JP2003324949A - 過電圧保護回路及びスイッチング電源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 負荷となる装置等をより安全に保護しなが
ら、過電圧発生時におけるスイッチング動作の停止を行
う。 【解決手段】 過電圧の発生にもとづいて、フォトサイ
リスタ（発光側）５３−１が光（検出信号）を発光し、
フォトサイリスタ（受光側）６１が受光する。この受光
により、メイントランジスタ８２がＯＦＦとなって、電
源がラッチ停止する。過電圧が発生してから電源がラッ
チ停止するまでの間、フォトカプラ（発光側）５３−２
の発光開始，フォトカプラ（受光側、スイッチング制御
部）９１の受光，メイントランジスタ８２のＯＦＦ動
作，出力電圧の低下，フォトカプラ（発光側）５３−２
の発光停止，フォトカプラ（受光側）９１の受光停止，
メイントランジスタ８２のＯＮ動作，出力電圧の上昇
（過電圧），フォトカプラ（発光側）５３−２の発光開
始が繰り返し行われ、出力過電圧がクランプされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、過電圧保護回路及
びスイッチング電源に関し、特に、過電圧発生時にスイ
ッチング動作をラッチ停止する機能を有した過電圧保護
回路及びスイッチング電源に関する。

【０００２】

【従来の技術】スイッチング電源とは、スイッチング型
電圧安定化回路を組み込んだ安定化電源という。つま
り、スイッチング電源は、入力電圧が変動しても、機器
（負荷）に対しては、安定的な直流電圧を供給する機能
を有する。このスイッチング電源において、何らかの異
常が発生した場合は、機器（負荷）の安全を確保するた
めに、過電圧保護回路を動作させてスイッチング動作を
停止するのが一般的である。

【０００３】こうした従来の一般的なスイッチング電源
の回路構成を図５に示す。同図に示すように、スイッチ
ング電源１は、出力側の電圧値を検出する出力定電圧制
御手段１０と、この出力定電圧制御手段１０からの信号
にもとづいて、メイントランジスタ４３をＯＮ／ＯＦＦ
動作させて出力電圧を調整するスイッチング制御手段２
０とを有している。

【０００４】さらに、スイッチング電源１は、保護回路
３０として、出力過電圧を検出する過電圧検出手段３１
と、過電流を検出する過電流検出手段３２と、これら過
電圧検出手段３１又は過電流検出手段３２からの信号に
もとづいてスイッチング動作を停止するラッチ停止手段
３３とを有している。

【０００５】また、従来のスイッチング電源のより具体
的な回路構成を図６に示す。同図に示すスイッチング電
源１は、過電圧検出手段５０が、出力過電圧を検出して
電流を出力するツェナーダイオード５１と、出力過電圧
を分圧してツェナーダイオード５１等を保護する抵抗５
２と、出力過電圧を受けて発光するフォトサイリスタ
（発光側）５３とを有している。

【０００６】さらに、同図に示すラッチ停止手段６０
が、フォトサイリスタ（発光側）５３からの光（検出信
号）を受光して電流を出力するフォトサイリスタ（受光
側）６１と、メイントランジスタ８２のゲートとソース
とを短絡して、このメイントランジスタ８３をＯＦＦに
するトランジスタ６２と、フォトサイリスタ（受光側）
６１からの電流にもとづいてトランジスタ６２のゲート
に電圧を加える抵抗６３及びコンデンサ６４とを有して
いる。そして、これら過電圧検出手段５０及びラッチ停
止手段６０は、図５の保護回路３０に対応する。

【０００７】このような構成を有するスイッチング電源
１においては、出力過電圧が発生すると、この発生した
過電圧にもとづいて、ツェナーダイオード５１が電流を
出力し、さらに、フォトサイリスタ（発光側）５３が検
出信号を発光し、この検出信号を受けたフォトサイリス
タ（受光側）６１が制御電流を出力し、この制御電流に
もとづいて、トランジスタ６２がメイントランジスタ８
２をＯＦＦにして、スイッチング動作を停止させる。こ
のような動作により、スイッチング電源１は、発生した
出力過電圧が負荷２００にかかることを防止して、この
負荷２００を安全に保護している。

【０００８】なお、図５に示すスイッチング電源１が、
一般的な保護機能をブロック化して図示したものである
のに対し、図６に示すスイッチング電源１は、具体的な
電子素子を用いた保護回路を含むスイッチング電源１の
構成を図示したものである。そして、電子素子及びその
構成によっては、一つの電子素子（あるいは一つの電子
回路）が、二以上の機能を有する場合もある。これらの
ことから、図５に示すスイッチング電源と図６に示すス
イッチング電源とは、各回路構成が、必ずしも整合する
ものではない。

【０００９】また、たとえば、図５に示す過電流検出手
段１２は、図６では示していないが、過電流検出手段を
同図のスイッチング電源に設けて過電流を検出させるこ
とは、勿論可能である。この場合、ラッチ停止手段６０
は、過電流検出手段からの検出信号にもとづいてスイッ
チング動作を停止する。

【００１０】ところで、スイッチング電源のラッチ停止
手段は、一般に、過電圧保護回路だけでなく他の保護回
路においても共通して使用されている。このため、図７
に示すように、出力過電圧の発生（同図）からスイッ
チング動作のラッチ停止（同図）までの間には、ディ
レー時間Ａが設けられている。また、過敏反応により、
頻繁に電源が停止するといった不具合を防止するため
に、ラッチ停止手段のマスク時間Ａが確保されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
過電圧保護回路においては、図７に示すように、その確
保されたディレー時間（あるいはマスク時間）という短
時間のうちに、急激に、出力電圧が上昇していた。この
現象は、スイッチング電源において何らかの異常が発生
したために生じた過電圧によるものであった。そして、
このディレー時間等における上昇電圧が、機器（負荷）
を破損させる原因の一つとなっていた。

【００１２】本来、過電圧保護回路がスイッチング電源
に設けられるのは、出力過電圧から機器（負荷）を保護
するためである。にもかかわらず、過敏反応等の防止に
必要なディレー時間やマスク時間を確保したことで、却
って、出力過電圧による機器（負荷）の破損の可能性を
高める結果となっていた。かといって、マスク時間は、
適度な長さを確保した方が、誤動作が少なくなり、スイ
ッチング電源の信頼性を高めることができた。

【００１３】本発明は、上記の事情にかんがみなされた
ものであり、ディレー時間等における過電圧を抑制し
て、機器（負荷）を安全に保護しながら、スイッチング
動作のラッチ停止を行えるとともに、スイッチング電源
の信頼性の維持・向上を可能とする過電圧保護回路及び
スイッチング電源の提供を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の請求項１記載の過電圧保護回路は、過電圧
の発生を検出する過電圧検出手段と、この過電圧検出手
段からの検出信号にもとづいて、スイッチング動作を停
止させるラッチ停止手段とを有した過電圧保護回路であ
って、過電圧が発生してからスイッチング動作が停止す
るまでの間、過電圧検出手段からの検出信号にもとづい
て、スイッチング動作を制御するディレー時電圧制御手
段を有した構成としてある。

【００１５】過電圧保護回路をこのような構成とする
と、過電圧保護回路に出力電圧クランプ機能（過電圧が
発生してからスイッチング動作が停止するまでの間、過
電圧検出手段からの検出信号にもとづいて、スイッチン
グ動作を制御する機能）が付加されるため、より安全に
負荷となる装置を保護し、電源回路の動作を停止させる
ことができる。

【００１６】つまり、出力過電圧の発生からラッチ停止
までの間（ディレー時間あるいはマスク時間）における
過電圧を、ディレー時電圧制御手段におけるスイッチン
グ素子の動作制御によってクランプできるため、その過
電圧が負荷に加わることがなくなる。したがって、負荷
を安全に保護しつつ、電源回路のスイッチング動作を停
止させることができる。

【００１７】さらに、マスク時間における出力電圧が過
電圧でなくなるため、そのマスク時間を安全に長くする
ことができる。したがって、一過性の誤動作を防止する
ことができ、ひいては電源システムの信頼性の維持・向
上を図ることができる。

【００１８】また、請求項２記載の過電圧保護回路は、
過電圧検出手段が、検出信号を出力する信号送出部を有
し、ディレー時電圧制御手段が、信号送出部からの検出
信号にもとづいて、スイッチング素子の接続動作と切断
動作とを繰り返して実行させるスイッチング制御部を有
した構成としてある。

【００１９】過電圧保護回路をこのような構成とすれ
ば、何らかの原因で電源の出力電圧が異常に上昇する
と、過電圧検出手段から検出信号が出力され、この検出
手段にもとづいて、信号送出部からスイッチング制御部
へ制御信号が送られて、このスイッチング制御部がスイ
ッチング素子の動作を制御するため、ディレー時間にお
ける過電圧をクランプして、負荷の破損を防止できる。
したがって、このような出力電圧クランプ機能により、
負荷が安全に保護されつつ、電源回路の動作を停止させ
ることができる。

【００２０】また、請求項３記載の過電圧保護回路は、
信号送出部が、フォトカプラの発光側からなり、スイッ
チング制御部が、フォトカプラの受光側からなる構成と
してある。過電圧保護回路をこのような構成とすると、
フォトカプラの発行側及び受光側が、スイッチング素子
の動作に即座に対応して、制御信号（送受信光）を発光
・受光するため、ラッチ停止時のディレー時間内におけ
る出力過電圧をクランプ制御することができる。

【００２１】また、請求項４記載の過電圧保護回路は、
スイッチング素子が、電界効果トランジスタからなり、
フォトカプラの受光側の有する一方の端子が、電界効果
トランジスタのベースと接続され、他方の端子が、電界
効果トランジスタのソースと接続された構成としてあ
る。

【００２２】過電圧保護回路をこのような構成とすれ
ば、フォトカプラの受光素子が制御信号を受けていると
きは、スイッチング素子のベースとソースとが短絡する
ため、このスイッチング素子をＯＦＦにすることができ
る。また、フォトカプラの受光素子が制御信号を受けて
いないときは、スイッチング素子のベースとソースとが
短絡しないため、このスイッチング素子をＯＮにするこ
とができる。このように、クランプ制御部を構成するフ
ォトカプラの動作により、スイッチング素子の動作を制
御できるため、ディレー時間等における過電圧を抑制し
て、機器（負荷）を安全に保護しながら、スイッチング
動作をラッチ停止させることができる。

【００２３】また、請求項５記載の過電圧保護回路は、
ディレー時電圧制御手段に代えて、過電圧が発生してか
らスイッチング動作が停止するまでの間、過電圧検出手
段からの検出信号にもとづいて、スイッチング素子にお
けるオンオフパルスのデューティを制御するＰＷＭ制御
手段を有した構成としてある。過電圧保護回路をこのよ
うな構成とすると、ＰＷＭ制御部が、過電圧検出部から
の検出信号にもとづいて、スイッチング素子におけるオ
ンオフパルスのデューティを制御して、過電圧発生時の
出力電力を抑制することができる。このため、負荷（機
器）を安全に保護しつつ、電源を停止させることができ
る。

【００２４】また、請求項６記載のスイッチング電源
は、請求項１〜５における過電圧保護回路を有した構成
としてある。スイッチング電源をこのような構成とすれ
ば、何らかの異常が発生して出力過電圧が生じた場合で
あっても、スイッチング電源は、自ら有する過電圧保護
回路を用いて、ディレー時間等における過電圧を抑制
し、機器（負荷）を安全に保護しながら、スイッチング
動作をラッチ停止させることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。 ［第一実施形態］まず、本発明の過電圧保護回路及びス
イッチング電源の第一の実施形態について、図１を参照
して説明する。同図は、本実施形態のスイッチング電源
の構成を示す電気回路図である。

【００２６】同図に示すように、スイッチング電源１
は、出力定電圧制御手段１０と、スイッチング制御手段
２０と、保護回路３０と、整流用ブリッジダイオード４
１と、平滑用コンデンサ４２と、メイントランジスタ４
３と、トランス４４と、ダイオード４５及び４６と、チ
ョークコイル４７と、平滑用コンデンサ４８とを有して
おり、入力源１００からの交流電圧を整流し、直流定電
圧を負荷２００へ供給している。

【００２７】ここで、出力定電圧制御手段１０は、出力
側の電圧値を検出する。スイッチング制御手段２０は、
出力定電圧制御手段１０からの信号にもとづいて、メイ
ントランジスタ４３をＯＮ／ＯＦＦ動作させて出力電圧
を調整する。保護回路３０は、過電圧又は過電流を検出
してスイッチング動作を停止させる機能を有する回路で
あって、過電圧検出手段３１と、過電流検出手段３２
と、ラッチ停止手段３３と、ディレー時電圧制御手段３
４とを有している。

【００２８】過電圧検出手段３１は、出力過電圧を検出
すると、ラッチ停止手段３３へ検出信号を送る。過電流
検出手段３２は、過電流を検出すると、ラッチ停止手段
３３へ検出信号を送る。ラッチ停止手段３３は、過電圧
検出手段３１又は過電流検出手段３２からの検出信号に
もとづいて、スイッチング動作をラッチ停止する。

【００２９】ディレー時電圧制御手段３４は、過電圧検
出手段３１からの検出信号にもとづき、この検出信号の
発生（出力過電圧の発生）からスイッチング動作のラッ
チ停止までの間（ディレー時間あるいはマスク時間）に
おいて、スイッチング制御手段２０を制御して出力過電
圧を抑制する。なお、保護回路３０は、過電圧又は過電
流を検出してスイッチング動作を停止させる機能を有す
る回路であるため、過電圧保護回路としての機能をも包
有する。つまり、本実施形態の過電圧保護回路は、過電
圧検出手段３１と、ラッチ停止手段３３と、ディレー時
電圧制御手段３４とを有して構成することができる。

【００３０】次に、図１に示すスイッチング電源の動作
について説明する。入力源１００からの交流電圧が整流
用ブリッジダイオード４１で直流電圧に整流され、この
直流電圧が平滑用コンデンサ４２で平滑化され、トラン
ス４４で変圧される。このトランス４４の二次電圧が、
平滑用コンデンサ４８でさらに平滑化され、出力定電圧
制御手段１０で、精度の高い電圧値に定電圧化されて、
負荷２００へ供給される。

【００３１】出力電圧が負荷２００へ供給されている
間、この出力電圧が過電圧か否かが過電圧検出手段３１
で検出される。また、出力電流が過電流か否かが過電流
検出手段３２で検出される。これらの検出回路３１，３
２において過電圧又は過電流が検出されると、検出信号
がラッチ停止手段３３へ送られる。

【００３２】ラッチ停止手段３３において、入力した検
出信号にもとづき、スイッチング制御手段２０における
スイッチング動作がラッチ停止される。つまり、スイッ
チング素子であるトランジスタ４３が、スイッチング制
御手段２０の制御によって、ＯＦＦとなり、トランス４
４の一次側への電圧が停止されて、負荷２００への直流
電圧の供給が停止する。ただし、ディレー時間（マスク
時間）が設けられているため、検出信号が発生してか
ら、スイッチング動作がラッチ停止するまでの間には、
タイムラグが生じる。

【００３３】また、過電圧検出手段３１からの検出信号
が、ディレー時電圧制御手段３４へ送られる。このディ
レー時電圧制御手段３４において、入力した検出信号に
もとづき、ディレー時間（あるいはマスク時間）の間
中、スイッチング制御手段２０が制御されて出力過電圧
が抑制される。このため、ディレー時間における過電圧
をクランプするため、負荷を安全に保護しつつ、スイッ
チング動作をラッチ停止することができる。

【００３４】次に、スイッチング電源の具体的な回路構
成例について、図２を参照して説明する。同図に示すよ
うに、スイッチング電源１は、過電圧検出手段５０と、
ラッチ停止手段６０と、スイッチング制御手段７０と、
平滑用コンデンサ８１と、メイントランジスタ（スイッ
チング素子）８２と、抵抗８３と、トランス８４と、ト
ランジスタ８５と、平滑用コンデンサ８６と、ディレー
時電圧制御手段９０とを有しており、直流入力源３００
からの直流電圧を定電圧化して、負荷２００へ供給して
いる。

【００３５】過電圧検出手段５０は、出力過電圧を検出
して電流を出力するツェナーダイオード５１と、出力過
電圧を分圧してツェナーダイオード５１等を保護する抵
抗５２と、出力過電圧を受けて検出信号を出力する信号
送出部５３とを有している。信号送出部５３は、検出信
号をラッチ停止手段６０へ送るフォトサイリスタ（発光
側）５３−１と、検出信号をディレー時電圧制御手段９
０へ送るフォトカプラ（発光側）５３−２とを有してい
る。

【００３６】ラッチ停止手段６０は、フォトサイリスタ
（発光側）５３−１からの光（検出信号）を受光して電
流を出力するフォトサイリスタ（受光側）６１と、メイ
ントランジスタ８２のゲートとソースとを短絡して、こ
のメイントランジスタ８２をＯＦＦにするトランジスタ
６２と、フォトサイリスタ（受光側）６１からの電流に
もとづいてトランジスタ６２のゲートに電圧を加える抵
抗６３及びコンデンサ６４と、コンデンサ６５と、抵抗
６６及び６７とを有している。

【００３７】スイッチング制御手段７０は、トランジス
タ７１と、コンデンサ７２及び７３と、抵抗７４及び７
５とを有しており、ＲＣＣ方式の同期整流により、自励
式コンバータを形成した構成となっている。メイントラ
ンジスタ（スイッチング素子）８２には、電界効果トラ
ンジスタ（ＦＥＴ）を用いることができる。

【００３８】ディレー時電圧制御手段９０は、フォトカ
プラ（受光側、スイッチング制御部）９１を有してい
る。フォトカプラ（受光側）９１は、フォトカプラ（発
光側）５３−２からの検出信号を受光すると、メイント
ランジスタ８２のゲートとソースとを短絡して、このメ
イントランジスタ８２をＯＦＦにする。そして、これら
過電圧検出手段５０，ラッチ停止手段６０及びディレー
時電圧制御手段９０が、図１に示す保護回路３０に相当
する。

【００３９】なお、図１に示すスイッチング電源１が、
ディレー時電圧制御手段３４を用いた過電圧保護機能を
ブロック化して図示したものであるのに対し、図２に示
すスイッチング電源１は、具体的な電子素子で組まれた
ディレー時電圧制御手段９０を含むスイッチング電源１
の構成を図示したものである。そして、電子素子及びそ
の構成によっては、一つの電子素子（あるいは一つの電
子回路）が、二以上の機能を有する場合もある。これら
のことから、図１に示すスイッチング電源と図２に示す
スイッチング電源とは、各回路構成が、必ずしも整合す
るものではない。

【００４０】また、たとえば、図１に示す過電流検出手
段３２は、図２では示していないが、過電流検出手段を
図２のスイッチング電源１に設けて過電流を検出させる
ことは、勿論可能である。この場合、ラッチ停止手段６
０は、過電流検出手段からの検出信号にもとづいてスイ
ッチング動作を停止する。

【００４１】さらに、図１に示すディレー時電圧制御手
段３４は、検出信号を入力すると、スイッチング制御手
段２０を制御して、メイントランジスタ４３にＯＮ／Ｏ
ＦＦ動作をさせているのに対し、図２に示すディレー時
電圧制御手段９０は、スイッチング制御手段２０を介さ
ず、直接メイントランジスタ８２にＯＮ／ＯＦＦ動作を
させている。ただし、回路構成によっては、たとえば、
フォトカプラ（受光側）９１が、トランジスタ７１を制
御して、メイントランジスタ８２のＯＮ／ＯＦＦ動作を
させることもできる。

【００４２】次に、図２に示すスイッチング電源の動作
について説明する。ツェナーダイオード５１のツェナー
電圧と、フォトサイリスタ（発光側）５３−１の順電圧
と、フォトカプラ（発光側）５３−２の順電圧とを総和
した電圧値以上の出力電圧が、何らかの異常によって発
生すると、フォトサイリスタ（発光側）５３−１及びフ
ォトカプラ（発光側）５３−２が発光する。

【００４３】これらのうちフォトサイリスタ（発光側）
５３−１が発光することで、ラッチ停止手段６０のフォ
トサイリスタ（受光側）６１が、ワンパルスでＯＮ状態
となり継続される。そして、フォトサイリスタ（受光
側）６１からの電流にもとづいて、トランジスタ６２が
ＯＮとなり、メイントランジスタ８２のゲートとソース
とがショートして、このメイントランジスタ８２がＯＦ
Ｆとなり、電源がラッチ停止する。

【００４４】ただし、フォトサイリスタ（発光側）５３
−１が発光（過電圧の発生）してから、スイッチング動
作がラッチ停止するまで間には、ディレー時間（マスク
時間）が設けられているため、タイムラグが生じてい
る。このディレー時間（あるいはマスク時間）において
は、フォトカプラ（発光側）５３−２の発光にもとづく
動作が行われる。

【００４５】このフォトカプラ（発光側）５３−２が発
光することにより、フォトカプラ（受光側）９１がＯＮ
となり、メイントランジスタ８２がＯＦＦとなって、負
荷２００への出力電圧の供給が一時的に停止する。この
結果、出力電圧は低下する。これにより、過電圧検出状
態は解除されるため、フォトカプラ（発光側）５３−２
は、発光を停止する。そして、メイントランジスタ８２
は、再びＯＮとなり、負荷２００へ出力電圧の供給が再
開される。すると、出力電圧が、再び過電圧状態となる
ため、フォトカプラ（発光側）５３−２がＯＮとなって
発光する。

【００４６】このような動作が繰り返されると、図３に
示すように、出力電圧は結果的にクランプされた状態と
なる。この動作は、ラッチ停止手段６０が動作して電源
がラッチ停止するまで続く。このため、負荷２００には
過電圧が加わらなくなるため、その負荷２００を過電圧
から保護できる。

【００４７】なお、図３における出力クランプ電圧は、
ツェナーダイオード５１のツェナー電圧と、フォトサイ
リスタ（発光側）５３−１の順電圧と、フォトカプラ
（発光側）５３−２の順電圧とを総和した電圧値を示す
ようになる。また、同図のは、過電圧の発生時を、
は、スイッチング動作の停止時（スイッチング素子のＯ
ＦＦ時、あるいは電源のラッチ停止時）をそれぞれ示
す。

【００４８】［第二実施形態］次に、本発明の過電圧保
護回路及びスイッチング電源の第二の実施形態につい
て、図４を参照して説明する。同図は、本実施形態のス
イッチング電源の回路構成を示す電気回路図である。

【００４９】本実施形態は、第一実施形態と比較して、
スイッチング制御手段及び過電圧検出手段の構成が相違
する。すなわち、第一実施形態では、スイッチング制御
手段が自励式であり、保護回路にディレー時電圧制御手
段を設けていたのに対し、本実施形態では、スイッチン
グ制御手段がＰＷＭ制御手段からなり、過電圧保護回路
の過電圧検出手段等がＰＷＭ制御手段へ検出信号を送る
構成としてある。他の構成要素は第一実施形態と同様で
ある。したがって、図４において、図１と同様の構成部
分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省
略する。

【００５０】図４に示すように、スイッチング電源１
は、スイッチング制御手段２０として、ＰＷＭ（Ｐｕｌ
ｓｅ−ｗｉｄｔｈ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変
調）制御手段２０ａを有している。ここで、ＰＷＭ制御
手段２０ａは、スイッチング素子におけるオンオフパル
スのデューティ（ｄｕｔｙ）を制御する。特に、ＰＷＭ
制御手段２０ａは、過電圧が発生してからスイッチング
動作が停止するまでの間、過電圧検出手段からの検出信
号にもとづいて、スイッチング素子におけるオンオフパ
ルスのデューティを制御する。

【００５１】保護回路３０は、過電圧検出手段３１と、
過電流検出手段３２と、ラッチ停止手段３３と、ＰＷＭ
制御手段２０ａ（の一部）とを有している。過電圧検出
手段３１は、検出信号をラッチ停止手段３３及びＰＷＭ
制御手段２０ａへ送る。つまり、過電圧検出手段３１よ
り送出される検出信号は共通とされて、ラッチ停止手段
３３及びスイッチング制御手段２０へ送られる。

【００５２】保護回路３０に含まれるＰＷＭ制御手段２
０ａ（の一部）とは、このＰＷＭ制御手段２０ａの有す
る機能のうち、ディレー時間（あるいはマスク時間）に
おける出力過電圧をクランプする機能（すなわち、過電
圧が発生してからスイッチング動作が停止するまでの間
に、過電圧検出手段からの検出信号にもとづいて、スイ
ッチング素子におけるオンオフパルスのデューティを制
御する機能）をいう。これ以外の機能（すなわち、通常
のスイッチング動作において、スイッチング素子におけ
るオンオフパルスのデューティを制御する機能）につい
ては、出力定電圧制御手段１０からの信号にもとづいて
動作するスイッチング制御手段２０として機能する。

【００５３】なお、保護回路３０は、過電圧又は過電流
を検出してスイッチング動作を停止させる機能を有する
回路であるため、過電圧保護回路としての機能をも包有
する。つまり、本実施形態の過電圧保護回路は、過電圧
検出手段３１と、ラッチ停止手段３３と、ＰＷＭ制御手
段２０ａ（の一部）とを有して構成することができる。

【００５４】また、第一実施形態における検出信号は、
図２に示すスイッチング電源１の場合、フォトサイリス
タ５３−１及び６１あるいはフォトカプラ５３−２及び
９１で送受光される光信号であるのに対し、本実施形態
における検出信号は、ＰＷＭ制御手段２０ａを動作させ
る信号であれば電流や電圧等で構成してもよい。

【００５５】スイッチング電源をこのような構成とする
ことで、デューテーを絞る機能を有したＰＷＭ制御手段
２０ａが、特に過電圧発生時に出力パワーを絞ること
で、出力過電圧をクランプすることができる。また、本
実施形態の構成は、電源回路方式にとらわれず、あらゆ
る電源に応用可能である。

【００５６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、スイッ
チング電源が何らかの原因で過電圧状態となった場合で
も、ラッチ停止手段動作のディレー時間に発生する出力
過電圧をクランプすることができるため、負荷となる装
置が、その過電圧で破損することを防止でき、安全に電
源を停止させることができる。また、出力過電圧がクラ
ンプされて負荷が保護されるためマスク時間を安全に長
くすることができる。このため、一過性の誤動作を防止
することができ、電源システムの信頼性を向上すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態のスイッチング電源の回
路構成を示す電気回路図である。

【図２】本発明の第一実施形態のスイッチング電源の具
体的な回路構成例を示す電気回路図である。

【図３】本発明の過電圧保護回路によりクランプされた
出力電圧の変化を示すグラフである。

【図４】本発明の第二実施形態のスイッチング電源の回
路構成を示す電気回路図である。

【図５】従来のスイッチング電源の回路構成を示す電気
回路図である。

【図６】従来のスイッチング電源の具体的な回路構成例
を示す電気回路図である。

【図７】従来のスイッチング電源から出力される出力電
圧の変化を示すグラフである。

【符号の説明】

１ スイッチング電源 １０ 出力定電圧制御手段 ２０ スイッチング制御手段 ２０ａ ＰＷＭ制御手段 ３０ 保護回路 ３１ 過電圧検出手段 ３２ 過電流検出手段 ３３ ラッチ停止手段 ３４ ディレー時電圧制御手段 ４１ 整流用ブリッジダイオード ４２ 平滑用コンデンサ ４３ メイントランジスタ ４４ トランス ４５ ダイオード ４６ ダイオード ４７ チョークコイル ４８ 平滑用コンデンサ ５０ 過電圧検出手段 ５１ ツェナーダイオード ５２ 抵抗 ５３ 信号送出部 ５３−１ フォトサイリスタ（発光側） ５３−２ フォトカプラ（発光側） ６０ ラッチ停止手段 ６１ フォトサイリスタ（受光側） ６２ トランジスタ ６３ 抵抗 ６４ コンデンサ ６５ コンデンサ ６６ 抵抗 ６７ 抵抗 ７０ スイッチング制御手段 ７１ トランジスタ ７２ コンデンサ ７３ コンデンサ ７４ 抵抗 ７５ 抵抗 ８１ 平滑用コンデンサ ８２ メイントランジスタ ８３ 抵抗 ８４ トランス ８５ トランジスタ ８６ 平滑用コンデンサ ９０ ディレー時電圧制御手段 ９１ フォトカプラ（受光側、スイッチング制御部） １００ 入力源 ２００ 負荷 ３００ 直流入力源

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G053 AA09 BA04 CA02 EA02 EA04 EB02 EC03 5H730 AA20 AS01 BB43 BB52 CC01 DD04 EE02 EE08 FD01 FD24 FD31 FF19 FG05 VV06 XX03 XX12 XX15 XX23 XX32 XX35 XX40 XX42 XX43 XX44

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 過電圧の発生を検出する過電圧検出手段
   と、 この過電圧検出手段からの検出信号にもとづいて、スイ
   ッチング動作を停止させるラッチ停止手段とを有した過
   電圧保護回路であって、 前記過電圧が発生してから前記スイッチング動作が停止
   するまでの間、前記過電圧検出手段からの前記検出信号
   にもとづいて、前記スイッチング動作を制御するディレ
   ー時電圧制御手段を有したことを特徴とする過電圧保護
   回路。
2. 【請求項２】 前記過電圧検出手段が、前記検出信号を
   出力する信号送出部を有し、 前記ディレー時電圧制御手段が、 前記信号送出部からの前記検出信号にもとづいて、スイ
   ッチング素子の接続動作と切断動作とを繰り返して実行
   させるスイッチング制御部を有したことを特徴とする請
   求項１記載の過電圧保護回路。
3. 【請求項３】 前記信号送出部が、フォトカプラの発光
   側からなり、前記スイッチング制御部が、前記フォトカ
   プラの受光側からなることを特徴とする請求項１又は２
   記載の過電圧保護回路。
4. 【請求項４】 前記スイッチング素子が、電界効果トラ
   ンジスタからなり、 前記フォトカプラの受光側の有する一方の端子が、前記
   電界効果トランジスタのベースと接続され、 他方の端子が、前記電界効果トランジスタのソースと接
   続されたことを特徴とする請求項１，２又は３記載の過
   電圧保護回路。
5. 【請求項５】 前記ディレー時電圧制御手段に代えて、 前記過電圧が発生してから前記スイッチング動作が停止
   するまでの間、前記過電圧検出手段からの前記検出信号
   にもとづいて、前記スイッチング素子におけるオンオフ
   パルスのデューティを制御するＰＷＭ制御手段を有した
   ことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の過電圧
   保護回路。
6. 【請求項６】 前記請求項１〜５における過電圧保護回
   路を有したことを特徴とするスイッチング電源。