JPH06284708A - 電源回路 - Google Patents

電源回路

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Publication number
JPH06284708A
JPH06284708A JP7348193A JP7348193A JPH06284708A JP H06284708 A JPH06284708 A JP H06284708A JP 7348193 A JP7348193 A JP 7348193A JP 7348193 A JP7348193 A JP 7348193A JP H06284708 A JPH06284708 A JP H06284708A
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JP
Japan
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voltage
circuit
capacitor
fet
current
Prior art date
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Pending
Application number
JP7348193A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirokazu Otake
寛和 大武
Kenichi Inui
健一 乾
Nobuya Shirata
伸弥 白田
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力される交流電流にノイズが乗っていて
も、常にスイッチ素子を正常なタイミングでスイッチン
グすることにより、前記スイッチ素子を損傷することな
く、所定の性能を得ることを目的としている。 【構成】 FET3がオフの時、チョークコイルLに発
生した電流はフライホイールダイオードDを介して電界
コンデンサCに流入し、このコンデンサCを充電する。
この時、負荷4側を流れる電流は細り、抵抗R4による
電圧降下が小さくなる。制御回路5はフライホイールダ
イオードDから負荷4側に供給される電流の大小を、抵
抗R4の電圧降下により検出し、前記電流が所定レベル
以下になると、抵抗R1を介してFET3をオンとし、
前記電流が所定レベル以上となると、前記抵抗R1を介
してFET3をオンにする制御を行う。これにより、商
用電源1から供給される交流にノイズ等が乗っていて
も、制御回路5は常にFET3を正常なタイミングでス
イッチング制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は交流を整流して得た直流
を昇圧チョッパ回路にて昇圧してから負荷に供給する電
源回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は従来この種の電源回路の一例を示
した回路図である。商用電源1から供給される交流は整
流回路2により整流されて直流(脈流)となる。チョッ
パ用のFET3が制御用回路5によってオン、オフ制御
されFET3がONするとチョークコイルLの1次側コ
イルを通してFET3側に電流が流れる。FET3がO
FFするとチョークコイルに発生した電圧と電源電圧の
加算された電圧がフライホイールダイオードDにより整
流されてから電界コンデンサCを充電し、この電界コン
デンサCの充電電流が負荷4に供給される。制御回路5
はチョークコイルLの2次側コイルに発生する図6に示
すような電圧VDET を入力し、この電圧が基準レベルa
以下になったタイミングで前記FET3をオンとする。
【0003】ところで、商用電源1から整流回路2に入
力される交流電圧に図5(A)に示すようにノイズNが
乗っていると、チョークコイルLの2次コイルの両端に
発生する電圧は図5(B)のイに示すように本来のレベ
ルよりも低くなってしまうことがある。このように、前
記1次側コイルの両端の電圧差が小さくなるということ
はdi/dtが0に近付くことであり、チョークコイル
Lの2次巻線に発生する図(6)に示すような電圧V
DET が本来基準レベルa以上でなければならないところ
で、ロに示すように前記レベルaを下回ってしまい、制
御回路5は抵抗R1を介してFET3をオン状態にして
しまう。この時、チョークコイルLは電界コンデンサC
を充電している状態で、フライホイールダイオードDは
オン状態になっている期間である。このような期間に、
FET3をオンとしてしまうような制御が上記したよう
に行われてしまうと、電界コンデンサC側からこのダイ
オードDを通して逆電流がサージ電流としてFET3側
に流れてしまい、このFET3及びダイオードDを損傷
してしまう恐れがあると共に、FET3のスイッチング
動作が正常でなくなるため、所定の性能が得られなくな
るという欠点があった。尚、図5(C)はチョークコイ
ルLを流れる電流波形例を、図5(D)はFET3を流
れる電流波形例を、更に図5(E)はフライホイールダ
イオードDを流れる電流波形例を示している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような整流回路
から出力される直流をチョークコイルLの1次側巻線を
介してスイッチ素子によってチョピングすることによ
り、前記チョークコイルに電圧を発生させ、この電圧と
電源電圧の和をフライホイールダイオードを介してコン
デンサに充電し、このエネルギーを負荷に供給する電源
回路では、前記整流回路に入力される交流電流にノイズ
が乗っていると、前記チョークコイルLの2次巻線に発
生する電圧が本来のレベルよりも低くなってしまう。こ
のため、このチョークコイルLの2次側巻線に発生する
電圧のタイミングによって前記スイッチ素子のオン、オ
フを制御する制御回路は、本来スイッチ素子をオフとし
なければならない期間に、オンにしてしまう誤制御を行
ってしまうため、前記スイッチ素子及びダイオードを損
傷してしまう恐れがあると共に、電源回路として所定の
性能を得られなくしてしまうという欠点があった。
【0005】そこで本発明は上記の欠点を除去し、入力
される交流電流にノイズが乗っていても、常にスイッチ
素子を正常なタイミングでスイッチングすることによ
り、前記スイッチ素子を損傷することなく、所定の性能
を得ることができる電源回路を提供することを目的とし
ている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は交流電源を整流
して得た脈流電圧をスイッチ素子によりチョークコイル
を介してチョッピングすることにより、前記チョークコ
イルに電圧を発生させ、この電圧と電源電圧の和の電圧
をフライホイールダイオードを通してコンデンサに充電
すると共にこのコンデンサのエネルギーを負荷に供給す
る電源回路において、前記コンデンサを充電する電流経
路内に挿入する抵抗と、この抵抗の電圧降下分を検出す
る検出回路と、この検出回路により検出された前記抵抗
の電圧降下電圧によって前記スイッチ素子のオン、オフ
制御を行う制御回路とを具備した構成を有する。
【0007】
【作用】本発明の電源回路において、検出回路はコンデ
ンサを充電する電流経路内に挿入した抵抗の電圧降下分
を検出する。制御回路は前記検出回路により検出された
前記抵抗の電圧降下電圧によって、前記スイッチ素子の
オンのタイミングを決定する。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図1は本発明の電源回路の一実施例を示した回
路である。1は交流電流を供給する商用電源、2は交流
電流を直流電流に変換する整流回路、3はチョッパ用の
FET、4は負荷、5はFET3のオン、オフ制御を行
う制御回路、Cは電界コンデンサ、R1、R2、R3、
R4は抵抗である。
【0009】図2は図1に示した制御回路の詳細例を示
した回路図である。51、52、56は電圧比較回路、
53はフリップフロップ、54はバッファアンプ、55
は2.5Vの基準電圧を発生する基準電圧発生回路、5
7は乗算器、58はアンド回路、59はインバータ、R
5、R6及びR8、R9は分圧抵抗、C1、C2は積分
回路を構成するコンデンサC2及びR7は積分回路を構
成する抵抗であり、制御回路5はこれら部品によって構
成されている。
【0010】次に本実施例の動作について説明する。図
1の商用電源1から供給される交流は整流回路2により
整流されて直流(脈流)となる。チョッパ用のFET3
が制御用回路5によってオン、オフ制御されFET3が
ONするとチョークコイルLの1次側コイルを通してF
ET3側に電流が流れる。FET3がOFFするとチョ
ークコイルに発生した電圧と電源電圧の加算された電圧
がフライホイールダイオードDにより整流されてから電
界コンデンサCを充電し、この電界コンデンサCの充電
電流が負荷4に供給される。
【0011】次に本例の制御回路5の動作を図2を用い
て詳しく説明する。チョークコイルLに充電されていた
電流がフライホイールダイオードDを通して負荷4に供
給されている時にFET3が交流電流のノイズ等によっ
て不用意にオンにならないように制御するため、本例で
はコンデンサ充電電流がLより放電されているかいない
かを抵抗R4の電圧降下により検出し、この検出電圧を
電圧比較回路52の反転入力端子に入力している。ここ
で、コンデンサを充電する電流が小さくなり、抵抗R4
による電圧降下が小さくなった時点を考える。この時、
電圧比較回路52の反転入力端子は非反転入力端子に印
加されている基準電圧以下になるため、電圧比較回路5
2の出力側はハイレベルとなり、このハイレベルの信号
がフリップフロップ53の(1)の入力端子と、アンド
回路58の手前にあるインバータに入力される。又、こ
の時、FET3はまだオフであるため、電圧比較回路5
1の非反転入力端子は反転入力端子に印加されている乗
算器からの電圧に比べてローレベルであり、電圧比較回
路51の出力はハイレベルになっている。
【0012】このため、アンド回路58には電圧比較回
路52のハイレベルの出力電圧が反転されたローレベル
の電圧と、電圧比較回路51から出力されるハイレベル
の電圧が入力されるため、その出力はローレベルとなっ
てフリップフロップ53の入力端(2)に入力される。
これにより、フリップフロップ53の出力側はローレベ
ルとなるが、このローレベルの電圧はインバータ59に
よりハイレベルとなり、このハイレベルの電圧が抵抗R
1を介してFET3のゲートに入力される。これによっ
てFET3がオン状態になる。FET3がオン状態にな
ると、チョークコイルLを介して直流電流がFET3側
に流れ込むため、抵抗R3を流れる電流が増えて、この
抵抗R3による電圧降下が次第に大きくなる。この電圧
降下による電圧は抵抗R7及びコンデンサC2から成る
積分回路を通して電圧比較回路51の非反転入力端子に
印加される。このため、次第に電圧比較回路51の非反
転入力端子の電位が上昇していき、乗算器57からこの
電圧比較回路51の反転入力端子に印加される電圧より
も高くなって、電圧比較回路51の出力電圧をローレベ
ルに反転させ、アンド回路58の一方の入力端子をロー
レベルにする。
【0013】又、前記FET3がオンになると、コンデ
ンサを充電する電流がゼロとなるため、R4に発生する
電圧もゼロである。よって電圧比較回路52の出力はハ
イレベルを維持されたままである。これにより、フリッ
プフロップ53の(1)の入力端子にハイレベルの電圧
が印加され、アンド回路58の他方の入力に前記ハイレ
ベルの電圧の反転電圧、即ち、ローレベルの電圧が入力
され、アンド回路58の出力はローレベルになる。これ
により、フリップフロップ53の(2)の入力端子にロ
ーレベルの電圧が入力され、フリップフロップ53の出
力端子(3)はハイレベルに反転する。このハイレベル
の電圧はインバータ59によって反転され、抵抗R1を
介してFET3のゲートに入力され、FET3をオフ状
態にする。
【0014】ところで、電圧比較回路56の非反転入力
端子には抵抗R5、R6により分圧された負荷4に印加
される直流電圧が入力される。又、電圧比較回路56の
反転入力端子には基準電圧発生回路55から発生された
2.5Vの基準電圧が入力され、電圧比較回路56は前
記分圧電圧とこの基準電圧との差分電圧を乗算器57に
出力する。一方、乗算器57の他方の入力端子には図1
に示す整流回路2から出力された電圧を抵抗R8、R9
により分圧して得た分圧電圧が入力されるため、乗算器
57はチョークコイルLに入力される電圧の分圧電圧
と、電圧比較回路56から出力される前記差分電圧とを
乗算して、その乗算結果電圧を電圧比較回路51の反転
入力端子に出力する。従って、例えば負荷にかかる電圧
が負荷変動などにより低くなってくると、電圧比較回路
56から出力される差分電圧は大となるため、乗算器5
7から出力される乗算結果電圧もその分大きくなる。こ
のため、FET3がオンして電圧比較回路51の非反転
入力端子に入力される電圧が次第に大きくなって、この
電圧比較回路51の出力をローレベルに反転させるまで
の時間を長くして、この分、FET3のオン時間を長く
して、出力電圧を所定値にする制御が行われる。従っ
て、乗算器57から出力される乗算結果電圧はFET3
のオン時間を制御して、出力される電圧を所定電圧に維
持する制御に用いられることになる。
【0015】本実施例によれば、制御回路5はコンデン
サを充電する電流が小さくなった時点を抵抗R4の電圧
降下により検出し、この時点でFET3をオンとする制
御を行うため、商用電源1から供給される交流に重畳さ
れているノイズの影響によりチョークコイルLの両端の
電圧差が小さくなって、チョークコイルLの2次巻線に
誘起される電圧が低くなることが原因で、前記ダイオー
ドDに電流が流れている期間に前記FET3をオンにす
るような誤制御が行なわれることが防止され、常に正常
なFET3のスイッチング動作を行うことができる。こ
れにより、FET3及びダイオードDを損傷することな
く且つ所定の性能を常に得ることができる。
【0016】図3は本発明の他の実施例を示した回路図
である。本例の制御回路5には、コンデンサを充電する
電流の大小を検出する抵抗R4の電圧降下電圧がバッフ
ァアンプ60及びダイオード61を介して電圧比較回路
52の反転入力端子に入力されている。それに加えて、
本例では、チョークコイルLの2次側巻線に発生した電
圧を抵抗R2及びダイオード62を介して電圧比較回路
52の反転入力端子に導入している。又、ダイオード6
2のアノード側にはツェナーダイオード63と抵抗R1
0が接続されている。従って、電圧比較回路52の反転
入力端子には、コンデンサ充電電流検出電圧と、チョー
クコイルLの2次側巻線に発生する電圧とがダイオード
61及び62を介して入力されるため、結局、両検出電
圧の論理和が電圧比較回路52の反転入力端子に入力さ
れることになり、他の構成は前実施例と同様である。従
って、商用電源1から供給される交流のノイズによっ
て、チョークコイルLの2次側巻線の検出電圧が本来低
くなってはならないはずのところで低くなって、ダイオ
ード62を介して電圧比較回路52の反転入力端子にロ
ーレベルの電圧が入力された場合でも、この時、フライ
ホイールダイオードDに電流が流れていれば、この電流
を抵抗R4で検出して得た検出電圧がダイオード61を
介して電圧比較回路52の反転入力端子に入力されるた
め、この反転入力端子はハイレベルを維持し、これによ
り、FET3をオフ状態に維持することができ、前実施
例と同様の効果がある。
【0017】
【発明の効果】以上記述した如く本発明の電源回路によ
れば、入力される交流電流にノイズが乗っていても、常
にスイッチ素子を正常なタイミングでスイッチングする
ことにより、前記スイッチ素子及びダイオードを損傷す
ることなく、所定の性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電源回路の一実施例を示した回路図。
【図2】図1に示した制御回路の詳細例を示した回路
図。
【図3】本発明の他の実施例を示した図。
【図4】従来の電源回路の一例を示した回路図。
【図5】図4に示した回路の各部の電圧波形例を示した
図。
【図6】図1に示したチョークコイルの2次側巻線に発
生した電圧例を示した図。
【符号の説明】
1…商用電源 2…整流回路 3…FET 4…負荷 5…制御回路 51、52、5
6…電圧比較回路 53…フリップフロップ 54…バッファ
アンプ 55…基準電圧発生回路 57…乗算器 58…アンド回路 59…インバー
タ C、C1、C2…コンデンサ D…ダイオード L…チョークコイル R1〜R9…抵

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電流を整流して得た整流電流をスイ
    ッチ素子によりチョークコイルを通してチョッピングす
    ることにより、前記チョークコイルに電圧を発生させ、
    この電圧と電源電圧の和の電圧をフライホイールダイオ
    ードを通してコンデンサに充電すると共にこのコンデン
    サのエネルギーを負荷に供給する電源回路において、前
    記コンデンサを充電する電流経路内に挿入する抵抗と、
    この抵抗の電圧降下分を検出する検出回路と、この検出
    回路により検出された前記抵抗の電圧降下電圧によって
    前記スイッチ素子のオン、オフ制御を行う制御回路とを
    具備したことを特徴とする電源回路。
  2. 【請求項2】 交流電源を整流して得た脈流電圧をスイ
    ッチ素子によりチョークコイルを通してチョッピングす
    ることにより、前記チョークコイルに電圧を発生させ、
    この電圧と電源電圧の和の電圧をフライホイールダイオ
    ードを通してコンデンサに充電すると共にこのコンデン
    サのエネルギーを負荷に供給する電源回路において、前
    記コンデンサを充電する電流経路内に挿入する抵抗と、
    この抵抗の電圧降下分を検出する第1の検出回路と、前
    記チョークコイルの2次巻線に発生する電圧を検出する
    第2の検出回路と、これら第1、第2の検出回路により
    検出された両電圧の論理和を取る論理回路と、この論理
    回路から出力された電圧によって前記スイッチ素子のオ
    ン、オフ制御を行う制御回路とを具備したことを特徴と
    する電源回路。
JP7348193A 1993-03-31 1993-03-31 電源回路 Pending JPH06284708A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007171899A (ja) * 2005-11-24 2007-07-05 Ricoh Co Ltd 画像形成装置および切換回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007171899A (ja) * 2005-11-24 2007-07-05 Ricoh Co Ltd 画像形成装置および切換回路

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020319