JP2002325435A - スイッチング電源装置 - Google Patents
スイッチング電源装置Info
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- JP2002325435A JP2002325435A JP2001128017A JP2001128017A JP2002325435A JP 2002325435 A JP2002325435 A JP 2002325435A JP 2001128017 A JP2001128017 A JP 2001128017A JP 2001128017 A JP2001128017 A JP 2001128017A JP 2002325435 A JP2002325435 A JP 2002325435A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、トランスの２次側の誤差電圧を１
次側に送るためのフィードバック回路が壊れた場合で
も、スイッチ素子のオン動作を停止でき、安全性の向上
に寄与することができるスイッチング電源装置を提供す
ることにある。 【解決手段】 ＦＢ信号がなくなった場合、ホトトラン
ジスタＰＣ１ｂはオフされコレクタ電圧がＲ１９を介し
て出力電圧Ｖｃｃ’まで上昇し、ダイオードＤ１１がオ
フされ、出力電圧Ｖｃｃから抵抗Ｒ５３を介してコンデ
ンサＣ１９が充電され、トランジスタＱ３の閾値を超え
るまで上昇し、トランジスタＱ３、Ｑ５がオンし、Ｑ５
のコレクタに接続されたダイオードＤ７から抵抗Ｒ２１
を介してコンパレータＣＯＭＰ５の＋入力端子は、電圧
Ｖｚより高いハイレベルに設定され、コンパレータＣＯ
ＭＰ５からリセット信号がフリップフロップＦＦ１に加
わり、ＮＯＲ１からオフ信号が出力され、スイッチ素子
Ｑ１が停止される。
次側に送るためのフィードバック回路が壊れた場合で
も、スイッチ素子のオン動作を停止でき、安全性の向上
に寄与することができるスイッチング電源装置を提供す
ることにある。 【解決手段】 ＦＢ信号がなくなった場合、ホトトラン
ジスタＰＣ１ｂはオフされコレクタ電圧がＲ１９を介し
て出力電圧Ｖｃｃ’まで上昇し、ダイオードＤ１１がオ
フされ、出力電圧Ｖｃｃから抵抗Ｒ５３を介してコンデ
ンサＣ１９が充電され、トランジスタＱ３の閾値を超え
るまで上昇し、トランジスタＱ３、Ｑ５がオンし、Ｑ５
のコレクタに接続されたダイオードＤ７から抵抗Ｒ２１
を介してコンパレータＣＯＭＰ５の＋入力端子は、電圧
Ｖｚより高いハイレベルに設定され、コンパレータＣＯ
ＭＰ５からリセット信号がフリップフロップＦＦ１に加
わり、ＮＯＲ１からオフ信号が出力され、スイッチ素子
Ｑ１が停止される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源
装置の保護回路に関する。
装置の保護回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】スイッチング電源装置の一種であるＡＣ
アダプタ等のポータブル機種には、小型化が求められる
とともに、高い安全性が求められている。
アダプタ等のポータブル機種には、小型化が求められる
とともに、高い安全性が求められている。
【０００３】一般的なＳＭＰＳ（Switched Mode Power
Supply）は、フィードバック回路の故障等により制御が
はずれた場合、出力電圧が急激に上昇するので、これを
１次側の補助巻き線の出力電圧を直接検出して１次側の
コントロール回路の動作を停止する１次側検出方式や、
２次側の出力電圧を直接検出して１次側のコントロール
回路の動作を停止する２次側検出方式が知られている。
Supply）は、フィードバック回路の故障等により制御が
はずれた場合、出力電圧が急激に上昇するので、これを
１次側の補助巻き線の出力電圧を直接検出して１次側の
コントロール回路の動作を停止する１次側検出方式や、
２次側の出力電圧を直接検出して１次側のコントロール
回路の動作を停止する２次側検出方式が知られている。
【０００４】図２は、従来のスイッチング電源装置の一
例であり、上述した１次側検出方式を採用した回路構成
である。
例であり、上述した１次側検出方式を採用した回路構成
である。
【０００５】整流平滑回路１１は、交流電源コネクタ９
からヒューズＦ１と保護回路Ｒ１を介してラインフィル
タＬＦ１に入力された交流電源をダイオードブリッジＤ
Ｂ１により全波整流してコンデンサＣ３により平滑して
トランス１３の１次巻線Ｌ１の一端に出力する。
からヒューズＦ１と保護回路Ｒ１を介してラインフィル
タＬＦ１に入力された交流電源をダイオードブリッジＤ
Ｂ１により全波整流してコンデンサＣ３により平滑して
トランス１３の１次巻線Ｌ１の一端に出力する。
【０００６】トランス１３の１次巻線Ｌ１の他端には、
スイッチ素子Ｑ１のドレインが接続され、この素子Ｑ１
のソースは抵抗Ｒ１５を介して整流平滑回路１１のコン
デンサＣ３のＧＮＤ側に接続されている。
スイッチ素子Ｑ１のドレインが接続され、この素子Ｑ１
のソースは抵抗Ｒ１５を介して整流平滑回路１１のコン
デンサＣ３のＧＮＤ側に接続されている。
【０００７】このスイッチ素子Ｑ１が後述するコントロ
ールＩＣ１７によりオンオフ制御されてスイッチ動作を
行うことにより、トランス１３の１次巻線Ｌ１に蓄えら
れた磁気エネルギーが順次に２次巻線Ｌ５に放出され、
さらに、２次巻線Ｌ５の一端に接続されたダイオードＤ
１により半波整流されてコンデンサＣ５により平滑され
て出力検出回路１５に入力される。また、２次巻線Ｌ５
の他端は、出力となるＢＬ端子に接続されている。
ールＩＣ１７によりオンオフ制御されてスイッチ動作を
行うことにより、トランス１３の１次巻線Ｌ１に蓄えら
れた磁気エネルギーが順次に２次巻線Ｌ５に放出され、
さらに、２次巻線Ｌ５の一端に接続されたダイオードＤ
１により半波整流されてコンデンサＣ５により平滑され
て出力検出回路１５に入力される。また、２次巻線Ｌ５
の他端は、出力となるＢＬ端子に接続されている。
【０００８】出力検出回路１５は、軽負荷時のように、
出力電圧がＲ３９，Ｒ３７により分圧された電圧が基準
電圧よりも高くなると、その誤差信号に応じてコンパレ
ータＣＯＭＰ１からロウレベルを出力してホトカプラの
発光ダイオードＰＣ１ａを発光させ、発光ダイオードＰ
Ｃ１ａと一体のフォトトランジスタＰＣ１ｂにフィード
バック信号を出力する。この信号は抵抗Ｒ１９によりフ
ィードバック信号ＦＢとして変換される。
出力電圧がＲ３９，Ｒ３７により分圧された電圧が基準
電圧よりも高くなると、その誤差信号に応じてコンパレ
ータＣＯＭＰ１からロウレベルを出力してホトカプラの
発光ダイオードＰＣ１ａを発光させ、発光ダイオードＰ
Ｃ１ａと一体のフォトトランジスタＰＣ１ｂにフィード
バック信号を出力する。この信号は抵抗Ｒ１９によりフ
ィードバック信号ＦＢとして変換される。
【０００９】ところで、図２に示すコントロールＩＣ１
７には、発振用の外付け部品として抵抗Ｒ１７、コンデ
ンサＣ１３が発振回路に接続されており、トランス１３
の補助巻線Ｌ３の一端に接続されたダイオードＤ５によ
り半波整流されてコンデンサＣ９により平滑された電圧
Ｖｃｃが基準電源レギュレーターＲｅｇ１に入力されて
いる。
７には、発振用の外付け部品として抵抗Ｒ１７、コンデ
ンサＣ１３が発振回路に接続されており、トランス１３
の補助巻線Ｌ３の一端に接続されたダイオードＤ５によ
り半波整流されてコンデンサＣ９により平滑された電圧
Ｖｃｃが基準電源レギュレーターＲｅｇ１に入力されて
いる。
【００１０】そして、基準電源レギュレーターＲｅｇ１
の出力電圧Ｖｃｃ’（例えば、５Ｖ）は、抵抗Ｒ１７か
らコンデンサＣ１３を充電し、コンデンサＣ１３の充電
電圧Ｖａが基準電圧Ｖｆを超えるとコンパレータＣＯＭ
Ｐ３からハイレベルの発振パルス信号Ｖｄをスイッチ素
子Ｑ７に出力し、充電電圧Ｖａが抵抗Ｒ５７とスイッチ
素子Ｑ７のコレクタとエミッタを介して接地される。こ
の結果、コンデンサＣ１３の充電電圧Ｖａは、図３に示
すタイミングチャートのように、略０Ｖから基準電圧Ｖ
ｆの範囲で発振することとなる。
の出力電圧Ｖｃｃ’（例えば、５Ｖ）は、抵抗Ｒ１７か
らコンデンサＣ１３を充電し、コンデンサＣ１３の充電
電圧Ｖａが基準電圧Ｖｆを超えるとコンパレータＣＯＭ
Ｐ３からハイレベルの発振パルス信号Ｖｄをスイッチ素
子Ｑ７に出力し、充電電圧Ｖａが抵抗Ｒ５７とスイッチ
素子Ｑ７のコレクタとエミッタを介して接地される。こ
の結果、コンデンサＣ１３の充電電圧Ｖａは、図３に示
すタイミングチャートのように、略０Ｖから基準電圧Ｖ
ｆの範囲で発振することとなる。
【００１１】そして、コンパレータＣＯＭＰ３から出力
された発振パルス信号Ｖｄは、フリップフロップＦＦ１
のセット入力端子ＳとＮＯＲ１に入力される。
された発振パルス信号Ｖｄは、フリップフロップＦＦ１
のセット入力端子ＳとＮＯＲ１に入力される。
【００１２】一方、スイッチ素子Ｑ１を流れる電流は抵
抗Ｒ１５によって電圧信号に変換され、さらに、抵抗Ｒ
１３とコンデンサＣ１１により積分された電流検出信号
Ｖｃが電流検出端子ＩＳに入力される。
抗Ｒ１５によって電圧信号に変換され、さらに、抵抗Ｒ
１３とコンデンサＣ１１により積分された電流検出信号
Ｖｃが電流検出端子ＩＳに入力される。
【００１３】また、上述したホトカプラのフォトトラン
ジスタＰＣ１ｂのコレクタからの出力（フィードバック
信号ＦＢ）は、コンパレータＣＯＭＰ５に入力される。
ジスタＰＣ１ｂのコレクタからの出力（フィードバック
信号ＦＢ）は、コンパレータＣＯＭＰ５に入力される。
【００１４】ここで、軽負荷時のようにホトカプラＰＣ
１内を伝達される光量が最も多いときには、フォトトラ
ンジスタＰＣ１ｂのコレクタ電圧が低下するので、コン
パレータＣＯＭＰ５の−入力端子に入力される電圧Ｖｂ
は低下している。一方、重負荷時にはホトカプラＰＣ１
内を伝達される光量が低下するので、コンパレータＣＯ
ＭＰ５に入力される電圧Ｖｂは上昇している。従って、
コンパレータＣＯＭＰ５の−入力端子電圧は、負荷に応
じて略０Ｖから略５Ｖ未満の範囲で変動することとな
る。
１内を伝達される光量が最も多いときには、フォトトラ
ンジスタＰＣ１ｂのコレクタ電圧が低下するので、コン
パレータＣＯＭＰ５の−入力端子に入力される電圧Ｖｂ
は低下している。一方、重負荷時にはホトカプラＰＣ１
内を伝達される光量が低下するので、コンパレータＣＯ
ＭＰ５に入力される電圧Ｖｂは上昇している。従って、
コンパレータＣＯＭＰ５の−入力端子電圧は、負荷に応
じて略０Ｖから略５Ｖ未満の範囲で変動することとな
る。
【００１５】スイッチング電源装置の起動時や重負荷時
には、コンパレータＣＯＭＰ５の−入力端子は例えば略
電圧Ｖｃｃとなり、スイッチ素子Ｑ１がオフ状態にある
とき、電流検出端子ＩＳにはローレベルが入力されてい
るので、コンパレータＣＯＭＰ５の出力はローレベル状
態である。図３に示すように、タイミングｔ６からｔ７
において、フリップフロップＦＦ１のセット端子に発振
パルス信号Ｖｄが入力されると、出力ＱＢがローレベル
にセットされＮＯＲ１に出力される。
には、コンパレータＣＯＭＰ５の−入力端子は例えば略
電圧Ｖｃｃとなり、スイッチ素子Ｑ１がオフ状態にある
とき、電流検出端子ＩＳにはローレベルが入力されてい
るので、コンパレータＣＯＭＰ５の出力はローレベル状
態である。図３に示すように、タイミングｔ６からｔ７
において、フリップフロップＦＦ１のセット端子に発振
パルス信号Ｖｄが入力されると、出力ＱＢがローレベル
にセットされＮＯＲ１に出力される。
【００１６】この結果、タイミングｔ７以降では、ＮＯ
Ｒ１からハイレベルのオン信号がドライブ回路１９に出
力され、さらに、ドライブ回路１９からオン信号Ｖｅが
抵抗Ｒ１１を介してスイッチ素子Ｑ１に入力され、スイ
ッチ素子Ｑ１を駆動する。そして、スイッチ素子Ｑ１か
ら抵抗Ｒ１５に流れる電流により抵抗Ｒ１３を介してコ
ンデンサＣ１１の電流検出信号Ｖｃが上昇される。電流
検出信号Ｖｃが電圧Ｖｚを超えるタイミングｔ８では、
コンパレータＣＯＭＰ５の出力はローレベルからハイレ
ベルに切り替わるので、フリップフロップＦＦ１がリセ
ットされ、その結果、ドライブ回路１９から出力されて
いたオン信号がオフされる。なお、タイミングｔ７〜ｔ
８はスイッチ素子のオン期間である。
Ｒ１からハイレベルのオン信号がドライブ回路１９に出
力され、さらに、ドライブ回路１９からオン信号Ｖｅが
抵抗Ｒ１１を介してスイッチ素子Ｑ１に入力され、スイ
ッチ素子Ｑ１を駆動する。そして、スイッチ素子Ｑ１か
ら抵抗Ｒ１５に流れる電流により抵抗Ｒ１３を介してコ
ンデンサＣ１１の電流検出信号Ｖｃが上昇される。電流
検出信号Ｖｃが電圧Ｖｚを超えるタイミングｔ８では、
コンパレータＣＯＭＰ５の出力はローレベルからハイレ
ベルに切り替わるので、フリップフロップＦＦ１がリセ
ットされ、その結果、ドライブ回路１９から出力されて
いたオン信号がオフされる。なお、タイミングｔ７〜ｔ
８はスイッチ素子のオン期間である。
【００１７】一方、スイッチング電源装置が軽負荷時に
は、コンパレータＣＯＭＰ５の−入力端子に加わる電圧
Ｖｂは０Ｖ近くになるので、タイミングｔ１〜ｔ２にお
いて、スイッチ素子のオン期間は、重負荷時よりも短く
なる。
は、コンパレータＣＯＭＰ５の−入力端子に加わる電圧
Ｖｂは０Ｖ近くになるので、タイミングｔ１〜ｔ２にお
いて、スイッチ素子のオン期間は、重負荷時よりも短く
なる。
【００１８】次に、従来の過電圧保護回路２１について
説明する。
説明する。
【００１９】この過電圧保護回路２１には、上述したよ
うに、トランス１３の補助巻線Ｌ３の一端からダイオー
ドＤ５、コンデンサＣ９によって作られた電源電圧Ｖｃ
ｃが入力されている。トランス１３の補助巻線Ｌ３は、
２次巻線Ｌ５と同様の極性で巻かれており、コンデンサ
Ｃ９の電圧は、２次側の出力電圧にほぼ比例した電圧と
なっている。
うに、トランス１３の補助巻線Ｌ３の一端からダイオー
ドＤ５、コンデンサＣ９によって作られた電源電圧Ｖｃ
ｃが入力されている。トランス１３の補助巻線Ｌ３は、
２次巻線Ｌ５と同様の極性で巻かれており、コンデンサ
Ｃ９の電圧は、２次側の出力電圧にほぼ比例した電圧と
なっている。
【００２０】この電圧Ｖｃｃが定電圧ダイオードＺＤ１
の電圧を超えた場合、トランジスタＱ３，Ｑ５がオン動
作してトランジスタＱ５のコレクタ電圧がローレベルか
らハイレベルに切り替わり、ダイオードＤ７と抵抗Ｒ２
１を介して電流検出端子ＩＳを強制的にハイレベルに設
定する。
の電圧を超えた場合、トランジスタＱ３，Ｑ５がオン動
作してトランジスタＱ５のコレクタ電圧がローレベルか
らハイレベルに切り替わり、ダイオードＤ７と抵抗Ｒ２
１を介して電流検出端子ＩＳを強制的にハイレベルに設
定する。
【００２１】この結果、コンパレータＣＯＭＰ５からハ
イレベルのリセット信号がフリップフロップＦＦ１に入
力され、出力ＱＢがハイレベルに強制され、ドライブ回
路１９から出力されていたオン信号Ｖｅがローレベルに
強制されて停止するようになり、スイッチング電源装置
の動作が停止される。
イレベルのリセット信号がフリップフロップＦＦ１に入
力され、出力ＱＢがハイレベルに強制され、ドライブ回
路１９から出力されていたオン信号Ｖｅがローレベルに
強制されて停止するようになり、スイッチング電源装置
の動作が停止される。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スイッチング電源装置にあっては、交流電源の電圧に変
動があった場合、２次巻線Ｌ５と１次巻線Ｌ１の磁気結
合によって、サージ電圧の影響を受けて２次側の出力電
圧と１次側検出電圧との対応が大幅に変わり、上述した
フィードバック信号が壊れているにもかかわらず、過電
圧保護回路２１が動作しないことがあった。すなわち、
２次側の出力電圧が過電圧になっても１次側の検出電圧
が十分上昇しないため、過電圧保護回路２１が動作しな
いことがあった。
スイッチング電源装置にあっては、交流電源の電圧に変
動があった場合、２次巻線Ｌ５と１次巻線Ｌ１の磁気結
合によって、サージ電圧の影響を受けて２次側の出力電
圧と１次側検出電圧との対応が大幅に変わり、上述した
フィードバック信号が壊れているにもかかわらず、過電
圧保護回路２１が動作しないことがあった。すなわち、
２次側の出力電圧が過電圧になっても１次側の検出電圧
が十分上昇しないため、過電圧保護回路２１が動作しな
いことがあった。
【００２３】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的としては、トランスの２次側の誤差電圧を１次
側に送るためのフィードバック回路が壊れた場合でも、
スイッチ素子のオン動作を停止でき、安全性の向上に寄
与することができるスイッチング電源装置を提供するこ
とにある。
その目的としては、トランスの２次側の誤差電圧を１次
側に送るためのフィードバック回路が壊れた場合でも、
スイッチ素子のオン動作を停止でき、安全性の向上に寄
与することができるスイッチング電源装置を提供するこ
とにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するため、直流電源に接続されたトラン
スの１次巻線にスイッチ素子を直列に接続し、前記トラ
ンスの２次巻線に誘起する交流電力を整流平滑し、整流
平滑した出力電圧と基準電圧との誤差出力をホトカプラ
を介して前記トランスの１次側に帰還し、該帰還信号に
より前記スイッチ素子のオンデューティを制御するスイ
ッチング電源装置において、前記帰還信号がほぼ停止状
態になったことを前記ホトカプラの受光素子の電圧によ
って検出し、前記オンデューティの制御を停止させる保
護回路を備えたことを要旨とする。
上記課題を解決するため、直流電源に接続されたトラン
スの１次巻線にスイッチ素子を直列に接続し、前記トラ
ンスの２次巻線に誘起する交流電力を整流平滑し、整流
平滑した出力電圧と基準電圧との誤差出力をホトカプラ
を介して前記トランスの１次側に帰還し、該帰還信号に
より前記スイッチ素子のオンデューティを制御するスイ
ッチング電源装置において、前記帰還信号がほぼ停止状
態になったことを前記ホトカプラの受光素子の電圧によ
って検出し、前記オンデューティの制御を停止させる保
護回路を備えたことを要旨とする。
【００２５】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記トランスの補助巻線に誘起する交流電力を
整流平滑した出力電圧が基準電圧を超えたときに、前記
オンデューティの制御を停止させる過電圧保護回路を備
え、前記過電圧保護回路は、前記帰還信号が停止したと
きに、前記電流検出端子を所定電位に強制することを要
旨とする。
るため、前記トランスの補助巻線に誘起する交流電力を
整流平滑した出力電圧が基準電圧を超えたときに、前記
オンデューティの制御を停止させる過電圧保護回路を備
え、前記過電圧保護回路は、前記帰還信号が停止したと
きに、前記電流検出端子を所定電位に強制することを要
旨とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００２７】図１は、本発明の一実施の形態に係るスイ
ッチング電源装置の概略構成を示す図である。なお、本
発明の一実施の形態は、図２に示す従来のスイッチング
電源装置と同様の基本的構成を有しており、同一の構成
要素には同一の符号を付し、その説明を省略することと
する。
ッチング電源装置の概略構成を示す図である。なお、本
発明の一実施の形態は、図２に示す従来のスイッチング
電源装置と同様の基本的構成を有しており、同一の構成
要素には同一の符号を付し、その説明を省略することと
する。
【００２８】本実施の形態における特徴は、図２に示す
従来のスイッチング電源装置において用いられていた定
電圧ダイオードＺＤ１に代わって、抵抗Ｒ５３，Ｒ５
５、コンデンサＣ１９、ダイオードＤ１１を加えたこと
にある。
従来のスイッチング電源装置において用いられていた定
電圧ダイオードＺＤ１に代わって、抵抗Ｒ５３，Ｒ５
５、コンデンサＣ１９、ダイオードＤ１１を加えたこと
にある。
【００２９】次に、図１に示すスイッチング電源装置の
特徴的動作を説明する。なお、図２に示す従来のスイッ
チング電源装置における動作と同様の動作内容について
は、その説明を省略する。
特徴的動作を説明する。なお、図２に示す従来のスイッ
チング電源装置における動作と同様の動作内容について
は、その説明を省略する。
【００３０】（１）正常動作の場合 正常動作の場合、ホトカプラＰＣ１は連続して誤差電圧
に応じたフィードバック信号を伝送している。また、ホ
トカプラのフォトトランジスタＰＣ１ｂのコレクタから
の出力（フィードバック信号ＦＢ）は、抵抗Ｒ６１とＲ
６３により分圧され、さらに、ツェナーダイオードＺＤ
５により定電圧にクランプされてコンパレータＣＯＭＰ
５に入力される。
に応じたフィードバック信号を伝送している。また、ホ
トカプラのフォトトランジスタＰＣ１ｂのコレクタから
の出力（フィードバック信号ＦＢ）は、抵抗Ｒ６１とＲ
６３により分圧され、さらに、ツェナーダイオードＺＤ
５により定電圧にクランプされてコンパレータＣＯＭＰ
５に入力される。
【００３１】ここで、軽負荷時のようにホトカプラＰＣ
１内を伝達される光量が最も多いときには、フォトトラ
ンジスタＰＣ１ｂのコレクタ電圧が低下するので、コン
パレータＣＯＭＰ５の−入力端子に入力される電圧Ｖｂ
は低下している。一方、重負荷時にはホトカプラＰＣ１
内を伝達される光量が低下またはなくなるので、コンパ
レータＣＯＭＰ５に入力される電圧Ｖｂはツェナーダイ
オードＺＤ５によるクランプ電圧まで上昇している。従
って、コンパレータＣＯＭＰ５の−入力端子電圧は、負
荷に応じて略０ＶからＶｚの範囲で変動することとな
る。
１内を伝達される光量が最も多いときには、フォトトラ
ンジスタＰＣ１ｂのコレクタ電圧が低下するので、コン
パレータＣＯＭＰ５の−入力端子に入力される電圧Ｖｂ
は低下している。一方、重負荷時にはホトカプラＰＣ１
内を伝達される光量が低下またはなくなるので、コンパ
レータＣＯＭＰ５に入力される電圧Ｖｂはツェナーダイ
オードＺＤ５によるクランプ電圧まで上昇している。従
って、コンパレータＣＯＭＰ５の−入力端子電圧は、負
荷に応じて略０ＶからＶｚの範囲で変動することとな
る。
【００３２】スイッチング電源装置の起動時や重負荷時
には、コンパレータＣＯＭＰ５の−入力端子は例えば電
圧Ｖｚとなり、スイッチ素子Ｑ１がオフ状態にあると
き、電流検出端子ＩＳにはローレベルが入力されている
ので、コンパレータＣＯＭＰ５の出力はローレベル状態
である。図３に示すように、タイミングｔ６からｔ７に
おいて、フリップフロップＦＦ１のセット端子に発振パ
ルス信号Ｖｄが入力されると、出力ＱＢがローレベルに
セットされＮＯＲ１に出力される。
には、コンパレータＣＯＭＰ５の−入力端子は例えば電
圧Ｖｚとなり、スイッチ素子Ｑ１がオフ状態にあると
き、電流検出端子ＩＳにはローレベルが入力されている
ので、コンパレータＣＯＭＰ５の出力はローレベル状態
である。図３に示すように、タイミングｔ６からｔ７に
おいて、フリップフロップＦＦ１のセット端子に発振パ
ルス信号Ｖｄが入力されると、出力ＱＢがローレベルに
セットされＮＯＲ１に出力される。
【００３３】この結果、タイミングｔ７以降では、ＮＯ
Ｒ１からハイレベルのオン信号がドライブ回路１９に出
力され、さらに、ドライブ回路１９からオン信号Ｖｅが
抵抗Ｒ１１を介してスイッチ素子Ｑ１に入力され、スイ
ッチ素子Ｑ１を駆動する。そして、スイッチ素子Ｑ１か
ら抵抗Ｒ１５に流れる電流により抵抗Ｒ１３を介してコ
ンデンサＣ１１の電流検出信号Ｖｃが上昇される。電流
検出信号Ｖｃが電圧Ｖｚを超えるタイミングｔ８では、
コンパレータＣＯＭＰ５の出力はローレベルからハイレ
ベルに切り替わるので、フリップフロップＦＦ１がリセ
ットされ、その結果、ドライブ回路１９から出力されて
いたオン信号がオフされる。なお、タイミングｔ７〜ｔ
８はスイッチ素子のオン期間である。
Ｒ１からハイレベルのオン信号がドライブ回路１９に出
力され、さらに、ドライブ回路１９からオン信号Ｖｅが
抵抗Ｒ１１を介してスイッチ素子Ｑ１に入力され、スイ
ッチ素子Ｑ１を駆動する。そして、スイッチ素子Ｑ１か
ら抵抗Ｒ１５に流れる電流により抵抗Ｒ１３を介してコ
ンデンサＣ１１の電流検出信号Ｖｃが上昇される。電流
検出信号Ｖｃが電圧Ｖｚを超えるタイミングｔ８では、
コンパレータＣＯＭＰ５の出力はローレベルからハイレ
ベルに切り替わるので、フリップフロップＦＦ１がリセ
ットされ、その結果、ドライブ回路１９から出力されて
いたオン信号がオフされる。なお、タイミングｔ７〜ｔ
８はスイッチ素子のオン期間である。
【００３４】一方、スイッチング電源装置が軽負荷時に
は、コンパレータＣＯＭＰ５の−入力端子は例えば電圧
Ｖｂとなるので、タイミングｔ１〜ｔ２において、スイ
ッチ素子のオン期間は、重負荷時よりも短くなる。
は、コンパレータＣＯＭＰ５の−入力端子は例えば電圧
Ｖｂとなるので、タイミングｔ１〜ｔ２において、スイ
ッチ素子のオン期間は、重負荷時よりも短くなる。
【００３５】（２）ホトカプラＰＣ１による光伝送がな
くなった場合 ところが、何らかの原因でホトカプラＰＣ１によるフィ
ードバック信号が零近くになった場合、ホトカプラのホ
トトランジスタＰＣ１ｂはほぼオフ状態になる。この結
果、ホトトランジスタＰＣ１ｂのコレクタ電圧はＲ１９
を介して基準電源レギュレーターＲｅｇ１の出力電圧Ｖ
ｃｃ’まで上昇し、ダイオードＤ１１がオフされるの
で、出力電圧Ｖｃｃから抵抗Ｒ５３を介してコンデンサ
Ｃ１９は充電され、その端子電圧が上昇する。
くなった場合 ところが、何らかの原因でホトカプラＰＣ１によるフィ
ードバック信号が零近くになった場合、ホトカプラのホ
トトランジスタＰＣ１ｂはほぼオフ状態になる。この結
果、ホトトランジスタＰＣ１ｂのコレクタ電圧はＲ１９
を介して基準電源レギュレーターＲｅｇ１の出力電圧Ｖ
ｃｃ’まで上昇し、ダイオードＤ１１がオフされるの
で、出力電圧Ｖｃｃから抵抗Ｒ５３を介してコンデンサ
Ｃ１９は充電され、その端子電圧が上昇する。
【００３６】そして、コンデンサＣ１９の端子電圧は、
抵抗Ｒ５５と抵抗Ｒ２７とによって分圧され、トランジ
スタＱ３の閾値を超えるまで上昇し、トランジスタＱ
３、Ｑ５がオンし、トランジスタＱ５のコレクタに接続
されているダイオードＤ７から抵抗Ｒ２１を介して電流
検出端子ＩＳに入力される電流検出信号Ｖｃを強制的に
ハイレベルに設定する。
抵抗Ｒ５５と抵抗Ｒ２７とによって分圧され、トランジ
スタＱ３の閾値を超えるまで上昇し、トランジスタＱ
３、Ｑ５がオンし、トランジスタＱ５のコレクタに接続
されているダイオードＤ７から抵抗Ｒ２１を介して電流
検出端子ＩＳに入力される電流検出信号Ｖｃを強制的に
ハイレベルに設定する。
【００３７】ここで、コンパレータＣＯＭＰ５の−入力
端子はツェナーダイオードＺＤ５により電圧Ｖｚにクラ
ンプされ、＋入力端子は電圧Ｖｚより高いハイレベルに
設定されるので、コンパレータＣＯＭＰ５の出力は、ハ
イレベルになってリセット信号としてフリップフロップ
ＦＦ１のリセット端子に加わる。
端子はツェナーダイオードＺＤ５により電圧Ｖｚにクラ
ンプされ、＋入力端子は電圧Ｖｚより高いハイレベルに
設定されるので、コンパレータＣＯＭＰ５の出力は、ハ
イレベルになってリセット信号としてフリップフロップ
ＦＦ１のリセット端子に加わる。
【００３８】この結果、フリップフロップＦＦ１の出力
ＱＢはハイレベルになり、ＮＯＲ１の出力端子からオフ
信号がドライブ回路１９に出力され、さらに、ドライブ
回路１９からオフ信号Ｖｅが抵抗Ｒ１１を介してスイッ
チ素子Ｑ１に入力され、スイッチ素子Ｑ１が駆動を停止
される。
ＱＢはハイレベルになり、ＮＯＲ１の出力端子からオフ
信号がドライブ回路１９に出力され、さらに、ドライブ
回路１９からオフ信号Ｖｅが抵抗Ｒ１１を介してスイッ
チ素子Ｑ１に入力され、スイッチ素子Ｑ１が駆動を停止
される。
【００３９】このように、トランス１３の２次側の誤差
電圧を１次側に送るためのフィードバック回路が壊れて
いる場合でも、過電圧保護回路３１が動作するので、ス
イッチ素子Ｑ１のオン動作を停止でき、スイッチング電
源装置の安全性の向上に寄与することができる。なお、
スイッチ素子Ｑ１のオン動作の停止は、過電圧保護回路
３１の出力でスイッチ素子Ｑ１のゲート・ソース間をシ
ョートさせるようにしてもよい。
電圧を１次側に送るためのフィードバック回路が壊れて
いる場合でも、過電圧保護回路３１が動作するので、ス
イッチ素子Ｑ１のオン動作を停止でき、スイッチング電
源装置の安全性の向上に寄与することができる。なお、
スイッチ素子Ｑ１のオン動作の停止は、過電圧保護回路
３１の出力でスイッチ素子Ｑ１のゲート・ソース間をシ
ョートさせるようにしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、トランス１３の２次側
の誤差電圧を１次側に送るためのフィードバック回路が
壊れている場合でも、過電圧保護回路３１を動作するの
で、スイッチ素子Ｑ１のオン動作を停止でき、スイッチ
ング電源装置の安全性の向上に寄与することができる。
の誤差電圧を１次側に送るためのフィードバック回路が
壊れている場合でも、過電圧保護回路３１を動作するの
で、スイッチ素子Ｑ１のオン動作を停止でき、スイッチ
ング電源装置の安全性の向上に寄与することができる。
【００４１】また、トランスに巻き線の構造に依存せ
ず、抵抗とコンデンサ、ダイオードといった安価な部品
を用いて、スイッチング電源装置の安全性の向上に寄与
することができる。
ず、抵抗とコンデンサ、ダイオードといった安価な部品
を用いて、スイッチング電源装置の安全性の向上に寄与
することができる。
【図１】本発明の一実施の形態に係るスイッチング電源
装置の構成を示す図である。
装置の構成を示す図である。
【図２】従来のスイッチング電源装置の構成を示す図で
ある。
ある。
【図３】従来のスイッチング電源装置の動作を説明する
ためのタイミングチャートである。
ためのタイミングチャートである。
１１ 整流平滑回路 １３ トランス １５ 出力検出回路 １７ コントロールＩＣ ３１ 過電圧保護回路
Claims (2)
- 【請求項１】 直流電源に接続されたトランスの１次巻
線にスイッチ素子を直列に接続し、前記トランスの２次
巻線に誘起する交流電力を整流平滑し、整流平滑した出
力電圧と基準電圧との誤差出力をホトカプラを介して前
記トランスの１次側に帰還し、該帰還信号により前記ス
イッチ素子のオンデューティを制御するスイッチング電
源装置において、 前記帰還信号がほぼ停止状態になったことを前記ホトカ
プラの受光素子の電圧によって検出し、前記オンデュー
ティの制御を停止させる保護回路を備えたことを特徴と
するスイッチング電源装置。 - 【請求項２】 前記トランスの補助巻線に誘起する交流
電力を整流平滑した出力電圧が基準電圧を超えたとき
に、前記オンデューティの制御を停止させる過電圧保護
回路を備え、 前記過電圧保護回路は、 前記帰還信号が停止したときに、前記電流検出端子を所
定電位に強制することを特徴とする請求項１記載のスイ
ッチング電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001128017A JP2002325435A (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | スイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001128017A JP2002325435A (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | スイッチング電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002325435A true JP2002325435A (ja) | 2002-11-08 |
Family
ID=18976786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001128017A Pending JP2002325435A (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | スイッチング電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002325435A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100423431C (zh) * | 2004-11-23 | 2008-10-01 | 尼克森微电子股份有限公司 | 自动改变输出频率的脉冲宽度调制装置 |
| JP2009201246A (ja) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Keihin Corp | Ｄｃｄｃ変換器、及びこれに用いた電圧検出装置 |
| CN110266206A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-20 | 杨大鸣 | 一种同步电压-电流适配器 |
-
2001
- 2001-04-25 JP JP2001128017A patent/JP2002325435A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100423431C (zh) * | 2004-11-23 | 2008-10-01 | 尼克森微电子股份有限公司 | 自动改变输出频率的脉冲宽度调制装置 |
| JP2009201246A (ja) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Keihin Corp | Ｄｃｄｃ変換器、及びこれに用いた電圧検出装置 |
| US8461808B2 (en) | 2008-02-21 | 2013-06-11 | Keihin Corporation | DC-DC converter and voltage detector using same |
| CN110266206A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-20 | 杨大鸣 | 一种同步电压-电流适配器 |
| CN110266206B (zh) * | 2019-06-25 | 2024-03-19 | 杨大鸣 | 一种同步电压-电流适配器 |
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