JPH0739136A - 電子機器用電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スイッチングレギュレータ方式の電源装置
の、コモンモード，ノーマルモードの内外来サージ電圧
耐量を改善する。 【構成】 交流入力端(L,N)に接続された過電流保護用
フューズ(F₁)と、該フュ−ズを介した交流入力を整流平
滑する整流平滑回路(D)と、整流平滑された非安定直流
を安定化直流出力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、
交流入力端と整流平滑回路(D)の間に配置されたサージ
電圧吸収回路を含むノイズフィルタ回路(2)と、を備え
た電子機器用電源装置において、サ−ジ電圧吸収回路
は、過電流保護用フューズ(F₁)が接続されたラインに一
端が電気的に連続であって他端がフレームグランド(FG)
に電気的に連続な、放電電極からなる定電圧素子(A₁)と
酸化金属バリスタ(B₂)との直列回路、を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＯＡ機器等の電子機器
に用いる、交流を直流に変換する電源装置に関し、特
に、該電源装置より給電を受ける電気回路の、内外来サ
ージ電圧による破壊を防止するためのサージ電圧吸収回
路に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的なサージ電圧吸収回路は、実開昭
６３−１９８３８４号公報の図１中に示されるように、
交流入力端間や交流入力端と接地間にバリスタを入れた
ものである。

【０００３】この種のサ−ジ電圧吸収回路を、図９に示
す従来例を参照して説明する。なお、説明の都合上、ホ
ットラインＨをラインＬ、バリスタＺＮＲ１をＢ１とし
て説明する。ＯＡ機器等の電子機器の電源は、小型化，
軽量化，高効率化等の要求に従がいスイッチングレギュ
レータ方式を採用している。スイッチングレギュレータ
は、従来方式のドロッパータイプに比べて、コンバータ
用トランスＴ１が高周波(50KHz〜200KHz)で駆動するこ
と、制御が断続であるために損失が少ないこと等で小型
化，軽量化高効率化が可能となり最近のＯＡ機器等の電
子機器の電源はそのほとんどがスイッチングレギュレー
タ方式を採用している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなスイッチングレギュレータにおいても、以下のよう
な問題がある。たとえば、落雷による誘導サージ電圧の
侵入，工作機械，エアコン等パワーの大きな電子機器の
オン，オフによるサージ電圧の侵入等がある。これらの
サージ電圧が交流入力ラインＬ／ニュートラルＮ間、ラ
インＬ／フレームグランドＦＧ（接地）間、ニュートラ
ルＮ／フレームグランドＦＧ間に侵入した場合、このサ
ージ電圧は場合によっては１０ＫＶに達することもあ
り、これによりスイッチングトランジスタ等の半導体素
子が破壊される危険性がある。

【０００５】また、スイッチングレギュレータ自身がノ
イズを発生する。ノイズを発生するスイッチング素子近
傍にスナバー回路（Ｄ１，Ｒ１，Ｃ５）を設けて低減し
ているものの、交流入力端から電源外部へ流出するノイ
ズを抑えるために交流入力部でのノイズ低減も必要であ
る。これらを低減するために、交流入力部にノイズフィ
ルタ（アクロスザラインコンデンサＣ１，コモンモード
チョークコイルＬ１，ラインバイパスコンデンサＣ２，
Ｃ３や、交流入力Ｌ／Ｎ間に配置された酸化金属バリス
タＢ１）を設けて、流出入ノイズやサージ電圧を吸収し
低減している。このように配置されたノイズフィルタ
は、スイッチング電源から外部へ流出する伝導ノイズ
（雑音端子電圧）や放射ノイズ（電界，磁界）およびサ
ージ電圧を抑制するばかりでなく、外部からのノイズや
サージ電圧の侵入に対しても電子機器を保護する役目を
持っている。交流入力端子に接続されたラインＬ／Ｎ間
に侵入したノーマルモードのサージ電圧のエネルギー
は、これらノイズフィルタ要素の各素子や、特に、双方
向性素子である酸化金属バリスタＢ１のバリスタ電圧で
クランプされ、それ以上のサージ電圧のエネルギーはバ
リスタ内部で大半は吸収される。交流入力ラインＬ／フ
レームグランドＦＧ間、交流入力ニュートラルＮ／フレ
ームグランドＦＧ間に侵入するコモンモードのサージ電
圧に対しては、ノイズフィルタ部のラインバイパスコン
デンサＣ２，Ｃ３及びこれらと並列となるよう配置され
た酸化金属バリスタＺＮＲ２，ＺＮＲ３に、サ−ジ電圧
吸収効果が期待されている。しかしながらこれらの素子
（ラインバイパスコンデンサＣ２，Ｃ３，酸化亜鉛バリ
スタＺＮＲ２，ＺＮＲ３）はリーク電流が大きく、リー
ク電流の規格オーバーやこれによる感電の危険性が高い
等の不具合を生じることもある。そのうえ、酸化金属バ
リスタＺＮＲ２，ＺＮＲ３の耐量をこえる内外来サージ
電圧エネルギーが印加された場合、酸化金属バリスタは
ショートモードで故障するので、図９に示す従来例の場
合においては、電源回路の故障のみならず一次ラインの
地絡となり、火災，感電の危険等、該電源回路を内蔵す
る電子機器の安全性、信頼性上大きな問題であった。

【０００６】本発明の目的は、落雷等による内外来サー
ジ電圧の侵入があっても、半導体等の損傷もなくて、安
全性，信頼性の高いＯＡ機器等電子機器用の電源装置を
提供しようとするものである。より具体的には、スイッ
チングレギュレータ方式の電源装置の、コモンモード，
ノーマルモードの内外来サージ電圧耐量を改善すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の一実施態様は、
交流入力端(L,N)に接続された過電流保護用フューズ
(F₁)と、該フュ−ズ(F₁)を介した交流入力を整流平滑す
る整流平滑回路(D)と、整流平滑された非安定直流を安
定化直流出力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、前記
交流入力端(L,N)と前記整流平滑回路(D)の間に配置され
たサージ電圧吸収回路を含むノイズフィルタ回路(2)
と、を備えた電子機器用電源装置において、前記サ−ジ
電圧吸収回路は、前記過電流保護用フューズ(F₁)が接続
されたラインに一端が電気的に連続であって他端がフレ
ームグランド(FG)に電気的に連続な、放電電極からなる
定電圧素子(A₁)と酸化金属バリスタ(B₂)との直列回路、
を含むことを特徴とする。カッコ内の記号は、図面に示
す実施例の対応要素に付したものである。

【０００８】

【作用】交流入力端子の１つＬ／フレームグランドＦＧ
間、あるいは交流入力端子のもう１つＮ／フレームグラ
ンドＦＧ間にコモンモードのサージ電圧が侵入すると、
ラインＬ／定電圧素子(A₁)と酸化金属バリスタ(B₂)との
直列回路／フレームグランドＦＧという経路でサージエ
ネルギーは吸収される。交流入力端のもう１つＮからの
サージ電圧侵入に対しては、例えば従来にも備わってい
る酸化金属バリスタ(B₁）を介してまずは交流入力端Ｎ
からＬにサ−ジ電圧が通流しそして、定電圧素子(A₁)と
酸化金属バリスタ(B₂)との直列回路でサージエネルギー
が吸収される。例えば定電圧素子(A₁)は、放電電圧が20
00Ｖから4000Ｖのものを、酸化金属バリスタ(B₂)は、10
Ｖから500Ｖくらいのものとする。従来例でも説明した
ように酸化金属バリスタはそのほとんどがショートモー
ドでの破損である。直列回路の酸化金属バリスタ(B₂)
は、低電圧で導通するので、コモンモードのサージのそ
の大半を定電圧素子(A₁)が吸収する。したがって酸化金
属バリスタ(B₂)の負但は軽く破損の可能性は皆無であ
る。またこの酸化金属バリスタ(B₂)はサージ電圧が吸収
された後の定電圧素子(A₁)による続流を短時間で遮断す
るので、過大なサージ電圧のみを効率よく確実に、しか
も安全に吸収する。

【０００９】したがって、交流入力端子(Ｌ)／フレーム
グランドＦＧ間及び交流入力端子(Ｎ)／フレームグラン
ドＦＧ間に加わるコモンモードの内外来サージ電圧に対
して、そのサージ耐量が大きく向上する。

【００１０】本発明の他の目的および特徴ならびに他の
実施態様は、図面を参照した以下の実施例の説明より明
らかになろう。

【００１１】

【実施例】（実施例１）図１に本発明の第１実施例を示
す。図１に示す回路において、従来例と同一又は対応の
要素には同一の符号を付した。図１において、ＯＡ機器
等電子機器用のスイッチングレギュレータ方式の電源装
置は、入力部１とノイズフィルタ部２と整流平滑部３と
コンバータ部４とで構成され、入力された交流電圧は整
流平滑部３で整流および平滑化されコンバータ部４で変
換されて安定化された直流出力Ｖoutを出力する。安定
化された直流出力Ｖoutは、ＯＡ機器等電子機器の制御
用電源や駆動用電源として使われる。スイッチングレギ
ュレータの詳細動作については、一般的なので省略す
る。

【００１２】入力部１では、一対の交流入力端の１つに
接続したラインＬに過電流保護用フューズＦ₁が配置さ
れている。そのフューズＦ₁の後と、フレームグラウン
ドＦＧとの間に、ガスチュ−ブアレスタＡ₁と酸化金属
バリスタＢ₂との直列回路が配置されている。すなわち
ガスチュ−ブアレスタＡ₁の一端がフューズＦ₁が接続さ
れたラインに接続され、アレスタＡ₁の他端にバリスタ
Ｂ₂の一端が接続され、バリスタＢ２の他端がフレ−ム
グラウンドＦＧに接続されている。交流入力端のそれぞ
れに接続したラインＬおよびニュ−トラルＮの間には、
従来と同様に、ノーマルモードサージ電圧吸収用とし
て、酸化金属バリスタＢ₁が配置されている。このバリ
スタＢ₁の導通電圧（バリスタ電圧）は、交流入力電圧
に応じて200Ｖから500Ｖくらいのものが使用される。そ
の後にノーマルモードノイズ低減用として、ラインＬと
ニュートラルＮ間にアクロスザラインコンデンサＣ１が
配置されている。その後にノーマルモードノイズ低減用
として、ラインＬとニュートラルＮ間にコモンモードチ
ョークコイルＬ１が、またラインＬとフレームグラウド
ＦＧ間及びニュートラルＮとフレームグラウドＦＧ間に
ラインバイパスコンデンサＣ２，Ｃ３がそれぞれ配置さ
れている。ノイズフィルタ部２を通過した交流入力は、
ダイオードブリッジＤにて整流されコンデンサＣ４にて
平滑化されて非安定直流電圧となる。この非安定直流電
圧が、コンバータ部４のＤＣ−ＤＣコンバータにて安定
化されて直流電圧Ｖoutとなり、出力される。安定化さ
れた直流出力Ｖoutは電子機器の制御用電源や駆動用電
源として使われる。

【００１３】ラインＬとニュートラルＮ間にノーマルモ
ードのサージ電圧が侵入してきた場合、定電圧素子とし
てサージ応答特性の優れた酸化金属バリスタＢ₁のバリ
スタ電圧でクランプされ、それ以上のサージエネルギー
は酸化金属バリスタＢ₁内部で吸収される。侵入したサ
ージエネルギーが極めて大きく、酸化金属バリスタＢ₁
のサージ耐量を越えるようなサージエネルギーが侵入し
た場合、酸化金属バリスタＢ₁がショートモードでの破
壊となり、入力部１のフューズＦ₁が切れて電子機器等
のシステムのダウンとなる場合もある。電力中央研究所
によれば、避雷器に於ける放電電流は、ほとんど200Ａ
以下であり、200Ａを越すものは５％と報告されてい
る。具体的には、放電電流200Ａに対して安全係数を５
〜６倍とってサージ電流耐量1000Ａ，1250Ａのものから
酸化金属バリスタを選定すればエネルギー耐量も十分で
あり、酸化金属バリスタＢ₁のショートモード破壊に伴
うシステムのダウンは皆無とする事ができる。特に高信
頼度を要求される場合は上記、安全係数をさらに上げて
酸化金属バリスタＢ₁を選定すれば信頼度を向上するこ
とができる。具体的には酸化金属バリスタＢ1のサージ
耐量（サージ電流耐量、エネルギー耐量）を大きく選ぶ
ことで危険性は回避できて、信頼度が向上する。

【００１４】次に本発明による改善部分を説明する。ガ
スチュ−ブアレスタＡ₁は放電電圧が2000Ｖから4000Ｖ
のものを、酸化金属バリスタＢ₂はバリスタ電圧が10Ｖ
から500Ｖくらいのものを用いる。交流入力ラインＬ／
フレームグランドＦＧ間、あるいは、ニュートラルＮ／
フレームグランドＦＧ間に、コモンモードのサージ電圧
が侵入した場合について説明する。まず、交流入力ライ
ンＬからのサージ電圧侵入時、ラインＬ／ガスチュ−ブ
アレスタＡ₁と酸化金属バリスタＢ₂の直列回路／フレー
ムグランドＦＧという経路で、サージエネルギーがガス
チュ−ブアレスタＡ₁と酸化金属バリスタＢ₂で吸収され
る。次に、交流入力ニュートラルＮからのサージ電圧侵
入に対しては、ラインＬとニュートラルＮ間に配置され
た酸化金属バリスタＢ₁が導通し、これによりサ−ジ電
圧がラインＬに至り、そして、ラインＬ／ガスチュ−ブ
アレスタＡ₁と酸化金属バリスタＢ₂の直列回路／フレー
ムグランドＦＧという経路で、サージエネルギーがガス
チュ−ブアレスタＡ₁と酸化金属バリスタＢ₂で吸収され
る。

【００１５】従来例でも説明したように酸化金属バリス
タＢ₁はそのほとんどがショートモードでの破損であ
る。ところが、本発明で用いた酸化金属バリスタＢ₂の
場合は、ガスチュ−ブアレスタＡ₁との電圧比からコモ
ンモードのサージの大半をガスチュ−ブアレスタＡ₁が
吸収するので、酸化金属バリスタＢ₂の負但は軽くその
破損の可能性は皆無である。またこの酸化金属バリスタ
Ｂ₂はサージ電圧が吸収された後の、ガスチュ−ブアレ
スタＡ₁の放電による続流を短時間に防止するので、ガ
スチュ−ブアレスタＡ₁と酸化金属バリスタＢ₂の直列回
路が、過大なサージ電圧を確実にしかも効率よく安全に
吸収する。

【００１６】第１実施例によれば、交流入力ラインＬ／
フレームグランドＦＧ間及び交流入力ニュートラルＮ／
フレームグランドＦＧ間に印加されたコモンモードの内
外来サージ電圧に対する、サージ耐量が大きく向上す
る。

【００１７】（実施例２）図２に第２実施例を示す。図
１に示す第１実施例との違いは、交流入力ラインＬ／フ
レームグランドＦＧ間に配置された第２の定電圧素子で
ある酸化金属バリスタＢ₂（図１）を定インピーダンス
素子である抵抗Ｒ₁（図２）で構成したことである。そ
の他の回路構成は図１に示す第１実施例と同一である。
全体回路機能、動作は同じなので、それらの説明は省略
する。

【００１８】図１の入力部１のラインＬに配置された過
電流保護用フューズＦ１の後と、フレームグランドＦＧ
との間に、ガスチュ−ブアレスタＡ₂と定インピーダン
ス素子である抵抗Ｒ₁との直列回路が配置されている。
ガスチュ−ブアレスタＡ₂は放電電圧が２０００Ｖから
４０００Ｖのものを、抵抗Ｒ₁は１Ωから１０Ωくらい
電力では１から１０Ｗのものを用いる。

【００１９】交流入力ラインＬ／フレームグランドＦＧ
間、あるいは、ニュートラルＮ／フレームグランドＦＧ
間にコモンモードのサージ電圧が侵入した場合について
説明する。まず、交流入力ラインＬからのサージ電圧侵
入時、ラインＬ／ガスチュ−ブアレスタＡ₂と抵抗Ｒ₁と
の直列回路／フレームグランドＦＧという経路でサージ
エネルギーは、ガスチュ−ブアレスタＡ₂と抵抗Ｒ₁との
直列回路で吸収される。また、交流入力ニュートラルＮ
からのサージ電圧侵入時には、ラインＬとニュートラル
Ｎ間に配置された酸化金属バリスタＢ₁が導通してライ
ンＬにサ−ジ電圧が加わり、そしてラインＬ／ガスチュ
−ブアレスタＡ₂と抵抗Ｒ₁との直列回路／フレームグラ
ンドＦＧという経路でサージエネルギーは、ガスチュ−
ブアレスタＡ₂と抵抗Ｒ₁との直列回路で吸収される。

【００２０】抵抗Ｒ₁は抵抗値が低く、コモンモードの
サージのその大半をガスチュ−ブアレスタＡ₂が吸収す
るので抵抗Ｒ₁のエネルギ消費負担は軽く破損の可能性
は皆無である。さらに安全性を高めるには、Ｒ₁には温
度フューズ内臓タイプの抵抗を使用しても良い。また抵
抗Ｒ₁は、サージ電圧が吸収された後のガスチュ−ブア
レスタＡ₂の放電による続流を短時間に抑制するので、
ガスチュ−ブアレスタＡ₂と抵抗Ｒ₁との直列回路は、過
大なサージ電圧を確実にかつ効率よく安全に吸収する。

【００２１】第２実施例によっても、交流入力ラインＬ
／フレームグランドＦＧ間及び交流入力ニュートラルＮ
／フレームグランドＦＧ間に印加されたコモンモードの
内外来サージ電圧に対する、サージ耐量が大きく向上す
る。

【００２２】（実施例３）図３に第３実施例を示す。図
１に示す第１実施例との違いは、ノイズフィルタ部２の
なかのコモンモードサージ電圧吸収回路の部品構成と配
置のみである。その他の回路構成は図１に示す第１実施
例と同一である。全体回路機能、動作は同じなので説明
は省略する。

【００２３】図３の入力部１のラインＬに配置された過
電流保護用フューズＦ１の後と、ニュートラルＮとの間
に、ガスチュ−ブアレスタＡ₃とガスチュ−ブアレスタ
Ａ₄の直列回路が配置され、アレスタＡ₃とＡ₄の接続点
とフレームグランドＦＧとの間に、酸化金属バリスタＢ
₃が配置されている。ガスチュ−ブアレスタＡ₃およびＡ
₄はそれぞれ２０００Ｖから４０００Ｖのものを、酸化
金属バリスタＢ₃はバリスタ電圧が１０Ｖから５００Ｖ
くらいのものを用いる。

【００２４】交流入力ラインＬ／フレームグランドＦＧ
間、あるいはニュートラルＮ／フレームグランドＦＧ間
にコモンモードのサージ電圧が侵入した場合について説
明する。まず、交流入力ラインＬからのサージ電圧侵入
時、ラインＬ／ガスチュ−ブアレスタＡ₃／酸化金属バ
リスタＢ₃／フレームグランドＦＧという経路で、ガス
チュ−ブアレスタＡ₃と酸化金属バリスタＢ₃との直列回
路でサージエネルギーは吸収される。また、交流入力ニ
ュートラルＮからのサージ電圧侵入時には、ニュ−トラ
ルＮ／ガスチュ−ブアレスタＡ₄／酸化金属バリスタＢ₃
／フレームグランドＦＧという経路で、ガスチュ−ブア
レスタＡ₄と酸化金属バリスタＢ₃との直列回路でサージ
エネルギーは吸収される。

【００２５】従来例でも説明したように酸化金属バリス
タＢ₁はそのほとんどがショートモードでの破損であ
る。ところが酸化金属バリスタＢ₃の場合は、ガスチュ
−ブアレスタＡ₃，Ａ₄との電圧比から、コモンモードの
サージの大半がガスチュ−ブアレスタＡ₃又はＡ₄で吸収
されるので、酸化金属バリスタＢ₃の負担は軽くその破
損の可能性は皆無である。また、酸化金属バリスタＢ₃
はサージ電圧が吸収された後の、ガスチュ−ブアレスタ
Ａ₃又はＡ₄の放電による続流を短時間に遮断するので、
ガスチュ−ブアレスタＡ₃又はＡ₄と酸化金属バリスタＢ
₃との直列回路は、過大なサージ電圧を確実に、しかも
効率よく安全に吸収する。

【００２６】また、ガスチュ−ブアレスタＡ₃とＡ₄が、
ラインＬとニュートラルＮ間に直列に配置されているの
で、アレスタＡ₃とＡ₄との直列回路でもサージエネルギ
ーが吸収され、ラインＬとニュートラルＮ間に配置され
た酸化金属バリスタＢ₁の負担が軽減され、ノーマルモ
ードのサージ電圧吸収に対しても効果が大きく、サージ
耐量が向上する。

【００２７】第３実施例によれば、交流入力ラインＬ／
フレームグランドＦＧ間及び交流入力ニュートラルＮ／
フレームグランドＦＧ間に印加されたコモンモードの内
外来サージ電圧に対するサージ耐量が大きく向上し、ま
た、交流入力ラインＬ／ニュ−トラルＮ間に印加された
ノーマルモードのサージ電圧に対するサージ耐量が向上
する。

【００２８】（実施例４）図４に第４実施例を示す。図
１に示す第１実施例との違いは、ノイズフィルタ部２の
なかのコモンモードサージ電圧吸収回路の部品構成およ
び配置のみである。この第４実施例の特徴は、ガスチュ
−ブアレスタＡ₅と酸化金属バリスタＢ₄との直列回路を
ラインＬ／フレームグランドＦＧ間に配置し、しかも同
様なガスチュ−ブアレスタＡ₆と酸化金属バリスタＢ₅と
の直列回路をニュ−トラルＮ／フレームグランドＦＧ間
に配置したことにある。その他の回路構成は図１に示す
第１実施例と同一である。全体回路機能および動作は同
じなので説明は省略する。

【００２９】図４において、ガスチュ−ブアレスタＡ₅
およびＡ₆はそれぞれ、放電電圧が２０００Ｖから４０
００Ｖのもの、酸化金属バリスタＢ₄およびＢ₅はバリス
タ電圧が１０Ｖから５００Ｖくらいのものである。交流
入力ラインＬ／フレームグランドＦＧ間、及びニュート
ラルＮ／フレームグランドＦＧ間にコモンモードのサー
ジ電圧が侵入した場合について説明する。まず、交流入
力ラインＬからのサージ電圧侵入時、ラインＬ／ガスチ
ュ−ブアレスタＡ₅と酸化金属バリスタＢ₄との直列回路
／フレームグランドＦＧ、という経路で、ガスチュ−ブ
アレスタＡ₅と酸化金属バリスタＢ₄との直列回路によ
り、サージエネルギーは吸収される。また、交流入力ニ
ュートラルＮからのサージ電圧侵入時には、ニュ−トラ
ルＮ／ガスチュ−ブアレスタＡ₆と酸化金属バリスタＢ₅
との直列回路／フレームグランドＦＧという経路で、ガ
スチュ−ブアレスタＡ₆と酸化金属バリスタＢ₅との直列
回路により、サージエネルギーは吸収される。

【００３０】従来例でも説明したように酸化金属バリス
タＢ₁はそのほとんどがショートモードでの破損であ
る。第４実施例で用いる酸化金属バリスタＢ₄およびＢ₅
の場合は、それとガスチュ−ブアレスタＡ₅およびＡ₆と
の電圧比から、コモンモードのサージの大半をガスチュ
−ブアレスタＡ₅およびＡ₆が吸収するので酸化金属バリ
スタＢ₄およびＢ₅の負担は軽く破損の可能性は皆無であ
る。また、酸化金属バリスタＢ₄およびＢ₅は、サージ電
圧が吸収された後の、ガスチュ−ブアレスタＡ₅および
Ａ₆の放電による続流を短時間に防止するので、ガスチ
ュ−ブアレスタＡ₅と酸化金属バリスタＢ₄との直列回
路、および、ガスチュ−ブアレスタＡ₆と酸化金属バリ
スタＢ₅との直列回路のそれぞれが、過大なサージ電圧
を確実に、かつ効率よく安全に吸収する。

【００３１】また、ガスチュ−ブアレスタＡ₅，酸化金
属バリスタＢ₄，ガスチュ−ブアレスタＡ₆および酸化金
属バリスタＢ₅が、ラインＬとニュ−トラルＮの間に直
列に接続されているので、ラインＬとニュートラルＮ間
にサ−ジ電圧が加わった場合、これが、酸化金属バリス
タＢ₁に加えて上記４者の直列回路によっても吸収され
る。したがってラインＬ／ニュートラルＮ間に加わるノ
ーマルモードのサージ電圧吸収に対しても効果があり、
サージ耐量が向上する。

【００３２】第４実施例によれば、交流入力ラインＬ／
フレームグランドＦＧ間及び交流入力ニュートラルＮ／
フレームグランドＦＧ間に印加されたコモンモードの内
外来サージ電圧に対するサージ耐量が大きく向上し、ま
た、交流入力ラインＬ／ニュ−トラルＮ間に印加された
ノーマルモードのサージ電圧に対するサージ耐量が向上
する。

【００３３】（実施例５）図５に第５実施例を示す。図
３に示す第３実施例との違いは、ノイズフィルタ部２の
なかのコモンモードサージ電圧吸収回路の酸化金属バリ
スタＢ₃（図３）を低抵抗値の抵抗Ｒ₂（図５）に置換し
た点にある。その他の回路構成は図３に示す第３実施例
と同一である。抵抗Ｒ₁としては１Ωから１０Ωくら
い、電力では１から１０Ｗのものを用いる。交流入力ラ
インＬからのサージ電圧侵入時、ラインＬ／ガスチュ−
ブアレスタＡ₇と抵抗Ｒ₂との直列回路／フレームグラン
ドＦＧという経路で、ガスチュ−ブアレスタＡ₇と抵抗
Ｒ₂との直列回路により、サージエネルギーは吸収され
る。交流入力ニュートラルＮからのサージ電圧侵入時に
は、ニュ−トラルＮ／ガスチュ−ブアレスタＡ₈と抵抗
Ｒ₂との直列回路／フレームグランドＦＧという経路
で、ガスチュ−ブアレスタＡ₈と抵抗Ｒ₂との直列回路に
より、サージエネルギーは吸収される。

【００３４】抵抗Ｒ₂は抵抗値が低く、コモンモードの
サージの大半をガスチュ−ブアレスタＡ₇又はＡ₈で吸収
するので、抵抗Ｒ₂の負担は軽く破損の可能性は皆無で
ある。さらに安全性を高めるには、図２に示す第２実施
例の抵抗Ｒ₁と同様に、温度フューズ内臓タイプの抵抗
を使用しても良い。抵抗Ｒ₂は、実質上ガスチュ−ブア
レスタＡ₇又はＡ₈がサージ電圧を吸収した後の、それら
の放電（続流）を短時間に遮断するのに寄与し、ガスチ
ュ−ブアレスタＡ₇又はＡ₈と抵抗Ｒ₂との直列回路が、
過大なサージ電圧を確実に、かつ効率よく安全に吸収す
る。

【００３５】また、ガスチュ−ブアレスタＡ₇とＡ₈が、
ラインＬとニュートラルＮ間に直列に配置されているの
で、アレスタＡ₇とＡ₈との直列回路でもサージエネルギ
ーが吸収され、ラインＬとニュートラルＮ間に配置され
た酸化金属バリスタＢ₁の負担が軽減され、ノーマルモ
ードのサージ電圧吸収に対しても効果が大きく、サージ
耐量が向上する。

【００３６】第５実施例によれば、交流入力ラインＬ／
フレームグランドＦＧ間及び交流入力ニュートラルＮ／
フレームグランドＦＧ間に印加されたコモンモードの内
外来サージ電圧に対するサージ耐量が大きく向上し、ま
た、交流入力ラインＬ／ニュ−トラルＮ間に印加された
ノーマルモードのサージ電圧に対するサージ耐量が向上
する。

【００３７】（実施例６）図６に第６実施例を示す。図
４に示す第４実施例との違いは、ノイズフィルタ部２の
なかのコモンモードサージ電圧吸収回路の、酸化金属バ
リスタＢ₄およびＢ₅をそれぞれ、低抵抗値の抵抗Ｒ₃お
よびＲ₄に置換した点にある。その他の回路構成は図４
に示す第４実施例と同一である。抵抗Ｒ₃，Ｒ₄としては
１Ωから１０Ωくらい、電力では１から１０Ｗのものを
使用する。交流入力ラインＬからのサージ電圧侵入時、
ラインＬ／ガスチュ−ブアレスタＡ₉と抵抗Ｒ₃との直列
回路／フレームグランドＦＧという経路で、ガスチュ−
ブアレスタＡ₉と抵抗Ｒ₃との直列回路が、サージエネル
ギーを吸収する。交流入力ニュートラルＮからのサージ
電圧侵入時には、ニュ−トラルＮ／ガスチュ−ブアレス
タＡ₁₀と抵抗Ｒ₄との直列回路／フレームグランドＦＧ
という経路で、ガスチュ−ブアレスタＡ₁₀と抵抗Ｒ₄と
の直列回路が、サージエネルギーを吸収する。

【００３８】抵抗Ｒ₃およびＲ₄は抵抗値が低く、コモン
モードのサージの大半をガスチュ−ブアレスタＡ₉又は
Ａ₁₀で吸収するので、抵抗Ｒ₃およびＲ₄の負担は軽く破
損の可能性は皆無である。さらに安全性を高めるには、
図２に示す第２実施例の抵抗Ｒ₁と同様に、温度フュー
ズ内臓タイプの抵抗を使用しても良い。抵抗Ｒ₃および
Ｒ₄、実質上ガスチュ−ブアレスタＡ₉又はＡ₁₀がサージ
電圧を吸収した後の、それらの放電（続流）を短時間に
遮断するのに寄与し、ガスチュ−ブアレスタＡ₉および
Ａ₁₀のそれぞれと抵抗Ｒ₃およびＲ₄のそれぞれとの直列
回路のそれぞれが、過大なサージ電圧を確実に、かつ効
率よく安全に吸収する。

【００３９】また、ガスチュ−ブアレスタＡ₉，抵抗
Ｒ₃，ガスチュ−ブアレスタＡ₁₀および抵抗Ｒ₄が、ライ
ンＬとニュートラルＮ間に直列に配置されているので、
これらの直列回路でもサージエネルギーが吸収され、ラ
インＬとニュートラルＮ間に配置された酸化金属バリス
タＢ₁の負担が軽減され、ノーマルモードのサージ電圧
吸収に対しても効果が大きく、サージ耐量が向上する。

【００４０】第６実施例によれば、交流入力ラインＬ／
フレームグランドＦＧ間及び交流入力ニュートラルＮ／
フレームグランドＦＧ間に印加されたコモンモードの内
外来サージ電圧に対するサージ耐量が大きく向上し、ま
た、交流入力ラインＬ／ニュ−トラルＮ間に印加された
ノーマルモードのサージ電圧に対するサージ耐量が向上
する。

【００４１】（実施例７）図７に第７実施例を示す。図
３に示す第３実施例との違いは、ノイズフィルタ部２の
なかのコモンモードサージ電圧吸収回路のガスチュ−ブ
アレスタＡ₃およびＡ₄（図３）のそれぞれを酸化金属バ
リスタＢ₆およびＢ₇（図７）に置換し、かつ、酸化金属
バリスタＢ₃（図３）をガスチュ−ブアレスタＡ₁₁に置
換した点である。その他の回路構成は図３に示す第３実
施例と同一である。酸化金属バリスタＢ₆およびＢ₇は、
バリスタ電圧が１００Ｖから３００Ｖくらいのものであ
り、ガスチュ−ブアレスタＡ₁₁は放電電圧が２０００Ｖ
から４０００Ｖのものである。交流入力ラインＬからの
サージ電圧侵入時には、ラインＬ／酸化金属バリスタＢ
₆とガスチュ−ブアレスタＡ₁₁との直列回路／フレーム
グランドＦＧという経路で、酸化金属バリスタＢ₆とガ
スチュ−ブアレスタＡ₁₁との直列回路によりサージエネ
ルギーは吸収される。交流入力ニュートラルＮからのサ
ージ電圧侵入時には、ニュ−トラルＮ／酸化金属バリス
タＢ₇とガスチュ−ブアレスタＡ₁₁との直列回路／フレ
ームグランドＦＧという経路で、酸化金属バリスタＢ₇
とガスチュ−ブアレスタＡ₁₁との直列回路によりサージ
エネルギーは吸収される。

【００４２】酸化金属バリスタＢ₆およびＢ₇の導通電圧
は、ガスチュ−ブアレスタＡ₁₁の放電電圧よりも大幅に
低いので、コモンモードのサージの大半をガスチュ−ブ
アレスタＡ₁₁が吸収するので、酸化金属バリスタＢ₆お
よびＢ₇の負担は軽く破損の可能性は皆無である。

【００４３】またこれらの酸化金属バリスタＢ₆および
Ｂ₇は、ガスチュ−ブアレスタＡ₁₁が放電しサージ電圧
を吸収した後の持続放電（続流）を短時間に遮断するの
で、酸化金属バリスタＢ₆とガスチュ−ブアレスタＡ₁₁
との直列回路ならびに酸化バリスタＢ₇とガスチュ−ブ
アレスタＡ₁₁との直列回路は、過大なサージ電圧を確実
にかつ効率よく安全に吸収する。

【００４４】また、酸化金属バリスタＢ₆およびＢ₇が、
ラインＬとニュートラルＮ間に直列に配置されているの
で、これらの直列回路でもサージエネルギーが吸収さ
れ、ラインＬとニュートラルＮ間に配置された酸化金属
バリスタＢ₁の負担が軽減され、ノーマルモードのサー
ジ電圧吸収に対しても効果が大きく、サージ耐量が向上
する。

【００４５】第７実施例によれば、交流入力ラインＬ／
フレームグランドＦＧ間及び交流入力ニュートラルＮ／
フレームグランドＦＧ間に印加されたコモンモードの内
外来サージ電圧に対するサージ耐量が大きく向上し、ま
た、交流入力ラインＬ／ニュ−トラルＮ間に印加された
ノーマルモードのサージ電圧に対するサージ耐量が向上
する。

【００４６】（実施例８：図３に示す第３実施例の変形
例）図８の（ａ）に、第８実施例の主要部を示す。この
第８実施例は、図３に示すガスチュ−ブアレスタＡ₃お
よびＡ₄に代えて、プリント配線板の導体パターンにて
形成した放電電極を、定電圧素子として用いたものであ
る。交流入力部１のラインＬに過電流保護用ヒューズＦ
₁を取り付けるためのパターン（Ｆ₁部）があり、そのヒ
ューズの後とニュートラルＮとの間に、図３に示すガス
チュ−ブアレスタＡ₃およびＡ₄に代えて、定電圧放電用
の、２対の放電電極（Ａ₃，Ａ₄部）が、プリント板上に
導体パターンにて形成されている。更に、放電電極（Ａ
₃，Ａ₄部）の接続点とフレームグランドＦＧとの間に、
酸化金属バリスタＢ₃を接続するための導体パターンが
形成されている。２対の放電電極（Ａ₃，Ａ₄部）の電極
間ギャップとは同じであり、１．５ｍｍから４ｍｍ
の範囲内である。この範囲内の特定値を選定する条件
は、所要サージ耐電圧，入力電圧および適用安全規格等
である。交流入力部１のラインＬ及びニュートラルＮと
フレームグランドＦＧ間の絶縁距離及びは、適用安
全規格および意図する安全性等により決める。ここで重
要なのは、電極間ギャップ，よりも、交流入力ライ
ンＬ，ＮとフレームグランドＦＧとの絶縁距離，を
０．５ｍｍから２ｍｍ大きく設定することである。この
ような構成とすることで、回路要素が簡素化され、かつ
第３実施例で説明した効果をほとんどそこなうことなく
発揮できる。

【００４７】（実施例９：図７に示す第７実施例の変形
例）図８の（ｂ）に、第９実施例の主要部を示す。この
第９実施例は、図７に示すガスチュ−ブアレスタＡ₁₁に
代えて、プリント配線板の導体パターンにて形成した放
電電極を、定電圧素子として用いたものである。ここで
重要なのは、図８の（ａ）と同様に、ガスチュ−ブアレ
スタＡ₁₁に代わる１対の放電電極（Ａ₁₁部）の電極間ギ
ャップよりも、交流入力ラインＬ，Ｎとフレームグラ
ンドＦＧとの絶縁距離，を０．５ｍｍから２ｍｍ大
きく設定することである。電極間ギャップおよび絶縁
距離，等の条件は、図８の（ａ）に示すものの電極
間ギャップ，および絶縁距離，と同様である。
この第９実施例も、第７実施例を簡単に構成できその効
果も十分発揮する。

【００４８】上述の第８および第９実施例に示した、ガ
スチュ−ブアレスタに代えて、プリント配線板の導体パ
ターンにて形成した放電電極を、定電圧素子として用い
る態様は、他の第１，第２，第４，第５および第６実施
例にも同様に適用できる。

【００４９】

【発明の効果】本発明の電子機器用電源装置は、サージ
応答特性が良くサ−ジエネルギーの吸収も確実で、サー
ジ電圧吸収の信頼性が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例を示す電気回路図であ
る。

【図２】 本発明の第２実施例を示す電気回路図であ
る。

【図３】 本発明の第３実施例を示す電気回路図であ
る。

【図４】 本発明の第４実施例を示す電気回路図であ
る。

【図５】 本発明の第５実施例を示す電気回路図であ
る。

【図６】 本発明の第６実施例を示す電気回路図であ
る。

【図７】 本発明の第７実施例を示す電気回路図であ
る。

【図８】 （ａ）は本発明の第８実施例で用いるプリン
ト回路基板の一部分の平面図、（ｂ）は本発明の第９実
施例で用いるプリント回路基板の一部分の平面図であ
る。

【図９】 従来の電源装置の１つの構成を示す電気回路
図である。

【符号の説明】

Ａ₁〜Ａ₁₁：ガスチュ−ブアレスタ Ｂ₁〜Ｂ₇：酸化金属バリスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｍ 7/06 Ａ 9180−5Ｈ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流入力端に接続された過電流保護用フ
   ューズと、該フュ−ズを介した交流入力を整流平滑する
   整流平滑回路と、整流平滑された非安定直流を安定化直
   流出力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、前記交流入
   力端と前記整流平滑回路の間に配置されたサージ電圧吸
   収回路を含むノイズフィルタ回路と、を備えた電子機器
   用電源装置において、 前記サ−ジ電圧吸収回路は、前記過電流保護用フューズ
   が接続されたラインに一端が電気的に連続であって他端
   がフレームグランドに電気的に連続な、放電電極からな
   る定電圧素子と酸化金属バリスタとの直列回路、を含む
   ことを特徴とする電子機器用電源装置。
2. 【請求項２】 交流入力端に接続された過電流保護用フ
   ューズと、該フュ−ズを介した交流入力を整流平滑する
   整流平滑回路と、整流平滑された非安定直流を安定化直
   流出力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、前記交流入
   力端と前記整流平滑回路の間に配置されたサージ電圧吸
   収回路を含むノイズフィルタ回路と、を備えた電子機器
   用電源装置において、 前記サ−ジ電圧吸収回路は、前記過電流保護用フューズ
   が接続されたラインに一端が電気的に連続であって他端
   がフレームグランドに電気的に連続な、放電電極からな
   る定電圧素子と抵抗との直列回路、を含むことを特徴と
   する電子機器用電源装置。
3. 【請求項３】 一対の交流入力端の１つに接続された過
   電流保護用フューズと、該フュ−ズを介した交流入力を
   整流平滑する整流平滑回路と、整流平滑された非安定直
   流を安定化直流出力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ
   と、前記交流入力端と前記整流平滑回路の間に配置され
   たサージ電圧吸収回路を含むノイズフィルタ回路と、を
   備えた電子機器用電源装置において、 前記サ−ジ電圧吸収回路は、前記過電流保護用フューズ
   が接続されたラインに一端が電気的に連続であって他端
   が前記一対の交流入力端のもう１つに電気的に連続な、
   放電電極からなる２つの定電圧素子の直列回路、を含み
   かつ、該２つの定電圧素子の接続部に一端が接続され他
   端がフレームグランドに接続された酸化金属バリスタを
   含むことを特徴とする電子機器用電源装置。
4. 【請求項４】 一対の交流入力端の１つに接続された過
   電流保護用フューズと、該フュ−ズを介した交流入力を
   整流平滑する整流平滑回路と、整流平滑された非安定直
   流を安定化直流出力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ
   と、前記交流入力端と前記整流平滑回路の間に配置され
   たサージ電圧吸収回路を含むノイズフィルタ回路と、を
   備えた電子機器用電源装置において、 前記サ−ジ電圧吸収回路は、前記過電流保護用フューズ
   が接続されたラインに一端が電気的に連続であって他端
   がフレームグランドに電気的に連続な、放電電極からな
   る定電圧素子と酸化金属バリスタとの直列回路、を含み
   かつ、前記一対の交流入力端のもう１つに一端が電気的
   に連続であって他端がフレームグランドに電気的に連続
   な、放電電極からなる定電圧素子と酸化金属バリスタと
   の直列回路、を含むことを特徴とする電子機器用電源装
   置。
5. 【請求項５】 一対の交流入力端の１つに接続された過
   電流保護用フューズと、該フュ−ズを介した交流入力を
   整流平滑する整流平滑回路と、整流平滑された非安定直
   流を安定化直流出力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ
   と、前記交流入力端と前記整流平滑回路の間に配置され
   たサージ電圧吸収回路を含むノイズフィルタ回路と、を
   備えた電子機器用電源装置において、 前記サ−ジ電圧吸収回路は、前記過電流保護用フューズ
   が接続されたラインに一端が電気的に連続であって他端
   が前記一対の交流入力端のもう１つに電気的に連続な、
   放電電極からなる２つの定電圧素子の直列回路、を含み
   かつ、該２つの定電圧素子の接続部に一端が電気的に連
   続で他端がフレームグランドに電気的に連続な抵抗を含
   むことを特徴とする電子機器用電源装置。
6. 【請求項６】 一対の交流入力端の１つに接続された過
   電流保護用フューズと、該フュ−ズを介した交流入力を
   整流平滑する整流平滑回路と、整流平滑された非安定直
   流を安定化直流出力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ
   と、前記交流入力端と前記整流平滑回路の間に配置され
   たサージ電圧吸収回路を含むノイズフィルタ回路と、を
   備えた電子機器用電源装置において、 前記サ−ジ電圧吸収回路は、前記過電流保護用フューズ
   が接続されたラインに一端が電気的に連続であって他端
   がフレームグランドに電気的に連続な、放電電極からな
   る定電圧素子と抵抗との直列回路、を含みかつ、前記一
   対の交流入力端のもう１つに一端が電気的に連続であっ
   て他端がフレームグランドに電気的に連続な、放電電極
   からなる定電圧素子と抵抗との直列回路、を含むことを
   特徴とする電子機器用電源装置。
7. 【請求項７】 一対の交流入力端の１つに接続された過
   電流保護用フューズと、該フュ−ズを介した交流入力を
   整流平滑する整流平滑回路と、整流平滑された非安定直
   流を安定化直流出力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ
   と、前記交流入力端と前記整流平滑回路の間に配置され
   たサージ電圧吸収回路を含むノイズフィルタ回路と、を
   備えた電子機器用電源装置において、 前記サ−ジ電圧吸収回路は、前記過電流保護用フューズ
   が接続されたラインに一端が電気的に連続であって他端
   が前記一対の交流入力端のもう１つに電気的に連続な、
   ２つの抵抗の直列回路、を含みかつ、該２つ抵抗の接続
   部に一端が接続され他端がフレームグランドに接続され
   た、放電電極からなる定電圧素子を含むことを特徴とす
   る電子機器用電源装置。
8. 【請求項８】 放電電極からなる定電圧素子は、ガスチ
   ューブアレスタである請求項１，請求項２，請求項３，
   請求項４，請求項５，請求項６又は請求項７記載の電子
   機器用電源装置。
9. 【請求項９】 放電電極からなる定電圧素子は、プリン
   ト配線板上にプリント導体パタ−ンで形成された、請求
   項１，請求項２，請求項３，請求項４，請求項５，請求
   項６又は請求項７記載の電子機器用電源装置。