(57)【要約】  【課題】  交流電源入力の開始時でも所望の出力電圧を安定的に得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】  商用交流電源１０１の入力後、昇圧チョッパ型の力率改善回路１０３の動作によって平滑コンデンサ１１２は昇圧される。電圧変換回路起動信号生成回路１１６はコイル１０７に誘起された電圧から起動信号を生成する。遅延回路１１８は、電圧変換回路１２２が所望の電圧を出力するのに必要な所定の電圧まで平滑コンデンサ１１２が昇圧されたタイミング以降に、電圧変換回路起動信号生成回路１１６が生成した起動信号を電圧変換回路１２２のスイッチングトランジスタ１２６へ出力し、ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ１２７を起動させる。【選択図】      図１
2006197740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇圧チョッパ型の力率改善回路を有し交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換する第一の電圧変換手段と、スイッチング制御手段を有し該スイッチング制御手段のスイッチング制御によって前記第一の電圧変換手段が出力する前記直流電圧を所望の直流電圧に変換する第二の電圧変換手段とを備えるスイッチング電源装置において、
前記第一の電圧変換手段における信号に基づき前記スイッチング制御手段の起動信号を生成する起動信号生成手段と、
前記第二の電圧変換手段が前記所望の直流電圧を出力するのに要する所定の電圧に、前記第一の電圧変換手段が出力する直流電圧が昇圧されて達する時点以降に、前記起動信号生成手段が生成した前記起動信号を前記第二の電圧変換手段に出力する信号遅延手段と、を備えることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項２】
前記起動信号生成手段は、前記力率改善回路が有するコイルに電磁的に接続された巻線と、該巻線に誘起される電圧を整流平滑する整流平滑回路とを有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。
【請求項３】
前記起動信号生成手段は、前記第一の電圧変換手段が出力する直流電圧を分圧する分圧抵抗を有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。
【請求項４】
前記起動信号生成手段は、前記起動信号を出力する定電圧回路を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のスイッチング電源装置。
【請求項５】
前記信号遅延手段は、ＣＲ回路で構成されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のスイッチング電源装置。
【請求項６】
前記起動信号は、前記スイッチング制御手段に動作電源を供給するための信号であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のスイッチング電源装置。
【請求項７】
前記起動信号は、動作電源が供給された状態の前記スイッチング制御手段を停止状態から動作状態へ移行させるための信号であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のスイッチング電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、力率改善回路を備えたスイッチング電源装置、およびその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
商用交流などの単相交流を入力とし、所望とする直流電圧を安定的に作成するにあたって、入力側と出力側とを絶縁し、かつ変圧器を小形化することができるスイッチング電源装置が広く用いられている。このスイッチング電源装置は、単相交流を整流して得られた整流後の電圧（脈流）を平滑する平滑コンデンサを電源として、その平滑された電流をスイッチングすることで所望の出力電圧を得る。この場合、平滑コンデンサには、整流後の電圧が平滑コンデンサの充電電圧よりも高くなるピーク値付近でしか電流が流れ込まず、力率が低いという問題がある。
【０００３】
そこで、平滑コンデンサへの入力電流波形を整流後の電圧の波形に対応させて力率を改善するようにした力率改善回路が、スイッチング電源装置の前段側に挿入されるようになってきている。図６に、典型的な従来のスイッチング電源装置の回路構成を示す。入力端子Ｉ1、Ｉ2に接続された商用交流電源１からの交流は、ダイオードブリッジ２で整流され、脈流となって出力され、力率改善回路４を介して、ダイオード１０および平滑コンデンサ１１によって整流平滑され直流電圧に変換される。この直流電圧は、分電圧検出回路１４を介して電圧変換回路２０に入力され、該電圧変換回路２０から出力端子Ｏ1、Ｏ2に安定化された所望の直流電圧が出力される。
【０００４】
力率改善回路４は、昇圧チョッパ型の力率改善回路であり、ライン３に接続されるコイル５と、コイル５とダイオード１０との接続点とライン１９との間に介在されるスイッチングトランジスタ７および抵抗９と、一端をライン３に接続される起動抵抗６と、力率改善ＩＣ８とを備える。力率改善ＩＣ８は公知のＩＣであり、電源端子が起動抵抗６に接続され、オンオフ出力端子がスイッチングトランジスタ７に接続され、グランド端子がライン１９に接続される。また、フィードバック端子が抵抗１２と抵抗１３との接続点に接続される。
【０００５】
分電圧検出回路１４は、ライン１７とライン１９との間に介在される抵抗１５と抵抗１６とから成り、ライン１８には平滑コンデンサ１１の充電電圧の分圧が現れる。
【０００６】
電圧変換回路２０は、起動抵抗２３、スイッチングトランジスタ２４、ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ２５、スイッチングトランジスタ２１、抵抗２２、１次巻線２６、２次巻線２９、３次巻線２７、鉄心２８、ダイオード３０、平滑コンデンサ３１、抵抗３２、抵抗３３を備える。スイッチングトランジスタ２４は、ライン１８、起動抵抗２３、ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ２５の電源端子に接続される。ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ２５は公知のＩＣであり、電源端子Ｐがスイッチングトランジスタ２４および３次巻線２７に、オンオフ出力端子がスイッチングトランジスタ２１に、グランド端子がライン１９に接続される。また、フィードバック端子が抵抗３２と抵抗３３との接続点に接続される。
【０００７】
力率改善ＩＣ８はスイッチングトランジスタ７を商用交流の周波数（５０Ｈｚ、６０Ｈｚ）よりも高い周波数（２０ｋＨｚ以上）でスイッチング制御する。スイッチングトランジスタ７のオン期間中にライン３からコイル５を通してスイッチングトランジスタ７に電流が流れることでコイル５内に励磁エネルギが蓄積される。そして、スイッチングトランジスタ７がオフになると、該励磁エネルギによって昇圧電流がダイオードブリッジ２からコイル５およびダイオード１０を通して平滑コンデンサ１１に流入することで、平滑コンデンサ１１は整流後の電圧よりも高い電圧まで昇圧される。また、ライン３に流れる電流波形が正弦波である電圧波形に近似され、力率が改善される。電圧変換回路２０の出力電圧（出力端子Ｏ1、Ｏ2に出力）が所望値で出力されるのに必要な電圧変換回路２０の入力電圧としての所定の電圧まで平滑コンデンサ１１が昇圧されると、力率改善ＩＣ８はフィードバック端子に入力される平滑コンデンサ１１の分電圧に基づいて、該昇圧後の電圧を一定とするようスイッチングトランジスタ７をスイッチング制御する。
【０００８】
電圧変換回路２０のＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ２５は、フィードバック端子に入力される平滑コンデンサ３１の分電圧に基づきスイッチングトランジスタ２１をスイッチング制御し、１次巻線２６に流れる電流を制御することで、電圧変換回路２０の出力電圧が所望の一定値となるよう制御する。３次巻線２７には１次巻線２６を流れる電流によって電圧が誘起され、ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ２５に電源を供給する。また、ダイオード３０と平滑コンデンサ３１は、２次巻線２９に誘起されるスイッチングされた電圧を整流平滑して出力端子Ｏ1、Ｏ2に出力する。
【特許文献１】特開２００３−１６９４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記従来の構成のスイッチング電源装置の動作については以下のような問題がある。商用交流電源１の入力が開始されると、平滑コンデンサ１１の充電が開始され、ある電圧以上になると、起動抵抗６によって力率改善ＩＣ８に電源が供給され、力率改善ＩＣ８の動作が開始し、平滑コンデンサ１１の昇圧が開始される。同時に、分電圧検出回路１４のライン１８に現れる分電圧出力によってスイッチングトランジスタ２４がオフからオンとなり、ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ２５に起動抵抗２３を介して電源が供給され、ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ２５が起動される。従って、昇圧が完了していない電圧変換回路２０への入力電圧不足の状態で、電圧変換回路２０が動作を開始することで、電圧変換回路２０の出力電圧が安定的に所望値まで立ち上がらないことがある。この場合、出力端子Ｏ1、Ｏ2に接続される負荷が誤動作する恐れがある。
【００１０】
上記問題点を鑑みて本発明はなされたものであり、交流電源入力の開始時でも所望の出力電圧を安定的に得ることができるスイッチング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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明のスイッチング電源装置は、昇圧チョッパ型の力率改善回路を有し交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換する第一の電圧変換手段と、スイッチング制御手段を有し該スイッチング制御手段のスイッチング制御によって前記第一の電圧変換手段が出力する前記直流電圧を所望の直流電圧に変換する第二の電圧変換手段とを備えるスイッチング電源装置において、前記第一の電圧変換手段における信号に基づき前記スイッチング制御手段の起動信号を生成する起動信号生成手段と、前記第二の電圧変換手段が前記所望の直流電圧を出力するのに要する所定の電圧に、前記第一の電圧変換手段が出力する直流電圧が昇圧されて達する時点以降に、前記起動信号生成手段が生成した前記起動信号を前記第二の電圧変換手段に出力する信号遅延手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
このような構成のスイッチング電源装置によれば、第二の電圧変換手段が所望の直流電圧を出力するのに必要な電圧まで第一の電圧変換手段の出力電圧が昇圧されてから、第二の電圧変換手段が動作を開始するので、交流電源入力の開始時でも所望の出力電圧を安定的に得ることができる。
【００１３】
前記起動信号生成手段は、前記力率改善回路が有するコイルに電磁的に接続された巻線と、該巻線に誘起される電圧を整流平滑する整流平滑回路とを有する構成であればよい。
【００１４】
また、前記起動信号生成手段は、前記第一の電圧変換手段が出力する直流電圧を分圧する分圧抵抗を有する構成でもよい。
【００１５】
また、前記起動信号生成手段は、前記起動信号を出力する定電圧回路を有する構成でもよい。この構成により、起動信号を安定的に生成することができる。
【００１６】
また、前記信号遅延手段は、ＣＲ回路で構成されていればよい。
【００１７】
また、前記起動信号は、前記スイッチング制御手段に動作電源を供給するための信号、または動作電源が供給された状態の前記スイッチング制御手段を停止状態から動作状態へ移行させるための信号であればよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のスイッチング電源装置によれば、交流電源入力の開始時でも所望の出力電圧を安定的に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態であるスイッチング電源装置の回路図を示す。本回路を大きく分けると、商用交流電源１０１に入力端子Ｉ1、Ｉ2を介して接続されたダイオードブリッジ１０２と、力率改善回路１０３と、ダイオード１１１と、平滑コンデンサ１１２と、抵抗１１４と、抵抗１１５と、電圧変換回路１２２と、電圧変換回路起動信号生成回路１１６と、遅延回路１１８である。ダイオードブリッジ１０２、力率改善回路１０３、電圧変換回路１２２、ダイオード１１１、平滑コンデンサ１１２、抵抗１１４、抵抗１１５は従来技術である図６と同一であり、本発明の特徴は電圧変換回路起動信号生成回路１１６と遅延回路１１８である。
【００２０】
電圧変換回路起動信号生成回路１１６は、コイル１０４に鉄心１０６を介して電磁的接続された巻線１０７と、巻線１０７の一端に接続されたダイオード１１３と、ダイオード１１３のカソードとライン１２１との間に接続されたコンデンサ１１７とから構成される。
【００２１】
遅延回路１１８は、ダイオード１１３に接続された抵抗１１９と、抵抗１１９とスイッチングトランジスタ１２６の接続点とライン１２１との間に接続されたコンデンサ１２０とから構成されるＣＲ回路である。
【００２２】
次に本回路の交流電源入力開始時の動作について図７のタイミングチャートを用いて説明する。図７は、図１の各部の電圧値の時間的変化を示す。また、後述する第２の実施形態（図２）、第３の実施形態（図３）の各部の電圧値にも対応する。
【００２３】
タイミングｔ0において商用交流電源１０１の入力が開始されると、平滑コンデンサ１１２に充電が開始され、タイミングｔ1において、平滑コンデンサ１１２の充電電圧Ｖ112がある電圧Ｅ0に達すると起動抵抗１０５によって力率改善ＩＣ１０８が起動する。力率改善ＩＣ１０８は商用周波数（５０、６０Ｈｚ）より高い周波数（２０ｋＨｚ以上）でスイッチングトランジスタ１０９をスイッチングし、平滑コンデンサ１１２は昇圧される。昇圧は、電圧変換回路１２２の出力電圧Ｖ0（出力端子Ｏ1、Ｏ2に出力）が所望値Ｅrで出力されるのに必要な電圧変換回路１２２の入力電圧としての所定の電圧Ｅ1まで行われる。平滑コンデンサ１１２が所定の電圧Ｅ1まで昇圧されると、昇圧後の電圧が一定となるよう力率改善ＩＣ１０８がスイッチング制御する。
【００２４】
力率改善ＩＣ１０８によるスイッチングによってコイル１０４にはパルス電流が流れ、巻線１０７に電圧Ｖ107が誘起される。誘起された電圧Ｖ107は、ダイオード１１３とコンデンサ１１７で整流平滑され直流の電圧Ｖ117に変換される。電圧Ｖ117は、タイミングｔ1から立ち上がり始め、電圧Ｖ107のピーク値まで立ち上がる形となる。電圧Ｖ117は遅延回路１１８に入力され、平滑コンデンサ１１２が所定の電圧Ｅ1まで昇圧されるタイミングｔ2以降のタイミングであるタイミングｔ3においてＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ１２７の起動電圧Ｅs（本実施形態では、スイッチングトランジスタ１２６がオフからオンとなる電圧）に達するように遅延される（遅延回路の出力電圧ＶL）。タイミングｔ3は、遅延回路の出力電圧ＶLがピークに達するタイミングより少し手前である。
【００２５】
タイミングｔ3において遅延回路１１８の出力電圧ＶLがＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ１２７の起動電圧Ｅsに達するとスイッチングトランジスタ１２６がオフからオンとなり、ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ１２７の電源端子Ｐに起動抵抗１２５を介して電源が供給され、ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ１２７が起動する。ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ１２７は、スイッチングトランジスタ１２３をスイッチング制御し、１次巻線１２８に流れる電流を制御することで、電圧変換回路１２２の出力電圧Ｖ0が所望の電圧Ｅrで一定値となるよう制御する。タイミングｔ3では平滑コンデンサ１１２は既に所定の電圧Ｅ1に充電されているので、電圧変換回路１２２の出力電圧Ｖ0は安定的に所望の電圧Ｅrまで立ち上がる。
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態であるスイッチング電源装置の回路図を示す。本実施形態は上記第１の実施形態の変形例であり、第１の実施形態（図１）との相違点は、電圧変換回路２２２の構成である。
【００２６】
ツェナーダイオード２０１のカソードが遅延回路１１８の出力ラインに接続される。ツェナーダイオード２０１のアノードは、ダイオード２０２のカソードと抵抗２０４との接続点に接続される。抵抗２０４の一端はライン１２１に接続される。ダイオード２０２のアノードは、スイッチングトランジスタ２０３のベースに接続される。スイッチングトランジスタ２０３のコレクタはライン１２１に接続され、エミッタはＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ１２７のオンオフ端子Ｓに接続される。また、ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ１２７の電源端子には、不図示の電源と、３次巻線１２９の一端とが接続される。オンオフ端子Ｓは、ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ１２７に電源が供給されている状態でＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ１２７の停止および動作を切り替える端子である。オンオフ端子Ｓの電圧がローレベルであればＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ１２７は停止、ハイレベルであればＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ１２７は動作する。
【００２７】
ツェナーダイオード２０１のツェナー電圧はＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ１２７の起動電圧Ｅｓ（図７）に設定されており、商用交流電源１０１が入力開始され、遅延回路１１８の出力電圧ＶLが起動電圧Ｅｓより小さい時は、ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ１２７のオンオフ端子Ｓは、トランジスタ２０３のエミッタ−ベース、ダイオード２０２、抵抗２０４の経路でローレベルになり、ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ１２７は停止している。そして、図７のタイミングｔ3において電圧ＶLが起動電圧Ｅsに達すると、ダイオード２０２のカソード側電圧がハイレベルになり、トランジスタ２０３はＯＦＦになるので、ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ１２７のオンオフ端子Ｓがハイレベルとなり、ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ１２７は起動する。タイミングｔ3では平滑コンデンサ１１２は既に所定の電圧Ｅ1に充電されているので、電圧変換回路２２２の出力電圧Ｖ0は安定的に所望の電圧Ｅrまで立ち上がる。
（第３の実施形態）
図３は、本発明の第３の実施形態であるスイッチング電源装置の回路図を示す。本実施形態は上記第１の実施形態の変形例であり、第１の実施形態（図１）との相違点は、電圧変換回路３２２の構成である。
【００２８】
本実施形態では、遅延回路１１８の出力ラインが直接ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ１２７の電源端子Ｐに接続される。
【００２９】
このような構成において、商用交流電源１０１の入力が開始され、図７のタイミングｔ3において遅延回路１１８の出力電圧ＶLがＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ１２７の起動電圧Ｅs（＝ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ１２７が動作する電源電圧）に達すると、ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ１２７は起動する。タイミングｔ3では平滑コンデンサ１１２は既に所定の電圧Ｅ1に充電されているので、電圧変換回路３２２の出力電圧Ｖ0は安定的に所望の電圧Ｅrまで立ち上がる。
（第４の実施形態）
図４は、本発明の第４の実施形態であるスイッチング電源装置の回路図を示す。本回路を大きく分けると、商用交流電源４０１に入力端子Ｉ1、Ｉ2を介して接続されたダイオードブリッジ４０２と、力率改善回路４０３と、ダイオード４０９と、平滑コンデンサ４１０と、抵抗４１１と、抵抗４１２と、電圧変換回路４２９と、電圧変換回路起動信号生成回路４１３と、遅延回路４２６である。ダイオードブリッジ４０２、力率改善回路４０３、ダイオード４０９、平滑コンデンサ４１０、抵抗４１１、抵抗４１２、電圧変換回路４２９は従来技術である図６と同一であり、本発明の特徴は電圧変換回路起動信号生成回路４１３と遅延回路４２６である。
【００３０】
電圧変換回路起動信号生成回路４１３は、ライン４１５とライン４２５との間に介在される抵抗４１６と抵抗４１７とから構成された分電圧検出回路４１４と、定電圧回路４１８とから構成される。定電圧回路４１８は、抵抗４１９と、トランジスタ４２０と、オペアンプ４２１と、電圧検知用の抵抗４２３、抵抗４２４と、基準電圧用のツェナーダイオード４２２とから構成される定電圧回路である。
【００３１】
遅延回路４２６は、抵抗４２７とコンデンサ４２８とから構成されるＣＲ回路である。
【００３２】
次に本回路の交流電源入力開始時の動作について図８のタイミングチャートを用いて説明する。図８は、図４の各部の電圧値の時間的変化を示す。
【００３３】
タイミングｔ0において商用交流電源４０１の入力が開始されると、平滑コンデンサ４１０に充電が開始され、タイミングｔ1において、平滑コンデンサ４１０の充電電圧Ｖ410がある電圧Ｅ0に達すると起動抵抗４０５によって力率改善ＩＣ４０８が起動する。力率改善ＩＣ４０８は商用周波数（５０、６０Ｈｚ）より高い周波数（２０ｋＨｚ以上）でスイッチングトランジスタ４０６をスイッチングし、平滑コンデンサ４１０は昇圧される。昇圧は、電圧変換回路４２９の出力電圧Ｖ0（出力端子Ｏ1、Ｏ2に出力）が所望値Ｅrで出力されるのに必要な電圧変換回路４２９の入力電圧としての所定の電圧Ｅ1まで行われる。平滑コンデンサ４１０が所定の電圧Ｅ1まで昇圧されると、昇圧後の電圧が一定となるよう力率改善ＩＣ４０８がスイッチング制御する。
【００３４】
分電圧検出回路４１４のライン４４３には、平滑コンデンサ４１０に充電される電圧Ｖ410の抵抗４１６と抵抗４１７の抵抗比分の分圧Ｖ414Aが現れる。分圧Ｖ414Aは平滑コンデンサ４１０の昇圧に伴い上昇し、平滑コンデンサ４１０の昇圧が完了して一定となったタイミングｔ3に、分圧Ｖ414Aも一定となる。分圧Ｖ414Aは、ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ４３４の動作電圧（本実施形態では、スイッチングトランジスタ４３３がオンを維持する電圧）の定電圧を出力するように設定された定電圧回路４１８に入力される。定電圧回路４１８の出力である電圧ＶTは、分圧Ｖ414Aが一定となるタイミングｔ3より少し前のタイミングｔ2で立ち上がりを開始し、ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ４３４の動作電圧に達すると一定となる。
【００３５】
定電圧回路４１８の出力である電圧ＶTは遅延回路４２６に入力され、平滑コンデンサ４１０が所定の電圧Ｅ1まで昇圧されるタイミングｔ3以降のタイミングであるタイミングｔ4においてＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ４３４の起動電圧Ｅs（本実施形態では、スイッチングトランジスタ４３３がオフからオンとなる電圧）に達するように遅延される（遅延回路４２６の出力電圧ＶL）。タイミングｔ4は、遅延回路４２６の出力電圧ＶLがピーク（＝ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ４３４の動作電圧）に達するタイミングより少し手前である。
【００３６】
タイミングｔ4において遅延回路４２６の出力電圧ＶLがＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ４３４の起動電圧Ｅsに達するとスイッチングトランジスタ４３３がオフからオンとなり、ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ４３４の電源端子Ｐに起動抵抗４３２を介して電源が供給され、ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ４３４が起動する。ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ４３４は、スイッチングトランジスタ４３０をスイッチング制御し、１次巻線４３５に流れる電流を制御することで、電圧変換回路４２９の出力電圧Ｖ0が所望の電圧Ｅrで一定値となるよう制御する。タイミングｔ4では平滑コンデンサ４１０は既に所定の電圧Ｅ1に充電されているので、電圧変換回路４２９の出力電圧Ｖ0は安定的に所望の電圧Ｅrまで立ち上がる。
（第５の実施形態）
図５は、本発明の第５の実施形態であるスイッチング電源装置の回路図を示す。本回路を大きく分けると、商用交流電源５０１に入力端子Ｉ1、Ｉ2を介して接続されたダイオードブリッジ５０２と、力率改善回路５０３と、ダイオード５１１と、平滑コンデンサ５１２と、抵抗５１４と、抵抗５１５と、電圧変換回路５２９と、電圧変換回路起動信号生成回路５１７と、遅延回路５２６である。ダイオードブリッジ５０２、力率改善回路５０３、ダイオード５１１、平滑コンデンサ５１２、抵抗５１４、抵抗５１５、電圧変換回路５２９、は従来技術である図６と同一であり、本発明の特徴は電圧変換回路起動信号生成回路５１７と遅延回路５２６である。
【００３７】
電圧変換回路起動信号生成回路５１７は、コイル５０４に鉄心５０６を介して電磁的接続された巻線５０７と、巻線５０７の一端に接続されたダイオード５１３と、ダイオード５１３のカソードとライン５２５との間に接続されたコンデンサ５１６と、定電圧回路５１８とから構成される。定電圧回路５１８は、抵抗５１９と、トランジスタ５２０と、オペアンプ５２１と、電圧検知用の抵抗５２３、抵抗５２４と、基準電圧用のツェナーダイオード５２２とから構成される定電圧回路である。
【００３８】
遅延回路５２６は、抵抗５２７とコンデンサ５２８とから構成されるＣＲ回路である。
【００３９】
次に本回路の交流電源入力開始時の動作について図９のタイミングチャートを用いて説明する。図９は、図５の各部の電圧値の時間的変化を示す。
【００４０】
タイミングｔ0において商用交流電源５０１の入力が開始されると、平滑コンデンサ５１２に充電が開始され、タイミングｔ1において、平滑コンデンサ５１２の充電電圧Ｖ512がある電圧Ｅ0に達すると起動抵抗５０５によって力率改善ＩＣ５０８が起動する。力率改善ＩＣ５０８は商用周波数（５０、６０Ｈｚ）より高い周波数（２０ｋＨｚ以上）でスイッチングトランジスタ５０９をスイッチングし、平滑コンデンサ５１２は昇圧される。昇圧は、電圧変換回路５２９の出力電圧Ｖ0（出力端子Ｏ1、Ｏ2に出力）が所望値Ｅrで出力されるのに必要な電圧変換回路５２９の入力電圧としての所定の電圧Ｅ1まで行われる。平滑コンデンサ５１２が所定の電圧Ｅ1まで昇圧されると、昇圧後の電圧が一定となるよう力率改善ＩＣ５０８がスイッチング制御する。
【００４１】
力率改善ＩＣ５０８によるスイッチングによってコイル５０４にはパルス電流が流れ、巻線５０７に電圧Ｖ507が誘起される。誘起された電圧Ｖ507は、ダイオード５１３とコンデンサ５１６で整流平滑され直流の電圧Ｖ516に変換される。電圧Ｖ516は、タイミングｔ1から立ち上がり始め、電圧Ｖ507のピーク値まで立ち上がる形となる。電圧Ｖ516は、ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ５３４の動作電圧（本実施形態では、スイッチングトランジスタ５３３がオンで維持される電圧）の定電圧を出力するように設定された定電圧回路５１８に入力される。定電圧回路５１８の出力である電圧ＶTは、電圧Ｖ516が一定となるタイミングより少し前のタイミングｔ2で立ち上がりを開始し、ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ５３３の動作電圧に達すると一定となる。
【００４２】
定電圧回路５１８の出力である電圧ＶTは遅延回路５２６に入力され、平滑コンデンサ５１２が所定の電圧Ｅ1まで昇圧されるタイミングｔ3以降のタイミングであるタイミングｔ4においてＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ５３４の起動電圧ＥS（本実施形態では、スイッチングトランジスタ５３３がオフからオンとなる電圧）に達するように遅延される（遅延回路５２６の出力電圧ＶL）。タイミングｔ4は、遅延回路５２６の出力電圧ＶLがピーク（＝ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ５３４の動作電圧）に達するタイミングより少し手前である。
【００４３】
タイミングｔ4において遅延回路５２６の出力電圧ＶLがＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ５３４の起動電圧ＥSに達するとスイッチングトランジスタ５３３がオフからオンとなり、ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ５３４の電源端子Ｐに起動抵抗５３２を介して電源が供給され、ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ５３４が起動する。ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ５３４は、スイッチングトランジスタ５３０をスイッチング制御し、１次巻線５３５に流れる電流を制御することで、電圧変換回路５２９の出力電圧Ｖ0が所望の電圧Ｅrで一定値となるよう制御する。タイミングｔ4では平滑コンデンサ５１２は既に所定の電圧Ｅ1に充電されているので、電圧変換回路５２９の出力電圧Ｖ0は安定的に所望の電圧Ｅrまで立ち上がる。
【００４４】
なお、上記の第１の実施形態から第２および第３の実施形態への変形を、第４および第５の実施形態に同様に適用しても良い。
【００４５】
また、上記各実施形態における電圧変換回路のスイッチングトランジスタ１２６、４３３、５３３はリレーで構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】は、本発明の第１の実施形態であるスイッチング電源装置の回路図である。
【図２】は、本発明の第２の実施形態であるスイッチング電源装置の回路図である。
【図３】は、本発明の第３の実施形態であるスイッチング電源装置の回路図である。
【図４】は、本発明の第４の実施形態であるスイッチング電源装置の回路図である。
【図５】は、本発明の第５の実施形態であるスイッチング電源装置の回路図である。
【図６】は、従来のスイッチング電源装置の回路図である。
【図７】は、本発明の第１、第２、第３の実施形態であるスイッチング電源装置の各部電圧値のタイミングチャートである。
【図８】は、本発明の第４の実施形態であるスイッチング電源装置の各部電圧値のタイミングチャートである。
【図９】は、本発明の第５の実施形態であるスイッチング電源装置の各部電圧値のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１０１、４０１、５０１    商用交流電源
１０２、４０２、５０２    ダイオードブリッジ
１０３、４０３、５０３    力率改善回路
１０４、４０４、５０４    コイル
１０５、４０５、５０５    起動抵抗
１０６、５０６    鉄心
１０７、５０７    巻線
１０８、４０８、５０８    力率改善ＩＣ
１０９、４０６、５０９    スイッチングトランジスタ
１１０、４０７、５１０    抵抗
１１１、４０９、５１１    ダイオード
１１２、４１０、５１２    平滑コンデンサ
１１３、５１３    ダイオード
１１４、１１５、４１１、４１２、５１４、５１５    抵抗
１１６、４１３、５１７    電圧変換回路起動信号生成回路
１１７、５１６    コンデンサ
１１８、４２６、５２６    遅延回路
１１９、４２７、５２７    抵抗
１２０、４２８、５２８    コンデンサ
１２１、４２５、５２５    ライン
１２２、２２２、３２２、４２９、５２９    電圧変換回路
１２３、４３０、５３０    スイッチングトランジスタ
１２４、４３１、５３１    抵抗
１２５、４３２、５３２    起動抵抗
１２６、４３３、５３３    スイッチングトランジスタ
１２７、４３４、５３４    ＤＣ−ＤＣ制御ＩＣ
１２８、４３５、５３５    １次巻線
１２９、４３６、５３６    ３次巻線
１３０、４３７、５３７    鉄心
１３１、４３８、５３８    ２次巻線
１３２、４３９、５３９    ダイオード
１３３、４４０、５４０    コンデンサ
１３４、１３５、４４１、４４２、５４１、５４２    抵抗
２０１    ツェナーダイオード
２０２    ダイオード
２０３    スイッチングトランジスタ
４１４    分電圧検出回路
４１６、４１７    抵抗
４１５    ライン
４１８、５１８    定電圧回路
４１９、５１９    抵抗
４２０、５２０    トランジスタ
４２１、５２１    オペアンプ
４２２、５２２    ツェナーダイオード
４２３、４２４、５２３、５２４    抵抗
４４３    ライン
Ｉ1、Ｉ2    入力端子
Ｏ1、Ｏ2    出力端子
Ｐ    電源端子
Ｓ    オンオフ端子
【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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