JP2001078443A - 異常電力保護回路を有するスイッチング電源装置 - Google Patents
異常電力保護回路を有するスイッチング電源装置Info
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- JP2001078443A JP2001078443A JP29276299A JP29276299A JP2001078443A JP 2001078443 A JP2001078443 A JP 2001078443A JP 29276299 A JP29276299 A JP 29276299A JP 29276299 A JP29276299 A JP 29276299A JP 2001078443 A JP2001078443 A JP 2001078443A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スマートで経済効果の高い異常電力保護回路
【構成】 交流電源の交流電圧を整流平滑して得られる
直流電圧をスイッチ回路によって交流電圧にしてトラン
スの１次巻線に加え、２次巻線の交流電圧を整流平滑し
て直流電圧を得るスイッチング電源装置において、トラ
ンスに補助巻線を巻いて、この補助巻線からダイオード
とフィルタ回路を通すことによって得られる電圧波形が
交流電源の交流電圧を整流平滑して得られる直流電圧の
波形と相似形になることを利用し、この電圧をＡ／Ｄコ
ンバータとメモリと演算回路によって処理することによ
って入力電力を計算する。一方、出力電流検出回路によ
って得られる出力電流と出力電圧から出力電力を計算
し、入力電力と比較することによって異常電力が発生し
ているか否かを判定し、発生している場合はスイッチン
グを停止させる。
直流電圧をスイッチ回路によって交流電圧にしてトラン
スの１次巻線に加え、２次巻線の交流電圧を整流平滑し
て直流電圧を得るスイッチング電源装置において、トラ
ンスに補助巻線を巻いて、この補助巻線からダイオード
とフィルタ回路を通すことによって得られる電圧波形が
交流電源の交流電圧を整流平滑して得られる直流電圧の
波形と相似形になることを利用し、この電圧をＡ／Ｄコ
ンバータとメモリと演算回路によって処理することによ
って入力電力を計算する。一方、出力電流検出回路によ
って得られる出力電流と出力電圧から出力電力を計算
し、入力電力と比較することによって異常電力が発生し
ているか否かを判定し、発生している場合はスイッチン
グを停止させる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスイッチング電源装置に
関し、特に異常電力を監視することができるスイッチン
グ電源装置に関する。
関し、特に異常電力を監視することができるスイッチン
グ電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】低い電圧で大きな電流を供給するスイッ
チング電源装置の場合は、巻線の巻数が１ターンになる
場合がある。巻数の少ない巻線において、巻線の出力端
子間で短絡事故が起きると、従来の過電流保護回路だけ
では、巻線の焼損や焼損による絶縁破壊を防ぐことがで
きない。その理由は、２次巻線の巻数が少ないためにト
ランスの１次巻線との結合度が低いことと、２次巻線に
大きな電流が流れても１次巻線の電流が比較的小さいの
で、２次巻線の電流を抑えにくいということがあげられ
る。
チング電源装置の場合は、巻線の巻数が１ターンになる
場合がある。巻数の少ない巻線において、巻線の出力端
子間で短絡事故が起きると、従来の過電流保護回路だけ
では、巻線の焼損や焼損による絶縁破壊を防ぐことがで
きない。その理由は、２次巻線の巻数が少ないためにト
ランスの１次巻線との結合度が低いことと、２次巻線に
大きな電流が流れても１次巻線の電流が比較的小さいの
で、２次巻線の電流を抑えにくいということがあげられ
る。
【０００３】そこで、従来はトランスにサーモスタット
を付けて巻線の温度が上昇したら電流を切るという方法
がとられていた。
を付けて巻線の温度が上昇したら電流を切るという方法
がとられていた。
【０００４】共振型スイッチング電源装置において、共
振回路に異常が起きた時に、スイッチ素子の電力損失が
増えて発熱し、基板をこがす原因になる。また、ＭＯＳ
ＦＥＴを用いて同期整流を行うスイッチング電源装置に
おいても、同期回路に異常が起きるとＭＯＳＦＥＴが発
熱して同じ結果をもたらす。
振回路に異常が起きた時に、スイッチ素子の電力損失が
増えて発熱し、基板をこがす原因になる。また、ＭＯＳ
ＦＥＴを用いて同期整流を行うスイッチング電源装置に
おいても、同期回路に異常が起きるとＭＯＳＦＥＴが発
熱して同じ結果をもたらす。
【０００５】このような事故を防ぐために、従来はスイ
ッチ素子そのものに熱遮断回路を組み込むか、温度ヒュ
ーズを付けるかして保護する方法がとられていた。
ッチ素子そのものに熱遮断回路を組み込むか、温度ヒュ
ーズを付けるかして保護する方法がとられていた。
【０００６】プリンタやコピー機等の動力源として電気
エネルギを必要とする機器のスイッチング電源装置の場
合は、ピーク電力を供給する電力容量を持っていなけれ
ばならない。ピーク電力を供給する期間が短いため、ス
イッチ素子やトランスの温度上昇は平均電力をもとに設
計されているが、このようなスイッチング電源装置にお
いて、低い出力電圧を作る巻線の両端が短絡してもピー
ク電力にまで達しないために過電流保護が働かず、その
巻線とスイッチ素子の温度が、異常に上昇するというこ
とがある。
エネルギを必要とする機器のスイッチング電源装置の場
合は、ピーク電力を供給する電力容量を持っていなけれ
ばならない。ピーク電力を供給する期間が短いため、ス
イッチ素子やトランスの温度上昇は平均電力をもとに設
計されているが、このようなスイッチング電源装置にお
いて、低い出力電圧を作る巻線の両端が短絡してもピー
ク電力にまで達しないために過電流保護が働かず、その
巻線とスイッチ素子の温度が、異常に上昇するというこ
とがある。
【０００７】このような事故を防ぐために、従来はトラ
ンスとスイッチ素子の両方にサーモスタットのような熱
遮断回路を付ける方法がとられていた。
ンスとスイッチ素子の両方にサーモスタットのような熱
遮断回路を付ける方法がとられていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上に示したように、ス
イッチング電源装置が共振回路や同期回路の導入によっ
て高効率化されているが、より低い電圧や、ピーク電力
を必要とする負荷が増えているため、回路の異常による
焼損の事故が起きやすくなっている。これをサーモスタ
ットや熱遮断回路によって防ごうとすると、回路の多く
の箇所にそれらの保護回路を必要とするようになり、ス
イッチング電源装置のメーカーの負担が重くなる。とり
わけトランスにサーモスタットを付ける方法はトランス
の生産性を著しく下げるため、スイッチング電源装置の
コストを押し上げる結果となっている。
イッチング電源装置が共振回路や同期回路の導入によっ
て高効率化されているが、より低い電圧や、ピーク電力
を必要とする負荷が増えているため、回路の異常による
焼損の事故が起きやすくなっている。これをサーモスタ
ットや熱遮断回路によって防ごうとすると、回路の多く
の箇所にそれらの保護回路を必要とするようになり、ス
イッチング電源装置のメーカーの負担が重くなる。とり
わけトランスにサーモスタットを付ける方法はトランス
の生産性を著しく下げるため、スイッチング電源装置の
コストを押し上げる結果となっている。
【０００９】そこで、本発明は比較的簡単な原理と低い
コストでスイッチング電源装置を構成する部品が異常発
熱する前にスイッチングを停止させ焼損に至る事故を未
然に防ぐ回路を提供することを目的としている。
コストでスイッチング電源装置を構成する部品が異常発
熱する前にスイッチングを停止させ焼損に至る事故を未
然に防ぐ回路を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上に示した目的を達成す
るために発明者は、交流電源の交流電圧を整流平滑して
得られる直流電圧をスイッチ回路によってオン・オフし
てトランスの１次巻線に加え、２次巻線に得られる交流
電圧を整流平滑して直流電圧にして負荷に供給するスイ
ッチング電源装置において、トランスに補助巻線を巻い
て、この補助巻線に生じる交流電圧の包絡線が交流電源
の交流電圧を整流平滑してできる直流電圧に相似してい
る極性の電圧をダイオードによって整流して取り出して
高い周波数成分を除去するフィルタ回路を通すと、交流
電源の交流電圧を整流平滑して得られるリプルを持った
直流電圧に相似形の電圧が得られ、この波形の平均値が
入力電圧に比例し、リプル値が入力電流に比例するので
これらを掛け合わせた値が入力電力にほぼ比例すること
に着眼した。
るために発明者は、交流電源の交流電圧を整流平滑して
得られる直流電圧をスイッチ回路によってオン・オフし
てトランスの１次巻線に加え、２次巻線に得られる交流
電圧を整流平滑して直流電圧にして負荷に供給するスイ
ッチング電源装置において、トランスに補助巻線を巻い
て、この補助巻線に生じる交流電圧の包絡線が交流電源
の交流電圧を整流平滑してできる直流電圧に相似してい
る極性の電圧をダイオードによって整流して取り出して
高い周波数成分を除去するフィルタ回路を通すと、交流
電源の交流電圧を整流平滑して得られるリプルを持った
直流電圧に相似形の電圧が得られ、この波形の平均値が
入力電圧に比例し、リプル値が入力電流に比例するので
これらを掛け合わせた値が入力電力にほぼ比例すること
に着眼した。
【００１１】フィルタの出力電圧の周期的に変化する最
大値と最小値を取り出すことによって平均値とリプル値
を知ることができるが、最大値に達する時刻と最小値に
達する時刻とそれらの値をもとに平均値とリプル値を算
出する時刻が異なるので、Ａ／Ｄコンバータによってデ
ジタルデータに変換して記憶させ、記憶させたデータを
読み出して演算させることによって時刻が各々異なって
いるデータを処理することを可能にした。
大値と最小値を取り出すことによって平均値とリプル値
を知ることができるが、最大値に達する時刻と最小値に
達する時刻とそれらの値をもとに平均値とリプル値を算
出する時刻が異なるので、Ａ／Ｄコンバータによってデ
ジタルデータに変換して記憶させ、記憶させたデータを
読み出して演算させることによって時刻が各々異なって
いるデータを処理することを可能にした。
【００１２】出力電力は出力電圧と出力電流の単純積で
あるので、入力電力の場合より容易に算出することがで
きる。
あるので、入力電力の場合より容易に算出することがで
きる。
【００１３】請求項１記載の発明は、スイッチング電源
装置が損失する電力は一般的に最大出力時に最大になる
ので、この値を基準値としてあらかじめメモリに格納し
ておき、入力電力と出力電力の差がこれを越えた時に異
常電力が発生していると判定し、制御回路によってスイ
ッチングを停止させることでスイッチング電源装置を異
常電力から保護する。
装置が損失する電力は一般的に最大出力時に最大になる
ので、この値を基準値としてあらかじめメモリに格納し
ておき、入力電力と出力電力の差がこれを越えた時に異
常電力が発生していると判定し、制御回路によってスイ
ッチングを停止させることでスイッチング電源装置を異
常電力から保護する。
【００１４】また、入力電力が軽い時に基準値もそれに
応じて補正されるように設定すれば、軽負荷時の異常電
力の発生を判定できる。
応じて補正されるように設定すれば、軽負荷時の異常電
力の発生を判定できる。
【００１５】請求項２記載の発明は、Ａ／Ｄ変換される
出力電流の値にあらかじめメモリに格納した定格出力電
圧に相当する値を掛けて、その値と入力電力との比較に
よって異常電力が発生しているか否かを判定する。
出力電流の値にあらかじめメモリに格納した定格出力電
圧に相当する値を掛けて、その値と入力電力との比較に
よって異常電力が発生しているか否かを判定する。
【００１６】請求項３記載の発明は、Ａ／Ｄ変換される
出力電圧の値にあらかじめメモリに格納した定格出力電
流に相当する値を掛けて、その値と入力電力との比較に
よって異常電力が発生しているか否かを判定する。
出力電圧の値にあらかじめメモリに格納した定格出力電
流に相当する値を掛けて、その値と入力電力との比較に
よって異常電力が発生しているか否かを判定する。
【００１７】請求項４記載の発明は、入力電力があらか
じめメモリに格納した値を越えた時に異常電力が発生し
ているか否かを判定する。
じめメモリに格納した値を越えた時に異常電力が発生し
ているか否かを判定する。
【００１８】異常電力が一定期間続いた後でスイッチン
グを停止させることも可能である。これは、上の請求項
１記載の発明から請求項４記載の発明まで適用できる。
グを停止させることも可能である。これは、上の請求項
１記載の発明から請求項４記載の発明まで適用できる。
【００１９】
【作用】交流電源の電圧が正弦波であれば、それを整流
平滑回路として得られる直流電圧は図２（１）に示した
ようにリプル電圧を含んでいる。リプルの山と谷の値を
各々Ｖ１、Ｖ２とおき、山と谷の時間幅をｔ１とおき、
平滑コンデンサの容量をＣとおくと、平均電圧ＶＯと平
均電流ＩＯは次の式で求めることができる。
平滑回路として得られる直流電圧は図２（１）に示した
ようにリプル電圧を含んでいる。リプルの山と谷の値を
各々Ｖ１、Ｖ２とおき、山と谷の時間幅をｔ１とおき、
平滑コンデンサの容量をＣとおくと、平均電圧ＶＯと平
均電流ＩＯは次の式で求めることができる。
【００２０】
【数１】
【００２１】
【数２】
【００２２】トランスに追加した補助巻線両端の電圧は
図２（２）に示したように少なくても正負どちらかの側
の包絡線が交流電源の交流電圧を整流平滑して得られる
直流電圧である図２（１）の波形と相似形になるので、
これをダイオードと適当なフィルタ回路を通すことによ
り図２（４）に示したように、交流電源の交流電圧を整
流平滑した図２（１）の波形にほぼ一致させることがで
きる。
図２（２）に示したように少なくても正負どちらかの側
の包絡線が交流電源の交流電圧を整流平滑して得られる
直流電圧である図２（１）の波形と相似形になるので、
これをダイオードと適当なフィルタ回路を通すことによ
り図２（４）に示したように、交流電源の交流電圧を整
流平滑した図２（１）の波形にほぼ一致させることがで
きる。
【００２３】図２（４）に示した波形を適当なサンプリ
ング周期でメモリに記憶しながら、データの最大値と最
小値だけを残し、最大値を上に示した式の山であるＶ１
最小値を谷であるＶ２として演算回路によって処理すれ
ば入力電力が得られる。
ング周期でメモリに記憶しながら、データの最大値と最
小値だけを残し、最大値を上に示した式の山であるＶ１
最小値を谷であるＶ２として演算回路によって処理すれ
ば入力電力が得られる。
【００２４】出力電力は、電流検出器によって検出され
る出力電流と、出力電圧をＡ／Ｄ変換してから、それら
のデータを演算回路によって処理することによって得ら
れる。
る出力電流と、出力電圧をＡ／Ｄ変換してから、それら
のデータを演算回路によって処理することによって得ら
れる。
【００２５】共振型スイッチング電源装置において、共
振用のコンデンサを短絡、または開放したために、スイ
ッチングがソフトスイッチからハードスイッチに変わっ
た場合、スイッチ素子の電力損失が増えて、発熱する。
このような事故が起きると、入力電力と出力電力の差は
正常時の差より大きくなるので、請求項１記載の発明の
回路を用いることによって未然に防ぐことが可能であ
る。
振用のコンデンサを短絡、または開放したために、スイ
ッチングがソフトスイッチからハードスイッチに変わっ
た場合、スイッチ素子の電力損失が増えて、発熱する。
このような事故が起きると、入力電力と出力電力の差は
正常時の差より大きくなるので、請求項１記載の発明の
回路を用いることによって未然に防ぐことが可能であ
る。
【００２６】２次巻線が＋３．３Ｖを作るための巻線
で、この巻線の両端が短絡した時を想定すると、１次巻
線の電流制限回路だけが付いている一般的なスイッチン
グ電源装置では、１次巻線の巻数に対する２次巻線の巻
数がかなり少ないために、２次巻線に対する１次巻線の
電流が小さく、２次巻線を流れる電流が２次巻線を異常
発熱させる程大きくなっても電流制限回路が十分機能し
ないことがある。このような場合に請求項２記載の発明
の回路を使えば、巻線の短絡によって、負荷に流れる電
流もゼロになるので計算される出力電力もゼロになり、
仮に入力電力が小さな値でも保護を働かせることができ
る。また、請求項３記載の発明の回路を使えば巻線の短
絡によって出力電圧がゼロになるので計算される出力電
力もゼロになり、仮に入力電力が小さな値でも保護を働
かせることができる。
で、この巻線の両端が短絡した時を想定すると、１次巻
線の電流制限回路だけが付いている一般的なスイッチン
グ電源装置では、１次巻線の巻数に対する２次巻線の巻
数がかなり少ないために、２次巻線に対する１次巻線の
電流が小さく、２次巻線を流れる電流が２次巻線を異常
発熱させる程大きくなっても電流制限回路が十分機能し
ないことがある。このような場合に請求項２記載の発明
の回路を使えば、巻線の短絡によって、負荷に流れる電
流もゼロになるので計算される出力電力もゼロになり、
仮に入力電力が小さな値でも保護を働かせることができ
る。また、請求項３記載の発明の回路を使えば巻線の短
絡によって出力電圧がゼロになるので計算される出力電
力もゼロになり、仮に入力電力が小さな値でも保護を働
かせることができる。
【００２７】プリンタのようなインダクティブ負荷回路
に対しては、ピーク電力が必要である。このような負荷
に電力を供給するスイッチング電源は電力の供給能力と
してはピーク電力を確保しているが、スイッチ素子のヒ
ートシンクやトランスのコアサイズ等の温度上昇に係る
部品は平均電力をもとに選ばれている。しかし、負荷が
正常に動いている間は問題を起こさないがモーターの回
転軸がロックした時には、ピーク負荷が連続するので部
品が発熱して危険な状態になる。このようなピーク負荷
がある場合に請求項４記載の発明の回路を用いることに
よって、平均電力を越える状態が続いた時にスイッチン
グを停止させて事故を防ぐことができる。
に対しては、ピーク電力が必要である。このような負荷
に電力を供給するスイッチング電源は電力の供給能力と
してはピーク電力を確保しているが、スイッチ素子のヒ
ートシンクやトランスのコアサイズ等の温度上昇に係る
部品は平均電力をもとに選ばれている。しかし、負荷が
正常に動いている間は問題を起こさないがモーターの回
転軸がロックした時には、ピーク負荷が連続するので部
品が発熱して危険な状態になる。このようなピーク負荷
がある場合に請求項４記載の発明の回路を用いることに
よって、平均電力を越える状態が続いた時にスイッチン
グを停止させて事故を防ぐことができる。
【００２８】
【実施例】図１は請求項１記載の発明の実施例に係る異
常電力保護回路を有するスイッチング電源装置を示す回
路図である。
常電力保護回路を有するスイッチング電源装置を示す回
路図である。
【００２９】図２は図１の回路図の主要部の電圧波形を
示した波形図である。
示した波形図である。
【００３０】図１に示した回路において、補助巻線１１
に現れる波形は図２（２）に示した形をしているがダイ
オード１２とフィルタ回路を構成するコンデンサ１３と
抵抗１４を通過すると図２（４）に示した形になる。図
２（４）の波形図で示した電圧が入力ポートＰ１を経由
してＡ／Ｄコンバータ１６に入力し、波形の山であるＶ
１と谷であるＶ２がデジタルデータに変換されてメモリ
１７に記憶される。山と谷の時間幅ｔ１については交流
電流の周波数があらかじめわかっていれば、おおよその
値が予測できるのでその値をメモリ１７に格納してお
き、入力電力を計算する時にＶ１とＶ２と共に読み出し
て演算回路１８で処理する。
に現れる波形は図２（２）に示した形をしているがダイ
オード１２とフィルタ回路を構成するコンデンサ１３と
抵抗１４を通過すると図２（４）に示した形になる。図
２（４）の波形図で示した電圧が入力ポートＰ１を経由
してＡ／Ｄコンバータ１６に入力し、波形の山であるＶ
１と谷であるＶ２がデジタルデータに変換されてメモリ
１７に記憶される。山と谷の時間幅ｔ１については交流
電流の周波数があらかじめわかっていれば、おおよその
値が予測できるのでその値をメモリ１７に格納してお
き、入力電力を計算する時にＶ１とＶ２と共に読み出し
て演算回路１８で処理する。
【００３１】交流電源の周波数は５０Ｈｚと６０Ｈｚに
大別されるが、それらを兼用できるようにするには、入
力ポートＰ１に入力する電圧の変化が正から負に変わっ
た時から負から正に変わる時までのＡ／Ｄ変換の回数と
入力ポートＰ１にアクセスする周期を掛け合わせた値を
算出してｔ１とすれば良い。
大別されるが、それらを兼用できるようにするには、入
力ポートＰ１に入力する電圧の変化が正から負に変わっ
た時から負から正に変わる時までのＡ／Ｄ変換の回数と
入力ポートＰ１にアクセスする周期を掛け合わせた値を
算出してｔ１とすれば良い。
【００３２】出力電流と出力電圧は入力ポートＰ２とＰ
３を経由してＡ／Ｄコンバータ１６に入力し、デジタル
データに変換された値が、メモリ１７に記憶される。出
力電力を計算する時はメモリ１７に記憶されたデータを
読み出して演算回路１８で処理する。
３を経由してＡ／Ｄコンバータ１６に入力し、デジタル
データに変換された値が、メモリ１７に記憶される。出
力電力を計算する時はメモリ１７に記憶されたデータを
読み出して演算回路１８で処理する。
【００３３】入力電圧と出力電力の差が正常でなくなっ
たら出力ポートＰ０より信号を出力してスイッチングを
停止させる。また、入力電力と出力電力の差が正常でな
くなったらカウンターを利用して時間を測り、所定の時
間を越えた時に出力ポートＰ０より信号を出力してスイ
ッチングを停止させることもできる。
たら出力ポートＰ０より信号を出力してスイッチングを
停止させる。また、入力電力と出力電力の差が正常でな
くなったらカウンターを利用して時間を測り、所定の時
間を越えた時に出力ポートＰ０より信号を出力してスイ
ッチングを停止させることもできる。
【００３４】図１に示した回路において、入力ポートＰ
３に入力する出力電圧を省略した形が請求項２記載の発
明の実施例の１つになり、入力ポートＰ２に入力する出
力電流を省略した形が請求項３記載の発明の実施例の１
つになり、入力ポートＰ２とＰ３の入力のいずれも省略
した形が請求項４の発明の実施例の１つになる。
３に入力する出力電圧を省略した形が請求項２記載の発
明の実施例の１つになり、入力ポートＰ２に入力する出
力電流を省略した形が請求項３記載の発明の実施例の１
つになり、入力ポートＰ２とＰ３の入力のいずれも省略
した形が請求項４の発明の実施例の１つになる。
【００３５】図１に示した実施例では、データ処理の一
連の流れは読み出し専用メモリ２１に書き込まれたプロ
グラムによって行われており、スイッチング電源装置が
立ち上がるとプログラムが自動的に走る。
連の流れは読み出し専用メモリ２１に書き込まれたプロ
グラムによって行われており、スイッチング電源装置が
立ち上がるとプログラムが自動的に走る。
【００３６】プログラムの別な手段として、プログラム
を納めたデバイスがスイッチング電源装置の外にあって
バスを通して、そのプログラムを直接走らせることも、
スイッチング電源装置内のメモリに一旦ロードしてから
走らせることも可能である。
を納めたデバイスがスイッチング電源装置の外にあって
バスを通して、そのプログラムを直接走らせることも、
スイッチング電源装置内のメモリに一旦ロードしてから
走らせることも可能である。
【００３７】図１に示した回路において、交流電源の交
流電圧を直流に変換する第１の整流平滑回路がコンデン
サインプット型になっているが、これをチョークコイル
とコンデンサを組み合わせたチョークインプット型の回
路に置き換えても良い。また、チョークコイルとコンデ
ンサにスイッチ素子を加えたアクティブフィルタに置き
換えても良い。
流電圧を直流に変換する第１の整流平滑回路がコンデン
サインプット型になっているが、これをチョークコイル
とコンデンサを組み合わせたチョークインプット型の回
路に置き換えても良い。また、チョークコイルとコンデ
ンサにスイッチ素子を加えたアクティブフィルタに置き
換えても良い。
【００３８】図１に示した回路において、アナログデー
タを入力するポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３から、結果を出力
するポートＰ０までの回路を４ビットマイコン１つに置
き換えることもできる。
タを入力するポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３から、結果を出力
するポートＰ０までの回路を４ビットマイコン１つに置
き換えることもできる。
【００３９】
【発明の効果】サーモスタットやヒューズ抵抗、または
熱遮断回路によって異常電力からスイッチング電源装置
を保護する従来の方法に比べて、本発明はスマートであ
る。そして、プログラムをマスクＲＯＭに記憶させる４
ビットマイコンを用いることによって従来方式より安価
になる。
熱遮断回路によって異常電力からスイッチング電源装置
を保護する従来の方法に比べて、本発明はスマートであ
る。そして、プログラムをマスクＲＯＭに記憶させる４
ビットマイコンを用いることによって従来方式より安価
になる。
【００４０】更に付随的な効果として、アブノーマルテ
ストの作業を容易にすることが可能になった。アブノー
マルテストとは回路を構成する部品を短絡または開放し
た時に装置がどのような影響を受けるかということを調
べるものであるが、ある部品を短絡することによって異
常電力が発生する場合、従来の方法ではサーモスタット
やヒューズ抵抗、それに熱遮断回路が働くまで待たなけ
ればならないが本発明によれば、結果がすぐに出るので
テストの時間が大幅に短縮される。
ストの作業を容易にすることが可能になった。アブノー
マルテストとは回路を構成する部品を短絡または開放し
た時に装置がどのような影響を受けるかということを調
べるものであるが、ある部品を短絡することによって異
常電力が発生する場合、従来の方法ではサーモスタット
やヒューズ抵抗、それに熱遮断回路が働くまで待たなけ
ればならないが本発明によれば、結果がすぐに出るので
テストの時間が大幅に短縮される。
【図１】請求項１記載の発明の実施例に係る異常電力保
護回路を有するスイッチング電源装置を示す回路図であ
る。
護回路を有するスイッチング電源装置を示す回路図であ
る。
【図２】図１の回路図の主要の電圧波形を示す波形図で
ある。
ある。
１ 交流電源 ２ 整流器 ３ コンデンサ ４ スイッチ回路 ５ トランス ５ａ １次巻線 ５ｂ ２次巻線 ６ ダイオード ７ コンデンサ ８ 負荷 １１ 補助巻線 １２ ダイオード １３ コンデンサ １４ 抵抗 １５ 出力電流検出回路 １６ Ａ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ） １７ メモリ（ＲＡＭ） １８ 演算回路（ＡＬＵ） １９ 制御回路 ２０ バス ２１ 読み出し専用メモリ（ＲＯＭ） Ｐ０ 出力ポート Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ 入力ポート
Claims (4)
- 【請求項１】 交流電源より供給される交流電圧を直流
電圧に変換する第１の整流平滑回路と、回路をオン・オ
フすることによって直流電圧を交流電圧に変換するスイ
ッチ回路と、その１次巻線に前記スイッチ回路によって
作られた交流電圧を加えその２次巻線より交流電圧を取
り出すトランスと、前記２次巻線より取り出される交流
電圧を直流電圧に変換する第２の整流平滑回路を備え、
前記第２の整流平滑回路より出力される直流電圧を負荷
に供給するスイッチング電源装置において、前記１次巻
線に電磁的に結合している補助巻線と、前記補助巻線に
生じる交流電圧の包絡線が前記第１の整流平滑回路によ
って作られる直流電圧の波形に相似している極性の電圧
を整流して取り出すダイオードと、前記ダイオードによ
って整流された電圧の所定の周波数より高い成分を除去
するフィルタ回路と、前記負荷に流れる電流を検出する
出力電流検出回路と、前記フィルタ回路の出力電圧と前
記第２の整流平滑回路の出力電圧と前記出力電流検出回
路によって検出される電流の３つの値をＡ／Ｄ変換する
Ａ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄコンバータによって変
換されたデータを記憶するメモリと、前記メモリのデー
タを処理する演算回路と、前記演算回路が処理した結果
によって前記スイッチ回路のオン・オフ動作を停止させ
る制御回路を付加し、これによってスイッチング電源装
置の損失が異常な値になった時にスイッチングを停止さ
せることを特徴とする異常電力保護回路を有するスイッ
チング電源装置。 - 【請求項２】 交流電源より供給される交流電圧を直流
電圧に変換する第１の整流平滑回路と、回路をオン・オ
フすることによって直流電圧を交流電圧に変換するスイ
ッチ回路と、その１次巻線に前記スイッチ回路によって
作られた交流電圧を加えその２次巻線より交流電圧を取
り出すトランスと、前記２次巻線より取り出される交流
電圧を直流電圧に変換する第２の整流平滑回路を備え、
前記第２の整流平滑回路より出力される直流電圧を負荷
に供給するスイッチング電源装置において、前記１次巻
線に電磁的に結合している補助巻線と、前記補助巻線に
生じる交流電圧の包絡線が前記第１の整流平滑回路によ
って作られる直流電圧の波形に相似している極性の電圧
を整流して取り出すダイオードと、前記ダイオードによ
って整流された電圧の所定の周波数より高い成分を除去
するフィルタ回路と、前記負荷に流れる電流を検出する
出力電流検出回路と、前記フィルタ回路の出力電圧と前
記出力電流検出回路によって検出される電流の２つの値
をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄコン
バータによって変換されたデータを記憶するメモリと、
前記メモリのデータを処理する演算回路と、前記演算回
路が処理した結果によって前記スイッチ回路のオン・オ
フ動作を停止させる制御回路を付加し、これによってス
イッチング電源装置の損失が異常な値になった時にスイ
ッチングを停止させることを特徴とする異常電力保護回
路を有するスイッチング電源装置。 - 【請求項３】 交流電源より供給される交流電圧を直流
電圧に変換する第１の整流平滑回路と、回路をオン・オ
フすることによって直流電圧を交流電圧に変換するスイ
ッチ回路と、その１次巻線に前記スイッチ回路によって
作られた交流電圧を加えその２次巻線より交流電圧を取
り出すトランスと、前記２次巻線より取り出される交流
電圧を直流電圧に変換する第２の整流平滑回路を備え、
前記第２の整流平滑回路より出力される直流電圧を負荷
に供給するスイッチング電源装置において、前記１次巻
線に電磁的に結合している補助巻線と、前記補助巻線に
生じる交流電圧の包絡線が前記第１の整流平滑回路によ
って作られる直流電圧の波形に相似している極性の電圧
を整流して取り出すダイオードと、前記ダイオードによ
って整流された電圧の所定の周波数より高い成分を除去
するフィルタ回路と、前記フィルタ回路の出力電圧と前
記第２の整流平滑回路の出力電圧の２つの値をＡ／Ｄ変
換するＡ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄコンバータによ
って変換されたデータを記憶するメモリと、前記メモリ
のデータを処理する演算回路と、前記演算回路が処理し
た結果によって前記スイッチ回路のオン・オフ動作を停
止させる制御回路を付加し、これによってスイッチング
電源装置の損失が異常な値になった時にスイッチングを
停止させることを特徴とする異常電力保護回路を有する
スイッチング電源装置。 - 【請求項４】 交流電源より供給される交流電圧を直流
電圧に変換する第１の整流平滑回路と、回路をオン・オ
フすることによって直流電圧を交流電圧に変換するスイ
ッチ回路と、その１次巻線に前記スイッチ回路によって
作られた交流電圧を加えその２次巻線より交流電圧を取
り出すトランスと、前記２次巻線より取り出される交流
電圧を直流電圧に変換する第２の整流平滑回路を備え、
前記第２の整流平滑回路より出力される直流電圧を負荷
に供給するスイッチング電源装置において、前記１次巻
線に電磁的に結合している補助巻線と、前記補助巻線に
生じる交流電圧の包絡線が前記第１の整流平滑回路によ
って作られる直流電圧の波形に相似している極性の電圧
を整流して取り出すダイオードと、前記ダイオードによ
って整流された電圧の所定の周波数より高い成分を除去
するフィルタ回路と、前記フィルタ回路の出力電圧をＡ
／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄコンバー
タによって変換されたデータを記憶するメモリと、前記
メモリのデータを処理する演算回路と、前記演算回路が
処理した結果によって前記スイッチ回路のオン・オフ動
作を停止させる制御回路を付加し、これによってスイッ
チング電源装置の損失が異常な値になった時にスイッチ
ングを停止させることを特徴とする異常電力保護回路を
有するスイッチング電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29276299A JP2001078443A (ja) | 1999-09-07 | 1999-09-07 | 異常電力保護回路を有するスイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29276299A JP2001078443A (ja) | 1999-09-07 | 1999-09-07 | 異常電力保護回路を有するスイッチング電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001078443A true JP2001078443A (ja) | 2001-03-23 |
Family
ID=17786019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29276299A Pending JP2001078443A (ja) | 1999-09-07 | 1999-09-07 | 異常電力保護回路を有するスイッチング電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001078443A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002216987A (ja) * | 2001-01-12 | 2002-08-02 | Matsushita Electric Works Ltd | 放電灯点灯装置 |
| US8276007B2 (en) | 2007-12-25 | 2012-09-25 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Processor and switching power supply apparatus |
| CN104160351A (zh) * | 2012-03-08 | 2014-11-19 | 赖茵豪森机械制造公司 | 分级开关 |
-
1999
- 1999-09-07 JP JP29276299A patent/JP2001078443A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002216987A (ja) * | 2001-01-12 | 2002-08-02 | Matsushita Electric Works Ltd | 放電灯点灯装置 |
| JP4524924B2 (ja) * | 2001-01-12 | 2010-08-18 | パナソニック電工株式会社 | 放電灯点灯装置 |
| US8276007B2 (en) | 2007-12-25 | 2012-09-25 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Processor and switching power supply apparatus |
| CN104160351A (zh) * | 2012-03-08 | 2014-11-19 | 赖茵豪森机械制造公司 | 分级开关 |
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