特許 7181075 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】

(24)【登録日】2022-11-21

(45)【発行日】2022-11-30

(54)【発明の名称】電源装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/06 20060101AFI20221122BHJP

【ＦＩ】

H02M7/06 H

H02M7/06 S

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2018235605

(22)【出願日】2018-12-17

(65)【公開番号】P2020099116

(43)【公開日】2020-06-25

【審査請求日】2021-11-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000237721

【氏名又は名称】ＦＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002664

【氏名又は名称】弁理士法人相原国際知財事務所

(72)【発明者】

【氏名】濱田 貴之

【審査官】東 昌秋

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－６８６８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平７－３０３３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－３８８４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－６０７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平４－３１２３６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ７／００－７／４０

Ｈ０２Ｍ ３／００－３／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

交流電圧が入力される３つの入力端子と、
前記３つの入力端子のそれぞれに接続され、前記交流電圧の全波整流電圧を出力する全波整流回路と、
前記全波整流電圧を分圧した検出レベル信号を出力するレベル調整回路と、
前記検出レベル信号を受信し、前記検出レベル信号に基づき制御信号を出力する第１の判定回路と、
前記全波整流電圧に基いて、駆動信号を出力する第２の判定回路と、を備え、
前記レベル調整回路が、前記駆動信号に応じて、前記検出レベル信号の値を調節し、
前記第２の判定回路は、前記全波整流電圧を用いて、前記３つの入力端子に入力された交流電圧が、単相交流であるか、又は三相交流であるかを判定する、電源装置。

【請求項2】

前記レベル調整回路は、その一端が接地電位に接続されたレベル調節部を含み、
前記レベル調節部は、前記全波整流回路と前記接地電位との間で前記全波整流電圧を分圧し、当該分圧された電圧を前記検出レベル信号として出力する、請求項１に記載の電源装置。

【請求項3】

前記レベル調整回路は、前記第２の判定回路から供給される前記駆動信号に応じて抵抗値が変化する可変抵抗素子を有し、前記駆動信号により前記可変抵抗素子の抵抗値を変化させて、前記検出レベル信号の値を調節する、請求項２に記載の電源装置。

【請求項4】

前記レベル調節部は、前記全波整流回路と前記接地電位との間に直列に接続された第１の抵抗素子と、当該第１の抵抗素子に並列に接続された調整素子と、を有し、当該調整素子は、直列に接続された第２の抵抗素子及びスイッチング素子からなる、請求項２又は３に記載の電源装置。

【請求項5】

前記レベル調節部の前記スイッチング素子は、前記第２の判定回路から供給される前記駆動信号により、オン状態又はオフ状態とされる、請求項４に記載の電源装置。

【請求項6】

前記駆動信号は、前記３つの入力端子に入力された交流電圧が三相交流のときは前記レベル調節部の前記スイッチング素子をオン状態とし、前記３つの入力端子うちのいずれかの２端子に入力された単相交流のときは前記レベル調節部の前記スイッチング素子をオフ状態とする、請求項４又は５に記載の電源装置。

【請求項7】

前記３つの入力端子に入力された交流電圧が、三相交流であって、いずれか１相が欠相するときは、前記レベル調節部の前記スイッチング素子をオフ状態とする、請求項６に記載の電源装置。

【請求項8】

前記レベル調節部の前記スイッチング素子がオン状態のときは、前記スイッチング素子がオフ状態のときよりも前記検出レベル信号の値が低くなる、請求項５乃至７のいずれか１項に記載の電源装置。

【請求項9】

前記レベル調整回路は、入力される交流電圧が三相交流又は単相交流のいずれの場合であっても、同じ交流電圧に対して同じ値の前記検出レベル信号を出力する、請求項２乃至８のいずれか１項に記載の電源装置。

【請求項10】

前記第１の判定回路が出力する前記制御信号は、起動信号又は停止信号のいずれかであり、前記検出レベル信号が第１の基準電圧を上回る場合は前記起動信号を出力し、前記検出レベル信号が前記第１の基準電圧を下回る場合は前記停止信号を出力する、請求項２乃至９のいずれか１項に記載の電源装置。

【請求項11】

前記レベル調整回路は、前記全波整流回路と前記レベル調節部との間に、直列に接続される分圧部を更に含む、請求項２乃至１０のいずれか１項に記載の電源装置。

【請求項12】

前記第１の判定回路は、前記検出レベル信号と前記第１の基準電圧とを比較する第１の比較器と、前記第１の比較器の出力を前記制御信号に変換する出力回路と、を含む、請求項１０に記載の電源装置。

【請求項13】

前記第２の判定回路は、前記全波整流電圧を分圧する分圧回路と、分圧された前記全波整流電圧と第２の基準電圧とを比較する第２の比較器と、前記第２の比較器の出力を受信する時定数回路と、前記時定数回路の出力と第３の基準電圧を比較する第３の比較器と、前記第３の比較器の出力を受信して駆動信号を出力する駆動回路と、を含む、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の電源装置。

【請求項14】

前記第１の判定回路及び前記第２の判定回路のそれぞれは、共通の動作電源電圧で駆動される、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電源装置に関し、特に、交流電圧が入力される電源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、単相交流及び三相交流のいずれかを入力し直流電圧を出力する３線入力の電源装置、例えばＡＣ／ＤＣコンバータ、が幅広く使用されている。この種の電源装置では、停電検出回路のように、入力された交流電圧の値を検出して、電源装置の起動又は停止を自動的に行う機能を備えるものがある。

【0003】

上記の停電検出回路では、一般に、入力される交流電圧を全波整流し、その整流電圧を平滑化した後、更に分圧して検出電圧を設定する。そして、この設定電圧と所定の閾値（基準電圧）と、コンパレータ等の比較回路で比較して、所定の閾値に達したときに、電源装置の起動又は停止の手順を開始する。なお、停止判断においては、コンパレータに設けたヒステリシス回路により、起動時よりも低い閾値電圧で電源装置を停止させる構成が採用されている。

【0004】

又、この種の電源装置では、更に、停電検出回路自体を駆動するための内部補助電源が装備され、その内部補助電源の起動及び停止のそれぞれは、電源装置本体の起動及び停止よりも低い電圧で行う必要がある。

【0005】

例えば、起動時には、まず所定の入力電圧で内部補助電源が起動し、所定の補助電源電圧が供給され、その後、更に入力電圧が上昇した時点で電源装置本体の起動手順が開始される。一方、停止時には、所定の入力電圧において、まず電源装置本体が停止して直流電圧の出力を止め、その後、更に入力電圧が低下した時点で内部補助電源を停止させる必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

このように、上記の停電検出回路では、入力された交流電圧の全波整流電圧を平滑化した後、更に分圧して検出電圧を設定する。そして、この設定電圧と所定の閾値電圧とを比較する構成となっている。しかし、この全波整流電圧を平滑化した電圧は、入力された交流電圧の値が同一のとき、単相交流よりも三相交流の方がかなり高くなる。それ故、単相交流よりも三相交流の方が、入力電圧の値がより低い状態で、起動及び停止を判定する閾値電圧に達してしまい、問題である。

【0007】

このように、三相交流を入力したときの起動及び停止電圧の判定電圧が低すぎることは、内部補助電源の起動及び停止との順序の逆転を引き起こし、電源装置の誤動作を誘発する要因となる。

【0008】

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、単相交流及び三相交流のいずれが入力された場合でも、同じ入力電圧の値に対して起動及び停止の判定がなされる構成とし、内部補助電源の起動及び停止と、電源装置本体の起動及び停止との順序を守り、単相交流及び三相交流において、それぞれの全波整流電圧が異なることに起因する誤動作を回避した電源装置を実現するものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の第１の態様の電源装置は、交流電圧が入力される３つの入力端子と、３つの入力端子のそれぞれに接続され、交流電圧の全波整流電圧を出力する全波整流回路と、全波整流電圧に基いて、検出レベル信号を出力するレベル調整回路と、検出レベル信号を受信し、検出レベル信号に基づき制御信号を出力する第１の判定回路と、全波整流電圧に基いて、駆動信号を出力する第２の判定回路と、を備え、レベル調整回路が、前記駆動信号に応じて、前記検出レベル信号の値を調節する。

【0010】

本発明の第２の態様によれば、上記第１の態様において、レベル調整回路は、その一端が接地電位に接続されたレベル調節部を含み、レベル調節部は、全波整流回路と接地電位との間で全波整流電圧を分圧し、当該分圧された電圧を検出レベル信号として出力する。

【0011】

本発明の第３の態様によれば、上記第２の態様において、レベル調整回路は、第２の判定回路から供給される駆動信号に応じて抵抗値が変化する可変抵抗素子を有し、駆動信号により可変抵抗素子の抵抗値を変化させて、検出レベル信号の値を調節する。

【0012】

本発明の第４の態様によれば、上記第３の態様において、第２の判定回路は、全波整流電圧を用いて、３つの入力端子に入力された交流電圧が、単相交流であるか、又は三相交流であるかを判定する。

【0013】

本発明の第５の態様によれば、上記第２乃至第４のいずれか１つの態様において、レベル調節部は、全波整流回路と接地電位との間に直列に接続された第１の抵抗素子と、当該第１の抵抗素子に並列に接続された調整素子と、を有し、当該調整素子は、直列に接続された第２の抵抗素子及びスイッチング素子からなる。

【0014】

本発明の第６の態様によれば、上記第５の態様において、レベル調節部のスイッチング素子は、第２の判定回路から供給される駆動信号により、オン状態又はオフ状態とされる。

【0015】

本発明の第７の態様によれば、上記第５又は第６の態様おいて、駆動信号は、３つの入力端子に入力された交流電圧が三相交流のときはレベル調節部のスイッチング素子をオン状態とし、３つの入力端子うちのいずれかの２端子に入力された単相交流のときはレベル調節部のスイッチング素子をオフ状態とする。

【0016】

本発明の第８の態様によれば、上記第７の態様おいて、３つの入力端子に入力された交流電圧が、三相交流であって、いずれか１相が欠相するときは、レベル調節部のスイッチング素子をオフ状態とする。

【0017】

本発明の第９の態様によれば、上記第６乃至第８のいずれか１つの態様において、レベル調節部のスイッチング素子がオン状態のときは、スイッチング素子がオフ状態のときよりも検出レベル信号の値が低くなる。

【0018】

本発明の第１０の態様によれば、上記第２乃至第９のいずれか１つの態様において、レベル調整回路は、入力される交流電圧が三相交流又は単相交流のいずれの場合であっても、同じ交流電圧に対して同じ値の検出レベル信号を出力する。

【0019】

本発明の第１１の態様によれば、上記第２乃至第１０のいずれか１つの態様において、第１の判定回路が出力する制御信号は、起動信号又は停止信号のいずれかであり、検出レベル信号が第１の基準電圧を上回る場合は起動信号を出力し、検出レベル信号が第１の基準電圧を下回る場合は前記停止信号を出力する。

【0020】

本発明の第１２の態様によれば、上記第２乃至第１１のいずれか１つの態様において、レベル調整回路は、全波整流回路とレベル調節部との間に、直列に接続される分圧部を更に含む。

【0021】

本発明の第１３の態様によれば、上記第１１の態様おいて、第１の判定回路は、検出レベル信号と第１の基準電圧とを比較する第１の比較器と、第１の比較器の出力を制御信号に変換する出力回路と、を含む。

【0022】

本発明の第１４の態様によれば、上記第１乃至第１３のいずれか１つの態様において、第２の判定回路は、全波整流電圧を分圧する分圧回路と、分圧された全波整流電圧と第２の基準電圧とを比較する第２の比較器と、第２の比較器の出力を受信する時定数回路と、時定数回路の出力と第３の基準電圧を比較する第３の比較器と、前記第３の比較器の出力を受信して駆動信号を出力する駆動回路と、を含む。

【0023】

本発明の第１５の態様によれば、上記第１乃至第１４のいずれか１つの態様において、第１の判定回路及び第２の判定回路のそれぞれは、共通の動作電源電圧で駆動される。

【発明の効果】

【0024】

本発明の電源装置によれば、単相交流及び三相交流のいずれが入力された場合でも、同じ入力電圧の値に対して起動及び停止の判定がなされる構成とし、内部補助電源の起動及び停止と、電源装置本体の起動及び停止との順序を守り、単相及び三相の全波整流電圧が異なることに起因する誤動作を回避した電源装置を実現するものである。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施形態の回路ブロック図を示す図面である。

【図2】本発明の実施形態の単相交流の入力電圧が上昇するときの起動検出時の各接点の波形を示す図である。

【図3】本発明の実施形態の三相交流の入力電圧が上昇するときの起動検出時の各接点の波形を示す図である。

【図4】本発明の実施形態の単相交流の入力電圧が下降するときの停止検出時の各接点の波形を示す図である。

【図5】本発明の実施形態の三相交流の入力電圧が下降するときの停止検出時の各接点の波形を示す図である。

【図6】本発明の実施形態の三相交流の入力において、ひとつの相が欠相したときの各接点の波形の変化を示す図である。

【図7】本発明の実施形態の三相交流の入力において、欠相していた相が復相したときの各接点の波形の変化を示す図である。

【図8】本発明の実施形態の回路に適用可能なヒステリシス特性を有する比較器を示す図である。

【図9】本発明の実施形態の回路に適用可能なヒステリシス特性を有する比較器を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。

【0027】

図１は本発明の電源装置の実施形態の回路ブロック図を示す図面である。本回路ブロックは、交流電圧が入力される３つの入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗを備え、直流電圧を出力可能な入力整流部３を有する。３つの入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗには、三相交流電圧、又は任意の２端子に単相交流電圧を入力することができ、これら３つの入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗには、入力された交流電圧の全波整流電圧を出力する全波整流回路５が接続されている。

【0028】

全波整流回路５にはレベル調整回路１０が接続され、このレベル調整回路１０は、受信した全波整流電圧に基いて検出レベル信号を出力する。レベル調整回路１０は、検出レベル信号供給線１４を介して第１の判定回路２０に接続され、第１の判定回路は検出レベル信号を受信する。この第１の判定回路２０は信号出力端子２２を有し、受信した検出レベル信号に基いて判定された制御信号である、電源装置の起動又は停止信号をその信号出力端子２２に出力する。

【0029】

一方、全波整流回路５には、更に第２の判定回路３０が接続されている。この第２の判定回路３０は、全波整流回路５から受信した全波整流電圧に基いて、駆動信号（Ｑ１＿Ｖｇｓ）を出力する。この駆動信号（Ｑ１＿Ｖｇｓ）は、レベル調整回路１０に入力され、レベル調整回路１０は、この駆動信号（Ｑ１＿Ｖｇｓ）の受信に応答して、全波整流電圧に基いて出力する検出レベル信号の電圧値を調節することができる。

【0030】

レベル調整回路１０は、その一端が接地電位に接続されたレベル調節部１１を含むことができる。このレベル調節部１１は、全波整流回路５と接地電位との間で直列に接続されており、全波整流電圧を、例えばキャパシタ素子等で平滑化し、この平滑化した電圧を更に分圧して、検出レベル信号として出力することができる。

【0031】

又、レベル調節部１１は、第２の判定回路３０から受信する駆動信号（Ｑ１＿Ｖｇｓ）に応答して、電気抵抗値が変化する可変抵抗素子を有することができる。この可変抵抗素子の電気抵抗値が変化するとレベル調節部１１における分圧電圧の値が変わるので、これによりレベル調整回路１０が出力する検出レベル信号の電圧値を変化させることができる。

【0032】

第２の判定回路３０は、全波整流回路５から出力される全波整流電圧に基いて、３つの入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗに入力された交流電圧が、単相交流であるか、又は三相交流であるかを判別することができる。又、この第２の判定回路３０は、第１の判定回路２０とともに、共通の動作電源電圧で駆動することができる。

【0033】

全波整流回路５は、３つの入力端子Ｕ、Ｖ、ＷのそれぞれにダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３を接続した構成である。従って、３つの入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗのうちのいずれかの２端子に単相交流電圧が入力されたときの、全波整流回路５が出力する全波整流電圧は、図２の分圧電圧（Ｖ＿Ｒ９）の波形に示されたとおり、単相交流電圧の半周期毎に、電圧が０Ｖとなる点を有する。一方、３つの入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗに三相交流電圧が入力されたときの全波整流電圧は、図３の分圧電圧（Ｖ＿Ｒ９）の波形に示されるように、一定レベル以上の電圧値を維持しながら小振幅で振動する波形となる。

【0034】

これらの分圧電圧（Ｖ＿Ｒ９）の波形の差を利用して、例えば、図２及び図３の分圧電圧（Ｖ＿Ｒ９）波形に示した通り、所定の電圧Ｖｒｅｆ２を設定して、分圧電圧（Ｖ＿Ｒ９）の波形と比較することにより、３つの入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗに入力された電圧が、単相交流であるか、三相交流であるかを判別することができる。

【0035】

上述のレベル調節部１１の可変抵抗素子は、全波整流回路５と接地電位との間に直列に接続された第１の抵抗素子Ｒ３と、この第１の抵抗素子Ｒ３と並列に接続された調整素子と、を有し、この調整素子は、直列に接続された第２の抵抗素子Ｒ４及びスイッチング素子Ｑ１で構成されてよい。

【0036】

このスイッチング素子Ｑ１は、例えば絶縁ゲート型の電界効果トランジスタとすることができる。スイッチング素子Ｑ１のゲート電極には、第２の判定回路３０が出力する駆動信号（Ｑ１＿Ｖｇｓ）が接続され、この駆動信号の電圧値により、スイッチング素子Ｑ１をオン状態又はオフ状態に切換を行うことができる。

【0037】

レベル調整回路１０は、全波整流回路５とレベル調節部１１との間に、直列に接続された分圧部１２を更に備える。そして、検出レベル信号の電圧値は、この分圧部１２とレベル調節部１１の抵抗比によって確定することができる。

【0038】

スイッチング素子Ｑ１がオフ状態のときは、第２の抵抗素子Ｒ４は開放状態となるので、レベル調節部１１の電気抵抗値は、第１の抵抗素子Ｒ３の抵抗値と同一となる。一方、スイッチング素子Ｑ１がオン状態のときは、第２の抵抗素子Ｒ４は第１の抵抗素子Ｒ３と並列に接続されることになるので、レベル調節部１１の電気抵抗値は、第１の抵抗素子Ｒ３及び第２の抵抗素子Ｒ４を並列接続した場合の合成抵抗値となり、第１の抵抗素子Ｒ３単独の抵抗値よりも低下する。

【0039】

従って、スイッチング素子Ｑ１がオン状態のときが、オフ状態のときに比べてレベル調節部１１の電気抵抗値が低くなるため、分圧部１２及びレベル調節部１１で抵抗分圧して発生させる検出レベル信号の電圧も、スイッチング素子Ｑ１がオフ状態の時よりオン状態のときに、より低くなる。

【0040】

次に、第１の判定回路２０について説明する。

【0041】

第１の判定回路２０は、第１の比較器２６及び出力回路２８を含む。第１の比較器２６は、検出レベル信号供給線から受信する検出レベル信号の電圧と、あらかじめ決められた第１の基準電圧２５とを比較する。そして、検出レベル信号の電圧が第１の基準電圧２５を上回る場合は、低レベル（図２及び図３のＣＭＰ１＿Ｖ０の波形を参照）の電圧を出力し、下回る場合は、高レベル（図４及び図５のＣＭＰ１＿Ｖ０の波形を参照）の電圧を出力する。

【0042】

この検出レベル信号の電圧は、入力交流電圧の上昇とともに増加し、入力交流電圧の下降とともに低下する特性である。従って、レベル調整回路１０の分圧特性及び第１の基準電圧２５を調整することにより、交流電圧印加開始時には、入力交流電圧が所定の電圧に達したときに、第１の判定回路２０から起動信号を出力させることができる。又、入力交流電圧が低下傾向の場合は、入力交流電圧が所定の電圧を下回ったときに、第１の判定回路２０から停止信号を出力させることができる。

【0043】

しかしながら、起動信号を出力する入力交流電圧の値と、停止信号を出力する入力交流電圧の値が同じであると、起動／停止信号の出力判定電圧近傍で入力交流電圧が振動したときに、短時間内に起動／停止信号を連続して出力することになり、第１の比較器２６の動作が不安定になる恐れがある。それを回避するために、図８に示すように第１の比較器２６に抵抗素子Ｒ５、Ｒ６及びダイオード素子Ｄ４を追加して、入力電圧が上昇するときと、下降するときでヒステリシス特性を持たせることができる。

【0044】

このヒステリシス特性を有する比較器を、第１の比較器２６として図１に記載の回路に適用した場合、例えば、入力交流電圧上昇時には電圧が８０Ｖに達したときに起動信号が出力され、入力電圧下降時には電圧が７０Ｖまで低下してから、停止信号が出力されるように、回路定数を設定することができる。

【0045】

又、出力回路２８は、この第１の比較器２６の出力に基いて、その出力が低レベルの場合は、電源装置の起動信号を出力し、高レベルの場合は、電源装置の停止信号を出力することができる。特に図示はしないが、これらの起動信号又は停止信号を受信して、入力整流部３を含む電源装置を起動又は停止させる動作を行う回路ブロックを更に備えることができる。

【0046】

このように、本実施形態では、電源投入時には入力交流電圧の上昇を検出して電源装置の起動信号を出力することができる。又、電源切断時には入力交流電圧の下降を検出して電源装置の停止信号を出力することができる。

【0047】

更に、入力交流電圧の値を常時監視することにより、停電時に、所定の電圧以下に電圧が降下することに応じて電源装置を停止し、復旧時に、所定の電圧以上に電圧が上昇したことに応じて電源装置を起動することが可能となる。

【0048】

続いて、第２の判定回路３０について説明する。

【0049】

第２の判定回路３０は、全波整流回路５から出力された全波整流電圧を分圧して、所定の分圧電圧（Ｖ＿Ｒ９）を出力する分圧回路３１と、この分圧回路３１の出力の電圧値を、第２の基準電圧３７と比較する第２の比較器３３と、第２の比較器３３からの出力を遅延させ、出力電圧（Ｖ＿Ｃ３）を出力する。更に、出力電圧（Ｖ＿Ｃ３）は、第３の比較器３５により第３の基準電圧３８と比較される。この第３の比較器３５の出力は、駆動回路３６に入力され駆動信号Ｑ１＿Ｖｇｓに変換される。

【0050】

ここで、単相交流電圧入力時の第２の判定回路３０の各節点の電圧を図２及び図４に示す。単相交流電圧を全波整流回路５により整流した全波整流電圧は、位相が０°及び１８０°でほぼ０となる脈流となる。この電圧を、抵抗素子からなる分圧回路３１で分圧した信号も図２及び図４の分圧電圧（Ｖ＿Ｒ９）に示すとおり脈流となる。

【0051】

全波整流電圧に対して、適切に第２の基準電圧３７を設定することにより、分圧電圧（Ｖ＿Ｒ９）が第２の基準電圧３７を上回るときに、第２の比較器３３の出力（ＣＭＰ２＿Ｖ０）がハイレベル、分圧電圧（Ｖ＿Ｒ９）が第２の基準電圧３７を下回るときに、第２の比較器３３の出力（ＣＭＰ２＿Ｖ０）がローレベルとすることができる。

【0052】

ここで、次段の時定数回路３４の時定数を十分に大きくすることにより、第２の比較器３３の出力電圧（ＣＭＰ２＿Ｖ０）が、ハイレベルである期間内では、時定数回路３４が十分に充電されない、すなわち出力電圧が上昇しない、ようにすることができる。この時定数の設定により、時定数回路３４の出力電圧は、第３の基準電圧３８まで上昇しない範囲で充放電を繰り返すことになる。従って、出力電圧（Ｖ＿Ｃ３）と第３の基準電圧３８とを比較する第３の比較器３５の出力（ＣＭＰ３＿Ｖ０）は、ローレベルで保持されることになる。

【0053】

このように、第３の比較器３５の出力（ＣＭＰ３＿Ｖ０）がローレベルの間は、抵抗分圧回路からなる駆動回路３６から出力される駆動信号（Ｑ１＿Ｖｇｓ）もローレベルに保持される。従って、レベル調整回路１０のレベル調節部１１に配置されたスイッチング素子Ｑ１は常時オフ状態、すなわち第２の抵抗素子Ｒ４は開放状態であるから、検出レベル信号（Ｖ＿Ｒ３）は第１の抵抗素子Ｒ３だけで決定される。

【0054】

一方、三相交流電圧が入力されるときの、第２の判定回路３０の各節点の電圧を、図３及び図５に示す。三相交流電圧を全波整流回路５により整流した全波整流電圧は、概ね直流電圧に近い波形となるが、位相が１８０°変化する間に小振幅で３回振動する現象は残っている。この電圧を、抵抗素子からなる分圧回路３１で分圧した信号も図３及び図５の分圧電圧（Ｖ＿Ｒ９）に示すとおり、小振幅の振動が残存するものの、概ね直流電圧に近い波形となる。

【0055】

ここで、内部補助電源の起動後の第２の基準電圧３７は、三相交流電圧を入力したときの分圧電圧（Ｖ＿Ｒ９）を常時下回るように設定することが必須である。言い換えれば、分圧電圧（Ｖ＿Ｒ９）は、第２の基準電圧３７を常時上回るので、第２の比較器３３の出力（ＣＭＰ２＿Ｖ０）を常時ハイレベルに固定することができる。

【0056】

そして、次段の時定数回路３４の時定数は、単相交流電圧の入力に対応するために十分に大きく設定されているから、その出力電圧（Ｖ＿Ｃ３）は常時ハイレベルに維持される。このことにより、出力電圧（Ｖ＿Ｃ３）と第３の基準電圧３８を比較する第３の比較器３５の出力（ＣＭＰ３＿Ｖ０）も常時ハイレベルとすることができる。

【0057】

第３の比較器３５の出力（ＣＭＰ３＿Ｖ０）が常時ハイレベルであるから、抵抗分圧回路からなる駆動回路３６の出力である駆動信号（Ｑ１＿Ｖｇｓ）もハイレベルに維持される。従って、レベル調整回路１０のレベル調節部１１に配置されたスイッチング素子Ｑ１は常時オン状態となり、第２の抵抗素子Ｒ４が第１の抵抗素子Ｒ３と並列接続された状態となるから、検出レベル信号は、第１の抵抗素子Ｒ３及び第２の抵抗素子Ｒ４の合成抵抗値により決定される。

【0058】

このようにして、第２の判定回路３０は、単相交流電圧が入力されるときには、スイッチング素子Ｑ１をオフ状態とするローレベルの電圧を出力し、三相交流電圧が入力されるときには、スイッチング素子Ｑ１をオン状態とするハイレベルの電圧を出力することで、入力電圧が、単相であるか、三相であるかを判別することができる。

【0059】

一方、第１の判定回路による起動又は停止の判定は、レベル調整回路１０から出力される検出レベル信号の電圧値により決定される。又、レベル調整回路１０は、交流の入力電圧を全波整流し、その整流電圧を概ね直流電圧として扱えるように、更に平滑化した後、抵抗分圧して検出レベル信号として出力する。

【0060】

これら、単相交流電圧を全波整流し、更に平滑化して概ね直流となった電圧値と、当該単相交流電圧と同じ電圧値を有する三相交流電圧を全波整流し、更に平滑化して概ね直流となった電圧値と、の比は自明である。従って、これらの直流電圧値の比を相殺するように、第１の抵抗素子Ｒ３及び第２の抵抗素子Ｒ４の電気抵抗値を設定することで、単相交流又は三相交流のいずれの電圧が入力された場合でも、同一の実効値に対して、同一の検出レベル信号の電圧を出力することができる。

【0061】

故に、単相交流又は三相交流のいずれの電圧が入力された場合でも、同一の実効値に対して、起動信号又は停止信号を出力することが可能となる。

【0062】

以上説明したとおり、本発明の実施形態によれば、単相交流及び三相交流のいずれが入力された場合でも、同じ入力電圧の値に対して起動及び停止の判定がなされる構成とし、内部補助電源の起動及び停止と、電源装置本体の起動及び停止との順序を守り、単相交流及び三相交流において、それぞれの全波整流電圧が異なることに起因する誤動作を回避した電源装置を実現するものである。

【0063】

なお、図２は実効値８２Ｖの単相交流電圧が、３つの入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗのうち任意のいずれかの２端子に入力され、起動信号を出力する際の各節点の信号波形を示す。図３は実効値８１Ｖの三相交流電圧が、３つの入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗに入力され、起動信号を出力する際の各節点の信号波形を示す。このように、単相交流及び三相交流のいずれが入力された場合においても、同一の実効値を有する電圧が入力されたときに起動信号が出力されている。

【0064】

また、図４は実効値７０Ｖの単相交流電圧が、３つの入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗのうち任意のいずれかの２端子に入力され、停止信号を出力する際の各節点の信号波形を示す。図５は実効値６９Ｖの三相交流電圧が、３つの入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗに入力され、停止信号を出力する際の各節点の信号波形を示す。このように、単相交流及び三相交流のいずれが入力された場合においても、同一の実効値を有する電圧が入力されたときに停止信号が出力されている。

【0065】

加えて、図８に示すヒステリシス回路を、第１の比較器２６に適用し、図９に示すヒステリシス回路を、第２の比較器３３及び第３の比較器に適用することにより、単相交流又は三相交流のいずれが入力された場合であっても、起動信号を出力するときの入力電圧の実効値（約８０Ｖ）と、停止信号を出力するときの入力電圧の実効値（約７０Ｖ）と、の差分も同程度とすることができる。

【0066】

更に、図６には、三相交流電圧が入力されて、電源装置動作しているときに、三相のうちの任意の１相が欠相した場合の各節点の波形を示す。欠相したことが第２の判定回路３０により検出され、検出レベル信号（Ｖ＿Ｒ３）の電圧が上昇するが、電源装置の動作は継続することができる。

【0067】

又、上記の欠相していた相が複相したときの各節点の波形を図７に示す。複相したことが第２の判定回路３０により検出され、検出レベル信号（Ｖ＿Ｒ３）の電圧が所定の値に復帰する。この動作についても、電源装置の稼働を継続したまま行うことができる。

【符号の説明】

【0068】

１ 電源装置
３ 入力整流部
５ 全波整流回路
１０ レベル調整回路
１１ レベル調節部
１２ 分圧部
１４ 検出レベル信号供給線
２０ 第１の判定回路
２２ 信号出力端子
２５ 第１の基準電圧
２６ 第１の比較器
２８ 出力回路
３０ 第２の判定回路
３１ 分圧回路
３２ 駆動信号供給線
３３ 第２の比較器
３４ 時定数回路
３５ 第３の比較器
３６ 駆動回路
３７ 第２の基準電圧
３８ 第３の基準電圧
４０ 動作電源
４１ 動作電圧供給線
Ｕ、Ｖ、Ｗ 入力端子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】