(57)【要約】【課題】平滑コンデンサの開弁を抑制しつつ、平滑コンデンサへの突入電流によって電圧供給が遮断されないようにすること。【解決手段】平滑コンデンサ１０８の端子間のリプル電圧を検出する検出部１３１と、検出部１３１により検出したリプル電圧に応じた値が第一所定値以上となった場合に、ＦＥＴ１１０をオン状態に維持する過電圧保護回路１３０と、過電圧保護回路１３０によりＦＥＴ１１０がオン状態に維持されたことに応じて、整流素子１０７に入力される交流電圧を遮断するヒューズ１０２と、補助巻線１１ｂから供給される電圧に応じて過電圧保護回路１３０を動作又は停止させる突入抑制回路１６４と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された交流電圧を整流する整流手段と、
前記整流手段により整流された電圧を平滑する平滑コンデンサと、
一次巻線、二次巻線及び補助巻線を有し、一次側と二次側を絶縁するトランスと、
前記一次巻線に流れる電流をオン又はオフするスイッチング動作を行うスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の前記スイッチング動作を制御する制御手段と、
を備える電源装置であって、
前記平滑コンデンサの端子間のリプル電圧を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出したリプル電圧に応じた値が第一所定値以上となった場合に、前記スイッチング素子をオン状態に維持する保護手段と、
前記保護手段により前記スイッチング素子がオン状態に維持されたことに応じて、前記整流手段に入力される交流電圧を遮断する遮断手段と、
前記補助巻線から供給される電圧に応じて前記保護手段を動作又は停止させる切替手段と、
を備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記切替手段は、前記補助巻線から供給される電圧が第二所定値未満である場合には前記保護手段を停止させ、前記補助巻線から供給される電圧が前記第二所定値以上となった場合には前記保護手段を動作させ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】
前記保護手段は、前記検出手段により検出したリプル電圧に応じた値が前記第一所定値以上となった場合に、前記補助巻線から供給される電圧を前記スイッチング素子の制御端子に出力し、前記スイッチング素子をオン状態に維持することを特徴とする請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記保護手段は、前記第一所定値以上で動作する第一のＦＥＴを有し、
前記第一のＦＥＴが動作することにより、前記補助巻線から供給される電圧が前記スイッチング素子の制御端子に出力されることを特徴とする請求項３に記載の電源装置。
【請求項５】
前記切替手段は、第二のＦＥＴを有し、
前記第二所定値は、前記第二のＦＥＴの動作閾値であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項６】
入力された交流電圧を整流する整流手段と、
前記整流手段により整流された電圧を平滑する平滑コンデンサと、
一次巻線と、二次巻線とを有し、一次側と二次側を絶縁するトランスと、
前記一次巻線に流れる電流をオン又はオフするスイッチング動作を行うスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の前記スイッチング動作を制御する制御手段と、
を備える電源装置であって、
前記平滑コンデンサの端子間のリプル電圧を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出したリプル電圧に応じた値が第一所定値以上となった場合に、前記スイッチング素子をオン状態に維持する保護手段と、
前記保護手段により前記スイッチング素子がオン状態に維持されたことに応じて、前記整流手段に入力される交流電圧を遮断する遮断手段と、
前記平滑コンデンサに印加される電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段により検出された電圧に応じて前記保護手段を動作又は停止させる切替手段と、
を備えることを特徴とする電源装置。
【請求項７】
前記切替手段は、前記電圧検出手段により検出された電圧が第二所定値未満である場合には前記保護手段を停止させ、前記電圧検出手段により検出された電圧が前記第二所定値以上となった場合には前記保護手段を動作させることを特徴とする請求項６に記載の電源装置。
【請求項８】
前記保護手段は、前記検出手段により検出したリプル電圧に応じた値が前記第一所定値以上となり、且つ、前記電圧検出手段により検出した電圧が第三所定値以上となった場合に、所定の電圧を前記スイッチング素子の制御端子に出力し、前記スイッチング素子をオン状態に維持することを特徴とする請求項７に記載の電源装置。
【請求項９】
前記保護手段は、前記第一所定値以上で動作する第一のＦＥＴを有し、
前記第一のＦＥＴが動作することにより、前記所定の電圧が前記スイッチング素子の制御端子に出力され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】
前記切替手段は、第二のＦＥＴを有し、
前記第二のＦＥＴは、前記第二所定値以上で動作することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項１１】
前記検出手段により検出した電圧が前記第一所定値以上となってから前記遮断手段が溶断するまでの時間は、前記検出手段により検出したリプル電圧に応じた値が前記第一所定値以上となってから前記平滑コンデンサが開弁するまでの時間よりも短いことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記二次巻線から出力される電圧に基づいて、前記スイッチング素子の前記スイッチング動作を制御することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項１３】
画像形成を行う画像形成手段と、
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の電源装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置及び画像形成装置に関し、特にスイッチング電源、及びスイッチング電源を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、商用交流電圧を入力として安定化された直流電圧を得る電源装置において、商用交流電源の電圧が所定の電圧よりも高い電圧であった場合に、回路を保護するための過電圧保護回路がある。このほかにも過電圧保護回路は、１００Ｖと２００Ｖのコンセントが共用である国や地域において、誤操作により高い電圧が供給された場合にも過電圧から回路を保護するようになっている。過電圧保護回路としては、例えば、特許文献１のような回路が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４６１２８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
平滑コンデンサであるアルミ電解コンデンサに、定格電圧を十分に超える電圧が印加されると、漏れ電流が急激に増加し、発熱やガス発生に伴う内圧上昇による圧力弁の開弁が生じる。また、電圧印加から内圧上昇による開弁動作までの時間は、印加する電圧値や印加する時間によって異なる。例えば、印加する電圧値が定格を僅かに超える場合と、大きく超える場合とでは、僅かに超える場合の方が内圧上昇による開弁動作までの時間は長くなる。
【０００５】
交流入力電圧や交流入力電圧に相当する電圧を検出し、装置への電圧供給を遮断する過電圧保護手段は、平滑コンデンサの充電状態にかかわらず交流入力電圧を検出する方式である。このような方式では、僅かな時間でも定格電圧以上の交流入力電圧や、交流入力電圧に相当する電圧以上の電圧が検出された場合に、装置への電圧供給を遮断し、装置の動作を停止していた。また、電源オン時のように、平滑コンデンサに充電されている電荷がゼロの状態で電圧が供給されたときに、平滑コンデンサに突入電流が流れた場合、過電圧保護手段が動作して電圧供給が遮断される場合もあった。
【０００６】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、平滑コンデンサの開弁を抑制しつつ、平滑コンデンサへの突入電流によって電圧供給が遮断されないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の課題を解決するために、本発明は以下の構成を備える。
【０００８】
（１）入力された交流電圧を整流する整流手段と、前記整流手段により整流された電圧を平滑する平滑コンデンサと、一次巻線、二次巻線及び補助巻線を有し、一次側と二次側を絶縁するトランスと、前記一次巻線に流れる電流をオン又はオフするスイッチング動作を行うスイッチング素子と、前記スイッチング素子の前記スイッチング動作を制御する制御手段と、を備える電源装置であって、前記平滑コンデンサの端子間のリプル電圧を検出する検出手段と、前記検出手段により検出したリプル電圧に応じた値が第一所定値以上となった場合に、前記スイッチング素子をオン状態に維持する保護手段と、前記保護手段により前記スイッチング素子がオン状態に維持されたことに応じて、前記整流手段に入力される交流電圧を遮断する遮断手段と、前記補助巻線から供給される電圧に応じて前記保護手段を動作又は停止させる切替手段と、を備えることを特徴とする電源装置。
【０００９】
（２）入力された交流電圧を整流する整流手段と、前記整流手段により整流された電圧を平滑する平滑コンデンサと、一次巻線と、二次巻線とを有し、一次側と二次側を絶縁するトランスと、前記一次巻線に流れる電流をオン又はオフするスイッチング動作を行うスイッチング素子と、前記スイッチング素子の前記スイッチング動作を制御する制御手段と、を備える電源装置であって、前記平滑コンデンサの端子間のリプル電圧を検出する検出手段と、前記検出手段により検出したリプル電圧に応じた値が第一所定値以上となった場合に、前記スイッチング素子をオン状態に維持する保護手段と、前記保護手段により前記スイッチング素子がオン状態に維持されたことに応じて、前記整流手段に入力される交流電圧を遮断する遮断手段と、前記平滑コンデンサに印加される電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段により検出された電圧に応じて前記保護手段を動作又は停止させる切替手段と、を備えることを特徴とする電源装置。
【００１０】
（３）画像形成を行う画像形成手段と、前記（１）又は（２）に記載の電源装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、平滑コンデンサの開弁を抑制しつつ、平滑コンデンサへの突入電流によって電圧供給が遮断されないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１の画像形成装置の全体構成の概略図
【図２】実施例１の電源装置を示す図
【図３】実施例１の回路動作を示す図
【図４】実施例２の電源装置を示す図、入力電圧とリプル電圧の特性の一例を示す図
【図５】実施例２の回路動作を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１４】
実施例１は、平滑コンデンサの圧力弁の開弁前に流れる漏れ電流により平滑コンデンサの両端に生じるリプル電圧を検出し、遮断手段を用いて平滑コンデンサへの電圧供給を遮断する回路構成である。これにより、本実施例では、平滑コンデンサの圧力弁の開弁を抑制する。また、本実施例では、電源オン時のように、平滑コンデンサに充電された電荷がゼロの状態で電圧が入力されたときに生じる突入電流による電圧変化と、定格電圧以上の電圧印加により平滑コンデンサの両端に生じるリプル電圧とを区別する。そして、電源オン時などの平滑コンデンサへの突入電流により電圧供給が遮断されることを抑制する構成である。
【００１５】
［画像形成装置の構成］
図１は、画像形成装置として電子写真方式のレーザービームプリンタ（以下、単にプリンタという）の一例を示す概略図である。ここで、プリンタ１０における画像形成動作について説明する。用紙Ｐは、給紙トレイ１１から給紙ローラ１２により一枚ずつ給紙され、搬送ローラ１３によって所定のタイミングでプロセスカートリッジ１４へ搬送される。また、プロセスカートリッジ１４は、感光ドラム１５と帯電ローラ１６と現像ローラ１７を有している。感光ドラム１５には、帯電ローラ１６が圧接して配置されており、この帯電ローラ１６により、感光ドラム１５の表面が一様に帯電される。その後、露光手段であるスキャナユニット１９により、画像情報に基づいた露光が行われ、感光ドラム１５の表面上に静電潜像が形成される。スキャナユニット１９による露光の位置よりも感光ドラム１５の回転方向（図中矢印方向（時計回り方向））下流側には、現像ローラ１７が備えられている。感光ドラム１５上に形成された静電潜像が現像ローラ１７に対向する位置にくると、静電潜像に現像ローラ１７からトナーが供給され、感光ドラム１５上にトナー像（可視像）が形成される。
【００１６】
一方で、用紙Ｐは、感光ドラム１５に形成されたトナー像の移動速度に同期したタイミングで搬送される。そして、感光ドラム１５に到達した用紙Ｐは、感光ドラム１５と転写ローラ２０の圧接部からなる転写ニップ部で、感光ドラム１５上のトナー像を転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、定着器２１に搬送される。定着器２１は、互いに対向して圧接された２つのローラからなり、熱と圧力により、用紙Ｐ上のトナー像を定着させる。その後、用紙Ｐは排紙ローラ２２、２３によってプリンタ１０の機外へと排出され、一連のプリント動作を終了する。なお、クリーニング装置１８は、感光ドラム１５を清掃する手段である。上述した一連のプリント動作では、スキャナユニット１９等、上述した各装置を駆動させる必要があり、プリンタ１０には電源装置が必要である。なお、電源装置が搭載される画像形成装置は、図１に示す画像形成装置に限定されるものではなく、例えばタンデム方式やロータリー方式等のカラーの画像形成装置等であってもよい。
【００１７】
［電源装置の構成］
図２は、本実施例の電源装置を説明するための回路構成図である。電源装置は、保護手段である過電圧保護回路１３０を有している。図２中、一点鎖線部で示される過電圧保護回路１３０は、いずれも破線部で示される、検出手段である検出部１３１、フィルタ部１３２、平滑部１３３及び電圧調整部１３４を有している。検出部１３１は、コンデンサ及び抵抗を有しており、リプル電圧を検出する。フィルタ部１３２は、抵抗、コンデンサ及びダイオードを有している。平滑部１３３は、抵抗とコンデンサを有している。電圧調整部１３４は、抵抗を有している。更に、過電圧保護回路１３０は、Ｎチャネル型の電界効果トランジスタ（以下、単にＦＥＴとする）１３５、Ｐチャネル型のＦＥＴ１３８、抵抗１３６、１３７、ダイオード１３９を有している。また、ＤＣＨは平滑コンデンサ１０８のプラス極のノードを、ＤＣＬは平滑コンデンサ１０８のマイナス極のノードをそれぞれ示しており、過電圧保護回路１３０に接続されている。
【００１８】
更に、過電圧保護回路１３０は、切替手段である突入抑制回路１６４を有している。突入抑制回路１６４は、後述するように、トランス１１１の補助巻線１１１ｃから供給される電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒに応じて過電圧保護回路１３０を動作又は停止させる機能を有している。突入抑制回路１６４は、Ｎチャネル型のＦＥＴ１５８、Ｐチャネル型のＦＥＴ１５９及び抵抗１６０、１６１、１６２、１６３を有している。突入抑制回路１６４は、平滑コンデンサ１０８に充電された電荷がゼロの状態で、ＡＣインレット１０１から電圧が供給されたときに流れる突入電流によって、第一のＦＥＴであるＦＥＴ１３５が動作するのを抑制するために設けられている。
【００１９】
ＡＣインレット１０１から入力された交流電圧による電流は、整流手段である整流素子１０７により全波整流され、平滑コンデンサ１０８に充電される。更に、起動抵抗１０９により供給される電流によって、制御手段である電源ＩＣ１２０が起動し、スイッチング素子であるＮチャネル型のＦＥＴ１１０をオン又はオフさせる（以降、スイッチング動作という）。電源装置は、ＦＥＴ１１０のスイッチング動作により、トランス１１１にスイッチング電流を流すことで動作を開始する。ここで、トランス１１１は、一次側と二次側を絶縁するもので、一次巻線１１１ａ、二次巻線１１１ｂ及び補助巻線１１１ｃを有している。トランス１１１が動作すると、トランス１１１の補助巻線１１１ｃとダイオード１１８、電解コンデンサ１１９により生成された直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒが、電源ＩＣ１２０の電源電圧として供給されるようになる。これにより、電源ＩＣ１２０は、安定動作を続けることが可能となる。なお、直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒは、過電圧保護回路１３０のＦＥＴ１３８のソース端子と、突入抑制回路１６４の抵抗１６１の一端に印加されている。
【００２０】
更に、トランス１１１により変圧された二次側の電圧は、二次側整流ダイオード１２２と電解コンデンサ１２３により平滑され、安定した直流電圧が出力される。二次側から出力される直流電圧の電圧制御は、次のように行われる。二次側の直流電圧は、抵抗１２６、抵抗１２７により分圧され、シャントレギュレータ１２９に入力される。そして、シャントレギュレータ１２９とフォトカプラ１２１によりフィードバック信号が生成され、フィードバック信号が電源ＩＣ１２０に入力されることによりフィードバック制御が行われる。そして、電源ＩＣ１２０がＦＥＴ１１０のスイッチング動作のデューティ及び周波数を変化させることで、電源装置は安定した直流電圧をＶｏｕｔとして出力している。なお、電源装置は、遮断手段であるヒューズ１０２、Ｙコンデンサ（ラインバイパスコンデンサ）１０３、１０４、Ｘコンデンサ（アクロス・ザ・ラインコンデンサ）１０５を備える。また、電源装置は、コモンモードコイル１０６、共振コンデンサ１１３、コンデンサ１１４、抵抗１１５、１１６、１１７、抵抗１２４、１２５、コンデンサ１２８を備える。なお、図２中の記号Ａ〜Ｆについては後述する。
【００２１】
［過電圧保護回路の動作］
図３（ａ）は、平滑コンデンサ１０８の端子間（両端）のリプル電圧による電流変化を検出する過電圧保護回路１３０の動作の一例を示したものである。図３（ａ）（Ａ）は平滑コンデンサ１０８の下流に流れる電流、図３（ａ）（Ｂ）は検出部１３１の抵抗の両端の電圧、図３（ａ）（Ｃ）はフィルタ部１３２のダイオードの両端の電圧を示す。また、図３（ａ）（Ｄ）はＦＥＴ１３５のゲート・ソース間の電圧、図３（ａ）（Ｅ）はＦＥＴ１３５のドレイン・ソース間の電圧、図３（ａ）（Ｆ）はダイオード１３９のアノードの電位を示す。横軸はいずれも時間である。また、図３（ａ）には、平滑コンデンサ１０８に通常の電圧が印加されている期間（通常電圧印加と記載）と、過電圧が印加されている期間（過電圧印加と記載）を示す。なお、図２の過電圧保護回路１３０に示したＡ〜Ｆの記号は、図３（ａ）（Ａ）〜図３（ａ）（Ｆ）に対応している。
【００２２】
平滑コンデンサ１０８に過電圧が印加されている場合、図３（ａ）（Ａ）に示すように、平滑コンデンサ１０８の下流に流れる電流は、時間とともに大きくなる。過電圧保護回路１３０は、検出部１３１により平滑コンデンサ１０８の両端のリプル電圧による電流変化を検出する。検出部１３１は、コンデンサを介して流れる電流を抵抗で電圧変換するため、図３（ａ）（Ｂ）に示すように、電圧の平均値がゼロとなる波形が検出される。検出部１３１で検出された信号は、フィルタ部１３２により図３（ａ）（Ｃ）のような商用電源の周波数（以下、商用周波数という）のリプル電圧として検出される。
【００２３】
また、上述したように、直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒは過電圧保護回路１３０の突入抑制回路１６４の抵抗１６１の一端に接続されている。抵抗１６１の他端には抵抗１６０の一端が接続されており、抵抗１６１と抵抗１６０の接続点はＦＥＴ１５８のゲート端子に接続されている。このため、直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒが生成されると、直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒを抵抗１６１と抵抗１６０により分圧した値がＦＥＴ１５８のゲート・ソース間に印加される。そして、直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒを抵抗１６０、１６１で分圧した電圧が、第二のＦＥＴであるＦＥＴ１５８が動作（オン）する電圧（以下、動作閾値ともいう）以上（第二所定値以上）となると、ＦＥＴ１５８がオン状態となる。また、ＦＥＴ１５８は、直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒが動作閾値未満（第二所定値未満）ではオンしない。なお、直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒが生成されるまでには、電解コンデンサ１１９により時定数が設けられている。即ち、電解コンデンサ１１９が充電されると、直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒは一定の電圧値となる。図３（ａ）に示す状態では、電源装置がオンされてから所定時間が経過し、直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒは一定の電圧値になっているものとし、突入抑制回路１６４においてＦＥＴ１５８はオン状態になっているものとする。
【００２４】
ＦＥＴ１５８がオン状態になると、抵抗１６２と抵抗１６３を介してＦＥＴ１５８に電流が流れ、ＦＥＴ１５９のゲート・ソース間に電位差が生じる。ＦＥＴ１５９のゲート・ソース間電圧がＦＥＴ１５９の動作閾値を超えると、ＦＥＴ１５９がオン状態となり、平滑部１３３に電圧が供給され、平滑部１３３により直流電圧に平滑される。平滑部１３３により平滑された直流電圧は電圧調整部１３４に入力され、電圧調整部１３４が有する２つの抵抗により分圧される。ここで、電圧調整部１３４により分圧された電圧は、平滑コンデンサ１０８のリプル電圧の検出結果でもあるため、以降、リプル電圧検出結果ともいう。電圧調整部１３４により出力されたリプル電圧検出結果は、ＦＥＴ１３５のゲート端子に印加される。そして、リプル電圧検出結果（図３（ａ）（Ｄ）の実線）が、図３（ａ）（Ｄ）に破線で示すＦＥＴ１３５の動作閾値以上（第一所定値以上）となると、ＦＥＴ１３５がオン状態となる。また、ＦＥＴ１３５は、リプル電圧検出結果が動作閾値未満（第一所定値未満）ではオンしない。
【００２５】
（通常電圧が印加されている場合）
通常の入力電圧では、トランス１１１の二次側に過大な負荷電流が流れることはないため、平滑コンデンサ１０８の両端のリプル電圧が異常に大きくなることはない（図３（ａ）（Ａ））。従って、検出部１３１（図３（ａ）（Ｂ））、フィルタ部１３２（図３（ａ）（Ｃ））、平滑部１３３、電圧調整部１３４と検出されたリプル電圧検出結果である図３（ａ）（Ｄ）に示す電圧は、ＦＥＴ１３５の動作閾値まで達しない。このため、ＦＥＴ１３５はオフ状態となる（図３（ａ）（Ｅ））。ＦＥＴ１３５がオフ状態となると、ＦＥＴ１３８のゲート・ソース間電圧は同電位となり、ＦＥＴ１３８はオフ状態となる。ＦＥＴ１３８がオフ状態となることにより、直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒがＦＥＴ１３８、ダイオード１３９を介してＦＥＴ１１０へ印加されることはない（図３（ａ）（Ｆ））。このため、ＦＥＴ１１０は、電源ＩＣ１２０により制御され、安定したスイッチング動作を行う。
【００２６】
（過電圧が印加されている場合）
次に、平滑コンデンサ１０８の定格電圧を十分に超える電圧が印加されたときについて説明する。平滑コンデンサ１０８の順方向に、定格電圧を十分に超える電圧を印加すると、平滑コンデンサ１０８内で漏れ電流が急激に増加し、発熱やガス発生に伴う内圧上昇が生じる。このとき、図３（ａ）（Ａ）に示すように、急激に漏れ電流が流れ、短時間で内圧が上昇する。この急激な漏れ電流により平滑コンデンサ１０８の両端に生じるリプル電圧による電流変化（図３（ａ）（Ａ））は、図３（ａ）（Ｂ）に示すように、過電圧保護回路１３０の検出部１３１により電圧に変換されて検出される。検出部１３１により検出された信号は、フィルタ部１３２により商用周波数のリプル電圧として検出され（図３（ａ）（Ｃ））、平滑部１３３により直流電圧に平滑される。大きな漏れ電流により生じるリプル電圧は大きく、電圧調整部１３４に生じるリプル電圧検出結果は、図３（ａ）（Ｄ）に示すように徐々に大きくなる。そして、リプル電圧検出結果がＦＥＴ１３５の動作閾値以上となったときに、ＦＥＴ１３５はオン状態となる（図３（ａ）（Ｅ））。これにより、図３（ａ）（Ｅ）に示すように、ＦＥＴ１３５のドレイン・ソース間電圧は飽和状態となり、抵抗１３６、１３７に直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒから電流が流れる。
【００２７】
そして、直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒから抵抗１３７に電流が流れることにより抵抗１３７に電位差が生じ、ＦＥＴ１３８のゲート・ソース間電圧が動作閾値を超えると、ＦＥＴ１３８がオン状態となる。ＦＥＴ１３８がオン状態となることによって、図３（ａ）（Ｆ）に示すように、ＦＥＴ１３８、ダイオード１３９を介して、直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒがＦＥＴ１１０の制御端子であるゲート端子に印加される。これにより、ＦＥＴ１１０は、電源ＩＣ１２０からのスイッチング動作の制御にかかわらず、オン状態を維持することとなる。このように、本実施例では、平滑コンデンサ１０８の定格電圧を超える過電圧が入力されても、ＦＥＴ１３５のゲート・ソース間電圧が動作閾値を超えるまでの間は、電源ＩＣ１２０によるＦＥＴ１１０のスイッチング動作が継続される。
【００２８】
直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒは、ＦＥＴ１１０を十分にオンできる電圧であり、ＦＥＴ１１０に直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒが印加されると、ＦＥＴ１１０のゲート・ソース間電圧が上昇してＦＥＴ１１０はオン状態を維持するようになる。その結果、図３（ａ）（Ｆ）に示すように、ダイオード１３９が導通している間に、ヒューズ１０２がヒューズの溶断時間に達するとヒューズ溶断に至り、ヒューズ１０２は完全にオープンとなって、平滑コンデンサ１０８の圧力弁の開弁を抑制することができる。なお、本実施例では、ヒューズ１０２の溶断時間が、平滑コンデンサ１０８の開弁時間よりも短い時間（溶断時間＜開弁時間）となるように、ＦＥＴ１３５が動作するタイミングが決定されているものとする。
【００２９】
（平滑コンデンサに充電されている電荷がゼロのとき）
一方、電源オフからオンされたときのように、図３（ｂ）に、平滑コンデンサ１０８に充電されている電荷がゼロの状態で、ＡＣインレット１０１から電圧が供給されたときの、過渡的な状態の各部の動作を示す。ここで、図３（ｂ）（Ａ）は図３（ａ）（Ａ）に、図３（ｂ）（Ｄ）は図３（ａ）（Ｄ）に、図３（ｂ）（Ｆ）は、図３（ａ）（Ｆ）に対応している。また、図３（ｂ）（ＳｕｂＰｏｗｅｒ）は直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒの電圧波形を示す図である。図３（ｂ）（Ａ）に示すように、平滑コンデンサ１０８に充電されている電荷がゼロの状態で、ＡＣインレット１０１から電圧が供給される（交流入力電圧がオフの状態からオンの状態に遷移する）と、平滑コンデンサ１０８に突入電流が流れる。ここで、過電圧保護回路１３０が突入抑制回路１６４を有していない場合、図３（ｂ）（Ｄ）に二点鎖線で示すＦＥＴ１３５のゲート・ソース間電圧は、平滑コンデンサ１０８に流れた突入電流によって、破線で示すＦＥＴ１３５の動作閾値以上となってしまう。そして、過電圧保護回路１３０が働き、ヒューズ１０２の溶断に至る。ここで、図３（ｂ）（Ｆ）に、突入抑制回路１６４がない場合の直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒの波形を二点鎖線で示す。なお、図３（ｂ）（Ｆ）の黒丸印は、ＦＥＴ１１０の動作電圧を示し、一点鎖線で描かれた部分は、突入抑制回路１６４がない場合にヒューズ１０２が溶断するまでの時間（溶断時間）を示している。
【００３０】
ＡＣインレット１０１から電圧が供給されてから直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒが所定の電圧になるまでには、補助巻線１１１ｃに接続された電解コンデンサ１１９を充電するための時間が必要である。従って、本実施例で示したような突入抑制回路１６４がある場合、図３（ｂ）（ＳｕｂＰｏｗｅｒ）に実線で示すように、直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒが所定の電圧になるまでの間、ＦＥＴ１５８のゲート・ソース間電圧はＦＥＴ１５８の動作閾値以上とはならない。言い換えれば、直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒが所定の電圧になったときに、抵抗１６０、１６１により分圧された電圧がＦＥＴ１５８の動作電圧以上となるように構成している。このため、直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒが所定の電圧になるまでにはＦＥＴ１５８はオン状態とはならず、ＦＥＴ１５９もオン状態になることはない。よって、図３（ｂ）（Ｄ）に実線で示すように、図２中のＤ点におけるリプル電圧検出結果の電圧はＦＥＴ１３５の動作閾値を超えず、過電圧保護回路１３０は動作しない。このため、図３（ｂ）（Ｆ）に示すように、ＦＥＴ１１０に直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒが印加されることはなく、平滑コンデンサ１０８への突入電流によるヒューズ１０２の溶断を抑制することができる。なお、突入抑制回路１６４によって過電圧保護回路１３０が動作しない期間（直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒが所定の電圧になるまでの期間）を、突入抑制期間とする。
【００３１】
このように、本実施例の電源装置は、平滑コンデンサ１０８の圧力弁の開弁直前に流れる漏れ電流による平滑コンデンサ１０８の両端に生じるリプル電圧を過電圧保護回路１３０で検出する構成である。過電圧保護回路１３０によって過電圧を検出した場合には、ＦＥＴ１１０をオン状態に維持して、ヒューズ１０２を溶断しオープン状態にすることで、平滑コンデンサ１０８の圧力弁の開弁を抑制できる。そして、本実施例では、電源オン時など、平滑コンデンサ１０８に充電されている電荷がゼロの状態のときに、突入電流を検知して過電圧保護回路１３０が動作してしまい、ヒューズ１０２が溶断されてしまうことを防止する構成である。即ち、ＡＣインレット１０１から電圧が供給されたときの平滑コンデンサ１０８への突入電流による電圧変化と、定格電圧以上の電圧印加に対する平滑コンデンサ１０８の開弁直前における平滑コンデンサ１０８の両端に生じるリプル電圧とを区別している。これにより本実施例では、電源オン時の平滑コンデンサ１０８への突入電流による電圧供給の遮断を抑制することができる。
【００３２】
以上、本実施例によれば、平滑コンデンサの開弁を抑制しつつ、平滑コンデンサへの突入電流によって電圧供給が遮断されないようにすることができる。
【実施例２】
【００３３】
実施例２では、平滑コンデンサの両端のリプル電圧と、平滑コンデンサの両端に入力される電圧を検出し、両方の電圧が動作閾値以上となった場合に、遮断手段を用いて平滑コンデンサへの電圧供給を遮断する構成について説明する。本実施例は、このような構成により、平滑コンデンサへの圧力弁の開弁を抑制する。この構成により、実施例１の効果に加え、平滑コンデンサの開弁前に流れる漏れ電流によるリプル電圧と、通常動作入力電圧範囲内で大きい負荷電流が流れたときに生じるリプル電圧とを、判別することができる。更に、本実施例は、平滑コンデンサの両端に相当する電圧を入力電圧検出回路で検出し、入力電圧検出回路が動作しているときのみ、所定の直流電圧を生成する回路を備える構成である。そして、生成された所定の直流電圧を遮断手段の電源とすることで、制御ＩＣが補助巻線からではなく、別電源から電力供給されている構成でも平滑コンデンサの開弁直前のリプル電圧を検出する構成である。
【００３４】
［電源装置の構成］
図４（ａ）は、本実施例の電源装置を説明するための回路構成図である。なお、実施例１で説明した構成と同じ構成には同じ符号を付し、説明は省略する。本実施例のトランス１１１は、一次巻線１１１ａと二次巻線１１１ｂを有し、補助巻線は有していない。図４（ａ）中破線部で示す電圧検出手段である入力電圧検出回路１４０は、時定数フィルタと、時定数フィルタに接続したＮチャネル型のＦＥＴ１４３と、抵抗１４８、１４９と、を備える。更に、入力電圧検出回路１４０は、ＦＥＴ１４４と、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタ（以下、単にトランジスタという）１４５と、抵抗１５０、１５１と、を備える。ここで、時定数フィルタは、ＤＣＨに接続されたツェナーダイオード１４１と、ツェナーダイオード１４１に接続された抵抗１４６と、コンデンサ１４２と、から構成される。抵抗１４８、１４９は、ＦＥＴ１４３のオン動作により、平滑コンデンサ１０８の両端の電圧を検出する。ＦＥＴ１４４は、抵抗１４９の両端に生じる電圧検出結果によって、オンオフ動作を行う。トランジスタ１４５は、ＦＥＴ１４４の状態に応じて動作が切り替わる。図４（ａ）に示す電源ＩＣ１２０は、起動抵抗１０９により起動されたあと、別電源１５２からの電圧供給により安定して動作する。また、本実施例の入力電圧検出回路１４０は、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタ（以下、トランジスタとする）１５３、抵抗１５４、１５５、１５６、ツェナーダイオード１５７を備えている。
【００３５】
ここで、図４（ｂ）に、平滑コンデンサ１０８の両端に印加される電圧とリプル電圧の関係について示す。図４（ｂ）の縦軸はリプル電圧［Ｖ］、横軸は平滑コンデンサ１０８の両端に印加される電圧［Ｖ］を示している。一般に、トランス１１１の二次側の出力電圧を一定にした場合、平滑コンデンサ１０８の両端に印加される電圧を大きくすると、トランス１１１の一次側に流れるスイッチング電流は小さくなる。このため、平滑コンデンサ１０８の両端に生じるリプル電圧は小さくなる。従って、図４（ｂ）に示すように、平滑コンデンサ１０８の両端に印加される電圧とリプル電圧は右下がりの特性で表わされる。
【００３６】
また、トランス１１１の二次側のＶｏｕｔで消費される出力電圧を大きくすると、トランス１１１の一次側にも大きなスイッチング電流が流れる。このため、電源装置によっては、通常動作電圧範囲内でのリプル電圧が大きくなる場合もある。例として、トランス１１１の二次側のＶｏｕｔで消費される負荷電流が大きい場合を図４（ｂ）に示す。図４（ｂ）で、Ｖｒｉｐは、平滑コンデンサ１０８の開弁前に流れる漏れ電流によるリプル電圧であり、Ｖｍａｘは、通常動作電圧範囲内で大きい負荷電流が流れた場合に生じる最大リプル電圧である。本実施例の過電圧保護回路１３０は、検出部１３１、フィルタ部１３２、平滑部１３３、電圧調整部１３４、突入抑制回路１６４から構成されている。リプル電圧Ｖｒｉｐよりも最大リプル電圧Ｖｍａｘが大きい場合、過電圧保護回路１３０は、最大リプル電圧Ｖｍａｘを検出し動作するおそれがある。このため、本実施例では、漏れ電流によるリプル電圧と通常動作電圧範囲内でのリプル電圧とを区別する手段として、過電圧保護回路１３０と入力電圧検出回路１４０とを備える構成である。
【００３７】
［電源装置の動作］
本実施例の電源装置の動作を説明する。なお、回路の条件は以下のとおりである。平滑コンデンサ１０８の耐圧電圧は、直流電圧Ｖ２［Ｖ］であり、Ｖ３［Ｖ］以上で漏れ電流が流れ始める。ツェナーダイオード１４１のツェナー電圧はＶｚ１［Ｖ］、ツェナーダイオード１５７のツェナー電圧はＶｚ２［Ｖ］であり、Ｖｚ１とＶｚ２の和が電圧Ｖ２（＝Ｖｚ１＋Ｖｚ２）になるよう構成されている。ツェナー電圧Ｖｚ２は、ＦＥＴ１４３を十分にオンできる電圧である。ＦＥＴ１４４は、平滑コンデンサ１０８の両端に電圧Ｖ２［Ｖ］以上（第三所定値以上）の電圧が印加されたときに動作するように、抵抗１４８、１４９により設計されている。また、ＦＥＴ１３５は平滑コンデンサ１０８の両端のリプル電圧がＦＥＴ１３５の動作閾値であるＶｏ［Ｖ］（第一所定値）以上のときに動作するよう設計されている。即ち、平滑コンデンサ１０８の両端のリプル電圧がＶｏ［Ｖ］以上となったときに、過電圧保護回路１３０が動作する。
【００３８】
（１）Ｖ１以上Ｖ２未満の電圧が印加された場合（Ｖ１≦Ｖ＜Ｖ２）
通常動作は実施例１と同じため省略する。また、図５（ａ）は、平滑コンデンサ１０８にＶ１以上Ｖ２未満の電圧が印加された場合の、過電圧保護回路１３０及び入力電圧検出回路１４０の動作の一例を示したものである。図５（ａ）（Ａ）、図５（ａ）（Ｄ）、図５（ａ）（Ｆ）は、それぞれ図３（ａ）（Ａ）、図３（ａ）（Ｄ）、図３（ａ）（Ｆ）と同様であり説明を省略する。図５（ａ）（Ｖｔｈ）は、入力電圧検出回路１４０が過電圧保護回路１３０に出力する検出電圧Ｖｔｈの波形である。図５（ｂ）〜図５（ｄ）についても同様である。図５（ａ）には、平滑コンデンサ１０８に通常電圧が印加されている状態で、トランス１１１の二次側のＶｏｕｔで消費される負荷電流が小さい場合と大きい場合の各波形を示している。
【００３９】
平滑コンデンサ１０８の両端に印加される電圧はＶ２未満であり、ツェナーダイオード１４１とツェナーダイオード１５７のツェナー電圧の和であるＶ２（＝Ｖｚ１＋Ｖｚ２）を超えない。このため、ツェナーダイオード１４１を介して抵抗１４６に電流は流れないため、ＦＥＴ１４３のゲート・ソース間電圧はＦＥＴ１４３の動作閾値より低い電圧となる。よって、ＦＥＴ１４３はオフ状態となり、ＦＥＴ１４４のゲート・ソース間電圧はＦＥＴ１４４の動作電圧より低い電圧となるため、ＦＥＴ１４４もオフ状態となる。トランジスタ１４５のベース・エミッタ間電圧もトランジスタ１４５の動作閾値を超えないため、トランジスタ１４５もオフ状態となる。従って、図５（ａ）（Ｖｔｈ）に示すように、トランジスタ１４５を介して電圧Ｖｔｈが過電圧保護回路１３０に供給されることはない。
【００４０】
また、電圧Ｖｔｈが過電圧保護回路１３０に供給されないため、ＦＥＴ１５８のゲート・ソース間電圧は、ＦＥＴ１５８の動作閾値より低い電圧となり、ＦＥＴ１５８はオフ状態となる。従って、抵抗１６２、１６３を介してＦＥＴ１５８のドレイン・ソース間に電流は流れず、ＦＥＴ１５９のゲート・ソース間電圧はＦＥＴ１５９の動作閾値を超えない。このため、ＦＥＴ１５９もオフ状態となる。従って、図５（ａ）（Ｄ）に示すように、ＦＥＴ１３５のゲート・ソース間電圧もＦＥＴ１３５の動作閾値を超えることはなく、ＦＥＴ１３５はオフ状態となる。結果として、ＦＥＴ１３８はオフ状態となり、図５（ａ）（Ｆ）に示すように電圧ＶｔｈがＦＥＴ１３８を介してＦＥＴ１１０に供給されることはなく、ＦＥＴ１１０は、電源ＩＣ１２０の制御により安定したスイッチング動作を行う。このように、平滑コンデンサ１０８の両端に印加される電圧がＶ１以上Ｖ２未満である場合、入力電圧検出回路１４０は検出電圧Ｖｔｈを出力せず、過電圧保護回路１３０は動作しない。
【００４１】
（２）Ｖ２以上Ｖ３未満の電圧が印加された場合（Ｖ２≦Ｖ＜Ｖ３）
次に、平滑コンデンサ１０８の両端に生じる電圧がＶ２以上Ｖ３未満の場合について説明する。図５（ｂ）には、平滑コンデンサ１０８に通常電圧（Ｖ１≦Ｖ＜Ｖ２）が印加され、その後、過電圧（Ｖ２≦Ｖ＜Ｖ３）が印加され、再び通常電圧が印加されている様子を示している。この場合、平滑コンデンサ１０８の耐圧Ｖ２を僅かに超える電圧が、平滑コンデンサ１０８の両端に印加された状態になる。平滑コンデンサ１０８の両端にＶ２以上Ｖ３未満の電圧が短い時間印加されると、ツェナーダイオード１４１に電流が流れ、ツェナーダイオード１４１の両端電圧をツェナー電圧Ｖｚ１に等しい一定の値にしようとする。このときに流れる電流が抵抗１４６を介してツェナーダイオード１５７に流れ、ツェナーダイオード１５７の両端電圧をツェナー電圧Ｖｚ２に等しい一定の値にしようとする。従って、抵抗１５６及びコンデンサ１４２の両端電圧は、ツェナーダイオード１５７のツェナー電圧Ｖｚ２となる。そして、ＦＥＴ１４３の動作閾値よりも高い電圧がＦＥＴ１４３のゲート・ソース間に印加されるため、ＦＥＴ１４３はオン状態となり、抵抗１４８と抵抗１４９の分圧によりＦＥＴ１４４のゲート・ソース電圧が決まる。なお、抵抗１５６の両端電圧がＶｚ２となるためにはコンデンサ１４２を十分に充電するための時間が必要である。このため、ＤＣＨに電圧が印加されてから所定の時間経過後に抵抗１５６の両端電圧がＶｚ２となり、ＦＥＴ１４３がオン状態となる。
【００４２】
更に抵抗１４８、１４９の分圧により発生する電圧がＦＥＴ１４４の動作閾値を超えるため、ＦＥＴ１４４はオン状態になる。また、トランジスタ１５３のベース端子はツェナーダイオード１５７のツェナー電圧Ｖｚ２となる。このため、トランジスタ１５３がオン状態となり、抵抗１５５の両端には、ツェナー電圧Ｖｚ２からトランジスタ１５３のベース・エミッタ間飽和電圧を差し引いた電圧Ｖｄｃが印加される。よって、抵抗１５０、１５１にトランジスタ１５３から電流が流れ、抵抗１５０の両端に電位差が発生する。抵抗１５０の両端に発生した電位差により、トランジスタ１４５のベース・エミッタ間電圧が動作閾値を超える。このため、トランジスタ１４５がオン状態となり、図５（ｂ）（Ｖｔｈ）に示したように、所定の時間経過後、電圧Ｖｄｃ（所定の電圧）がトランジスタ１４５を介して電圧Ｖｔｈとして過電圧保護回路１３０に供給される。
【００４３】
また、電圧Ｖｔｈが過電圧保護回路１３０に供給されると、電圧Ｖｔｈを抵抗１６１と抵抗１６０により分圧した値がＦＥＴ１５８のゲート・ソース間に印加される。そして、ＦＥＴ１５８のゲート・ソース間に印加された電圧がＦＥＴ１５８の動作閾値を超えると、ＦＥＴ１５８がオン状態となる。ＦＥＴ１５８がオン状態になると、抵抗１６２と抵抗１６３を介して、ＦＥＴ１５８に電流が流れ、ＦＥＴ１５９のゲート・ソース間に電位差が生じる。ＦＥＴ１５９のゲート・ソース間電圧がＦＥＴ１５９の動作閾値を超えると、ＦＥＴ１５９がオン状態となり、平滑部１３３に電圧が供給され、直流電圧に平滑される。
【００４４】
一方、図４（ｂ）に示したとおり、平滑コンデンサ１０８の両端にＶ２以上Ｖ３未満の電圧が印加されているときに生じるリプル電圧は最小リプル電圧Ｖｍｉｎよりも小さい。即ち、ＦＥＴ１３５が動作するリプル電圧Ｖｏよりも小さい。このため、検出部１３１及びフィルタ部１３２、平滑部１３３、電圧調整部１３４で検出されるリプル電圧検出結果は、図５（ｂ）（Ｄ）に示すようにＦＥＴ１３５の動作閾値よりも小さい。このため、ＦＥＴ１３５はオフ状態のままである。従って、抵抗１３６、１３７に電流は流れず、ＦＥＴ１３８のゲート・ソース間電圧は同電位となり、ＦＥＴ１３８はオフ状態のままである。結果として、図５（ｂ）（Ｆ）に示したように電圧ＶｔｈがＦＥＴ１３８を介してＦＥＴ１１０に印加されることはなく、ＦＥＴ１１０は、電源ＩＣ１２０の制御により安定したスイッチング動作を行う。このように、平滑コンデンサ１０８の両端に印加される電圧がＶ２以上Ｖ３未満である場合、入力電圧検出回路１４０は検出電圧Ｖｔｈを出力するが、過電圧保護回路１３０は動作しない。
【００４５】
（３）Ｖ３以上の電圧が印加された場合（Ｖ３≦Ｖ）
次に、平滑コンデンサ１０８の両端に生じる電圧がＶ３以上の場合について説明する。図５（ｃ）は、Ｖ３以上の電圧が印加された場合の過電圧保護回路１３０及び入力電圧検出回路１４０の動作の一例を示したものである。平滑コンデンサ１０８の耐圧Ｖ２を十分に超える電圧Ｖ３が平滑コンデンサ１０８の両端に印加されると、ツェナーダイオード１４１に電流が流れ、ツェナーダイオード１４１の両端電圧をツェナー電圧Ｖｚ１に等しい一定の値にしようとする。このときに流れる電流が抵抗１４６を介してツェナーダイオード１５７に流れ、ツェナーダイオード１５７の両端電圧をツェナー電圧Ｖｚ２に等しい一定の値にしようとする。従って、抵抗１５６及びコンデンサ１４２の両端電圧は、ツェナーダイオード１５７のツェナー電圧Ｖｚ２となる。ＦＥＴ１４３の動作閾値よりも高い電圧がＦＥＴ１４３のゲート・ソース間に印加されるため、ＦＥＴ１４３はオン状態となり、抵抗１４８と１４９の分圧によりＦＥＴ１４４のゲート・ソース電圧が決まる。
【００４６】
更に、抵抗１４８、１４９の分圧により発生する電圧がＦＥＴ１４４の動作閾値を超えるため、ＦＥＴ１４４はオン状態になる。また、トランジスタ１５３のベース端子はツェナーダイオード１５７のツェナー電圧Ｖｚ２となる。このため、トランジスタ１５３がオン状態となり、抵抗１５５の両端には、ツェナー電圧Ｖｚ２からトランジスタ１５３のベース・エミッタ間飽和電圧を差し引いた電圧Ｖｄｃが印加される。よって、抵抗１５０、１５１にトランジスタ１５３から電流が流れ、抵抗１５０の両端に電位差が発生する。抵抗１５０の両端に発生した電位差により、トランジスタ１４５のベース・エミッタ間電圧が動作閾値を超えるため、トランジスタ１４５がオン状態となる。そして、図５（ｃ）（Ｖｔｈ）に示すように、所定の時間経過後、電圧Ｖｄｃがトランジスタ１４５を介して、電圧Ｖｔｈとして過電圧保護回路１３０に供給される。
【００４７】
また、電圧Ｖｔｈが過電圧保護回路１３０に供給されると、電圧Ｖｔｈを抵抗１６１と抵抗１６０により分圧した値がＦＥＴ１５８のゲート・ソース間に印加される。そして、ＦＥＴ１５８のゲート・ソース間に印加された電圧がＦＥＴ１５８の動作閾値を超えると、ＦＥＴ１５８がオン状態となる。ＦＥＴ１５８がオン状態になると、抵抗１６２、１６３を介してＦＥＴ１５８に電流が流れ、ＦＥＴ１５９のゲート・ソース間に電位差が生じる。ＦＥＴ１５９のゲート・ソース間電圧がＦＥＴ１５９の動作閾値を超えると、ＦＥＴ１５９がオン状態となり、平滑部１３３に電圧が供給され、直流電圧に平滑される。
【００４８】
また、平滑コンデンサ１０８の両端に平滑コンデンサ１０８の耐圧Ｖ２を超える電圧（Ｖ３以上の電圧）が印加されているため、図５（ｃ）（Ａ）に示すように漏れ電流が急激に増加し、発熱やガス発生に伴う内圧の上昇が生じる。この急激な漏れ電流による平滑コンデンサ１０８の両端のリプル電圧（例えば、図４（ｂ）のリプル電圧Ｖｒｉｐ）による電流変化を検出部１３１により検出する。検出部１３１により検出された信号は、フィルタ部１３２により商用周波数のリプル電圧として検出され、平滑部１３３で直流電圧に平滑される。図５（ｃ）（Ｄ）に示すように、漏れ電流により生じたリプル電圧はＶｏ（図４（ｂ）参照）以上であるため、電圧調整部１３４に生じるリプル電圧検出結果も大きくなり、ＦＥＴ１３５の動作閾値以上となったときＦＥＴ１３５はオン状態となる。これにより、ＦＥＴ１３８のゲート・ソース間電圧が動作閾値を超えてＦＥＴ１３８がオン状態となる。従って、図５（ｃ）（Ｆ）に示すように、ＦＥＴ１３８、ダイオード１３９を介して電圧ＶｔｈがＦＥＴ１１０に印加される。
【００４９】
電圧ＶｔｈはＦＥＴ１１０を十分にオンできる電圧であり、ＦＥＴ１１０に電圧Ｖｔｈが印加されると、ＦＥＴ１１０のゲート・ソース間電圧が上昇する。その結果、ヒューズの溶断時間に達するとヒューズ１０２がヒューズ溶断に至り、ヒューズ１０２は完全にオープンとなり、平滑コンデンサ１０８の圧力弁の開弁を抑制することができる。このように、平滑コンデンサ１０８の両端に印加される電圧がＶ３以上である場合、入力電圧検出回路１４０は検出電圧Ｖｔｈを出力し、過電圧保護回路１３０も動作する。
【００５０】
（平滑コンデンサに充電されている電荷がゼロのとき）
一方、図５（ｄ）は、電源オン時のように、平滑コンデンサ１０８に充電されている電荷がゼロの状態で、ＡＣインレット１０１からＶ２以上（定格電圧以上）の電圧が平滑コンデンサ１０８に供給されたときの過渡的な状態の動作を示したものである。図５（ｄ）（Ａ）に示すように、平滑コンデンサ１０８に充電されている電荷がゼロの状態で、ＡＣインレット１０１から電圧が供給されると、平滑コンデンサ１０８に突入電流が流れる。ここで、過電圧保護回路１３０が突入抑制回路１６４を有さない場合、図５（ｄ）（Ｄ）に二点鎖線で示すように、リプル電圧検出結果は、破線で示すＦＥＴ１３５の動作閾値以上となる。そして、過電圧保護回路１３０が動作し、ヒューズ１０２の溶断に至る。ここで、図５（ｄ）（Ｆ）に、突入抑制回路１６４がない場合の電圧Ｖｔｈの波形を二点鎖線で示す。なお、図５（ｄ）（Ｆ）の黒丸印は、ＦＥＴ１１０の動作電圧を示し、一点鎖線で描かれた部分はヒューズ１０２の溶断時間を示している。
【００５１】
ＡＣインレット１０１から電圧が供給されてから、電圧Ｖｄｃが所定の電圧になるまでには、コンデンサ１４２を充電するための時間が必要である。即ち、図５（ｄ）（Ｖｔｈ）に実線で示すように、電圧Ｖｔｈが所定の電圧（Ｖｄｃ）になるまでには所定の時間（突入抑制期間という）が必要である。そして、突入抑制期間では、ＦＥＴ１５８のゲート・ソース間電圧はＦＥＴ１５８の動作閾値以上とならないため、ＦＥＴ１５９がオン状態になることはない。従って、図５（ｄ）（Ｄ）に実線で示す電位は、ＦＥＴ１３５の動作閾値を超えず、過電圧保護回路１３０は動作しない。このため、図５（ｄ）（Ｆ）に実線で示すように、ＦＥＴ１１０に電圧Ｖｔｈが印加されることはなく、突入電流によるヒューズ１０２の溶断を抑制することができる。このように、平滑コンデンサ１０８に突入電流が流れた場合、入力電圧検出回路１４０は検出電圧Ｖｔｈを出力するが、過電圧保護回路１３０は動作しない。
【００５２】
以上説明したように、本実施例の電源装置は、過電圧保護回路１３０と入力電圧検出回路１４０を備えている。本実施例の過電圧保護回路１３０は、平滑コンデンサ１０８の圧力弁の開弁直前に流れる漏れ電流による平滑コンデンサ１０８の両端に生じるリプル電圧を検出する。また、本実施例の入力電圧検出回路１４０は、平滑コンデンサ１０８の両端に相当する電圧を検出する。そして、過電圧保護回路１３０と入力電圧検出回路１４０の両方が動作した場合に（図５（ｃ））、ＦＥＴ１１０のオン状態を維持し、ヒューズ１０２をオープンにする。具体的には、過電圧保護回路１３０のＦＥＴ１３５が動作閾値以上となり、且つ入力電圧検出回路１４０が電圧Ｖｔｈを出力した場合に、ＦＥＴ１１０をオン状態に維持する。
【００５３】
また、実施例１では、過電圧保護回路１３０は、電源ＩＣ１２０がＦＥＴ１１０のスイッチング動作を制御することによってトランス１１１の補助巻線１１１ｃで生成される直流電圧ＳｕｂＰｏｗｅｒを電源としている。一方、本実施例では、トランス１１１が補助巻線を有しておらず、電源ＩＣ１２０は別電源１５２から電圧を供給されている。そして、本実施例の過電圧保護回路１３０は、別電源１５２ではなく、入力電圧検出回路１４０を電源とし、入力電圧検出回路１４０で生成される電圧Ｖｔｈを供給されている。このため、本実施例の構成では、トランス１１１が補助巻線を有していない場合であっても、また別電源１５２の状態にかかわらず、過電圧保護回路１３０及び入力電圧検出回路１４０によって平滑コンデンサ１０８の圧力弁の開弁を抑制できる。
【００５４】
更に、本実施例では、通常動作入力電圧範囲内で大きい負荷電流が流れたときに生じるリプル電圧と、平滑コンデンサ１０８の開弁直前のリプル電圧とを判別することができる。このため、平滑コンデンサ１０８の通常動作入力電圧範囲内で大きい負荷電流が流れた場合と、過電圧による平滑コンデンサ１０８の開弁直前でリプル電圧に大きな差がない場合に有効である。ここで、平滑コンデンサ１０８の通常動作入力電圧範囲内で大きい負荷電流が流れる場合には、例えば、通常動作入力電圧範囲が広い場合やトランス１１１の二次側負荷電流が大きい場合がある。
【００５５】
また、本実施例では、入力電圧検出回路１４０を整流素子１０７より平滑コンデンサ１０８側（下流側）に設けたが、入力電圧検出回路１４０は平滑コンデンサ１０８の両端に相当する電圧を検出できればよい。従って、例えば整流素子１０７よりＡＣインレット１０１側（上流側）に全波整流回路や半波整流回路等を設けて平滑コンデンサ１０８に相当する電圧を検出する回路で構成することも可能である。
【００５６】
また、実施例１の補助巻線１１１ｃを有するトランス１１１を備える電源装置の構成に、本実施例の入力電圧検出回路１４０を備える構成を適用してもよい。即ち、本実施例の電源ＩＣ１２０が補助巻線１１１ｃから電圧を供給される構成としてもよい。
【００５７】
更に、上述した実施例１、２は、平滑コンデンサ１０８の両端に生じるリプル電圧を検出し、検出したリプル電圧に基づき開弁直前を判断する構成である。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば平滑コンデンサ１０８の両端に生じるリプル電圧の積分値を用いて開弁直前を判断してもよい。即ち、開弁直前を判断する閾値については、平滑コンデンサ１０８の両端に生じるリプル電圧に応じた値であれば、その他の値であってもよい。
【００５８】
以上、本実施例によれば、平滑コンデンサの開弁を抑制しつつ、平滑コンデンサへの突入電流によって電圧供給が遮断されないようにすることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０２    ヒューズ
１０８    平滑コンデンサ
１１０    ＦＥＴ
１３０    過電圧保護回路
１６４    突入抑制回路
【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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