(57)【要約】【課題】力率改善回路を備えた電源装置に入力される交流電圧が低下したことにより電源装置が故障することを防止できる保護回路を提供する。【解決手段】保護回路２０は、整流回路の両出力端子間に接続されたスイッチング素子のオン・オフを制御することで力率を改善する制御回路３２を有する力率改善回路３を備えた電源装置１に入力された交流電圧の振幅を検知する電圧検知回路１２と、その振幅が所定電圧より高いときに第１の電圧を出力し、その振幅が所定電圧以下のときに第２の電圧を出力する比較回路１４と、比較回路１４の出力電圧が第２の電圧である間、制御回路３２に、スイッチング素子３１をオフの状態のまま保つことを指示する停止信号を出力する停止回路１５と、電源装置１に入力された交流電圧の振幅が一旦所定電圧以下となると、交流電圧の電源装置１への入力が停止されるまで、停止回路１５に停止信号の出力を継続させる保持回路１６とを有する。【選択図】図５
2015035931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、前記整流回路の正極側出力端子と負極側出力端子の間に接続されたスイッチング素子及び交流電圧が低下するほど前記スイッチング素子をオンにする期間を長くする制御回路を有する力率改善回路とを備えた電源装置の保護回路であって、
前記電源装置に入力された交流電圧の振幅を検知する電圧検知回路と、
前記交流電圧の振幅が所定の電圧より高くなるときに第１の電圧を出力し、該振幅が前記所定の電圧以下のときに第２の電圧を出力する比較回路と、
前記比較回路の出力電圧が第２の電圧である間、前記力率改善回路の前記制御回路に、前記スイッチング素子をオフの状態のまま保つことを指示する停止信号を出力する停止回路と、
入力された交流電圧の振幅が一旦前記所定の電圧以下となると、交流電圧の前記電源装置への入力が停止されるまで、前記停止回路に停止信号の出力を継続させる保持回路と、
を有することを特徴とする保護回路。
【請求項２】
基準電圧を生成する基準電圧生成回路をさらに有し、
前記電圧検知回路は、
前記交流電圧が前記所定の電圧に達しない期間が前記交流電圧の周期の半分よりも長い所定期間以上になると前記基準電圧よりも高い電圧を出力し、一方、前記交流電圧が前記所定の電圧に達しない期間が前記所定期間未満であれば前記基準電圧以下の電圧を出力し、
前記比較回路は、前記基準電圧を正極側の入力とし、前記電圧検知回路から出力された電圧を負極側の入力とするコンパレータを有し、前記コンパレータは、前記電圧検知回路から出力された電圧が前記基準電圧以下であれば前記第１の電圧を出力し、一方、前記電圧検知回路から出力された電圧が前記基準電圧よりも高いと前記第２の電圧を出力する、
請求項１に記載の保護回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、力率改善回路を保護する保護回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、入力された交流電圧を直流電圧に変換して負荷回路へ供給する電源装置において、力率を改善するために、力率改善回路を備えたものが利用されている（例えば、特許文献１及び２を参照）。
【０００３】
このような電源装置では、電源装置に入力される電圧波形のピークの位置と電流波形のピークの位置が一致し、かつ、電圧波形に対して相似する電流波形を形成することで力率を改善するように、例えば、整流回路の正極側出力端子と負極側出力端子の間に、MOSFETといったスイッチング素子が接続される。そして制御回路により、そのスイッチング素子のオン・オフを切り替えることで、電源装置に入力される電圧波形に対して相似形の電流波形を形成させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２００４１０号公報
【特許文献２】特開平８−２９４２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような力率改善回路を備えた電源装置に入力される交流電圧が何らかの理由で低下すると、出力電圧を一定に保とうとするために、スイッチング素子がオンになる期間が長くなる。そのため、スイッチング素子での損失が増大するとともに、スイッチング素子の破損につながるおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、力率改善回路を備えた電源装置に入力される交流電圧が低下したことにより力率改善回路が故障することを防止できる保護回路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】
【０００７】
本発明の一つの形態として、交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、整流回路の正極側出力端子と負極側出力端子の間に接続されたスイッチング素子及び交流電圧が低下するほどスイッチング素子をオンにする期間を長くする制御回路を備えた力率改善回路とを有する電源装置の保護回路が提供される。この保護回路は、入力された交流電圧の振幅を検知する電圧検知回路と、検知された交流電圧の振幅が所定の電圧より高くなるときに第１の電圧を出力し、その振幅が所定の電圧以下のときに第２の電圧を出力する比較回路と、比較回路の出力電圧が第２の電圧である間、力率改善回路の制御回路に、スイッチング素子をオフの状態のまま保つことを指示する停止信号を出力する停止回路と、入力された交流電圧の振幅が一旦所定の電圧以下となると、交流電圧の電源装置への入力が停止されるまで、停止回路に停止信号の出力を継続させる保持回路とを有する。
【０００８】
この保護回路は、基準電圧を生成する基準電圧生成回路をさらに有することが好ましい。この場合、電圧検知回路は、交流電圧が所定の電圧に達しない期間が交流電圧の周期の半分よりも長い所定期間以上になると基準電圧よりも高い電圧を出力し、一方、交流電圧が所定の電圧に達しない期間が所定期間未満であれば基準電圧以下の電圧を出力することが好ましい。そして比較回路は、基準電圧を正極側の入力とし、電圧検知回路から出力された電圧を負極側の入力とするコンパレータを有し、そのコンパレータは、電圧検知回路から出力された電圧が基準電圧以下であれば第１の電圧を出力し、一方、電圧検知回路から出力された電圧が基準電圧よりも高いと第２の電圧を出力することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る保護回路は、力率改善回路を備えた電源装置に入力される交流電圧が低下したことにより力率改善回路が故障することを防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】電力低下を生じ得る複数の電源装置が交流電力供給源に接続された配線図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による保護回路と保護対象となる力率改善回路を備えた電源装置の概略構成図である。
【図３】第１の実施形態による、保護回路の一例の回路図である。
【図４】第１の実施形態による、入力交流電圧の時間変化と保護回路の各部の出力電圧の時間変化の関係を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る保護回路と保護対象となる力率改善回路を電源装置の概略構成図である。
【図６】第２の実施形態による、保護回路の一例の回路図である。
【図７】第２の実施形態による、入力交流電圧の時間変化と保護回路の各部の出力電圧の時間変化の関係を示すタイミングチャートである。
【図８】電源装置への電力供給が瞬断される場合における、第２の実施形態による、入力交流電圧の時間変化と保護回路の各部の出力電圧の時間変化の関係を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態による保護回路を、図を参照しつつ説明する。
【００１２】
最初に、電源装置に入力される交流電圧の低下が、突発的または継続的に発生する状況について、図１を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１に示される例では、一つの交流電力供給源（例えば、商用電源）１００に対して複数の電源装置１１０−１〜１１０−４が接続されている。各電源装置は、交流電力供給源１００から直列分岐するように接続されている。例えば、遊技場のホールの場合、一つの交流電力供給源から、それぞれが個別に電源を備えた複数の遊技機が電力供給を受けるので、図１に示されるような配線となることがある。このような配線の場合、例えば、ある電源装置にて瞬間的に大きな電力が消費されると、その電源装置よりも交流電力供給源１００から遠い他の電源装置に供給される電圧が、その電力消費時に低下する。例えば、交流電力供給源１００に最も近い電源装置１１０−１による電力消費が瞬間的に大きくなると、その瞬間において、電源装置１１０−２〜１１０−４に供給される電圧が低下する。そして、各電源装置による電力消費は、例えば、その電源装置に接続されている負荷回路により、電源装置ごとに独立して変動する。そのため、自装置よりも交流電力供給源１００に近い他の電源装置の数が多いほど、入力される交流電圧の低下が、不規則に、かつ、頻繁に発生するおそれがある。
【００１４】
電源装置が、整流回路の出力側の両端子間に接続されたスイッチング素子のオン・オフを切り替えることによって力率を改善する力率改善回路を備えている場合、上述したように、入力される交流電圧が低下するとスイッチング素子がオンになる期間が長くなって、そのスイッチング素子を電流が流れることによる損失が増大し、スイッチング素子が破損するおそれが高くなる。
【００１５】
そこで、本発明による保護回路は、力率改善回路を備えた電源装置に入力される交流電圧の振幅を検知して、その振幅が所定の電圧未満になる間、力率改善回路に含まれる、整流回路の正極側出力端子と負極側出力端子の間に接続されたスイッチング素子をオフのまま保つように、そのスイッチング素子の制御回路に停止信号を出力する。これにより、この保護回路は、そのスイッチング素子に電流が流れる期間が異常に長くなることを防止して、そのスイッチング素子による損失の増加を抑制するとともに、そのスイッチング素子の破損を防止する。
【００１６】
図２は、本発明の第１の実施形態による保護回路と保護対象となる力率改善回路を備えた電源装置の概略構成図である。図２に示されるように、電源装置１は、整流回路２と、力率改善回路３を有し、交流電源４（例えば、商用交流電源）から入力された交流電圧を直流電圧に変換して負荷回路５へその直流電圧を供給する。
【００１７】
整流回路２は、交流電源４から入力された交流電圧を直流電圧に変換する。そのために、整流回路２は、例えば、ブリッジ型に接続された４個のダイオードを有する全波整流回路とすることができる。また、整流回路２は、出力する直流電圧を平滑化するための平滑コンデンサを有していてもよい。
【００１８】
力率改善回路３は、スイッチング素子３１と、制御回路３２を有する。
スイッチング素子３１は、例えば、MOSFETあるいはバイポーラトランジスタとすることができる。そしてスイッチング素子３１は、整流回路２の正極側出力端子と負極側出力端子の間に接続される。
制御回路３２は、電源装置に入力される電圧波形のピークの位置と電流波形のピークの位置が一致し、かつ、電圧波形に対して相似する電流波形を形成させるように、スイッチング素子３１のオン・オフを制御する。なお、力率改善回路３として、例えば、特開２０１０−２００４１０号公報に開示された昇圧回路、あるいは、特開平８−２９４２８２号公報に開示された昇圧型力率改善回路といった、公知の様々な力率改善回路の何れかを利用することができる。
ただし、制御回路３２は、保護回路１０から、スイッチング素子３１をオフに保つことを指示する停止信号が入力されている間、スイッチング素子３１をオフにしたままとする。
【００１９】
次に、本発明の第１の実施形態による保護回路について説明する。
保護回路１０は、電源回路１１と、入力電圧検知回路１２と、基準電圧生成回路１３と、比較回路１４と、停止回路１５とを有する。そして保護回路１０は、電源装置１に入力された交流電圧の振幅を検知して、一定期間以上、その振幅が所定の基準電圧よりも低くなると、電源装置１の力率改善回路３の制御回路３２に停止信号を出力することで、スイッチング素子３１がオンになる期間が異常に長くなることを防止する。
【００２０】
図３は、第１の実施形態による、保護回路１０の一例の回路図である。この実施形態では、整流回路２の正極側出力端子から出力された、平滑化される前の直流の脈流電圧が、ダイオードD1を介して電源回路１１及び入力電圧検知回路１２に入力される。
【００２１】
電源回路１１は、抵抗R1と、NPN型トランジスタTR1と、ツェナーダイオードZD1と、コンデンサC1を有する。この例では、抵抗R1の一端と、トランジスタTR1のコレクタ端子がダイオードD1のカソード端子に接続される。トランジスタTR1のベース端子は、抵抗R1の他端及びツェナーダイオードZD1のカソード端子と接続される。さらに、トランジスタTR1のエミッタ端子はコンデンサC1の一端と接続される。ツェナーダイオードZD1のアノード端子及びコンデンサC1の他端は、保護回路１０の負極に接続される。電源回路１１は、ダイオードD1から入力される電圧が高いときはトランジスタTR1を介してコンデンサC1を充電し、ダイオードD1から入力される電圧が低下してトランジスタTR1がオフになるとコンデンサC1から放電することで、コンデンサC1及びトランジスタTR1のエミッタ端子と接続される出力端子から一定の電圧を出力する。なお、以下では、説明の便宜上、電源回路１１から出力される一定の電圧を電源電圧と呼ぶ。
【００２２】
入力電圧検知回路１２は、ツェナーダイオードZD2と、抵抗R2〜R4と、NPN型トランジスタTR2と、コンデンサC2を有する。ツェナーダイオードZD2は、入力された電圧で逆バイアスされるように、ツェナーダイオードZD2のカソード端子がダイオードD1のカソード端子と接続され、ツェナーダイオードZD2のアノード端子は、抵抗R2及びR3を介して負極に接続される。トランジスタTR2のベース端子は、抵抗R2とR3の間に接続され、コレクタ端子は、抵抗R4を介して電源回路１１の出力端子と接続される。そしてトランジスタTR2のエミッタ端子は負極に接続される。また、コンデンサC2の一端は、トランジスタTR2のコレクタ端子と接続され、コンデンサC2の他端は、トランジスタTR2のエミッタ端子と接続される。そしてトランジスタTR2のコレクタ端子と接続されたコンデンサC2の一端が、入力電圧検知回路１２の出力端子となる。
【００２３】
入力電圧検知回路１２では、保護回路１０に入力された電圧が上昇するにつれて、電源回路１１の出力端子を介してコンデンサC2が充電される。そしてコンデンサC2が充電されている間、入力電圧検知回路１２の出力端子から出力される電圧は上昇する。
保護回路１０に入力された電圧がリセット電圧を超えると、ツェナーダイオードZD2を介して電流が流れるようになり、トランジスタTR2がオンになる。その結果、コンデンサC2が放電して、入力電圧検知回路１２の出力端子から出力される電圧が低下する。したがって、電源装置１の入力交流電圧の振幅に対応する、保護回路１０に入力される脈流電圧の振幅が十分に大きければ、入力電圧検知回路１２の出力端子からの出力電圧は、その脈流電圧の周期で上昇と低下を繰り返す。一方、保護回路１０に入力される脈流の直流電圧の振幅が上記のリセット電圧に達しない場合、トランジスタTR2がオンにならないので、コンデンサC2の充電が継続され、その充電の継続期間中、入力電圧検知回路１２の出力端子から出力される電圧も上昇する。そして、入力電圧検知回路１２の出力端子から出力される電圧は、電源電圧に達するまで上昇し、その後、コンデンサC2が放電されるまで一定となる。なお、リセット電圧は、例えば、電源装置１の力率改善回路３に含まれるスイッチング素子３１がオンになる期間が正常な範囲に収まる、電源装置１への入力交流電圧の振幅の下限値に相当する値に設定される。
【００２４】
基準電圧生成回路１３は、電源回路１１の出力端子とグラウンドとの間に直列に接続される二つの抵抗R5、R6を有する。そして基準電圧生成回路１３は抵抗R5の抵抗値と抵抗R6の抵抗値の分割により決まる基準電圧を抵抗R5とR6の間から出力する。なお、基準電圧は、例えば、電源装置１への入力交流電圧が低下した期間が、その交流電圧の半周期よりも長い期間、例えば、0.8周期〜1.2周期程度に相当する長さになったときにおける、入力電圧検知回路１２の出力端子から出力される電圧に相当する値に設定される。
【００２５】
比較回路１４は、コンパレータCMP1を有する。コンパレータCMP1の正極側入力端子には、基準電圧生成回路１３により生成された基準電圧が入力される。一方、コンパレータCMP1の負極側入力端子には、入力電圧検知回路１２の出力端子から出力される電圧が入力される。そして比較回路１４は、入力電圧検知回路１２からの出力電圧が基準電圧を超えると相対的に低い電圧を出力し、一方、入力電圧検知回路１２からの出力電圧が基準電圧以下の場合には相対的に高い電圧を出力する。したがって、電源装置１に入力された交流電圧の低下が無い間は、整流された直流電圧が定期的にリセット電圧を超えるので、入力電圧検知回路１２からの出力電圧が基準電圧を超えず、比較回路１４は、相対的に高い電圧を出力する。一方、電源装置１に入力された交流電圧の振幅が小さくなり、直流電圧がリセット電圧を超えなくなると、入力電圧検知回路１２からの出力電圧が基準電圧を超えて比較回路１４が相対的に低い電圧を出力する。
【００２６】
停止回路１５は、電源回路１１の出力端子と比較回路１４の出力端子との間に直列に接続される二つの抵抗R7、R8と、PNP型トランジスタTR3とを有する。
トランジスタTR3のベース端子は、抵抗R7とR8の間に接続され、エミッタ端子は電源回路１１の出力端子と接続される。そしてトランジスタTR3のコレクタ端子は、停止回路１５からの出力端子となり、電源装置１の力率改善回路３に含まれる制御回路３２と接続される。
【００２７】
比較回路１４からの出力電圧が相対的に高い場合には、電源回路１１の出力端子と比較回路１４の出力端子間の電位差が小さくなるので、トランジスタTR3のベース端子に印加される電圧が高くなり、コレクタ端子からの出力電圧は低くなる。一方、比較回路１４からの出力電圧が相対的に低い場合には、電源回路１１の出力端子と比較回路１４の出力端子間の電位差が大きく、抵抗R7、R8間に電流が流れることでトランジスタTR3のベース端子に印加される電圧が低くなる。そのため、コレクタ端子からの出力電圧は高くなる。すなわち、停止信号が出力される。
【００２８】
図４は、第１の実施形態による、入力交流電圧の時間変化と保護回路の各部の出力電圧の時間変化の関係を示すタイミングチャートである。図４において、各チャートの横軸は時間を表し、縦軸は電圧を表す。一番上のチャート４０１は、電源装置１への入力交流電圧の時間変化を表す。上から２番目のチャート４０２は、電源装置１の整流回路２により全波整流された直流電圧、すなわち、保護回路１０に入力される電圧の時間変化を表す。上から３番目のチャート４０３は、保護回路１０の入力電圧検知回路１２からの出力電圧、すなわち、比較回路１４のコンパレータCMP1の負極側入力端子に入力される電圧の時間変化を表す。そして一番下のチャート４０４は、停止回路１５の出力電圧の時間変化を表す。
【００２９】
この例では、期間T1〜T4、T7〜T10では、正常な電圧を持つ交流電圧が電源装置１に入力されており、一方、期間T5〜T6では、入力交流電圧が低下している。
まず、入力交流電圧が上昇し、整流後の直流電圧がリセット電圧Thに達するまでの期間T1では、入力電圧検知回路１２のコンデンサC2が充電されてコンデンサC2の両端子間電圧が上昇するので、入力電圧検知回路１２からの出力電圧も上昇する。
【００３０】
その後、整流後の直流電圧がリセット電圧Th以上となっている期間T2では、入力電圧検知回路１２のトランジスタTR2がオンになり、コンデンサC2が放電するので、コンデンサC2の両端子間電圧はほぼ０になる。そのため、入力電圧検知回路１２からの出力電圧は低下したままとなる。
【００３１】
その後、入力交流電圧が低下して、整流後の直流電圧がリセット電圧Th未満となる期間T3では、期間T1と同様に、入力電圧検知回路１２のコンデンサC2が充電されてコンデンサC2の両端子間電圧が上昇するので、入力電圧検知回路１２からの出力電圧も上昇する。また、整流後の直流電圧が、再びリセット電圧Th以上となる期間T4では、期間T2と同様に、コンデンサC2が放電してコンデンサC2の両端子間電圧はほぼ０になり、入力電圧検知回路１２からの出力電圧は低下したままとなる。
【００３２】
その後、入力交流電圧が低下した期間T5では、整流された直流電圧が最も高くなってもリセット電圧Thに達しないので、入力電圧検知回路１２のコンデンサC2の充電が継続され、その結果として入力電圧検知回路１２からの出力電圧も上昇する。そして、ある時点（このタイミングチャートでは、期間T5と期間T6の境界となる時点）で、入力電圧検知回路１２からの出力電圧が基準電圧VRを超える。その時点から、比較回路１４の出力電圧も低くなるので停止回路１５からの出力電圧は高くなる。すなわち、停止信号が出力され、電源装置１の力率改善回路３の動作が停止される。なお、入力電圧検知回路１２からの出力電圧は、電源回路１１から出力される電源電圧VBに達するまで上昇し、その後一定となる。
【００３３】
その後、電源装置１への入力交流電圧が正常に戻り、期間T7にて整流された直流電圧がリセット電圧Th以上となると、期間T2及びT4と同様に、コンデンサC2が放電してコンデンサC2の両端子間電圧はほぼ０になり、入力電圧検知回路１２からの出力電圧は低下したままとなる。そのため、比較回路１４から出力される電圧も上昇するので、停止信号の出力が停止され、電源装置１の力率改善回路３の動作が再開される。
【００３４】
その後、期間T8〜T10では、保護回路１０は、それぞれ、期間T3、T4、T3における動作と同様の動作を行う。
【００３５】
以上に説明してきたように、この保護回路は、力率改善回路を備えた電源装置への入力交流電圧が何らかの理由で低下すると、その低下を検知して力率改善回路のスイッチング素子がオンになることを停止できる。そのため、この保護回路は、入力交流電圧の低下によって力率改善回路のスイッチング素子がオンになる期間が異常に長くなることによる損失を防ぐとともに、そのスイッチング素子の破損を防止できる。
【００３６】
次に、第２の実施形態による保護回路について説明する。第２の実施形態による保護回路は、電源装置への交流電力供給源からの入力交流電圧の低下が一旦発生すると、その交流電力供給源からの電力供給が停止されるまで、電源装置の力率改善回路に含まれる制御回路への停止信号の出力を継続する。これにより、この保護回路は、入力交流電圧の低下が頻発する状態における、スイッチング素子の過度なオン・オフの切り替えを防止して、力率改善回路の適切な保護を図る。
【００３７】
図５は、第２の実施形態に係る保護回路と保護対象となる電源装置の概略構成図である。図６は、第２の実施形態による、保護回路の一例の回路図である。図５及び図６に示されるように、保護回路２０は、電源回路１１と、入力電圧検知回路１２と、基準電圧生成回路１３と、比較回路１４と、停止回路１５と、保持回路１６とを有する。
【００３８】
第２の実施形態による保護回路２０は、第１の実施形態による保護回路１０と比較して保持回路１６を有する点、及び、入力電圧検知回路１２、基準電圧生成回路１３の構成について異なる。そこで以下では、入力電圧検知回路１２、基準電圧生成回路１３、保持回路１６及びその関連部分について説明する。保護回路２０のその他の構成要素については、第１の実施形態による保護回路１０の対応する構成要素の説明を参照されたい。
【００３９】
第２の実施形態による入力電圧検知回路１２は、第１の実施形態による入力電圧検知回路と比較して、抵抗R4と並列に接続されるダイオードD2を有する点で異なる。ダイオードD2のカソード端子が電源回路１１の出力端子と接続され、アノード端子はトランジスタTR2のコレクタ端子及びコンデンサC2の一端と接続される。また、第２の実施形態による基準電圧生成回路１３は、第１の実施形態による基準電圧生成回路１５と比較して、抵抗R6の代わりに逆バイアスされたツェナーダイオードZD4を有する点で異なる。これにより、電源装置１への電力供給が瞬断され、電源電圧が低下する際に、電源電圧及び基準電圧と、入力電圧検知回路１２の出力電圧の大小関係が逆転することなく、これらの電圧は同時に低下するので、保護回路２０は、瞬断時に停止回路１５が停止信号を出力することを防止できる。
【００４０】
保持回路１６は、コンパレータCMP2を有する。コンパレータCMP2の正極側入力端子には、比較回路１４のコンパレータCMP1の正極側入力端子と同様に、基準電圧生成回路１３により生成された基準電圧が入力される。一方、コンパレータCMP2の負極側入力端子には、比較回路１４のコンパレータCMP1の負極側入力端子と同様に、入力電圧検知回路１２の出力端子から出力される電圧が入力される。そしてコンパレータCMP2の出力端子は、入力電圧検知回路１２のトランジスタTR2のベース端子に接続される。
【００４１】
保持回路１６は、比較回路１４と同様に、入力電圧検知回路１２からの出力電圧が基準電圧以下の場合には相対的に高い電圧を出力し、一方、入力電圧検知回路１２からの出力電圧が基準電圧を超えると相対的に低い電圧を出力する。その結果、トランジスタTR2がオフになるので、入力交流電圧が正常に戻って整流された直流電圧がリセット電圧Thを超えたとしても、コンデンサC2は放電されず、充電された状態のまま保たれる。そのため、停止信号の出力が継続される。
そして電源装置１への交流電圧の入力自体が停止されると、電源電圧の低下に伴い、コンデンサC2も放電してコンパレータCMP1、CMP2の各入力端子に印加される電圧の差が無くなって保持回路１６がリセットされるとともに、停止信号の出力が停止される。
【００４２】
図７は、第２の実施形態による、入力交流電圧の時間変化と保護回路の各部の出力電圧の時間変化の関係を示すタイミングチャートである。図７において、各チャートの横軸は時間を表し、縦軸は電圧を表す。一番上のチャート７０１は、電源装置１への入力交流電圧の時間変化を表す。上から２番目のチャート７０２は、電源装置１の整流回路２により全波整流された直流電圧、すなわち、保護回路２０に入力される電圧の時間変化を表す。上から３番目のチャート７０３は、保護回路２０の入力電圧検知回路１２からの出力電圧、すなわち、比較回路１４のコンパレータCMP1及び保持回路１６のコンパレータCMP2の負極側入力端子に入力される電圧の時間変化を表す。また下から２番目のチャート７０４は、保持回路１６の出力電圧の時間変化を表す。そして一番下のチャート７０５は、停止回路１５の出力電圧の時間変化を表す。
【００４３】
この例でも、図４と同様に、期間T1〜T4、T7〜T10では、正常な電圧を持つ交流電圧が電源装置１に入力されており、一方、期間T5〜T6では、入力交流電圧が低下している。
【００４４】
期間T1〜T6までの入力電圧検知回路１２の出力及び停止回路１５の出力は、図４に示された入力電圧検知回路１２の出力及び停止回路１５の出力と同じである。一方、保持回路１６の出力電圧は、入力電圧検知回路１２の出力電圧が基準電圧を超えない期間T1〜T5の間は相対的に高く、入力電圧検知回路１２の出力電圧が基準電圧に達した期間T6の開始時点以降は相対的に低くなる。
【００４５】
その後、入力交流電圧が正常に戻り、整流された直流電圧の振幅がリセット電圧Thを超える期間T7以降でも、保持回路１６の出力電圧が低く、入力電圧検知回路１２のトランジスタTR2がオフになったままである。そのため、入力電圧検知回路１２のコンデンサC2は放電されないので、入力電圧検知回路１２の出力電圧は基準電圧を超えたまま維持される。したがって、停止回路１５は、期間T7以降も停止信号の出力を継続する。
【００４６】
図８は、電源装置１への電力供給が瞬断される場合における、第２の実施形態による、入力交流電圧の時間変化と保護回路の各部の出力電圧の時間変化の関係を示すタイミングチャートである。図８において、各チャートの横軸は時間を表し、縦軸は電圧を表す。一番上のチャート８０１は、電源装置１への入力交流電圧の時間変化を表す。上から２番目のチャート８０２は、電源装置１の整流回路２により全波整流された直流電圧、すなわち、保護回路２０に入力される電圧の時間変化を表す。上から３番目のチャート８０３は、保護回路２０の入力電圧検知回路１２からの出力電圧、すなわち、比較回路１４のコンパレータCMP1の負極側入力端子に入力される電圧の時間変化を表す。そして一番下のチャート８０４は、停止回路１５の出力電圧の時間変化を表す。
【００４７】
この例では、期間T1〜T4、T6〜T9では、正常な電圧を持つ交流電圧が電源装置１に入力されており、一方、期間T5において、電源装置１への交流電圧の供給が一時的に停止している。
【００４８】
期間T1〜T4までの入力電圧検知回路１２の出力及び停止回路１５の出力は、図７に示された入力電圧検知回路１２の出力及び停止回路１５の出力と同じである。
【００４９】
期間T5において、電源装置１への交流電圧の供給が停止されると、電源回路１１が出力する電源電圧VBの低下に伴い、入力電圧検知回路１２の出力電圧及び基準電圧VRも低下する。そのため、停止回路１５も、停止信号を出力しない。したがって、このような瞬間的な電力供給の停止によっては、保護回路２０は、力率改善回路の動作を停止させることはない。その後、電源装置１への交流電圧の供給が再開された後の期間T6〜T9では、保護回路２０は、期間T1〜T4と同様の動作を実行する。
【００５０】
以上に説明してきたように、第２の実施形態による保護回路は、一旦電源装置に供給される交流電圧が低下すると、その後、交流電圧の供給が停止されるまで、力率改善回路のスイッチング素子がオンになることを停止する。そのため、電源装置に入力される交流電圧の低下が頻発するような場合に、そのスイッチング素子のスイッチング動作を停止して、損失の発生及び破損を防止できる。
【００５１】
上記の実施形態または変形例による保護回路は、弾球遊技機または回胴遊技機といった遊技機に搭載される電源回路の保護に用いられてもよい。
【００５２】
このように、当業者は、本発明の範囲内で、実施される形態に合わせて様々な変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００５３】
１    電源装置
２    整流回路
３    力率改善回路
３１    スイッチング素子
３２    制御回路
４    交流電源
５    負荷回路
１０、２０    保護回路
１１    電源回路
１２    入力電圧検知回路
１３    基準電圧生成回路
１４    比較回路
１５    停止回路
１６    保持回路
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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