(57)【要約】【課題】ＰＦＣ回路出力電圧を高電圧に設定することなくＰＦＣ回路の状態を判定することを可能として、低耐圧、安価、小型の部品を使用することを可能とすること。【解決手段】本スイッチング電源装置は、全波整流出力の力率を改善するＰＦＣ回路１４と、このＰＦＣ回路１４の直流出力を別の直流に変換して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ１６とを備え、ＰＦＣ回路１４の力率改善動作を制御する制御ＩＣ１８と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６のＤＣ／ＤＣ変換動作を制御するデジタル制御部２０と、ＰＦＣ回路１４の状態を検出するための検出回路３０〜３４と、を設け、デジタル制御部１６は、検出回路３０〜３４の検出から制御ＩＣ１８によるＰＦＣ回路１４の制御状態を判定し、この判定に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ１６の起動を制御する構成。【選択図】図１
2008099439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全波整流出力の力率を改善するＰＦＣ回路と、このＰＦＣ回路の直流出力を別の直流に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、上記ＰＦＣ回路の動作を制御する制御ＩＣと、上記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を制御するデジタル制御部とを備えると共に、上記制御ＩＣの状態を検出する検出回路、を設け、上記デジタル制御部は、上記検出回路の検出結果から上記制御ＩＣの状態を判定し、この判定に従いＤＣ／ＤＣコンバータの起動を制御する、ことを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項２】
上記デジタル制御部は、上記ＰＦＣ回路の出力電圧が所定時間経過後も規定値未満であると判定するときにアラーム処理する、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】
上記デジタル制御部は、上記ＰＦＣ回路の出力電圧が所定時間経過前に規定値以上に達したときにスイッチング電源装置の出力電圧の検出により上記制御ＩＣが動作中か動作停止中かを判定する動作を行う、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】
上記デジタル制御部は、上記検出回路の検出から上記ＰＦＣ回路が動作停止中と判定するときはＤＣ／ＤＣコンバータを起動しない、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。
【請求項５】
上記デジタル制御部は、上記検出回路の検出から上記ＰＦＣ回路が動作中と判定するときはＤＣ／ＤＣコンバータを起動処理する、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。
【請求項６】
上記制御ＩＣの複数の状態をそれぞれ検出する検出回路を備え、
上記デジタル制御部は、上記複数の状態が所定の判定条件を１つでも満たさないときは上記ＤＣ／ＤＣコンバータを起動せず、上記複数の状態すべてが所定の判定条件を満たすときに上記ＤＣ／ＤＣコンバータの起動処理を実行する、ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のスイッチング電源装置。
【請求項７】
上記デジタル制御部は、制御ＩＣの動作状態、内部状態および出力状態のいずれか１つの状態を判定することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のスイッチング電源装置。
【請求項８】
上記デジタル制御部は、上記記載順序に従い、制御ＩＣの状態を判定する、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。
【請求項９】
上記動作状態の判定条件が、上記制御ＩＣの駆動電源の電圧値が規定値以上である、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。
【請求項１０】
上記内部状態の判定条件が、上記制御ＩＣが内部で用いるリファレンス電圧が規定値以上である、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。
【請求項１１】
上記出力状態の判定条件が、上記制御ＩＣが生成する、ＰＦＣ回路のスイッチング素子駆動用の制御パルスが規定周波数以上である、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流を別の直流に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、このＤＣ／ＤＣコンバータの前段に設けられて交流入力の力率改善を行うＰＦＣ回路（Power Factor Collectionの略称：力率改善回路）とを備えたスイッチング電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記スイッチング電源装置には、交流電源を全波整流する全波整流回路の後段に、チョークコイル、スイッチング素子、ダイオードおよび平滑コンデンサを備えたＰＦＣ回路を設け、このＰＦＣ回路により全波整流出力を昇圧すると共に平滑して力率改善した直流をＤＣ／ＤＣコンバータに入力し、ＤＣ／ＤＣコンバータにおいては、スイッチング素子によりスイッチングしてトランスの一次側へ供給し、このトランスの二次側出力をダイオード、チョークコイルおよびコンデンサによる整流平滑回路にて再び直流に変換するようにしたものがある（特許文献１，２）。
【０００３】
上記力率改善は、ＰＦＣ回路停止中でも整流平滑された直流電圧が出力されるため、入力交流電源の波高値付近の短い期間、全波整流回路が導通するため鋭いピーク状の電流波形が生じる。この高調波電流が、電流ひずみによる力率低下として把握される。ＰＦＣ回路は電流波形を電圧波形に近づけることにより高調波電流を抑制して力率を改善するものである。
【０００４】
このようなスイッチング電源装置では、ＰＦＣ回路を起動させて全波整流入力の力率の改善が可能な状態にしてからＤＣ／ＤＣコンバータを起動させることが行われる。一方、このようなスイッチング電源装置において、定格で８５Ｖ〜２６４Ｖまで使用することができるワールドワイド対応のもの（特許文献３）があるが、このようなワールドワイド対応のスイッチング電源装置では、交流入力電圧の最高値は２６４Ｖとなるから、ＤＣ／ＤＣコンバータの起動に際しては、ＰＦＣ回路が動作中か動作停止中かを判定するためにＰＦＣ回路の起動時の出力電圧をそのばらつきを含めて３７０Ｖより高い値である４００〜５００Ｖに設定する必要がある。しかしながら、電源部品はこの４００Ｖ当たりで高耐圧仕様が要求されるようになり、部品コストが大幅に高くなりしかも部品寸法も大型化し、スイッチング電源装置がコスト高と大型化を招くようになる。
【特許文献１】特開２００４−２２２３６５号公報
【特許文献２】特開平０８−２８９５５０号公報
【特許文献３】特開平０６−１０５５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明により解決すべき課題は、ＰＦＣ回路が動作中か動作停止中を判定するのに、ＰＦＣ回路出力電圧を高電圧に設定する必要をなくし、低耐圧、安価、小型の部品を使用することを可能として、長寿命かつ信頼性に優れたスイッチング電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明によるスイッチング電源装置は、全波整流出力の力率を改善するＰＦＣ回路と、このＰＦＣ回路の直流出力を別の直流に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、上記ＰＦＣ回路の動作を制御する制御ＩＣと、上記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を制御するデジタル制御部とを備えると共に、上記制御ＩＣの状態を検出する検出回路、を設け、上記デジタル制御部は、上記検出回路の検出結果から上記制御ＩＣの状態を判定し、この判定に従いＤＣ／ＤＣコンバータの起動を制御することを特徴とするものである。
【０００７】
上記ＰＦＣ回路は、その種類を限定せず、スイッチング素子のスイッチング動作により力率改善を行うものであれば、電流連続型、電流不連続型、共振型、降昇圧型等の各種を含むことができる。
【０００８】
上記ＤＣ−ＤＣコンバータは、その種類を限定せず、スイッチング素子のスイッチング動作によりＤＣ／ＤＣ変換動作するものであれば、フォワード型、フェーズシフト型、複合共振型、擬似共振型、フライバック型、ハーフブリッジ型、アクティブクランプ型、等を含むことができる。
【０００９】
上記制御ＩＣの状態とは、制御ＩＣの動作状態、内部状態、出力状態、等である。上記デジタル制御部は、ＣＰＵを内蔵するマイクロコンピュータやデジタルシグナルプロフェッサにより構成され、ＤＣ／ＤＣコンバータからのアナログ信号をデジタル信号に変換したうえで、このデジタル信号に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータを駆動する制御パルスを生成し、この制御パルスにより、ＤＣ／ＤＣコンバータをデジタル制御するものである。
【００１０】
本発明においては、デジタル制御部が検出回路の検出結果に基づいてＰＦＣ回路が動作中か動作停止中かを判定してＤＣ／ＤＣコンバータを起動させるようにしているから、その判定をするのに、高耐圧の部品ではなく低耐圧で安価かつ小型の部品を使用することが可能となって長寿命で信頼性に優れたスイッチング電源装置を提供することができるようになる。
【００１１】
（２）本発明の好適な一態様は、上記デジタル制御部は、ＰＦＣ回路の出力電圧が所定時間経過後も規定値未満であると判定するときにアラーム処理することが好ましい。
【００１２】
（３）本発明の好適な一態様は、上記デジタル制御部は、ＰＦＣ回路の出力電圧が所定時間経過前に規定値以上に達したときにスイッチング電源装置の出力電圧の検出により上記制御ＩＣが動作中か動作停止中かを判定する動作を行うことである。
【００１３】
（４）本発明の好適な一態様は、上記デジタル制御部が、上記検出回路の検出から上記ＰＦＣ回路が動作停止中と判定するときはＤＣ／ＤＣコンバータを起動しないことである。
【００１４】
（５）本発明の好適な一態様は、上記デジタル制御部が、上記検出回路の検出から制御ＩＣの状態が上記ＰＦＣ回路が動作中と判定するときはＤＣ／ＤＣコンバータを起動処理することである。
【００１５】
（６）本発明の好適な一態様は、上記制御ＩＣの複数の状態をそれぞれ検出する検出回路を備え、上記デジタル制御部は、上記複数の状態が所定の判定条件を１つでも満たさないときは上記ＤＣ／ＤＣコンバータを起動せず、上記複数の状態すべてが所定の判定条件を満たすときに上記ＤＣ／ＤＣコンバータの起動処理を実行することである。
【００１６】
（７）本発明の好適な一態様は、上記デジタル制御部は、制御ＩＣの動作状態、内部状態および出力状態のいずれか１つの状態を判定することである。
【００１７】
（８）本発明の好適な一態様は、上記デジタル制御部は、上記記載順序に従い、制御ＩＣの状態を判定することである。
【００１８】
（９）本発明の好適な一態様は、上記動作状態の判定条件が、上記制御ＩＣの駆動電源の電圧値が規定値以上である。
【００１９】
（１０）本発明の好適な一態様は、上記内部状態の判定条件が、上記制御ＩＣが内部で用いるリファレンス電圧が規定値以上である。
【００２０】
（１１）本発明の好適な一態様は、上記出力状態の判定条件が、上記制御ＩＣが生成する、ＰＦＣ回路のスイッチング素子駆動用の制御パルスが規定周波数以上である。
【００２１】
なお、上記ＰＦＣ回路は、上記制御ＩＣにより駆動制御されるスイッチング素子を含む昇圧チョッパ回路を含み、上記ＤＣ／ＤＣコンバータは、上記ＰＦＣ回路からの直流出力が一次側巻線の巻線一端側に印加されるコンバータトランスと、このコンバータトランスの一次側巻線の巻線他端側に接続され上記デジタル制御部により駆動制御されるスイッチング素子とを含むことが好ましい。
【００２２】
また、上記デジタル制御部が、マイクロコンピュータまたはデジタルシグナルプロセッサにより構成されていることが好ましい。
【００２３】
また、上記アラーム処理は、例えば、ＬＥＤの点灯等でアラーム表示してユーザに知らせることが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、制御ＩＣの状態を判定するのに、高耐圧部品ではなく低耐圧で安価かつ小型の部品を使用することが可能できるので、長寿命で信頼性に優れ、扱い易い電源装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係るスイッチング電源装置を説明すると、図１はスイッチング電源装置の回路構成を示す。
【００２６】
図１において、１０は入力端子ＩＮ，ＩＮに接続される商用の交流電源、１２は入力端子ＩＮ，ＩＮに接続された交流電源１０を全波整流する全波整流回路、１４は交流電源１０の力率を改善するＰＦＣ回路、１６はＰＦＣ回路１４の直流出力を別の直流に変換して出力するＤＣ／ＤＣコンバータである。
【００２７】
１８はＰＦＣ回路１４を制御する制御ＩＣである。
【００２８】
２０はマイクロコンピュータからなりＤＣ／ＤＣコンバータ１６を制御するデジタル制御部である。
【００２９】
２２は出力端子ＯＵＴ，ＯＵＴ間の出力電圧を検出する出力電圧検出回路、２４はローパスフィルタである。
【００３０】
２６はＰＦＣ出力電圧検出回路である。
【００３１】
２８はＰＦＣ回路１４駆動用の補助電源である。
【００３２】
３０は補助電源２８の電源電圧が規定値以上であるか否かの検出、すなわち、制御ＩＣ１８の動作状態を検出するＰＦＣ出力電圧検出回路である。
【００３３】
３２は制御ＩＣ１８のリファレンス電圧が規定値以上であるか否かの検出、すなわち、制御ＩＣ１８の内部状態を検出するリファレンス電圧検出回路である。
【００３４】
３４はＰＦＣ制御パルスが規定値であるか否かの検出、すなわち、制御ＩＣ１８の出力状態を検出するＰＦＣ制御パルス状態検出回路である。
【００３５】
３６はＬＥＤ（発光ダイオード）等からなりスイッチング電源装置の状態を点灯表示するアラーム表示部である。このアラームの形態は好ましくはＬＥＤ（発光ダイオード）の発光である。
【００３６】
以上の構成において、ＰＦＣ回路１４は、交流電源１０の交流電源電圧を全波整流回路１２で整流した整流電圧を、インダクタンス素子ＲＬ１と、ＭＯＳ型ＦＥＴ等からなるスイッチング素子Ｑ１と、電流検出抵抗Ｒ３との直列回路に入力して制御ＩＣ１８からの制御パルス（ＰＦＣ制御パルス）でスイッチング素子Ｑ１をオン／オフして交流電源１０の力率を改善するとともに、整流用の出力ダイオードＤ１と平滑用の出力コンデンサＣ１とにより直流の出力電圧を得るものである。ＰＦＣ回路１４は、全波整流回路１２の両出力端間にインダクタンス素子ＲＬ１とスイッチング素子Ｑ１との直列回路を接続し、スイッチング素子Ｑ１の両端間に出力ダイオードＤ１と出力コンデンサＣ１との直列回路を接続して昇圧チョッパ回路を構成する。
【００３７】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、ＰＦＣ回路１４からの直流出力が一次側巻線Ｌ１の巻線一端側に印加されるコンバータトランスＴＳ１と、このコンバータトランスＴＳ１の一次側巻線Ｌ１の巻線他端側に接続されたＭＯＳ型ＦＥＴ等からなるスイッチング素子Ｑ２と、整流ダイオードＤ２と、平滑コンデンサＣ２と、デジタル制御部２０からの制御パルス（ＤＤ制御パルス）をスイッチング素子Ｑ２に伝達するパルストランスＴＳ２と、を備える。制御ＩＣ１８は一次側で接地され、デジタル制御部２０は二次側で接地されており、そのため、一次側にあるスイッチング素子Ｑ２はパルストランスＴＳ２で二次側とは絶縁されている。
【００３８】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、ＰＦＣ回路１４からの直流出力をＤＣ／ＤＣ変換することができるものでスイッチング素子を備えたものであれば、その種類を問わず、実施形態に限定されない。
【００３９】
制御ＩＣ１８は、集積回路から構成されたものであり、コンデンサ等からなる補助電源２８から作動電源の供給を受け、ＰＦＣ回路１４内の分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧したＰＦＣ入力電圧、抵抗Ｒ３を介したＰＦＣ入力電流、およびＰＦＣ回路１４の分圧抵抗Ｒ４，Ｒ５で分圧したＰＦＣ出力電圧を入力し、これらＰＦＣ入力電圧、入力電流、出力電圧に基づいて、ＰＦＣ制御パルスを生成し、ＰＦＣ回路１４内のスイッチング素子Ｑ１をスイッチング動作させるようになっている。
【００４０】
デジタル制御部２０は、出力電圧検出回路２２で検出された出力電圧をローパスフィルタ（ＬＰＦ）２４を介して入力し、この入力した出力電圧からＤＤ制御パルスを生成し、この生成したＤＤ制御パルスをＤＣ／ＤＣコンバータ１６に出力し、これによってＤＣ／ＤＣコンバータ１６内のスイッチング素子Ｑ２をスイッチング動作させるようになっている。
【００４１】
デジタル制御部２０は、マイクロコンピュータから構成されている。このマイクロコンピュータは、ＣＰＵ、メモリ、ＡＤ変換部、ＰＷＭタイマを備え、基準電圧を必要としないで、定電圧制御時の電圧を所望の値に設定できるようになっている。すなわち、出力電圧検出回路２２のアナログ検出値をＡＤ変換部でデジタル値に変換し、この変換したデジタル値と目標値とが同じ値となるようにＰＷＭタイマ（一定周期のパルス幅可変装置）にデータを送信し、デューティ変調することにより、所望とする定電圧を得るための制御パルスを生成する。
【００４２】
以上の構成を備えたスイッチング電源装置において、本実施形態では、ＰＦＣ出力電圧検出回路２６（図２参照）、補助電源状態検出回路３０（図３参照）、制御ＩＣ１８のリファレンス電圧検出回路３２（図４参照）、ＰＦＣ制御パルス状態検出回路３４（図５参照）、液晶表示装置等からなるアラーム表示部３６を備え、以下の動作を行うことを特徴とするものである。
【００４３】
上記検出回路３０〜３４は、制御ＩＣ１８の各種状態を検出することができるものであり、補助電源状態検出回路３０は制御ＩＣ１８の動作状態を検出することができ、リファレンス電圧検出回路３２は制御ＩＣ１８の内部状態を検出することができ、ＰＦＣ制御パルス状態検出回路３４は制御ＩＣ１８の出力状態を検出することができる。
【００４４】
図２を参照して、ＰＦＣ出力電圧検出回路２６は、比較回路２６１、基準電圧電源２６２、抵抗２６３、フォトカプラ２６４、抵抗２６５から構成され、比較回路２６１においてＰＦＣ回路１４の分圧抵抗Ｒ４，Ｒ５で分圧したＰＦＣ出力電圧を基準電圧電源２６２の基準電圧と比較し、ＰＦＣ出力電圧が基準電圧以上か基準電圧以下かの信号をフォトカプラ２６４を介してデジタル制御部２０のＩ／Ｏに入力する。
【００４５】
図３を参照して補助電源状態検出回路３０は、比較回路３０１、基準電圧電源３０２、抵抗３０３、フォトカプラ３０４、抵抗３０５から構成され、比較回路３０１において補助電源２８の電圧を基準電圧電源３０２の基準電圧と比較し、補助電源電圧が基準電圧以上であれば制御ＩＣ１８の動作状態を判定する条件を満たすとする検出信号を、基準電圧以下であればその判定条件を満たしていないとする検出信号をフォトカプラ３０４を介してデジタル制御部２０のＩ／Ｏに入力する。
【００４６】
図４を参照してリファレンス電圧検出回路３２は、比較回路３２１、基準電圧電源３２２、抵抗３２３、フォトカプラ３２４、抵抗３２５から構成され、比較回路３２１において制御ＩＣ１８のリファレンス電圧出力部からのリファレンス電圧を基準電圧電源３２２の基準電圧と比較し、リファレンス電圧が基準電圧以上であれば制御ＩＣ１８の内部状態を判定する条件を満たすとする検出信号を、基準電圧以下であればその判定条件を満たしていないとする検出信号をフォトカプラ３２４を介してデジタル制御部２０のＩ／Ｏに入力する。
【００４７】
図５を参照してＰＦＣ制御パルス状態検出回路３４は、分周回路３４１、抵抗３４２、フォトカプラ３４３、抵抗３４４から構成され、分周回路３４１によりＰＦＣ制御パルスを分周し、この分周したＰＦＣ制御パルスを抵抗３４２、フォトカプラ３４３を介してデジタル制御部２０のＩ／Ｏに入力する。制御パルスが発生していない場合では制御ＩＣ１８の出力状態を判定する条件を満たすとする検出信号を、制御パルスが発生していない場合ではその判定条件を満たしていないとする検出信号をフォトカプラ３４３を介してデジタル制御部２０のＩ／Ｏに入力する。
【００４８】
上記ＰＦＣ制御パルスは、マイクロコンピュータから構成されるデジタル制御部２０の処理周期に比較して高速である。このデジタル制御部２０の処理には大きくわけて３つの処理がある。１つ目の処理はＤＣ／ＤＣコンバータ１６の出力電圧を検出し、その出力電圧の検出値を指令値と比較した結果、ＤＤ制御パルスのＰＷＭ値を制御するＰＷＭタイマーの設定値を変更する処理であり、その処理速度は２０ｋＨｚである。
【００４９】
ＰＦＣ回路１４の状態監視とＤＣ／ＤＣコンバータ１６の異常処理は処理周波数１ｋＨｚで行う。通信等は空き時間で行い、その処理周波数は約２００Ｈｚである。この場合のデジタル制御部２０の処理周期は１ｋＨｚ処理である。
【００５０】
そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の制御は上記のように２０ｋＨｚで十分であるが、ＰＦＣ制御パルスは通常８０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度である。
【００５１】
ＰＦＣ回路１４の監視のためにＰＦＣ制御パルスと同じ周波数で割り込み処理すると、その間、デジタル制御部２０のＣＰＵは処理能力を使用することになり、高性能なＣＰＵが必要となる。ＰＦＣ回路１４の監視ではそのように高速で処理する必要がないため、ＣＰＵの処理速度を低速としている。
【００５２】
そのためＰＦＣ制御パルスはＣＰＵの処理周期より高速となる。すなわち、ＰＦＣ回路１４の監視は処理周波数１ｋＨｚであり、ＰＦＣ制御パルスは通常８０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度である。そのため、ＰＦＣ制御パルスの周波数を分周回路３４１で分周するようにしている。
【００５３】
以上の構成において、交流電源１０から入力する商用電源は全波整流回路１２で全波整流され、ＰＦＣ回路１４により力率を改善された直流に変換されたうえでＤＣ／ＤＣコンバータ１６に供給され、他の直流に変換されて出力される。このＤＣ／ＤＣコンバータ１６の出力電圧は出力端子ＯＵＴから図示略の負荷に供給される。
【００５４】
デジタル制御部２６はＣＰＵおよびＲＡＭ，マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の各種メモリを内蔵しており、このＣＰＵは上記ＰＦＣ出力電圧検出回路２６、補助電源状態検出回路３０、リファレンス電圧検出回路３２、ＰＦＣ制御パルス状態検出回路３４の検出出力に基づいて、メモリに格納している図６に示すフローチャートの実行プログラムに従いＤＣ／ＤＣコンバータ１６を起動するようにしている。
【００５５】
以下、図６を参照して、デジタル制御部２０のデジタル制御を説明すると、まず、開始してステップｎ１でデジタル制御部２０は、ＰＦＣ出力電圧検出回路２６からＰＦＣ出力電圧が規定値以上か未満かを判定する。ＰＦＣ出力電圧が規定値未満であると判定すると、ステップｎ２で内蔵タイマによりカウントし、ステップｎ３でカウント値がスイッチング電源装置各部の起動時間に合わせたカウント値Ｎでなければ、ステップｎ１に戻る。このＰＦＣ出力電圧が規定値未満である状態がステップｎ３でカウント値Ｎになって上記起動時間に達したときは、ステップｎ４でアラーム処理する。このアラーム処理によりアラーム表示部３６でアラーム表示される。
【００５６】
ステップｎ１でカウント値Ｎに達する前にＰＦＣ出力電圧が規定値に達するとステップｎ５以降に進む。ステップｎ５〜ｎ７は、補助電源状態検出回路３０、リファレンス電圧検出回路３２、ＰＦＣ制御パルス状態検出回路３４の検出出力に従いデジタル制御部２０が判定するものである。
【００５７】
ステップｎ５では補助電源状態検出回路３０から補助電源電圧が規定値未満であれば、制御ＩＣ１８がＰＦＣ回路１４を制御することができないので、ステップｎ２からステップｎ３を経てステップｎ４でアラーム処理する。この場合も、ＰＦＣ出力電圧が規定値に達しても、補助電源２８から電源電圧を印加されて制御ＩＣ１８が起動するまでの時間を考慮してステップｎ２〜ｎ４を経てステップｎ１に戻るようにしている。通常、電源投入後からマイクロコンピュータから構成されるデジタル制御部２０が最初に起動するようにスイッチング電源装置は設計されるから、補助電源２８が起動して補助電源電圧が上昇するまでに一定時間が要する。そのため、その一定時間の経過を待つためにステップｎ２でカウントするようにしている。
【００５８】
そして、ステップｎ５で補助電源状態検出回路３０から補助電源電圧が規定値以上であると判定すると、ステップｎ６に進む。
【００５９】
ステップｎ６では、リファレンス電圧検出回路３２からリファレンス電圧が規定値未満であれば、制御ＩＣ１８がＰＦＣ回路１４を制御することができないので、ステップｎ２からステップｎ３を経てステップｎ４でアラーム処理する。この場合も、ＰＦＣ出力電圧が規定値に達しても、制御ＩＣ１８が起動するまでの時間を考慮してステップｎ２〜ｎ４を経てステップｎ１に戻るようにしている。リファレンス電圧は、制御ＩＣ１８が電源電圧の変動に影響されない基準電圧を生成しており、この基準電圧をリファレンス電圧と称する。このリファレンス電圧が正常値になることが、制御ＩＣ１８が正常に動作していることの判定条件の１つとなる。
【００６０】
そして、ステップｎ６でリファレンス電圧検出回路３２からリファレンス電圧が規定値以上であると判定すると、ステップｎ７に進む。
【００６１】
ステップｎ７では、ＰＦＣ制御パルス状態検出回路３４からＰＦＣ制御パルスの周波数が規定値未満であれば、制御ＩＣ１８がＰＦＣ回路１４を制御することができないので、ステップｎ２からステップｎ３を経てステップｎ４でアラーム処理する。この場合も、ＰＦＣ出力電圧が規定値に達しても、制御ＩＣ１８が起動するまでの時間を考慮してステップｎ２〜ｎ４を経てステップｎ１に戻るようにしている。ＰＦＣ制御パルスは、判定条件の１つに入るのは、制御ＩＣ１８で制御パルスを出力する回路が破損していた場合、ステップｎ５、ステップｎ６の判定条件では判定することができないからである。
【００６２】
以上説明したように本実施形態では、ＰＦＣ回路１４の力率改善動作を制御する制御ＩＣ１８と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６のＤＣ／ＤＣ変換動作を制御するデジタル制御部２０と、ＰＦＣ回路１４の状態を検出する検出回路３０，３２，３４と、を設け、上記デジタル制御部２０は、検出回路３０，３２，３４の検出からＰＦＣ回路１４が動作中か動作停止中かを判定し、この判定に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ１６の起動を制御するようにしている。
【００６３】
これにより、デジタル制御部１６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の起動に際してＰＦＣ回路１４が動作中か動作停止中の判定をするのに、ＰＦＣ回路１４の起動時の出力電圧を高電圧値に設定する必要がなくなり、その設定のための回路部品として高耐圧の部品ではなく、低耐圧、安価、小型の部品を使用することを可能となり、結果、長寿命かつ信頼性に優れたスイッチング電源装置を提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係るスイッチング電源装置の回路図である。
【図２】図２はＰＦＣ出力電圧検出回路の回路図である。
【図３】図３は補助電源状態検出回路の回路図である。
【図４】図４はリファレンス電圧検出回路の回路図である。
【図５】図５はＰＦＣ制御パルス状態検出回路の回路図である。
【図６】図６は上記スイッチング電源装置のデジタル制御部の制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１０は交流電源
１２は全波整流回路
１４はＰＦＣ回路
１６はＤＣ／ＤＣコンバータ
１８は制御ＩＣ
２０はデジタル制御部
２６はＰＦＣ出力電圧検出回路
２８は補助電源
３０は補助電源状態検出回路
３２はリファレンス電圧検出回路
３４はＰＦＣ制御パルス状態検出回路
【図１】
2008099439.tif 000003
【図２】
2008099439.tif 000004
【図３】
2008099439.tif 000005
【図４】
2008099439.tif 000006
【図５】
2008099439.tif 000007
【図６】
2008099439.tif 000008