JP3476295B2 - Power circuit - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョン受信
機等の電子機器に用いられる電源回路に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply circuit used in electronic equipment such as a television receiver.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の電源回路、例えばスイッチング電
源回路においては、高調波の発生に伴う電源高調波電流
対策や力率の改善等を行うために、高調波電流対策回路
や力率改善回路が設けられているが、これら回路等が正
常に動作せず、力率が悪化した場合、これに対する異常
検出及び保護の手段が施されていなかった。2. Description of the Related Art In a conventional power supply circuit, for example, a switching power supply circuit, a harmonic current countermeasure circuit or a power factor correction circuit is provided in order to take measures against a power supply harmonic current due to generation of a harmonic and to improve a power factor. Although these circuits are provided, when these circuits and the like do not operate normally and the power factor deteriorates, no means for detecting abnormality and protecting them is provided.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
電源高調波電流対策及び力率改善は、機器に入力する電
流の導通角を広げ、高調波レベルを抑制することを目的
としているため、前記の異常が起こっても、機器に入力
する電力については何ら変化しない。従って、例えば、
電源の入力回路に高調波抑制と力率改善のためにチョー
クコイルを接続したチョークインプット方式におけるチ
ョークコイルのショートにより力率が低下したとして
も、入力電流の波形が変化するだけでＤＣ−ＤＣコンバ
ータに入力される電力に変化は生じないため、機器はそ
のまま動き続けてしまう。However, the countermeasures against the power supply harmonic current and the power factor improvement are intended to widen the conduction angle of the current input to the equipment and suppress the harmonic level. If there is a problem, there is no change in the power input to the equipment. So, for example,
Even if the power factor decreases due to a choke coil short-circuit in the choke input method in which a choke coil is connected to the power supply input circuit to suppress harmonics and improve the power factor, the DC-DC converter only changes the waveform of the input current. Since there is no change in the power input to the device, the device continues to operate.
【０００４】ところが、このような異常が発生した場合
には、力率の低下に対応して入力電流の実効値が上昇す
るため、その整流前に入れてあるノイズフィルタ等が加
熱、発煙する等の現象が発生するという問題があり、こ
の原因となる力率の異常は、波形を観測しない限り検出
できないという問題点があった。また、電流の実効値を
検出するためには乗算器を用いる必要があり、回路が複
雑かつ高価になるという欠点があった。However, when such an abnormality occurs, the effective value of the input current rises in response to the decrease in the power factor, so that the noise filter etc. inserted before the rectification heats and smokes. However, there is a problem in that the abnormality in the power factor that causes this phenomenon cannot be detected unless the waveform is observed. In addition, the effective value of the current
It is necessary to use a multiplier for detection , which has a drawback that the circuit becomes complicated and expensive.
【０００５】本発明はこのような従来の問題点を解決す
るものであり、交流電源から機器に入力する電力の力率
を検出し、検出した力率が設定範囲を外れた場合、回路
自体の動作を停止させる機能を備えた電源回路を提供す
ることを目的とするものである。The present invention solves such a conventional problem, and detects the power factor of the electric power input from the AC power source to the device, and when the detected power factor is out of the set range, the circuit itself An object of the present invention is to provide a power supply circuit having a function of stopping the operation.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の電源回路におい
ては、交流電源から機器に入力する電力の力率を検出す
る回路を有し、検出された力率の値が設定値の範囲を外
れた場合、電源回路自体の動作を停止させるようにした
ものである。The power supply circuit of the present invention has a circuit for detecting the power factor of the electric power input from the AC power source to the equipment, and the value of the detected power factor is set. When the value is out of the range, the operation of the power supply circuit itself is stopped.
【０００７】この本発明によれば、力率の改善手段に何
らかの異常が発生して力率が悪化した場合、往々にして
発生するノイズフィルタ等の部品の加熱、発煙を事前に
防止することができる。According to the present invention, when some abnormality occurs in the power factor improving means and the power factor deteriorates, it is possible to prevent in advance the heating and smoking of the parts such as the noise filter, which often occur. it can.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【０００９】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１における電源回路の構成を示すブロック図であり、
図２はその入力電流及び動作波形を示す波形図である。
図１において、１は交流電源、２はブリッジ整流ダイオ
ード、ＣHは、入力電流の高調波を抑制し、力率を改善
するチョークコイル、Ｃ1は平滑コンデンサ、３は制御
回路、４はＤＣ−ＤＣコンバータで制御回路３からの制
御信号により、その動作を制御される。なお、このＤＣ
−ＤＣコンバータ４の出力回路は図面上省略してある。
Ｒ1は検出用の抵抗で、ブリッジ整流ダイオード２から
平滑コンデンサＣ1及びＤＣ−ＤＣコンバータ４に流れ
る入力電流Ｉinを検出する。Ｑ1，Ｑ2，Ｑ3，Ｑ4はトラ
ンジスタ、Ｄはダイオード、Ｃ2，Ｃ3はコンデンサ、Ｒ
2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5，Ｒ6，Ｒ7，Ｒ8，Ｒ9は抵抗でそれぞ
れ図示のように接続されている。(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a power supply circuit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a waveform diagram showing the input current and the operation waveform.
In FIG. 1, 1 is an AC power supply, 2 is a bridge rectifier diode, C H is a choke coil that suppresses harmonics of the input current and improves the power factor, C 1 is a smoothing capacitor, 3 is a control circuit, and 4 is DC. The operation is controlled by the control signal from the control circuit 3 in the DC converter. In addition, this DC
The output circuit of the DC converter 4 is omitted in the drawing.
R 1 is a detection resistor for detecting an input current Iin flowing from the bridge rectifying diode 2 to the smoothing capacitor C 1 and the DC-DC converter 4. Q 1 , Q 2 , Q 3 , Q 4 are transistors, D is a diode, C 2 , C 3 are capacitors, R
2, R 3, R 4, R 5, R 6, R 7, R 8, R 9 are connected as shown respectively by the resistor.
【００１０】ここで、トランジスタＱ1のベースに流れ
る電流は抵抗Ｒ2で制限され、そのコレクタ電流は抵抗
Ｒ3，Ｒ4を通り、これら抵抗により分圧された電圧はダ
イオードＤを介してコンデンサＣ2に印加され、その端
子電圧は抵抗Ｒ5，Ｒ6によって分圧される。これらトラ
ンジスタＱ1から抵抗Ｒ6に至る各素子により、入力電流
Ｉinの最大値を検出する最大値検出回路５を構成してお
り、その最大電流検出値を電圧Ｖpとして出力する。ま
た、トランジスタＱ2のベースに流れる電流は抵抗Ｒ7で
制限され、そのコレクタ電流は抵抗Ｒ8とコンデンサＣ3
による積分回路に加えられる。これらトランジスタＱ2
からコンデンサＣ3に至る各素子により、入力電流Ｉin
の平均値を検出する平均値検出回路６を構成しており、
コンデンサＣ3の端子電圧は平均電流検出値の電圧Ｖave
となっている。一方、トランジスタＱ3，Ｑ4と抵抗Ｒ9
は差動増幅器７を構成しており、トランジスタＱ4のコ
レクタからの出力は制御回路３に導かれる。Here, the current flowing through the base of the transistor Q 1 is limited by the resistor R 2 , its collector current passes through the resistors R 3 and R 4 , and the voltage divided by these resistors is passed through the diode D to the capacitor. The voltage applied to C 2 is divided by resistors R 5 and R 6 . The elements from the transistor Q 1 to the resistor R 6 constitute a maximum value detection circuit 5 that detects the maximum value of the input current Iin, and the maximum current detection value is output as the voltage Vp. The current flowing through the base of the transistor Q 2 is limited by the resistor R 7 , and its collector current is limited to the resistor R 8 and the capacitor C 3.
Is added to the integration circuit by. These transistors Q 2
The respective elements leading to the capacitor C 3 from the input current Iin
The average value detection circuit 6 for detecting the average value of
The terminal voltage of the capacitor C 3 is the average current detection value voltage Vave
Has become. On the other hand, the transistors Q 3 and Q 4 and the resistor R 9
Constitutes a differential amplifier 7, and the output from the collector of the transistor Q 4 is guided to the control circuit 3.
【００１１】次にその動作を説明する。まず、入力電流
Ｉinが抵抗Ｒ1に流れると電圧が発生し、入力電流Ｉin
の大きさに応じてトランジスタＱ1のコレクタからコレ
クタ電流が抵抗Ｒ3及びＲ4を通してＧＮＤに流れる。こ
のコレクタ電流の大きさにより抵抗Ｒ3及びＲ4には電圧
が発生することになり、抵抗Ｒ4には入力電流Ｉinに比
例した電圧が発生する。この抵抗Ｒ4に発生した電圧を
ダイオードＤ及びコンデンサＣ2で整流した場合、抵抗
Ｒ5，Ｒ6の合成インピーダンスが十分に大きければ、コ
ンデンサＣ2の端子電圧は抵抗Ｒ4に発生した電圧の最大
値すなわち入力電流Ｉinの最大値となる。更に、この抵
抗Ｒ1に発生する電圧により、トランジスタＱ2からも入
力電流Ｉinの大きさに応じたコレクタ電流が抵抗Ｒ8を
通して流れる。この電流はコンデンサＣ3により平滑さ
れるため、コンデンサＣ3の端子電圧は抵抗Ｒ1に発生す
る電圧、即ち入力電流Ｉinの時間平均値となる。Next, the operation will be described. First, when the input current Iin flows through the resistor R 1 , a voltage is generated and the input current Iin
A collector current flows from the collector of the transistor Q 1 to the GND through the resistors R 3 and R 4 depending on the magnitude of the resistance. Due to the magnitude of this collector current, a voltage is generated in the resistors R 3 and R 4 , and a voltage proportional to the input current Iin is generated in the resistor R 4 . When the voltage generated at the resistor R 4 is rectified by the diode D and the capacitor C 2 , and the combined impedance of the resistors R 5 and R 6 is sufficiently large, the terminal voltage of the capacitor C 2 becomes equal to the voltage generated at the resistor R 4 . It is the maximum value, that is, the maximum value of the input current Iin. Further, due to the voltage generated at the resistor R 1 , a collector current corresponding to the magnitude of the input current Iin also flows from the transistor Q 2 through the resistor R 8 . This current to be smoothed by the capacitor C 3, the terminal voltage of the capacitor C 3 is the voltage generated in the resistor R 1, that is, the time average value of the input current Iin.
【００１２】この入力電流Ｉinの波形と最大値Ｉpeak及
び平均値Ｉaveの関係を図２に示す。一般にＤＣ−ＤＣ
コンバータを有する電源回路はブリッジ整流ダイオード
により整流された電圧を平滑コンデンサで平滑するた
め、交流入力電圧の最大値付近で同図(a)の破線で示す
波形Ｂのように最大値Ｉpeak′のパルス状の電流が流れ
るが、図１に示した電源回路はブリッジ整流ダイオード
２の前にチョークコイルＣHがあるため力率が改善さ
れ、電流の最大値は実線で示す波形ＡのようにＩpeakま
で抑制され、導通期間が長くなる。一方ＤＣ−ＤＣコン
バータ４に接続された負荷の消費電力が一定であれば、
入力電流の平均値Ｉaveは、チョークコイルＣHによる損
失を無視すれば入力電流波形に関わらず一定である。ま
た、負荷の消費電力が増加した場合、入力電流の平均値
及び最大値も増加するが、その比率は一定である。この
ような性質は力率が一定である限り成立するので、これ
を利用して入力電流の最大値Ｉpeakに対する平均値Ｉav
eの比率を、電圧に変換して検出することにより、力率
の悪化を検出することができる。The relationship between the waveform of the input current Iin and the maximum value Ipeak and average value Iave is shown in FIG. Generally DC-DC
Since the power supply circuit having the converter smoothes the voltage rectified by the bridge rectifying diode with the smoothing capacitor, the pulse having the maximum value Ipeak 'as shown by the waveform B shown by the broken line in FIG. Current flows, the power supply circuit shown in FIG. 1 has a choke coil C H in front of the bridge rectifier diode 2 so that the power factor is improved and the maximum value of the current is up to Ipeak as shown by a waveform A shown by a solid line. It is suppressed and the conduction period is extended. On the other hand, if the power consumption of the load connected to the DC-DC converter 4 is constant,
The average value Iave of the input current is constant regardless of the input current waveform, ignoring the loss due to the choke coil C H. Further, when the power consumption of the load increases, the average value and the maximum value of the input current also increase, but the ratio is constant. Since such a property holds as long as the power factor is constant, the average value Iav with respect to the maximum value Ipeak of the input current is used by utilizing this.
The deterioration of the power factor can be detected by converting the ratio of e into a voltage and detecting the voltage .
【００１３】即ち、力率の改善を行っていないコンデン
サインプット型の場合、ＩpeakはＩaveのおよそ６倍以
上の値となり、チョークコイルを用いて力率の改善を行
った場合、その値は４倍以下となるので、ＩpeakがＩav
eの５倍以上となった場合、力率改善手段に何らかの異
常が発生したと判断できる。そこで、図１の回路におけ
る抵抗Ｒ5と抵抗Ｒ6との抵抗値の比率を約４：１に設定
することにより、チョークコイルＣHがショートする等
力率改善手段に異常が生じた場合には、図２(b)に示す
ように、最大入力電流検出値の電圧Ｖpが通常時はＶp1
であったものが、平均入力電流検出値の電圧Ｖaveを超
えてＶp2まで上昇するため、トランジスタＱ4のコレク
タ電圧が上昇する。このような異常事態を検出してＤＣ
−ＤＣコンバータ４の動作を停止させれば力率の異常を
検出して動作を停止する電源回路を構成することがで
き、本実施形態における制御回路３はトランジスタＱ4
の上昇したコレクタ電圧(“Ｈ”レベル)を制御信号とし
て、直ちにＤＣ−ＤＣコンバータ４の動作を停止させる
ように構成されている。また、制御回路３の制御信号が
“Ｌ”レベルでＤＣ−ＤＣコンバータ４の動作を停止さ
せるように構成した場合は、トランジスタＱ4のコレク
タをＧＮＤに接続し、トランジスタＱ3のコレクタを制
御回路３に接続することにより、同様に動作させること
ができる。That is, in the case of the capacitor input type in which the power factor is not improved, Ipeak is about 6 times or more of Iave, and when the power factor is improved by using the choke coil, the value is 4 times. Since Ipeak is as follows, Ipeak is Iav
When it becomes 5 times or more of e, it can be determined that some abnormality has occurred in the power factor improving means. Therefore, by setting the ratio of the resistance values of the resistors R 5 and R 6 in the circuit of FIG. 1 to about 4: 1, when the choke coil C H is short-circuited and an abnormality occurs in the power factor improving means. 2B, as shown in FIG. 2B, when the voltage Vp of the maximum input current detection value is normally Vp 1
However, since it exceeds the average input current detection value voltage Vave and rises to Vp 2 , the collector voltage of the transistor Q 4 rises. DC when such an abnormal situation is detected
If by stopping the operation of the -DC converter 4 detects the power factor abnormality can configure the power supply circuit to stop the operation, the control circuit 3 in the present embodiment the transistor Q 4
Is used as a control signal to immediately stop the operation of the DC-DC converter 4. When the control signal of the control circuit 3 is configured to stop the operation of the DC-DC converter 4 at the "L" level, the collector of the transistor Q 4 is connected to GND and the collector of the transistor Q 3 is connected to the control circuit. The same operation can be performed by connecting to 3.
【００１４】このように、本実施形態においては交流電
源から入力される電流の最大値と平均値を検出してその
結果から力率の状態を検出し、力率が悪化した場合、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータの動作を停止することにより、部品
の異常加熱等を防ぐことができる。As described above, in this embodiment, the maximum value and the average value of the current input from the AC power source are detected , the state of the power factor is detected from the result, and when the power factor deteriorates, D
By stopping the operation of the C-DC converter, abnormal heating of parts can be prevented.
【００１５】（実施の形態２）図３は本発明の実施の形
態２における電源回路の構成を示すブロック図であり、
図４はその入力電流及び動作波形を示す波形図である。
なお、前述した実施の形態１と同一の部分については同
一符号を用いるものとする。(Second Embodiment) FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a power supply circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a waveform diagram showing the input current and the operation waveform.
The same parts as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals.
【００１６】本実施形態は以下の構成により、交流電源
から入力される電流の導通角が設定した範囲内にあるか
どうかによって力率の状態を検出し、ＤＣ−ＤＣコンバ
ータ４を制御する点が特長であり、以下その構成につい
て説明する。図３において、交流電源１、ブリッジ整流
ダイオード２、チョークコイルＣH、平滑コンデンサ
Ｃ1、制御回路３、ＤＣ−ＤＣコンバータ４、トランジ
スタＱ1、抵抗Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4からなる回路は前記
実施の形態１と同一である。ＺＤ1はツェナーダイオー
ドで、抵抗Ｒ4に発生した電圧のツェナー電圧Ｖz以上を
クリップすることにより、例えば図４(a)に実線で示す
波形Ａ(正常時)と破線で示す波形Ｂ(異常時)のように変
化する入力電流Ｉinの導通角(導通時間)ｔを、同図(b)
に示すように長さｔのパルス電圧Ｖpulseに変換する。
このパルス電圧の“Ｈ”レベルはツェナーダイオードＺ
Ｄ1のツェナー電圧Ｖｚに設定される。抵抗Ｒ10，コン
デンサＣ4の積分回路におけるコンデンサＣ4の端子電圧
はツェナーダイオードＺＤ1で変換されたパルス電圧Ｖp
ulseのデューティーに比例した電圧Ｖdutyとなる。これ
らトランジスタＱ1からコンデンサＣ4 に至る各素子によ
り、入力電流Ｉinのデューティー検出回路８を構成して
いる。The present embodiment has the following structure, in which the state of the power factor is detected depending on whether the conduction angle of the current input from the AC power source is within the set range and the DC-DC converter 4 is controlled. This is a feature and its configuration will be described below. In FIG. 3, from the AC power supply 1, the bridge rectifier diode 2, the choke coil C H , the smoothing capacitor C 1 , the control circuit 3, the DC-DC converter 4, the transistor Q 1 , the resistors R 1 , R 2 , R 3 , and R 4. The circuit is the same as that of the first embodiment. ZD 1 is a Zener diode, and by clipping the Zener voltage Vz or more of the voltage generated in the resistor R 4 , for example, the waveform A shown by a solid line in FIG. 4 (a) (when normal) and the waveform B shown by a broken line (when abnormal) are shown. ), The conduction angle (conduction time) t of the input current Iin changes as shown in FIG.
The pulse voltage is converted to a pulse voltage Vpulse having a length t as shown in FIG.
The "H" level of this pulse voltage is the Zener diode Z
The Zener voltage Vz of D 1 is set. The terminal voltage of the capacitor C 4 in the integrating circuit of the resistor R 10 and the capacitor C 4 is the pulse voltage Vp converted by the Zener diode ZD 1.
The voltage Vduty is proportional to the duty of ulse. By each element extending from the transistors Q 1 in the capacitor C 4, constitute a duty detection circuit 8 of the input current Iin.
【００１７】９はブリッジ整流ダイオードで、その出力
電圧は図４(c)に示すＶ1となり、抵抗Ｒ11，Ｒ12によっ
て分圧され、ツェナーダイオードＺＤ2でクリップされ
て、その端子電圧は図４(d)に示すＶ1′となる。更にこ
の電圧は抵抗Ｒ13，コンデンサＣ5による積分回路を通
り、抵抗Ｒ14，Ｒ15で分圧されて、図４(e)に示す電圧
Ｖrefとして出力される。これらブリッジ整流ダイオー
ド９から抵抗Ｒ15に至る各素子により基準電圧発生回路
10が構成されている。なお、抵抗Ｒ16，トランジスタＱ
5，Ｑ6により差動増幅器11が構成されている。Reference numeral 9 is a bridge rectifier diode, the output voltage of which is V 1 shown in FIG. 4 (c), which is divided by resistors R 11 and R 12 and clipped by Zener diode ZD 2 , and its terminal voltage is shown in FIG. It becomes V 1 ′ shown in 4 (d). Further, this voltage passes through an integrating circuit composed of the resistor R 13 and the capacitor C 5 , is divided by the resistors R 14 and R 15 , and is output as the voltage Vref shown in FIG. A reference voltage generating circuit is formed by each element from the bridge rectifying diode 9 to the resistor R 15.
10 are configured. A resistor R 16 and a transistor Q
A differential amplifier 11 is constituted by 5 and Q 6 .
【００１８】次にその動作を説明するに、抵抗Ｒ3とＲ
11、抵抗Ｒ4とＲ12及び抵抗Ｒ10とＲ13の抵抗値を等し
く、コンデンサＣ4とＣ5の容量を等しく、またツェナー
ダイオードＺＤ1とＺＤ2のツェナー電圧を等しく設定す
ることにより、コンデンサＣ5の端子電圧に対するコン
デンサＣ4の端子電圧の比はほぼ入力電流のデューティ
ーとなる。この入力電流のデューティーは、コンデンサ
インプット型の場合0.2前後、整流ダイオードの前にチ
ョークコイルを挿入して力率を改善した場合０．４７前
後であるため、抵抗Ｒ１４と抵抗Ｒ15の比を１：３程度
に設定することにより、力率改善手段に何らかの異常が
生じて導通角ｔが狭くなりｔ′になった場合、図４(e)
に示すＶdutyは通常時Ｖduty1であったものがＶrefを下
回ってＶduty2となるため、トランジスタＱ6のコレクタ
電圧が低下する。The operation of the resistors R 3 and R will be described below.
By setting the resistance values of the resistors R 4 and R 12 and the resistors R 10 and R 13 to be equal, the capacitances of the capacitors C 4 and C 5 to be equal, and the Zener voltages of the Zener diodes ZD 1 and ZD 2 to be equal, The ratio of the terminal voltage of the capacitor C 4 to the terminal voltage of the capacitor C 5 is almost the duty of the input current. The duty of this input current is around 0.2 in the case of the capacitor input type and around 0.47 in the case where the choke coil is inserted in front of the rectifying diode to improve the power factor. Therefore, the ratio of the resistance R 14 to the resistance R 15 is By setting the ratio to about 1: 3, if some abnormality occurs in the power factor improving means and the conduction angle t becomes narrow and becomes t ', FIG.
The Vduty shown in ( 1 ) is normally Vduty 1 but drops below Vref to Vduty 2 , so that the collector voltage of the transistor Q 6 is lowered.
【００１９】このような異常事態を検出してＤＣ−ＤＣ
コンバータの動作を停止させれば力率の異常を検出して
動作を停止する電源回路を構成することができ、本実施
形態における制御回路３はトランジスタＱ6の低下した
コレクタ電圧(“Ｌ”レベル)を制御信号として、直ちに
ＤＣ−ＤＣコンバータ４の動作を停止させるように構成
されている。また、制御回路３の制御信号が“Ｈ”レベ
ルでＤＣ−ＤＣコンバータ４の動作を停止させるように
構成した場合は、トランジスタＱ6のコレクタをＧＮＤ
に接続し、トランジスタＱ5のコレクタを制御回路３に
接続することにより、同様に動作させることができる。DC-DC is detected by detecting such an abnormal situation.
By stopping the operation of the converter, it is possible to configure a power supply circuit that detects an abnormality in the power factor and stops the operation. The control circuit 3 in the present embodiment is configured so that the collector voltage (“L” level) of the transistor Q 6 is lowered. ) As a control signal, the operation of the DC-DC converter 4 is immediately stopped. When the control signal of the control circuit 3 is "H" level and the operation of the DC-DC converter 4 is stopped, the collector of the transistor Q 6 is connected to GND.
, And the collector of the transistor Q 5 is connected to the control circuit 3, so that the same operation can be performed.
【００２０】このように、本実施形態においては交流電
源から入力される電流の導通角が、設定した範囲内にあ
るかどうかによって力率の状態を検出し、力率が悪化し
た場合、ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止することに
より、部品の異常加熱等を防ぐことができる。As described above, in this embodiment, the state of the power factor is detected depending on whether the conduction angle of the current input from the AC power source is within the set range, and when the power factor is deteriorated, DC- By stopping the operation of the DC converter, abnormal heating of parts and the like can be prevented.
【００２１】（実施の形態３）図５は本発明の実施の形
態３における電源回路の構成を示すブロック図であり、
図６はその入力電流及び動作波形を示す波形図である。
なお、前述した実施の形態１及び２と同一の部分につい
ては同一符号を用いるものとする。(Third Embodiment) FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a power supply circuit according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a waveform diagram showing the input current and the operation waveform.
The same parts as those in the first and second embodiments described above are designated by the same reference numerals.
【００２２】本実施形態は以下の構成により、交流電源
から入力される電流の時間変化率が設定した範囲内にあ
るかどうかによって力率の状態を検出し、ＤＣ−ＤＣコ
ンバータ４を制御する点が特長であり、以下その構成に
ついて説明する。図５において、交流電源１、ブリッジ
整流ダイオード２、チョークコイルＣH、平滑コンデン
サＣ1、制御回路３、ＤＣ−ＤＣコンバータ４、抵抗
Ｒ1、ダイオードＤ、コンデンサＣ2は前記各実施形態の
ものと同様の機能を有する。なお、Ｔはトランスであ
る。The present embodiment has the following configuration to detect the power factor state and control the DC-DC converter 4 depending on whether or not the time rate of change of the current input from the AC power source is within a set range. Is a feature, and its configuration will be described below. In FIG. 5, the AC power supply 1, the bridge rectification diode 2, the choke coil C H , the smoothing capacitor C 1 , the control circuit 3, the DC-DC converter 4, the resistor R 1 , the diode D, and the capacitor C 2 are those of the above-described embodiments. It has the same function as. In addition, T is a transformer.
【００２３】次にその動作を説明するに、トランスＴの
二次側に生じる電圧Ｖdifは、負荷の消費電力が同じ場
合、図６(a)に示す入力電流Ｉinの導通角及びその立ち
上がり、立ち下がりの急峻さが、例えば波形ＡからＢに
変化したとすれば、前記電圧Ｖdifは、同図(b)に示すＶ
dif1(緩やか)からＶdif2(急峻)のように変化する。この
ように力率が悪化して導通角が狭くなると電流の立ち上
がりが急峻となるため、トランスＴの二次側に生じる電
圧Ｖdifの最大値も高くなり、ここに抵抗Ｒ1，ダイオー
ドＤ及びコンデンサＣ2の回路を接続することにより、
コンデンサＣ2の端子電圧は入力電流の時間変化率に比
例した最大値となる。この電圧を直接または図１の抵抗
Ｒ5，Ｒ6と同等の分圧回路を介して制御回路３に与え、
ＤＣ−ＤＣコンバータ４を制御することになるが、この
場合、回路が正常に動作している時の電圧を前記のＶdi
f1、異常時の電圧を同Ｖdif2とすると、制御回路３がＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ４を停止させる入力電圧のしきい値
はＶdif1とＶdif2の間となるように設定すれば良い。こ
のようにすれば、力率改善手段に何らかの異常が生じて
力率が悪化した場合、前記電圧Ｖdif2は設定値を超える
ことになり、電源回路の動作は停止される。なお、この
入力電圧のしきい値設定の手段としては、トランスＴの
巻数比，抵抗Ｒ1の抵抗値等を相当の値に設定すること
により容易に実現できる。To explain the operation, the voltage Vdif generated on the secondary side of the transformer T is the conduction angle of the input current Iin shown in FIG. 6 (a) and its rise and rise when the power consumption of the load is the same. If the steepness of the fall changes from, for example, the waveform A to B, the voltage Vdif becomes V shown in FIG.
It changes from dif 1 (gradual) to Vdif 2 (steep). When the power factor is deteriorated and the conduction angle is narrowed in this way, the current rises sharply, and the maximum value of the voltage Vdif generated on the secondary side of the transformer T also increases, and the resistance R 1 , the diode D, and the capacitor are added to the maximum value. By connecting the circuit of C 2 ,
The terminal voltage of the capacitor C 2 has a maximum value proportional to the rate of change of the input current with time. This voltage is applied to the control circuit 3 directly or via a voltage dividing circuit equivalent to the resistors R 5 and R 6 in FIG.
The DC-DC converter 4 is controlled. In this case, the voltage when the circuit is operating normally is
Assuming that f 1 and the abnormal voltage are Vdif 2 , the control circuit 3
The threshold value of the input voltage for stopping the C-DC converter 4 may be set to be between Vdif 1 and Vdif 2 . With this configuration, when some abnormality occurs in the power factor improving means and the power factor deteriorates, the voltage Vdif 2 exceeds the set value, and the operation of the power supply circuit is stopped. It should be noted that this input voltage threshold value setting means can be easily realized by setting the winding ratio of the transformer T, the resistance value of the resistor R 1 and the like to corresponding values.
【００２４】このように、本実施形態においては交流電
源から入力される電流の時間変化率が設定した範囲内に
あるかどうかによって力率の状態を検出し、力率が悪化
した場合、ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止すること
により、部品の異常加熱等を防ぐことができる。As described above, in this embodiment, the state of the power factor is detected depending on whether or not the time change rate of the current input from the AC power source is within the set range, and when the power factor deteriorates, the DC- By stopping the operation of the DC converter, abnormal heating of parts and the like can be prevented.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上のように、本発明の電源回路によれ
ば、力率改善手段の異常等による力率の悪化を検出し、
力率が悪化した場合、ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停
止することにより、力率の悪化に伴うラインフィルタ等
の部品の異常加熱が生じる前に保護を施すことが可能に
なるという有利な効果が得られる。As described above, according to the power supply circuit of the present invention, the deterioration of the power factor due to the abnormality of the power factor improving means is detected,
When the power factor deteriorates, by stopping the operation of the DC-DC converter, there is an advantageous effect that protection can be performed before abnormal heating of parts such as a line filter due to the deterioration of the power factor occurs. can get.
【図１】本発明の電源回路の実施の形態１における構成
を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a power supply circuit according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の電源回路の実施の形態１における回路
の入力電流及び動作波形図である。FIG. 2 is an input current and operation waveform diagram of the circuit according to the first embodiment of the power supply circuit of the present invention.
【図３】本発明の電源回路の実施の形態２における構成
を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a power supply circuit according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の電源回路の実施の形態２における回路
の入力電流及び動作波形図である。FIG. 4 is an input current and operation waveform diagram of the circuit according to the second embodiment of the power supply circuit of the present invention.
【図５】本発明の電源回路の実施の形態３における構成
を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a power supply circuit according to a third embodiment of the present invention.
【図６】本発明の電源回路の実施の形態３における回路
の入力電流及び動作波形図である。FIG. 6 is an input current and operation waveform diagram of the circuit in the third embodiment of the power supply circuit of the present invention.
１…交流電源、 ２，９…ブリッジ整流ダイオード、
３…制御回路、 ４…ＤＣ−ＤＣコンバータ、 ５…最
大値検出回路、 ６…平均値検出回路、 ７，11…差動
増幅器、 ８…デューティー検出回路、 10…基準電圧
発生回路、ＣH…チョークコイル、 Ｑ1，Ｑ2，Ｑ3，Ｑ
4，Ｑ5，Ｑ6…トランジスタ、 Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3，Ｃ4，
Ｃ5…コンデンサ、 Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5，Ｒ6，
Ｒ7，Ｒ8，Ｒ9，Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13，Ｒ14，Ｒ15，Ｒ16
…抵抗、 Ｄ…ダイオード、ＺＤ1，ＺＤ2…ツェナーダ
イオード、 Ｔ…トランス。1 ... AC power supply, 2, 9 ... Bridge rectifier diode,
3 ... Control circuit, 4 ... DC-DC converter, 5 ... Maximum value detection circuit, 6 ... Average value detection circuit, 7, 11 ... Differential amplifier, 8 ... Duty detection circuit, 10 ... Reference voltage generation circuit, CH ... Choke coil, Q 1 , Q 2 , Q 3 , Q
4 , Q 5 , Q 6 ... Transistors, C 1 , C 2 , C 3 , C 4 ,
C 5 ... Capacitor, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 ,
R 7 , R 8 , R 9 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16
... resistance, D ... Diode, ZD 1, ZD 2 ... Zener diode, T ... transformer.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02H 3/32 - 3/52 H02H 7/10 - 7/20 H02J 3/00 - 5/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02H 3/32-3/52 H02H 7 /10-7/20 H02J 3/00-5/00
Claims (3)
を検出する力率検出手段と、前記力率検出手段の出力が
異常であることを示す場合にはＤＣ−ＤＣコンバータの
動作を停止する制御手段とを有し、前記力率検出手段
が、交流電源から機器に入力する電流の最大値検出手段
と、前記電流の平均値検出手段と、前記最大値検出手段
の出力と前記平均値検出手段の出力とを比較する比較手
段とを備えることを特徴とする電源回路。1. A power factor detecting means for detecting a power factor of electric power input to an apparatus from an AC power source, and when the output of the power factor detecting means indicates an abnormality, the operation of the DC-DC converter is stopped. and control means for possess, the power factor detection means
Is a means for detecting the maximum value of the current input to the equipment from the AC power supply.
An average value detecting means for the current, and a maximum value detecting means
Comparing the output of the average value detecting means with the output of
A power supply circuit comprising: a stage .
を検出する力率検出手段と、前記力率検出手段の出力が
異常であることを示す場合にはＤＣ−ＤＣコンバータの
動作を停止する制御手段とを有し、前記力率検出手段
が、交流電源から機器に入力する電力の電圧変動周期に
おける半周期の時間を検出する半周期時間検出手段と、
前記交流電源からの入力電流が流れ込む時間を検出する
流れ込み時間検出手段と、前記半周期時間検出手段の出
力と前記流れ込み時間検出手段の出力とを比較する入力
電流導通角検出手段とを備えることを特徴とする電源回
路。2. The power factor of the electric power input from the AC power source to the equipment.
Of the power factor detection means for detecting
If it indicates an abnormality, the DC-DC converter
And a control means for stopping the operation, wherein the power factor detection means has a voltage fluctuation cycle of the power input from the AC power source to the device.
A half cycle time detecting means for detecting a half cycle time in
Detects the time when the input current from the AC power source flows
Inflow time detection means and output of the half cycle time detection means
Input for comparing force with the output of the inflow time detection means
Current conduction angle detecting means and you wherein power circuit that comprises a.
を検出する力率検出手段と、前記力率検出手段の出力が
異常であることを示す場合にはＤＣ−ＤＣコンバータの
動作を停止する制御手段とを有し、前記力率検出手段
が、交流電源から機器に入力する電流の時間変化を電圧
変化として検出する電流変化検出手段と、前記電流変化
検出手段の出力の最大値を検出する最大値検出手段とを
備えることを特徴とする電源回路。3. The power factor of the power input from the AC power source to the equipment.
Of the power factor detection means for detecting
If it indicates an abnormality, the DC-DC converter
The power factor detection means has a control means for stopping the operation, and the power factor detection means changes the time variation of the current input from the AC power source to the device by a voltage.
Current change detection means for detecting as a change, and the current change
The maximum value detecting means for detecting the maximum value of the output of the detecting means
You wherein power circuit that comprises.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32731195A JP3476295B2 (en) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | Power circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32731195A JP3476295B2 (en) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | Power circuit |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH09172730A JPH09172730A (en) | 1997-06-30 |
| JP3476295B2 true JP3476295B2 (en) | 2003-12-10 |
Family
ID=18197726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32731195A Expired - Fee Related JP3476295B2 (en) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | Power circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3476295B2 (en) |
-
1995
- 1995-12-15 JP JP32731195A patent/JP3476295B2/en not_active Expired - Fee Related
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