JP2007174791A

JP2007174791A - スイッチング電源装置

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Publication number: JP2007174791A
Application number: JP2005368088A
Authority: JP
Inventors: Noboru Yanada; 登簗田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-12-21
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2007-07-05

Abstract

【課題】過負荷によるトランスの絶縁破壊を防止するとともに小型化および低コスト化を図ることが可能なスイッチング電源装置を提供する。
【解決手段】スイッチング電源装置は、一次巻線Ｌ１および二次巻線Ｌ２を有するトランスＴ１と、スイッチング素子Ｑ１を含み、スイッチング素子Ｑ１のオン状態およびオフ状態を切り替えることにより直流入力電圧を交流電圧に変換してトランスＴ１の一次巻線Ｌ１に供給するスイッチング回路６と、トランスＴ１の二次巻線Ｌ２に誘起された交流電圧を直流電圧に変換し、変換した直流電圧を負荷に出力する変換回路１２と、トランスＴ１の二次巻線Ｌ２に誘起された交流電圧に基づいて過負荷を検出する過負荷検出回路４と、過負荷検出回路４によって過負荷が検出された場合には、スイッチング素子Ｑ１を破壊して変換回路１２の出力を停止させるスイッチング周波数変換回路５とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、スイッチング電源装置に関し、特に、ＡＣ−ＤＣコンバータおよびＤＣ―ＤＣコンバータなどとして好適に実施されるスイッチング電源装置に関する。

図１４は、従来のスイッチング電源装置の構成を示す図である。
同図を参照して、このスイッチング電源装置は、フィルタ回路２と、ＰＷＭ回路３と、ブリッジダイオードＢＤ１と、コンデンサＣ１〜Ｃ３と、ダイオードＤ１およびＤ２と、ヒューズＦ１と、ＮチャネルＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタＱ１と、抵抗Ｒ１と、トランスＴ２とを備える。トランスＴ２は、一次巻線Ｌ１と、二次巻線Ｌ２と、補助電源巻線Ｌ３と、補助電源巻線Ｌ３の一端に接続される温度ヒューズＦ２とを含む。

図１４に示すスイッチング電源装置は、商用交流電源１から出力される交流電圧を直流電圧に変換し、変換した直流電圧を外部へ出力する。

ここで、スイッチング電源装置において定格負荷よりも最大負荷の方が大きい場合には、安全規格試験項目であるオーバーロード試験等においてスイッチング電源装置の負荷が最大となると過負荷が生じる、すなわちトランスＴ２の巻線温度が規格値を超えてしまう。また、過負荷対策を講じていないスイッチング電源装置では、実機動作中に過負荷が生じた場合、トランスＴ２が発熱して絶縁破壊に至ってしまう。

そこで、図１４に示すスイッチング電源装置は、トランスＴ２の巻線発熱を抑えるためにトランスＴ２に加熱保護素子である温度ヒューズＦ２を内蔵している。これにより、実機動作中に過負荷によりトランスＴ２の発熱が大きくなると温度ヒューズＦ２が切断されて出力が停止するので、トランスＴ２の絶縁破壊を防止することができる。
特開２００１−１１９９４２号公報

しかしながら、図１４に示すスイッチング電源装置は、トランスＴ２に温度ヒューズＦ２を内蔵しているため、トランスＴ２の薄型化および小型化を図ることができず、スイッチング電源装置全体の小型化を図ることができないという問題点があった。また、温度ヒューズ内蔵のトランスは、温度ヒューズを内蔵していないトランスに比べて価格が高く、スイッチング電源装置の生産コストが増大するという問題点があった。

また、特許文献１記載にはスイッチング素子のスイッチング周波数を制御することができるスイッチング電源装置が開示されているが、このスイッチング電源装置には過負荷対策が講じられていない。

それゆえに、本発明の目的は、過負荷によるトランスの絶縁破壊を防止するとともに小型化および低コスト化を図ることが可能なスイッチング電源装置を提供することである。

上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わるスイッチング電源装置は、負荷に直流電圧を供給するスイッチング電源装置であって、一次巻線および二次巻線を有するトランスと、スイッチング素子を含み、スイッチング素子のオン状態およびオフ状態を切り替えることにより直流入力電圧を交流電圧に変換し、変換した交流電圧をトランスの一次巻線に供給するスイッチング回路と、トランスの二次巻線に誘起された交流電圧を直流電圧に変換し、変換した直流電圧を負荷に出力する変換回路と、トランスの二次巻線に誘起された交流電圧に基づいてスイッチング電源装置の過負荷を検出する過負荷検出回路と、過負荷検出回路によって過負荷が検出された場合には、スイッチング素子を破壊して変換回路の出力を停止させる制御を行なう出力停止制御回路とを備える。

好ましくは、出力停止制御回路は、過負荷検出回路によって過負荷が検出された場合には、スイッチング回路を制御してスイッチング素子のスイッチング周波数を高くすることにより、スイッチング素子を破壊して変換回路の出力を停止させる。

好ましくは、出力停止制御回路は、過負荷検出回路によって過負荷が検出された場合には、スイッチング回路を制御してスイッチング素子のスイッチング周波数を低くすることにより、スイッチング素子を破壊して変換回路の出力を停止させる。

好ましくは、過負荷検出回路は、トランスの二次巻線に誘起された交流電圧に基づく電圧が所定電圧値を超える場合にオン状態となる定電圧ダイオードと、定電圧ダイオードがオン状態となると電流が流れて発光する発光素子とを含み、出力停止制御回路は、発光素子が発光するとオン状態となる受光素子と、受光素子がオン状態またはオフ状態であるかに応じて抵抗値が変化する抵抗部とを含み、スイッチング回路は、抵抗部の抵抗値に応じてスイッチング素子のスイッチング周波数を変更する。

より好ましくは、トランスは、さらに、補助電源巻線を有し、スイッチング回路は、トランスの補助電源巻線に誘起される交流電圧に基づいて駆動され、発光素子は、トランスの二次巻線側に配置され、受光素子は、トランスの補助電源巻線側に配置される。

より好ましくは、発光素子は発光ダイオードであり、受光素子はフォトトランジスタである。

より好ましくは、発光素子は発光ダイオードであり、受光素子はフォトサイリスタである。

より好ましくは、抵抗部は、少なくとも１個の抵抗を含み、抵抗の両端は、受光素子がオン状態となると短絡される。

本発明によれば、過負荷によるトランスの絶縁破壊を防止するとともに小型化および低コスト化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す機能ブロック図である。以下で説明する内容以外の構成および動作は図１４に示すスイッチング電源装置と同様である。

同図を参照して、このスイッチング電源装置は、フィルタ回路２と、過負荷検出回路４と、スイッチング周波数変更回路（出力停止制御回路）５と、スイッチング回路６と、ブリッジダイオードＢＤ１と、コンデンサＣ１と、ヒューズＦ１と、トランスＴ１と、変換回路１１〜１３と、出力端子部Ｚ１とを備える。トランスＴ１は、一次巻線Ｌ１と、二次巻線Ｌ２と、補助電源巻線Ｌ３と、過負荷検出用二次巻線Ｌ４とを含む。変換回路１１は、ダイオードＤ１と、コンデンサＣ２とを含む。変換回路１２は、ダイオードＤ２と、コンデンサＣ３とを含む。変換回路１３は、ダイオードＤ３と、コンデンサＣ４とを含む。スイッチング回路６は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）回路３と、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ（スイッチング素子）Ｑ１とを含む。

商用交流電源１から出力される交流電圧は、ヒューズＦ１を経由してフィルタ回路２に供給され、フィルタ回路２によってノイズが除去された後、ブリッジダイオードＢＤ１によって全波整流される。ブリッジダイオードＢＤ１から出力される電圧は、コンデンサＣ１によって平滑され、直流入力電圧となる。

ＰＷＭ回路３は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１のオン状態およびオフ状態を切り替える制御を行なう。

ＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１は、ＰＷＭ回路３から出力されるパルス状の信号であるＰＷＭ信号に基づいてオン状態およびオフ状態を切り替えるスイッチング動作を行なう。ＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１は、スイッチング動作によりコンデンサＣ１の両端電圧である直流入力電圧を交流電圧に変換してトランスＴ１の一次巻線Ｌ１に供給する。

変換回路１１は、トランスＴ１の補助電源巻線Ｌ３に誘起された交流電圧を直流電圧に変換し、その直流電圧を駆動電圧としてＰＷＭ回路３に供給する。変換回路１２は、トランスＴ１の二次巻線Ｌ２に誘起された交流電圧を直流電圧に変換し、変換した直流電圧を出力端子部Ｚ１から出力して外部の負荷に供給する。変換回路１３は、トランスＴ１の過負荷検出用二次巻線Ｌ４に誘起された交流電圧を直流電圧に変換し、変換した直流電圧を過負荷検出回路４へ出力する。

過負荷検出回路４は、トランスＴ１の過負荷検出用二次巻線Ｌ４に誘起された交流電圧に基づいてスイッチング電源装置の過負荷を検出する。より詳細には、過負荷検出回路４は、ダイオードＤ３のアノードとコンデンサＣ４との接続点の電圧を入力し、トランスＴ１の過負荷検出用二次巻線Ｌ４に誘起された交流電圧を監視している。過負荷検出回路４は、トランスＴ１の過負荷検出用二次巻線Ｌ４に誘起された交流電圧の実効値が所定値を超える場合には、過負荷であると判断して過負荷検出信号をスイッチング周波数変更回路５に出力する。

スイッチング周波数変更回路５は、過負荷検出信号を入力すると、ＰＷＭ回路３を制御して、ＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１が破壊されるようにＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１のスイッチング周波数を変更する。ＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１が破壊されるとトランスＴ１の二次巻線Ｌ２において交流電圧が誘起されず、変換回路１２の出力、すなわちスイッチング電源装置の出力が停止する。

次に、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置の具体例を説明する。以下で説明する内容以外の構成および動作は図１に示すスイッチング電源装置と同様である。

図２は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。

同図を参照して、過負荷検出回路４は、定電圧ダイオードＺＤ１と、フォトカプラＰＣ１を構成する発光ダイオード（発光素子）ＰＣ１Ｄと、抵抗Ｒ３と、コンデンサＣ５とを含む。スイッチング周波数変更回路５は、フォトカプラＰＣ１を構成するフォトトランジスタ（受光素子）ＰＣ１Ｔと、ＮＰＮトランジスタＱ２と、抵抗部ＲＵと、抵抗Ｒ４とを含む。抵抗部ＲＵは、抵抗Ｒ１〜Ｒ２を含む。発光ダイオードＰＣ１Ｄは、トランスＴ１の二次巻線側に配置され、フォトトランジスタＰＣ１Ｔは、トランスＴ１の補助電源巻線Ｌ３側に配置される。

トランスＴ１の補助電源巻線Ｌ３側の回路において、抵抗Ｒ１の一端はＰＷＭ回路３の端子Ａ１に接続され、抵抗Ｒ１の他端は抵抗Ｒ２の一端およびＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタに接続される。抵抗Ｒ２の他端およびＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタはグランドラインＡ２に接続される。ＮＰＮトランジスタＱ２のベースはフォトトランジスタＰＣ１Ｔのエミッタに接続される。フォトトランジスタＰＣ１Ｔのコレクタは抵抗Ｒ４の一端に接続される。抵抗Ｒ４の他端はＰＷＭ回路３、コンデンサＣ２およびダイオードＤ１のアノードの接続点に接続される。

トランスＴ１の二次巻線側の回路において、発光ダイオードＰＣ１Ｄのアノードは抵抗Ｒ３の一端およびコンデンサＣ５の一端に接続される。発光ダイオードＰＣ１ＤのカソードはコンデンサＣ４の一端、コンデンサＣ５の他端、トランスＴ１の過負荷検出用二次巻線Ｌ４、出力端子部Ｚ１および変換回路１２に接続される。定電圧ダイオードＺＤ１のアノードは抵抗Ｒ３の他端に接続される。定電圧ダイオードＺＤ１のカソードはダイオードＤ３のカソードおよびコンデンサＣ４の他端に接続される。

変換回路１３の出力電圧、すなわちダイオードＤ３のカソードとコンデンサＣ４の他端との接続点の電圧が所定電圧値を超えると、定電圧ダイオードＺＤ１がオン状態となる。

定電圧ダイオードＺＤ１がオン状態となると、フォトカプラＰＣ１の発光ダイオードＰＣ１Ｄに電流が流れて発光する。発光ダイオードＰＣ１Ｄが発光すると、スイッチング周波数変更回路５におけるフォトトランジスタＰＣ１Ｔがオン状態となり、ＮＰＮトランジスタＱ２がオン状態となる。すなわち、発光ダイオードＰＣ１Ｄからの光が過負荷検出回路４から出力される過負荷検出信号となり、スイッチング周波数変更回路５におけるフォトトランジスタＰＣ１Ｔが過負荷検出信号である光を検出する。

ＮＰＮトランジスタＱ２がオン状態となると、抵抗Ｒ２の両端が短絡される。そうすると、抵抗部ＲＵの抵抗値、すなわちＰＷＭ回路３の端子Ａ１とグランドラインＡ２との間の抵抗値（以下、スイッチング周波数設定抵抗値とも称する）が抵抗Ｒ１の抵抗値になる。一方、過負荷でない場合はＮＰＮトランジスタＱ２がオフ状態であり、抵抗Ｒ２の両端が短絡されないのでスイッチング周波数設定抵抗値が抵抗Ｒ１の抵抗値および抵抗Ｒ２の抵抗値の加算値になる。

ＰＷＭ回路３は、スイッチング周波数設定抵抗値に応じてＰＷＭ信号の周波数（以下、ＰＷＭ周波数という）を変更する。ＰＷＭ回路３は、スイッチング周波数設定抵抗値が大きくなるとＰＷＭ周波数を低くし、スイッチング周波数設定抵抗値が小さくなるとＰＷＭ周波数を高くする。

これにより、過負荷の場合は、過負荷でない場合に比べてＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１のスイッチング周波数が高くなり、トランスＴ１が飽和する。そうすると、ＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１に流れる電流が増大してＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１が電流破壊される。すなわち、スイッチング周波数設定抵抗値が抵抗Ｒ１の抵抗値であるときはＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１が電流破壊されるスイッチング周波数になり、スイッチング周波数設定抵抗値が抵抗Ｒ１の抵抗値および抵抗Ｒ２の抵抗値の加算値であるときはＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１が電流破壊されないスイッチング周波数になるように、抵抗Ｒ１の抵抗値および抵抗Ｒ２の抵抗値を設定する。

ところで、図１４に示すスイッチング電源装置は、トランスＴ２に温度ヒューズＦ２を内蔵しているため、スイッチング電源装置全体の小型化を図ることができず、また、生産コストが増大するという問題点があった。また、特許文献１記載のスイッチング電源装置には過負荷対策が講じられていない。

しかしながら、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置では、過負荷検出回路４が過負荷を検出し、スイッチング周波数変更回路５が、過負荷検出信号を入力すると、ＰＷＭ回路３を制御して、ＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１が破壊されるようにＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１のスイッチング周波数を変更することにより、スイッチング電源装置の出力を停止することができるため、過負荷によるトランスの絶縁破壊を防止することができる。また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置では、トランスＴ１に温度ヒューズを内臓させる必要がなく、トランスＴ１の薄型化および小型化を図ることができ、スイッチング電源装置全体の小型化を図ることができる。また、トランスＴ１の低コスト化を図ることができ、スイッチング電源装置全体の低コスト化を図ることができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置は、トランスＴ１の２次巻線である過負荷検出用二次巻線Ｌ４を備え、過負荷検出回路４が、トランスＴ１の過負荷検出用二次巻線Ｌ４に誘起された交流電圧に基づいてスイッチング電源装置の過負荷を検出する。そして、発光ダイオードＰＣ１Ｄからの光が過負荷検出回路４から出力される過負荷検出信号となり、スイッチング周波数変更回路５におけるフォトトランジスタＰＣ１Ｔが過負荷検出信号である光を検出する。

このような構成により、トランスＴ１の２次巻線側の回路をトランスＴ１の１次巻線および補助電源巻線側の回路と電気的に分離した状態でトランスＴ１の２次巻線において誘起される交流電圧に基づいて過負荷を検出することができる。たとえば、ＰＷＭ回路３の駆動電圧に関わらず、過負荷の判断基準となる電圧値を任意に設定することができる等、スイッチング電源装置の設計の簡易化を図ることができる。

なお、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置はＡＣ−ＤＣコンバータであるとしたが、これに限定するものではない。本発明の第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置からブリッジダイオードＢＤ１およびコンデンサＣ１を取り除き、フィルタ回路２の出力側をトランスＴ１の一次巻き線Ｌ１およびＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１からなる直列接続体に直接接続する構成とし、外部直流電源から出力される直流電圧がヒューズＦ１を経由してフィルタ回路２に供給されるようにすることで、ＤＣ―ＤＣコンバータとすることができる。また、スイッチング電源装置の出力電圧を検出する電圧検出回路を設け、電圧検出回路の検出結果に応じてＰＷＭ回路３がＰＷＭ信号のデューティ比を変更する構成であってもよい。

また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置では、抵抗部ＲＵは、抵抗Ｒ１〜Ｒ２を含む構成であるとしたが、これに限定するものではない。抵抗Ｒ１を備えない構成であっても、ＮＰＮトランジスタＱ２がオン状態であるかまたはオフ状態であるかに応じて抵抗部ＲＵの抵抗値が変化するため、ＰＷＭ回路３が抵抗部ＲＵの抵抗値に応じてＰＷＭ周波数を変更することが可能である。

また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置では、抵抗部ＲＵにおいて抵抗Ｒ１〜Ｒ２が直列接続される構成であるとしたが、これに限定するものではなく、抵抗Ｒ１〜Ｒ２が並列に接続される構成であってもよい。

次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置に対して、抵抗Ｒ２を短絡する素子を変更したスイッチング電源装置に関する。以下で説明する内容以外の構成および動作は第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置と同様である。

図３は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。同図を参照して、このスイッチング電源装置は、第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置に対して、スイッチング周波数変更回路５がＮＰＮトランジスタＱ２の代わりにサイリスタＳＣＲ１を含む。

トランスＴ１の補助電源巻線Ｌ３側の回路において、抵抗Ｒ１の一端はＰＷＭ回路３の端子Ａ１に接続され、抵抗Ｒ１の他端は抵抗Ｒ２の一端およびサイリスタＳＣＲ１のアノードに接続される。抵抗Ｒ２の他端およびサイリスタＳＣＲ１のカソードはグランドラインＡ２に接続される。サイリスタＳＣＲ１のゲートはフォトトランジスタＰＣ１Ｔのエミッタに接続される。フォトトランジスタＰＣ１Ｔのコレクタは抵抗Ｒ４の一端に接続される。抵抗Ｒ４の他端はＰＷＭ回路３、コンデンサＣ２およびダイオードＤ１のアノードの接続点に接続される。

定電圧ダイオードＺＤ１がオン状態となると、フォトカプラＰＣ１の発光ダイオードＰＣ１Ｄに電流が流れて発光する。発光ダイオードＰＣ１Ｄが発光すると、スイッチング周波数変更回路５におけるフォトトランジスタＰＣ１Ｔがオン状態となり、サイリスタＳＣＲ１がオン状態となる。

サイリスタＳＣＲ１がオン状態となると、抵抗Ｒ２の両端が短絡されるのでスイッチング周波数設定抵抗値が抵抗Ｒ１の抵抗値になる。一方、過負荷でない場合はサイリスタＳＣＲ１がオフ状態であり、抵抗Ｒ２の両端が短絡されないのでスイッチング周波数設定抵抗値が抵抗Ｒ１の抵抗値および抵抗Ｒ２の抵抗値の加算値になる。

したがって、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチング電源装置では、第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置と同様に、過負荷によるトランスの絶縁破壊を防止するとともに小型化および低コスト化を図ることができる。

＜第３の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置に対して、抵抗Ｒ２を短絡する素子を変更したスイッチング電源装置に関する。以下で説明する内容以外の構成および動作は第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置と同様である。

図４は、本発明の第３の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。同図を参照して、このスイッチング電源装置は、第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置に対して、スイッチング周波数変更回路５が抵抗Ｒ４を備えず、また、ＮＰＮトランジスタＱ２の代わりにリレーＲＹ１を備える。リレーＲＹ１は、入力コイル（制御部）と、切り替え接点（スイッチ部）とを含む。

トランスＴ１の補助電源巻線Ｌ３側の回路において、抵抗Ｒ１の一端はＰＷＭ回路３の端子Ａ１に接続され、抵抗Ｒ１の他端は抵抗Ｒ２の一端およびリレーＲＹ１の切り替え接点の一端に接続される。抵抗Ｒ２の他端、リレーＲＹ１の切り替え接点の他端およびリレーＲＹ１の入力コイルの一端はグランドラインＡ２に接続される。リレーＲＹ１の入力コイルの他端はフォトトランジスタＰＣ１Ｔのエミッタに接続される。フォトトランジスタＰＣ１ＴのコレクタはＰＷＭ回路３、コンデンサＣ２およびダイオードＤ１のアノードの接続点に接続される。

定電圧ダイオードＺＤ１がオン状態となると、フォトカプラＰＣ１の発光ダイオードＰＣ１Ｄに電流が流れて発光する。発光ダイオードＰＣ１Ｄが発光すると、スイッチング周波数変更回路５におけるフォトトランジスタＰＣ１Ｔがオン状態となり、リレーＲＹ１の入力コイルに電流が流れて切り替え接点がオン状態となる。

リレーＲＹ１の切り替え接点がオン状態となると、抵抗Ｒ２の両端が短絡されるのでスイッチング周波数設定抵抗値が抵抗Ｒ１の抵抗値になる。一方、過負荷でない場合はリレーＲＹ１の入力コイルに電流が流れないために切り替え接点がオフ状態であり、抵抗Ｒ２の両端が短絡されないのでスイッチング周波数設定抵抗値が抵抗Ｒ１の抵抗値および抵抗Ｒ２の抵抗値の加算値になる。

したがって、本発明の第３の実施の形態に係るスイッチング電源装置では、第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置と同様に、過負荷によるトランスの絶縁破壊を防止するとともに小型化および低コスト化を図ることができる。

＜第４の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置に対して、スイッチング周波数変更回路５の構成を簡略化したスイッチング電源装置に関する。以下で説明する内容以外の構成および動作は第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置と同様である。

図５は、本発明の第４の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。同図を参照して、このスイッチング電源装置は、第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置に対して、スイッチング周波数変更回路５が、ＮＰＮトランジスタＱ２および抵抗Ｒ４を備えない。このスイッチング電源装置は、第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置におけるＮＰＮトランジスタＱ２をフォトトランジスタＰＣ１Ｔに置換した構成である。

トランスＴ１の補助電源巻線Ｌ３側の回路において、抵抗Ｒ１の一端はＰＷＭ回路３の端子Ａ１に接続され、抵抗Ｒ１の他端は抵抗Ｒ２の一端およびフォトトランジスタＰＣ１Ｔのコレクタに接続される。抵抗Ｒ２の他端およびフォトトランジスタＰＣ１ＴのエミッタはグランドラインＡ２に接続される。

定電圧ダイオードＺＤ１がオン状態となると、フォトカプラＰＣ１の発光ダイオードＰＣ１Ｄに電流が流れて発光する。発光ダイオードＰＣ１Ｄが発光すると、フォトトランジスタＰＣ１Ｔがオン状態となる。

フォトトランジスタＰＣ１Ｔがオン状態となると、抵抗Ｒ２の両端が短絡されるのでスイッチング周波数設定抵抗値が抵抗Ｒ１の抵抗値になる。一方、過負荷でない場合はフォトトランジスタＰＣ１Ｔがオフ状態であり、抵抗Ｒ２の両端が短絡されないのでスイッチング周波数設定抵抗値が抵抗Ｒ１の抵抗値および抵抗Ｒ２の抵抗値の加算値になる。

したがって、本発明の第４の実施の形態に係るスイッチング電源装置では、第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置と同様に、過負荷によるトランスの絶縁破壊を防止するとともに小型化および低コスト化を図ることができる。

＜第５の実施の形態＞
本実施の形態は、第２の実施の形態に係るスイッチング電源装置に対して、フォトカプラの種類を変更したスイッチング電源装置に関する。以下で説明する内容以外の構成および動作は第２の実施の形態に係るスイッチング電源装置と同様である。

図６は、本発明の第５の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。同図を参照して、このスイッチング電源装置は、第２の実施の形態に係るスイッチング電源装置に対して、フォトカプラＰＣ１の代わりにフォトカプラＰＣ２を備える。より詳細には、過負荷検出回路４が発光ダイオードＰＣ１Ｄの代わりに発光ダイオードＰＣ２Ｄを含む。スイッチング周波数変更回路５がフォトトランジスタＰＣ１Ｔの代わりにフォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲを含み、また、抵抗Ｒ６をさらに含む。発光ダイオードＰＣ２Ｄは、トランスＴ１の二次巻線側に配置され、フォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲは、トランスＴ１の補助電源巻線Ｌ３側に配置される。

トランスＴ１の補助電源巻線Ｌ３側の回路において、抵抗Ｒ１の一端はＰＷＭ回路３の端子Ａ１に接続され、抵抗Ｒ１の他端は抵抗Ｒ２の一端およびサイリスタＳＣＲ１のアノードに接続される。抵抗Ｒ２の他端およびサイリスタＳＣＲ１のカソードはグランドラインＡ２に接続される。サイリスタＳＣＲ１のゲートはフォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲのカソードに接続される。フォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲのアノードは抵抗Ｒ４の一端に接続される。フォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲのゲートは抵抗Ｒ６の一端に接続される。抵抗Ｒ４の他端はＰＷＭ回路３、抵抗Ｒ６の他端、コンデンサＣ２およびダイオードＤ１のアノードの接続点に接続される。

トランスＴ１の二次巻線側の回路において、発光ダイオードＰＣ２Ｄのアノードは抵抗Ｒ３の一端およびコンデンサＣ５の一端に接続される。発光ダイオードＰＣ２ＤのカソードはコンデンサＣ４の一端、コンデンサＣ５の他端、トランスＴ１の過負荷検出用二次巻線Ｌ４、出力端子部Ｚ１および変換回路１２に接続される。定電圧ダイオードＺＤ１のアノードは抵抗Ｒ３の他端に接続される。定電圧ダイオードＺＤ１のカソードはダイオードＤ３のカソードおよびコンデンサＣ４の他端に接続される。

定電圧ダイオードＺＤ１がオン状態となると、フォトカプラＰＣ２の発光ダイオードＰＣ２Ｄに電流が流れて発光する。発光ダイオードＰＣ２Ｄが発光すると、スイッチング周波数変更回路５におけるフォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲがオン状態となり、サイリスタＳＣＲ１がオン状態となる。

したがって、本発明の第５の実施の形態に係るスイッチング電源装置では、第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置と同様に、過負荷によるトランスの絶縁破壊を防止するとともに小型化および低コスト化を図ることができる。

＜第６の実施の形態＞
本実施の形態は、第５の実施の形態に係るスイッチング電源装置に対して、抵抗Ｒ２を短絡する素子を変更したスイッチング電源装置に関する。以下で説明する内容以外の構成および動作は第５の実施の形態に係るスイッチング電源装置と同様である。

図７は、本発明の第６の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。同図を参照して、このスイッチング電源装置は、第５の実施の形態に係るスイッチング電源装置に対して、スイッチング周波数変更回路５が抵抗Ｒ４を備えず、また、サイリスタＳＣＲ１の代わりにリレーＲＹ１を備える。リレーＲＹ１は、入力コイル（制御部）と、切り替え接点（スイッチ部）とを含む。

トランスＴ１の補助電源巻線Ｌ３側の回路において、抵抗Ｒ１の一端はＰＷＭ回路３の端子Ａ１に接続され、抵抗Ｒ１の他端は抵抗Ｒ２の一端およびリレーＲＹ１の切り替え接点の一端に接続される。抵抗Ｒ２の他端、リレーＲＹ１の切り替え接点の他端およびリレーＲＹ１の入力コイルの一端はグランドラインＡ２に接続される。リレーＲＹ１の入力コイルの他端はフォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲのカソードに接続される。フォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲのゲートは抵抗Ｒ６の一端に接続される。フォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲのアノードはＰＷＭ回路３、抵抗Ｒ６の他端、コンデンサＣ２およびダイオードＤ１のアノードの接続点に接続される。

定電圧ダイオードＺＤ１がオン状態となると、フォトカプラＰＣ２の発光ダイオードＰＣ２Ｄに電流が流れて発光する。発光ダイオードＰＣ２Ｄが発光すると、スイッチング周波数変更回路５におけるフォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲがオン状態となり、リレーＲＹ１の入力コイルに電流が流れて切り替え接点がオン状態となる。

したがって、本発明の第６の実施の形態に係るスイッチング電源装置では、第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置と同様に、過負荷によるトランスの絶縁破壊を防止するとともに小型化および低コスト化を図ることができる。

＜第７の実施の形態＞
本実施の形態は、第５の実施の形態に係るスイッチング電源装置に対して、スイッチング周波数変更回路５の構成を簡略化したスイッチング電源装置に関する。以下で説明する内容以外の構成および動作は第５の実施の形態に係るスイッチング電源装置と同様である。

図８は、本発明の第７の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。同図を参照して、このスイッチング電源装置は、第５の実施の形態に係るスイッチング電源装置に対して、スイッチング周波数変更回路５が、サイリスタＳＣＲ１および抵抗Ｒ４を備えない。このスイッチング電源装置は、第５の実施の形態に係るスイッチング電源装置におけるサイリスタＳＣＲ１をフォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲに置換した構成である。

トランスＴ１の補助電源巻線Ｌ３側の回路において、抵抗Ｒ１の一端はＰＷＭ回路３の端子Ａ１に接続され、抵抗Ｒ１の他端は抵抗Ｒ２の一端およびフォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲのアノードに接続される。抵抗Ｒ２の他端およびフォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲのカソードはグランドラインＡ２に接続される。

定電圧ダイオードＺＤ１がオン状態となると、フォトカプラＰＣ２の発光ダイオードＰＣ２Ｄに電流が流れて発光する。発光ダイオードＰＣ２Ｄが発光すると、フォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲがオン状態となる。

フォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲがオン状態となると、抵抗Ｒ２の両端が短絡されるのでスイッチング周波数設定抵抗値が抵抗Ｒ１の抵抗値になる。一方、過負荷でない場合はフォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲがオフ状態であり、抵抗Ｒ２の両端が短絡されないのでスイッチング周波数設定抵抗値が抵抗Ｒ１の抵抗値および抵抗Ｒ２の抵抗値の加算値になる。

したがって、本発明の第７の実施の形態に係るスイッチング電源装置では、第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置と同様に、過負荷によるトランスの絶縁破壊を防止するとともに小型化および低コスト化を図ることができる。

＜第８の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置に対して、スイッチング素子を破壊する方法を変更したスイッチング電源装置に関する。以下で説明する内容以外の構成および動作は第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置と同様である。

図９は、本発明の第８の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。同図を参照して、このスイッチング電源装置は、第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置に対して、スイッチング周波数変更回路５が、抵抗Ｒ５をさらに含む。

トランスＴ１の補助電源巻線Ｌ３側の回路において、抵抗Ｒ１の一端はＰＷＭ回路３の端子Ａ１に接続され、抵抗Ｒ１の他端は抵抗Ｒ２の一端およびＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタに接続される。抵抗Ｒ２の他端、ＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタおよびフォトトランジスタＰＣ１ＴのエミッタはグランドラインＡ２に接続される。ＮＰＮトランジスタＱ２のベースは抵抗Ｒ５の一端に接続される。抵抗Ｒ５の他端はフォトトランジスタＰＣ１Ｔのコレクタおよび抵抗Ｒ４の一端に接続される。抵抗Ｒ４の他端はＰＷＭ回路３、コンデンサＣ２およびダイオードＤ１のアノードの接続点に接続される。

定電圧ダイオードＺＤ１がオン状態となると、フォトカプラＰＣ１の発光ダイオードＰＣ１Ｄに電流が流れて発光する。発光ダイオードＰＣ１Ｄが発光すると、スイッチング周波数変更回路５におけるフォトトランジスタＰＣ１Ｔがオン状態となり、ＮＰＮトランジスタＱ２がオフ状態となる。

ＮＰＮトランジスタＱ２がオフ状態となると、抵抗Ｒ２の両端が短絡されないのでスイッチング周波数設定抵抗値が抵抗Ｒ１の抵抗値および抵抗Ｒ２の抵抗値の加算値になる。一方、過負荷でない場合はＮＰＮトランジスタＱ２がオン状態となる。ＮＰＮトランジスタＱ２がオン状態となると、抵抗Ｒ２の両端が短絡されるのでスイッチング周波数設定抵抗値が抵抗Ｒ１の抵抗値になる。

これにより、過負荷の場合は、過負荷でない場合に比べてＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１のスイッチング周波数が低くなり、ＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１の損失が増大するため、ＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１が熱破壊される。すなわち、スイッチング周波数設定抵抗値が抵抗Ｒ１の抵抗値および抵抗Ｒ２の抵抗値の加算値であるときはＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１が熱破壊されるスイッチング周波数になり、スイッチング周波数設定抵抗値が抵抗Ｒ１の抵抗値であるときはＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ１が熱破壊されないスイッチング周波数になるように、抵抗Ｒ１の抵抗値および抵抗Ｒ２の抵抗値を設定する。

したがって、本発明の第８の実施の形態に係るスイッチング電源装置では、第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置と同様に、過負荷によるトランスの絶縁破壊を防止するとともに小型化および低コスト化を図ることができる。

＜第９の実施の形態＞
本実施の形態は、第８の実施の形態に係るスイッチング電源装置に対して、抵抗Ｒ２を短絡する素子を変更したスイッチング電源装置に関する。以下で説明する内容以外の構成および動作は第８の実施の形態に係るスイッチング電源装置と同様である。

図１０は、本発明の第９の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。同図を参照して、このスイッチング電源装置は、第８の実施の形態に係るスイッチング電源装置に対して、スイッチング周波数変更回路５が抵抗Ｒ４〜Ｒ５を備えず、また、ＮＰＮトランジスタＱ２の代わりにリレーＲＹ２を備える。リレーＲＹ２は、入力コイル（制御部）と、切り替え接点（スイッチ部）とを含む。

トランスＴ１の補助電源巻線Ｌ３側の回路において、抵抗Ｒ１の一端はＰＷＭ回路３の端子Ａ１に接続され、抵抗Ｒ１の他端は抵抗Ｒ２の一端およびリレーＲＹ２の切り替え接点の一端に接続される。抵抗Ｒ２の他端、リレーＲＹ２の切り替え接点の他端およびリレーＲＹ２の入力コイルの一端はグランドラインＡ２に接続される。リレーＲＹ２の入力コイルの他端はフォトトランジスタＰＣ１Ｔのエミッタに接続される。フォトトランジスタＰＣ１ＴのコレクタはＰＷＭ回路３、コンデンサＣ２およびダイオードＤ１のアノードの接続点に接続される。

定電圧ダイオードＺＤ１がオン状態となると、フォトカプラＰＣ１の発光ダイオードＰＣ１Ｄに電流が流れて発光する。発光ダイオードＰＣ１Ｄが発光すると、スイッチング周波数変更回路５におけるフォトトランジスタＰＣ１Ｔがオン状態となり、リレーＲＹ２の入力コイルに電流が流れて切り替え接点がオフ状態となる。

リレーＲＹ２の切り替え接点がオフ状態となると、抵抗Ｒ２の両端が短絡されないのでスイッチング周波数設定抵抗値が抵抗Ｒ１の抵抗値および抵抗Ｒ２の抵抗値の加算値になる。一方、過負荷でない場合はリレーＲＹ２の切り替え接点がオン状態となる。リレーＲＹ２の切り替え接点がオン状態となると、抵抗Ｒ２の両端が短絡されるのでスイッチング周波数設定抵抗値が抵抗Ｒ１の抵抗値になる。

したがって、本発明の第９の実施の形態に係るスイッチング電源装置では、第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置と同様に、過負荷によるトランスの絶縁破壊を防止するとともに小型化および低コスト化を図ることができる。

＜第１０の実施の形態＞
本実施の形態は、第８の実施の形態に係るスイッチング電源装置に対して、フォトカプラの種類を変更したスイッチング電源装置に関する。以下で説明する内容以外の構成および動作は第８の実施の形態に係るスイッチング電源装置と同様である。

図１１は、本発明の第１０の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。同図を参照して、このスイッチング電源装置は、第８の実施の形態に係るスイッチング電源装置に対して、フォトカプラＰＣ１の代わりにフォトカプラＰＣ２を備える。より詳細には、過負荷検出回路４が発光ダイオードＰＣ１Ｄの代わりに発光ダイオードＰＣ２Ｄを含む。スイッチング周波数変更回路５がフォトトランジスタＰＣ１Ｔの代わりにフォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲを含み、また、抵抗Ｒ６をさらに含む。発光ダイオードＰＣ２Ｄは、トランスＴ１の二次巻線側に配置され、フォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲは、トランスＴ１の補助電源巻線Ｌ３側に配置される。

トランスＴ１の補助電源巻線Ｌ３側の回路において、抵抗Ｒ１の一端はＰＷＭ回路３の端子Ａ１に接続され、抵抗Ｒ１の他端は抵抗Ｒ２の一端およびＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタに接続される。抵抗Ｒ２の他端、ＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタおよびフォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲのカソードはグランドラインＡ２に接続される。ＮＰＮトランジスタＱ２のベースは抵抗Ｒ５の一端に接続される。抵抗Ｒ５の他端はフォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲのアノードおよび抵抗Ｒ４の一端に接続される。フォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲのゲートは抵抗Ｒ６の一端に接続される。抵抗Ｒ４の他端はＰＷＭ回路３、抵抗Ｒ６の他端、コンデンサＣ２およびダイオードＤ１のアノードの接続点に接続される。

定電圧ダイオードＺＤ１がオン状態となると、フォトカプラＰＣ２の発光ダイオードＰＣ２Ｄに電流が流れて発光する。発光ダイオードＰＣ２Ｄが発光すると、スイッチング周波数変更回路５におけるフォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲがオン状態となり、ＮＰＮトランジスタＱ２がオフ状態となる。

したがって、本発明の第１０の実施の形態に係るスイッチング電源装置では、第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置と同様に、過負荷によるトランスの絶縁破壊を防止するとともに小型化および低コスト化を図ることができる。

＜第１１の実施の形態＞
本実施の形態は、第１０の実施の形態に係るスイッチング電源装置に対して、抵抗Ｒ５の構成を簡略化したスイッチング電源装置に関する。以下で説明する内容以外の構成および動作は第１０の実施の形態に係るスイッチング電源装置と同様である。

図１２は、本発明の第１１の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。同図を参照して、このスイッチング電源装置は、第１０の実施の形態に係るスイッチング電源装置に対して、抵抗Ｒ５を備えない。

トランスＴ１の補助電源巻線Ｌ３側の回路において、抵抗Ｒ１の一端はＰＷＭ回路３の端子Ａ１に接続され、抵抗Ｒ１の他端は抵抗Ｒ２の一端およびＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタに接続される。抵抗Ｒ２の他端およびＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタはグランドラインＡ２に接続される。ＮＰＮトランジスタＱ２のベースはフォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲのカソードに接続される。フォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲのアノードは抵抗Ｒ４の一端に接続される。フォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲのゲートは抵抗Ｒ６の一端に接続される。抵抗Ｒ４の他端はＰＷＭ回路３、抵抗Ｒ６の他端、コンデンサＣ２およびダイオードＤ１のアノードの接続点に接続される。

したがって、本発明の第１１の実施の形態に係るスイッチング電源装置では、第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置と同様に、過負荷によるトランスの絶縁破壊を防止するとともに小型化および低コスト化を図ることができる。

＜第１２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１０の実施の形態に係るスイッチング電源装置に対して、抵抗Ｒ２を短絡する素子を変更したスイッチング電源装置に関する。以下で説明する内容以外の構成および動作は第１０の実施の形態に係るスイッチング電源装置と同様である。

図１３は、本発明の第１２の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。同図を参照して、このスイッチング電源装置は、第１０の実施の形態に係るスイッチング電源装置に対して、スイッチング周波数変更回路５が抵抗Ｒ４〜Ｒ５を備えず、また、ＮＰＮトランジスタＱ２の代わりにリレーＲＹ２を備える。リレーＲＹ２は、入力コイル（制御部）と、切り替え接点（スイッチ部）とを含む。

トランスＴ１の補助電源巻線Ｌ３側の回路において、抵抗Ｒ１の一端はＰＷＭ回路３の端子Ａ１に接続され、抵抗Ｒ１の他端は抵抗Ｒ２の一端およびリレーＲＹ２の切り替え接点の一端に接続される。抵抗Ｒ２の他端、リレーＲＹ２の切り替え接点の他端およびリレーＲＹ２の入力コイルの一端はグランドラインＡ２に接続される。リレーＲＹ２の入力コイルの他端はフォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲのカソードに接続される。フォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲのアノードはＰＷＭ回路３、コンデンサＣ２およびダイオードＤ１のアノードの接続点に接続される。

定電圧ダイオードＺＤ１がオン状態となると、フォトカプラＰＣ２の発光ダイオードＰＣ２Ｄに電流が流れて発光する。発光ダイオードＰＣ２Ｄが発光すると、スイッチング周波数変更回路５におけるフォトサイリスタＰＣ２ＳＣＲがオン状態となり、リレーＲＹ２の入力コイルに電流が流れて切り替え接点がオフ状態となる。

したがって、本発明の第１２の実施の形態に係るスイッチング電源装置では、第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置と同様に、過負荷によるトランスの絶縁破壊を防止するとともに小型化および低コスト化を図ることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す機能ブロック図である。本発明の第１の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。本発明の第２の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。本発明の第３の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。本発明の第４の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。本発明の第５の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。本発明の第６の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。本発明の第７の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。本発明の第８の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。本発明の第９の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。本発明の第１０の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。本発明の第１１の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。本発明の第１２の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。従来のスイッチング電源装置の構成を示す図である。

符号の説明

２フィルタ回路、３ＰＷＭ回路、４過負荷検出回路、５スイッチング周波数変更回路（出力停止制御回路）、６スイッチング回路、１１〜１３変換回路、ＢＤ１ブリッジダイオード、Ｃ１〜Ｃ４コンデンサ、Ｆ１ヒューズ、Ｆ２温度ヒューズ、Ｔ１〜Ｔ２トランス、Ｚ１出力端子部、Ｌ１一次巻線、Ｌ２二次巻線、Ｌ３補助電源巻線、Ｌ４過負荷検出用二次巻線、Ｄ１〜Ｄ３ダイオード、Ｑ１ＮチャネルＭＯＳトランジスタ（スイッチング素子）、Ｑ２ＮＰＮトランジスタ、ＺＤ１定電圧ダイオード、ＰＣ１〜ＰＣ２フォトカプラ、ＰＣ１Ｄ，ＰＣ２Ｄ発光ダイオード（発光素子）、ＰＣ１Ｔフォトトランジスタ（受光素子）、ＰＣ２ＳＣＲフォトサイリスタ、ＲＵ抵抗部、Ｒ１〜Ｒ６抵抗、ＳＣＲ１サイリスタ、ＲＹ１〜ＲＹ２リレー。

Claims

負荷に直流電圧を供給するスイッチング電源装置であって、
一次巻線および二次巻線を有するトランスと、
スイッチング素子を含み、前記スイッチング素子のオン状態およびオフ状態を切り替えることにより直流入力電圧を交流電圧に変換し、前記変換した交流電圧を前記トランスの一次巻線に供給するスイッチング回路と、
前記トランスの二次巻線に誘起された交流電圧を直流電圧に変換し、前記変換した直流電圧を前記負荷に出力する変換回路と、
前記トランスの二次巻線に誘起された交流電圧に基づいて前記スイッチング電源装置の過負荷を検出する過負荷検出回路と、
前記過負荷検出回路によって過負荷が検出された場合には、前記スイッチング素子を破壊して前記変換回路の出力を停止させる制御を行なう出力停止制御回路とを備えるスイッチング電源装置。
前記出力停止制御回路は、前記過負荷検出回路によって過負荷が検出された場合には、前記スイッチング回路を制御して前記スイッチング素子のスイッチング周波数を高くすることにより、前記スイッチング素子を破壊して前記変換回路の出力を停止させる請求項１記載のスイッチング電源装置。
前記出力停止制御回路は、前記過負荷検出回路によって過負荷が検出された場合には、前記スイッチング回路を制御して前記スイッチング素子のスイッチング周波数を低くすることにより、前記スイッチング素子を破壊して前記変換回路の出力を停止させる請求項１記載のスイッチング電源装置。
前記過負荷検出回路は、
前記トランスの二次巻線に誘起された交流電圧に基づく電圧が所定電圧値を超える場合にオン状態となる定電圧ダイオードと、
前記定電圧ダイオードがオン状態となると電流が流れて発光する発光素子とを含み、
前記出力停止制御回路は、
前記発光素子が発光するとオン状態となる受光素子と、
前記受光素子がオン状態またはオフ状態であるかに応じて抵抗値が変化する抵抗部とを含み、
前記スイッチング回路は、前記抵抗部の抵抗値に応じて前記スイッチング素子のスイッチング周波数を変更する請求項１記載のスイッチング電源装置。
前記トランスは、さらに、補助電源巻線を有し、
前記スイッチング回路は、前記トランスの補助電源巻線に誘起される交流電圧に基づいて駆動され、
前記発光素子は、前記トランスの二次巻線側に配置され、
前記受光素子は、前記トランスの補助電源巻線側に配置される請求項４記載のスイッチング電源装置。
前記発光素子は発光ダイオードであり、前記受光素子はフォトトランジスタである請求項４記載のスイッチング電源装置。
前記発光素子は発光ダイオードであり、前記受光素子はフォトサイリスタである請求項４記載のスイッチング電源装置。
前記抵抗部は、少なくとも１個の抵抗を含み、前記抵抗の両端は、前記受光素子がオン状態となると短絡される請求項４記載のスイッチング電源装置。