(57)【要約】【課題】ＡＣ電源電圧を整流して低電圧の直流出力を得る場合、ＡＣ電圧範囲が広い場合でも、効率良く安定した出力直流電圧を得ることができる電源回路を提供する。【解決手段】一次巻線が商用交流電源に接続され、二次巻線に降圧された交流電圧を発生する電源トランスと、入力端が前記二次巻線間の一端と他端間に接続されたブリッジ型整流回路と、前記整流回路の出力端間に直列に接続された第１，第２のコンデンサと、この第１と第２のコンデンサの接続点と前記トランスの他端間に接続されたスイッチと、入力された交流電圧レベルが所定の電圧範囲にある場合は、前記スイッチをオフにし、前記交流電圧が前記所定の電圧範囲以下にある場合は、前記スイッチをオンにする制御回路とを備え、前記スイッチのオンオフによってブリッジ整流又は倍電圧整流で動作させる。【選択図】　　図１
2004064813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次巻線が商用交流電源に接続され、二次巻線に降圧された交流電圧を発生する電源トランスと、
第１，第２の入力端及び第１，第２の出力端を有し、第１の入力端が前記二次巻線の一端に接続され、第２の入力端が前記二次巻線の他端に接続され、前記第１，第２の入力端に入力された交流電圧を整流するブリッジ型整流回路と、
前記整流回路の第１，第２の出力端間に直列に接続された第１，第２のコンデンサと、
前記第１と第２のコンデンサの接続点と前記整流回路の第２の入力端間に接続されたスイッチと、
前記入力された交流電圧レベルに応じて前記スイッチを制御し、交流電圧が所定の電圧範囲にある場合は、前記スイッチをオフにし、前記交流電圧が前記所定の電圧範囲以下にある場合は、前記スイッチをオンにする制御回路と、
前記第１，第２のコンデンサによって平滑された直流電圧を得る直流出力端とを具備したことを特徴とする電源回路。
【請求項２】
前記制御回路は、前記直流電圧が第１の入力電圧として供給され、前記直流電圧に近い基準電圧が第２の入力電圧として供給される比較回路を有し、この比較回路の出力によって前記スイッチをオンオフ制御することを特徴とする請求項１記載の電源回路。
【請求項３】
前記スイッチは、双方向スイッチにて成ることを特徴とする請求項１記載の電源回路。
【請求項４】
一次巻線が商用交流電源に接続され、二次巻線に降圧された交流電圧を発生する電源トランスと、
前記電源トランスの二次巻線に得られる交流電圧を整流するブリッジ型整流回路と、
前記整流回路の出力端に接続された平滑コンデンサと、
前記整流回路の出力端から前記平滑コンデンサへの電流経路に設けられたスイッチと、
前記整流回路の出力端の電圧レベルを検出し、この出力端の電圧が所定の電圧範囲にある場合に前記スイッチをオンとし、所定の電圧範囲を越える場合はオフとする制御回路とを具備し、
前記平滑コンデンサによって平滑された直流電圧を得るようにしたことを特徴とする電源回路。
【請求項５】
前記制御回路は、前記整流回路の出力端の電圧が第１の入力電圧として供給され、前記直流電圧に近い基準電圧が第２の入力電圧として供給される比較回路を有し、この比較回路の出力によって前記スイッチをオンオフ制御することを特徴とする請求項４記載の電源回路。
【請求項６】
一次巻線が商用交流電源に接続され、二次巻線に降圧された交流電圧を発生する電源トランスと、
第１，第２の入力端及び第１，第２の出力端を有し、第１の入力端が前記二次巻線の一端に接続され、第２の入力端が前記二次巻線の他端に接続され、前記第１，第２の入力端に入力された交流電圧を整流するブリッジ型整流回路と、
前記整流回路の第１，第２の出力端間に直列に接続された第１，第２のコンデンサと、
前記第１と第２のコンデンサの接続点と前記整流回路の第２の入力端間に接続された第１のスイッチと、
前記入力された交流電圧レベルに応じて前記第１のスイッチを制御し、前記交流電圧が所定の電圧範囲にある場合は、前記第１のスイッチをオフにし、前記交流電圧が前記所定の電圧範囲以下にある場合は、前記スイッチをオンにする第１の制御回路と、
前記第１，第２のコンデンサによって平滑された直流電圧を得る直流出力端と、
前記整流回路の第１の出力端と前記直流出力端との間に第２のスイッチを設けるとともに、前記整流回路の第１の出力端の電圧レベルが所定のレベルを越える期間に前記第２のスイッチをオフにする第２の制御回路とを具備したことを特徴とする電源回路。
【請求項７】
前記第２の制御回路は、前記整流回路の第１の出力端の電圧が第１の入力電圧として供給され、前記所定レベルの電圧が第２の入力電圧として供給される比較回路を有し、この比較回路の出力によって前記第２のスイッチをオンオフ制御することを特徴とする請求項６記載の電源回路。
【請求項８】
一次巻線が商用交流電源に接続され、二次巻線に降圧された交流電圧を発生する電源トランスと、
前記電源トランスの二次巻線に得られる交流電圧を整流するブリッジ型整流回路と、
前記整流回路の出力端に接続された平滑コンデンサと、
前記整流回路の出力端から前記平滑コンデンサへの電流経路に設けられたスイッチと、
前記整流回路の出力端の電圧レベルを検出し、この出力端の電圧が所定の電圧範囲にある場合に前記スイッチをオンとし、所定の電圧範囲を越える場合はオフとするための制御信号を生成する制御回路と
前記交流電圧のゼロクロスポイントを検出する検出回路と、
前記制御信号を前記検出されたゼロクロスポイントを基準にして出力し、前記スイッチに供給するタイミング回路とを具備し、
前記平滑コンデンサによって平滑された直流電圧を得るようにしたことを特徴とする電源回路。
【請求項９】
前記制御回路は、前記前記第１の出力端の電圧が第１の入力電圧として供給され、前記直流電圧に近い基準電圧が第２の入力電圧として供給される比較回路にて成り、
前記タイミング回路は、前記比較回路の出力を前記ゼロクロスポイントの検出に応答して出力するフリップフロップ回路にて成ることを特徴とする請求項８記載の電源回路。
【請求項１０】
一次巻線が商用交流電源に接続され、二次巻線に降圧された交流電圧を発生する電源トランスと、
第１，第２の入力端及び第１，第２の出力端を有し、第１の入力端が前記二次巻線の一端に接続され、第２の入力端が前記二次巻線の他端に接続され、前記第１，第２の入力端に入力された交流電圧を整流するブリッジ型整流回路と、
前記整流回路の第１，第２の出力端間に直列に接続された第１，第２のコンデンサと、
前記第１と第２のコンデンサの接続点と前記整流回路の第２の入力端間に接続された第１のスイッチと、
前記入力された交流電圧レベルに応じて前記第１のスイッチを制御し、交流電圧が所定の電圧範囲にある場合は、前記第１のスイッチをオフにし、前記交流電圧が前記所定の電圧範囲以下にある場合は、前記第１のスイッチをオンにする第１の制御回路と、
前記第１，第２のコンデンサによって平滑された直流電圧を得る直流出力端と、
前記整流回路の第１の出力端と前記直流出力端との間に設けられた第２のスイッチと、
前記整流回路の第１の出力端の電圧レベルを検出し、この第１の出力端の電圧が所定の電圧範囲にある場合に前記第２のスイッチをオンとし、所定の電圧範囲を越える場合はオフとするための制御信号を生成する第２の制御回路と、
前記交流電圧のゼロクロスポイントを検出する検出回路と、
前記第２の制御回路からの制御信号を前記検出されたゼロクロスポイントを基準にして出力し、前記第２のスイッチに供給するタイミング回路とを具備したことを特徴とする電源回路。
【請求項１１】
前記ブリッジ型整流回路は、第１，第２の入力端及び第１，第２の出力端を有し、第１の入力端が前記二次巻線の一端に接続され、第２の入力端が前記二次巻線の他端に接続されたダイオードブリッジでなることを特徴とする請求項１，４，６，８又は１０記載の電源回路。
【請求項１２】
前記ブリッジ型整流回路は、第１，第２の入力端及び第１，第２の出力端を有し、第１の入力端が前記二次巻線の一端に接続され、第２の入力端が前記二次巻線の他端に接続された、スイッチ素子で構成されたブリッジ回路と、前記入力された交流電圧の極性に応じて前記各スイッチ素子のオンオフ状態を制御し、前記第１，第２のコンデンサを充電するように制御するスイッチ制御回路とからなることを特徴とする請求項１，４，６，８又は１０記載の電源回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョン受像機、ＶＴＲ、ラジオカセット等の電気機器における電源回路に関し，幅広い商用交流電源電圧範囲に対応した効率の良い省エネルギー型の電源回路であって特に待機用電源回路に適した回路である。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気機器、例えばテレビジョン受像機では、主電源回路と待機用電源回路を備え、主電源回路では、主電源スイッチがオンのときには商用交流電源（ＡＣ電源）からの電圧を整流して所定の動作電圧を発生し、映像回路や音声回路等を動作させ、通常の動作を行うようにしている。
【０００３】
また、待機モード時は、前記主電源スイッチをオフにして、主要負荷（前記
映像回路や音声回路等）を非動作状態にする一方、待機用電源回路から低電圧（例えば５Ｖ）の電源電圧を発生し、この低電圧をリモコン受光回路やマイコン
（マイクロコンピュータ）等に供給し、必要最小限の回路のみを動作させて消費電力を低減するようにしている。そして上記待機モード時において、リモコンから電源オンの指示があった場合、マイコンはその指示に基いて前記主電源スイッチをオンさせ、テレビジョン受像機を再び動作させるようにしている。
【０００４】
ところで、世界各地（例えばアジア地域）においては、各種の商用電源電圧が使用されており、例えばＡＣ１００Ｖや、ＡＣ２２０Ｖ等が使用されている。この場合、待機用電源電圧を得るため一般的にはスイッチング電源回路が用いられているが、スイッチングノイズが発生するという問題点がある。
【０００５】
一方、スイッチングノイズの出ない電源トランス方式の電源回路では、ＡＣ電源にトランスを接続し、トランスの２次側電圧をダイオードブリッジによる整流回路によって整流するようにしているが、例えば待機用電源回路をＡＣ２２０Ｖ用に設計した場合、ＡＣ１５０Ｖ〜ＡＣ２５０Ｖの範囲においては、整流出力６Ｖ以上の電圧値を得ることができるが、ＡＣ１００Ｖ前後においては、整流出力が低くなり過ぎ（４Ｖ以下）、使用できないということがあった。このため、ＡＣ１００Ｖに対してはそれに合った待機用電源回路を設計する必要があり、結局ＡＣ１００Ｖ用とＡＣ２２０Ｖ用の待機用電源回路を必要としていた。
【０００６】
あるいは、ＡＣ１００Ｖで整流出力６Ｖを得るように設計した回路では、ＡＣ２２０Ｖのときは整流出力１３Ｖとなり、整流出力電圧が必要以上に高くなり電力ロスが増加し、効率の悪い電源回路となっていた。したがって、ＡＣ１００ＶでもＡＣ２２０Ｖでも効率の良い電源回路が待望されていた。
【０００７】
また、電源回路の一例として、例えば特開平６−５４５３７号公報には、ＡＣ電源整流用のダイオードブリッジ回路をブリッジ整流と倍電圧整流に切り換えて使用し、ＡＣ電源電圧が低い場合は倍電圧整流し、ＡＣ電源電圧が高い場合はブリッジ整流して、ＡＣ電源が１００Ｖのときでも十分な出力直流電圧を得る回路が示されている。
【０００８】
しかしながら、この先行技術に記載された回路は、大電流、大電圧を扱うため低電圧用の電源回路として使用するには適しておらず、待機用電源回路として更なる改善が必要である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように従来の待機用電源回路では、広範囲なＡＣ電源電圧に対応するように設計すると、電力ロスが増加し効率の悪い電源回路となり、待機用電源回路として効率の良い回路が待望されていた。
【００１０】
本発明は、種々のＡＣ電源に対応して効率の良い電源回路を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、一次巻線が商用交流電源に接続され、二次巻線に降圧された交流電圧を発生する電源トランスと；第１，第２の入力端及び第１，第２の出力端を有し、第１の入力端が前記二次巻線の一端に接続され、第２の入力端が前記二次巻線の他端に接続され、前記第１，第２の入力端に入力された交流電圧を整流するブリッジ型整流回路と；前記整流回路の第１，第２の出力端間に直列に接続された第１，第２のコンデンサと；前記第１と第２のコンデンサの接続点と前記整流回路の第２の入力端間に接続されたスイッチと；前記入力された交流電圧レベルに応じて前記スイッチを制御し、交流電圧が所定の電圧範囲にある場合は、前記スイッチをオフにし、前記交流電圧が前記所定の電圧範囲以下にある場合は、前記スイッチをオンにする制御回路と；前記第１，第２のコンデンサによって平滑された直流電圧を得る直流出力端とを具備したことを特徴とする電源回路である。
【００１２】
請求項１の発明によれば、電源トランスからの交流電圧が高い場合はブリッジ整流を行い、交流電圧が低い場合は倍電圧整流を行うため、ＡＣ電源の電圧が変わっても安定した直流電源電圧を得ることができる。
【００１３】
また請求項４記載の発明は、一次巻線が商用交流電源に接続され、二次巻線に降圧された交流電圧を発生する電源トランスと；前記電源トランスの二次巻線に得られる交流電圧を整流するブリッジ型整流回路と；前記整流回路の出力端に接続された平滑コンデンサと；前記整流回路の出力端から前記平滑コンデンサへの電流経路に設けられたスイッチと；前記整流回路の出力端の電圧レベルを検出し、この出力端の電圧が所定の電圧範囲にある場合に前記スイッチをオンとし、所定の電圧範囲を越える場合はオフとする制御回路とを具備し、前記平滑コンデンサによって平滑された直流電圧を得るようにしたことを特徴とする電源回路である。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、ＡＣ電圧に応じて前記スイッチのオンオフタイミングを切り換えることにより、ＡＣ電源電圧が変わっても出力直流電圧を安定化することができる。
【００１５】
さらに請求項８記載の発明は、一次巻線が商用交流電源に接続され、二次巻線に降圧された交流電圧を発生する電源トランスと；前記電源トランスの二次巻線に得られる交流電圧を整流するブリッジ型整流回路と；前記整流回路の出力端に接続された平滑コンデンサと；前記整流回路の出力端から前記平滑コンデンサへの電流経路に設けられたスイッチと；前記整流回路の出力端の電圧レベルを検出し、この出力端の電圧が所定の電圧範囲にある場合に前記スイッチをオンとし、所定の電圧範囲を越える場合はオフとするための制御信号を生成する制御回路と；前記交流電圧のゼロクロスポイントを検出する検出回路と；前記制御信号を前記検出されたゼロクロスポイントを基準にして出力し、前記スイッチに供給するタイミング回路とを具備し、前記平滑コンデンサによって平滑された直流電圧を得るようにしたことを特徴とする電源回路である。
【００１６】
請求項８記載の発明によれば、ゼロクロスポイントを基準にして前記スイッチのオンオフタイミングを切り換えることにより、ＡＣ電源電圧が変わっても出力直流電圧を安定化することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の電源回路の一実施形態を示す回路図であり、テレビジョン受像機に適用した例を示すものである。
【００１８】
図１において、１は商用交流電源（ＡＣ電源）に接続するための電源プラグであり、このプラグ１はラインフィルタ２を介して整流回路３に接続されている。前記整流回路３の一方の入力端とラインフィルタ２間には、主電源スイッチ４が設けられており、このスイッチ４をオンすることによって、受像機は動作可能になる。
【００１９】
また、前記ラインフィルタ２の出力側には、待機用の電源回路５が接続され、その待機用電源回路５から例えば５Ｖ程度の低電圧＋Ｂ１を得るようにしている。この待機電源回路５からの電圧＋Ｂ１は、マイコン６及びリモコン受光回路７に供給され、主電源スイッチ４がオフであってもこれらマイコン６やリモコン受光回路７に動作電圧が供給されるようにしている。
【００２０】
前記主電源スイッチ４がオフの状態を一般的には待機モード又はスタンバイモードと言い、リモコン８からの送信信号をいつでも受光し、かつ処理できるようにしている。尚、前記整流回路３の出力電圧は、主電源回路９に供給され、この主電源回路９から負荷回路（映像回路、音声回路等）へ所定の動作電圧を供給するようにしている。
【００２１】
本発明では前記待機用電源回路５に特徴を有し、この電源回路５は、一次巻線Ｎ１が電源プラグ１側に接続された電源トランス１１と、このトランス１１の二次巻線Ｎ２の一端と他端間に接続されたブリッジ整流回路１２と、この整流回路１２からの整流出力を平滑する平滑コンデンサＣ１とＣ２の直列回路と、前記コンデンサＣ１とＣ２の接続点と前記二次巻線Ｎ２の他端間に接続されたスイッチＳ１と、前記コンデンサＣ１，Ｃ２により平滑された直流電圧を安定化して出力するレギュレータ回路１３と、前記スイッチＳ１をオンオフ制御する制御回路１４とから構成されている。
【００２２】
なお、図１ではラインフィルタ２と整流回路５との間に手動電源スイッチ１０を設け、この電源スイッチ１０をオフすることにより、受像機すべての動作を停止することができるようにしている。
【００２３】
また、前記整流回路１２は４つのダイオードＤ１〜Ｄ４を有し、前記制御回路１４は、例えばコンパレータＡ１と基準電圧源Ｖ１とを有し、コンパレータＡ１の非反転入力端（−）を平滑出力端ＶＤＣに接続し、反転入力端（＋）を基準電圧源Ｖ１に接続し、コンパレータＡ１の出力によって前記スイッチＳ１のオンオフ状態を制御するようにしている。
【００２４】
次にこのような待機用電源回路５の動作を図２、図３を参照して説明する。先ず、ＡＣ電源が２２０Ｖの場合について説明する。この場合、トランス１１により、ＡＣ電圧は１／１０程度に降圧されてダイオードブリッジ１２に供給される。
【００２５】
また、図２（ａ）のようにスイッチＳ１はオフしており、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２は直列に接続される。この結果、ＡＣ電源電圧に正の半波が入力されると、太線のようにダイオードＤ１から平滑コンデンサＣ１，Ｃ２、ダイオードＤ２を介して電流が流れ、ＡＣ電源電圧に負の半波が入力されると、図２（ｂ）のようにダイオードＤ３から平滑コンデンサＣ１，Ｃ２、ダイオードＤ４を介して電流が流れ、それぞれの電流によって平滑コンデンサＣ１，Ｃ２が充電される。
【００２６】
これにより、平滑出力端ＶＤＣにはブリッジ整流された電圧が得られる。図３（ａ）はこの様子を示しており、トランス１１の二次巻線Ｎ２に生じる交流電圧をＡＣ１として示し、平滑出力電圧をＤＣ１（約６Ｖ）として示している。
【００２７】
次に、ＡＣ電源が１００Ｖの場合について説明する。この場合、図２（ｃ）のようにスイッチＳ１はオンとなり、平滑コンデンサＣ１とＣ２の接続点は、ダイオードＤ２とＤ３の接続点に接続される。この結果、ＡＣ電源電圧に正の半波が入力されると、太線のようにダイオードＤ１から平滑コンデンサＣ１、スイッチＳ１を介して電流が流れ、平滑コンデンサＣ１を充電する。ＡＣ電源電圧に負の半波が入力されると、図２（ｄ）のようにスイッチＳ１から平滑コンデンサＣ２、ダイオードＤ４を介して電流が流れ、平滑コンデンサＣ２が充電される。
【００２８】
これにより、平滑出力端ＶＤＣには倍電圧整流された電圧が得られる。図３（ｂ）はこの様子を示しており、スイッチＳ１がオン（ＡＣ１００Ｖ）のときのトランス１１の二次巻線Ｎ２に生じる交流電圧をＡＣ２として示し、平滑出力電圧をＤＣ２（約６Ｖ）として示している。つまり、ＡＣ２２０ＶであってもＡＣ１００Ｖであっても平滑出力端ＶＤＣの電圧はほぼ同じであり、後段のレギュレータ回路１３からはいずれの場合も安定した電圧＋Ｂを得ることができる。
【００２９】
尚、前記スイッチＳ１は、コンパレータＡ１の出力によってオンオフ制御される。基準電圧Ｖ１の値を５Ｖ程度に設定すると、例えばスイッチＳ１がオフの状態でＡＣ２２０Ｖが入力されると、ブリッジ整流後の平滑出力電圧は６Ｖよりも高くなるため、コンパレータＡ１の出力は低くなり、スイッチＳ１はオフを維持する。またスイッチＳ１がオフの状態でＡＣ１００Ｖが入力されたとすると、ブリッジ整流後の平滑出力電圧は６Ｖよりも低くなるため、コンパレータＡ１の出力は高くなり、スイッチＳ１はオンに切り換わる。
【００３０】
尚、スイッチＳ１の誤動作を防ぐために、コンパレータＡ１の出力端にラッチ回路を設け、このラッチ回路によってＡＣ電源が外されるまでスイッチＳ１の状態を保持させるようにしても良い。あるいはコンパレータＡ１の出力端にヒステリシス回路を設け、ＡＣ２２０Ｖが入力されたときはブリッジ整流後の平滑出力電圧が例えば１２Ｖを越えた時点でスイッチＳ１をオフとし、ＡＣ１００Ｖが入力されたときはブリッジ整流後の平滑出力電圧が例えば６Ｖ以下に下がった時点でスイッチＳ１をオンとなるように制御しても良い。
【００３１】
図４は、本発明の動作特性を示すもので、横軸にＡＣ入力電圧（Ｖ）をとり、縦軸に出力電圧（Ｖ）をとったもので、Ａはブリッジ整流時の特性を示し、Ｂは倍電圧整流時の特性を示している。
【００３２】
この図の特性Ａから分かるように、ブリッジ整流だけではＡＣ電源の電圧が１２５Ｖ程度になると出力電圧は最早使用できないほど低下するが、ＡＣ電源が低い状態になると特性Ｂに切り換わり、ＡＣ１００Ｖでも出力電圧は倍電圧整流により、６Ｖ以上をキープすることができる。このように、本発明の第１の実施形態では、ＡＣ電圧が１００Ｖでも２２０Ｖでも安定した待機電源電圧を得ることができる。尚、図４において点線で示す特性は、上述したヒステリシス回路を設けた場合の特性である。つまり出力電圧が１２Ｖを越えると特性Ａに切換わり、出力電圧が６Ｖ以下で特性Ｂに切換わる例を示している。
【００３３】
図５は、スイッチＳ１の具体例を示したものである。スイッチＳ１は、そのオン時に図２で説明したように双方向に電流が流れるため、双方向スイッチである必要がある。図５では互いに逆向きに直列接続したダイオードＤ１１，Ｄ１２及びダイオードＤ１３，Ｄ１４から成るダイオードブリッジと、ダイオードＤ１１，Ｄ１２の接続点とダイオードＤ１３，Ｄ１４の接続点間に接続した耐圧ＦＥＴＱ１とから成る例を示している。
【００３４】
この例では、コンパレータＡ１の出力によってＦＥＴＱ１をオンオフさせ、ＦＥＴＱ１のオン時には、ダイオードＤ１２→ＦＥＴＱ１→ダイオードＤ１３を介して一方の方向に電量が流れ、またダイオードＤ１１→ＦＥＴＱ１→ダイオードＤ１４を介して他の方向に電量が流れる。またＦＥＴＱ１がオフ時には電流は流れない。
【００３５】
次に本発明の電源回路の第２の実施形態について図６を参照して説明する。尚、図６においては、ラインフィルタ２やスイッチ１０は省略している。
【００３６】
図６の回路は、ダイオードブリッジ１２の出力端と平滑コンデンサＣ０との間に第２のスイッチＳ２を設け、このスイッチＳ２をコンパレータＡ２による第２の制御回路１５によりオンオフするようにしたものである。
【００３７】
この第２の制御回路１５は、コンパレータＡ２と基準電圧源Ｖ２とを有し、例えはコンパレータＡ２の反転入力端（−）をダイオードブリッジ１２の出力端に接続し、非反転入力端（＋）を基準電圧源Ｖ２に接続し、コンパレータＡ２の出力によって前記スイッチＳ２のオンオフ状態を制御するようにしている。
【００３８】
即ち、この図６の回路は、ＡＣ入力電圧が高くなり、ダイオードブリッジ１２による整流電圧が所定値レベル（前記基準電圧源Ｖ２で設定される電圧）を越える期間だけスイッチＳ２をオフして、平滑コンデンサＣ０への充電量をコントロールし、レギュレータ回路１３の入力電圧（ＶＤＣ）を所定範囲内に抑える。またスイッチＳ２のオフ期間は、トランス１１の出力がオープンであり、トランス１１の入力電力が低減する。
【００３９】
次に図６の回路の動作を図７を参照して説明する。図７ではＡＣ電源が２４０Ｖの場合と１８０Ｖの場合について説明する。先ず、図７（ａ）はＡＣ電源が２４０Ｖの場合であり、ＡＣ１はトランス１１の二次巻線Ｎ２に生じるＡＣ電圧波形を示し、ＳＷ１はスイッチＳ２のオンオフ信号の波形を示している。また、コンパレータＡ２の基準電圧源Ｖ２の電圧を６Ｖとした場合を示し、平滑コンデンサＣ０によって平滑された出力電圧をＶｄ１で示している。
【００４０】
これら信号波形から分かるように、スイッチＳ２は、ダイオードブリッジ１２の出力端電圧Ｄｂ１が６Ｖ以下にあるときはオンし、６Ｖを越えるときはオフするようになっている。したがって出力電圧をＶｄ１は、６Ｖ付近に安定化している。
【００４１】
一方、ＡＣ電源が１８０Ｖの場合、図７（ｂ）に示すように、トランス１１の二次巻線Ｎ２に生じるＡＣ電圧波形ＡＣ２は、ＡＣ２２０Ｖ時に比べて低くなる。またこのときのスイッチＳ２のオンオフ信号波形ＳＷ２は、ＡＣ２４０Ｖ時に比べてオン期間が長くなる。したがって、平滑コンデンサＣ０によって平滑された出力電圧Ｖｄ２は、６Ｖ付近に安定化する。
【００４２】
このように、図６の回路によれば、ＡＣ電圧（ＡＣ１，ＡＣ２）に応じてスイッチＳ２のオンオフタイミングを切り換えることにより、出力電圧Ｖｄ１，Ｖｄ２を安定化することができる。尚、スイッチＳ２としてはＦＥＴを用いることができる。
【００４３】
図８は、その動作特性を示すもので、横軸にＡＣ入力電圧（Ｖ）をとり、縦軸に出力電圧（Ｖ）をとったもので、Ａはブリッジ整流時の特性を示し、Ｂは倍電圧整流時の特性を示している。図６の回路によれば、図８に示すように、スイッチＳ２がない場合の特性（点線）に対し、実線に示すようにＡＣ電源電圧が高くなった場合でも出力電圧は、所定値（例えば６Ｖ）以内に保つことができる。
【００４４】
尚、図６の回路において、平滑コンデンサＣ０を図１に示すようにＣ１，Ｃ２の直列回路に代え、かつ図１に示すようなスイッチＳ１と制御回路１４を追加した構成にすることもできる。
【００４５】
次に本発明の電源回路の第３の実施形態について図９を参照して説明する。この図９の回路は、図６の回路をさらに改良したもので、前記スイッチＳ２のオン開始タイミングをＡＣ電圧のゼロクロスポイントに一致させるようにしたものである。
【００４６】
即ち、この電源回路は、電源トランス１１、ダイオードブリッジ１２、平滑コンデンサＣ０、スイッチＳ２、レギュレータ回路１３、制御回路１５を有し、さらにゼロクロス検出回路１６とフリップフロップ回路１７を備えている。
【００４７】
ゼロクロス検出回路１６はトランス１１の二次巻線Ｎ２に生じるＡＣ電圧がＡＣゼロになるポイントを検出するもので、ゼロクロスポイントを検出したときに所定のパルスを発生し、フリップフロップ回路１７をリセットする。またフリップフロップ回路１７には、コンパレータＡ２の出力が供給されており、ＡＣ電圧がゼロクロスポイントを通過した後にコンパレータＡ２の出力がスイッチＳ２に供給され、スイッチＳ２のオンオフを制御するようにしている。
【００４８】
次に図９の回路の動作を図１０を参照して説明する。先ずＡＣ電源が２４０Ｖの場合を、図１０（ａ）を参照して説明すると、ＡＣ１はトランス１１の二次巻線からのＡＣ電圧波形を示し、ＡＣゼロと交差する位置をゼロクロスポイントｚｐで示している。また、スイッチＳ２のオンオフ信号をＳＷ１で示しているが、この信号ＳＷ１は、フリップフロップ回路１７により、ゼロクロスポイントｚｐを通過した時点で立ち上がり、スイッチＳ２に供給される。このときの平滑コンデンサＣ０によって平滑された出力電圧をＶｄ１で示しており、６Ｖ付近で安定している。
【００４９】
一方、ＡＣ電源が１８０Ｖの場合、図１０（ｂ）に示すように、トランス１１の二次巻線Ｎ２からのＡＣ電圧波形ＡＣ２は、ＡＣ２４０Ｖ時に比べて低くなる。また、スイッチＳ２のオンオフ信号をＳＷ２で示しているが、この波形ＳＷ２は、ゼロクロスポイントｚｐを通過した時点で立ち上がるが、ＡＣ２４０Ｖ時に比べてオン期間が長くなる。したがって、平滑コンデンサＣ０によって平滑された出力電圧Ｖｄ２は、６Ｖ付近に安定化する。
【００５０】
このように、図９の回路によれば、ＡＣ電圧に応じてスイッチＳ２のオンオフタイミングを切り換えるとともに、ゼロクロスポイントｚｐにおいてスイッチＳ２がオンするため、スイッチＳ２のターンオン時のスイッチングロスを低減することができる。
【００５１】
尚、図９の回路においても、平滑コンデンサＣ０を図１に示すようにＣ１，Ｃ２の直列回路に代え、かつ図１に示すようなスイッチＳ１と制御回路１４を追加した構成にすることもできる。
【００５２】
次に本発明の第４の実施形態について図１１を参照して説明する。図１１の回路は、図１の回路におけるダイオードブリッジ１２に代えて４つのスイッチ素子Ｓ１１〜Ｓ１４にて成るブリッジ回路１２１を設けたもので、これらスイッチＳ１１〜Ｓ１４及びスイッチＳ１、Ｓ２のオンオフをスイッチ制御回路１８によって制御するようにしたものである。
【００５３】
この図１１の回路においては、トランス１１の二次巻線Ｎ２の両端電圧、ブリッジ回路１２１の出力電圧、及びスイッチＳ２の出力電圧をそれぞれ検出する電圧検出回路１９を有し、この電圧検出回路１９の検出結果をスイッチ制御回路１８に伝え、各部の電圧変化をみて前記スイッチＳ１１〜Ｓ１４及びスイッチＳ１、Ｓ２をオンオフするものである。
【００５４】
即ち、スイッチ制御回路１８は、前記スイッチＳ１１〜Ｓ１４を前記電圧検出回路１９の検出結果に応じてオンオフ制御するもので、二次巻線Ｎ２の一端の電圧がブリッジ回路１２１の出力端の電圧よりも大きい場合はスイッチＳ１１、Ｓ１２をオンとし、二次巻線Ｎ２の他端の電圧がブリッジ回路１２１の出力端の電圧よりも大きい場合はスイッチＳ１３、Ｓ１４をオンとするようにしている。また、スイッチ制御回路１８は、図１のコンパレータＡ１含む制御回路１４や図６のコンパレータＡ２を含む制御回路１５と同様の回路を内蔵し、スイッチＳ１とＳ２を制御するようにしている。スイッチＳ１１〜Ｓ１４としてはＦＥＴを使用することができる。
【００５５】
この図１１の回路の動作を図１２を参照して説明する。例えば、ＡＣ電源が２２０Ｖの場合、前述した通りスイッチＳ１はオフとなり、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２は直列に接続される。このとき、図１２（ａ）のように二次巻線Ｎ２にＡＣ電圧の正の半波が得られると、スイッチＳ１１とＳ１２はオンとなり、スイッチＳ１１から平滑コンデンサＣ１，Ｃ２、スイッチＳ１２を介して電流が流れる。またＡＣ電圧の負の半波が得られると、（ｂ）のようにスイッチＳ１３とＳ１４はオンとなり、スイッチＳ１３から平滑コンデンサＣ１，Ｃ２、スイッチＳ１４を介して電流が流れ、それぞれの電流によって平滑コンデンサＣ１，Ｃ２が充電される。これにより、平滑出力端ＶＤＣにはブリッジ整流された電圧が得られる。
【００５６】
一方、ＡＣ電源が１００Ｖの場合、前述した通りスイッチＳ１はオンとなり、平滑コンデンサＣ１とＣ２の接続点は、スイッチＳ１２とスイッチＳ１３の接続点に接続される。このとき、二次巻線Ｎ２にＡＣ電圧の正の半波が得られると、図１２（ｃ）のようにスイッチＳ１１とスイッチＳ１２はオンとなり、スイッチＳ１１から平滑コンデンサＣ１、スイッチＳ１を介して電流が流れ、平滑コンデンサＣ１を充電する。また、二次巻線Ｎ２にＡＣ電圧の負の半波が得られると、図１２（ｄ）のようにスイッチＳ１３とスイッチＳ１４はオンとなり、スイッチＳ１から平滑コンデンサＣ２、スイッチＳ１４を介して電流が流れ、平滑コンデンサＣ２が充電される。これにより、平滑出力端ＶＤＣには倍電圧整流された電圧が得られる。尚、スイッチＳ２の動作は図６、図７と同様である。
【００５７】
したがって、この図１１の回路の特性は図８と同様のものになる。但し、図１１の回路では、ダイオードブリッジ１２に代えてスイッチＳ１１〜Ｓ１４によるブリッジ回路１２１を用いているため、ダイオードの順方向電圧降下分（約０．６Ｖ）のロスがなくなるため、電力効率が改善できる。尚、図１１において、スイッチ制御回路１８と電圧検出回路１９とを含む制御回路２０は、上記実施例に限らず、種々の形態が考えられる。
【００５８】
こうして、本発明では安定した直流出力電圧を得ることができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように本発明のによれば、ＡＣ電源電圧が各種の電圧を呈する場合であっても安定した直流出力電圧を効率良く得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による電源回路を示す回路図。
【図２】図１の回路の動作を説明する回路図。
【図３】図１の回路の動作を説明するための波形図。
【図４】本発明の一実施形態における動作特性を説明するための特性図。
【図５】本発明の一実施形態に使用するスイッチの一例を示す回路図。
【図６】本発明の第２の実施形態の電源回路を示す回路図。
【図７】図６の回路の動作を説明する波形図。
【図８】図６の回路の動作特性を説明するための特性図。
【図９】本発明の第３の実施形態による電源回路を示す回路図。
【図１０】図９の回路の動作を説明する波形図。
【図１１】本発明の実施形態の変形例を示す回路図。
【図１２】図１１の回路の動作を説明する回路図。
【符号の説明】
１…電源プラグ
５…待機用電源回路
１１…電源トランス
１２…ダイオードブリッジ
１２１…ブリッジ型整流回路
１３…レギュレータ
１４，１５…制御回路
１６…ゼロクロス検出回路
１７…フリップフロップ回路
１８…スイッチ制御回路
１９…電圧検出回路
２０…制御回路
Ｓ１，Ｓ２…スイッチ
Ｓ１１〜Ｓ１４…スイッチ素子
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ０…平滑用コンデンサ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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