スイッチング電源装置
【課題】スイッチング電源装置の入力平滑コンデンサのハーフショートが生じた場合に、簡単な回路構成で不安全な状態になることを回避する。
【解決手段】電源ラインＡ，Ｂ間を、入力平滑コンデンサＣ１とスイッチ素子ＳＷ１との直列回路で接続する。また、入力平滑コンデンサＣ１のハーフショートが発生した場合に、入力平滑コンデンサＣ１に発生するリップル電圧を検知するリップル電圧検知回路１５を備える。そして、リップル電圧検知回路１５がリップル電圧を検知したときに、スイッチ素子ＳＷ１を遮断状態に切り替える。
【解決手段】電源ラインＡ，Ｂ間を、入力平滑コンデンサＣ１とスイッチ素子ＳＷ１との直列回路で接続する。また、入力平滑コンデンサＣ１のハーフショートが発生した場合に、入力平滑コンデンサＣ１に発生するリップル電圧を検知するリップル電圧検知回路１５を備える。そして、リップル電圧検知回路１５がリップル電圧を検知したときに、スイッチ素子ＳＷ１を遮断状態に切り替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流−直流コンバータ（ＡＣ−ＤＣコンバータ）あるいは直流−直流（ＤＣ−ＤＣ）コンバータに備えられ、安定した直流電圧を出力するスイッチング電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機、プリンタ、ファックス、ＡＶ機器、液晶テレビ、プラズマディスプレイパネル、通信端末など、様々な電子機器において、商用交流電源を整流・平滑化して得られた直流電圧を高周波でスイッチングし、小型の変圧器を用いて所望の電圧に高効率で変換するようにしたスイッチング電源装置が広く用いられている。
【０００３】
このようなスイッチング電源装置の代表的な構成としては、変圧器の１次側に印加される直流電圧をスイッチングする主スイッチング素子を備え、変圧器の２次側出力電圧を電圧検出回路で検出し、その検出結果に応じて制御回路が主スイッチング素子のスイッチングパルス幅を制御することにより、所望の２次側出力電圧を得るようにしたパルス幅変調（ＰＷＭ）方式のスイッチング電源装置がある。
【０００４】
図７は、従来の一般的なスイッチング電源装置１３０の構成を示す回路図である。この図に示すように、スイッチング電源装置１３０は、入力端子１０５、ヒューズ１０６、フィルタ回路１０３、ブリッジダイオード１０４、入力平滑コンデンサＣ１０１、変圧器１０８、主スイッチング素子１０１、ダイオード１０９、出力平滑コンデンサ１１０、分圧抵抗１１２および分圧抵抗１１３、比較回路１１４、制御回路１０２、出力端子１１１を備えている。
【０００５】
商用電源から入力端子１０５に入力された交流電圧は、フィルタ回路１０３でノイズ成分を除去された後、ブリッジダイオード１０４および入力平滑コンデンサＣ１０１によって整流される。この整流によって得られた直流電圧は、ハイレベル側の電源ラインＡとローレベル側の電源ラインＢとの間に入力される。
【０００６】
電源ラインＡ、Ｂ間には、変圧器１０８の１次巻線ｎ１０１と主スイッチング素子１０１との直列回路が接続されている。主スイッチング素子１０１は、主スイッチング素子１０１は、制御回路１０２によってオン／オフ制御される。
【０００７】
主スイッチング素子１０１がオンになると、１次巻線ｎ１０１に励磁エネルギが蓄積される。この励磁エネルギは主スイッチング素子１０１のオフ時に２次巻線ｎ１０２側に誘起され、ダイオード１０９および出力平滑コンデンサＣ１１０で平滑化された後、出力端子１１１を介して出力される。
【０００８】
出力端子１１１の出力電圧は、分圧抵抗１１２、１１３によって分圧されて比較回路１１４に入力される。比較回路１１４は、出力電圧の分圧値と基準電圧とを比較し、比較結果を制御回路１０２にフィードバックする。
【０００９】
制御回路１０２は、比較回路１１４から入力された上記比較結果に基づいて、スイッチング電源装置１３０の出力電圧が一定値になるように、主スイッチング素子１０１のスイッチングを制御（ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御）する。
【００１０】
また、スイッチング電源装置１３０は、入力端子１０５の一端とフィルタ回路１０３との間に接続されたヒューズ（過電流防止手段）１０６を備えている。ヒューズ１０６は、所定量以上の電流が流れたときに溶断してスイッチング電源装置１３０を商用電源から遮断するものである。
【００１１】
また、特許文献１には、トランスの２次側に接続された負荷に印加される出力電圧を検出する低電圧検出回路を備え、上記出力電圧が所定値以下に低下したことを低電圧検出回路が検出したときに、トランスの２次側から１次側への帰還を遮断し、スイッチング電源回路を停止させる技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１５３５２９号公報（公開日：２００３年５月２３日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
電子機器に対しては、世界標準の安全規格としてのＩＥＣ規格を始めとして、ＵＬ規格（アメリカ）、ＣＳＡ規格（カナダ）、ＢＳ規格（イギリス）などさまざまな安全規格が規定されている。また、日本では電気用品安全法が、平成１３年４月１日から施行されている。
【００１３】
例えば日本の場合、安全規格の認証時には、電子機器に発生する可能性のある異物の接触、配線処理の不都合、ハンダ付けの不良等の現象を想定して、部品の両端あるいは端子間を短絡した場合および部品の一方の端を開放した場合に、発煙および発火等の不安全な状態が発生しないか確認するために短絡開放試験が行われている。
【００１４】
しかしながら、上記従来のスイッチング電源装置は、電子機器の製造・出荷段階では安全規格を満たしていたとしても、入力平滑コンデンサＣ１０１が劣化して絶縁抵抗が低下すると、入力平滑コンデンサＣ１０１に流れる漏れ電流が増大してしまい（所謂、ハーフショート）、ヒューズ１０６が溶断するまでにブリッジダイオード１０４、フィルタ回路１０３が過熱されてしまうという問題がある。
【００１５】
つまり、スイッチング電源装置１３０の製造・出荷時には安全規格により定められた基準を満たしていたとしても、例えば保証期間を超えて使用したり、不適切な使用条件で使用したりすることにより、入力平滑コンデンサＣ１０１が劣化して絶縁抵抗が低下する可能性がある。そして、入力平滑コンデンサＣ１０１の漏れ電流が増大した場合、漏れ電流が増大し始めてからヒューズ１０６が溶断するまでにはタイムラグがあるため、ヒューズ１０６が溶断するまでに入力平滑コンデンサＣ１０１よりも前段に備えられたブリッジダイオード１０４、フィルタ回路１０３に過大な電流が流れて過熱してしまうおそれがある。また、入力平滑コンデンサＣ１０１の漏れ電流の増大後にヒューズ１０６に流れる電流の電流値がこのヒューズ１０６を溶断させる大きさに達しないためにヒューズ１０６が溶断されず、ブリッジダイオード１０４、フィルタ回路１０３の過熱が生じてしまう場合がある。
【００１６】
また、上記特許文献１の技術では、ハーフショートが生じてからスイッチング電源回路が停止するまでに要する時間が長いため、スイッチング電源回路が停止するまでに入力平滑コンデンサＣ１０１よりも前段に備えられた回路に過大な電流が流れて過熱してしまうおそれがある。つまり、上記特許文献１の技術では、ハーフショートが生じてからそれに起因して出力電圧が所定値以下になったことを検出するまでに要する時間が長く、また、出力電圧が所定値以下になったことを検出してからトランスの２次側から１次側への帰還を遮断してスイッチング電源回路を停止させるまでに要する時間が長い。このため、ハーフショートが生じてからスイッチング電源回路を停止するまでに、入力平滑コンデンサＣ１０１よりも前段に備えられた回路に過大な電流が流れてしまう。
【００１７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡単な回路構成で入力平滑コンデンサの漏れ電流の増大に起因する過熱を防止できるスイッチング電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の第１のスイッチング電源装置は、上記の課題を解決するために、１次巻線および２次巻線を有する変圧器と、上記１次巻線に対して並列に接続され、上記１次巻線に入力される直流電圧を平滑化する入力平滑コンデンサと、上記直流電圧をスイッチングして上記２次巻線にパルスとして出力させる主スイッチング手段と、上記パルスを平滑化して出力する出力手段と、上記出力手段からの出力電圧が一定になるように上記主スイッチング手段のスイッチング動作を制御する制御手段とを備えたスイッチング電源装置であって、上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する検知手段と、上記入力平滑コンデンサに対して直列に接続された第１副スイッチ手段とを備え、正常動作時には上記第１副スイッチ手段を導通状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第１副スイッチ手段を遮断状態にすることを特徴としている。
【００１９】
上記の構成によれば、入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する検知手段と、上記入力平滑コンデンサに対して直列に接続された第１副スイッチ手段とを備えている。この第１副スイッチ手段は、正常動作時（漏れ電流の電流値が所定値未満である時）には導通状態とされるので、入力平滑コンデンサに電圧が印加され、入力平滑コンデンサは印加された電圧を平滑化することができる。一方、検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときには、第１副スイッチ手段は遮断状態にされる。これにより、入力平滑コンデンサへの電圧印加を遮断し、入力平滑コンデンサの漏れ電流に起因してスイッチング電源装置が不安全な状態になることを簡単な回路構成で適切に防止できる。
【００２０】
また、上記の構成に加えて、第１端子および第２端子を有し、電圧供給源に接続される入力部と、上記第１端子に接続された過電流遮断手段と、上記入力平滑コンデンサに対して並列に接続された第２副スイッチ手段とを備え、正常動作時には上記第２副スイッチ手段を遮断状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第２副スイッチ手段を導通状態にする構成としてもよい。
【００２１】
上記の構成によれば、第１端子および第２端子を有し、電圧供給源に接続される入力部と、上記入力平滑コンデンサと上記１次巻線との接続点と上記第１端子との間に接続された過電流遮断手段と、上記入力平滑コンデンサに対して並列に接続された第２副スイッチ手段とを備えている。この第２副スイッチ手段は、正常動作時には遮断されているので、スイッチング電源装置におけるスイッチング動作には寄与しない。一方、検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときには、第２副スイッチ手段は導通状態にされる。これにより、第２副スイッチ手段を介して電流が流れることによって過電流遮断手段に流れる電流が増加する。したがって、過電流遮断手段を素早く作動させてスイッチング電源装置に流れる電流を遮断させることができる。したがって、入力平滑コンデンサの漏れ電流に起因してスイッチング電源装置が不安全な状態になることを簡単な回路構成で適切に防止できる。
【００２２】
本発明の第２のスイッチング電源装置は、上記の課題を解決するために、第１端子および第２端子を有し、電圧供給源に接続される入力部と、上記第１端子に接続された過電流遮断手段と、１次巻線および２次巻線を有する変圧器と、上記１次巻線に対して並列に接続され、上記１次巻線に入力される直流電圧を平滑化する入力平滑コンデンサと、上記直流電圧をスイッチングして上記２次巻線にパルスとして出力させる主スイッチング手段と、上記パルスを平滑化して出力する出力手段と、上記出力手段からの出力電圧が一定になるように上記主スイッチング手段のスイッチング動作を制御する制御手段とを備えたスイッチング電源装置であって、上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する検知手段と、上記入力平滑コンデンサに対して並列に接続された第２副スイッチ手段とを備え、正常動作時には上記第２副スイッチ手段を遮断状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第２副スイッチ手段を導通状態にすることを特徴としている。
【００２３】
上記の構成によれば、第１端子および第２端子を有し、電圧供給源に接続される入力部と、上記入力平滑コンデンサと上記１次巻線との接続点と上記第１端子との間に接続された過電流遮断手段と、上記入力平滑コンデンサに対して並列に接続された第２副スイッチ手段とを備えている。この第２副スイッチ手段は、正常動作時には遮断されているので、スイッチング電源装置におけるスイッチング動作には寄与しない。一方、検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときには、第２副スイッチ手段は導通状態にされる。これにより、第２副スイッチ手段を介して電流が流れることによって過電流遮断手段に流れる電流が増加する。したがって、過電流遮断手段を素早く作動させてスイッチング電源装置に流れる電流を遮断させることができる。したがって、入力平滑コンデンサの漏れ電流に起因してスイッチング電源装置が不安全な状態になることを簡単な回路構成で適切に防止できる。
【００２４】
なお、上記第２副スイッチ手段と上記主スイッチング手段との並列回路が、上記入力平滑コンデンサに対して並列に接続されている構成としてもよい。
【００２５】
上記の構成によれば、上記第２副スイッチ手段と上記主スイッチング手段との並列回路が、上記入力平滑コンデンサに対して並列に接続されている。したがって、検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに第２副スイッチ手段が導通状態にされると、主スイッチング手段の両端子間が短絡して過電流遮断手段に流れる電流が増加する。これにより、過電流遮断手段を素早く作動させてスイッチング電源装置に流れる電流を遮断させることができる。したがって、入力平滑コンデンサの漏れ電流に起因してスイッチング電源装置が不安全な状態になることを簡単な回路構成で適切に防止できる。
【００２６】
また、上記第２副スイッチ手段と上記入力平滑コンデンサとの並列回路が、上記１次巻線に対して並列に接続されている構成としてもよい。
【００２７】
上記の構成によれば、上記第２副スイッチ手段と上記入力平滑コンデンサとの並列回路が、上記１次巻線に対して並列に接続されている。したがって、検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに第２副スイッチ手段が導通状態にされると、入力平滑コンデンサの両端子間が短絡して過電流遮断手段に流れる電流が増加する。これにより、過電流遮断手段を素早く作動させてスイッチング電源装置に流れる電流を遮断させることができる。したがって、入力平滑コンデンサの漏れ電流に起因してスイッチング電源装置が不安全な状態になることを簡単な回路構成で適切に防止できる。
【００２８】
また、上記いずれかの構成において、第１端子および第２端子を有し、交流電圧供給源に接続される入力部と、上記第１端子に接続された過電流遮断手段と、上記過電流遮断手段および上記第２端子に接続されたフィルタ回路と、上記入力部に入力された交流電圧を整流するための整流回路と、上記フィルタ手段に対して並列に接続された第３副スイッチ手段とを備え、正常動作時には上記第３副スイッチ手段を遮断状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第３副スイッチ手段を導通状態にする構成としてもよい。
【００２９】
上記の構成によれば、第１端子および第２端子を有し、交流電圧供給源に接続される入力部と、上記第１端子に接続された過電流遮断手段と、上記過電流遮断手段および上記第２端子に接続されたフィルタ回路と、上記入力部に入力された交流電圧を整流するための整流手段と、上記フィルタ手段に対して並列に接続された第３副スイッチ手段とを備えている。この第３副スイッチは、正常動作時には遮断されているので、スイッチング電源装置におけるスイッチング動作には寄与しない。一方、検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときには、第３副スイッチ手段は導通状態にされる。これにより、第３副スイッチ手段を介して電流が流れることによってフィルタ手段が短絡し、過電流遮断手段に流れる電流が増加する。したがって、過電流遮断手段を素早く作動させてスイッチング電源装置に流れる電流を遮断させることができる。したがって、入力平滑コンデンサの漏れ電流に起因してスイッチング電源装置が不安全な状態になることを簡単な回路構成で適切に防止できる。
【００３０】
本発明の第３のスイッチング電源装置は、第１端子および第２端子を有し、交流電圧供給源に接続される入力部と、上記第１端子に接続された過電流遮断手段と、上記過電流遮断手段および上記第２端子に接続されたフィルタ回路と、上記入力部に入力された交流電圧を整流するための整流手段と、１次巻線および２次巻線を有する変圧器と、上記１次巻線に対して並列に接続され、上記１次巻線に入力される直流電圧を平滑化する入力平滑コンデンサと、上記直流電圧をスイッチングして上記２次巻線にパルスとして出力させる主スイッチング手段と、上記パルスを平滑化して出力する出力手段と、上記出力手段からの出力電圧が一定になるように上記主スイッチング手段のスイッチング動作を制御する制御手段とを備えたスイッチング電源装置であって、上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する検知手段と、上記フィルタ手段に対して並列に接続された第３副スイッチ手段とを備え、正常動作時には上記第３副スイッチ手段を遮断状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第３副スイッチ手段を導通状態にすることを特徴としている。
【００３１】
上記の構成によれば、第１端子および第２端子を有し、交流電圧供給源に接続される入力部と、上記第１端子に接続された過電流遮断手段と、上記過電流遮断手段および上記第２端子に接続されたフィルタ回路と、上記入力部に入力された交流電圧を整流するための整流手段と、上記フィルタ手段に対して並列に接続された第３副スイッチ手段とを備えている。この第３副スイッチは、正常動作時には遮断されているので、スイッチング電源装置におけるスイッチング動作には寄与しない。一方、検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときには、第３副スイッチ手段は導通状態にされる。これにより、第３副スイッチ手段を介して電流が流れることによってフィルタ手段が短絡し、過電流遮断手段に流れる電流が増加するので、過電流遮断手段を素早く作動させてスイッチング電源装置に流れる電流を遮断させることができる。したがって、入力平滑コンデンサの漏れ電流に起因してスイッチング電源装置が不安全な状態になることを簡単な回路構成で適切に防止できる。
【００３２】
上記いずれかの構成において、上記検知手段は、上記入力平滑コンデンサに印加される電圧の電圧値あるいは電圧値の変動幅が所定値以上になったことを検知することによって上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する構成であってもよい。
【００３３】
入力平滑コンデンサの漏れ電流が増大した場合、この入力平滑コンデンサにはリップル電圧（直流電圧出力に含まれる交流成分）が発生する。上記の構成によれば、上記入力平滑コンデンサに印加される電圧の電圧値あるいは電圧値の変動幅が所定値以上になったことを検知することで上記リップル電圧が生じたことを検知し、入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを間接的に検知することができる。
【００３４】
また、上記検知手段は、上記入力平滑コンデンサに流れる電流、または上記入力平滑コンデンサと上記１次巻線との並列回路に流れる電流の電流値が所定値以上になったことを検知することによって上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する構成としてもよい。
【００３５】
入力平滑コンデンサの漏れ電流が増大した場合、入力平滑コンデンサに流れる電流および上記入力平滑コンデンサと上記１次巻線との並列回路に流れる電流が増大する。上記の構成によれば、上記入力平滑コンデンサに流れる電流が所定値以上になったことを検知することで、入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを直接的に検知できる。あるいは、入力平滑コンデンサと１次巻線との並列回路に流れる電流の電流値が所定値以上になったことを検知することで、入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを間接的に検知することができる。
【００３６】
また、上記検知手段は、上記変圧器の１次側に備えられる部材の温度が所定値以上に昇温したことを検知することによって上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する構成としてもよい。
【００３７】
入力平滑コンデンサの漏れ電流が増大した場合、入力平滑コンデンサに対して直列に接続された部材に流れる電流および上記入力平滑コンデンサと上記１次巻線との並列回路に対して直列に接続された部材に流れる電流が増大する。このため、これらの部材の温度が正常動作時よりも上昇する。上記の構成によれば、入力平滑コンデンサに直列に対して接続される部材、または上記入力平滑コンデンサと上記１次巻線との並列回路に対して直列に接続される部材の温度が所定値以上に昇温したことを検知することで、入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを間接的に検知することができる。
【００３８】
例えば、交流電圧供給源に接続される入力部と、上記入力部に入力された交流電圧を整流するための整流手段とを備え、上記検知手段は、上記整流手段の温度が所定値以上に昇温したことを検知することによって上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する構成としてもよい。
【００３９】
上記の整流手段は、当該回路に流れる電流の増加によって昇温しやすい。このため、この整流手段の温度が所定値以上に昇温したことを検知することで、入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを適切に検出できる。
【発明の効果】
【００４０】
以上のように、本発明の第１のスイッチング電源装置は、上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する検知手段と、上記入力平滑コンデンサに対して直列に接続された第１副スイッチ手段とを備え、正常動作時には上記第１副スイッチ手段を導通状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第１副スイッチ手段を遮断状態にする。
【００４１】
それゆえ、検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに、入力平滑コンデンサへの電圧印加を遮断し、入力平滑コンデンサの漏れ電流に起因してスイッチング電源装置が不安全な状態になることを簡単な回路構成で適切に防止できる。
【００４２】
また、本発明の第２のスイッチング電源装置は、上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する検知手段と、上記入力平滑コンデンサに対して並列に接続された第２副スイッチ手段とを備え、正常動作時には上記第２副スイッチ手段を遮断状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第２副スイッチ手段を導通状態にする。
【００４３】
それゆえ、検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに、第２副スイッチ手段を介して電流を流すことで過電流遮断手段に流れる電流を増加させ、過電流遮断手段を素早く作動させてスイッチング電源装置に流れる電流を遮断させることができる。したがって、入力平滑コンデンサの漏れ電流に起因してスイッチング電源装置が不安全な状態になることを簡単な回路構成で適切に防止できる。
【００４４】
本発明の第３のスイッチング電源装置は、上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する検知手段と、上記フィルタ手段に対して並列に接続された第３副スイッチ手段とを備え、正常動作時には上記第３副スイッチ手段を遮断状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第３副スイッチ手段を導通状態にする。
【００４５】
それゆえ、検知手段が入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに、第３副スイッチ手段を介して電流が流れてフィルタ手段が短絡し、過電流遮断手段に流れる電流が増加する。これにより、過電流遮断手段を素早く作動させてスイッチング電源装置に流れる電流を遮断させることができる。したがって、入力平滑コンデンサの漏れ電流に起因してスイッチング電源装置が不安全な状態になることを簡単な回路構成で適切に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態にかかるスイッチング電源装置３０ａの概略構成を示す回路図である。この図に示すように、スイッチング電源装置３０ａは、入力部５、ヒューズ６、フィルタ回路３、ブリッジダイオード４、リップル電圧検知回路１５、スイッチ素子ＳＷ１、入力平滑コンデンサＣ１、変圧器８、主スイッチング素子１、ダイオード９、出力平滑コンデンサ１０、分圧抵抗１２および分圧抵抗１３、比較回路１４、制御回路２、出力端子１１を備えている。
【００４７】
入力部５は、第１端子５ａおよび第２端子５ｂを有し、これら両端子が商用電源（図示せず）に接続されており、交流電圧（例えばＡＣ１００Ｖ）を印加される。
【００４８】
ヒューズ（過電流遮断手段）６は、入力部５の第１端子５ａとフィルタ回路３の一方の入力端子との間に備えられており、所定量以上の電流が流れたときに溶断してスイッチング電源装置３０ａへの電力供給を遮断する。なお、本実施形態では、ヒューズ６として定格電流５Ａのもの（Littelfuse社製、型番237005）を用いた。図８は、ヒューズ６に流れる電流とヒューズ６の溶断時間との関係を示すグラフである。この図に示すように、ヒューズ６は、定格電流（５Ａ）を１００００秒以上流しても溶断しないが、定格電流の２倍（１０Ａ）の電流を流すと約１秒で溶断するようになっている。
【００４９】
フィルタ回路（フィルタ手段）３は、一方の入力端子をヒューズ６に接続され、他方の入力端子を入力部５の第２端子５ｂに接続されており、入力された交流電圧からノイズ成分を除去する。
【００５０】
ブリッジダイオード（整流手段）４は、４つのダイオード４ａ〜４ｄからなるブリッジ回路である。ダイオード４ａのカソードおよびダイオード４ｂのアノードは、フィルタ回路３の一方の出力端子に共通に接続されており、ダイオード４ｃのカソードおよびダイオード４ｄのアノードは、フィルタ回路３の他方の出力端子に共通に接続されている。ダイオード４ａのアノードおよびダイオード４ｃのアノードは、ローレベル側の電源ラインＢに共通に接続されており、ダイオード４ｂのカソードおよびダイオード４ｄのカソードは、ハイレベル側の電源ラインに共通に接続されている。これにより、ブリッジダイオード４は、フィルタ回路３から入力された交流電圧を全波整流して、ローレベル側の電源ラインＢとハイレベル側の電源ラインＡとの間に脈流電圧を出力する。
【００５１】
リップル電圧検知回路（検知手段）１５は、入力平滑コンデンサＣ１にハーフショート（漏れ電流の増大）が生じたときにこの入力平滑コンデンサＣ１に発生するリップル電圧（直流電圧出力に含まれる交流成分）を検出し、検出結果に応じてスイッチ素子ＳＷ１の開閉を制御するものであり、ハイレベル側の電源ラインＡに直列に接続されている。より具体的には、リップル電圧検知回路１５は、入力平滑コンデンサＣ１とスイッチ素子ＳＷ１との直列回路と変圧器８の１次巻線ｎ１と主スイッチング素子１との直列回路との接続点とブリッジダイオード４との間に直列接続されている。
【００５２】
電源ラインＡとＢとは、入力平滑コンデンサＣ１とスイッチ素子（第１副スイッチ手段）ＳＷ１との直列回路によって接続されている。なお、スイッチ素子ＳＷ１の構成は特に限定されるものではなく、リップル電圧検知回路１５から供給される制御信号によって導通状態と遮断状態とに切り替えられるものであればよい。
【００５３】
入力平滑コンデンサＣ１は、ブリッジダイオード４から出力される脈流電圧を平滑化するものである。つまり、ブリッジダイオード４と入力平滑コンデンサＣ１とからなる主電源回路によって入力された交流電圧が整流され、この整流により得られた直流電圧がハイレベル側の電源ラインＡとローレベル側の電源ラインＢとの間に入力されるようになっている。
【００５４】
また、電源ラインＡ、Ｂ間には、主スイッチング素子１と変圧器８の１次巻線ｎ１との直列回路が接続されている。つまり、入力平滑コンデンサＣ１とスイッチ素子ＳＷ１との直列回路と、主スイッチング素子１と変圧器８の１次巻線ｎ１との直列回路とが電源ラインＡ，Ｂ間に並列に接続されている。
【００５５】
主スイッチング素子（主スイッチング手段）１は、制御回路２によってオン／オフ制御され、変圧器８の１次巻線ｎ１に印加される直流電圧をスイッチングし、２次巻線ｎ２にパルスとして出力させる。なお、本実施形態では主スイッチング素子１としてＮチャネル型の電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ：Field Effect Transistor）を用いているが、これに限らず、主スイッチング素子１はスイッチング機能を有しているものであればよい。例えば、Ｐチャネル型の電界効果型トランジスタを用いてもよく、バイポーラトランジスタ等の他のタイプのスイッチング素子を用いてもよい。
【００５６】
変圧器８の２次巻線ｎ２の一端は、ダイオード９のアノードに接続されており、ダイオード９のカソードは、出力平滑コンデンサＣ２を介して２次巻線ｎ２の他端に接続されている。また、ダイオード９のカソードは、分圧抵抗１２と比較回路１４と分圧抵抗１３とを介して２次巻線ｎ２の他端に接続されている。また、ダイオード９のカソードは出力端子１１の一端側に接続されており、２次巻線ｎ２の他端は出力端子１１の他端側に接続されている。
【００５７】
このような構成からなるスイッチング電源装置３０ａにおいて、正常動作時（漏れ電流の電流値が所定値未満の状態。本実施形態ではスイッチ素子ＳＷ１がオン（導通）の状態になる。）に主スイッチング素子１がオンになると、１次巻線ｎ１に励磁エネルギが蓄積される。この励磁エネルギは主スイッチング素子１のオフ時に２次巻線ｎ２側に誘起され、ダイオード９および出力平滑コンデンサＣ１０からなる出力手段で平滑化された後、出力端子１１を介して出力される。
【００５８】
また、出力端子１１の出力電圧は、分圧抵抗１２、１３によって分圧されて比較回路１４に入力される。比較回路１４は、出力電圧の分圧値と基準電圧の電圧値とを比較し、比較結果を制御回路２にフィードバックする。
【００５９】
制御回路（制御手段）２は、比較回路１４から入力された上記比較結果に基づいて、スイッチング電源装置３０ａの出力電圧が一定値になるように主スイッチング素子１の駆動信号（ゲート電圧）を生成して主スイッチング素子１のゲートに供給し、主スイッチング素子１のスイッチングを制御（ＰＷＭ制御）する。これにより、スイッチング電源装置３０ａは安定した直流電圧を出力できるようになっている。
【００６０】
次に、入力平滑コンデンサＣ１にハーフショート（漏れ電流の増大）が生じた場合の動作について説明する。
【００６１】
リップル電圧検知回路１５は、入力平滑コンデンサＣ１にハーフショートに伴うリップル電圧（直流電圧出力に含まれる交流成分）が生じることを監視している。リップル電圧検知回路１５は、例えば、電源ラインＡの電位の変動幅が所定値以上になったことを検知することによって入力平滑コンデンサＣ１のハーフショートを検知してもよい。
【００６２】
そして、リップル電圧を検知すると、リップル電圧検知回路１５は、スイッチ素子ＳＷ１をオフ（遮断）する。これにより、ハーフショートが生じた入力平滑コンデンサＣ１への電流供給（電圧供給）を遮断し、入力平滑コンデンサＣ１の漏れ電流に起因してスイッチング電源装置３０ａが不安全な状態になることを簡単な回路構成で適切に防止できる。
【００６３】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１と同様の機能を有する部材については、実施形態１と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６４】
図２は、本実施形態にかかるスイッチング電源装置３０ｂの概略構成を示す回路図である。この図に示すように、スイッチング電源装置３０ｂは、実施形態１に示したスイッチング電源装置３０ａの構成に加えて、主スイッチング素子１に対して並列に接続されたスイッチ素子（第２副スイッチ手段）ＳＷ２を備えている。つまり、主スイッチング素子１とスイッチ素子ＳＷ２とからなる並列回路と変圧器８の１次巻線ｎ１との直列回路とが電源ラインＡ，Ｂ間に互いに並列に接続されている。なお、スイッチ素子ＳＷ２の構成は特に限定されるものではなく、リップル電圧検知回路１５から供給される制御信号によって導通状態と遮断状態とに切り替えられるものであればよい。
【００６５】
スイッチ素子ＳＷ２は、正常動作時（漏れ電流の電流値が所定値未満の状態）には遮断されており、リップル電圧検知回路１５が
リップル電圧を検知すると、リップル電圧検知回路１５から供給される制御信号によって導通状態に切り替えられる。これにより、入力平滑コンデンサＣ１の後段に配置された主スイッチング素子１のドレイン・ソース間が短絡し、ヒューズ６の定格電流以上の電流（例えば定格電流の２倍以上の電流）が流れるので、ヒューズ６を素早く溶断させることができ、スイッチング電源装置３０ｂの動作を素早く停止させることができる。したがって、簡単な回路構成で入力平滑コンデンサＣ１のハーフショートに起因する過熱を防止できる。
【００６６】
なお、本実施形態では、スイッチ素子ＳＷ１とＳＷ２とを備えた構成について説明したが、これに限らず、例えばスイッチ素子ＳＷ１を備えない構成としてもよい。
【００６７】
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１と同様の機能を有する部材については、実施形態１と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６８】
図３は、本実施形態にかかるスイッチング電源装置３０ｃの概略構成を示す回路図である。この図に示すように、スイッチング電源装置３０ｃは、実施形態１に示したスイッチング電源装置３０ａの構成に加えて、フィルタ回路３の一方の出力端子と他方の出力端子との間に接続されたスイッチ素子（第３副スイッチ素子）ＳＷ３、すなわちフィルタ回路３に対して並列に接続されたスイッチ素子ＳＷ３を備えている。なお、スイッチ素子ＳＷ３の構成は特に限定されるものではなく、リップル電圧検知回路１５から供給される制御信号によって導通状態と遮断状態とに切り替えられるものであればよい。
【００６９】
スイッチ素子ＳＷ３は、正常動作時（漏れ電流の電流値が所定値未満の状態）には遮断されており、リップル電圧検知回路１５が
リップル電圧を検知すると、リップル電圧検知回路１５から供給される制御信号によって導通状態に切り替えられる。これにより、入力平滑コンデンサＣ１の前段（入力平滑コンデンサＣ１よりも前段に配置されたフィルタ回路３等）が短絡し、ヒューズ６の定格電流以上の電流（例えば定格電流の２倍以上の電流）が流れるので、ヒューズ６を素早く溶断させることができ、スイッチング電源装置３０ｃの動作を素早く停止させることができる。したがって、簡単な回路構成で入力平滑コンデンサＣ１のハーフショートに起因する過熱を防止できる。
【００７０】
なお、本実施形態では、スイッチ素子ＳＷ１とＳＷ３とを備えた構成について説明したが、これに限るものではない。例えば、スイッチ素子ＳＷ１を備えない構成としてもよい。また、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ３に加えて、実施形態２に示したＳＷ２を備えた構成としてもよい。
【００７１】
〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１と同様の機能を有する部材については、実施形態１と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００７２】
図４は、本実施形態にかかるスイッチング電源装置３０ｄの概略構成を示す回路図である。この図に示すように、スイッチング電源装置３０ｄは、実施形態１に示したスイッチング電源装置３０ａの構成におけるスイッチ素子ＳＷ１に変えて、入力平滑コンデンサＣ１に並列に接続されたスイッチ素子（第２副スイッチ素子）ＳＷ４を備えている。つまり、実施形態１にかかるスイッチング電源装置３０ａでは電源ラインＡとＢとの間に入力平滑コンデンサＣ１とスイッチ素子ＳＷ１との直列回路が接続されていたが、本実施形態にかかるスイッチング電源装置３０ｄでは電源ラインＡとＢとの間に入力平滑コンデンサＣ１とスイッチ素子ＳＷ１との並列回路が接続されている。なお、スイッチ素子ＳＷ４の構成は特に限定されるものではなく、リップル電圧検知回路１５から供給される制御信号によって導通状態と遮断状態とに切り替えられるものであればよい。
【００７３】
スイッチ素子ＳＷ４は、正常動作時（漏れ電流の電流値が所定値未満の状態）には遮断されており、リップル電圧検知回路１５が
リップル電圧を検知すると、リップル電圧検知回路１５から供給される制御信号によって導通状態に切り替えられる。これにより、入力平滑コンデンサＣ１（電源ラインＡ−Ｂ間）が短絡し、ヒューズ６の定格電流以上の電流（例えば定格電流の２倍以上の電流）が流れるので、ヒューズ６を素早く溶断させることができ、スイッチング電源装置３０ｃの動作を素早く停止させることができる。したがって、簡単な回路構成で入力平滑コンデンサＣ１のハーフショートに起因する過熱を防止できる。
【００７４】
なお、本実施形態では、スイッチ素子ＳＷ４を備えた構成について説明したが、これに限らず、例えば、スイッチ素子ＳＷ４に加えて、スイッチ素子ＳＷ２，ＳＷ３の両方あるいは一方を備えた構成としてもよい。
【００７５】
〔実施形態５〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１と同様の機能を有する部材については、実施形態１と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００７６】
図５は、本実施形態にかかるスイッチング電源装置３０ｅの概略構成を示す回路図である。この図に示すように、スイッチング電源装置３０ｅは、実施形態１に示したスイッチング電源装置３０ａにおけるリップル電圧検知回路１５に代えて、ブリッジダイオード４に近接して配置された温度検知回路１６を備えている。
【００７７】
温度検知回路１６は、ブリッジダイオード４の温度を検出するものである。温度検知回路１６は、ブリッジダイオード４の温度を検出できるものであればよく、特に限定されるものではないが、例えば熱電対を用いた温度検知回路を用いることができる。この場合、例えば、熱電対の一端をブリッジダイオード４の表面近傍に非接触に、あるいはブリッジダイオード４の表面に接触するように配置し、他端を温度検知回路１６に接続してブリッジダイオード４のパッケージ表面の温度を測定すればよい。また、サーミスタを用いた温度検知回路を用いてもよい。この場合、例えば、サーミスタをブリッジダイオード４の表面近傍に非接触に、あるいはブリッジダイオード４の表面に接触するように配置し、サーミスタを温度検知回路１６に接続してブリッジダイオード４のパッケージ表面の温度を測定すればよい。
【００７８】
温度検知回路１６は、ブリッジダイオード４の温度検出結果を監視し、検出した温度が所定値以上に達したときに、スイッチ素子ＳＷ１を遮断させるための制御信号をスイッチ素子ＳＷ１に出力する。つまり、入力平滑コンデンサＣ１がハーフショートすると、入力平滑コンデンサＣ１に流れる漏れ電流が増大する結果、Ｃ１の前段に配置されたブリッジダイオード４に流れる電流が増大し、ブリッジダイオード４の温度が上昇する。温度検知回路１６は、ブリッジダイオード４の温度が所定値以上に昇温したことを検知することによって入力平滑コンデンサＣ１のハーフショートを検知し、スイッチ素子ＳＷ１を遮断状態に切り替える。これにより、実施形態１と同様、ハーフショートが生じた入力平滑コンデンサＣ１への電流供給を遮断し、漏れ電流の増大によって不安全な状態が生じることを防止できる。
【００７９】
なお、本実施形態では、ブリッジダイオード４の温度を検知することによって入力平滑コンデンサＣ１のハーフショートを検知する構成について説明したが、これに限らず、例えば、入力平滑コンデンサＣ１に直列に対して接続される部材、または入力平滑コンデンサＣ１と１次巻線ｎ１との並列回路に対して直列に接続される部材の温度を検知することによって入力平滑コンデンサＣ１のハーフショートを検知する構成としてもよい。
【００８０】
また、本実施形態では、実施形態１にかかるスイッチング電源装置３０ａにおいてリップル電圧検知回路１５に代えて温度検知回路１６を備える構成について説明したが、これに限るものではない。例えば、実施形態２〜４のいずれかに記載したスイッチング電源装置において、リップル電圧検知回路１５に代えて温度検知回路１６を備えてもよい。この場合にも、実施形態２〜４と略同様の効果を得ることができる。
【００８１】
〔実施形態３〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１と同様の機能を有する部材については、実施形態１と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００８２】
図６は、本実施形態にかかるスイッチング電源装置３０ｆの概略構成を示す回路図である。この図に示すように、スイッチング電源装置３０ｆは、実施形態１に示したスイッチング電源装置３０ａにおけるリップル電圧検知回路１５に代えて、ローレベル側の電源ラインＢに直列に接続された電流検知回路１７を備えている。より具体的には、リップル電圧検知回路１５は、電源ラインＢにおける、入力平滑コンデンサＣ１と電源ラインＡとの接続点とブリッジダイオード４との間に直列接続されている。
【００８３】
電流検知回路１７は、電源ラインＢに流れる電流を検知し、所定量以上の電流が流れたときにスイッチ素子ＳＷ１を遮断させるための制御信号を生成してスイッチ素子ＳＷ１に出力する。つまり、入力平滑コンデンサＣ１がハーフショートすると、入力平滑コンデンサＣ１に流れる漏れ電流が増大し、電源ラインＢに流れる電流が増大する。電流検知回路１７は、電源ラインＢに所定量以上の電流が流れていることを検知することによって入力平滑コンデンサＣ１のハーフショートを検知し、スイッチ素子ＳＷ１を遮断状態に切り替える。これにより、実施形態１と同様、ハーフショートが生じた入力平滑コンデンサＣ１への電流供給を遮断し、漏れ電流の増大によって不安全な状態が生じることを防止できる。
【００８４】
なお、電流検知回路１７は、電源ラインＢに直列に接続された微小抵抗値の抵抗器を有している。そして、この抵抗器の両端に現れる降下電圧を検知し、この降下電圧が予め設定された閾値(例えば定格動作時の２倍の電圧)以上になったことを検知することにより、入力平滑コンデンサＣ１のハーフショートを検知する。ただし、電流検知回路１７の構成はこれに限るものではなく、電源ラインＢに流れる電流が所定量以上であるかどうかを検知できる構成であればよい。
【００８５】
また、本実施形態では、電源ラインＢに流れる電流の電流値が所定値以上になったことを検知することによって入力平滑コンデンサＣ１のハーフショートを検知する構成について説明したが、これに限らず、例えば、入力平滑コンデンサＣ１に流れる電流、あるいは入力平滑コンデンサＣ１と１次巻線ｎ１との並列回路に流れる電流の電流値が所定値以上になったことを検知することによって入力平滑コンデンサＣ１の漏れ電流が所定値以上になったことを検知する構成としてもよい。
【００８６】
また、本実施形態では、実施形態１にかかるスイッチング電源装置３０ａにおいてリップル電圧検知回路１５に代えて電流検知回路１７を備える構成について説明したが、これに限るものではない。例えば、実施形態２〜４のいずれかに記載したスイッチング電源装置において、リップル電圧検知回路１５に代えて電流検知回路１７を備えてもよい。この場合にも、実施形態２〜４と略同様の効果を得ることができる。
【００８７】
また、上記各実施形態では、入力された商用交流電圧を直流電圧に変換するスイッチング電源装置（ＡＣ−ＤＣコンバータ）について説明したが、これに限るものではない。本発明は、例えば、入力された直流電圧を変圧した直流電圧を出力するスイッチング電源装置（ＤＣ−ＤＣコンバータ）に適用することもできる。この場合には、例えば、ブリッジダイオード４，フィルタ回路３を省略し、ヒューズ６の一端を入力部５の第１端子５ａに接続し、他端を電源ラインＡに接続するとともに、入力部５の第２端子５ｂを電源ラインＢに接続すればよい。
【００８８】
また、上記各実施形態において、ノイズ成分の除去を行う必要がない場合にはフィルタ回路３を省略してもよい。
【００８９】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明のスイッチング電源装置は、ＡＣ−ＤＣコンバータや、ＤＣ―ＤＣコンバータに好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の一実施形態にかかるスイッチング電源装置の回路図である。
【図２】本発明の他の実施形態にかかるスイッチング電源装置の回路図である。
【図３】本発明のさらに他の実施形態にかかるスイッチング電源装置の回路図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態にかかるスイッチング電源装置の回路図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態にかかるスイッチング電源装置の回路図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態にかかるスイッチング電源装置の回路図である。
【図７】従来のスイッチング電源装置の回路図である。
【図８】本発明の一実施形態にかかるスイッチング電源装置に備えられるヒューズに流れる電流と、このヒューズの溶断時間との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９２】
１ 主スイッチング素子（主スイッチング手段）
２ 制御回路（制御手段）
３ フィルタ回路（フィルタ手段）
４ ブリッジダイオード（整流手段）
５ 入力端子（入力部）
６ ヒューズ（過電流遮断手段）
８ 変圧器
９ ダイオード（出力手段）
１０ 出力平滑コンデンサ（出力手段）
１１ 出力端子（出力手段）
１２、１３ 分圧抵抗（制御手段）
１４ 比較回路（制御手段）
１５ リップル電圧検知回路（検出手段）
１６ 温度検知回路（検出手段）
１７ 電流検知回路（検出手段）
３０ａ〜３０ｆ スイッチング電源装置
ｎ１ １次巻線
ｎ２ ２次巻線
Ｃ１ 入力平滑コンデンサ
ＳＷ１ スイッチ素子（第１副スイッチ手段）
ＳＷ２ スイッチ手段（第２副スイッチ手段）
ＳＷ３ スイッチ手段（第３副スイッチ手段）
ＳＷ４ スイッチ手段（第２副スイッチ手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流−直流コンバータ（ＡＣ−ＤＣコンバータ）あるいは直流−直流（ＤＣ−ＤＣ）コンバータに備えられ、安定した直流電圧を出力するスイッチング電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機、プリンタ、ファックス、ＡＶ機器、液晶テレビ、プラズマディスプレイパネル、通信端末など、様々な電子機器において、商用交流電源を整流・平滑化して得られた直流電圧を高周波でスイッチングし、小型の変圧器を用いて所望の電圧に高効率で変換するようにしたスイッチング電源装置が広く用いられている。
【０００３】
このようなスイッチング電源装置の代表的な構成としては、変圧器の１次側に印加される直流電圧をスイッチングする主スイッチング素子を備え、変圧器の２次側出力電圧を電圧検出回路で検出し、その検出結果に応じて制御回路が主スイッチング素子のスイッチングパルス幅を制御することにより、所望の２次側出力電圧を得るようにしたパルス幅変調（ＰＷＭ）方式のスイッチング電源装置がある。
【０００４】
図７は、従来の一般的なスイッチング電源装置１３０の構成を示す回路図である。この図に示すように、スイッチング電源装置１３０は、入力端子１０５、ヒューズ１０６、フィルタ回路１０３、ブリッジダイオード１０４、入力平滑コンデンサＣ１０１、変圧器１０８、主スイッチング素子１０１、ダイオード１０９、出力平滑コンデンサ１１０、分圧抵抗１１２および分圧抵抗１１３、比較回路１１４、制御回路１０２、出力端子１１１を備えている。
【０００５】
商用電源から入力端子１０５に入力された交流電圧は、フィルタ回路１０３でノイズ成分を除去された後、ブリッジダイオード１０４および入力平滑コンデンサＣ１０１によって整流される。この整流によって得られた直流電圧は、ハイレベル側の電源ラインＡとローレベル側の電源ラインＢとの間に入力される。
【０００６】
電源ラインＡ、Ｂ間には、変圧器１０８の１次巻線ｎ１０１と主スイッチング素子１０１との直列回路が接続されている。主スイッチング素子１０１は、主スイッチング素子１０１は、制御回路１０２によってオン／オフ制御される。
【０００７】
主スイッチング素子１０１がオンになると、１次巻線ｎ１０１に励磁エネルギが蓄積される。この励磁エネルギは主スイッチング素子１０１のオフ時に２次巻線ｎ１０２側に誘起され、ダイオード１０９および出力平滑コンデンサＣ１１０で平滑化された後、出力端子１１１を介して出力される。
【０００８】
出力端子１１１の出力電圧は、分圧抵抗１１２、１１３によって分圧されて比較回路１１４に入力される。比較回路１１４は、出力電圧の分圧値と基準電圧とを比較し、比較結果を制御回路１０２にフィードバックする。
【０００９】
制御回路１０２は、比較回路１１４から入力された上記比較結果に基づいて、スイッチング電源装置１３０の出力電圧が一定値になるように、主スイッチング素子１０１のスイッチングを制御（ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御）する。
【００１０】
また、スイッチング電源装置１３０は、入力端子１０５の一端とフィルタ回路１０３との間に接続されたヒューズ（過電流防止手段）１０６を備えている。ヒューズ１０６は、所定量以上の電流が流れたときに溶断してスイッチング電源装置１３０を商用電源から遮断するものである。
【００１１】
また、特許文献１には、トランスの２次側に接続された負荷に印加される出力電圧を検出する低電圧検出回路を備え、上記出力電圧が所定値以下に低下したことを低電圧検出回路が検出したときに、トランスの２次側から１次側への帰還を遮断し、スイッチング電源回路を停止させる技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１５３５２９号公報（公開日：２００３年５月２３日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
電子機器に対しては、世界標準の安全規格としてのＩＥＣ規格を始めとして、ＵＬ規格（アメリカ）、ＣＳＡ規格（カナダ）、ＢＳ規格（イギリス）などさまざまな安全規格が規定されている。また、日本では電気用品安全法が、平成１３年４月１日から施行されている。
【００１３】
例えば日本の場合、安全規格の認証時には、電子機器に発生する可能性のある異物の接触、配線処理の不都合、ハンダ付けの不良等の現象を想定して、部品の両端あるいは端子間を短絡した場合および部品の一方の端を開放した場合に、発煙および発火等の不安全な状態が発生しないか確認するために短絡開放試験が行われている。
【００１４】
しかしながら、上記従来のスイッチング電源装置は、電子機器の製造・出荷段階では安全規格を満たしていたとしても、入力平滑コンデンサＣ１０１が劣化して絶縁抵抗が低下すると、入力平滑コンデンサＣ１０１に流れる漏れ電流が増大してしまい（所謂、ハーフショート）、ヒューズ１０６が溶断するまでにブリッジダイオード１０４、フィルタ回路１０３が過熱されてしまうという問題がある。
【００１５】
つまり、スイッチング電源装置１３０の製造・出荷時には安全規格により定められた基準を満たしていたとしても、例えば保証期間を超えて使用したり、不適切な使用条件で使用したりすることにより、入力平滑コンデンサＣ１０１が劣化して絶縁抵抗が低下する可能性がある。そして、入力平滑コンデンサＣ１０１の漏れ電流が増大した場合、漏れ電流が増大し始めてからヒューズ１０６が溶断するまでにはタイムラグがあるため、ヒューズ１０６が溶断するまでに入力平滑コンデンサＣ１０１よりも前段に備えられたブリッジダイオード１０４、フィルタ回路１０３に過大な電流が流れて過熱してしまうおそれがある。また、入力平滑コンデンサＣ１０１の漏れ電流の増大後にヒューズ１０６に流れる電流の電流値がこのヒューズ１０６を溶断させる大きさに達しないためにヒューズ１０６が溶断されず、ブリッジダイオード１０４、フィルタ回路１０３の過熱が生じてしまう場合がある。
【００１６】
また、上記特許文献１の技術では、ハーフショートが生じてからスイッチング電源回路が停止するまでに要する時間が長いため、スイッチング電源回路が停止するまでに入力平滑コンデンサＣ１０１よりも前段に備えられた回路に過大な電流が流れて過熱してしまうおそれがある。つまり、上記特許文献１の技術では、ハーフショートが生じてからそれに起因して出力電圧が所定値以下になったことを検出するまでに要する時間が長く、また、出力電圧が所定値以下になったことを検出してからトランスの２次側から１次側への帰還を遮断してスイッチング電源回路を停止させるまでに要する時間が長い。このため、ハーフショートが生じてからスイッチング電源回路を停止するまでに、入力平滑コンデンサＣ１０１よりも前段に備えられた回路に過大な電流が流れてしまう。
【００１７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡単な回路構成で入力平滑コンデンサの漏れ電流の増大に起因する過熱を防止できるスイッチング電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の第１のスイッチング電源装置は、上記の課題を解決するために、１次巻線および２次巻線を有する変圧器と、上記１次巻線に対して並列に接続され、上記１次巻線に入力される直流電圧を平滑化する入力平滑コンデンサと、上記直流電圧をスイッチングして上記２次巻線にパルスとして出力させる主スイッチング手段と、上記パルスを平滑化して出力する出力手段と、上記出力手段からの出力電圧が一定になるように上記主スイッチング手段のスイッチング動作を制御する制御手段とを備えたスイッチング電源装置であって、上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する検知手段と、上記入力平滑コンデンサに対して直列に接続された第１副スイッチ手段とを備え、正常動作時には上記第１副スイッチ手段を導通状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第１副スイッチ手段を遮断状態にすることを特徴としている。
【００１９】
上記の構成によれば、入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する検知手段と、上記入力平滑コンデンサに対して直列に接続された第１副スイッチ手段とを備えている。この第１副スイッチ手段は、正常動作時（漏れ電流の電流値が所定値未満である時）には導通状態とされるので、入力平滑コンデンサに電圧が印加され、入力平滑コンデンサは印加された電圧を平滑化することができる。一方、検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときには、第１副スイッチ手段は遮断状態にされる。これにより、入力平滑コンデンサへの電圧印加を遮断し、入力平滑コンデンサの漏れ電流に起因してスイッチング電源装置が不安全な状態になることを簡単な回路構成で適切に防止できる。
【００２０】
また、上記の構成に加えて、第１端子および第２端子を有し、電圧供給源に接続される入力部と、上記第１端子に接続された過電流遮断手段と、上記入力平滑コンデンサに対して並列に接続された第２副スイッチ手段とを備え、正常動作時には上記第２副スイッチ手段を遮断状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第２副スイッチ手段を導通状態にする構成としてもよい。
【００２１】
上記の構成によれば、第１端子および第２端子を有し、電圧供給源に接続される入力部と、上記入力平滑コンデンサと上記１次巻線との接続点と上記第１端子との間に接続された過電流遮断手段と、上記入力平滑コンデンサに対して並列に接続された第２副スイッチ手段とを備えている。この第２副スイッチ手段は、正常動作時には遮断されているので、スイッチング電源装置におけるスイッチング動作には寄与しない。一方、検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときには、第２副スイッチ手段は導通状態にされる。これにより、第２副スイッチ手段を介して電流が流れることによって過電流遮断手段に流れる電流が増加する。したがって、過電流遮断手段を素早く作動させてスイッチング電源装置に流れる電流を遮断させることができる。したがって、入力平滑コンデンサの漏れ電流に起因してスイッチング電源装置が不安全な状態になることを簡単な回路構成で適切に防止できる。
【００２２】
本発明の第２のスイッチング電源装置は、上記の課題を解決するために、第１端子および第２端子を有し、電圧供給源に接続される入力部と、上記第１端子に接続された過電流遮断手段と、１次巻線および２次巻線を有する変圧器と、上記１次巻線に対して並列に接続され、上記１次巻線に入力される直流電圧を平滑化する入力平滑コンデンサと、上記直流電圧をスイッチングして上記２次巻線にパルスとして出力させる主スイッチング手段と、上記パルスを平滑化して出力する出力手段と、上記出力手段からの出力電圧が一定になるように上記主スイッチング手段のスイッチング動作を制御する制御手段とを備えたスイッチング電源装置であって、上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する検知手段と、上記入力平滑コンデンサに対して並列に接続された第２副スイッチ手段とを備え、正常動作時には上記第２副スイッチ手段を遮断状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第２副スイッチ手段を導通状態にすることを特徴としている。
【００２３】
上記の構成によれば、第１端子および第２端子を有し、電圧供給源に接続される入力部と、上記入力平滑コンデンサと上記１次巻線との接続点と上記第１端子との間に接続された過電流遮断手段と、上記入力平滑コンデンサに対して並列に接続された第２副スイッチ手段とを備えている。この第２副スイッチ手段は、正常動作時には遮断されているので、スイッチング電源装置におけるスイッチング動作には寄与しない。一方、検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときには、第２副スイッチ手段は導通状態にされる。これにより、第２副スイッチ手段を介して電流が流れることによって過電流遮断手段に流れる電流が増加する。したがって、過電流遮断手段を素早く作動させてスイッチング電源装置に流れる電流を遮断させることができる。したがって、入力平滑コンデンサの漏れ電流に起因してスイッチング電源装置が不安全な状態になることを簡単な回路構成で適切に防止できる。
【００２４】
なお、上記第２副スイッチ手段と上記主スイッチング手段との並列回路が、上記入力平滑コンデンサに対して並列に接続されている構成としてもよい。
【００２５】
上記の構成によれば、上記第２副スイッチ手段と上記主スイッチング手段との並列回路が、上記入力平滑コンデンサに対して並列に接続されている。したがって、検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに第２副スイッチ手段が導通状態にされると、主スイッチング手段の両端子間が短絡して過電流遮断手段に流れる電流が増加する。これにより、過電流遮断手段を素早く作動させてスイッチング電源装置に流れる電流を遮断させることができる。したがって、入力平滑コンデンサの漏れ電流に起因してスイッチング電源装置が不安全な状態になることを簡単な回路構成で適切に防止できる。
【００２６】
また、上記第２副スイッチ手段と上記入力平滑コンデンサとの並列回路が、上記１次巻線に対して並列に接続されている構成としてもよい。
【００２７】
上記の構成によれば、上記第２副スイッチ手段と上記入力平滑コンデンサとの並列回路が、上記１次巻線に対して並列に接続されている。したがって、検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに第２副スイッチ手段が導通状態にされると、入力平滑コンデンサの両端子間が短絡して過電流遮断手段に流れる電流が増加する。これにより、過電流遮断手段を素早く作動させてスイッチング電源装置に流れる電流を遮断させることができる。したがって、入力平滑コンデンサの漏れ電流に起因してスイッチング電源装置が不安全な状態になることを簡単な回路構成で適切に防止できる。
【００２８】
また、上記いずれかの構成において、第１端子および第２端子を有し、交流電圧供給源に接続される入力部と、上記第１端子に接続された過電流遮断手段と、上記過電流遮断手段および上記第２端子に接続されたフィルタ回路と、上記入力部に入力された交流電圧を整流するための整流回路と、上記フィルタ手段に対して並列に接続された第３副スイッチ手段とを備え、正常動作時には上記第３副スイッチ手段を遮断状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第３副スイッチ手段を導通状態にする構成としてもよい。
【００２９】
上記の構成によれば、第１端子および第２端子を有し、交流電圧供給源に接続される入力部と、上記第１端子に接続された過電流遮断手段と、上記過電流遮断手段および上記第２端子に接続されたフィルタ回路と、上記入力部に入力された交流電圧を整流するための整流手段と、上記フィルタ手段に対して並列に接続された第３副スイッチ手段とを備えている。この第３副スイッチは、正常動作時には遮断されているので、スイッチング電源装置におけるスイッチング動作には寄与しない。一方、検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときには、第３副スイッチ手段は導通状態にされる。これにより、第３副スイッチ手段を介して電流が流れることによってフィルタ手段が短絡し、過電流遮断手段に流れる電流が増加する。したがって、過電流遮断手段を素早く作動させてスイッチング電源装置に流れる電流を遮断させることができる。したがって、入力平滑コンデンサの漏れ電流に起因してスイッチング電源装置が不安全な状態になることを簡単な回路構成で適切に防止できる。
【００３０】
本発明の第３のスイッチング電源装置は、第１端子および第２端子を有し、交流電圧供給源に接続される入力部と、上記第１端子に接続された過電流遮断手段と、上記過電流遮断手段および上記第２端子に接続されたフィルタ回路と、上記入力部に入力された交流電圧を整流するための整流手段と、１次巻線および２次巻線を有する変圧器と、上記１次巻線に対して並列に接続され、上記１次巻線に入力される直流電圧を平滑化する入力平滑コンデンサと、上記直流電圧をスイッチングして上記２次巻線にパルスとして出力させる主スイッチング手段と、上記パルスを平滑化して出力する出力手段と、上記出力手段からの出力電圧が一定になるように上記主スイッチング手段のスイッチング動作を制御する制御手段とを備えたスイッチング電源装置であって、上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する検知手段と、上記フィルタ手段に対して並列に接続された第３副スイッチ手段とを備え、正常動作時には上記第３副スイッチ手段を遮断状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第３副スイッチ手段を導通状態にすることを特徴としている。
【００３１】
上記の構成によれば、第１端子および第２端子を有し、交流電圧供給源に接続される入力部と、上記第１端子に接続された過電流遮断手段と、上記過電流遮断手段および上記第２端子に接続されたフィルタ回路と、上記入力部に入力された交流電圧を整流するための整流手段と、上記フィルタ手段に対して並列に接続された第３副スイッチ手段とを備えている。この第３副スイッチは、正常動作時には遮断されているので、スイッチング電源装置におけるスイッチング動作には寄与しない。一方、検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときには、第３副スイッチ手段は導通状態にされる。これにより、第３副スイッチ手段を介して電流が流れることによってフィルタ手段が短絡し、過電流遮断手段に流れる電流が増加するので、過電流遮断手段を素早く作動させてスイッチング電源装置に流れる電流を遮断させることができる。したがって、入力平滑コンデンサの漏れ電流に起因してスイッチング電源装置が不安全な状態になることを簡単な回路構成で適切に防止できる。
【００３２】
上記いずれかの構成において、上記検知手段は、上記入力平滑コンデンサに印加される電圧の電圧値あるいは電圧値の変動幅が所定値以上になったことを検知することによって上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する構成であってもよい。
【００３３】
入力平滑コンデンサの漏れ電流が増大した場合、この入力平滑コンデンサにはリップル電圧（直流電圧出力に含まれる交流成分）が発生する。上記の構成によれば、上記入力平滑コンデンサに印加される電圧の電圧値あるいは電圧値の変動幅が所定値以上になったことを検知することで上記リップル電圧が生じたことを検知し、入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを間接的に検知することができる。
【００３４】
また、上記検知手段は、上記入力平滑コンデンサに流れる電流、または上記入力平滑コンデンサと上記１次巻線との並列回路に流れる電流の電流値が所定値以上になったことを検知することによって上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する構成としてもよい。
【００３５】
入力平滑コンデンサの漏れ電流が増大した場合、入力平滑コンデンサに流れる電流および上記入力平滑コンデンサと上記１次巻線との並列回路に流れる電流が増大する。上記の構成によれば、上記入力平滑コンデンサに流れる電流が所定値以上になったことを検知することで、入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを直接的に検知できる。あるいは、入力平滑コンデンサと１次巻線との並列回路に流れる電流の電流値が所定値以上になったことを検知することで、入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを間接的に検知することができる。
【００３６】
また、上記検知手段は、上記変圧器の１次側に備えられる部材の温度が所定値以上に昇温したことを検知することによって上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する構成としてもよい。
【００３７】
入力平滑コンデンサの漏れ電流が増大した場合、入力平滑コンデンサに対して直列に接続された部材に流れる電流および上記入力平滑コンデンサと上記１次巻線との並列回路に対して直列に接続された部材に流れる電流が増大する。このため、これらの部材の温度が正常動作時よりも上昇する。上記の構成によれば、入力平滑コンデンサに直列に対して接続される部材、または上記入力平滑コンデンサと上記１次巻線との並列回路に対して直列に接続される部材の温度が所定値以上に昇温したことを検知することで、入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを間接的に検知することができる。
【００３８】
例えば、交流電圧供給源に接続される入力部と、上記入力部に入力された交流電圧を整流するための整流手段とを備え、上記検知手段は、上記整流手段の温度が所定値以上に昇温したことを検知することによって上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する構成としてもよい。
【００３９】
上記の整流手段は、当該回路に流れる電流の増加によって昇温しやすい。このため、この整流手段の温度が所定値以上に昇温したことを検知することで、入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを適切に検出できる。
【発明の効果】
【００４０】
以上のように、本発明の第１のスイッチング電源装置は、上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する検知手段と、上記入力平滑コンデンサに対して直列に接続された第１副スイッチ手段とを備え、正常動作時には上記第１副スイッチ手段を導通状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第１副スイッチ手段を遮断状態にする。
【００４１】
それゆえ、検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに、入力平滑コンデンサへの電圧印加を遮断し、入力平滑コンデンサの漏れ電流に起因してスイッチング電源装置が不安全な状態になることを簡単な回路構成で適切に防止できる。
【００４２】
また、本発明の第２のスイッチング電源装置は、上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する検知手段と、上記入力平滑コンデンサに対して並列に接続された第２副スイッチ手段とを備え、正常動作時には上記第２副スイッチ手段を遮断状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第２副スイッチ手段を導通状態にする。
【００４３】
それゆえ、検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに、第２副スイッチ手段を介して電流を流すことで過電流遮断手段に流れる電流を増加させ、過電流遮断手段を素早く作動させてスイッチング電源装置に流れる電流を遮断させることができる。したがって、入力平滑コンデンサの漏れ電流に起因してスイッチング電源装置が不安全な状態になることを簡単な回路構成で適切に防止できる。
【００４４】
本発明の第３のスイッチング電源装置は、上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する検知手段と、上記フィルタ手段に対して並列に接続された第３副スイッチ手段とを備え、正常動作時には上記第３副スイッチ手段を遮断状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第３副スイッチ手段を導通状態にする。
【００４５】
それゆえ、検知手段が入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに、第３副スイッチ手段を介して電流が流れてフィルタ手段が短絡し、過電流遮断手段に流れる電流が増加する。これにより、過電流遮断手段を素早く作動させてスイッチング電源装置に流れる電流を遮断させることができる。したがって、入力平滑コンデンサの漏れ電流に起因してスイッチング電源装置が不安全な状態になることを簡単な回路構成で適切に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態にかかるスイッチング電源装置３０ａの概略構成を示す回路図である。この図に示すように、スイッチング電源装置３０ａは、入力部５、ヒューズ６、フィルタ回路３、ブリッジダイオード４、リップル電圧検知回路１５、スイッチ素子ＳＷ１、入力平滑コンデンサＣ１、変圧器８、主スイッチング素子１、ダイオード９、出力平滑コンデンサ１０、分圧抵抗１２および分圧抵抗１３、比較回路１４、制御回路２、出力端子１１を備えている。
【００４７】
入力部５は、第１端子５ａおよび第２端子５ｂを有し、これら両端子が商用電源（図示せず）に接続されており、交流電圧（例えばＡＣ１００Ｖ）を印加される。
【００４８】
ヒューズ（過電流遮断手段）６は、入力部５の第１端子５ａとフィルタ回路３の一方の入力端子との間に備えられており、所定量以上の電流が流れたときに溶断してスイッチング電源装置３０ａへの電力供給を遮断する。なお、本実施形態では、ヒューズ６として定格電流５Ａのもの（Littelfuse社製、型番237005）を用いた。図８は、ヒューズ６に流れる電流とヒューズ６の溶断時間との関係を示すグラフである。この図に示すように、ヒューズ６は、定格電流（５Ａ）を１００００秒以上流しても溶断しないが、定格電流の２倍（１０Ａ）の電流を流すと約１秒で溶断するようになっている。
【００４９】
フィルタ回路（フィルタ手段）３は、一方の入力端子をヒューズ６に接続され、他方の入力端子を入力部５の第２端子５ｂに接続されており、入力された交流電圧からノイズ成分を除去する。
【００５０】
ブリッジダイオード（整流手段）４は、４つのダイオード４ａ〜４ｄからなるブリッジ回路である。ダイオード４ａのカソードおよびダイオード４ｂのアノードは、フィルタ回路３の一方の出力端子に共通に接続されており、ダイオード４ｃのカソードおよびダイオード４ｄのアノードは、フィルタ回路３の他方の出力端子に共通に接続されている。ダイオード４ａのアノードおよびダイオード４ｃのアノードは、ローレベル側の電源ラインＢに共通に接続されており、ダイオード４ｂのカソードおよびダイオード４ｄのカソードは、ハイレベル側の電源ラインに共通に接続されている。これにより、ブリッジダイオード４は、フィルタ回路３から入力された交流電圧を全波整流して、ローレベル側の電源ラインＢとハイレベル側の電源ラインＡとの間に脈流電圧を出力する。
【００５１】
リップル電圧検知回路（検知手段）１５は、入力平滑コンデンサＣ１にハーフショート（漏れ電流の増大）が生じたときにこの入力平滑コンデンサＣ１に発生するリップル電圧（直流電圧出力に含まれる交流成分）を検出し、検出結果に応じてスイッチ素子ＳＷ１の開閉を制御するものであり、ハイレベル側の電源ラインＡに直列に接続されている。より具体的には、リップル電圧検知回路１５は、入力平滑コンデンサＣ１とスイッチ素子ＳＷ１との直列回路と変圧器８の１次巻線ｎ１と主スイッチング素子１との直列回路との接続点とブリッジダイオード４との間に直列接続されている。
【００５２】
電源ラインＡとＢとは、入力平滑コンデンサＣ１とスイッチ素子（第１副スイッチ手段）ＳＷ１との直列回路によって接続されている。なお、スイッチ素子ＳＷ１の構成は特に限定されるものではなく、リップル電圧検知回路１５から供給される制御信号によって導通状態と遮断状態とに切り替えられるものであればよい。
【００５３】
入力平滑コンデンサＣ１は、ブリッジダイオード４から出力される脈流電圧を平滑化するものである。つまり、ブリッジダイオード４と入力平滑コンデンサＣ１とからなる主電源回路によって入力された交流電圧が整流され、この整流により得られた直流電圧がハイレベル側の電源ラインＡとローレベル側の電源ラインＢとの間に入力されるようになっている。
【００５４】
また、電源ラインＡ、Ｂ間には、主スイッチング素子１と変圧器８の１次巻線ｎ１との直列回路が接続されている。つまり、入力平滑コンデンサＣ１とスイッチ素子ＳＷ１との直列回路と、主スイッチング素子１と変圧器８の１次巻線ｎ１との直列回路とが電源ラインＡ，Ｂ間に並列に接続されている。
【００５５】
主スイッチング素子（主スイッチング手段）１は、制御回路２によってオン／オフ制御され、変圧器８の１次巻線ｎ１に印加される直流電圧をスイッチングし、２次巻線ｎ２にパルスとして出力させる。なお、本実施形態では主スイッチング素子１としてＮチャネル型の電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ：Field Effect Transistor）を用いているが、これに限らず、主スイッチング素子１はスイッチング機能を有しているものであればよい。例えば、Ｐチャネル型の電界効果型トランジスタを用いてもよく、バイポーラトランジスタ等の他のタイプのスイッチング素子を用いてもよい。
【００５６】
変圧器８の２次巻線ｎ２の一端は、ダイオード９のアノードに接続されており、ダイオード９のカソードは、出力平滑コンデンサＣ２を介して２次巻線ｎ２の他端に接続されている。また、ダイオード９のカソードは、分圧抵抗１２と比較回路１４と分圧抵抗１３とを介して２次巻線ｎ２の他端に接続されている。また、ダイオード９のカソードは出力端子１１の一端側に接続されており、２次巻線ｎ２の他端は出力端子１１の他端側に接続されている。
【００５７】
このような構成からなるスイッチング電源装置３０ａにおいて、正常動作時（漏れ電流の電流値が所定値未満の状態。本実施形態ではスイッチ素子ＳＷ１がオン（導通）の状態になる。）に主スイッチング素子１がオンになると、１次巻線ｎ１に励磁エネルギが蓄積される。この励磁エネルギは主スイッチング素子１のオフ時に２次巻線ｎ２側に誘起され、ダイオード９および出力平滑コンデンサＣ１０からなる出力手段で平滑化された後、出力端子１１を介して出力される。
【００５８】
また、出力端子１１の出力電圧は、分圧抵抗１２、１３によって分圧されて比較回路１４に入力される。比較回路１４は、出力電圧の分圧値と基準電圧の電圧値とを比較し、比較結果を制御回路２にフィードバックする。
【００５９】
制御回路（制御手段）２は、比較回路１４から入力された上記比較結果に基づいて、スイッチング電源装置３０ａの出力電圧が一定値になるように主スイッチング素子１の駆動信号（ゲート電圧）を生成して主スイッチング素子１のゲートに供給し、主スイッチング素子１のスイッチングを制御（ＰＷＭ制御）する。これにより、スイッチング電源装置３０ａは安定した直流電圧を出力できるようになっている。
【００６０】
次に、入力平滑コンデンサＣ１にハーフショート（漏れ電流の増大）が生じた場合の動作について説明する。
【００６１】
リップル電圧検知回路１５は、入力平滑コンデンサＣ１にハーフショートに伴うリップル電圧（直流電圧出力に含まれる交流成分）が生じることを監視している。リップル電圧検知回路１５は、例えば、電源ラインＡの電位の変動幅が所定値以上になったことを検知することによって入力平滑コンデンサＣ１のハーフショートを検知してもよい。
【００６２】
そして、リップル電圧を検知すると、リップル電圧検知回路１５は、スイッチ素子ＳＷ１をオフ（遮断）する。これにより、ハーフショートが生じた入力平滑コンデンサＣ１への電流供給（電圧供給）を遮断し、入力平滑コンデンサＣ１の漏れ電流に起因してスイッチング電源装置３０ａが不安全な状態になることを簡単な回路構成で適切に防止できる。
【００６３】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１と同様の機能を有する部材については、実施形態１と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６４】
図２は、本実施形態にかかるスイッチング電源装置３０ｂの概略構成を示す回路図である。この図に示すように、スイッチング電源装置３０ｂは、実施形態１に示したスイッチング電源装置３０ａの構成に加えて、主スイッチング素子１に対して並列に接続されたスイッチ素子（第２副スイッチ手段）ＳＷ２を備えている。つまり、主スイッチング素子１とスイッチ素子ＳＷ２とからなる並列回路と変圧器８の１次巻線ｎ１との直列回路とが電源ラインＡ，Ｂ間に互いに並列に接続されている。なお、スイッチ素子ＳＷ２の構成は特に限定されるものではなく、リップル電圧検知回路１５から供給される制御信号によって導通状態と遮断状態とに切り替えられるものであればよい。
【００６５】
スイッチ素子ＳＷ２は、正常動作時（漏れ電流の電流値が所定値未満の状態）には遮断されており、リップル電圧検知回路１５が
リップル電圧を検知すると、リップル電圧検知回路１５から供給される制御信号によって導通状態に切り替えられる。これにより、入力平滑コンデンサＣ１の後段に配置された主スイッチング素子１のドレイン・ソース間が短絡し、ヒューズ６の定格電流以上の電流（例えば定格電流の２倍以上の電流）が流れるので、ヒューズ６を素早く溶断させることができ、スイッチング電源装置３０ｂの動作を素早く停止させることができる。したがって、簡単な回路構成で入力平滑コンデンサＣ１のハーフショートに起因する過熱を防止できる。
【００６６】
なお、本実施形態では、スイッチ素子ＳＷ１とＳＷ２とを備えた構成について説明したが、これに限らず、例えばスイッチ素子ＳＷ１を備えない構成としてもよい。
【００６７】
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１と同様の機能を有する部材については、実施形態１と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６８】
図３は、本実施形態にかかるスイッチング電源装置３０ｃの概略構成を示す回路図である。この図に示すように、スイッチング電源装置３０ｃは、実施形態１に示したスイッチング電源装置３０ａの構成に加えて、フィルタ回路３の一方の出力端子と他方の出力端子との間に接続されたスイッチ素子（第３副スイッチ素子）ＳＷ３、すなわちフィルタ回路３に対して並列に接続されたスイッチ素子ＳＷ３を備えている。なお、スイッチ素子ＳＷ３の構成は特に限定されるものではなく、リップル電圧検知回路１５から供給される制御信号によって導通状態と遮断状態とに切り替えられるものであればよい。
【００６９】
スイッチ素子ＳＷ３は、正常動作時（漏れ電流の電流値が所定値未満の状態）には遮断されており、リップル電圧検知回路１５が
リップル電圧を検知すると、リップル電圧検知回路１５から供給される制御信号によって導通状態に切り替えられる。これにより、入力平滑コンデンサＣ１の前段（入力平滑コンデンサＣ１よりも前段に配置されたフィルタ回路３等）が短絡し、ヒューズ６の定格電流以上の電流（例えば定格電流の２倍以上の電流）が流れるので、ヒューズ６を素早く溶断させることができ、スイッチング電源装置３０ｃの動作を素早く停止させることができる。したがって、簡単な回路構成で入力平滑コンデンサＣ１のハーフショートに起因する過熱を防止できる。
【００７０】
なお、本実施形態では、スイッチ素子ＳＷ１とＳＷ３とを備えた構成について説明したが、これに限るものではない。例えば、スイッチ素子ＳＷ１を備えない構成としてもよい。また、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ３に加えて、実施形態２に示したＳＷ２を備えた構成としてもよい。
【００７１】
〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１と同様の機能を有する部材については、実施形態１と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００７２】
図４は、本実施形態にかかるスイッチング電源装置３０ｄの概略構成を示す回路図である。この図に示すように、スイッチング電源装置３０ｄは、実施形態１に示したスイッチング電源装置３０ａの構成におけるスイッチ素子ＳＷ１に変えて、入力平滑コンデンサＣ１に並列に接続されたスイッチ素子（第２副スイッチ素子）ＳＷ４を備えている。つまり、実施形態１にかかるスイッチング電源装置３０ａでは電源ラインＡとＢとの間に入力平滑コンデンサＣ１とスイッチ素子ＳＷ１との直列回路が接続されていたが、本実施形態にかかるスイッチング電源装置３０ｄでは電源ラインＡとＢとの間に入力平滑コンデンサＣ１とスイッチ素子ＳＷ１との並列回路が接続されている。なお、スイッチ素子ＳＷ４の構成は特に限定されるものではなく、リップル電圧検知回路１５から供給される制御信号によって導通状態と遮断状態とに切り替えられるものであればよい。
【００７３】
スイッチ素子ＳＷ４は、正常動作時（漏れ電流の電流値が所定値未満の状態）には遮断されており、リップル電圧検知回路１５が
リップル電圧を検知すると、リップル電圧検知回路１５から供給される制御信号によって導通状態に切り替えられる。これにより、入力平滑コンデンサＣ１（電源ラインＡ−Ｂ間）が短絡し、ヒューズ６の定格電流以上の電流（例えば定格電流の２倍以上の電流）が流れるので、ヒューズ６を素早く溶断させることができ、スイッチング電源装置３０ｃの動作を素早く停止させることができる。したがって、簡単な回路構成で入力平滑コンデンサＣ１のハーフショートに起因する過熱を防止できる。
【００７４】
なお、本実施形態では、スイッチ素子ＳＷ４を備えた構成について説明したが、これに限らず、例えば、スイッチ素子ＳＷ４に加えて、スイッチ素子ＳＷ２，ＳＷ３の両方あるいは一方を備えた構成としてもよい。
【００７５】
〔実施形態５〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１と同様の機能を有する部材については、実施形態１と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００７６】
図５は、本実施形態にかかるスイッチング電源装置３０ｅの概略構成を示す回路図である。この図に示すように、スイッチング電源装置３０ｅは、実施形態１に示したスイッチング電源装置３０ａにおけるリップル電圧検知回路１５に代えて、ブリッジダイオード４に近接して配置された温度検知回路１６を備えている。
【００７７】
温度検知回路１６は、ブリッジダイオード４の温度を検出するものである。温度検知回路１６は、ブリッジダイオード４の温度を検出できるものであればよく、特に限定されるものではないが、例えば熱電対を用いた温度検知回路を用いることができる。この場合、例えば、熱電対の一端をブリッジダイオード４の表面近傍に非接触に、あるいはブリッジダイオード４の表面に接触するように配置し、他端を温度検知回路１６に接続してブリッジダイオード４のパッケージ表面の温度を測定すればよい。また、サーミスタを用いた温度検知回路を用いてもよい。この場合、例えば、サーミスタをブリッジダイオード４の表面近傍に非接触に、あるいはブリッジダイオード４の表面に接触するように配置し、サーミスタを温度検知回路１６に接続してブリッジダイオード４のパッケージ表面の温度を測定すればよい。
【００７８】
温度検知回路１６は、ブリッジダイオード４の温度検出結果を監視し、検出した温度が所定値以上に達したときに、スイッチ素子ＳＷ１を遮断させるための制御信号をスイッチ素子ＳＷ１に出力する。つまり、入力平滑コンデンサＣ１がハーフショートすると、入力平滑コンデンサＣ１に流れる漏れ電流が増大する結果、Ｃ１の前段に配置されたブリッジダイオード４に流れる電流が増大し、ブリッジダイオード４の温度が上昇する。温度検知回路１６は、ブリッジダイオード４の温度が所定値以上に昇温したことを検知することによって入力平滑コンデンサＣ１のハーフショートを検知し、スイッチ素子ＳＷ１を遮断状態に切り替える。これにより、実施形態１と同様、ハーフショートが生じた入力平滑コンデンサＣ１への電流供給を遮断し、漏れ電流の増大によって不安全な状態が生じることを防止できる。
【００７９】
なお、本実施形態では、ブリッジダイオード４の温度を検知することによって入力平滑コンデンサＣ１のハーフショートを検知する構成について説明したが、これに限らず、例えば、入力平滑コンデンサＣ１に直列に対して接続される部材、または入力平滑コンデンサＣ１と１次巻線ｎ１との並列回路に対して直列に接続される部材の温度を検知することによって入力平滑コンデンサＣ１のハーフショートを検知する構成としてもよい。
【００８０】
また、本実施形態では、実施形態１にかかるスイッチング電源装置３０ａにおいてリップル電圧検知回路１５に代えて温度検知回路１６を備える構成について説明したが、これに限るものではない。例えば、実施形態２〜４のいずれかに記載したスイッチング電源装置において、リップル電圧検知回路１５に代えて温度検知回路１６を備えてもよい。この場合にも、実施形態２〜４と略同様の効果を得ることができる。
【００８１】
〔実施形態３〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１と同様の機能を有する部材については、実施形態１と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００８２】
図６は、本実施形態にかかるスイッチング電源装置３０ｆの概略構成を示す回路図である。この図に示すように、スイッチング電源装置３０ｆは、実施形態１に示したスイッチング電源装置３０ａにおけるリップル電圧検知回路１５に代えて、ローレベル側の電源ラインＢに直列に接続された電流検知回路１７を備えている。より具体的には、リップル電圧検知回路１５は、電源ラインＢにおける、入力平滑コンデンサＣ１と電源ラインＡとの接続点とブリッジダイオード４との間に直列接続されている。
【００８３】
電流検知回路１７は、電源ラインＢに流れる電流を検知し、所定量以上の電流が流れたときにスイッチ素子ＳＷ１を遮断させるための制御信号を生成してスイッチ素子ＳＷ１に出力する。つまり、入力平滑コンデンサＣ１がハーフショートすると、入力平滑コンデンサＣ１に流れる漏れ電流が増大し、電源ラインＢに流れる電流が増大する。電流検知回路１７は、電源ラインＢに所定量以上の電流が流れていることを検知することによって入力平滑コンデンサＣ１のハーフショートを検知し、スイッチ素子ＳＷ１を遮断状態に切り替える。これにより、実施形態１と同様、ハーフショートが生じた入力平滑コンデンサＣ１への電流供給を遮断し、漏れ電流の増大によって不安全な状態が生じることを防止できる。
【００８４】
なお、電流検知回路１７は、電源ラインＢに直列に接続された微小抵抗値の抵抗器を有している。そして、この抵抗器の両端に現れる降下電圧を検知し、この降下電圧が予め設定された閾値(例えば定格動作時の２倍の電圧)以上になったことを検知することにより、入力平滑コンデンサＣ１のハーフショートを検知する。ただし、電流検知回路１７の構成はこれに限るものではなく、電源ラインＢに流れる電流が所定量以上であるかどうかを検知できる構成であればよい。
【００８５】
また、本実施形態では、電源ラインＢに流れる電流の電流値が所定値以上になったことを検知することによって入力平滑コンデンサＣ１のハーフショートを検知する構成について説明したが、これに限らず、例えば、入力平滑コンデンサＣ１に流れる電流、あるいは入力平滑コンデンサＣ１と１次巻線ｎ１との並列回路に流れる電流の電流値が所定値以上になったことを検知することによって入力平滑コンデンサＣ１の漏れ電流が所定値以上になったことを検知する構成としてもよい。
【００８６】
また、本実施形態では、実施形態１にかかるスイッチング電源装置３０ａにおいてリップル電圧検知回路１５に代えて電流検知回路１７を備える構成について説明したが、これに限るものではない。例えば、実施形態２〜４のいずれかに記載したスイッチング電源装置において、リップル電圧検知回路１５に代えて電流検知回路１７を備えてもよい。この場合にも、実施形態２〜４と略同様の効果を得ることができる。
【００８７】
また、上記各実施形態では、入力された商用交流電圧を直流電圧に変換するスイッチング電源装置（ＡＣ−ＤＣコンバータ）について説明したが、これに限るものではない。本発明は、例えば、入力された直流電圧を変圧した直流電圧を出力するスイッチング電源装置（ＤＣ−ＤＣコンバータ）に適用することもできる。この場合には、例えば、ブリッジダイオード４，フィルタ回路３を省略し、ヒューズ６の一端を入力部５の第１端子５ａに接続し、他端を電源ラインＡに接続するとともに、入力部５の第２端子５ｂを電源ラインＢに接続すればよい。
【００８８】
また、上記各実施形態において、ノイズ成分の除去を行う必要がない場合にはフィルタ回路３を省略してもよい。
【００８９】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明のスイッチング電源装置は、ＡＣ−ＤＣコンバータや、ＤＣ―ＤＣコンバータに好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の一実施形態にかかるスイッチング電源装置の回路図である。
【図２】本発明の他の実施形態にかかるスイッチング電源装置の回路図である。
【図３】本発明のさらに他の実施形態にかかるスイッチング電源装置の回路図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態にかかるスイッチング電源装置の回路図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態にかかるスイッチング電源装置の回路図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態にかかるスイッチング電源装置の回路図である。
【図７】従来のスイッチング電源装置の回路図である。
【図８】本発明の一実施形態にかかるスイッチング電源装置に備えられるヒューズに流れる電流と、このヒューズの溶断時間との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９２】
１ 主スイッチング素子（主スイッチング手段）
２ 制御回路（制御手段）
３ フィルタ回路（フィルタ手段）
４ ブリッジダイオード（整流手段）
５ 入力端子（入力部）
６ ヒューズ（過電流遮断手段）
８ 変圧器
９ ダイオード（出力手段）
１０ 出力平滑コンデンサ（出力手段）
１１ 出力端子（出力手段）
１２、１３ 分圧抵抗（制御手段）
１４ 比較回路（制御手段）
１５ リップル電圧検知回路（検出手段）
１６ 温度検知回路（検出手段）
１７ 電流検知回路（検出手段）
３０ａ〜３０ｆ スイッチング電源装置
ｎ１ １次巻線
ｎ２ ２次巻線
Ｃ１ 入力平滑コンデンサ
ＳＷ１ スイッチ素子（第１副スイッチ手段）
ＳＷ２ スイッチ手段（第２副スイッチ手段）
ＳＷ３ スイッチ手段（第３副スイッチ手段）
ＳＷ４ スイッチ手段（第２副スイッチ手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次巻線および２次巻線を有する変圧器と、上記１次巻線に対して並列に接続され、上記１次巻線に入力される直流電圧を平滑化する入力平滑コンデンサと、上記直流電圧をスイッチングして上記２次巻線にパルスとして出力させる主スイッチング手段と、上記パルスを平滑化して出力する出力手段と、上記出力手段からの出力電圧が一定になるように上記主スイッチング手段のスイッチング動作を制御する制御手段とを備えたスイッチング電源装置であって、
上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する検知手段と、
上記入力平滑コンデンサに対して直列に接続された第１副スイッチ手段とを備え、
正常動作時には上記第１副スイッチ手段を導通状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第１副スイッチ手段を遮断状態にすることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項２】
第１端子および第２端子を有し、電圧供給源に接続される入力部と、
上記第１端子に接続された過電流遮断手段と、
上記入力平滑コンデンサに対して並列に接続された第２副スイッチ手段とを備え、
正常動作時には上記第２副スイッチ手段を遮断状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第２副スイッチ手段を導通状態にすることを特徴とする請求項１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項３】
第１端子および第２端子を有し、電圧供給源に接続される入力部と、上記第１端子に接続された過電流遮断手段と、１次巻線および２次巻線を有する変圧器と、上記１次巻線に対して並列に接続され、上記１次巻線に入力される直流電圧を平滑化する入力平滑コンデンサと、上記直流電圧をスイッチングして上記２次巻線にパルスとして出力させる主スイッチング手段と、上記パルスを平滑化して出力する出力手段と、上記出力手段からの出力電圧が一定になるように上記主スイッチング手段のスイッチング動作を制御する制御手段とを備えたスイッチング電源装置であって、
上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する検知手段と、
上記入力平滑コンデンサに対して並列に接続された第２副スイッチ手段とを備え、
正常動作時には上記第２副スイッチ手段を遮断状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第２副スイッチ手段を導通状態にすることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項４】
上記第２副スイッチ手段と上記主スイッチング手段との並列回路が、上記入力平滑コンデンサに対して並列に接続されていることを特徴とする請求項２または３に記載のスイッチング電源装置。
【請求項５】
上記第２副スイッチ手段と上記入力平滑コンデンサとの並列回路が、上記１次巻線に対して並列に接続されていることを特徴とする請求項３に記載のスイッチング電源装置。
【請求項６】
第１端子および第２端子を有し、交流電圧供給源に接続される入力部と、
上記第１端子に接続された過電流遮断手段と、
上記過電流遮断手段および上記第２端子に接続されたフィルタ回路と、
上記入力部に入力された交流電圧を整流するための整流手段と、
上記フィルタ手段に対して並列に接続された第３副スイッチ手段とを備え、
正常動作時には上記第３副スイッチ手段を遮断状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第３副スイッチ手段を導通状態にすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載のスイッチング電源装置。
【請求項７】
第１端子および第２端子を有し、交流電圧供給源に接続される入力部と、上記第１端子に接続された過電流遮断手段と、上記過電流遮断手段および上記第２端子に接続されたフィルタ回路と、上記入力部に入力された交流電圧を整流するための整流手段と、１次巻線および２次巻線を有する変圧器と、上記１次巻線に対して並列に接続され、上記１次巻線に入力される直流電圧を平滑化する入力平滑コンデンサと、上記直流電圧をスイッチングして上記２次巻線にパルスとして出力させる主スイッチング手段と、上記パルスを平滑化して出力する出力手段と、上記出力手段からの出力電圧が一定になるように上記主スイッチング手段のスイッチング動作を制御する制御手段とを備えたスイッチング電源装置であって、
上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する検知手段と、
上記フィルタ手段に対して並列に接続された第３副スイッチ手段とを備え、
正常動作時には上記第３副スイッチ手段を遮断状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第３副スイッチ手段を導通状態にすることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項８】
上記検知手段は、上記入力平滑コンデンサに印加される電圧の電圧値あるいは電圧値の変動幅が所定値以上になったことを検知することによって上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知することを特徴とする請求項１、３、７のいずれか1項に記載のスイッチング電源装置。
【請求項９】
上記検知手段は、上記入力平滑コンデンサに流れる電流、または上記入力平滑コンデンサと上記１次巻線との並列回路に流れる電流の電流値が所定値以上になったことを検知することによって上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知することを特徴とする請求項１、３、７のいずれか1項に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１０】
上記検知手段は、入力平滑コンデンサに直列に対して接続される部材、または上記入力平滑コンデンサと上記１次巻線との並列回路に対して直列に接続される部材の温度が所定値以上に昇温したことを検知することによって上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知することを特徴とする請求項１、３、７のいずれか1項に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１１】
交流電圧供給源に接続される入力部と、
上記入力部に入力された交流電圧を整流するための整流手段とを備え、
上記検知手段は、上記整流手段の温度が所定値以上に昇温したことを検知することによって上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知することを特徴とする請求項１０に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１】
１次巻線および２次巻線を有する変圧器と、上記１次巻線に対して並列に接続され、上記１次巻線に入力される直流電圧を平滑化する入力平滑コンデンサと、上記直流電圧をスイッチングして上記２次巻線にパルスとして出力させる主スイッチング手段と、上記パルスを平滑化して出力する出力手段と、上記出力手段からの出力電圧が一定になるように上記主スイッチング手段のスイッチング動作を制御する制御手段とを備えたスイッチング電源装置であって、
上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する検知手段と、
上記入力平滑コンデンサに対して直列に接続された第１副スイッチ手段とを備え、
正常動作時には上記第１副スイッチ手段を導通状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第１副スイッチ手段を遮断状態にすることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項２】
第１端子および第２端子を有し、電圧供給源に接続される入力部と、
上記第１端子に接続された過電流遮断手段と、
上記入力平滑コンデンサに対して並列に接続された第２副スイッチ手段とを備え、
正常動作時には上記第２副スイッチ手段を遮断状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第２副スイッチ手段を導通状態にすることを特徴とする請求項１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項３】
第１端子および第２端子を有し、電圧供給源に接続される入力部と、上記第１端子に接続された過電流遮断手段と、１次巻線および２次巻線を有する変圧器と、上記１次巻線に対して並列に接続され、上記１次巻線に入力される直流電圧を平滑化する入力平滑コンデンサと、上記直流電圧をスイッチングして上記２次巻線にパルスとして出力させる主スイッチング手段と、上記パルスを平滑化して出力する出力手段と、上記出力手段からの出力電圧が一定になるように上記主スイッチング手段のスイッチング動作を制御する制御手段とを備えたスイッチング電源装置であって、
上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する検知手段と、
上記入力平滑コンデンサに対して並列に接続された第２副スイッチ手段とを備え、
正常動作時には上記第２副スイッチ手段を遮断状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第２副スイッチ手段を導通状態にすることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項４】
上記第２副スイッチ手段と上記主スイッチング手段との並列回路が、上記入力平滑コンデンサに対して並列に接続されていることを特徴とする請求項２または３に記載のスイッチング電源装置。
【請求項５】
上記第２副スイッチ手段と上記入力平滑コンデンサとの並列回路が、上記１次巻線に対して並列に接続されていることを特徴とする請求項３に記載のスイッチング電源装置。
【請求項６】
第１端子および第２端子を有し、交流電圧供給源に接続される入力部と、
上記第１端子に接続された過電流遮断手段と、
上記過電流遮断手段および上記第２端子に接続されたフィルタ回路と、
上記入力部に入力された交流電圧を整流するための整流手段と、
上記フィルタ手段に対して並列に接続された第３副スイッチ手段とを備え、
正常動作時には上記第３副スイッチ手段を遮断状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第３副スイッチ手段を導通状態にすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載のスイッチング電源装置。
【請求項７】
第１端子および第２端子を有し、交流電圧供給源に接続される入力部と、上記第１端子に接続された過電流遮断手段と、上記過電流遮断手段および上記第２端子に接続されたフィルタ回路と、上記入力部に入力された交流電圧を整流するための整流手段と、１次巻線および２次巻線を有する変圧器と、上記１次巻線に対して並列に接続され、上記１次巻線に入力される直流電圧を平滑化する入力平滑コンデンサと、上記直流電圧をスイッチングして上記２次巻線にパルスとして出力させる主スイッチング手段と、上記パルスを平滑化して出力する出力手段と、上記出力手段からの出力電圧が一定になるように上記主スイッチング手段のスイッチング動作を制御する制御手段とを備えたスイッチング電源装置であって、
上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知する検知手段と、
上記フィルタ手段に対して並列に接続された第３副スイッチ手段とを備え、
正常動作時には上記第３副スイッチ手段を遮断状態にし、上記検知手段が上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知したときに上記第３副スイッチ手段を導通状態にすることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項８】
上記検知手段は、上記入力平滑コンデンサに印加される電圧の電圧値あるいは電圧値の変動幅が所定値以上になったことを検知することによって上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知することを特徴とする請求項１、３、７のいずれか1項に記載のスイッチング電源装置。
【請求項９】
上記検知手段は、上記入力平滑コンデンサに流れる電流、または上記入力平滑コンデンサと上記１次巻線との並列回路に流れる電流の電流値が所定値以上になったことを検知することによって上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知することを特徴とする請求項１、３、７のいずれか1項に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１０】
上記検知手段は、入力平滑コンデンサに直列に対して接続される部材、または上記入力平滑コンデンサと上記１次巻線との並列回路に対して直列に接続される部材の温度が所定値以上に昇温したことを検知することによって上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知することを特徴とする請求項１、３、７のいずれか1項に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１１】
交流電圧供給源に接続される入力部と、
上記入力部に入力された交流電圧を整流するための整流手段とを備え、
上記検知手段は、上記整流手段の温度が所定値以上に昇温したことを検知することによって上記入力平滑コンデンサの漏れ電流が所定値以上になったことを検知することを特徴とする請求項１０に記載のスイッチング電源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−１５４３２２（Ｐ２００８−１５４３２２Ａ）
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３７４０９（Ｐ２００６−３３７４０９）
【出願日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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