(57)【要約】【課題】フォトカプラを使用せずに構成することが可能な動作制御回路を提供することを目的とする。【解決手段】電圧変換回路２２と、電圧変換回路２２の出力電圧を互いに反対位相の２つの交流電圧に変換する直流／交流変換回路２３と、直流／交流変換回路２３から交流電圧が出力されているとき点灯するＬＥＤ７４とを備えるＤＣ／ＡＣインバータ２０におけるＬＥＤ７４の動作を制御する動作制御回路１であって、直流／交流変換回路２３から出力される交流電圧を整流する整流回路７５と、整流回路７５の入力端と直流／交流変換回路２３の出力端との間に接続されるコンデンサ８４〜８７と、ＬＥＤ７４に接続されたグランドと同じグランドに接続され、整流回路７５から出力される電圧Ｖ１が閾値Ｖｒｅｆ１よりも大きくなると、ＬＥＤ７４を点灯させる比較回路２とを備える。【選択図】図１
2008193848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力直流電圧を絶縁しつつ昇圧又は降圧する電圧変換回路と、前記電圧変換回路の出力電圧を交流電圧に変換する直流／交流変換回路と、前記直流／交流変換回路から交流電圧が出力されている旨を検出する検出回路と前記検出回路の動作を制御する動作制御回路とを備えるＤＣ／ＡＣインバータであって、
前記検出回路のグランドは、前記入力直流電圧の負側と同電位であり、
前記動作制御回路は、整流回路と、当該整流回路の入力端と前記直流／交流変換回路の出力端との間に接続されるコンデンサと、前記整流回路からの出力電圧が前記検出回路のグランドを基準とする閾値よりも大きくなると、前記検出回路を動作させる比較回路とを備える
ことを特徴とするＤＣ／ＡＣインバータ。
【請求項２】
入力直流電圧を絶縁しつつ昇圧又は降圧する電圧変換回路と、前記電圧変換回路の出力電圧を交流電圧に変換する直流／交流変換回路と、前記直流／交流変換回路から交流電圧が出力されている旨を検出する検出回路と前記検出回路の動作を制御する動作制御回路とを備えるＤＣ／ＡＣインバータであって、
前記検出回路のグランドは、前記入力直流電圧の負側と同電位であり、
前記動作制御回路は、整流回路と、当該整流回路の入力端と前記直流／交流変換回路の出力端との間に接続されるコンデンサと、前記整流回路からの出力電圧が入力され、前記検出回路のグランドを基準とする電圧を出力するバッファ回路と、前記バッファ回路からの出力電圧が前記検出回路のグランドを基準とする閾値よりも大きくなると、前記検出回路を動作させる比較回路とを備える
ことを特徴とするＤＣ／ＡＣインバータ。
【請求項３】
入力直流電圧を絶縁しつつ昇圧又は降圧する電圧変換回路と、前記電圧変換回路の出力電圧を交流電圧に変換する直流／交流変換回路と、前記直流／交流変換回路から交流電圧が出力されている旨を検出する検出回路と、前記検出回路の動作を制御する動作制御回路とを備えるＤＣ／ＡＣインバータであって、
前記検出回路のグランドは、前記入力直流電圧の負側と同電位であり、
前記動作制御回路は、整流回路と、前記直流／交流変換回路の出力から直流成分をカットするコンデンサと、
前記整流回路からの出力電圧が前記検出回路のグランドを基準とする閾値よりも大きくなると、前記検出回路を動作させる比較回路とを備える、
ことを特徴とするＤＣ／ＡＣインバータ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載のＤＣ／ＡＣインバータであって、
前記整流回路の入力端と前記直流／交流変換回路の出力端との間に、前記コンデンサと直列に接続される抵抗を更に有する
ことを特徴とするＤＣ／ＡＣインバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＣ／ＡＣインバータから交流電圧が出力されている旨を検出する検出回路の動作を制御する動作制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２は、既存の動作制御回路を示す図である。なお、図２には、ＤＣ／ＡＣインバータにおける動作制御回路を示している。
図２に示すＤＣ／ＡＣインバータ２０は、入力直流電圧を絶縁しつつ昇圧する電圧変換回路２２と、直流／交流変換回路２３と、電圧変換回路２２の動作を制御するＤＣ／ＤＣ制御部２６を備える一次側ＩＣ２７と、直流／交流変換回路２３の動作を制御する二次側ＩＣ２８とを備える。（例えば、特許文献１参照）
また、図２に示す動作制御回路６３は、発光ダイオード６４及びフォトトランジスタ６５からなるフォトカプラ６６と、抵抗６７、６９、７０と、ｎｐｎバイポーラトランジスタ７１と、ダイオード７２、７３とを備える。
【０００３】
また、図２に示すＤＣ／ＡＣインバータ２０は、上記回路の他に、直流／交流変換回路２３の動作中に点灯する検出回路としてのＬＥＤ７４を備える。
次に、図２に示すＤＣ／ＡＣインバータ２０の動作について説明する。なお、＋Ｂ端子にはバッテリなど直流電源が接続されているものとする。
【０００４】
まず、例えば、不図示のスイッチがユーザにより操作さると、一次側ＩＣ２７が駆動する。
次に、一次側ＩＣ２７が駆動すると、ＤＣ／ＤＣ制御部２６は、電圧変換回路２２の動作を制御して＋Ｂ端子から電圧変換回路２２へ入力される直流電圧（入力直流電圧）を昇圧させる。
【０００５】
次に、電圧変換回路２２から出力される直流電圧を用い二次側ＩＣ２８が駆動すると、二次側ＩＣ２８は、直流／交流変換回路２３の動作を制御して電圧変換回路２２から直流／交流変換回路２３へ入力される直流電圧を互いに反対位相の２つの交流電圧に変換させる。そして、その２つの交流電圧は、それぞれ、ＡＣ１端子及びＡＣ２端子へ出力される。ＡＣ１端子及びＡＣ２端子の先は、例えば、電気機械のプラグなどが接続されるアウトレットとする。
【０００６】
このように、上記ＤＣ／ＡＣインバータ２０では、ユーザによりスイッチが操作されるなどして一次側ＩＣ２７が駆動すると、互いに反対位相の２つの交流電圧がそれぞれＡＣ１端子とＡＣ２端子とから出力される。
【０００７】
次に、上記動作制御回路６３の動作について説明する。
電圧変換回路２２から出力される直流電圧を用い二次側ＩＣ２８が駆動し、二次側ＩＣ２８から出力される制御信号Ｓがハイレベルになりフォトカプラ６６がオンする。すると、ｎｐｎバイポーラトランジスタ７１がオンして、ＬＥＤ７４が点灯する。また、ユーザによりスイッチが操作されて一次側ＩＣ２７が停止すると、電圧変換回路２２の出力が停止し、二次側ＩＣ２８の駆動が停止する。すると、二次側ＩＣ２８から出力される制御信号Ｓがローレベルになり、フォトカプラ６６がオフしてｎｐｎバイポーラトランジスタ７１がオフするためＬＥＤ７４が消灯する。
【０００８】
これにより、ユーザは、ＬＥＤ７４が点灯していることを見てＤＣ／ＡＣインバータ２０が正常に動作していることを確認することができる。
また、図２に示すＤＣ／ＡＣインバータ２０では、フォトカプラ６６を介して二次側ＩＣ２８から出力される制御信号ＳをＬＥＤ７４へ伝える構成であるため、直流／交流変換回路２３や二次側ＩＣ２８に接続されるグランドのレベルと一次側のＬＥＤ７４に接続されるグランドのレベルが互いに異なっていても、グランドレベルの差による影響をなくして制御信号ＳによりＬＥＤ７４を点灯／消灯させることができる。
【特許文献１】特開平４−３４２９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、フォトカプラ６６は抵抗やコンデンサなどの他の素子に比べて高価であるため、コスト削減のためにはフォトカプラ６６を使用しないで動作制御回路６３を構成することが望まれている。
【００１０】
そこで、本発明では、フォトカプラを使用せずに構成することが可能な動作制御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】
【００１１】
上記の課題を解決するために本発明では、以下のような構成を採用した。
すなわち、本発明の動作制御回路は、入力直流電圧を絶縁しつつ昇圧又は降圧する電圧変換回路と、前記電圧変換回路の出力電圧を交流電圧に変換する直流／交流変換回路と、前記直流／交流変換回路から交流電圧が出力されている旨を検出する検出回路と前記検出回路の動作を制御する動作制御回路とを備えるＤＣ／ＡＣインバータであって、前記検出回路のグランドは、前記入力直流電圧の負側と同電位であり、前記動作制御回路は、整流回路と、当該整流回路の入力端と前記直流／交流変換回路の出力端との間に接続されるコンデンサと、前記整流回路からの出力電圧が前記検出回路のグランドを基準とする閾値よりも大きくなると、前記検出回路を動作させる比較回路とを備える。
【００１２】
このように、整流回路の入力端と直流／交流変換回路の出力端との間にコンデンサを接続することにより、直流／交流変換回路の出力段と比較回路の入力段とを互いに絶縁させることができるので、直流／交流変換回路と検出回路とのグランドレベルの差による影響をなくして比較回路により検出回路の動作を制御することができる。そして、フォトカプラを使用せずに検出回路を動作させることができるので、コストを削減することができる。
【００１３】
また、本発明のＤＣ／ＡＣインバータは、入力直流電圧を絶縁しつつ昇圧又は降圧する電圧変換回路と、前記電圧変換回路の出力電圧を交流電圧に変換する直流／交流変換回路と、前記直流／交流変換回路から交流電圧が出力されている旨を検出する検出回路と前記検出回路の動作を制御する動作制御回路とを備えるＤＣ／ＡＣインバータであって、前記検出回路のグランドは、前記入力直流電圧の負側と同電位であり、前記動作制御回路は、整流回路と、当該整流回路の入力端と前記直流／交流変換回路の出力端との間に接続されるコンデンサと、前記整流回路からの出力電圧が入力され、前記検出回路のグランドを基準とする電圧を出力するバッファ回路と、前記バッファ回路からの出力電圧が前記検出回路のグランドを基準とする閾値よりも大きくなると、前記検出回路を動作させる比較回路とを備える。
【００１４】
また、本発明のＤＣ／ＡＣインバータは、入力直流電圧を絶縁しつつ昇圧又は降圧する電圧変換回路と、前記電圧変換回路の出力電圧を交流電圧に変換する直流／交流変換回路と、前記直流／交流変換回路から交流電圧が出力されている旨を検出する検出回路と、前記検出回路の動作を制御する動作制御回路とを備えるＤＣ／ＡＣインバータであって、前記検出回路のグランドは、前記入力直流電圧の負側と同電位であり、前記動作制御回路は、整流回路と、前記直流／交流変換回路の出力から直流成分をカットするコンデンサと、前記整流回路からの出力電圧が前記検出回路のグランドを基準とする閾値よりも大きくなると、前記検出回路を動作させる比較回路とを備える。
【００１５】
また、上記ＤＣ／ＡＣインバータは、前記整流回路の入力端と前記直流／交流変換回路の出力端との間に、前記コンデンサと直列に接続される抵抗を更に有してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、フォトカプラを使用せずに動作制御回路を構成することができコストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態の動作制御回路を示す図である。なお、図２に示す構成と同じ構成には同じ符号を付している。また、図１に示すＤＣ／ＡＣインバータ２０は、図２に示すＤＣ／ＡＣインバータ２０と同様に、電圧変換回路２２と、直流／交流変換回路２３と、一次側ＩＣ２７と、二次側ＩＣ２８と、ＬＥＤ７４とを備える。
【００１８】
図１に示す動作制御回路１は、抵抗７７〜８０と、コンデンサ８４〜８７と、整流回路７５と、出力回路７６（バッファ回路）と、比較回路２と、ダイオード３と、抵抗６８〜７０と、ｎｐｎバイポーラトランジスタ７１と、ダイオード７２、７３とを備える。
【００１９】
上記整流回路７５は、ダイオード８８〜９１を備え、直流／交流変換回路２３の出力を整流しハイレベルの電圧とローレベルの電圧を出力する。
上記出力回路７６は、抵抗８３、９３〜９５、９８、９９と、オペアンプ９２と、ダイオード９６と、コンデンサ９７とを備え、整流回路７５から出力されるハイレベルの電圧とローレベルの電圧との差分を、比較回路２に接続されるグランドのレベルと同じレベルを基準として出力する。
【００２０】
上記比較回路２は、コンパレータ４と、抵抗５、６と、コンデンサ７とを備える。
次に、本実施形態の動作制御回路１の動作について説明する。
まず、コンデンサ８４〜８７により、直流／交流変換回路２３から出力される互いに反対位相の２つの交流電圧から直流成分をカットし、ダイオード８８〜９１により、ハイレベルの電圧とローレベルの電圧に整流する。すなわち、整流回路７５は、ハイレベルの電圧をダイオード８８またはダイオード８９から出力回路７６のオペアンプ９２のプラス入力端子へ出力すると共にローレベルの電圧をダイオード９０またはダイオード９１からオペアンプ９２のマイナス入力端子へ出力する。
【００２１】
次に、出力回路７６は、整流回路７５で整流された２つの電圧の差分を、比較回路２に接続されるグランドのレベルと同じレベルを基準として出力する。すなわち、出力回路７６は、整流回路７５から出力されるハイレベルの電圧を抵抗９８、８３で分圧してオペアンプ９２のプラス入力端子に入力すると共に整流回路７５から出力されるローレベルの電圧を抵抗９９、９３で分圧してオペアンプ９２のマイナス入力端子に入力し、オペアンプ９２の出力を抵抗９４、９５で分圧して電圧Ｖ１として比較回路２のコンパレータ４のプラス入力端子へ出力する。
【００２２】
次に、比較回路２は、出力回路７６から出力された電圧Ｖ１と閾値Ｖｒｅｆ１とを比較し、電圧Ｖ１が閾値Ｖｒｅｆ１よりも大きくなると、ｎｐｎバイポーラトランジスタ７１をオンさせてＬＥＤ７４をオンさせる。すなわち、比較回路２は、コンパレータ４のプラス入力端子に入力される電圧Ｖ１がコンパレータ４のマイナス入力端子に入力される電圧（閾値Ｖｒｅｆ１）よりも大きくなると、コンパレータ４の出力端子からハイレベルの電圧を出力し、ｎｐｎバイポーラトランジスタ７１をオンさせてＬＥＤ７４をオンさせる。なお、抵抗５、６の接続点にかかる基準電圧Ｖｒｅｆや抵抗６８にかかる電圧Ｖ２は、一次側ＩＣ２７によりつくられるものとする。
【００２３】
そして、ユーザによりスイッチが操作されて一次側ＩＣ２７が停止すると、電圧変換回路２２の出力が停止し、二次側ＩＣ２８の駆動が停止する。すると、直流／交流変換回路２３の出力が停止してオペアンプ９２の出力が下がり電圧Ｖ１が電圧Ｖｒｅｆ１よりも小さくなってコンパレータ４の出力がローレベルになるためｎｐｎバイポーラトランジスタ７１がオフしＬＥＤ７４が消灯する。
【００２４】
このように、本実施形態の動作制御回路１では、コンデンサ８４〜８７により、直流／交流変換回路２３の出力段と比較回路２の入力段とを互いに絶縁させることができるので、直流／交流変換回路２３とＬＥＤ７４とのグランドレベルの差による影響をなくして比較回路２によりＬＥＤ７４の点灯／消灯を制御することができる。そして、フォトカプラを使用せずにＬＥＤ７４の点灯／消灯を制御することができるので、コストや基板上の部品面積を削減することができる。
【００２５】
また、本実施形態の動作制御回路１では、整流回路７５で整流された電圧を、出力回路７６により比較回路２に接続されるグランドのレベルと同じレベルを基準にして出力し、その出力した電圧Ｖ１をコンパレータ４のプラス入力端子に入力しているので、比較回路２の比較結果の信頼性を向上させることができ、より正確にＬＥＤ７４を点灯させることができる。
【００２６】
また、本実施形態の動作制御回路１では、抵抗７７〜８０により、コンデンサ８４〜８７へ電流が流れすぎないようにすることができる。
なお、上記実施形態の動作制御回路１では、ＤＣ／ＡＣインバータ２０においてＬＥＤ７４を点灯させる構成であるが、ＤＣ／ＤＣコンバータにおいてＬＥＤ７４を点灯させるようにしてもよい。例えば、上記電圧変換回路２２から出力される直流電圧を外部へ出力するＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、その電圧変換回路２２から出力される直流電圧をコンパレータ４のプラス入力端子に入力するように構成してもよい。
【００２７】
また、上記実施形態の動作制御回路１では、整流回路７５から出力される電圧を出力回路７６を介して比較回路２に出力する構成であるが、整流回路７５から出力される電圧を出力回路７６を介さずに直接比較回路２に出力するように構成してもよい。このように構成する場合は、整流回路７５から出力されるハイレベルの電圧をコンパレータ４のプラス入力端子に出力する。
【００２８】
また、上記実施形態の動作制御回路１では、オペアンプ９２から出力される電圧を抵抗９４、９５により分圧してコンパレータ４のプラス入力端子に出力する構成であるが、オペアンプ９２から出力される電圧を直接コンパレータ４のプラス入力端子に出力するように構成してもよい。
【００２９】
また、上記実施形態において、抵抗７７、７８の２つの抵抗及び抵抗７９、８０の２つの抵抗をそれぞれ１つの抵抗で構成してもよい。
また、上記実施形態において、コンデンサ８４、８５の２つのコンデンサ及びコンデンサ８６、８７の２つのコンデンサをそれぞれ１つのコンデンサで構成してもよい。
【００３０】
また、上記実施形態において、液晶ディスプレイなどの表示装置を、上記検出回路としてＬＥＤ７４の代わりに備えるように構成してもよい。
また、上記実施形態の電圧変換回路２２は、降圧回路として構成してもよい。
【００３１】
以下、図１に示す動作制御回路１を構成する各素子の互いの接続関係について説明する。なお、以下、ＬＥＤ７４や電圧変換回路２２の入力段に接続されているグランドをグランドＡ（電圧変換回路２２に入力される直流電圧の負側と同電位）とし、電圧変換回路２２の出力段や直流／交流変換回路２３の出力段や二次側ＩＣ２８に接続されているグランドをグランドＢとする。
【００３２】
まず、抵抗７７、７８、コンデンサ８４、８５がそれぞれ直列接続され、抵抗７７が直流／交流変換回路２３の一方の出力端子に接続されている。また、抵抗７９、８０、コンデンサ８６、８７がそれぞれ直列接続され、抵抗７９が直流／交流変換回路２３の他方の出力端子に接続されている。コンデンサ８５は、ダイオード８９のアノード端子及びダイオード９１のカソード端子に接続されている。コンデンサ８７は、ダイオード８８のアノード端子及びダイオード９０のカソード端子に接続されている。ダイオード８９のカソード端子は、ダイオード８８のカソード端子及び抵抗９８の一方端に接続されている。ダイオード９０のアノード端子は、ダイオード９１のアノード端子及び抵抗９９に接続されている。
【００３３】
次に、上記出力回路７６において、抵抗９８の他方端は、抵抗８３の一方端に接続されている。抵抗８３の他方端は、グランドＡに接続されている。オペアンプ９２のプラス入力端子は、抵抗９８と抵抗８３との接続点に接続され、オペアンプ９２のマイナス入力端子は、抵抗９９と抵抗９３との接続点に接続されている。また、抵抗９３は、ダイオード９６のカソード端子及び抵抗９４の一方端に接続されている。抵抗９４の他方端は、抵抗９５の一方端及びコンデンサ９７の一方端に接続されている。抵抗９５の他方端及びコンデンサ９７の他方端は、それぞれ、グランドＡに接続されている。また、オペアンプ９２の出力端子は、ダイオード９６のアノード端子に接続されている。
【００３４】
次に、上記比較回路２において、コンパレータ４のプラス入力端子は、抵抗９４と抵抗９５の接続点に接続され、コンパレータ４のマイナス入力端子は、抵抗５と抵抗６の接続点に接続されている。抵抗５、６は、互いに直列接続され、抵抗５は基準電圧Ｖｒｅｆが印加され、抵抗６はグランドＡが接続されている。コンデンサ７の一方端は、抵抗５と抵抗６の接続点に接続され、コンデンサ７の他方端は、グランドＡに接続されている。
【００３５】
また、ダイオード３のカソード端子は、コンパレータ４の出力端子に接続され、ダイオード３のアノード端子は、ｎｐｎバイポーラトランジスタ７１のベース端子と抵抗６８との接続点に接続されている。抵抗６８は、電圧Ｖ２が印加される。ｎｐｎバイポーラトランジスタ７１のコレクタ端子は、所定電圧が印加され、ｎｐｎバイポーラトランジスタ７１のエミッタ端子は、ダイオード７２のアノード端子及び抵抗７０の一方端に接続されている。ダイオード７２のカソード端子は上記電源電圧が印加される。抵抗７０の他方端は、ダイオード７３のカソード端子及びＬＥＤ７４のアノード端子に接続されている。ダイオード７３のアノード端子及びＬＥＤ７４のカソード端子は、それぞれ、グランドＡに接続されている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態の動作制御回路を示す図である。
【図２】既存の動作制御回路を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  動作制御回路
２  比較回路
２０  ＤＣ／ＡＣインバータ
２２  電圧変換回路
２３  直流／交流変換回路
２６  ＤＣ／ＤＣ制御部
２７  一次側ＩＣ
２８  二次側ＩＣ
６３  動作制御回路
６６  フォトカプラ
７４  ＬＥＤ
７５  整流回路
７６  出力回路
【図１】
2008193848.tif 000003
【図２】
2008193848.tif 000004