特許 6476447 電源装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6476447

(24)【登録日】2019年2月15日

(45)【発行日】2019年3月6日

(54)【発明の名称】電源装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/28 20060101AFI20190225BHJP

【ＦＩ】

   H02M3/28 C

【請求項の数】1

【全頁数】5

(21)【出願番号】特願2014-230334(P2014-230334)

(22)【出願日】2014年11月13日

(65)【公開番号】特開2016-96622(P2016-96622A)

(43)【公開日】2016年5月26日

【審査請求日】2017年10月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000100562

【氏名又は名称】アール・ビー・コントロールズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106105

【弁理士】

【氏名又は名称】打揚 洋次

(72)【発明者】

【氏名】北川 厚

【審査官】 柳下 勝幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−０６０８９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１６６５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１３５５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３１２９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３００７４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ ３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部の電源から供給される交流電力を整流し、さらに第１の電解コンデンサで平滑化して直流電力を生成し、その直流電力を、電源制御ＩＣによって所定の周波数でオンオフするスイッチング素子によって断続的に変圧トランスに流す１次側回路と、この１次側回路に対して変圧トランスを介して連結する２次側回路に異常が生じた場合に、上記電源制御ＩＣのフィードバック端子に発振停止信号を入力させて電源制御ＩＣによるスイッチング素子のオンオフを停止させるフィードバック手段と、このフィードバック手段による発振停止信号を保持するラッチ回路とを備え、このラッチ回路の作動用電力を生成するために平滑用の第２の電解コンデンサを有する電源装置において、上記第２の平滑コンデンサの電圧を監視し、この第２の平滑コンデンサの電圧がラッチ状態を保持できる所定の電圧まで低下した場合に、上記第１の電解コンデンサに残留している電荷を開放させる放電回路を設けたことを特徴とする電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スイッチング電源と呼ばれる電源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の電源装置として、外部の電源から供給される交流電力を整流し、さらに第１の電解コンデンサで平滑化して直流電力を生成し、その直流電力を、電源制御ＩＣによって所定の周波数でオンオフするスイッチング素子によって断続的に変圧トランスに流す１次側回路と、この１次側回路に対して変圧トランスを介して連結する２次側回路に異常が生じた場合に、上記電源制御ＩＣのフィードバック端子に発振停止信号を入力させて電源制御ＩＣによるスイッチング素子のオンオフを停止させるフィードバック手段と、このフィードバック手段による発振停止信号を保持するラッチ回路とを備え、このラッチ回路の作動用電力を生成するために平滑用の第２の電解コンデンサを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−１２５０８４号公報（段落００１９，００２２、図１）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記発振停止信号が電源制御ＩＣのフィードバック端子に入力されると、発振停止信号はラッチされ、外部からの電力の供給が遮断されるまでラッチ状態が保持される。すなわち、外部からの電力供給が停止すると第２の電解コンデンサの電圧が降下していき、その電圧がラッチ状態を保持するための最低電圧を下回ると、ラッチ状態が解除される。

【0005】

ところが、上記第１の電解コンデンサの容量はこの第２の電解コンデンサの容量より遙かに大きいため、第２の電解コンデンサの電圧が低下してラッチ状態か解除された時点で、まだ第１の電解コンデンサには多くの電荷が充電されている。上述のように、外部からの電力の供給が停止してラッチ状態が解除されると、第１の電解コンデンサに残存している電荷によって電源制御ＩＣが再スタートしてスイッチング素子のオンオフが再開されることによって、短時間ではあるものの２次側回路に電力が発生するという不具合が生じる。

【0006】

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、発振停止信号がラッチされている状態で外部からの電力の供給が停止しても、２次側回路に電力が発生しない電源装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために本発明による電源装置は、外部の電源から供給される交流電力を整流し、さらに第１の電解コンデンサで平滑化して直流電力を生成し、その直流電力を、電源制御ＩＣによって所定の周波数でオンオフするスイッチング素子によって断続的に変圧トランスに流す１次側回路と、この１次側回路に対して変圧トランスを介して連結する２次側回路に異常が生じた場合に、上記電源制御ＩＣのフィードバック端子に発振停止信号を入力させて電源制御ＩＣによるスイッチング素子のオンオフを停止させるフィードバック手段と、このフィードバック手段による発振停止信号を保持するラッチ回路とを備え、このラッチ回路の作動用電力を生成するために平滑用の第２の電解コンデンサを有する電源装置において、上記第２の平滑コンデンサの電圧を監視し、この第２の平滑コンデンサの電圧がラッチ状態を保持できる所定の電圧まで低下した場合に、上記第１の電解コンデンサに残留している電荷を開放させる放電回路を設けたことを特徴とする。

【0008】

一般に第１の電解コンデンサの容量は第２の電解コンデンサの容量より遙かに大きい。そのため、第２の電解コンデンサがラッチ状態を保持している状態で第２の電解コンデンサよりも先に第１の電解コンデンサに残留している電荷を開放させることによって、第１の電解コンデンサに残留している電荷で２次側回路に出力が発生しないようにした。

【発明の効果】

【0009】

以上の説明から明らかなように、本発明は、第２の電解コンデンサのよりも先に第１の電解コンデンサの電荷を開放するので、発振停止信号がラッチされている状態で外部からの電力の供給が停止しても２次側回路に電力が発生しない。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明が適用される電源装置の構成を示す回路図

【図2】本発明の要部である放電回路の構成を示す回路図

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１を参照して、１は本発明による電源装置の基幹部分であって、外部の商用電源２から１００ボルトの交流電力の供給を受けて、外部に所定の電圧の直流電力を出力するものである。商用電源２からの交流電力は最初にブリッジ１１で全波整流された後、第１の電解コンデンサ１２で平滑化された直流電力に変換される。

【0012】

この直流電力は所定の周波数でオンオフするスイッチング素子１３によって変圧トランス３の１次側コイル３１に断続的に流される。すると、変圧トランス３を介して連結されている２次側回路５に所定の電圧の交流電力が誘導され、さらに２次側回路５内で直流電力に整流された後、外部へと出力される。

【0013】

この２次側回路５内には、ショート故障時に大電流が流れると発光するフォトカプラの発光部５１が設けられている。この発光部５１が発光すると、対をなす受光部６１がその光を受光して、受光部６１が導通状態になる。すると、デジタルトランジスタ６２，６３のベースに電流が流れ、その結果、各デジタルトランジスタ６２，６３にコレクタ電流が流れる。デジタルトランジスタ６２のコレクタ電流が流れるとトランジスタ６４がオンになりコレクター電流が流れるので、受光部６１への受光が停止して受光部６１の導通状態が解除されても、トランジスタ６４がオンになっているのでデジタルトランジスタ６２，６３の導通状態がラッチされる。

【0014】

一方、デジタルトランジスタ６３のコレクタ電流が流れると電源制御ＩＣ４のフィードバック端子４１から電流が流れ出す。そして、これが発振停止信号に相当する。この電源制御ＩＣ４は上記スイッチング素子１３を所定の周波数でオンオフさせるものであるが、フィードバック端子４１から電流が流れ、すなわち発振停止信号が発生している状態ではスイッチング素子１３に対するオンオフ制御を停止し、その結果、スイッチング素子はオフ状態となり、変圧トランス３の１次側コイル３１に電流が流れない。

【0015】

この状態になると、２次側回路から直流電力は出力されないが、半波整流用のダイオード７で整流され、分圧抵抗７１で分圧された直流電力は第２の電解コンデンサ７２で平滑されてラッチ回路に供給され続けることになる。従って、発振停止信号がラッチされた状態が継続する。

【0016】

このラッチ状態をリセットするためには、外部の商用電源２からの電力供給を遮断すればよいが、第１の電解コンデンサ１２の容量は第２の電解コンデンサ７２の容量より遙かに大きいので、ラッチ回路用の第２の電解コンデンサ７２内の電荷が開放され、ラッチ状態が解除されても、第１の電解コンデンサ１２に多くの電荷が残存しており、短時間ではあるもののスイッチング素子１３がオンオフを再開して２次側回路から直流電力が出力されてしまうおそれがある。

【0017】

そこで、図２に示す放電回路を設けることとした。この放電回路は、第２の電解コンデンサ７２の電圧を監視している。具体的には分圧抵抗７３で分圧された電圧が所定の電圧より低下すると、ＦＥＴ８のゲート電圧が低下してドレイン−ソース間の導通が遮断されるようにした。この導通状態が遮断されると、中間点８１の電位が上がり、その結果トランジスタ８２がオン状態になるので、第１の電解コンデンサ１２の両端子が導通して充電されている電荷が開放されることになる。

【0018】

なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。

【符号の説明】

【0019】

１ 電源装置の基幹部分
２ 商用電源
３ 変圧トランス
４ 電源制御ＩＣ
５ ２次側回路
７ ダイオード
１１ ブリッジ
１２ 第１の電解コンデンサ
１３ スイッチング素子
３１ １次側コイル
４１ フィードバック端子
５１ 発光部
６１ 受光部
６２ デジタルトランジスタ
６３ デジタルトランジスタ
７２ 第２の電解コンデンサ

【図1】

【図2】