(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源と、該交流電源の電圧をチャージアップする有極性のチャージアップ用コンデンサと、電圧を平滑化する平滑用コンデンサとで構成される倍電圧整流平滑回路を備えた電源装置であって、
前記チャージアップ用コンデンサの負極側に直列接続され、該チャージアップ用コンデンサを保護する保護回路と、
前記保護回路と並列に接続され、電源投入時にスイッチオフ状態で前記保護回路を有効にしておき所定時期にスイッチオンして前記保護回路をバイパスするスイッチ回路とを備えた
電源装置。
【請求項２】
前記保護回路を、
前記チャージアップ用コンデンサに充電方向と逆方向の電流が流れることを防止する逆流防止回路と、
前記チャージアップ用コンデンサに突入電流が流れることを抑制する突入電流抑制回路とで構成した
請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記チャージアップ用コンデンサと前記平滑用コンデンサと前記保護回路と前記スイッチ回路とで構成され、倍電圧にした直流電圧を第１負荷に供給する第１系統の回路と、電流の流れる方向を一方向にするブリッジ回路と電圧を平滑化する第２系統用の平滑用コンデンサとで構成され、平滑化した直流電圧を第２負荷に供給する第２系統の回路とを備え、
該第２系統の回路内で、前記第１系統の回路と一部共用されて電流が流れる部位に、突入電流が流れることを抑制する第２系統用の突入電流抑制回路を備えた
請求項１または２記載の電源装置。
【請求項４】
第２系統用の突入電流抑制回路と並列に接続され、電源投入時はスイッチオフ状態で前記第２系統用の突入電流抑制回路を有効にしておき所定時期にスイッチオンして前記第２系統用の突入電流抑制回路をバイパスする第２系統用のスイッチ回路を備えた
請求項３記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば交流電圧を直流電圧に変換する倍電圧整流平滑回路および電源装置に関するものであり、特に、パチンコやパチスロなどの遊技機にて広く用いられているＡＣ２４Ｖの交流電圧を変換して所望の直流電圧を得るような倍電圧整流平滑回路を備えた電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、交流電圧から直流電圧に変換する方法の１つとして、スイッチング電源が広く知られている。特に、パチンコやパチスロなどの遊技機では、交流電圧としてＡＣ２４Ｖが入力され、様々な直流電圧に変換するスイッチング電源が広く用いられている。このスイッチング電源が出力する直流電圧は、ＤＣ１２ＶやＤＣ５Ｖが一般的である。
【０００３】
近年、遊技機における液晶や役物の大型化、演出に採用されるＣＰＵの高性能化に伴い、スイッチング電源への要求は、出力電力を増加させる傾向が強く、大きさを小型化させる傾向にある。
【０００４】
ここで、スイッチング電源の出力電力を増加させる手段の１つとして、従来から用いられているＤＣ１２ＶやＤＣ５Ｖの出力電流を増加させて対応することが考えられる。しかし、抵抗の損失は電流の２乗に比例することから、出力電流を増加させることは、コイルや電流検出抵抗などの部品形状が大型になる要因となり、スイッチング電源の小型化を妨げる要因となる。さらに、電源ハーネスの抵抗分によって出力電圧がＤＣ１２ＶやＤＣ５Ｖから低下してしまうことを避けるためには、ハーネス線径をより太く短くする設計が要求され、設計自由度が減少する。
【０００５】
また、スイッチング電源の出力電力を増加させるもう１つの手段として、従来の出力電圧であるＤＣ１２ＶやＤＣ５Ｖではなく、ＤＣ２４Ｖなどの高い電圧にて出力することが考えられる。しかし、前述の通り遊技機の入力電圧はＡＣ２４Ｖであるため、通常の全波整流平滑回路では、バラツキなどの原因により出力する整流平滑電圧がＤＣ２４Ｖ以下となってしまう場合がある。ＤＣ２４Ｖを利用する液晶や役物やＣＰＵとしては、どのような条件下であってもＤＣ２４Ｖ以上の整流平滑電圧の供給を受けることが好ましい。
【０００６】
一方、通常の全波整流平滑よりも高い電圧に整流平滑する方法として、倍電圧整流回路が提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
この倍電圧整流回路は、図１３に示すように、交流電源Ｖ１０１が備えられ、該交流電源Ｖ１０１の一方の端子（図示上方の端子）にオンオフの動作を行う電源スイッチＳ１０１が接続され、該電源スイッチＳ１０１の他方の端子に接続点Ｐ１０１が接続され、その先に、次に説明する第１の直列回路と第２の直列回路とが接続されている。
【０００８】
前記第１の直列回路は、ダイオードＤ１０２とチャージアップ用電解コンデンサＣ１０１とが直列に接続されて構成されている。詳述すると、前記第１の直列回路は、ダイオードＤ１０２のアノードが交流電源Ｖ１０１の他方の端子（図示下方の端子）に接続され、チャージアップ用電解コンデンサＣ１０１の負極が接続点Ｐ１０１に接続され、ダイオードＤ１０２のカソードとチャージアップ用電解コンデンサＣ１０１の正極が接続された第１の直列回路の中間点が接続点Ｐ１０２に接続されて構成されている。
【０００９】
前記第２の直列回路は、ダイオードＤ１０３と平滑用チャージアップ用電解コンデンサＣ１０２とが直列に接続されて構成されている。詳述すると、前記第２の直列回路は、ダイオードＤ１０３のアノードが前記接続点Ｐ１０２に接続され、平滑用チャージアップ用電解コンデンサＣ１０２の負極が前記交流電源Ｖ１０１の他方の端子に接続され、ダイオードＤ１０３のカソードと平滑用チャージアップ用電解コンデンサＣ１０２の正極が接続されて構成されている。  
また、前記平滑用チャージアップ用電解コンデンサＣ１０２に並列に負荷１０１が接続されている。
【００１０】
そして、保護回路としてのダイオードＤ１０１は、アノードが前記チャージアップ用電解コンデンサＣ１０１の負極側（接続点Ｐ１０１）に接続され、カソードが正極側（接続点Ｐ１０２）に接続されており、先行文献の倍電圧整流回路は、この保護回路の接続を特徴としている。
【００１１】
この構成により、先行文献の倍電圧整流回路は、起動時等に電源スイッチＳ１０１がターンオンした際、交流電源Ｖ１０１の図１３中の上側が「＋」、下側が「−」となれば、チャージアップ用電解コンデンサＣ１０１に印加される逆方向の電圧を、ダイオードＤ１０１の順方向電圧降下Ｖｆ以下とすることを可能とし、逆方向の電圧を低減している。
【００１２】
しかし、このような倍電圧整流回路を用いた場合においても、チャージアップ用電解コンデンサＣ１０１にはＶｆの逆方向電圧が印加される。一般に、有極性の電解コンデンサに逆方向の電圧を印加した場合は、その逆方向の電圧が例え１Ｖ程度と小さな電圧であっても、電解コンデンサの寿命が短くなる可能性や、電解コンデンサの容量低下を引き起こす可能性がある。このため、電解コンデンサに対して逆方向に印加される電圧は、低ければ低い方が望ましい。
【００１３】
他方、交流電圧を整流平滑する回路においては、回路の起動時など整流平滑電圧が低い状態で平滑用電解コンデンサに突入電流が流れることを防止する必要がある。この突入電流を防止するものとして、コンデンサ充電回路が提案されている（特許文献２参照）。
【００１４】
このコンデンサ充電回路は、図１４に示すように、前述した倍電圧整流回路に対して、交流電源Ｖ１０１と接続点Ｐ１０１との間に抵抗器Ｒ１０１が接続されている。
【００１５】
この回路では、起動時に交流電源Ｖ１０１の一方の端子（図示上方の端子）に「＋」の電圧が印加され、他方の端子（図示下方の端子）に「−」の電圧が印加された場合（以下これを第１方向とする）、一方の入力端子、抵抗器Ｒ１０１、ダイオードＤ１０１（コンデンサＣ１０１）、ダイオードＤ１０３、平滑用チャージアップ用電解コンデンサＣ１０２、および他方の入力端子にこの順で突入電流が流れる。しかし、回路に抵抗器Ｒ１０１が設けられているため、この抵抗器Ｒ１０１によって突入電流を制限することができる。
【００１６】
また、起動時に交流電源Ｖ１０１の一方の端子（図示上方の端子）に「−」の電圧が印加され、他方の端子（図示下方の端子）に「＋」の電圧が印加された場合（以下これを第２方向とする）、他方の端子、ダイオードＤ１０２、チャージアップ用電解コンデンサＣ１０１、抵抗器Ｒ１０１、および一方の入力端子にこの順で突入電流が流れる。この場合も、回路に抵抗器Ｒ１０１が設けられているため、この抵抗器Ｒ１０１によって突入電流を制限することができる。
【００１７】
このように、従来のコンデンサ充電回路は、突入電流を制限できるものではあったが、次に説明するように信頼性に欠けるものであった。  
すなわち、起動時に前記第１方向に電流が流れると、チャージアップ用電解コンデンサＣ１０１には、ダイオードＤ１０１の順方向電圧降下Ｖｆの逆電圧が印加される可能性があり、このような場合にチャージアップ用電解コンデンサＣ１０１の寿命を短くしてしまうものであった。
【００１８】
【特許文献１】特開平５−２５２７４５号公報
【特許文献２】実公平７−９５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
この発明は、上述の問題に鑑み、チャージアップ用のコンデンサに対して起動時に逆電圧が印加されることを防止して、信頼性の高い倍電圧整流平滑回路を備えた電源装置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】
【００２０】
この発明は、交流電源と、該交流電源の電圧をチャージアップする有極性のチャージアップ用コンデンサと、電圧を平滑化する平滑用コンデンサとで構成される倍電圧整流平滑回路を備えた電源装置であって、前記チャージアップ用コンデンサの負極側に直列接続され、該チャージアップ用コンデンサを保護する保護回路と、前記保護回路と並列に接続され、電源投入時にスイッチオフ状態で前記保護回路を有効にしておき所定時期にスイッチオンして前記保護回路をバイパスするスイッチ回路とを備えた電源装置であることを特徴とする。
【００２１】
この発明の態様として、前記保護回路を、前記チャージアップ用コンデンサに充電方向と逆方向の電流が流れることを防止する逆流防止回路と、前記チャージアップ用コンデンサに突入電流が流れることを抑制する突入電流抑制回路とで構成することができる。
【００２２】
またこの発明の態様として、前記チャージアップ用コンデンサと前記平滑用コンデンサと前記保護回路と前記スイッチ回路とで構成され、倍電圧にした直流電圧を第１負荷に供給する第１系統の回路と、電流の流れる方向を一方向にするブリッジ回路と電圧を平滑化する第２系統用の平滑用コンデンサとで構成され、平滑化した直流電圧を第２負荷に供給する第２系統の回路とを備え、該第２系統の回路内で、前記第１系統の回路と一部共用されて電流が流れる部位に、突入電流が流れることを抑制する第２系統用の突入電流抑制回路を備えることができる。
【００２３】
またこの発明の態様として、第２系統用の突入電流抑制回路と並列に接続され、電源投入時はスイッチオフ状態で前記第２系統用の突入電流抑制回路を有効にしておき所定時期にスイッチオンして前記第２系統用の突入電流抑制回路をバイパスする第２系統用のスイッチ回路を備えることができる。
【発明の効果】
【００２４】
この発明により、チャージアップ用の有極性のコンデンサに対して起動時に逆電圧が印加されることを防止して、信頼性の高い倍電圧整流平滑回路を備えた電源装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。  
【実施例１】
【００２６】
本発明の実施例１について説明する。  
図１は、実施例１におけるスイッチング電源装置１の倍電圧整流平滑回路５の回路構成を示す回路図である。
【００２７】
倍電圧整流平滑回路５は、主に交流電源Ｖａｃと、第１の直列回路（後述）と、第２の直列回路（後述）と、第２の直列回路を有効にするスイッチング素子ＳＷ１と、このスイッチング素子ＳＷ１を駆動する駆動回路１１とで構成されている。
【００２８】
前記第１の直列回路は、交流電源Ｖａｃの他端（図示下端）からダイオードＤ２、チャージアップ用電解コンデンサＣ１、ダイオードＤ１、および抵抗器Ｒ１がこの順で直列に接続され、該抵抗器Ｒ１が交流電源Ｖａｃの一端（図示上端）に接続された回路で構成されている。
【００２９】
ダイオードＤ１は、アノードがチャージアップ用電解コンデンサＣ１の負極に接続され、カソードが抵抗器Ｒ１の一端に接続されている。  
ダイオードＤ２は、アノードが交流電源Ｖａｃの他端に接続され、カソードがチャージアップ用電解コンデンサＣ１の正極に接続されている。
【００３０】
第１の直列回路は、この構成により、交流電源ＶａｃからダイオードＤ２、チャージアップ用電解コンデンサＣ１、ダイオードＤ１、抵抗器Ｒ１の順に電流が流れ、逆方向に電流が流れないことになる。したがって、チャージアップ用電解コンデンサＣ１の充電方向に電流が流れ、逆方向には流れないことになる。
【００３１】
前記第２の直列回路は、交流電源Ｖａｃの一端（図示上端）から抵抗器Ｒ１、スイッチング素子ＳＷ１、チャージアップ用電解コンデンサＣ１、ダイオードＤ３、および平滑用電解コンデンサＣ２がこの順で直列に接続され、該平滑用電解コンデンサＣ２が交流電源Ｖａｃの他端（図示下端）に接続された回路で構成されている。
【００３２】
ダイオードＤ３は、アノードがチャージアップ用電解コンデンサＣ１の正極に接続され、カソードが平滑用電解コンデンサＣ２の正極に接続されている。  
スイッチング素子ＳＷ１は、例えばトライアックのようなスイッチング素子で構成されており、オン状態の場合に双方向に電流を流すことが可能で、オフ状態の場合にはどちらの方向にもほぼ電流を流さない構成となっている。このスイッチング素子ＳＷ１は、一端がチャージアップ用電解コンデンサＣ１の負極に接続され、他端が抵抗器Ｒ１に接続されて、前記第１の直列回路のダイオードＤ１と並列に接続されている。従ってスイッチング素子ＳＷ１は、スイッチがオン状態の場合にダイオードＤ１をバイパス（短絡）して双方向に電流が流れるように構成されている。
【００３３】
前記駆動回路１１は、ダイオードＤ１１、抵抗器Ｒ１１、抵抗器Ｒ１２、及び電解コンデンサＣ１１で構成されている。  
ダイオードＤ１１は、アノードが交流電源Ｖａｃに接続されており、カソードが抵抗器Ｒ１１に接続されている。なお、この抵抗器Ｒ１１の先には電解コンデンサＣ１１の正極が接続されており、ダイオードＤ１１によって電解コンデンサＣ１１に充電方向と逆方向の電流が流れないように構成されている。
【００３４】
このように構成された駆動回路１１は、起動時に前記スイッチング素子ＳＷ１をオフ状態にすることで前記第１の直列回路を介して前記チャージアップ用電解コンデンサＣ１に１方向のみの電流を流し、十分に時間が経過した後にスイッチング素子ＳＷ１をオン状態にし、スイッチング素子ＳＷ１を介して前記チャージアップ用電解コンデンサＣ１に双方向の電流を流すように駆動する。
【００３５】
倍電圧整流した電力を供給する負荷１０は、平滑用の前記平滑用電解コンデンサＣ２の両端に接続されている。
【００３６】
以上の構成により、倍電圧整流平滑回路５は例えばＡＣ２４Ｖの交流電源Ｖａｃの交流電圧を、倍電圧に整流平滑して負荷１０に供給することができる。
【００３７】
次に、図２から図５に示す動作説明図と共に、スイッチング電源装置１の動作について説明する。  
図２は、起動時において交流電源Ｖａｃの図中上側が「＋」、図中下側が「−」となった場合の動作を示す動作説明図である。
【００３８】
このときスイッチング素子ＳＷ１は、初期状態であるオフ状態、すなわち回路上ではＯＰＥＮの状態となっている。この状態では、ダイオードＤ１のカソードに「＋」の電圧が印加され、かつスイッチング素子ＳＷ１はオフ状態のため、抵抗器Ｒ１、およびチャージアップ用電解コンデンサＣ１を通る電流ｉ０は、ほぼ流れない状態となる。すなわちチャージアップ用電解コンデンサＣ１に逆方向の電圧は、ほぼ印加されない。  
なお、図２を含めてこれ以降の動作説明図において、スイッチング素子ＳＷ１の接続線を点線で示した場合は、スイッチング素子ＳＷ１がオフ状態で電流がほぼ流れないことを示している。
【００３９】
図３は、起動時において交流電源Ｖａｃの図中上側が「−」、図中下側が「＋」となった場合の動作を示す動作説明図である。
【００４０】
このときスイッチング素子ＳＷ１は、初期状態であるオフ状態、すなわち回路上ではＯＰＥＮの状態となっている。この状態では、図中に矢印で示すように、交流電源Ｖａｃ、ダイオードＤ２、チャージアップ用電解コンデンサＣ１、ダイオードＤ１、および抵抗器Ｒ１をこの順で通る電流ｉ１が流れ、チャージアップ用電解コンデンサＣ１が充電される。抵抗器Ｒ１を介してチャージアップ用電解コンデンサＣ１を充電することで、突入電流を防止することが可能である。
【００４１】
図４は、起動後十分な時間が経過した後に、交流電源Ｖａｃの図中上側が「＋」、図中下側が「−」となった場合の動作を示す動作説明図である。ここで十分な時間が経過した後とは、前記図３の状態を経て、充電方向と逆方向の電流が流れても劣化につながらない程度またはそれ以上にチャージアップ用電解コンデンサＣ１が充電された状態になった後を指す。この状態となる時間にスイッチング素子ＳＷ１をオン状態に切り替えるように、駆動回路１１は予め設計されている。
【００４２】
このときスイッチング素子ＳＷ１は、駆動回路１１によりオン状態となり、双方向に電流を流すことが可能になる。この状態では、交流電源Ｖａｃ、抵抗器Ｒ１、スイッチング素子ＳＷ１、チャージアップ用電解コンデンサＣ１、第２のダイオードＤ３、および平滑用電解コンデンサＣ２をこの順で通る電流ｉ２が流れ、平滑用電解コンデンサＣ２が倍電圧に充電される。抵抗器Ｒ１を介して平滑用電解コンデンサＣ２を充電することで、突入電流を防止することが可能である。
【００４３】
図５は、起動後十分な時間が経過した後に、交流電源Ｖａｃの図中上側が「−」、図中下側が「＋」となった場合の動作を示す動作説明図である。このときスイッチング素子ＳＷ１は、駆動回路１１によりオン状態となり、双方向に電流を流すことが可能になる。この状態では、交流電源Ｖａｃ、ダイオードＤ２、チャージアップ用電解コンデンサＣ１、スイッチング素子ＳＷ１（ダイオードＤ１）、および抵抗器Ｒ１をこの順で通る電流ｉ３が流れ、チャージアップ用電解コンデンサＣ１が充電される。
【００４４】
これ以降、交流電源Ｖａｃの極性が反転するごとに、図４と図５の状態を繰り返し、平滑用電解コンデンサＣ２は倍電圧整流平滑動作を行う。
【００４５】
このような動作により、交流電源Ｖａｃが電源オンした後に回路に流れる電流と電圧は、たとえば図６（Ａ），（Ｂ）のタイミングチャートに示すように推移する。  
図６（Ａ）に示すように、時点ｔ０で交流電源Ｖａｃが電源オンすると、この例ではダイオードＤ１のカソードに「＋」の電荷がかかって電流はほぼ流れないため、チャージアップ用電解コンデンサＣ１にかかる電圧Ｖｃ１は０ｖのままとなる。
【００４６】
交流電源Ｖａｃの極性が入れ替わる時点ｔ１からチャージアップ用電解コンデンサＣ１に電圧がかかり始め、電圧Ｖｃ１が上がり始める。またこのとき、図６（Ｂ）に示すように駆動回路１１の電解コンデンサＣ１１の電圧Ｖｃ１１も上がり始める。
【００４７】
そして、電解コンデンサＣ１１に充分な電荷がチャージされた時点ｔ２で駆動回路１１がスイッチング素子ＳＷ１をオンに切り替える。このときから、スイッチング素子ＳＷ１には双方向に電流が流れる状態になるため、図６（Ａ）に示すように、平滑用電解コンデンサＣ２の電圧Ｖｃ２も上がり初めて充電が開始される。このようにして、まずチャージアップ用電解コンデンサＣ１が充電開始され、次いで平滑用電解コンデンサＣ２が倍電圧に充電開始される。
【００４８】
以上の構成および動作により、起動時はダイオードＤ１によってチャージアップ用電解コンデンサＣ１に対して一方向のみ電流が流れるようにでき、チャージアップ用電解コンデンサＣ１に充電動作のみを行わせることができる。そして、起動後充分な時間が経過した後に駆動回路１１がスイッチング素子ＳＷ１でダイオードＤ１を短絡状態とすることで、チャージアップ用電解コンデンサＣ１を充放電可能とすることができる。
【００４９】
また、倍電圧整流平滑回路５は、起動時が図２と図３のいずれの状態であっても、チャージアップ用電解コンデンサＣ１に逆電圧が印加されることを防止できる。
【００５０】
さらに、スイッチング素子ＳＷ１がオフ状態からオン状態に切り替わった瞬間が図３と図４のいずれの状態であっても抵抗器Ｒ１を介して電流が流れるため、起動時の突入電流を防止でき、チャージアップ用電解コンデンサＣ１および平滑用電解コンデンサＣ２を突入電流から保護できる。
【００５１】
これらにより、信頼性の高い倍電圧整流平滑動作が実現可能であり、信頼性の高いスイッチング電源装置１を提供できる。
【実施例２】
【００５２】
次に、実施例２のスイッチング電源装置２について説明する。  
図７は、実施例２におけるスイッチング電源装置２の回路構成を示す回路図である。
【００５３】
スイッチング電源装置２は、全波整流平滑回路７と倍電圧整流平滑回路５を組み合わせた回路を備えている。このスイッチング電源装置２の交流電源Ｖａｃは例えばＡＣ２４Ｖであり、全波整流平滑回路７には例えば直流電圧ＤＣ５Ｖで駆動する負荷２０が接続され、倍電圧整流平滑回路５には例えば直流電圧ＤＣ２４Ｖで駆動する負荷１０が接続されている。
【００５４】
全波整流平滑回路７は、交流電圧が入力され全波整流平滑するためのダイオードブリッジＢ１、平滑用の平滑用電解コンデンサＣ３、および、前記ダイオードブリッジＢ１の「−」端子と平滑用電解コンデンサＣ３の負極端子との間に接続された抵抗器Ｒ２がこの順で接続された第３の直列回路が設けられている。そして、全波整流平滑回路７には、前記抵抗器Ｒ２と並列に接続されたＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング素子ＳＷ２、およびこのスイッチング素子ＳＷ２を駆動する駆動回路２１も設けられている。
【００５５】
前記抵抗器Ｒ２は、一方向へ流れる電流に対してのみ抵抗を与える素子であり、両方向へ流れる電流に対して抵抗を与える素子に比べて発熱量の少ない素子で構成されている。また抵抗器Ｒ１も、一方向へ流れる電流に対してのみ抵抗を与えればよいため、前述した実施例１では両方向への抵抗となる必要があったが、この実施例２では抵抗器Ｒ２と同一あるいは同種の素子で構成されている。
【００５６】
前記駆動回路２１は、ダイオードＤ２１、抵抗器Ｒ２１、抵抗器Ｒ２２、及び電解コンデンサＣ２１で構成されている。  
ダイオードＤ２１は、アノードがダイオードブリッジＢ１を介して交流電源Ｖａｃに接続されており、カソードが抵抗器Ｒ２１に接続されている。なお、この抵抗器Ｒ２１の先には電解コンデンサＣ２１の正極が接続されており、ダイオードＤ１１によって電解コンデンサＣ１１に充電方向と逆方向の電流が流れないように構成されている。
【００５７】
このように構成された駆動回路２１は、起動時に前記スイッチング素子ＳＷ２をオフ状態にすることで前記平滑用電解コンデンサＣ３に突入電流が流れることを抵抗器Ｒ２１で防止し、十分に時間が経過した後にスイッチング素子ＳＷ２をオン状態にし、スイッチング素子ＳＷ２で抵抗器Ｒ２１をバイパスして抵抗器Ｒ２１による発熱を防止するように構成している。
【００５８】
倍電圧整流平滑回路５は、前述した実施例１の倍電圧整流平滑回路５とほぼ同じであるが、実施例１ではスイッチング素子ＳＷ１がダイオードＤ１についてのみ並列に接続されていたのに対し、実施例２では抵抗器Ｒ１とダイオードＤ１の直列回路に対して並列に接続されている部分が異なる。
【００５９】
また、実施例１では平滑用電解コンデンサＣ２の負極とダイオードＤ２のアノードが接続されていたが、実施例２では接続されていない。  
さらに、実施例１では負荷１０と平滑用電解コンデンサＣ２の負極との間には素子が接続されていなかったが、実施例２では、負荷１０と平滑用電解コンデンサＣ２の負極との間と、負荷２０と平滑用電解コンデンサＣ３の負極の間が接続されている（図７ではアースで示している）。
【００６０】
これ以外の部分については倍電圧整流平滑回路５は実施例１と同一であるので、同一の要素に同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６１】
以上の構成により、ＡＣ２４Ｖの交流電源Ｖａｃの電流を、倍電圧整流平滑回路５で倍電圧整流平滑して負荷１０に供給し、全波整流平滑回路７で全波整流平滑して負荷２０に供給することができる。
【００６２】
次に、図８から図１１に示す動作説明図と共に、スイッチング電源装置２の動作について説明する。
【００６３】
図８は、起動時において交流電源Ｖａｃの図中上側が「＋」、図中下側が「−」となった場合の動作を示す動作説明図である。
【００６４】
このときスイッチング素子ＳＷ２およびスイッチング素子ＳＷ１は、初期状態であるオフ状態、すなわち回路上ではＯＰＥＮの状態となっている。この状態では、全波整流平滑回路７には、交流電源Ｖａｃ、ダイオードブリッジＢ１、平滑用電解コンデンサＣ３、抵抗器Ｒ２、およびダイオードブリッジＢ１をこの順で通る電流ｉ１１が流れ、平滑用電解コンデンサＣ３が充電される。  
この平滑用電解コンデンサＣ３の充電は、抵抗器Ｒ２を介して行われるため、突入電流を防止することが可能である。
【００６５】
倍電圧整流平滑回路５には、ダイオードＤ１のカソードに「＋」の電圧が印加され、かつスイッチング素子ＳＷ１はオフ状態のため電流がほぼ流れず、抵抗器Ｒ１およびチャージアップ用電解コンデンサＣ１にも電流がほぼ流れない状態となる。すなわち第２のチャージアップ用電解コンデンサＣ１に逆方向の電圧は、ほぼ印加されない。
【００６６】
図９は、起動時において交流電源Ｖａｃの図示上側が「−」、図示下側が「＋」となった場合の動作を示す動作説明図である。
【００６７】
このときスイッチング素子ＳＷ２およびスイッチング素子ＳＷ１は、初期状態であるオフ状態、すなわち回路上ではＯＰＥＮの状態となっている。この状態では、全波整流平滑回路７には、交流電源Ｖａｃ、ダイオードブリッジＢ１、平滑用電解コンデンサＣ３、抵抗器Ｒ２、およびダイオードブリッジＢ１をこの順で通る電流ｉ１４が流れ、平滑用電解コンデンサＣ３が充電される。
【００６８】
倍電圧整流平滑回路５には、交流電源Ｖａｃ、ダイオードＤ２、チャージアップ用電解コンデンサＣ１、ダイオードＤ１、および抵抗器Ｒ１をこの順で通る電流ｉ１２が流れ、チャージアップ用電解コンデンサＣ１が充電される。
【００６９】
また倍電圧整流平滑回路５には、交流電源Ｖａｃ、ダイオードＤ２、ダイオードＤ３、および平滑用電解コンデンサＣ２をこの順で通り、さらに全波整流平滑回路７の一部が共有されて抵抗器Ｒ２およびダイオードブリッジＢ１をこの順で通る電流ｉ１３が流れ、平滑用電解コンデンサＣ２が充電される。
【００７０】
このように、抵抗器Ｒ２を介して平滑用電解コンデンサＣ３および平滑用電解コンデンサＣ２を充電し、抵抗器Ｒ１を介してチャージアップ用電解コンデンサＣ１を充電することで、各電解コンデンサＣ１〜Ｃ３に突入電流が流れることを防止することが可能である。
【００７１】
図１０は、起動後十分な時間が経過した後に、交流電源Ｖａｃの図中上側が「＋」、図中下側が「−」となった場合の動作を示す動作説明図である。
【００７２】
ここで十分な時間が経過した後とは、前記図９の状態を経て、充電方向と逆方向の電流が流れても劣化につながらない程度またはそれ以上に、チャージアップ用電解コンデンサＣ１、平滑用電解コンデンサＣ２、および平滑用電解コンデンサＣ３が、それぞれ充電された状態になった後を指す。このときスイッチング素子ＳＷ２は、駆動回路２１によりオン状態となり、図中、平滑用電解コンデンサＣ３の負極からダイオードブリッジＢ１への方向も含めて双方向に電流を流すことが可能になり、スイッチング素子ＳＷ１は駆動回路１１によりオン状態となり、双方向に電流を流すことが可能になる。
【００７３】
図１０に示す状態では、全波整流平滑回路７には、交流電源Ｖａｃ、ダイオードブリッジＢ１、平滑用電解コンデンサＣ３、スイッチング素子ＳＷ２、およびダイオードブリッジＢ１をこの順で通る電流ｉ１５が流れ、平滑用電解コンデンサＣ３が充電される。抵抗器Ｒ２の両端をスイッチング素子ＳＷ２でほぼ短絡した状態とすることで、抵抗器Ｒ２にて発生し得る損失を低減することが可能である。
【００７４】
倍電圧整流平滑回路５には、交流電源Ｖａｃ、スイッチング素子ＳＷ１、チャージアップ用電解コンデンサＣ１、ダイオードＤ３、平滑用電解コンデンサＣ２、スイッチング素子ＳＷ２、およびダイオードブリッジＢ１をこの順で通る電流ｉ１４が流れ、平滑用電解コンデンサＣ２は倍電圧整流平滑動作を行う。
【００７５】
このように、抵抗器Ｒ２の両端をスイッチング素子ＳＷ２でほぼ短絡した状態とし、抵抗器Ｒ１を含む第１の直列回路の両端をスイッチング素子ＳＷ１でほぼ短絡した状態とすることで、抵抗器Ｒ２および抵抗器Ｒ１にて発生しうる損失を低減することが可能になる。
【００７６】
図１１は、起動後十分な時間が経過した後に、交流電源Ｖａｃの図中上側が「−」、図中下側が「＋」となった場合の動作を示す動作説明図である。  
ここでスイッチング素子ＳＷ２は駆動回路２１によりオン状態となり、図中平滑用電解コンデンサＣ３の負極からダイオードブリッジＢ１への方向も含めて双方向に電流を流すことが可能になり、スイッチング素子ＳＷ１は駆動回路１１によりオン状態となり、双方向に電流を流すことが可能になる。
【００７７】
このとき、図９の電流ｉ１２，ｉ１３，ｉ１４とほぼ同様の電流ｉ１６，ｉ１７，ｉ１８が流れ得るが、いずれの電流も抵抗器Ｒ２の両端をスイッチング素子ＳＷ２でほぼ短絡した状態とし、抵抗器Ｒ１を含む第１の直列回路の両端をスイッチング素子ＳＷ１でほぼ短絡した状態とすることで、抵抗器Ｒ２および抵抗器Ｒ１にて発生しうる損失を低減することが可能になる。
【００７８】
これ以降は、交流電源Ｖａｃの極性が反転するごとに、図１０と図１１の状態を繰り返し、平滑用電解コンデンサＣ２は倍電圧整流平滑動作を行う。
【００７９】
したがって、交流電源Ｖａｃが電源オンした後に回路に流れる電流と電圧は、たとえば図１２（Ａ），（Ｂ）のタイミングチャートに示すように推移する。  
図１２（Ａ）に示すように、時点ｔ０で交流電源Ｖａｃが電源オンすると、この例ではダイオードＤ１のカソードに「＋」の電荷がかかって倍電圧整流平滑回路５に電流はほぼ流れないため、チャージアップ用電解コンデンサＣ１にかかる電圧Ｖｃ１は０ｖのままとなる。全波整流平滑回路７では、平滑用電解コンデンサＣ３の充電が開始される。
【００８０】
交流電源Ｖａｃの極性が入れ替わる時点ｔ１から、倍電圧整流平滑回路５ではダイオードＤ１のアノードに「＋」の電荷がかかるため、ここからチャージアップ用電解コンデンサＣ１および平滑用電解コンデンサＣ２に電圧がかかり始め、電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２が上がり始める。またこのとき、駆動回路１１，２１の電解コンデンサＣ１１，Ｃ２１の電圧（図示省略）も上がり始める。
【００８１】
そして、電解コンデンサＣ１１，Ｃ２１に充分な電荷がチャージされた時点ｔ２で駆動回路１１，２１がスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２をそれぞれオンに切り替える。このときから、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２には双方向に電流が流れる状態になるため、チャージアップ用電解コンデンサＣ１に逆方向の電流も流れ、平滑用電解コンデンサＣ２が倍電圧に充電され始める。
【００８２】
この一連の動作において、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２がオン状態となるまでの間、チャージアップ用電解コンデンサＣ１に突入電流が流れることは抵抗器Ｒ１によって防止され、平滑用電解コンデンサＣ２および平滑用電解コンデンサＣ３に突入電流が流れることは抵抗器Ｒ２によって防止される。たとえばチャージアップ用電解コンデンサＣ１であれば、図１２（Ｂ）に示すように電流Ｉｃ１の幅が抑制されている。
【００８３】
以上の構成および動作により、起動時はダイオードＤ１によってチャージアップ用電解コンデンサＣ１に対して一方向のみ電流が流れるようにでき、チャージアップ用電解コンデンサＣ１に充電動作のみを行わせることができる。そして、起動後充分な時間が経過した後に駆動回路１１がスイッチング素子ＳＷ１でダイオードＤ１を短絡状態とすることで、チャージアップ用電解コンデンサＣ１を充放電可能とすることができる。
【００８４】
また、起動時において図８と図９のいずれの状態であってもチャージアップ用電解コンデンサＣ１に逆電圧が印加されることはなく、かつ、チャージアップ用電解コンデンサＣ１、平滑用電解コンデンサＣ２、および平滑用電解コンデンサＣ３のすべてに対して、突入電流が流れることを防止することが可能である。
【００８５】
さらに、一定時間が経過してチャージアップ用電解コンデンサＣ１、平滑用電解コンデンサＣ２、および平滑用電解コンデンサＣ３がそれぞれ充分に充電され、電解コンデンサＣ１〜Ｃ３が逆電流でも劣化しない状態になれば、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２のスイッチを駆動回路１１，２１でそれぞれオンに切り替えるため、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２を劣化させることなく倍電流整流を実現できる。
【００８６】
また、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２がオン状態になった後は、抵抗器Ｒ１，Ｒ２をバイパスするため、抵抗器Ｒ１，Ｒ２による電流損失と発熱を防止でき、効率のよい直流電圧の供給が行える。
【００８７】
また、２つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２を、交流電源Ｖａｃから供給される電流が一方向にしか流れない箇所に設けているため、この一方向への抵抗となればよく、発熱量の低い安価な抵抗器で構成することができる。
【００８８】
このように、突入電流の防止、突入電流防止用の抵抗器Ｒ１，Ｒ２による損失低減、および電解コンデンサＣ１〜Ｃ３への逆方向電圧の印加防止を、新たな素子を追加することなく実現することができ、高い信頼性で高効率化が実現可能な突入防止機能を有するスイッチング電源装置２を提供できる。  
そして、液晶や役物の大型化、ＣＰＵの高性能化が求められるパチンコやパチスロなどの遊技機に用いる電源として、好適なスイッチング電源装置２を提供できる。
【００８９】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の電源装置は、実施形態のスイッチング電源装置１，２に対応し、
以下同様に、
第１系統の回路は、倍電圧整流平滑回路５に対応し、
第２系統の回路は、全波整流平滑回路７に対応し、
第１負荷は、負荷１０に対応し、
第２負荷は、負荷２０に対応し、
ブリッジ回路は、ダイオードブリッジＢ１に対応し、
チャージアップ用コンデンサは、チャージアップ用電解コンデンサＣ１に対応し、
平滑用コンデンサは、平滑用電解コンデンサＣ２に対応し、
第２系統の平滑用コンデンサは、平滑用電解コンデンサＣ３に対応し、
逆流防止回路は、ダイオードＤ１に対応し、
保護回路は、抵抗器Ｒ１のみ、または抵抗器Ｒ１，Ｒ２に対応し、
突入電流抑制回路は、抵抗器Ｒ１に対応し、
第２系統用の突入電流抑制回路は、抵抗器Ｒ２に対応し、
スイッチ回路は、スイッチング素子ＳＷ１および駆動回路１１に対応し、
第２系統用のスイッチ回路は、スイッチング素子ＳＷ２および駆動回路２１に対応し、
所定時期は、チャージアップ用電解コンデンサＣ１が逆電流に耐えられる程度充電された時期に対応し、
前記第１系統の回路と一部共用されて電流が流れる部位は、平滑用電解コンデンサＣ３の負極端子とダイオードブリッジＢ１の「−」端子との間の配線部位に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】実施例１のスイッチング電源装置の回路図。
【図２】実施例１のスイッチング電源装置の動作説明図。
【図３】実施例１のスイッチング電源装置の動作説明図。
【図４】実施例１のスイッチング電源装置の動作説明図。
【図５】実施例１のスイッチング電源装置の動作説明図。
【図６】実施例１のスイッチング電源装置のタイミングチャート説明図。
【図７】実施例２のスイッチング電源装置の回路図。
【図８】実施例２のスイッチング電源装置の動作説明図。
【図９】実施例２のスイッチング電源装置の動作説明図。
【図１０】実施例２のスイッチング電源装置の動作説明図。
【図１１】実施例２のスイッチング電源装置の動作説明図            。
【図１２】実施例２のスイッチング電源装置のタイミングチャート説明図。
【図１３】従来の倍電圧整流回路の回路図。
【図１４】従来のコンデンサ充電回路の回路図。
【符号の説明】
【００９１】
１，２…スイッチング電源装置
５…倍電圧整流平滑回路
７…全波整流平滑回路
１０…負荷
１１…駆動回路
２０…負荷
２１…駆動回路
Ｂ１…ダイオードブリッジ
Ｃ１…チャージアップ用電解コンデンサ
Ｃ２…平滑用電解コンデンサ
Ｃ３…平滑用電解コンデンサ
Ｄ１…ダイオード
Ｒ１…抵抗器
Ｒ２…抵抗器
ＳＷ１…スイッチング素子
ＳＷ２…スイッチング素子
Ｖａｃ…交流電源
【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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【図１３】
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【図１４】
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