JP2563607Y2 - 電源装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、オーディオ機器あるいはビデオ機器等の
電子機器に使用して好適な電源装置に関する。

［従来の技術］ オーディオ機器あるいはビデオ機器等の電子機器に使
用される電源装置として、例えば第２図に示すものが知
られている。

これを簡単に説明すると、１は交流電源、２は整流素
子、３は平滑用コンデンサ、４は負荷である。５はイン
ピーダンス制御回路であり、平滑用コンデンサ３の正極
端子と負荷４の一端との間に介在されている。6aおよび
6bは抵抗器であり、負荷４の両端に直列に接続されてい
る。なお7aおよび7bは直流電源の出力端子である。

抵抗器6aおよび6bの接続点の電圧がインピーダンス制
御回路５に帰還され、そのインピーダンスが負荷電圧に
応じて制御されることにより、負荷４に対する印加電圧
が常時一定となるように制御される。

周知のように、整流素子２で整流された後の電圧は脈
流波形となっており、これを平滑用コンデンサ３で平滑
化するが、完全に平滑化できず、第３図の電圧波形図に
示すようにリップル成分が残る。

そこで従来では、リップル成分を含んだ電圧（Ｖとす
る）以下の電圧（Ｅとする）が負荷４に印加されるよう
に、インピーダンス制御回路５によって制御している。
したがって、負荷４には、常にリップル成分が除かれた
一定の直流電圧Ｅが印加される。

［考案が解決しようとする課題］ 第２図例の構成によれば、第３図に示す電圧Ｅ以下の
電力のみを使用し、電圧Ｅ以上の主としてリップル成分
（斜線にて示す部分）の電力は、インピーダンス制御回
路５において抵抗成分により消費するように構成してい
る。すなわち、それだけ無駄に電力が消費される欠点が
あった。

そこで、この考案では、無駄に消費される電力を軽減
するようにしたものである。

［課題を解決するための手段］ この考案は、整流素子の出力側に接続される平滑用コ
ンデンサと、この平滑用コンデンサと並列に接続される
第１のスイッチング素子および補充用コンデンサの直列
回路と、この第１のスイッチング素子と並列に接続され
る第２のスイッチング素子と、平滑用コンデンサの出力
電圧と基準電圧とを比較する比較回路とを備えるもので
ある。

そして、平滑用コンデンサのの出電圧が基準電圧より
高いときには、比較回路の出力によって第１のスイッチ
ング素子がオンとなり、平滑用コンデンサより上記補充
用コンデンサに充電される。

また、平滑用コンデンサの出力電圧が上記補充用コン
デンサの出力電圧より低くなるときには、第２のスイッ
チング素子がオンとなり、平滑用コンデンサからの他
に、補充用コンデンサからも負荷に電源が供給されるも
のである。

［作用］ 平滑用コンデンサの出力電圧が基準電圧より高くなる
ときには、平滑用コンデンサより補充用コンデンサに充
電され、平滑用コンデンサの出力電圧が低下するように
制御される。

また、負荷が大きくなって、平滑用コンデンサの出力
電圧が補充用コンデンサの出力電圧より低くなるときに
は、平滑用コンデンサからの他に、補充用コンデンサか
らも負荷に電源が供給されるので、平滑用コンデンサの
出力電圧が上昇するように制御される。

これにより、負荷に供給される電圧が一定値となるよ
うに安定化され、また電力が有効に利用される。

［実施例］ 以下、第１図を参照しながら、この考案の一実施例に
ついて説明する。この第１図において、第２図と対応す
る部分には同一符号を付して示す。

同図において、１は交流電源、２は整流素子、３は平
滑用コンデンサ、４は負荷である。なお、説明の便宜
上、平滑用コンデンサ３の正極端子および負極端子のそ
れぞれから負荷４へのラインを正ライン3aおよび負ライ
ン3bとする。

正ライン3aおよび負ライン3b間には、抵抗器８とツェ
ナーダイオード等の定電圧素子９が接続され、これら抵
抗器８および低電圧素子９の接続点は比較回路11の負入
力端子に接続され、正ライン3aが抵抗器10を介して比較
回路11の正入力端子に接続される。

この比較回路11の出力端子は、スイッチング素子とし
てのnpn形トランジスタ12のベースに接続される。この
トランジスタ12のコレクタは正ライン3aに接続され、エ
ミッタは補充用コンデンサ13を通じて負ライン3bに接続
され、さらにエミッタと補充用コンデンサ13との接続点
はスイッチング素子としてのダイオード14のアノードに 接続され、そのカソードは正ライン3aに接続される。

低電圧素子９の設定電圧（ツェナー電圧）Ｅは、負荷
４が必要とする負荷電圧に等しく選定される。

また、過負荷でない通常の動作状態では、平滑用コン
デンサ３の両端に得られる電圧Ｖが上述した負荷電圧Ｅ
より大となるように、交流電源１等の電圧が選ばれる。

次に、その動作を説明する。

通常の動作状態では、平滑用コンデンサ３の電圧Ｖが
定電圧素子９の設定電圧（負荷電圧）Ｅより大（Ｖ＞
Ｅ）である。このとき比較回路11の正入力端子電圧は負
入力端子電圧より大となり、比較回路11の出力はハイレ
ベルとなり、トランジスタ12はオンとなる。

そのため、平滑用コンデンサ３からトランジスタ12の
コレクタ−エミッタを通じて補充用コンデンサ13に電流
が流れ、補充用コンデンサ13が充電される。すなわち、
Ｖ＞Ｅのときは、第３図において斜線で示す電圧Ｅより
高い部分が、補充用コンデンサ13に蓄積される。

このように補充用コンデンサ13が平滑用コンデンサ３
の負荷になるため、平滑用コンデンサ３の電圧は低下
し、設定電圧Ｅとなる。

このような通常の動作状態から、負荷４が急激に大き
くなる場合、例えばオーディオ機器において大音量が生
じる場合、瞬間的に大電力を必要とし、平滑用コンデン
サ３の電荷だけでは賄い切れず、よって平滑用コンデン
サ３の出力電圧、つまり出力端子7aおよび7b間の電圧が
低下する。

このとき、ダイオード14のカソード電圧がアノード電
圧より低くなると、ダイオード14がオンとなり、補充用
コンデンサ13に充電された電荷がダイオード14を通じて
負荷４に供給され、平滑用コンデンサ13の出力電圧の低
下が回避される。

このように本例においては、出力端子7aおよび7b間の
電圧は常に安定化され、負荷４に対して充分な電力を供
給できると共に、従来安定化のために無駄に消費されて
いた電力が有効に利用される。

［考案の効果］ 以上説明したように、この考案によれば、平滑用コン
デンサの出力電圧に応じて、補充用コンデンサが充放電
されて負荷電圧が安定化されるものであり、従来安定化
のために無駄に消費していたリップル成分の電力が補充
用コンデンサに充電され、負荷が大となったときの補充
用電力として有効に利用されるので、無駄な電力消費を
軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す回路図、第２図は電
源装置の一例を示す回路図、第３図はその動作の説明に
供する波形図である。 ２……整流素子 ３……平滑用コンデンサ ４……負荷 ９……定電圧素子 11……比較回路 12……トランジスタ 13……補充用コンデンサ 14……ダイオード

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】整流素子の出力側に接続される平滑用コン
   デンサと、 この平滑用コンデンサと並列に接続される第１のスイッ
   チング素子および補充用コンデンサの直列回路と、 この第１のスイッチング素子と並列に接続される第２の
   スイッチング素子と、 上記平滑用コンデンサの出力電圧と基準電圧とを比較す
   る比較回路とを備え、 上記平滑用コンデンサの出力電圧が基準電圧より高いと
   きには、上記比較回路の出力によって上記第１のスイッ
   チング素子がオンとなり、上記平滑用コンデンサより上
   記補充用コンデンサに充電され、 上記平滑用コンデンサの出力電圧が上記補充用コンデン
   サの出力電圧より低くなるときには、上記第２のスイッ
   チング素子がオンとなり、上記平滑用コンデンサからの
   他に、上記補充用コンデンサからも負荷に電源が供給さ
   れることを特徴とする電源装置。