JP2001517060A - スイッチング電源部の出力電力を検出するための回路装置 - Google Patents
スイッチング電源部の出力電力を検出するための回路装置Info
- Publication number
- JP2001517060A JP2001517060A JP2000512281A JP2000512281A JP2001517060A JP 2001517060 A JP2001517060 A JP 2001517060A JP 2000512281 A JP2000512281 A JP 2000512281A JP 2000512281 A JP2000512281 A JP 2000512281A JP 2001517060 A JP2001517060 A JP 2001517060A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- switching power
- supply unit
- switching
- circuit device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
本発明は、スイッチング電源部の出力電力を検出するのに適した回路装置に関する。定電流により充電コンデンサがトランスの放電時間中に充電される。充電コンデンサに印加される電圧は後置接続された積分素子により積分される。積分素子の出力電圧はスイッチング電源部の平均電力に比例する。本発明の回路装置は、スイッチング電源部のスイッチング周波数が異なる場合には、トランスの充電および放電時間も、スイッチング電源部の出力電力が同じであっても異なり得ることを考慮している。
Description
【０００１】 本発明は、スイッチング電源部の出力電圧を検出するための回路装置に関する
。
。
【０００２】 スイッチング電源部は、負荷に依存せずにほぼ一定に制御された直流電圧を送
出することを特徴とする。ここで出力電力は比較的に大きな領域を含むことがで
きる。スイッチング電源部の出力電力領域は、例えばテレビジョン機器に対して
は５Ｗから１５０Ｗに達することができる。出力される電力が比較的に小さい場
合には、しばしば低いスイッチング周波数が調整され、これによりスイッチング
損失が最小とされ、またはテレビジョン機器の回路部が投入または遮断される。 このためにはスイッチング電源部の瞬時電力を正確に測定し、周波数または回
路部の制御のために適切に処理しなければならない。電力を検出するための簡単
な手段は、スイッチングトランジスタの一次電流を測定抵抗により測定すること
である。電力は電流の二乗に比例する。この電流の大きさは周波数および入力電
圧に大きく依存するから、この形式の電力検出は非常に不正確である。
出することを特徴とする。ここで出力電力は比較的に大きな領域を含むことがで
きる。スイッチング電源部の出力電力領域は、例えばテレビジョン機器に対して
は５Ｗから１５０Ｗに達することができる。出力される電力が比較的に小さい場
合には、しばしば低いスイッチング周波数が調整され、これによりスイッチング
損失が最小とされ、またはテレビジョン機器の回路部が投入または遮断される。 このためにはスイッチング電源部の瞬時電力を正確に測定し、周波数または回
路部の制御のために適切に処理しなければならない。電力を検出するための簡単
な手段は、スイッチングトランジスタの一次電流を測定抵抗により測定すること
である。電力は電流の二乗に比例する。この電流の大きさは周波数および入力電
圧に大きく依存するから、この形式の電力検出は非常に不正確である。
【０００３】 本発明の課題は、スイッチング電源部の出力電力に対する尺度を簡単に単純に
検出できる回路装置を提供することである。 この課題は、請求項１の特徴部分の構成を有する回路装置により解決される。 本発明の回路装置の利点は、スイッチング電源部の出力電力に対する尺度を周
波数および入力電圧に依存せずに検出できることである。 さらに回路装置の回路技術的コストが低いことも利点である。 回路装置はスイッチング電源部の出力電力に比例する電圧を送出する。この電
圧を例えば１つまたは複数のコンパレータに供給することができ、これらのコン
パレータを所望の機能、例えば周波数の切り替えのために簡単に用いることがで
きる。 本発明の回路装置のエネルギー蓄積器は有利にはキャパシタとして構成される
。積分素子が、これに印加される電圧を積分する。積分素子は有利にはＲＣ素子
からなる。その時間特性は、ＲＣ素子の抵抗値および容量の値を介して調整する
ことができる。 電力測定のための本発明の回路装置は簡単に適用される。この回路装置は有利
には、周波数を電力に依存して比較的に小さなヒステリシスで切り換えるべき場
合に使用される。これは例えばスタンバイ−バースト動作時の電力測定の場合で
ある。本発明の回路装置に対するさらなる適用事例は、いわゆる一時的高負荷動
作である。ここでは、スイッチング電源部の電力領域内に測定される出力電力に
対して、短時間だけ超過の許容されるしきい値が設定される。このしきい値を比
較的長時間上回ると保護回路が機能し、これが例えばスイッチング電源部を遮断
する。これにより比較的に高い安全性が達成される。なぜなら、過負荷が持続す
る場合に遮断することにより、火災の危険性が回避されるからである。 別の利点はコストの節約である。なぜならスイッチング電源部を発生する損失
熱の点で格段に小さな持続電力に対して設計すれば良く、短時間のピーク電力に
対して設計する必要がないからである。このことによりさらに、比較的に小さな
トランスおよび冷却板を使用することができる。 別の有利な構成および発展形態は従属請求項に記載されている。 本発明を以下、図面および実施例に基づき詳細に説明する。 図１は、電力測定の際の電圧および電流経過を示す線図である。 図２は、本発明の回路装置の回路図である。 図３は、種々異なる周波数でのトランス放電電流を示す線図である。 公知のようにスイッチング電源部では、スイッチング電源部トランスの一次巻
線を流れる電流がスイッチングトランジスタにより断続制御される。スイッチン
グトランジスタとして通常は、電力ＭＯＳＦＥＴが使用される。図１ａには、こ
のようなスイッチグ電源部のスイッチングトランジスタのドレイン電圧が示され
ている。時点ｔ０からｔ１までのオン時間の間にスイッチング電源トランスが充
電される。この間、ドレイン電圧ＵDは実質的に０Ｖである。時点ｔ１からｔ２ までの放電時間ｔEで、ドレイン電圧は数百Ｖに達することができる。放電時間 ｔEの間に、スイッチング電源部トランスは放電される。従って１つのスイッチ ング電源期間の間で、トランスは一次側を介して所定のエネルギー量により充電
され、このエネルギーをトランスは続いて二次側に再び出力する。 図１ｂには、スイッチング電源部トランスの充放電電流が示されている。充電
電流は０Ａから、スイッチングトランジスタが遮断される時点ｔ１までのスイッ
チングトランジスタのオン時間の間、上昇する。続いて放電時間ｔＥで、トラン
スの放電電流は時点ｔ２までに再び０Ａに降下する。トランスの新たな充電は、
スイッチングトランジスタのドレイン電圧が再び０Ｖに降下して初めて行われる
。トランスの放電と引き続き充電との間の休止期間は異なることができ、これは
スイッチグ電源部の出力電力に依存する。 電気的仕事量Ｗは一般的に次のように計算される。
検出できる回路装置を提供することである。 この課題は、請求項１の特徴部分の構成を有する回路装置により解決される。 本発明の回路装置の利点は、スイッチング電源部の出力電力に対する尺度を周
波数および入力電圧に依存せずに検出できることである。 さらに回路装置の回路技術的コストが低いことも利点である。 回路装置はスイッチング電源部の出力電力に比例する電圧を送出する。この電
圧を例えば１つまたは複数のコンパレータに供給することができ、これらのコン
パレータを所望の機能、例えば周波数の切り替えのために簡単に用いることがで
きる。 本発明の回路装置のエネルギー蓄積器は有利にはキャパシタとして構成される
。積分素子が、これに印加される電圧を積分する。積分素子は有利にはＲＣ素子
からなる。その時間特性は、ＲＣ素子の抵抗値および容量の値を介して調整する
ことができる。 電力測定のための本発明の回路装置は簡単に適用される。この回路装置は有利
には、周波数を電力に依存して比較的に小さなヒステリシスで切り換えるべき場
合に使用される。これは例えばスタンバイ−バースト動作時の電力測定の場合で
ある。本発明の回路装置に対するさらなる適用事例は、いわゆる一時的高負荷動
作である。ここでは、スイッチング電源部の電力領域内に測定される出力電力に
対して、短時間だけ超過の許容されるしきい値が設定される。このしきい値を比
較的長時間上回ると保護回路が機能し、これが例えばスイッチング電源部を遮断
する。これにより比較的に高い安全性が達成される。なぜなら、過負荷が持続す
る場合に遮断することにより、火災の危険性が回避されるからである。 別の利点はコストの節約である。なぜならスイッチング電源部を発生する損失
熱の点で格段に小さな持続電力に対して設計すれば良く、短時間のピーク電力に
対して設計する必要がないからである。このことによりさらに、比較的に小さな
トランスおよび冷却板を使用することができる。 別の有利な構成および発展形態は従属請求項に記載されている。 本発明を以下、図面および実施例に基づき詳細に説明する。 図１は、電力測定の際の電圧および電流経過を示す線図である。 図２は、本発明の回路装置の回路図である。 図３は、種々異なる周波数でのトランス放電電流を示す線図である。 公知のようにスイッチング電源部では、スイッチング電源部トランスの一次巻
線を流れる電流がスイッチングトランジスタにより断続制御される。スイッチン
グトランジスタとして通常は、電力ＭＯＳＦＥＴが使用される。図１ａには、こ
のようなスイッチグ電源部のスイッチングトランジスタのドレイン電圧が示され
ている。時点ｔ０からｔ１までのオン時間の間にスイッチング電源トランスが充
電される。この間、ドレイン電圧ＵDは実質的に０Ｖである。時点ｔ１からｔ２ までの放電時間ｔEで、ドレイン電圧は数百Ｖに達することができる。放電時間 ｔEの間に、スイッチング電源部トランスは放電される。従って１つのスイッチ ング電源期間の間で、トランスは一次側を介して所定のエネルギー量により充電
され、このエネルギーをトランスは続いて二次側に再び出力する。 図１ｂには、スイッチング電源部トランスの充放電電流が示されている。充電
電流は０Ａから、スイッチングトランジスタが遮断される時点ｔ１までのスイッ
チングトランジスタのオン時間の間、上昇する。続いて放電時間ｔＥで、トラン
スの放電電流は時点ｔ２までに再び０Ａに降下する。トランスの新たな充電は、
スイッチングトランジスタのドレイン電圧が再び０Ｖに降下して初めて行われる
。トランスの放電と引き続き充電との間の休止期間は異なることができ、これは
スイッチグ電源部の出力電力に依存する。 電気的仕事量Ｗは一般的に次のように計算される。
【数１】 スイッチング電源部からの出力電圧は制御される。出力電圧の値は取り出され
る電力には依存せずに常にほぼ一定である。従って次式が当てはまる
る電力には依存せずに常にほぼ一定である。従って次式が当てはまる
【数２】 従って式（１）を簡単にすると次のようになる。
【数３】 電力Ｐ仕事量から次のように計算される。
【数４】 スイッチング電源部の放電電流は上に述べたように、のこぎり波状に経過し、
休止期間を有するから、電力測定はトランスにそれぞれ蓄積されたエネルギーを
介して行われる。 トランスの充電時間は電源電圧に依存し、従ってこの電圧を電力測定に対して
考慮しなければならないから、トランスの放電時間ｔE中の電力を測定するのが より簡単である。この場合トランスの電圧は一定である。トランスのエネルギー
量Ｗはこの場合、放電時間ｔE中の放電電流ＩTr（ｔ）に対する曲線の面積であ る。図１ｂにはこの面積がハッチングにより示されている。従ってトランスのエ
ネルギーは、１つのスイッチング電源期間全体を基準にして、この期間のスイッ
チング電源部の電力に対する尺度である。面積を複数の期間にわたって平均する
ことにより、この期間中のスイッチング電源部の平均電力が得られる。 図２に示された電力測定のための回路装置はエネルギー蓄積器Ｃ１と積分素子
ＩＧを有する。エネルギー蓄積器として実施例では充電コンデンサＣ１が用いら
れ、これは電流源ＳＱと基準電位、例えばアースとの間に接続されている。積分
素子に対してはＲＣ素子が設けられており、このＲＣ素子では抵抗Ｒ２が電流源
ＳＱと回路装置の出力側ＯＵＴとの間に接続されている。ＲＣ素子の積分コンデ
ンサＣ２は出力側ＯＵＴと基準電位との間に接続されている。定電流源ＳＱはと
りわけトランジスタＴＭを介して基準電位と次のように接続される。すなわち、
トランジスタＴＭの制御入力側を電圧ＵStにより適切に制御すれば、電流源ＳＱ
の電流が基準電位に放出されるよう接続される。 電流源ＳＱは有利には定電流源として構成されており、これに接続された負荷
に依存せず一定の電流Ｉを送出する。 トランジスタＴＭの制御電圧ＵStの有利な時間経過が図２に示されている。放
電時間ｔEの間、制御電圧ＵStはゼロである。従ってトランジスタＴＭは阻止さ れている。放電時間ｔEの外の時点では制御電圧ＵStはゼロではなく、トランジ スタＴＭが導通するように選定されている。 放電時間ｔEは大きなコストをかけずに例えば比較回路により検出することが できる。この放電時間は、スイッチング電源部のスイッチングトランジスタのド
レイン電圧が所定のしきい値を越えるスイッチングサイクル中の持続時間である
。 放電時間ｔEの間、充電コンデンサＣ１は定電流Ｉにより充電される。従って Ｃ１の電圧ＵC1はランプ状に上昇する。時点ｔ２での放電時間ｔEの終了時に、 充電コンデンサＣ１はトランジスタＴＭにより急速に放電される。図１ｃには、
充電コンデンサＣ１での電圧経過が実線で示されている。前記の充放電過程は各
スイッチング電源期間ごとに繰り返される。充電コンデンサＣ１の電圧ＵC1は後
置接続された積分素子ＩＧにより積分される。積分コンデンサＣ２を介した電圧
ＵC2は回路装置の出力側ＯＵＴにおける出力電圧に相応し、スイッチング電源部
の検出される電極に比例する。この電圧ＵC2を直接、冒頭に述べたように比較器
に供給することができ、これにより例えば所定の動作形式を投入接続することが
できる。 抵抗Ｒ２と積分コンデンサＣ２からなるＲＣ素子は有利には高抵抗に構成され
ている。これにより、抵抗Ｒ２を流れる電流によって充電コンデンサＣ１での電
圧ＵC1が変化するようなことはない。ＲＣ素子の時間特性は抵抗Ｒ２と積分コン
デンサＣ２との値選定により決められる。 放電時間ｔEの間、トランジスタＴＭは阻止されている。電流源ＳＱの電流Ｉ は充電コンデンサＣ１を充電する。充電コンデンサＣ１での電圧は積分素子ＩＧ
により積分され、従って積分コンデンサＣ２の電圧はスイッチング電源部の検出
すべき電力に比例する。 放電時間ｔEの後、すなわち時点ｔ２で、充電コンデンサＣ１は導通接続され たトランジスタＴＭを介して放電される。従って後続の充電過程は、以前に達成
された充電コンデンサＣ１の充電状態に依存しない。 図３にはトランス放電電流ＩTr1とＩTr2が、出力電圧は同じであるが周波数ｆ
１とｆ２が異なる場合で示されている。三角形の面積量はそれぞれ、放電時間ｔ E 中にトランスに蓄積されたエネルギーを表す。周波数ｆ１では、放電期間中に 蓄積されたエネルギーが周波数ｆ２の場合よりも４倍大きい。周波数ｆ１で破線
で示された三角形はそれぞれ、周波数ｆ２での三角形の１つと同じ面積である。 ４つの期間にわたる時間平均またはその倍数では、周波数に依存せずにそれぞ
れ同じ面積が得られる。従って２つの場合で、トランス電流ＩTr1が周波数ｆ１ では、周波数ｆ２でのトランス電流ＩTr2の２倍の大きさであっても平均電力は 同じである。積分素子ＩＧの積分コンデンサＣ２での直流電圧はそれぞれ破線と
して示されている。この破線は平均電力を表し、２つの周波数に対して同じ大き
さである。従ってトランス放電電流は平均電力に対する尺度ではないのである。
本発明の回路装置はこのことを考慮している。 モニタ用のスイッチング電源部はしばしばモニタの走査線周波数により同期さ
れる。これは画面に入力結合されるスイッチング電源部のノイズを小さく維持す
るためである。走査線周波数の周波数領域は通常、調整される解像度およびモニ
タの画像再生周波数に応じて３０ｋＨｚから１１０ｋＨｚの間にある。従ってモ
ニタ用のこのようなスイッチング電源部はこの周波数領域に対しても設計しなけ
ればならない。電力制限はこのようなスイッチング電源部では通常、スイッチン
グトランジスタを流れる一次パルス電流を、スイッチング周波数に依存する最高
値に制限することにより行われる。 この最高値は、スイッチング電源部から取り出される電力がほぼ一定であるべ
きとき、スイッチング周波数が比較的に高い場合では、比較的に低い場合よりも
小さくなければならない。比較的に低いスイッチング周波数に対する最高値が固
定に調整されていれば、スイッチング周波数が比較的に高いときに取り出される
電力は比較的に低い場合よりも増大する。このことは構成素子の過熱につながり
、ひいては故障の場合には火災の危険につながる。 スイッチング電源部を取り出し可能な最大電力に対して熱設計すれば、相応に
大きな構成部材が必要となり、従って高価になる。 本発明の回路装置により、電力制限を達成するのに、周波数に依存しない電力
測定をスイッチング電源部の一次側で行うことができる。
休止期間を有するから、電力測定はトランスにそれぞれ蓄積されたエネルギーを
介して行われる。 トランスの充電時間は電源電圧に依存し、従ってこの電圧を電力測定に対して
考慮しなければならないから、トランスの放電時間ｔE中の電力を測定するのが より簡単である。この場合トランスの電圧は一定である。トランスのエネルギー
量Ｗはこの場合、放電時間ｔE中の放電電流ＩTr（ｔ）に対する曲線の面積であ る。図１ｂにはこの面積がハッチングにより示されている。従ってトランスのエ
ネルギーは、１つのスイッチング電源期間全体を基準にして、この期間のスイッ
チング電源部の電力に対する尺度である。面積を複数の期間にわたって平均する
ことにより、この期間中のスイッチング電源部の平均電力が得られる。 図２に示された電力測定のための回路装置はエネルギー蓄積器Ｃ１と積分素子
ＩＧを有する。エネルギー蓄積器として実施例では充電コンデンサＣ１が用いら
れ、これは電流源ＳＱと基準電位、例えばアースとの間に接続されている。積分
素子に対してはＲＣ素子が設けられており、このＲＣ素子では抵抗Ｒ２が電流源
ＳＱと回路装置の出力側ＯＵＴとの間に接続されている。ＲＣ素子の積分コンデ
ンサＣ２は出力側ＯＵＴと基準電位との間に接続されている。定電流源ＳＱはと
りわけトランジスタＴＭを介して基準電位と次のように接続される。すなわち、
トランジスタＴＭの制御入力側を電圧ＵStにより適切に制御すれば、電流源ＳＱ
の電流が基準電位に放出されるよう接続される。 電流源ＳＱは有利には定電流源として構成されており、これに接続された負荷
に依存せず一定の電流Ｉを送出する。 トランジスタＴＭの制御電圧ＵStの有利な時間経過が図２に示されている。放
電時間ｔEの間、制御電圧ＵStはゼロである。従ってトランジスタＴＭは阻止さ れている。放電時間ｔEの外の時点では制御電圧ＵStはゼロではなく、トランジ スタＴＭが導通するように選定されている。 放電時間ｔEは大きなコストをかけずに例えば比較回路により検出することが できる。この放電時間は、スイッチング電源部のスイッチングトランジスタのド
レイン電圧が所定のしきい値を越えるスイッチングサイクル中の持続時間である
。 放電時間ｔEの間、充電コンデンサＣ１は定電流Ｉにより充電される。従って Ｃ１の電圧ＵC1はランプ状に上昇する。時点ｔ２での放電時間ｔEの終了時に、 充電コンデンサＣ１はトランジスタＴＭにより急速に放電される。図１ｃには、
充電コンデンサＣ１での電圧経過が実線で示されている。前記の充放電過程は各
スイッチング電源期間ごとに繰り返される。充電コンデンサＣ１の電圧ＵC1は後
置接続された積分素子ＩＧにより積分される。積分コンデンサＣ２を介した電圧
ＵC2は回路装置の出力側ＯＵＴにおける出力電圧に相応し、スイッチング電源部
の検出される電極に比例する。この電圧ＵC2を直接、冒頭に述べたように比較器
に供給することができ、これにより例えば所定の動作形式を投入接続することが
できる。 抵抗Ｒ２と積分コンデンサＣ２からなるＲＣ素子は有利には高抵抗に構成され
ている。これにより、抵抗Ｒ２を流れる電流によって充電コンデンサＣ１での電
圧ＵC1が変化するようなことはない。ＲＣ素子の時間特性は抵抗Ｒ２と積分コン
デンサＣ２との値選定により決められる。 放電時間ｔEの間、トランジスタＴＭは阻止されている。電流源ＳＱの電流Ｉ は充電コンデンサＣ１を充電する。充電コンデンサＣ１での電圧は積分素子ＩＧ
により積分され、従って積分コンデンサＣ２の電圧はスイッチング電源部の検出
すべき電力に比例する。 放電時間ｔEの後、すなわち時点ｔ２で、充電コンデンサＣ１は導通接続され たトランジスタＴＭを介して放電される。従って後続の充電過程は、以前に達成
された充電コンデンサＣ１の充電状態に依存しない。 図３にはトランス放電電流ＩTr1とＩTr2が、出力電圧は同じであるが周波数ｆ
１とｆ２が異なる場合で示されている。三角形の面積量はそれぞれ、放電時間ｔ E 中にトランスに蓄積されたエネルギーを表す。周波数ｆ１では、放電期間中に 蓄積されたエネルギーが周波数ｆ２の場合よりも４倍大きい。周波数ｆ１で破線
で示された三角形はそれぞれ、周波数ｆ２での三角形の１つと同じ面積である。 ４つの期間にわたる時間平均またはその倍数では、周波数に依存せずにそれぞ
れ同じ面積が得られる。従って２つの場合で、トランス電流ＩTr1が周波数ｆ１ では、周波数ｆ２でのトランス電流ＩTr2の２倍の大きさであっても平均電力は 同じである。積分素子ＩＧの積分コンデンサＣ２での直流電圧はそれぞれ破線と
して示されている。この破線は平均電力を表し、２つの周波数に対して同じ大き
さである。従ってトランス放電電流は平均電力に対する尺度ではないのである。
本発明の回路装置はこのことを考慮している。 モニタ用のスイッチング電源部はしばしばモニタの走査線周波数により同期さ
れる。これは画面に入力結合されるスイッチング電源部のノイズを小さく維持す
るためである。走査線周波数の周波数領域は通常、調整される解像度およびモニ
タの画像再生周波数に応じて３０ｋＨｚから１１０ｋＨｚの間にある。従ってモ
ニタ用のこのようなスイッチング電源部はこの周波数領域に対しても設計しなけ
ればならない。電力制限はこのようなスイッチング電源部では通常、スイッチン
グトランジスタを流れる一次パルス電流を、スイッチング周波数に依存する最高
値に制限することにより行われる。 この最高値は、スイッチング電源部から取り出される電力がほぼ一定であるべ
きとき、スイッチング周波数が比較的に高い場合では、比較的に低い場合よりも
小さくなければならない。比較的に低いスイッチング周波数に対する最高値が固
定に調整されていれば、スイッチング周波数が比較的に高いときに取り出される
電力は比較的に低い場合よりも増大する。このことは構成素子の過熱につながり
、ひいては故障の場合には火災の危険につながる。 スイッチング電源部を取り出し可能な最大電力に対して熱設計すれば、相応に
大きな構成部材が必要となり、従って高価になる。 本発明の回路装置により、電力制限を達成するのに、周波数に依存しない電力
測定をスイッチング電源部の一次側で行うことができる。
【図１】 図１は、電力測定の際の電圧および電流経過を示す線図である。
【図２】 図２は、本発明の回路装置の回路図である。
【図３】 図３は、種々異なる周波数でのトランス放電電流を示す線図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年３月１４日（２０００．３．１４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】 スイッチング電源部は、負荷に依存せずにほぼ一定に制御された直流電圧を送
出することを特徴とする。ここで出力電力は比較的に大きな領域を含むことがで
きる。スイッチング電源部の出力電力領域は、例えばテレビジョン機器に対して
は５Ｗから１５０Ｗに達することができる。出力される電力が比較的に小さい場
合には、しばしば低いスイッチング周波数が調整され、これによりスイッチング
損失が最小とされ、またはテレビジョン機器の回路部が投入または遮断される。
このためにはスイッチング電源部の瞬時電力を正確に測定し、周波数または回
路部の制御のために適切に処理しなければならない。電力を検出するための簡単
な手段は、スイッチングトランジスタの一次電流を測定抵抗により測定すること
である。電力は電流の二乗に比例する。この電流の大きさは周波数および入力電
圧に大きく依存するから、この形式の電力検出は非常に不正確である。 ＤＥ３１２９０２１Ａ１から、直流トランスの通過電力を測定するための回路
装置が公知である。この装置は、一定の周波数でクロッキングされるトランスに
しか適さない。
出することを特徴とする。ここで出力電力は比較的に大きな領域を含むことがで
きる。スイッチング電源部の出力電力領域は、例えばテレビジョン機器に対して
は５Ｗから１５０Ｗに達することができる。出力される電力が比較的に小さい場
合には、しばしば低いスイッチング周波数が調整され、これによりスイッチング
損失が最小とされ、またはテレビジョン機器の回路部が投入または遮断される。
このためにはスイッチング電源部の瞬時電力を正確に測定し、周波数または回
路部の制御のために適切に処理しなければならない。電力を検出するための簡単
な手段は、スイッチングトランジスタの一次電流を測定抵抗により測定すること
である。電力は電流の二乗に比例する。この電流の大きさは周波数および入力電
圧に大きく依存するから、この形式の電力検出は非常に不正確である。 ＤＥ３１２９０２１Ａ１から、直流トランスの通過電力を測定するための回路
装置が公知である。この装置は、一定の周波数でクロッキングされるトランスに
しか適さない。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
Claims (4)
- 【請求項１】 スイッチング電源部の出力電力に対する尺度を検出するため
の回路装置であって、 該スイッチング電源部はトランスを有し、 該トランスの一次側には、当該トランスが放電時間（ｔE）中に二次側に出力 するエネルギーが供給される形式のスイッチング電源部の出力電力に対する尺度
を検出するための回路装置において、 エネルギー蓄積器（Ｃ１）と、積分素子（ＩＧ）とを有し、 前記エネルギー蓄積器は、定電流源（ＳＱ）により、放電時間（ｔE）中に充 電可能であり、他の時間でスイッチ（ＴＭ）を介して放電可能であり、 前記積分素子は、前記エネルギー蓄積器（Ｃ１）と接続されており、エネルギ
ー蓄積器（Ｃ１）の電圧を積分し、スイッチング電源部の出力電力に対する尺度
として出力側（ＯＵＴ）に供給する、 ことを特徴とする回路装置。 - 【請求項２】 エネルギー蓄積器は充電コンデンサ（Ｃ１）として構成され
ている、請求項１記載のスイッチング電源部の出力電力を検出するための回路装
置。 - 【請求項３】 積分素子（ＩＧ）は、抵抗（Ｒ２）と積分コンデンサ（Ｃ２
）からなるＲＣ素子を有している、請求項１または２記載のスイッチング電源部
の出力電力を検出するための回路装置。 - 【請求項４】 定電流源（ＳＱ）は充電コンデンサ（Ｃ１）および抵抗（Ｒ
２）と接続されており、 さらにスイッチ（ＴＭ）とは、当該スイッチ（ＴＭ）が閉成されるときに定電
流源（ＳＱ）の電流がアースへ放出されるように接続されている、請求項２また
は３記載のスイッチング電源部の出力電力を検出するための回路装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19740932A DE19740932A1 (de) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | Schaltungsanordnung zur Bestimmung der Ausgangsleistung eines Schaltnetzteils |
| DE19740932.6 | 1997-09-17 | ||
| PCT/DE1998/002380 WO1999014845A1 (de) | 1997-09-17 | 1998-08-14 | Schaltungsanordnung zur bestimmung der ausgangsleistung eines schaltnetzteils |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001517060A true JP2001517060A (ja) | 2001-10-02 |
| JP3423689B2 JP3423689B2 (ja) | 2003-07-07 |
Family
ID=7842674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000512281A Expired - Fee Related JP3423689B2 (ja) | 1997-09-17 | 1998-08-14 | スイッチング電源部の出力電力を検出するための回路装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6222748B1 (ja) |
| EP (1) | EP1016203B1 (ja) |
| JP (1) | JP3423689B2 (ja) |
| KR (1) | KR100384325B1 (ja) |
| DE (2) | DE19740932A1 (ja) |
| ES (1) | ES2170528T3 (ja) |
| TW (1) | TW402689B (ja) |
| WO (1) | WO1999014845A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6756914B1 (en) | 1999-11-12 | 2004-06-29 | Itron, Inc. | Low impedance encoder for a utility meter |
| MXPA02004716A (es) * | 1999-11-12 | 2003-06-24 | Itron Inc | Codificador de baja impedancia para un medidor de servicios. |
| CN101546178B (zh) * | 2008-03-24 | 2011-08-10 | 纬创资通股份有限公司 | 定时控制装置 |
| US9531275B2 (en) | 2013-06-19 | 2016-12-27 | Dialog Semiconductor Inc. | Precise output power detection |
| DE102013113648A1 (de) | 2013-12-06 | 2015-06-11 | Weidmüller Interface GmbH & Co. KG | Stromversorgungseinrichtung und Verfahren zum Begrenzen eines Ausgangsstroms einer Stromversorgungseinrichtung |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3629677A (en) * | 1969-11-03 | 1971-12-21 | Scm Corp | Motor speed control circuit |
| DE2408780C3 (de) * | 1974-02-23 | 1979-02-15 | Deutsche Bundesbahn, Vertreten Durch Das Bundesbahn-Zentralamt Minden, 4950 Minden | Einrichtung zur Messung der zeitlichen arithmetischen Mittelwerte von Wirk- und Scheinleistung, sowie der Phasenverschiebung cos |
| DE2527392B2 (de) * | 1975-06-19 | 1977-12-08 | Nihon Denki Keiki Kenteisho, Tokio | Elektronischer elektrizitaetszaehler |
| JPS55144788A (en) * | 1979-04-27 | 1980-11-11 | Hitachi Ltd | Automatic gain-control circuit for motor servo-system |
| DE3129021A1 (de) * | 1981-07-22 | 1983-02-10 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltungsanordnung zur messung der durchgangsleistung in gleichstrom-transformatoren |
| DE3614850A1 (de) * | 1986-05-02 | 1987-11-05 | Honeywell Regelsysteme Gmbh | Verfahren zur ermittlung des abstandes eines objektes und schaltungsanordnung zur durchfuehrung des verfahrens |
| JPS63299778A (ja) * | 1987-05-28 | 1988-12-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 自励発振式スイッチング電源装置 |
| DE3838430A1 (de) * | 1988-11-12 | 1990-05-17 | Philips Patentverwaltung | Schaltungsanordnung zur variablen speisung einer ohmschen last aus einem wechselstromnetz |
| US4996638A (en) * | 1990-02-15 | 1991-02-26 | Northern Telecom Limited | Method of feedback regulating a flyback power converter |
| DE4212472B4 (de) * | 1992-04-14 | 2006-02-09 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Freischwingendes Schaltnetzteil |
| FI952571A (fi) * | 1995-05-26 | 1996-11-27 | Salcomp Oy | Menetelmä ja piiri hakkuriteholähteen lähtöominaisuuksien ohjaamiseksi |
| JP3254112B2 (ja) * | 1995-08-24 | 2002-02-04 | ローム株式会社 | Ｄ／ａ変換インターフェース |
-
1997
- 1997-09-17 DE DE19740932A patent/DE19740932A1/de not_active Ceased
-
1998
- 1998-08-14 ES ES98949902T patent/ES2170528T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-14 KR KR10-2000-7002785A patent/KR100384325B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-08-14 TW TW087113410A patent/TW402689B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-08-14 JP JP2000512281A patent/JP3423689B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-08-14 DE DE59802565T patent/DE59802565D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-14 WO PCT/DE1998/002380 patent/WO1999014845A1/de active IP Right Grant
- 1998-08-14 EP EP98949902A patent/EP1016203B1/de not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-03-16 US US09/508,783 patent/US6222748B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3423689B2 (ja) | 2003-07-07 |
| US6222748B1 (en) | 2001-04-24 |
| WO1999014845A1 (de) | 1999-03-25 |
| DE59802565D1 (de) | 2002-01-31 |
| EP1016203B1 (de) | 2001-12-19 |
| KR20010024047A (ko) | 2001-03-26 |
| DE19740932A1 (de) | 1999-04-01 |
| KR100384325B1 (ko) | 2003-05-14 |
| TW402689B (en) | 2000-08-21 |
| EP1016203A1 (de) | 2000-07-05 |
| ES2170528T3 (es) | 2002-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20200259409A1 (en) | System and method providing over current protection based on duty cycle information for power converter | |
| KR20120054631A (ko) | 과전압 방지를 위해 전압 트랜스포머를 제어하기 위한 방법, 전압 트랜스포머 및 전압 트랜스포머를 갖는 동작 디바이스 | |
| JP2004023894A (ja) | スイッチング電源回路及び電子機器 | |
| JPH06335240A (ja) | スイッチングタイプ調整電源 | |
| JP2006288403A (ja) | 高電圧電流プロファイルを送るトランスフェクション制御装置 | |
| EP0130254B1 (en) | Power supply for a circuit interrupter | |
| US7411374B2 (en) | Circuitry and control method for charging capacitive loads | |
| JP2012506232A (ja) | 保管寿命が延長された生活安全装置 | |
| US6114839A (en) | Battery charging apparatus with error detection | |
| JP2001517060A (ja) | スイッチング電源部の出力電力を検出するための回路装置 | |
| JPS62173913A (ja) | 回路しや断器の電源装置 | |
| JPH0340719A (ja) | 電源回路の保護装置 | |
| US5737163A (en) | DC-AC converter protection | |
| JP6410646B2 (ja) | 制御回路及びスイッチング電源 | |
| JP2865085B2 (ja) | 突入電流防止回路 | |
| JP2005512485A (ja) | 遅延補償される電流モード制御によるスイッチモード電源 | |
| CN108322035B (zh) | 一种充电控制电路及其控制方法 | |
| ITTO971086A1 (it) | Dispositivo d'accensione del tipo a carica/scarica capacitiva | |
| JPH0332327A (ja) | 充電制御回路 | |
| JPH09113546A (ja) | 過電流検出回路 | |
| JP2010130792A (ja) | 電源保護回路及び電源保護方法 | |
| JPH0389425A (ja) | リレー制御回路 | |
| JPS63209466A (ja) | スイツチング電源 | |
| WO2016059750A1 (ja) | スイッチング電源装置 | |
| JPH11266580A (ja) | 電源装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030319 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080425 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090425 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090425 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100425 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110425 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120425 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130425 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140425 Year of fee payment: 11 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |