JP2003264978A - スイッチング電源制御回路 - Google Patents

スイッチング電源制御回路

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JP2003264978A
JP2003264978A JP2002064867A JP2002064867A JP2003264978A JP 2003264978 A JP2003264978 A JP 2003264978A JP 2002064867 A JP2002064867 A JP 2002064867A JP 2002064867 A JP2002064867 A JP 2002064867A JP 2003264978 A JP2003264978 A JP 2003264978A
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switching power
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JP2002064867A
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Seiichi Noguchi
聖一 野口
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】フォトカプラに代表される絶縁手段が2個必要
であるために部品コストが増大し、かつ小型化が困難で
あったという課題を解決する。 【解決手段】スイッチング電源の出力電圧を監視して、
この電圧が所定の値を越えるとフォトカプラに流す電流
をバイパスすることによってこのフォトカプラを動作さ
せないようにして帰還経路を遮断し、かつスイッチング
コンバータを制御するパルス変調回路の動作の異常を判
定してラッチ回路をセットし、このラッチ回路がセット
されるとスイッチングコンバータを動作させないように
した。フォトカプラなどの絶縁手段が1個になるため
に、安価でかつ小型化が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は1次側と2次側が
絶縁されたスイッチング電源に関し、特に構成が簡単で
小型化および低価格を実現することができるスイッチン
グ電源に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3に過電圧保護回路を有するスイッチ
ング電源の構成を示す。図3において、5はスイッチン
グコンバータであり、パルス変調回路63の出力信号A
によって駆動され、スイッチング手段によって入力側と
出力側を直流的に絶縁し、かつ入力電圧Viを電圧Vo
に変換して出力する。入力電圧Vi側が1次側、出力電
圧Vo側が2次側になる。
【0003】このスイッチングコンバータ5の出力電圧
Voは誤差増幅器61、フォトカプラ62およびパルス
変調回路63からなる帰還経路によって安定化される。
誤差増幅器61の反転入力端子には抵抗R3を介して出
力電圧Voが入力され、非反転入力端子には基準電圧V
refが入力されて、これらの入力の差電圧に関連する
電圧、すなわち誤差電圧Cを出力する。この誤差増幅器
61の応答特性は抵抗R3および誤差増幅器61の帰還
路に挿入されたコンデンサC2の値によって決定され
る。
【0004】この誤差電圧Cは出力電圧Voが基準電圧
Vrefよりも小さいときに大きくなり、逆の場合は小
さくなる。フォトカプラ62はこの誤差電圧Cを1次側
に誤差電圧Bとして伝達する。この伝達された誤差電圧
Bはパルス変調回路63に入力される。パルス変調回路
63はスイッチングコンバータ5を制御する制御部とし
て動作する。
【0005】スイッチングコンバータ5は内部にスイッ
チ素子を有し、このスイッチ素子をオンオフさせてパル
ス発生させて電圧を変化させる電力変換手段である。パ
ルス変調回路63は誤差電圧Bが大きくなるとスイッチ
ングコンバータ5のオン時間を長くし、小さくなると短
くするようにその出力Aを制御する。
【0006】このようにすることにより、出力電圧Vo
が基準電圧Vrefよりも小さくなると誤差電圧Cが大
きくなってスイッチングコンバータ5のオン時間が長く
なり、出力電圧Voは大きくなる。また、逆の場合は小
さくなる。このようにして、出力電圧Voは入力電圧V
iの値や負荷の大きさに関わらず一定の値に保持され
る。
【0007】このスイッチング電源には、出力電圧Vo
が何らかの原因で所定の値以上にならないように、過電
圧保護回路が装備されている。出力電圧Voが過大にな
るとスイッチングコンバータ5がストレスによって故障
することがあり、最悪の場合は発煙などの事故を招くこ
とになる。また、帰還作用の働きによって中途半端な動
作点で平衡することがあってはならない。そのため、過
電圧が発生した場合には直ちにスイッチングコンバータ
5の動作を停止しなければならない。
【0008】過電圧の検出レベルの精度をよくすると負
荷システムの設計条件が緩和されるため、過電圧の検出
は通常2次側(負荷側)で行われる。通常出力端子には
大容量のコンデンサが設置されているので、過電圧が発
生するときは有限の時間で出力電圧Voが基準電圧Vr
efを越える値に増加して行く。この過電圧保護回路は
コンパレータ71、フォトカプラ72およびラッチ回路
73で実現される。
【0009】コンパレータ71の反転入力端子には出力
電圧Voが入力され、非反転入力端子には過電圧閾値V
ovpが入力される。この過電圧閾値Vovpは前述の
基準電圧Vrefより高い値に設定される。
【0010】出力電圧Voが過電圧閾値Vovpより低
い間はコンパレータ71の出力は高レベルになり、フォ
トカプラ72内のフォトダイオードには電流が流れな
い。そのため、フォトカプラ72の1次側、すなわちラ
ッチ回路73の入力はオープンになる。その結果、ラッ
チ回路73は動作せず、その出力もオープンになる。
【0011】出力電圧Voが過電圧閾値Vovpより高
くなるとコンパレータ71の出力は低レベルになり、フ
ォトカプラ72に電流が流れてその1次側は短絡する。
そのため、ラッチ回路73の入力Gも短絡してラッチ回
路73はセットされ、これによりその出力は低レベルに
固定される。その結果、パルス変調回路63の入力はク
ランプされてスイッチングコンバータ5は動作を停止
し、出力電圧Voは低下する。
【0012】このままでは出力電圧Voが低下するとパ
ルス変調回路63が動作を再開し、再び過電圧保護回路
が動作することになる。そのため、ラッチ回路73は出
力電圧Voが低下してフォトカプラ72の1次側がオー
プンになってもセット状態を維持して、スイッチングコ
ンバータ5が動作しないようにしている。過電圧になっ
た原因を除去した後、ラッチ回路73をリセットするよ
うにする。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなスイッチング電源には、次のような課題があった。
【0014】図3からわかるように、このスイッチング
電源にはフォトカプラ62と72で示される絶縁手段が
2個必要になる。このような絶縁手段は厳しい安全規格
を満たさなければならないために高価な部品を使用する
必要があり、コストが高くなってしまうという課題があ
った。
【0015】また、厳しい安全規格を満たすために部品
間の距離を広く取らなければならず、広い実装スペース
が必要になる。そのため、小型化することが困難である
という課題もあった。
【0016】従って本発明が解決しようとする課題は、
絶縁手段が1個で実現できる構成として、安価で小型化
が可能なスイッチング電源を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本発明のうち請求項1記載の発明は、2次側
の出力電圧と所定の基準電圧とを比較し、この比較結果
を絶縁手段62を介して1次側に伝達して、この伝達さ
れた比較結果を制御部63に入力し、この制御部63に
よってスイッチングコンバータ5を制御することにより
前記出力電圧を安定化する構成のスイッチング電源にお
いて、異常を検出する異常検出手段71と、制御部63
の動作状態を判定する異常状態判定回路1と、この異常
状態判定回路1によってセットされこのセット状態を維
持するラッチ回路73とを有し、異常検出手段71が異
常を検出すると絶縁手段62を動作させないようにし、
ラッチ回路73がセットされるとスイッチングコンバー
タ5の動作を停止させるようにしたものである。絶縁手
段を1個にすることができる。
【0018】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、ソフトスタート回路2を具備し、このソフ
トスタート回路2は電源が投入されてから所定の期間、
異常状態判定回路1を動作させないようにしたものであ
る。電源投入時の誤動作を防止できる。
【0019】請求項3記載の発明は、請求項1または請
求項2記載の発明において、異常状態判定回路1は、ス
イッチングコンバータ5の入力電圧とこのスイッチング
コンバータ5がオンしている時間との積に関連する信号
により制御部63の動作状態を判定するようにしたもの
である。正確に異常を判定できる。
【0020】請求項4記載の発明は、請求項3記載の発
明において、異常状態判定回路1はスイッチングコンバ
ータ5がオンしている時間の間前記入力電圧に関連する
電圧を積分することによってランプ信号を発生させ、こ
のランプ信号のピーク電圧と所定の電圧とを比較するこ
とによって前記制御部63の動作状態を判定するように
したものである。電圧を比較するだけで判定できる。
【0021】請求項5記載の発明は、請求項1または請
求項2記載の発明において、異常状態判定回路1は、ス
イッチングコンバータ5がオンしている時間を所定の時
間と比較することにより、制御部63の動作状態を判定
するようにしたものである。簡単に判定できる。
【0022】請求項6記載の発明は、請求項5記載の発
明において、異常状態判定回路1は、スイッチングコン
バータ5がオンしている時間の間一定電圧を積分するこ
とによりランプ信号を発生させ、このランプ信号のピー
ク電圧と所定の電圧とを比較することによって制御部6
3の動作状態を判定するようにしたものである。簡単に
判定できる。
【0023】請求項7記載の発明は、請求項1または請
求項2記載の発明において、異常状態判定回路1は、ス
イッチングコンバータ5内部の信号を整流した信号のレ
ベルに基づいて制御部63の動作状態を判定するように
したものである。構成が簡単になる。
【0024】請求項8記載の発明は、請求項1ないし請
求項7記載の発明において、異常検出手段71は、前記
出力電圧と所定の電圧とを比較することにより異常を検
出するようにしたものである。過電圧による事故を防ぐ
ことができる。
【0025】請求項9記載の発明は、請求項1ないし請
求項8記載の発明において、異常検出手段3は、外部か
ら入力されるシャットダウン信号により異常を検出する
ようにしたものである。種々の異常に対応することがで
きる。
【0026】請求項10記載の発明は、請求項1ないし
請求項9記載の発明において、異常検出手段4は、スイ
ッチングコンバータ5内部の熱素子の温度を測定するこ
とにより異常を検出するようにしたものである。スイッ
チングコンバータ5自体の異常による事故を防ぐことが
できる。
【0027】請求項11記載の発明は、請求項10記載
の発明において、前記素子は、整流素子またはトランス
であることを特徴としたものである。
【0028】請求項12記載の発明は、請求項1ないし
請求項11記載の発明において、異常検出手段は、2次
側に流れる電流を検出することにより異常を検出するよ
うにしたものである。過電流による事故を防ぐことがで
きる。
【0029】請求項13記載の発明は、請求項1ないし
請求項12記載の発明において、絶縁手段62は、フォ
トカプラであることを特徴としたものである。
【0030】請求項14記載の発明は、請求項1ないし
請求項12記載の発明において、絶縁手段はパルストラ
ンスであることを特徴としたものである。
【0031】
【発明の実施の形態】以下に、図に基づいて本発明を詳
細に説明する。図1は本発明に係るスイッチング電源の
一実施例を示す構成図である。なお、図3と同じ要素に
は同一符号を付し、説明を省略する。図1において、D
2はダイオードであり、そのアノードはフォトカプラ6
2内のフォトダイオードのアノードDに、カソードはコ
ンパレータ71の出力に接続されている。
【0032】1は異常状態判定回路であり、コンパレー
タ11、ダイオードD1,D3、抵抗R1およびコンデ
ンサC1で構成されている。抵抗R1とコンデンサC1
は直列接続され、その抵抗R1側の端は入力電圧Vi
に、コンデンサC1側の端は共通電位点に接続されてい
る。抵抗R1とコンデンサC1の接続点はコンパレータ
11の反転入力端子とダイオードD1のアノードに接続
されている。
【0033】ダイオードD1のカソードはパルス変調回
路63の出力Aに接続されている。コンパレータ11の
非反転入力端子には判定閾値Vtが入力され、その出力
はダイオードD3のカソードに接続されている。このダ
イオードD3のアノードはラッチ回路73の入力Gに接
続されている。
【0034】2はソフトスタート回路であり、トランジ
スタQ1,Q2,抵抗R5〜R7,コンデンサC3で構
成されている。抵抗R5とR7は直列接続され、その両
端は入力電圧Viと共通電位点に接続されている。ま
た、抵抗R5とR7の接続点はトランジスタQ1のベー
スに接続されている。
【0035】コンデンサC3の両端はそれぞれトランジ
スタQ1のベースと共通電位点に接続されている。この
トランジスタQ1のコレクタはトランジスタQ2のベー
スに、トランジスタQ2のコレクタは抵抗R1とコンデ
ンサC1の接続点に接続されている。抵抗R6は入力電
圧ViとトランジスタQ2のベースに接続されている。
また、トランジスタQ1,Q2のエミッタはいずれも共
通電位点に接続されている。
【0036】入力電圧Viが印可された瞬間ではコンデ
ンサC3は充電されていないのでトランジスタQ1はオ
フ、トランジスタQ2はオンになり、コンデンサC1の
両端は短絡される。その後コンデンサC3は充電される
のでトランジスタQ1がオンになり、トランジスタQ2
はオフになる。そのため、コンデンサC1の短絡は解除
される。
【0037】すなわち、ソフトスタート回路2は入力電
圧Viが印可されてから短時間コンデンサC1を短絡す
るので、この期間中は異常状態判定回路1の動作は抑制
される。このソフトスタート回路2は、電圧投入時にス
イッチングコンバータ5が変動して異常状態判定回路1
が誤動作しないように設けられている。
【0038】次に、この実施例の動作を説明する。な
お、ソフトスタート回路2によるコンデンサC1の短絡
が解除された後の動作について説明する。最初に出力電
圧Voが過大でない定常時の動作を説明する。このとき
はコンパレータ71の出力は高レベルになるので、ダイ
オードD2によってコンパレータ71の出力はフォトカ
プラ62から切り離される。
【0039】パルス変調回路63の出力Aが低レベルの
時はダイオードD1が導通し、コンパレータ11の反転
入力端子側の電位Hは低レベルになる。出力Aが高レベ
ルになるとダイオードD1がオフになり、電位Hは抵抗
R1とコンデンサC1から決まる時定数によって徐々に
上昇する。すなわち、電位Hは12に示すように鋸歯状
波状に変化する。
【0040】この鋸歯状波のピーク値はパルス変調回路
63の出力Aが高レベルの期間、すなわちスイッチング
コンバータ5のオン時間と入力電圧Viの大きさとの積
に比例する。また、スイッチングコンバータ5内の磁束
素子の磁束振幅によっても変化する。
【0041】判定閾値Vtは出力電圧Voが過大でない
ときはこのピーク値よりも大きくなるように設定される
ので、コンパレータ11の出力は高レベルになる。ダイ
オードD3がオフになるため、ラッチ回路73の入力G
はオープンになり、ラッチ回路73は動作しない。
【0042】次に、出力電圧Voが過大になったときの
動作を説明する。このときはコンパレータ71の出力は
低レベルになるので、ダイオードD2が導通してフォト
カプラ62内のフォトダイオードに電流が流れなくな
り、帰還経路は遮断される。
【0043】フォトカプラ62による帰還経路が遮断さ
れた直後は、パルス変調回路63はスイッチングコンバ
ータ5のオン時間が長くなる方向、すなわち出力Aの高
レベルの期間が長くなるように制御する。そのため、1
2で示した鋸歯状波のピーク値が大きくなり、判定閾値
Vtより大きくなる。その結果、コンパレータ11の出
力が低レベルになり、ダイオードD3が導通してラッチ
回路73はセットされる。
【0044】図3で説明したように、ラッチ回路73は
一度セットされるとセット状態を維持するので、電位H
が低下してもラッチ状態は継続し、スイッチングコンバ
ータ5は不動作になる。このようにして、フォトカプラ
1個のみで過電圧保護が実現できる。
【0045】上記の例では、ダイオードD2のアノード
はフォトカプラ62内のフォトダイオードのアノードD
に接続していたが、これとは別に、ダイオードD2のア
ノードを誤差増幅器61の反転入力端子に接続してもよ
い。
【0046】この場合の動作を説明する。出力電圧Vo
が過大でない場合は、図1の実施例と同様であるので説
明を省略する。
【0047】次に、出力電圧Voが過大になったときの
動作を説明する。このときはコンパレータ71の出力は
低レベルになるので、ダイオードD2が導通し、誤差増
幅器61の反転入力端子は低レベルとなり、誤差増幅器
61の出力Cは高レベルとなり、フォトカプラ62内の
フォトダイオードに電流が流れなくなり、帰還経路は遮
断される。
【0048】図1の実施例と同様の動作となり、同様の
効果を得ることができる。
【0049】図2に本発明の他の実施例を示す。この実
施例は加熱保護と外部からシャットダウンができるよう
にしたものである。なお、図1と同じ要素には同一符号
を付し、説明を省略する。また、この実施例ではソフト
スタート回路2を省略しているが、追加することも可能
である。
【0050】なお、抵抗R1のコンデンサC1側でない
方は、入力電圧Viではなく、一定電圧Vrに接続され
ている。そのため、鋸歯状波12のピーク値はスイッチ
ングコンバータ5のオン時間に比例する。
【0051】図2において、3はコンパレータであり、
その反転入力端子にはシャットダウン信号S/Dが、非
反転入力端子には定電圧Vtrが印可される。D4はダ
イオードであり、そのカソードはコンパレータ3の出力
Mに、アノードはフォトカプラ62内のフォトダイオー
ドのアノードDに接続されている。
【0052】R8はサーミスタ、R9,R10は抵抗で
あり、R8〜R10の順に直列接続されている。この直
列接続のサーミスタR8側は定電圧Vtrに接続され、
R10側は共通電位点に接続されている。8は整流素子
あるいはトランスなどの素子であり、サーミスタR8と
熱的に結合されている。
【0053】4はコンパレータであり、その反転入力端
子は抵抗R9とR10の接続点Pに、非反転入力端子は
加熱保護閾値Votpに接続されている。D5はダイオ
ードであり、そのカソードはコンパレータ4の出力N
に、アノードはフォトカプラ62内のフォトダイオード
のアノードDに接続されている。
【0054】次に、この実施例の動作を説明する。シャ
ットダウン信号S/Dが低レベルのときはコンパレータ
3の出力Mは高レベルになる。そのため、ダイオードD
4によってコンパレータ3の出力Mはフォトカプラ62
から切り離される。
【0055】シャットダウン信号S/Dが高レベルにな
るとコンパレータ3の出力Mは低レベルになるためにダ
イオードD4が導通し、フォトカプラ62内のフォトダ
イオードに電流が流れなくなり帰還経路は遮断される。
すなわち、シャットダウン信号S/Dを高レベルにする
ことにより、スイッチングコンバータ5を不動作にする
ことができる。
【0056】また、素子8が発熱していないときはサー
ミスタR8の抵抗値は高くなるので接続点Pの電位は低
くなり、コンパレータ4の出力Nは高レベルになる。そ
のため、ダイオードD5によってコンパレータ4の出力
Nはフォトカプラ62から切り離される。
【0057】素子8が発熱してサーミスタR8が加熱さ
れるとその抵抗値は対数的に低くなり、接続点Pの電位
は高くなる。そのため、コンパレータ4の出力Nは低レ
ベルになり、ダイオードD5が導通してフォトカプラ6
2に電流が流れなくなり、帰還経路は遮断される。すな
わち、過電流が流れて整流素子やトランスが発熱する
と、スイッチングコンバータ5を不動作にすることがで
きる。
【0058】なお、図1実施例で説明したように、この
実施例でもコンパレータ3,4の出力が低レベルになっ
て帰還経路が遮断されると、ラッチ回路73がラッチさ
れる。そのため、発熱がなくなるなどしてコンパレータ
3,4の出力が高レベルに変化しても、スイッチングコ
ンバータ5は不動作状態を継続する。
【0059】なお、これらの実施例では過電圧、シャッ
トダウン信号、発熱によってスイッチングコンバータ5
を不動作にするようにしたが、スイッチングコンバータ
5の出力電流値を検出して、その値が所定の値を越える
とスイッチングコンバータ5を不動作にする過電流保護
回路を設けてもよい。この場合も図1,図2と同様の回
路構成で実現することができる。
【0060】更になお、スイッチングコンバータ5の出
力電流値を検出し、その値が所定の値を越え、かつ、そ
の期間が所定の時間以上継続される時に、スイッチング
コンバータ5を不動作にする過電流タイマー保護回路を
設けてもよい。この場合も図1,図2と同様の回路構成
で実現することができる。
【0061】また、これらの実施例では入力電圧Viま
たは所定の電圧VrでコンデンサC1を充放電していた
が、スイッチングコンバータ5内部で発生する電圧波形
を半波整流した波形を用いてもよい。例えばスイッチン
グコンバータ5内のトランスに補助巻き線を設け、この
補助巻き線に発生する電圧を半波整流した電圧でコンデ
ンサC1を充放電するようにしてもよい。この電圧は入
力電圧Vi、出力電圧Voおよび入力電力と相関がある
ためである。
【0062】さらに、これらの実施例では絶縁手段とし
てフォトカプラを用いたが、パルストランスを用いても
同様の効果を得ることができる。
【0063】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば、次の効果が期待できる。請求項1記載
の発明によれば、2次側の出力電圧と所定の基準電圧と
を比較し、この比較結果を絶縁手段62を介して1次側
に伝達して、この伝達された比較結果を制御部63に入
力し、この制御部63によってスイッチングコンバータ
5を制御することにより前記出力電圧を安定化する構成
のスイッチング電源において、異常を検出する異常検出
手段71と、制御部63の動作状態を判定する異常状態
判定回路1と、この異常状態判定回路1によってセット
されこのセット状態を維持するラッチ回路73とを有
し、異常検出手段71が異常を検出すると絶縁手段62
を動作させないようにし、ラッチ回路73がセットされ
るとスイッチングコンバータ5の動作を停止させるよう
にした。
【0064】絶縁手段を1個にすることができるので、
コストが高い部品の使用個数を減らすことができ、製品
コストを低減することができるという効果がある。ま
た、部品点数が少なくなり、かつ部品間の距離を広く取
らなければならない部品を減らすことができるので、小
型化が可能になるという効果もある。
【0065】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の発明において、ソフトスタート回路2を具備し、こ
のソフトスタート回路2は電源が投入されてから所定の
期間、異常状態判定回路1を動作させないようにした。
電源投入時はスイッチングコンバータ5の動作が変動し
て異常状態判定回路が誤動作することがあるが、この誤
動作を防止することができるという効果がある。
【0066】請求項3記載の発明は、請求項1または請
求項2記載の発明において、異常状態判定回路1は、ス
イッチングコンバータ5の入力電圧とこのスイッチング
コンバータ5がオンしている時間との積に関連する信号
により制御部63の動作状態を判定するようにした。入
力電圧とオン時間の双方を勘案して判定するので、正確
に動作状態の異常を判定できるという効果がある。
【0067】請求項4記載の発明は、請求項3記載の発
明において、異常状態判定回路1はスイッチングコンバ
ータ5がオンしている時間の間前記入力電圧に関連する
電圧を積分することによってランプ信号を発生させ、こ
のランプ信号のピーク電圧と所定の電圧とを比較するこ
とによって前記制御部63の動作状態を判定するように
した。簡単な構成で、かつ電圧を比較するだけで判定で
きるという効果がある。
【0068】請求項5記載の発明は、請求項1または請
求項2記載の発明において、異常状態判定回路1は、ス
イッチングコンバータ5オンしている時間を所定の時間
と比較することにより、制御部63の動作状態を判定す
るようにした。オン時間のみを考慮するので、構成が簡
単になるという効果がある。
【0069】請求項6記載の発明は、請求項5記載の発
明において、異常状態判定回路1は、スイッチングコン
バータ5がオンしている時間の間一定電圧を積分するこ
とによりランプ信号を発生させ、このランプ信号のピー
ク電圧と所定の電圧とを比較することによって制御部6
3の動作状態を判定するようにした。構成が簡単にな
り、かつ電圧の比較だけで判定することができるという
効果がある。
【0070】請求項7記載の発明は、請求項1または請
求項2記載の発明において、異常状態判定回路1は、ス
イッチングコンバータ5内部の信号を整流した信号のレ
ベルに基づいて制御部63の動作状態を判定するように
した。スイッチングコンバータ5内の信号を利用するの
で、構成が簡単になるという効果がある。
【0071】請求項8記載の発明は、請求項1ないし請
求項7記載の発明において、異常検出手段71は、前記
出力電圧と所定の電圧とを比較することにより異常を検
出するようにした。出力電圧が過電圧になることによる
事故を未然に防ぐことができ、部品の故障や発煙を防止
できるという効果がある。また、出力電圧と所定の電圧
を直接比較するので、正確に過電圧を検出できるという
効果もある。
【0072】請求項9記載の発明は、請求項1ないし請
求項8記載の発明において、異常検出手段3は、外部か
ら入力されるシャットダウン信号により異常を検出する
ようにした。負荷自体の故障など、種々の異常によるト
ラブルを未然に防止することができるという効果があ
る。
【0073】請求項10記載の発明は、請求項1ないし
請求項9記載の発明において、異常検出手段4は、スイ
ッチングコンバータ5内部の素子の温度を測定すること
により異常を検出するようにした。スイッチングコンバ
ータ5自体に過大電流が流れることによるトラブルを未
然防ぐことができるという効果がある。また、発煙など
重大な事故を防止できるという効果もある。
【0074】請求項11記載の発明は、請求項10記載
の発明において、前記素子は、整流素子またはトランス
であることを特徴とした。発熱しやすい部品の発熱を監
視できるので効果が大きい。
【0075】請求項12記載の発明は、請求項1ないし
請求項11記載の発明において、異常検出手段は、2次
側に流れる電流を検出することにより異常を検出するよ
うにした。過電流に起因する事故を未然に防止すること
ができるという効果がある。また、2次側に流れる電流
を直接検出するので、正確に過電流を検出できるという
効果もある。
【0076】請求項13記載の発明は、請求項1ないし
請求項12記載の発明において、絶縁手段62は、フォ
トカプラであることを特徴とした。主要な絶縁手段を用
いることができるので効果が大きい。
【0077】請求項14記載の発明は、請求項1ないし
請求項12記載の発明において、絶縁手段はパルストラ
ンスであることを特徴とした。主要な絶縁手段を用いる
ことができるので効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図2】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図3】従来のスイッチング電源の構成図である。
【符号の説明】
1 異常状態判定回路 2 ソフトスタート回路 11,3、4、71 コンパレータ 5 スイッチングコンバータ 61 誤差増幅器 62 フォトカプラ 63 パルス変調回路 73 ラッチ回路

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2次側の出力電圧と所定の基準電圧とを比
    較し、この比較結果を絶縁手段を介して1次側に伝達し
    て、この伝達された比較結果を制御部に入力し、この制
    御部によってスイッチングコンバータを制御することに
    より前記出力電圧を安定化する構成のスイッチング電源
    の制御回路において、 異常を検出する異常検出手段と、前記制御部の動作状態
    を判定する異常状態判定回路と、この異常状態判定回路
    によってセットされこのセット状態を維持するラッチ回
    路とを有し、前記異常検出手段が異常を検出すると前記
    絶縁手段を動作させないようにし、前記ラッチ回路がセ
    ットされると前記スイッチングコンバータの動作を停止
    させるようにしたことを特徴とするスイッチング電源制
    御回路。
  2. 【請求項2】ソフトスタート回路を有し、このソフトス
    タート回路は電源が投入されてから所定の期間、前記異
    常状態判定回路を動作させないようにしたことを特徴と
    する請求項1記載のスイッチング電源制御回路。
  3. 【請求項3】前記異常状態判定回路は、前記スイッチン
    グコンバータの入力電圧とこのスイッチングコンバータ
    がオンしている時間との積に関連する信号により前記制
    御部の動作状態を判定するようにしたことを特徴とする
    請求項1または請求項2記載のスイッチング電源制御回
    路。
  4. 【請求項4】前記異常状態判定回路は前記スイッチング
    コンバータがオンしている時間の間前記入力電圧に関連
    する電圧を積分することによってランプ信号を発生さ
    せ、このランプ信号のピーク電圧と所定の電圧とを比較
    することによって前記制御部の動作状態を判定するよう
    にしたことを特徴とする請求項3記載のスイッチング電
    源制御回路。
  5. 【請求項5】前記異常状態判定回路は、前記スイッチン
    グコンバータがオンしている時間を所定の時間と比較す
    ることにより、前記制御部の動作状態を判定するように
    したことを特徴とする請求項1または請求項2記載のス
    イッチング電源制御回路。
  6. 【請求項6】前記異常状態判定回路は、前記スイッチン
    グコンバータがオンしている時間の間一定電圧を積分す
    ることによりランプ信号を発生させ、このランプ信号の
    ピーク電圧と所定の電圧とを比較することによって前記
    制御部の動作状態を判定するようにしたことを特徴とす
    る請求項5記載のスイッチング電源制御回路。
  7. 【請求項7】前記異常状態判定回路は、前記スイッチン
    グコンバータ内部の信号を整流した信号のレベルに基づ
    いて前記制御部の動作状態を判定するようにしたことを
    特徴とする請求項1または請求項2記載のスイッチング
    電源制御回路。
  8. 【請求項8】前記異常検出手段は、前記出力電圧と所定
    の電圧とを比較することにより異常を検出するようにし
    たことを特徴とする請求項1ないし請求項7記載のスイ
    ッチング電源制御回路。
  9. 【請求項9】前記異常検出手段は、外部から入力される
    シャットダウン信号により異常を検出するようにしたこ
    とを特徴とする請求項1ないし請求項8記載のスイッチ
    ング電源制御回路。
  10. 【請求項10】前記異常検出手段は、前記スイッチング
    コンバータ内部の素子の温度を測定することにより異常
    を検出するようにしたことを特徴とする請求項1ないし
    請求項9記載のスイッチング電源制御回路。
  11. 【請求項11】前記素子は、整流素子またはトランスで
    あることを特徴とする請求項10記載のスイッチング電
    源制御回路。
  12. 【請求項12】前記異常検出手段は、前記2次側に流れ
    る電流を検出することにより異常を検出するようにした
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項11記載のスイ
    ッチング電源制御回路。
  13. 【請求項13】前記絶縁手段は、フォトカプラであるこ
    とを特徴とする請求項1ないし請求項12記載のスイッ
    チング電源制御回路。
  14. 【請求項14】前記絶縁手段は、パルストランスである
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項12記載のスイ
    ッチング電源制御回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011205844A (ja) * 2010-03-26 2011-10-13 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 過電流保護回路、スイッチングレギュレータ、スイッチングアンプ
JP2016067118A (ja) * 2014-09-24 2016-04-28 東芝ライテック株式会社 電源回路及び照明装置
JP2018057240A (ja) * 2016-09-30 2018-04-05 ブラザー工業株式会社 電源システムおよび画像形成装置

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