(57)【要約】【課題】商用電源の交流電圧が低下した場合に安全に動作を停止することができるスイッチング電源装置を提供する。【解決手段】起動用電源回路における、起動抵抗Ｒ１と起動抵抗Ｒ２と間の接続点の電圧Ｖｒ２を検出するツェナーダイオードＺＤ１、直流電圧Ｖｃｃに基づいて電圧Ｖ−を生成するツェナーダイオードＺＤ４、及びツェナーダイオードＺＤ１が検出した電圧Ｖ＋が、電圧Ｖ−未満となると、制御回路３がＦＥＴＱ１に出力する制御信号Ｖｓの出力端子を接地し、ＦＥＴＱ１を停止させる接地手段を有する停止制御回路を備え、さらに前記接地手段は、オープンコレクタ出力のコンパレータ６であり、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）にはツェナーダイオードＺＤ１が検出した電圧が入力され、コンパレータ６の反転入力端子（−）には電圧Ｖ−が入力される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
他励式にて、主スイッチング素子を制御して、直流入力を所望する電圧に安定化して直流出力として出力するための制御手段を有するスイッチング電源装置において、
前記直流入力により前記制御手段を起動するための起動用電源電圧を生成する複数の起動用抵抗を互いに直列に接続して有している起動用電源回路と、
前記起動用電源回路における複数の起動用抵抗間の接続点の何れかの直流電圧を検出する第１検出用ツェナーダイオード、前記起動用電源電圧に基づいて基準電圧を生成する基準電圧用ツェナーダイオード、及び前記第１検出用ツェナーダイオードが検出した電圧が、前記基準電圧未満となると、前記制御手段が前記主スイッチング素子に出力する制御信号の出力端子を接地し、前記主スイッチング素子を停止させる接地手段を有する停止制御回路と備え、
さらに前記接地手段は、オープンコレクタ出力のコンパレータであり、前記コンパレータの非反転入力端子には前記第１検出用ツェナーダイオードが検出した電圧が入力され、前記コンパレータの反転入力端子には前記基準電圧が入力されることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項２】
交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、
Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｃｃが前記起動用電源電圧を示し、Ｖｚｄ１が前記第１検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｒ１が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の前の第１起動抵抗を示し、Ｒ２が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の後の第２起動抵抗を示すとき、以下に示す（１）式が成立することを特徴とする、請求項１に記載のスイッチング電源装置。
Ｖｚｄ４−Ｖｚｄ１＝｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ  （１）
【請求項３】
一端が前記第１検出用ツェナーダイオードのアノードに接続され、他端が前記コンパレータの非反転入力端子に接続される第１バイアス抵抗と、
一端が前記コンパレータの非反転入力端子に接続され、他端が電気的に接地される第２バイアス抵抗とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項４】
交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、
Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｃｃが前記起動用電源電圧を示し、Ｖｚｄ１が前記第１検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｒ１が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の前の第１起動抵抗を示し、Ｒ２が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の後の第２起動抵抗を示し、
Ｒ３が前記第１バイアス抵抗を示し、Ｒ４が前記第２バイアス抵抗を示すとき、以下に示す（２）式が成立することを特徴とする、請求項３に記載のスイッチング電源装置。
Ｖｚｄ４−Ｖｚｄ１×｛（Ｒ３＋Ｒ４）／Ｒ４｝＝｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ  （２）
【請求項５】
一端が前記第１検出用ツェナーダイオードのアノードに接続され、他端が前記コンパレータの非反転入力端子に接続される第３バイアス抵抗と、
カソードが前記コンパレータの非反転入力端子に接続され、アノードが電気的に接地される過電圧保護用ツェナーダイオードとをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項６】
交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、
Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｃｃが前記起動用電源電圧を示し、Ｖｚｄ１が前記第１検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｒ１が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の前の第１起動抵抗を示し、Ｒ２が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の後の第２起動抵抗を示し、
Ｒ５が前記第３バイアス抵抗を示し、Ｉが前記第３バイアス抵抗に流れる電流を示すとき、以下に示す（３）式が成立することを特徴とする、請求項５に記載のスイッチング電源装置。
Ｖｚｄ４−Ｖｚｄ１＝｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ−Ｒ５×Ｉ  （３）
【請求項７】
一端が前記第１検出用ツェナーダイオードのアノードに接続され、他端が第３バイアス抵抗の一端に接続される第１バイアス抵抗と、
一端が前記第３バイアス抵抗の一端に接続され、他端が電気的に接地される第２バイアス抵抗とをさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のスイッチング電源装置。
【請求項８】
交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、
Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｃｃが前記起動用電源電圧を示し、Ｖｚｄ１が前記第１検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｒ１が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の前の第１起動抵抗を示し、Ｒ２が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の後の第２起動抵抗を示し、
Ｒ３が前記第１バイアス抵抗を示し、Ｒ４が前記第２バイアス抵抗を示し、
Ｒ５が前記第３バイアス抵抗を示し、Ｉが前記第３バイアス抵抗に流れる電流を示すとき、以下に示す（４）式が成立することを特徴とする、請求項７に記載のスイッチング電源装置。
［｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ−Ｖｚｄ１］×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝−Ｒ５×Ｉ＝Ｖｚｄ４    （４）
【請求項９】
第２検出用ツェナーダイオード及び第３検出用ツェナーダイオードをさらに備え、
前記第２検出用ツェナーダイオードのカソードには、前記直流入力が入力され、前記第２検出用ツェナーダイオードのアノードは、前記第１検出用ツェナーダイオードのカソードに接続され、前記第１検出用ツェナーダイオードのアノードは、前記第３検出用ツェナーダイオードのカソードに接続され、前記第３検出用ツェナーダイオードのアノードは、前記コンパレータの非反転入力端子に接続されることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１０】
交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、
Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｚｄ１が前記第１検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ５が前記第２検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ２が前記第３検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示すとき、以下に示す（５）式が成立することを特徴とする、請求項９に記載のスイッチング電源装置。
√２×Ｖｉｎ―（Ｖｚｄ１＋Ｖｚｄ２＋Ｖｚｄ５）＝Ｖｚｄ４    （５）
【請求項１１】
一端が前記第３検出用ツェナーダイオードのアノードに接続され、他端が前記コンパレータの非反転入力端子に接続される第３バイアス抵抗と、
カソードが前記コンパレータの非反転入力端子に接続され、アノードが電気的に接地される過電圧保護用ツェナーダイオードとをさらに備えることを特徴とする請求項９に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１２】
交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、
Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｚｄ１が前記第１検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ５が前記第２検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ２が前記第３検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、
Ｒ５が前記第３バイアス抵抗を示し、Ｉが前記第３バイアス抵抗に流れる電流を示すとき、以下に示す（６）式が成立することを特徴とする、請求項１１に記載のスイッチング電源装置。
√２×Ｖｉｎ―（Ｖｚｄ１＋Ｖｚｄ２＋Ｖｚｄ５）−Ｒ５×Ｉ＝Ｖｚｄ４    （６）
【請求項１３】
第１バイアス抵抗及び第２バイアス抵抗をさらに備え、
前記第１検出用ツェナーダイオードのカソードには、前記直流入力が入力され、前記第１検出用ツェナーダイオードのアノードは、前記第１バイアス抵抗の一端に接続され、前記第１バイアス抵抗の他端は、前記第２バイアス抵抗の一端及び前記コンパレータの非反転入力端子に接続され、前記第２バイアス抵抗の他端は電気的に接地されることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１４】
交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、
Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｚｄ１が前記第１検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、
Ｒ３が前記第１バイアス抵抗を示し、Ｒ４が前記第２バイアス抵抗を示すとき、以下に示す（７）式が成立することを特徴とする、請求項１３に記載のスイッチング電源装置。
（√２×Ｖｉｎ―Ｖｚｄ１）×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝＝Ｖｚｄ４    （７）
【請求項１５】
前記第１バイアス抵抗の他端及び前記第２バイアス抵抗の一端に一端が接続され、他端が前記コンパレータの非反転入力端子に接続される第３バイアス抵抗と、
カソードが前記コンパレータの非反転入力端子に接続され、アノードが電気的に接地される過電圧保護用ツェナーダイオードとをさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１６】
交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、
Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｚｄ１が前記第１検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、
Ｒ３が前記第１バイアス抵抗を示し、Ｒ４が前記第２バイアス抵抗を示し、
Ｒ５が前記第３バイアス抵抗を示し、Ｉが前記第３バイアス抵抗に流れる電流を示すとき、以下に示す（８）式が成立することを特徴とする、請求項１５に記載のスイッチング電源装置。
（√２×Ｖｉｎ―Ｖｚｄ１）×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝−Ｒ５×Ｉ＝Ｖｚｄ４  （８）
【請求項１７】
前記第１検出用ツェナーダイオードの代りに第１バイアス抵抗を備え、
第２バイアス抵抗をさらに備え、
前記第１バイアス抵抗の一端は、前記接続点の何れか１つに接続され、
前記第１バイアス抵抗の他端及び前記第２バイアス抵抗の一端が、前記コンパレータの非反転入力端子に接続され、
前記第２バイアス抵抗の他端が電気的に接地されることを特徴とする請求項１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１８】
交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、
Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｃｃが前記起動用電源電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｒ１が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の前の第１起動抵抗を示し、Ｒ２が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の後の第２起動抵抗を示し、
Ｒ３が前記第１バイアス抵抗を示し、Ｒ４が前記第２バイアス抵抗を示すとき、以下に示す（９）式が成立することを特徴とする、請求項１７に記載のスイッチング電源装置。
［｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ］×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝＝Ｖｚｄ４    （９）
【請求項１９】
前記第１バイアス抵抗の他端及び前記第２バイアス抵抗の一端に一端が接続され、他端が前記コンパレータの非反転入力端子に接続される第３バイアス抵抗と、
カソードが前記コンパレータの非反転入力端子に接続され、アノードが電気的に接地される過電圧保護用ツェナーダイオードとをさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載のスイッチング電源装置。
【請求項２０】
交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、
Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｃｃが前記起動用電源電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｒ１が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の前の第１起動抵抗を示し、Ｒ２が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の後の第２起動抵抗を示し、
Ｒ３が前記第１バイアス抵抗を示し、Ｒ４が前記第２バイアス抵抗を示し、
Ｒ５が前記第３バイアス抵抗を示し、Ｉが前記第３バイアス抵抗に流れる電流を示すとき、以下に示す（１０）式が成立することを特徴とする、請求項１９に記載のスイッチング電源装置。
［｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ］×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝−Ｒ５×Ｉ＝Ｖｚｄ４    （１０）
【請求項２１】
前記第１バイアス抵抗の一端が、前記接続点の何れか１つに接続される代りに、前記第１バイアス抵抗の一端には、前記直流入力が入力されることを特徴とする、請求項１７に記載のスイッチング電源装置。
【請求項２２】
交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、
Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、
Ｒ３が前記第１バイアス抵抗を示し、Ｒ４が前記第２バイアス抵抗を示すとき、以下に示す（１１）式が成立することを特徴とする、請求項２１に記載のスイッチング電源装置。
√２×Ｖｉｎ×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝＝Ｖｚｄ４    （１１）
【請求項２３】
前記第１バイアス抵抗の他端及び前記第２バイアス抵抗の一端に一端が接続され、他端が前記コンパレータの非反転入力端子に接続される第３バイアス抵抗と、
カソードが前記コンパレータの非反転入力端子に接続され、アノードが電気的に接地される過電圧保護用ツェナーダイオードとをさらに備えることを特徴とする請求項２１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項２４】
交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、
Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、
Ｒ３が前記第１バイアス抵抗を示し、Ｒ４が前記第２バイアス抵抗を示し、
Ｒ５が前記第３バイアス抵抗を示し、Ｉが前記第３バイアス抵抗に流れる電流を示すとき、以下に示す（１２）式が成立することを特徴とする、請求項２３に記載のスイッチング電源装置。
√２×Ｖｉｎ×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝−Ｒ５×Ｉ＝Ｖｚｄ４    （１２）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング電源装置に関するものであり、起動回路を有する制御回路を備えた他励式のＡＣ−ＤＣコンバータであるスイッチング電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スイッチング電源装置は、電圧変換効率を高め、かつ小型化・軽量化が可能なものとして知られている。これは、スイッチング電源装置においては、トランスの１次側の巻線を流れる電流をスイッチングすることで、トランスの２次側に流れる電流を制御して電圧に変換することから、上記トランスでの変換効率を向上でき、また上記トランスを小型化・軽量化できるからである。上記スイッチング電源装置は、上記スイッチングを制御するための制御回路を備えた他励式のスイッチング制御方式か、あるいはこの制御回路を備えない自励式のスイッチング制御方式が用いられる。
【０００３】
他励式のスイッチング制御方式を用いたスイッチング電源装置の第１従来例を、図１４を参照して説明する。スイッチング電源装置１００は、商用電源によって入力端子Ｐ１、Ｐ２間に入力する交流電圧ＶｉｎをダイオードＤ１〜Ｄ４により構成された整流回路及び平滑用コンデンサＣ３により整流した直流電圧を主スイッチング素子Ｑ１でスイッチングして交流電圧を得る。この交流電圧がトランスＴ１の１次側主巻線Ｎ１に印加され、トランスＴ１の２次側巻線Ｎ２から出力された交流電圧を整流用ダイオードＤ６及び平滑用コンデンサＣ５を介し直流電圧に変換して出力端子Ｐ３、Ｐ４から出力する。
【０００４】
この時、２次側の直流電圧を検出する出力電圧検出部１０１からフォトカプラＰＣを介してフィードバックされる出力電圧情報に応じて、上記主スイッチング素子Ｑ１をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御する制御回路（制御手段）１０２が設けられていることで、出力端子Ｐ３、Ｐ４から出力する直流電圧を安定化できる。
【０００５】
スイッチング電源装置１００においては、制御回路１０２の電源電圧ＶＣＣとして、入力初期時はダイオードＤ１〜Ｄ４により構成された整流回路及び平滑用コンデンサＣ３により整流した直流電圧を起動抵抗Ｒ１、Ｒ２により調整した直流電圧が使用される。出力安定時はトランスＴ１の１次側副巻線Ｎ３からの交流電圧を整流用ダイオードＤ７及び平滑用コンデンサＣ４により整流した直流電圧が使用される。起動抵抗Ｒ１、Ｒ２は複数使用される。これは、それぞれの両端に印加される電圧が、使用する抵抗の耐圧を超えないようにするためである。
【０００６】
第１従来例の問題点を図１４のスイッチング電源装置１００及び図１５を参照して説明する。図１５の回路では、商用電源の交流電圧Ｖｉｎをオフして平滑用コンデンサＣ３の電圧が降下し始めた時、出力端子Ｐ３の出力電圧も降下し、１次側副巻線Ｎ３に発生する電圧も同時に降下する。これにより制御回路１０２の電源電圧ＶＣＣも降下して制御回路１０２が一旦動作を停止する。
【０００７】
次に平滑用コンデンサＣ３に残っていた電荷により、起動抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して制御回路１０２に電流が流れ込み、電源電圧ＶＣＣが図１５（ａ）のごとく上昇して１秒後に制御回路１０２が起動して出力端子Ｐ３にパルス電圧が発生し、後段に接続された機器が誤動作する。スイッチング電源装置１００に、例えば音響機器が接続されている場合には、上記パルス電圧によってボツ音がスピーカから発生する。この時、商用電源の交流電圧Ｖｉｎはオフされたままであるため出力端子Ｐ３の電圧はすぐに降下する。
【０００８】
第１従来例の問題点を解決したのが図１６に参照する第２従来例である。図１６のスイッチング電源装置１１０は、トランジスタＱ２を有するスイッチ回路１１３が制御回路１１２の電源電圧端子ＶＣＣに接続されており、スイッチ回路１１３の前段に電圧検出回路１１４が設けられている。商用電源の交流電圧Ｖｉｎが異常時に一瞬降下する時、Ｖｉｎが０Ｖに向かって降下する途中で平滑用コンデンサＣ３の電圧がツェナーダイオードＺＤ１、ＺＤ２のツェナー電圧以下になりツェナーダイオードＺＤ１、ＺＤ２の電流が０Ａになる。これに伴いダイオードＤ５のカソード側の電圧がアノード側より低くなってＤ５が導通し、抵抗Ｒ３、Ｒ４を介してアースに電流が流れる。そしてＱ２のベース電圧がエミッタ電圧より低くなる結果、Ｑ２がオンして電流制限用抵抗Ｒ５とＱ２のエミッタ・コレクタを通してアースに電流が流れ、制御回路１１２の電源電圧ＶＣＣが０．２Ｖ程度に降下して制御回路１１２は動作を停止する。従って、図１６の第２従来例は、図１５（ｂ）に示すように、電源オフ時に出力端子Ｐ３にパルス電圧を発生しない。
【０００９】
尚、交流電圧の瞬断、再投入による電流増加を抑制する為の発明を開示する文献として、以下に示す特許文献が挙げられる。特許文献１では、交流電圧再投入時に定格以上の電流が流れ、ヒューズ又はブレーカが切れるのを防止するスイッチング電源が開示されている。特許文献２では、瞬断から回復した時、交流電源ラインに規定以上の電流が流れないようにするスイッチング電源が開示されている。
【特許文献１】特開平５−８３９３３号公報（平成５年４月２日公開）
【特許文献２】特開平５−１２２９２７号公報（平成５年５月１８日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図１６の第２従来例に使用するツェナーダイオードＺＤ１とＺＤ２はツェナー電圧の上限が３６Ｖ程度であるために、Ｃ３に印加される電圧が７２Ｖ以下になった時に制御回路１１２が動作を停止する。この電圧は商用電源の交流電圧Ｖｉｎに換算すると約５０Ｖである。
【００１１】
しかしながら、上記従来の第２従来例では、Ｖｉｎが低下するとトランスＴ１の２次側巻線Ｎ２から出力される電圧が降下する。この電圧降下を出力電圧検出回路１１１が検出し、検出結果がフォトカプラＰＣによって制御回路１１２へフィードバックされる。制御回路１１２は、トランスＴ１の２次側巻線Ｎ２から出力される電圧を上げるために、主スイッチング素子Ｑ１のゲートに出力するスイッチング信号の周波数を高くする。これにより、Ｑ１の単位時間当たりのスイッチング回数が増加し、Ｑ１のドレイン・ソースに流れる電流が電圧Ｖｉｎの降下に反比例して増加し、電源負荷が一定な場合にヒューズＨＳ１に流れる電流も増加する。従って、Ｖｉｎの異常でＶｉｎが５０Ｖまで降下した時に、Ｑ１が破壊する、あるいはヒューズＨＳ１が溶断するという問題点を有する。このような問題点は、図１４の第１従来例のスイッチング電源装置１００においても同様に生じる。さらに、トランスＴ１の１次側副巻線Ｎ３の端子に発生する電圧の出力インピーダンスは低いため、Ｖｉｎが低下するとトランジスタＱ２に流れ込む電流が大きくなることによりトランジスタＱ２が破壊されることもある。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、商用電源の交流電圧が低下した場合に安全に動作を停止することができるスイッチング電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のスイッチング電源装置は、上記課題を解決するために、他励式にて、主スイッチング素子を制御して、直流入力を所望する電圧に安定化して直流出力として出力するための制御手段を有するスイッチング電源装置において、前記直流入力により前記制御手段を起動するための起動用電源電圧を生成する複数の起動用抵抗を互いに直列に接続して有している起動用電源回路と、前記起動用電源回路における複数の起動用抵抗間の接続点の何れかの直流電圧を検出する第１検出用ツェナーダイオード、前記起動用電源電圧に基づいて基準電圧を生成する基準電圧用ツェナーダイオード、及び前記第１検出用ツェナーダイオードが検出した電圧が、前記基準電圧未満となると、前記制御手段が前記主スイッチング素子に出力する制御信号の出力端子を接地し、前記主スイッチング素子を停止させる接地手段を有する停止制御回路と備え、さらに前記接地手段は、オープンコレクタ出力のコンパレータであり、前記コンパレータの非反転入力端子には前記第１検出用ツェナーダイオードが検出した電圧が入力され、前記コンパレータの反転入力端子には前記基準電圧が入力されることを特徴とする。
【００１４】
上記発明によれば、前記直流入力が低下し、前記第１検出用ツェナーダイオードが検出した電圧が、前記基準電圧未満となると、オープンコレクタ出力の前記コンパレータの出力が電気的に接地される。
【００１５】
このため、前記主スイッチング素子のゲートに入力される前記制御信号を、前記コンパレータにより吸収することにより、スイッチング動作を停止可能となり、安全に且つ部品を破壊することなくスイッチング電源装置の動作を停止することが出来る。
【００１６】
前記スイッチング電源装置では、交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｃｃが前記起動用電源電圧を示し、Ｖｚｄ１が前記第１検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｒ１が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の前の第１起動抵抗を示し、Ｒ２が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の後の第２起動抵抗を示すとき、以下に示す式が成立してもよい。
Ｖｚｄ４−Ｖｚｄ１＝｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ
上記式の通り各定数を定めることにより、前記交流入力の電圧が任意の値まで低下した時に、前記コンパレータの出力が電気的に接地される。
【００１７】
このため、前記主スイッチング素子のゲートに入力される前記制御信号を、前記コンパレータにより吸収することにより、スイッチング動作を停止可能となり、安全に且つ部品を破壊することなくスイッチング電源装置の動作を停止することが出来る。
【００１８】
前記スイッチング電源装置では、一端が前記第１検出用ツェナーダイオードのアノードに接続され、他端が前記コンパレータの非反転入力端子に接続される第１バイアス抵抗と、一端が前記コンパレータの非反転入力端子に接続され、他端が電気的に接地される第２バイアス抵抗とをさらに備えてもよい。
【００１９】
これにより、前記第１検出用ツェナーダイオードが検出した電圧は、前記第１バイアス抵抗と前記第２バイアス抵抗とにより分圧されるので、前記スイッチング電源装置よりも低くなる。従って、前記コンパレータとして、廉価で耐圧の低いコンパレータが使用できるようになった。
【００２０】
前記スイッチング電源装置では、交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｃｃが前記起動用電源電圧を示し、Ｖｚｄ１が前記第１検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｒ１が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の前の第１起動抵抗を示し、Ｒ２が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の後の第２起動抵抗を示し、Ｒ３が前記第１バイアス抵抗を示し、Ｒ４が前記第２バイアス抵抗を示すとき、以下に示す式が成立してもよい。Ｖｚｄ４−Ｖｚｄ１×｛（Ｒ３＋Ｒ４）／Ｒ４｝＝｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ
上記式の通り各定数を定めることにより、安全に且つ部品を破壊することなくスイッチング電源装置の動作を停止することが出来る。
【００２１】
前記スイッチング電源装置では、一端が前記第１検出用ツェナーダイオードのアノードに接続され、他端が前記コンパレータの非反転入力端子に接続される第３バイアス抵抗と、カソードが前記コンパレータの非反転入力端子に接続され、アノードが電気的に接地される過電圧保護用ツェナーダイオードとをさらに備えてもよい。
【００２２】
前記第３バイアス抵抗及び前記過電圧保護用ツェナーダイオードを追加しているので、前記直流入力が高くなっても、前記コンパレータの非反転入力端子に入力される電圧は、前記過電圧保護用ツェナーダイオードのツェナー電圧以上に高くならない。このため、前記コンパレータに過電圧が入力されることを防ぐことが可能となり、全世界対応の電源として用いることが可能となる。
【００２３】
前記スイッチング電源装置では、交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｃｃが前記起動用電源電圧を示し、Ｖｚｄ１が前記第１検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｒ１が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の前の第１起動抵抗を示し、Ｒ２が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の後の第２起動抵抗を示し、Ｒ５が前記第３バイアス抵抗を示し、Ｉが前記第３バイアス抵抗に流れる電流を示すとき、以下に示す式が成立してもよい。
Ｖｚｄ４−Ｖｚｄ１＝｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ−Ｒ５×Ｉ
上記式の通り各定数を定めることにより、安全に且つ部品を破壊することなくスイッチング電源装置の動作を停止することが出来る。
【００２４】
前記スイッチング電源装置では、一端が前記第１検出用ツェナーダイオードのアノードに接続され、他端が第３バイアス抵抗の一端に接続される第１バイアス抵抗と、一端が前記第３バイアス抵抗の一端に接続され、他端が電気的に接地される第２バイアス抵抗とをさらに備えてもよい。
【００２５】
これにより、前記コンパレータの非反転入力端子に入力される電圧は、前記第１検出用ツェナーダイオードが検出した電圧を、前記第１バイアス抵抗と前記第２バイアス抵抗とにより分圧した電圧から、前記第３バイアス抵抗の電圧降下を減じた値となる。よって、前記コンパレータの非反転入力端子に入力される電圧は、前記スイッチング電源装置よりもさらに低くなる。従って、前記コンパレータとして、さらに廉価で耐圧の低いコンパレータが使用できるようになった。
【００２６】
前記スイッチング電源装置では、交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｃｃが前記起動用電源電圧を示し、Ｖｚｄ１が前記第１検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｒ１が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の前の第１起動抵抗を示し、Ｒ２が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の後の第２起動抵抗を示し、Ｒ３が前記第１バイアス抵抗を示し、Ｒ４が前記第２バイアス抵抗を示し、Ｒ５が前記第３バイアス抵抗を示し、Ｉが前記第３バイアス抵抗に流れる電流を示すとき、以下に示す式が成立してもよい。
［｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ−Ｖｚｄ１］×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝−Ｒ５×Ｉ＝Ｖｚｄ４
上記式の通り各定数を定めることにより、安全に且つ部品を破壊することなくスイッチング電源装置の動作を停止することが出来る。
【００２７】
前記スイッチング電源装置では、第２検出用ツェナーダイオード及び第３検出用ツェナーダイオードをさらに備え、前記第２検出用ツェナーダイオードのカソードには、前記直流入力が入力され、前記第２検出用ツェナーダイオードのアノードは、前記第１検出用ツェナーダイオードのカソードに接続され、前記第１検出用ツェナーダイオードのアノードは、前記第３検出用ツェナーダイオードのカソードに接続され、前記第３検出用ツェナーダイオードのアノードは、前記コンパレータの非反転入力端子に接続されてもよい。
【００２８】
これにより、前記第２検出用ツェナーダイオードのカソードに入力される電圧は、前記第１起動抵抗と前記第２起動抵抗とによる分圧を行わず、前記第１検出用ツェナーダイオードないし前記第３検出用ツェナーダイオードにより、整流後の高い電圧を直接検出する。このため、前記第１起動抵抗と前記第２起動抵抗とのバラツキの影響を受けないので、前記直流入力の元となる、スイッチング電源装置の動作を停止させる任意の交流電圧の精度を高くすることが可能となる。
【００２９】
前記スイッチング電源装置では、交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｚｄ１が前記第１検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ５が前記第２検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ２が前記第３検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示すとき、以下に示す式が成立してもよい。
√２×Ｖｉｎ―（Ｖｚｄ１＋Ｖｚｄ２＋Ｖｚｄ５）＝Ｖｚｄ４
上記式の通り各定数を定めることにより、安全に且つ部品を破壊することなくスイッチング電源装置の動作を停止することが出来る。
【００３０】
前記スイッチング電源装置では、一端が前記第３検出用ツェナーダイオードのアノードに接続され、他端が前記コンパレータの非反転入力端子に接続される第３バイアス抵抗と、カソードが前記コンパレータの非反転入力端子に接続され、アノードが電気的に接地される過電圧保護用ツェナーダイオードとをさらに備えてもよい。
【００３１】
前記第３バイアス抵抗及び前記過電圧保護用ツェナーダイオードを追加しているので、前記直流入力が高くなっても、前記コンパレータの非反転入力端子に入力される電圧は、前記過電圧保護用ツェナーダイオードのツェナー電圧以上に高くならない。このため、前記コンパレータに過電圧が入力されることを防ぐことが可能となり、全世界対応の電源として用いることが可能となる。
【００３２】
前記スイッチング電源装置では、交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｚｄ１が前記第１検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ５が前記第２検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ２が前記第３検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｒ５が前記第３バイアス抵抗を示し、Ｉが前記第３バイアス抵抗に流れる電流を示すとき、以下に示す式が成立してもよい。
√２×Ｖｉｎ―（Ｖｚｄ１＋Ｖｚｄ２＋Ｖｚｄ５）−Ｒ５×Ｉ＝Ｖｚｄ４
上記式の通り各定数を定めることにより、安全に且つ部品を破壊することなくスイッチング電源装置の動作を停止することが出来る。
【００３３】
前記スイッチング電源装置では、第１バイアス抵抗及び第２バイアス抵抗をさらに備え、前記第１検出用ツェナーダイオードのカソードには、前記直流入力が入力され、前記第１検出用ツェナーダイオードのアノードは、前記第１バイアス抵抗の一端に接続され、前記第１バイアス抵抗の他端は、前記第２バイアス抵抗の一端及び前記コンパレータの非反転入力端子に接続され、前記第２バイアス抵抗の他端は電気的に接地されてもよい。
【００３４】
前記コンパレータの非反転入力端子を、前記第１バイアス抵抗と前記第２バイアス抵抗との接続点に接続することにより、前記コンパレータの非反転入力端子の電圧は、前記第１検出用ツェナーダイオードないし前記第３検出用ツェナーダイオードを備えるスイッチング電源装置より低く設定できる。従って、前記スイッチング電源装置に設けられていた、前記第２検出用ツェナーダイオード及び前記第３検出用ツェナーダイオードは抹消できる。
【００３５】
前記スイッチング電源装置では、交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｚｄ１が前記第１検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｒ３が前記第１バイアス抵抗を示し、Ｒ４が前記第２バイアス抵抗を示すとき、以下に示す式が成立してもよい。
（√２×Ｖｉｎ―Ｖｚｄ１）×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝＝Ｖｚｄ４
上記式の通り各定数を定めることにより、安全に且つ部品を破壊することなくスイッチング電源装置の動作を停止することが出来る。
【００３６】
前記スイッチング電源装置では、前記第１バイアス抵抗の他端及び前記第２バイアス抵抗の一端に一端が接続され、他端が前記コンパレータの非反転入力端子に接続される第３バイアス抵抗と、カソードが前記コンパレータの非反転入力端子に接続され、アノードが電気的に接地される過電圧保護用ツェナーダイオードとをさらに備えてもよい。
【００３７】
前記第３バイアス抵抗及び前記過電圧保護用ツェナーダイオードを追加しているので、前記直流入力が高くなっても、前記コンパレータの非反転入力端子に入力される電圧は、前記過電圧保護用ツェナーダイオードのツェナー電圧以上に高くならない。このため、前記コンパレータに過電圧が入力されることを防ぐことが可能となり、全世界対応の電源として用いることが可能となる。
【００３８】
前記スイッチング電源装置では、交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｚｄ１が前記第１検出用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｒ３が前記第１バイアス抵抗を示し、Ｒ４が前記第２バイアス抵抗を示し、Ｒ５が前記第３バイアス抵抗を示し、Ｉが前記第３バイアス抵抗に流れる電流を示すとき、以下に示す式が成立してもよい。
（√２×Ｖｉｎ―Ｖｚｄ１）×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝−Ｒ５×Ｉ＝Ｖｚｄ４
上記式の通り各定数を定めることにより、安全に且つ部品を破壊することなくスイッチング電源装置の動作を停止することが出来る。
【００３９】
前記スイッチング電源装置では、前記第１検出用ツェナーダイオードの代りに第１バイアス抵抗を備え、第２バイアス抵抗をさらに備え、前記第１バイアス抵抗の一端は、前記接続点の何れか１つに接続され、前記第１バイアス抵抗の他端及び前記第２バイアス抵抗の一端が、前記コンパレータの非反転入力端子に接続され、前記第２バイアス抵抗の他端が電気的に接地されてもよい。
【００４０】
これにより、前記コンパレータの非反転入力端子に入力される電圧は、前記接続点の何れかの直流電圧を、前記第１バイアス抵抗と前記第２バイアス抵抗とで分圧した分割抵抗電圧となる。該分割抵抗電圧と前記基準電圧と比較してスイッチング動作を停止させることが可能となり、前記第１検出用ツェナーダイオードを使用する必要が無くなり、コストダウンが達成される。
【００４１】
前記スイッチング電源装置では、交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｃｃが前記起動用電源電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｒ１が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の前の第１起動抵抗を示し、Ｒ２が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の後の第２起動抵抗を示し、Ｒ３が前記第１バイアス抵抗を示し、Ｒ４が前記第２バイアス抵抗を示すとき、以下に示す式が成立してもよい。
［｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ］×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝＝Ｖｚｄ４
上記式の通り各定数を定めることにより、安全に且つ部品を破壊することなくスイッチング電源装置の動作を停止することが出来る。
【００４２】
前記スイッチング電源装置では、前記第１バイアス抵抗の他端及び前記第２バイアス抵抗の一端に一端が接続され、他端が前記コンパレータの非反転入力端子に接続される第３バイアス抵抗と、カソードが前記コンパレータの非反転入力端子に接続され、アノードが電気的に接地される過電圧保護用ツェナーダイオードとをさらに備えてもよい。
【００４３】
前記第３バイアス抵抗及び前記過電圧保護用ツェナーダイオードを追加しているので、前記直流入力が高くなっても、前記コンパレータの非反転入力端子に入力される電圧は、前記過電圧保護用ツェナーダイオードのツェナー電圧以上に高くならない。このため、前記コンパレータに過電圧が入力されることを防ぐことが可能となり、全世界対応の電源として用いることが可能となる。
【００４４】
前記スイッチング電源装置では、交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｃｃが前記起動用電源電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｒ１が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の前の第１起動抵抗を示し、Ｒ２が前記起動用電源回路における、電圧が検出される接続点の後の第２起動抵抗を示し、Ｒ３が前記第１バイアス抵抗を示し、Ｒ４が前記第２バイアス抵抗を示し、Ｒ５が前記第３バイアス抵抗を示し、Ｉが前記第３バイアス抵抗に流れる電流を示すとき、以下に示す式が成立してもよい。
［｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ］×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝−Ｒ５×Ｉ＝Ｖｚｄ４  
上記式の通り各定数を定めることにより、安全に且つ部品を破壊することなくスイッチング電源装置の動作を停止することが出来る。
【００４５】
前記スイッチング電源装置では、前記第１バイアス抵抗の一端が、前記接続点の何れか１つに接続される代りに、前記第１バイアス抵抗の一端には、前記直流入力が入力されてもよい。
【００４６】
これにより、前記第１バイアス抵抗の一端に入力される電圧は、前記第１起動抵抗と前記第２起動抵抗とによる分圧を行わない電圧となる。このため、前記第１起動抵抗と前記第２起動抵抗とのバラツキの影響を受けないので、前記直流入力の元となる、スイッチング電源装置の動作を停止させる任意の交流電圧の精度をより高くすること、及び前記任意の交流電圧のバラツキをより少なくすることが可能となる。
【００４７】
前記スイッチング電源装置では、交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｒ３が前記第１バイアス抵抗を示し、Ｒ４が前記第２バイアス抵抗を示すとき、以下に示す式が成立してもよい。
√２×Ｖｉｎ×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝＝Ｖｚｄ４
上記式の通り各定数を定めることにより、安全に且つ部品を破壊することなくスイッチング電源装置の動作を停止することが出来る。
【００４８】
前記スイッチング電源装置では、前記第１バイアス抵抗の他端及び前記第２バイアス抵抗の一端に一端が接続され、他端が前記コンパレータの非反転入力端子に接続される第３バイアス抵抗と、カソードが前記コンパレータの非反転入力端子に接続され、アノードが電気的に接地される過電圧保護用ツェナーダイオードとをさらに備えてもよい。
【００４９】
前記第３バイアス抵抗及び前記過電圧保護用ツェナーダイオードを追加しているので、前記直流入力が高くなっても、前記コンパレータの非反転入力端子に入力される電圧は、前記過電圧保護用ツェナーダイオードのツェナー電圧以上に高くならない。このため、前記コンパレータに過電圧が入力されることを防ぐことが可能となり、全世界対応の電源として用いることが可能となる。
【００５０】
前記スイッチング電源装置では、交流入力から、前記直流入力を生成するための入力側整流回路をさらに備え、Ｖｉｎが前記交流入力の電圧を示し、Ｖｚｄ４が前記基準電圧用ツェナーダイオードのツェナー電圧を示し、Ｒ３が前記第１バイアス抵抗を示し、Ｒ４が前記第２バイアス抵抗を示し、Ｒ５が前記第３バイアス抵抗を示し、Ｉが前記第３バイアス抵抗に流れる電流を示すとき、以下に示す式が成立してもよい。
√２×Ｖｉｎ×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝−Ｒ５×Ｉ＝Ｖｚｄ４
上記式の通り各定数を定めることにより、安全に且つ部品を破壊することなくスイッチング電源装置の動作を停止することが出来る。
【発明の効果】
【００５１】
本発明のスイッチング電源装置は、以上のように、直流入力により制御手段を起動するための起動用電源電圧を生成する複数の起動用抵抗を互いに直列に接続して有している起動用電源回路と、前記起動用電源回路における複数の起動用抵抗間の接続点の何れかの直流電圧を検出する第１検出用ツェナーダイオード、前記起動用電源電圧に基づいて基準電圧を生成する基準電圧用ツェナーダイオード、及び前記第１検出用ツェナーダイオードが検出した電圧が、前記基準電圧未満となると、前記制御手段が主スイッチング素子に出力する制御信号の出力端子を接地し、前記主スイッチング素子を停止させる接地手段を有する停止制御回路と備え、さらに前記接地手段は、オープンコレクタ出力のコンパレータであり、前記コンパレータの非反転入力端子には前記第１検出用ツェナーダイオードが検出した電圧が入力され、前記コンパレータの反転入力端子には前記基準電圧が入力されるものである。
【００５２】
それゆえ、商用電源の交流電圧が低下した場合に安全に動作を停止することができるスイッチング電源装置を提供するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
本発明の一実施形態について実施例１〜実施例１２、及び図１〜図１３に基づいて説明すれば、以下の通りである。先ずは実施例１において、本実施形態に係るスイッチング電源装置１の概略構成を、図１を参照して説明する。
【００５４】
〔実施例１〕
図１は、本実施例１に係るスイッチング電源装置１のブロック図である。スイッチング電源装置１は、大略的には、出力電圧検出回路２、制御回路３、スイッチ回路４、電圧検出回路５、トランスＴ１及び主スイッチング素子Ｑ１を備えて構成されており、交流電圧Ｖｉｎの入力端子Ｐ１、Ｐ２及び直流電圧出力端子Ｐ３、Ｐ４を有している。
【００５５】
スイッチング電源装置１においては、商用電源等によって入力端子Ｐ１、Ｐ２間に入力する交流電圧Ｖｉｎ、例えば１００Ｖ、６０Ｈｚの電圧がヒューズＨＳ１を介して入力されるラインフィルタＬ１と、ラインフィルタＬ１の前後にそれぞれ設けられたノイズ除去用の各ラインコンデンサＣ１、Ｃ２とが設けられている。なお、上記商用の交流電源の電圧としては、他に、１１７Ｖや２００Ｖや２２０Ｖなどが挙げられる。
【００５６】
さらに、トランスＴ１の１次側主巻線Ｎ１に接続されて、１次側主巻線Ｎ１に流れる電流をスイッチング（断接）する電界効果型トランジスタ、即ち整流コンデンサ（ブロックコンデンサ）Ｃ３により整流した直流電圧をスイッチング（断接）する電界効果型トランジスタであるＦＥＴ（２field-effect transistor、主スイッチング素子）Ｑ１（これ以降単にＦＥＴＱ１と称する）が、直流入力から負荷へ印加される負荷電圧を所望値に設定するために所定の周波数の交流に変換するように設けられている。
【００５７】
本実施例１では、ＦＥＴＱ１は、Ｎ型であるが必要に応じてＰ型も使用可能であり、さらに、スイッチング機能を有していれば、他のタイプの、例えばバイポーラトランジスタも使用可能である。よって、ＦＥＴＱ１のドレインは、１次側主巻線Ｎ１のアース側に接続され、整流用の各ダイオードＤ１〜Ｄ４のアース側にＦＥＴＱ１のソースが接続される。そして、ＦＥＴＱ１のゲートは、スイッチ回路４が有するコンパレータ６の出力、及び後述する制御回路３の出力端子ＯＵＴに接続されている。
【００５８】
一方、トランスＴ１の２次側巻線Ｎ２には、２次側巻線Ｎ２から出力される、昇圧または降圧されて電圧が所望値に調整された出力交流を整流して直流出力として出力するための、出力電圧整流用ダイオードＤ６と、出力電圧整流用コンデンサＣ５と、上記直流出力を外部に取り出すための各出力端子Ｐ３、Ｐ４とが設けられている。さらに、各出力端子Ｐ３、Ｐ４に対しパラレルに接続された出力電圧検出回路２が上記直流出力の電圧を検出するために設けられている。さらに、トランスＴ１の２次側巻線Ｎ２では、出力電圧検出回路２にて検出された出力電圧値を、非接触な光学的に一次側に伝達するための、フォトカプラＰＣの発光部ＰＣａが取り付けられている。フォトカプラＰＣは、２次側電圧の検出信号を１次側制御回路にフィードバックする。
【００５９】
制御回路３は、フォトカプラＰＣの受光部ＰＣｂからの、出力電圧値を示す検知信号がフィードバック端子ＦＢに入力されて、その検知信号に基づきＦＥＴＱ１のゲートへの制御信号Ｖｓ（スイッチングパルス信号）を出力する。制御回路３は、制御信号Ｖｓを出力することにより、ＦＥＴＱ１のスイッチング動作を変える制御、即ちスイッチング周波数やスイッチングパルス信号のデューティー比を変える制御、例えばＰＷＭ制御を行うことが可能である制御ＩＣである。制御回路３の接地端子ＧＮＤは、アースに接続されている、即ち電気的に接地されている。
【００６０】
トランスＴ１の１次側副巻線Ｎ３には、制御回路３の電源端子ＶＣＣに所定電圧の直流を補助電源として供給できるように、補助電源整流用ダイオードＤ７と平滑用コンデンサＣ４とが設けられている。平滑用コンデンサＣ４は、整流用及び起動時の各起動抵抗（起動用抵抗）Ｒ１、Ｒ２からの起動電流蓄積用コンデンサであり、その容量は一般的には１０μＦ〜２２μＦである。各起動抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値は、一般的には１０ｋΩ〜１５０ｋΩである。
【００６１】
さらに、制御回路３の電源端子ＶＣＣには、各ダイオードＤ１〜Ｄ４からの直流入力を各起動抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して生成された所定電圧である、制御回路３を起動するための直流電圧Ｖｃｃも入力されるようになっている。
【００６２】
スイッチング電源装置１は、スイッチ回路４及び電圧検出回路５を備えている。スイッチ回路４は、コンパレータ６、ツェナーダイオードバイアス抵抗Ｒ６及びツェナーダイオードＺＤ４を有している。ツェナーダイオードバイアス抵抗Ｒ６の一端は、コンパレータ６の電源端子７及び制御回路３の電源端子ＶＣＣに接続されている。ツェナーダイオードバイアス抵抗Ｒ６の他端は、コンパレータ６の反転入力端子（−）及びツェナーダイオードＺＤ４のカソードに接続されている。ツェナーダイオードＺＤ４のアノード及びコンパレータ６のＧＮＤ端子８は、アースに接続されている、即ち電気的に接地されている。
【００６３】
電圧検出回路５は、ツェナーダイオードＺＤ１及び抵抗Ｒ４を有している。ツェナーダイオードＺＤ１のカソードは、起動抵抗Ｒ１と起動抵抗Ｒ２との接続点に接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１のアノード及び抵抗Ｒ４の一端は、スイッチ回路４のコンパレータ６の非反転入力端子（＋）に接続されている。抵抗Ｒ４の他端は、アースに接続されている、即ち電気的に接地されている。
【００６４】
なお、本実施の形態では、起動用抵抗はＲ１及びＲ２の２個であるが、２個以上でもよく、複数の起動抵抗の内の２個の接続点間にツェナーダイオードＺＤ１のカソードを接続しても良い。また、ツェナーダイオードＺＤ４は、コンパレータ６の反転入力端子（−）の基準電圧用ツェナーダイオードであり、ツェナーダイオードＺＤ４のツェナー電圧は、一般的には約３Ｖである。
【００６５】
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、本実施例１に係るコンパレータ６のブロック図である。図２（ａ）において、コンパレータ６は、比較部９及びＰＮＰトランジスタＱＰを有している。図２（ｂ）において、コンパレータ６は、比較部１０及びＮＰＮトランジスタＱＮを有しており、比較部１０は、比較部９の出力にインバータを設けたものである。
【００６６】
比較部９及び比較部１０の＋は、図１のコンパレータ６の、非反転入力端子（＋）であり、電圧Ｖ＋が印加される。同様に、比較部９及び比較部１０の−は、図１のコンパレータ６の、反転入力端子（−）であり、電圧Ｖ−が印加される。
【００６７】
図２（ａ）において、比較部９の出力は、ＰＮＰトランジスタＱＰのベースに接続されている。ＰＮＰトランジスタＱＰのコレクタは、電気的に接地されている。ＰＮＰトランジスタＱＰのエミッタは、ＦＥＴＱ１のゲート及び制御回路３の出力端子ＯＵＴに接続されている。
【００６８】
図２（ａ）において、比較部９は、電圧Ｖ＋≧電圧Ｖ−ではＨ（ハイ）の電圧を出力する。この場合、ＰＮＰトランジスタＱＰがオフするので、出力端子ＯＵＴからＦＥＴＱ１のゲートへ制御信号Ｖｓが出力され、ＦＥＴＱ１はスイッチング動作を行う。
【００６９】
比較部９は、電圧Ｖ＋＜電圧Ｖ−ではＬ（ロー）の電圧を出力する。この場合、ＰＮＰトランジスタＱＰがオンするので、出力端子ＯＵＴから出力される制御信号Ｖｓは、ＰＮＰトランジスタＱＰに吸い込まれる。即ち、出力端子ＯＵＴから出力される制御信号Ｖｓは、ＰＮＰトランジスタＱＰのエミッタ−コレクタ間を介してアースに流れる。従って、ＦＥＴＱ１はスイッチング動作を行わなくなり、スイッチング電源装置１は動作を停止する。
【００７０】
図２（ｂ）において、比較部１０は、電圧Ｖ＋≧電圧Ｖ−ではＬ（ロー）の電圧を出力する。この場合、ＮＰＮトランジスタＱＮがオフするので、出力端子ＯＵＴからＦＥＴＱ１のゲートへ制御信号Ｖｓが出力され、ＦＥＴＱ１はスイッチング動作を行う。
【００７１】
比較部１０は、電圧Ｖ＋＜電圧Ｖ−ではＨ（ハイ）の電圧を出力する。この場合、ＮＰＮトランジスタＱＮがオンするので、出力端子ＯＵＴから出力される制御信号Ｖｓは、ＮＰＮトランジスタＱＮに吸い込まれる。即ち、出力端子ＯＵＴから出力される制御信号Ｖｓは、ＮＰＮトランジスタＱＮのコレクタ−エミッタ間を介してアースに流れる。従って、ＦＥＴＱ１はスイッチング動作を行わなくなり、スイッチング電源装置１は動作を停止する。
【００７２】
以上のように、コンパレータ６は、電圧Ｖ＋＜電圧Ｖ−の場合に、出力端子ＯＵＴから出力される制御信号Ｖｓを吸い込み、ＦＥＴＱ１のスイッチング動作を停止させて、スイッチング電源装置１の動作を停止させる。
【００７３】
図１に戻り、スイッチング電源装置１において、Ｒ１とＲ２の接続点の電圧Ｖｒ２は以下に示す（１）式より求められる。
Ｖｒ２＝｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ    （１）
ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧をＶｚｄ１とすると、抵抗Ｒ４の両端電圧ＶＲ４は、電圧Ｖ＋に等しく、以下に示す（２）式で求められる。
ＶＲ４＝Ｖ＋＝Ｖｒ２−Ｖｚｄ１＝｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ−Ｖｚｄ１（２）
ツェナーダイオードＺＤ４のツェナー電圧をＶｚｄ４とすると、以下に示す（３）式が成立する。
Ｖ−＝Ｖｚｄ４    （３）
コンパレータ６は、電圧Ｖ＋＜電圧Ｖ−の場合に、スイッチング電源装置１の動作を停止させる。これに対して、電圧Ｖ＋（ツェナー電圧Ｖｚｄ４）≧電圧Ｖ＋であれば、スイッチング電源装置１はスイッチング動作を行う。
【００７４】
よって、電圧Ｖ＋＝電圧Ｖ−となるように、即ち以下に示す（４）式が成立するように、各定数を定めれば、交流電圧Ｖｉｎが任意の電圧まで低下した場合に、電圧Ｖ＋（両端電圧ＶＲ４）と、電圧Ｖ−（ツェナー電圧Ｖｚｄ４）の大小関係が逆転し、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）の電圧Ｖ＋が、反転入力端子（−）の電圧Ｖ−より低くなり、スイッチング電源装置１の動作は停止する。
｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ−Ｖｚｄ１＝Ｖｚｄ４    （４）
（４）式を整理すると以下に示す（５）式が得られるので、（５）式を満足するように上記各定数を定めれば良い。ここで、各定数とは、起動抵抗Ｒ１と起動抵抗Ｒ２との抵抗値、ツェナー電圧Ｖｚｄ１、ツェナー電圧Ｖｚｄ４、及び制御回路３を起動するための直流電圧Ｖｃｃである。
Ｖｚｄ４−Ｖｚｄ１＝｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ  （５）
以上のように、本実施例１に係るスイッチング電源装置１では、（５）式の通り各定数を定めることにより、交流電圧Ｖｉｎが任意の値まで低下し、電圧Ｖｒ２が低下した時に、コンパレータ６の出力がＬｏｗインピーダンス（ＧＮＤ）になる、即ち電気的に接地される。
【００７５】
このため、ＦＥＴＱ１のゲートに入力されるスイッチング信号を、コンパレータ６により吸収することにより、スイッチング動作を停止可能となり、安全に且つ部品を破壊することなくスイッチング電源装置１の動作を停止することが出来る。
【００７６】
また、従来の問題点である、電源オフから１秒後に直流電圧出力端子Ｐ３に発生していたパルスは、スイッチング電源装置１では図１５（ｂ）に示すように発生しなくなる。これは、交流電圧Ｖｉｎが任意の値まで低下した後では、コンパレータ６でスイッチング信号を吸収するためである。
【００７７】
また、電圧検出回路５の入力電圧は、起動抵抗Ｒ１及び起動抵抗Ｒ２で分圧されているため、図１６における電圧検出回路１１４よりも低く設定可能である。
【００７８】
従って、一般的な１／２ワット抵抗を用いる、電圧検出回路５内の抵抗の消費電力が少なくなり、電圧検出回路５の抵抗を１個の抵抗Ｒ４で実現できるようになった。
【００７９】
さらに、電圧検出回路５の入力電圧が従来よりも低いため、電圧検出回路５のツェナーダイオードは１個のツェナーダイオードＺＤ１で実現できるようになった。
【００８０】
〔実施例２〕
図３は、本実施例２に係るスイッチング電源装置１１のブロック図である。スイッチング電源装置１１は、実施例１に係るスイッチング電源装置１において、電圧検出回路５を電圧検出回路１２に置き換えたスイッチング電源装置である。
【００８１】
電圧検出回路１２は、ツェナーダイオードＺＤ１、抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ４を有している。ツェナーダイオードＺＤ１のカソードは、起動抵抗Ｒ１と起動抵抗Ｒ２との接続点に接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１のアノードは、抵抗Ｒ３の一端に接続されている。抵抗Ｒ３の他端及び抵抗Ｒ４の一端は、スイッチ回路４のコンパレータ６の非反転入力端子（＋）に接続されている。抵抗Ｒ４の他端は、アースに接続されている、即ち電気的に接地されている。
【００８２】
スイッチング電源装置１１では、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）に入力される電圧Ｖ＋は、（６）式で求められる。この場合、電圧Ｖ＋は、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４とにより分圧されるので、実施例１のスイッチング電源装置１よりも低くなる。従って、コンパレータ６として、廉価で耐圧の低いコンパレータが使用できるようになった。
【００８３】
抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ４はバイアス抵抗であり、これらの抵抗値は一般的には５６０ｋΩ程度である。
【００８４】
実施例１の（２）式が本実施例２では（６）式になる。従って、実施例１の（５）式が本実施例２では（７）式になる。（７）式に示すように各設定することで、任意の電圧に降下したときに安全に且つ部品が破壊することなく、スイッチング電源装置１１の動作を完全に停止させることが可能となる。
ＶＲ４＝Ｖ＋＝Ｖｒ２−Ｖｚｄ１
＝［｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ−Ｖｚｄ１］×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝（６）
Ｖｚｄ４−Ｖｚｄ１×｛（Ｒ３＋Ｒ４）／Ｒ４｝＝｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ  （７）
スイッチング電源装置１１では、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）に入力される電圧Ｖ＋は、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４により分圧されている。これら抵抗の抵抗値にバラツキが生じる場合、スイッチング電源装置１１が動作を停止する時の交流電圧Ｖｉｎのバラツキは、（Ｒ３＋Ｒ４）／Ｒ４の比で大きくなる。
【００８５】
〔実施例３〕
図４は、本実施例３に係るスイッチング電源装置１３のブロック図である。スイッチング電源装置１３は、実施例１に係るスイッチング電源装置１において、電圧検出回路５を電圧検出回路１４に置き換えたスイッチング電源装置である。
【００８６】
電圧検出回路１４は、ツェナーダイオードＺＤ１、ツェナーダイオードＺＤ３、抵抗Ｒ４及び抵抗Ｒ５を有している。ツェナーダイオードＺＤ１のカソードは、起動抵抗Ｒ１と起動抵抗Ｒ２との接続点に接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１のアノードは、抵抗Ｒ４の一端及び抵抗Ｒ５の一端に接続されている。抵抗Ｒ５の他端及びツェナーダイオードＺＤ３のカソードは、スイッチ回路４のコンパレータ６の非反転入力端子（＋）に接続されている。抵抗Ｒ４の他端及びツェナーダイオードＺＤ３のアノードは、アースに接続されている、即ち電気的に接地されている。
【００８７】
スイッチング電源装置１３は、実施例１のスイッチング電源装置１において抵抗Ｒ５及びツェナーダイオードＺＤ３を追加したスイッチング電源装置である。スイッチング電源装置１３は、交流電圧Ｖｉｎの範囲が広い場合に採用されるスイッチング電源装置であり、例えば全世界対応の電源の場合、スイッチング電源装置１３の交流電圧Ｖｉｎの範囲はＡＣ１００Ｖ〜ＡＣ２３０Ｖとなる。
【００８８】
スイッチング電源装置１３は、抵抗Ｒ５及びツェナーダイオードＺＤ３を追加しているので、交流電圧Ｖｉｎが高くなり、電圧Ｖｒ２が高くなっても、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）に入力される電圧Ｖ＋は、ツェナーダイオードＺＤ３のツェナー電圧Ｖｚｄ３以上に高くならない。このため、コンパレータ６に過電圧が入力されることを防ぐことが可能となる。
【００８９】
ツェナーダイオードＺＤ３は、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）の過電圧保護用ツェナーダイオードである。また、抵抗Ｒ５は、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）の過電圧保護用抵抗である。
【００９０】
実施例１に示したように、抵抗Ｒ４の両端電圧ＶＲ４は、以下に示す（２）式で求められる。
ＶＲ４＝Ｖｒ２−Ｖｚｄ１＝｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ−Ｖｚｄ１（２）
抵抗Ｒ５に流れる電流をＩとすると、ツェナーダイオードＺＤ３のツェナー電圧Ｖｚｄ３は、以下に示す（８）式で求められる。
Ｖｚｄ３＝ＶＲ４−Ｒ５×Ｉ＝｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ−Ｖｚｄ１−Ｒ５×Ｉ    （８）
よって、電圧Ｖ＋＝電圧Ｖ−となるように、即ち以下に示す（９）式が成立するように、各定数を定めれば、交流電圧Ｖｉｎが任意の電圧まで低下した場合に、電圧Ｖ＋（ツェナー電圧Ｖｚｄ３）と、電圧Ｖ−（ツェナー電圧Ｖｚｄ４）の大小関係が逆転し、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）の電圧Ｖ＋が、反転入力端子（−）の電圧Ｖ−より低くなり、スイッチング電源装置１３の動作は停止する。
｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ−Ｖｚｄ１−Ｒ５×Ｉ＝Ｖｚｄ４    （９）
（９）式を整理すると以下に示す（１０）式が得られるので、（１０）式を満足するように上記各定数を定めれば良い。ここで、各定数とは、起動抵抗Ｒ１と起動抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ５との抵抗値、ツェナー電圧Ｖｚｄ１、ツェナー電圧Ｖｚｄ４、制御回路３を起動するための直流電圧Ｖｃｃ、及び電流Ｉである。
Ｖｚｄ４−Ｖｚｄ１＝｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ−Ｒ５×Ｉ  （１０）
以上のように、本実施例３に係るスイッチング電源装置１３では、（１０）式の通り各定数を定めることにより、交流電圧Ｖｉｎが任意の値まで低下した時に、コンパレータ６の出力がＬｏｗインピーダンス（ＧＮＤ）になる、即ち電気的に接地される。
【００９１】
このため、ＦＥＴＱ１のゲートに入力されるスイッチング信号を、コンパレータ６により吸収することにより、スイッチング動作を停止可能となり、安全に且つ部品を破壊することなくスイッチング電源装置１３の動作を停止することが出来る。
【００９２】
〔実施例４〕
図５は、本実施例４に係るスイッチング電源装置１５のブロック図である。スイッチング電源装置１５は、実施例３に係るスイッチング電源装置１３において、電圧検出回路１４を電圧検出回路１６に置き換えたスイッチング電源装置である。
【００９３】
電圧検出回路１６は、ツェナーダイオードＺＤ１、ツェナーダイオードＺＤ３、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４及び抵抗Ｒ５を有している。ツェナーダイオードＺＤ１のカソードは、起動抵抗Ｒ１と起動抵抗Ｒ２との接続点に接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１のアノードは、抵抗Ｒ３の一端に接続されている。抵抗Ｒ３の他端は、抵抗Ｒ４の一端及び抵抗Ｒ５の一端に接続されている。抵抗Ｒ５の他端及びツェナーダイオードＺＤ３のカソードは、スイッチ回路４のコンパレータ６の非反転入力端子（＋）に接続されている。抵抗Ｒ４の他端及びツェナーダイオードＺＤ３のアノードは、アースに接続されている、即ち電気的に接地されている。
【００９４】
スイッチング電源装置１５では、抵抗Ｒ４の両端電圧ＶＲ４は、（６）式で求められる。この場合、電圧Ｖ＋は、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４により分圧された電圧から、抵抗Ｒ５の電圧降下を減じた値となるので、実施例２のスイッチング電源装置１１よりも低くなる。従って、コンパレータ６として、実施例２で用いるコンパレータよりもさらに廉価で耐圧の低いコンパレータが使用できるようになった。
ＶＲ４＝Ｖｒ２−Ｖｚｄ１
＝［｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ−Ｖｚｄ１］×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝（６）
スイッチング電源装置１５に関して、実施例３の（８）式が本実施例４では（１１）式になる。従って、実施例３の（９）式が本実施例２では（１２）式になる。（１２）式に示すように各定数を設定することで、任意の電圧に降下したときに安全に且つ部品が破壊することなく、スイッチング電源装置１５の動作を完全に停止させることが可能となる。
Ｖｚｄ３＝ＶＲ４−Ｒ５×Ｉ＝［｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ−Ｖｚｄ１］×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝−Ｒ５×Ｉ    （１１）
［｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ−Ｖｚｄ１］×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝−Ｒ５×Ｉ＝Ｖｚｄ４    （１２）
〔実施例５〕
図６は、本実施例５に係るスイッチング電源装置１７のブロック図である。スイッチング電源装置１７は、実施例１に係るスイッチング電源装置１において、電圧検出回路５を電圧検出回路１８に置き換えたスイッチング電源装置である。
【００９５】
電圧検出回路１８は、ツェナーダイオードＺＤ１、ツェナーダイオードＺＤ２、ツェナーダイオードＺＤ５、抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ４を有している。ツェナーダイオードＺＤ５のカソードは、ダイオードＤ２のカソードに接続されている。ツェナーダイオードＺＤ５のアノードは、ツェナーダイオードＺＤ１のカソードに接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１のアノードは、ツェナーダイオードＺＤ２のカソードに接続されている。
【００９６】
ツェナーダイオードＺＤ２のアノードは、抵抗Ｒ３の一端及びスイッチ回路４のコンパレータ６の非反転入力端子（＋）に接続されている。抵抗Ｒ３の他端は、抵抗Ｒ４の一端
に接続されている。抵抗Ｒ４の他端は、アースに接続されている、即ち電気的に接地されている。
【００９７】
スイッチング電源装置１７は、実施例１におけるスイッチング電源装置１の電圧検出回路５を電圧検出回路１８に置き換え、交流電圧Ｖｉｎを整流する、ダイオードＤ１〜ダイオードＤ４の出力に電圧検出回路１８の入力を接続したものである。
【００９８】
このような接続においては、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）に入力される電圧Ｖ＋は、実施例１のスイッチング電源装置１よりも高い。また、一般的なツェナーダイオードのツェナー電圧は、最高で４７Ｖである。これらが理由となり、スイッチング電源装置１７ではツェナーダイオードは３個以上必要となる。ツェナーダイオードＺＤ１、ツェナーダイオードＺＤ２及びツェナーダイオードＺＤ５は、電圧検出用のツェナーダイオードである。
【００９９】
しかしながら、電圧検出回路１８に入力される電圧は、実施例１のように起動抵抗Ｒ１と起動抵抗Ｒ２とによる分圧を行わず、電圧検出回路１８は整流後の高い電圧を直接検出する。このため、抵抗のバラツキの影響を受けないので、スイッチング電源装置１７の動作を停止させる任意の交流電圧Ｖｉｎの精度を高くすることが可能となる。
【０１００】
電圧Ｖ＋は、以下に示す（１３）式より求められる。ここで、Ｖｚｄ１はツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧、Ｖｚｄ２はツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧、Ｖｚｄ５はツェナーダイオードＺＤ５のツェナー電圧である。
Ｖ＋＝√２×Ｖｉｎ―（Ｖｚｄ１＋Ｖｚｄ２＋Ｖｚｄ５）    （１３）
実施例１と同様に、ツェナーダイオードＺＤ４のツェナー電圧をＶｚｄ４とすると、以下に示す（３）式が成立する。
Ｖ−＝Ｖｚｄ４    （３）
コンパレータ６は、電圧Ｖ＋＜電圧Ｖ−の場合に、スイッチング電源装置１７の動作を停止させる。これに対して、電圧Ｖ＋（ツェナー電圧Ｖｚｄ４）≧電圧Ｖ＋であれば、スイッチング電源装置１７はスイッチング動作を行う。
【０１０１】
よって、電圧Ｖ＋＝電圧Ｖ−となるように、即ち以下に示す（１４）式が成立するように、各定数を定めれば、交流電圧Ｖｉｎが任意の電圧まで低下した場合に、電圧Ｖ＋と、電圧Ｖ−（ツェナー電圧Ｖｚｄ４）の大小関係が逆転し、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）の電圧Ｖ＋が、反転入力端子（−）の電圧Ｖ−より低くなり、スイッチング電源装置１７の動作は停止する。
√２×Ｖｉｎ―（Ｖｚｄ１＋Ｖｚｄ２＋Ｖｚｄ５）＝Ｖｚｄ４    （１４）
従って、（１４）式を満足するように上記各定数を定めれば良い。ここで、各定数とは、ツェナー電圧Ｖｚｄ１、ツェナー電圧Ｖｚｄ２、ツェナー電圧Ｖｚｄ４及びツェナー電圧Ｖｚｄ５である。
【０１０２】
以上のように、本実施例５に係るスイッチング電源装置１７では、（１４）式の通り各定数を定めることにより、交流電圧Ｖｉｎが任意の値まで低下した時に、コンパレータ６の出力がＬｏｗインピーダンス（ＧＮＤ）になる、即ち電気的に接地される。
【０１０３】
このため、ＦＥＴＱ１のゲートに入力されるスイッチング信号を、コンパレータ６により吸収することにより、スイッチング動作を停止可能となり、安全に且つ部品を破壊することなくスイッチング電源装置１７の動作を停止することが出来る。
【０１０４】
なお、（１４）式より、スイッチング電源装置１７の動作を停止させる交流電圧Ｖｉｎは、ツェナーダイオードＺＤ１、ＺＤ２、ＺＤ４、ＺＤ５の各ツェナー電圧により決まる。
【０１０５】
また、電圧検出回路１８に入力される電圧は、抵抗で分圧されていない。このため、スイッチング電源装置１７の動作を停止させる任意の交流電圧Ｖｉｎの精度は、実施例１〜実施例４の各スイッチング電源装置よりも高く、スイッチング電源装置１７の動作を停止させる任意の交流電圧Ｖｉｎのバラツキは、実施例１〜実施例４の各スイッチング電源装置よりも少ない。
【０１０６】
〔実施例６〕
図７は、本実施例６に係るスイッチング電源装置１９のブロック図である。スイッチング電源装置１９は、実施例５に係るスイッチング電源装置１７において、電圧検出回路１８を電圧検出回路２０に置き換えたスイッチング電源装置である。
【０１０７】
電圧検出回路２０は、ツェナーダイオードＺＤ１、ツェナーダイオードＺＤ２、ツェナーダイオードＺＤ３、ツェナーダイオードＺＤ５、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４及び抵抗Ｒ５を有している。ツェナーダイオードＺＤ５のカソードは、ダイオードＤ２のカソードに接続されている。ツェナーダイオードＺＤ５のアノードは、ツェナーダイオードＺＤ１のカソードに接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１のアノードは、ツェナーダイオードＺＤ２のカソードに接続されている。
【０１０８】
ツェナーダイオードＺＤ２のアノードは、抵抗Ｒ３の一端及び抵抗Ｒ５の一端に接続されている。抵抗Ｒ５の他端及びツェナーダイオードＺＤ３のカソードは、スイッチ回路４のコンパレータ６の非反転入力端子（＋）に接続されている。抵抗Ｒ３の他端は、抵抗Ｒ４の一端に接続されている。抵抗Ｒ４の他端及びツェナーダイオードＺＤ３のアノードは、アースに接続されている、即ち電気的に接地されている。
【０１０９】
スイッチング電源装置１９は、実施例５のスイッチング電源装置１７において抵抗Ｒ５及びツェナーダイオードＺＤ３を追加したスイッチング電源装置である。スイッチング電源装置１９は、交流電圧Ｖｉｎの範囲が広い場合に採用されるスイッチング電源装置であり、例えば全世界対応の電源の場合、スイッチング電源装置１９の交流電圧Ｖｉｎの範囲はＡＣ１００Ｖ〜ＡＣ２３０Ｖとなる。
【０１１０】
スイッチング電源装置１９は、抵抗Ｒ５及びツェナーダイオードＺＤ３を追加しているので、交流電圧Ｖｉｎが高くなっても、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）に入力される電圧Ｖ＋は、ツェナーダイオードＺＤ３のツェナー電圧Ｖｚｄ３以上に高くならない。このため、コンパレータ６に過電圧が入力されることを防ぐことが可能となる。
【０１１１】
実施例５と同様に、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ５との接続点の電圧Ｖは、以下に示す（１５）式で求められる。
Ｖ＝√２×Ｖｉｎ―（Ｖｚｄ１＋Ｖｚｄ２＋Ｖｚｄ５）    （１５）
抵抗Ｒ５に流れる電流をＩとすると、ツェナーダイオードＺＤ３のツェナー電圧Ｖｚｄ３は、以下に示す（１６）式で求められる。
Ｖｚｄ３＝Ｖ＋＝Ｖ−Ｒ５×Ｉ＝√２×Ｖｉｎ―（Ｖｚｄ１＋Ｖｚｄ２＋Ｖｚｄ５）−Ｒ５×Ｉ    （１６）
よって、電圧Ｖ＋＝電圧Ｖ−となるように、即ち以下に示す（１７）式が成立するように、各定数を定めれば、交流電圧Ｖｉｎが任意の電圧まで低下した場合に、電圧Ｖ＋（ツェナー電圧Ｖｚｄ３）と、電圧Ｖ−（ツェナー電圧Ｖｚｄ４）の大小関係が逆転し、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）の電圧Ｖ＋が、反転入力端子（−）の電圧Ｖ−より低くなり、スイッチング電源装置１９の動作は停止する。
√２×Ｖｉｎ―（Ｖｚｄ１＋Ｖｚｄ２＋Ｖｚｄ５）−Ｒ５×Ｉ＝Ｖｚｄ４    （１７）
従って、（１７）式を満足するように上記各定数を定めれば良い。ここで、各定数とは、抵抗Ｒ５の抵抗値、ツェナー電圧Ｖｚｄ１、ツェナー電圧Ｖｚｄ２、ツェナー電圧Ｖｚｄ４、ツェナー電圧Ｖｚｄ５、及び電流Ｉである。
【０１１２】
以上のように、本実施例６に係るスイッチング電源装置１９では、（１７）式の通り各定数を定めることにより、交流電圧Ｖｉｎが任意の値まで低下した時に、コンパレータ６の出力がＬｏｗインピーダンス（ＧＮＤ）になる、即ち電気的に接地される。
【０１１３】
このため、ＦＥＴＱ１のゲートに入力されるスイッチング信号を、コンパレータ６により吸収することにより、スイッチング動作を停止可能となり、安全に且つ部品を破壊することなくスイッチング電源装置１９の動作を停止することが出来る。
【０１１４】
〔実施例７〕
図８は、本実施例７に係るスイッチング電源装置２１のブロック図である。スイッチング電源装置２１は、実施例５に係るスイッチング電源装置１７において、電圧検出回路１８を電圧検出回路２２に置き換えたスイッチング電源装置である。
【０１１５】
電圧検出回路２２は、ツェナーダイオードＺＤ１、抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ４を有している。ツェナーダイオードＺＤ１のカソードは、ダイオードＤ２のカソードに接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１のアノードは、抵抗Ｒ３の一端に接続されている。抵抗Ｒ３の他端は、抵抗Ｒ４の一端及びスイッチ回路４のコンパレータ６の非反転入力端子（＋）に接続されている。抵抗Ｒ４の他端は、アースに接続されている、即ち電気的に接地されている。
【０１１６】
スイッチング電源装置２１は、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）を、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との接続点に接続したスイッチング電源装置であり、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）の電圧Ｖ＋は、実施例５のスイッチング電源装置１７より低く設定できる。従って、実施例５のスイッチング電源装置１７に設けられていた、ツェナーダイオードＺＤ２及びツェナーダイオードＺＤ５は抹消できる。
【０１１７】
スイッチング電源装置２１において、電圧Ｖ＋は以下に示す（１８）式で求められる。
Ｖ＋＝（√２×Ｖｉｎ―Ｖｚｄ１）×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝    （１８）
実施例１と同様に、ツェナーダイオードＺＤ４のツェナー電圧をＶｚｄ４とすると、以下に示す（３）式が成立する。
Ｖ−＝Ｖｚｄ４    （３）
コンパレータ６は、電圧Ｖ＋＜電圧Ｖ−の場合に、スイッチング電源装置２１の動作を停止させる。これに対して、電圧Ｖ＋（ツェナー電圧Ｖｚｄ４）≧電圧Ｖ＋であれば、スイッチング電源装置２１はスイッチング動作を行う。
【０１１８】
よって、電圧Ｖ＋＝電圧Ｖ−となるように、即ち以下に示す（１９）式が成立するように、各定数を定めれば、交流電圧Ｖｉｎが任意の電圧まで低下した場合に、電圧Ｖ＋と、電圧Ｖ−（ツェナー電圧Ｖｚｄ４）の大小関係が逆転し、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）の電圧Ｖ＋が、反転入力端子（−）の電圧Ｖ−より低くなり、スイッチング電源装置２１の動作は停止する。
（√２×Ｖｉｎ―Ｖｚｄ１）×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝＝Ｖｚｄ４    （１９）
従って、（１８）式を満足するように上記各定数を定めれば良い。ここで、各定数とは、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との抵抗値、ツェナー電圧Ｖｚｄ１及びツェナー電圧Ｖｚｄ４である。
【０１１９】
以上のように、本実施例７に係るスイッチング電源装置２１では、（１９）式の通り各定数を定めることにより、交流電圧Ｖｉｎが任意の値まで低下した時に、コンパレータ６の出力がＬｏｗインピーダンス（ＧＮＤ）になる、即ち電気的に接地される。
【０１２０】
このため、ＦＥＴＱ１のゲートに入力されるスイッチング信号を、コンパレータ６により吸収することにより、スイッチング動作を停止可能となり、安全に且つ部品を破壊することなくスイッチング電源装置２１の動作を停止することが出来る。
【０１２１】
〔実施例８〕
図９は、本実施例８に係るスイッチング電源装置２３のブロック図である。スイッチング電源装置２３は、実施例７に係るスイッチング電源装置２１において、電圧検出回路２２を電圧検出回路２４に置き換えたスイッチング電源装置である。
【０１２２】
電圧検出回路２４は、ツェナーダイオードＺＤ１、ツェナーダイオードＺＤ３、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４及び抵抗Ｒ５を有している。ツェナーダイオードＺＤ１のカソードは、ダイオードＤ２のカソードに接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１のアノードは、抵抗Ｒ３の一端に接続されている。抵抗Ｒ３の他端は、抵抗Ｒ４の一端及び抵抗Ｒ５の一端に接続されている。抵抗Ｒ５の他端は、ツェナーダイオードＺＤ３のカソード及びスイッチ回路４のコンパレータ６の非反転入力端子（＋）に接続されている。抵抗Ｒ４の他端及びツェナーダイオードＺＤ３のアノードは、アースに接続されている、即ち電気的に接地されている。
【０１２３】
スイッチング電源装置２３は、実施例７のスイッチング電源装置２１において抵抗Ｒ５及びツェナーダイオードＺＤ３を追加したスイッチング電源装置である。スイッチング電源装置２３は、交流電圧Ｖｉｎの範囲が広い場合に採用されるスイッチング電源装置であり、例えば全世界対応の電源の場合、スイッチング電源装置２３の交流電圧Ｖｉｎの範囲はＡＣ１００Ｖ〜ＡＣ２３０Ｖとなる。
【０１２４】
スイッチング電源装置２３は、抵抗Ｒ５及びツェナーダイオードＺＤ３を追加しているので、交流電圧Ｖｉｎが高くなっても、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）に入力される電圧Ｖ＋は、ツェナーダイオードＺＤ３のツェナー電圧Ｖｚｄ３以上に高くならない。このため、コンパレータ６に過電圧が入力されることを防ぐことが可能となる。
【０１２５】
実施例７と同様に、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ５との接続点の電圧Ｖは、以下に示す（２０）式で求められる。
Ｖ＝（√２×Ｖｉｎ―Ｖｚｄ１）×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝    （２０）
抵抗Ｒ５に流れる電流をＩとすると、ツェナーダイオードＺＤ３のツェナー電圧Ｖｚｄ３は、以下に示す（２１）式で求められる。
Ｖｚｄ３＝Ｖ＋＝Ｖ−Ｒ５×Ｉ＝（√２×Ｖｉｎ―Ｖｚｄ１）×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝−Ｒ５×Ｉ    （２１）
よって、電圧Ｖ＋＝電圧Ｖ−となるように、即ち以下に示す（２２）式が成立するように、各定数を定めれば、交流電圧Ｖｉｎが任意の電圧まで低下した場合に、電圧Ｖ＋（ツェナー電圧Ｖｚｄ３）と、電圧Ｖ−（ツェナー電圧Ｖｚｄ４）の大小関係が逆転し、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）の電圧Ｖ＋が、反転入力端子（−）の電圧Ｖ−より低くなり、スイッチング電源装置２３の動作は停止する。
（√２×Ｖｉｎ―Ｖｚｄ１）×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝−Ｒ５×Ｉ＝Ｖｚｄ４（２２）
従って、（２２）式を満足するように上記各定数を定めれば良い。ここで、各定数とは、抵抗Ｒ３〜抵抗Ｒ５の抵抗値、ツェナー電圧Ｖｚｄ１、ツェナー電圧Ｖｚｄ４及び電流Ｉである。
【０１２６】
以上のように、本実施例８に係るスイッチング電源装置２３では、（２２）式の通り各定数を定めることにより、交流電圧Ｖｉｎが任意の値まで低下した時に、コンパレータ６の出力がＬｏｗインピーダンス（ＧＮＤ）になる、即ち電気的に接地される。
【０１２７】
このため、ＦＥＴＱ１のゲートに入力されるスイッチング信号を、コンパレータ６により吸収することにより、スイッチング動作を停止可能となり、安全に且つ部品を破壊することなくスイッチング電源装置２３の動作を停止することが出来る。
【０１２８】
〔実施例９〕
図１０は、本実施例９に係るスイッチング電源装置２５のブロック図である。スイッチング電源装置２５は、実施例１に係るスイッチング電源装置１において、電圧検出回路５を電圧検出回路２６に置き換えたスイッチング電源装置である。
【０１２９】
電圧検出回路２６は、抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ４を有している。抵抗Ｒ３の一端は、起動抵抗Ｒ１と起動抵抗Ｒ２との接続点に接続されている。抵抗Ｒ３の他端及び抵抗Ｒ４の一端は、スイッチ回路４のコンパレータ６の非反転入力端子（＋）に接続されている。抵抗Ｒ４の他端は、アースに接続されている、即ち電気的に接地されている。
【０１３０】
スイッチング電源装置２５において、Ｒ１とＲ２の接続点の電圧Ｖｒ２は以下に示す（１）式より求められる。
Ｖｒ２＝｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ    （１）
コンパレータ６の非反転入力端子（＋）の電圧Ｖ＋は、抵抗Ｒ４の両端電圧ＶＲ４と等しくなる。両端電圧ＶＲ４は、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４とにより電圧Ｖｒ２を分圧した電圧となり、以下に示す（２３）式で求められる。
Ｖ＋＝ＶＲ４＝Ｖｒ２×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝＝［｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ］×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝    （２３）
ツェナーダイオードＺＤ４のツェナー電圧をＶｚｄ４とすると、以下に示す（３）式が成立する。
Ｖ−＝Ｖｚｄ４    （３）
コンパレータ６は、電圧Ｖ＋＜電圧Ｖ−の場合に、スイッチング電源装置２５の動作を停止させる。これに対して、電圧Ｖ＋（ツェナー電圧Ｖｚｄ４）≧電圧Ｖ＋であれば、スイッチング電源装置２５はスイッチング動作を行う。
【０１３１】
よって、電圧Ｖ＋＝電圧Ｖ−となるように、即ち以下に示す（２４）式が成立するように、各定数を定めれば、交流電圧Ｖｉｎが任意の電圧まで低下した場合に、電圧Ｖ＋（両端電圧ＶＲ４）と、電圧Ｖ−（ツェナー電圧Ｖｚｄ４）の大小関係が逆転し、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）の電圧Ｖ＋が、反転入力端子（−）の電圧Ｖ−より低くなり、スイッチング電源装置２５の動作は停止する。
［｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ］×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝＝Ｖｚｄ４    （２４）
従って、（２４）式を満足するように上記各定数を定めれば良い。ここで、各定数とは、抵抗Ｒ１〜抵抗Ｒ４の抵抗値、ツェナー電圧Ｖｚｄ４、及び制御回路３を起動するための直流電圧Ｖｃｃである。
【０１３２】
以上のように、本実施例９に係るスイッチング電源装置２５では、（２４）式の通り各定数を定めることにより、交流電圧Ｖｉｎが任意の値まで低下した時に、コンパレータ６の出力がＬｏｗインピーダンス（ＧＮＤ）になる、即ち電気的に接地される。
【０１３３】
このため、ＦＥＴＱ１のゲートに入力されるスイッチング信号を、コンパレータ６により吸収することにより、スイッチング動作を停止可能となり、安全に且つ部品を破壊することなくスイッチング電源装置２５の動作を停止することが出来る。
【０１３４】
また、スイッチング電源装置２５では、電圧検出回路２６の出力電圧は、電圧検出回路２６へ入力される電圧Ｖｒ２に対して比例した分割抵抗電圧が出力される。その電圧を基準電圧（ツェナー電圧Ｖｚｄ４）と比較してスイッチング動作を停止させることが可能となり、ツェナーダイオードＺＤ１を使用する必要が無くなり、コストダウンが達成される。
【０１３５】
〔実施例１０〕
図１１は、本実施例１０に係るスイッチング電源装置２７のブロック図である。スイッチング電源装置２７は、実施例９に係るスイッチング電源装置２５において、電圧検出回路２６を電圧検出回路２８に置き換えたスイッチング電源装置である。
【０１３６】
電圧検出回路２８は、ツェナーダイオードＺＤ３、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４及び抵抗Ｒ５を有している。抵抗Ｒ３の一端は、起動抵抗Ｒ１と起動抵抗Ｒ２との接続点に接続されている。抵抗Ｒ３の他端及び抵抗Ｒ４の一端は、抵抗Ｒ５の一端に接続されている。抵抗Ｒ５の他端は、ツェナーダイオードＺＤ３のカソード及びスイッチ回路４のコンパレータ６の非反転入力端子（＋）に接続されている。抵抗Ｒ４の他端及びツェナーダイオードＺＤ３のアノードは、アースに接続されている、即ち電気的に接地されている。
【０１３７】
スイッチング電源装置２７は、実施例９のスイッチング電源装置２５において抵抗Ｒ５及びツェナーダイオードＺＤ３を追加したスイッチング電源装置である。スイッチング電源装置２７は、交流電圧Ｖｉｎの範囲が広い場合に採用されるスイッチング電源装置であり、例えば全世界対応の電源の場合、スイッチング電源装置２７の交流電圧Ｖｉｎの範囲はＡＣ１００Ｖ〜ＡＣ２３０Ｖとなる。
【０１３８】
スイッチング電源装置２７は、抵抗Ｒ５及びツェナーダイオードＺＤ３を追加しているので、交流電圧Ｖｉｎが高くなっても、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）に入力される電圧Ｖ＋は、ツェナーダイオードＺＤ３のツェナー電圧Ｖｚｄ３以上に高くならない。このため、コンパレータ６に過電圧が入力されることを防ぐことが可能となる。
【０１３９】
実施例９と同様に、抵抗Ｒ４の両端電圧ＶＲ４は、以下に示す（２３）式で求められる。
Ｖ＋＝ＶＲ４＝Ｖｒ２×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝＝［｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ］×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝    （２３）
抵抗Ｒ５に流れる電流をＩとすると、ツェナーダイオードＺＤ３のツェナー電圧Ｖｚｄ３は、以下に示す（２５）式で求められる。
Ｖｚｄ３＝ＶＲ４−Ｒ５×Ｉ＝［｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ］×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝−Ｒ５×Ｉ    （２５）
よって、電圧Ｖ＋＝電圧Ｖ−となるように、即ち以下に示す（２６）式が成立するように、各定数を定めれば、交流電圧Ｖｉｎが任意の電圧まで低下した場合に、電圧Ｖ＋（ツェナー電圧Ｖｚｄ３）と、電圧Ｖ−（ツェナー電圧Ｖｚｄ４）の大小関係が逆転し、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）の電圧Ｖ＋が、反転入力端子（−）の電圧Ｖ−より低くなり、スイッチング電源装置２７の動作は停止する。
［｛（Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖｉｎ×√２−Ｖｃｃ）｝＋Ｖｃｃ］×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝−Ｒ５×Ｉ＝Ｖｚｄ４    （２６）
以上のように、本実施例１０に係るスイッチング電源装置２７では、（２６）式の通り各定数を定めることにより、交流電圧Ｖｉｎが任意の値まで低下した時に、コンパレータ６の出力がＬｏｗインピーダンス（ＧＮＤ）になる、即ち電気的に接地される。
【０１４０】
このため、ＦＥＴＱ１のゲートに入力されるスイッチング信号を、コンパレータ６により吸収することにより、スイッチング動作を停止可能となり、安全に且つ部品を破壊することなくスイッチング電源装置２７の動作を停止することが出来る。
【０１４１】
〔実施例１１〕
図１２は、本実施例１１に係るスイッチング電源装置２９のブロック図である。スイッチング電源装置２９は、実施例９に係るスイッチング電源装置２５において、電圧検出回路２６の入力が接続される場所を変更したスイッチング電源装置である。
【０１４２】
電圧検出回路２６は、抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ４を有している。抵抗Ｒ３の一端は、ダイオードＤ２のカソードに接続されている。抵抗Ｒ３の他端及び抵抗Ｒ４の一端は、スイッチ回路４のコンパレータ６の非反転入力端子（＋）に接続されている。抵抗Ｒ４の他端は、アースに接続されている、即ち電気的に接地されている。
【０１４３】
スイッチング電源装置２９は、実施例９におけるスイッチング電源装置２５の電圧検出回路２６の入力を、ダイオードＤ１〜ダイオードＤ４の出力に接続したものである。
【０１４４】
このような接続においては、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）に入力される電圧Ｖ＋は、実施例９のスイッチング電源装置２５よりも高い。
【０１４５】
しかしながら、電圧検出回路２６に入力される電圧は、実施例１のように起動抵抗Ｒ１と起動抵抗Ｒ２とによる分圧を行わず、電圧検出回路２６は整流後の高い電圧を直接検出する。このため、抵抗のバラツキの影響を受けないので、スイッチング電源装置２９の動作を停止させる任意の交流電圧Ｖｉｎの精度を高くすることが可能となる。
【０１４６】
スイッチング電源装置２５において、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）の電圧Ｖ＋は、抵抗Ｒ４の両端電圧ＶＲ４と等しくなる。両端電圧ＶＲ４は、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４とにより電圧検出回路２６の入力電圧を分圧した電圧となり、以下に示す（２７）式で求められる。
Ｖ＋＝ＶＲ４＝√２×Ｖｉｎ×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝    （２７）
ツェナーダイオードＺＤ４のツェナー電圧をＶｚｄ４とすると、以下に示す（３）式が成立する。
Ｖ−＝Ｖｚｄ４    （３）
コンパレータ６は、電圧Ｖ＋＜電圧Ｖ−の場合に、スイッチング電源装置２９の動作を停止させる。これに対して、電圧Ｖ＋（ツェナー電圧Ｖｚｄ４）≧電圧Ｖ＋であれば、スイッチング電源装置２９はスイッチング動作を行う。
【０１４７】
よって、電圧Ｖ＋＝電圧Ｖ−となるように、即ち以下に示す（２８）式が成立するように、各定数を定めれば、交流電圧Ｖｉｎが任意の電圧まで低下した場合に、電圧Ｖ＋（両端電圧ＶＲ４）と、電圧Ｖ−（ツェナー電圧Ｖｚｄ４）の大小関係が逆転し、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）の電圧Ｖ＋が、反転入力端子（−）の電圧Ｖ−より低くなり、スイッチング電源装置２９の動作は停止する。
√２×Ｖｉｎ×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝＝Ｖｚｄ４    （２８）
従って、（２８）式を満足するように上記各定数を定めれば良い。ここで、各定数とは、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との抵抗値、及びツェナー電圧Ｖｚｄ４である。
【０１４８】
以上のように、本実施例１１に係るスイッチング電源装置２９では、（２８）式の通り各定数を定めることにより、交流電圧Ｖｉｎが任意の値まで低下した時に、コンパレータ６の出力がＬｏｗインピーダンス（ＧＮＤ）になる、即ち電気的に接地される。
【０１４９】
このため、ＦＥＴＱ１のゲートに入力されるスイッチング信号を、コンパレータ６により吸収することにより、スイッチング動作を停止可能となり、安全に且つ部品を破壊することなくスイッチング電源装置２９の動作を停止することが出来る。
【０１５０】
また、電圧検出回路２６に入力される電圧は、抵抗で分圧されていない。このため、スイッチング電源装置２９の動作を停止させる任意の交流電圧Ｖｉｎの精度は、実施例９、実施例１０の各スイッチング電源装置よりも高く、スイッチング電源装置２９の動作を停止させる任意の交流電圧Ｖｉｎのバラツキは、実施例９、実施例１０の各スイッチング電源装置よりも少ない。
【０１５１】
〔実施例１２〕
図１３は、本実施例１２に係るスイッチング電源装置３０のブロック図である。スイッチング電源装置３０は、実施例１１に係るスイッチング電源装置２９において、電圧検出回路２６を電圧検出回路３１に置き換えたスイッチング電源装置である。
【０１５２】
電圧検出回路３１は、ツェナーダイオードＺＤ３、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４及び抵抗Ｒ５を有している。抵抗Ｒ３の一端は、ダイオードＤ２のカソードに接続されている。抵抗Ｒ３の他端及び抵抗Ｒ４の一端は、抵抗Ｒ５の一端に接続されている。抵抗Ｒ５の他端は、ツェナーダイオードＺＤ３のカソード及びスイッチ回路４のコンパレータ６の非反転入力端子（＋）に接続されている。抵抗Ｒ４の他端及びツェナーダイオードＺＤ３のアノードは、アースに接続されている、即ち電気的に接地されている。
【０１５３】
スイッチング電源装置３０は、実施例１１のスイッチング電源装置２９において抵抗Ｒ５及びツェナーダイオードＺＤ３を追加したスイッチング電源装置である。スイッチング電源装置３０は、交流電圧Ｖｉｎの範囲が広い場合に採用されるスイッチング電源装置であり、例えば全世界対応の電源の場合、スイッチング電源装置３０の交流電圧Ｖｉｎの範囲はＡＣ１００Ｖ〜ＡＣ２３０Ｖとなる。
【０１５４】
スイッチング電源装置３０は、抵抗Ｒ５及びツェナーダイオードＺＤ３を追加しているので、交流電圧Ｖｉｎが高くなっても、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）に入力される電圧Ｖ＋は、ツェナーダイオードＺＤ３のツェナー電圧Ｖｚｄ３以上に高くならない。このため、コンパレータ６に過電圧が入力されることを防ぐことが可能となる。
【０１５５】
実施例１１と同様に、抵抗Ｒ４の両端電圧ＶＲ４は、以下に示す（２７）式で求められる。
Ｖ＋＝ＶＲ４＝√２×Ｖｉｎ×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝    （２７）
抵抗Ｒ５に流れる電流をＩとすると、ツェナーダイオードＺＤ３のツェナー電圧Ｖｚｄ３は、以下に示す（２９）式で求められる。
Ｖｚｄ３＝ＶＲ４−Ｒ５×Ｉ＝√２×Ｖｉｎ×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝−Ｒ５×Ｉ    （２９）
よって、電圧Ｖ＋＝電圧Ｖ−となるように、即ち以下に示す（３０）式が成立するように、各定数を定めれば、交流電圧Ｖｉｎが任意の電圧まで低下した場合に、電圧Ｖ＋（ツェナー電圧Ｖｚｄ３）と、電圧Ｖ−（ツェナー電圧Ｖｚｄ４）の大小関係が逆転し、コンパレータ６の非反転入力端子（＋）の電圧Ｖ＋が、反転入力端子（−）の電圧Ｖ−より低くなり、スイッチング電源装置３０の動作は停止する。
√２×Ｖｉｎ×｛Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝−Ｒ５×Ｉ＝Ｖｚｄ４    （３０）
以上のように、本実施例１０に係るスイッチング電源装置３０では、（３０）式の通り各定数を定めることにより、交流電圧Ｖｉｎが任意の値まで低下した時に、コンパレータ６の出力がＬｏｗインピーダンス（ＧＮＤ）になる、即ち電気的に接地される。
【０１５６】
このため、ＦＥＴＱ１のゲートに入力されるスイッチング信号を、コンパレータ６により吸収することにより、スイッチング動作を停止可能となり、安全に且つ部品を破壊することなくスイッチング電源装置３０の動作を停止することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【０１５７】
本発明のスイッチング電源装置は、商用電源の交流電圧が低下した場合に安全に動作を停止することができるので、音響機器用の電源等に好適に利用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】本発明の実施例に係るスイッチング電源装置のブロック図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施例に係るコンパレータのブロック図である。
【図３】本発明の他の実施例に係るスイッチング電源装置のブロック図である。
【図４】本発明のさらに別の実施例に係るスイッチング電源装置のブロック図である。
【図５】本発明のさらに別の実施例に係るスイッチング電源装置のブロック図である。
【図６】本発明のさらに別の実施例に係るスイッチング電源装置のブロック図である。
【図７】本発明のさらに別の実施例に係るスイッチング電源装置のブロック図である。
【図８】本発明のさらに別の実施例に係るスイッチング電源装置のブロック図である。
【図９】本発明のさらに別の実施例に係るスイッチング電源装置のブロック図である。
【図１０】本発明のさらに別の実施例に係るスイッチング電源装置のブロック図である。
【図１１】本発明のさらに別の実施例に係るスイッチング電源装置のブロック図である。
【図１２】本発明のさらに別の実施例に係るスイッチング電源装置のブロック図である。
【図１３】本発明のさらに別の実施例に係るスイッチング電源装置のブロック図である。
【図１４】第１従来例のスイッチング電源装置の回路図である。
【図１５】（ａ）は、第１従来例のスイッチング電源装置の動作を示す波形図であり、（ｂ）は、第２従来例及び本発明による各スイッチング電源装置の動作を示す波形図である。
【図１６】第２従来例のスイッチング電源装置の回路図である。
【符号の説明】
【０１５９】
１、１１、１３、１５、１７、１９、２１、２３、２５、２７、２９、３０  スイッチング電源装置
２  出力電圧検出回路
３  制御回路（制御手段）
４  スイッチ回路
５、１２、１４、１６、１８、２０、２２、２４、２６、２８、３１  電圧検出回路
６  コンパレータ（接地手段）
７  電源端子
８  ＧＮＤ端子
９、１０  比較部
Ｃ１、Ｃ２  ラインコンデンサ
Ｃ３  整流コンデンサ
Ｃ４  平滑用コンデンサ
Ｃ５  出力電圧整流用コンデンサ
Ｄ１〜Ｄ４  ダイオード（入力側整流回路）
Ｄ６  出力電圧整流用ダイオード
Ｄ７  補助電源整流用ダイオード
ＦＢ  フィードバック端子
ＧＮＤ  接地端子
ＨＳ１  ヒューズ
Ｉ  電流（第３バイアス抵抗に流れる電流）
Ｌ１  ラインフィルタ
Ｎ１  １次側主巻線
Ｎ２  ２次側巻線
Ｎ３  １次側副巻線
ＯＵＴ  出力端子
Ｐ１、Ｐ２  入力端子
Ｐ３、Ｐ４  出力端子
ＰＣ  フォトカプラ
ＰＣａ  発光部
ＰＣｂ  受光部
Ｑ１  ＦＥＴ（主スイッチング素子）
ＱＮ  ＮＰＮトランジスタ
ＱＰ  ＰＮＰトランジスタ
Ｒ１  起動抵抗（第１起動抵抗）
Ｒ２  起動抵抗（第２起動抵抗）
Ｒ３  バイアス抵抗（第３バイアス抵抗）
Ｒ４  バイアス抵抗（第４バイアス抵抗）
Ｒ５  過電圧保護用抵抗（第５バイアス抵抗）
Ｒ６  ツェナーダイオードバイアス抵抗
Ｔ１  トランス
ＶＣＣ  電源端子
ＶＲ４  両端電圧
Ｖｃｃ  直流電圧（起動用電源電圧）
Ｖｉｎ  交流電圧（交流入力の電圧）
Ｖ＋、Ｖｒ２  電圧
Ｖ−  電圧（基準電圧）
Ｖｓ  制御信号
Ｖｚｄ１〜Ｖｚｄ５  ツェナー電圧
ＺＤ１  電圧検出用ツェナーダイオード（第１検出用ツェナーダイオード）
ＺＤ２  電圧検出用ツェナーダイオード（第３検出用ツェナーダイオード）
ＺＤ３  ツェナーダイオード（過電圧保護用ツェナーダイオード）
ＺＤ４  ツェナーダイオード（基準電圧用ツェナーダイオード）
ＺＤ５  電圧検出用ツェナーダイオード（第２検出用ツェナーダイオード）
【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】
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