スイッチング電源装置
【課題】迅速な交流電源の瞬断の検出を行うことが可能なスイッチング電源装置を提供する。
【解決手段】スイッチング電源装置1Aは、メイン電源回路7と、待機電源回路10Aと、メイン動作モードと待機モードのいずれかを指示するメイン動作制御信号Vinの入力端子10d、10eを有するメイン動作制御回路18と、交流電圧v1を１次側直流電圧VC1に変換する１次側整流平滑回路3と、メイン動作モード時に１次側直流電圧を所定の昇圧電圧に昇圧するアクティブフィルタ回路6と、待機電源回路の待機電源用トランスT2の２次巻線Nbに誘起された電圧を直流化した負電圧に基づいて生成された検出電圧V(+)と基準電圧V(-)を比較して、検出電圧が基準電圧よりも小さくなるときに警告信号を出力して交流電圧の低下を検出する低電圧検出回路13Aと、入力端子と低電圧検出回路の間に接続され、メイン動作制御信号の指示に応じて基準電圧を変更する基準電圧変更回路16Aとを備える。
【解決手段】スイッチング電源装置1Aは、メイン電源回路7と、待機電源回路10Aと、メイン動作モードと待機モードのいずれかを指示するメイン動作制御信号Vinの入力端子10d、10eを有するメイン動作制御回路18と、交流電圧v1を１次側直流電圧VC1に変換する１次側整流平滑回路3と、メイン動作モード時に１次側直流電圧を所定の昇圧電圧に昇圧するアクティブフィルタ回路6と、待機電源回路の待機電源用トランスT2の２次巻線Nbに誘起された電圧を直流化した負電圧に基づいて生成された検出電圧V(+)と基準電圧V(-)を比較して、検出電圧が基準電圧よりも小さくなるときに警告信号を出力して交流電圧の低下を検出する低電圧検出回路13Aと、入力端子と低電圧検出回路の間に接続され、メイン動作制御信号の指示に応じて基準電圧を変更する基準電圧変更回路16Aとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング電源装置に関し、特に、メイン電源電圧を出力するメイン電源回路と待機電源電圧を出力する待機電源回路とを備えた２電源方式のスイッチング電源装置であって、交流電源からの交流電圧の低下を検出する低電圧検出回路を備えた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、交流電源からの交流電圧の低下を検出する低電圧検出回路を備えたスイッチング電源装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
この低電圧検出回路（電圧比較回路）は、交流電源からの交流電圧を１次側整流平滑回路（入力整流回路および入力平滑回路）によって整流および平滑して得られた１次側直流電圧と、基準電圧とを比較して、１次側直流電圧が基準電圧よりも小さくなったときに警告信号を出力し、交流電圧の低下を検出するようになっている。
【０００３】
ところで、この低電圧検出回路を、メイン電源回路と待機電源回路とを備えた２電源方式のスイッチング電源装置に搭載した応用例として、図１１の回路図に示すようなスイッチング電源装置が知られている。
【０００４】
図１１に示すように、このスイッチング電源装置１Ｚは、１次側整流平滑回路３と、アクティブフィルタ回路６と、メイン動作制御回路１８と、メイン電源回路７と、待機電源回路１０Ｚと、低電圧検出回路１３Ｚとを備える。
【０００５】
１次側整流平滑回路３は、整流部４と平滑部５から構成され、交流電源２からの交流電圧ｖ１を整流および平滑して１次側直流電圧ＶＣ１に変換する。整流部４はダイオードブリッジＤＢからなる。平滑部５は平滑コンデンサＣ１からなる。
【０００６】
アクティブフィルタ回路６は、整流部４と平滑部５の間に接続され、コイルＬ１と、アクティブフィルタ用スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）Ｍ１と、制御用ＩＣ１と、ダイオードＤ２とで構成されている。制御用ＩＣ１は、後述するメイン動作制御回路１８に入力されるメイン動作モードと待機モードのいずれかを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎに応じて、アクティブフィルタ用スイッチング素子Ｍ１のスイッチング動作を制御する。すなわち、このアクティブフィルタ回路６は、待機モード時には非稼動状態となって１次側直流電圧ＶＣ１の昇圧を行わない一方、メイン動作モード時には稼動状態となって１次側直流電圧ＶＣ１を所定の昇圧電圧に昇圧するように動作する昇圧型チョッパ方式のものである。
【０００７】
メイン動作制御回路１８は、後述する待機電源回路１０Ｚが出力する待機電源電圧Ｖｓの供給を受けて駆動され、メイン動作モードと待機モードのいずれかを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力される入力端子１０ｄ，１０ｅを有する。メイン動作制御回路１８は、また、抵抗Ｒ３、Ｒ４と、ＮＰＮトランジスタＱ１、Ｑ２と、フォトカプラＸ１と、ドライブ抵抗Ｒ１と、ツェナーダイオードＤ７とを含んでいる。入力端子１０ｄ，１０ｅ間に、メイン動作制御信号Ｖｉｎとして、メイン動作モードを指示するＨレベルの電圧が入力されると、抵抗Ｒ３およびＲ４で分圧された電圧によってＮＰＮトランジスタＱ２がオンし、フォトカプラＸ１がオンし、ドライブ抵抗Ｒ１によってＮＰＮトランジスタＱ１がオンし、ツェナーダイオードＤ７の安定した電圧が制御用ＩＣ１、ＩＣ２に供給される。こうして、アクティブフィルタ回路６および後述するメイン電源回路７が、メイン動作制御回路１８によって稼動状態に制御される。一方、入力端子１０ｄ，１０ｅ間に、メイン動作制御信号Ｖｉｎとして、待機モードを指示するＬレベルの電圧が入力されると、ＮＰＮトランジスタＱ２、フォトカプラＸ１およびＮＰＮトランジスタＱ１がオフとなり、制御用ＩＣ１、ＩＣ２もオフとなる。こうして、アクティブフィルタ回路６および後述するメイン電源回路７が、メイン動作制御回路１８によって非稼動状態に制御される。
【０００８】
メイン電源回路７は、１次側整流平滑回路３の後段に接続されており、メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ８を含む。
メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ８は、１次巻線および２次巻線を有するメイン電源用トランスＴ１を有する。メイン電源用トランスＴ１の１次巻線の一端は１次側整流平滑回路３に接続される一方、メイン電源用トランスＴ１の１次巻線の他端はメイン電源用スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）Ｍ２に接続されている。また、メイン電源用スイッチング素子Ｍ２には制御用ＩＣ２が接続されている。制御用ＩＣ２は、メイン動作モードを指示するＨレベルの電圧のメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅ間に入力されている間、ツェナーダイオードＤ７の安定した電圧の供給を受けて駆動され、メイン電源用スイッチング素子Ｍ２のスイッチング動作を制御する。すなわち、メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ８は、メインモード時においては稼動状態となって、１次側直流電圧ＶＣ１をメイン電源用スイッチング素子Ｍ２によってスイッチングし、メイン電源用トランスＴ１の２次巻線にスイッチング電圧を誘起させ、この誘起されたスイッチング電圧を、メイン電源用トランスＴ１の２次巻線に接続されたメイン電源用整流平滑回路９によって整流および平滑して、直流化されたメイン電源電圧Ｖｍを出力端子７ａ、７ｂから出力する。また、メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ８は、待機モード時においては非稼動状態となる。
【０００９】
待機電源回路１０Ｚは、１次側整流平滑回路３の後段に上記メイン電源回路７とは独立して接続されており、待機電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１を含んでいる。
待機電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、１次巻線Ｎａ（巻数をＮａとする）および２次巻線Ｎｂ（巻数をＮｂとする）を有する待機電源用トランスＴ２を有する。待機電源用トランスＴ２の１次巻線Ｎａの一端は１次側整流平滑回路３に接続される一方、１次巻線Ｎａの他端は待機電源用スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）Ｍ３に接続されている。待機電源用スイッチング素子Ｍ３には制御用ＩＣ３が接続されている。制御用ＩＣ３は、交流電源２の投入時に、１次巻線Ｎａの一端に接続された起動抵抗Ｒｉｎを介して１次側直流電圧ＶＣ１が供給されることにより起動し、待機電源用スイッチング素子Ｍ３のスイッチング動作を制御する。すなわち、待機電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、交流電源２の投入時においては、メイン動作制御回路１８に入力されるメイン動作制御信号Ｖｉｎの有無にかかわらず、１次側直流電圧ＶＣ１を待機電源用スイッチング素子Ｍ３によってスイッチングし、２次巻線Ｎｂに１次巻線Ｎａのスイッチング電圧Ｖａに比例したスイッチング電圧Ｖｂ＝（Ｎｂ／Ｎａ）×Ｖａを誘起させ、この誘起されたスイッチング電圧Ｖｂを、２次巻線Ｎｂに接続された待機電源用整流平滑回路１２によって整流および平滑し、直流化された待機電源電圧Ｖｓを出力端子１０ａ、１０ｂから出力する。なお、待機電源用整流平滑回路１２は、２次巻線Ｎｂの負極側にアノードが接続された整流ダイオードＤ５と、該ダイオードＤ５のカソードと２次巻線Ｎｂの正極側を接続する平滑コンデンサＣ５とから構成されている。
【００１０】
低電圧検出回路１３Ｚは、待機電源電圧Ｖｓの供給を受けて駆動され、２次巻線Ｎｂに上記待機電源用整流平滑回路１２とは独立して接続された負電圧生成用整流平滑回路１４と、該負電圧生成用整流平滑回路１４の後段に接続された比較回路１５とを有する。
負電圧生成用整流平滑回路１４は、２次巻線Ｎｂの負極側にカソードが接続された整流ダイオードＤ９と、該ダイオードＤ９のアノードと２次巻線Ｎｂの正極側を接続する平滑コンデンサＣ７とから構成されている。負電圧生成用整流平滑回路１４は、待機電源用スイッチング素子Ｍ３によって２次巻線Ｎｂに誘起されたスイッチング電圧Ｖｂを、整流および平滑して、直流化された負電圧ＶＣ７に変換する。
比較回路１５は、ツェナーダイオードＤ１０と、抵抗Ｒ５〜Ｒ８、Ｒ１０と、オペアンプＸ２とから構成されている。ツェナーダイオードＤ１０のアノードは、出力端子１０ｂおよびメイン動作制御回路１８の入力端子１０ｅに接続される。一方、ツェナーダイオードＤ１０のカソードは抵抗Ｒ５およびＲ１０を介して負電圧生成用整流平滑回路１４に接続され、抵抗Ｒ６を介して出力端子１０ｂおよび入力端子１０ｅに接続され、さらに、抵抗Ｒ７を介してオペアンプＸ２に接続されている。
オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には、抵抗Ｒ７およびＲ８が接続されており、次式（１）に示されるような、ツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０を該抵抗Ｒ７およびＲ８で分圧した基準電圧Ｖ（＋）が入力される。
【００１１】
【数１】
【００１２】
一方、オペアンプＸ２の（−）側入力端子には、抵抗Ｒ５、Ｒ１０が接続されており、次式（２）に示されるような、負電圧ＶＣ７とツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０の電圧差（ＶＤ１０−（−ＶＣ７））を該抵抗Ｒ５、Ｒ１０で分圧した検出電圧Ｖ（−）が入力される。
【００１３】
【数２】
【００１４】
オペアンプＸ２は、検出電圧Ｖ（−）と基準電圧Ｖ（＋）とを比較して、検出電圧Ｖ（−）が基準電圧Ｖ（＋）よりも小さくなったときに、該オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＨレベルの警告信号を出力する一方、検出電圧Ｖ（−）が基準電圧Ｖ（＋）以上となったときに、該出力端子１０ｃからＬレベルの警告信号を出力する。
基準電圧Ｖ（＋）の大きさは、一般的に、１次側直流電圧ＶＣ１が所定電圧（例えば１００Ｖ）になった時に、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＨレベルの警告信号がでるように決定される。
【００１５】
次に、このスイッチング電源装置１Ｚの動作について、特に、低電圧検出回路１３Ｚの動作を中心に詳細に説明する。
【００１６】
図１２は、このスイッチング電源装置１Ｚの、待機モード時（メイン動作制御信号ＶｉｎがＬレベルの電圧の時）における回路動作を説明するためのグラフである。図１３は、このスイッチング電源装置１Ｚの、待機モードからメイン動作モードに移行した時（メイン動作制御信号ＶｉｎがＬレベルの電圧からＨレベルの電圧に移行した時）の回路動作を説明するためのグラフである。
【００１７】
まず、図１２（Ａ）および(Ｃ)に示すように、交流電源２からの交流電圧ｖ１（ＡＣ１００Ｖとする）の投入後（同図１２の時間ｔ１参照）、ダイオードブリッジＤＢ、コイルＬ１、ダイオードＤ２および平滑コンデンサＣ１を介して、１次側直流電圧ＶＣ１が約１２５〜１３０Ｖまで上昇する。そして、起動抵抗Ｒｉｎを介して制御ＩＣ３が起動され、出力端子１０ａ、１０ｂ間に、待機電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１によって電圧変換された待機電源電圧Ｖｓが出力される。また、図１２（Ｄ）に示すように、整流ダイオードＤ９のアノード側に、負電圧生成用整流平滑回路１４によって直流化された負電圧ＶＣ７が出力される。
交流電圧ｖ１の投入後、メイン動作制御信号ＶｉｎはＬレベルの電圧（０Ｖ）であるため、ＮＰＮトランジスタＱ２、フォトカプラＸ１、ＮＰＮトランジスタＱ１、制御用ＩＣ１およびＩＣ２がオフとなり、アクティブフィルタ回路６およびメイン電源回路７はいずれも非稼動状態となっている。
また、交流電圧ｖ１の投入後、図１２（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には上記の式（１）に示される基準電圧Ｖ（＋）が入力される一方、オペアンプＸ２の（−）側入力端子には上記の式（２）に示される検出電圧Ｖ（−）が入力される。交流電圧ｖ１の投入後、１次側直流電圧ＶＣ１が約１２５〜１３０Ｖに上昇し、検出電圧Ｖ（−）が１次側直流電圧ＶＣ１の上昇に伴って下がっていく。そして、検出電圧Ｖ（−）が基準電圧Ｖ（＋）よりも小さくなった時（同図１２の時間ｔ２参照）に、図１２（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＨレベルの警告信号が出力される。さらに、交流電圧ｖ１が瞬間的に遮断状態（以下「瞬断」という）となった時（同図１２の時間ｔ３参照）、約１２５〜１３０Ｖであった１次側直流電圧ＶＣ１が０Ｖに下がり、２次巻線Ｎｂに誘起されたスイッチング電圧Ｖｂが０Ｖに下がり、負電圧ＶＣ７が０Ｖに近づく。そして、図１２（Ｅ）に示すように、検出電圧Ｖ（−）が１次側直流電圧ＶＣ１の低下に伴って上がっていき、検出電圧Ｖ（−）が基準電圧Ｖ（＋）以上となったとき（同図１２の時間ｔ４参照）に、図１２（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＬレベルの警告信号が出力される。検出電圧Ｖ（−）は、最終的には、上記の式（２）においてＶＣ７＝０とした次式（３）に示される検出電圧Ｖ（−）まで上昇する。
【００１８】
【数３】
【００１９】
このように、このスイッチング電源装置１Ｚの低電圧検出回路１３Ｚでは、待機モード時において、交流電圧ｖ１が瞬断となってから時間ｔｓ＝（ｔ４−ｔ３）経過後に、Ｌレベルの警告信号が出力される。
【００２０】
次に、図１３（Ａ）および(Ｃ)に示すように、交流電圧ｖ１の投入後（同図１３の時間ｔ５参照）、１次側直流電圧ＶＣ１が約１２５〜１３０Ｖまで上昇する。そして、出力端子１０ａ、１０ｂ間に待機電源電圧Ｖｓが出力される。また、図１３（Ｄ）に示すように、整流ダイオードＤ９のアノード側に負電圧ＶＣ７が出力される。さらに、図１３（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には上記の式（１）に示される基準電圧Ｖ（＋）が入力される一方、オペアンプＸ２の（−）側入力端子には上記の式（２）に示される検出電圧Ｖ（−）が入力される。このとき、検出電圧Ｖ（−）が１次側直流電圧ＶＣ１の上昇に伴って下がっていく。そして、検出電圧Ｖ（−）が基準電圧Ｖ（＋）よりも小さくなった時（同図１３の時間ｔ６参照）に、図１３（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＨレベルの警告信号が出力される。
【００２１】
そして、交流電圧ｖ１が投入された状態で、さらに、図１３（Ｂ）に示すようなメイン動作モードを指示するＨレベルの電圧Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅ間に入力された時（同図１３の時間ｔ７参照）、ＮＰＮトランジスタＱ２、フォトカプラＸ１およびＮＰＮトランジスタＱ１がオンし、ツェナーダイオードＤ７の安定した電圧が制御用ＩＣ１およびＩＣ２に供給され、アクティブフィルタ回路６およびメイン電源回路７がともに稼動状態となる。こうして、アクティブフィルタ用スイッチング素子Ｍ１のスイッチング動作によって、約１２５Ｖ〜１３０Ｖの１次側直流電圧ＶＣ１が所定の昇圧電圧である約３９０〜４００Ｖまで上昇する（同図１３の時間ｔ７〜ｔ１０参照）。また、メイン電源用スイッチング素子Ｍ２のスイッチング動作によって、メイン電源回路７の出力端子７ａ、７ｂ間に、メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ８によって電圧変換されたメイン電源電圧Ｖｍが出力される。また、待機電源回路１０Ｚの出力端子１０ａ、１０ｂ間に待機電源電圧Ｖｓが出力される。さらに、図１３（Ｄ）に示すように、整流ダイオードＤ９のアノード側に、待機モード時よりも絶対値の大きな負電圧ＶＣ７が出力される（同図１３の時間ｔ７〜ｔ１０参照）。
【００２２】
最後に、このメイン動作モード時において交流電圧ｖ１が瞬断となった時（同図１３の時間ｔ１０参照）、約３９０〜４００Ｖの１次側直流電圧ＶＣ１が０Ｖに下がり、２次巻線Ｎｂに誘起されたスイッチング電圧Ｖｂが０Ｖに下がり、負電圧ＶＣ７が０Ｖに近づく（同図１３の時間ｔ１０〜ｔ１２参照）。そして、図１３（Ｅ）に示すように、検出電圧Ｖ（−）が１次側直流電圧ＶＣ１の低下に伴って上昇していき、検出電圧Ｖ（−）が基準電圧Ｖ（＋）以上となったとき（同図１３の時間ｔ１２参照）に、図１３（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＬレベルの警告信号が出力される。検出電圧Ｖ（−）は、最終的には上記の式（３）に示される検出電圧Ｖ（−）まで上昇する。
このように、このスイッチング電源装置１Ｚの低電圧検出回路１３Ｚでは、メイン動作モード時において、交流電圧ｖ１が瞬断となってから時間ｔｘ＝（ｔ１２−ｔ１０）経過後に、Ｌレベルの警告信号が出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開平５−６０８０４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
しかしながら、このスイッチング電源装置１Ｚでは、図１２の時間ｔｓおよび図１３の時間ｔｘを比較して判るように、待機モード時とメイン動作モード時において、交流電圧ｖ１の瞬断時からＬレベルの警告信号が出力されるまでの時間（以下「瞬断検出時間」という）が大きく異なっている。すなわち、メイン動作モード時においては、待機モード時に比べ、アクティブフィルタ回路の稼動によって１次側直流電圧ＶＣ１がより大きく昇圧されるため、交流電源の瞬断検出時間が長くなる。このため、メイン動作モード時において迅速な交流電源の瞬断の検出を行うことができないという問題があった。
【００２５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、迅速な交流電源の瞬断の検出を行うことが可能なスイッチング電源装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記課題を解決するため、本発明は、メイン電源電圧を出力するメイン電源回路と、待機電源電圧を出力する待機電源回路と、メイン動作モードと待機モードのいずれかを指示するメイン動作制御信号が入力される入力端子を有し、該入力端子に前記メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号が入力されると、前記メイン電源回路から前記メイン電源電圧を出力させるメイン動作制御回路と、交流電源からの交流電圧を整流および平滑して１次側直流電圧に変換する１次側整流平滑回路と、前記メイン動作モード時に前記１次側直流電圧を所定の昇圧電圧に昇圧するアクティブフィルタ回路と、前記交流電圧の低下を検出する低電圧検出回路とを備え、前記メイン電源回路は、前記昇圧電圧をメイン電源用スイッチング素子によりスイッチングし、メイン電源用トランスの２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化して前記メイン電源電圧として出力し、前記待機電源回路は、前記１次側直流電圧が供給されることにより起動し、前記１次側直流電圧を待機電源用スイッチング素子によりスイッチングし、待機電源用トランスの２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化して待機電源電圧として出力し、前記低電圧検出回路は、前記待機電源用トランスの２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化した負電圧に基づいて生成された検出電圧と、基準電圧とを比較して前記検出電圧が前記基準電圧よりも小さくなったときに警告信号を出力し、前記交流電圧の低下を検出するスイッチング電源装置において、前記入力端子と前記低電圧検出回路の間に接続され、前記入力端子に入力される前記メイン動作制御信号の指示に応じて、前記基準電圧を変更する基準電圧変更回路をさらに備えることを特徴とするスイッチング電源装置としたものである。
この構成によれば、基準電圧変更回路が、メイン動作モードと待機モードのいずれかを指示するメイン動作制御信号に応じて、低電圧検出回路の基準電圧として両モード時において互いに異なる２種類の基準電圧を生成するように構成されている。したがって、従来のスイッチング電源装置のような、これら両モードのいずれの場合においても負電圧に基づいて生成された検出電圧と１種類のみの基準電圧とを比較することに起因した、各モード時の交流電圧の低下の検出時間の違いをなくすことができる。
【００２７】
上記構成において、前記基準電圧変更回路は、前記待機モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力された場合に、前記基準電圧を第１基準電圧に変更し、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力された場合に、前記基準電圧を前記第１基準電圧よりも小さな第２基準電圧に変更するようになっていることが好ましい。
この構成によれば、基準電圧変更回路が、待機モードを指示するメイン動作制御信号に従って低電圧検出回路の基準電圧を第１基準電圧に変更し、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号に従って低電圧検出回路の基準電圧を第１基準電圧よりも小さな第２基準電圧に変更するように構成されている。したがって、従来のスイッチング電源装置のような、メイン動作モード時においてアクティブフィルタ回路の昇圧動作に起因して長くなっていた、交流電圧の低下の検出時間を短くすることができる。
【００２８】
上記構成において、前記基準電圧変更回路は、時定数回路をさらに含み、前記時定数回路は、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力されてから所定期間経過後に、前記第１基準電圧を前記第２基準電圧に変更するようになっていることが好ましい。
この構成によれば、基準電圧変更回路が、待機モードを指示するメイン動作制御信号に従って低電圧検出回路の基準電圧を第１基準電圧に変更し、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号に従って、時定数回路で定められた所定期間経過後に、低電圧検出回路の基準電圧を第１基準電圧よりも小さな第２基準電圧に変更するように構成されている。したがって、上記の効果に加え、時定数回路によって第２基準電圧の変更タイミングを制御できる点で有用となる。
【００２９】
上記構成において、前記所定期間は、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力されてから、前記１次側直流電圧が前記昇圧電圧に昇圧されるまでの期間以上であることが好ましい。
【００３０】
上記課題を解決するため、本発明は、メイン電源電圧を出力するメイン電源回路と、待機電源電圧を出力する待機電源回路と、メイン動作モードと待機モードのいずれかを指示するメイン動作制御信号が入力される入力端子を有し、該入力端子に前記メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号が入力されると、前記メイン電源回路から前記メイン電源電圧を出力させるメイン動作制御回路と、交流電源からの交流電圧を整流および平滑して１次側直流電圧に変換する１次側整流平滑回路と、前記メイン動作モード時に前記１次側直流電圧を所定の昇圧電圧に昇圧するアクティブフィルタ回路と、前記交流電圧の低下を検出する低電圧検出回路とを備え、前記メイン電源回路は、前記昇圧電圧をメイン電源用スイッチング素子によりスイッチングし、メイン電源用トランスの２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化して前記メイン電源電圧として出力し、前記待機電源回路は、前記１次側直流電圧が供給されることにより起動し、前記１次側直流電圧を待機電源用スイッチング素子によりスイッチングし、待機電源用トランスの第１の２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化して待機電源電圧として出力し、前記低電圧検出回路は、前記待機電源用トランスにおいて前記第１の２次巻線とは別に設けられた第２の２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化した正電圧に基づいて生成された検出電圧と、基準電圧とを比較して前記検出電圧が前記基準電圧よりも大きくなったときに警告信号を出力し、前記交流電圧の低下を検出するスイッチング電源装置において、前記入力端子と前記低電圧検出回路の間に接続され、前記入力端子に入力される前記メイン動作制御信号の指示に応じて、前記基準電圧を変更する基準電圧変更回路をさらに備えることを特徴とするスイッチング電源装置としたものである。
この構成によれば、基準電圧変更回路が、メイン動作モードと待機モードのいずれかを指示するメイン動作制御信号に応じて、低電圧検出回路の基準電圧として両モード時において互いに異なる２種類の基準電圧を生成するように構成されている。したがって、従来のスイッチング電源装置のような、これら両モードのいずれの場合においても正電圧に基づいて生成された検出電圧と１種類のみの基準電圧とを比較することに起因した、各モード時の交流電圧の低下の検出時間の違いをなくすことができる。
【００３１】
上記構成において、前記基準電圧変更回路は、前記待機モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力された場合に、前記基準電圧を第１基準電圧に変更し、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力された場合に、前記基準電圧を前記第１基準電圧よりも大きな第２基準電圧に変更するようになっていることが好ましい。
この構成によれば、基準電圧変更回路が、待機モードを指示するメイン動作制御信号に従って低電圧検出回路の基準電圧を第１基準電圧に変更し、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号に従って低電圧検出回路の基準電圧を第１基準電圧よりも大きな第２基準電圧に変更するように構成されている。したがって、従来のスイッチング電源装置のような、メイン動作モード時においてアクティブフィルタ回路の昇圧動作に起因して長くなっていた、交流電圧の低下の検出時間を短くすることができる。
【００３２】
上記構成において、前記基準電圧変更回路は、時定数回路をさらに含み、前記時定数回路は、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力されてから所定期間経過後に、前記第１基準電圧を前記第２基準電圧に変更するようになっていることが好ましい。
この構成によれば、基準電圧変更回路が、待機モードを指示するメイン動作制御信号に従って低電圧検出回路の基準電圧を第１基準電圧に変更し、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号に従って、時定数回路で定められた所定期間経過後に、低電圧検出回路の基準電圧を第１基準電圧よりも大きな第２基準電圧に変更するように構成されている。したがって、上記の効果に加え、時定数回路によって第２基準電圧の変更タイミングを制御できる点で有用となる。
【００３３】
上記構成において、前記所定期間は、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力されてから、前記１次側直流電圧が前記昇圧電圧に昇圧されるまでの期間以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、迅速な交流電源の瞬断の検出を行うことが可能なスイッチング電源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施例によるスイッチング電源装置の回路図である。
【図２】図１のスイッチング電源装置の、待機モード時における回路動作を説明するためのグラフである。
【図３】図１のスイッチング電源装置の、待機モードからメイン動作モードに移行した時の回路動作を説明するためのグラフである。
【図４】本発明の第２実施例によるスイッチング電源装置の回路図である。
【図５】図４のスイッチング電源装置の、待機モードからメイン動作モードに移行した時の回路動作を説明するためのグラフである。
【図６】本発明の第３実施例によるスイッチング電源装置の回路図である。
【図７】図６のスイッチング電源装置の、待機モード時における回路動作を説明するためのグラフである。
【図８】図６のスイッチング電源装置の、待機モードからメイン動作モードに移行した時の回路動作を説明するためのグラフである。
【図９】本発明の第４実施例によるスイッチング電源装置の回路図である。
【図１０】図９のスイッチング電源装置の、待機モードからメイン動作モードに移行した時の回路動作を説明するためのグラフである。
【図１１】従来のスイッチング電源装置の回路図である。
【図１２】図１１のスイッチング電源装置の、待機モード時における回路動作を説明するためのグラフである。
【図１３】図１１のスイッチング電源装置の、待機モードからメイン動作モードに移行した時の回路動作を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。
【００３７】
（第１実施例）
図１は、本発明の第１実施例によるスイッチング電源装置の回路図である。
図１に示すように、このスイッチング電源装置１Ａは、１次側整流平滑回路３と、アクティブフィルタ回路６と、メイン動作制御回路１８と、メイン電源回路７と、待機電源回路１０Ａと、低電圧検出回路１３Ａと、基準電圧変更回路１６Ａとを備える。
【００３８】
１次側整流平滑回路３は、整流部４と平滑部５から構成され、交流電源２からの交流電圧ｖ１を整流および平滑して１次側直流電圧ＶＣ１に変換する。整流部４はダイオードブリッジＤＢからなる。平滑部５は平滑コンデンサＣ１からなる。
【００３９】
アクティブフィルタ回路６は、整流部４と平滑部５の間に接続され、コイルＬ１と、アクティブフィルタ用スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）Ｍ１と、制御用ＩＣ１と、ダイオードＤ２とで構成されている。制御用ＩＣ１は、後述するメイン動作制御回路１８に入力されるメイン動作モードと待機モードのいずれかを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎに応じて、アクティブフィルタ用スイッチング素子Ｍ１のスイッチング動作を制御する。すなわち、このアクティブフィルタ回路６は、待機モード時には非稼動状態となって１次側直流電圧ＶＣ１の昇圧を行わない一方、メイン動作モード時には稼動状態となって１次側直流電圧ＶＣ１を所定の昇圧電圧に昇圧するように動作する昇圧型チョッパ方式のものである。
【００４０】
メイン動作制御回路１８は、後述する待機電源回路１０Ａが出力する待機電源電圧Ｖｓの供給を受けて駆動され、メイン動作モードと待機モードのいずれかを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力される入力端子１０ｄ，１０ｅを有する。メイン動作制御回路１８は、また、抵抗Ｒ３、Ｒ４と、ＮＰＮトランジスタＱ１、Ｑ２と、フォトカプラＸ１と、ドライブ抵抗Ｒ１と、ツェナーダイオードＤ７とを含んでいる。入力端子１０ｄ，１０ｅ間に、メイン動作制御信号Ｖｉｎとして、メイン動作モードを指示するＨレベルの電圧が入力されると、抵抗Ｒ３およびＲ４で分圧された電圧によってＮＰＮトランジスタＱ２がオンし、フォトカプラＸ１がオンし、ドライブ抵抗Ｒ１によってＮＰＮトランジスタＱ１がオンし、ツェナーダイオードＤ７の安定した電圧が制御用ＩＣ１、ＩＣ２に供給される。こうして、アクティブフィルタ回路６および後述するメイン電源回路７が、メイン動作制御回路１８によって稼動状態に制御される。一方、入力端子１０ｄ，１０ｅ間に、メイン動作制御信号Ｖｉｎとして、待機モードを指示するＬレベルの電圧が入力されると、ＮＰＮトランジスタＱ２、フォトカプラＸ１およびＮＰＮトランジスタＱ１がオフとなり、制御用ＩＣ１、ＩＣ２もオフとなる。こうして、アクティブフィルタ回路６および後述するメイン電源回路７が、メイン動作制御回路１８によって非稼動状態に制御される。
【００４１】
メイン電源回路７は、１次側整流平滑回路３の後段に接続されており、メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ８を含む。
メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ８は、１次巻線および２次巻線を有するメイン電源用トランスＴ１を有する。メイン電源用トランスＴ１の１次巻線の一端は１次側整流平滑回路３に接続される一方、メイン電源用トランスＴ１の１次巻線の他端はメイン電源用スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）Ｍ２に接続されている。また、メイン電源用スイッチング素子Ｍ２には制御用ＩＣ２が接続されている。制御用ＩＣ２は、メイン動作モードを指示するＨレベルの電圧のメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅ間に入力されている間、ツェナーダイオードＤ７の安定した電圧の供給を受けて駆動され、メイン電源用スイッチング素子Ｍ２のスイッチング動作を制御する。すなわち、メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ８は、メインモード時においては稼動状態となって、１次側直流電圧ＶＣ１をメイン電源用スイッチング素子Ｍ２によってスイッチングし、メイン電源用トランスＴ１の２次巻線にスイッチング電圧を誘起させ、この誘起されたスイッチング電圧を、メイン電源用トランスＴ１の２次巻線に接続されたメイン電源用整流平滑回路９によって整流および平滑し、直流化されたメイン電源電圧Ｖｍを出力端子７ａ、７ｂから出力する。また、メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ８は、待機モード時においては非稼動状態となる。
【００４２】
待機電源回路１０Ａは、１次側整流平滑回路３の後段に上記メイン電源回路７とは独立して接続されており、待機電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１を含んでいる。
待機電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、１次巻線Ｎａ（巻数をＮａとする）および２次巻線Ｎｂ（巻数をＮｂとする）を有する待機電源用トランスＴ２を有する。待機電源用トランスＴ２の１次巻線Ｎａの一端は１次側整流平滑回路３に接続される一方、１次巻線Ｎａの他端は待機電源用スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）Ｍ３に接続されている。待機電源用スイッチング素子Ｍ３には制御用ＩＣ３が接続されている。制御用ＩＣ３は、交流電源２の投入時に、１次巻線Ｎａの一端に接続された起動抵抗Ｒｉｎを介して１次側直流電圧ＶＣ１が供給されることにより起動し、待機電源用スイッチング素子Ｍ３のスイッチング動作を制御する。すなわち、待機電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、交流電源２の投入時においては、メイン動作制御回路１８に入力されるメイン動作制御信号Ｖｉｎの有無にかかわらず、１次側直流電圧ＶＣ１を待機電源用スイッチング素子Ｍ３によってスイッチングし、２次巻線Ｎｂに１次巻線Ｎａのスイッチング電圧Ｖａに比例したスイッチング電圧Ｖｂ＝（Ｎｂ／Ｎａ）×Ｖａを誘起させ、この誘起されたスイッチング電圧Ｖｂを、２次巻線Ｎｂに接続された待機電源用整流平滑回路１２によって整流および平滑し、直流化された待機電源電圧Ｖｓを出力端子１０ａ、１０ｂから出力する。なお、待機電源用整流平滑回路１２は、２次巻線Ｎｂの負極側にアノードが接続された整流ダイオードＤ５と、該ダイオードＤ５のカソードと２次巻線Ｎｂの正極側を接続する平滑コンデンサＣ５とから構成されている。
【００４３】
低電圧検出回路１３Ａは、待機電源電圧Ｖｓの供給を受けて駆動され、２次巻線Ｎｂに上記待機電源用整流平滑回路１２とは独立して接続された負電圧生成用整流平滑回路１４と、該負電圧生成用整流平滑回路１４の後段に接続された比較回路１５とを有する。
負電圧生成用整流平滑回路１４は、２次巻線Ｎｂの負極側にカソードが接続された整流ダイオードＤ９と、該ダイオードＤ９のアノードと２次巻線Ｎｂの正極側を接続する平滑コンデンサＣ７とから構成されている。負電圧生成用整流平滑回路１４は、待機電源用スイッチング素子Ｍ３によって２次巻線Ｎｂに誘起されたスイッチング電圧Ｖｂを、整流および平滑して、直流化された負電圧ＶＣ７に変換する。
比較回路１５は、ツェナーダイオードＤ１０と、抵抗Ｒ５〜Ｒ８、Ｒ１０と、オペアンプＸ２とから構成されている。ツェナーダイオードＤ１０のアノードは、出力端子１０ｂおよびメイン動作制御回路１８の入力端子１０ｅに接続される。一方、ツェナーダイオードＤ１０のカソードは抵抗Ｒ５およびＲ１０を介して負電圧生成用整流平滑回路１４に接続され、抵抗Ｒ６を介して出力端子１０ｂおよび入力端子１０ｅに接続され、さらに、抵抗Ｒ７を介してオペアンプＸ２に接続されている。
オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には、抵抗Ｒ７、Ｒ８およびＲ９が接続されている。一方、オペアンプＸ２の（−）側入力端子には、抵抗Ｒ５、Ｒ１０が接続されている。オペアンプＸ２は、検出電圧Ｖ（−）と基準電圧Ｖ（＋）を比較して、検出電圧Ｖ（−）が基準電圧Ｖ（＋）よりも小さくなったときに、該オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＨレベルの警告信号を出力する一方、検出電圧Ｖ（−）が基準電圧Ｖ（＋）以上となったときに、該出力端子１０ｃからＬレベルの警告信号を出力する。なお、オペアンプＸ２の（−）側入力端子には、上記の式（２）に示されるような、負電圧ＶＣ７とツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０の電圧差（ＶＤ１０−（−ＶＣ７））を該抵抗Ｒ５、Ｒ１０で分圧した検出電圧Ｖ（−）が入力される。なお、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には、後述する第１の基準電圧Ｖαまたは第２の基準電圧Ｖβが入力される。
【００４４】
基準電圧変更回路１６Ａは、入力端子１０ｄ、１０ｅと低電圧検出回路１３Ａの間に接続され、該入力端子１０ｄ、１０ｅに入力されるメイン動作制御信号Ｖｉｎの指示に応じて、低電圧検出回路１３Ａの基準電圧を変更するものである。
基準電圧変更回路１６Ａは、この実施例では、抵抗Ｒ９、Ｒ１１〜Ｒ１４と、ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ５とから構成される。基準電圧変更回路１６Ａは、後述するように、待機モードを指示するＬレベルの電圧のメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ，１０ｅ間に入力された場合に、基準電圧を第１基準電圧Ｖαに変更し、メイン動作モードを指示するＨレベルの電圧のメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅ間に入力された場合に、基準電圧を第１基準電圧Ｖαよりも小さな第２基準電圧Ｖβに変更するようになっている。
【００４５】
次に、このスイッチング電源装置１Ａの動作について、特に、低電圧検出回路１３Ａおよび基準電圧変更回路１６Ａの各動作を中心に詳細に説明する。
【００４６】
図２は、スイッチング電源装置１Ａの、待機モード時における回路動作を説明するためのグラフである。また、図３は、スイッチング電源装置１Ａの、待機モードからメイン動作モードに移行した時の回路動作を説明するためのグラフである。
【００４７】
まず、図２（Ａ）および(Ｃ)に示すように、交流電源２からの交流電圧ｖ１（ＡＣ１００Ｖとする）の投入後（同図２の時間ｔ１参照）、ダイオードブリッジＤＢ、コイルＬ１、ダイオードＤ２および平滑コンデンサＣ１を介して、１次側直流電圧ＶＣ１が約１２５〜１３０Ｖまで上昇する。そして、起動抵抗Ｒｉｎを介して制御ＩＣ３が起動され、出力端子１０ａ、１０ｂ間に、待機電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１によって電圧変換された待機電源電圧Ｖｓが出力される。また、図２（Ｄ）に示すように、整流ダイオードＤ９のアノード側に、負電圧生成用整流平滑回路１４によって直流化された負電圧ＶＣ７が出力される。
交流電圧ｖ１の投入後、メイン動作制御信号ＶｉｎはＬレベルの電圧（０Ｖ）であるため、アクティブフィルタ回路６およびメイン電源回路７が両方とも非稼動状態になるとともに、ＮＰＮトランジスタＱ３がオフ、ＮＰＮトランジスタＱ４がオン、ＮＰＮトランジスタＱ５がオフとなるため、抵抗Ｒ９の両端がショートされない。したがって、この時、図２（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には、次式（４）に示されるような、ツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０を抵抗Ｒ７、Ｒ８およびＲ９で分圧した第１の基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖαが入力される。
【００４８】
【数４】
【００４９】
一方、図２（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（−）側入力端子には、次式（５）に示されるような、負電圧ＶＣ７とツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０の電圧差（ＶＤ１０−（−ＶＣ７））を該抵抗Ｒ５、Ｒ１０で分圧した検出電圧Ｖ（−）が入力される。
【００５０】
【数５】
【００５１】
交流電圧ｖ１の投入後、１次側直流電圧ＶＣ１が約１２５〜１３０Ｖに上昇し、検出電圧Ｖ（−）が１次側直流電圧ＶＣ１の上昇に伴って下がっていく。そして、検出電圧Ｖ（−）が基準電圧Ｖ（＋）よりも小さくなった時（同図２の時間ｔ２参照）に、図２（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＨレベルの警告信号が出力される。さらに、この待機モード時において交流電圧ｖ１が瞬断となった時（同図２の時間ｔ３参照）、約１２５〜１３０Ｖであった１次側直流電圧ＶＣ１が０Ｖに下がり、２次巻線Ｎｂに誘起されたスイッチング電圧Ｖｂが０Ｖに下がり、負電圧ＶＣ７が０Ｖに近づく。そして、図２（Ｅ）に示すように、検出電圧Ｖ（−）が１次側直流電圧ＶＣ１の低下に伴って上がっていき、検出電圧Ｖ（−）が基準電圧Ｖ（＋）以上となったとき（同図２の時間ｔ４参照）に、図２（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＬレベルの警告信号が出力される。検出電圧Ｖ（−）は、最終的には、上記の式（５）においてＶＣ７＝０とした次式（６）に示される検出電圧Ｖ（−）まで上昇する。
【００５２】
【数６】
【００５３】
このように、このスイッチング電源装置１Ａの低電圧検出回路１３Ａでは、待機モード時において、交流電圧ｖ１が瞬断となってから時間ｔｓ＝（ｔ４−ｔ３）経過後に、Ｌレベルの警告信号が出力される。
【００５４】
次に、図３（Ａ）および(Ｃ)に示すように、交流電圧ｖ１の投入後（同図３の時間ｔ５参照）の待機モード時においては、１次側直流電圧ＶＣ１が約１２５〜１３０Ｖまで上昇する。そして、出力端子１０ａ、１０ｂ間に待機電源電圧Ｖｓが出力される。また、図３（Ｄ）に示すように、整流ダイオードＤ９のアノード側に負電圧ＶＣ７が出力される。また、この待機モード時においては、メイン動作制御信号ＶｉｎはＬレベルの電圧（０Ｖ）であるため、アクティブフィルタ回路６およびメイン電源回路７が非稼動状態になるとともに、基準電圧変更回路１６ＡのＮＰＮトランジスタＱ３がオフし、ＮＰＮトランジスタＱ４がオンし、ＮＰＮトランジスタＱ５がオフとなるため、抵抗Ｒ９の両端がショートされない。したがって、この時、図３（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には、上記の式（４）に示されるような、ツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０を抵抗Ｒ７、Ｒ８およびＲ９で分圧した第１の基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖαが入力される。一方、オペアンプＸ２の（−）側入力端子には、上記の式（５）に示される検出電圧Ｖ（−）が入力される。そして、検出電圧Ｖ（−）が１次側直流電圧ＶＣ１の上昇に伴って下がっていく。そして、検出電圧Ｖ（−）が第１の基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖαよりも小さくなった時（同図３の時間ｔ６参照）に、図３（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＨレベルの警告信号が出力される。
【００５５】
そして、交流電圧ｖ１が投入された状態で、さらに、図３（Ｂ）に示すようなメイン動作モードを指示するＨレベルの電圧Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅ間に入力された時（同図３の時間ｔ７参照）、ＮＰＮトランジスタＱ２、フォトカプラＸ１およびＮＰＮトランジスタＱ１がオンし、ツェナーダイオードＤ７の安定した電圧が制御用ＩＣ１およびＩＣ２に供給され、アクティブフィルタ回路６およびメイン電源回路７がともに稼動状態となる。こうして、アクティブフィルタ用スイッチング素子Ｍ１のスイッチング動作によって、約１２５Ｖ〜１３０Ｖの１次側直流電圧ＶＣ１が所定の昇圧電圧である約３９０〜４００Ｖまで上昇する（同図３の時間ｔ７〜ｔ１０参照）。また、メイン電源用スイッチング素子Ｍ２のスイッチング動作によって、メイン電源回路７の出力端子７ａ、７ｂ間に、メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ８によって電圧変換されたメイン電源電圧Ｖｍが出力される。また、待機電源回路１０Ａの出力端子１０ａ、１０ｂ間に待機電源電圧Ｖｓが出力される。さらに、図３（Ｄ）に示すように、整流ダイオードＤ９のアノード側に、待機モード時よりも絶対値の大きな負電圧ＶＣ７が出力される（同図３の時間ｔ７〜ｔ１０参照）。また、このメイン動作モードに移行した時、Ｈレベルのメイン動作制御信号Ｖｉｎによって、基準電圧変更回路１６ＡのＮＰＮトランジスタＱ３がオンし、ＮＰＮトランジスタＱ４がオフし、ＮＰＮトランジスタＱ５がオンし、抵抗Ｒ９の両端がショートされる（同図３の時間ｔ７参照）。この時、図３（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には、次式（７）に示されるような、ツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０を抵抗Ｒ７およびＲ８で分圧した第２の基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖβが入力される。
【００５６】
【数７】
【００５７】
したがって、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅに入力された直後、第１基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖαが、該第１の基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖαよりも小さな第２基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖβに変更される。
【００５８】
最後に、このメイン動作モード時において交流電圧ｖ１が瞬断となった時（同図３の時間ｔ１０参照）、約３９０〜４００Ｖの１次側直流電圧ＶＣ１が０Ｖに下がり、２次巻線Ｎｂに誘起されたスイッチング電圧Ｖｂが０Ｖに下がり、負電圧ＶＣ７が０Ｖに近づく（同図３の時間ｔ１０〜ｔ１２参照）。そして、図３（Ｅ）に示すように、検出電圧Ｖ（−）が１次側直流電圧ＶＣ１の低下に伴って上がっていき、検出電圧Ｖ（−）が第２の基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖβ以上となったとき（同図３の時間ｔ１１参照）に、図３（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＬレベルの警告信号が出力される。検出電圧Ｖ（−）は、最終的には上記の式（６）に示される検出電圧Ｖ（−）まで上昇する。
このように、このスイッチング電源装置１Ａの低電圧検出回路１３Ａでは、メイン動作モード時において、交流電圧ｖ１が瞬断となってから時間ｔｘ＝（ｔ１１−ｔ１０）経過後に、Ｌレベルの警告信号が出力される。
【００５９】
このスイッチング電源装置１Ａによれば、従来技術（図１３（Ｃ）と比較して明らかなようにメイン動作モード時の瞬断検出時間：ｔｘを短縮することができる。しかも、図２の時間ｔｓおよび図３の時間ｔｘを比較して判るように、待機モード時とメイン動作モード時において、交流電圧ｖ１の瞬断検出時間をほぼ同じとすることができる。このため、迅速な交流電源の瞬断の検出を行うことができる。
【００６０】
（第２実施例）
ところで、第１実施例によるスイッチング電源装置１Ａでは、図３（Ｂ）、（Ｅ）および（Ｆ）に示すように、交流電圧ｖ１が投入された状態で、さらに、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅに入力された直後（同図３の時間ｔ７参照）に、第１基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖαが、該第１の基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖαよりも小さな第２基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖβに変更されるので、検出電圧Ｖ（−）が第２の基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖβ以上となる時間（同図３の時間ｔ７からｔ８参照）が生じ、この一瞬の時間だけオペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＬレベルの警告信号が出力される。このため、この現象によって該スイッチング電源装置の動作に何らかの影響（誤動作）が生じるおそれがあった。そこで、第２実施例によるスイッチング電源装置１Ｂでは、この現象を回避するために、基準電圧変更回路にさらに時定数回路を追加した構成とした。
図４は、本発明の第２実施例によるスイッチング電源装置の回路図である。第２実施例のスイッチング電源装置１Ｂは、時定数回路１７を備えている点が、第１実施例のスイッチング電源装置１Ａと異なっている。したがって、この点に関してのみ、説明する。
【００６１】
図４に示すように、時定数回路１７は、メイン動作モードを指示するＨレベルの電圧のメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ，１０ｅに入力されてから所定期間経過後に、第１基準電圧Ｖαを第２基準電圧Ｖβに変更するためのもので、抵抗Ｒ１４と、コンデンサＣ６と、ツェナーダイオードＤ１１とからなる。
【００６２】
次に、このスイッチング電源装置１Ｂの動作について、特に、低電圧検出回路１３Ｂ、および基準電圧変更回路１６Ｂの時定数回路１７の各動作を中心に詳細に説明する。
【００６３】
図５は、スイッチング電源装置１Ｂの、待機モードからメイン動作モードに移行した時の回路動作を説明するためのグラフである。
スイッチング電源装置１Ｂは時定数回路１７を備えているため、図５（Ａ）に示すように、交流電圧ｖ１が投入された状態で、さらに、図５（Ｂ）に示すようなメイン動作モードを指示するＨレベルの電圧Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅ間に入力された時（同図５の時間ｔ７参照）、基準電圧変更回路１６ＢのＮＰＮトランジスタＱ３がオンし、ＮＰＮトランジスタＱ４がオフし、時定数回路１７の抵抗Ｒ１４およびコンデンサＣ６の時定数τで決定される時間だけ該コンデンサＣ６が充電された後、ツェナーダイオードＤ１１を介してＮＰＮトランジスタＱ５がオンし、抵抗Ｒ９の両端がショートされる（同図５の時間ｔ９参照）。この時、図５（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には、上記の式（７）に示されるような、ツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０を抵抗Ｒ７およびＲ８で分圧した第２の基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖβが入力される。
【００６４】
すなわち、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅに入力されてから、抵抗Ｒ１４およびコンデンサＣ６の時定数τで決定される所定期間経過後に、第１基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖαが、該第１の基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖαよりも小さな第２基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖβに変更される。ここで、この所定期間は、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅに入力されてから、１次側直流電圧ＶＣ１がアクティブフィルタ回路６によって所定の昇圧電圧（本実施例の場合は約３９０〜４００Ｖ）に昇圧されるまでの期間（ｔ８−ｔ７）以上であることが好ましい。
したがって、この時定数回路１７によって、第１実施例によるスイッチング電源装置１Ａにおいて懸念されるような、スイッチング電源装置の誤動作を防止することができる。
【００６５】
（第３実施例）
図６は、本発明の第３実施例によるスイッチング電源装置の回路図である。第３実施例のスイッチング電源装置１Ｃは、待機電源回路１０Ｃの待機電源用トランスＴ２、低電圧検出回路１３Ｃおよび基準電圧変更回路１６Ｃの各構成が第１実施例のスイッチング電源装置１Ａと異なっている。したがって、これらの点に関してのみ、説明する。
【００６６】
図６に示すように、このスイッチング電源装置１Ｃは、待機電源回路１０Ｃと、低電圧検出回路１３Ｃと、基準電圧変更回路１６Ｃとを備える。
【００６７】
待機電源回路１０Ｃの待機電源用トランスＴ２は、１次巻線Ｎａ（巻数をＮａとする）および２つの２次巻線Ｎｂ、Ｎｄ（各巻数をそれぞれＮｂ、Ｎｄとする）を有している。待機電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、交流電源２の投入時においては、１次側直流電圧ＶＣ１を待機電源用スイッチング素子Ｍ３によってスイッチングして、第１の２次巻線Ｎｂに１次巻線Ｎａのスイッチング電圧Ｖａに比例したスイッチング電圧Ｖｂ＝（Ｎｂ／Ｎａ）×Ｖａを誘起させ、この誘起されたスイッチング電圧Ｖｂを、第１の２次巻線Ｎｂに接続された待機電源用整流平滑回路１２によって整流および平滑して、直流化された待機電源電圧Ｖｓを出力端子１０ａ、１０ｂから出力するようになっている。またこの時、待機電源用スイッチング素子Ｍ３のスイッチングによって、上記第１の第１の２次巻線Ｎｂとは別に設けられた第２の２次巻線Ｎｄに１次巻線Ｎａのスイッチング電圧Ｖａに比例したスイッチング電圧Ｖｄ＝（Ｎｄ／Ｎａ）×Ｖａが誘起される。
【００６８】
低電圧検出回路１３Ｃは、待機電源電圧Ｖｓの供給を受けて駆動され、第２の２次巻線Ｎｄに接続された正電圧生成用整流平滑回路２０と、該正電圧生成用整流平滑回路２０の後段に接続された比較回路２１とを有する。
正電圧生成用整流平滑回路２０は、第２の２次巻線Ｎｄの正極側にアソードが接続された整流ダイオードＤ９と、該ダイオードＤ９のカソードと第２の２次巻線Ｎｄの負極側を接続する平滑コンデンサＣ７とから構成されている。正電圧生成用整流平滑回路２０は、待機電源用スイッチング素子Ｍ３によって第２の２次巻線Ｎｄに誘起されたスイッチング電圧Ｖｄを、整流および平滑して、直流化された正電圧ＶＣ７に変換する。
比較回路２１は、ツェナーダイオードＤ１０と、抵抗Ｒ５〜Ｒ８、Ｒ１０と、オペアンプＸ２とから構成されている。ツェナーダイオードＤ１０のアノードは、出力端子１０ｂおよびメイン動作制御回路１８の入力端子１０ｅに接続されるとともに、正電圧生成用整流平滑回路２０に接続される。一方、ツェナーダイオードＤ１０のカソードは、抵抗Ｒ６を介して出力端子１０ｂおよび入力端子１０ｅに接続され、さらに、抵抗Ｒ７を介してオペアンプＸ２に接続されている。
オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には、抵抗Ｒ５、Ｒ１０が接続されている一方、オペアンプＸ２の（−）側入力端子には、抵抗Ｒ７、Ｒ８およびＲ９が接続されている。この実施例では、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子に入力される電圧Ｖ（＋）が検出電圧となり、（−）側入力端子に入力される電圧Ｖ（−）が基準電圧となる。オペアンプＸ２は、検出電圧Ｖ（＋）と基準電圧Ｖ（−）を比較して、検出電圧Ｖ（＋）が基準電圧Ｖ（−）よりも大きくなったときに、該オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＨレベルの警告信号を出力する一方、検出電圧Ｖ（＋）が基準電圧Ｖ（−）以下となったときに、該出力端子１０ｃからＬレベルの警告信号を出力する。なお、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には、次式（８）に示されるような、正電圧ＶＣ７を該抵抗Ｒ５、Ｒ１０で分圧した検出電圧Ｖ（＋）が入力される。
【００６９】
【数８】
【００７０】
なお、オペアンプＸ２の（−）側入力端子には、後述する第１の基準電圧Ｖαおよび第２の基準電圧Ｖβが入力される。
【００７１】
基準電圧変更回路１６Ｃは、入力端子１０ｄ、１０ｅと低電圧検出回路１３Ｃの間に接続され、該入力端子１０ｄ、１０ｅに入力されるメイン動作制御信号Ｖｉｎの指示に応じて、低電圧検出回路１３Ｃの基準電圧を変更するものである。
基準電圧変更回路１６Ｃは、この実施例では、抵抗Ｒ９、Ｒ１１〜１６と、ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ６とから構成される。基準電圧変更回路１６Ｃは、待機モードを指示するＬレベルの電圧のメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ，１０ｅ間に入力された場合に、基準電圧を第１基準電圧Ｖαに変更し、メイン動作モードを指示するＨレベルの電圧のメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅ間に入力された場合に、基準電圧を第１基準電圧Ｖαよりも大きな第２基準電圧Ｖβに変更するようになっている。
【００７２】
次に、このスイッチング電源装置１Ｃの動作について、特に、低電圧検出回路１３Ｃおよび基準電圧変更回路１６Ｃの各動作を中心に詳細に説明する。
【００７３】
図７は、スイッチング電源装置１Ｃの、待機モード時における回路動作を説明するためのグラフである。また、図８は、スイッチング電源装置１Ｃの、待機モードからメイン動作モードに移行した時の回路動作を説明するためのグラフである。
【００７４】
まず、図７（Ａ）および(Ｃ)に示すように、交流電源２からの交流電圧ｖ１（ＡＣ１００Ｖとする）の投入後（同図７の時間ｔ１参照）、ダイオードブリッジＤＢ、コイルＬ１、ダイオードＤ２および平滑コンデンサＣ１を介して、１次側直流電圧ＶＣ１が約１２５〜１３０Ｖまで上昇する。そして、起動抵抗Ｒｉｎを介して制御ＩＣ３が起動され、出力端子１０ａ、１０ｂ間に、待機電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１によって電圧変換された待機電源電圧Ｖｓが出力される。また、図７（Ｄ）に示すように、整流ダイオードＤ９のカソード側に、正電圧生成用整流平滑回路２０によって直流化された正電圧ＶＣ７が出力される。
交流電圧ｖ１の投入後、メイン動作制御信号ＶｉｎはＬレベルの電圧（０Ｖ）であるため、アクティブフィルタ回路６およびメイン電源回路７が両方とも非稼動状態になるとともに、ＮＰＮトランジスタＱ３がオフ、ＮＰＮトランジスタＱ４がオン、ＮＰＮトランジスタＱ５がオフ、ＮＰＮトランジスタＱ６がオンとなるため、抵抗Ｒ９の両端がショートされる。したがって、この時、図７（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（−）側入力端子には、次式（９）に示されるような、ツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０を抵抗Ｒ７およびＲ８で分圧した第１の基準電圧Ｖ（−）＝Ｖαが入力される。
【００７５】
【数９】
【００７６】
一方、図７（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には上記の式（８）に示される検出電圧Ｖ（＋）が入力される。交流電圧ｖ１の投入後、１次側直流電圧ＶＣ１が約１２５〜１３０Ｖに上昇し、検出電圧Ｖ（＋）が１次側直流電圧ＶＣ１の上昇に伴って上がっていく。そして、検出電圧Ｖ（＋）が基準電圧Ｖ（−）よりも大きくなった時（同図７の時間ｔ２参照）に、図７（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＨレベルの警告信号が出力される。さらに、この待機モード時において交流電圧ｖ１が瞬断となった時（同図７の時間ｔ３参照）、約１２５〜１３０Ｖであった１次側直流電圧ＶＣ１が０Ｖに下がり、第２の２次巻線Ｎｄに誘起されたスイッチング電圧Ｖｄが０Ｖに下がり、正電圧ＶＣ７が０Ｖに近づく。そして、図７（Ｅ）に示すように、検出電圧Ｖ（＋）が１次側直流電圧ＶＣ１の低下に伴って下がっていき、検出電圧Ｖ（＋）が基準電圧Ｖ（−）以下となったとき（同図７の時間ｔ４参照）に、図７（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＬレベルの警告信号が出力される。検出電圧Ｖ（＋）は、最終的には、上記の式（８）においてＶＣ７＝０とした０Ｖまで下がる。
このように、このスイッチング電源装置１Ｃの低電圧検出回路１３Ｃでは、待機モード時において、交流電圧ｖ１が瞬断となってから時間ｔｓ＝（ｔ４−ｔ３）経過後に、Ｌレベルの警告信号が出力される。
【００７７】
次に、図８（Ａ）および(Ｃ)に示すように、交流電圧ｖ１の投入後（同図８の時間ｔ５参照）の待機モード時においては、１次側直流電圧ＶＣ１が約１２５〜１３０Ｖまで上昇する。そして、出力端子１０ａ、１０ｂ間に待機電源電圧Ｖｓが出力される。また、図８（Ｄ）に示すように、整流ダイオードＤ９のカソード側に正電圧ＶＣ７が出力される。また、この待機モード時においては、メイン動作制御信号ＶｉｎはＬレベルの電圧（０Ｖ）であるため、アクティブフィルタ回路６およびメイン電源回路７が非稼動状態になるとともに、ＮＰＮトランジスタＱ３がオフ、ＮＰＮトランジスタＱ４がオン、ＮＰＮトランジスタＱ５がオフ、ＮＰＮトランジスタＱ６がオンとなるため、抵抗Ｒ９の両端がショートされる。この時、図８（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（−）側入力端子には、上記の式（９）に示されるような、ツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０を抵抗Ｒ７およびＲ８で分圧した第１の基準電圧Ｖ（−）＝Ｖαが入力される。一方、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には上記の式（８）に示される検出電圧Ｖ（＋）が入力される。このとき、検出電圧Ｖ（＋）が１次側直流電圧ＶＣ１の上昇に伴って上がっていく。そして、検出電圧Ｖ（＋）が第１の基準電圧Ｖ（−）＝Ｖαよりも大きくなった時（同図８の時間ｔ６参照）に、図８（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＨレベルの警告信号が出力される。
【００７８】
そして、交流電圧ｖ１が投入された状態で、さらに、図８（Ｂ）に示すようなメイン動作モードを指示するＨレベルの電圧Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅ間に入力された時（同図８の時間ｔ７参照）、ＮＰＮトランジスタＱ２、フォトカプラＸ１およびＮＰＮトランジスタＱ１がオンし、ツェナーダイオードＤ７の安定した電圧が制御用ＩＣ１およびＩＣ２に供給され、アクティブフィルタ回路６およびメイン電源回路７がともに稼動状態となる。こうして、アクティブフィルタ用スイッチング素子Ｍ１のスイッチング動作によって、約１２５Ｖ〜１３０Ｖの１次側直流電圧ＶＣ１が所定の昇圧電圧である約３９０〜４００Ｖまで上昇する（同図８の時間ｔ７〜ｔ１０参照）。また、メイン電源用スイッチング素子Ｍ２のスイッチング動作によって、メイン電源回路７の出力端子７ａ、７ｂ間に、メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ８によって電圧変換されたメイン電源電圧Ｖｍが出力される。また、待機電源回路１０Ｃの出力端子１０ａ、１０ｂ間に待機電源電圧Ｖｓが出力される。さらに、図８（Ｄ）に示すように、整流ダイオードＤ９のカソード側に、待機モード時よりも大きな正電圧ＶＣ７が出力される（同図８の時間ｔ７〜ｔ１０参照）。また、このメイン動作モードに移行した時、Ｈレベルのメイン動作制御信号Ｖｉｎによって、基準電圧変更回路１６ＣのＮＰＮトランジスタＱ３がオンし、ＮＰＮトランジスタＱ４がオフし、ＮＰＮトランジスタＱ５がオンし、ＮＰＮトランジスタＱ６がオフし、抵抗Ｒ９の両端がショートされなくなる（同図８の時間ｔ７参照）。この時、図８（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には、次式（１０）に示されるような、ツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０を抵抗Ｒ７、Ｒ８およびＲ９で分圧した第２の基準電圧Ｖ（−）＝Ｖβが入力される。
【００７９】
【数１０】
【００８０】
したがって、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅに入力された直後、第１基準電圧Ｖ（−）＝Ｖαが、該第１の基準電圧Ｖ（−）＝Ｖαよりも大きな第２基準電圧Ｖ（−）＝Ｖβに変更される。
【００８１】
最後に、このメイン動作モード時において交流電圧ｖ１が瞬断となった時（同図８の時間ｔ１０参照）、約３９０〜４００Ｖの１次側直流電圧ＶＣ１が０Ｖに下がり、第２の２次巻線Ｎｄに誘起されたスイッチング電圧Ｖｄが０Ｖに下がり、正電圧ＶＣ７が０Ｖに近づく（同図８の時間ｔ１０〜ｔ１２参照）。そして、図８（Ｅ）に示すように、検出電圧Ｖ（＋）が１次側直流電圧ＶＣ１の低下に伴って下がっていき、検出電圧Ｖ（＋）が第２の基準電圧Ｖ（−）＝Ｖβ以下になったとき（同図８の時間ｔ１１参照）に、図８（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＬレベルの警告信号が出力される。検出電圧Ｖ（＋）は、最終的には、上記の式（８）においてＶＣ７＝０とした０Ｖまで下がる。
このように、このスイッチング電源装置１Ｃの低電圧検出回路１３Ｃでは、メイン動作モード時において、交流電圧ｖ１が瞬断となってから時間ｔｘ＝（ｔ１１−ｔ１０）経過後に、Ｌレベルの警告信号が出力される。
【００８２】
このスイッチング電源装置１Ｃによれば、従来技術と比較して明らかなようにメイン動作モード時の瞬断検出時間：ｔｘを短縮することができる。しかも、図７の時間ｔｓおよび図８の時間ｔｘを比較して判るように、待機モード時とメイン動作モード時において、交流電圧ｖ１の瞬断検出時間をほぼ同じとすることができる。このため、迅速な交流電源の瞬断の検出を行うことができる。
【００８３】
（第４実施例）
ところで、第３実施例によるスイッチング電源装置１Ｃでは、図８（Ｂ）、（Ｅ）および（Ｆ）に示すように、交流電圧ｖ１が投入された状態で、さらに、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅに入力された直後（同図８の時間ｔ７参照）に、第１基準電圧Ｖ（−）＝Ｖαが、該第１の基準電圧Ｖ（−）＝Ｖαよりも大きな第２基準電圧Ｖ（−）＝Ｖβに変更されるので、検出電圧Ｖ（＋）が第２の基準電圧Ｖ（−）＝Ｖβ以下となる時間（同図８の時間ｔ７からｔ８参照）が生じ、この一瞬の時間だけオペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＬレベルの警告信号が出力される。このため、この現象によって該スイッチング電源装置の動作に何らかの影響（誤動作）が生じるおそれがあった。そこで、第４実施例によるスイッチング電源装置１Ｄでは、この現象を回避するために、基準電圧変更回路にさらに時定数回路を追加した構成とした。
図９は、本発明の第４実施例によるスイッチング電源装置の回路図である。第４実施例のスイッチング電源装置１Ｄは、時定数回路１７を備えている点が、第３実施例のスイッチング電源装置１Ｃと異なっている。したがって、この点に関してのみ、説明する。
【００８４】
図９に示すように、時定数回路１７は、メイン動作モードを指示するＨレベルの電圧のメイン動作制御信号が入力端子１０ｄ，１０ｅに入力されてから所定期間経過後に、第１基準電圧Ｖαを第２基準電圧Ｖβに変更するためのもので、抵抗Ｒ１４と、コンデンサＣ６と、ツェナーダイオードＤ１１とからなる。
【００８５】
次に、このスイッチング電源装置１Ｄの動作について、特に、低電圧検出回路１３Ｄ、および基準電圧変更回路１６Ｄの時定数回路１７の各動作を中心に詳細に説明する。
【００８６】
図１０は、スイッチング電源装置１Ｄの、待機モードからメイン動作モードに移行した時の回路動作を説明するためのグラフである。
スイッチング電源装置１Ｄは時定数回路１７を備えているため、図１０（Ａ）に示すように、交流電圧ｖ１が投入された状態で、さらに、図１０（Ｂ）に示すようなメイン動作モードを指示するＨレベルの電圧Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅ間に入力された時（同図１０の時間ｔ７参照）、基準電圧変更回路１６ＤのＮＰＮトランジスタＱ３がオンし、ＮＰＮトランジスタＱ４がオフし、時定数回路１７の抵抗Ｒ１４およびコンデンサＣ６の時定数τで決定される時間だけ該コンデンサＣ６が充電された後、ツェナーダイオードＤ１１を介してＮＰＮトランジスタＱ５がオンし、ＮＰＮトランジスタＱ６がオフし、抵抗Ｒ９の両端がショートされなくなる（同図１０の時間ｔ９参照）。この時、図１０（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には、上記の式（１０）に示されるような、ツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０を抵抗Ｒ７、Ｒ８およびＲ９で分圧した第２の基準電圧Ｖ（−）＝Ｖβが入力される。
【００８７】
すなわち、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅに入力されてから、抵抗Ｒ１４およびコンデンサＣ６の時定数τで決定される所定期間経過後に、第１基準電圧Ｖ（−）＝Ｖαが、該第１の基準電圧Ｖ（−）＝Ｖαよりも大きな第２基準電圧Ｖ（−）＝Ｖβに変更される。ここで、この所定期間は、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅに入力されてから、１次側直流電圧ＶＣ１がアクティブフィルタ回路６によって所定の昇圧電圧（本実施例の場合は約３９０〜４００Ｖ）に昇圧されるまでの期間（ｔ８−ｔ７）以上であることが好ましい。
したがって、この時定数回路１７によって、第３実施例によるスイッチング電源装置１Ｃにおいて懸念されるような、スイッチング電源装置の誤動作を防止することができる。
【００８８】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【００８９】
例えば、基準電圧比較回路は、上記第１実施例〜第４実施例の回路に限定されず、本明細書中に説明した原理に基づく回路であれば、どのような回路構成としてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１Ａ〜１Ｄ、１Ｚ スイッチング電源装置
２ 交流電源
３ １次側整流平滑回路
４ 整流部
５ 平滑部
６ アクティブフィルタ回路
７ メイン電源回路
７ａ、７ｂ 出力端子
８ メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ
９ メイン電源用整流平滑回路
１０Ａ〜１０Ｄ、１１Ｚ 待機電源回路
１０ａ〜ｃ 出力端子
１０ｄ、ｅ 入力端子
１１ 待機電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ
１２ 待機電源用整流平滑回路
１３Ａ〜１３Ｄ、１３Ｚ 低電圧検出回路
１４ 負電圧生成用整流平滑回路
１５ 比較回路
１６Ａ〜１６Ｄ 基準電圧変更回路
１７ 時定数回路
１８ メイン動作制御回路
１９ 補助電源用整流平滑回路
２０ 正電圧生成用整流平滑回路
２１ 比較回路
Ｃ１〜Ｃ７ コンデンサ
Ｄ２〜Ｄ６、Ｄ８、Ｄ９ ダイオード
Ｄ７、Ｄ１０、Ｄ１１ ツェナーダイオード
Ｌ１、Ｌ４ コイル
Ｍ１ アクティブフィルタ用スイッチング素子
Ｍ２ メイン電源用スイッチング素子
Ｍ３ 待機電源用スイッチング素子
Ｒ１〜Ｒ１６ 抵抗
Ｒｉｎ 起動抵抗
Ｑ１〜Ｑ６ ＮＰＮトランジスタ
Ｎａ １次側巻線
Ｎｂ ２次側巻線（第１の２次側巻線）
Ｎｄ ２次側巻線（第２の２次側巻線）
Ｔ１ メイン電源用トランス
Ｔ２ 待機電源用トランス
Ｘ２ オペアンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング電源装置に関し、特に、メイン電源電圧を出力するメイン電源回路と待機電源電圧を出力する待機電源回路とを備えた２電源方式のスイッチング電源装置であって、交流電源からの交流電圧の低下を検出する低電圧検出回路を備えた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、交流電源からの交流電圧の低下を検出する低電圧検出回路を備えたスイッチング電源装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
この低電圧検出回路（電圧比較回路）は、交流電源からの交流電圧を１次側整流平滑回路（入力整流回路および入力平滑回路）によって整流および平滑して得られた１次側直流電圧と、基準電圧とを比較して、１次側直流電圧が基準電圧よりも小さくなったときに警告信号を出力し、交流電圧の低下を検出するようになっている。
【０００３】
ところで、この低電圧検出回路を、メイン電源回路と待機電源回路とを備えた２電源方式のスイッチング電源装置に搭載した応用例として、図１１の回路図に示すようなスイッチング電源装置が知られている。
【０００４】
図１１に示すように、このスイッチング電源装置１Ｚは、１次側整流平滑回路３と、アクティブフィルタ回路６と、メイン動作制御回路１８と、メイン電源回路７と、待機電源回路１０Ｚと、低電圧検出回路１３Ｚとを備える。
【０００５】
１次側整流平滑回路３は、整流部４と平滑部５から構成され、交流電源２からの交流電圧ｖ１を整流および平滑して１次側直流電圧ＶＣ１に変換する。整流部４はダイオードブリッジＤＢからなる。平滑部５は平滑コンデンサＣ１からなる。
【０００６】
アクティブフィルタ回路６は、整流部４と平滑部５の間に接続され、コイルＬ１と、アクティブフィルタ用スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）Ｍ１と、制御用ＩＣ１と、ダイオードＤ２とで構成されている。制御用ＩＣ１は、後述するメイン動作制御回路１８に入力されるメイン動作モードと待機モードのいずれかを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎに応じて、アクティブフィルタ用スイッチング素子Ｍ１のスイッチング動作を制御する。すなわち、このアクティブフィルタ回路６は、待機モード時には非稼動状態となって１次側直流電圧ＶＣ１の昇圧を行わない一方、メイン動作モード時には稼動状態となって１次側直流電圧ＶＣ１を所定の昇圧電圧に昇圧するように動作する昇圧型チョッパ方式のものである。
【０００７】
メイン動作制御回路１８は、後述する待機電源回路１０Ｚが出力する待機電源電圧Ｖｓの供給を受けて駆動され、メイン動作モードと待機モードのいずれかを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力される入力端子１０ｄ，１０ｅを有する。メイン動作制御回路１８は、また、抵抗Ｒ３、Ｒ４と、ＮＰＮトランジスタＱ１、Ｑ２と、フォトカプラＸ１と、ドライブ抵抗Ｒ１と、ツェナーダイオードＤ７とを含んでいる。入力端子１０ｄ，１０ｅ間に、メイン動作制御信号Ｖｉｎとして、メイン動作モードを指示するＨレベルの電圧が入力されると、抵抗Ｒ３およびＲ４で分圧された電圧によってＮＰＮトランジスタＱ２がオンし、フォトカプラＸ１がオンし、ドライブ抵抗Ｒ１によってＮＰＮトランジスタＱ１がオンし、ツェナーダイオードＤ７の安定した電圧が制御用ＩＣ１、ＩＣ２に供給される。こうして、アクティブフィルタ回路６および後述するメイン電源回路７が、メイン動作制御回路１８によって稼動状態に制御される。一方、入力端子１０ｄ，１０ｅ間に、メイン動作制御信号Ｖｉｎとして、待機モードを指示するＬレベルの電圧が入力されると、ＮＰＮトランジスタＱ２、フォトカプラＸ１およびＮＰＮトランジスタＱ１がオフとなり、制御用ＩＣ１、ＩＣ２もオフとなる。こうして、アクティブフィルタ回路６および後述するメイン電源回路７が、メイン動作制御回路１８によって非稼動状態に制御される。
【０００８】
メイン電源回路７は、１次側整流平滑回路３の後段に接続されており、メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ８を含む。
メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ８は、１次巻線および２次巻線を有するメイン電源用トランスＴ１を有する。メイン電源用トランスＴ１の１次巻線の一端は１次側整流平滑回路３に接続される一方、メイン電源用トランスＴ１の１次巻線の他端はメイン電源用スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）Ｍ２に接続されている。また、メイン電源用スイッチング素子Ｍ２には制御用ＩＣ２が接続されている。制御用ＩＣ２は、メイン動作モードを指示するＨレベルの電圧のメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅ間に入力されている間、ツェナーダイオードＤ７の安定した電圧の供給を受けて駆動され、メイン電源用スイッチング素子Ｍ２のスイッチング動作を制御する。すなわち、メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ８は、メインモード時においては稼動状態となって、１次側直流電圧ＶＣ１をメイン電源用スイッチング素子Ｍ２によってスイッチングし、メイン電源用トランスＴ１の２次巻線にスイッチング電圧を誘起させ、この誘起されたスイッチング電圧を、メイン電源用トランスＴ１の２次巻線に接続されたメイン電源用整流平滑回路９によって整流および平滑して、直流化されたメイン電源電圧Ｖｍを出力端子７ａ、７ｂから出力する。また、メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ８は、待機モード時においては非稼動状態となる。
【０００９】
待機電源回路１０Ｚは、１次側整流平滑回路３の後段に上記メイン電源回路７とは独立して接続されており、待機電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１を含んでいる。
待機電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、１次巻線Ｎａ（巻数をＮａとする）および２次巻線Ｎｂ（巻数をＮｂとする）を有する待機電源用トランスＴ２を有する。待機電源用トランスＴ２の１次巻線Ｎａの一端は１次側整流平滑回路３に接続される一方、１次巻線Ｎａの他端は待機電源用スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）Ｍ３に接続されている。待機電源用スイッチング素子Ｍ３には制御用ＩＣ３が接続されている。制御用ＩＣ３は、交流電源２の投入時に、１次巻線Ｎａの一端に接続された起動抵抗Ｒｉｎを介して１次側直流電圧ＶＣ１が供給されることにより起動し、待機電源用スイッチング素子Ｍ３のスイッチング動作を制御する。すなわち、待機電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、交流電源２の投入時においては、メイン動作制御回路１８に入力されるメイン動作制御信号Ｖｉｎの有無にかかわらず、１次側直流電圧ＶＣ１を待機電源用スイッチング素子Ｍ３によってスイッチングし、２次巻線Ｎｂに１次巻線Ｎａのスイッチング電圧Ｖａに比例したスイッチング電圧Ｖｂ＝（Ｎｂ／Ｎａ）×Ｖａを誘起させ、この誘起されたスイッチング電圧Ｖｂを、２次巻線Ｎｂに接続された待機電源用整流平滑回路１２によって整流および平滑し、直流化された待機電源電圧Ｖｓを出力端子１０ａ、１０ｂから出力する。なお、待機電源用整流平滑回路１２は、２次巻線Ｎｂの負極側にアノードが接続された整流ダイオードＤ５と、該ダイオードＤ５のカソードと２次巻線Ｎｂの正極側を接続する平滑コンデンサＣ５とから構成されている。
【００１０】
低電圧検出回路１３Ｚは、待機電源電圧Ｖｓの供給を受けて駆動され、２次巻線Ｎｂに上記待機電源用整流平滑回路１２とは独立して接続された負電圧生成用整流平滑回路１４と、該負電圧生成用整流平滑回路１４の後段に接続された比較回路１５とを有する。
負電圧生成用整流平滑回路１４は、２次巻線Ｎｂの負極側にカソードが接続された整流ダイオードＤ９と、該ダイオードＤ９のアノードと２次巻線Ｎｂの正極側を接続する平滑コンデンサＣ７とから構成されている。負電圧生成用整流平滑回路１４は、待機電源用スイッチング素子Ｍ３によって２次巻線Ｎｂに誘起されたスイッチング電圧Ｖｂを、整流および平滑して、直流化された負電圧ＶＣ７に変換する。
比較回路１５は、ツェナーダイオードＤ１０と、抵抗Ｒ５〜Ｒ８、Ｒ１０と、オペアンプＸ２とから構成されている。ツェナーダイオードＤ１０のアノードは、出力端子１０ｂおよびメイン動作制御回路１８の入力端子１０ｅに接続される。一方、ツェナーダイオードＤ１０のカソードは抵抗Ｒ５およびＲ１０を介して負電圧生成用整流平滑回路１４に接続され、抵抗Ｒ６を介して出力端子１０ｂおよび入力端子１０ｅに接続され、さらに、抵抗Ｒ７を介してオペアンプＸ２に接続されている。
オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には、抵抗Ｒ７およびＲ８が接続されており、次式（１）に示されるような、ツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０を該抵抗Ｒ７およびＲ８で分圧した基準電圧Ｖ（＋）が入力される。
【００１１】
【数１】
【００１２】
一方、オペアンプＸ２の（−）側入力端子には、抵抗Ｒ５、Ｒ１０が接続されており、次式（２）に示されるような、負電圧ＶＣ７とツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０の電圧差（ＶＤ１０−（−ＶＣ７））を該抵抗Ｒ５、Ｒ１０で分圧した検出電圧Ｖ（−）が入力される。
【００１３】
【数２】
【００１４】
オペアンプＸ２は、検出電圧Ｖ（−）と基準電圧Ｖ（＋）とを比較して、検出電圧Ｖ（−）が基準電圧Ｖ（＋）よりも小さくなったときに、該オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＨレベルの警告信号を出力する一方、検出電圧Ｖ（−）が基準電圧Ｖ（＋）以上となったときに、該出力端子１０ｃからＬレベルの警告信号を出力する。
基準電圧Ｖ（＋）の大きさは、一般的に、１次側直流電圧ＶＣ１が所定電圧（例えば１００Ｖ）になった時に、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＨレベルの警告信号がでるように決定される。
【００１５】
次に、このスイッチング電源装置１Ｚの動作について、特に、低電圧検出回路１３Ｚの動作を中心に詳細に説明する。
【００１６】
図１２は、このスイッチング電源装置１Ｚの、待機モード時（メイン動作制御信号ＶｉｎがＬレベルの電圧の時）における回路動作を説明するためのグラフである。図１３は、このスイッチング電源装置１Ｚの、待機モードからメイン動作モードに移行した時（メイン動作制御信号ＶｉｎがＬレベルの電圧からＨレベルの電圧に移行した時）の回路動作を説明するためのグラフである。
【００１７】
まず、図１２（Ａ）および(Ｃ)に示すように、交流電源２からの交流電圧ｖ１（ＡＣ１００Ｖとする）の投入後（同図１２の時間ｔ１参照）、ダイオードブリッジＤＢ、コイルＬ１、ダイオードＤ２および平滑コンデンサＣ１を介して、１次側直流電圧ＶＣ１が約１２５〜１３０Ｖまで上昇する。そして、起動抵抗Ｒｉｎを介して制御ＩＣ３が起動され、出力端子１０ａ、１０ｂ間に、待機電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１によって電圧変換された待機電源電圧Ｖｓが出力される。また、図１２（Ｄ）に示すように、整流ダイオードＤ９のアノード側に、負電圧生成用整流平滑回路１４によって直流化された負電圧ＶＣ７が出力される。
交流電圧ｖ１の投入後、メイン動作制御信号ＶｉｎはＬレベルの電圧（０Ｖ）であるため、ＮＰＮトランジスタＱ２、フォトカプラＸ１、ＮＰＮトランジスタＱ１、制御用ＩＣ１およびＩＣ２がオフとなり、アクティブフィルタ回路６およびメイン電源回路７はいずれも非稼動状態となっている。
また、交流電圧ｖ１の投入後、図１２（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には上記の式（１）に示される基準電圧Ｖ（＋）が入力される一方、オペアンプＸ２の（−）側入力端子には上記の式（２）に示される検出電圧Ｖ（−）が入力される。交流電圧ｖ１の投入後、１次側直流電圧ＶＣ１が約１２５〜１３０Ｖに上昇し、検出電圧Ｖ（−）が１次側直流電圧ＶＣ１の上昇に伴って下がっていく。そして、検出電圧Ｖ（−）が基準電圧Ｖ（＋）よりも小さくなった時（同図１２の時間ｔ２参照）に、図１２（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＨレベルの警告信号が出力される。さらに、交流電圧ｖ１が瞬間的に遮断状態（以下「瞬断」という）となった時（同図１２の時間ｔ３参照）、約１２５〜１３０Ｖであった１次側直流電圧ＶＣ１が０Ｖに下がり、２次巻線Ｎｂに誘起されたスイッチング電圧Ｖｂが０Ｖに下がり、負電圧ＶＣ７が０Ｖに近づく。そして、図１２（Ｅ）に示すように、検出電圧Ｖ（−）が１次側直流電圧ＶＣ１の低下に伴って上がっていき、検出電圧Ｖ（−）が基準電圧Ｖ（＋）以上となったとき（同図１２の時間ｔ４参照）に、図１２（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＬレベルの警告信号が出力される。検出電圧Ｖ（−）は、最終的には、上記の式（２）においてＶＣ７＝０とした次式（３）に示される検出電圧Ｖ（−）まで上昇する。
【００１８】
【数３】
【００１９】
このように、このスイッチング電源装置１Ｚの低電圧検出回路１３Ｚでは、待機モード時において、交流電圧ｖ１が瞬断となってから時間ｔｓ＝（ｔ４−ｔ３）経過後に、Ｌレベルの警告信号が出力される。
【００２０】
次に、図１３（Ａ）および(Ｃ)に示すように、交流電圧ｖ１の投入後（同図１３の時間ｔ５参照）、１次側直流電圧ＶＣ１が約１２５〜１３０Ｖまで上昇する。そして、出力端子１０ａ、１０ｂ間に待機電源電圧Ｖｓが出力される。また、図１３（Ｄ）に示すように、整流ダイオードＤ９のアノード側に負電圧ＶＣ７が出力される。さらに、図１３（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には上記の式（１）に示される基準電圧Ｖ（＋）が入力される一方、オペアンプＸ２の（−）側入力端子には上記の式（２）に示される検出電圧Ｖ（−）が入力される。このとき、検出電圧Ｖ（−）が１次側直流電圧ＶＣ１の上昇に伴って下がっていく。そして、検出電圧Ｖ（−）が基準電圧Ｖ（＋）よりも小さくなった時（同図１３の時間ｔ６参照）に、図１３（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＨレベルの警告信号が出力される。
【００２１】
そして、交流電圧ｖ１が投入された状態で、さらに、図１３（Ｂ）に示すようなメイン動作モードを指示するＨレベルの電圧Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅ間に入力された時（同図１３の時間ｔ７参照）、ＮＰＮトランジスタＱ２、フォトカプラＸ１およびＮＰＮトランジスタＱ１がオンし、ツェナーダイオードＤ７の安定した電圧が制御用ＩＣ１およびＩＣ２に供給され、アクティブフィルタ回路６およびメイン電源回路７がともに稼動状態となる。こうして、アクティブフィルタ用スイッチング素子Ｍ１のスイッチング動作によって、約１２５Ｖ〜１３０Ｖの１次側直流電圧ＶＣ１が所定の昇圧電圧である約３９０〜４００Ｖまで上昇する（同図１３の時間ｔ７〜ｔ１０参照）。また、メイン電源用スイッチング素子Ｍ２のスイッチング動作によって、メイン電源回路７の出力端子７ａ、７ｂ間に、メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ８によって電圧変換されたメイン電源電圧Ｖｍが出力される。また、待機電源回路１０Ｚの出力端子１０ａ、１０ｂ間に待機電源電圧Ｖｓが出力される。さらに、図１３（Ｄ）に示すように、整流ダイオードＤ９のアノード側に、待機モード時よりも絶対値の大きな負電圧ＶＣ７が出力される（同図１３の時間ｔ７〜ｔ１０参照）。
【００２２】
最後に、このメイン動作モード時において交流電圧ｖ１が瞬断となった時（同図１３の時間ｔ１０参照）、約３９０〜４００Ｖの１次側直流電圧ＶＣ１が０Ｖに下がり、２次巻線Ｎｂに誘起されたスイッチング電圧Ｖｂが０Ｖに下がり、負電圧ＶＣ７が０Ｖに近づく（同図１３の時間ｔ１０〜ｔ１２参照）。そして、図１３（Ｅ）に示すように、検出電圧Ｖ（−）が１次側直流電圧ＶＣ１の低下に伴って上昇していき、検出電圧Ｖ（−）が基準電圧Ｖ（＋）以上となったとき（同図１３の時間ｔ１２参照）に、図１３（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＬレベルの警告信号が出力される。検出電圧Ｖ（−）は、最終的には上記の式（３）に示される検出電圧Ｖ（−）まで上昇する。
このように、このスイッチング電源装置１Ｚの低電圧検出回路１３Ｚでは、メイン動作モード時において、交流電圧ｖ１が瞬断となってから時間ｔｘ＝（ｔ１２−ｔ１０）経過後に、Ｌレベルの警告信号が出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開平５−６０８０４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
しかしながら、このスイッチング電源装置１Ｚでは、図１２の時間ｔｓおよび図１３の時間ｔｘを比較して判るように、待機モード時とメイン動作モード時において、交流電圧ｖ１の瞬断時からＬレベルの警告信号が出力されるまでの時間（以下「瞬断検出時間」という）が大きく異なっている。すなわち、メイン動作モード時においては、待機モード時に比べ、アクティブフィルタ回路の稼動によって１次側直流電圧ＶＣ１がより大きく昇圧されるため、交流電源の瞬断検出時間が長くなる。このため、メイン動作モード時において迅速な交流電源の瞬断の検出を行うことができないという問題があった。
【００２５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、迅速な交流電源の瞬断の検出を行うことが可能なスイッチング電源装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記課題を解決するため、本発明は、メイン電源電圧を出力するメイン電源回路と、待機電源電圧を出力する待機電源回路と、メイン動作モードと待機モードのいずれかを指示するメイン動作制御信号が入力される入力端子を有し、該入力端子に前記メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号が入力されると、前記メイン電源回路から前記メイン電源電圧を出力させるメイン動作制御回路と、交流電源からの交流電圧を整流および平滑して１次側直流電圧に変換する１次側整流平滑回路と、前記メイン動作モード時に前記１次側直流電圧を所定の昇圧電圧に昇圧するアクティブフィルタ回路と、前記交流電圧の低下を検出する低電圧検出回路とを備え、前記メイン電源回路は、前記昇圧電圧をメイン電源用スイッチング素子によりスイッチングし、メイン電源用トランスの２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化して前記メイン電源電圧として出力し、前記待機電源回路は、前記１次側直流電圧が供給されることにより起動し、前記１次側直流電圧を待機電源用スイッチング素子によりスイッチングし、待機電源用トランスの２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化して待機電源電圧として出力し、前記低電圧検出回路は、前記待機電源用トランスの２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化した負電圧に基づいて生成された検出電圧と、基準電圧とを比較して前記検出電圧が前記基準電圧よりも小さくなったときに警告信号を出力し、前記交流電圧の低下を検出するスイッチング電源装置において、前記入力端子と前記低電圧検出回路の間に接続され、前記入力端子に入力される前記メイン動作制御信号の指示に応じて、前記基準電圧を変更する基準電圧変更回路をさらに備えることを特徴とするスイッチング電源装置としたものである。
この構成によれば、基準電圧変更回路が、メイン動作モードと待機モードのいずれかを指示するメイン動作制御信号に応じて、低電圧検出回路の基準電圧として両モード時において互いに異なる２種類の基準電圧を生成するように構成されている。したがって、従来のスイッチング電源装置のような、これら両モードのいずれの場合においても負電圧に基づいて生成された検出電圧と１種類のみの基準電圧とを比較することに起因した、各モード時の交流電圧の低下の検出時間の違いをなくすことができる。
【００２７】
上記構成において、前記基準電圧変更回路は、前記待機モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力された場合に、前記基準電圧を第１基準電圧に変更し、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力された場合に、前記基準電圧を前記第１基準電圧よりも小さな第２基準電圧に変更するようになっていることが好ましい。
この構成によれば、基準電圧変更回路が、待機モードを指示するメイン動作制御信号に従って低電圧検出回路の基準電圧を第１基準電圧に変更し、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号に従って低電圧検出回路の基準電圧を第１基準電圧よりも小さな第２基準電圧に変更するように構成されている。したがって、従来のスイッチング電源装置のような、メイン動作モード時においてアクティブフィルタ回路の昇圧動作に起因して長くなっていた、交流電圧の低下の検出時間を短くすることができる。
【００２８】
上記構成において、前記基準電圧変更回路は、時定数回路をさらに含み、前記時定数回路は、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力されてから所定期間経過後に、前記第１基準電圧を前記第２基準電圧に変更するようになっていることが好ましい。
この構成によれば、基準電圧変更回路が、待機モードを指示するメイン動作制御信号に従って低電圧検出回路の基準電圧を第１基準電圧に変更し、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号に従って、時定数回路で定められた所定期間経過後に、低電圧検出回路の基準電圧を第１基準電圧よりも小さな第２基準電圧に変更するように構成されている。したがって、上記の効果に加え、時定数回路によって第２基準電圧の変更タイミングを制御できる点で有用となる。
【００２９】
上記構成において、前記所定期間は、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力されてから、前記１次側直流電圧が前記昇圧電圧に昇圧されるまでの期間以上であることが好ましい。
【００３０】
上記課題を解決するため、本発明は、メイン電源電圧を出力するメイン電源回路と、待機電源電圧を出力する待機電源回路と、メイン動作モードと待機モードのいずれかを指示するメイン動作制御信号が入力される入力端子を有し、該入力端子に前記メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号が入力されると、前記メイン電源回路から前記メイン電源電圧を出力させるメイン動作制御回路と、交流電源からの交流電圧を整流および平滑して１次側直流電圧に変換する１次側整流平滑回路と、前記メイン動作モード時に前記１次側直流電圧を所定の昇圧電圧に昇圧するアクティブフィルタ回路と、前記交流電圧の低下を検出する低電圧検出回路とを備え、前記メイン電源回路は、前記昇圧電圧をメイン電源用スイッチング素子によりスイッチングし、メイン電源用トランスの２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化して前記メイン電源電圧として出力し、前記待機電源回路は、前記１次側直流電圧が供給されることにより起動し、前記１次側直流電圧を待機電源用スイッチング素子によりスイッチングし、待機電源用トランスの第１の２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化して待機電源電圧として出力し、前記低電圧検出回路は、前記待機電源用トランスにおいて前記第１の２次巻線とは別に設けられた第２の２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化した正電圧に基づいて生成された検出電圧と、基準電圧とを比較して前記検出電圧が前記基準電圧よりも大きくなったときに警告信号を出力し、前記交流電圧の低下を検出するスイッチング電源装置において、前記入力端子と前記低電圧検出回路の間に接続され、前記入力端子に入力される前記メイン動作制御信号の指示に応じて、前記基準電圧を変更する基準電圧変更回路をさらに備えることを特徴とするスイッチング電源装置としたものである。
この構成によれば、基準電圧変更回路が、メイン動作モードと待機モードのいずれかを指示するメイン動作制御信号に応じて、低電圧検出回路の基準電圧として両モード時において互いに異なる２種類の基準電圧を生成するように構成されている。したがって、従来のスイッチング電源装置のような、これら両モードのいずれの場合においても正電圧に基づいて生成された検出電圧と１種類のみの基準電圧とを比較することに起因した、各モード時の交流電圧の低下の検出時間の違いをなくすことができる。
【００３１】
上記構成において、前記基準電圧変更回路は、前記待機モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力された場合に、前記基準電圧を第１基準電圧に変更し、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力された場合に、前記基準電圧を前記第１基準電圧よりも大きな第２基準電圧に変更するようになっていることが好ましい。
この構成によれば、基準電圧変更回路が、待機モードを指示するメイン動作制御信号に従って低電圧検出回路の基準電圧を第１基準電圧に変更し、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号に従って低電圧検出回路の基準電圧を第１基準電圧よりも大きな第２基準電圧に変更するように構成されている。したがって、従来のスイッチング電源装置のような、メイン動作モード時においてアクティブフィルタ回路の昇圧動作に起因して長くなっていた、交流電圧の低下の検出時間を短くすることができる。
【００３２】
上記構成において、前記基準電圧変更回路は、時定数回路をさらに含み、前記時定数回路は、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力されてから所定期間経過後に、前記第１基準電圧を前記第２基準電圧に変更するようになっていることが好ましい。
この構成によれば、基準電圧変更回路が、待機モードを指示するメイン動作制御信号に従って低電圧検出回路の基準電圧を第１基準電圧に変更し、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号に従って、時定数回路で定められた所定期間経過後に、低電圧検出回路の基準電圧を第１基準電圧よりも大きな第２基準電圧に変更するように構成されている。したがって、上記の効果に加え、時定数回路によって第２基準電圧の変更タイミングを制御できる点で有用となる。
【００３３】
上記構成において、前記所定期間は、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力されてから、前記１次側直流電圧が前記昇圧電圧に昇圧されるまでの期間以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、迅速な交流電源の瞬断の検出を行うことが可能なスイッチング電源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施例によるスイッチング電源装置の回路図である。
【図２】図１のスイッチング電源装置の、待機モード時における回路動作を説明するためのグラフである。
【図３】図１のスイッチング電源装置の、待機モードからメイン動作モードに移行した時の回路動作を説明するためのグラフである。
【図４】本発明の第２実施例によるスイッチング電源装置の回路図である。
【図５】図４のスイッチング電源装置の、待機モードからメイン動作モードに移行した時の回路動作を説明するためのグラフである。
【図６】本発明の第３実施例によるスイッチング電源装置の回路図である。
【図７】図６のスイッチング電源装置の、待機モード時における回路動作を説明するためのグラフである。
【図８】図６のスイッチング電源装置の、待機モードからメイン動作モードに移行した時の回路動作を説明するためのグラフである。
【図９】本発明の第４実施例によるスイッチング電源装置の回路図である。
【図１０】図９のスイッチング電源装置の、待機モードからメイン動作モードに移行した時の回路動作を説明するためのグラフである。
【図１１】従来のスイッチング電源装置の回路図である。
【図１２】図１１のスイッチング電源装置の、待機モード時における回路動作を説明するためのグラフである。
【図１３】図１１のスイッチング電源装置の、待機モードからメイン動作モードに移行した時の回路動作を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。
【００３７】
（第１実施例）
図１は、本発明の第１実施例によるスイッチング電源装置の回路図である。
図１に示すように、このスイッチング電源装置１Ａは、１次側整流平滑回路３と、アクティブフィルタ回路６と、メイン動作制御回路１８と、メイン電源回路７と、待機電源回路１０Ａと、低電圧検出回路１３Ａと、基準電圧変更回路１６Ａとを備える。
【００３８】
１次側整流平滑回路３は、整流部４と平滑部５から構成され、交流電源２からの交流電圧ｖ１を整流および平滑して１次側直流電圧ＶＣ１に変換する。整流部４はダイオードブリッジＤＢからなる。平滑部５は平滑コンデンサＣ１からなる。
【００３９】
アクティブフィルタ回路６は、整流部４と平滑部５の間に接続され、コイルＬ１と、アクティブフィルタ用スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）Ｍ１と、制御用ＩＣ１と、ダイオードＤ２とで構成されている。制御用ＩＣ１は、後述するメイン動作制御回路１８に入力されるメイン動作モードと待機モードのいずれかを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎに応じて、アクティブフィルタ用スイッチング素子Ｍ１のスイッチング動作を制御する。すなわち、このアクティブフィルタ回路６は、待機モード時には非稼動状態となって１次側直流電圧ＶＣ１の昇圧を行わない一方、メイン動作モード時には稼動状態となって１次側直流電圧ＶＣ１を所定の昇圧電圧に昇圧するように動作する昇圧型チョッパ方式のものである。
【００４０】
メイン動作制御回路１８は、後述する待機電源回路１０Ａが出力する待機電源電圧Ｖｓの供給を受けて駆動され、メイン動作モードと待機モードのいずれかを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力される入力端子１０ｄ，１０ｅを有する。メイン動作制御回路１８は、また、抵抗Ｒ３、Ｒ４と、ＮＰＮトランジスタＱ１、Ｑ２と、フォトカプラＸ１と、ドライブ抵抗Ｒ１と、ツェナーダイオードＤ７とを含んでいる。入力端子１０ｄ，１０ｅ間に、メイン動作制御信号Ｖｉｎとして、メイン動作モードを指示するＨレベルの電圧が入力されると、抵抗Ｒ３およびＲ４で分圧された電圧によってＮＰＮトランジスタＱ２がオンし、フォトカプラＸ１がオンし、ドライブ抵抗Ｒ１によってＮＰＮトランジスタＱ１がオンし、ツェナーダイオードＤ７の安定した電圧が制御用ＩＣ１、ＩＣ２に供給される。こうして、アクティブフィルタ回路６および後述するメイン電源回路７が、メイン動作制御回路１８によって稼動状態に制御される。一方、入力端子１０ｄ，１０ｅ間に、メイン動作制御信号Ｖｉｎとして、待機モードを指示するＬレベルの電圧が入力されると、ＮＰＮトランジスタＱ２、フォトカプラＸ１およびＮＰＮトランジスタＱ１がオフとなり、制御用ＩＣ１、ＩＣ２もオフとなる。こうして、アクティブフィルタ回路６および後述するメイン電源回路７が、メイン動作制御回路１８によって非稼動状態に制御される。
【００４１】
メイン電源回路７は、１次側整流平滑回路３の後段に接続されており、メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ８を含む。
メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ８は、１次巻線および２次巻線を有するメイン電源用トランスＴ１を有する。メイン電源用トランスＴ１の１次巻線の一端は１次側整流平滑回路３に接続される一方、メイン電源用トランスＴ１の１次巻線の他端はメイン電源用スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）Ｍ２に接続されている。また、メイン電源用スイッチング素子Ｍ２には制御用ＩＣ２が接続されている。制御用ＩＣ２は、メイン動作モードを指示するＨレベルの電圧のメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅ間に入力されている間、ツェナーダイオードＤ７の安定した電圧の供給を受けて駆動され、メイン電源用スイッチング素子Ｍ２のスイッチング動作を制御する。すなわち、メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ８は、メインモード時においては稼動状態となって、１次側直流電圧ＶＣ１をメイン電源用スイッチング素子Ｍ２によってスイッチングし、メイン電源用トランスＴ１の２次巻線にスイッチング電圧を誘起させ、この誘起されたスイッチング電圧を、メイン電源用トランスＴ１の２次巻線に接続されたメイン電源用整流平滑回路９によって整流および平滑し、直流化されたメイン電源電圧Ｖｍを出力端子７ａ、７ｂから出力する。また、メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ８は、待機モード時においては非稼動状態となる。
【００４２】
待機電源回路１０Ａは、１次側整流平滑回路３の後段に上記メイン電源回路７とは独立して接続されており、待機電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１を含んでいる。
待機電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、１次巻線Ｎａ（巻数をＮａとする）および２次巻線Ｎｂ（巻数をＮｂとする）を有する待機電源用トランスＴ２を有する。待機電源用トランスＴ２の１次巻線Ｎａの一端は１次側整流平滑回路３に接続される一方、１次巻線Ｎａの他端は待機電源用スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）Ｍ３に接続されている。待機電源用スイッチング素子Ｍ３には制御用ＩＣ３が接続されている。制御用ＩＣ３は、交流電源２の投入時に、１次巻線Ｎａの一端に接続された起動抵抗Ｒｉｎを介して１次側直流電圧ＶＣ１が供給されることにより起動し、待機電源用スイッチング素子Ｍ３のスイッチング動作を制御する。すなわち、待機電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、交流電源２の投入時においては、メイン動作制御回路１８に入力されるメイン動作制御信号Ｖｉｎの有無にかかわらず、１次側直流電圧ＶＣ１を待機電源用スイッチング素子Ｍ３によってスイッチングし、２次巻線Ｎｂに１次巻線Ｎａのスイッチング電圧Ｖａに比例したスイッチング電圧Ｖｂ＝（Ｎｂ／Ｎａ）×Ｖａを誘起させ、この誘起されたスイッチング電圧Ｖｂを、２次巻線Ｎｂに接続された待機電源用整流平滑回路１２によって整流および平滑し、直流化された待機電源電圧Ｖｓを出力端子１０ａ、１０ｂから出力する。なお、待機電源用整流平滑回路１２は、２次巻線Ｎｂの負極側にアノードが接続された整流ダイオードＤ５と、該ダイオードＤ５のカソードと２次巻線Ｎｂの正極側を接続する平滑コンデンサＣ５とから構成されている。
【００４３】
低電圧検出回路１３Ａは、待機電源電圧Ｖｓの供給を受けて駆動され、２次巻線Ｎｂに上記待機電源用整流平滑回路１２とは独立して接続された負電圧生成用整流平滑回路１４と、該負電圧生成用整流平滑回路１４の後段に接続された比較回路１５とを有する。
負電圧生成用整流平滑回路１４は、２次巻線Ｎｂの負極側にカソードが接続された整流ダイオードＤ９と、該ダイオードＤ９のアノードと２次巻線Ｎｂの正極側を接続する平滑コンデンサＣ７とから構成されている。負電圧生成用整流平滑回路１４は、待機電源用スイッチング素子Ｍ３によって２次巻線Ｎｂに誘起されたスイッチング電圧Ｖｂを、整流および平滑して、直流化された負電圧ＶＣ７に変換する。
比較回路１５は、ツェナーダイオードＤ１０と、抵抗Ｒ５〜Ｒ８、Ｒ１０と、オペアンプＸ２とから構成されている。ツェナーダイオードＤ１０のアノードは、出力端子１０ｂおよびメイン動作制御回路１８の入力端子１０ｅに接続される。一方、ツェナーダイオードＤ１０のカソードは抵抗Ｒ５およびＲ１０を介して負電圧生成用整流平滑回路１４に接続され、抵抗Ｒ６を介して出力端子１０ｂおよび入力端子１０ｅに接続され、さらに、抵抗Ｒ７を介してオペアンプＸ２に接続されている。
オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には、抵抗Ｒ７、Ｒ８およびＲ９が接続されている。一方、オペアンプＸ２の（−）側入力端子には、抵抗Ｒ５、Ｒ１０が接続されている。オペアンプＸ２は、検出電圧Ｖ（−）と基準電圧Ｖ（＋）を比較して、検出電圧Ｖ（−）が基準電圧Ｖ（＋）よりも小さくなったときに、該オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＨレベルの警告信号を出力する一方、検出電圧Ｖ（−）が基準電圧Ｖ（＋）以上となったときに、該出力端子１０ｃからＬレベルの警告信号を出力する。なお、オペアンプＸ２の（−）側入力端子には、上記の式（２）に示されるような、負電圧ＶＣ７とツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０の電圧差（ＶＤ１０−（−ＶＣ７））を該抵抗Ｒ５、Ｒ１０で分圧した検出電圧Ｖ（−）が入力される。なお、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には、後述する第１の基準電圧Ｖαまたは第２の基準電圧Ｖβが入力される。
【００４４】
基準電圧変更回路１６Ａは、入力端子１０ｄ、１０ｅと低電圧検出回路１３Ａの間に接続され、該入力端子１０ｄ、１０ｅに入力されるメイン動作制御信号Ｖｉｎの指示に応じて、低電圧検出回路１３Ａの基準電圧を変更するものである。
基準電圧変更回路１６Ａは、この実施例では、抵抗Ｒ９、Ｒ１１〜Ｒ１４と、ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ５とから構成される。基準電圧変更回路１６Ａは、後述するように、待機モードを指示するＬレベルの電圧のメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ，１０ｅ間に入力された場合に、基準電圧を第１基準電圧Ｖαに変更し、メイン動作モードを指示するＨレベルの電圧のメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅ間に入力された場合に、基準電圧を第１基準電圧Ｖαよりも小さな第２基準電圧Ｖβに変更するようになっている。
【００４５】
次に、このスイッチング電源装置１Ａの動作について、特に、低電圧検出回路１３Ａおよび基準電圧変更回路１６Ａの各動作を中心に詳細に説明する。
【００４６】
図２は、スイッチング電源装置１Ａの、待機モード時における回路動作を説明するためのグラフである。また、図３は、スイッチング電源装置１Ａの、待機モードからメイン動作モードに移行した時の回路動作を説明するためのグラフである。
【００４７】
まず、図２（Ａ）および(Ｃ)に示すように、交流電源２からの交流電圧ｖ１（ＡＣ１００Ｖとする）の投入後（同図２の時間ｔ１参照）、ダイオードブリッジＤＢ、コイルＬ１、ダイオードＤ２および平滑コンデンサＣ１を介して、１次側直流電圧ＶＣ１が約１２５〜１３０Ｖまで上昇する。そして、起動抵抗Ｒｉｎを介して制御ＩＣ３が起動され、出力端子１０ａ、１０ｂ間に、待機電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１によって電圧変換された待機電源電圧Ｖｓが出力される。また、図２（Ｄ）に示すように、整流ダイオードＤ９のアノード側に、負電圧生成用整流平滑回路１４によって直流化された負電圧ＶＣ７が出力される。
交流電圧ｖ１の投入後、メイン動作制御信号ＶｉｎはＬレベルの電圧（０Ｖ）であるため、アクティブフィルタ回路６およびメイン電源回路７が両方とも非稼動状態になるとともに、ＮＰＮトランジスタＱ３がオフ、ＮＰＮトランジスタＱ４がオン、ＮＰＮトランジスタＱ５がオフとなるため、抵抗Ｒ９の両端がショートされない。したがって、この時、図２（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には、次式（４）に示されるような、ツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０を抵抗Ｒ７、Ｒ８およびＲ９で分圧した第１の基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖαが入力される。
【００４８】
【数４】
【００４９】
一方、図２（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（−）側入力端子には、次式（５）に示されるような、負電圧ＶＣ７とツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０の電圧差（ＶＤ１０−（−ＶＣ７））を該抵抗Ｒ５、Ｒ１０で分圧した検出電圧Ｖ（−）が入力される。
【００５０】
【数５】
【００５１】
交流電圧ｖ１の投入後、１次側直流電圧ＶＣ１が約１２５〜１３０Ｖに上昇し、検出電圧Ｖ（−）が１次側直流電圧ＶＣ１の上昇に伴って下がっていく。そして、検出電圧Ｖ（−）が基準電圧Ｖ（＋）よりも小さくなった時（同図２の時間ｔ２参照）に、図２（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＨレベルの警告信号が出力される。さらに、この待機モード時において交流電圧ｖ１が瞬断となった時（同図２の時間ｔ３参照）、約１２５〜１３０Ｖであった１次側直流電圧ＶＣ１が０Ｖに下がり、２次巻線Ｎｂに誘起されたスイッチング電圧Ｖｂが０Ｖに下がり、負電圧ＶＣ７が０Ｖに近づく。そして、図２（Ｅ）に示すように、検出電圧Ｖ（−）が１次側直流電圧ＶＣ１の低下に伴って上がっていき、検出電圧Ｖ（−）が基準電圧Ｖ（＋）以上となったとき（同図２の時間ｔ４参照）に、図２（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＬレベルの警告信号が出力される。検出電圧Ｖ（−）は、最終的には、上記の式（５）においてＶＣ７＝０とした次式（６）に示される検出電圧Ｖ（−）まで上昇する。
【００５２】
【数６】
【００５３】
このように、このスイッチング電源装置１Ａの低電圧検出回路１３Ａでは、待機モード時において、交流電圧ｖ１が瞬断となってから時間ｔｓ＝（ｔ４−ｔ３）経過後に、Ｌレベルの警告信号が出力される。
【００５４】
次に、図３（Ａ）および(Ｃ)に示すように、交流電圧ｖ１の投入後（同図３の時間ｔ５参照）の待機モード時においては、１次側直流電圧ＶＣ１が約１２５〜１３０Ｖまで上昇する。そして、出力端子１０ａ、１０ｂ間に待機電源電圧Ｖｓが出力される。また、図３（Ｄ）に示すように、整流ダイオードＤ９のアノード側に負電圧ＶＣ７が出力される。また、この待機モード時においては、メイン動作制御信号ＶｉｎはＬレベルの電圧（０Ｖ）であるため、アクティブフィルタ回路６およびメイン電源回路７が非稼動状態になるとともに、基準電圧変更回路１６ＡのＮＰＮトランジスタＱ３がオフし、ＮＰＮトランジスタＱ４がオンし、ＮＰＮトランジスタＱ５がオフとなるため、抵抗Ｒ９の両端がショートされない。したがって、この時、図３（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には、上記の式（４）に示されるような、ツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０を抵抗Ｒ７、Ｒ８およびＲ９で分圧した第１の基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖαが入力される。一方、オペアンプＸ２の（−）側入力端子には、上記の式（５）に示される検出電圧Ｖ（−）が入力される。そして、検出電圧Ｖ（−）が１次側直流電圧ＶＣ１の上昇に伴って下がっていく。そして、検出電圧Ｖ（−）が第１の基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖαよりも小さくなった時（同図３の時間ｔ６参照）に、図３（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＨレベルの警告信号が出力される。
【００５５】
そして、交流電圧ｖ１が投入された状態で、さらに、図３（Ｂ）に示すようなメイン動作モードを指示するＨレベルの電圧Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅ間に入力された時（同図３の時間ｔ７参照）、ＮＰＮトランジスタＱ２、フォトカプラＸ１およびＮＰＮトランジスタＱ１がオンし、ツェナーダイオードＤ７の安定した電圧が制御用ＩＣ１およびＩＣ２に供給され、アクティブフィルタ回路６およびメイン電源回路７がともに稼動状態となる。こうして、アクティブフィルタ用スイッチング素子Ｍ１のスイッチング動作によって、約１２５Ｖ〜１３０Ｖの１次側直流電圧ＶＣ１が所定の昇圧電圧である約３９０〜４００Ｖまで上昇する（同図３の時間ｔ７〜ｔ１０参照）。また、メイン電源用スイッチング素子Ｍ２のスイッチング動作によって、メイン電源回路７の出力端子７ａ、７ｂ間に、メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ８によって電圧変換されたメイン電源電圧Ｖｍが出力される。また、待機電源回路１０Ａの出力端子１０ａ、１０ｂ間に待機電源電圧Ｖｓが出力される。さらに、図３（Ｄ）に示すように、整流ダイオードＤ９のアノード側に、待機モード時よりも絶対値の大きな負電圧ＶＣ７が出力される（同図３の時間ｔ７〜ｔ１０参照）。また、このメイン動作モードに移行した時、Ｈレベルのメイン動作制御信号Ｖｉｎによって、基準電圧変更回路１６ＡのＮＰＮトランジスタＱ３がオンし、ＮＰＮトランジスタＱ４がオフし、ＮＰＮトランジスタＱ５がオンし、抵抗Ｒ９の両端がショートされる（同図３の時間ｔ７参照）。この時、図３（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には、次式（７）に示されるような、ツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０を抵抗Ｒ７およびＲ８で分圧した第２の基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖβが入力される。
【００５６】
【数７】
【００５７】
したがって、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅに入力された直後、第１基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖαが、該第１の基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖαよりも小さな第２基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖβに変更される。
【００５８】
最後に、このメイン動作モード時において交流電圧ｖ１が瞬断となった時（同図３の時間ｔ１０参照）、約３９０〜４００Ｖの１次側直流電圧ＶＣ１が０Ｖに下がり、２次巻線Ｎｂに誘起されたスイッチング電圧Ｖｂが０Ｖに下がり、負電圧ＶＣ７が０Ｖに近づく（同図３の時間ｔ１０〜ｔ１２参照）。そして、図３（Ｅ）に示すように、検出電圧Ｖ（−）が１次側直流電圧ＶＣ１の低下に伴って上がっていき、検出電圧Ｖ（−）が第２の基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖβ以上となったとき（同図３の時間ｔ１１参照）に、図３（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＬレベルの警告信号が出力される。検出電圧Ｖ（−）は、最終的には上記の式（６）に示される検出電圧Ｖ（−）まで上昇する。
このように、このスイッチング電源装置１Ａの低電圧検出回路１３Ａでは、メイン動作モード時において、交流電圧ｖ１が瞬断となってから時間ｔｘ＝（ｔ１１−ｔ１０）経過後に、Ｌレベルの警告信号が出力される。
【００５９】
このスイッチング電源装置１Ａによれば、従来技術（図１３（Ｃ）と比較して明らかなようにメイン動作モード時の瞬断検出時間：ｔｘを短縮することができる。しかも、図２の時間ｔｓおよび図３の時間ｔｘを比較して判るように、待機モード時とメイン動作モード時において、交流電圧ｖ１の瞬断検出時間をほぼ同じとすることができる。このため、迅速な交流電源の瞬断の検出を行うことができる。
【００６０】
（第２実施例）
ところで、第１実施例によるスイッチング電源装置１Ａでは、図３（Ｂ）、（Ｅ）および（Ｆ）に示すように、交流電圧ｖ１が投入された状態で、さらに、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅに入力された直後（同図３の時間ｔ７参照）に、第１基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖαが、該第１の基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖαよりも小さな第２基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖβに変更されるので、検出電圧Ｖ（−）が第２の基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖβ以上となる時間（同図３の時間ｔ７からｔ８参照）が生じ、この一瞬の時間だけオペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＬレベルの警告信号が出力される。このため、この現象によって該スイッチング電源装置の動作に何らかの影響（誤動作）が生じるおそれがあった。そこで、第２実施例によるスイッチング電源装置１Ｂでは、この現象を回避するために、基準電圧変更回路にさらに時定数回路を追加した構成とした。
図４は、本発明の第２実施例によるスイッチング電源装置の回路図である。第２実施例のスイッチング電源装置１Ｂは、時定数回路１７を備えている点が、第１実施例のスイッチング電源装置１Ａと異なっている。したがって、この点に関してのみ、説明する。
【００６１】
図４に示すように、時定数回路１７は、メイン動作モードを指示するＨレベルの電圧のメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ，１０ｅに入力されてから所定期間経過後に、第１基準電圧Ｖαを第２基準電圧Ｖβに変更するためのもので、抵抗Ｒ１４と、コンデンサＣ６と、ツェナーダイオードＤ１１とからなる。
【００６２】
次に、このスイッチング電源装置１Ｂの動作について、特に、低電圧検出回路１３Ｂ、および基準電圧変更回路１６Ｂの時定数回路１７の各動作を中心に詳細に説明する。
【００６３】
図５は、スイッチング電源装置１Ｂの、待機モードからメイン動作モードに移行した時の回路動作を説明するためのグラフである。
スイッチング電源装置１Ｂは時定数回路１７を備えているため、図５（Ａ）に示すように、交流電圧ｖ１が投入された状態で、さらに、図５（Ｂ）に示すようなメイン動作モードを指示するＨレベルの電圧Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅ間に入力された時（同図５の時間ｔ７参照）、基準電圧変更回路１６ＢのＮＰＮトランジスタＱ３がオンし、ＮＰＮトランジスタＱ４がオフし、時定数回路１７の抵抗Ｒ１４およびコンデンサＣ６の時定数τで決定される時間だけ該コンデンサＣ６が充電された後、ツェナーダイオードＤ１１を介してＮＰＮトランジスタＱ５がオンし、抵抗Ｒ９の両端がショートされる（同図５の時間ｔ９参照）。この時、図５（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には、上記の式（７）に示されるような、ツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０を抵抗Ｒ７およびＲ８で分圧した第２の基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖβが入力される。
【００６４】
すなわち、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅに入力されてから、抵抗Ｒ１４およびコンデンサＣ６の時定数τで決定される所定期間経過後に、第１基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖαが、該第１の基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖαよりも小さな第２基準電圧Ｖ（＋）＝Ｖβに変更される。ここで、この所定期間は、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅに入力されてから、１次側直流電圧ＶＣ１がアクティブフィルタ回路６によって所定の昇圧電圧（本実施例の場合は約３９０〜４００Ｖ）に昇圧されるまでの期間（ｔ８−ｔ７）以上であることが好ましい。
したがって、この時定数回路１７によって、第１実施例によるスイッチング電源装置１Ａにおいて懸念されるような、スイッチング電源装置の誤動作を防止することができる。
【００６５】
（第３実施例）
図６は、本発明の第３実施例によるスイッチング電源装置の回路図である。第３実施例のスイッチング電源装置１Ｃは、待機電源回路１０Ｃの待機電源用トランスＴ２、低電圧検出回路１３Ｃおよび基準電圧変更回路１６Ｃの各構成が第１実施例のスイッチング電源装置１Ａと異なっている。したがって、これらの点に関してのみ、説明する。
【００６６】
図６に示すように、このスイッチング電源装置１Ｃは、待機電源回路１０Ｃと、低電圧検出回路１３Ｃと、基準電圧変更回路１６Ｃとを備える。
【００６７】
待機電源回路１０Ｃの待機電源用トランスＴ２は、１次巻線Ｎａ（巻数をＮａとする）および２つの２次巻線Ｎｂ、Ｎｄ（各巻数をそれぞれＮｂ、Ｎｄとする）を有している。待機電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、交流電源２の投入時においては、１次側直流電圧ＶＣ１を待機電源用スイッチング素子Ｍ３によってスイッチングして、第１の２次巻線Ｎｂに１次巻線Ｎａのスイッチング電圧Ｖａに比例したスイッチング電圧Ｖｂ＝（Ｎｂ／Ｎａ）×Ｖａを誘起させ、この誘起されたスイッチング電圧Ｖｂを、第１の２次巻線Ｎｂに接続された待機電源用整流平滑回路１２によって整流および平滑して、直流化された待機電源電圧Ｖｓを出力端子１０ａ、１０ｂから出力するようになっている。またこの時、待機電源用スイッチング素子Ｍ３のスイッチングによって、上記第１の第１の２次巻線Ｎｂとは別に設けられた第２の２次巻線Ｎｄに１次巻線Ｎａのスイッチング電圧Ｖａに比例したスイッチング電圧Ｖｄ＝（Ｎｄ／Ｎａ）×Ｖａが誘起される。
【００６８】
低電圧検出回路１３Ｃは、待機電源電圧Ｖｓの供給を受けて駆動され、第２の２次巻線Ｎｄに接続された正電圧生成用整流平滑回路２０と、該正電圧生成用整流平滑回路２０の後段に接続された比較回路２１とを有する。
正電圧生成用整流平滑回路２０は、第２の２次巻線Ｎｄの正極側にアソードが接続された整流ダイオードＤ９と、該ダイオードＤ９のカソードと第２の２次巻線Ｎｄの負極側を接続する平滑コンデンサＣ７とから構成されている。正電圧生成用整流平滑回路２０は、待機電源用スイッチング素子Ｍ３によって第２の２次巻線Ｎｄに誘起されたスイッチング電圧Ｖｄを、整流および平滑して、直流化された正電圧ＶＣ７に変換する。
比較回路２１は、ツェナーダイオードＤ１０と、抵抗Ｒ５〜Ｒ８、Ｒ１０と、オペアンプＸ２とから構成されている。ツェナーダイオードＤ１０のアノードは、出力端子１０ｂおよびメイン動作制御回路１８の入力端子１０ｅに接続されるとともに、正電圧生成用整流平滑回路２０に接続される。一方、ツェナーダイオードＤ１０のカソードは、抵抗Ｒ６を介して出力端子１０ｂおよび入力端子１０ｅに接続され、さらに、抵抗Ｒ７を介してオペアンプＸ２に接続されている。
オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には、抵抗Ｒ５、Ｒ１０が接続されている一方、オペアンプＸ２の（−）側入力端子には、抵抗Ｒ７、Ｒ８およびＲ９が接続されている。この実施例では、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子に入力される電圧Ｖ（＋）が検出電圧となり、（−）側入力端子に入力される電圧Ｖ（−）が基準電圧となる。オペアンプＸ２は、検出電圧Ｖ（＋）と基準電圧Ｖ（−）を比較して、検出電圧Ｖ（＋）が基準電圧Ｖ（−）よりも大きくなったときに、該オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＨレベルの警告信号を出力する一方、検出電圧Ｖ（＋）が基準電圧Ｖ（−）以下となったときに、該出力端子１０ｃからＬレベルの警告信号を出力する。なお、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には、次式（８）に示されるような、正電圧ＶＣ７を該抵抗Ｒ５、Ｒ１０で分圧した検出電圧Ｖ（＋）が入力される。
【００６９】
【数８】
【００７０】
なお、オペアンプＸ２の（−）側入力端子には、後述する第１の基準電圧Ｖαおよび第２の基準電圧Ｖβが入力される。
【００７１】
基準電圧変更回路１６Ｃは、入力端子１０ｄ、１０ｅと低電圧検出回路１３Ｃの間に接続され、該入力端子１０ｄ、１０ｅに入力されるメイン動作制御信号Ｖｉｎの指示に応じて、低電圧検出回路１３Ｃの基準電圧を変更するものである。
基準電圧変更回路１６Ｃは、この実施例では、抵抗Ｒ９、Ｒ１１〜１６と、ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ６とから構成される。基準電圧変更回路１６Ｃは、待機モードを指示するＬレベルの電圧のメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ，１０ｅ間に入力された場合に、基準電圧を第１基準電圧Ｖαに変更し、メイン動作モードを指示するＨレベルの電圧のメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅ間に入力された場合に、基準電圧を第１基準電圧Ｖαよりも大きな第２基準電圧Ｖβに変更するようになっている。
【００７２】
次に、このスイッチング電源装置１Ｃの動作について、特に、低電圧検出回路１３Ｃおよび基準電圧変更回路１６Ｃの各動作を中心に詳細に説明する。
【００７３】
図７は、スイッチング電源装置１Ｃの、待機モード時における回路動作を説明するためのグラフである。また、図８は、スイッチング電源装置１Ｃの、待機モードからメイン動作モードに移行した時の回路動作を説明するためのグラフである。
【００７４】
まず、図７（Ａ）および(Ｃ)に示すように、交流電源２からの交流電圧ｖ１（ＡＣ１００Ｖとする）の投入後（同図７の時間ｔ１参照）、ダイオードブリッジＤＢ、コイルＬ１、ダイオードＤ２および平滑コンデンサＣ１を介して、１次側直流電圧ＶＣ１が約１２５〜１３０Ｖまで上昇する。そして、起動抵抗Ｒｉｎを介して制御ＩＣ３が起動され、出力端子１０ａ、１０ｂ間に、待機電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１によって電圧変換された待機電源電圧Ｖｓが出力される。また、図７（Ｄ）に示すように、整流ダイオードＤ９のカソード側に、正電圧生成用整流平滑回路２０によって直流化された正電圧ＶＣ７が出力される。
交流電圧ｖ１の投入後、メイン動作制御信号ＶｉｎはＬレベルの電圧（０Ｖ）であるため、アクティブフィルタ回路６およびメイン電源回路７が両方とも非稼動状態になるとともに、ＮＰＮトランジスタＱ３がオフ、ＮＰＮトランジスタＱ４がオン、ＮＰＮトランジスタＱ５がオフ、ＮＰＮトランジスタＱ６がオンとなるため、抵抗Ｒ９の両端がショートされる。したがって、この時、図７（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（−）側入力端子には、次式（９）に示されるような、ツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０を抵抗Ｒ７およびＲ８で分圧した第１の基準電圧Ｖ（−）＝Ｖαが入力される。
【００７５】
【数９】
【００７６】
一方、図７（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には上記の式（８）に示される検出電圧Ｖ（＋）が入力される。交流電圧ｖ１の投入後、１次側直流電圧ＶＣ１が約１２５〜１３０Ｖに上昇し、検出電圧Ｖ（＋）が１次側直流電圧ＶＣ１の上昇に伴って上がっていく。そして、検出電圧Ｖ（＋）が基準電圧Ｖ（−）よりも大きくなった時（同図７の時間ｔ２参照）に、図７（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＨレベルの警告信号が出力される。さらに、この待機モード時において交流電圧ｖ１が瞬断となった時（同図７の時間ｔ３参照）、約１２５〜１３０Ｖであった１次側直流電圧ＶＣ１が０Ｖに下がり、第２の２次巻線Ｎｄに誘起されたスイッチング電圧Ｖｄが０Ｖに下がり、正電圧ＶＣ７が０Ｖに近づく。そして、図７（Ｅ）に示すように、検出電圧Ｖ（＋）が１次側直流電圧ＶＣ１の低下に伴って下がっていき、検出電圧Ｖ（＋）が基準電圧Ｖ（−）以下となったとき（同図７の時間ｔ４参照）に、図７（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＬレベルの警告信号が出力される。検出電圧Ｖ（＋）は、最終的には、上記の式（８）においてＶＣ７＝０とした０Ｖまで下がる。
このように、このスイッチング電源装置１Ｃの低電圧検出回路１３Ｃでは、待機モード時において、交流電圧ｖ１が瞬断となってから時間ｔｓ＝（ｔ４−ｔ３）経過後に、Ｌレベルの警告信号が出力される。
【００７７】
次に、図８（Ａ）および(Ｃ)に示すように、交流電圧ｖ１の投入後（同図８の時間ｔ５参照）の待機モード時においては、１次側直流電圧ＶＣ１が約１２５〜１３０Ｖまで上昇する。そして、出力端子１０ａ、１０ｂ間に待機電源電圧Ｖｓが出力される。また、図８（Ｄ）に示すように、整流ダイオードＤ９のカソード側に正電圧ＶＣ７が出力される。また、この待機モード時においては、メイン動作制御信号ＶｉｎはＬレベルの電圧（０Ｖ）であるため、アクティブフィルタ回路６およびメイン電源回路７が非稼動状態になるとともに、ＮＰＮトランジスタＱ３がオフ、ＮＰＮトランジスタＱ４がオン、ＮＰＮトランジスタＱ５がオフ、ＮＰＮトランジスタＱ６がオンとなるため、抵抗Ｒ９の両端がショートされる。この時、図８（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（−）側入力端子には、上記の式（９）に示されるような、ツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０を抵抗Ｒ７およびＲ８で分圧した第１の基準電圧Ｖ（−）＝Ｖαが入力される。一方、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には上記の式（８）に示される検出電圧Ｖ（＋）が入力される。このとき、検出電圧Ｖ（＋）が１次側直流電圧ＶＣ１の上昇に伴って上がっていく。そして、検出電圧Ｖ（＋）が第１の基準電圧Ｖ（−）＝Ｖαよりも大きくなった時（同図８の時間ｔ６参照）に、図８（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＨレベルの警告信号が出力される。
【００７８】
そして、交流電圧ｖ１が投入された状態で、さらに、図８（Ｂ）に示すようなメイン動作モードを指示するＨレベルの電圧Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅ間に入力された時（同図８の時間ｔ７参照）、ＮＰＮトランジスタＱ２、フォトカプラＸ１およびＮＰＮトランジスタＱ１がオンし、ツェナーダイオードＤ７の安定した電圧が制御用ＩＣ１およびＩＣ２に供給され、アクティブフィルタ回路６およびメイン電源回路７がともに稼動状態となる。こうして、アクティブフィルタ用スイッチング素子Ｍ１のスイッチング動作によって、約１２５Ｖ〜１３０Ｖの１次側直流電圧ＶＣ１が所定の昇圧電圧である約３９０〜４００Ｖまで上昇する（同図８の時間ｔ７〜ｔ１０参照）。また、メイン電源用スイッチング素子Ｍ２のスイッチング動作によって、メイン電源回路７の出力端子７ａ、７ｂ間に、メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ８によって電圧変換されたメイン電源電圧Ｖｍが出力される。また、待機電源回路１０Ｃの出力端子１０ａ、１０ｂ間に待機電源電圧Ｖｓが出力される。さらに、図８（Ｄ）に示すように、整流ダイオードＤ９のカソード側に、待機モード時よりも大きな正電圧ＶＣ７が出力される（同図８の時間ｔ７〜ｔ１０参照）。また、このメイン動作モードに移行した時、Ｈレベルのメイン動作制御信号Ｖｉｎによって、基準電圧変更回路１６ＣのＮＰＮトランジスタＱ３がオンし、ＮＰＮトランジスタＱ４がオフし、ＮＰＮトランジスタＱ５がオンし、ＮＰＮトランジスタＱ６がオフし、抵抗Ｒ９の両端がショートされなくなる（同図８の時間ｔ７参照）。この時、図８（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には、次式（１０）に示されるような、ツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０を抵抗Ｒ７、Ｒ８およびＲ９で分圧した第２の基準電圧Ｖ（−）＝Ｖβが入力される。
【００７９】
【数１０】
【００８０】
したがって、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅに入力された直後、第１基準電圧Ｖ（−）＝Ｖαが、該第１の基準電圧Ｖ（−）＝Ｖαよりも大きな第２基準電圧Ｖ（−）＝Ｖβに変更される。
【００８１】
最後に、このメイン動作モード時において交流電圧ｖ１が瞬断となった時（同図８の時間ｔ１０参照）、約３９０〜４００Ｖの１次側直流電圧ＶＣ１が０Ｖに下がり、第２の２次巻線Ｎｄに誘起されたスイッチング電圧Ｖｄが０Ｖに下がり、正電圧ＶＣ７が０Ｖに近づく（同図８の時間ｔ１０〜ｔ１２参照）。そして、図８（Ｅ）に示すように、検出電圧Ｖ（＋）が１次側直流電圧ＶＣ１の低下に伴って下がっていき、検出電圧Ｖ（＋）が第２の基準電圧Ｖ（−）＝Ｖβ以下になったとき（同図８の時間ｔ１１参照）に、図８（Ｆ）に示すように、オペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＬレベルの警告信号が出力される。検出電圧Ｖ（＋）は、最終的には、上記の式（８）においてＶＣ７＝０とした０Ｖまで下がる。
このように、このスイッチング電源装置１Ｃの低電圧検出回路１３Ｃでは、メイン動作モード時において、交流電圧ｖ１が瞬断となってから時間ｔｘ＝（ｔ１１−ｔ１０）経過後に、Ｌレベルの警告信号が出力される。
【００８２】
このスイッチング電源装置１Ｃによれば、従来技術と比較して明らかなようにメイン動作モード時の瞬断検出時間：ｔｘを短縮することができる。しかも、図７の時間ｔｓおよび図８の時間ｔｘを比較して判るように、待機モード時とメイン動作モード時において、交流電圧ｖ１の瞬断検出時間をほぼ同じとすることができる。このため、迅速な交流電源の瞬断の検出を行うことができる。
【００８３】
（第４実施例）
ところで、第３実施例によるスイッチング電源装置１Ｃでは、図８（Ｂ）、（Ｅ）および（Ｆ）に示すように、交流電圧ｖ１が投入された状態で、さらに、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅに入力された直後（同図８の時間ｔ７参照）に、第１基準電圧Ｖ（−）＝Ｖαが、該第１の基準電圧Ｖ（−）＝Ｖαよりも大きな第２基準電圧Ｖ（−）＝Ｖβに変更されるので、検出電圧Ｖ（＋）が第２の基準電圧Ｖ（−）＝Ｖβ以下となる時間（同図８の時間ｔ７からｔ８参照）が生じ、この一瞬の時間だけオペアンプＸ２の出力端子１０ｃからＬレベルの警告信号が出力される。このため、この現象によって該スイッチング電源装置の動作に何らかの影響（誤動作）が生じるおそれがあった。そこで、第４実施例によるスイッチング電源装置１Ｄでは、この現象を回避するために、基準電圧変更回路にさらに時定数回路を追加した構成とした。
図９は、本発明の第４実施例によるスイッチング電源装置の回路図である。第４実施例のスイッチング電源装置１Ｄは、時定数回路１７を備えている点が、第３実施例のスイッチング電源装置１Ｃと異なっている。したがって、この点に関してのみ、説明する。
【００８４】
図９に示すように、時定数回路１７は、メイン動作モードを指示するＨレベルの電圧のメイン動作制御信号が入力端子１０ｄ，１０ｅに入力されてから所定期間経過後に、第１基準電圧Ｖαを第２基準電圧Ｖβに変更するためのもので、抵抗Ｒ１４と、コンデンサＣ６と、ツェナーダイオードＤ１１とからなる。
【００８５】
次に、このスイッチング電源装置１Ｄの動作について、特に、低電圧検出回路１３Ｄ、および基準電圧変更回路１６Ｄの時定数回路１７の各動作を中心に詳細に説明する。
【００８６】
図１０は、スイッチング電源装置１Ｄの、待機モードからメイン動作モードに移行した時の回路動作を説明するためのグラフである。
スイッチング電源装置１Ｄは時定数回路１７を備えているため、図１０（Ａ）に示すように、交流電圧ｖ１が投入された状態で、さらに、図１０（Ｂ）に示すようなメイン動作モードを指示するＨレベルの電圧Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅ間に入力された時（同図１０の時間ｔ７参照）、基準電圧変更回路１６ＤのＮＰＮトランジスタＱ３がオンし、ＮＰＮトランジスタＱ４がオフし、時定数回路１７の抵抗Ｒ１４およびコンデンサＣ６の時定数τで決定される時間だけ該コンデンサＣ６が充電された後、ツェナーダイオードＤ１１を介してＮＰＮトランジスタＱ５がオンし、ＮＰＮトランジスタＱ６がオフし、抵抗Ｒ９の両端がショートされなくなる（同図１０の時間ｔ９参照）。この時、図１０（Ｅ）に示すように、オペアンプＸ２の（＋）側入力端子には、上記の式（１０）に示されるような、ツェナーダイオードＤ１０の安定した電圧ＶＤ１０を抵抗Ｒ７、Ｒ８およびＲ９で分圧した第２の基準電圧Ｖ（−）＝Ｖβが入力される。
【００８７】
すなわち、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅに入力されてから、抵抗Ｒ１４およびコンデンサＣ６の時定数τで決定される所定期間経過後に、第１基準電圧Ｖ（−）＝Ｖαが、該第１の基準電圧Ｖ（−）＝Ｖαよりも大きな第２基準電圧Ｖ（−）＝Ｖβに変更される。ここで、この所定期間は、メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号Ｖｉｎが入力端子１０ｄ、１０ｅに入力されてから、１次側直流電圧ＶＣ１がアクティブフィルタ回路６によって所定の昇圧電圧（本実施例の場合は約３９０〜４００Ｖ）に昇圧されるまでの期間（ｔ８−ｔ７）以上であることが好ましい。
したがって、この時定数回路１７によって、第３実施例によるスイッチング電源装置１Ｃにおいて懸念されるような、スイッチング電源装置の誤動作を防止することができる。
【００８８】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【００８９】
例えば、基準電圧比較回路は、上記第１実施例〜第４実施例の回路に限定されず、本明細書中に説明した原理に基づく回路であれば、どのような回路構成としてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１Ａ〜１Ｄ、１Ｚ スイッチング電源装置
２ 交流電源
３ １次側整流平滑回路
４ 整流部
５ 平滑部
６ アクティブフィルタ回路
７ メイン電源回路
７ａ、７ｂ 出力端子
８ メイン電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ
９ メイン電源用整流平滑回路
１０Ａ〜１０Ｄ、１１Ｚ 待機電源回路
１０ａ〜ｃ 出力端子
１０ｄ、ｅ 入力端子
１１ 待機電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ
１２ 待機電源用整流平滑回路
１３Ａ〜１３Ｄ、１３Ｚ 低電圧検出回路
１４ 負電圧生成用整流平滑回路
１５ 比較回路
１６Ａ〜１６Ｄ 基準電圧変更回路
１７ 時定数回路
１８ メイン動作制御回路
１９ 補助電源用整流平滑回路
２０ 正電圧生成用整流平滑回路
２１ 比較回路
Ｃ１〜Ｃ７ コンデンサ
Ｄ２〜Ｄ６、Ｄ８、Ｄ９ ダイオード
Ｄ７、Ｄ１０、Ｄ１１ ツェナーダイオード
Ｌ１、Ｌ４ コイル
Ｍ１ アクティブフィルタ用スイッチング素子
Ｍ２ メイン電源用スイッチング素子
Ｍ３ 待機電源用スイッチング素子
Ｒ１〜Ｒ１６ 抵抗
Ｒｉｎ 起動抵抗
Ｑ１〜Ｑ６ ＮＰＮトランジスタ
Ｎａ １次側巻線
Ｎｂ ２次側巻線（第１の２次側巻線）
Ｎｄ ２次側巻線（第２の２次側巻線）
Ｔ１ メイン電源用トランス
Ｔ２ 待機電源用トランス
Ｘ２ オペアンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メイン電源電圧を出力するメイン電源回路と、
待機電源電圧を出力する待機電源回路と、
メイン動作モードと待機モードのいずれかを指示するメイン動作制御信号が入力される入力端子を有し、該入力端子に前記メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号が入力されると、前記メイン電源回路から前記メイン電源電圧を出力させるメイン動作制御回路と、
交流電源からの交流電圧を整流および平滑して１次側直流電圧に変換する１次側整流平滑回路と、
前記メイン動作モード時に前記１次側直流電圧を所定の昇圧電圧に昇圧するアクティブフィルタ回路と、
前記交流電圧の低下を検出する低電圧検出回路と
を備え、
前記メイン電源回路は、前記昇圧電圧をメイン電源用スイッチング素子によりスイッチングし、メイン電源用トランスの２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化して前記メイン電源電圧として出力し、
前記待機電源回路は、前記１次側直流電圧が供給されることにより起動し、前記１次側直流電圧を待機電源用スイッチング素子によりスイッチングし、待機電源用トランスの２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化して待機電源電圧として出力し、
前記低電圧検出回路は、前記待機電源用トランスの２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化した負電圧に基づいて生成された検出電圧と、基準電圧とを比較して前記検出電圧が前記基準電圧よりも小さくなったときに警告信号を出力し、前記交流電圧の低下を検出するスイッチング電源装置において、
前記入力端子と前記低電圧検出回路の間に接続され、前記入力端子に入力される前記メイン動作制御信号の指示に応じて、前記基準電圧を変更する基準電圧変更回路をさらに備えることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項２】
前記基準電圧変更回路は、前記待機モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力された場合に、前記基準電圧を第１基準電圧に変更し、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力された場合に、前記基準電圧を前記第１基準電圧よりも小さな第２基準電圧に変更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】
前記基準電圧変更回路は、時定数回路をさらに含み、
前記時定数回路は、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力されてから所定期間経過後に、前記第１基準電圧を前記第２基準電圧に変更することを特徴とする請求項２に記載のスイッチング電源装置。
【請求項４】
前記所定期間は、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力されてから、前記１次側直流電圧が前記昇圧電圧に昇圧されるまでの期間以上であ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５】
メイン電源電圧を出力するメイン電源回路と、
待機電源電圧を出力する待機電源回路と、
メイン動作モードと待機モードのいずれかを指示するメイン動作制御信号が入力される入力端子を有し、該入力端子に前記メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号が入力されると、前記メイン電源回路から前記メイン電源電圧を出力させるメイン動作制御回路と、
交流電源からの交流電圧を整流および平滑して１次側直流電圧に変換する１次側整流平滑回路と、
前記メイン動作モード時に前記１次側直流電圧を所定の昇圧電圧に昇圧するアクティブフィルタ回路と、
前記交流電圧の低下を検出する低電圧検出回路と
を備え、
前記メイン電源回路は、前記昇圧電圧をメイン電源用スイッチング素子によりスイッチングし、メイン電源用トランスの２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化して前記メイン電源電圧として出力し、
前記待機電源回路は、前記１次側直流電圧が供給されることにより起動し、前記１次側直流電圧を待機電源用スイッチング素子によりスイッチングし、待機電源用トランスの第１の２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化して待機電源電圧として出力し、
前記低電圧検出回路は、前記待機電源用トランスにおいて前記第１の２次巻線とは別に設けられた第２の２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化した正電圧に基づいて生成された検出電圧と、基準電圧とを比較して前記検出電圧が前記基準電圧よりも大きくなったときに警告信号を出力し、前記交流電圧の低下を検出するスイッチング電源装置において、
前記入力端子と前記低電圧検出回路の間に接続され、前記入力端子に入力される前記メイン動作制御信号の指示に応じて、前記基準電圧を変更する基準電圧変更回路をさらに備えることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項６】
前記基準電圧変更回路は、前記待機モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力された場合に、前記基準電圧を第１基準電圧に変更し、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力された場合に、前記基準電圧を前記第１基準電圧よりも大きな第２基準電圧に変更することを特徴とする請求項５に記載のスイッチング電源装置。
【請求項７】
前記基準電圧変更回路は、時定数回路をさらに含み、
前記時定数回路は、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力されてから所定期間経過後に、前記第１基準電圧を前記第２基準電圧に変更することを特徴とする請求項６に記載のスイッチング電源装置。
【請求項８】
前記所定期間は、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力されてから、前記１次側直流電圧が前記昇圧電圧に昇圧されるまでの期間以上であることを特徴とする請求項７に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１】
メイン電源電圧を出力するメイン電源回路と、
待機電源電圧を出力する待機電源回路と、
メイン動作モードと待機モードのいずれかを指示するメイン動作制御信号が入力される入力端子を有し、該入力端子に前記メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号が入力されると、前記メイン電源回路から前記メイン電源電圧を出力させるメイン動作制御回路と、
交流電源からの交流電圧を整流および平滑して１次側直流電圧に変換する１次側整流平滑回路と、
前記メイン動作モード時に前記１次側直流電圧を所定の昇圧電圧に昇圧するアクティブフィルタ回路と、
前記交流電圧の低下を検出する低電圧検出回路と
を備え、
前記メイン電源回路は、前記昇圧電圧をメイン電源用スイッチング素子によりスイッチングし、メイン電源用トランスの２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化して前記メイン電源電圧として出力し、
前記待機電源回路は、前記１次側直流電圧が供給されることにより起動し、前記１次側直流電圧を待機電源用スイッチング素子によりスイッチングし、待機電源用トランスの２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化して待機電源電圧として出力し、
前記低電圧検出回路は、前記待機電源用トランスの２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化した負電圧に基づいて生成された検出電圧と、基準電圧とを比較して前記検出電圧が前記基準電圧よりも小さくなったときに警告信号を出力し、前記交流電圧の低下を検出するスイッチング電源装置において、
前記入力端子と前記低電圧検出回路の間に接続され、前記入力端子に入力される前記メイン動作制御信号の指示に応じて、前記基準電圧を変更する基準電圧変更回路をさらに備えることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項２】
前記基準電圧変更回路は、前記待機モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力された場合に、前記基準電圧を第１基準電圧に変更し、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力された場合に、前記基準電圧を前記第１基準電圧よりも小さな第２基準電圧に変更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】
前記基準電圧変更回路は、時定数回路をさらに含み、
前記時定数回路は、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力されてから所定期間経過後に、前記第１基準電圧を前記第２基準電圧に変更することを特徴とする請求項２に記載のスイッチング電源装置。
【請求項４】
前記所定期間は、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力されてから、前記１次側直流電圧が前記昇圧電圧に昇圧されるまでの期間以上であ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５】
メイン電源電圧を出力するメイン電源回路と、
待機電源電圧を出力する待機電源回路と、
メイン動作モードと待機モードのいずれかを指示するメイン動作制御信号が入力される入力端子を有し、該入力端子に前記メイン動作モードを指示するメイン動作制御信号が入力されると、前記メイン電源回路から前記メイン電源電圧を出力させるメイン動作制御回路と、
交流電源からの交流電圧を整流および平滑して１次側直流電圧に変換する１次側整流平滑回路と、
前記メイン動作モード時に前記１次側直流電圧を所定の昇圧電圧に昇圧するアクティブフィルタ回路と、
前記交流電圧の低下を検出する低電圧検出回路と
を備え、
前記メイン電源回路は、前記昇圧電圧をメイン電源用スイッチング素子によりスイッチングし、メイン電源用トランスの２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化して前記メイン電源電圧として出力し、
前記待機電源回路は、前記１次側直流電圧が供給されることにより起動し、前記１次側直流電圧を待機電源用スイッチング素子によりスイッチングし、待機電源用トランスの第１の２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化して待機電源電圧として出力し、
前記低電圧検出回路は、前記待機電源用トランスにおいて前記第１の２次巻線とは別に設けられた第２の２次巻線に誘起されたスイッチング電圧を直流化した正電圧に基づいて生成された検出電圧と、基準電圧とを比較して前記検出電圧が前記基準電圧よりも大きくなったときに警告信号を出力し、前記交流電圧の低下を検出するスイッチング電源装置において、
前記入力端子と前記低電圧検出回路の間に接続され、前記入力端子に入力される前記メイン動作制御信号の指示に応じて、前記基準電圧を変更する基準電圧変更回路をさらに備えることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項６】
前記基準電圧変更回路は、前記待機モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力された場合に、前記基準電圧を第１基準電圧に変更し、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力された場合に、前記基準電圧を前記第１基準電圧よりも大きな第２基準電圧に変更することを特徴とする請求項５に記載のスイッチング電源装置。
【請求項７】
前記基準電圧変更回路は、時定数回路をさらに含み、
前記時定数回路は、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力されてから所定期間経過後に、前記第１基準電圧を前記第２基準電圧に変更することを特徴とする請求項６に記載のスイッチング電源装置。
【請求項８】
前記所定期間は、前記メイン動作モードを指示する前記メイン動作制御信号が前記入力端子に入力されてから、前記１次側直流電圧が前記昇圧電圧に昇圧されるまでの期間以上であることを特徴とする請求項７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９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１９５８３（Ｐ２０１２−１９５８３Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５４５３４（Ｐ２０１０−１５４５３４）
【出願日】平成２２年７月７日（２０１０．７．７）
【出願人】（０００００４６０６）ニチコン株式会社 (656)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月７日（２０１０．７．７）
【出願人】（０００００４６０６）ニチコン株式会社 (656)
【Ｆターム（参考）】
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