(57)【要約】      （修正有）【課題】倍電圧／全波整流切換回路の待機時の消費電力を低減するとともに、切換スイッチの誤動作を防ぐことが可能な電源装置を提供する。【解決手段】整流手段と、前記整流手段を全波整流モードまたは倍電圧整流モードに切換える第１スイッチSW1と、第１スイッチSW1のオン／オフ動作を制御する第１スイッチ制御手段CT1と、交流電源の電圧レベルを検出してこの交流電圧レベルに応じた出力信号を第１スイッチ制御手段CT1に出力する入力電圧検出手段2とを含む電源装置において、第１スイッチ制御手段CT1は、入力電圧検出手段2によって検出される入力電圧レベルが第１上限値以下であり、かつ、外部より待機解除信号3が入力されたときにのみ、第１スイッチSW1をオンすることを特徴とする。他の変形例として、入力電圧検出手段2の代わりに出力電圧検出手段5を、又は、これらの電圧検出手段の両方を用いる場合も可能である。【選択図】図１
2010178594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源の交流電圧を直流電圧に変換する整流手段と、
オン動作時に前記整流手段を全波整流モードから倍電圧整流モードに切換える第１スイッチと、
前記第１スイッチのオン／オフ動作を制御する第１スイッチ制御手段と、
前記交流電源の電圧レベルを検出してこの交流電圧レベルに応じた出力信号を前記第１スイッチ制御手段に出力する入力電圧検出手段とを含み、
前記交流電源から出力される交流電圧を直流電圧に変換して負荷に供給する電源装置において、
前記第１スイッチ制御手段は、前記入力電圧検出手段によって検出される入力電圧レベルが第１上限値以下であり、かつ、外部より待機解除信号が入力されたときにのみ、前記第１スイッチをオンすることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記整流手段は、ダイオードブリッジ回路と該ダイオードブリッジ回路の正負出力端子間に直列に接続された少なくとも２つの分圧コンデンサからなり、前記第１スイッチは、前記少なくとも２つのコンデンサの中間点と前記ダイオードブリッジ回路の交流入力端子間に接続されることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記第１スイッチは、電磁リレーであり、
前記第１スイッチ制御手段は、前記第１スイッチを駆動するための励磁コイルと、前記励磁コイルに直列に接続された第２スイッチと、前記入力電圧検出手段の出力信号と前記待機解除信号とが入力され、前記第２スイッチのオン／オフ動作を制御する第２スイッチ制御手段とを含み、
前記第２スイッチ制御手段は、前記入力電圧検出手段によって検出される入力電圧レベルが第１上限値以下であり、かつ、前記待機解除信号が入力されたときにのみ、前記第２スイッチをオンし、前記励磁コイルは、前記第２スイッチがオンのときにのみ、前記第１スイッチをオンすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記第１スイッチは、電磁リレーであり、
前記第１スイッチ制御手段は、前記第１スイッチを駆動するための励磁コイルと、前記励磁コイルに直列に接続された第３，第４スイッチと、前記待機解除信号が入力されて、前記第３スイッチのオン／オフ動作を制御する第３スイッチ制御手段と、前記入力電圧検出手段の出力信号が入力されて、前記第４スイッチのオン／オフ動作を制御する第４スイッチ制御手段とを備え、
前記第３スイッチ制御手段は、前記待機解除信号が入力されるときに前記第３スイッチをオンし、前記第４スイッチ制御手段は、前記入力電圧検出手段によって検出される入力電圧レベルが第１上限値以下であるとき前記第４スイッチをオンし、前記励磁コイルは、前記第３スイッチおよび第４スイッチの両方がオンのときにのみ、前記第１スイッチをオンすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電源装置。
【請求項５】
交流電源の交流電圧を直流電圧に変換する整流手段と、
オン動作時に前記整流手段を全波整流モードから倍電圧整流モードに切換える第１スイッチと、
前記第１スイッチのオン／オフ動作を制御する第１スイッチ制御手段と、
前記整流手段と前記第１スイッチを含む電圧制御手段から出力される前記直流電圧の電圧レベルを検出してこの直流電圧レベルに応じた出力信号を前記第１スイッチ制御手段に出力する出力電圧検出手段とを含み、
前記交流電源から出力される交流電圧を直流電圧に変換して負荷に供給する電源装置において、
前記第１スイッチ制御手段は、前記出力電圧検出手段によって検出される出力電圧レベルが第２上限値以下であり、かつ、外部より待機解除信号が入力されたときにのみ、前記第１スイッチをオンすることを特徴とする電源装置。
【請求項６】
前記整流手段は、ダイオードブリッジ回路と該ダイオードブリッジ回路の正負出力端子間に直列に接続された少なくとも２つの分圧コンデンサからなり、前記第１スイッチは、前記少なくとも２つのコンデンサの中間点と前記ダイオードブリッジ回路の交流入力端子間に接続され、前記第１スイッチは、電磁リレーであり、
前記第１スイッチ制御手段は、前記第１スイッチを駆動するための励磁コイルと、前記励磁コイルに直列に接続された第２スイッチと、前記出力電圧検出手段の出力信号と前記待機解除信号とが入力され、前記第２スイッチのオン／オフ動作を制御する第２スイッチ制御手段とを含み、
前記第２スイッチ制御手段は、前記出力電圧検出手段によって検出される出力電圧レベルが第２上限値以下であり、かつ、前記待機解除信号が入力されたときにのみ、前記第２スイッチをオンし、前記励磁コイルは、前記第２スイッチがオンのときにのみ、前記第１スイッチをオンすることを特徴とする請求項５に記載の電源装置。
【請求項７】
前記整流手段は、ダイオードブリッジ回路と該ダイオードブリッジ回路の正負出力端子間に直列に接続された少なくとも２つの分圧コンデンサからなり、前記第１スイッチは、前記少なくとも２つのコンデンサの中間点と前記ダイオードブリッジ回路の交流入力端子間に接続され、前記第１スイッチは、電磁リレーであり、
前記第１スイッチ制御手段は、前記第１スイッチを駆動するための励磁コイルと、前記励磁コイルに直列に接続された第３，第４スイッチと、前記待機解除信号が入力されて、前記第３スイッチのオン／オフ動作を制御する第３スイッチ制御手段と、前記前記入力検出手段の出力信号が入力されて、前記第４スイッチのオン／オフ動作を制御する第４スイッチ制御手段とを備え、
前記第３スイッチ制御手段は、前記待機解除信号が入力されるときに前記第３スイッチをオンし、前記第４スイッチ制御手段は、前記出力電圧検出手段によって検出される出力電圧レベルが第２上限値以下であるとき前記第４スイッチをオンし、前記励磁コイルは、前記第３スイッチおよび第４スイッチの両方がオンのときにのみ、前記第１スイッチをオンすることを特徴とする請求項５に記載の電源装置。
【請求項８】
交流電源の交流電圧を直流電圧に変換する整流手段と、
オン動作時に前記整流手段を全波整流モードから倍電圧整流モードに切換える第１スイッチと、
前記第１スイッチのオン／オフ動作を制御する第１スイッチ制御手段と、
前記交流電源の電圧レベルを検出してこの交流電圧レベルに応じた出力信号を前記第１スイッチ制御手段に出力する入力電圧検出手段と、
前記整流手段と前記第１スイッチを含む電圧制御手段から出力される前記直流電圧の電圧レベルを検出してこの直流電圧レベルに応じた出力信号を前記第１スイッチ制御手段に出力する出力電圧検出手段とを含み、
前記交流電源から出力される交流電圧を直流電圧に変換して負荷に供給する電源装置において、
前記第１スイッチ制御手段は、前記入力電圧検出手段によって検出される入力電圧レベルが第１上限値以下であり、かつ、前記出力電圧検出手段によって検出される出力電圧レベルが第２上限値以下であり、かつ、外部より待機解除信号が入力されたときにのみ、前記第１スイッチをオンすることを特徴とする電源装置。
【請求項９】
前記整流手段は、ダイオードブリッジ回路と該ダイオードブリッジ回路の正負出力端子間に直列に接続された少なくとも２つの分圧コンデンサからなり、前記第１スイッチは、前記少なくとも２つのコンデンサの中間点と前記ダイオードブリッジ回路の交流入力端子間に接続され、前記第１スイッチは、電磁リレーであり、
前記第１スイッチ制御手段は、前記第１スイッチを駆動するための励磁コイルと、前記励磁コイルに直列に接続された第２スイッチと、前記入力電圧検出手段及び前記出力電圧検出手段の各出力信号と前記待機解除信号とが入力され、前記第２スイッチのオン／オフ動作を制御する第２スイッチ制御手段とを含み、
前記第２スイッチ制御手段は、前記入力電圧検出手段によって検出される入力電圧レベルが第１上限値以下であり、かつ、前記出力電圧検出手段によって検出される出力電圧レベルが第２上限値以下であり、かつ、前記待機解除信号が入力されたときにのみ、前記第２スイッチをオンし、前記励磁コイルは、前記第２スイッチがオンのときにのみ、前記第１スイッチをオンすることを特徴とする請求項８に記載の電源装置。
【請求項１０】
前記整流手段は、ダイオードブリッジ回路と該ダイオードブリッジ回路の正負出力端子間に直列に接続された少なくとも２つの分圧コンデンサからなり、前記第１スイッチは、前記少なくとも２つのコンデンサの中間点と前記ダイオードブリッジ回路の交流入力端子間に接続され、前記第１スイッチは、電磁リレーであり、
前記第１スイッチ制御手段は、前記第１スイッチを駆動するための励磁コイルと、前記励磁コイルに直列に接続された第３，第４スイッチと、前記待機解除信号が入力されて、または、前記待機解除信号および前記出力電圧検出手段の出力信号が入力されて前記第３スイッチのオン／オフ動作を制御する第３スイッチ制御手段と、前記入力電圧検出手段及び前記出力電圧検出手段の各出力信号が入力されて、前記第４スイッチのオン／オフ動作を制御する第４スイッチ制御手段とを備え、
前記第３スイッチ制御手段は、前記待機解除信号が入力されるとき、または前記待機解除信号が入力され、かつ前記出力電圧検出手段によって検出される出力電圧レベルが第２上限値以下のときに前記第３スイッチをオンし、
前記第４スイッチ制御手段は、前記入力電圧検出手段によって検出される入力電圧レベルが第１上限値以下であり、かつ前記出力電圧検出手段によって検出される出力電圧レベルが第２上限値以下のときにのみ前記第４スイッチをオンし、前記励磁コイルは、前記第３スイッチおよび第４スイッチの両方がオンのときにのみ、前記第１スイッチをオンすることを特徴とする請求項８に記載の電源装置。
【請求項１１】
前記第１スイッチ制御手段は、第１下限値をさらに有し、前記第１上限値と前記第１下限値との間にヒステリシス特性を有するように設定したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電源装置。
【請求項１２】
前記第１スイッチ制御手段は、第２下限値をさらに有し、前記第２上限値と前記第２下限値との間にヒステリシス特性を有するように設定したことを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の電源装置。
【請求項１３】
前記第１スイッチ制御手段は、第１下限値または／および第２下限値をさらに有し、前記第１上限値と前記第１下限値との間または／および前記第２上限値と前記第２下限値との間にヒステリシス特性を有するように設定したことを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかに記載の電源装置。
【請求項１４】
前記入力電圧検出手段は遅延機能を有し、前記入力電圧検出手段によって検出される入力電圧レベルが第１上限値以下になっても、所定時間が経過するまでは検出した前記入力電圧レベルに応じた出力信号を前記第１スイッチ制御手段に出力しないことを特徴とする請求項１ないし４、請求項８ないし１０、請求項１１および請求項１３のいずれかに記載の電源装置。
【請求項１５】
前記第１スイッチ制御手段は、入力される前記待機解除信号と前記第１スイッチ制御手段の内部回路との間を絶縁するための絶縁回路を有することを特徴とする請求項１ないし１４のいずれかに記載の電源装置。
【請求項１６】
前記絶縁回路は、フォトカプラあるいはトランスであることを特徴とする請求項１５に記載の電源装置。
【請求項１７】
前記第１スイッチは、半導体素子であることを特徴とする請求項１，５，８のいずれかに記載の電源装置。
【請求項１８】
前記待機解除信号として、負荷を駆動するためのパワーオン信号が用いられることを特徴とする請求項１ないし１７のいずれかに記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電源から出力される交流電圧を直流電圧に変換して負荷に供給する電源装置に関し、特に、交流電圧の整流を全波整流方式と倍電圧整流方式とに切換える整流回路を有する電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、商用交流電源などの交流電圧を入力して直流電圧を得る電源装置においては、交流電圧を整流平滑化して安定化前の直流電圧（整流平滑電圧）を得るための整流回路が備えられる。そして、このような整流回路として、ＡＣ１００Ｖ系とＡＣ２００Ｖ系の商用交流電源に対応可能な整流回路が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
この整流回路では、ＡＣ１００Ｖ系の商用交流電源が入力される場合は、倍電圧整流回路に切換えが行われ、ＡＣ２００Ｖ系の商用交流電源が入力される場合は、例えば、ブリッジ整流回路による等倍電圧（全波）整流回路に切換えが行われるようになっている。このようにして、切換えが行われることでＡＣ１００Ｖ系とＡＣ２００Ｖ系とで、ほぼ同等レベルの整流平滑電圧が得られることになる。
【０００４】
特許文献１には、図２２に示す整流回路１００が開示されている。この整流回路１００は、ダイオードＤ１０１〜Ｄ１０４をブリッジ接続してなる整流ブリッジＤＢ、この整流ブリッジＤＢの出力端ＤＯ１，ＤＯ２間に直列接続されたコンデンサＣ１０１，Ｃ１０２（第１，第２コンデンサ）、上記整流ブリッジＤＢの入力端ＤＩ１，ＤＩ２の一方、例えば入力端ＤＩ２と上記コンデンサＣ１０１，Ｃ１０２の接続点ＣＮとの間に介在されるスイッチＳＷ１０１及び入力電圧検出部１０３から構成されている。
【０００５】
整流ブリッジＤＢは、入力端子Ｐ１０１，Ｐ１０２に交流電源１０１が接続されることにより、この交流電源１０１からの交流電圧を整流して出力端ＤＯ１，ＤＯ２から出力するものである。コンデンサＣ１０１，Ｃ１０２は、整流ブリッジＤＢからの出力を平滑して負荷１０２に供給するものである。
【０００６】
入力電圧検出部１０３は、入力端子Ｐ１０１，Ｐ１０２に接続された交流電源１０１からの入力電圧のレベルを検出し、この検出された入力電圧が１００Ｖを中心とする予め設定された電圧範囲内にある場合には、切換信号を出力してスイッチＳＷ１０１をオンにするものである。また、スイッチＳＷ１０１は、入力端子Ｐ１０１，Ｐ１０２に交流電源１０１が接続される前の初期状態ではオフに設定されるようになっている。
【０００７】
そして、スイッチＳＷ１０１がオンした場合、交流電源１０１からの電流は、入力端子Ｐ１０１側が正極となる半サイクルでは、入力端子Ｐ１０１、ダイオードＤ１０２、コンデンサＣ１０１及びスイッチＳＷ１０１を通って入力端子Ｐ１０２へ帰還し、一方、入力端子Ｐ１０２側が正極となる半サイクルでは、入力端子Ｐ１０２、スイッチＳＷ１０１、コンデンサＣ１０２及びダイオードＤ１０１を通って入力端子Ｐ１０１へ帰還する。従って、負荷１０２には、半サイクル毎にコンデンサＣ１０１，Ｃ１０２に交互に印加された１００Ｖの整流電圧が直列で印加されて（倍電圧整流）、負荷１０２に供給されるようになっている。
【０００８】
また、スイッチＳＷ１０１がオフの場合、交流電源１０１からの電流は、入力端子Ｐ１０１側が正極となる半サイクルでは、入力端子Ｐ１０１、ダイオードＤ１０２、コンデンサＣ１０１，Ｃ１０２及びダイオードＤ１０３を通って入力端子Ｐ１０２へ帰還し、一方、入力端子Ｐ１０２側が正極となる半サイクルでは、入力端子Ｐ１０２、ダイオードＤ１０４、コンデンサＣ１０１，Ｃ１０２及びダイオードＤ１０１を通って入力端子Ｐ１０１へ帰還する。すなわち、入力電圧は、整流ブリッジＤＢにより全波整流され、コンデンサＣ１０１，Ｃ１０２により平滑されて負荷１０２に供給される。
【０００９】
また、入力電圧検出部１０３は、入力端子Ｐ１０１，Ｐ１０２に交流電源１０１が接続されてから予め設定された時間Ｔ１が経過するまでは、上記切換信号の出力を待機し、スイッチＳＷ１０１をオフにするようになっている。これにより、２００Ｖ系の交流電源１０１が接続されたときに電圧の立ち上がり期間で入力電圧検出部１０３によって１００Ｖ系と誤判断されてスイッチＳＷ１０１がオンされることを防いでいる。
【００１０】
なお、交流電源１０１が２００Ｖ系のときの入力電圧では、上記１００Ｖを中心とする設定電圧範囲外になるようになっている。
また、整流回路１００の動作は、以下のようになっている。
【００１１】
まず、入力端子Ｐ１０１，Ｐ１０２に交流電源１０１が接続されると、入力電圧検出部１０３によって予め設定された時間Ｔ１が経過したかどうかが判別され、上記時間Ｔ１が経過するまで待機する。そして、上記時間Ｔ１が経過すると、交流電源１０１からの入力電圧が１００Ｖを中心とする予め設定された電圧範囲内かどうかが判別される。
【００１２】
２００Ｖ系の交流電源１０１が接続されている場合には、入力電圧が上記１００Ｖを中心とする設定電圧範囲外となり、スイッチＳＷ１０１がオフのままになる。従って、負荷１０２には、整流ブリッジＤＢで全波整流された後、コンデンサＣ１０１，Ｃ１０２の直列回路で平滑された２００Ｖの整流電圧が供給される。
【００１３】
一方、１００Ｖ系の交流電源１０１が接続されている場合には、入力電圧が上記１００Ｖを中心とする設定電圧範囲内となり、スイッチＳＷ１０１がオンする。従って、負荷１０２には、倍電圧整流された２００Ｖの整流電圧が供給される。
【００１４】
以上のように、この整流回路１００においては、接続された交流電源１０１の入力電圧のレベルを検出し、この入力電圧に応じて自動的にスイッチＳＷ１０１をオン、オフに切換えるので、交流電源１０１を接続するだけで負荷１０２を適正に駆動することができるとしている。
【００１５】
他の従来技術では、例えば、特許文献２には、全波整流及び倍電圧整流モードを切り替えるスイッチ素子をリレーで構成したワールドワイド電源装置が開示されており、この装置は、一対の交流入力端子に供給される交流電圧が低電圧であれば、上記リレースイッチをターンオンさせて倍電圧モードで動作させ、高電圧であれば、リレースイッチをターンオフさせて全波整流モードで動作させるためのリレー駆動回路を備えている。
【００１６】
また、特許文献３の電源回路では、整流手段を全波整流又は倍電圧整流に切換えさせる整流切換スイッチを操作するスイッチ制御回路を備え、さらに、整流電圧が設定レベルを超える前は、切換回路を全波整流にしておき、整流電圧が設定レベルを超えた時点から一定時間経て切換回路の設定を開始させるため、切換スイッチに切換指令を出す遅延回路が設けられている。
【００１７】
さらに、特許文献４のスイッチング電源装置では、待機モード時にメイン電源となるスイッチング電源装置の制御回路への電源供給を完全に遮断することによって、消費電力を低減する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開平６−５４５３７号公報
【特許文献２】特開２００１−１５７４５２号公報
【特許文献３】特開平０２−１１１２６２号公報
【特許文献４】特開２００６−９４６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上記特許文献１の整流回路を備える電源装置では、整流回路１００において、スイッチＳＷ１０１としてａ接点電磁リレーを用いた場合、スイッチＳＷ１０１をオンするために、常時、数百ｍＷの電力を必要とする。このため、ＡＣ１００Ｖ系入力の場合、倍電圧整流回路モードにおいて、待機時であっても１つまたは２つのスイッチをオン動作させるので、負荷が駆動していない待機時における消費電力が大きくなるという問題がある。
【００２０】
さらに、入力電圧検出部の故障あるいはスイッチＳＷ１０１の制御部の故障が発生した場合、交流入力電圧が高い時（例えば２００Ｖ）にスイッチＳＷ１０１が誤動作してオンすると、整流電圧が過電圧となり、負荷に大きな直流電圧が印加され、負荷が破壊されるなどの危険な状態になるという問題がある。
【００２１】
また、特許文献２の装置は、多数の回路素子を有するリレー駆動回路を必要とし、この場合、リレー駆動回路に入力される信号が入力電圧検出部からの出力信号のみであり、待機解除信号を用いて、待機時の消費電力を低減することができない。また、特許文献３の装置は、出力段に遅延回路を備えているが、この場合、始動時のリレーの不要なオンオフ動作を防止するだけであり、入力電圧が瞬断したときにリレーの誤動作を防止できない。
【００２２】
さらに、特許文献４は、外部からのスタンバイ信号により、スタンバイモード時にメイン電源となるスイッチング電源装置の制御回路への電源供給を遮断するもので、メイン電源のスイッチング動作を停止させるように作用しているが、他の信号（入力電圧検出部の信号あるいは出力電圧検出部の信号）との論理和によって整流回路の第１スイッチの動作を制御するように構成されていない。
【００２３】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、簡易な回路構成でありながら、待機時の消費電力を低減するとともに、切換スイッチの誤動作を防ぐことが可能な整流回路を備えた、低コストで安全性に優れる電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記課題を解決するために、本発明の第１実施形態（図１参照）は、交流電源の交流電圧を直流電圧に変換する整流手段と、オン動作時に前記整流手段を全波整流モードから倍電圧整流モードに切換える第１スイッチと、前記第１スイッチのオン／オフ動作を制御する第１スイッチ制御手段と、前記交流電源の電圧レベルを検出してこの交流電圧レベルに応じた出力信号を前記第１スイッチ制御手段に出力する入力電圧検出手段とを含み、前記交流電源から出力される交流電圧を直流電圧に変換して負荷に供給する電源装置において、
前記第１スイッチ制御手段は、前記入力電圧検出手段によって検出される入力電圧レベルが第１上限値以下であり、かつ、外部より待機解除信号が入力されたときにのみ、前記第１スイッチをオンすることを特徴としている。
【００２５】
この構成によれば、入力電圧検出手段からの入力電圧レベルの信号と待機解除信号との論理和によって整流回路の第１スイッチの動作を制御することによって、第１スイッチの動作を安全にオン動作させるとともに、待機時の消費電力を低減することができる。
【００２６】
また、上記構成において、前記整流手段は、ダイオードブリッジ回路と該ダイオードブリッジ回路の正負出力端子間に直列に接続された少なくとも２つの分圧コンデンサからなり、前記第１スイッチは、前記少なくとも２つのコンデンサの中間点と前記ダイオードブリッジ回路の交流入力端子間に接続されることを特徴とする。
さらに、前記入力電圧検出手段は遅延機能を有する構成となっている。
【００２７】
上記構成により、整流手段を簡易な回路構成とすることができ、入力電圧検出手段に遅延機能を持たせることにより、切換スイッチの誤動作を防ぐことができる。
【００２８】
また、上記第１実施形態に関連する構成（図２参照）によれば、前記第１スイッチは、電磁リレーであり、前記第１スイッチ制御手段は、前記第１スイッチを駆動するための励磁コイルと、前記励磁コイルに直列に接続された第２スイッチと、前記入力電圧検出手段の出力信号と前記待機解除信号とが入力され、前記第２スイッチのオン／オフ動作を制御する第２スイッチ制御手段とを含み、
前記第２スイッチ制御手段は、前記入力電圧検出手段によって検出される入力電圧レベルが第１上限値以下であり、かつ、前記待機解除信号が入力されたときにのみ、前記第２スイッチをオンし、前記励磁コイルは、前記第２スイッチがオンのときにのみ、前記第１スイッチをオンすることを特徴とする。
【００２９】
これにより、第２スイッチのみで第１スイッチのオン、オフを行うことができるため、整流手段を簡易な回路構成とすることができ、安価に装置を構成できる。
【００３０】
さらに、上記第１実施形態に関連する構成（図４参照）によれば、前記第１スイッチは、電磁リレーであり、前記第１スイッチ制御手段は、前記第１スイッチを駆動するための励磁コイルと、前記励磁コイルに直列に接続された第３，第４スイッチと、前記待機解除信号が入力されて、前記第３スイッチのオン／オフ動作を制御する第３スイッチ制御手段と、前記入力電圧検出手段の出力信号が入力されて、前記第４スイッチのオン／オフ動作を制御する第４スイッチ制御手段とを備え、
前記第３スイッチ制御手段は、前記待機解除信号が入力されるときに前記第３スイッチをオンし、前記第４スイッチ制御手段は、前記入力電圧検出手段によって検出される入力電圧レベルが第１上限値以下であるとき前記第４スイッチをオンし、前記励磁コイルは、前記第３スイッチおよび第４スイッチの両方がオンのときにのみ、前記第１スイッチをオンすることを特徴とする。
【００３１】
これにより、第１スイッチ制御手段の内部構成に、２つのスイッチ制御手段を設けて、第３スイッチがショートモードで故障しても第４スイッチがオンしなければ第１スイッチはオンせず、逆に第４スイッチがショートモードで故障しても第３スイッチがオンしなければ第１スイッチがオンしないため、より安全な電源装置を実現できる。
【００３２】
また、本発明の第２実施形態（図６参照）によれば、交流電源の交流電圧を直流電圧に変換する整流手段と、オン動作時に前記整流手段を全波整流モードから倍電圧整流モードに切換える第１スイッチと、前記第１スイッチのオン／オフ動作を制御する第１スイッチ制御手段と、前記整流手段と前記第１スイッチを含む電圧制御手段から出力される前記直流電圧の電圧レベルを検出してこの直流電圧レベルに応じた出力信号を前記第１スイッチ制御手段に出力する出力電圧検出手段とを含み、前記交流電源から出力される交流電圧を直流電圧に変換して負荷に供給する電源装置において、
前記第１スイッチ制御手段は、前記出力電圧検出手段によって検出される出力電圧レベルが第２上限値以下であり、かつ、外部より待機解除信号が入力されたときにのみ、前記第１スイッチをオンすることを特徴としている。
【００３３】
この構成によれば、出力電圧検出手段からの出力電圧レベルの信号と待機解除信号との論理和によって整流回路の第１スイッチの動作を制御することによって、第１スイッチの動作を安全にオン動作させるとともに、待機時の消費電力を低減することができる。
【００３４】
また、上記第２実施形態に関連する構成（図７参照）によれば、前記整流手段は、ダイオードブリッジ回路と該ダイオードブリッジ回路の正負出力端子間に直列に接続された少なくとも２つの分圧コンデンサからなり、前記第１スイッチは、前記少なくとも２つのコンデンサの中間点と前記ダイオードブリッジ回路の交流入力端子間に接続され、前記第１スイッチは、電磁リレーであり、前記第１スイッチ制御手段は、前記第１スイッチを駆動するための励磁コイルと、前記励磁コイルに直列に接続された第２スイッチと、前記出力電圧検出手段の出力信号と前記待機解除信号とが入力され、前記第２スイッチのオン／オフ動作を制御する第２スイッチ制御手段とを含み、
前記第２スイッチ制御手段は、前記出力電圧検出手段によって検出される出力電圧レベルが第２上限値以下であり、かつ、前記待機解除信号が入力されたときにのみ、前記第２スイッチをオンし、前記励磁コイルは、前記第２スイッチがオンのときにのみ、前記第１スイッチをオンすることを特徴とする。
【００３５】
上記構成により、第２スイッチのみで第１スイッチのオン、オフを行うことができるため、整流手段を簡易な回路構成とすることができ、安価に装置を構成できる。
【００３６】
さらに、上記第２実施形態に関連する構成（図９参照）によれば、前記整流手段は、ダイオードブリッジ回路と該ダイオードブリッジ回路の正負出力端子間に直列に接続された少なくとも２つの分圧コンデンサからなり、前記第１スイッチは、前記少なくとも２つのコンデンサの中間点と前記ダイオードブリッジ回路の交流入力端子間に接続され、前記第１スイッチは、電磁リレーであり、前記第１スイッチ制御手段は、前記第１スイッチを駆動するための励磁コイルと、前記励磁コイルに直列に接続された第３，第４スイッチと、前記待機解除信号が入力されて、前記第３スイッチのオン／オフ動作を制御する第３スイッチ制御手段と、前記前記入力検出手段の出力信号が入力されて、前記第４スイッチのオン／オフ動作を制御する第４スイッチ制御手段とを備え、
前記第３スイッチ制御手段は、前記待機解除信号が入力されるときに前記第３スイッチをオンし、前記第４スイッチ制御手段は、前記出力電圧検出手段によって検出される出力電圧レベルが第２上限値以下であるとき前記第４スイッチをオンし、前記励磁コイルは、前記第３スイッチおよび第４スイッチの両方がオンのときにのみ、前記第１スイッチをオンすることを特徴とする。
【００３７】
これにより、第１スイッチ制御手段の内部構成に、２つのスイッチ制御手段を設けて、出力電圧検出部からの信号と、待機解除信号との２系統に分離して、第３スイッチがショートモードで故障しても第４スイッチがオンしなければ第１スイッチはオンせず、逆に第４スイッチがショートモードで故障しても第３スイッチがオンしなければ第１スイッチがオンしないため、より安全な電源装置を実現できる。
【００３８】
なお、図６、図７、図９のように出力電圧を検出する場合、倍電圧整流モード時の検出電圧は全波整流モード時の２倍の値になり、第２上限値以下の出力電圧を検出して倍電圧整流モードに移行すると、この瞬間に検出電圧が２倍になり、この検出電圧が第２上限値を超えれば再び全波整流モードに戻り、以後、両整流モードを繰り返す誤動作が起きるが、後述する第４実施形態のごとく、検出にヒステリシス特性を持たせることでこの誤動作を防ぐことができる。
【００３９】
また、本発明の第３実施形態（図１１参照）によれば、交流電源の交流電圧を直流電圧に変換する整流手段と、オン動作時に前記整流手段を全波整流モードから倍電圧整流モードに切換える第１スイッチと、前記第１スイッチのオン／オフ動作を制御する第１スイッチ制御手段と、前記交流電源の電圧レベルを検出してこの交流電圧レベルに応じた出力信号を前記第１スイッチ制御手段に出力する入力電圧検出手段と、前記整流手段と前記第１スイッチを含む電圧制御手段から出力される前記直流電圧の電圧レベルを検出してこの直流電圧レベルに応じた出力信号を前記第１スイッチ制御手段に出力する出力電圧検出手段とを含み、前記交流電源から出力される交流電圧を直流電圧に変換して負荷に供給する電源装置において、
前記第１スイッチ制御手段は、前記入力電圧検出手段によって検出される入力電圧レベルが第１上限値以下であり、かつ、前記出力電圧検出手段によって検出される出力電圧レベルが第２上限値以下であり、かつ、外部より待機解除信号が入力されたときにのみ、前記第１スイッチをオンすることを特徴としている。
【００４０】
この構成によれば、入力電圧検出手段からの入力電圧レベルの信号と、出力電圧検出手段からの出力電圧レベルの信号と、待機解除信号との論理和によって整流回路の第１スイッチの動作を制御することによって、第１スイッチの動作をより安全にオン動作させるとともに、待機時の消費電力を低減することができる。
【００４１】
また、上記第２実施形態に関連する構成（図１２参照）によれば、前記整流手段は、ダイオードブリッジ回路と該ダイオードブリッジ回路の正負出力端子間に直列に接続された少なくとも２つの分圧コンデンサからなり、前記第１スイッチは、前記少なくとも２つのコンデンサの中間点と前記ダイオードブリッジ回路の交流入力端子間に接続され、前記第１スイッチは、電磁リレーであり、前記第１スイッチ制御手段は、前記第１スイッチを駆動するための励磁コイルと、前記励磁コイルに直列に接続された第２スイッチと、前記入力電圧検出手段及び前記出力電圧検出手段の各出力信号と前記待機解除信号とが入力され、前記第２スイッチのオン／オフ動作を制御する第２スイッチ制御手段とを含み、
前記第２スイッチ制御手段は、前記入力電圧検出手段によって検出される入力電圧レベルが第１上限値以下であり、かつ、前記出力電圧検出手段によって検出される出力電圧レベルが第２上限値以下であり、かつ、前記待機解除信号が入力されたときにのみ、前記第２スイッチをオンし、前記励磁コイルは、前記第２スイッチがオンのときにのみ、前記第１スイッチをオンすることを特徴とする。
【００４２】
上記構成により、第２スイッチ一つで第１スイッチのオン、オフを行うことができるため、整流手段を簡易な回路構成とすることができ、安価に装置を構成できる。
【００４３】
さらに、上記第３実施形態に関連する構成（図１４参照）によれば、前記整流手段は、ダイオードブリッジ回路と該ダイオードブリッジ回路の正負出力端子間に直列に接続された少なくとも２つの分圧コンデンサからなり、前記第１スイッチは、前記少なくとも２つのコンデンサの中間点と前記ダイオードブリッジ回路の交流入力端子間に接続され、前記第１スイッチは、電磁リレーであり、前記第１スイッチ制御手段は、前記第１スイッチを駆動するための励磁コイルと、前記励磁コイルに直列に接続された第３，第４スイッチと、前記待機解除信号が入力されて、前記第３スイッチのオン／オフ動作を制御する第３スイッチ制御手段と、前記入力電圧検出手段及び前記出力電圧検出手段の各出力信号が入力されて、前記第４スイッチのオン／オフ動作を制御する第４スイッチ制御手段とを備え、
前記第３スイッチ制御手段は、前記待機解除信号が入力されるときに前記第３スイッチをオンし、前記第４スイッチ制御手段は、前記入力電圧検出手段によって検出される入力電圧レベルが第１上限値以下であり、かつ前記出力電圧検出手段によって検出される出力電圧レベルが第２上限値以下のときにのみ前記第４スイッチをオンし、前記励磁コイルは、前記第３スイッチおよび第４スイッチの両方がオンのときにのみ、前記第１スイッチをオンすることを特徴とする。
【００４４】
これにより、第１スイッチ制御手段の内部構成に、２つのスイッチ制御手段を設けて、入力電圧検出手段及び出力電圧検出手段からの各信号と、待機解除信号との２系統に分離して２つのスイッチの論理和で第１スイッチをオン、オフさせるため、第３スイッチがショートモードで故障しても第４スイッチがオンしなければ第１スイッチはオンせず、逆に第４スイッチがショートモードで故障しても第３スイッチがオンしなければ第１スイッチがオンしないため、より安全な電源装置を実現できる。
【００４５】
また、上記第１実施形態に関連した第４実施形態の構成（図１６参照）によれば、前記第２スイッチ制御手段は、第１上限値と第１下限値を有するヒステリシス回路を備え、前記入力電圧検出手段によって検出される入力電圧レベルが前記第１上限値を超えるとき、あるいは、前記待機解除信号が入力されないときのいずれかの場合、前記第２スイッチをオフし、前記励磁コイルは、前記第２スイッチがオフのときに前記第１スイッチをオフすることを特徴とする。
【００４６】
前記ヒステリシス回路は、入力電圧検出手段によって検出される入力電圧レベルが、前記第１上限値を超えて第１スイッチがオフすると、前記電圧レベルが第１下限値以下にならない限りオフ状態を維持し、一方、入力電圧検出手段によって検出される入力電圧レベルが、第１下限値以下になって第１スイッチがオンすると、前記入力電圧レベルが第１上限値を超えない限りはオン状態を維持する。
【００４７】
この構成によれば、ヒステリシス回路によって、入力電圧検出手段からの入力電圧レベルの信号に基づいて、第１スイッチのオン／オフ状態を維持するので、第１スイッチのオンオフ動作を不要に繰り返すことがなくなり、整流回路の動作を安定させることができる。
【００４８】
上記第３実施形態の構成（図１４参照）に関連して、前記第３スイッチ制御手段は、前記待機解除信号が入力されないとき、あるいは、前記出力電圧検出手段によって検出される出力電圧レベルが第２上限値を超えるときのいずれかの場合、前記第３スイッチをオフし、前記第４スイッチ制御手段は、前記入力電圧検出手段によって検出される入力電圧レベルが第１上限値を超えるとき、あるいは、前記出力電圧検出手段によって検出される出力電圧レベルが第２上限値を超えるときのいずれかの場合、前記第４スイッチをオフし、前記励磁コイルは、前記第３スイッチおよび第４スイッチのいずれかがオフのときに前記第１スイッチをオフすることを特徴とする。
【００４９】
これにより、第３、第４スイッチのいずれかがオフ状態にあるとき、第１スイッチはオフ状態にあるので、二重の誤動作防止機能を果たすことができる。
【００５０】
そして、前記出力電圧検出手段は、前記第３スイッチ制御手段及び前記第４スイッチ制御手段の何れか一方または両方に出力信号を出力し、前記第３スイッチ制御手段または第４スイッチ制御手段は、前記出力電圧検出手段によって検出される出力電圧レベルが第２上限値を超えるときに、それぞれ、前記第３スイッチまたは第４スイッチをオフすることを特徴とする。
【００５１】
上記構成によれば、待機解除信号または出力電圧検出手段からの信号に基づいて第３スイッチをオフさせ、入力電圧検出手段からの信号または出力電圧検出手段からの信号に基づいて第４スイッチをオフさせ、これらの第３、第４スイッチのいずれかのオフ動作によって、第１スイッチをオフ状態にすることができる。
【００５２】
また、他の構成によれば、第１上限値と第１下限値または／および第２上限値と第２下限値を有し、第１上限値と第１下限値との間または／および第２上限値と第２下限値との間に、ヒステリシス特性を有するように設定されている。
【００５３】
さらに、第１実施形態に関連する構成において、前記入力電圧検出手段は遅延機能を有し、前記入力電圧検出手段によって検出される入力電圧レベルが第１上限値以下になっても、所定時間が経過するまでは検出した前記入力電圧レベルに応じた出力信号を前記第１スイッチ制御手段に出力しないことを特徴とする。
【００５４】
この遅延機能によって、入力電圧が瞬断したときに、リレーの誤動作を防ぐことができ、整流回路の出力電圧を過電圧とすることがない。また、始動時のみならず常時、リレーの不要なオンオフ動作を防止できる。
【００５５】
そして、前記第１スイッチ制御手段は、入力される前記待機解除信号と前記第１スイッチ制御手段の内部回路との間を絶縁するための絶縁回路を有する。また、この絶縁回路は、フォトカプラあるいはトランスで構成されている。
【００５６】
また、第１、第２、第３、第４実施形態において、前記第１スイッチは、半導体素子であってもよい。半導体素子を用いることにより、より消費電力を抑えることができる。
また、第１、第２、第３、第４実施形態において、前記待機解除信号として、負荷を駆動するためのパワーオン信号を用いることを特徴としている。
【発明の効果】
【００５７】
本発明は、以上のように構成したため、簡易な回路構成でありながら、待機時の消費電力を低減するとともに、切換スイッチの誤動作を防ぐことが可能な整流回路および、それを用いた低コストで安全性に優れる電源装置を提供することができる。
【００５８】
また、入力電圧検出手段及び出力電圧検出手段の一方または両方からの出力信号と、待機解除信号との論理和によって、第１スイッチをオン動作させるため、待機時には入力電圧が１００Ｖ系の場合でも第１スイッチを動作させずに電力の消費を抑えることができる。
さらに、第１スイッチをより安全にオン動作させるために、第１スイッチ制御手段の中を２系統に分離して、２つのスイッチの論理和で構成することにより、安全確実なスイッチ切換動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る第１実施形態の電源装置の基本構成を示す回路図である。
【図２】本発明の第１実施形態における第１スイッチの内部構成を示す回路図である。
【図３】本発明の第１実施形態における図２の詳細な回路構成を示す回路図である。
【図４】本発明の第１実施形態における第１スイッチの内部構成の変形例を示す回路図である。
【図５】本発明の第１実施形態における図４の詳細な回路構成を示す回路図である。
【図６】本発明に係る第２実施形態の電源装置の基本構成を示す回路図である。
【図７】本発明の第２実施形態における第１スイッチの内部構成を示す回路図である。
【図８】本発明の第２実施形態における図７の詳細な回路構成を示す回路図である。
【図９】本発明の第２実施形態における第１スイッチの内部構成の変形例を示す回路図である。
【図１０】本発明の第１実施形態における図９の詳細な回路構成を示す回路図である。
【図１１】本発明に係る第３実施形態の電源装置の基本構成を示す回路図である。
【図１２】本発明の第３実施形態における第１スイッチの内部構成を示す回路図である。
【図１３】本発明の第３実施形態における図１２の詳細な回路構成を示す回路図である。
【図１４】本発明の第３実施形態における第１スイッチの内部構成の変形例を示す回路図である。
【図１５】本発明の第１実施形態における図１４の詳細な回路構成を示す回路図である。
【図１６】本発明の図３に示す実施形態の変形例を示す詳細な回路図である。
【図１７】従来型の電源装置において、ヒステリシス回路を含まない場合の電圧特性と第１スイッチのオンオフ動作を示す波形図である。
【図１８】本発明の実施形態の動作を示す電圧特性と第１スイッチのオンオフ動作を示す波形図である。
【図１９】本発明の実施形態の他の動作を示す電圧特性と第１スイッチのオンオフ動作を示す波形図である。
【図２０】入力電圧検出部に遅延機能を備えない場合の電圧特性と第１スイッチのオンオフ動作を示す波形図である。
【図２１】入力電圧検出部に遅延機能を備えない場合の電圧特性と第１スイッチのオンオフ動作を示す波形図である。
【図２２】従来例の電源装置の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る第１実施形態の電源装置の基本構成を示す回路図である。
【００６１】
図１において、電源装置１０は、交流電源Ｖａｃから供給される交流電圧を直流電圧に変換して負荷４に供給するもので、ダイオードブリッジ回路ＤＢと２つのコンデンサＣ１，Ｃ２とを含む整流回路（整流手段）と、整流回路を全波整流モードと倍電圧整流モードに切換える第１スイッチＳＷ１と、第１スイッチＳＷ１のオン／オフ動作を制御する第１スイッチ制御部（第１スイッチ制御手段）ＣＴ１とを備える。
なお、整流回路と第１スイッチ制御部ＣＴ１とで交流電源Ｖａｃから出力される交流電圧を直流電圧に変換する電圧制御回路を構成している。
【００６２】
本実施形態における電源装置１０は、上記の構成に加えて、入力端子Ｔ１，Ｔ２に接続され、交流電源Ｖａｃの電圧レベルを検出して、検出した電圧レベルに応じた出力信号を第１スイッチ制御部ＣＴ１に出力する入力電圧検出部（入力電圧検出手段）２を備え、さらに、外部からの待機解除信号３が第１スイッチ制御部ＣＴ１に入力されるように構成されている。
【００６３】
ダイオードブリッジ回路ＤＢは、ダイオードＤ１〜Ｄ４をブリッジ接続してなり、このダイオードブリッジ回路ＤＢの出力端Ｃ，Ｄ間には分圧コンデンサＣ１，Ｃ２（第１，第２コンデンサ）が直列に接続され、ダイオードブリッジ回路ＤＢの一方の入力端Ｂと分圧コンデンサＣ１，Ｃ２の接続点との間には電磁リレーからなるスイッチＳＷ１が接続されている。
【００６４】
電源装置１０において、入力端子Ｔ１，Ｔ２に交流電源Ｖａｃが接続されることにより、ダイオードブリッジ回路ＤＢは、入力端Ａ，Ｂに加えられる交流電源Ｖａｃからの交流電圧を整流して出力端Ｃ，Ｄから直流電圧を出力する。分圧コンデンサＣ１，Ｃ２は、ダイオードブリッジ回路ＤＢからの出力を平滑して負荷４に供給する。
【００６５】
第１スイッチ制御部ＣＴ１には、このスイッチ制御部を駆動するための直流電源Ｖｉｎが入力されており、これは、例えば、負荷４を構成するＤＣ／ＤＣコンバータの補助巻線から供給することができる。
尚、本実施形態に係る電源装置１０では、外部からの待機解除信号３として、負荷４を待機状態から動作状態に切換える（駆動開始する）ためのパワーオン信号が用いられている。
【００６６】
次に、表１を用いて、本実施形態による電源装置１０の特徴部分である第１スイッチ制御部ＣＴ１の動作について説明する。
【００６７】
【表１】
2010178594.tif 000003
表１は、電源装置１０における第１スイッチＳＷ１の動作論理を説明する表である。
この表で、入力電圧検出部２によって検出される第１上限値Ｖａｃ１とは、その値以下の場合に、入力電圧検出部２が第１スイッチ制御部ＣＴ１に第１スイッチＳＷ１をオンにするための出力信号を出力する電圧レベルの第１上限値とする。
【００６８】
表１において、入力電圧検出部２によって検出される交流電圧の電圧レベルが第１電圧値Ｖａｃ１を超える場合、待機解除信号３の有無に係らず、第１スイッチ制御部ＣＴ１は第１スイッチＳＷ１に出力信号を出力せず、第１スイッチＳＷ１はオフのままであり、整流回路は全波整流モードとなっている。
【００６９】
また、入力電圧検出部２によって検出される交流電圧の電圧レベルが所定の第１電圧値Ｖａｃ１以下の場合でも、待機解除信号３が第１スイッチ制御部ＣＴ１に入力されないときには、上記と同様に、第１スイッチ制御部ＣＴ１は第１スイッチＳＷ１に信号を出力せず、第１スイッチＳＷ１はオフのままであり、整流回路は全波整流モードとなっている。
【００７０】
次に、入力電圧検出部２によって検出される交流電圧の電圧レベルが所定の第１電圧値（第１上限値）Ｖａｃ１以下であり、かつ、待機解除信号が第１スイッチ制御部ＣＴ１に入力されたときには、第１スイッチ制御部ＣＴ１は第１スイッチＳＷ１に信号を出力し、第１スイッチＳＷ１はオンとなり、整流回路は倍電圧整流モードに切換えられる。
【００７１】
このように、負荷４が待機状態である（パワーオン信号がオフとなっている）場合、第１スイッチ制御部ＣＴ１は、入力電圧検出部２により検出される入力電圧の大きさに関係なく、待機解除信号３が入力されないため、第１スイッチＳＷ１のオフ状態を維持する。そして、負荷４が駆動を開始（パワーオン信号がオン）し、待機解除信号３が第１スイッチ制御部ＣＴ１に入力され、かつ、入力電圧検出部２により検出される交流電源の電圧レベルが所定の第１電圧値Ｖａｃ１以下の場合にのみ、第１スイッチ制御部ＣＴ１は第１スイッチＳＷ１をオン状態に切換える。
【００７２】
つまり、電源装置１０においては、入力電圧検出部２によって検出される電圧レベルが所定の第１上限値Ｖａｃ１以下であったとしても、負荷４が待機状態であれば、第１スイッチＳＷ１がオンすることがないため、第１スイッチＳＷ１を駆動するための電力が低減され、待機時の消費電力を小さくすることが可能となる。
【００７３】
図２は、図１の回路構成図に基づき、第１スイッチ制御部ＣＴ１ａを備える電源装置１０ａの回路構成をより具体的に示した図であり、図３は、電源装置１０ａのさらに詳細な回路構成を示した図である。
【００７４】
図２に示すように、第１スイッチ制御部ＣＴ１ａは、電磁リレーからなる第１スイッチＳＷ１のオン／オフ動作を可能にする励磁コイルＬ１と、励磁コイルＬ１の一方端に直列に接続された第２スイッチＳＷ２と、第２スイッチＳＷ２のオン／オフ動作を可能にする第２スイッチ制御部（第２スイッチ制御手段）ＣＴ２を備えている。この第２スイッチ制御部には、入力電圧検出部（入力電圧検出手段）２の出力信号と前記待機解除信号とが入力され、励磁コイルＬ１の他方端はＧＮＤに接続されている。
【００７５】
また、図３に示すように、第１スイッチ制御部ＣＴ１ａにおいて、第２スイッチＳＷ２は、トランジスタＱ１と抵抗Ｒ１，Ｒ２とを備え、第２スイッチ制御部ＣＴ２は、フォトカプラＰＱ１と、フォトカプラ駆動回路ＤＰ１と、抵抗Ｒ３，コンデンサＣ３が接続されたＦＥＴ Ｑ２と、抵抗Ｒ４，Ｒ５、コンデンサＣ４が接続されたＦＥＴ Ｑ３とを備えている。
【００７６】
直流電源Ｖｉｎは、コイルＬ２とダイオードＤ７とコンデンサＣ６とを備え、第２スイッチＳＷ２に接続されている。待機解除信号３は、フォトカプラ駆動回路ＤＰ１に接続されている。なお、フォトカプラＰＱ１は、第２スイッチ制御部ＣＴ２と待機解除信号３との間を絶縁する絶縁回路の役割を果たしている。
入力電圧検出部２は、ダイオードＤ５と、抵抗Ｒ６，Ｒ７と、コンデンサＣ５と、ツェナーダイオードＺＤ１とを備えている。
【００７７】
次に、表２を用いて、電源装置１０ａの第１スイッチ制御部ＣＴ１の動作について説明する。
【表２】
2010178594.tif 000004
表２は、図２の電源装置１０ａにおける第１スイッチＳＷ１の動作論理を説明する表である。
【００７８】
表２において、入力電圧検出部２によって検出される交流電圧の電圧レベルが、所定の第１電圧値Ｖａｃ１を超える場合、待機解除信号３の有無に係らず、第２スイッチ制御部ＣＴ２は第２スイッチＳＷ２をオフ状態とし、励磁コイルＬ１には電流が流れない。このため、第１スイッチ制御部ＣＴ１は第１スイッチＳＷ１をオフ状態とし、整流回路は全波整流モードとなっている。
【００７９】
また、入力電圧検出部２によって検出される交流電圧の電圧レベルが、所定の第１電圧値Ｖａｃ１以下の場合で、待機解除信号３が第１スイッチ制御部ＣＴ１に入力されないときには、上記と同様に、第２スイッチ制御部ＣＴ２は第２スイッチＳＷ２をオフとし、励磁コイルＬ１には電流が流れない。このため、第１スイッチ制御部ＣＴ１は第１スイッチＳＷ１に出力信号を出力せず、第１スイッチＳＷ１はオフのままであり、整流回路は全波整流モードとなっている。
【００８０】
次に、入力電圧検出部２によって検出される交流電圧の電圧レベルが、所定の第１電圧値Ｖａｃ１以下、かつ、待機解除信号３が第１スイッチ制御部ＣＴ１に入力されたときには、第２スイッチ制御部ＣＴ２は第２スイッチＳＷ２をオンとし、励磁コイルＬ１には電流が流れる。このため、第１スイッチ制御部ＣＴ１は第１スイッチＳＷ１をオンとし、整流回路は倍電圧整流モードに切換えられる。
【００８１】
このように、負荷４が待機状態である（パワーオン信号がオフとなっている）場合、入力電圧検出部２によって検出される入力電圧の大きさに関係なく、第２スイッチ制御部ＣＴ２に待機解除信号３が入力されないため、第２スイッチＳＷ２はオフ状態となり、第１スイッチ制御部ＣＴ１は第１スイッチＳＷ１をオフ状態に維持する。
【００８２】
そして、負荷４が駆動を開始（パワーオン信号がオン）し、待機解除信号３が第２スイッチ制御部ＣＴ２に入力され、かつ、入力電圧検出部２により検出される交流電源の電圧レベルが、所定の第１電圧値Ｖａｃ１以下の場合にのみ、第２スイッチ制御部ＣＴ２は第２スイッチＳＷ２をオンし、その結果、第１スイッチ制御部ＣＴ１は第１スイッチＳＷ１をオン状態に切換える。
【００８３】
つまり、電源装置１０ａにおいては、入力電圧検出部２によって検出される電圧レベルが、所定の上限値Ｖａｃ１以下であったとしても、負荷４が待機状態であれば、第２スイッチＳＷ２、ひいては、第１スイッチ１がオンすることがないため、第１スイッチＳＷ１を駆動するための電力が低減され、待機時の消費電力を小さくすることが可能となる。
【００８４】
以上のように、本実施形態における電源装置１０ａは、簡易な回路構成でありながら、待機時の消費電力を低減することが可能な整流回路および、それを用いた低コストな電源装置を提供することが可能となる。
【００８５】
次に、図１に示す本発明の第１実施形態に関連した図４および図５に係る本発明の変形例について説明する。
図４は、本発明の第１スイッチ制御手段の変形例を示す電源装置１０ｂの回路構成を示した図であり、図５は、電源装置１０ｂのさらに詳細な回路構成を示した図である。
【００８６】
図４において、第１スイッチ制御部ＣＴ１ｂは、励磁コイルＬ１の両端にそれぞれ直列に接続された第３スイッチＳＷ３、第４スイッチＳＷ４と、それぞれのスイッチのオン／オフ動作を制御する第３スイッチ制御部（第３スイッチ制御手段）ＣＴ３、第４スイッチ制御部（第４スイッチ制御手段）ＣＴ４とを備え、第３スイッチ制御部ＣＴ３に入力される待機解除信号３と、第４スイッチ制御部ＣＴ４に入力される入力電圧検出部２を備える。また、第４スイッチＳＷ４の一端はＧＮＤに接続されている。
【００８７】
なお、第３、第４スイッチＳＷ３、ＳＷ４は、必ずしも励磁コイルＬ１の両端に配置される必要はなく、励磁コイルＬ１の一方側に直列に配置される構成であっても構わない。
より具体的な構成では、図５に示す第１スイッチ制御部ＣＴ１ｂにおいて、第３スイッチＳＷ３は、トランジスタＱ１と抵抗Ｒ１，Ｒ２とを備え、第３スイッチ制御部ＣＴ３は、フォトカプラＰＱ１とフォトカプラ駆動回路ＤＰ１とを備える。
さらに、第４スイッチＳＷ４は、ＦＥＴ Ｑ４、抵抗Ｒ８、コンデンサＣ７を備え、第４スイッチ制御部ＣＴ４は、抵抗Ｒ４、Ｒ９、コンデンサＣ４が接続されたＦＥＴ Ｑ３を備えている。
【００８８】
直流電源Ｖｉｎは、コイルＬ２とダイオードＤ７とコンデンサＣ６とを備え、第３スイッチＳＷ３に接続されている。待機解除信号３は、フォトカプラ駆動回路ＤＰ１に接続されている。入力電圧検出部２は、ダイオードＤ５，Ｄ６と、抵抗Ｒ６，Ｒ７と、コンデンサＣ５と、ツェナーダイオードＺＤ１とを備えている。
【００８９】
上記実施形態の構成では、電圧検出手段として、入力電圧検出部２のみを備えており、第１スイッチＳＷ１のオン／オフ動作を制御する励磁コイルＬ１に電流を流すためのスイッチおよびスイッチ制御部は、２系統に分離されている。
【００９０】
この結果、第３スイッチ制御部ＣＴ３は、待機解除信号３が入力されるときにのみ、第３スイッチＳＷ３をオンし、第４スイッチ制御部ＣＴ４は、前記入力電圧検出部２によって検出される電圧レベルが、所定の第１上限値以下であるときにのみ、前記第４スイッチＳＷ４をオンし、励磁コイルＬ１は、第３スイッチＳＷ３および第４スイッチＳＷ４の両方がオンのときにのみ、第１スイッチＳＷ１をオンする。
【００９１】
従って、図１の基本構成と同様に、入力電圧検出部２の信号と待機解除信号３の論理和によって、整流回路の第１スイッチの動作を制御して、待機時の消費電力を低減できるとともに、第１スイッチ制御手段の中を２系統に分離して２つのスイッチの論理和により第１スイッチＳＷ１を安全にオン動作させて誤動作を防止することができる。
【００９２】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態の電源装置について説明する。
図６は、本発明の第２実施形態の基本構成を示す回路図であり、これに関連した回路構成図が図７及び図８に示されている。
【００９３】
図６の電源装置２０は、図１の電源装置１０と比べて、入力電圧検出部２の代わりに出力電圧検出部（出力電圧検出手段）５を用いるものであり、第１スイッチ制御部ＣＴ１に、待機解除信号３と出力電圧検出部５からの出力信号とが入力される構成となっている。
電源装置２０の第１スイッチ制御部ＣＴ１は、出力電圧検出部５によって検出される出力電圧レベルが第２上限値以下であり、かつ外部より待機解除信号３が入力されたときにのみ、第１スイッチＳＷ１をオンするように構成されている。
【００９４】
図７は、図６に示す第１スイッチ制御部ＣＴ１の内部構成が、図２に対応した回路構成となっており、第２スイッチＳＷ２と第２スイッチ制御部ＣＴ２を備えている。
図８に示す出力電圧検出部５は、抵抗Ｒ１０とツェナーダイオードＺＤ２で構成され、この検出部は、直流電圧を検出するため、第１実施形態と比べて、入力電圧検出部２よりも回路構成を簡素化することができる。
【００９５】
上記第２実施形態の回路構成（図８）によれば、第２スイッチ制御部ＣＴ２は、電圧検出手段として出力電圧検出部５のみを備えており、出力電圧検出部５によって検出される出力電圧レベルが第２上限値以下であり、かつ待機解除信号３が入力された場合にのみ、第２スイッチＳＷ２をオンし、励磁コイルＬ１は、第２スイッチＳＷ２がオンのときにのみ、前記第１スイッチＳＷ１をオンすることができる。
【００９６】
次に、図６の基本構成において、第１スイッチ制御手段の変形例としての回路構成を有する図９および図１０の回路について説明する。
図９は、図７の電源装置２０aに類似する第２実施形態に関連する電源装置２０ｂを示し、図１０は、図８に対応する詳細な回路構成図を示す。
【００９７】
図９の回路構成では、出力電圧検出部５の出力信号と待機解除信号３とを第１スイッチ制御部ＣＴ１ｂに入力する。第１スイッチ制御部ＣＴ１ｂは、励磁コイルＬ１の両端にそれぞれ直列に接続された第３スイッチＳＷ３、第４スイッチＳＷ４と、それぞれのスイッチのオン／オフ動作を制御する第３スイッチ制御部ＣＴ３、第４スイッチ制御部ＣＴ４とを備え、第３スイッチ制御部ＣＴ３に入力される待機解除信号３と、第４スイッチ制御部ＣＴ４に入力される出力電圧検出部５を備える。この結果、図９に示す本発明の第２実施形態に関連した構成では、第１実施形態の図４と比べて、入力電圧検出部２の代わりに出力電圧検出部５を備える構成となっている。
【００９８】
第３スイッチ制御部ＣＴ３は、待機解除信号３が入力されるときに第３スイッチＳＷ３をオンし、第４スイッチ制御部ＣＴ４は、出力電圧検出部５によって検出される出力電圧レベルが第２上限値以下であるとき第４スイッチＳＷ４をオンし、励磁コイルＬ１は、第３スイッチＳＷ３および第４スイッチＳＷ４の両方がオンのときにのみ、第１スイッチＳＷ１をオンにする。
【００９９】
この結果、出力電圧検出部の信号と待機解除信号の論理和によって、整流回路の第１スイッチの動作を制御して、待機時の消費電力を低減できるとともに、第１スイッチ制御手段の中を２系統に分離して２つのスイッチの論理和により第１スイッチを安全にオン動作させて誤動作を防止することができる。
【０１００】
図１０は、図５に示す第１スイッチ制御部ＣＴ１ｂを有する回路構成であり、上述した第１実施形態と比べて、入力電圧検出部２の代わりに出力電圧検出部５を備えているものである。この出力電圧検出部５は、抵抗Ｒ１０とツェナーダイオードＺＤ２で構成され、直流電圧を検出するため、入力電圧検出部２よりも回路構成を簡素化することができる。
【０１０１】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態について説明する。
図１１は、本発明の第３実施形態の基本構成を示す回路図であり、図１において、入力電圧検出部２のほかに出力電圧検出部５を備える回路構成である。
【０１０２】
図１１において、電源装置３０は、入力電圧検出部２の出力信号と出力電圧検出部５の出力信号と待機解除信号３とを第１スイッチ制御部ＣＴ１に入力する構成となっている。この第１スイッチ制御部ＣＴ１は、入力電圧検出部２によって検出される入力電圧レベルが第１上限値以下であり、かつ出力電圧検出部５によって検出される出力電圧レベルが第２上限値以下であり、かつ外部より待機解除信号３が入力されたときにのみ、第１スイッチＳＷ１をオンする（第１スイッチＳＷ１の動作論理については、表３を参照。）。
【０１０３】
また、図１２及び図１３は、図１１に示す第１スイッチ制御部ＣＴ１の詳細回路図である。図１２の第１スイッチ制御部ＣＴ１は、その内部構成として、第２スイッチＳＷ２と第２スイッチ制御部ＣＴ２を備える。そして、この回路構成では、第１実施形態と比べて、入力電圧検出部２に加えて、出力電圧検出部５を備える。
【０１０４】
【表３】
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表３は、図１２の電源装置３０ａにおける第１スイッチＳＷ１の動作論理を説明する表である。
【０１０５】
図１２において、第２スイッチ制御部ＣＴ２は、入力電圧検出部２によって検出される入力電圧レベルが第１上限値以下であり、かつ出力電圧検出部５によって検出される出力電圧レベルが第２上限値以下であり、かつ外部より待機解除信号３が入力されたときにのみ、第２スイッチＳＷ２をオンし、励磁コイルＬ１は、第２スイッチＳＷ２がオンのときにのみ、第１スイッチＳＷ１をオンする。
この第３実施形態（図１１、図１２及び図１３）では、入力電圧検出部２が故障しても、第１スイッチＳＷ１を確実に制御して出力電圧の過電圧を防ぐことができるため、安全性に優れた整流モードの切換え制御を達成することができる。
【０１０６】
次に、図１１に示す第３実施形態に関連する第１スイッチ制御手段の変形例として、図１４および図１５が示されている。この第１スイッチ制御手段の構成は、図４,５及び図９,１０に対応するものである。
【０１０７】
図１４は、図４の第２実施形態と比べて、入力電圧検出部に加えて、出力電圧検出部を備える構成であり、図１５は、その詳細な回路構成を示している。
【０１０８】
この電源装置３０ｂは、入力電圧検出部２の出力信号と出力電圧検出部５の出力信号と待機解除信号３とを第１スイッチ制御部ＣＴ１ｂに入力する。第１スイッチ制御部ＣＴ１ｂは、励磁コイルＬ１の両端にそれぞれ直列に接続された第３スイッチＳＷ３、第４スイッチＳＷ４と、それぞれのスイッチのオン／オフ動作を制御する第３スイッチ制御部ＣＴ３、第４スイッチ制御部ＣＴ４とを備え、第３スイッチ制御部ＣＴ３に入力される待機解除信号３と、第４スイッチ制御部ＣＴ４に入力される入力電圧検出部２および出力電圧検出部５を備えている。
【０１０９】
この結果、上記電源装置３０ｂは、第１実施形態と比べて、入力電圧検出部２に加えて、出力電圧検出部５を備えているので、第１実施形態の効果に加えて、入力電圧検出部２が故障しても、第１スイッチＳＷ１を確実に制御できるため、安全性に優れた整流モードの切換え制御が可能となる。
【０１１０】
なお、出力電圧検出部５の出力信号は、第３スイッチ制御部ＣＴ３と第４スイッチ制御部ＣＴ４の両方に入力しても構わない。このように構成とすることで、より安全性を向上することができる。
【０１１１】
（第４実施形態）
次に、図１６において、本発明の図３に示す第１実施形態に関連する変形例について説明する。
図１６に示す第４実施形態の電源装置１０ｃは、第１実施形態と比べて、第１スイッチ制御部ＣＴ１ｃにおける第２スイッチ制御部ＣＴ２ａの構成要素として、ヒステリシス回路６を備えており、第１上限値に加えて、第１下限値を有する。
【０１１２】
ヒステリス回路６は、入力信号に対する閾値を２つ有しており、入力信号の電位が高い閾値を超えたときに論理Ｌの電位を出力し、逆に入力信号の電位が低い閾値を下回ったときに論理Ｈの電位を出力する。入力信号が低い閾値と高い閾値の間にあるときは直前の出力電位を保持するものであり、ここでは、入力電圧検出部２によって検出される電圧レベルが一旦、第１上限値Ｖａｃ１を超えて第１スイッチＳＷ１がオフすると、電圧レベルが第１下限値Ｖａｃ２より低くならない限りはオフ状態を維持する。逆に、入力電圧検出部２によって検出される電圧レベルが一旦、第１下限値Ｖａｃ２より低くなって第１スイッチＳＷ１がオンすると、電圧レベルが第１上限値Ｖａｃ１を超えない限りはオン状態を維持する。
【０１１３】
図１６において、第２スイッチ制御部ＣＴ２ａは、入力電圧検出部２によって検出される入力電圧レベルが前記第１上限値を超えるとき、あるいは、待機解除信号３が入力されないときのいずれかの場合、第２スイッチＳＷ２をオフし、励磁コイルＬ１は、第２スイッチＳＷ２がオフのときに第１スイッＳＷ１をオフする。
【０１１４】
図１６において、第２スイッチ制御部ＣＴ２ａは、入力電圧検出部２によって検出される入力電圧レベルが前記第１上限値を超えるとき、あるいは、待機解除信号３が入力されないときのいずれかの場合、第２スイッチＳＷ２をオフし、励磁コイルＬ１は、第２スイッチＳＷ２がオフのときに第１スイッＳＷ１をオフする。
【０１１５】
この結果、第１上限値と第１下限値を有するヒステリシス回路６を備えて、入力電圧検出部２からの入力電圧レベルの信号または待機解除信号３によって、第２スイッチＳＷ２の動作を介して第１スイッチＳＷ１のオフ状態を維持するので、第１スイッチＳＷ１のオンオフ動作を不要に繰り返すことがなくなり、整流回路の動作を安定させることができる。
【０１１６】
図１７は、本実施形態以外の電源装置のように、ヒステリシス回路６を備えていない場合の電圧特性及び第１スイッチＳＷ１のオンオフ動作を示す図であり、入力電圧検出部２によって検出された電圧レベルがわずかでも第１上限値Ｖａｃ１以下のときには、第１スイッチＳＷ１がオンする状態を示している。
【０１１７】
図１８は、本実施形態におけるヒステリシス回路６を備えた場合の一動作例であり、入力電圧検出部２によって検出される電圧レベルが一旦、第１上限値Ｖａｃ１を超えて第１スイッチＳＷ１がオフすると、電圧レベルが第１下限値Ｖａｃ２より低くならない限りはオフ状態を維持する。
【０１１８】
図１９は、本実施形態の他の動作例であり、入力電圧検出部２によって検出される電圧レベルが一旦、第１下限値Ｖａｃ２より低くなって第１スイッチＳＷ１がオンすると、電圧レベルが第１上限値Ｖａｃ１を超えない限りはオン状態を維持する。
【０１１９】
この結果、閾値（所定の電圧値）が一つ（上限値のみ）の場合、検出される電圧レベルが閾値の近傍の値となっているときに（検出波形にリップル成分が重畳する場合も含む）、第１スイッチＳＷ１がオン／オフ動作を繰り返すため、整流回路の動作が不安定になる。
【０１２０】
第４実施形態のように、ヒステリシス回路６を備え、２つの閾値（所定の上限値Ｖａｃ１と所定の下限値Ｖａｃ２）を用いて、上限値Ｖａｃ１と下限値Ｖａｃ２との間に幅を持たせる（ヒステリシス特性を持たせる）ことで、第１スイッチＳＷ１が不要にオン／オフ動作を繰り返すことがなくなるため、整流回路の動作が安定する。
なお、出力電圧検出部５にもヒステリシス回路６を適用し、第２上限値Ｖｄｃ１に加えて、第２下限値Ｖｄｃ２を有する構成にした場合にも、同様な効果が得られる。つまり、図６、図７、図８、図９、図１０の回路構成においても、出力電圧検出部にヒステリシス特性を持たせ、第１スイッチがオン、オフ動作を繰り返す誤動作を防止することができる。
【０１２１】
以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態の回路構成のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０１２２】
例えば、入力電圧検出部２に遅延機能を備え、入力電圧検出部２によって検出される電圧レベルが第１上限値以下となっても、所定の時間が経過するまでは第１スイッチ制御手段に電圧レベルに応じた出力信号を送らないようにしてもよい。これは、入力電圧検出部２を構成するコンデンサＣ５の値を比較的大きな値に調整することなどによって設計可能である。
【０１２３】
図２０に示すように、入力電圧検出部２に遅延機能を備えない場合、(a)  入力電圧が瞬断したとき、(b)  入力電圧検出部２の検出電圧が第１上限値Ｖａｃ１以下となり、(c)  第１スイッチＳＷ１がオンとなり、(d)  整流回路の出力電圧が過電圧となる、という不具合が発生する。
【０１２４】
これに対して、図２１に示すように、入力電圧検出部２に遅延機能を備える場合に、
(a)  入力電圧が瞬断したとき、(b)  入力電圧検出部２の検出電圧が第１上限値Ｖａｃ１以下となることがなく、(c)  第１スイッチＳＷ１はオフし続け、(d)  整流回路の出力電圧が過電圧となることがない、という効果を奏する。
【０１２５】
また、本実施形態では、外部からの待機解除信号３は、負荷４を待機状態から動作状態に切換える（駆動開始する）ためのパワーオン信号としたが、これに限定されるものではなく、たとえば、パワーオン信号とは別に用意される独立した待機解除信号であってもよい。
【０１２６】
また、本実施形態では、第１スイッチＳＷ１を電磁リレーとしたが、トライアックなどの半導体素子を用いてもよい。半導体素子を用いることで、待機時の消費電力をさらに低減することができる。
また、第２，第３スイッチ制御部は、絶縁回路をフォトカプラで構成しているが、フォトカプラの代わりにトランスを用いてもよい。さらに、必ずしも絶縁回路とする必要は無い。
【０１２７】
また、スイッチング素子Ｑ１はトランジスタ、Ｑ２〜Ｑ４はＦＥＴとしたが、それぞれ、他のスイッチング素子（例えば、トランジスタ、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ）を相互に代用可能である。
【符号の説明】
【０１２８】
２  入力電圧検出部
３  待機解除信号
４  負荷
５  出力電圧検出部
６  ヒステリシス回路
１０,２０,３０  電源装置
ＤＢ  ダイオードブリッジ回路
Ｃ１,Ｃ２  コンデンサ
ＳＷ１  第１スイッチ
ＳＷ２  第２スイッチ
ＳＷ３  第３スイッチ
ＳＷ４  第４スイッチ
ＣＴ１,ＣＴ１a,ＣＴ１ｂ，ＣＴ１ｃ  第１スイッチ制御部
ＣＴ２  第２スイッチ制御部
ＣＴ３  第３スイッチ制御部
ＣＴ４  第４スイッチ制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2010178594.tif 000021
【図１７】
2010178594.tif 000022
【図１８】
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【図１９】
2010178594.tif 000024
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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