JP2000092828A - 出力電圧監視回路 - Google Patents

出力電圧監視回路

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JP2000092828A
JP2000092828A JP10264505A JP26450598A JP2000092828A JP 2000092828 A JP2000092828 A JP 2000092828A JP 10264505 A JP10264505 A JP 10264505A JP 26450598 A JP26450598 A JP 26450598A JP 2000092828 A JP2000092828 A JP 2000092828A
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JP
Japan
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circuit
output voltage
power supply
output
voltage
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JP10264505A
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Inventor
Takeo Shigemori
武夫 重森
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、スイッチング電源回路の出力電流
が小さくくなった場合でも、何等支障なく監視信号を送
出可能な出力電圧監視回路を提供する。 【解決手段】 フォワード方式のスイッチング電源回路
の出力電圧VO を低電圧検出回路12により検出し、出
力電圧低下検出時に前記スイッチング電源回路と同一の
トランスTから得られる補助出力電圧に基づいて駆動さ
れる監視信号出力回路13から監視信号を送出する出力
電圧監視回路であって、前記低電圧検出回路12による
出力電圧低下検出時に、前記補助出力電圧の供給により
オンして前記スイッチング電源回路の出力電圧に基づく
駆動電流を前記監視信号出力回路13に供給するトラン
ジスタQ2 を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、出力電圧監視回路
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の出力電圧監視回路を含む電源装置
の回路例を図4に示す。
【0003】図4に示す電源装置は、フォワード型のス
イッチング電源回路と、補助電源回路11、低電圧検出
回路12及び監視信号出力回路13からなる出力電圧監
視回路を有している。
【0004】スイッチング電源回路は、直流電源Eから
の入力電圧をスイッチング部21により所定のタイミン
グでスイッチングしてトランスTの一次巻線N1 に供給
し、トランスTの二次巻線N2 に誘起するパルス電圧を
フォワード型に構成した整流平滑回路により整流平滑処
理して、出力電圧VO (出力電流IO )を図示しない負
荷に供給するようになっている。
【0005】整流平滑回路は、整流用のダイオードD1
と、転流ダイオードD2 とチョークコイルL1 と、平滑
コンデンサC1 と、出力抵抗R6 とを具備している。
【0006】また、前記スイッチング部21のスイッチ
ング動作は、出力電圧VO を例えばPWM回路からなる
電圧制御回路22により検出して、所定のスイッチング
制御信号をスイッチング部21に送ることにより行うよ
うになっている。
【0007】補助電源回路11は、トランスTに設けた
補助巻線N3 の巻き始め側の端子に接続したダイオード
D3 と、補助巻線N3 に並列接続したコンデンサC2
と、ダイオードD3 に直列接続した抵抗R1 と、抵抗R
1 の出力側の端子と補助巻線N3 の巻き終り側(接地ラ
イン側)の端子とに接続したコンデンサC3 とにより構
成している。
【0008】低電圧検出回路12は、トランジスタQ1
と、抵抗R2 、ツェナーダイオードD4 及び抵抗R3 の
直列回路とにより構成している。
【0009】前記トランジスタQ1 のコレクタは、補助
電源回路11の出力ラインに接続され、エミッタは補助
電源回路11の接地ラインに接続され、ベースは前記ツ
ェナーダイオードD4 、抵抗R3 の接続点に接続してい
る。また、前記抵抗R2 の一端は前記スイッチング電源
回路の出力ラインに接続され、前記抵抗R3 の他端は補
助電源回路11の接地ラインに接続されている。
【0010】監視信号出力回路13は、抵抗R4 、ツェ
ナーダイオードD5 、フォトカプラPCの直列回路と、
抵抗R5 とにより構成している。フォトカプラPCは、
発光素子LEDと、フォトトランジスタPTとを具備
し、フォトトランジスタPTの出力を監視信号として出
力するようになっている。また、前記抵抗R4 の一端は
補助電源回路11の出力ラインに接続されている。さら
に、前記抵抗R5 は、ツェナーダイオードD5 、フォト
カプラPCの接続点と補助電源回路11の接地ラインと
に接続されている。
【0011】次に、上述した電源装置の動作を、出力電
圧監視回路の動作を主にして説明する。
【0012】出力電圧監視回路により監視するスイッチ
ング電源回路の出力電圧VO が正常なら、低電圧検出回
路12のトランジスタQ1 のベース電流IBQ1 は、IBQ
1 =(VO −VZD4 −VbeQ4)/R2 −VbeQ1/R3 と
なり、このベース電流IBQ1によりトランジスタQ1 が
オンする。
【0013】但し、上述した式で、VZD4 はツェナーダ
イオードD4 のツェナー電圧、VbeQ1はトランジスタQ
1 のベースエミッタ電圧である。
【0014】一方、出力電圧VO が低下し、(VO −V
ZD4 −VbeQ4)/R2 の値がVbeQ1/R3 の値よりも小
さくなると、ベース電流IBQ1 は流れなくなり、トラン
ジスタQ1 はオフする。
【0015】補助電源回路11は、低電圧検出回路12
の電源部分であり、前記抵抗R1 とコンデンサC3 とに
より、出力電圧VO の立ち上がり時、この出力電圧VO
が十分立ち上がるまでの時間、誤って低電圧を検出しな
いように所定の時定数を持った遅延回路を構成してい
る。
【0016】従って、出力電圧VO が正常ならば、前記
低電圧監視回路12の動作で、コンデンサC3 の電圧V
C3は低く、一定レベルより低下すると電圧VC3は高くな
る。このコンデンサC3 の電圧VC3により、抵抗R4 、
ツェナーダイオードD5 を介して前記フォトカプラPC
を駆動することにより、出力電圧VO が一定レベルより
低くなると、フォトカプラPCが動作して、前記フォト
トランジスタPTから監視信号が出力され、図示しない
例えばブザー等の監視手段に伝達することができる。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の出力電圧監視回路において、コンデンサC2 に
蓄える電荷による電圧VC2は、トランスTの補助巻線N
3 が発生するパルス電圧VN3をダイオードD3 で整流
し、コンデンサC2 で平滑して得られるが、補助巻線N
3 が発生するパルス電圧VN3は、VN3=(二次巻線N2
に発生するパルス電圧VN2)×(N3 /N2 )で定ま
る。
【0018】一方、パルス電圧VN2は、出力電圧VO の
変動を電圧制御回路22で制御してスイッチング部21
でスイッチングして得られるが、出力電流IO が少なく
なって、IO ≦(VO ×TOFF )/(2×Lx×T)=
IK (但しTはパルス電圧の周期、TOFF はパルス電圧
オフの時間、LxはチョークコイルL1 のインダクタ)
となると、チョークコイルL1 の電流は不連続となっ
て、パルス幅が急激に小さくなる。
【0019】この結果、出力電流IO がIK よりさらに
小さくなった場合、補助巻線N3 が発生するパルス電圧
VN3が低減し、コンデンサC2 の電圧VC2も小さくなっ
てしまい、フォトカプラPCにおける発光ダイオードL
EDを十分動作させることができなくなり、監視信号の
送出が不能となってしまう。
【0020】この場合、抵抗R6 の電流IR6を増やせば
上述した事態を回避できるが、抵抗損失が増えるし、コ
スト面でも実装スペ−スの点でも無駄になる。
【0021】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、スイッチング電源回路の出力電流が小さくくな
った場合でも、何等支障なく監視信号を送出することが
可能な出力電圧監視回路を提供することを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
フォワード方式のスイッチング電源回路の出力電圧を電
圧検出回路により検出し、出力電圧低下検出時に前記ス
イッチング電源回路と同一のトランスから得られる補助
出力電圧に基づいて駆動される監視信号出力回路から監
視信号を送出する出力電圧監視回路であって、前記電圧
検出回路による出力電圧低下検出時に、前記補助出力電
圧の供給によりオンして前記スイッチング電源回路の出
力電圧に基づく駆動電流を前記監視信号出力回路に供給
する電流供給補助回路を設けたことを特徴とするもので
ある。
【0023】この発明によれば、前記電圧検出回路によ
り出力電圧が低下したことが検出されると、電流供給補
助回路が前記補助出力電圧に基づいてオンし、スイッチ
ング電源回路の出力電圧に基づく駆動電流を監視信号出
力回路に供給するので、スイッチング電源回路の出力電
流が小さくなった場合でも、この出力電流に依存せずに
監視信号出力回路から出力電圧の低下を示す監視信号を
送出することが可能となる。
【0024】請求項2記載の発明は、フォワード方式の
スイッチング電源回路の出力電圧を電圧検出回路により
検出し、出力電圧低下検出時に前記スイッチング電源回
路と同一のトランスから得られる補助出力電圧に基づい
て駆動される監視信号出力回路から監視信号を送出する
出力電圧監視回路であって、前記電圧検出回路による出
力電圧低下検出時に、前記補助出力電圧の供給によりオ
ンして前記スイッチング電源回路の出力電圧に基づく駆
動電流を前記監視信号出力回路に供給する電流供給補助
回路と、前記出力電圧の過電圧を検出し前記監視信号出
力回路を駆動するツェナーダイオードを用いた過電圧検
出回路とを設けたことを特徴とするものである。
【0025】この発明によれば、請求項1記載の発明の
作用に加えて、出力電圧の過電圧を検出し前記監視信号
出力回路を駆動するツェナーダイオードを用いた過電圧
検出回路をえているので、出力電圧の過電圧の監視をも
行うことができる。
【0026】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の出力電圧監視回路において、前記補助出力電圧は、
前記トランスに設けたスイッチング電源回路用の二次巻
線又はこの二次巻線とは別の補助巻線に誘起するパルス
電圧を整流平滑して得ることを特徴とするものである。
【0027】この発明によれば、前記補助出力電圧を、
前記トランスに設けたスイッチング電源回路用の二次巻
線又はこの二次巻線とは別の補助巻線に誘起するパルス
電圧を整流平滑して得るものであるから、電源装置の用
途に応じたトランス構成の多様化を図ることができる。
特に、スイッチング電源回路用の二次巻線を利用して補
助出力電圧を得るようにするとトランスの巻線の数が減
少し、トランス構成の簡略化を図れる。
【0028】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。
【0029】図1は、本発明の実施の形態の出力電圧監
視回路を含む電源装置を示すものである。尚、図1に示
す電源装置において、図4に示す従来例と同一の機能を
有する要素には同一の符号を付して示す。
【0030】図1に示す本実施の形態の電源装置は、従
来例と同様なフォワード型のスイッチング電源回路と、
補助電源回路11、低電圧検出回路12及び監視信号出
力回路13からなる出力電圧監視回路の構成に加えて、
補助電源回路11と、低電圧検出回路12及び監視信号
出力回路13との間に電流供給補助回路15であるトラ
ンジスタQ2 を接続したことが特徴である。
【0031】前記トランジスタQ2 のベースを補助電源
回路11の出力ラインに接続し、エミッタを監視信号出
力回路13の抵抗R4 に接続し、コレクタをスイッチン
グ電源回路の出力ラインに接続された抵抗R2 の一端に
接続している。
【0032】即ち、トランジスタQ2 は補助電源回路1
1の出力電圧の大小によりオン、オフし、スイッチング
電源回路の出力電圧VO を監視信号出力回路13に供給
するようになっている。
【0033】次に、上述した本実施の形態の電源装置の
動作を、出力電圧監視回路の動作を主にして説明する。
【0034】このように接続した出力電圧監視回路で
は、前記監視信号出力回路13のフォトカプラPCに流
れる駆動電流IPC(=IeQ2 )の大部分が、前記トラン
ジスタQ2 がオンすることにより供給される出力電圧V
O に基づいて流れる。
【0035】即ち、前記補助巻線N3 が誘起するパルス
電圧に基く補助電源回路11の出力電圧に基づいてトラ
ンジスタQ2 のベースに流れる電流IbQ2 は、IbQ2 =
IeQ2 /hfeQ2 (但し、hfeQ2 はトランジスタQ2 の電
流増幅率)となり、仮に出力電流IO が従来例で説明し
た電流IK よりも小さくなっても、前記整流平滑回路の
抵抗R6 によるわずかなダミー電流さえ存在すればフォ
トカプラPCに駆動電流IPCを十分に供給可能となり、
この結果、スイッチング電源回路の出力電流IO が小さ
くなった場合でも、監視信号出力回路13から何等支障
なく監視信号を送出することが可能となる。
【0036】以上の説明でわかるように、従来例の場合
出力電流IO に一定の制限を設けるか、又はダミー電流
を増やす等しなければならなったが、本実施の形態1に
よれば、このような制限を設ける必要はなくなる。
【0037】次に、図2を参照して実施の形態2につい
て説明する。
【0038】実施の形態2の電源装置は、実施の形態1
の電源装置と基本的に同様な構成であるが、実施の形態
1の電源装置の構成に加えて、電流供給補助回路15と
監視信号出力回路13との間に過電圧検出回路14を付
加したことが特徴である。
【0039】過電圧検出回路14は、前記トランジシス
タQ2 のエミッタと監視信号出力回路13の抵抗R5 と
の間に、抵抗R7 、ツェナーダイオードD6 の直列回路
を接続することにより構成している。
【0040】この過電圧検出回路14は、ツェナーダイ
オードD6 の動作で、出力電圧VOの過電圧を検出する
ものであり、この過電圧検出回路14を加えることによ
り、従来行われているようなトランスTとは別のトラン
スを使用して過電圧検出回路を構成する必要がなくな
り、また、電圧制御回路22や、他のシーケンス回路等
とは全く独立した過電圧検出機能を有する出力電圧監視
回路を構成できる。
【0041】また、多出力電源装置でよく問題になる出
力、接地ライン間の分離も容易になる。
【0042】実施の形態2の電源装置におけるこの他の
動作は、実施の形態1の電源装置の場合と全く同様であ
る。
【0043】次に、図3を参照して実施の形態3につい
て説明する。
【0044】実施の形態3の電源装置においては、トラ
ンスTの補助巻線N3 を省略し、補助電源回路11の電
源として、トランスTの二次巻線N2 が誘起するパルス
電圧を利用することが特徴であり、この他の構成は実施
の形態1の電源装置と同様である。この実施の形態3の
電源装置の構成を実施の形態2の電源装置に適用し得る
ことはいうまでもない。
【0045】実施の形態3の電源装置によっても、上述
した実施の形態1、実施の形態2の各電源装置の場合と
同様な作用効果を発揮するとともに、トランスTの巻線
の数を減少でき、トランスTの構成の簡略化、さらには
電源装置自体の低コスト化を図れる。
【0046】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、スイッチ
ング電源回路の出力電流が小さくくなった場合でも、何
等支障なく出力電圧低下を示す監視信号を送出すること
が可能な出力電圧監視回路を提供することができる。
【0047】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の発明の効果に加え、出力電圧の過電圧の監視をも行
うことができる出力電圧監視回路を提供することができ
る。
【0048】請求項3記載の発明によれば、請求項1又
は2記載の発明の構成で、トランス構成の多様化、簡略
化を図ることができる出力電圧監視回路を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の電源装置の回路図であ
る。
【図2】実施の形態2の電源装置のの回路図である。
【図3】実施の形態3の電源装置の部分回路図である。
【図4】従来の電源装置の回路図である。
【符号の説明】
11 補助電源回路 12 低電圧監視回路 13 監視信号出力回路 14 過電圧検出回路 15 電流供給補助回路 21 スイッチング部 22 電圧制御回路 T トランス E 直流電源 Q2 トランジシスタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フォワード方式のスイッチング電源回路
    の出力電圧を電圧検出回路により検出し、出力電圧低下
    検出時に前記スイッチング電源回路と同一のトランスか
    ら得られる補助出力電圧に基づいて駆動される監視信号
    出力回路から監視信号を送出する出力電圧監視回路であ
    って、 前記電圧検出回路による出力電圧低下検出時に、前記補
    助出力電圧の供給によりオンして前記スイッチング電源
    回路の出力電圧に基づく駆動電流を前記監視信号出力回
    路に供給する電流供給補助回路を設けたことを特徴とす
    る出力電圧監視回路。
  2. 【請求項2】 フォワード方式のスイッチング電源回路
    の出力電圧を電圧検出回路により検出し、出力電圧低下
    検出時に前記スイッチング電源回路と同一のトランスか
    ら得られる補助出力電圧に基づいて駆動される監視信号
    出力回路から監視信号を送出する出力電圧監視回路であ
    って、 前記電圧検出回路による出力電圧低下検出時に、前記補
    助出力電圧の供給によりオンして前記スイッチング電源
    回路の出力電圧に基づく駆動電流を前記監視信号出力回
    路に供給する電流供給補助回路と、 前記出力電圧の過電圧を検出し前記監視信号出力回路を
    駆動するツェナーダイオードを用いた過電圧検出回路
    と、 を設けたことを特徴とする出力電圧監視回路。
  3. 【請求項3】 前記補助出力電圧は、前記トランスに設
    けたスイッチング電源回路用の二次巻線又はこの二次巻
    線とは別の補助巻線に誘起するパルス電圧を整流平滑し
    て得られるものである請求項1又は2記載の出力電圧監
    視回路。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004320825A (ja) * 2003-04-10 2004-11-11 Densei Lambda Kk 電源装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004320825A (ja) * 2003-04-10 2004-11-11 Densei Lambda Kk 電源装置

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