TWI771749B - 控制電路以及電源裝置 - Google Patents

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日商新電元工業股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種即便是在交流輸入電壓波動較大的情況下，也能夠確實地對積蓄在X電容器中的電荷進行放電的控制電路。本發明的控制電路11用於對將輸入的交流轉換為直流後進行輸出的AC-DC轉換器51的交流的異極電源線AC1及AC2之間連接的X電容器C100的放電進行控制，其中控制電路11檢測出X電容器C100的電壓的變化狀態，並控制放電使積蓄在X電容器C100中的電荷根據變化狀態來進行放電。

Description

控制電路以及電源裝置
本發明涉及一種用於控制電容器放電的控制電路以及具備該控制電路的電源裝置，其中，該電容器連接於將輸入的交流(AC)轉換為直流(DC)後進行輸出的AC-DC轉換器的交流的異極電源線之間。
對於將輸入的交流(AC)轉換為直流(DC)後進行輸出的AC-DC轉換器來說，通常，作為防止雜訊的措施，在交流輸入側端的異極電源線之間連接有所謂的X電容器。雖然藉由該X電容器可以消除交流輸入所帶來的雜訊，但在諸如將用於對AC-DC轉換器提供交流的插頭從插座上拔下這樣的交流輸入供給被阻斷的情況下，由於在交流輸入供給被阻斷前上述X電容器中積蓄的電荷會殘留在上述X電容器中，因此為了確保安全性，需要對殘留電荷進行放電。
作為對積蓄在X電容器中的殘留電荷進行放電的方法，例如，特開2016-159310號公報中揭露了一種發明。
下面將參照圖14以及圖15對上述公報中揭露的發明進行說明。圖14是用於說明該公報中揭露的習知的電源裝置的放電電路的圖。圖15是用於說明圖14中的電路執行時序圖。
如圖14所示，習知的放電電路940設置有：分壓電路941，由串聯在高壓輸入啟動端子HV與接地點之間的電阻R903以及R904構成；峰值保持電路942，用於保持由該分壓電路941分壓後的電壓的峰值；電壓比較電路943，用於將電阻R903‧R904的連接節點N902的電勢(電壓)Vn902與將被峰值保持電路 942保持的電壓比例降壓後的電壓進行比較；計時電路944，用於測量電勢(電壓)Vn902大於等於一定水準的時間；以及開關S900以及作為放電裝置945的串聯電路，與分壓電路941一同並聯在高壓輸入啟動端子HV與接地點之間。放電裝置945由電阻Rd900以及開關Sd900構成。開關S900與放電裝置945之間的連接部與電源電壓端子VDD連接，電源電壓端子VDD的另一側經由電容器C900接地。開關S900是一個由啟動電路950控制的開關。在本說明書中，“電壓”與“電勢”可以被相互稱謂。
上述電壓比較電路943將連接節點N902的電勢(電壓)Vn902的峰值的30%的值與連接節點N902的電勢(電壓)Vn902進行比較，以檢測連接節點N902的電勢(電壓)Vn902的峰值的30%的值是否低於連接節點N902的電勢(電壓)Vn902。一旦計時電路944在對Vn902低於Vp的時間進行計時後判定計時時間例如超過30毫秒，則會輸出用於使開關S900以及放電用開關Sd900導通的信號。計時電路944會在每一次Vn902低於Vp後重置並重新開始30毫秒計時。
圖15中展示了圖14的放電電路940的執行時序。在圖15中，圖15(A)中的實線表示高壓輸入啟動端子HV的電壓VHV波形，虛線表示峰值的30%的值。圖15(B)展示的是從電壓比較電路943輸出的時序脈衝CP900，圖15(C)展示的是計時電路944的輸出TMR900。
如15所示，在正常的期間T901中，會按照與高壓輸入啟動端子HV的電壓VHV的波形週期相對應的週期來輸出時序脈衝CP900。當在時間點t902拔出插頭時，不會再從電壓比較電路943輸出時序脈衝CP900。並且，在從最後一個時序脈衝輸出時間點t901開始經過30毫秒後到達的時間點t903上，藉由計時電路944的輸出TMR900變為H電平(Highlevel)後放電用開關Sd900導通，從而進 行X電容器(未圖示，X電容器與交流AC電源相連接)的放電，並且高壓輸入啟動端子HV的電壓VHV迅速下降。
如上述般，在如圖14以及圖15所示的習知技術中，使用峰值保持電路942，當高壓輸入啟動端子HV的電壓VHV(參照圖15(A))低於一定電壓(虛線、閾值)時從電壓比較電路943按照H電平來輸出時序脈衝CP900(參照圖15(B))，當電壓VHV(參照圖15(A))大於等於一定電壓且時序脈衝CP900以L電平(Lowlevel)進行輸出達到一定時間(30毫秒)時計時則電路944的輸出TMR900變為H電平且放電用開關Sd900導通後對X電容器中的殘留電荷進行放電(參照圖15(C))。
先行技術文獻
特開2016/158310號公報
上述特開2016/158310號公報中揭露的習知技術在對X電容器中的殘留電荷進行放電這一點上具有良好的效果。
然而，本發明的發明人們發現，在上述習知技術中，例如當單相輸入的交流AC100V這樣的交流AC輸入電壓波動較小時，的確能夠對X電容器中的殘留電荷進行放電，而當交流AC輸入電壓波動較大時(例如適用於全球範圍的電壓輸入時)，則很難確實地對X電容器中的殘留電荷進行放電。
一旦交流AC輸入電壓的波動較大，當轉換器的輸出電流較小時就有可能無法充分對積蓄在X電容器中的電荷進行放電，這樣一來，由於會持續電壓較高的狀態，因此電壓比較電路943就不會輸出時序脈衝CP900。此情況下， 雖然可以藉由調整並加大被峰值保持電路942保持的電壓Vp比例降壓後的電壓Vth的降壓比來加以應對，但諸如在對於Vth的電壓時拔出插頭等交流輸入被阻斷的情況下，計時電路944無法對Vn902低於電壓Vp的時間進行測量，從而導致X電容器中的殘留電荷未被釋放，這樣一來，就有可能最終會導致發生觸電的危險。
上述這種危險在適用於全球範圍的交流AC電壓輸入時尤其容易發生。這裡所說的“適用於全球範圍的交流AC”是指能夠在全球各地使用的交流寬電壓。不同的國家和地區，所使用的標準電壓不同，即便是在同一個國家，也可能存在不同地域間不同標準電壓的情況。在使用適用於全球範圍的交流AC進行輸入時，尤其需要考慮到交流AC電壓的波動較大的情況，在提供放電用的控制電路或電源裝置時，上述情況是一個重要的課題。
本發明鑒於上述課題，目的是提供一種控制電路以及電源裝置(以下也簡稱為“控制電路等”)，即便是在交流輸入電壓波動較大的情況下，也能夠確實地對積蓄在X電容器中的電荷進行放電。
本發明的控制電路，用於對將輸入的交流轉換為直流後進行輸出的AC-DC轉換器的所述交流的異極電源線之間連接的電容器的放電進行控制，其中所述控制電路檢測出所述電容器的電壓的變化狀態，並控制所述放電使積蓄在所述電容器中的電荷根據所述變化狀態來進行放電。
本發明的效果將在後述的發明效果中闡述。
在本說明書中，“交流(AC)”是指方向和正負在短時間間隔內發生改變的電壓或電流。交流電壓的示例為一般的商用電源。
“直流(DC)”是指大小和方向固定的電壓或電流。也包含大小會發生變化但極性幾乎不發生變化的電壓或電流。
“AC-DC轉換器”是指將輸入的交流轉換為直流後進行輸出的設備。作為AC-DC轉換器的示例，可以是將輸入的商用AC電源轉換為直流電源後進行輸出的筆記型電腦的AC適配器等。
“交流的異極電源線”是指構成提供交流的電源的不同極的電源線。
“交流的異極電源線間連接的電容器”是指所謂的X電容器。
“電容器電壓”是指電容器(X電容器)的電極間的電壓、或是以電容器(X電容器)的一個電極側為基準的另一個電極側的電壓(或電勢)。
“檢測出電容器的電壓的變化狀態”是指檢測出電容器(X電容器)的電壓的狀態發生變化。例如只要檢測出電容器(X電容器)的電壓出現上升或下降，就代表檢測出電容器(X電容器)的電壓的狀態發生了變化，反之則代表未檢測出變化。
在本發明的控制電路中，所述控制電路藉由設定將所述電容器的電壓電平轉換後的第一電壓、以及設定對所述第一電壓進行增減後的第二電壓，並且將對所述第一電壓或所述第二電壓定期進行取樣及保持後的電壓與不進行取樣及保持的所述第一電壓或所述第二電壓進行比較運算，來檢測出所述電容器的電壓的變化狀態。
上述“電平轉換”是指將輸入的電壓大小(或電勢)改變後進行輸出。例如，將100V的輸入電壓的電平變為只有幾V的電壓後進行輸出。這樣做是為了便於比較運算。
上述“對第一電壓進行增減後的第二電壓”是指從第一電壓增減一定電壓後的電壓(例如，從第一電壓增減0.1V、0.2V、0.3V...等電壓後的電壓)、或是將第一電壓乘以一定係數後的電壓(例如，將第一電壓乘以0.95、0.9、0.85、0.8等係數後的電壓)、或是將第一電壓乘以一定係數後再減去一定電壓的電壓。
上述“取樣及保持”是指每隔一定時間對規定部位的電壓進行取樣(取樣、存儲)後對其電壓值進行保持。
上述“比較運算”是指將取樣及保持後的電壓與不進行取樣‧保持的電壓進行比較後輸出比較結果(真偽值輸出)、或輸出兩者的電壓差。
如上述般，藉由將進行取樣、保持後的電壓與不進行取樣、保持的電壓進行比較運算，就能夠準確地檢測到AC輸入是否被阻斷。另外，由於能夠保持電荷的電容器相比習知技術中峰值保持(保持電壓峰值)的電容器結構，其容量較小，因此能夠實現控制電路的小型化。
在本發明的控制電路中，所述控制電路的所述比較運算為：比較並檢測所述取樣及保持後的電壓與所述不進行取樣及保持的電壓之間的大小關係；或是輸出電壓差。上述“輸出電壓差”的比較運算是指例如根據兩者的電壓差來進行輸出的比較運算。
如上述般，由於控制電路的比較運算只需要比較並檢測取樣及保持後的電壓與不進行取樣及保持的電壓之間的大小關係的比較運算、或是輸出 電壓差的比較運算即可，因此就能夠更加容易且準確地檢測到AC輸入是否被阻斷。
在本發明的控制電路中，在將所述第一電壓的電壓值、所述第二電壓的電壓值、以及對所述第一電壓或所述第二電壓中的一方進行取樣、保持後的電壓的電壓值分別設為沿時間經過表示的第一電壓特性線、第二電壓特性線、以及取樣及保持電壓特性線時，所述控制電路藉由檢測出所述取樣及保持電壓特性線與所述第一電壓或所述第二電壓中不進行取樣及保持的一方之電壓的電壓特性線的交差，來檢測出所述電容器的電壓的變化狀態。
例如，藉由檢測兩條電壓特性線的交差，從而檢測出電容器(X電容器)的電壓處於正常的變化狀態，即檢測出交流輸入被正常提供的狀態。另一方面，藉由未檢測出兩條電壓特性線的交差(檢測出未交差)，從而檢測出電容器(X電容器)的電壓處於異常的變化狀態，即檢測出交流輸入未被正常提供的狀態(交流輸入被阻斷的狀態)。
藉由上述方式，就能夠從多條電壓特性線的交差狀況來檢測出X電容器的電壓的變化狀態，從而更加準確地檢測出交流AC輸入是否被阻斷。
在本發明的控制電路中，所述控制電路藉由：對將所述電容器的電壓電平轉換後的第一電壓進行取樣及保持後的電壓與不進行取樣及保持的所述第一電壓進行比較運算後的輸出與基準電壓進行比較，來檢測出所述電容器的電壓的變化狀態。
這樣，就能夠藉由使用一個電壓(第一電壓)來檢測出所述電容器的電壓的變化狀態。
在本發明的控制電路中，所述控制電路控制所述放電，使當檢測到所述變化狀態未發生變化的狀態已持續一定時間的情況下，對積蓄在所述電容器中的電荷進行放電。
上述“變化狀態未發生變化的狀態已持續一定時間”是指電容器的電壓大致穩定保持不變的狀態已持續一定時間。
例如，當交流AC輸入被阻斷且該狀態已持續一定時間時，即處於“變化狀態未發生變化的狀態已持續一定時間”的狀態。
另一方面，當交流AC輸入未被阻斷且電壓出現上升或下降時，則不處於“變化狀態未發生變化的狀態已持續一定時間”的狀態。
“已持續一定時間”是指用於檢測出電容器的電壓處於上升中、下降中、或上升下降波動中的狀態變化所需的時間。
例如，在檢測出在上升後為了檢測出是否有繼續上升的情況，通常需要一個週期的時間。但是，要檢測出從上一次上升結束後直至下一次上升開始為止的期間的話，所需要的時間則要短於一個週期的時間，通常僅需要一個週期以上的超過1/2的時間即可(例如，一個週期的3/4以上的時間)。
同樣的，例如，在檢測出在下降後為了檢測出是否有繼續下降的情況，通常需要一個週期的時間。但是，要檢測出從上一次下降結束後直至下一次下降開始為止的期間的話，所需要的時間則要短於一個週期的時間，通常僅需要一個週期以上的超過1/2的時間即可(例如，一個週期的3/4以上的時間)。
如要既要檢測出上升又要下降，通常需要一個週期的時間。但是，要檢測出從上升結束後直至下一次下降開始為止的期間的話、或是從下降 結束後直至下一次上升開始為止的期間的話所需要的時間，則要短於一個週期的時間，例如，僅需要一個週期的1/4的時間或是1/2的時間即可。
另外，上述“一個週期”可以為正弦波等的通常的交流波形的一個週期(例如在一個正的波峰之後出現負的波谷的正弦波中，從正的波峰直至負的波谷為止的期間、或是從正的上升波形開始直至下一個正的上升波形為止的期間)。不過，當對交流輸入進行全波整流的情況下，由於負的波形會變為正的波形，因此會出現正的波形相連續的情況。所以，也可以將通常的交流的一個週期的半個週期作為一個週期(即，將從全波整流後的正的波形的開始直至結束為止的期間、或是從正的波形的開始直至下一個正的波形開始為止的期間作為一個週期)。本說明書中的實施方式是以後者為一個週期的。
這樣一來，就能夠更加確實地對積蓄在X電容中的電荷進行放電。
在本發明的控制電路中，所述控制電路藉由對所述變化狀態未發生變化的狀態的時間進行計時，來檢測出所述變化狀態未發生變化的狀態已持續一定時間。
對電容器的電壓的變化狀態未發生變化的狀態的時間進行計時例如是以電容器的電壓的變化狀態發生變化的時間點為基準開始計時，並在檢測到下一側發生變化時重置計時並再次開始計時。如果在檢測出下一次發生前達到“一定時間(期間)”，則作為“變化狀態未發生變化的狀態已持續一定時間”。
作為計時的裝置，例如可以使用計時器來計時、或是對作為控制電路的同步的基準的時序脈衝的數量進行計數。
這樣一來，就能夠更加容易地來檢測出變化狀態未發生變化的狀態已持續一定時間。
在本發明的控制電路中，所述控制電路檢測出所述電容器的電壓的上升或下降中的一方的變化狀態，並控制所述放電使積蓄在所述電容器中的電荷根據所述變化狀態來進行放電。
這樣一來，由於能夠藉由檢測出電容器的電壓的上升或下降中的一方的變化狀態，因此能夠更加容易地檢測出交流AC輸入被阻斷。
在本發明的控制電路中，所述控制電路檢測出所述電容器的電壓的上升的變化狀態，並控制所述放電使積蓄在所述電容器中的電荷根據所述變化狀態來進行放電。
在本發明的控制電路中，所述控制電路包括：用於產生對連接在所述異極電源線之間的所述電容器的電壓進行電平轉換後的所述第一電壓的所述第一電壓的產生裝置；用於產生比所述第一電壓更小的第二電壓的所述第二電壓的產生裝置；所述第一電壓或所述第二電壓的取樣及保持裝置，具有所述第一電壓或所述第二電壓的取樣及保持用電容器、以及設置在所述第一電壓或所述第二電壓的產生裝置與所述取樣及保持用電容器之間的取樣及保持用開關；比較運算裝置，用於對所述第一電壓或所述第二電壓中藉由所述取樣及保持裝置進行取樣及保持後的電壓與所述第一電壓或所述第二電壓中不進行取樣及保持的電壓進行比較運算後檢測出所述變化狀態；以及 放電裝置，根據所述檢測出的變化狀態對連接在所述異極電源線間的所述電容器中積蓄的電荷進行放電。
在本發明的控制電路中，所述控制電路包括：用於產生對連接在所述異極電源線之間的所述電容器的電壓進行電平轉換後的所述第一電壓的所述第一電壓的產生裝置；所述第一電壓的取樣及保持裝置，具有所述第一電壓的取樣及保持用電容器、以及設置在所述第一電壓的產生裝置與所述取樣及保持用電容器之間的取樣及保持用開關；比較運算裝置，用於對所述第一電壓藉由所述取樣及保持裝置進行取樣及保持後的電壓與不藉由所述取樣及保持裝置進行取樣及保持的所述第一電壓進行運算後的輸出與基準電壓進行比較後檢測出所述變化狀態；以及放電裝置，根據所述檢測出的變化狀態對連接在所述異極電源線間的所述電容器中積蓄的電荷進行放電。
本發明的電源裝置，包括：輸入交流並輸出直流的AC-DC轉換器；連接在所述交流的異極電源線間的電容器；以及控制所述電容的放電的上述任意一種控制電路。
根據本發明，由於控制電路檢測出電容器(X電容器)的電壓的變化狀態，並且控制放電使電容中積蓄的電荷根據該變化狀態來進行放電，因此即便輸入電壓發生大的波動，也能夠確實地對積蓄在電容器中的電荷進行放電。
11、12、13、14、15、16:控制電路
51:AC-DC轉換器
101、102、103、104、105、106:電源裝置
201:減法電路
940:放電電路
941:分壓電路
942:峰值保持電路
943:電壓比較電路
944:計時電路
945:放電裝置
AC:交流
AC1、AC2:異極電源線
C1、C2、C4、C5、C21、C100、C900:電容器
CNT:計時部
COV:DC-DC轉換器
CP、CP900:時序脈衝
D1、D2、D21、D22、D23、D24:二極體
HV:啟動端子
L1、L2、L5:放大圖
LS:電瓶轉換電路
N902:節點
OP1、OP2、OP4、OP5、OP62:比較器
OP51、OP52、OP61:運算放大器
OR1:或閘
OUT、TMR900:輸出
OUT1、OUT2:輸出端子
REC:整流電路
R1、R2、R3、R10、R20、R21、R22、R23、R24、R31、R32、R33、R34、 Rd900、R903、R904:電阻
SH1、SH2、SH3、SH4、SH5:取樣及保持電路
SD、SW1、SW2、SW4、SW5、SW41、SW42、SW43、S900、Sd900:開關
T:週期
T10:取樣及保值週期
T11、T21:規定的時間
t11、t12、t13、t21、t22、t23、t901、t902、t903:時間點
V10:電壓差
VA、VA5、VA5’、VB1、VB2、VB5、VC、VC5、VD1、VD2、VD3、VD4、VD5、VD6、VE、VG、VHV、Vn902:電壓
VDD:電源電壓端子
VJ、VK:基準電壓
圖1是實施方式一涉及的電源裝置101(及其控制電路11)的電路結構說明圖。
圖2是實施方式一涉及的電源裝置101(及其控制電路11)的執行時機說明圖。
圖3是將圖2中的一部分(L1部)放大後的說明圖。
圖4是實施方式二涉及的電源裝置102(及其控制電路12)的電路結構說明圖。
圖5是實施方式二涉及的電源裝置102(及其控制電路12)的執行時機說明圖。
圖6是實施方式三涉及的電源裝置103(及其控制電路13)的電路結構說明圖。
圖7是實施方式三涉及的電源裝置103(及其控制電路13)的執行時機說明圖。
圖8是實施方式四涉及的電源裝置104(及其控制電路14)的電路結構說明圖。
圖9是實施方式五涉及的電源裝置105(及其控制電路15)的電路結構說明圖。
圖10是實施方式五涉及的電源裝置105(及其控制電路15)的執行時機說明圖。
圖11是實施方式六涉及的電源裝置106(及其控制電路16)的電路結構說明圖。
圖12是實施方式六涉及的電源裝置106(及其控制電路16)的執行時機說明圖。
圖13是將圖12中的一部分放大後的說明圖。
圖14是習知的電源裝置的放電電路結構說明圖。
圖15是圖14中的電路的執行時機說明圖。
以下，將參考圖式，對本發明的控制電路以及電源裝置進行說明。另外，各圖式僅為示意圖，並不嚴格地反映出實際電路、時序圖等具體情況。各實施方式中的電路、時序圖僅為示例，並不對本發明進行任何的限定。
另外，各圖式中所使用的相同符號，其所代表的構成元件也是相同的，並且該構成要素在不同的圖式(實施方式)中具有同樣的效果。本說明書將儘量避免對同一個符號進行重複說明。
實施方式一
(1)概要
首先，使用圖1~圖3對實施方式一涉及的電源裝置101(及其控制電路11)進行說明。
實施方式一涉及的電源裝置101(及其控制電路11)檢測出電容器(X電容器)的電壓的上升的變化狀態，並且控制放電使電容中積蓄的電荷根據該變化狀態來進行放電，圖1是實施方式一涉及的電源裝置101(及其控制電路11)的電路結構說明圖。圖2是實施方式一涉及的電源裝置101(及其控制電路11)的執行時機說明圖。圖3是將圖2中的一部分(L1部)放大後的說明圖。
如圖1所示，電源裝置101包括：連接在交流AC(交流輸入電源)的AC輸入端子AC1、AC2之間(異極電源線之間)的電容器(X電容器)C100、以及將交流AC轉換為直流DC後將直流輸出OUT輸出至輸出端子OUT1、OUT2的AC-DC轉換器51等。
AC-DC轉換器51具有：用於對交流AC進行整流的整流電路REC、將整流電路REC的輸出(直流)作為輸入後輸出直流輸出(電壓)OUT的DC-DC轉換器COV、以及設置在DC-DC轉換器COV的輸入端的平滑用電容器C21。
在AC輸入端子AC1、AC2之間(異極電源線之間)插入有由二極體D21、D22、D23、D24這四個二極體構成的整流電路REC，並對AC輸入進行全波整流。二極體D21的陰極以及二極體D23的陽極與在AC輸入端子AC1相連接，二極體D22的陰極以及二極體D24的陽極與在AC輸入端子AC2相連接。二極體D23的陰極與二極體D24的陰極相互連接，並與電容器C21的一側以及DC-DC轉換器COV的一個輸入端子相連接。二極體D21的陽極與二極體D22的陽極相互連接，並與電容器C21的另一側以及DC-DC轉換器COV的另一個輸入端子相連接後接地。電容器C21為平滑用電容器。
交流AC與控制電路11之間插入有二極體D1以及二極體D2。即，AC輸入端子AC1以及AC2處分別連接著二極體D1以及二極體D2的陽極，並且二極體D1以及二極體D2的陰極相互連接，並被出入至控制電路11(的電阻R1、R2以及R3所構成的分壓電路)。
控制電路11包括：對來自於相互連接的二極體D2以及D1的陰極的電壓進行分壓的電阻R1、R2以及R3串聯後構成的分壓電路；對分壓後的電壓VA(電阻R1、R2連接部的電壓)進行取樣及保持的取樣及保持電路SH1；將從取樣及保持電路SH1輸出的電壓(VR1)與電壓VC(電阻R2、R3連接部的電壓) 進行比較的比較器OP1；以從比較器OP1輸出的電壓(脈衝電壓)VD1的變化為起點進行計時的計時部CNT；以及在接收到從計時部CNT輸出的H電平的電壓VE(放電指令)後對積蓄在X電容器C100中的電荷進行放電的放電用開關SD(放電裝置)。
下面對電路的各個部位進行說明。
分壓電路由上述電阻R1、R2以及R3構成。在本實施方式中，將電阻R1、R2以及R3整合後電阻設置為高電阻從而降低分壓電路的消耗電力。電阻R1、R2連接部的電壓以及電阻R2、R3連接部的電壓分別為電壓VA以及VC，且均為對X電容器C100的電壓電平轉換後的電壓。假設將電壓VA以及VC分別稱為第一電壓以及第二電壓，那麼電壓VA(第一電壓)比電壓VC(第二電壓)高出電壓V10。換言之，電壓VA(第一電壓)與電壓VC(第二電壓)之間的電壓差V10=VA-VC。
取樣及保持電路SH1具有開關SW1與電容器C1。開關SW1的一側與分壓電路的電阻R1、R2連接部相連接，另一側與電容器C1的一側以及比較器OP1的反向輸入端子(-)相連接。電容器C1的另一側接地。
開關SW1是用於對電阻R1、R2連接部的電壓(電壓VA)進行取樣的開關，電容器C1是用於對取樣後的電壓VA進行保持的電容器。開關SW1與定期的時序脈衝CP同步地ON/OFF(時序脈衝CP為H電平且開關SW1為ON則開關SW1處於閉合狀態並處於導通、時序脈衝CP為L電平且開關SW1為OFF則開關SW1處於開啟狀態並處於非導通)。開關SW1處於ON時對電阻R1、R2連接部的電壓(電壓VA)進行取樣，處於OFF時則開關SW1處於非導通狀態，取樣後的電壓VA被保持在電容器C1中。在電壓VA的半個週期內最好至少存在多個時序脈衝CP。
比較器OP1的非反向端子(+)處連接有電阻R2、R3連接部。反向端子(-)則與電容器C1的一側連接從而使其被輸入來自於取樣及保持電路SH1的輸出。
比較器OP1藉由對施加於反向端子(-)的取樣及保持後的電壓VB1(以下稱為“取樣保持電壓VB1”)與非反向端子(+)的電壓VC進行比較運算，來檢測出電壓VA(第一電壓)的變化狀態。當非反向端子(+)的電壓VC(第二電壓)大於反向端子(-)的電壓VB1時，所輸出的電壓VD1為H電平(高電平)，反之則為L電平(低電平)。
計時部CNT以輸入從比較器OP1輸出的電壓VD1，並且該電壓VD1發生變化的時間點為基準進行計時，當計時到一定時間後電壓VE變為H電平。也就是說，當交流AC輸入的變化(電壓VA的變化)未達到一定期間以上時，從計時部CNT輸出的電壓VE會從L電平變為H電平後藉由輸出放電指令使放電用開關SD成為ON狀態(導通)，從而將積蓄在X電容器中的電荷進行放電。
放電用開關SD是設置在二極體D1以及D2的陰極及接地間的開關，其一側經由放電用電阻R20與二極體D1以及D2的陰極連接，另一側接地。當處於交流AC的供給未被阻斷的通常狀態時，電壓VE處於L電平且開關SD處於開狀態(非連接狀態)；當交流AC的供給被阻斷時，一旦該狀態被檢測出，則電壓VE變為H電平，放電用開關SD導通，從而積蓄在X電容器C100中的電荷就會經由(放電用)電阻R20以及開關SD流向接地端來進行放電。
圖2是實施方式一涉及的電源裝置101(及其控制電路11)的執行時機說明圖。
圖2中的最上方是沿時間經過展示的電壓VA的電壓特性線。電壓VA的電壓特性線是藉由二極體D1以及D2全波整流後呈現為連續的山峰狀的正弦波波形。該電壓VA波形中從左往右第3個山峰狀波形中從波峰開始稍微下降 處為時間點t12，該時間點t12表示交流AC輸入用的插頭被從電源插座上拔下(輸入端子AC1、AC2被從插座上拔下)後交流AC供給被阻斷的時間點。此情況下，由於，X電容器C100中積蓄有電荷，因此雖然在時間點t12之後直至電荷被放電的時間點t13之間電壓VA幾乎未發生變化且維持固定的電壓，但由於放電的原因，電壓VA仍會降低。
圖2中自上而下第2個圖形為時序脈衝CP。時序脈衝CP是以整個控制電路11的控制時機為基礎的脈衝，其是一個以週期性呈現高電壓狀態(H電平)與低電壓狀態(L電平)的信號。在實施方式一中，時序脈衝CP被用於對取樣及保持電路SH1進行取樣及保持的時間點。在電壓VA(第一電壓)的一個山峰狀波形(一個週期T)的上升期間或下降期間(半個週期)中最好存在有多個時序脈衝。時序脈衝CP還可以作為計時部的計時脈衝來共用(作為計時用的脈衝來加以利用)。
圖2中的自上而下第3個波形是沿時間經過將電壓VA、電壓VB1(對電壓VA進行取樣及保持後的電壓)、以及電壓VC(比電壓VA更小的電壓)重疊展示後的電壓特性線。其中，電壓VB1特性線與電壓VC特性線在電壓VA上升過程中(山峰狀波形左側的部分)多次發生交差。但在電壓VA下降過程中(山峰狀波形右側的部分)未發生交差。另外，在交流AC輸入被阻斷後電壓VA不再發生變化的時間點t12之後，電壓VB1、VC之間的大小關係不發生變化。圖3中展示了放大後的電壓VA、VB以及VC的電壓特性線。
圖2中的自上而下第4個圖形是從比較器OP1輸出的電壓VD1的時序圖。從比較器OP1輸出的電壓VD1會在電壓VB1與電阻R2、R3連接部的電壓VC之間的大小關係發生逆轉時反向。從比較器OP1輸出的電壓VD1在電壓VA上升過程中(山峰狀波形左側的部分)被作為多個脈衝來進行輸出。而在電壓VA下降過程中(山峰狀波形右側的部分)則電壓VD1不會被輸出。電壓VD1會在電 壓VA的自左向右第3個山峰的上升部分為止(時間點t11為止)作為脈衝來輸出，之後，由於電壓VB1與電壓VC之間的大小關係不會發生逆轉，因此不會再作為脈衝來輸出(維持L電平不變)。
圖2中的自上而下第5個圖形是從計時部CNT輸出的電壓VE的時序圖。
從比較器OP1輸出的電壓VD1被輸入計時部CNT，計時部CNT會在檢測到電壓VD1從H電平下降為L電平後進行重置並重新開始計時(時間點t11)。計時部CNT中預設有規定的時間T11。當從時間點t11開始計時後直至經過規定的時間T11為止電壓VD1未發生變化的情況下，計時部CNT會在從時間點t11經過規定的時間T11後所到達的時間點t13處將電壓VE從L電平轉為H電平後使放電用的開關SD輸出變為ON狀態，並將積蓄在X電容器C100中的電荷經由二極體D1(D2)、電阻R20以及開關SD進行放電。
從計時部CNT輸出的電壓VE(H電平的電壓)為放電指令信號，一旦在時間點t13輸出放電指令(電壓VE變為H電平)，則會使放電用的開關SD輸出變為ON狀態(導通)，並將積蓄在X電容器C100中的電荷進行放電。隨著放電的進行，電壓VA以及電壓VC就會漸漸降低。
所使用的開關SD以及SW1為MOSFET元件(後述的其他實施方式也同樣如此)。
圖3是將圖2的一部分放大後的說明圖。電壓VA是將X電容器C100的電壓電平轉換後的電壓(第一電壓)。電壓VB1是對電壓VA進行取樣及保持後的電壓。電壓VB是比電壓VA更小的第二電壓(在電壓VA的波形上升途中的小電壓V10)。
符號VA所表示的線為沿時間經過展示的電壓VA(第一電壓)的第一電壓特性線。
符號VC所表示的線為沿時間經過展示的電壓VC(第二電壓)的第二電壓特性線。
符號VB1所表示的線為沿時間經過展示的電壓VB1(對第一電壓VA進行取樣及保持後的電壓)的取樣保持電壓特性線。
由於取樣及保持電路SH1會在周期T10內重複對電壓VA進行取樣‧保持並藉由電容器C1來進行保持，因此沿時間經過展示的對第一電壓VA進行取樣及保持後的電壓VB1的取樣保持電壓特性線呈階梯狀波形。取樣保持電壓VB1特性線在電壓VA上升過程中在各個時間點上與電壓VA特性線接近，但在其他時間點上則位於電壓VA特性線的下方。另一方面，在電壓VA下降過程中，取樣‧保持電壓VB1特性線在各個取樣時間點上與電壓VA特性線接近，但在其他時間點上則位於電壓VA特性線的上方。
在實施方式一中，當交流AC的輸入供給未被阻斷的正常況下，利用電壓VC的電壓特性線與對電壓VA進行取樣及保持後的電壓VB1的取樣保持電壓特性線在電壓VA上升過程中的交差來檢測出交流AC輸入是否被阻斷。
另外，藉由調整電壓VA與電壓VC之間的電壓差V10的大小、週期T10的長度等，從而使當交流AC的輸入供給未被阻斷的正常況下，電壓VC的電壓特性線與取樣保持電壓VB1特性線在電壓VA上升過程中的至少發生1次交差。一旦調整為會發生多次交差，就能夠更加確實地檢測出交流AC輸入是否被阻斷。
在電壓VA下降過程中，由於取樣保持電壓VB1特性線位於電壓VA特性線的上方，因此不會與電壓VC特性線發生交差。
比較器OP1對電壓VC與取樣保持電壓VB1之間的大小關係進行比較運算。當交流AC的輸入供給未被阻斷的正常況下，每當電壓VC特性線與取 樣保持電壓VB1特性線發生交差，電壓VD1就會反向。圖3中將這種情況進行了放大展示。
在電壓VA上升的期間，當電壓VC大於取樣保持電壓VB1時，從比較器OP1輸出的電壓VD1為H電平。當電壓VC特性線與取樣保持電壓VB1特性線交差後電壓VC小於取樣保持電壓VB1後，從比較器OP1輸出的電壓VD1就會從H電平反向為L電平。當電壓VC特性線與取樣保持電壓VB1特性線再次交差後電壓VC大於取樣保持電壓VB1後，從比較器OP1輸出的電壓VD1就會從L電平反向為H電平。
像這樣，在電壓VA上升的期間，從比較器OP1輸出的電壓VD1會從在L電平與H電平之間重複反向。
根據上述實施方式一的控制電路11，即便是在交流AC輸入電壓波動大的情況下，也能夠檢測出X電容器C100的電壓的上升的變化狀態，並控制放電使積蓄在X電容器C100中的電荷根據該變化狀態來進行放電，這樣一來，就能夠確實地對積蓄在X電容器C100中的電荷進行放電。
與習知技術的對比
在圖14以及圖15中展示的習知技術中，當電壓VHV設定得較低的情況下，可能會因負載條件和電路條件出現不會產生時序脈衝CP900的情況下從而導致誤檢測。例如，當作為輕負載被輸入輸入部的用於濾波器的電容器電容較大時，會導致在部位N902處的電壓VN902的波形中交流AC的脈壓或脈流的波谷電壓在無法充分降低後就出現升高。
而如果為了避免上述誤檢測而將電壓VHV設定得較高的話，當輸入電壓較高時(如世界範圍的寬電壓般的高電壓時)，就會因停止AC輸入的時間點不動導致無法充分進行放電導致X電容器C100中的殘留電壓變高，這樣一來就有發生觸電的危險。
相對於上述情況，在實施方式一中，由於能夠檢測出X電容器C100的電壓的上升的變化狀態，並控制放電使積蓄在X電容器C100中的電荷根據該變化狀態來進行放電，因此就能夠減少因將峰值保持電壓比例降壓後的電壓VHV較高後X電容器C100中殘留的電荷發生觸電的風險。
另外，由於不使用將峰值保持電壓比例降壓後的電壓VHV來檢測X電容器C100的電壓的上升的變化狀態，因此即便是在電壓VHV設定得較低後也不會產生時序脈衝CP900從而降低了發生誤檢測的可能性。
這樣一來，就能夠確實地對殘留在X電容器C100中的電荷進行放電。
在習知技術中，為了將交流AC電壓峰值反映為VHV閾值，需要預先對交流AC電壓峰值進行峰值保持，一般來說會需要大容量的電容器，而當將控制電路整合的情況下，就會存在如下弊端：(1)如將用於峰值保持的電容器設置在整合後的晶片中則會導致積體電路的晶片尺寸變大；(2)如將用於峰值保持的電容器外置在整合後的晶片上就需要在晶片設用於外置端子，這樣一來則會導致晶片尺寸變大；(3)除了整合後的晶片外還需要外置的用於峰值保持的電容器，導致控制電路和電源裝置的大型化。
而在實施方式一中，由於只需要對將連接在交流AC電源的異極電源線之間的X電容器C100的電壓電平轉換後的電壓進行取樣及保持即可，因此用於取樣及保持的電容器相比習知技術(用於峰值保持的電容器)，其容量就可以較小。這樣一來，就能夠將用於取樣及保持的電容器內置後進行整合，並且無需在整合後的半導體晶片處再外置電容器(用於峰值保持的電容器)端子，從而實現控制電路和電源裝置的進一步小型化。
實施方式二
相對於實施方式一是檢測X電容器C100的電壓上升的變化狀態，實施方式二則是檢測X電容器C100的電壓下降的變化狀態。
實施方式二涉及的控制電路12基本上與實施方式一涉及的控制電路11相同，但在實施方式一中，使用了比較器OP1，並將對電阻R1、R2連接部的電壓VA取樣及保持後的電壓VB1輸入比較器OP1的反向輸入端子(-)，將電阻R2、R3連接部的電壓VC輸入非反向輸入端子(+)(參照圖1)。而在實施方式二中，使用了比較器OP2，並將對電壓VC取樣及保持後的電壓VB2輸入比較器OP2的非反向輸入端子(+)，將電壓VA輸入反向輸入端子(-)(參照圖4)。
以下進行詳細說明。
圖4是實施方式二涉及的電源裝置102(及其控制電路12)的電路結構說明圖。圖5是實施方式二涉及的電源裝置102(及其控制電路12)的執行時機說明圖。
實施方式二涉及的控制電路12的取樣及保持電路SH2如圖4所示，具有開關SW2以及電容器C2。
實施方式二的取樣及保持電路SH2是將實施方式一的取樣及保持電路SH1(參照圖1)中的開關SW1以及電容器C1替換為開關SW2以及電容器C2後的電路。
開關SW2的一側與分壓電路的電阻R2、R3連接部連接，另一側與電容器C2的一側以及比較器OP2的非反向輸入端子(+)連接。
開關SW2用於對電阻R2、R3連接部的電壓(電壓VC)進行取樣，電容器C2用於對取樣後的電壓VA進行保持。開關SW2與週期性的時序脈衝CP同步地導通/截止(當時序脈衝CP為H電平時開關SW2為ON並處於閉合狀態(導通)，當時序脈衝CP為L電平時開關SW2為OFF並處於打開狀態(非導通))。 開關SW2為ON時對電阻R2、R3連接部的電壓(電壓VC)進行取樣，並在OFF時變為非導通後將取樣後的電壓VC保持在電容器C2中。
圖5是實施方式二涉及的電源裝置102(及其控制電路12)的執行時機說明圖。
圖5中的最上方是沿時間經過展示的電壓VA的電壓特性線。
時間點t22為交流AC輸入供給被阻斷的時間點，時間點t23為X電容器C100的放電開始時間點。
圖5中自上而下第2個圖形為時序脈衝CP。
圖5中的自上而下第3個波形是沿時間經過將電壓VA、電壓VB2(對電壓VC進行取樣及保持後的電壓)、以及電壓VC重疊展示後的電壓特性線。圖5下部展示了將其一部分L2放大後的“L2放大圖”。
如“L2放大圖”所示，在電壓VA特性線(實線)下方描繪有從硼哪個電壓VA下降電壓V10後的電壓VC特性線(虛線)。電壓VB2為對電壓VC取樣及保持後的電壓，其呈現階梯狀的波形。
在沿時間經過展示的對電壓VC取樣及保持後的電壓VB2的取樣保持電壓VB2特性線中，由於取樣及保持電路SH2以周期T10的時間點來重複對電壓VC取樣後保持在電容器C2中，因此呈現出階梯狀的波形。取樣保持電壓VB2特性線在電壓VA(或電壓VC)上升過程中在各個時間點上與電壓VC特性線接近，但在其他時間點上則位於電壓VC特性線的下方。另一方面，在電壓VA(或電壓VC)下降過程中，取樣保持電壓VB2特性線在各個取樣時間點上與電壓VC特性線接近，但在其他時間點上則位於電壓VC特性線的上方，並且與電壓VA特性線多次交差。
圖5中的自上而下第4個圖形是從比較器OP2輸出的電壓VD2的時序圖。
比較器OP2將電壓VA與取樣保持電壓VB2之間的大小關係進行比較運算後將其結果作為電壓VD2輸出。每當電壓VA與取樣保持電壓VB2之間的大小關係發生變化，電壓VD2就會反向(在H電平與L電平之間轉換)。
由於比較器OP2的這種運作，在電壓VA上升的期間，電壓VA與取樣‧保持電壓VB2不會交差(大小關係不逆轉)，因此從比較器OP2輸出的電壓VD2會維持L電平不變。
另一方面，在電壓VA下降的期間，由於電壓VA與取樣保持電壓VB2發生交差(大小關係逆轉)，因此從比較器OP2輸出的電壓VD2會反向。
圖5中的下部(“L2放大圖”)展示出了這種情況。
圖5中的自上而下第5個圖形是從計時部CNT輸出的電壓VE的時序圖。
如圖4所示，從比較器OP2輸出的電壓VD2被輸入計時部CNT，計時部CNT會在檢測到電壓VD2從H電平下降為L電平後進行重置並重新開始計時(時間點t21)。計時部CNT中預設有規定的時間T21。當從時間點t21開始計時後電壓VD1未發生變化的情況下，計時部CNT會在從時間點t21經過規定的時間T21後所到達的時間點t23處將電壓VE從L電平轉為H電平後使放電用的開關SD輸出變為ON狀態，並將積蓄在X電容器C100中的電荷進行放電。
從計時部CNT輸出的電壓VE(H電平的電壓)為放電指令信號，一旦在時間點t23輸出放電指令(電壓VE變為H電平)，則會使放電用的開關SD輸出變為ON狀態(導通)，並將積蓄在X電容器C100中的電荷進行放電。隨著放電的進行，電壓VA以及電壓VC就會漸漸降低。
藉由這樣，就能夠檢測出X電容器C100的電壓的下降的變化狀態，並控制放電使積蓄在X電容器C100中的電荷根據該變化狀態來進行放電。
實施方式三
相較於實施方式一是檢測X電容器C100的電壓上升的變化狀態以及實施方式二是檢測X電容器C100的電壓下降的變化狀態，實施方式三則是既檢測X電容器C100的電壓上升的變化狀態又檢測X電容器C100的電壓下降的變化狀態。
實施方式三的電路是將實施方式一的電路與實施方式二的電路相組合後的電路，其具有實施方式一以及實施方式二所具有的相關作用效果。
下面進行詳細說明。
圖6是實施方式三涉及的電源裝置103(及其控制電路13)的電路結構說明圖。圖7是實施方式三涉及的電源裝置103(及其控制電路13)的執行時機說明圖。
實施方式三涉及的控制電路13如圖6所示，其由實施方式一的取樣及保持電路SH1以及比較器OP1(參照圖1)、實施方式二的取樣及保持電路SH2以及比較器OP2(參照圖4)、以及取從比較器OP1輸出的電壓VD1和從比較器OP2輸出的電壓VD2的邏輯和的邏輯和或閘OR1構成。
雖然從邏輯和或閘OR1輸出的電壓VD3被輸入計時部CNT，但其在計時部CNT輸出放電用的電壓VE這一點上與實施方式一以及實施方式二相同。
取樣及保持電路SH1和比較器OP1、以及取樣及保持電路SH2和比較器OP2的電路結構以及連接至其輸入的連接關係與實施方式一以及實施方式二相同，因此在此省略其說明(參照圖1以及圖4)。
如圖6中的電路結構，在電壓VA的上升過程中，如圖7中“檢測出上升的變化狀態”所示，電壓VA、VB1以及VC呈現出與實施方式一相同的波形，並且從比較器OP1輸出與實施方式一同樣的電壓VD1。
在電壓VA的下降過程中，如圖7中“檢測出下降的變化狀態”所示，電壓VA、VB2以及VC呈現出與實施方式二相同的波形，並且從比較器OP2輸出與實施方式二同樣的電壓VD2。
由於從邏輯和或閘OR1輸出的電壓VD3為電壓VD1與電壓VD2的邏輯和電壓(VD1+VD2)(參照圖6)，因此當從比較器OP1輸出的電壓VD1與從比較器OP2輸出的電壓VD2中的一方為H電平時，電壓VD3則為H電平，如圖7“檢測出上升以及下降的變化狀態”所示，電壓VD3是如“檢測出上升的變化狀態”所示的電壓VD1與如“檢測出下降的變化狀態”所示的電壓VD2的邏輯和電壓。這裡的邏輯和是指一種邏輯運算，其在當多個輸入中的某一個輸入為H電平時輸出H電平，當多個輸入中的某一個輸入為L電平時輸出L電平。
從邏輯和或閘OR1輸出的電壓VD3被輸入計時部CNT，計時部CNT會在檢測到電壓VD3從H電平下降為L電平後進行重置並重新開始計時(時間點t31)。計時部CNT中預設有規定的時間T31。當從時間點t31開始計時後電壓VD3未發生變化的情況下，計時部CNT會在從時間點t31經過規定的時間T31後所到達的時間點t33處將電壓VE從L電平轉為H電平後使放電用的開關SD輸出變為ON狀態，並使積蓄在X電容器C100中的電荷進行放電。
從計時部CNT輸出的電壓VE(H電平的電壓)為放電指令信號，一旦在時間點t23輸出放電指令(電壓VE變為H電平)，則會使放電用的開關SD輸出變為ON狀態(導通)，並將積蓄在X電容器C100中的電荷進行放電。隨著放電的進行，電壓VA以及電壓VC就會漸漸降低。
藉由這樣，由於能夠檢測出X電容器C100的電壓的上升或下降中的至少一個變化狀態，因此就能夠更確實地檢測出交流AC輸入是否被阻斷，並且能夠較少上升停止時與下降停止時時間的計時時間差，從而更加確實地輸出放電信號。
實施方式四
實施方式四與實施方式三一樣既檢測X電容器C100的電壓上升的變化狀態又檢測X電容器C100的電壓下降的變化狀態。不過，實施方式四與實施方式三相比使電路儘量兼用於檢測電壓上升的變化狀態與檢測電壓下降的變化狀態。
因此，在實施方式四中，如圖8所示，藉由使用開關SW41、SW42以及SW43，來使取樣及保持電路SH4以及比較器OP4兼用於檢測電壓的上升以及下降的變化狀態。這樣一來，就如實施方式三(參照圖5)般，只需要具備用於檢測X電容器C100的電壓上升的變化狀態的取樣及保持電路SH1以及比較器OP1、以及具備用於檢測X電容器C100的電壓下降的變化狀態的取樣及保持電路SH2以及比較器OP2即可，不需要為了檢測上升和檢測下降而分別具備專用的電路，從而使控制電路14實現簡略化。
下面，進行詳細說明。
圖8是實施方式四涉及的電源裝置104(及其控制電路14)的電路結構說明圖。
如圖8所示，實施方式四包括：具有用於獲取電壓VA以及電壓VC的電阻R1、R2等的分壓電路；電壓VA等的取樣及保持電路SH4；比較器OP4；用於在取樣及保持電路SH4與比較器OP4之間進行輸入切換的開關(SW41、SW42以及SW43)；計時部CNT；以及放電用開關SD等。
取樣及保持電路SH4是與取樣及保持電路SH1(參照圖1、6)同等的電路，其具有開關SW4以及取樣及保持用電容器C4。開關SW4的一側為取樣及保持電路SH4的輸入部，另一側為與電容器C4的一側連接的輸出部。電容器C4的另一側接地。
開關SW41、SW42以及SW43藉由在X電容器C100的電壓上升時與下降時切換開關連接，來更改電路結構從而既能夠檢測電壓上升時的變化狀態又能夠檢測電壓下降時的變化狀態。無論哪一個開關，均藉由以圖8右側為支點來與左上、左下的節點中的一個連接來進行連接狀態的切換。
檢測X電容器C100的電壓上升的變化狀態
如圖8所示，開關SW41、SW42以及SW43的連接狀態代表了檢測X電容器C100的電壓上升的變化狀態時的連接狀態。
此情況下(檢測電壓上升的變化狀態時)，電阻R1、R2連接部的電壓VA經由開關SW41輸入至取樣及保持電路SH4，而從取樣及保持電路SH4輸出的電壓VB1則經由開關SW42輸入至比較器OP4的反向輸入端子(-)。電阻R2、R3連接部的電壓VC經由開關SW43輸入至比較器OP4的非反向輸入端子(+)。比較器OP4則將電壓VB1與電壓VC進行比較運算並將其結果作為電壓VD4進行輸出。
像這樣，雖然在檢測X電容器C100的電壓上升的變化狀態時開關SW41、SW42以及SW43如上述般運作，但是由於該電路在結構與圖1(或圖6)所示的實施方式一(或實施方式三)中檢測X電容器C100的電壓上升的變化狀態時的電路(由取樣及保持電路SH1、比較器OP1等構成的電路)相同，因此也具有相同的作用以及效果。
所以，與圖1所示的實施方式一(或實施方式三)一樣，本實施方式也能夠檢測出X電容器C100的電壓上升的變化狀態。
檢測X電容器C100的電壓下降的變化狀態
當檢測X電容器C100的電壓下降的變化狀態的情況下，開關SW41、SW42以及SW43的連接狀態與圖8中所示的連接狀態相反。
具體來說，開關SW42與圖8所示的連接相反並與左上的接點連接，開關SW41與圖8所示的連接相反並與左下的接點連接。藉由這樣，電阻R1、R2連接部的電壓VA被輸入至比較器OP4的反向輸入端子(-)。
由於SW41與圖8所示的連接相反並與左下的接點連接，因此電阻R2、R3連接部的電壓VC經由開關SW41被輸入至取樣及保持電路SH4。由於SW43與圖8所示的連接相反並與左上的接點連接，因此從取樣及保持電路SH4輸出的電壓VB2被輸入至比較器OP4的非反向輸入端子(+)。
比較器OP4則將被輸入至反向輸入端子(-)的電壓VA與被輸入至非反向輸入端子(+)的電壓VB2進行比較運算並將其結果作為電壓VD4進行輸出。計時部CNT會在輸入比較器OP4的電壓VD4後輸出電壓VE。
像這樣，雖然在檢測X電容器C100的電壓下降的變化狀態時開關SW41、SW42以及SW43的連接狀態如上述與圖8所示的連接狀態相反，但是由於該電路在結構與圖4(或圖6)所示的實施方式二(或實施方式三)中檢測X電容器C100的電壓下降的變化狀態時的電路(由取樣及保持電路SH2、比較器OP2等構成的電路)相同，因此也具有相同的作用以及效果。
所以，與圖4所示的實施方式二(或實施方式三)一樣，本實施方式也能夠檢測出X電容器C100的電壓下降的變化狀態。
另外，例如在檢測到X電容器C100的電壓(或電壓VA)的上升、下降後相應地切換開關SW41、SW42以及SW43即可。
或是測量X電容器C100的電壓(或是電壓VA)的週期，並在電壓VA到達最低點時(圖2、圖7中電壓VA在山形波形間的波谷時)切換開關，然後在經過半週期((1/2)‧T)後再次切換開關。
像這樣，在實施方式四中，比較器OP4的輸出電壓VD4在X電容器C100的電壓(或電壓VA)上升時輸出與實施方式一或實施方式三同樣的電壓VD1，而在下降時輸出與實施方式二或實施方式三同樣的電壓VD2。
由於電壓VA、電壓VB1、電壓VB2、電壓VC、電壓VD3、電壓VE等的波形與實施方式一(參照圖2、圖3)、實施方式二(參照圖5)或實施方式三(參照圖7)相同，因此此處省略其說明。
根據實施方式四，由於藉由使用開關SW41、SW42以及SW43來兼用取樣及保持電路SH4以及比較器OP4來檢測X電容器C100的電壓上升以及下降，因此能夠進一步實現控制電路的簡略化以及小型化。
實施方式五
實施方式五為實施方式一的變形例。其在電壓VA等的產生方法、以及電路複雜化等特點上不同於實施方式一。
下面，進行詳細說明。
圖9是實施方式五涉及的電源裝置105(及其控制電路15)的電路結構說明圖。圖10是實施方式五涉及的電源裝置105(及其控制電路15)的執行時機說明圖。
實施方式五涉及的控制電路15基本上與實施方式一涉及的控制電路11相同，但如圖9所示，實施方式五涉及的控制電路15在電壓VA等的產生方法、以及電路複雜化等特點上不同於實施方式一。
實施方式五涉及的控制電路15包括：具有電壓R1以及R10的分壓電路、運算放大器OP51、取樣及保持電路SH5、電壓電平轉換電路LS、比較器OP5、以及計時部CNT。
首先，對具有電壓R1以及R10的分壓電路進行說明。在實施方式一(參照圖1)中，將電阻R1、R2以及R3串聯在二極體1與二極體2的陰極、GND 之間來進行分壓，並且將電阻R1、R2連接部的電壓作為電壓VA(第一電壓)，將電阻R2、R3連接部的電壓作為電壓VC(第二電壓)。但在實施方式五中，如圖9所示，將電阻R1以及電阻R10串聯在二極體1與二極體2的陰極、GND之間來進行分壓，並從電阻R1、R10連接部獲取電壓VA5。在實施方式五中，將電壓VA5作為檢測X電容器C100的電壓的變化狀態時的基準電壓。
另外，在二極體D1與二極體D2的陰極、GND之間，設置有與電阻R1-R10-GND路徑並聯的，與圖1等同樣的電阻R20-開關SD-GND路徑。
接著，對運算放大器OP51以及取樣及保持電路SH5進行說明。在實施方式五中，與實施方式一至四不同的是在分壓部(電阻R1、R10連接部)與取樣及保持電路SH5之間設置有運算放大器OP51。
對運算放大器OP51進行說明，電阻R1、R10連接部與運算放大器OP51的非反向輸入端子(+)連接。運算放大器OP51的反向輸入端子(-)與運算放大器OP51的輸出端子連接。運算放大器OP51構成了能夠輸出與電壓VA5相同的電壓VA5’的所謂電壓跟隨電路並發揮緩衝器的作用。從運算放大器OP51輸出的電壓VA5’被輸入至取樣及保持電路SH5。
取樣及保持電路SH5是與取樣及保持電路SH1(參照圖1)同樣的電路，其具有開關SW5以及電容器C5。開關SW5的一側為取樣及保持電路SH5的輸入部，另一側為與電容器C5的一側連接的輸出部。電容器C5的另一側接地。取樣及保持電路SH5在將開關SW5變為ON後對運算放大器OP51的輸出電壓VA5’進行取樣，並將開關SW5變為OFF後將取樣的電壓保持在電容器C5中作為取樣及保持電壓VB5進行輸出。
實施方式五在設置有電壓電平轉換電路LS這一點上與實施方式一至四不同。
對電壓電平轉換電路LS進行說明。電壓電平轉換電路LS被設置在電阻R1、R10連接部與比較器OP5的非反向輸入端子(+)之間。電壓電平轉換電路LS輸入電阻R1、R10連接部的電壓VA5並作為電平轉換後的電壓VC5進行輸出。即，將輸入的電壓VA5降低(電平轉換)(VA5-VJ)後的電壓VC5進行輸出(VJ為基準電壓或恒定電壓)。
電壓電平轉換電路LS具有運算放大器OP52、電阻R21、R22、R23以及R24(R21~R24為相同電阻值)。
運算放大器OP52的反向輸入端子(-)與電阻R21以及電阻R22的一側連接，電阻R21的另一側與運算放大器OP52的輸出端子連接。電阻R22的另一側藉由基準電壓(恒定電壓)VJ來偏置。運算放大器OP52的輸出端子為電壓電平轉換電路LS的輸出部。
運算放大器OP52的非反向輸入端子(+)與電阻R23以及電阻R24的一側連接。電阻R23的另一側接地(與GND連接)。電阻R24的另一側構成電壓電平轉換電路LS的輸入部並與電阻R1、R10連接部連接(用於輸入電壓VA5)。
對比較器OP5進行說明。比較器OP5的反向輸入端子(-)與取樣及保持電路SH5的輸出部(電容器C5的GND相反一側)連接，其被輸入從取樣及保持電路SH5輸出的電壓VB5。
比較器OP5的非反向輸入端子(+)與電壓電平轉換電路LS的輸出部(運算放大器OP52的輸出端子)連接，其被輸入從電壓電平轉換電路LS輸出的電壓VC5。
比較器OP5藉由將反向輸入端子(-)的取樣保持電壓VB5與非反向輸入端子(+)的電壓VC5進行比較運算，來檢測出電壓VA5。當非反向輸入端子(+)的電壓VC5大於反向輸入端子(-)的VB5時，從比較器OP5輸出的電壓VD5為H電平(高電平)，相反時則為L電平(低電平)。
從比較器OP5輸出的電壓VD5被輸入計時部CNT。與實施方式一至四一樣，當電壓VD5在一定時間內沒有變化時，計時部CNT會將電壓VE從L電平變為H電平後將開關SD變為ON狀態並使積蓄在X電容器C100中的電荷進行放電。
圖10是實施方式五涉及的電源裝置105(及其控制電路15)的執行時機說明圖。
在圖10中自上往下依次展示了：電壓VA5的時序圖、時序脈衝CP的時序圖、將電壓VA5、電壓VB5、電壓VC5重疊後的時序圖、電壓VD5的時序圖、以及電壓VE的時序圖。
圖10下部的將電壓VA5、電壓VB5、電壓VC5重疊後的時序圖中，將“L5”表示的部位藉由“L5放大圖”進行了展示。
由於圖10中的時序圖與圖1中的時序圖重複的部分較多，因此此處省略了說明。
實施方式六
實施方式六為實施方式五的變形例。
在實施方式五中，從取樣及保持電路SH5輸出的電壓VB5輸入比較器OP5的反向輸入端子(-)，從電壓電平轉換電路LS輸出的電壓VC5輸入比較器OP5的非反向輸入端子(+)，並在比較器OP5處對上述兩者的大小關係進行比較運算後將結果作為電壓VD5進行輸出後輸入至計時部CNT(參照圖9)。而在實施方式六中，在取樣及保持電路SH5的後段設置有減法電路201，從減法電路201輸出的電壓VG(=VA5-VB5)被輸入比較器OP62的非反向輸入端子(+)，將恒定電壓(基準電壓)VK輸入比較器OP62的反向輸入端子(-)(施加、偏置)，並在比較器OP62處對上述兩者的大小關係進行比較運算後將結果作為電壓VD6進行輸出後輸入至計時部CNT(參照圖11)。
圖11是實施方式六涉及的電源裝置106(及其控制電路16)的電路結構說明圖。圖11與圖9相同的符號代表同一個構成，並且，與圖9具有相同作用的部分儘量不再說明。
實施方式六的控制電路16具有：由運算放大器OP51構成的電壓跟隨電路、位於電壓跟隨電路後段的取樣及保持電路SH5、位於取樣及保持電路SH5後段的減法電路201、位於減法電路201後段的比較器OP62、以及位於比較器OP62後段的計時部CNT等。減法電路201處被輸入從取樣及保持電路SH5輸出的電壓VB5以及電阻R1、R10連接部的電壓VA5，兩者的電壓差作為電壓VG(=VA5-VB5)從減法電路201輸出。
下面對減法電路201進行說明。減法電路201具有運算放大器OP61、電阻R31、R32、R33以及R34(R31~R34為相同電阻值)。
構成減法電路201的運算放大器OP61的反向輸入端子(-)與電阻R33以及電阻R34的一側連接，電阻R34的另一側與運算放大器OP61的輸出端子連接。運算放大器OP61的輸出端子構成減法電路201的輸出部。電阻R33的另一側構成減法電路201的兩個輸入部中的一個，並與取樣及保持電路SH5的輸出部(電容器C5的一側)連接並輸入有電壓VB5。
運算放大器OP61的非反向輸入端子(+)與電阻R31以及電阻R32的一側連接。電阻R32的另一側接地(與GND連接)。
電阻R31的另一側構成減法電路201的兩個輸入部中的另一個，並與電阻R1、R10連接部連接並輸入有電壓VA5。
像這樣構成的減法電路201被輸入電壓VB5與電壓VA5，並輸出兩者之差的電壓VG(=VA5-VB5)(從比較器OP62輸出)。
下面對比較器OP62進行說明，比較器OP62的非反向輸入端子(+)處被輸入VG(=VA5-VB5)，反向輸入端子(-)處被輸入恒定電壓(基準電壓) VK。比較器OP62將VG(=VA5-VB5)與恒定電壓(基準電壓)VK的比較運算的結果作為電壓VD6進行輸出。
從比較器OP62輸出電壓VD6被輸入計時部CNT，一旦從計時部CNT輸出H電平的電壓VE，開關SD就會變為ON狀態，並且積蓄在X電容器C100中電荷就會進行放電。
圖12是實施方式六涉及的電源裝置106(及其控制電路16)的執行時機說明圖。圖13是將圖12中的一部分放大後的說明圖。
由於圖12以及圖13中的時序圖與圖1中的時序圖重複的部分較多，因此此處省略了說明。
在圖12中自上往下依次展示了：電壓VA5的時序圖、時序脈衝CP的時序圖、將電壓VA5‧電壓VB5重疊後的時序圖、電壓VG(=VA5-VB5)的時序圖、電壓VD6的時序圖、以及電壓VE的時序圖。
下面對VG(=VA5-VB5)的時序圖進行說明，由於電壓VG是將電阻R1、R10連接部的電壓VA5、以及對電壓VA5’進行取樣‧保持後的電壓VB5在減法電路201處減算後的電壓，因此其電壓波形如圖12以及圖13所示呈現鋸齒狀。
雖然比較器OP62的非反向輸入端子(+)處被輸入從減法電路201輸出的電壓VG，但由於其反向輸入端子(-)被輸入恒定電壓(基準電壓)VK，因此比較器OP62將電壓VG與電壓VK進行比較運算後的結果作為電壓VD6進行輸出(參照圖12以及圖13)。
由於電壓VK是用於與電壓VG(電壓VA5與電壓VB5的差)比較大小關係的基準電壓，因此能夠容易地進行變更。例如，如減小電壓VK，即便電壓VG(電壓VA5與電壓VB5的差)較小也能夠對其進行比較及檢測。反之， 如加大電壓VK，即便電壓VG(電壓VA5與電壓VB5的差)的超過一定程度也能夠對其進行比較及檢測。這樣一來，就不易受到噪音等的影響。
從比較器OP62輸出的電壓VD6被輸入計時部CNT。計時部CNT與實施方式一至五一樣，如電壓VD6在一定時間內未發生變化則將電壓VE從L電平轉換為H電平後將開關SD變為ON狀態並使X電容器C100中積蓄的電荷放電。
以上，對本發明基於上述實施方式進行了說明。本發明並不限於上述的實施方式，能夠在不脫離本發明主旨的範圍內實施各種形態，例如，可以是如下變形例：
(1)在上述實施方式一至六中，雖然開關(SD、SW1、SW2等)為MOSFET元件，但也可以採用IGBT元件等其他半導體元件來替代MOSFET元件。
(2)在上述實施方式一至六中，雖然採用了如圖1所示的控制電路11，但也可以替換為微型處理器。藉由這樣，就能夠在不改變硬體的情況下藉由改變軟體來改變控制條件，從而實現靈活的放電控制。
11:控制電路
51:AC-DC轉換器
101:電源裝置
AC:交流
AC1、AC2:異極電源線
C1、C21、C100:電容器
CNT:計時部
COV:DC-DC轉換器
CP:時序脈衝
D1、D2、D21、D22、D23、D24:二極體
OP1:比較器
OUT:輸出
OUT1、OUT2:輸出端子
REC:整流電路
R1、R2、R3、R20:電阻
SH1:取樣及保持電路
SD、SW1:開關
V10:電壓差
VA、VC、VD1、VE:電壓

Claims (11)

  1. 一種控制電路，用於對將輸入的交流轉換為直流後進行輸出的AC-DC轉換器的該交流的異極電源線之間連接的電容器的放電進行控制，其中：該控制電路檢測出該電容器的電壓的變化狀態，並控制該放電使積蓄在該電容器中的電荷根據該變化狀態來進行放電，且該控制電路藉由設定將該電容器的電壓電平轉換後的第一電壓、以及設定對該第一電壓進行增減後的第二電壓，並且將對該第一電壓或該第二電壓定期進行取樣及保持後的電壓與不進行取樣及保持的該第一電壓或該第二電壓進行比較運算，來檢測出該電容器的電壓的該變化狀態。
  2. 一種控制電路，用於對將輸入的交流轉換為直流後進行輸出的AC-DC轉換器的該交流的異極電源線之間連接的電容器的放電進行控制，其中：該控制電路檢測出該電容器的電壓的變化狀態，並控制該放電使積蓄在該電容器中的電荷根據該變化狀態來進行放電，該控制電路藉由：對將該電容器的電壓電平轉換後的電壓進行取樣及保持後的電壓與不進行取樣及保持的該電壓進行比較運算後，來檢測出該電容器的電壓的變化狀態。
  3. 如請求項1所述的控制電路，其中：該控制電路的該比較運算為：比較並檢測該取樣及保持後的電壓與該不進行取樣及保持的電壓之間的大小關係，或是輸出電壓差。
  4. 如請求項1所述的控制電路，其中：在將該第一電壓的電壓值、該第二電壓的電壓值、以及對該第一電壓或該第二電壓中的一方進行取樣及保持後的電壓的電壓值分別設為沿時 間經過表示的第一電壓特性線、第二電壓特性線、以及取樣及保持電壓特性線時，該控制電路藉由檢測出該取樣及保持電壓特性線與該第一電壓或該第二電壓中不進行取樣及保持的一方的電壓的該電壓特性線的交差，來檢測出該電容器的電壓的該變化狀態。
  5. 如請求項1至4中任意一項所述的控制電路，其中：該控制電路控制該放電，使當檢測到該變化狀態未發生變化的狀態已持續一定時間的情況下，對積蓄在該電容器中的電荷進行放電。
  6. 如請求項5所述的控制電路，其中：該控制電路藉由對該變化狀態未發生變化的狀態的時間進行計時，來檢測出該變化狀態未發生變化的狀態已持續一定時間。
  7. 如請求項1至4中任意一項所述的控制電路，其中：該控制電路檢測出該電容器的電壓的上升或下降中的一方的該變化狀態，並控制該放電使積蓄在該電容器中的電荷根據該變化狀態來進行放電。
  8. 如請求項7所述的控制電路，其中：該控制電路檢測出該電容器的電壓的上升的該變化狀態，並控制該放電使積蓄在該電容器中的電荷根據該變化狀態來進行放電。
  9. 如請求項1所述的控制電路，其中：該控制電路包括：用於產生對連接在該異極電源線之間的該電容器的電壓進行電平轉換後的該第一電壓的該第一電壓的產生裝置；用於產生比所述第一電壓更小的第二電壓的所述第二電壓的產生裝置； 該第一電壓或該第二電壓的取樣及保持裝置，具有該第一電壓或該第二電壓的取樣及保持用電容器、以及設置在該第一電壓或該第二電壓的產生裝置與該取樣及保持用電容器之間的取樣及保持用開關；比較運算裝置，用於對該第一電壓或該第二電壓中藉由該取樣及保持裝置進行取樣及保持後的電壓與該第一電壓或該第二電壓中不進行取樣及保持的電壓進行比較運算後檢測出該變化狀態；以及放電裝置，根據該檢測出的變化狀態對連接在該異極電源線間的該電容器中積蓄的電荷進行放電。
  10. 如請求項2所述的控制電路，其中：該控制電路包括：用於產生對連接在該異極電源線之間的該電容器的電壓進行電平轉換後的該第一電壓的該第一電壓的產生裝置；該第一電壓的取樣及保持裝置，具有該第一電壓的取樣及保持用電容器、以及設置在該第一電壓的產生裝置與該取樣及保持用電容器之間的取樣及保持用開關；比較運算裝置，用於對該第一電壓藉由該取樣及保持裝置進行取樣及保持後的電壓與不藉由該取樣及保持裝置進行取樣及保持的該第一電壓進行運算後的輸出與基準電壓進行比較後檢測出該變化狀態；以及放電裝置，根據該檢測出的變化狀態對連接在該異極電源線間的該電容器中積蓄的電荷進行放電。
  11. 一種電源裝置，包括：用於輸入交流並輸出直流的AC-DC轉換器；連接在該交流的異極電源線間的電容器；以及 用於控制該電容的放電的如請求項1至10中任意一項所述的該控制電路。
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