(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】2024-10-04
(45)【発行日】2024-10-15
(54)【発明の名称】電源装置
(51)【国際特許分類】
H02M 3/28 20060101AFI20241007BHJP
【ＦＩ】
H02M3/28 C
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2020173268
(22)【出願日】2020-10-14
(65)【公開番号】P2022064560
(43)【公開日】2022-04-26
【審査請求日】2023-10-04
(73)【特許権者】
【識別番号】000003562
【氏名又は名称】東芝テック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003708
【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100108855
【弁理士】
【氏名又は名称】蔵田 昌俊
(74)【代理人】
【識別番号】100103034
【弁理士】
【氏名又は名称】野河 信久
(74)【代理人】
【識別番号】100179062
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 正
(74)【代理人】
【識別番号】100075672
【弁理士】
【氏名又は名称】峰 隆司
(74)【代理人】
【識別番号】100153051
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100162570
【弁理士】
【氏名又は名称】金子 早苗
(72)【発明者】
【氏名】細川 良晃
【審査官】冨永 達朗
(56)【参考文献】
【文献】特開平１１－２３４８９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－２４８２５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－２３６４８５（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】
１次巻線と、前記１次巻線に電磁結合する２次巻線と、を備えるトランス回路と、前記１次巻線に励磁電流を供給するスイッチング回路と、
前記２次巻線に接続された平滑用コンデンサと、
過電流保護回路と、
を具備し、
前記過電流保護回路は、
前記平滑用コンデンサと負荷との間に接続された過電流検出抵抗と、
前記過電流検出抵抗の前後にそれぞれ抵抗を介して接続された第１のコンパレータと、
前記過電流検出抵抗の前後にそれぞれ抵抗を介して接続された第２のコンパレータと、
直列接続された複数の抵抗を具備し、前記平滑用コンデンサの高電位側の端子と、低電位側の端子との間に接続された分圧抵抗群と、
前記第２のコンパレータの１対の入力端子のいずれかへの入力信号を遅延させる遅延用コンデンサを具備し、前記分圧抵抗群に含まれる１対の抵抗の接続点と接続された遅延回路と、
前記第１のコンパレータまたは前記第２のコンパレータから出力された信号に応じて前記スイッチング回路を停止させる動作停止回路と、
を具備する電源装置。
【請求項2】
前記第１のコンパレータは、第１の閾値以上の電流が前記過電流検出抵抗に流れた場合に、信号を前記動作停止回路に出力し、前記第２のコンパレータ及び前記遅延回路は、前記第１の閾値より小さい第２の閾値以上の電流が、前記過電流検出抵抗に流れた時間に応じて、信号を前記動作停止回路に出力する請求項１に記載の電源装置。
【請求項3】
負荷に電力を供給する直流電源と、前記直流電源の出力端子と前記負荷との間に設けられた過電流保護回路と、
を具備し、
前記過電流保護回路は、
前記直流電源の出力端子と前記負荷との間に接続された過電流検出抵抗と、
前記過電流検出抵抗の前後にそれぞれ抵抗を介して接続された第１のコンパレータと、
前記過電流検出抵抗の前後にそれぞれ抵抗を介して接続された第２のコンパレータと、
直列接続された複数の抵抗を具備し、平滑用コンデンサの高電位側の端子と、低電位側の端子との間に接続された分圧抵抗群と、
前記第２のコンパレータの１対の入力端子のいずれかへの入力信号を遅延させる遅延用コンデンサを具備し、前記分圧抵抗群に含まれる１対の抵抗の接続点と接続された遅延回路と、
前記第１のコンパレータまたは前記第２のコンパレータの出力に応じて、前記直流電源から前記負荷への電力の供給を停止させる動作停止回路と、
を具備する電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、電源装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電力を変換する電源装置（電力変換回路）が一般的に用いられている。電源装置は、入力される電力を負荷の定格に応じた直流電力に変換する電力変換処理を行い、直流電力を負荷に供給する。
【0003】
電源装置は、負荷に過電流が流れることを防ぐために、過電流保護回路を備える。過電流保護回路は、コンパレータの１対の入力端子の電位の比較結果に基づいて、電力変換処理を停止させる。コンパレータの１対の入力端子には、過電流検出抵抗の前後の電位がそれぞれ抵抗により分圧されて入力される。過電流保護回路は、負荷に流れる電流が予め設定された閾値以上になった場合（過電流が流れた場合）に、コンパレータの入力端子に入力される電位の大小関係が入れ替わるように構成されている。これにより、過電流保護回路は、負荷に過電流が流れ続けることを防ぐことができる。
【0004】
しかしながら、閾値未満の電流（過電流には満たない電流）であっても、長時間流れ続けることにより、負荷に発煙、発火、絶縁破壊、温度増加などの悪影響を与える可能性がある。この為、過電流に対してマージンを持つように電力変換回路を設計する必要があるという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１９－１６１７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明が解決しようとする課題は、コストを抑え、且つ安全に動作する電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
一実施形態に係る電源装置は、トランス回路と、スイッチング回路と、平滑用コンデンサと、過電流保護回路とを具備する。前記過電流保護回路は、前記平滑用コンデンサと負荷との間に接続された過電流検出抵抗と、前記過電流検出抵抗の前後にそれぞれ抵抗を介して接続された第１のコンパレータと、前記過電流検出抵抗の前後にそれぞれ抵抗を介して接続された第２のコンパレータと、直列接続された複数の抵抗を具備し、前記平滑用コンデンサの高電位側の端子と、低電位側の端子との間に接続された分圧抵抗群と、前記第２のコンパレータの１対の入力端子のいずれかへの入力信号を遅延させる遅延用コンデンサを具備し、前記分圧抵抗群に含まれる１対の抵抗の接続点と接続された遅延回路と、前記第１のコンパレータまたは前記第２のコンパレータから出力された信号に応じて前記スイッチング回路を停止させる動作停止回路と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
【0010】
商品登録装置１は、小売店などの店舗において、利用者が購入する商品の一覧を示す商品リストを生成し、商品リストに基づいて決済を行うシステムである。商品登録装置１は、所謂ＰＯＳ（Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｓａｌｅ）レジである。商品登録装置１は、商品情報処理部１１及び電源ユニット１２を備える。
【0011】
商品情報処理部１１は、システムコントローラ２１、通信インタフェース２２、タッチパネル２３、スキャナ２４、及びプリンタ２５などを備える。
【0012】
システムコントローラ２１は、商品登録装置１の制御を行う。システムコントローラ２１は、例えば、プロセッサ３１及びメモリ３２を備える。
【0013】
プロセッサ３１は、演算処理を実行する演算素子（たとえば、ＣＰＵ）である。プロセッサ３１は、システムコントローラ２１の動作の主体となる。プロセッサ３１は、メモリ３２に記憶されているプログラムなどのデータに基づいて種々の処理を行う。プロセッサ３１は、メモリ３２に格納されているプログラムを実行することにより、種々の動作を実行可能な制御部として機能する。
【0014】
メモリ３２は、プログラム及びプログラムで用いられるデータなどを記憶する記憶装置である。また、メモリ３２は、プロセッサ３１の処理中のデータなどを一時的に格納する。メモリ３２は、不揮発性メモリとして構成される。
【0015】
通信インタフェース２２は、ネットワークを介して、他の機器（例えば小売店の店舗サーバ、または小売システムにおける中央サーバなど）との通信を中継するインタフェースである。
【0016】
タッチパネル２３は、画面の表示と、操作に基づく操作信号の生成とを行う装置である。タッチパネル２３は、ディスプレイ３３及びタッチセンサ３４を備える。
【0017】
ディスプレイ３３は、システムコントローラ２１または図示されないグラフィックコントローラから供給される表示用のデータ（画面データ）に基づいて画面を表示する。
【0018】
タッチセンサ３４は、ディスプレイ３３に表示された画面上において商品登録装置１を操作するユーザがタッチした位置を示す操作信号を生成する。
【0019】
スキャナ２４は、商品からコード（バーコードまたは二次元コードなど）を取得し、システムコントローラ２１に供給する。
【0020】
プリンタ２５は、システムコントローラ２１の制御に基づいて、レシートを印刷する。
【0021】
上記の構成において、システムコントローラ２１のプロセッサ３１は、スキャナ２４により商品から情報を取得し、商品リストを生成する。プロセッサ３１は、商品リストと、利用者がタッチパネルにより入力した情報に基づいて、決済を行う。さらに、プロセッサ３１は、決済の結果を出力する。例えば、プロセッサ３１は、プリンタ２５によって決済の結果をレシートとして出力する。
【0022】
電源ユニット１２は、入力された交流電力を負荷の仕様に応じた直流電力に変換し、負荷に供給する電源装置である。電源ユニット１２は、商品登録装置１のシステムコントローラ２１、通信インタフェース２２、タッチパネル２３、スキャナ２４、及びプリンタ２５などの負荷に電力を供給する。
【0023】
また、商品登録装置１は、バッテリをさらに備える構成であってもよい。バッテリは、商品登録装置１の各構成に動作の為の電力を供給する直流電力源である。バッテリは、例えば、セパレータを介して正極及び負極が積層された電極群を備えるリチウムイオン二次電池として構成される。この場合、電源ユニット１２は、バッテリに直流電力を供給し、バッテリを充電してもよい。
【0024】
電源ユニット１２は、フィルタ回路４１及び電力変換回路４２を備える。
【0025】
フィルタ回路４１は、交流電力源（商用電源）ＡＣと、電力変換回路４２との間に接続される。フィルタ回路４１は、電力変換回路４２におけるノイズが、交流電力源ＡＣに漏洩することを防ぐノイズ除去回路である。フィルタ回路４１は、例えばＥＭＣフィルタである。フィルタ回路４１は、例えばコンデンサにより構成されている。
【0026】
電力変換回路４２は、負荷に対して任意の電圧値の直流電力を供給する回路である。
【0027】
図２は、電力変換回路４２について詳細に説明する為の説明図である。
電力変換回路４２は、１次整流平滑回路５１、トランス回路５２、スイッチング回路５３、２次整流平滑回路５４、及び過電流保護回路５５を備える。電力変換回路４２は、トランス回路５２の絶縁トランスより入力側である１次側と、絶縁トランスより出力側である２次側とを有する。１次整流平滑回路５１、トランス回路５２、スイッチング回路５３が、１次側の構成として設けられている。また、トランス回路５２、２次整流平滑回路５４、及び過電流保護回路５５が、２次側の構成として設けられている。
電力変換回路４２は、１次整流平滑回路５１、トランス回路５２、スイッチング回路５３、２次整流平滑回路５４、及び過電流保護回路５５を備える。電力変換回路４２は、トランス回路５２の絶縁トランスより入力側である１次側と、絶縁トランスより出力側である２次側とを有する。１次整流平滑回路５１、トランス回路５２、スイッチング回路５３が、１次側の構成として設けられている。また、トランス回路５２、２次整流平滑回路５４、及び過電流保護回路５５が、２次側の構成として設けられている。
【0028】
まず、電力変換回路４２の１次側の構成について説明する。
１次整流平滑回路５１は、例えば、整流ブリッジ６１と、平滑用コンデンサＣａとを備える。
１次整流平滑回路５１は、例えば、整流ブリッジ６１と、平滑用コンデンサＣａとを備える。
【0029】
整流ブリッジ６１は、複数のダイオードにより構成された全波整流回路である。整流ブリッジ６１の１対の入力端子は、上記のフィルタ回路４１を介して、交流電源ＡＣに接続される。整流ブリッジ６１は、入力される交流電圧を整流し、脈流電圧を出力する。
【0030】
平滑用コンデンサＣａは、整流ブリッジ６１の１対の出力端子に接続される。また、平滑用コンデンサＣａの両端子は、１次整流平滑回路５１の出力端子を構成する。平滑用コンデンサＣａは、整流ブリッジ６１から出力された脈流電圧を平滑化し、後段の回路に直流電圧を供給する。
【0031】
上記の構成により、１次整流平滑回路５１は、交流電力源ＡＣからフィルタ回路４１を介して入力された交流電力を、全波整流し、脈流化された正電圧を平滑化し、後段のスイッチング回路５３に供給する。即ち、１次整流平滑回路５１は、入力される交流電力により、後段回路に直流電力を供給する直流電源として機能する。
【0032】
トランス回路５２は、交流電流に応じて磁界を発生させる１次側の巻線（１次巻線）Ｌａと、１次巻線Ｌａと絶縁され、且つ１次巻線Ｌａに生じた磁界により誘導電流が生じる２次側の巻線（２次巻線）Ｌｂとを有する。即ち、１次巻線Ｌａと、２次巻線Ｌｂとは、電磁結合するように構成されている。
【0033】
スイッチング回路５３は、１次整流平滑回路５１とトランス回路５２との間に接続されている。スイッチング回路５３は、１次整流平滑回路５１の平滑用コンデンサＣａから１次巻線Ｌａに流れる電流を、スイッチングによりオンオフ制御する回路である。スイッチング回路５３は、半導体スイッチＱａ、制御ＩＣ６２、及びフォトカプラＰＣａのフォトトランジスタＰＴａを備える。
【0034】
半導体スイッチＱａは、制御ＩＣ６２の制御に基づいて、導通状態を切り替える半導体スイッチである。半導体スイッチＱａは、制御ＩＣ６２の制御に基づいて、平滑用コンデンサＣａから１次巻線Ｌａに流れる電流をオンオフする。例えばｎ型チャネルＦＥＴである。半導体スイッチＱａのドレイン端子は、トランス回路５２の１次巻線Ｌａの一方の端子に接続されている。Ｑａのゲート端子は、制御ＩＣ６２に接続されている。Ｑａのソース端子は、１次整流平滑回路５１の平滑用コンデンサＣａの低電位側の端子に接続されている。半導体スイッチＱａは、ドレイン端子－ソース端子間を導通させる導通状態（オン状態）と、ドレイン端子－ソース端子間を非導通にする非導通状態（オフ状態）とを、制御ＩＣ６２からゲート端子に入力される制御信号に基づいて切り替える。
【0035】
制御ＩＣ６２は、半導体スイッチＱａの導通状態を電気的に切り替える回路である。制御ＩＣ６２は、半導体スイッチＱａのゲート端子に高周波のパルス信号（制御信号）を入力する。これにより、制御ＩＣ６２は、半導体スイッチＱａをオン状態と、オフ状態と、で高速に切り替えるスイッチング動作を行う。
【0036】
半導体スイッチＱａがオン状態である場合、平滑用コンデンサＣａから１次巻線Ｌａに電力が供給される。また、半導体スイッチＱａがオフ状態である場合、平滑用コンデンサＣａから１次巻線Ｌａに電力が供給されない。制御ＩＣ６２は、半導体スイッチＱａをオン状態とオフ状態とで高速に切り替えることにより、平滑用コンデンサＣａから１次巻線Ｌａに高周波パルスを供給させる。この結果、１次巻線Ｌａに磁界が発生する。
【0037】
上記の様に、スイッチング回路５３は、直流電圧を高周波パルスに変換するフライバックコンバータとして機能する。なお、スイッチング回路５３は、ハーフブリッジコンバータ、またはフルブリッジコンバータなどの他のコンバータ回路として構成されていてもよい。
【0038】
また、制御ＩＣ６２は、過電流が生じていることを検出する為の端子（過電流検出端子）を備える。制御ＩＣ６２は、過電流検出端子の電位が所定の値になった場合、半導体スイッチＱａのゲート端子へのパルス信号の入力を停止させる。即ち、制御ＩＣ６２は、過電流検出端子のＧＮＤに対する電圧が予め設定された閾値以上である場合、スイッチング動作を停止させる。
【0039】
フォトカプラＰＣａは、発光ダイオードＬＥＤａとフォトトランジスタＰＴａとを有する。
【0040】
フォトカプラＰＣａの発光ダイオードＬＥＤａは、後述の２次側に接続され、アノードからカソードに電流が流れた場合に発光する。
【0041】
フォトカプラＰＣａのフォトトランジスタＰＴａは、制御ＩＣ６２の過電流検出端子と、平滑用コンデンサＣａの低電位側の端子との間に接続されている。フォトトランジスタＰＴａのコレクタ端子は、制御ＩＣ６２の過電流検出端子に接続されている。フォトトランジスタＰＴａのエミッタ端子は、平滑用コンデンサＣａの低電位側の端子に接続されている。
【0042】
フォトカプラＰＣａは、発光ダイオードＬＥＤａが発光した際にフォトトランジスタＰＴａのコレクタ－エミッタ間が導通（オン）する。フォトカプラＰＣａは、フォトトランジスタＰＴａがオンした場合に、制御ＩＣ６２の過電流検出端子に予め設定された閾値以上の電圧が印加されるように構成されている。
【0043】
上記のように構成された電力変換回路４２の１次側の構成によると、１次整流平滑回路５１は、交流電圧を整流し直流電圧を出力する。スイッチング回路５３は、１次整流平滑回路５１から出力される直流電圧を用いて、スイッチング動作を行い、トランス回路５２の１次巻線Ｌａに励磁電流を流し、１次巻線Ｌａに磁界を発生させる。これにより、２次側の２次巻線Ｌｂに誘導電流が生じ、２次側に電力が供給される。
【0044】
次に、電力変換回路４２の２次側の構成について説明する。
上記のように、２次整流平滑回路５４、及び過電流保護回路５５が、２次側の構成として設けられている。
上記のように、２次整流平滑回路５４、及び過電流保護回路５５が、２次側の構成として設けられている。
【0045】
２次整流平滑回路５４は、トランス回路５２の２次巻線Ｌｂに生じた電力を整流及び平滑化し、負荷に直流電力を供給する回路である。２次整流平滑回路５４は、ダイオードＤａ、及び平滑用コンデンサＣｂを有する。２次整流平滑回路５４の出力端子は、電源ユニット１２の出力端子を構成している。例えば、２次整流平滑回路５４の出力端子は、商品登録装置１の種々の構成である負荷（例えばシステムコントローラ２１、通信インタフェース２２、タッチパネル２３、スキャナ２４、及びプリンタ２５など）が接続される。
【0046】
トランス回路５２の２次巻線Ｌｂは、１次巻線Ｌａにより発生した磁界に応じて励磁され、電力を生成する。２次巻線Ｌｂには、１次巻線Ｌａと２次巻線Ｌｂとの巻き数の比に応じた電圧が発生する。
【0047】
ダイオードＤａは、アノードが２次巻線Ｌｂに接続され、カソードが平滑用コンデンサＣｂの高電位側に接続されている。ダイオードＤａは、２次巻線Ｌｂに生じた電流を整流し、平滑用コンデンサＣｂに供給する。また、ダイオードＤａは、ＭＯＳＦＥＴと同期整流用制御ＩＣに置き換えられていてもよい。この場合、ＭＯＳＦＥＴにより同期整流を行うことができる。
【0048】
平滑用コンデンサＣｂは、ダイオードＤａから供給された正電圧を平滑化する。平滑用コンデンサＣｂは、並列に接続された回路に直流電圧を供給する。平滑用コンデンサＣｂの両端子は、２次整流平滑回路５４の出力端子を構成している。即ち、平滑用コンデンサＣｂには、負荷が接続される。平滑用コンデンサＣｂは、平滑化した直流電圧を負荷に供給する。即ち、２次整流平滑回路５４は、直流電圧を出力する直流電源として機能する。
【0049】
次に、過電流保護回路５５の構成について説明する。
図２に示されるように、過電流保護回路５５は、コンパレータＣＰａ、コンパレータＣＰｂ、抵抗Ｒａ、抵抗Ｒｂ、抵抗Ｒｃ、抵抗Ｒｄ、抵抗Ｒｅ、抵抗Ｒｆ、ダイオードＤｂ、ダイオードＤｃ、フォトカプラＰＣａの発光ダイオードＬＥＤａ、及び遅延回路６３を備える。
図２に示されるように、過電流保護回路５５は、コンパレータＣＰａ、コンパレータＣＰｂ、抵抗Ｒａ、抵抗Ｒｂ、抵抗Ｒｃ、抵抗Ｒｄ、抵抗Ｒｅ、抵抗Ｒｆ、ダイオードＤｂ、ダイオードＤｃ、フォトカプラＰＣａの発光ダイオードＬＥＤａ、及び遅延回路６３を備える。
【0050】
コンパレータ（第１のコンパレータ）ＣＰａ及びコンパレータ（第２のコンパレータ）ＣＰｂは、それぞれ第１入力端子及び第２入力端子を備える。コンパレータＣＰａ及びコンパレータＣＰｂは、第１入力端子に入力される信号と、第２入力端子に入力される信号との大小の判定結果に基づいて、トリガ信号を出力する。具体的には、コンパレータＣＰａ及びコンパレータＣＰｂは、第１入力端子に入力される信号（第１入力端子の電位）が、第２入力端子に入力される信号（第２入力端子の電位）よりも大きくなった場合、トリガ信号を出力端子から出力する。
【0051】
ダイオードＤｂは、アノードがコンパレータＣＰａの出力端子に接続され、カソードがフォトカプラＰＣａの発光ダイオードＬＥＤａのアノードに接続されている。
【0052】
ダイオードＤｃは、アノードがコンパレータＣＰｂの出力端子に接続され、カソードがフォトカプラＰＣａの発光ダイオードＬＥＤａのアノードに接続されている。
【0053】
フォトカプラＰＣａの発光ダイオードＬＥＤａは、アノードがダイオードＤｂ及びダイオードＤｃのカソードに接続され、カソードがＧＮＤに接続されている。このような構成によると、発光ダイオードＬＥＤａは、コンパレータＣＰａまたはコンパレータＣＰｂからトリガ信号が出力された場合に発光する。
【0054】
抵抗Ｒａは、過電流検出抵抗である。抵抗Ｒａは、例えば、平滑用コンデンサＣｂの低電位側の端子と、電源ユニット１２の出力端子（ＧＮＤ側）との間に接続されている。また、抵抗Ｒａは、例えば、平滑用コンデンサＣｂの高電位側の端子と、電源ユニット１２の出力端子（高電位側）との間に接続されていてもよい。
【0055】
抵抗Ｒｂと抵抗Ｒｃとの直列接続は、平滑用コンデンサＣｂの高電位側の端子と、電源ユニット１２の出力端子（ＧＮＤ側）との間に接続されている。具体的には、平滑用コンデンサＣｂの高電位側の端子に抵抗Ｒｂの一端が接続され、抵抗Ｒｂの他端が抵抗Ｒｃの一端に接続されている。また、抵抗Ｒｃの他端が抵抗Ｒａと電源ユニット１２の出力端子（ＧＮＤ側）とに接続されている。また、抵抗Ｒｂと抵抗Ｒｃとの接続点が、コンパレータＣＰａの第１入力端子及びコンパレータＣＰｂの第１入力端子に接続されている。
【0056】
抵抗Ｒｄと抵抗Ｒｅと抵抗Ｒｆとの直列接続は、平滑用コンデンサＣｂの高電位側の端子と、平滑用コンデンサＣｂの低電位側の端子との間に接続されている。具体的には、平滑用コンデンサＣｂの高電位側の端子に抵抗Ｒｄの一端が接続され、抵抗Ｒｄの他端が抵抗Ｒｅの一端に接続され、抵抗Ｒｅの他端が抵抗Ｒｆの一端に接続されている。また、抵抗Ｒｆの他端が平滑用コンデンサＣｂの低電位側の端子と抵抗Ｒａとに接続されている。また、抵抗Ｒｄと抵抗Ｒｅとの接続点が、コンパレータＣＰａの第２入力端子に接続されている。また、抵抗Ｒｅと抵抗Ｒｆとの接続点が、遅延回路６３を介してコンパレータＣＰｂの第２入力端子に接続されている。
【0057】
遅延回路６３は、コンパレータＣＰｂの第２入力端子に入力される信号を遅延させる。遅延回路６３は、例えばＲＣ回路として構成される。図２の例では、遅延回路６３は、遅延用コンデンサＣｃを備える。
【0058】
遅延用コンデンサＣｃの一方の端子は、抵抗を介して抵抗Ｒｅと抵抗Ｒｆとの接続点及びコンパレータＣＰｂの第２入力端子に接続されている。また、遅延用コンデンサＣｃの他方の端子は、ＧＮＤに接続されている。即ち、遅延用コンデンサＣｃは、コンパレータＣＰｂの第２入力端子とＧＮＤとの間に接続されている。遅延用コンデンサＣｃは、コンパレータＣＰｂの第２入力端子に入力される信号を遅延させる。即ち、遅延用コンデンサＣｃは、コンパレータＣＰｂの第２入力端子に印加される電圧の変化を遅延（なだらかに）させる。
【0059】
上記のように、過電流検出抵抗である抵抗Ｒａよりも負荷に近い位置に抵抗Ｒｂと抵抗Ｒｃとの直列接続が接続され、抵抗Ｒａよりも平滑用コンデンサＣｂの低電位側の端子に近い位置に抵抗Ｒｄと抵抗Ｒｅと抵抗Ｒｆとの直列接続が接続されている。
【0060】
上記のような構成によると、抵抗Ｒｂと抵抗Ｒｃとの直列接続に印加される電圧が抵抗Ｒｂ及び抵抗Ｒｃにより分圧され、コンパレータＣＰａの第１入力端子及びコンパレータＣＰｂの第１入力端子にそれぞれ印加される。抵抗Ｒｂと抵抗Ｒｃとの直列接続に印加される電圧がＶａであるとした場合、コンパレータＣＰａの第１入力端子及びコンパレータＣＰｂの第１入力端子に印加される電圧Ｖｂは、Ｖａ・｛Ｒｃ／（Ｒｂ＋Ｒｃ）｝となる。即ち、抵抗Ｒｂ及び抵抗Ｒｃは、コンパレータＣＰａの第１入力端子及びコンパレータＣＰｂの第１入力端子に印加される電圧を分圧する分圧回路（第１分圧回路）として機能する。
【0061】
また、抵抗Ｒｄと抵抗Ｒｅと抵抗Ｒｆとの直列接続に印加される電圧が抵抗Ｒｄと抵抗Ｒｅと抵抗Ｒｆとにより分圧され、コンパレータＣＰａの第２入力端子及びコンパレータＣＰｂの第２入力端子にそれぞれ印加される。抵抗Ｒｄと抵抗Ｒｅと抵抗Ｒｆとの直列接続に印加される電圧がＶｃであるとした場合、コンパレータＣＰａの第２入力端子に印加される電圧Ｖｄは、Ｖｃ・｛（Ｒｅ＋Ｒｆ）／（Ｒｄ＋Ｒｅ＋Ｒｆ）｝となる。また、遅延用コンデンサＣｃの影響を考慮しない場合、コンパレータＣＰｂの第２入力端子に印加される電圧Ｖｅは、Ｖｃ・｛Ｒｆ／（Ｒｄ＋Ｒｅ＋Ｒｆ）｝となる。遅延用コンデンサＣｃの影響を考慮する場合、コンパレータＣＰｂの第２入力端子に印加される電圧Ｖｅは、Ｖｃ・｛Ｒｆ／（Ｒｄ＋Ｒｅ＋Ｒｆ）｝に徐々に（時間経過とともに）近づいていく。即ち、抵抗Ｒｄと抵抗Ｒｅと抵抗Ｒｆとは、コンパレータＣＰａの第２入力端子及びコンパレータＣＰｂの第２入力端子に印加される電圧をそれぞれ分圧する分圧回路（第２分圧回路）として機能する。
【0062】
次に、各抵抗（抵抗Ｒｂ、抵抗Ｒｃ、抵抗Ｒｄ、抵抗Ｒｅ、及び抵抗Ｒｆ）の抵抗値について説明する。
【0063】
抵抗Ｒｂ、抵抗Ｒｃ、抵抗Ｒｄ、抵抗Ｒｅ、及び抵抗Ｒｆの抵抗値は、抵抗Ｒａに流れる電流Ｉａが、所定の電流以上になった場合に、コンパレータＣＰａまたはコンパレータＣＰｂの入力の大小関係が入れ替わるように構成されている。
【0064】
所定の電流は、過電流保護回路５５において閾値となる電流である。所定の電流は、例えば、過電流閾値（第１閾値）である。また、所定の電流は、例えば過電流近傍閾値（第２閾値）である。過電流閾値及び過電流近傍閾値は、抵抗Ｒｂ、抵抗Ｒｃ、抵抗Ｒｄ、抵抗Ｒｅ、抵抗Ｒｆ、コンパレータＣＰａ、及びコンパレータＣＰｂの構成によって定まるものである。
【0065】
過電流閾値は、電力変換回路４２が電力を供給する対象である負荷の定格によって定まる閾値である。過電流閾値以上の電流を、過電流と称する。
【0066】
過電流近傍閾値は、過電流閾値よりも小さく、且つ通常の動作状態における電流（以下通常電流と称する）よりも大きな値の閾値である。過電流近傍閾値以上過電流閾値未満の電流を、過電流近傍電流と称する。過電流近傍電流は、流れる時間が短時間であれば回路のマージンによって問題が生じないものの、長時間流れた場合に、回路に発煙、発火、絶縁破壊、温度増加などの問題が生じる可能性がある程度の電流である。
【0067】
上記したように、コンパレータＣＰａの第１入力端子には、抵抗Ｒａよりも負荷に近い位置における電圧Ｖａが、抵抗Ｒｂと抵抗Ｒｃとによって分圧された電圧Ｖｂが入力される。また、コンパレータＣＰａの第２入力端子には、抵抗Ｒａよりも平滑用コンデンサＣｂに近い位置における電圧Ｖｃが、抵抗Ｒｄと、抵抗Ｒｅと、抵抗Ｒｆとによって分圧された電圧Ｖｄが入力される。
【0068】
また、コンパレータＣＰｂの第１入力端子には、電圧Ｖａが分圧された電圧Ｖｂが入力される。また、コンパレータＣＰｂの第２入力端子には、電圧Ｖｃが、抵抗Ｒｄと、抵抗Ｒｅと、抵抗Ｒｆとによって分圧された電圧Ｖｅが入力される。
【0069】
各抵抗の抵抗値は、抵抗Ｒａに流れる電流Ｉａが過電流近傍閾値未満の通常電流であり、遅延用コンデンサＣｃの影響を無視した場合、電圧Ｖｄ＞電圧Ｖｂ、且つ電圧Ｖｅ＞電圧Ｖｂとなるように構成されている。
【0070】
また、各抵抗の抵抗値は、電流Ｉａが過電流近傍閾値以上過電流閾値未満の過電流近傍電流であり、遅延用コンデンサＣｃの影響が無視できる場合、電圧Ｖｄ＞電圧Ｖｂ、且つ電圧Ｖｅ＜電圧Ｖｂとなるように構成されている。
【0071】
また、各抵抗の抵抗値は、電流Ｉａが過電流閾値以上の過電流である場合、電圧Ｖｄ＜電圧Ｖｂ、且つ電圧Ｖｅ＜電圧Ｖｂとなるように構成されている。
【0072】
具体的には、抵抗Ｒｂの抵抗値が「５１ｋΩ」、抵抗Ｒｃの抵抗値が「２ｋΩ」、抵抗Ｒｄの抵抗値が「５１ｋΩ」、抵抗Ｒｅの抵抗値が「４００Ω」、抵抗Ｒｆの抵抗値が「２．６ｋΩ」としてそれぞれ構成されている。
【0073】
次に、電力変換回路４２及び過電流保護回路５５の動作について説明する。
図３は、電力変換回路４２及び過電流保護回路５５の動作の例について説明する為のタイミングチャートである。図３の例では、電流Ｉａが過電流閾値以上になる例について説明する。
図３は、電力変換回路４２及び過電流保護回路５５の動作の例について説明する為のタイミングチャートである。図３の例では、電流Ｉａが過電流閾値以上になる例について説明する。
【0074】
タイミングｔ１までは電流Ｉａが通常電流であるため、電圧Ｖｄ＞電圧Ｖｂ、且つ電圧Ｖｅ＞電圧Ｖｂとなっている。この場合、コンパレータＣＰａは、第１入力端子の電圧が第２入力端子の電圧よりも低いため、トリガ信号Ｔｃｐａを出力していない。また、コンパレータＣＰｂは、第１入力端子の電圧が第２入力端子の電圧よりも低いため、トリガ信号Ｔｃｐｂを出力していない。
【0075】
タイミングｔ１から徐々に電流Ｉａが増加し、タイミングｔ２において電流Ｉａが過電流近傍閾値以上になったとする。このように、過電流検出抵抗である抵抗Ｒａを流れる電流Ｉａが増加した場合、抵抗Ｒａの前後の電位差が増加する。抵抗Ｒａの前後の電位差が増加すると、コンパレータＣＰａの第１入力端子に対する第２入力端子の電圧、コンパレータＣＰｂの第１入力端子に対する第２入力端子の電圧がそれぞれ低下する。なお、コンパレータＣＰｂの第２入力端子には、上記のように遅延用コンデンサＣｃが接続されている為、第２入力端子の電圧は、緩やかに低下する。この為、電圧Ｖｄ＞電圧Ｖｂ、及び電圧Ｖｅ＞電圧Ｖｂの関係が維持されている。
【0076】
次に、タイミングｔ３において電流Ｉａが過電流閾値以上になったとする。この場合、電圧Ｖｄ＜電圧Ｖｂとなる。即ち、コンパレータＣＰａは、第１入力端子の電圧が第２入力端子の電圧よりも高くなる。この結果、コンパレータＣＰａは、トリガ信号Ｔｃｐａを出力する。
【0077】
コンパレータＣＰａからトリガ信号Ｔｃｐａが出力されると、ダイオードＤｂを介してフォトカプラＰＣａの発光ダイオードＬＥＤａに電流が流れ、発光ダイオードＬＥＤａが発光する。
【0078】
発光ダイオードＬＥＤａが発光すると、１次側のスイッチング回路５３において、フォトカプラＰＣａのフォトトランジスタＰＴａがオンされ、制御ＩＣ６２の過電流検出端子に予め設定された閾値以上の電圧が印加される。この場合、制御ＩＣ６２は、半導体スイッチＱａをオンオフ制御する為のパルス信号の出力を停止する。この結果、１次巻線Ｌａに励磁電流が流れなくなり、２次巻線Ｌｂに誘起電流が生じない状態になる。
【0079】
２次巻線Ｌｂに誘起電流が生じない状態になると、平滑用コンデンサＣｂから電荷が放電される。この為、タイミングｔ３からタイミングｔ４に亘って電流Ｉａが減少し、電流Ｉａが０［Ａ］になる。また、タイミングｔ５に亘って電圧Ｖａ、電圧Ｖｂ、電圧Ｖｃ、電圧Ｖｄ、及び電圧Ｖｅが減少し、電力変換回路４２の出力が０［Ｖ］になる。
【0080】
上記のように、過電流保護回路５５は、過電流閾値（第１閾値）以上の電流が２次側で流れたことを検出し、１次側のスイッチング回路５３の動作を停止させる。これにより、電力変換回路４２は、負荷に過電流が流れ続けることを防ぐことができる。
【0081】
【0082】
タイミングｔ１までは電流Ｉａが通常電流であるため、電圧Ｖｄ＞電圧Ｖｂ、且つ電圧Ｖｅ＞電圧Ｖｂとなっている。この場合、コンパレータＣＰａは、第１入力端子の電圧が第２入力端子の電圧よりも低いため、トリガ信号Ｔｃｐａを出力していない。また、コンパレータＣＰｂは、第１入力端子の電圧が第２入力端子の電圧よりも低いため、トリガ信号Ｔｃｐｂを出力していない。
【0083】
タイミングｔ１から徐々に電流Ｉａが増加し、タイミングｔ２において電流Ｉａが過電流近傍閾値以上になったとする。上記したように、電流Ｉａが増加すると、抵抗Ｒａの前後の電位差が増加し、コンパレータＣＰａの第１入力端子に対する第２入力端子の電圧、コンパレータＣＰｂの第１入力端子に対する第２入力端子の電圧がそれぞれ低下する。なお、コンパレータＣＰｂの第２入力端子には、上記のように遅延用コンデンサＣｃが接続されている為、第２入力端子の電圧Ｖｅは、緩やかに低下する。この為、電圧Ｖｄ＞電圧Ｖｂ、及び電圧Ｖｅ＞電圧Ｖｂの関係が維持されている。
【0084】
次に、タイミングｔ３において電流Ｉａの増加が終わり、過電流近傍閾値以上過電流閾値未満の電流Ｉａが流れる状態が継続するとする。この場合、電圧Ｖｄ＞電圧Ｖｂの関係が維持される。また、電圧Ｖｅ＞電圧Ｖｂの関係も維持されているが、遅延用コンデンサＣｃの作用によって、電圧Ｖｅへの電荷の蓄積によって、電圧Ｖｅが徐々に低下している。
【0085】
次に、タイミングｔ４において、電圧Ｖｅ＞電圧Ｖｂの関係から電圧Ｖｅ＜電圧Ｖｂの関係に切り替わったとする。即ち、コンパレータＣＰｂは、第１入力端子の電圧が第２入力端子の電圧よりも高くなる。この結果、コンパレータＣＰｂは、トリガ信号Ｔｃｐｂを出力する。
【0086】
コンパレータＣＰｂからトリガ信号Ｔｃｐｂが出力されると、ダイオードＤｃを介してフォトカプラＰＣａの発光ダイオードＬＥＤａに電流が流れ、発光ダイオードＬＥＤａが発光する。
【0087】
発光ダイオードＬＥＤａが発光すると、１次側のスイッチング回路５３において、フォトカプラＰＣａのフォトトランジスタＰＴａがオンされ、制御ＩＣ６２の過電流検出端子に予め設定された閾値以上の電圧が印加される。この場合、制御ＩＣ６２は、半導体スイッチＱａをオンオフ制御する為のパルス信号の出力を停止する。この結果、１次巻線Ｌａに励磁電流が流れなくなり、２次巻線Ｌｂに誘起電流が生じない状態になる。
【0088】
２次巻線Ｌｂに誘起電流が生じない状態になると、平滑用コンデンサＣｂから電荷が放電される。この為、タイミングｔ４からタイミングｔ５に亘って電流Ｉａが減少し、電流Ｉａが０［Ａ］になる。また、電圧Ｖａ、電圧Ｖｂ、電圧Ｖｃ、電圧Ｖｄ、及び電圧Ｖｅが減少し、電力変換回路４２の出力が０［Ｖ］になる。
【0089】
上記の例において、遅延用コンデンサＣｃが設けられていない場合、電流Ｉａが過電流近傍閾値以上になったタイミングｔ２で、コンパレータＣＰｂの第１入力端子の電圧が第２入力端子の電圧よりも高くなる。即ち、遅延用コンデンサＣｃは、コンパレータＣＰｂからトリガ信号Ｔｃｐｂが出力されるタイミングを、タイミングｔ２からタイミングｔ４まで遅らせることができる。タイミングｔ２とタイミングｔ４との間隔は、遅延用コンデンサＣｃの時定数によって決定される。
【0090】
これにより、過電流保護回路５５は、過電流近傍閾値以上の電流Ｉａが流れる状態が、遅延用コンデンサＣｃの時定数によって決定される時間だけ継続したことを検出し、１次側のスイッチング回路５３の動作を停止させる。即ち、過電流保護回路５５は、過電流近傍閾値以上の電流Ｉａが瞬間的に流れた場合には動作を継続し、過電流近傍閾値以上の電流Ｉａが継続して流れた場合に電力変換回路４２の出力を停止させることができる。これにより、電力変換回路４２は、電流近傍閾値以上過電流閾値未満の過電流近傍電流が負荷に流れ続けることを防ぐことができる。
【0091】
次に、第１の実施形態に係る電力変換回路の他の構成例について説明する。なお、同様の構成には同じ参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
【0092】
図５は、電力変換回路４２の変形例である電力変換回路１４２について説明する為の説明図である。
【0093】
電力変換回路１４２は、１次整流平滑回路５１、トランス回路５２、スイッチング回路５３、２次整流平滑回路５４、及び過電流保護回路１５５を備える。電力変換回路１４２は、トランス回路５２の絶縁トランスより入力側である１次側と、絶縁トランスより出力側である２次側とを有する。１次整流平滑回路５１、トランス回路５２、スイッチング回路５３が、１次側の構成として設けられている。また、トランス回路５２、２次整流平滑回路５４、及び過電流保護回路１５５が、２次側の構成として設けられている。
【0094】
図５に示されるように、過電流保護回路１５５は、コンパレータＣＰａ、コンパレータＣＰｂ、コンパレータＣＰｃ、抵抗Ｒａ、抵抗Ｒｂ、抵抗Ｒｃ、抵抗Ｒｄ、抵抗Ｒｅ、抵抗Ｒｆ、抵抗Ｒｇ、ダイオードＤｂ、ダイオードＤｃ、ダイオードＤｄ、フォトカプラＰＣａの発光ダイオードＬＥＤａ、及び遅延回路１６３を備える。
【0095】
コンパレータＣＰｃは、第１入力端子及び第２入力端子を備える。コンパレータＣＰｃは、第１入力端子に入力される信号と、第２入力端子に入力される信号との大小の判定結果に基づいて、トリガ信号を出力する。具体的には、コンパレータＣＰｃは、第１入力端子に入力される信号（第１入力端子の電位）が、第２入力端子に入力される信号（第２入力端子の電位）よりも大きくなった場合、トリガ信号を出力端子から出力する。
【0096】
ダイオードＤｄは、アノードがコンパレータＣＰｃの出力端子に接続され、カソードがフォトカプラＰＣａの発光ダイオードＬＥＤａのアノードに接続されている。
【0097】
抵抗Ｒｂと抵抗Ｒｃとの直列接続は、平滑用コンデンサＣｂの高電位側の端子と、電源ユニット１２の出力端子（ＧＮＤ側）との間に接続されている。具体的には、平滑用コンデンサＣｂの高電位側の端子に抵抗Ｒｂの一端が接続され、抵抗Ｒｂの他端が抵抗Ｒｃの一端に接続されている。また、抵抗Ｒｃの他端が抵抗Ｒａと電源ユニット１２の出力端子（ＧＮＤ側）とに接続されている。また、抵抗Ｒｂと抵抗Ｒｃとの接続点が、コンパレータＣＰａの第１入力端子、コンパレータＣＰｂの第１入力端子、及びコンパレータＣＰｃの第１入力端子にそれぞれ接続されている。
【0098】
抵抗Ｒｄと抵抗Ｒｅと抵抗Ｒｆと抵抗Ｒｇとの直列接続は、平滑用コンデンサＣｂの高電位側の端子と、平滑用コンデンサＣｂの低電位側の端子との間に接続されている。具体的には、平滑用コンデンサＣｂの高電位側の端子に抵抗Ｒｄの一端が接続され、抵抗Ｒｄの他端が抵抗Ｒｅの一端に接続され、抵抗Ｒｅの他端が抵抗Ｒｆの一端に接続され、抵抗Ｒｆの他端が抵抗Ｒｇの一端に接続されている。また、抵抗Ｒｇの他端が平滑用コンデンサＣｂの低電位側の端子と抵抗Ｒａとに接続されている。また、抵抗Ｒｄと抵抗Ｒｅとの接続点が、コンパレータＣＰａの第２入力端子に接続されている。また、抵抗Ｒｅと抵抗Ｒｆとの接続点が、遅延回路６３を介してコンパレータＣＰｂの第２入力端子に接続されている。また、抵抗Ｒｆと抵抗Ｒｇとの接続点が、コンパレータＣＰｃの第２入力端子に接続されている。
【0099】
遅延回路１６３は、各コンパレータに入力される信号を遅延させる。即ち、遅延回路１６３は、コンパレータＣＰａの第２入力端子に入力される信号、コンパレータＣＰｂの第２入力端子に入力される信号、及びコンパレータＣＰｃの第２入力端子に入力される信号をそれぞれ遅延させる。遅延回路１６３は、例えば、複数のＲＣ回路として構成される。図５の例では、遅延回路１６３は、遅延用コンデンサＣｃ、遅延用コンデンサＣｄ、及び遅延用コンデンサＣｅを備える。
【0100】
遅延用コンデンサＣｄの一方の端子は、抵抗を介して抵抗Ｒｄと抵抗Ｒｅとの接続点及びコンパレータＣＰａの第２入力端子に接続されている。また、遅延用コンデンサＣｄの他方の端子は、ＧＮＤに接続されている。即ち、遅延用コンデンサＣｄは、コンパレータＣＰａの第２入力端子とＧＮＤとの間に接続されている。即ち、遅延用コンデンサＣｄは、コンパレータＣＰａの第２入力端子に入力される信号を遅延させる。
【0101】
遅延用コンデンサＣｅの一方の端子は、抵抗を介して抵抗Ｒｆと抵抗Ｒｇとの接続点及びコンパレータＣＰｃの第２入力端子に接続されている。また、遅延用コンデンサＣｅの他方の端子は、ＧＮＤに接続されている。即ち、遅延用コンデンサＣｅは、コンパレータＣＰｃの第２入力端子とＧＮＤとの間に接続されている。即ち、遅延用コンデンサＣｅは、コンパレータＣＰｃの第２入力端子に入力される信号を遅延させる。
【0102】
なお、遅延用コンデンサＣｃ、遅延用コンデンサＣｄ、及び遅延用コンデンサＣｄは、それぞれ異なる遅延時間量が設定される。例えば、遅延用コンデンサＣｄの遅延時間＜遅延用コンデンサＣｃの遅延時間＜遅延用コンデンサＣｄの遅延時間となるように遅延回路１６３が構成されている。
【0103】
上記のように、過電流検出抵抗である抵抗Ｒａよりも負荷に近い位置に抵抗Ｒｂと抵抗Ｒｃとの直列接続が接続され、抵抗Ｒａよりも平滑用コンデンサＣｂの低電位側の端子に近い位置に抵抗Ｒｄと抵抗Ｒｅと抵抗Ｒｆと抵抗Ｒｇとの直列接続が接続されている。
【0104】
上記のような構成によると、抵抗Ｒｂと抵抗Ｒｃとの直列接続に印加される電圧が抵抗Ｒｂ及び抵抗Ｒｃにより分圧され、コンパレータＣＰａの第１入力端子及びコンパレータＣＰｂの第１入力端子にそれぞれ印加される。抵抗Ｒｂと抵抗Ｒｃとの直列接続に印加される電圧がＶａであるとした場合、コンパレータＣＰａの第１入力端子及びコンパレータＣＰｂの第１入力端子に印加される電圧Ｖｂは、Ｖａ・｛Ｒｃ／（Ｒｂ＋Ｒｃ）｝となる。
【0105】
また、抵抗Ｒｄと抵抗Ｒｅと抵抗Ｒｆと抵抗Ｒｇとの直列接続に印加される電圧が抵抗Ｒｄと抵抗Ｒｅと抵抗Ｒｆと抵抗Ｒｇとにより分圧され、コンパレータＣＰａ、コンパレータＣＰｂ、及びコンパレータＣＰｃの第２入力端子にそれぞれ印加される。
【0106】
抵抗Ｒｄと抵抗Ｒｅと抵抗Ｒｆと抵抗Ｒｇとの直列接続に印加される電圧がＶｃであり、遅延用コンデンサＣｄの影響を考慮しないとする。この場合、コンパレータＣＰａの第２入力端子に印加される電圧Ｖｄは、Ｖｃ・｛（Ｒｅ＋Ｒｆ＋Ｒｇ）／（Ｒｄ＋Ｒｅ＋Ｒｆ＋Ｒｇ）｝となる。遅延用コンデンサＣｄの影響を考慮する場合、コンパレータＣＰａの第２入力端子に印加される電圧Ｖｄは、Ｖｃ・｛（Ｒｅ＋Ｒｆ＋Ｒｇ）／（Ｒｄ＋Ｒｅ＋Ｒｆ＋Ｒｇ）｝に徐々に（時間経過とともに）近づいていく。
【0107】
また、遅延用コンデンサＣｃの影響を考慮しない場合、コンパレータＣＰｂの第２入力端子に印加される電圧Ｖｅは、Ｖｃ・｛（Ｒｆ＋Ｒｇ）／（Ｒｄ＋Ｒｅ＋Ｒｆ＋Ｒｇ）｝となる。遅延用コンデンサＣｃの影響を考慮する場合、コンパレータＣＰｂの第２入力端子に印加される電圧Ｖｅは、Ｖｃ・｛（Ｒｆ＋Ｒｇ）／（Ｒｄ＋Ｒｅ＋Ｒｆ＋Ｒｇ）｝に徐々に（時間経過とともに）近づいていく。
【0108】
また、遅延用コンデンサＣｅの影響を考慮しない場合、コンパレータＣＰｃの第２入力端子に印加される電圧Ｖｆは、Ｖｃ・｛（Ｒｇ）／（Ｒｄ＋Ｒｅ＋Ｒｆ＋Ｒｇ）｝となる。遅延用コンデンサＣｅの影響を考慮する場合、コンパレータＣＰｃの第２入力端子に印加される電圧Ｖｆは、Ｖｃ・｛（Ｒｇ）／（Ｒｄ＋Ｒｅ＋Ｒｆ＋Ｒｇ）｝に徐々に（時間経過とともに）近づいていく。
【0109】
次に、各抵抗（抵抗Ｒｂ、抵抗Ｒｃ、抵抗Ｒｄ、抵抗Ｒｅ、抵抗Ｒｆ、抵抗Ｒｇ）の抵抗値について説明する。
【0110】
各抵抗の抵抗値は、過電流閾値（第１閾値）以上の電流Ｉａが流れ続けた場合に、コンパレータＣＰａの第１入力端子の電圧Ｖｂが第２入力端子の電圧Ｖｄよりも高くなるように構成される。
【0111】
また、各抵抗の抵抗値は、過電流近傍閾値（第２閾値）以上の電流Ｉａが流れ続けた場合に、コンパレータＣＰｂの第１入力端子の電圧Ｖｂが第２入力端子の電圧Ｖｅよりも高くなるように構成される。
【0112】
また、各抵抗の抵抗値は、過電流近傍閾値よりも低い閾値（第３閾値）以上の電流Ｉａが流れ続けた場合に、コンパレータＣＰｃの第１入力端子の電圧Ｖｂが第２入力端子の電圧Ｖｆよりも高くなるように構成される。
【0113】
上記の構成によると、第１閾値以上の電流Ｉａが遅延用コンデンサＣｄに応じた時間だけ流れ続けた場合に、コンパレータＣＰａの第１入力端子の電圧Ｖｂが第２入力端子の電圧Ｖｄよりも高くなり、スイッチング動作が停止される。
【0114】
また、第２閾値以上の電流Ｉａが遅延用コンデンサＣｃに応じた時間だけ流れ続けた場合に、コンパレータＣＰｂの第１入力端子の電圧Ｖｂが第２入力端子の電圧Ｖｅよりも高くなり、スイッチング動作が停止される。
【0115】
また、第３閾値以上の電流Ｉａが遅延用コンデンサＣｅに応じた時間だけ流れ続けた場合に、コンパレータＣＰｃの第１入力端子の電圧Ｖｂが第２入力端子の電圧Ｖｆよりも高くなり、スイッチング動作が停止される。
【0116】
上記のように、スイッチング動作を停止させる電流値と、電流が流れ続けている時間とを、各抵抗の抵抗値及び各遅延用コンデンサにより調整することができる。これにより、柔軟に回路設計を行うことができる。
【0117】
（第２実施形態）
図６は、第２の実施形態に係る電力変換回路２４２の構成について説明する為の説明図である。なお、第１の実施形態と同様の構成には、同じ参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
図６は、第２の実施形態に係る電力変換回路２４２の構成について説明する為の説明図である。なお、第１の実施形態と同様の構成には、同じ参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
【0118】
電力変換回路２４２は、１次整流平滑回路５１、トランス回路５２、スイッチング回路５３、２次整流平滑回路５４、及び過電流保護回路２５５を備える。電力変換回路２４２は、トランス回路５２の絶縁トランスより入力側である１次側と、絶縁トランスより出力側である２次側とを有する。１次整流平滑回路５１、トランス回路５２、スイッチング回路５３が、１次側の構成として設けられている。また、トランス回路５２、２次整流平滑回路５４、及び過電流保護回路２５５が、２次側の構成として設けられている。
【0119】
図６に示されるように、過電流保護回路２５５は、コンパレータＣＰａ、コンパレータＣＰｂ、抵抗Ｒａ、抵抗Ｒｂ、抵抗Ｒｃ、抵抗Ｒｄ、抵抗Ｒｅ、抵抗Ｒｆ、ダイオードＤｂ、ダイオードＤｅ、フォトカプラＰＣａの発光ダイオードＬＥＤａ、及び遅延回路２６３を備える。
【0120】
ダイオードＤｅは、アノードが遅延回路２６３の出力端子に接続され、カソードがフォトカプラＰＣａの発光ダイオードＬＥＤａのアノードに接続されている。
【0121】
遅延回路２６３は、コンパレータＣＰｂとダイオードＤｅとの間に接続されている。遅延回路２６３は、コンパレータＣＰｂから出力される信号を遅延させ、ダイオードＤｅを介してフォトカプラＰＣａの発光ダイオードＬＥＤａに出力する。
【0122】
遅延回路２６３は、例えばリセットタイマーＩＣとして構成されている。遅延回路２６３は、例えば遅延時間を設定する為の遅延用コンデンサを有する。遅延回路２６３は、コンパレータＣＰｂから信号が、遅延用コンデンサに応じて設定される所定時間継続して出力されている場合に、信号（リセット信号）を出力する。即ち、遅延回路２６３は、コンパレータＣＰｂからトリガ信号Ｔｃｐｂが出力されている状態が、所定時間継続した場合に、ダイオードＤｅを介してフォトカプラＰＣａの発光ダイオードＬＥＤａにリセット信号を出力する。
【0123】
遅延回路２６３から信号（リセット信号）が出力されると、ダイオードＤｅを介してフォトカプラＰＣａの発光ダイオードＬＥＤａに電流が流れ、発光ダイオードＬＥＤａが発光する。
【0124】
発光ダイオードＬＥＤａが発光すると、１次側のスイッチング回路５３において、フォトカプラＰＣａのフォトトランジスタＰＴａがオンされ、制御ＩＣ６２の過電流検出端子に予め設定された閾値以上の電圧が印加される。この場合、制御ＩＣ６２は、半導体スイッチＱａをオンオフ制御する為のパルス信号の出力を停止する。
【0125】
上記のように、過電流保護回路２５５は、過電流近傍閾値（第２閾値）以上過電流閾値（第１閾値）未満の電流が所定時間流れ続けた場合、１次側のスイッチング回路５３の動作を停止させる。これにより、電力変換回路２４２は、負荷に過電流が流れ続けることを防ぐことができる。
【0126】
なお、上記の実施形態では、過電流保護回路５５は、絶縁トランスを介して１次側から２次側に電力を供給する電力変換回路４２において、２次側の電流Ｉａに応じて、スイッチング動作を停止させる構成として説明したが、この構成に限定されない。過電流保護回路５５は、直流電圧を任意の負荷の定格に応じた直流電圧に変換するＤＣＤＣコンバータにおいて、負荷に流れる電流の検出結果に応じて、スイッチング動作を停止させる構成であってもよい。
【0127】
また、上記の実施形態では、負荷への電流Ｉａに応じて１次側のスイッチング回路５３におけるスイッチング動作を停止させる構成（動作停止回路）としてフォトカプラＰＣａを備える例について説明したが、この構成に限定されない。動作停止回路は、ある電流路を流れる電流の有無に応じて、他の電流路の導通状態をオンオフさせる構成であれば、如何なる構成であってもよい。
【0128】
また、上記の実施形態では、電源ユニット１２が商品登録装置１に組み込まれているものと仮定して説明したが、この構成に限定されない。電源ユニット１２は、画像形成装置など如何なる装置に組み込まれてもよい。
【0129】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
なお、以下に本願の出願当初の特許請求の範囲の記載を付記する。
［Ｃ１］
１次巻線と、前記１次巻線に電磁結合する２次巻線と、を備えるトランス回路と、
前記１次巻線に励磁電流を供給するスイッチング回路と、
前記２次巻線に接続された平滑用コンデンサと、
過電流保護回路と、
を具備し、
前記過電流保護回路は、
前記平滑用コンデンサと負荷との間に接続された過電流検出抵抗と、
前記過電流検出抵抗の前後にそれぞれ抵抗を介して接続された第１のコンパレータと、 前記過電流検出抵抗の前後にそれぞれ抵抗を介して接続された第２のコンパレータと、 前記第２のコンパレータにおける信号を遅延させる遅延回路と、
前記第１のコンパレータまたは前記第２のコンパレータから出力された信号に応じて前記スイッチング回路を停止させる動作停止回路と、
を具備する電源装置。
［Ｃ２］
前記第１のコンパレータは、第１の閾値以上の電流が前記過電流検出抵抗に流れた場合に、信号を前記動作停止回路に出力し、
前記第２のコンパレータ及び前記遅延回路は、前記第１の閾値より小さい第２の閾値以上の電流が、前記過電流検出抵抗に流れた時間に応じて、信号を前記動作停止回路に出力する請求項１に記載の電源装置。
［Ｃ３］
前記遅延回路は、前記第２のコンパレータの１対の入力端子のいずれかへの入力信号を遅延させる遅延用コンデンサを具備する請求項２に記載の電源装置。
［Ｃ４］
前記遅延回路は、前記第２のコンパレータから出力される信号を遅延させる請求項２に記載の電源装置。
［Ｃ５］
負荷に電力を供給する直流電源と、
前記直流電源の出力端子と前記負荷との間に設けられた過電流保護回路と、
を具備し、
前記過電流保護回路は、
前記直流電源の出力端子と前記負荷との間に接続された過電流検出抵抗と、
前記過電流検出抵抗の前後にそれぞれ抵抗を介して接続された第１のコンパレータと、 前記過電流検出抵抗の前後にそれぞれ抵抗を介して接続された第２のコンパレータと、 前記第２のコンパレータの入力または出力を遅延させる遅延回路と、
前記第１のコンパレータまたは前記第２のコンパレータの出力に応じて、前記直流電源から前記負荷への電力の供給を停止させる動作停止回路と、
を具備する電源装置。
なお、以下に本願の出願当初の特許請求の範囲の記載を付記する。
［Ｃ１］
１次巻線と、前記１次巻線に電磁結合する２次巻線と、を備えるトランス回路と、
前記１次巻線に励磁電流を供給するスイッチング回路と、
前記２次巻線に接続された平滑用コンデンサと、
過電流保護回路と、
を具備し、
前記過電流保護回路は、
前記平滑用コンデンサと負荷との間に接続された過電流検出抵抗と、
前記過電流検出抵抗の前後にそれぞれ抵抗を介して接続された第１のコンパレータと、 前記過電流検出抵抗の前後にそれぞれ抵抗を介して接続された第２のコンパレータと、 前記第２のコンパレータにおける信号を遅延させる遅延回路と、
前記第１のコンパレータまたは前記第２のコンパレータから出力された信号に応じて前記スイッチング回路を停止させる動作停止回路と、
を具備する電源装置。
［Ｃ２］
前記第１のコンパレータは、第１の閾値以上の電流が前記過電流検出抵抗に流れた場合に、信号を前記動作停止回路に出力し、
前記第２のコンパレータ及び前記遅延回路は、前記第１の閾値より小さい第２の閾値以上の電流が、前記過電流検出抵抗に流れた時間に応じて、信号を前記動作停止回路に出力する請求項１に記載の電源装置。
［Ｃ３］
前記遅延回路は、前記第２のコンパレータの１対の入力端子のいずれかへの入力信号を遅延させる遅延用コンデンサを具備する請求項２に記載の電源装置。
［Ｃ４］
前記遅延回路は、前記第２のコンパレータから出力される信号を遅延させる請求項２に記載の電源装置。
［Ｃ５］
負荷に電力を供給する直流電源と、
前記直流電源の出力端子と前記負荷との間に設けられた過電流保護回路と、
を具備し、
前記過電流保護回路は、
前記直流電源の出力端子と前記負荷との間に接続された過電流検出抵抗と、
前記過電流検出抵抗の前後にそれぞれ抵抗を介して接続された第１のコンパレータと、 前記過電流検出抵抗の前後にそれぞれ抵抗を介して接続された第２のコンパレータと、 前記第２のコンパレータの入力または出力を遅延させる遅延回路と、
前記第１のコンパレータまたは前記第２のコンパレータの出力に応じて、前記直流電源から前記負荷への電力の供給を停止させる動作停止回路と、
を具備する電源装置。
【符号の説明】
【0130】
１…商品登録装置、１１…商品情報処理部、１２…電源ユニット、２１…システムコントローラ、２２…通信インタフェース、２３…タッチパネル、２４…スキャナ、２５…プリンタ、３１…プロセッサ、３２…メモリ、３３…ディスプレイ、３４…タッチセンサ、４１…フィルタ回路、４２…電力変換回路、５１…１次整流平滑回路、５２…トランス回路、５３…スイッチング回路、５４…２次整流平滑回路、５５…過電流保護回路、６１…整流ブリッジ、６２…制御ＩＣ、６３…遅延回路、１４２…電力変換回路、１５５…過電流保護回路、１６３…遅延回路、２４２…電力変換回路、２５５…過電流保護回路、２６３…遅延回路。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
