電源装置
【課題】電源装置において、直流出力電圧過昇による平滑コンデンサの保護のためにリレーを用いており、それによりコストアップを招くとともに電子制御装置の配置スペースを圧迫していた。
【解決手段】直流出力電圧過昇保護用のリレーを削除し、代わりに過電圧保護検知時に交流電圧用リレーの接点１９をＯＦＦすることにより直流出力電圧の上昇を抑える。これにより、従来の保護機能を維持しながらコストの削減と電子制御装置の配置スペースの有効化を実現することができる。
【解決手段】直流出力電圧過昇保護用のリレーを削除し、代わりに過電圧保護検知時に交流電圧用リレーの接点１９をＯＦＦすることにより直流出力電圧の上昇を抑える。これにより、従来の保護機能を維持しながらコストの削減と電子制御装置の配置スペースの有効化を実現することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電源装置には簡単な構成で高効率を維持しながら高調波の抑制を可能とし、かつ外乱や構成部品のバラツキによる平滑コンデンサの破壊を防止する出力電圧可変電源装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図２は、特許文献１に記載された従来の電源装置を示すものである。図２に示すように、
交流電源１と、交流電源１からの交流を全波整流する４個のダイオード２〜５で形成されたブリッジ整流回路６と、前記ブリッジ整流回路６の直流出力端に接続された平滑コンデンサ７と、交流電源１と前記ブリッジ整流回路の交流入力端６ａとの間に接続されたリアクタ８と、交流入力端６ｂと直流出力端６ｄとの間に双方向スイッチ９を介して接続されたコンデンサ１０と、ゼロクロス検出手段１２と、双方向スイッチ駆動信号生成手段１３と、双方向スイッチ駆動手段１４と、双方向スイッチ９と直列に接続されたリレー１６と、過電圧保護検出手段１７から構成されている。
【０００４】
前記電源装置では直流出力電圧が異常に高く、かつ双方向スイッチ９の異常により双方向スイッチ９がＯＦＦできない場合に直流出力電圧が更に上昇するため、過電圧保護手段１８の設定レベルを超えた場合、双方向スイッチ９と直列に接続されたリレーの接点をＯＦＦし、昇圧を中止することにより、平滑コンデンサ７の破壊を防止するものであった。
【特許文献１】特開２００３―１１４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、平滑コンデンサの保護のためにのみリレーの接点を接続する必要があるため、コストアップを招き、また電子制御装置の限られた配置スペースを制限してしまうという課題を有していた。
【０００６】
本発明は前記従来の課題を解決するもので、保護目的のリレーを用いることなく直流出力電圧の上昇を抑えることにより、従来の保護機能を維持しながらもコストの削減と電子制御装置の配置スペースの有効化を可能とした電源装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電源装置は、前記従来の構成にあるリレー１６を削減しながらも直流出力電圧が過電圧保護レベルＯＶ２を越えた場合に直流出力電圧の上昇を抑えることを可能としたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電源装置は、保護のためのリレーを用いることなく直流出力電圧の上昇を抑えることにより、従来の保護機能を維持しながらコストの削減と電子制御装置の配置スペースの有効化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、交流電源と、前記交流電源からの交流を全波整流する４個のダイオード
で形成されたブリッジ整流回路と、前記ブリッジ整流回路の直流出力端に接続された平滑コンデンサとを有する電源装置であって、前記交流電源と前記ブリッジ整流回路の交流入力端に接続されたリレーの接点と、前記交流電源と前記ブリッジ整流回路の交流入力端との間に接続されたリアクタと、前記ブリッジ整流回路の交流入力端と直流出力端との間に双方向スイッチを介して接続されたコンデンサと、前記交流電源の電圧のゼロ点を検出するゼロクロス検出手段と、前記ゼロクロス検出手段の出力に基づ前記双方向スイッチの駆動信号を生成する双方向スイッチ駆動信号生成手段と、前記双方向スイッチ駆動信号生成手段の信号に基づき前記双方向スイッチを駆動する双方向スイッチ駆動手段と、前記平滑コンデンサの両端電圧である直流出力電圧を検出する直流出力電圧検出手段と、前記直流出力電圧が過電圧保護レベルを越えたとき、前記平滑コンデンサへ流れ込む電流を遮断する手段として、前記交流電源と前記ブリッジ整流回路の交流入力端に接続されたリレーの接点をＯＦＦすることにより、従来用いていた保護のためのリレーを用いることなく直流出力電圧の上昇を抑えることが可能となり、従来の保護機能を維持しながらコストの削減と電子制御装置の配置スペースの有効化を実現することができる。
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１１】
（実施の形態１）
図１において、１は交流電源、６は２〜５の４つのダイオードによって形成されたブリッジ整流回路、７は前記ブリッジ整流回路の直流出力端に接続された平滑コンデンサ、８は前記交流電源と前記ブリッジ整流回路の交流入力端に接続されたリアクタ、９は双方向スイッチ、１０はコンデンサ、１１は負荷、１２は前記交流電源の電圧のゼロ点を検出するゼロクロス検出手段、１３は前記ゼロクロス検出手段の出力手段の出力に基づき前記双方向スイッチの駆動信号を生成する双方向スイッチ駆動信号生成手段、１４は前記双方向スイッチ駆動信号生成手段の信号に基づき前記双方向スイッチを駆動する双方向スイッチ駆動手段、１５は前記平滑コンデンサの両端電圧である直流出力電圧の検出手段、１６はリレーの接点、１７は前記直流出力電圧が出力電圧過昇防止レベルを越えたかを検出する過電圧保護検出手段、１８は交流電圧間リレーの接点であり、これらが有機的に関連して電源回路を構成している。
【００１２】
以上のように構成された電源装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００１３】
直流出力電圧が上昇し平滑コンデンサ７の耐電圧ＯＶ１を越えると、双方向スイッチ９をＯＦＦし、さらに直流出力電圧が上昇しＯＶ２（ＯＶ２＞ＯＶ１）になると保護用リレーをＯＦＦする。直流出力電圧が異常に高いとき、過電圧保護検出手段１７により双方向スイッチ９をＯＦＦしようとするが、双方向スイッチ９の異常により双方向スイッチ９がＯＦＦできないと、直流出力電圧はさらに上昇する。このとき、直流出力電圧検出手段１５の出力が過電圧保護手段１８の動作レベルＯＶ２を越えると、交流入力端のリレーの接点をＯＦＦし、平滑コンデンサ７に電流が流れ込むのを中止し、直流出力電圧の過昇を抑える。
【００１４】
以上のように、本実施の形態においては直流出力電圧が過電圧保護レベルＯＶ２を越えたとき、前記交流電源１と前記ブリッジ整流回路６の交流入力端に接続されたリレー１８の接点をＯＦＦすることことにより、前記平滑コンデンサ７へ流れ込む電流が遮断されるため、直流出力電圧の異常過昇を抑えることができ、平滑コンデンサ７の破壊を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
以上のように、本発明にかかる電源装置は、より簡素化された回路で直流出力電圧の上
昇を抑えることが可能となるので、交流電源のピーク値以上の直流出力電圧へ変換する電源回路全てに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１における電源回路の構成図
【図２】従来の電源回路の構成図
【符号の説明】
【００１７】
１ 交流電源
２〜５ ダイオード
６ ブリッジ整流回路
７ 平滑コンデンサ
８ リアクタ
９ 双方向スイッチ
１０ コンデンサ
１１ 負荷
１２ ゼロクロス検出手段
１３ 双方向スイッチ駆動信号生成手段
１４ 双方向スイッチ駆動手段
１５ 直流出力電圧検出手段
１６ リレーの接点
１７ 過電圧保護検出手段ＯＶ１
１８ 過電圧保護検出手段ＯＶ２
１９ 交流入力端のリレーの接点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電源装置には簡単な構成で高効率を維持しながら高調波の抑制を可能とし、かつ外乱や構成部品のバラツキによる平滑コンデンサの破壊を防止する出力電圧可変電源装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図２は、特許文献１に記載された従来の電源装置を示すものである。図２に示すように、
交流電源１と、交流電源１からの交流を全波整流する４個のダイオード２〜５で形成されたブリッジ整流回路６と、前記ブリッジ整流回路６の直流出力端に接続された平滑コンデンサ７と、交流電源１と前記ブリッジ整流回路の交流入力端６ａとの間に接続されたリアクタ８と、交流入力端６ｂと直流出力端６ｄとの間に双方向スイッチ９を介して接続されたコンデンサ１０と、ゼロクロス検出手段１２と、双方向スイッチ駆動信号生成手段１３と、双方向スイッチ駆動手段１４と、双方向スイッチ９と直列に接続されたリレー１６と、過電圧保護検出手段１７から構成されている。
【０００４】
前記電源装置では直流出力電圧が異常に高く、かつ双方向スイッチ９の異常により双方向スイッチ９がＯＦＦできない場合に直流出力電圧が更に上昇するため、過電圧保護手段１８の設定レベルを超えた場合、双方向スイッチ９と直列に接続されたリレーの接点をＯＦＦし、昇圧を中止することにより、平滑コンデンサ７の破壊を防止するものであった。
【特許文献１】特開２００３―１１４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、平滑コンデンサの保護のためにのみリレーの接点を接続する必要があるため、コストアップを招き、また電子制御装置の限られた配置スペースを制限してしまうという課題を有していた。
【０００６】
本発明は前記従来の課題を解決するもので、保護目的のリレーを用いることなく直流出力電圧の上昇を抑えることにより、従来の保護機能を維持しながらもコストの削減と電子制御装置の配置スペースの有効化を可能とした電源装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電源装置は、前記従来の構成にあるリレー１６を削減しながらも直流出力電圧が過電圧保護レベルＯＶ２を越えた場合に直流出力電圧の上昇を抑えることを可能としたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電源装置は、保護のためのリレーを用いることなく直流出力電圧の上昇を抑えることにより、従来の保護機能を維持しながらコストの削減と電子制御装置の配置スペースの有効化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、交流電源と、前記交流電源からの交流を全波整流する４個のダイオード
で形成されたブリッジ整流回路と、前記ブリッジ整流回路の直流出力端に接続された平滑コンデンサとを有する電源装置であって、前記交流電源と前記ブリッジ整流回路の交流入力端に接続されたリレーの接点と、前記交流電源と前記ブリッジ整流回路の交流入力端との間に接続されたリアクタと、前記ブリッジ整流回路の交流入力端と直流出力端との間に双方向スイッチを介して接続されたコンデンサと、前記交流電源の電圧のゼロ点を検出するゼロクロス検出手段と、前記ゼロクロス検出手段の出力に基づ前記双方向スイッチの駆動信号を生成する双方向スイッチ駆動信号生成手段と、前記双方向スイッチ駆動信号生成手段の信号に基づき前記双方向スイッチを駆動する双方向スイッチ駆動手段と、前記平滑コンデンサの両端電圧である直流出力電圧を検出する直流出力電圧検出手段と、前記直流出力電圧が過電圧保護レベルを越えたとき、前記平滑コンデンサへ流れ込む電流を遮断する手段として、前記交流電源と前記ブリッジ整流回路の交流入力端に接続されたリレーの接点をＯＦＦすることにより、従来用いていた保護のためのリレーを用いることなく直流出力電圧の上昇を抑えることが可能となり、従来の保護機能を維持しながらコストの削減と電子制御装置の配置スペースの有効化を実現することができる。
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１１】
（実施の形態１）
図１において、１は交流電源、６は２〜５の４つのダイオードによって形成されたブリッジ整流回路、７は前記ブリッジ整流回路の直流出力端に接続された平滑コンデンサ、８は前記交流電源と前記ブリッジ整流回路の交流入力端に接続されたリアクタ、９は双方向スイッチ、１０はコンデンサ、１１は負荷、１２は前記交流電源の電圧のゼロ点を検出するゼロクロス検出手段、１３は前記ゼロクロス検出手段の出力手段の出力に基づき前記双方向スイッチの駆動信号を生成する双方向スイッチ駆動信号生成手段、１４は前記双方向スイッチ駆動信号生成手段の信号に基づき前記双方向スイッチを駆動する双方向スイッチ駆動手段、１５は前記平滑コンデンサの両端電圧である直流出力電圧の検出手段、１６はリレーの接点、１７は前記直流出力電圧が出力電圧過昇防止レベルを越えたかを検出する過電圧保護検出手段、１８は交流電圧間リレーの接点であり、これらが有機的に関連して電源回路を構成している。
【００１２】
以上のように構成された電源装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００１３】
直流出力電圧が上昇し平滑コンデンサ７の耐電圧ＯＶ１を越えると、双方向スイッチ９をＯＦＦし、さらに直流出力電圧が上昇しＯＶ２（ＯＶ２＞ＯＶ１）になると保護用リレーをＯＦＦする。直流出力電圧が異常に高いとき、過電圧保護検出手段１７により双方向スイッチ９をＯＦＦしようとするが、双方向スイッチ９の異常により双方向スイッチ９がＯＦＦできないと、直流出力電圧はさらに上昇する。このとき、直流出力電圧検出手段１５の出力が過電圧保護手段１８の動作レベルＯＶ２を越えると、交流入力端のリレーの接点をＯＦＦし、平滑コンデンサ７に電流が流れ込むのを中止し、直流出力電圧の過昇を抑える。
【００１４】
以上のように、本実施の形態においては直流出力電圧が過電圧保護レベルＯＶ２を越えたとき、前記交流電源１と前記ブリッジ整流回路６の交流入力端に接続されたリレー１８の接点をＯＦＦすることことにより、前記平滑コンデンサ７へ流れ込む電流が遮断されるため、直流出力電圧の異常過昇を抑えることができ、平滑コンデンサ７の破壊を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
以上のように、本発明にかかる電源装置は、より簡素化された回路で直流出力電圧の上
昇を抑えることが可能となるので、交流電源のピーク値以上の直流出力電圧へ変換する電源回路全てに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１における電源回路の構成図
【図２】従来の電源回路の構成図
【符号の説明】
【００１７】
１ 交流電源
２〜５ ダイオード
６ ブリッジ整流回路
７ 平滑コンデンサ
８ リアクタ
９ 双方向スイッチ
１０ コンデンサ
１１ 負荷
１２ ゼロクロス検出手段
１３ 双方向スイッチ駆動信号生成手段
１４ 双方向スイッチ駆動手段
１５ 直流出力電圧検出手段
１６ リレーの接点
１７ 過電圧保護検出手段ＯＶ１
１８ 過電圧保護検出手段ＯＶ２
１９ 交流入力端のリレーの接点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源と、前記交流電源からの交流を全波整流する４個のダイオードで形成されたブリッジ整流回路と、前記ブリッジ整流回路の直流出力端に接続された平滑コンデンサとを有する電源装置であって、前記交流電源と前記ブリッジ整流回路の交流入力端に接続されたリレーの接点と、前記交流電源と前記ブリッジ整流回路の交流入力端との間に接続されたリアクタと、前記ブリッジ整流回路の交流入力端と直流出力端との間に双方向スイッチを介して接続されたコンデンサと、前記交流電源の電圧のゼロ点を検出するゼロクロス検出手段と、前記ゼロクロス検出手段の出力に基づ前記双方向スイッチの駆動信号を生成する双方向スイッチ駆動信号生成手段と、前記双方向スイッチ駆動信号生成手段の信号に基づき前記双方向スイッチを駆動する双方向スイッチ駆動手段と、前記平滑コンデンサの両端電圧である直流出力電圧を検出する直流出力電圧検出手段と、前記直流出力電圧が過電圧保護レベルを越えるとＯＦＦして前記平滑コンデンサへ流れ込む電流を遮断する遮断手段として前記交流電源と前記ブリッジ整流回路の交流入力端に接続されたリレーを備えたことを特徴とする電源装置。
【請求項１】
交流電源と、前記交流電源からの交流を全波整流する４個のダイオードで形成されたブリッジ整流回路と、前記ブリッジ整流回路の直流出力端に接続された平滑コンデンサとを有する電源装置であって、前記交流電源と前記ブリッジ整流回路の交流入力端に接続されたリレーの接点と、前記交流電源と前記ブリッジ整流回路の交流入力端との間に接続されたリアクタと、前記ブリッジ整流回路の交流入力端と直流出力端との間に双方向スイッチを介して接続されたコンデンサと、前記交流電源の電圧のゼロ点を検出するゼロクロス検出手段と、前記ゼロクロス検出手段の出力に基づ前記双方向スイッチの駆動信号を生成する双方向スイッチ駆動信号生成手段と、前記双方向スイッチ駆動信号生成手段の信号に基づき前記双方向スイッチを駆動する双方向スイッチ駆動手段と、前記平滑コンデンサの両端電圧である直流出力電圧を検出する直流出力電圧検出手段と、前記直流出力電圧が過電圧保護レベルを越えるとＯＦＦして前記平滑コンデンサへ流れ込む電流を遮断する遮断手段として前記交流電源と前記ブリッジ整流回路の交流入力端に接続されたリレーを備えたことを特徴とする電源装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−２１７６７５（Ｐ２００６−２１７６７５Ａ）
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２４７４６（Ｐ２００５−２４７４６）
【出願日】平成１７年２月１日（２００５．２．１）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月１日（２００５．２．１）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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