JP2018038212A - Power unit - Google Patents
Power unit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018038212A JP2018038212A JP2016171222A JP2016171222A JP2018038212A JP 2018038212 A JP2018038212 A JP 2018038212A JP 2016171222 A JP2016171222 A JP 2016171222A JP 2016171222 A JP2016171222 A JP 2016171222A JP 2018038212 A JP2018038212 A JP 2018038212A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- resistor
- current
- load
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 57
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
本発明は、負荷に供給する電流が過大になったときに、電流の供給を遮断する機能を備えた電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply apparatus having a function of cutting off the supply of current when the current supplied to a load becomes excessive.
従来、電源回路から負荷への供給電流を監視し、供給電流が閾値を超えたときに、電源回路と負荷とを接続するスイッチング素子（トランジスタ等）をＯＦＦ状態（遮断状態）にして電源回路を保護するようにした電源装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, the supply current from the power supply circuit to the load is monitored, and when the supply current exceeds the threshold value, the switching element (transistor, etc.) connecting the power supply circuit and the load is turned off (shut off state). There is known a power supply device that is protected (see, for example, Patent Document 1).
特許文献１に記載された電源装置においては、周囲温度の影響による過電流保護の動作点の変化を抑制するために、周囲温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタを用いて、過電流の判定閾値の設定回路と電流検出回路とを構成している。 In the power supply device described in Patent Document 1, in order to suppress the change of the operating point of overcurrent protection due to the influence of the ambient temperature, the overcurrent determination is performed using a thermistor whose resistance value changes according to the ambient temperature. A threshold setting circuit and a current detection circuit are configured.
例えば、ガス給湯器で使用される電源装置においては、低温環境下で給湯運転を行うときは、設定温度の湯を供給するために必要なバーナの燃焼量が多くなるため、燃焼ファン等の負荷の消費電力が増大する。一方、高温環境下で給湯運転を行うときには、設定温度の湯を供給するために必要なバーナの燃焼量が少なくなるため、燃焼ファン等の負荷の消費電力が減少する。 For example, in a power supply device used in a gas water heater, when performing a hot water supply operation in a low temperature environment, the amount of burner combustion required to supply hot water at a set temperature increases, so that a load such as a combustion fan Power consumption increases. On the other hand, when a hot water supply operation is performed in a high temperature environment, the amount of combustion of the burner necessary for supplying hot water at a set temperature is reduced, so that power consumption of a load such as a combustion fan is reduced.
そのため、上述した特許文献１に記載された電源装置のように、過電流の判定閾値が一定である場合には、低温環境下での大きな消費電力に合わせて判定閾値を設定することになるが、この場合には高温環境下での負荷の消費電力に対する判定閾値の余裕度が大きくなって、高温環境下での過電流保護のタイミングが遅れるおそれがある。 Therefore, when the overcurrent determination threshold is constant as in the power supply device described in Patent Document 1 described above, the determination threshold is set in accordance with the large power consumption in a low temperature environment. In this case, the margin of the determination threshold with respect to the power consumption of the load in a high temperature environment becomes large, and the timing of overcurrent protection in the high temperature environment may be delayed.
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、周囲温度に応じて負荷の消費電力が変化する場合であっても、適切な過電流保護を行うことができる電源装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a power supply device capable of performing appropriate overcurrent protection even when the power consumption of a load changes according to the ambient temperature. And
本発明の電源装置は、
負荷に電力を供給する電源回路と、
前記電源回路から前記負荷に対する電力の供給と遮断とを切り替える第１スイッチング素子と、
前記電源回路から前記負荷に供給される電流を検出する電流検出部と、
前記電源回路から前記負荷に電力を供給している際に、前記電流検出部により検出された電流が判定閾値以上となったときには、前記第１スイッチング素子により前記電源回路から前記負荷への電力の供給を遮断する過電流対処部と
を備えた電源装置において、
ショットキーバリアダイオードと、該ショットキーバリアダイオードの逆方向に所定電圧を印加する電圧印加回路とを有し、該ショットキーバリアダイオードの逆方向電流の大きさに応じて、前記電流検出部による検出電流を増加させる検出電流増加部を備えていることを特徴とする。
The power supply device of the present invention is
A power supply circuit for supplying power to the load;
A first switching element that switches between supply and interruption of power to the load from the power supply circuit;
A current detection unit for detecting a current supplied from the power supply circuit to the load;
When power is supplied from the power supply circuit to the load and the current detected by the current detection unit is equal to or greater than a determination threshold, the first switching element supplies power from the power supply circuit to the load. In a power supply device with an overcurrent handling unit that cuts off supply,
A Schottky barrier diode, and a voltage application circuit that applies a predetermined voltage in the reverse direction of the Schottky barrier diode, and is detected by the current detection unit according to the magnitude of the reverse current of the Schottky barrier diode. A detection current increasing section for increasing the current is provided.
かかる本発明において、ショットキーバリアダイオードに流れる逆方向電流（漏れ電流）は、ショットキーバリアダイオードの周囲温度が高くなるに従って増加する。そのため、検出電流増加部は、ショットキーバリアダイオードの逆方向電流の大きさに応じて、電流検出部による検出電流を増加させることで、周囲温度が高くなるほど、実際に負荷に供給される電流に対する判定閾値までの余裕度を小さくしている。そして、これにより、低温環境下では消費電力が増大すると共に、高温環境下では消費電力が減少する負荷に電力を供給する際に、負荷の消費電力の変化に応じた適切な余裕度をもった過電流保護を行うことができる。 In the present invention, the reverse current (leakage current) flowing through the Schottky barrier diode increases as the ambient temperature of the Schottky barrier diode increases. Therefore, the detection current increasing unit increases the detection current by the current detection unit according to the magnitude of the reverse current of the Schottky barrier diode, so that the higher the ambient temperature, the more the current actually supplied to the load The margin to the determination threshold is reduced. As a result, the power consumption increases in a low-temperature environment, and when supplying power to a load whose power consumption decreases in a high-temperature environment, there is an appropriate margin according to the change in the power consumption of the load. Overcurrent protection can be performed.
また、前記電源回路から前記負荷に供給される電流に応じたレベルの電流が流れる第１抵抗を有し、
前記電流検出部は、前記第１抵抗における降下電圧に基づいて、前記電源回路から前記負荷に供給される電流を検出し、
前記電圧印加回路は、前記ショットキーバリアダイオードを、カソード側を所定電位部に接続すると共に、アノード側を前記第１抵抗の高電位側の端部に接続して構成されていることを特徴とする。
A first resistor through which a current of a level corresponding to a current supplied from the power supply circuit to the load flows;
The current detection unit detects a current supplied from the power supply circuit to the load based on a voltage drop in the first resistor,
The voltage application circuit is configured such that the Schottky barrier diode has a cathode side connected to a predetermined potential portion and an anode side connected to an end portion on a high potential side of the first resistor. To do.
この構成によれば、ショットキーバリアダイオードを所定電位部と第１抵抗の高電位側の端部に接続するという簡易な構成により、検出電流増加部を実現することができる。 According to this configuration, the detection current increasing portion can be realized by a simple configuration in which the Schottky barrier diode is connected to the predetermined potential portion and the end portion on the high potential side of the first resistor.
また、前記ショットキーバリアダイオードは、第２抵抗を介して前記所定電位部又は前記第１抵抗の高電位側の端部に接続されていることを特徴とする。 The Schottky barrier diode is connected to the predetermined potential portion or the high potential end of the first resistor via a second resistor.
この構成によれば、ショットキーバリアダイオードの漏れ電流の範囲を抵抗により制限して、過電流対処部による処理を安定的に行うことができる。 According to this configuration, the range of the leakage current of the Schottky barrier diode is limited by the resistance, and the processing by the overcurrent handling unit can be stably performed.
また、前記電源回路から前記負荷に供給される電流に応じたレベルの電流が流れる第１抵抗と、該第１抵抗に並列に接続されて第３抵抗及び第４抵抗からなる直列回路とを有し、
前記電流検出部は、前記第４抵抗における降下電圧に基づいて、前記電源回路から前記負荷に供給される電流を検出し、
前記電圧印加回路は、前記ショットキーバリアダイオードと第５抵抗からなる直列回路に前記所定電圧を印加し、
前記検出電流増加部は、前記第４抵抗と並列に接続されて第２スイッチング素子及び第６抵抗からなる直列回路と、前記第５抵抗における降下電圧と所定の閾値電圧とを比較し、前記第５抵抗における降下電圧が該閾値電圧以上であるときは前記第２スイッチング素子を遮断状態とし、前記第５抵抗における降下電圧が該閾値電圧よりも低いときには前記第２スイッチング素子を導通状態とするコンパレータとを有することを特徴とする。
A first resistor through which a current of a level corresponding to a current supplied from the power supply circuit to the load flows; and a series circuit including a third resistor and a fourth resistor connected in parallel to the first resistor. And
The current detection unit detects a current supplied from the power supply circuit to the load based on a voltage drop in the fourth resistor;
The voltage application circuit applies the predetermined voltage to a series circuit including the Schottky barrier diode and a fifth resistor,
The detection current increasing unit compares a series circuit including a second switching element and a sixth resistor connected in parallel with the fourth resistor, a drop voltage in the fifth resistor and a predetermined threshold voltage, and A comparator that shuts off the second switching element when the voltage drop across the five resistors is greater than or equal to the threshold voltage, and that conducts the second switching element when the voltage drop across the fifth resistor is lower than the threshold voltage. It is characterized by having.
この構成によれば、コンパレータを用いることにより、電流検出部により検出される電流を検出電流増加部によって増加させるための条件を、コンパレータの閾値電圧を変更することによって任意に設定することができる。 According to this configuration, by using the comparator, a condition for increasing the current detected by the current detection unit by the detection current increasing unit can be arbitrarily set by changing the threshold voltage of the comparator.
本発明の実施形態について、図１〜図２を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
［１．第１実施形態］
先ず、図１を参照して、本発明の電源装置の第１実施形態について説明する。
[1. First Embodiment]
First, a first embodiment of a power supply device of the present invention will be described with reference to FIG.
第１実施形態の電源装置１ａは、例えば、ガス給湯器に搭載して使用され、図示しない燃焼ファン、ガス開閉弁、ガス比例弁等の負荷に対して駆動電力を供給する。 The power supply device 1a according to the first embodiment is used by being mounted on, for example, a gas water heater, and supplies driving power to loads such as a combustion fan, a gas on-off valve, and a gas proportional valve (not shown).
電源装置１ａは、ＨＶ（例えば、１４０Ｖ）の直流電力をスイッチングして１３Ｖの直流電力を生成する電源回路２０と、電源回路２０の出力電圧を１３Ｖに維持する定電圧制御と、電源回路２０から負荷１００に供給される電流が過大になったときに、電源回路２０から負荷１００への電流供給を遮断する処理とを行うスイッチング電源ＩＣ１０と、周囲温度の変化に応じて、スイッチング電源ＩＣ１０により検出される電流を増加させる検出電流増加部３０ａとを備えている。 The power supply device 1a includes a power supply circuit 20 that switches DC power of HV (for example, 140V) to generate DC power of 13V, constant voltage control that maintains an output voltage of the power supply circuit 20 at 13V, and a power supply circuit 20 When the current supplied to the load 100 becomes excessive, the switching power supply IC 10 that performs a process of cutting off the current supply from the power supply circuit 20 to the load 100 and the switching power supply IC 10 that detects the change in the ambient temperature And a detection current increasing unit 30a that increases the current to be generated.
電源回路２０は、ＨＶの出力端子間（図中ＨＶ−ＨＣＯＭ間）に直列に接続されたトランス２１、ＦＥＴ２２（本発明の第１スイッチング素子に相当する）、及び抵抗２３（本発明の第１抵抗に相当する）と、トランス２１の２次側の出力端子間に接続されたコンデンサ２４とを備えている。電源回路２０の出力部は、接続端子５１，５２を介して負荷１００に接続されている。また、電源回路２０の出力電圧を検出する電圧検出部４０が設けられている。 The power supply circuit 20 includes a transformer 21, an FET 22 (corresponding to a first switching element of the present invention), and a resistor 23 (first of the present invention) connected in series between HV output terminals (between HV and HCOM in the figure). And a capacitor 24 connected between the output terminals on the secondary side of the transformer 21. The output unit of the power supply circuit 20 is connected to the load 100 via connection terminals 51 and 52. A voltage detection unit 40 that detects the output voltage of the power supply circuit 20 is provided.
スイッチング電源ＩＣ１０は、電圧検出部４０に接続された電圧検出用端子１５と、ＦＥＴ２２のゲートに接続された制御出力端子１６と、抵抗２３の高電位側に接続された電流検出用端子１７とを備えている。電圧検出用端子１５には電圧検出部４０による電圧検出信号Ｖoutが入力され、電流検出用端子１７には抵抗２３における降下電圧Ｖdropが入力される。また、制御出力端子１６から出力される制御信号Ｃtrlにより、ＦＥＴ２２が導通状態と遮断状態とに切り替えられる。 The switching power supply IC 10 includes a voltage detection terminal 15 connected to the voltage detection unit 40, a control output terminal 16 connected to the gate of the FET 22, and a current detection terminal 17 connected to the high potential side of the resistor 23. I have. A voltage detection signal Vout from the voltage detector 40 is input to the voltage detection terminal 15, and a drop voltage Vdrop at the resistor 23 is input to the current detection terminal 17. Further, the FET 22 is switched between a conduction state and a cutoff state by the control signal Ctrl output from the control output terminal 16.
スイッチング電源ＩＣ１０は、定電圧制御部１１、電流検出部１２、及び過電流対処部１３の機能を有している。定電圧制御部１１は、電圧検出用端子１５に入力される電圧検出信号Ｖoutから認識される電源回路２０の出力電圧が所定レベル（本実施形態では１３Ｖ）に維持されるように、制御出力端子１６から出力する制御信号Ｃtrlのレベル（Ｈigh／Ｌow）を切り替えて、ＦＥＴ２２をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御によりスイッチングすることによって、電源回路２０から負荷１００に供給される電流量を調節する。 The switching power supply IC 10 has functions of a constant voltage control unit 11, a current detection unit 12, and an overcurrent handling unit 13. The constant voltage control unit 11 controls the control output terminal so that the output voltage of the power supply circuit 20 recognized from the voltage detection signal Vout input to the voltage detection terminal 15 is maintained at a predetermined level (13 V in this embodiment). By switching the level (High / Low) of the control signal Ctrl output from 16 and switching the FET 22 by PWM (Pulse Width Modulation) control, the amount of current supplied from the power supply circuit 20 to the load 100 is adjusted.
本実施形態では、制御信号ＣtrlがＬowレベルであるときにＦＥＴ２２がＯＦＦ（遮断状態）になり、制御信号ＣtrlがＨighレベルであるときにＦＥＴ２２がＯＮ（導通状態）になる。 In the present embodiment, when the control signal Ctrl is at the Low level, the FET 22 is turned off (blocking state), and when the control signal Ctrl is at the high level, the FET 22 is turned on (conducting state).
電流検出部１２は、電流検出用端子１７に入力される電圧Ｖdropのレベルに基づいて、電源回路２０から負荷１００に供給される電流を検出する。過電流対処部１３は、電流検出部１２により検出された電流が、予め設定された判定閾値以上となったときに、制御出力端子１６から出力する制御信号ＣtrlをＬowレベルに維持してＦＥＴ２２をＯＦＦし、これにより電源回路２０から負荷１００への電力供給を遮断する。 The current detection unit 12 detects a current supplied from the power supply circuit 20 to the load 100 based on the level of the voltage Vdrop input to the current detection terminal 17. The overcurrent handling unit 13 maintains the control signal Ctrl output from the control output terminal 16 at the Low level when the current detected by the current detection unit 12 becomes equal to or higher than a predetermined determination threshold, and sets the FET 22. It is turned OFF, and the power supply from the power supply circuit 20 to the load 100 is cut off.
検出電流増加部３０ａは、第２抵抗３１とショットキーバリアダイオード３２からなる直列回路を、Ｖcc（例えばＤＣ２０Ｖ、本発明の所定電圧に相当する）とスイッチング電源ＩＣ１０の電流検出用端子１７との間に接続して構成されている。ここで、ショットキーバリアダイオード３２にＶccを印加する構成は本発明の電圧印加回路に相当し、Ｖccの電位部は本発明の所定電位部に相当する。 The detection current increasing unit 30a is a series circuit composed of the second resistor 31 and the Schottky barrier diode 32 between Vcc (for example, DC 20V, corresponding to the predetermined voltage of the present invention) and the current detection terminal 17 of the switching power supply IC10. Connected to and configured. Here, the configuration for applying Vcc to the Schottky barrier diode 32 corresponds to the voltage application circuit of the present invention, and the potential portion of Vcc corresponds to the predetermined potential portion of the present invention.
ショットキーバリアダイオード３２は、アノード側を抵抗２３の高電位側に接続すると共に、カソード側をＶcc電位に接続して配置されている。そのため、ショットキーバリアダイオード３２には逆方向に電圧が印可された状態となっている。 The Schottky barrier diode 32 is arranged with the anode side connected to the high potential side of the resistor 23 and the cathode side connected to the Vcc potential. Therefore, a voltage is applied to the Schottky barrier diode 32 in the reverse direction.
ここで、ショットキーバリアダイオード３２は、周囲温度が高くなるに従って、逆方向の電圧を印加したときに流れる電流Ｉ１（逆方向電流、漏れ電流）が増加する特性を有している。従って、周囲温度が高くなるほど、検出電流増加部３０ａから抵抗２３に流れ込むＩ１が増加して、電流検出用端子１７に入力される抵抗２３での降下電圧Ｖdropが高くなる。 Here, the Schottky barrier diode 32 has a characteristic that the current I1 (reverse current, leakage current) that flows when a reverse voltage is applied increases as the ambient temperature increases. Therefore, as the ambient temperature increases, I1 flowing from the detection current increasing portion 30a into the resistor 23 increases, and the drop voltage Vdrop at the resistor 23 input to the current detection terminal 17 increases.
以上説明した検出電流増加部３０ａによる作用により、電流検出部１２によって検出される電流値が周囲温度が高くなるほど増加して（かさ上げされて）、判定閾値に対する余裕度が小さくなる。そのため、電源装置１ａを、例えば、ガス給湯器、ガス温風暖房機、ガス衣類乾燥機のように、周囲温度が低いときはバーナの燃焼量が多くなるために負荷１００の消費電力が多くなり、周囲温度が高いときにはバーナの燃焼量が少なくなるために負荷の消費電力が減少する機器に搭載して使用する場合に、負荷の消費電力のレベルに対して判定閾値の余裕度を適切に設定して、過電流保護を行うことができる。 As a result of the operation of the detection current increasing unit 30a described above, the current value detected by the current detection unit 12 increases (increases) as the ambient temperature increases, and the margin with respect to the determination threshold decreases. For this reason, when the power supply device 1a is, for example, a gas water heater, a gas hot air heater, or a gas clothes dryer, when the ambient temperature is low, the burner burns and the amount of power consumed by the load 100 increases. When the ambient temperature is high and the burner burns less, the load power consumption is reduced. When mounted on a device that is used, the judgment threshold margin is set appropriately for the load power consumption level. Thus, overcurrent protection can be performed.
なお、本実施形態では、ショットキーバリアダイオード３２に抵抗３１を介してＶccに接続することにより、検出電流増加部３０ａによる検出電流の増加範囲を制限しているが、抵抗３１を設けない場合にも本発明の効果を得ることができる。 In this embodiment, the increase range of the detection current by the detection current increasing unit 30a is limited by connecting the Vcc via the resistor 31 to the Schottky barrier diode 32, but when the resistor 31 is not provided. Also, the effects of the present invention can be obtained.
［２．第２実施形態］
次に、図２を参照して、本発明の電源装置の第２実施形態について説明する。
[2. Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the power supply device of the present invention will be described with reference to FIG.
第２実施形態の電源装置１ｂは、上述した第１実施形態の電源装置１ａに対して、検出電流増加部３０ａに代えて検出電流増加部３０ｂを備えている点が相違し、他の構成は電源装置１ａと共通である。そのため、電源装置１ａと同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。 The power supply device 1b according to the second embodiment is different from the power supply device 1a according to the first embodiment described above in that a detection current increase unit 30b is provided instead of the detection current increase unit 30a. It is common with the power supply device 1a. Therefore, about the same structure as the power supply device 1a, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
検出電流増加部３０ｂは、抵抗２３と並列に接続されて抵抗２５（本発明の第３抵抗に相当する），抵抗７０（本発明の第４抵抗に相当する）からなる直列回路、抵抗７０と並列に接続されてトランジスタ６１（本発明の第２スイッチング素子に相当する）と抵抗６２（本発明の第６抵抗に相当する）からなる直列回路、及びトランジスタ６１のベースに出力端子が接続されたコンパレータ６４を備えている。抵抗２５と抵抗７０の接続箇所は、スイッチング電源ＩＣ１０の電流検出用端子１７に接続されている。 The detection current increasing unit 30b is connected in parallel to the resistor 23, and is a series circuit including a resistor 25 (corresponding to the third resistor of the present invention) and a resistor 70 (corresponding to the fourth resistor of the present invention). An output terminal is connected to the base of the transistor 61 connected in parallel and composed of a transistor 61 (corresponding to the second switching element of the present invention) and a resistor 62 (corresponding to the sixth resistor of the present invention), and the base of the transistor 61. A comparator 64 is provided. A connection point between the resistor 25 and the resistor 70 is connected to the current detection terminal 17 of the switching power supply IC 10.
コンパレータ６４の正入力端子（＋端子）は、ＨＶ１５（１５Ｖの電位部）とＨＣＯＭとの間に直列に接続された抵抗６５，６６の接続箇所に接続されており、負入力端子（−端子）は、ＨＶ１５とＨＣＯＭとの間に直列に接続されて抵抗６７，ショットキーバリアダイオード６８，及び抵抗６９（本発明の第５抵抗に相当する）からなる直列回路の抵抗６９とショットキーバリアダイオード６８との接続箇所に接続されている。また、コンパレータ６４の出力端子は、抵抗６３を介してＨＶ１５にプルアップされている。 The positive input terminal (+ terminal) of the comparator 64 is connected to a connection point of resistors 65 and 66 connected in series between HV15 (15V potential portion) and HCOM, and is a negative input terminal (−terminal). Is connected in series between HV15 and HCOM, and includes a resistor 69, a Schottky barrier diode 68, and a resistor 69 (corresponding to the fifth resistor of the present invention) in a series circuit 69 and the Schottky barrier diode 68. And connected to the connection point. The output terminal of the comparator 64 is pulled up to the HV 15 via the resistor 63.
ここで、ＨＶ１５は本発明の所定電圧に相当し、抵抗６７，ショットキーバリアダイオード６８，及び抵抗６９からなる直列回路にＨＶ１５を印加する構成は、本発明の電圧印加回路に相当する。 Here, HV15 corresponds to the predetermined voltage of the present invention, and the configuration in which HV15 is applied to the series circuit including the resistor 67, the Schottky barrier diode 68, and the resistor 69 corresponds to the voltage application circuit of the present invention.
この回路構成により、コンパレータ６４の正入力端子には、ＤＣ１５Ｖを抵抗６５，６６により分圧した閾値電圧Ｖthが入力される。また、コンパレータ６４の負入力端子には、ショットキーバリアダイオード６８の逆方向電流（漏れ電流）Ｉ２による抵抗６９での降下電圧Ｖrvが入力される。 With this circuit configuration, a threshold voltage Vth obtained by dividing DC15V by resistors 65 and 66 is input to the positive input terminal of the comparator 64. Further, a voltage drop Vrv at the resistor 69 due to the reverse current (leakage current) I2 of the Schottky barrier diode 68 is input to the negative input terminal of the comparator 64.
コンパレータ６４はＶrvとＶthとを比較し、Ｖrv＜Ｖthのときは出力をオープン状態としてトランジスタ６１をＯＮ（導通状態）にし、Ｖrv≧Ｖthのときには０Ｖを出力してトランジスタ６１をＯＦＦ（遮断状態）にする。 The comparator 64 compares Vrv and Vth. When Vrv <Vth, the output is opened and the transistor 61 is turned on (conductive state). When Vrv ≧ Vth, 0 V is output and the transistor 61 is turned off (cut-off state). To.
トランジスタ６１がＯＮであるときは、抵抗２３における降下電圧を、抵抗２５と，抵抗７０，６２の並列回路とにより分圧した電圧が、電流検出用端子１７に入力される。また、トランジスタ６１がＯＦＦであるときには、抵抗２３における降下電圧を、抵抗２５と抵抗７０とにより分圧した電圧が、電流検出用端子１７に入力される。 When the transistor 61 is ON, a voltage obtained by dividing the voltage drop across the resistor 23 by the resistor 25 and the parallel circuit of the resistors 70 and 62 is input to the current detection terminal 17. When the transistor 61 is OFF, a voltage obtained by dividing the voltage drop across the resistor 23 by the resistor 25 and the resistor 70 is input to the current detection terminal 17.
そのため、トランジスタ６１がＯＦＦ状態であるときの方が、トランジスタ６１がＯＮ状態であるときよりも電流検出用端子１７に入力される電圧Ｖdropが高くなり、電流検出部１２により検出される電流量が多くなる。 Therefore, when the transistor 61 is in the OFF state, the voltage Vdrop input to the current detection terminal 17 is higher than when the transistor 61 is in the ON state, and the amount of current detected by the current detection unit 12 is higher. Become more.
そして、上述したように、ショットキーバリアダイオード６８は、周囲温度が高くなるに従って逆方向電流Ｉ２が増加する特定を有しているため、低温環境下では逆方向電流Ｉ2が小さくＶrv＜Ｖthになって、トランジスタ６１がＯＮ状態となり、電流検出部１２により検出される電流量は増加しない（かさ上げされない）。 As described above, since the Schottky barrier diode 68 has a specification that the reverse current I2 increases as the ambient temperature increases, the reverse current I2 is small and Vrv <Vth in a low temperature environment. Thus, the transistor 61 is turned on, and the amount of current detected by the current detector 12 does not increase (is not raised).
一方、高温環境下では逆方向電流Ｉ２が大きくなってＶrv≧Ｖthとなり、トランジスタ６１がＯＦＦ状態になる。その結果、電流検出部１２により検出される電流量が増加する（かさ上げされる）。 On the other hand, in a high temperature environment, the reverse current I2 increases and Vrv ≧ Vth, and the transistor 61 is turned off. As a result, the amount of current detected by the current detector 12 is increased (raised).
以上説明した検出電流増加部３０ｂによる作用により、電流検出部１２によって検出される電流値が周囲温度が高くなるほど増加して（かさ上げされて）、判定閾値に対する余裕度が小さくなる。そのため、電源装置１ｂを、例えば、ガス給湯器、ガス温風暖房機、ガス衣類乾燥機のように、周囲温度が低いときはバーナの燃焼量が多くなるために負荷１００の消費電力が多くなり、周囲温度が高いときにはバーナの燃焼量が少なくなるために負荷の消費電力が減少する機器に搭載して使用する場合に、負荷の消費電力のレベルに対して判定閾値の余裕度を適切に設定して、過電流保護を行うことができる。 As a result of the operation of the detection current increasing unit 30b described above, the current value detected by the current detection unit 12 increases (increases) as the ambient temperature increases, and the margin for the determination threshold decreases. Therefore, when the ambient temperature is low, such as a gas water heater, a gas warm air heater, or a gas clothes dryer, the power consumption of the load 100 increases because the amount of burner combustion increases. When the ambient temperature is high and the burner burns less, the load power consumption is reduced. When mounted on a device that is used, the judgment threshold margin is set appropriately for the load power consumption level. Thus, overcurrent protection can be performed.
１ａ，１ｂ…電源装置、１０…スイッチング電源ＩＣ、１１…定電圧制御部、１２…電流検出部、１３…過電流対処部、２０…電源回路、３０ａ，３０ｂ…検出電流増加部、３２，６８…ショットキーバリアダイオード、６４…コンパレータ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a, 1b ... Power supply device, 10 ... Switching power supply IC, 11 ... Constant voltage control part, 12 ... Current detection part, 13 ... Overcurrent countermeasure part, 20 ... Power supply circuit, 30a, 30b ... Detection current increase part, 32, 68 ... Schottky barrier diode, 64 ... comparator.
Claims (4)
前記電源回路から前記負荷に対する電力の供給と遮断とを切り替える第１スイッチング素子と、
前記電源回路から前記負荷に供給される電流を検出する電流検出部と、
前記電源回路から前記負荷に電力を供給している際に、前記電流検出部により検出された電流が判定閾値以上となったときには、前記第１スイッチング素子により前記電源回路から前記負荷への電力の供給を遮断する過電流対処部と
を備えた電源装置において、
ショットキーバリアダイオードと、該ショットキーバリアダイオードの逆方向に所定電圧を印加する電圧印加回路とを有し、該ショットキーバリアダイオードの逆方向電流の大きさに応じて、前記電流検出部による検出電流を増加させる検出電流増加部を備えていることを特徴とする電源装置。 A power supply circuit for supplying power to the load;
A first switching element that switches between supply and interruption of power to the load from the power supply circuit;
A current detection unit for detecting a current supplied from the power supply circuit to the load;
When power is supplied from the power supply circuit to the load and the current detected by the current detection unit is equal to or greater than a determination threshold, the first switching element supplies power from the power supply circuit to the load. In a power supply device with an overcurrent handling unit that cuts off supply,
A Schottky barrier diode, and a voltage application circuit that applies a predetermined voltage in the reverse direction of the Schottky barrier diode, and is detected by the current detection unit according to the magnitude of the reverse current of the Schottky barrier diode. A power supply apparatus comprising a detection current increasing section for increasing current.
前記電源回路から前記負荷に供給される電流に応じたレベルの電流が流れる第１抵抗を有し、
前記電流検出部は、前記第１抵抗における降下電圧に基づいて、前記電源回路から前記負荷に供給される電流を検出し、
前記電圧印加回路は、前記ショットキーバリアダイオードを、カソード側を所定電位部に接続すると共に、アノード側を前記第１抵抗の高電位側の端部に接続して構成されていることを特徴とする電源装置。 The power supply device according to claim 1,
A first resistor through which a current of a level corresponding to a current supplied from the power supply circuit to the load flows;
The current detection unit detects a current supplied from the power supply circuit to the load based on a voltage drop in the first resistor,
The voltage application circuit is configured such that the Schottky barrier diode has a cathode side connected to a predetermined potential portion and an anode side connected to an end portion on a high potential side of the first resistor. Power supply.
前記ショットキーバリアダイオードは、第２抵抗を介して前記所定電位部又は前記第１抵抗の高電位側の端部に接続されていることを特徴とする電源装置。 The power supply device according to claim 2,
The Schottky barrier diode is connected to the predetermined potential portion or the high potential side end portion of the first resistor via a second resistor.
前記電源回路から前記負荷に供給される電流に応じたレベルの電流が流れる第１抵抗と、該第１抵抗に並列に接続されて第３抵抗及び第４抵抗からなる直列回路とを有し、
前記電流検出部は、前記第４抵抗における降下電圧に基づいて、前記電源回路から前記負荷に供給される電流を検出し、
前記電圧印加回路は、前記ショットキーバリアダイオードと第５抵抗からなる直列回路に前記所定電圧を印加し、
前記検出電流増加部は、前記第４抵抗と並列に接続されて第２スイッチング素子及び第６抵抗からなる直列回路と、前記第５抵抗における降下電圧と所定の閾値電圧とを比較し、前記第５抵抗における降下電圧が該閾値電圧以上であるときは前記第２スイッチング素子を遮断状態とし、前記第５抵抗における降下電圧が該閾値電圧よりも低いときには前記第２スイッチング素子を導通状態とするコンパレータとを有することを特徴とする電源装置。 The power supply device according to claim 1,
A first resistor through which a current of a level corresponding to a current supplied from the power supply circuit to the load flows, and a series circuit including a third resistor and a fourth resistor connected in parallel to the first resistor;
The current detection unit detects a current supplied from the power supply circuit to the load based on a voltage drop in the fourth resistor;
The voltage application circuit applies the predetermined voltage to a series circuit including the Schottky barrier diode and a fifth resistor,
The detection current increasing unit compares a series circuit including a second switching element and a sixth resistor connected in parallel with the fourth resistor, a drop voltage in the fifth resistor and a predetermined threshold voltage, and A comparator that shuts off the second switching element when the voltage drop across the five resistors is greater than or equal to the threshold voltage, and that conducts the second switching element when the voltage drop across the fifth resistor is lower than the threshold voltage. A power supply device comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016171222A JP6843559B2 (en) | 2016-09-01 | 2016-09-01 | Power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016171222A JP6843559B2 (en) | 2016-09-01 | 2016-09-01 | Power supply |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018038212A true JP2018038212A (en) | 2018-03-08 |
| JP6843559B2 JP6843559B2 (en) | 2021-03-17 |
Family
ID=61567900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016171222A Active JP6843559B2 (en) | 2016-09-01 | 2016-09-01 | Power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6843559B2 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1051944A (en) * | 1996-07-30 | 1998-02-20 | Yazaki Corp | Switching device |
| JP2001045655A (en) * | 1999-07-28 | 2001-02-16 | Fujitsu Ltd | Temperature switching circuit |
| US6212084B1 (en) * | 1999-05-17 | 2001-04-03 | Page Aerospace Limited | Active rectifier |
| WO2004017507A1 (en) * | 2002-08-13 | 2004-02-26 | Sanken Electric Co., Ltd. | Overheat protection device |
| JP2009055754A (en) * | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Yazaki Corp | Protection circuit |
| JP2010226916A (en) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Sanken Electric Co Ltd | Switching power supply unit and control circuit for same |
| JP2015213404A (en) * | 2014-05-07 | 2015-11-26 | ローム株式会社 | Overcurrent protection circuit and power supply device using the same |
-
2016
- 2016-09-01 JP JP2016171222A patent/JP6843559B2/en active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1051944A (en) * | 1996-07-30 | 1998-02-20 | Yazaki Corp | Switching device |
| US6212084B1 (en) * | 1999-05-17 | 2001-04-03 | Page Aerospace Limited | Active rectifier |
| JP2001045655A (en) * | 1999-07-28 | 2001-02-16 | Fujitsu Ltd | Temperature switching circuit |
| WO2004017507A1 (en) * | 2002-08-13 | 2004-02-26 | Sanken Electric Co., Ltd. | Overheat protection device |
| JP2009055754A (en) * | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Yazaki Corp | Protection circuit |
| JP2010226916A (en) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Sanken Electric Co Ltd | Switching power supply unit and control circuit for same |
| JP2015213404A (en) * | 2014-05-07 | 2015-11-26 | ローム株式会社 | Overcurrent protection circuit and power supply device using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6843559B2 (en) | 2021-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI506907B (en) | Integrated overcurrent and overvoltage protection device and method for overcurrent and overvoltage protection | |
| US10374592B2 (en) | Semiconductor device | |
| US11114838B2 (en) | Ideal diode with active reverse voltage protection | |
| KR101972604B1 (en) | Semiconductor device | |
| KR20150007980A (en) | Inrush control with multiple switches | |
| US20090167272A1 (en) | Power Supply Controller | |
| TW201530999A (en) | Boost apparatus with over-current and over-voltage protection function | |
| JP6472076B2 (en) | Load current control device | |
| EP2804278B1 (en) | Self-power circuit for protecting relay | |
| US8063624B2 (en) | High side high voltage switch with over current and over voltage protection | |
| WO2013047005A1 (en) | Load driving circuit | |
| US20090103223A1 (en) | Power circuit with short-circuit protection circuit | |
| US8237420B2 (en) | Inrush current suppressing circuit and electronic device using the same | |
| JP5126241B2 (en) | Overvoltage protection circuit and overvoltage protection method | |
| CN109039071B (en) | Power switch state detection circuit | |
| JP6843559B2 (en) | Power supply | |
| JP2018074525A (en) | Power supply device | |
| CN107394749B (en) | Protective circuit | |
| CN112558679A (en) | Current-limiting protection circuit | |
| JP6649021B2 (en) | Load release detection circuit | |
| JP2008148380A (en) | Overvoltage protection circuit | |
| CN210577795U (en) | Double-channel direct current surge suppression circuit with over-temperature protection function | |
| JP2013031273A (en) | Overvoltage protection circuit | |
| US20160272133A1 (en) | Current regulator for an inductive load in a vehicle | |
| KR101147258B1 (en) | A positive direct current source overload cutoff circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190719 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200515 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200623 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200806 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210202 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210224 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6843559 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |