(57)【要約】【課題】被駆動回路に悪影響を及ぼすことなく、突入電流に対する保護素子が発火または断線等するのを防ぐことができる電源装置を提供する。【解決手段】本発明に係る電源装置は、保護素子（ＲＰ）と、これを短絡状態と非短絡状態とに適宜切り替え可能な切替手段（ＲＬ）とからなる突入電流保護回路を備え、保護素子（ＲＰ）の非短絡状態を異常検出部３にて検知すると、スイッチング素子Ｑ１及びトランスＴからなる電源部２が停止される電源装置であって、異常検出部３は、保護素子（ＲＰ）の非短絡状態を検知すると、その旨を被駆動回路６に通知するとともに、所定の遅延時間が経過した後に電源部２を停止させることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
突入電流保護回路を介して入力された交流電圧を整流及び平滑して直流電圧に変換する手段と、当該直流電圧をスイッチングする電源部と、当該電源部から出力された交流電圧を整流及び平滑して被駆動回路に供給される直流電圧に変換する手段とを含み、
前記突入電流保護回路は、保護素子と、当該保護素子を短絡状態と非短絡状態に適宜切り替え可能な切替手段とからなり、前記保護素子の非短絡状態を検知する異常検出部にて該非短絡状態を検知すると前記電源部が停止される電源装置であって、
前記異常検出部は、前記保護素子の非短絡状態を検知すると、その旨を前記被駆動回路に通知するとともに、所定の遅延時間が経過した後に前記電源部を停止させることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記保護素子は、抵抗であることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記保護素子は、サーミスタであることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項４】
前記被駆動回路は、前記通知を受領すると終了処理を実行する回路を備えており、
前記被駆動回路の終了処理が完了した後に、前記電源部が停止するように前記遅延時間が設定されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源投入時の突入電流を抑制する保護素子を備えた電源装置であって、特に通常動作時に保護素子を短絡する手段を備えた電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、スイッチング電源をはじめとする電源装置には、電源投入時に入力される過大な突入電流から回路素子を保護するための保護抵抗が備えられている。
図２に、突入電流に対する保護抵抗を備えた電源装置を示す。電源装置１’は、商用電源等から供給される交流電圧ＶＡＩＮを、被駆動回路６が要求する適当な直流電圧ＶＤＯＵＴに変換するものである。
【０００３】
電源装置１’は、入力された交流電圧ＶＡＩＮを整流する整流ダイオードＤ１と、該整流ダイオードＤ１で整流された電圧を平滑する平滑コンデンサＣＳ１と、スイッチング素子Ｑ１及びトランスＴからなり、平滑コンデンサＣＳ１で得られた直流電圧をスイッチングする電源部２とを備えている。
電源装置１’は、さらに、整流ダイオードＤ２及び平滑コンデンサＣＳ２を備え、これらにより電源部２から出力された交流電圧を直流電圧ＶＤＯＵＴに変換する。直流電圧ＶＤＯＵＴは、この電源装置１’によって電力供給される被駆動回路６に出力される。
【０００４】
電源装置１’は、保護抵抗ＲＰ及びリレーＲＬからなる突入電流保護回路を備えている。保護抵抗ＲＰは、整流ダイオードＤ１の交流電圧入力側に直列に接続され、リレーＲＬは保護抵抗ＲＰに並列に接続される。リレーＲＬは、ＯＮ／ＯＦＦの２つの接点を有し、特に外部からの指令があった場合にのみ、ＯＮ状態に切り替わるようになっている。
【０００５】
突入電流が発生しない電源装置１’の通常動作時において、リレーＲＬは外部からの指令でＯＮ状態に設定される。つまり、保護抵抗ＲＰは短絡され、交流電圧ＶＡＩＮはリレーＲＬによって形成される迂回路を介して整流ダイオードＤ１に直接入力される。
一方、電源投入時に発生する突入電流から回路素子を保護する際、リレーＲＬはＯＦＦ状態に設定され（図２に示す状態）、交流電圧ＶＡＩＮは保護抵抗ＲＰを介して整流ダイオードＤ１に入力される。
【０００６】
図２に示す電源装置１’は、さらに、リレーＲＬの故障等により、交流電圧ＶＡＩＮが保護抵抗ＲＰに印加され続けるのを防止する回路を備えている。
すなわち、迂回路が形成されるべき通常動作時にリレーＲＬに何らかの異常が発生し、ＯＮ状態となるべきリレーＲＬがＯＦＦ状態になると、異常検出部３’の整流ダイオードＤ３の一端に交流電圧ＶＡＩＮが印加される。交流電圧ＶＡＩＮは、整流ダイオードＤ３及びコンデンサＣ１によって整流及び平滑され、直流電圧に変換される。この直流電圧は、分圧抵抗Ｒ１及びＲ２で分圧される。そして、分圧による電圧がトランジスタＱ２をＯＮさせるのに十分な電圧に達すると、制御部４の制御端子５が“Ｌｏｗ”になり、制御部４によるスイッチング素子Ｑ１のスイッチング制御が停止される（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
以上のように、従来の電源装置１’は、過大な突入電流から回路素子を保護するとともに、リレーＲＬに異常が発生した場合においても、交流電圧ＶＡＩＮが保護抵抗ＲＰに印加され続けるのを防ぐことにより、保護抵抗ＲＰの異常な発熱、発火、または断線を防いでいる。
【特許文献１】特開平８−２８９４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、図２に示す従来の電源装置１’において上述した異常が発生すると、電源部２の停止に伴い直流電圧ＶＤＯＵＴもＯＦＦされ、被駆動回路６への電力供給が突然に遮断される。予期しない電力供給の遮断は、被駆動回路６で処理、格納等されている電子データの消失等を招くおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明は、突入電流の保護素子に交流電圧が印加され続けるような異常が発生した場合においても、被駆動回路に悪影響を及ぼすことなく、保護素子が発火または断線等するのを防ぐことができる電源装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る電源装置は、
突入電流保護回路を介して入力された交流電圧を整流及び平滑して直流電圧に変換する手段と、当該直流電圧をスイッチングする電源部と、当該電源部から出力された交流電圧を整流及び平滑して被駆動回路に供給される直流電圧に変換する手段とを含み、
突入電流保護回路は、保護素子と、当該保護素子を短絡状態と非短絡状態に適宜切り替え可能な切替手段とからなり、保護素子の非短絡状態を検知する異常検出部にて該非短絡状態を検知すると電源部が停止される電源装置であって、
異常検出部は、保護素子の非短絡状態を検知すると、その旨を被駆動回路に通知するとともに、所定の遅延時間が経過した後に電源部を停止させるようになっている。
【００１１】
また、保護素子は、抵抗またはサーミスタであることが好ましい。
【００１２】
さらに、被駆動回路は、保護素子の非短絡状態である旨の通知を受領すると終了処理を実行する回路を備えており、被駆動回路の終了処理が完了した後に、電源部が停止するように遅延時間が設定されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る電源装置によれば、突入電流に対する保護素子に交流電圧が印加され続けるような異常が発生した場合に、その旨を被駆動回路に対して通知し、その後、所定の遅延時間が経過した後に被駆動回路への電力供給を遮断することにより、被駆動回路に悪影響を及ぼすことなく、保護素子が発火または断線等するのを防ぐことができる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】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る電源装置の好ましい実施形態について説明する。
【００１５】
図１に、本発明に係る電源装置を示す。
本発明に係る電源装置１は、入力された交流電圧ＶＡＩＮを整流する整流ダイオードＤ１と、整流ダイオードＤ１で整流された電圧を平滑する平滑コンデンサＣＳ１と、スイッチング素子Ｑ１及びトランスＴからなり、平滑コンデンサＣＳ１で得られた直流電圧をスイッチングする電源部２とを備えている。
電源装置１は、さらに、整流ダイオードＤ２及び平滑コンデンサＣＳ２を備え、これらにより電源部２から出力された交流電圧を直流電圧ＶＤＯＵＴに変換する。直流電圧ＶＤＯＵＴは、この電源装置１によって電力供給される被駆動回路６に出力される。また、直流電圧ＶＤＯＵＴは、必要に応じて制御部４にフィードバックされ、制御部４がこれに応じてスイッチング素子Ｑ１を制御することにより、直流電圧ＶＤＯＵＴは安定化される。
【００１６】
本発明に係る電源装置１は、保護素子（例えば、保護抵抗ＲＰ）及びリレーＲＬからなる突入電流保護回路を備えている。
保護抵抗ＲＰは、整流ダイオードＤ１の交流電圧入力側に直列に接続され、リレーＲＬは保護抵抗ＲＰに並列に接続される。リレーＲＬは、ＯＮ／ＯＦＦの２つの接点を有し、次に説明する通り、特に外部からの指令があった場合にのみ、ＯＮ状態に切り替わるようになっている。
【００１７】
突入電流が発生しない通常動作時において、リレーＲＬはＯＮ状態に設定される。つまり、保護抵抗ＲＰは短絡され、交流電圧ＶＡＩＮはリレーＲＬによって形成される迂回路を介して整流ダイオードＤ１に直接入力される（短絡状態）。
一方、電源投入時に発生する突入電流から回路素子を保護する際、リレーＲＬはＯＦＦ状態に設定され、交流電圧ＶＡＩＮは保護抵抗ＲＰを介して整流ダイオードＤ１に入力される（非短絡状態）。
【００１８】
本発明に係る電源装置１は、リレーＲＬの故障等により、迂回路が形成されるべき通常動作時に、保護抵抗ＲＰの非短絡状態を検知し、交流電圧ＶＡＩＮが保護抵抗ＲＰに印加され続けるのを防止する異常検出部３を備えている。この回路は、図２に示す従来の異常検出部３’に、フォトカプラＰＣ、コンデンサＣ３及び定電圧ダイオードＺＤを追加したものである。
【００１９】
図１に示す電源装置１において、リレーＲＬに何らかの異常が発生して、迂回路が形成されるべき通常動作時にリレーＲＬがＯＦＦ状態（保護抵抗ＲＰが非短絡状態）になると、異常検出部３の整流ダイオードＤ３の一端に交流電圧ＶＡＩＮが印加される。交流電圧ＶＡＩＮは整流ダイオードＤ３及びコンデンサＣ１によって整流及び平滑され、直流電圧に変換される。
この直流電圧は、フォトカプラＰＣを経て接続される分圧抵抗Ｒ１及びＲ２で分圧される。分圧抵抗Ｒ２の両端にはコンデンサＣ３が接続されているため、分圧抵抗Ｒ１及びＲ２の中点電圧ＶＤは、分圧抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ３で積分されてなだらかに上昇する。
【００２０】
一定時間が経過して、中点電圧ＶＤが定電圧ダイオードＺＤで設定された電圧に達すると、定電圧ダイオードＺＤ側からトランジスタＱ２にベース電流が流れ、トランジスタＱ２がＯＮする。トランジスタＱ２のコレクタは制御部４の制御端子５に接続されており、トランジスタＱ２がＯＮして制御端子５が“Ｌｏｗ”になると、制御部４によるスイッチング素子Ｑ１のスイッチング制御が停止される。
【００２１】
すなわち、本発明に係る電源装置１では、何らかの異常によりリレーＲＬがＯＦＦ状態となってから、電源部２が停止（直流電圧ＶＤＯＵＴがＯＦＦ）されるまで、一定の時間を要するようになっている。このような遅延時間を設ける理由については後述する。
【００２２】
一方、リレーＲＬがＯＦＦ状態になると、フォトカプラＰＣの発光ダイオードＰＤに電流が流れ、トランジスタＰＴがＯＮする。トランジスタＰＴのコレクタである異常通知端子７は、抵抗Ｒ３でプルアップされているので通常時は“Ｈｉｇｈ”を示すが、発光ダイオードＰＤに電流が流れ、トランジスタＰＴがＯＮすると、“Ｈｉｇｈ”から“Ｌｏｗ”に変化する。
【００２３】
異常通知端子７に接続された被駆動回路６は、異常検出部３からの通知、つまり保護抵抗ＲＰの非短絡状態を検知した旨の通知を受領すると終了処理を実行する回路を備えている。そして、異常通知端子７が“Ｈｉｇｈ”から“Ｌｏｗ”に変化すると、被駆動回路６では、電力供給が遮断されても構わない状態に移行するべく、終了処理が行われる。このように、この実施形態では、通知手段としてフォトカプラＰＣを用いることで、入力側と出力側とを電気的に絶縁しながら、簡素な構成で保護抵抗ＲＰが非短絡状態になった旨を被駆動回路６に通知することが可能となっている。
ここで、終了処理とは、例えば、揮発性メモリに格納されているデータを、不揮発性メモリに格納する、等の処理である。
【００２４】
そして、被駆動回路６における終了処理が完了し、前述した所定の遅延時間が経過した後に制御部４による電源部２のスイッチング制御が停止され、直流電圧ＶＤＯＵＴがＯＦＦされる。
すなわち、上述した遅延時間は、被駆動回路６の終了処理が完了するまでの待機時間としての役割を果たし、被駆動回路６の終了処理が完了した後に電源部２が停止されるように設定される。なお、遅延時間は、被駆動回路６の終了処理時間に応じて、異常検出部３のコンデンサＣ３の静電容量、または定電圧ダイオードＺＤの設定電圧の変更によって適宜調整することができる。
【００２５】
このように、本発明に係る電源装置１によれば、リレーＲＬがＯＦＦ状態（保護抵抗ＲＰが非短絡状態）となった後、直流電圧ＶＤＯＵＴがＯＦＦされることが被駆動回路６に対して事前に通知され、適宜調整された遅延時間が経過した後に、直流電圧ＶＤＯＵＴがＯＦＦされる。これにより、被駆動回路６の終了処理が確実に完了した後に直流電圧ＶＤＯＵＴをＯＦＦすることができる。これにより、被駆動回路６が、電力供給が遮断されても構わない状態に移行した後に、電源部２が停止されるため、被駆動回路６で処理、格納されている電子データが消失するなどの不具合を防止することができる。
【００２６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではない。
【００２７】
例えば、保護素子を、保護抵抗ＲＰに替えてサーミスタとすることができる。サーミスタ（負特性サーミスタ）は、発熱すると抵抗値が減少するので、保護抵抗ＲＰに比べて、発火、または断線に至るほどの発熱をするには時間がかかる。従って、保護抵抗ＲＰをサーミスタに置き換えることによって、コンデンサＣ３及び定電圧ダイオードＺＤによる遅延時間をより長く設定することができ、被駆動回路６の終了処理をより確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る電源装置の回路図である。
【図２】従来の電源装置の回路図である。
【符号の説明】
【００２９】
１、１’    電源装置
２    電源部
３、３’    異常検出部
４    制御部
５    制御端子
６    被駆動回路
７    異常通知端子
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３    整流ダイオード
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３    コンデンサ
ＣＳ１、ＣＳ２    平滑コンデンサ
ＰＣ    フォトカプラ
Ｑ１    スイッチング素子
Ｑ２    トランジスタ
Ｒ１、Ｒ２    分圧抵抗
Ｒ３    抵抗
ＲＰ    保護抵抗
ＲＬ    リレー
Ｔ    トランス
ＺＤ    定電圧ダイオード
【図１】
2009100500.tif 000003
【図２】
2009100500.tif 000004