JP2569735Y2 - スイッチング電源 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、整流出力電圧を昇圧さ
せて直流出力電圧を得る昇圧型のスイッチング電源に関
し、更に詳しくは、定格電圧の異なる交流電源を使用可
能にするスイッチング電源において、力率改善を図ると
共に、スイッチング素子の電力損失を低下させる技術に
係る。

【０００２】

【従来の技術】昇圧型スイッチング電源において力率改
善を図る従来技術として、特開平３−７８４６９号公報
がある。

【０００３】この種のスイッチング電源では、交流電源
の整流後の整流出力Ｖ１が目標とする直流出力Ｖ２より
も高くなると、力率改善が達成できなくなるという欠点
がある。そこで、特開平３−７８４６９号公報では、整
流出力Ｖ１が所定の電圧Ｖo以上となったときに、直流
出力Ｖ２を整流出力Ｖ１よりも高く維持すべく、直流出
力Ｖ２の指令値となる基準電圧Ｖs を変更する技術を開
示している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
の昇圧型スイッチング電源には、次のような問題点があ
る。 （ａ）力率改善を達成するためには直流出力Ｖ２は整流
出力Ｖ１より高くなければならないが、整流出力Ｖ１が
所定の電圧Ｖｏより低い状態では、直流出力Ｖ２が一定
の基準電圧Ｖｓに対応して整流出力Ｖ１よりかなり高く
設定されるため、昇圧回路のスイッチング素子に流れる
電流が大きくなり、スイッチング素子の電力損失が多く
なる。その結果、電力の伝達効率が低下する。 （ｂ）昇圧型スイッチング電源は昇圧機能を有している
ので、交流電源を１００／２００ボルトというように共
用化することが可能であり、この場合において、力率改
善を達成するためには、基準電圧Ｖｓを２００ボルトに
対応させた値に設定しなければならず、１００ボルトで
動作させた場合にスイッチング素子の電力損失が多くな
る。

【０００５】そこで、本考案の課題は上述する問題点を
解決し、定格電圧の異なる複数種の交流電源を使用する
場合に、力率改善を達成すると共に、スイッチング素子
の電力損失を低減しうるスイッチング電源を提供するこ
とである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題解決のた
め、交流電源と、整流回路と、昇圧回路と、制御回路と
を有するスイッチング電源であって、前記交流電源は、
定格電圧値の異なる複数種からその１種が選択され、前
記整流回路は、選択された前記交流電源を整流して整流
出力電圧を得る回路であり、前記昇圧回路は、スイッチ
ング素子と、インダクタと、ダイオ−ドと、コンデンサ
とを含み、前記スイッチング素子が前記交流電源の周波
数よりも高い周波数でオン／オフ駆動され、前記インダ
クタが前記スイッチング素子と直列に接続され、その直
列接続回路の両端が前記整流回路の出力端に接続され、
前記ダイオ−ド及び前記コンデンサが直列に接続され、
その直列接続回路の両端が前記スイッチング素子に並列
に接続され、前記コンデンサ両端から直流出力電圧を得
る回路であり、前記制御回路は、目標設定回路と、誤差
検出回路と、電流検出回路と、差動増幅回路と、パルス
幅制御回路とを含んでおり、前記目標設定回路は、基準
電圧信号を発生させる基準電圧信号発生部を含み、前記
整流出力電圧信号と、前記直流出力電圧信号とが入力さ
れ、第１の出力信号と、第２の出力信号とを出力し、前
記第１の出力信号が前記基準電圧信号から得られ、前記
第２の出力信号が前記直流出力電圧信号から得られ、前
記整流出力信号から前記定格電圧を判定し、前記第１の
出力信号及び前記第２の出力信号のいずれか一方を、前
記直流出力電圧が前記整流出力電圧よりも高くなるよう
に前記定格電圧に応じて段階的に変化させる回路であ
り、前記誤差検出回路は、前記第１の出力信号、前記第
２の出力信号及び前記整流出力電圧信号が入力され、前
記第１の出力信号と前記第２の出力信号とを比較して前
記整流出力電圧信号と相似波形となる誤差検出信号を出
力する回路であり、前記電流検出回路は、前記インダク
タに流れる電流を検出して電流検出信号を出力する回路
であり、前記差動増幅回路は、前記誤差検出信号及び前
記電流検出信号が入力され、両信号を比較して、前記電
流検出信号を前記誤差検出信号に追従させる差動信号を
出力する回路であり、前記パルス幅制御回路は、前記差
動信号が入力され、前記差動信号を最小とするように前
記スイッチング素子を制御する制御信号を、前記スイッ
チング素子に供給する回路である。

【０００７】

【作用】昇圧回路は、スイッチング素子が交流電源の周
波数よりも高い周波数でオン／オフ駆動され、インダク
タがスイッチング素子と直列に接続され、その直列接続
回路の両端が整流回路の出力端に接続され、ダイオ−ド
及びコンデンサが直列に接続され、その直列接続回路の
両端がスイッチング素子に並列に接続され、コンデンサ
両端から直流出力電圧を得るようになっているから、ス
イッチング素子のオン時にインダクタに蓄積されたエネ
ルギーがスイッチング素子のオフ時にフライバック電圧
となり、整流出力電圧にフライバック電圧が重畳されて
整流出力電圧よりも高い直流出力電圧が得られる。

【０００８】交流電源は、定格電圧値の異なる複数種か
らその１種が選択され、整流回路は、選択された交流電
源を整流して整流出力電圧を得て、目標設定回路は、基
準電圧信号を発生させる基準電圧信号発生部を含み、整
流出力電圧信号と、直流出力電圧信号とが入力され、第
１の出力信号と、第２の出力信号とを出力し、第１の出
力信号が基準電圧信号から得られ、第２の出力信号が直
流出力電圧信号から得られ、整流出力信号から定格電圧
を判定し、第１の出力信号及び第２の出力信号のいずれ
か一方を、直流出力電圧が整流出力電圧よりも高くなる
ように定格電圧に応じて段階的に変化させ、誤差検出回
路は、第１の出力信号、第２の出力信号及び整流出力電
圧信号が入力され、第１の出力信号と第２の出力信号と
を比較して整流出力電圧信号と相似波形となる誤差検出
信号を出力するから、第１の出力信号を変化させた場合
は第２の出力信号が第１の出力信号に追従して変化し、
直流出力電圧も同時に変化する。また、第２の出力信号
を変化させた場合は第２の出力信号が第１の出力信号に
一致するように制御され、一致させる過程で直流出力電
圧が変化する。これにより、力率改善の要件である直流
出力電圧が整流出力電圧よりも高くなる要件が満たされ
る。

【０００９】電流検出回路は、インダクタに流れる電流
を検出して電流検出信号を出力し、差動増幅回路は、誤
差検出信号及び電流検出信号が入力され、両信号を比較
して、電流検出信号を誤差検出信号に追従させる差動信
号を出力し、パルス幅制御回路は、差動信号が入力さ
れ、差動信号を最小とするようにスイッチング素子を制
御する制御信号をスイッチング素子に供給するようにな
っているから、直流出力電圧が目標の出力電圧に調整さ
れると共に、入力電流が交流入力電圧に追従して変化し
て、交流電源からみると抵抗負荷と同等になり、力率改
善ができる。

【００１０】これにより、整流出力電圧が低下したとき
は直流出力電圧も低下するようになるので、昇圧するた
めにスイッチング素子に流れる実効電流を小さくするこ
とができ、スイッチング素子の電力損失を少なくするこ
とができる。

【００１１】

【実施例】図１は本考案に係るスイッチング電源の構成
を示すブロック図である。図において、１は整流回路、
２は昇圧回路、３は制御回路、１０は交流電源である。

【００１２】交流電源１０は、１００／２００ボルトの
如く、定格電圧値の異なる複数種からその１種が選択さ
れる。

【００１３】整流回路１は、交流電源１０を整流して整
流出力電圧Ｖr を得ている。昇圧回路２は、スイッチン
グ素子２１と、インダクタ２２と、ダイオ−ド２３と、
コンデンサ２４とを含んでいる。スイッチング素子２１
は交流電源１０の周波数ｆ１よりも高い周波数ｆ２でオ
ン／オフ駆動される。周波数ｆ２は数ｋＨｚ〜数百ｋＨ
ｚの範囲で設定され、本実施例では、５０ｋＨｚに設定
されている。インダクタ２２はスイッチング素子２１と
直列に接続され、その直列接続回路の両端が整流回路１
の出力端１１、１２に接続されている。ダイオ−ド２３
及びコンデンサ２４が直列に接続され、その直列接続回
路の両端がスイッチング素子２１に並列に接続され、コ
ンデンサ２４の両端から直流出力電圧Ｖo を得ている。

【００１４】制御回路３は、目標設定回路３３と、誤差
検出回路３４と、電流検出回路３５と、差動増幅回路３
６と、パルス幅制御回路３７とを含んでいる。

【００１５】目標設定回路３３は、基準信号３３１を発
生させる基準電圧信号発生部３３０を含み、整流出力電
圧電圧信号３１と、直流出力電圧信号３２とが入力さ
れ、第１の出力信号３３２と、第２の出力信号３２１と
を出力する。第１の出力信号３３２は基準電圧信号３３
１から得られる。第２の出力信号３２１は直流出力電圧
信号３２から得られる。整流出力信号３１から定格電圧
を判定し、第１の出力信号３３２及び第２の出力信号３
２１のいずれか一方を、直流出力電圧Ｖｏが整流出力電
圧Ｖｒよりも高くなるように各定格電圧に応じて段階的
に変化させる。図２は第１の出力信号３３２の一例を示
す特性図である。即ち、各定格電圧に対して直流出力電
圧Ｖｏが整流出力電圧Ｖｒより大きくなる関係を維持す
るため、整流出力電圧信号３１が１５０ボルト未満のと
きは第１の出力信号３３２を基準電圧Ｖｒｅｆ１に設定
し、整流出力電圧信号が１５０ボルト以上のときは第１
の出力信号３３２を基準電圧Ｖｒｅｆ２に設定する。本
実施例では、基準電圧Ｖｒｅｆ１が直流出力電圧Ｖｏを
３００ボルト、基準電圧Ｖｒｅｆ２が直流出力電圧Ｖｏ
を４００ボルトとするように設定されている。第２の出
力信号３２１も同様である。

【００１６】誤差検出回路３４は、第１の出力信号３３
２、第２の出力信号３２１及び整流出力電圧信号３１が
入力され、第１の出力信号３３２と第２の出力信号３２
１とを比較して整流出力電圧信号３１と相似波形となる
誤差検出信号３４１を出力している。具体的には、誤差
増幅回路３４２が第１の出力信号３３２と第２の出力信
号３２１とを比較して誤差信号３４３を出力し、乗算回
路３４４が誤差信号３４３と整流出力電圧信号３１とを
乗算して誤差検出信号３４１を得ている。誤差増幅回路
３４２、乗算回路３４４はオペアンプを用いた差動増幅
回路、乗算回路等で構成できる。

【００１７】電流検出回路３５は、インダクタ２２に流
れる電流を検出して電流検出信号３５１を出力する。

【００１８】差動増幅回路３６は、誤差検出信号３４１
及び電流検出信号３５１が入力され、両信号を比較し
て、電流検出信号３５１を誤差検出信号３４１に追従さ
せる差動信号３６１を出力する。

【００１９】パルス幅制御回路３７は、差動信号３６１
が入力され、差動信号３６１を最小とするようにスイッ
チング素子２１を制御する制御信号３７１を、スイッチ
ング素子２１に供給している。

【００２０】上述したように、昇圧回路２は、スイッチ
ング素子２１が交流電源１０の周波数ｆ１よりも高い周
波数ｆ２でオン／オフ駆動され、インダクタ２２がスイ
ッチング素子２１と直列に接続され、その直列接続回路
の両端が整流回路１の出力端１１、１２に接続され、ダ
イオ−ド２３及びコンデンサ２４が直列に接続され、そ
の直列接続回路の両端がスイッチング素子２１に並列に
接続され、コンデンサ２４の両端から直流出力電圧Ｖo
を得るようになっているから、スイッチング素子２１の
オン時にインダクタ２２に蓄積されたエネルギーがスイ
ッチング素子２１のオフ時にフライバック電圧Ｖf とな
り、整流出力電圧Ｖr にフライバック電圧Ｖf が重畳さ
れて整流出力電圧Ｖoよりも高い直流出力電圧Ｖo が得
られる。

【００２１】交流電源１０は、定格電圧値の異なる複数
種からその１種が選択され、整流回路１は、選択された
交流電源１０を整流して整流出力電圧Ｖｒを得て、目標
設定回路３３は、基準電圧信号３３１を発生させる基準
電圧信号発生部３３０を含み、整流出力電圧信号３１
と、直流出力電圧信号３２とが入力され、第１の出力信
号３３２と、第２の出力信号３２１とを出力し、第１の
出力信号３３２が基準電圧信号３３１から得られ、第２
の出力信号３２１が直流出力電圧信号３２から得られ、
整流出力電圧信号３１から定格電圧を判定し、第１の出
力信号３３２及び第２の出力信号３２１のいずれか一方
を、直流出力電圧Ｖｏが整流出力電圧Ｖｒよりも高くな
るように定格電圧に応じて段階的に変化させ、誤差検出
回路３４は、第１の出力信号３３２、第２の出力信号３
２１及び整流出力電圧信号３１が入力され、第１の出力
信号３３２と第２の出力信号３２１とを比較して整流出
力電圧信号３１と相似波形となる誤差検出信号３４１を
出力するから、第１の出力信号３３２を変化させた場合
は第２の出力信号３２１が第１の出力信号３３２に追従
して変化し、直流出力電圧Ｖo も同時に変化する。ま
た、直流出力電圧信号３２を変化させた場合は第２の出
力信号３２１が第１の出力信号３３２に一致するように
制御され、一致させる過程で直流出力電圧Ｖo が変化す
る。これにより、力率改善の要件である直流出力電圧Ｖ
o が整流出力電圧Ｖr よりも高くなる要件が満たされ
る。

【００２２】電流検出回路３５は、インダクタ２２に流
れる電流を検出して電流検出信号３５１を出力し、差動
増幅回路３６は、誤差検出信号３４１及び電流検出信号
３５１を比較して、電流検出信号３５１を誤差検出信号
３４１に追従させる差動信号３６１を出力し、パルス幅
制御回路３７は、差動信号３６１を最小とするようにス
イッチング素子２１を制御する制御信号３７１をスイッ
チング素子２１に供給するようになっているから、直流
出力電圧Ｖo が第１の出力信号３３２に対応した電圧に
調整されると共に、入力電流が交流入力電圧に追従して
変化し、交流電源１０からみると抵抗負荷と同等にな
り、力率改善ができる。

【００２３】しかも、交流電源１０の定格電圧１００ボ
ルトの場合、直流出力電圧Ｖｏが３００ボルトに調整さ
れ、従来、定格電圧１００ボルト及び２００ボルトの両
者で共用する場合の４００ボルトよりも、１００ボルト
低くなる。このため、定格電圧１００ボルトの場合の昇
圧分が少なくて済み、昇圧するためにスイッチング素子
２１に流れる実効電流が小さくなり、スイッチング素子
２１の電力損失が少なくなる。

【００２４】直流出力電圧Ｖo は変動するが、後段にＤ
Ｃ−ＤＣコンバ−タが一般的に接続されるので、ＤＣ−
ＤＣコンバ−タにより直流出力電圧Ｖo の変動が吸収さ
れ、最終的に安定した直流出力を得ることができる。

【００２５】本実施例では、基準電圧Ｖｒｅｆ１と基準
電圧Ｖｒｅｆ２との切り替えにヒステリシスをもたせて
いるので、いずれの交流電源を使用した場合でも直流出
力電圧Ｖｏにハンチングを生ずることはない。

【００２６】上記実施例では、交流電源１０の定格電圧
を１００／２００ボルトの２種類の定格電圧に限定して
説明したが、更に多種類の定格電圧に対しても適用でき
る。

【００２７】目標設定回路３３は、整流出力電圧信号３
１によって直流出力電圧信号３２を変化させるように構
成することができる。図３はその場合の目標設定回路の
具体的な一例を示す回路図である。図において、図１と
同一参照符号は同一性ある構成部分を示す。以下、図
１、図２及び図３を参照しながら説明する。３３０は基
準電圧信号発生部、３３４は直流出力電圧調整部であ
る。端子３３５と端子３３６との間に整流出力電圧Ｖr
が印加され、端子３３７と端子３３６との間に直流出力
電圧Ｖo が印加される。

【００２８】基準電圧信号発生部３３０は、基準電圧Ｖ
ｒｅｆ１を発生し、第１の出力信号３３２として出力す
る。基準電圧Ｖｒｅｆ１はバッテリＢ１により得てい
る。バッテリＢ１の正極は端子３３８に接続されてい
る。基準電圧Ｖｒｅｆ１は、直流定電圧回路を構成し、
直流定電圧を抵抗分圧回路で分圧して得てもよい。

【００２９】直流出力電圧調整部３３４は、整流出力電
圧信号３１に応じて直流出力電圧Ｖo を分圧する抵抗の
分圧比を変化させ、分圧電圧を第２の出力信号３２１と
して出力する。本実施例では、ダイオ−ドＤ１、Ｄ２、
コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１〜Ｒ７、コンパレ−タＩＣ
１、及びバッテリＢ２とを有している。ダイオ−ドＤ１
とコンデンサＣ１とが直列に接続され、直列接続された
両端が端子３３５と端子３３６とに接続されている。抵
抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とが直列に接続され、直列接続された
両端がコンデンサＣ１に接続されている。抵抗Ｒ１と抵
抗Ｒ２との接続点はコンパレ−タＩＣ１の負入力端子に
接続され、整流出力電圧Ｖr を分圧した分圧電圧Ｖinを
コンパレ−タＩＣ１に供給する。バッテリＢ２は抵抗Ｒ
７を介してコンパレ−タＩＣ１の正入力端子に接続さ
れ、基準電圧Ｖk をコンパレ−タＩＣ１に供給する。基
準電圧Ｖｋは、図２に示すように、基準電圧Ｖｒｅｆ１
と基準電圧Ｖｒｅｆ２とを切り替える電圧、例えば、交
流電源１０の電源電圧１５０ボルトに対応した電圧に設
定される。抵抗Ｒ３は、コンパレ−タＩＣ１の出力端子
と正入力端子との間に接続され、基準電圧の切替時にヒ
ステリシスを発生させる。ダイオ−ドＤ２と抵抗Ｒ４と
は直列接続され、ダイオ−ドＤ２のカソ−ドがコンパレ
−タＩＣ１の出力端に接続され、抵抗Ｒ４の一端が抵抗
Ｒ５と抵抗Ｒ６との接続点に接続されている。ダイオ−
ドＤ２はＩＣ１の出力がハイレベルになったとき、ＩＣ
１の出力から抵抗Ｒ６に電流が流れるのを防止してい
る。抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６とは直列接続され、直列接続さ
れた両端が端子３３７及び端子３３６に接続されてい
る。抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との接続点は端子３３９に接続
され、直流出力電圧Ｖo を分圧した分圧電圧ＶR6を第２
の出力信号３２１として供給する。コンパレ−タＩＣ１
の入出力特性は、図４に示すように、二値の出力電圧を
発生する。このため、抵抗Ｒ５の端子電圧ＶR5は、整流
出力電圧Ｖr が上昇し、分圧電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｋ
にＩＣ１の出力をＲ３とＲ７で分圧された電圧を加えた
電圧（Ｖｋ＋Ｒ３とＲ７との分圧電圧）を超えると出力
電圧Ｖout が低レベルとなり、抵抗Ｒ４に流れる電流が
増加すると上昇する。また、抵抗Ｒ５の端子電圧ＶR5
は、整流出力電圧Ｖr が低下し、分圧電圧Ｖｉｎが基準
電圧ＶｋからＩＣ１の出力とＶｋの電圧をＲ３とＲ７で
分圧された電圧（Ｖｋ−Ｒ３とＲ７との分圧電圧）より
小さくなると出力電圧Ｖｏｕｔが高レベルとなり、抵抗
Ｒ４に流れる電流が減少すると低下する。従って、抵抗
Ｒ６の分圧電圧ＶR6は、直流出力電圧Ｖo が一定であれ
ば、端子電圧ＶR5の上昇に伴なって低下し、端子電圧Ｖ
R5の低下に伴なって上昇する。

【００３０】後段に接続される誤差検出回路３４は、端
子３３９の分圧電圧ＶR6と端子３３８の基準電圧Ｖｒｅ
ｆ１とを一致させるように動作するから、分圧電圧ＶR6
の変化が実質的な第１の出力信号３３２の変化となり、
最終的に直流出力電圧Ｖo が目標直流出力電圧に調整さ
れる。即ち、整流出力電圧Ｖr が上昇した場合、分圧電
圧ＶR6が低下し、分圧電圧ＶR6を基準電圧Ｖｒｅｆ１に
等しくする過程で直流出力電圧Ｖoを上昇させ、整流出
力電圧Ｖr が低下した場合、分圧電圧ＶR6が上昇し、分
圧電圧ＶR6を基準電圧Ｖｒｅｆ１に等しくする過程で直
流出力電圧Ｖoを低下させる。これにより、直流出力電
圧Ｖo が整流出力電圧Ｖr よりも高くなるように調整さ
れ、図１の実施例と同様の作用効果を得ることができ
る。

【００３１】目標設定回路３３は、整流出力電圧信号３
１によって第１の出力信号３３２を変化させるように構
成することもできる。図５はその目標出力電圧設定回路
の具体的な一例を示す回路図である。図において、図
１、図３と同一参照符号は同一性ある構成部分を示す。
以下、図１、図３、図５及び図６を参照しながら説明す
る。

【００３２】基準電圧信号発生部３３０は、整流出力電
圧信号３１に応じて基準電圧を変化させた第１の出力信
号３３２を出力する。本実施例では、ダイオ−ドＤ１、
Ｄ２と、コンデンサＣ１と、抵抗Ｒ１〜Ｒ４と、抵抗Ｒ
８と、バッテリＢ３、Ｂ４とを有している。ダイオ−ド
Ｄ１、抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２を直列に接続し、直列接続
回路の両端を端子３３５及び端子３３６に接続してあ
る。抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２の直列接続回路にコンデンサ
Ｃ１を並列に接続してある。抵抗Ｒ２は、整流出力電圧
Ｖr を分圧した分圧電圧Ｖinを発生し、コンパレ−タＩ
Ｃ１の正入力端子に分圧電圧Ｖｉｎを供給する。バッテ
リＢ３は、コンパレ−タＩＣ１の負入力端子に接続さ
れ、基準電圧Ｖｋを供給する。抵抗Ｒ３は、コンパレ−
タＩＣ１の出力端子と正入力端子との間に接続され、基
準電圧の切替時にヒステリシスを発生させる。コンパレ
−タＩＣ１は、分圧電圧Ｖｉｎと基準電圧Ｖｋとを比較
し、図６に示すように、分圧電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｋ
より大きいときにハイレベルとなり、出力端子から出力
電圧Ｖｏｕｔを出力する。ダイオ−ドＤ２と抵抗Ｒ４と
は直列接続され、ダイオ−ドＤ２のアノ−ドがコンパレ
−タＩＣ１の出力端に接続され、抵抗Ｒ４の一端が端子
３３８に接続されている。ダイオ−ドＤ２はバッテリＢ
４からの電流の流入を防止する。バッテリＢ４は、基準
電圧Ｖｒｅｆ１を発生し、抵抗Ｒ８を介して端子３３８
に供給する。このため、端子３３４の電位は、定格電圧
が１００ボルトの交流電源１０を使用しコンパレ−タＩ
Ｃ１の出力がロ−レベルのときは基準電圧Ｖｒｅｆ１と
なる。この基準電圧Ｖｒｅｆ１は、図２に示すように、
１００ボルトの場合の第１の出力信号３３２となる。一
方、定格電圧が２００ボルトの交流電源を使用しコンパ
レ−タＩＣ１の出力がハイレベルのときは、出力電圧Ｖ
ｏｕｔと基準電圧Ｖｒｅｆ１との差の電圧が抵抗Ｒ４と
Ｒ８とで分圧され、抵抗Ｒ８の端子電圧と基準電圧Ｖｒ
ｅｆ１との加算電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ２となる。この
基準電圧Ｖｒｅｆ２は、図２に示すように、２００ボル
トの場合の第１の出力信号３３２となる。

【００３３】直流出力電圧調整部３３４は、抵抗Ｒ５及
び抵抗Ｒ６を有し、直流出力電圧Ｖo を抵抗分圧してい
る。抵抗Ｒ５及び抵抗Ｒ６の接続点は端子３３９に接続
され、端子３３９に分圧電圧ＶR6を第２の出力信号３２
１として出力する。

【００３４】後段に接続される誤差検出回路３４は、第
１の出力信号３３２と第２の出力信号３２１とを一致さ
せるように動作するので、第２の出力信号３２１が第１
の出力信号３３２に追従して変化し、最終的に直流出力
電圧Ｖo が目標直流出力電圧に調整される。これによ
り、図１の実施例と同様の作用効果を得ることができ
る。

【００３５】

【考案の効果】以上述べたように、本考案によれば、次
のような効果が得られる。 （ａ）昇圧回路は、スイッチング素子が交流電源の周波
数よりも高い周波数でオン／オフ駆動され、インダクタ
がスイッチング素子と直列に接続され、その直列接続回
路の両端が整流回路の出力端に接続され、ダイオ−ド及
びコンデンサが直列に接続され、その直列接続回路の両
端がスイッチング素子に並列に接続され、コンデンサ両
端から直流出力電圧を得るようになっているから、昇圧
型のスイッチング電源を提供できる。 （ｂ）交流電源は、定格電圧値の異なる複数種からその
１種が選択され、整流回路は、選択された交流電源を整
流して整流出力電圧を得て、目標設定回路は、基準電圧
信号を発生させる基準電圧信号発生部を含み、整流出力
電圧信号と、直流出力電圧信号とが入力され、第１の出
力信号と、第２の出力信号とを出力し、第１の出力信号
が基準電圧信号から得られ、第２の出力信号が直流出力
電圧信号から得られ、整流出力信号から定格電圧を判定
し、第１の出力信号及び第２の出力信号のいずれか一方
を、直流出力電圧が整流出力電圧よりも高くなるように
定格電圧に応じて段階的に変化させ、誤差検出回路は、
第１の出力信号、第２の出力信号及び整流出力電圧信号
が入力され、第１の出力信号と第２の出力信号とを比較
して整流出力電圧信号と相似波形となる誤差検出信号を
出力し、電流検出回路は、インダクタに流れる電流を検
出して電流検出信号を出力し、差動増幅回路は、誤差検
出信号及び電流検出信号が入力され、両信号を比較し
て、電流検出信号を誤差検出信号に追従させる差動信号
を出力し、パルス幅制御回路は、差動信号が入力され、
差動信号を最小とするようにスイッチング素子を制御す
る制御信号をスイッチング素子に供給するようになって
いるから、定格電圧の異なる複数種の交流電源を使用す
る場合に、力率改善を達成すると共に、スイッチング素
子の電力損失を少なくし得るスイッチング電源を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るスイッチング電源の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】第１の出力信号の一例を示す特性図である。

【図３】直流出力電圧信号を変化させるように構成した
目標設定回路の具体的な一例を示す回路図である。

【図４】コンパレ−タの入出力特性図である。

【図５】基準電圧信号を変化させるように構成した目標
設定回路の具体的な一例を示す回路図である。

【図６】コンパレ−タの入出力特性図である。

【符号の説明】

１ 整流回路 １１、１２ 出力端 ２ 昇圧回路 ２１ スイッチング素子 ２２ インダクタ ２３ ダイオード ２４ コンデンサ ３ 制御回路 ３１ 整流出力電圧信号 ３２ 直流出力電圧信号 ３３ 目標設定回路 ３３１ 基準電圧信号 ３３２ 第１の出力信号 ３２１ 第２の出力信号 ３４ 誤差検出回路 ３４１ 誤差検出信号 ３５ 電流検出回路 ３５１ 電流検出信号 ３６ 差動増幅回路 ３６１ 差動信号 ３７ パルス幅制御回路 ３７１ 制御信号 Ｖr 整流出力電圧 Ｖo 直流出力電圧

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源と、整流回路と、昇圧回路と、
   制御回路とを有するスイッチング電源であって、 前記交流電源は、定格電圧値の異なる複数種からその１
   種が選択され、 前記整流回路は、選択された前記交流電源を整流して整
   流出力電圧を得る回路であり、 前記昇圧回路は、スイッチング素子と、インダクタと、
   ダイオ−ドと、コンデンサとを含み、前記スイッチング
   素子が前記交流電源の周波数よりも高い周波数でオン／
   オフ駆動され、前記インダクタが前記スイッチング素子
   と直列に接続され、その直列接続回路の両端が前記整流
   回路の出力端に接続され、前記ダイオ−ド及び前記コン
   デンサが直列に接続され、その直列接続回路の両端が前
   記スイッチング素子に並列に接続され、前記コンデンサ
   両端から直流出力電圧を得る回路であり、 前記制御回路は、目標設定回路と、誤差検出回路と、電
   流検出回路と、差動増幅回路と、パルス幅制御回路とを
   含んでおり、 前記目標設定回路は、基準電圧信号を発生させる基準電
   圧信号発生部を含み、前記整流出力電圧信号と、前記直
   流出力電圧信号とが入力され、第１の出力信号と、第２
   の出力信号とを出力し、前記第１の出力信号が前記基準
   電圧信号から得られ、前記第２の出力信号が前記直流出
   力電圧信号から得られ、前記整流出力信号から前記定格
   電圧を判定し、前記第１の出力信号及び前記第２の出力
   信号のいずれか一方を、前記直流出力電圧が前記整流出
   力電圧よりも高くなるように前記定格電圧に応じて段階
   的に変化させる回路であり、 前記誤差検出回路は、前記第１の出力信号、前記第２の
   出力信号及び前記整流出力電圧信号が入力され、前記第
   １の出力信号と前記第２の出力信号とを比較して前記整
   流出力電圧信号と相似波形となる誤差検出信号を出力す
   る回路であり、 前記電流検出回路は、前記インダクタに流れる電流を検
   出して電流検出信号を出力する回路であり、 前記差動増幅回路は、前記誤差検出信号及び前記電流検
   出信号が入力され、両信号を比較して、前記電流検出信
   号を前記誤差検出信号に追従させる差動信号を出力する
   回路であり、 前記パルス幅制御回路は、前記差動信号が入力され、前
   記差動信号を最小とするように前記スイッチング素子を
   制御する制御信号を、前記スイッチング素子に供給する
   回路であるスイッチング電源。
2. 【請求項２】 前記目標設定回路は、前記第２の出力信
   号を変化させる回路である請求項１に記載のスイッチン
   グ電源。
3. 【請求項３】 前記目標設定回路は、前記第１の出力信
   号を変化させる回路である請求項１に記載のスイッチン
   グ電源。