(57)【要約】【課題】位相制御型の入力電圧変換装置で出力電流が調整可能な電源装置であり、２次側に出力電流を検出するエラーアンプ部を持ち１次側制御部で発振周波数又はデューテイ等を制御する絶縁トランス型定電流電源装置において、入力電圧変換装置を前段においた状態で、商用入力電圧が変動した時に出力電流が変動する問題がある。【解決手段】入力電圧変換装置を使用した時のみ動作する入力電圧補正回路を設けて、入力電圧変換装置を使用した場合に、入力電圧が変動することによる出力電流変動を２次側基準電圧補正することにより出力電流が変動しないようにする。又、絶縁トランスの２次側電圧で入力電圧を擬似的にモニタし入力電圧補正を行なう。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相制御型の入力電圧変換装置で出力電流が調整可能な電源装置であり、２次側に出力電流を検出するエラーアンプ部を持ち１次側制御部で発振周波数又はデューテイ等を制御する絶縁トランス型定電流電源装置において、商用入力電圧変動による出力電流の変動を補正する入力電圧補正回路を搭載しており、その入力電圧補正回路は２次側基準電圧を補正することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
入力電圧補正回路は、入力電圧変換装置を使用した時のみ動作することを特徴とする請求項１の電源装置。
【請求項３】
入力電圧補正は、入力電圧値をトランス２次側巻き線にて擬似的に検出して２次側基準電圧に入力電圧補正を加えることにより行なうことを特徴とする請求項１の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、出力電流を調整することを目的とした位相制御型の入力電圧変換装置を使用時のみ商用入力電圧が変動した時に出力電流変動を抑えることが可能となる、２次側に出力電流を検出するエラーアンプを持つ絶縁トランス型定電流電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  出力電流を調整することを目的とした位相制御型の入力電圧変換装置を使用しない場合、２次側の出力電流を検出するエラーアンプを持ち１次側制御部で発振周波数又はデューテイ等を制御する絶縁トランス型定電流電源においては、商用の入力電圧変動があっても、２次側電流検出して制御を行なっているので出力電流の変化はない。【０００３】  しかし、出力電流を調整することを目的とした位相制御型の入力電圧変換装置を使用し、その出力電流調整の方法が、導通幅又は導通デューテイを１次側で検出してそれらに応じた基準電圧を２次側で決定するものに関して、電源装置の入力段に前記の入力電圧変換装置を挿入して使用した場合、商用入力電圧変動に伴い出力電流が変化する問題がある。商用入力電圧は、使用される環境により１１０〜７０Ｖの変動は頻繁にあると考えられる。【０００４】  理由は、商用入力電圧変動に伴い位相制御型の入力電圧変換装置の特性上導通幅又は導通デューテイが変動する（図１のＡ点）並びに閾値導通検出点が変動する（図１のＢ点）為、１次側導通検出幅が変動することにより２次側基準電圧が変動するからである。位相制御型の入力電圧変換装置の導通幅は、一般的にはトライアック等のゲートをＣＲの時定数で設定しているので商用入力電圧変動は導通幅の変動となる。又、マイコン制御の位相制御型の入力電圧変換装置においても、基準となる位相位置検出を商用入力電圧値をモニターすることにより行なっており、商用入力電圧が変動した場合基準となる位相位置が変動して導通幅又は導通デューティが変動する。【０００５】  又、出力電流調整の方法が入力電圧の平均値・実効値等により行なうものにあっても、商用入力電圧変動は出力電流変動となり同様のことが言える。【０００６】  出力電流の制御を１次側で行なっている回路では、出力電流の入力電圧補正は１次側で容易に達成可能であり一般的に使用されている。しかし、その場合２次側からのフィードバック方式等でないので、入力電圧変換装置を使用していない時の商用入力電圧変動及び負荷変動に対して安定に動作しない欠点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  解決しようとする問題点は、出力電流を調整することを目的とした位相制御型の入力電圧変換装置を使用した場合、２次側エラーアンプを持つ絶縁トランス型定電流電源において、商用入力電圧変動した時に出力電流が変動する点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  当該入力電圧変換装置を使用した場合のみ、商用入力電圧の変動に対して２次側基準電圧の変動がないように、導通幅又は導通デューテイが変動並びに導通検出閾値変動による２次側基準電圧の変動を打ち消すように商用入力電圧値に応じて補正（２次側基準電圧を変動させる。）を行なう。（図２）これにより課題を解決できる。
商用入力電圧値に応じて２次側基準電圧を変動させる機能は、商用入力電圧変動に応じて出力電流を変動させる機能となる。当該入力電圧変換装置を使用しない場合は、導通幅又は導通デューティが変動しないので、補正に応じた出力電流変動となる。入力電圧変換装置を使用しない場合が想定される場合は、商用入力電圧値に応じて補正する機能の影響をなくすか若しくは少なくする必要がある。【０００９】  絶縁トランスを使用している場合、商用入力電圧値に応じて２次側基準電圧を変動させる方法は、商用入力電圧を絶縁トランス２次側の巻き線より擬似的にモニタして行なう方法が安価となる。
その場合、主スィッチング（一般的には、トランジスタ又はＭＯＳＦＥＴ等）が導通している時の絶縁トランス２次側巻き線電圧をモニタする必要がある。【００１０】  １次側の導通幅検出部で補正を行なった場合、一旦導通幅等の情報を直流電圧に変換し再度ＡＣ化して２次側へ伝達する回路を準備してその過程の中で補正を行なう必要がある。その場合回路が複雑になり高価となる。
【発明の効果】
【００１１】  本発明の電源装置は、当該入力電圧変換装置を使用した場合のみ、商用入力電圧の変動に対して２次側基準電圧の変動がないように、導通幅又は導通デューテイが変動並びに導通検出閾値変動による２次側基準電圧の変動を打ち消すように商用入力電圧値に応じて補正を行なっている。よって、当該入力電圧変換装置を使用しなかった場合は、商用入力電圧変動に対し出力電流が変動しない状態となり、当該入力電圧変換装置を使用した場合においても、入力電圧補正回路が動作することにより商用入力電圧変動に対し出力電流が変動しない状態を実現できる利点がある。【００１２】  又、商用入力電圧値に応じて２次側基準電圧を変動させるのに、商用入力電圧を絶縁トランス２次側の巻き線より擬似的にモニタして行なう方法を取れば、１次側で補正を行なうよりも安価に達成できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】当該入力電圧変換装置を使用した時の問題点を説明した説明図である。
【図２】問題点解決方法を説明した説明図である。
【図３】実施回路を説明したブロック図である。（実施例１）
【図４】実施回路を説明した回路図である。（実施例２）
【図５】実施回路を説明した回路図である。（実施例３）
【図６】実施回路を説明した回路図である。（実施例４）
【発明を実施するための形態】
【００１４】  具体的な回路構成を以下に説明する。
【実施例１】
【００１５】  図３は、本発明の電気的構成を示す実施例をブロック図にしたものである。【００１６】  商用入力１の後段に位相制御型の入力電圧変換装置２があり、その後段に本発明の対象となる電源装置１３があり、最終段に負荷１４が接続されている。当該電源装置は、入力電圧変換装置２がなくても使用可能である。負荷１４はどのようなものでも良いがここではダイオードで記載している。【００１７】  電源装置１３は、整流用のダイオードブリッジ３、平滑用のコンデンサ４、制御部５、スィッチング素子６、絶縁トランス７、フィードバック用フォトカプラ８、２次側整流ダイオード９、２次側平滑コンデンサ１０、出力電流検出抵抗１１、２次側エラーアンプ１２、導通幅検出部１５、導通幅伝達用フォトカプラ１６、入力電圧補正部１７、２次側基準電圧用コンデンサ１８、２次側制御部１９を基本構成している。【００１８】  この構成は、一般的なフィードバック方式を採用したフライバック型電源装置である。フィードバック方式を採用せずとも２次側で電流を検出して２次側基準電圧と比較することにより、所定の電流に設定できる機能があれば良い。又、フライバック型電源装置での回路図になっているが、フォワード型電源装置でも良い。【００１９】  入力電圧補正部１７が本発明の主要な部分である。商用入力電圧１が変動した時に２次側基準電圧は導通幅変化による変動がある。入力電圧補正部１７は２次側基準電圧が逆に変動するように動作して、最終的に２次側基準電圧は変動しないように補正が行なわれることとなる。例えば、商用入力電圧１が低下する方向で変動した場合、２次側基準電圧が低下するのでその分上昇するように補正がかかり、逆に商用入力電圧１が上昇する場合は、２次側基準電圧が上昇するのでその分低下するように補正がかかる。結果、商用入力電圧に変動があっても２次側基準電圧に変動がなく出力電流に変動がない状態となる。商用入力電圧の変動は＋１０％−３０％想定され１００Ｖ商用であれば７０Ｖ〜１１０Ｖの間補正されることが望ましい。【００２０】  当該電源装置は、入力電圧変換装置２がない状態においても使用することを想定しており、入力電圧変換装置２を使用しない場合は、導通幅検出部の導通幅の変動（図１のＡ）がないので入力電圧補正部の影響がないようにしないと出力電流変動が発生してしまうことになる。
【実施例２】
【００２１】  図４、図５は、入力電圧補正部の具体的な回路構成を記載したものである。【００２２】  図４において、スィッチング素子６、絶縁トランス７、２次側基準電圧用コンデンサ１８、２次側制御部１９は、電源装置１３の基本回路の１部である。入力電圧補正部は、擬似入力電圧整流用ダイオード２０、ノイズ吸収用抵抗２１、擬似入力電圧充電用コンデンサ２２、補正調整用抵抗２３より構成している。【００２３】  擬似入力電圧整流用ダイオード２０は、スィッチング素子６が導通した時に発生する電圧を取り出す方向に挿入している。スィッチング素子６が導通している時の絶縁トランス７の１次側電圧の巻き数比に応じた２次側電圧をモニタすることとなる。（絶縁トランス７の１次側電圧ピーク値は電源装置１３の入力電圧のピーク値に相当している。）モニタする絶縁トランス７の２次側巻き線は出力につながる主巻き線を想定した図になっているが、別途２次側補助巻き線を設けても良い。【００２４】  商用入力電圧１が変動して低下すると、絶縁トランス７の１次側電圧が低下して、絶縁トランス７の２次側電圧が低下（擬似入力電圧充電用コンデンサ２２の電圧低下）する。それにより、２次側基準電圧を低下する方向にバイアスされてバランスがとれていたものが弱まり２次側基準電圧を上昇させる動きとなる。今、商用入力電圧が変動して２次側基準電圧は低下しており、トータル２次側基準電圧は変動しない。補正調整用抵抗２３は、２次側基準電圧調整用として使用される。補正調整用抵抗２３の代わりにアンプ等を用いても良い。
【実施例３】
【００２５】  図５はフォワード方式の場合の回路構成である。フライバック方式の図４に比べ絶縁トランス７が絶縁トランス２４へ、擬似入力電圧整流用ダイオード２０が擬似入力電圧整流用ダイオード２５へ変わっているだけである。スィッチング素子６が導通した時に発生する電圧を取り出す方向に挿入すると擬似入力電圧整流用ダイオード２５のようにダイオードの向きが逆になる。以外の動作については、図４の説明と同じである。尚、ここでは、補正調整用抵抗２３の代わりにアンプ２６を使用している。【００２６】  入力電圧補正部は２次側に設ける方法が安価である為、図４、図５にて実施例を説明したが１次側で補正を設けて２次側へ伝達する方法もある。しかし、導通幅若しくは導通デューティを検出するものにあっては、一旦信号をＤＣ化して再度ＡＣ化しないと２次側伝達できないので部品点数が多くなるなどの欠点がある。
【実施例４】
【００２７】  図６は、入力電圧変換装置２を使用しない場合に入力電圧補正部の影響が出ない具体的な回路構成を記載したものである。【００２８】  図６の内、出力電流検出抵抗１１、２次側エラーアンプ１２、２次側基準電圧用コンデンサ１８、２次側制御部１９、入力電圧補正部１７は図３と同じである。２次側制御部１９の内部構成回路を具体的に記載してある。【００２９】  ２次側制御部１９の内部回路はアンプ２７（ＡＭＰ２）、アンプ２８（ＡＭＰ３）、ダイオード２９、抵抗３０、ＤＣ電源３１により構成している。【００３０】  入力電圧変換装置２を使用している時において、導通幅が狭い時はアンプ２７（ＡＭＰ２）が動作しているが導通幅が広くなってくるとアンプ２８（ＡＭＰ３）が動作するようにＤＣ電源３１を設定しておく、さらに導通幅を広くしてもアンプ２８（ＡＭＰ３）の影響で２次側エラーアンプ１２の入力電圧は上昇せず出力電流が固定される。入力電圧変換装置２を使用していない時は、導通幅ＭＡＸでありアンプ２８（ＡＭＰ３）が動作している状態となる。結果、アンプ２７（ＡＭＰ２）の影響はないので入力電圧補正部の影響はない。
【産業上の利用可能性】
【００３１】  照明用で、位相制御型入力電圧変換装置を使用することがあり、その場合商用入力電圧変動に伴う出力電流の変動が抑えられちらつきの無いシステムを構築できる。
他にも、出力電流を調整することが有益な装置に同様な効果を期待できる。
【符号の説明】
【００３２】１      商用入力
２      入力電圧変換装置
３      整流用ダイオードブリッジ
４      平滑用コンデンサ
５      制御部
６      スィッチング素子
７      絶縁トランス
８      フィードバック用フォトカプラ
９      ２次側整流ダイオード
１０    ２次側平滑コンデンサ
１１    出力電流検出抵抗
１２    ２次側エラーアンプ
１３    電源装置
１４    負荷
１５    導通幅検出部
１６    導通幅伝達用フォトカプラ
１７    入力電圧補正部
１８    ２次側基準電圧用コンデンサ
１９    ２次側制御部
２０    擬似入力電圧整流用ダイオード
２１    ノイズ吸収用抵抗
２２    擬似入力電圧充電用コンデンサ
２３    補正調整用抵抗
２４    絶縁トランス
２５    擬似入力電圧整流用ダイオード
２６    アンプ
２７    アンプ
２８    アンプ
２９    ダイオード
３０    抵抗
３１    ＤＣ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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