JP2001045756A - Power supply - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 トランスの1次側に電流を断続的に供給する
ことにより、該トランスの2次側に印加された出力電圧
を負荷に供給する電源装置において、前記トランスの1
次側に設けられる平滑コンデンサの容量を低減させるこ
とが可能な電電装置を提供する。
【解決手段】 双方向フォトカプラQ4および抵抗R3
からなる回路によって、商用電源の停電の有無が検出さ
れ、この検出結果に基づいて、停電検知信号ACDWN
*発生用のコンパレータCOMP1に入力される基準電
圧Vxが変更される。
(57) Abstract: A power supply device for supplying an output voltage applied to a secondary side of a transformer to a load by intermittently supplying a current to a primary side of the transformer.
Provided is an electric device capable of reducing the capacity of a smoothing capacitor provided on the next side. SOLUTION: A bidirectional photocoupler Q4 and a resistor R3 are provided.
The presence / absence of a power failure of the commercial power supply is detected by the circuit comprising the power failure detection signal ACDWN
* The reference voltage Vx input to the generation comparator COMP1 is changed.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチングレギ
ュレータ等の電源装置に関し、特に、停電を検知してそ
の予告信号を出力する停電検知回路を備えた電源装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device such as a switching regulator, and more particularly, to a power supply device having a power failure detection circuit for detecting a power failure and outputting a notice signal indicating the power failure.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の電源装置、特にスイッチングレギ
ュレータは、たとえば、図6および図7に示すような方
法で、停電検知を行っていた。この停電検知の方法を説
明する前に、まず、スイッチングレギュレータの動作に
ついて、簡単に説明する。2. Description of the Related Art A conventional power supply device, particularly a switching regulator, detects a power failure by a method as shown in FIGS. 6 and 7, for example. Before describing the method of detecting a power failure, first, the operation of the switching regulator will be briefly described.
【0003】図6は、スイッチングレギュレータの回路
構成の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a circuit configuration of a switching regulator.
【0004】同図において、商用電源Vin(AC)よ
り入力された交流電源は、ダイオードブリッジ回路DB
1およびコンデンサC1により整流されて平滑され、B
点に直流電圧Vin(DC)が印加される。この印加電
圧Vin(DC)は、トランスT1の一次巻線N11を
通してスイッチング素子(FET)Q1にて高周波スイ
ッチングされ、トランスT1の二次巻線N21に矩形パ
ルス電圧が印加され、この矩形パルス電圧は、ダイオー
ドD11,D12,コイルL11およびコンデンサC1
1からなる回路で整流されて平滑され、C点に電圧Vo
が出力される。In FIG. 1, an AC power input from a commercial power supply Vin (AC) is a diode bridge circuit DB.
1 and the capacitor C1, rectified and smoothed, and B
A DC voltage Vin (DC) is applied to the point. This applied voltage Vin (DC) is high-frequency switched by a switching element (FET) Q1 through a primary winding N11 of a transformer T1, and a rectangular pulse voltage is applied to a secondary winding N21 of the transformer T1. , Diodes D11 and D12, coil L11 and capacitor C1
1 is rectified and smoothed by a circuit consisting of
Is output.
【0005】出力電圧Voは、抵抗R11〜R13およ
びツェナダイオードQ3からなる検出回路で検出され、
フォトカプラQ2を介して一次側にフィードバックされ
る。The output voltage Vo is detected by a detection circuit including resistors R11 to R13 and a Zener diode Q3.
The signal is fed back to the primary side via the photocoupler Q2.
【0006】また、一次巻線N11のスイッチングによ
り、一次巻線N12にも電圧が誘起され、この誘起電圧
は、ダイオードD1およびコンデンサC3からなる回路
によって整流されて、制御回路であるPRM.CTL回
路1の電源PVccとなる。PRM.CTL回路1は、
フォトカプラQ2により二次側から伝達されたフィード
バック信号に応じて、スイッチング素子Q1のオン/オ
フ比率を調整し、出力電圧Voが所望の電圧になるよう
に制御する。The switching of the primary winding N11 also induces a voltage in the primary winding N12, and this induced voltage is rectified by a circuit including a diode D1 and a capacitor C3, and the PRM. The power supply PVcc of the CTL circuit 1 is used. PRM. The CTL circuit 1
The on / off ratio of the switching element Q1 is adjusted according to the feedback signal transmitted from the secondary side by the photocoupler Q2, and the output voltage Vo is controlled to a desired voltage.
【0007】次に、上記従来のスイッチングレギュレー
タによる停電検知を説明する。Next, detection of a power failure by the conventional switching regulator will be described.
【0008】出力電圧Voは、次式(1)に従う。[0008] The output voltage Vo follows the following equation (1).
【0009】 Vo=Vin(DC)×(N21/N11)×{Ton/(Ton+Toff )}……(1) ただし、Tonは、スイッチング素子Q1のオン時間を
示し、Toffは、スイッチング素子Q1のオフ時間を
示している。Vo = Vin (DC) × (N21 / N11) × {Ton / (Ton + Toff)} (1) where Ton indicates the on time of the switching element Q1, and Toff indicates the off time of the switching element Q1. Indicates time.
【0010】図7(a)〜(e)は、それぞれ、A点の
電圧Vin(AC)、B点の電圧Vin(DC)、オン
/オフ比率Ton/(Ton+Toff)、出力電圧V
o、停電検知信号ACDWN*の推移を示す図であり、
同図の時刻t1で、商用電源が停電等により遮断される
と、電圧Vin(DC)は、(b)に示すように、徐々
に低下して行く。それに応じて、スイッチング素子Q1
のオン時間Tonを、(1)に示すように、長くして、
出力電圧Voを所望の値に保つような制御がなされる。FIGS. 7A to 7E show a voltage Vin (AC) at point A, a voltage Vin (DC) at point B, an on / off ratio Ton / (Ton + Toff), and an output voltage V, respectively.
o is a diagram showing a transition of a power failure detection signal ACDWN *,
When the commercial power supply is cut off due to a power failure or the like at time t1 in the figure, the voltage Vin (DC) gradually decreases as shown in (b). Accordingly, the switching element Q1
The on-time Ton of is increased as shown in (1),
Control is performed to keep the output voltage Vo at a desired value.
【0011】電圧Vin(DC)が低下し、時刻t3
で、スイッチング素子Q1のオン時間Tonが最大値
(図示例のフォワードコンバータタイプのスイッチング
レギュレータでは、一般にTon(max)={Ton
+Toff}/2である)に到達すると、出力電圧Vo
は、(d)に示すように、低下する。このときの電圧V
in(DC)の値を“Vmr”とし、電圧Vin(D
C)が低下し始める前の値を“Vs”とする。[0011] The voltage Vin (DC) decreases, and at time t3
Then, the on-time Ton of the switching element Q1 is the maximum value (in the forward-switching type switching regulator in the illustrated example, Ton (max) = {Ton in general).
+ Toff} / 2), the output voltage Vo
Decreases as shown in (d). The voltage V at this time
The value of in (DC) is “Vmr”, and the voltage Vin (D
The value before C) starts to decrease is defined as “Vs”.
【0012】停電時により、電圧Vin(DC)が低下
して“Vs”から“Vmr”に到達するまでの時間Ts
hは、出力電圧Po=(Vo×Io)と、コンデンサC
1に蓄えられたエネルギとにより、次式(2)のように
決定される。The time Ts from when the voltage Vin (DC) drops to reach “Vmr” from “Vs” due to the power failure
h is the output voltage Po = (Vo × Io) and the capacitor C
The value is determined as in the following equation (2) based on the energy stored in 1.
【0013】 Tsh=C1/2×{Vs2−Vmr2}/(Po/η)……(2) ただし、ηは、電源回路のエネルギ変換効率を示してい
る。Tsh = C1 / 2 × {Vs 2 −Vmr 2 } / (Po / η) (2) where η indicates the energy conversion efficiency of the power supply circuit.
【0014】ここで、停電検知をするために、電圧Vi
n(DC)を、トランスT1の二次巻線N22、ダイオ
ードD21、コンデンサC21および抵抗R21からな
る電圧Vin(DC)検出回路により検出して、電圧V
in(DC)が“Vmr”に到達する前に、停電検知信
号ACDWN*を発生させて、後段のシステム機器に出
力し、停電が起きたことを通知する。システム機器は、
この信号ACDWN*を受けてメモリ内容を待避するな
ど適切な処置を行う。Here, in order to detect a power failure, the voltage Vi
n (DC) is detected by a voltage Vin (DC) detection circuit including a secondary winding N22 of a transformer T1, a diode D21, a capacitor C21, and a resistor R21.
Before in (DC) reaches “Vmr”, a power failure detection signal ACDWN * is generated and output to a subsequent system device to notify that a power failure has occurred. System equipment
In response to the signal ACDWN *, appropriate measures such as saving the memory contents are performed.
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の電
源装置には、次のような問題があった。However, the conventional power supply has the following problems.
【0016】すなわち、停電等により電圧Vin(D
C)が低下して、停電検知信号ACDWN*を発生させ
る電圧Vin(DC)のレベルを“Vx”とすると、一
般に商用電源では、瞬時停電、瞬時の電圧低下が起こり
得るので、以下の条件A〜Cを考慮して、電圧レベルV
xを決定する必要がある。That is, the voltage Vin (D
Assuming that the level of the voltage Vin (DC) that causes the power failure detection signal ACDWN * to decrease to “Vx” is reduced to “Vx”, generally in a commercial power supply, an instantaneous power failure and an instantaneous voltage drop can occur. To C, the voltage level V
x needs to be determined.
【0017】条件A:商用電源の瞬時停電として、Ts
=20ms(商用1周期)を想定し、定格電圧からの瞬
時停電が発生しても、出力電圧を保持するとともに、停
電検知信号ACDWN*を発生させない 条件B:瞬時の電圧変動を電圧値が定格の70%にて1
0周期(200ms)を想定し、その場合も、出力電圧
を保持するとともに、停電検知信号ACDWN*を発生
させない 条件C:商用電源コンセント抜けや、停電(≫20m
s)によって、停電検知信号ACDWN*を発生させて
から、出力電圧が低下しはじめるまでに、保持時間Th
=10ms(システムがメモリ内容を待避するなど適切
な処置をおこなうのに必要な時間)を確保すること たとえば、Vs=140V、Vmr=80V、Po=V
o×Io=100W、η=0.85、Ts=20msと
して、条件Bを満足させるために、瞬時電圧変動時に
は、停電検知信号ACDWN*を発生させないようにし
たい。Condition A: As an instantaneous blackout of commercial power, Ts
= 20 ms (one cycle of commercial use), the output voltage is maintained and the power failure detection signal ACDWN * is not generated even if a momentary power failure from the rated voltage occurs. 1 at 70% of
Assuming zero cycle (200 ms), in this case, the output voltage is maintained and the power failure detection signal ACDWN * is not generated. Condition C: Disconnection of the commercial power outlet or power failure ($ 20 m
s), the holding time Th after the power failure detection signal ACDWN * is generated until the output voltage starts to decrease.
= 10 ms (time required for the system to take appropriate measures such as saving the memory contents) For example, Vs = 140 V, Vmr = 80 V, Po = V
In order to satisfy the condition B with o × Io = 100 W, η = 0.85, Ts = 20 ms, it is desired not to generate the power failure detection signal ACDWN * at the time of instantaneous voltage fluctuation.
【0018】そこで、瞬時電圧変動時の Vin(DC)=0.7×140=98V=V(dw
n) 以下の電圧、たとえば、Vx=97Vと設定すれば、瞬
時電圧変動時には、停電検知信号ACDWN*は発生し
ないので、条件Bを満足する。Therefore, Vin (DC) at the time of instantaneous voltage fluctuation = 0.7 × 140 = 98V = V (dw
n) If the following voltage is set, for example, Vx = 97 V, the condition B is satisfied because the power failure detection signal ACDWN * is not generated at the time of instantaneous voltage fluctuation.
【0019】次に、条件Aを考える。Next, condition A is considered.
【0020】Vx=97Vに設定した場合に、瞬時停電
が発生しても停電検知信号ACDWN*が発生しないよ
うにするには、 C=2×Ts/{Vs2−Vx2}×{(Vo×Io)/η}……(3) とする必要がある。したがって、 C=2×20ms/{140V2−97V2}×{100W/0.85} ≒40/1000/{10191}×{118} ≒463μF……(4) 以上の容量を用いれば、条件Aを満足する。When Vx = 97 V is set, to prevent the power failure detection signal ACDWN * from being generated even when an instantaneous power failure occurs, C = 2 × Ts / {Vs 2 −Vx 2 } × {(Vo × Io) / η} (3) Therefore, C = 2 × 20 ms / {140 V 2 −97 V 2 } × {100 W / 0.85} {40/1000 / {10191} × {118}} 463 μF (4) Satisfies A.
【0021】次に、条件Cを考える。Next, condition C is considered.
【0022】電源コンセント抜けや、停電発生時には、
停電検知信号ACDWN*が発生してから、実際に出力
電圧が低下するまでの時間Thは、 Th=C1/2×{Vx2−Vmr2}/(Po/η) となる。When a power outlet is disconnected or a power failure occurs,
The time Th from when the power failure detection signal ACDWN * is generated to when the output voltage actually decreases is Th = C1 / 2 × {Vx 2 −Vmr 2 } / (Po / η).
【0023】したがって、 C1=2×(Po/η)×Th/(Vx2−Vmr2) ≒2×118×10ms/(972−802) ≒784μF ……(5) 以上の容量を用いれば、条件Cを満足する。Therefore, C1 = 2 × (Po / η) × Th / (Vx 2 −Vmr 2 ) ≒ 2 × 118 × 10 ms / (97 2 −80 2 ) ≒ 784 μF (5) In this case, the condition C is satisfied.
【0024】上記式(4)および(5)より、平滑コン
デンサC1は、784μF以上の容量が必要である。From the above equations (4) and (5), the smoothing capacitor C1 needs a capacity of 784 μF or more.
【0025】このように、上記従来のスイッチングレギ
ュレータでは、停電検知信号ACDWN*を安定して発
生させるためには、かくも大きな静電容量が必要とな
る。As described above, in the above-described conventional switching regulator, such a large capacitance is required to stably generate the power failure detection signal ACDWN *.
【0026】本発明は、この点に着目してなされたもの
であり、トランスの1次側に商用電源電流を断続的に供
給することにより、該トランスの2次側に印加された出
力電圧を負荷に供給する電源装置において、前記トラン
スの1次側に設けられる平滑コンデンサの容量を低減さ
せることが可能な電電装置を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of this point. By intermittently supplying the commercial power supply current to the primary side of the transformer, the output voltage applied to the secondary side of the transformer is reduced. It is an object of the present invention to provide a power supply device that supplies a load and that can reduce the capacity of a smoothing capacitor provided on the primary side of the transformer.
【0027】[0027]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、トランスの1次側に商用電源を整流平滑
した出力を断続して供給することにより、該トランスの
2次側に印加された出力電圧を負荷に供給する電源装置
において、前記商用電源の電源供給が停電により停止し
たことを検出する停電検出回路と、前記商用電源電圧を
整流して平滑するために、前記トランスの1次側に設け
られた、少なくとも平滑コンデンサを含む整流平滑回路
と、該整流平滑回路によって整流されて平滑された商用
電源の電圧値を検出する電圧検出回路と、該電圧検出回
路によって検出された電圧値が基準電圧値を下回ったと
きに、停電予告信号を出力する信号出力回路と、前記停
電検出回路による停電検出の有無に応じて、前記基準電
圧値を可変制御する制御回路とを有することを特徴とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION To achieve the above object, the present invention provides an intermittent supply of a rectified and smoothed commercial power supply to a primary side of a transformer, thereby applying the output to the secondary side of the transformer. A power failure detection circuit for detecting that the power supply of the commercial power supply has stopped due to a power failure, and a power supply device for rectifying and smoothing the commercial power supply voltage. A rectifying and smoothing circuit including at least a smoothing capacitor, a voltage detecting circuit for detecting a voltage value of a commercial power supply rectified and smoothed by the rectifying and smoothing circuit, and a voltage detected by the voltage detecting circuit. When the value falls below the reference voltage value, a signal output circuit that outputs a power failure notice signal, and variably controls the reference voltage value in accordance with the presence or absence of power failure detection by the power failure detection circuit. And having a control circuit.
【0028】また、好ましくは、前記停電検出回路は、
前記トランスの1次側に設けられていることを特徴とす
る。[0028] Preferably, the power failure detection circuit comprises:
It is provided on the primary side of the transformer.
【0029】さらに、好ましくは、前記出力電圧を所定
の電圧値に制御するために、前記トランスの2次側に設
けられた制御回路を有し、前記停電検出回路は、前記制
御回路からの出力に基づいて、停電検出を行うことを特
徴とする。Further, preferably, a control circuit is provided on a secondary side of the transformer for controlling the output voltage to a predetermined voltage value, and the power failure detection circuit includes an output from the control circuit. The power failure detection is performed based on
【0030】[0030]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0031】図1は、本発明の第1の実施の形態に係る
電源装置の回路構成を示す電気回路図である。FIG. 1 is an electric circuit diagram showing a circuit configuration of the power supply device according to the first embodiment of the present invention.
【0032】本実施の形態の電源装置は、前記図6の従
来の電源装置に対して、抵抗R3および双方向フォトカ
プラQ4からなる回路を設けるとともに、停電検知信号
ACDWN*を発生させるときの基準電圧Vxを可変に
した点のみが異なっているので、図1中、図6と同様の
要素には同一符号を付して、その説明を省略する。The power supply device of the present embodiment is different from the conventional power supply device of FIG. 6 in that a circuit including a resistor R3 and a bidirectional photocoupler Q4 is provided and a reference for generating a power failure detection signal ACDWN *. Since the only difference is that the voltage Vx is variable, in FIG. 1, the same elements as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0033】図1において、双方向フォトカプラQ4お
よび抵抗R3により商用電源の停電を検出する。その結
果に基づいて、停電検知信号ACDWN*発生用のコン
パレータCOMP1に入力される基準電圧Vxを変更す
る。In FIG. 1, a power failure of a commercial power supply is detected by a bidirectional photocoupler Q4 and a resistor R3. Based on the result, the reference voltage Vx input to the comparator COMP1 for generating the power failure detection signal ACDWN * is changed.
【0034】図2は、双方向フォトカプラQ4の出力に
応じて基準電圧Vxを変更する電気回路の一例を示す図
である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an electric circuit for changing the reference voltage Vx according to the output of the bidirectional photocoupler Q4.
【0035】同図において、商用電源電圧Vin(A
C)が供給されているときは、双方向フォトカプラQ4
がオンとなって、トランジスタQ31がオフとなる。こ
れにより、トランジスタQ32がオンするので、停電検
知信号ACDWN*発生用のコンパレータCOMP1に
入力される基準電圧Vxは、ツェナダイオードZD31
のツェナ電圧を抵抗R35、R36で分圧した値 Vx=ZD31×R36/(R35+R36) となる。In the figure, the commercial power supply voltage Vin (A
C) is supplied, the bidirectional photocoupler Q4
Is turned on, and the transistor Q31 is turned off. As a result, the transistor Q32 is turned on, so that the reference voltage Vx input to the comparator COMP1 for generating the power failure detection signal ACDWN * becomes the Zener diode ZD31.
The voltage Vx = ZD31 × R36 / (R35 + R36) obtained by dividing the Zener voltage by the resistors R35 and R36.
【0036】停電等により、商用電源電圧Vin(A
C)が供給されていないときは、双方向フォトカプラQ
4がオフとなって、トランジスタQ31がオンとなる。
これにより、トランジスタQ32がオフするので、停電
検知信号ACDWN*発生用のコンパレータCOMP1
に入力される基準電圧Vxは、ツェナダイオードZDの
ツェナ電圧を抵抗R35、R36、R37で分圧した値 Vx=ZD31×(R36+R37)/(R35+R3
6+R37) となる。Due to a power failure or the like, the commercial power supply voltage Vin (A
When C) is not supplied, the bidirectional photocoupler Q
4 is turned off, and the transistor Q31 is turned on.
As a result, the transistor Q32 is turned off, so that the comparator COMP1 for generating the power failure detection signal ACDWN *
Is a value obtained by dividing the Zener voltage of the Zener diode ZD by the resistors R35, R36 and R37. Vx = ZD31 × (R36 + R37) / (R35 + R3
6 + R37).
【0037】このように、基準電圧Vxは、商用電源の
停電を検出したときに、直ちに変更される。As described above, the reference voltage Vx is immediately changed when a power failure of the commercial power supply is detected.
【0038】次に、本実施の形態の電源装置を、前記従
来の電源装置に対して、上述のように改良したことによ
り、平滑コンデンサC1の静電容量がどの程度削減され
るかを、具体例を用いて説明する。Next, how the capacitance of the smoothing capacitor C1 is reduced by improving the power supply device of the present embodiment with respect to the conventional power supply device as described above will be described. This will be described using an example.
【0039】出力電力Po=Vo×Io=100W、電
源回路のエネルギ変換効率η=0.85の電源におい
て、 直流入力電圧Vin(DC)=140V=Vs とし、停電時間Ts=20msの停電が発生したとき
に、時間Ts後の直流入力電圧Vin(DC)=Vxと
すれば、 C1/2×{Vs2−Vx2}=(Po/η)×Ts……(6) という等式が成立する。In a power supply having an output power Po = Vo × Io = 100 W and an energy conversion efficiency η = 0.85 of the power supply circuit, a DC input voltage Vin (DC) = 140 V = Vs, and a power failure occurs for a power failure time Ts = 20 ms. Then, if the DC input voltage Vin (DC) = Vx after the time Ts, the following equation holds: C1 / 2 × {Vs 2 −Vx 2 } = (Po / η) × Ts (6) I do.
【0040】また、直流入力電圧Vin(DC)が基準
電圧Vxになり、停電検知信号ACDWN*が発生し
て、時間Th=10ms後に直流入力電圧Vin(D
C)=Vmr=80Vに到達して、出力が低下し始める
とすると、 C1/2×{Vx2−Vmr2}=(Po/η)×Th……(7) という等式が成立する。Further, the DC input voltage Vin (DC) becomes the reference voltage Vx, a power failure detection signal ACDWN * is generated, and after the time Th = 10 ms, the DC input voltage Vin (DC)
Assuming that C) = Vmr = 80 V and the output starts to decrease, the following equation holds: C1 / 2 × {Vx 2 −Vmr 2 } = (Po / η) × Th (7)
【0041】上記式(6)および(7)より C1=2×(Po/η)×(Ts+Th)/(Vs2−Vmr2)……(8) ≒536μF Vx=√{(Th×Vs2+Ts×Vmr2)/(Ts+Th)}……(9) ≒103.9V つまり、商用電源の停電を検知した場合は、Vx=10
3.9Vとし、商用電源の停電を検出していない場合
は、Vx=97Vとすれば、平滑コンデンサC1の静電
容量は、“536μF”でよいことになる。From the above equations (6) and (7), C1 = 2 × (Po / η) × (Ts + Th) / (Vs 2 −Vmr 2 ) (8) ≒ 536 μF Vx = √ {(Th × Vs 2) + Ts × Vmr 2 ) / (Ts + Th)} (9) ≒ 103.9 V That is, when a power failure of the commercial power supply is detected, Vx = 10
When 3.9 V is set and a power failure of the commercial power supply is not detected, if Vx = 97 V, the capacitance of the smoothing capacitor C1 may be “536 μF”.
【0042】したがって、536μF/784μF=6
8.4%の容量まで平滑コンデンサC1の静電容量を削
減させることができる。Therefore, 536 μF / 784 μF = 6
The capacitance of the smoothing capacitor C1 can be reduced to 8.4%.
【0043】このように、本実施の形態では、平滑コン
デンサC1の静電容量を削減させることができ、これに
より、電源装置の製造コストおよびサイズを低減させる
ことができる。As described above, in the present embodiment, the capacitance of the smoothing capacitor C1 can be reduced, thereby reducing the manufacturing cost and the size of the power supply device.
【0044】さらに、平滑コンデンサC1の容量を削減
することで、商用電源から平滑コンデンサC1への突入
電流のエネルギも削減させることができ、商用電源から
平滑コンデンサC1までの直列構成要素、たとえば、ス
イッチ(図示せず)、突入制限回路(図示せず)等もよ
り低定格の部品を用いることができる。Further, by reducing the capacity of the smoothing capacitor C1, the energy of the rush current from the commercial power supply to the smoothing capacitor C1 can be reduced, and a series component from the commercial power supply to the smoothing capacitor C1, for example, a switch (Not shown), a rush limiting circuit (not shown) and the like can also use lower rated components.
【0045】次に、本発明の第2の実施の形態に係る電
源装置を説明する。Next, a power supply device according to a second embodiment of the present invention will be described.
【0046】前記第1の実施の形態の電源装置は、商用
電源の停電を検出するのに、直接、直流入力電圧Vin
(AC)を観測するようにしたが、本実施の形態の電源
装置は、二次側のみで、商用電源の停電を検出するよう
にした点が異なっている。このように構成することで、
図3のB点にて、基板構成が分かれている場合など、直
接一次側の入力電圧を観測できない場合に、本発明は有
用である。The power supply according to the first embodiment detects the power failure of the commercial power supply directly by using the DC input voltage Vin.
Although (AC) is observed, the power supply device according to the present embodiment is different in that only the secondary side detects a power failure of the commercial power supply. With this configuration,
The present invention is useful when the input voltage on the primary side cannot be directly observed, such as when the substrate configuration is divided at point B in FIG.
【0047】図3は、本実施の形態の電源装置の回路構
成を示す電気回路図である。同図中、前記図6と同様の
要素には同一符号を付して、その説明を省略する。FIG. 3 is an electric circuit diagram showing a circuit configuration of the power supply device according to the present embodiment. In the figure, the same elements as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0048】図3において、商用電源周波数検出回路2
は、ツェナダイオードQ3の出力に含まれる商用電源の
周波数成分により停電を検出し、その結果に基づいて、
停電検知信号ACDWN*発生用のコンパレータCOM
P1に入力される基準電圧Vxを変更する。In FIG. 3, the commercial power supply frequency detecting circuit 2
Detects a power failure based on the frequency component of the commercial power included in the output of the Zener diode Q3, and based on the result,
Comparator COM for generating power failure detection signal ACDWN *
The reference voltage Vx input to P1 is changed.
【0049】図5(a)〜(d)は、それぞれ、A点、
B点、C点、D点に印加される電圧の推移を示す図であ
る。FIGS. 5A to 5D respectively show point A,
FIG. 4 is a diagram showing changes in voltages applied to points B, C, and D.
【0050】同図において、商用電源から入力された交
流電圧Vin(AC)は、ダイオードブリッジ回路DB
1およびコンデンサC1により整流されて平滑され、B
点に発生する電圧Vin(DC)は、商用電源周波数の
2倍の周波数成分を持つ脈流となる。もし、PRM.C
TL回路1が一定のオン/オフにてスイッチング素子Q
1をスイッチングすると、出力電圧Voは、C点にて、
B点と相似な脈流となってしまう。これを回避するため
に、抵抗R11〜R13およびツェナダイオードQ3か
らなる出力電圧検出回路により、この脈流を検出して、
フォトカプラQ2により、一次側のPRM.CTL回路
1にフィードバックする。In the figure, an AC voltage Vin (AC) input from a commercial power supply is connected to a diode bridge circuit DB.
1 and the capacitor C1, rectified and smoothed, and B
The voltage Vin (DC) generated at the point becomes a pulsating flow having a frequency component twice as high as the commercial power supply frequency. If PRM. C
When the TL circuit 1 is turned on / off at a constant rate, the switching element Q
When switching 1, the output voltage Vo becomes
A pulsating flow similar to point B results. In order to avoid this, the pulsating current is detected by an output voltage detecting circuit including resistors R11 to R13 and a Zener diode Q3.
The primary-side PRM. This is fed back to the CTL circuit 1.
【0051】出力電圧検出回路2とPRM.CTL回路
1の制御応答速度は、商用電源周波数の1周期よりも充
分に速く(3kHz程度)設定されているのが一般的で
ある。したがって、この脈流成分は打ち消されて、出力
電圧Voには、脈流成分はなくなっている(または、充
分に小さい)。その結果、D点には、商用電源周波数の
2倍のリプルを持つ電圧が印加されることになる。これ
を、商用電源周波数検出回路2が検出することで、停電
を検出することができる。The output voltage detecting circuit 2 and the PRM. Generally, the control response speed of the CTL circuit 1 is set sufficiently faster (about 3 kHz) than one cycle of the commercial power supply frequency. Therefore, the pulsating component is canceled and the pulsating component is eliminated (or sufficiently small) in the output voltage Vo. As a result, a voltage having a ripple twice the commercial power frequency is applied to point D. The power failure can be detected by detecting this by the commercial power frequency detection circuit 2.
【0052】図4は、この商用電源周波数検出回路2の
構成の一例を示す電気回路図であり、同図の商用電源周
波数検出回路2は、D点の脈流成分を増幅回路により増
幅し、その交流成分により、トランジスタQ32をオン
しようとするものである。FIG. 4 is an electric circuit diagram showing an example of the configuration of the commercial power supply frequency detection circuit 2. The commercial power supply frequency detection circuit 2 in FIG. 4 amplifies a pulsating component at point D by an amplifier circuit. The transistor Q32 is turned on by the AC component.
【0053】このように構成することにより、本実施の
形態でも、前記第1の実施の形態と同様の効果を得るこ
とができる。With this configuration, the present embodiment can provide the same effects as those of the first embodiment.
【0054】[0054]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
停電検出回路による商用電源の停電検出を、電圧検出回
路による整流平滑後の商用電源電圧値の検出と独立に行
い、商用電源が停電の場合と、商用電源が電圧変動を生
じた場合とを区別して、停電予告信号を出力する信号出
力回路の基準電圧値を可変制御し、前記停電予告信号の
出力タイミングを変更するようにしたので、整流平滑回
路に含まれる平滑コンデンサの静電容量を低減させるこ
とができ、これにより、装置全体の製造コストを低減さ
せることができるとともに、そのサイズを縮小させるこ
とができる。As described above, according to the present invention,
The power failure detection circuit detects the power failure of the commercial power supply independently of the detection of the rectified and smoothed commercial power supply voltage value by the voltage detection circuit to distinguish between a commercial power failure and a commercial power supply voltage fluctuation. Separately, since the reference voltage value of the signal output circuit that outputs the power failure notice signal is variably controlled to change the output timing of the power failure notice signal, the capacitance of the smoothing capacitor included in the rectifying and smoothing circuit is reduced. As a result, the manufacturing cost of the entire device can be reduced, and the size of the device can be reduced.
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る電源装置の回
路構成を示す電気回路図である。FIG. 1 is an electric circuit diagram showing a circuit configuration of a power supply device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1のコンパレータに入力される基準電圧を変
更する電気回路の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an electric circuit that changes a reference voltage input to a comparator in FIG. 1;
【図3】本発明の第2の実施の形態に係る電源装置の回
路構成を示す電気回路図である。FIG. 3 is an electric circuit diagram showing a circuit configuration of a power supply device according to a second embodiment of the present invention.
【図4】図3の商用電源周波数検出回路の構成の一例を
示す電気回路図である。FIG. 4 is an electric circuit diagram showing an example of a configuration of a commercial power frequency detection circuit of FIG. 3;
【図5】図3のA点〜D点にそれぞれ印加される電圧の
推移を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing changes in voltages applied to points A to D in FIG. 3;
【図6】従来の電源装置の回路構成を示す電気回路図で
ある。FIG. 6 is an electric circuit diagram showing a circuit configuration of a conventional power supply device.
【図7】図6のA点、B点およびC点にそれぞれ印加さ
れる電圧、スイッチング素子のオン/オフ比率および停
電検知信号の推移の一例を示す図である。7 is a diagram showing an example of changes in voltages applied to points A, B, and C in FIG. 6, on / off ratios of switching elements, and power failure detection signals.
1 PRM.CTL回路 2 商用電源周波数検出回路 3 増幅回路 C1 平滑コンデンサ C31 コンデンサ C41,C42 コンデンサ COMP1 コンパレータ D41 ダイオード DB1 ダイオードブリッジ回路 N11 1次側巻き線 N12 1次側巻き線 Q31,Q32 トランジスタ Q4 双方向フォトカプラ R3 抵抗 R31〜R37 抵抗 R41,R42 抵抗 T1 トランス ZD31 ツェナダイオード 1 PRM. CTL circuit 2 Commercial power frequency detection circuit 3 Amplifier circuit C1 Smoothing capacitor C31 Capacitor C41, C42 Capacitor COMP1 Comparator D41 Diode DB1 Diode bridge circuit N11 Primary winding N12 Primary winding Q31, Q32 Transistor Q4 Bidirectional photocoupler R3 Resistance R31 to R37 Resistance R41, R42 Resistance T1 Transformer ZD31 Zener diode
Claims (3)
した出力を断続して供給することにより、該トランスの
2次側に印加された出力電圧を負荷に供給する電源装置
において、 前記商用電源の電源供給が停電により停止したことを検
出する停電検出回路と、 前記商用電源電圧を整流して平滑するために、前記トラ
ンスの1次側に設けられた、少なくとも平滑コンデンサ
を含む整流平滑回路と、 該整流平滑回路によって整流されて平滑された商用電源
の電圧値を検出する電圧検出回路と、 該電圧検出回路によって検出された電圧値が基準電圧値
を下回ったときに、停電予告信号を出力する信号出力回
路と、 前記停電検出回路による停電検出の有無に応じて、前記
基準電圧値を可変制御する制御回路とを有することを特
徴とする電源回路。1. A power supply apparatus for intermittently supplying an output obtained by rectifying and smoothing commercial power to a primary side of a transformer to supply an output voltage applied to a secondary side of the transformer to a load. A power failure detection circuit that detects that the power supply of the power supply has stopped due to a power failure; and a rectifying / smoothing circuit including at least a smoothing capacitor provided on a primary side of the transformer for rectifying and smoothing the commercial power supply voltage. A voltage detection circuit for detecting a voltage value of a commercial power supply rectified and smoothed by the rectification and smoothing circuit; and a power failure notice signal when the voltage value detected by the voltage detection circuit falls below a reference voltage value. A power supply circuit, comprising: a signal output circuit that outputs a signal; and a control circuit that variably controls the reference voltage value depending on whether or not a power failure is detected by the power failure detection circuit.
次側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載
の電源回路。2. The power failure detection circuit according to claim 1, wherein
The power supply circuit according to claim 1, wherein the power supply circuit is provided on a next side.
ために、前記トランスの2次側に設けられた制御回路を
有し、 前記停電検出回路は、前記制御回路からの出力に基づい
て、停電検出を行うことを特徴とする請求項1に記載の
電源回路。3. A control circuit provided on a secondary side of the transformer for controlling the output voltage to a predetermined voltage value, wherein the power failure detection circuit is based on an output from the control circuit. The power supply circuit according to claim 1, wherein the power failure detection is performed.
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