JP2628642B2

JP2628642B2 - 自動電圧切替電源

Info

Publication number: JP2628642B2
Application number: JP62071854A
Authority: JP
Inventors: 文昭中尾; 昇加藤
Original assignee: 富士電気化学株式会社
Priority date: 1987-03-27
Filing date: 1987-03-27
Publication date: 1997-07-09
Anticipated expiration: 2012-07-09
Also published as: DE3881088T2; JPH01202165A; EP0284412A2; DE3881088D1; US4845607A; EP0284412B1; EP0284412A3

Description

【発明の詳細な説明】《産業上の利用分野》この発明は自動電圧切替電源に関するもので、より具
体的には、異なる交流入力電圧に対し倍電圧整流と全波
整流の切り替えを自動的に行うことにより一定の出力を
供給できる電源装置に関する。

《従来の技術》一般に交流の商用電源と称されるものには、日本，米
国で用いられる100V系と、欧州などで用いられる200V系
の２種類がある。そして、どちらの系統の商用電源に対
しても同一の電気機器等を使用できるようにするため、
異なる交流電圧が与えられても常に一定の直流出力電圧
を発生させることができるスイッチング電源等が要求さ
れる。

従って、従来はスイッチング電源などの内部回路を20
0V系に併せて設計し、200V系の商用電源に用いる場合に
は通常の全波整流を行うようにし、100V系に用いる場合
には倍電圧整流を行い出力を２倍にして駆動するように
していた。そして、両整流の切り替えは専ら機械的スイ
ッチを用いて手動にて行っていた。

しかしながら、その切り替え操作は煩雑であるととも
に、切り替え作業を誤り、特に、200V系で全波整流を行
うべきところ倍電圧整流を行ってしまうと、出力電圧が
２倍となり、後段の電気機器が破壊されるとともに電源
回路自体をも損傷してしまうと言う問題がある。また、
逆の場合には1/2の出力電圧しか発生せず出力不足で正
常に電気機器等が駆動されないと言う問題を生じる。

そこで、従来は入力される交流電圧の高低を検出し自
動的に整流の機能を切り替えることができる自動切り替
え電源が案出されている。

すなわち、第４図に示すように、４つのダイオードＤ
から構成されたブリッジ整流回路２の出力端子間に第1,
第２のコンデンサーC1,C2を直列に接続するとともにブ
リッジ整流回路２の出力端子がスイッチング電源３に接
続されている。また、この第1,第２のコンデンサーC1,C
2の接続点にはブリッジ整流回路２のアース側の入力端
子にスイッチ手段４を介して接続されている。

そして、スイッチ手段４はブリッジ整流回路２の入力
端子間に接続された制御回路６に連携されており、入力
端子間の電圧が高い場合には開状態となり、低い場合に
はスイッチ手段が閉状態になるように構成されている。

すなわち、高い場合には開状態となり通常の全波整流
を行う。そして、低い場合には閉状態となり、ブリッジ
整流回路２の出力に対し第１のコンデンサーC1と第２の
コンデンサーC2がそれぞれ個別に接続されることになる
ので、両コンデンサーC1,C2の端子間電圧は全波整流し
たときの整流電圧の２倍となるのである。

《発明が解決しようとする問題点》しかしながら、上記した従来の装置では、単に入力電
圧が100V（実効値）以下のときはスイッチを閉じ、100V
（実効値）以上になるとスイッチが開くようにしている
ため、以下のような種々の問題を生じてしまう。

すなわち、200V系に接続した場合について考えると、
商用電源に接続した瞬間に200Vになるのではなく、ある
一定期間の過渡時期を経過後出力電圧が200Vになる。こ
の場合に過渡時期の初期では出力電圧が100V以下にある
ため、スイッチが閉じられ倍電圧整流をすることにな
る。この状態のままさらに入力電圧が上昇して100Vを過
ぎるとその瞬間にスイッチが切り替わることはできず、
ある期間100V以上であるにも拘らず倍電圧整流をしてし
まうことになる。その結果、電気機器等を破損するおそ
れがある。

また、200V系で駆動しているときに出力電圧が一定期
間低下する瞬降が生じ100V以下まで一旦出力電圧が低下
した後元の正常な出力に復帰した場合にも上記したのと
同様の問題を生じる。

この発明は、上記した問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、電気回路並びに後段に接
続される電気機器に損傷を与えることを確実に防止する
とともに、一定電圧を出力することができ、しかも、入
力電圧の相違に対し自動的に最適な整流手段に切替える
ことのできる自動電圧切替電源を提供することにある。

《問題点を解決するための手段》上記目的を達成するために本発明では、倍電圧整流機
能と全波整流機能を合せ持つ整流回路と、該整流回路の
該倍電圧機能と該全波流機能を切り替えるスイッチ手段
と該整流回路の交流入力電圧の電圧値の切り替えに応じ
て該スイッチ手段を切り替え制御する制御手段とを備え
た自動電圧切替電源において、前記制御手段が前記交流
入力電圧に対して平滑することなく連携された複数の電
圧レベル検出手段と前記複数の電圧レベル検出手段の出
力の論理積に基づいて前記スイッチ手段の切り替えを行
う切替信号を遅延して発生する切替信号発生手段とを備
えた。

《作用》複数の電圧レベル検出手段により入力電圧の電圧値を
検出し、それに応じた整流を行なうために切替信号発生
手段から信号が発せられ、スイッチ手段が最適な状態に
切り替わる。

次に定常状態において電圧値が変動を生じた場合には
切替信号発生手段から切替信号が遅延して発生するよう
になっているため、装置等に影響を与えない瞬間的な変
動の場合には整流手段が切替わらず、影響を与える程変
動している時間が長い場合には発生された信号に基づき
切替わる。

これにより、入力電圧の相違に対して自動的に最適な
整流手段に切替わることができる。

また、前記制御手段の前記電圧レベル検出手段が交流
入力電圧に対して平滑することなく連携されるととも
に、前記スイッチ手段の切り替えを行う切替信号を遅延
して発生する構成であるため、交流入力電圧の検出にあ
たって平滑しないため検出遅れが生じず、且つ切替信号
を発生するにあたって遅延しているためノイズと交流入
力電圧の変化との判別を的確に行える。このため、交流
入力電圧の変化に対して整流機能を的確に切り替えなが
ら、ノイズによる誤動作を防止できる。

さらに、前述のように前記電圧レベル検出手段を交流
入力電圧に対して平滑することなく連携された構成とし
たため、交流入力電圧の検出にあたって検出遅れが生じ
ない。このため、前記スイッチ手段の切替タイミングを
交流入力電圧のレベルによって変動することなくほぼ一
定とできる。

《実施例》以下、本発明の好適な実施例について添付図面を参照
にして説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。同図
に示すように、４つのダイオードD1からなる第１のブリ
ッジ整流回路10の入力端子間に交流100Vまたは200Vの商
用電源の出力端子が接続されるようになっており、第１
のブリッジ整流回路10の出力端子間には２つのコンデン
サーC1,C2が直列に接続されるとともにスイッチング電
源12に接続されている。また、これら第1,第２のコンデ
ンサーC1,C2の接続点と第１のブリッジ整流回路10の一
側入力端子との間にはスイッチ回路14が介在されてい
る。

一方、第１のブリッジ整流回路10の入力端子間には制
御回路18が接続されその制御回路18の出力信号により上
記スイッチ回路14が開閉駆動されるようになっている。
この点では従来のものと同様である。

ここで本発明では、上記制御回路18が以下の構成から
なっている。すなわち、入力電圧を全波整流するための
４つのダイオードD2からなる第２のブリッジ整流回路20
の入力端子が上記入力電圧に対し第１の整流回路10と並
列に接続され、その第２のブリッジ整流回路20の出力端
子間に抵抗R1を介して第１の電圧レベル検出回路22と、
第２の電圧レベル検出回路24が並列的に接続されてい
る。そして、第１の電圧レベル検出回路22の出力は、電
圧判別回路26を介して遅延回路30の入力端子へ接続さ
れ、この遅延回路30の入力端子に第２の電圧レベル検出
回路24の出力も入力されるようになっている。すなわ
ち、第２の電圧レベル検出回路24と電圧判別回路26の出
力の論理積をとり、両出力がともにHighのときに出力さ
れ、しかも遅延させて出力を発生するようになってい
る。

さらに、第２のブリッジ整流回路20の出力端しは２つ
のコンデンサーと三端子レギュレーターから構成された
定電圧発生回路35に接続されている。

そして、遅延回路30の出力がLow（Ｌ）状態になると
上記したスイッチ手段14が閉状態となり、倍電圧整流を
行うようになっている。

ここで、各回路についてさらに詳述すると、第１の電
圧レベル検出回路22は、入力電圧が所定値以上（以下）
になったことを検出するものであり、その構造は、ヒス
テリシスを有する第１の比較器36から構成され、上記第
２のブリッジ整流回路20の一方端子（＋側）が抵抗を介
して、その出力を平滑することなく、第１の比較器36の
反転側入力端子36aに接続されており、また、定電圧発
生回路35の出力端子とブリッジ整流回路の他方端子（−
側）との間に接続された第2,第３の抵抗R2,R3の接続点
に第１の比較器36の非反転側入力端子36bが接続されて
いる。すなわち、定電圧発生回路35から供給される電圧
を第2,第３の抵抗R2,R3で分圧して得られる第１の基準
電圧E1が第１の比較器36の非反転側入力端子36bに入力
され、この第１の基準電圧E1と第１の比較器36の反転側
入力端子36aに入力される全波整流された電圧の瞬時値
を比較し、瞬時値電圧のほうが高くなったときに第１の
比較器36の出力からパルスが発生（High（Ｈ）側を基準
としてLow（Ｌ）となったときにパルスが発生したとい
う）するようになっている。さらに、本実施例では、第
１の比較器36にヒステリシスをもたせたため、一旦第１
の基準電圧E1以上の電圧が入力され、第１の比較器36の
出力がＨ状態からＬ状態に変わると、その入力電圧が第
１の基準電圧E1以下になっても直ぐにはＨ状態に戻るこ
とはなく、入力電圧が第２の基準電圧E2（E2＜E1）にま
で降下するまでＬ状態を維持し、その後Ｈ状態に変わ
る。すなわち、瞬間的に入力電圧が第１の基準電圧E1に
達し、直ぐに降下した場合であっても、あるパルス幅を
持ったパルスが出力されることになる。

また、第２の電圧レベル検出回路24は、第１の電圧レ
ベル検出回路22と検出する設定値が異なるだけで、その
構造は同じである。すなわち、第２の比較器38の非反転
側入力端子38aに全波整流された電圧が抵抗を介して平
滑することなく入力され、第4,第５の抵抗R4,5により分
圧されて発生した第３の基準電圧E3が非反転側入力端子
38bに入力され比較するようになっている。そして、こ
の第２の電圧レベル検出回路24では第4,第５の抵抗R4,5
の抵抗値の比率を変えることにより、発生する基準電圧
を異ならせている。

そして、具体的には第１の基準電圧E1は60Vに設定
し、第３の基準電圧E3は140Vに設定してある。

また、電圧判別回路26は上記した第１の電圧レベル検
出回路22の出力状態をみて第１の電圧レベル検出回路22
への入力電圧の波高値が第１の基準電圧E1に満たない場
合にパルス（Ｈ側を基準）を出力するようになってい
る。そしてその構造は、第１の比較器36の出力を第６の
抵抗R6を介して第３の比較器40の反転側入力端子40aに
接続し、かつこの反転側入力端子40aは第３のコンデン
サーC3を介してアースに接続されている。また、上記第
６の抵抗R6の両端子間には第３の比較器40から第１の比
較器36側へ流れるようにダイオードD3が並列に接続され
ている。また、第６の抵抗R6より十分小さな第７の抵抗
R7の一端側が第６の抵抗R6の第１の比較器36側端部に接
続され、第７の抵抗R7の他端側は上記定電圧発生回路35
の出力端子に接続されている。すなわち、定電圧発生回
路35に直列に接続された第7,第６の抵抗R7,6を介して定
電圧発生回路35から発生される電圧が第３のコンデンサ
C3ひいては第３の比較器40の反転側入力端子40aに入力
されることになる。

一方、第３の比較器40の非反転側入力端子40bには定
電圧発生回路35の出力端子とアース間に直列に接続され
た第8,第９の抵抗R8,9の接続点が接続されており、両抵
抗により生じる分圧電圧により決定される第４の基準電
圧E4が入力されるようになっている。

そして、この電圧判別回路26では、第１の比較器36の
出力がＨ（入力電圧が60V以下）のときは第１の比較器3
6の出力端子とアース間が開放状態になっているので、
定電圧発生回路35により第３のコンデンサーC3が充電さ
れ、この第３のコンデンサーC3の端子電圧が第３の比較
器40の反転側入力端子40aに入力される。しかし、入力
電圧が正常の場合には、第１の比較器36の出力が一定期
間経過後ＨからＬに変化するので、第１の比較器36の出
力端子とアース間が短絡され第３のコンデンサーC3に充
電された電荷がダイオードD3を介してほぼ瞬時に放電さ
れる。そして、ＨとＬの切り替わる周期（間隔）は一定
であるので、第３のコンデンサーC3に充電される最大量
も一定となる。従って、この最大に充電されたときの端
子電圧より第４の基準電圧E4を大きくとっておくことに
より入力電圧が60V以上であれば、非反転側入力端子40b
の電圧のほうが常に高いので、第３の比較器の出力は常
にＨ状態を維持することになる。また、入力電圧が60V
に満たない場合には第１の比較器の出力がＨ状態が維持
されるので、第３のコンデンサーC3が充電され続け、そ
の端子電圧も上昇し続ける。そして、その値が第４の基
準電圧E4より大きくなると、第３の比較器40の出力はＨ
からＬに変わる。このとき、第６の抵抗R6と第３のコン
デンサーC3の時定数により、波高値が60V以下となって
も直ぐに第３の比較器40の出力が変わるのではなく一定
期間経過後Ｌになる。

また、入力電圧が再び60V以上になると第１の比較器3
6の出力がＬになる時期があるので、その間に第３のコ
ンデンサーC3に充電された電荷が放電され、第３の比較
器40の出力は再びＨとなる。

さらに、遅延回路30は、第４の比較器42と、この第４
の比較器42の反転側入力端子と上記第３の比較器40の出
力端子との間に接続された第10の抵抗R10と、上記定電
圧発生回路35の出力端子とアース間に直列に接続された
第11の抵抗R11,第４のコンデンサーC4とから構成され、
この第11の抵抗R11と第４のコンデンサーC4との接続点
が第４の比較器42の反転側入力端子40aに接続されてい
る。そして、第10の抵抗R10は第11の抵抗R11より十分小
さくしており、また第10の抵抗R10は第４のコンデンサ
ーC4に充電された電荷を放電する際に電流が流れ、第11
の抵抗R11は第４のコンデンサーC4に充電する際に電流
が流れるようになっている。すなわち、第４のコンデン
サーC4に充電する場合には、第11の抵抗R11と第４のコ
ンデンサーC4との時定数により比較的長時間かかって充
電されることになり、一方、第４のコンデンサーC4に充
電された電荷が放電される場合には、第10の抵抗R10と
第４のコンデンサーC4との時定数により比較的短時間で
放電されるようになっている。

また、第４の比較器42の非反転側入力端子42bには、
上記した第４の基準電圧F4が入力されており、第４のコ
ンデンサーC4の端子電圧が第４の基準電圧E4より大きく
なと出力がＬとなる。

そして、第４の比較器42の出力がＬとなると、第４の
比較器42の出力端子とアース間が短絡されることにな
り、第４の比較器42の出力端子に接続されたトランジス
タ44に第12の抵抗R12と第13の抵抗R13により分圧された
ベース電圧が印加されることになる。これによりトラン
ジスタ44がオン状態となり、トランジスタ44のコレクタ
側に接続された第14の抵抗R14並びにフォトダイオード4
6に定電圧発生回路35から電流が供給され、そのフォト
ダイオード46の光励起によりフォトトライアック48がオ
ンになる。従って、フォトトライアック48とトライアッ
ク50からなるスイッチ回路14が閉状態となり、倍電圧整
流されるようになる。

つまり、フォトトライアック48がオンになることによ
りトライアック50のゲートにターンオン電圧が印加さ
れ、これによりトライアック50が導通状態となりスイッ
チが閉状態となる。

そして、上記遅延回路30,トランジスタ44,フォトダイ
オード46により切換信号発生手段を構成している。

次に本実施例における作用について説明する。

まず、基本原理構成について説明すると、電源がオン
になると瞬間的に100V或いは200Vになるわけではなく、
電源投入初期の過渡時期に徐々に上昇していったのち、
所定の電圧値で安定する。すなわち、過渡時期（100V）
以下では、その商用電源が100V系なのか200V系なのか不
明であるため、接続する電気回路の保護のために、60V
以下では100V系,200V系の如何にかかわらず全波整流を
するようにし、入力電圧が60Vから140Vの間で安定状態
にあるときは100V系であると推定できるので、倍電圧整
流し、140V以上になると200V系であるので全波整流する
ようになっている。さらに、200V系の電源投入時におけ
る過渡時期では入力電圧が一旦100V系である60〜140Vの
出力を経た後200Vになるため、その60V〜140Vの間でも
全波整流をするようになっていないと、140V以上になっ
た時に高電圧がかかり電気回路等を破壊してしまう。

次に各状態における具体的作用について説明すると、
まず、入力電圧が100V系か200V系なのかは不明である場
合に、電源を投入して徐々に出力電圧が上昇していく
と、入力電圧の瞬時値が60Vに満たないときは第1,第２
の比較器36,38の出力はいずれもＨ状態となる。このと
き第３の比較器40の出力は第６の抵抗R6と第３のコンデ
ンサーC3による第１の時定数t1により一定期間遅れた後
Ｌとなるため、電源投入後瞬間的に第４の比較器42への
入力がＨ状態となる。しかし、第11の抵抗R11と第４の
コンデンサーC4とによる比較的長い第２の時定数t2のた
め第４のコンデンサーC4が充分に充電されず、第４の基
準電圧E4の方が高く第４の比較器42の出力はＨ状態とな
る。従ってトランジスタ44がオフとなる。そして、第１
の時定数t1を経て第３の比較器40の出力がＬとなった後
は、第４のコンデンサーC4に充填された電荷が第10の抵
抗R10を介して放電され、その端子電圧が０となるので
やはり、第４の比較器42の出力はＨ状態を維持し、トラ
ンジスタ44もオフ状態が維持され、スイッチ回路14が開
状態となり、全波整流される。

次に、入力電圧が上昇して60〜140Vになると、第１の
比較器36のみがその出力がＨからＬに変わり、以後連続
パルスが発生し続ける。すると上記した通り第３の比較
器40の出力がＨ状態を維持する。また、第２の比較器38
の出力は入力電圧が第３の基準電圧E3に満たないためＨ
となる。従って、両方の出力ともＨとなるので、第10の
抵抗R10は開放状態となり、第４のコンデンサーC4が充
電される。そして、入力電圧が100V系の場合には、この
状態が維持されるため、第２の時定数t2を経た後、第４
のコンデンサーC4の端子電圧が第４の基準電圧E2以上に
なるので、第４の比較器42の出力がＬとなり、トランジ
スタ44がオンとなる。従って、上記したごとくスイッチ
回路14が閉状態となり、倍電圧整流されることになる。

しかし、入力電圧が200V系の場合には、さらに入力電
圧が上昇し続けるので、入力電圧の瞬時値が第３の基準
電圧E3より高くなり、第２の比較器38の出力がＬとな
る。そして以後一定周期でパルスが発生する。つまり、
第２の比較器38の出力がＬとなることにより第４のコン
デンサーC4に充電された電荷が放電され、第４の比較器
42の出力はＨとなる。従って、スイッチ回路14が開状態
となり、全波整流されることになる。そして、上記した
第２の時定数t2を充分大きくとっておき、第４の比較器
42の出力を変えるほど第４のコンデンサーC4が充電され
る前に入力電圧の瞬時値が140Vを越え、第２の比較器の
出力がＬとなるようにしておくことにより、200V電源投
入時の過渡時期における60〜140Vの期間も全波整流して
おくことができる。

このようにして、入力電圧が100V系か200V系か不明で
あっても自動的、かつ安全正確に所定の整流方式に切り
替えることができる。

また、第１の電圧レベル検出回路22の第１の比較器36
の反転側入力端子36aには、第２のブリッジ整流回路20
の一方端子（＋側）が抵抗を介して、その出力を平滑す
ることなく接続されるとともに、第２の電圧レベル検出
回路24の第２の比較器38の非反転側入力端子38aに全波
整流された電圧が抵抗を介して平滑することなく入力さ
れた構成によって、交流入力電圧の検出にあたって検出
遅れが生じない。このため、全波整流または倍電圧整流
の切替タイミングを交流入力電圧のレベルによって変動
することなくほぼ一定とできる。

次に、入力電圧が100V系の場合の定常状態における電
圧の変動した場合の作用に付いて説明すると、第２図に
示すように、正常の領域には倍電圧整流を行う。次に
ノイズ等により電圧が瞬間的に高くなった領域，で
は、第１の比較器36は第１の基準電圧E1（60V）以上あ
るため変化はないが、第２の比較器38からパルスが発生
され、その出力がＬとなる。すると、第４のコンデンサ
ーC4に蓄えられていた電荷は第10の抵抗R10と第４のコ
ンデンサーC4により決定される第３の時定数t3に従って
第10の抵抗R10を経て放電される。そして、第４のコン
デンサーC4の放電が続きその端子電圧が第４の基準電圧
より小さくなると、第４の比較器42の出力がＨに変わ
り、全波整流されることになる。またそこまで第４のコ
ンデンサーC4が放電する前に入力電圧が正常に戻れば再
び第４のコンデンサーC4に充電され始め、全波整流に切
替わることなく倍電圧整流のままとなる。つまり、高電
圧領域の時間がスイッチング電源12に接続された第1,第
２のコンデンサーC1,C2等が破損するまで充電されない
短時間の場合（の領域）には全波整流に切り替わるこ
とがなく、それ以上の長時間高電圧領域が続く場合（
の領域）には全波整流されるように第３の時定数を設定
しておくことにより、電気機器，回路等が破損すること
なく、かつ最適な整流手段をとることができるようにな
る。

つまり、電圧値が高くなったときに瞬時に全波整流に
すると瞬間的に高くなった場合には直ぐ元の100Vに戻る
ので、その場合に全波整流をしていると入力電圧が低く
なり接続される電気機器等が正常に駆動することができ
なくなる。一方、高電圧領域が長時間続いても倍電圧整
流を行っていると、電気回路等にかかる電圧が高くなり
過ぎ（通常の２倍）破損してしまう。従って、上記構成
・作用にすることによりかかる問題を解決している。

即ち、第１の電圧レベル検出回路22の第１の比較器36
の反転側入力端子36aには、第２のブリッジ整流回路20
の一方端子（＋側）が抵抗を介して、その出力を平滑す
ることなく接続されるとともに、第２の電圧レベル検出
回路24の第２の比較器38の非反転側入力端子38aに全波
整流された電圧が抵抗を介して平滑することなく入力さ
れた構成に加えて、スイッチ回路14の切り替えを行う切
替信号を遅延回路30により遅延して発生する構成である
ため、交流入力電圧の検出にあたって平滑しないため検
出遅れが生じず、且つ切替信号を発生するにあたって遅
延しているためノイズと交流入力電圧の変化との判別を
的確に行える。このため、交流入力電圧の変化に対して
整流機能を的確に切り替えながらノイズによる誤動作を
防止できる。

さらに、瞬間的に波高値が低くなる瞬降や瞬間的な停
電を生じた場合（の領域）には、電源投入時と同様に
第1,第２の比較器36,38の出力は共にＨとなるため、第
３の比較器の出力はＬとなり第４のコンデンサーC4に充
電された電荷が放電して全波整流に切り替わろうする
が、直ぐに切り替わってしまうと、その後比較的短時間
の後正常状態に復帰した場合に電圧の低下をきたし、電
気機器の正常に駆動できないため、第１の時定数t1によ
り一定期間第３の比較器40の出力をＨ状態に維持するこ
とにより倍電圧整流を引き続き行うことができるように
なっている。

次に200V系の場合の定常状態における電圧の変動した
場合の作用に付いて説明すると、第３図に示すように、
正常の領域には第２の比較器38の出力は連続パルスが
出力されＬ→Ｈ→Ｌを繰り返すとともに第３の比較器40
の出力はＨ状態が維持される。従って第10の抵抗R10は
開放・短絡状態を繰り返すことになるが、第２の時定数
t2の関係からすぐに第４のコンデンサーC4が充電されな
い。従って、第４の比較器42の出力はＨが維持され全波
整流を行う。次にノイズ等により電圧が瞬間的に電圧が
低下（60V以下）した瞬降あるいは瞬間的な停電を生じ
た場合（の領域）には、全波整流の領域であるのでさ
ほど問題はない。また、この瞬降の程度が60〜140Vの場
合には倍電圧整流の区間ではあるが、第４のコンデンサ
ーC4が充電され第４の比較器42の出力が変わるまで第２
の時定数t2により一定時間遅延されるため全波整流が引
き続いて行われ、その間に元の正常な領域に復帰する
と全波整流をし続けることになる。

また、60〜140Vの瞬降状態が比較的長く続く領域で
は第３の時定数t3を経て第４のコンデンサーC4に充電さ
れた電荷が第10の抵抗R10を介して放電されその端子間
電圧が第４の基準電圧E4より小さくなるので第４の比較
器42の出力がＬになり倍電圧整流に切り替わる。

すなわち、ノイズ等の瞬間的に電圧が降下した場合に
直ぐに倍電圧整流に切り替えてしまうとその後正常状態
に復帰した場合に電圧が高くなり過ぎ電気回路を破損す
るおそれがあるため、全波整流のままにしておく必要が
あり、一方、何等かの原因により瞬降状態が続いた場合
には全波整流では、出力電圧が低いため後段の電気機器
などを正常に駆動されなくなるのを防止する必要あり、
両問題点を解決し、前述した入力電圧が100V系の場合の
定常状態における電圧の変動した場合と同様に、ノイズ
に対して十分対応でき、これによる誤動作を防止でき
る。

また、電源を遮断した場合には、その出力は徐々に低
下していくが、その途中に倍電圧整流の領域である60〜
140Vの区間があるが、この場合にも上記した第２の時定
数t2により倍電圧整流に切り替わるまで、一定時間遅延
するため、通常の電源オフの場合には第２の時定数t2を
経て整流手段が切り替わる前にさらに入力電圧が降下し
て全波整流の領域である60V以下になるため、常に全波
整流を行いながら電源が切れることになる。すなわち、
電源が降下して140V以下になって倍電圧整流されること
自体は問題ないが、その後直ぐに電源が再投入されるい
わゆるスイッチの立ち上げが行われたときに200Vの入力
電圧を倍電圧整流してして電気機器，回路等を破損する
ことを防止しているのである。

尚、上記実施例では、定電圧発生回路を入力電圧を利
用して形成したが、別途電源を用いてもよいことはいう
までもない。また、スイッチ回路も上記実施例で説明し
たトライアックのものに限ることはなく、種々のものを
用いることができる。

さらに、その他の回路についても上記した作動を行う
ものであればその回路構成は種々のものを用いることが
でき、上記回路に限定されるものでもない。

また、切替えの対象となる入力電圧も100Vと200Vのみ
に限ることなく倍電圧整流の倍率を替えることにより種
々の入力電圧に対して自動的に切替えることができる。

《発明の効果》以上のように、本発明にかかる装置によれば、電気回
路並びに後段に接続される電気機器に損傷を与えること
を確実に防止するとともに、一定電圧を出力することが
できる。

しかも、入力電圧の相違に対し自動的に最適な整流手
段に切替えることができる。また、ノイズに対して十分
に対応でき、これによる誤動作を防止できる。さらに、
交流入力電圧の検出にあたって検出遅れが生じないた
め、前記スイッチ手段の切替タイミングを交流入力電圧
のレベルによって変動することなくほぼ一定とできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動電圧切替電源の好適な一実施例を
示す回路図、第２図，第３図はその作用を示すタイムチ
ャート図、第４図は従来の電源装置を示す回路図であ
る。 10……第１のブリッジ整流回路 12……スイッチング電源 14……スイッチ回路 18……制御回路 20……第２の整流回路 22……第１の電圧レベル検出回路 24……第２の電圧レベル検出回路 30……遅延回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】倍電圧整流機能と全波整流機能を合せ持つ
整流回路と、該整流回路の該倍電圧機能と該全波整流機
能を切り替えるスイッチ手段と該整流回路の交流入力電
圧の電圧値の切り替えに応じて該スイッチ手段を切り替
え制御する制御手段とを備えた自動電圧切替電源におい
て、該制御手段が該交流入力電圧に対して平滑すること
なく連携された複数の電圧レベル検出手段と該複数の電
圧レベル検出手段の出力の論理積に基づいて該スイッチ
手段の切り替えを行う切替信号を遅延して発生する切替
信号発生手段とを備えたことを特徴とする自動電圧切替
電源。