JP2009017754A - 電圧検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】確実に絶縁された側の電圧値を検出することができる、スイッチング電源を代表とする電圧変換装置における電圧検出装置を提供する。
【解決手段】一次・二次間をトランスＴ１で絶縁し、二次側に整流平滑回路Ｄ２，Ｃ１を備え、前記二次側に整流平滑回路に抵抗Ｒ１を設け、前記トランスに補助巻線ｎ３を設け、この補助巻線にパルス発生回路Ｐ１，Ｑ１を接続し、このパルス発生回路から前記補助巻線を介して前記トランスの二次巻線ｎ２に電圧を誘起し、前記抵抗に発生する電圧から前記二次巻線に発生する電圧を検出することを特徴とする電圧検出装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、スイッチング電源を代表とする電圧変換装置における電圧検出装置に関するものである。

従来のスイッチング電源の電圧検出回路は、図２に示すように、一次・二次間をトランスＴ１で絶縁し、一次側にスイッチ素子Ｑ１１を備えてあるとともに、二次側に整流平滑回路Ｄ２，Ｃ１を備えてある。二次側の電圧検出部にフォトカプラの発光素子ＰＤとシャントレギュレータＳＲとの直列回路を備え、このシャントレギュレータＳＲのリファレンスに出力電圧を抵抗Ｒ１１，Ｒ１２で分圧して印加することで、フォトカプラの受光素子ＰＴから電圧検出信号を一次側のスイッチング素子Ｑ１１に出力していた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１６５４４８公報

しかし、この手段においては、シャントレギュレータを使用していたため、シャントレギュレータで設定した電圧より高いか低いかを検出することは可能であるが、絶縁された側の電圧の値を検出することは困難である。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、確実に絶縁された側の電圧値を検出することができる、スイッチング電源を代表とする電圧変換装置における電圧検出装置を提供する。

上記課題を解決するために、本発明に係る電圧検出装置は、一次・二次間をトランスで絶縁し、二次側に整流平滑回路を備え、前記二次側に整流平滑回路に抵抗を設け、前記トランスに補助巻線を設け、この補助巻線にパルス発生回路を接続し、このパルス発生回路から前記補助巻線を介して前記トランスの二次巻線に電圧を誘起し、前記抵抗に発生する電圧から前記二次巻線に発生する電圧を検出するように構成してあることを特徴とする。

前記一次側に整流素子を備え、この整流素子の入力端子を前記トランスの一次巻線の正極に接続してある。
前記パルス発生回路はパルス発生器とスイッチ素子とを有し、前記パルス発生器から発生するパルスによってスイッチ素子のスイッチを制御するように構成してあることを特徴とする。

本発明によれば、トランスに補助巻線を設け、この補助巻線にパルス発生回路を接続し、このパルス発生回路から前記補助巻線を介して前記トランスの二次巻線に電圧を誘起し、前記抵抗に発生する電圧から前記二次巻線に発生する電圧を検出することにより、一次巻線に発生する電圧の値を検出することができる。

また、一次側及び二次側に整流素子を備えることにより、上記構成よりこれら整流素子は同時にオンするため、温度変化をキャンセルすることができる。また、補助巻線のリーケージインダクタンスやパルス発生回路を制御するスイッチ素子のオン時間に影響されないため、経時変化がほとんどないという利点もある。

発明を実施するための最良の形態の回路図を図１に示す。図１図示の電圧検出装置は、スイッチング電源その他電圧変換装置において制御手段に位置する部分に有する。この電圧検出装置は、一次・二次間をトランスＴ１で絶縁している。一次側は直流電源ＶｏＨを備え、この直流電源ＶｏＨの負極にトランスＴ１の一次巻線ｎ１の負極を接続してある。この電圧検出装置の一次側には整流素子であるダイオードＤ１を備え、ダイオードＤ１のアノードを一次巻線ｎ１の正極に接続し、ダイオードＤ１のカソードを直流電源ＶｏＨの正極に接続してある。

二次側にトランスＴ１の二次巻線ｎ２を備え、負極を接地してある。二次側には整流素子であるダイオードＤ２を備え、ダイオードＤ２のアノードを二次巻線ｎ２の正極に接続し、このダイオードＤ２のカソードを出力端に接続してある。また、ダイオードＤ２のカソードと二次巻線ｎ２の負極との間に平滑素子であるコンデンサＣ１を接続し、このコンデンサＣ１と並列に電圧検出素子である抵抗Ｒ１を接続してある。

この電圧検出装置はトランスＴ１の補助巻線ｎ３を備え、この補助巻線ｎ３で三次側を構成してある。補助巻線ｎ３はリーケージインダクタンスＬｐを含んでいる。三次側にはパルス発生回路を備えてある。本実施例では、パルス発生回路を直流電源ＶｏＬとパルス発生器Ｐ１とスイッチ素子Ｑ１とで構成してある。補助巻線ｎ３の負極を直流電源ＶｏＬの正極に接続し、直流電源ＶｏＬの負極と補助巻線ｎ３の正極の間にスイッチ素子Ｑ１を接続してある。また、このスイッチ素子Ｑ１の制御端子と直流電源ＶｏＬの負極との間にパルス発生器Ｐ１を接続してある。以上の構成より、パルス発生回路から補助巻線ｎ３を介して、二次巻線ｎ２に電圧を誘起し、二次側に設けた抵抗Ｒ１に発生する電圧から二次巻線ｎ２に発生する電圧を検出するように構成してある。

以上のように構成してある電圧検出装置は以下のように動作する。先ず、本実施例では、三次側に設けたパルス発生器Ｐ１から発生するパルスを利用して、スイッチ素子Ｑ１のデューティを５０％で駆動させる。このスイッチ素子Ｑ１がオンすると、トランスＴ１を励磁する。

一方、スイッチ素子Ｑ１がオフすると、トランスＴ１に蓄えられた励磁電流は、トランスの一次巻線ｎ１及び二次巻線ｎ２を介して、一次側及び二次側に分流される。この際、一次側及び二次側のそれぞれに設けた巻線ｎ１，ｎ２の正極に接続するダイオードＤ１，Ｄ２は同時オンする。なお、抵抗Ｒ１に発生する電圧ＶｏＨｓは以下の通りとなる。
ＶｏＨｓ≒ＶｏＨ ＊ ｎ２／ｎ３
以上より、抵抗Ｒ１に発生する電圧ＶｏＨｓから二次巻線ｎ２に発生する電圧を検出することにより、一次巻線ｎ１に発生する電圧の値を検出することができる。

また、一次側及び二次側に設けたダイオードＤ１，Ｄ２は同時にオンするため、温度変化をキャンセルすることができる。また、補助巻線ｎ３のリーケージインダクタンスＬｐやパルス発生回路を制御するスイッチ素子Ｑ１のオン時間に影響されないため、経時変化がほとんどない。

本発明によれば、トランスに補助巻線を設け、この補助巻線にパルス発生回路を接続し、このパルス発生回路から前記補助巻線を介して前記トランスの二次巻線に電圧を誘起し、前記抵抗に発生する電圧から前記二次巻線に発生する電圧を検出することにより、一次巻線に発生する電圧の値を検出することができる。

また、一次側及び二次側に整流素子を備えることにより、上記構成よりこれら整流素子は同時にオンするため、温度変化をキャンセルすることができる。また、補助巻線のリーケージインダクタンスやパルス発生回路を制御するスイッチ素子のオン時間に影響されないため、経時変化がほとんどないという利点もある。

本発明に係る電圧検出装置における発明を実施するための最良の形態の回路構成図である。 従来の電圧検出装置の回路構成図である。

符号の説明

Ｔ１ トランス
ｎ１ トランスＴ１の一次巻線
ｎ２ トランスＴ１の二次巻線
ｎ３ トランスＴ１の補助巻線
Ｌｐ 補助巻線ｎ３のリーケージインダクタンス
ＶｏＨ，ＶｏＬ 直流電源
Ｄ１，Ｄ２ ダイオード
Ｃ１ コンデンサ
Ｒ１ 抵抗
Ｐ１ パルス発生器
Ｑ１ スイッチ素子

Claims (3)

1. 一次・二次間をトランスで絶縁し、二次側に整流平滑回路を備え、前記二次側に整流平滑回路に抵抗を設け、前記トランスに補助巻線を設け、この補助巻線にパルス発生回路を接続し、このパルス発生回路から前記補助巻線を介して前記トランスの二次巻線に電圧を誘起し、前記抵抗に発生する電圧から前記二次巻線に発生する電圧を検出するように構成してあることを特徴とする電圧検出装置。
2. 前記一次側に整流素子を備え、この整流素子の入力端子を前記トランスの一次巻線の正極に接続してあることを特徴とする請求項１記載の電圧検出装置。
3. 前記パルス発生回路はパルス発生器とスイッチ素子とを有し、前記パルス発生器から発生するパルスによってスイッチ素子のスイッチを制御するように構成してあることを特徴とする請求項１又は２記載の電圧検出装置。

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