JP2003037972A - 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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Abstract
(57)【要約】
【課題】 瞬間的な過電流と平均的な過電流との双方に
対して十分有効な保護対策を施したスイッチング電源装
置を提供する。 【解決手段】 入力側の直流電圧をスイッチングして出
力側の直流電圧として供給する電界効果トランジスタ２
と、電界効果トランジスタ２を制御する制御用ＩＣ１
と、平均電流検出方式により出力側の電流値を検出し、
その検出電流値が第１の閾値を超えたときに電界効果ト
ランジスタ２のスイッチング動作を停止させる第１過電
流保護手段とを有するスイッチング電源装置であって、
ワンパルス電流検出方式により出力側の電流値を検出
し、その検出電流値が第１の閾値よりも大きい第２の閾
値を超えたときに電界効果トランジスタ２のスイッチン
グ動作を停止させるバイポーラトランジスタ３，４を備
えた。
対して十分有効な保護対策を施したスイッチング電源装
置を提供する。 【解決手段】 入力側の直流電圧をスイッチングして出
力側の直流電圧として供給する電界効果トランジスタ２
と、電界効果トランジスタ２を制御する制御用ＩＣ１
と、平均電流検出方式により出力側の電流値を検出し、
その検出電流値が第１の閾値を超えたときに電界効果ト
ランジスタ２のスイッチング動作を停止させる第１過電
流保護手段とを有するスイッチング電源装置であって、
ワンパルス電流検出方式により出力側の電流値を検出
し、その検出電流値が第１の閾値よりも大きい第２の閾
値を超えたときに電界効果トランジスタ２のスイッチン
グ動作を停止させるバイポーラトランジスタ３，４を備
えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、スイッチング電源装置には、ス
イッチング電源装置の各回路部品や負荷の各回路部品を
過電流から保護するために、過電流保護回路が設けられ
ている。
イッチング電源装置の各回路部品や負荷の各回路部品を
過電流から保護するために、過電流保護回路が設けられ
ている。
【０００３】このような従来のスイッチング電源装置に
設けられている過電流保護回路は、一般に、スイッチン
グ周期の数周期分にわたる電流の平均値を検出し、その
平均値が予め決められた閾値を超えたときに、スイッチ
ング動作を停止させることにより、過電流を抑制する構
成であった。
設けられている過電流保護回路は、一般に、スイッチン
グ周期の数周期分にわたる電流の平均値を検出し、その
平均値が予め決められた閾値を超えたときに、スイッチ
ング動作を停止させることにより、過電流を抑制する構
成であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のス
イッチング電源装置では、電流の平均値によってスイッ
チング動作を停止させているので、起動時、瞬時停電
時、電源チャタリング時などの過渡状態や負荷短絡時に
おいて、瞬間的に極めて大きな電流が流れたときに、応
答遅れを生じることから、保護が不十分であるという課
題があった。
イッチング電源装置では、電流の平均値によってスイッ
チング動作を停止させているので、起動時、瞬時停電
時、電源チャタリング時などの過渡状態や負荷短絡時に
おいて、瞬間的に極めて大きな電流が流れたときに、応
答遅れを生じることから、保護が不十分であるという課
題があった。
【０００５】
【発明の開示】本発明は上記の点に鑑みて提案されたも
のであって、瞬間的な過電流と平均的な過電流との双方
に対して十分有効な保護対策を施したスイッチング電源
装置を提供することを、その目的としている。
のであって、瞬間的な過電流と平均的な過電流との双方
に対して十分有効な保護対策を施したスイッチング電源
装置を提供することを、その目的としている。
【０００６】上記の課題を解決するため、本発明では、
次の技術的手段を講じている。
次の技術的手段を講じている。
【０００７】本発明の第１の側面によれば、入力側の直
流電圧をスイッチングして出力側の直流電圧として供給
するスイッチング手段と、スイッチング手段を制御する
制御手段と、平均電流検出方式により出力側の電流値を
検出し、その検出電流値が第１の閾値を超えたときにス
イッチング手段のスイッチング動作を停止させる第１過
電流保護手段とを有するスイッチング電源装置であっ
て、ワンパルス電流検出方式により出力側の電流値を検
出し、その検出電流値が第１の閾値よりも大きい第２の
閾値を超えたときにスイッチング手段のスイッチング動
作を停止させる第２過電流保護手段を備えたことを特徴
とする、スイッチング電源装置が提供される。
流電圧をスイッチングして出力側の直流電圧として供給
するスイッチング手段と、スイッチング手段を制御する
制御手段と、平均電流検出方式により出力側の電流値を
検出し、その検出電流値が第１の閾値を超えたときにス
イッチング手段のスイッチング動作を停止させる第１過
電流保護手段とを有するスイッチング電源装置であっ
て、ワンパルス電流検出方式により出力側の電流値を検
出し、その検出電流値が第１の閾値よりも大きい第２の
閾値を超えたときにスイッチング手段のスイッチング動
作を停止させる第２過電流保護手段を備えたことを特徴
とする、スイッチング電源装置が提供される。
【０００８】好ましい実施の形態によれば、第２過電流
保護手段は、検出電流値が一旦第２の閾値を超え、その
後に第２の閾値以下になったときに、スイッチング手段
のスイッチング動作の停止解除時期を遅延させる遅延手
段を有する。
保護手段は、検出電流値が一旦第２の閾値を超え、その
後に第２の閾値以下になったときに、スイッチング手段
のスイッチング動作の停止解除時期を遅延させる遅延手
段を有する。
【０００９】他の好ましい実施の形態によれば、制御手
段は、スイッチング手段によるスイッチング動作のデュ
ーティー比を制御することにより、出力電圧を可変させ
る。
段は、スイッチング手段によるスイッチング動作のデュ
ーティー比を制御することにより、出力電圧を可変させ
る。
【００１０】他の好ましい実施の形態によれば、制御手
段は、スイッチング手段の制御端に接続された出力トラ
ンジスタを有し、第２過電流保護手段は、出力トランジ
スタに縦続接続されて、検出電流値が第２の閾値を超え
たときに出力トランジスタの動作状態に係わらずスイッ
チング手段によるスイッチング動作を停止させる制御ト
ランジスタを有する。
段は、スイッチング手段の制御端に接続された出力トラ
ンジスタを有し、第２過電流保護手段は、出力トランジ
スタに縦続接続されて、検出電流値が第２の閾値を超え
たときに出力トランジスタの動作状態に係わらずスイッ
チング手段によるスイッチング動作を停止させる制御ト
ランジスタを有する。
【００１１】他の好ましい実施の形態によれば、制御手
段および第１過電流保護手段は、燃焼機器において燃焼
用空気を供給するためのファンを駆動するファンモータ
を制御する集積回路に内蔵されている。
段および第１過電流保護手段は、燃焼機器において燃焼
用空気を供給するためのファンを駆動するファンモータ
を制御する集積回路に内蔵されている。
【００１２】本発明によれば、平均電流検出方式により
出力側の電流値を検出し、その検出電流値が第１の閾値
を超えたときにスイッチング手段のスイッチング動作を
停止させる第１過電流保護手段と、ワンパルス電流検出
方式により出力側の電流値を検出し、その検出電流値が
第１の閾値よりも大きい第２の閾値を超えたときにスイ
ッチング手段のスイッチング動作を停止させる第２過電
流保護手段とを備えたので、瞬間的な過電流と平均的な
過電流との双方に対して十分有効な保護を図ることがで
きる。
出力側の電流値を検出し、その検出電流値が第１の閾値
を超えたときにスイッチング手段のスイッチング動作を
停止させる第１過電流保護手段と、ワンパルス電流検出
方式により出力側の電流値を検出し、その検出電流値が
第１の閾値よりも大きい第２の閾値を超えたときにスイ
ッチング手段のスイッチング動作を停止させる第２過電
流保護手段とを備えたので、瞬間的な過電流と平均的な
過電流との双方に対して十分有効な保護を図ることがで
きる。
【００１３】本発明のその他の特徴および利点は、添付
図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明
らかとなろう。
図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明
らかとなろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。
態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００１５】図１は、本発明に係るスイッチング電源装
置の概略構成図である。このスイッチング電源装置は、
制御用ＩＣ１、電界効果トランジスタ２、バイポーラト
ランジスタ３，４、抵抗器５、インダクタ６、ダイオー
ド７、およびキャパシタ８，９を備えている。制御用Ｉ
Ｃ１は、バイポーラトランジスタ１１、演算増幅器１２
などを内蔵している。
置の概略構成図である。このスイッチング電源装置は、
制御用ＩＣ１、電界効果トランジスタ２、バイポーラト
ランジスタ３，４、抵抗器５、インダクタ６、ダイオー
ド７、およびキャパシタ８，９を備えている。制御用Ｉ
Ｃ１は、バイポーラトランジスタ１１、演算増幅器１２
などを内蔵している。
【００１６】電界効果トランジスタ２のドレインは、入
力端子１５およびキャパシタ８の一端に接続されてい
る。キャパシタ８の他端は、入力端子１６、抵抗器５の
一端、バイポーラトランジスタ３のベース、および演算
増幅器１２の一方の入力端に接続されている。抵抗器５
の他端は、バイポーラトランジスタ３，４のエミッタ、
演算増幅器１２の他方の入力端、ダイオード７のアノー
ド、キャパシタ９の一端、および出力端子１８に接続さ
れている。電界効果トランジスタ２のゲートは、バイポ
ーラトランジスタ１１のコレクタに接続されている。バ
イポーラトランジスタ１１のエミッタは、バイポーラト
ランジスタ４のコレクタに接続されている。バイポーラ
トランジスタ３のコレクタ、バイポーラトランジスタ４
のベース、および制御用ＩＣ１の電源入力端は、論理回
路用の直流電源ＶCCに接続されている。電界効果トラン
ジスタ２のソースは、ダイオード７のカソード、および
インダクタ６の一端に接続されている。インダクタ６の
他端は、キャパシタ９の他端、および出力端子１７に接
続されている。入力端子１５，１６間には、商用電源を
全波整流したたとえば１４０ＶP-P の直流電圧が供給さ
れる。出力端子１７，１８間には、ファンモータ１９が
接続され、たとえば０〜４０Ｖの可変の直流電圧が供給
される。
力端子１５およびキャパシタ８の一端に接続されてい
る。キャパシタ８の他端は、入力端子１６、抵抗器５の
一端、バイポーラトランジスタ３のベース、および演算
増幅器１２の一方の入力端に接続されている。抵抗器５
の他端は、バイポーラトランジスタ３，４のエミッタ、
演算増幅器１２の他方の入力端、ダイオード７のアノー
ド、キャパシタ９の一端、および出力端子１８に接続さ
れている。電界効果トランジスタ２のゲートは、バイポ
ーラトランジスタ１１のコレクタに接続されている。バ
イポーラトランジスタ１１のエミッタは、バイポーラト
ランジスタ４のコレクタに接続されている。バイポーラ
トランジスタ３のコレクタ、バイポーラトランジスタ４
のベース、および制御用ＩＣ１の電源入力端は、論理回
路用の直流電源ＶCCに接続されている。電界効果トラン
ジスタ２のソースは、ダイオード７のカソード、および
インダクタ６の一端に接続されている。インダクタ６の
他端は、キャパシタ９の他端、および出力端子１７に接
続されている。入力端子１５，１６間には、商用電源を
全波整流したたとえば１４０ＶP-P の直流電圧が供給さ
れる。出力端子１７，１８間には、ファンモータ１９が
接続され、たとえば０〜４０Ｖの可変の直流電圧が供給
される。
【００１７】制御手段としての制御用ＩＣ（integrated
circuit）１は、バイポーラトランジスタ１１を介して
電界効果トランジスタ２のスイッチング動作のデューテ
ィー比を制御することにより、ファンモータ１９の印加
電圧を可変させる。すなわち、本実施形態におけるスイ
ッチング電源は、給湯器などの燃焼機器において燃焼用
空気を供給するためのファンを駆動するファンモータ１
９に電源を供給しており、その電源電圧を可変させるこ
とにより、ファンモータ１９の回転数をバーナの燃焼状
態や燃焼用空気の空気流路の流路抵抗などに応じて適切
に制御している。
circuit）１は、バイポーラトランジスタ１１を介して
電界効果トランジスタ２のスイッチング動作のデューテ
ィー比を制御することにより、ファンモータ１９の印加
電圧を可変させる。すなわち、本実施形態におけるスイ
ッチング電源は、給湯器などの燃焼機器において燃焼用
空気を供給するためのファンを駆動するファンモータ１
９に電源を供給しており、その電源電圧を可変させるこ
とにより、ファンモータ１９の回転数をバーナの燃焼状
態や燃焼用空気の空気流路の流路抵抗などに応じて適切
に制御している。
【００１８】スイッチング手段としての電界効果トラン
ジスタ２は、制御用ＩＣ１のバイポーラトランジスタ１
１によって制御されて、スイッチング動作を行い、入力
側の直流電圧をスイッチングして出力側に供給する。
ジスタ２は、制御用ＩＣ１のバイポーラトランジスタ１
１によって制御されて、スイッチング動作を行い、入力
側の直流電圧をスイッチングして出力側に供給する。
【００１９】第２過電流保護手段の一部を構成するバイ
ポーラトランジスタ３は、抵抗器５の両端間の電位差が
所定値以下のとき、すなわち抵抗器５を流れる電流が第
２の閾値を超えないときには、オフしており、抵抗器５
を流れる電流が第２の閾値を超えたときに、オンする。
ポーラトランジスタ３は、抵抗器５の両端間の電位差が
所定値以下のとき、すなわち抵抗器５を流れる電流が第
２の閾値を超えないときには、オフしており、抵抗器５
を流れる電流が第２の閾値を超えたときに、オンする。
【００２０】第２過電流保護手段の一部を構成するバイ
ポーラトランジスタ４は、バイポーラトランジスタ３が
オフのときには、オンしており、バイポーラトランジス
タ３がオンのときには、オフする。すなわち、第２過電
流保護手段は、ワンパルス電流検出方式により抵抗器５
を流れる電流の電流値を検出し、抵抗器５を流れる電流
の瞬時値が第１の閾値よりも大きい第２の閾値を超えた
ときに、電界効果トランジスタ２のスイッチング動作を
停止させる。
ポーラトランジスタ４は、バイポーラトランジスタ３が
オフのときには、オンしており、バイポーラトランジス
タ３がオンのときには、オフする。すなわち、第２過電
流保護手段は、ワンパルス電流検出方式により抵抗器５
を流れる電流の電流値を検出し、抵抗器５を流れる電流
の瞬時値が第１の閾値よりも大きい第２の閾値を超えた
ときに、電界効果トランジスタ２のスイッチング動作を
停止させる。
【００２１】第１過電流保護手段および第２過電流保護
手段の一部を構成する抵抗器５は、その両端の電位差
が、抵抗器５を流れる電流に応じて変化する。
手段の一部を構成する抵抗器５は、その両端の電位差
が、抵抗器５を流れる電流に応じて変化する。
【００２２】インダクタ６およびキャパシタ９は、ファ
ンモータ１９に供給される電圧を平滑化する。
ンモータ１９に供給される電圧を平滑化する。
【００２３】ダイオード７は、インダクタ６の逆起電力
によって生じる電流の流路を構成している。
によって生じる電流の流路を構成している。
【００２４】キャパシタ８は、入力端子１５，１６間に
印加される直流電圧を平滑化する。
印加される直流電圧を平滑化する。
【００２５】出力トランジスタとしてのバイポーラトラ
ンジスタ１１は、制御用ＩＣ１に内蔵された制御回路に
よってオン／オフ制御され、電界効果トランジスタ２を
スイッチング動作させる。すなわち、バイポーラトラン
ジスタ４がオンしているときに、バイポーラトランジス
タ１１がオンすれば電界効果トランジスタ２がオンし、
バイポーラトランジスタ１１がオフすれば電界効果トラ
ンジスタ２がオフする。
ンジスタ１１は、制御用ＩＣ１に内蔵された制御回路に
よってオン／オフ制御され、電界効果トランジスタ２を
スイッチング動作させる。すなわち、バイポーラトラン
ジスタ４がオンしているときに、バイポーラトランジス
タ１１がオンすれば電界効果トランジスタ２がオンし、
バイポーラトランジスタ１１がオフすれば電界効果トラ
ンジスタ２がオフする。
【００２６】第１過電流保護手段の一部を構成する演算
増幅器１２は、抵抗器５の両端間の電位差に応じた信号
を出力する。そして、制御用ＩＣ１に内蔵された第１過
電流保護手段の制御部は、平均電流検出方式により抵抗
器５を流れる電流の電流値を検出し、電界効果トランジ
スタ２によるスイッチング動作のスイッチング周期の数
周期分の平均電流が第１の閾値を超えたときに、バイポ
ーラトランジスタ１１をオフさせて電界効果トランジス
タ２のスイッチング動作を停止させる。
増幅器１２は、抵抗器５の両端間の電位差に応じた信号
を出力する。そして、制御用ＩＣ１に内蔵された第１過
電流保護手段の制御部は、平均電流検出方式により抵抗
器５を流れる電流の電流値を検出し、電界効果トランジ
スタ２によるスイッチング動作のスイッチング周期の数
周期分の平均電流が第１の閾値を超えたときに、バイポ
ーラトランジスタ１１をオフさせて電界効果トランジス
タ２のスイッチング動作を停止させる。
【００２７】次に動作を説明する。入力端子１５，１６
間に印加された直流電圧は、キャパシタ８によって平滑
化され、電界効果トランジスタ２に供給される。一方、
制御用ＩＣ１は、各種のセンサなどからの信号に基づい
て、ファンモータ１９に印加すべき直流電圧に応じたデ
ューティー比で、バイポーラトランジスタ１１をオン／
オフさせる。これにより、電界効果トランジスタ２がス
イッチング動作し、所定周期のパルス電圧が電界効果ト
ランジスタ２から出力される。このパルス電圧は、イン
ダクタ６およびキャパシタ９によって平滑化され、ファ
ンモータ１９に印加される。すなわち、制御用ＩＣ１に
よってファンモータ１９に印加される直流電圧が制御さ
れ、それに応じてファンモータ１９の回転数が決定され
る。
間に印加された直流電圧は、キャパシタ８によって平滑
化され、電界効果トランジスタ２に供給される。一方、
制御用ＩＣ１は、各種のセンサなどからの信号に基づい
て、ファンモータ１９に印加すべき直流電圧に応じたデ
ューティー比で、バイポーラトランジスタ１１をオン／
オフさせる。これにより、電界効果トランジスタ２がス
イッチング動作し、所定周期のパルス電圧が電界効果ト
ランジスタ２から出力される。このパルス電圧は、イン
ダクタ６およびキャパシタ９によって平滑化され、ファ
ンモータ１９に印加される。すなわち、制御用ＩＣ１に
よってファンモータ１９に印加される直流電圧が制御さ
れ、それに応じてファンモータ１９の回転数が決定され
る。
【００２８】ここで、ファンモータ１９を流れる電流は
そのまま抵抗器５を流れ、これにより抵抗器５の両端間
に電位差が生じる。制御用ＩＣ１に内蔵された第１過電
流保護手段は、抵抗器５の両端間の電位差を検出するこ
とにより、電界効果トランジスタ２のスイッチング周期
の数周期分にわたる抵抗器５を流れる電流の平均値が第
１の閾値を超えたか否かを常に監視している。そして、
抵抗器５を流れる電流の平均値が第１の閾値を超えたと
きに、バイポーラトランジスタ１１をオフさせる。これ
により、電界効果トランジスタ２がオフし、出力側にパ
ルス電圧が供給されなくなるので、ファンモータ１９に
印加される電圧は急激に低下し、抵抗器５を流れる電流
も急激に小さくなる。この結果、抵抗器５を流れる電流
の平均値が第１の閾値以下になると、制御用ＩＣ１がバ
イポーラトランジスタ１１のオン／オフ制御を再開し、
通常の運転状態に復帰する。
そのまま抵抗器５を流れ、これにより抵抗器５の両端間
に電位差が生じる。制御用ＩＣ１に内蔵された第１過電
流保護手段は、抵抗器５の両端間の電位差を検出するこ
とにより、電界効果トランジスタ２のスイッチング周期
の数周期分にわたる抵抗器５を流れる電流の平均値が第
１の閾値を超えたか否かを常に監視している。そして、
抵抗器５を流れる電流の平均値が第１の閾値を超えたと
きに、バイポーラトランジスタ１１をオフさせる。これ
により、電界効果トランジスタ２がオフし、出力側にパ
ルス電圧が供給されなくなるので、ファンモータ１９に
印加される電圧は急激に低下し、抵抗器５を流れる電流
も急激に小さくなる。この結果、抵抗器５を流れる電流
の平均値が第１の閾値以下になると、制御用ＩＣ１がバ
イポーラトランジスタ１１のオン／オフ制御を再開し、
通常の運転状態に復帰する。
【００２９】また、抵抗器５を流れる電流の瞬時値が第
１の閾値よりも大きい第２の閾値を超えると、バイポー
ラトランジスタ３がオンし、これによりバイポーラトラ
ンジスタ４がオフする。したがって、バイポーラトラン
ジスタ１１の動作状態に係わらず、電界効果トランジス
タ２がオフし、出力側にパルス電圧が供給されなくなる
ので、ファンモータ１９に印加される電圧は急激に低下
し、抵抗器５を流れる電流も急激に小さくなる。この結
果、抵抗器５を流れる電流の瞬時値が第２の閾値以下に
なると、バイポーラトランジスタ３がオフし、これによ
りバイポーラトランジスタ４がオンするので、バイポー
ラトランジスタ１１のオン／オフに応じて電界効果トラ
ンジスタ２がスイッチング動作を行い、通常の運転状態
に復帰する。
１の閾値よりも大きい第２の閾値を超えると、バイポー
ラトランジスタ３がオンし、これによりバイポーラトラ
ンジスタ４がオフする。したがって、バイポーラトラン
ジスタ１１の動作状態に係わらず、電界効果トランジス
タ２がオフし、出力側にパルス電圧が供給されなくなる
ので、ファンモータ１９に印加される電圧は急激に低下
し、抵抗器５を流れる電流も急激に小さくなる。この結
果、抵抗器５を流れる電流の瞬時値が第２の閾値以下に
なると、バイポーラトランジスタ３がオフし、これによ
りバイポーラトランジスタ４がオンするので、バイポー
ラトランジスタ１１のオン／オフに応じて電界効果トラ
ンジスタ２がスイッチング動作を行い、通常の運転状態
に復帰する。
【００３０】このように、抵抗器５を流れる電流の平均
値が第１の閾値を超えたときに、第１過電流保護手段が
動作し、過電流を抑制するので、第１の閾値を超える電
流が所定時間以上回路に流れることがなく、ある程度継
続する比較的大きな電流による回路部品やファンモータ
１９の損傷を良好に防止できる。
値が第１の閾値を超えたときに、第１過電流保護手段が
動作し、過電流を抑制するので、第１の閾値を超える電
流が所定時間以上回路に流れることがなく、ある程度継
続する比較的大きな電流による回路部品やファンモータ
１９の損傷を良好に防止できる。
【００３１】しかも、抵抗器５を流れる電流の瞬時値が
第２の閾値を超えたときに、第２過電流保護手段が動作
し、過電流を抑制するので、第２の閾値を超える電流が
瞬間的にも回路に流れることがなく、回路部品やファン
モータ１９の損傷を良好に防止できる。すなわち、起動
時、瞬時停電時、電源チャタリング時などの過渡状態や
負荷短絡時においては、瞬間的に第１の閾値を大きく超
える電流が抵抗器５に流れようとする。ところが、第１
過電流保護手段は、平均電流検出方式を採用しているた
め、このような瞬間的な大電流に対して応答遅れを生じ
ることから、第２過電流保護手段を設けない場合、上記
応答遅れの時間は回路に極めて大きな電流が流れてしま
うことになり、瞬間的に回路部品やファンモータ１９が
損傷を受けてしまう可能性がある。そこで、ワンパルス
電流検出方式を採用した第２過電流保護手段を設けるこ
とにより、上記のような瞬間的な大電流を瞬時に抑制
し、回路部品やファンモータ１９の損傷を良好に防止で
きるのである。
第２の閾値を超えたときに、第２過電流保護手段が動作
し、過電流を抑制するので、第２の閾値を超える電流が
瞬間的にも回路に流れることがなく、回路部品やファン
モータ１９の損傷を良好に防止できる。すなわち、起動
時、瞬時停電時、電源チャタリング時などの過渡状態や
負荷短絡時においては、瞬間的に第１の閾値を大きく超
える電流が抵抗器５に流れようとする。ところが、第１
過電流保護手段は、平均電流検出方式を採用しているた
め、このような瞬間的な大電流に対して応答遅れを生じ
ることから、第２過電流保護手段を設けない場合、上記
応答遅れの時間は回路に極めて大きな電流が流れてしま
うことになり、瞬間的に回路部品やファンモータ１９が
損傷を受けてしまう可能性がある。そこで、ワンパルス
電流検出方式を採用した第２過電流保護手段を設けるこ
とにより、上記のような瞬間的な大電流を瞬時に抑制
し、回路部品やファンモータ１９の損傷を良好に防止で
きるのである。
【００３２】また、第２過電流保護手段は、バイポーラ
トランジスタ３，４により構成できるので、第２過電流
保護手段を設けることによるスイッチング電源装置の製
造コストの増加が殆どなく、また小型、軽量化の妨げに
なることもない。
トランジスタ３，４により構成できるので、第２過電流
保護手段を設けることによるスイッチング電源装置の製
造コストの増加が殆どなく、また小型、軽量化の妨げに
なることもない。
【００３３】なお、上記実施形態においては、抵抗器５
を流れる電流が第２の閾値を超え、バイポーラトランジ
スタ４がオフした後に、抵抗器５を流れる電流が第２の
閾値以下になれば、瞬時にバイポーラトランジスタ４が
オンするように構成したが、抵抗器、キャパシタ、ダイ
オードなどによって構成されるディレイ回路からなる遅
延手段をバイポーラトランジスタ３あるいはバイポーラ
トランジスタ４に付設し、バイポーラトランジスタ４が
オンするタイミングを遅らせるようにしてもよい。この
ようにすれば、第２過電流保護手段により電界効果トラ
ンジスタ２のスイッチング動作が停止されている保護期
間が延長されることになるので、回路の保護を一層確実
にできる。特に、遅延時間を第１過電流保護手段の応答
遅れ以上の時間にすれば、抵抗器５を流れる電流が第２
の閾値を超えた後に第１の閾値と第２の閾値との間の値
まで低下し、その状態が継続しているような場合にも、
回路の保護の万全を期すことができる。
を流れる電流が第２の閾値を超え、バイポーラトランジ
スタ４がオフした後に、抵抗器５を流れる電流が第２の
閾値以下になれば、瞬時にバイポーラトランジスタ４が
オンするように構成したが、抵抗器、キャパシタ、ダイ
オードなどによって構成されるディレイ回路からなる遅
延手段をバイポーラトランジスタ３あるいはバイポーラ
トランジスタ４に付設し、バイポーラトランジスタ４が
オンするタイミングを遅らせるようにしてもよい。この
ようにすれば、第２過電流保護手段により電界効果トラ
ンジスタ２のスイッチング動作が停止されている保護期
間が延長されることになるので、回路の保護を一層確実
にできる。特に、遅延時間を第１過電流保護手段の応答
遅れ以上の時間にすれば、抵抗器５を流れる電流が第２
の閾値を超えた後に第１の閾値と第２の閾値との間の値
まで低下し、その状態が継続しているような場合にも、
回路の保護の万全を期すことができる。
【００３４】また、抵抗器５の両端間の電位差を入力と
する演算増幅器を設け、この演算増幅器に適宜、抵抗器
などを接続してヒステリシス動作を行なわせることによ
り、抵抗器、キャパシタ、ダイオードなどによって構成
される上記のディレイ回路に代わる遅延手段を構成し、
この遅延手段の出力端にバイポーラトランジスタ４を接
続して、バイポーラトランジスタ４がオンするタイミン
グを遅らせるようにしてもよい。このようにすれば、バ
イポーラトランジスタ３を設ける必要が無くなる。
する演算増幅器を設け、この演算増幅器に適宜、抵抗器
などを接続してヒステリシス動作を行なわせることによ
り、抵抗器、キャパシタ、ダイオードなどによって構成
される上記のディレイ回路に代わる遅延手段を構成し、
この遅延手段の出力端にバイポーラトランジスタ４を接
続して、バイポーラトランジスタ４がオンするタイミン
グを遅らせるようにしてもよい。このようにすれば、バ
イポーラトランジスタ３を設ける必要が無くなる。
【００３５】また、上記実施形態においては、制御用Ｉ
Ｃ１により出力電圧を可変させるように構成したが、出
力電圧は固定であってもよい。
Ｃ１により出力電圧を可変させるように構成したが、出
力電圧は固定であってもよい。
【００３６】また、上記実施形態においては、バイポー
ラトランジスタ３，４により第２過電流保護手段を実現
したが、第２過電流保護手段の具体的な構成は任意であ
る。
ラトランジスタ３，４により第２過電流保護手段を実現
したが、第２過電流保護手段の具体的な構成は任意であ
る。
【００３７】また、上記実施形態においては、スイッチ
ング電源装置によりファンモータ１９を駆動したが、本
発明のスイッチング電源装置は、もちろんいかなる用途
にも適用可能である。
ング電源装置によりファンモータ１９を駆動したが、本
発明のスイッチング電源装置は、もちろんいかなる用途
にも適用可能である。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
平均電流検出方式により出力側の電流値を検出し、その
検出電流値が第１の閾値を超えたときにスイッチング手
段のスイッチング動作を停止させる第１過電流保護手段
と、ワンパルス電流検出方式により出力側の電流値を検
出し、その検出電流値が第１の閾値よりも大きい第２の
閾値を超えたときにスイッチング手段のスイッチング動
作を停止させる第２過電流保護手段とを備えたので、瞬
間的な過電流と平均的な過電流との双方に対して十分有
効な保護を図ることができる。
平均電流検出方式により出力側の電流値を検出し、その
検出電流値が第１の閾値を超えたときにスイッチング手
段のスイッチング動作を停止させる第１過電流保護手段
と、ワンパルス電流検出方式により出力側の電流値を検
出し、その検出電流値が第１の閾値よりも大きい第２の
閾値を超えたときにスイッチング手段のスイッチング動
作を停止させる第２過電流保護手段とを備えたので、瞬
間的な過電流と平均的な過電流との双方に対して十分有
効な保護を図ることができる。
【図１】本発明に係るスイッチング電源装置の概略構成
図である。
図である。
１ 制御用ＩＣ
２ 電界効果トランジスタ
３ バイポーラトランジスタ
４ バイポーラトランジスタ
５ 抵抗器
６ インダクタ
７ ダイオード
８ キャパシタ
９ キャパシタ
１１ バイポーラトランジスタ
１９ ファンモータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5H730 AA20 AS13 BB13 BB57 DD04
DD27 EE08 EE10 FD31 FD33
FG05 XX03 XX15 XX16 XX23
XX35 XX43
Claims (5)
- 【請求項１】 入力側の直流電圧をスイッチングして出
力側の直流電圧として供給するスイッチング手段と、 前記スイッチング手段を制御する制御手段と、 平均電流検出方式により出力側の電流値を検出し、その
検出電流値が第１の閾値を超えたときに前記スイッチン
グ手段のスイッチング動作を停止させる第１過電流保護
手段とを有するスイッチング電源装置であって、 ワンパルス電流検出方式により出力側の電流値を検出
し、その検出電流値が前記第１の閾値よりも大きい第２
の閾値を超えたときに前記スイッチング手段のスイッチ
ング動作を停止させる第２過電流保護手段を備えたこと
を特徴とする、スイッチング電源装置。 - 【請求項２】 前記第２過電流保護手段は、検出電流値
が一旦前記第２の閾値を超え、その後に前記第２の閾値
以下になったときに、前記スイッチング手段のスイッチ
ング動作の停止解除時期を遅延させる遅延手段を有す
る、請求項１に記載のスイッチング電源装置。 - 【請求項３】 前記制御手段は、前記スイッチング手段
によるスイッチング動作のデューティー比を制御するこ
とにより、出力電圧を可変させる、請求項１または２に
記載のスイッチング電源装置。 - 【請求項４】 前記制御手段は、前記スイッチング手段
の制御端に接続された出力トランジスタを有し、 前記第２過電流保護手段は、前記出力トランジスタに縦
続接続されて、検出電流値が前記第２の閾値を超えたと
きに前記出力トランジスタの動作状態に係わらず前記ス
イッチング手段によるスイッチング動作を停止させる制
御トランジスタを有する、請求項１ないし３のいずれか
に記載のスイッチング電源装置。 - 【請求項５】 前記制御手段および前記第１過電流保護
手段は、燃焼機器において燃焼用空気を供給するための
ファンを駆動するファンモータを制御する集積回路に内
蔵されている、請求項１ないし４のいずれかに記載のス
イッチング電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001223913A JP2003037972A (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | スイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001223913A JP2003037972A (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | スイッチング電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003037972A true JP2003037972A (ja) | 2003-02-07 |
Family
ID=19057165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001223913A Pending JP2003037972A (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | スイッチング電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003037972A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008206271A (ja) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | スイッチング電源制御用集積回路およびスイッチング電源装置 |
| JP2008278735A (ja) * | 2007-04-04 | 2008-11-13 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 直流電源装置 |
| JP2017093259A (ja) * | 2015-11-17 | 2017-05-25 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像形成装置 |
-
2001
- 2001-07-25 JP JP2001223913A patent/JP2003037972A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008206271A (ja) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | スイッチング電源制御用集積回路およびスイッチング電源装置 |
| JP2008278735A (ja) * | 2007-04-04 | 2008-11-13 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 直流電源装置 |
| JP2017093259A (ja) * | 2015-11-17 | 2017-05-25 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像形成装置 |
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