JP2019154215A - スイッチング電源 - Google Patents

Abstract

【課題】トランスの二次側の出力電圧の過電圧に対するスイッチング電源の保護を迅速に行う。【解決手段】スイッチング電源１は、トランス１１の一次巻線Ｌ１に接続されたスイッチング素子１３と、スイッチング素子１３のスイッチング制御を行うスイッチング制御部２１と、補助巻線Ｌ３に誘起される交流電圧を半周期毎に遮断する半波整流を行って第１半波整流電圧を生成し、それを平滑化して駆動電圧を生成し第３端子ＶＣＣに入力する駆動電圧生成回路２５と、補助巻線Ｌ３に誘起される交流電圧を半周期毎に遮断する半波整流を行って第１半波整流電圧と位相が半周期分異なる第２半波整流電圧を出力する半波整流電圧出力回路２６と、を備える。スイッチング制御部２１は、半波整流電圧出力回路２６が出力する第２半波整流電圧に基づきトランス１１の二次側の出力電圧が過電圧か否かを決定し、二次側の出力電圧が過電圧となったときにスイッチング制御を停止する。【選択図】図１

Description

本発明は、トランスの一次コイルに接続されたスイッチング素子に対し、スイッチング制御を行うスイッチング電源に関する。

スイッチング電源は、トランスの一次側に設けられた補助巻線に誘起される交流電圧を半波整流および平滑して生成した第１の直流電圧を出力する補助電源部と、上記第１の直流電圧を第２の直流電圧に降下させ、その第２の直流電圧を制御回路の駆動電圧として当該制御回路のＶＣＣ端子に出力する定電圧ダイオードと、上記第１の直流電圧の多寡に応じて上記定電圧ダイオードの入力側と出力側とを短絡する短絡部と、を備えている。そして、トランスの二次側の出力電圧が過電圧となって上記第１の直流電圧が所定電圧を超えると、短絡部が定電圧ダイオードの入力側と出力側とを短絡させる。これにより、上記第２の直流電圧が上記第１の直流電圧に向かって強制的に引き上げられ、上記駆動電圧が過電圧保護設定電圧を超え、過電圧保護機能が動作する。

特開２００９−１９５０７３号公報

先行文献１に記載のスイッチング電源では、トランスの二次側の出力電圧が過電圧か否かを、トランスの一次側に設けられた補助巻線に誘起される交流電圧によって生じた第１の直流電圧を用いて判断しており、スイッチング電源の制御回路が過電圧保護機能を動作させるか否かを決定するための第１の直流電圧は、この制御回路自身を駆動するのに必要な駆動電圧を兼ねている。しかし、先行文献１に記載のスイッチング電源は、トランスの二次側の出力電圧が正常な電圧から過電圧へと移行する上昇の度合いに比べて、トランスの二次側の出力電圧の上昇に伴う補助巻線の第１の直流電圧の上昇の度合いが鈍くなる。
この結果、スイッチング電源の制御回路によるトランスの二次側の出力電圧の過電圧に対するスイッチング電源の保護を迅速に行うのが難しい、という問題があった。

本発明の目的は、トランスの二次側の出力電圧の過電圧に対するスイッチング電源の保護を迅速に行うことができる、スイッチング電源を提供することにある。

上記目的を達成するために、本願発明は、トランスと、前記トランスの一次コイルに接続されたスイッチング素子と、前記トランスの一次側に設けられ、駆動電圧が入力される入力端子を有し、前記トランスの二次側の出力電圧が目標電圧となるように前記スイッチング素子のスイッチング制御を行うスイッチング制御部と、前記トランスの一次側に設けられた補助巻線に誘起される交流電圧を半周期毎に遮断する半波整流を行って第１半波整流電圧を生成し、前記第１半波整流電圧を平滑化して前記駆動電圧を生成し、前記駆動電圧を前記入力端子に入力する駆動電圧生成回路と、前記補助巻線に誘起される交流電圧を半周期毎に遮断する半波整流を行って前記第１半波整流電圧と位相が半周期分異なる第２半波整流電圧を出力する半波整流電圧出力部と、を備え、前記スイッチング制御部は、前記半波整流電圧出力部によって出力された前記第２半波整流電圧に基づいて前記トランスの二次側の出力電圧が過電圧か否かを決定し前記スイッチング制御を停止する、ことを特徴とする。

本構成は、駆動電圧生成回路が、前記交流電圧の半周期毎に遮断された半波整流後の第１半波整流電圧を出力すると共に、半波整流電圧出力部が上記第１半波整流電圧と半周期分位相が異なる前記半波整流後の第２半波整流電圧を出力し、スイッチング制御部は、前記第２半波整流電圧を用いてトランスの二次側の出力電圧が過電圧か否かを決定している。
本構成によって、従来のスイッチング電源と異なり、トランスの二次側の出力電圧の上昇に伴う補助巻線の直流電圧の上昇の度合いがトランスの二次側の出力電圧が正常な電圧から過電圧へと移行する上昇の度合いに比べて鈍くなることがない。故に、本構成のスイッチング電源は、トランスの二次側の出力電圧の過電圧に対する保護を迅速に行うことができる。

本発明によれば、トランスの二次側の出力電圧の過電圧に対するスイッチング電源の保護を迅速に行うことができる。

本発明の一実施形態に係るスイッチング電源の回路図である。 スイッチング制御部の別端子に入力する変形例の回路図である。 コンデンサを追加する変形例の回路図である。 一次側の閾値を可変とする変形例の回路図である。 二次側の高圧時に一次側の閾値を低下させる変形例の回路図である。 第１半波整流電圧及び第２半波整流電圧を表す説明図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜実施形態の回路概要＞
本発明の一実施形態に係るスイッチング電源の回路構成を図１に示す。図１において、このスイッチング電源１は、商用交流電源ＡＣから一対の給電線ＰＳ１，ＰＳ２を介して供給される交流電圧を直流電圧に変換するものであり、たとえば、プリンタなどの電子機器に搭載される。スイッチング電源１は、トランス１１を備えており、このトランス１１を境に、一次巻線Ｌ１が設けられる図示左側の一次側と二次巻線Ｌ２が設けられる図示右側の二次側とに分かれている。また、トランス１１には、補助巻線Ｌ３が一次側に設けられている。一次巻線Ｌ１は、一次コイルの一例であり、二次巻線Ｌ２は、二次コイルの一例である。

＜一次側の構成その１＞
スイッチング電源１は、トランス１１の一次側に、一次側整流平滑回路１２およびスイッチング素子１３を備えている。

＜一次側整流平滑回路＞
一次側整流平滑回路１２には、ダイオードブリッジ１４および平滑コンデンサＣ１が含まれる。

ダイオードブリッジ１４は、４個のダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４をブリッジ接続した構成の回路である。具体的には、ダイオードブリッジ１４では、２個のダイオードＤ１，Ｄ２の直列回路と残りの２個のダイオードＤ３，Ｄ４の直列回路とが並列に接続されている。一方の直列回路におけるダイオードＤ１，Ｄ２の接続点および他方の直列回路におけるダイオードＤ３，Ｄ４の接続点には、それぞれ給電線ＰＳ１，ＰＳ２が接続されている。ダイオードＤ１，Ｄ２の直列回路とダイオードＤ３，Ｄ４の直列回路との一方の接続点は、配線Ｗ１を介してトランス１１の一次巻線Ｌ１の図示上端である一端に接続され、他方の接続点は、配線Ｗ２を介して一次巻線Ｌ１の図示下端である他端に接続されている。

平滑コンデンサＣ１の一方の電極は、配線Ｗ１に接続され、他方の電極は、配線Ｗ２に接続されている。

商用交流電源ＡＣから供給される交流電圧は、ダイオードブリッジ１４により全波整流され、その全波整流後の電圧が平滑コンデンサＣ１で平滑化されることにより、配線Ｗ１，Ｗ２間に直流電圧が発生する。

＜スイッチング素子＞
スイッチング素子１３は、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴ（ＮＭＯＳ）からなり、そのドレイン端子が配線Ｗ２に接続されている。スイッチング素子１３のソース端子は、抵抗Ｒ１を介してダイオードブリッジ１４のダイオードＤ１およびダイオードＤ３に接続されている。スイッチング素子１３は、ゲート端子に入力される電圧により、スイッチング動作（オン／オフ）する。

スイッチング素子１３がオンにされると、トランス１１の一次巻線Ｌ１に電流が流れ、一次巻線Ｌ１にエネルギーが蓄積される。その後、スイッチング素子１３がオフにされると、一次巻線Ｌ１に蓄積されたエネルギーが開放されて、一次巻線Ｌ１に起電力が生じ、トランス１１の二次巻線Ｌ２に一次巻線Ｌ１と二次巻線Ｌ２との巻数比に応じた二次電圧が発生する。スイッチング素子１３のオン／オフが繰り返されることにより、二次電圧がパルス的に発生する。

＜二次側の構成＞
スイッチング電源１は、トランス１１の二次側に、二次側整流平滑回路１５および定電圧回路１６を備えている。

＜二次側整流平滑回路＞
二次側整流平滑回路１５は、整流ダイオードＤ５および平滑コンデンサＣ２を含む。トランス１１の二次巻線Ｌ２の図示上端である一端は、配線Ｗ３を介して出力端子に接続され、その他端は、図示「０Ｖ」で表記するグランドラインＧに接続されている。整流ダイオードＤ５は、アノードを二次巻線Ｌ２側に向けて、配線Ｗ３の途中部に介装されている。平滑コンデンサＣ２の一方の電極は、整流ダイオードＤ５のカソード側で配線Ｗ３に接続され、他方の電極は、グランドラインＧに接続されている。二次巻線Ｌ２にパルス的に発生する二次電圧は、二次側整流平滑回路１５により整流および平滑化されて、直流電圧に変換される。

＜定電圧回路＞
定電圧回路１６は、シャントレギュレータＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１７、抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４およびフォトカプラＰＣ１を含む。抵抗Ｒ２，Ｒ３は、直列に接続されている。抵抗Ｒ２，Ｒ３の直列回路の一端は、配線Ｗ３に接続され、他端は、グランドラインＧに接続されている。シャントレギュレータＩＣ１７には、予め基準電圧が設定され、出力端子から出力される電圧が分圧されて抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との接続点の電圧がフィードバック電圧として入力される。フォトカプラＰＣ１の発光ダイオードＰＤ１は、アノードが抵抗Ｒ４を介して配線Ｗ３に接続され、カソードがシャントレギュレータＩＣ１７に接続されている。この構成により、一定の電圧（Ｏｕｔｐｕｔ）が出力端子から出力される。また、出力端子から出力される電圧（以下、「二次側の出力電圧」という。）が分圧されたフィードバック電圧が基準電圧を超えると、フォトカプラＰＣ１の発光ダイオードＰＤ１が発光する。

＜一次側の構成その２＞
スイッチング電源１は、トランス１１の一次側に、スイッチング制御部２１を備えている。スイッチング制御部２１は、ＣＰＵなどを内蔵するＩＣからなり、第１端子ＦＢ、第２端子ＯＵＴ、第３端子ＶＣＣおよび第４端子ＩＳを有している。第３端子ＶＣＣは、入力端子の一例である。

フォトカプラＰＣ１の受光側のフォトトランジスタＰＴ１は、抵抗Ｒ５を介して、第１端子ＦＢに接続されている。これにより、二次側のフィードバック電圧が基準電圧を超えて、フォトカプラＰＣ１の発光ダイオードＰＤ１が発光すると、フォトトランジスタＰＴ１が導通し、第１端子ＦＢに電圧が入力される。二次側の出力電圧と基準電圧との電位差に応じて、発光ダイオードＰＤ１に流れる電流が増減するので、発光ダイオードＰＤ１の発光量が増減する。発光量の増減に応じて、フォトトランジスタＰＴ１を流れる電流が変化するので、第１端子ＦＢに入力される電圧が変化する。

スイッチング制御部２１の第２端子ＯＵＴは、抵抗Ｒ６を介して、スイッチング素子１３のゲート端子に接続されている。スイッチング制御部２１は、二次側の出力電圧に応じて変化する第１端子ＦＢの入力電圧に基づいて、スイッチング素子１３のスイッチング動作のデューティ比を制御する。これにより、二次側の出力電圧が一定に保たれる。
スイッチング制御部２１の第４端子ＩＳは、スイッチング素子１３のソース端子に接続されている。

＜一次側の構成その３＞
さらに、スイッチング電源１は、トランス１１の一次側に、駆動電圧生成回路２５と、半波整流電圧出力回路２６と、を備えている。

＜駆動電圧生成回路＞
駆動電圧生成回路２５は、整流ダイオードＤ６、抵抗Ｒ７および平滑コンデンサＣ３を含む。整流ダイオードＤ６は、第１整流回路の一例、平滑コンデンサＣ３は、平滑回路の一例である。補助巻線Ｌ３の図示上端である一端には、配線Ｗ４が接続されている。配線Ｗ４は、出力線の一例である。整流ダイオードＤ６は、アノードを補助巻線Ｌ３側に向けて、配線Ｗ４の途中に介装されている。抵抗Ｒ７は、整流ダイオードＤ６のアノードと補助巻線Ｌ３の一端との間に介装されている。平滑コンデンサＣ３の一方の電極は、整流ダイオードＤ６のカソード側で配線Ｗ４に接続され、他方の電極は、補助巻線Ｌ３の図示下端に接続されている。二次巻線Ｌ２に二次電圧がパルス的に発生すると、補助巻線Ｌ３に交流電圧がパルス的に発生する。整流ダイオードＤ６は、その補助巻線Ｌ３に発生する交流電圧を半周期ごとに遮断する半波整流を行い、その交流電圧のうち正又は負のいずれかである整流電圧を出力する。出力されるのは、例えば、図６（ａ）に示すような整流電圧である。なお、この整流電圧が、第１半波整流電圧の一例である。平滑コンデンサＣ３は、整流ダイオードＤ６から出力される整流電圧を平滑化し、直流電圧として出力する。

駆動電圧生成回路２５は、また、ＮＰＮトランジスタＴｒ１およびツェナーダイオードＺＤ３を含む。ＮＰＮトランジスタＴｒ１のコレクタは、配線Ｗ４に接続されている。ＮＰＮトランジスタＴｒ１のエミッタは、ダイオードＤ７のアノードに接続され、さらにダイオードＤ７のカソードがスイッチング制御部２１の第３端子ＶＣＣに接続されている。ツェナーダイオードＺＤ３のカソードは、ＮＰＮトランジスタＴｒ１のベースに接続され、ツェナーダイオードＺＤ３のアノードは、補助巻線Ｌ３の図示下端に接続されている。また、ＮＰＮトランジスタＴｒ１のコレクタとツェナーダイオードＺＤ３のカソードとの間には、抵抗Ｒｃが介在されている。

＜半波整流電圧出力回路＞
半波整流電圧出力回路２６は、整流ダイオードＤ８、ツェナーダイオードＺＤ１および抵抗Ｒ８を含む。整流ダイオードＤ８は、第２整流回路の一例である。整流ダイオードＤ８は、カソードを補助巻線Ｌ３側に向けて、配線Ｗ４に接続されている。整流ダイオードＤ８は、前述した補助巻線Ｌ３に発生する交流電圧を半周期ごとに遮断する半波整流を行い、その交流電圧のうち負又は正のいずれかである、上記整流ダイオードＤ６による整流電圧とは位相が半周期異なる整流電圧を出力する。出力されるのは、例えば、図６（ｂ）に示すような整流電圧である。なお、この整流電圧が、第２半波整流電圧の一例である。整流ダイオードＤ８のアノードに、ツェナーダイオードＺＤ１のアノードが接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１は、整流ダイオードＤ８が出力する整流電圧が予め定められた閾値を超えたときに電流が流れる。ツェナーダイオードＺＤ１のカソードには抵抗Ｒ８が接続されている。

＜一次側の構成その４＞
さらに、スイッチング電源１は、トランス１１の一次側に、ＰＮＰトランジスタＴｒ２およびツェナーダイオードＺＤ２を含む。ＰＮＰトランジスタＴｒ２はリレー部の一例である。ＰＮＰトランジスタＴｒ２のコレクタは、スイッチング制御部２１の第３端子ＶＣＣに接続されている。ＰＮＰトランジスタＴｒ２のエミッタは、抵抗Ｒ９を介しツェナーダイオードＺＤ２のアノードに接続され、さらにツェナーダイオードＺＤ２のカソードが配線Ｗ１に接続されている。ＰＮＰトランジスタＴｒ２のベースは、抵抗Ｒ８のツェナーダイオードＺＤ１とは反対側に接続されており、ＰＮＰトランジスタＴｒ２は、整流ダイオードＤ８が出力する整流電圧が閾値を超えツェナーダイオードＺＤ１からの電流がベースに入力されると、オンとなる。

＜スイッチング電源の動作＞
上記構成において、トランス１１の二次側の出力電圧が定常状態であるときには、配線Ｗ４の直流電圧によりツェナーダイオードＺＤ３および抵抗Ｒｃに電流が流れ、スイッチング制御部２１の第３端子ＶＣＣに、ツェナーダイオードＺＤ３の降伏電圧からＮＰＮトランジスタＴｒ１のベース−エミッタ間電圧だけ低下した定電圧が、駆動電圧として入力される。

たとえば、スイッチング電源１にフォトカプラＰＣ１の故障などの異常が発生し、スイッチング制御部２１によるスイッチング素子１３のスイッチング動作の正常な制御が不能になり、スイッチング素子１３が最大デューティ比でスイッチング動作すると、二次側の出力電圧が上昇し始め、これに伴って、補助巻線Ｌ３に誘起される電圧が上昇し、配線Ｗ４の直流電圧が上昇し始める。配線Ｗ４の直流電圧の上昇により、ツェナーダイオードＺＤ１に加わる電圧が閾値を超えてツェナーダイオードＺＤ１が導通すると、ＰＮＰトランジスタＴｒ２がオンとなる。これにより、配線Ｗ１の直流電圧からツェナーダイオードＺＤ２の降伏電圧および抵抗Ｒ９における降下電圧を差し引いた電圧に基づき生成された電圧が、ＰＮＰトランジスタＴｒ２のコレクタからスイッチング制御部２１の第３端子ＶＣＣに入力される。スイッチング制御部２１は、第３端子ＶＣＣに入力される電圧が過電圧と識別される所定電圧値を超えたことに応じて、過電圧保護機能を作動させる。

すなわち、スイッチング電源１のスイッチング制御部２１は、第３端子ＶＣＣに入力される電圧が過電圧と識別される所定電圧値を超えた場合はスイッチング素子１３のスイッチング動作を停止して、二次側の出力電圧を低下させる一方、第３端子ＶＣＣに入力される電圧が過電圧と識別される所定電圧値以下の場合はスイッチング素子１３のスイッチング動作を停止しない。言い換えれば、スイッチング制御部２１は、半波整流電圧出力回路２６が出力する半波整流電圧を用いて、トランス１１の二次側の出力電圧が過電圧か否かを決定している。このようにして、本実施形態のスイッチング電源１では、二次側の出力電圧が過電圧となったときに、スイッチング制御部２１の第３端子ＶＣＣに過電圧と識別される所定電圧値が入力されることで、スイッチング素子１３のスイッチング制御を停止させることができる。

＜実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態のスイッチング電源１においては、駆動電圧生成回路２５が、補助巻線Ｌ３に誘起される交流電圧の半周期毎に遮断された半波整流後の半波整流電圧を出力すると共に、半波整流電圧出力回路２６が上記半波整流電圧と半周期分位相が異なる半波整流後の半波整流電圧を出力する。スイッチング制御部２１は、半波整流電圧出力回路２６が出力する半波整流電圧を用いてトランス１１の二次側の出力電圧が過電圧か否かを決定する。この構成によって、従来のスイッチング電源と異なり、トランス１１の二次側の出力電圧の上昇に伴う補助巻線Ｌ３の直流電圧の上昇の度合いが、トランス１１の二次側の出力電圧が正常な電圧から過電圧へと移行する上昇の度合いに比べて、鈍くなることがない。この結果、スイッチング電源１は、トランス１１の二次側の出力電圧の過電圧に対する保護を迅速に行うことができる。

また、本実施形態では特に、スイッチング制御部２１は、過電圧と識別される電圧が入力された場合に、スイッチング素子１３のスイッチング制御を停止する。その際、過電圧と識別される電圧を生成する必要があるため、その過電圧と識別される電圧をトランス１１の一次側に生じた電圧から生成し、ＰＮＰトランジスタＴｒ２のオンオフで、過電圧と識別される電圧をスイッチング制御部２１に入力するか否かを切り替える。このように、半波整流電圧出力回路２６が出力する半波整流電圧が閾値を超えた場合にオンする構成にすることで、スイッチング制御部２１に過電圧と識別される電圧を入力することができる。

また、本実施形態では特に、スイッチング制御部２１を駆動する駆動電圧が入力される第３端子ＶＣＣに対し、更にＰＮＰトランジスタＴｒ２がオンとなった際の過電圧と識別される電圧が入力される。このように、共通の入力端子として第３端子ＶＣＣを用いることで、配線を簡単にすることができる。

＜変形例＞
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順を追って説明する。上記実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略又は簡略化する。

（１）スイッチング制御部の別端子に入力する場合
本変形例では、図２に示すように、スイッチング制御部２１に第５端子ＶＤＤ１が設けられる。ＰＮＰトランジスタＴｒ２がオンとなった際の過電圧と識別される電圧は、上記図１の回路のように第３端子ＶＣＣに入力されるのではなく、第５端子ＶＤＤ１に入力される。スイッチング制御部２１は、第５端子ＶＤＤ１に入力される電圧が過電圧と識別される所定電圧値を超えたことに応じて、過電圧保護機能を作動させる。

本変形例によっても、上記実施形態と同様の効果を得る。

（２）コンデンサを追加する場合
本変形例では、図３に示すように、半波整流電圧出力回路２６において、整流ダイオードＤ８における配線Ｗ４側とツェナーダイオードＺＤ１側とを接続するように、コンデンサＣ４が配置されている。コンデンサＣ４は、第１コンデンサの一例である。また、これに加え、ツェナーダイオードＺＤ１とＰＮＰトランジスタＴｒ２のベースとの間のＲ８に対し並列に、コンデンサＣ５が設けられている。コンデンサＣ５は、第２コンデンサの一例である。

前述したようにツェナーダイオードＺＤ１に加わる電圧が閾値を越えた際に、電流が流れる。本変形例においては、その流れた電流によってコンデンサＣ４とコンデンサＣ５には電流が流れ、ＰＮＰトランジスタＴｒ２のベースに電流が流れやすくなり、ＰＮＰトランジスタＴｒ２のスイッチング速度が速まる。結果として、ＰＮＰトランジスタＴｒ２のエミッタから、過電圧と識別される電圧が第３端子ＶＣＣへ入力されるのが早まるため、スイッチング制御部２１が過電圧保護をしやすくなる、という効果がある。

（３）一次側の閾値を可変とする場合
本変形例では、図４に示すように、半波整流電圧出力回路２６において、整流ダイオードＤ８とＰＮＰトランジスタＴｒ２との間に複数のツェナーダイオードが直列に設けられ、それらのうち、少なくとも１つのツェナーダイオードのアノード側とカソード側とを導通させる導通部が設けられる。この例では、ツェナーダイオードＺＤ１と抵抗Ｒ８との間に別のツェナーダイオードＺＤ４が追加されるとともに、ツェナーダイオードＺＤ１のアノード側とカソード側とを導通させる導通部の一例として、フォトカプラＰＣ２の受光側のフォトトランジスタＰＴ２が設けられる。

フォトカプラＰＣ２には、発光ダイオードＰＤ２が設けられ、この発光ダイオードＰＤ２は、抵抗Ｒ１０を介して、例えばプリンタなどの電子機器のＣＰＵに接続されている。発光ダイオードＰＤ２は、光部品の一例であり、ＣＰＵが制御部の一例に相当している。ＣＰＵから信号ＯＶ＿ＣＴＲが入力されてフォトカプラＰＣ２の発光ダイオードＰＤ２が発光すると、その発光を信号として受信したフォトトランジスタＰＴ２が導通し、ツェナーダイオードＺＤ１のアノード側とカソード側とが導通する。発光ダイオードＰＤ２からの発光を信号としてフォトトランジスタＰＴ２が受信しない場合は、ツェナーダイオードＺＤ１のアノード側とカソード側とは導通しない。

本変形例においては、上述のように、整流ダイオードＤ８とＰＮＰトランジスタＴｒ２との間に直列に複数のツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ４が設けられている。フォトトランジスタＰＴ２に受光による信号が入力されることによって、ツェナーダイオードＺＤ１のアノード側とカソード側とを導通されると、該ツェナーダイオードＺＤ１には、整流ダイオードＤ８から出力される整流電圧が流れなくなる。したがって、整流ダイオードＤ８が出力する整流電圧に対する、複数のツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ４の閾値を、可変とすることができる。

（４）二次側の高圧時に一次側の閾値を低下させる場合
本変形例では、図５に示すように、抵抗Ｒ１０が、新たに設けたツェナーダイオードＺＤ５のアノード側に接続され、ツェナーダイオードＺＤ５のカソード側が二次側の配線Ｗ３に接続されている。これにより、トランス１１の二次側からの出力電圧が、ツェナーダイオードＺＤ５の降伏電圧に対応した所定電圧を超えたら発光ダイオードＰＤ２が光を出力する。なお、ツェナーダイオードＺＤ５の降伏電圧に対応した所定電圧が第２閾値の一例に相当している。その発光をフォトトランジスタＰＴ２が信号として受光すると、ツェナーダイオードＺＤ１のアノード側とカソード側とを導通させ、前述のようにして整流ダイオードＤ８が出力する整流電圧に対する、複数のツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ４の閾値を、可変とすることができる。

上記のように構成した本変形例は、以下のような意義がある。すなわち、トランス１１の二次側から出力される出力電圧が規定の出力電圧を超えると、過電圧になる恐れがある。そのため、過電圧の恐れがある場合に、いち早く過電圧と認識するために、発光ダイオードＰＤ２は、トランス１１の二次側からの出力電圧が所定電圧を超えたら光を出力する。その光をフォトトランジスタＰＴ２が受信することで、ツェナーダイオードＺＤ１のアノード側とカソード側とが導通する。これにより、ツェナーダイオードＺＤ１には、整流ダイオードＤ８から出力される整流電圧が流れないため、結果として閾値が小さくなる。この結果、スイッチング制御部２１に過電圧と識別される電圧が入力しやすくすることができる。

（５）その他
以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。

その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

１ スイッチング電源
１１ トランス
１３ スイッチング素子
２１ スイッチング制御部
２５ 駆動電圧生成回路
２６ 半波整流電圧出力回路（半波整流電圧出力部）
Ｃ３ 平滑コンデンサ（平滑回路）
Ｃ４ コンデンサ（第１コンデンサ）
Ｃ５ コンデンサ（第２コンデンサ）
Ｄ６ 整流ダイオード（第１整流回路）
Ｄ８ 整流ダイオード（第２整流回路）
Ｌ１ 一次巻線（一次コイル）
Ｌ２ 二次巻線（二次コイル）
Ｌ３ 補助巻線
ＰＤ２ フォトダイオード（光部品）
ＰＴ２ フォトトランジスタ（導通部）
Ｔｒ２ ＰＮＰトランジスタ（リレー部）
ＶＣＣ 第３端子（入力端子）
Ｗ４ 配線（出力線）
ＺＤ１ ツェナーダイオード
ＺＤ４ ツェナーダイオード

Claims (8)

1. トランスと、
   前記トランスの一次コイルに接続されたスイッチング素子と、
   前記トランスの一次側に設けられ、駆動電圧が入力される入力端子を有し、前記トランスの二次側の出力電圧が目標電圧となるように前記スイッチング素子のスイッチング制御を行うスイッチング制御部と、
   前記トランスの一次側に設けられた補助巻線に誘起される交流電圧を半周期毎に遮断する半波整流を行って第１半波整流電圧を生成し、前記第１半波整流電圧を平滑化して前記駆動電圧を生成し、前記駆動電圧を前記入力端子に入力する駆動電圧生成回路と、
   前記補助巻線に誘起される交流電圧を半周期毎に遮断する半波整流を行って前記第１半波整流電圧と位相が半周期分異なる第２半波整流電圧を出力する半波整流電圧出力部と、を備え、
   前記スイッチング制御部は、
   前記半波整流電圧出力部によって出力された前記第２半波整流電圧に基づいて前記トランスの二次側の出力電圧が過電圧か否かを決定し前記スイッチング制御を停止する、
   ことを特徴とするスイッチング電源。
2. 請求項１記載のスイッチング電源であって、
   前記スイッチング制御部は、
   過電圧と識別される電圧が入力された際に前記スイッチング素子の前記スイッチング制御を停止し、
   更に、
   前記トランスの一次側に生じた電圧から前記過電圧と識別される電圧を生成し、オンである場合に前記過電圧と識別される電圧を前記スイッチング制御部に入力し、オフである場合に前記過電圧と識別される電圧を前記スイッチング制御部に入力しないリレー部、
   を備え、
   前記リレー部は、前記半波整流電圧出力部が出力する前記第２半波整流電圧が閾値を超えた場合にオンすること、
   を特徴とするスイッチング電源。
3. 請求項２記載のスイッチング電源において、
   前記リレー部は、
   前記オンとなった際、前記過電圧と識別される電圧を前記スイッチング制御部の前記入力端子に入力する、
   ことを特徴とするスイッチング電源。
4. 請求項３記載のスイッチング電源において、
   前記駆動電圧生成回路は、
   前記補助巻線の一端に出力線を介して接続され、前記補助巻線の一端から出力される前記交流電圧に対して正又は負のいずれかである前記第１半波整流電圧を出力する第１整流回路と、
   前記整流回路に接続され、前記整流回路から出力する前記第１半波整流電圧を平滑化し、直流電圧として出力する平滑回路と、
   を有し、
   前記半波整流電圧出力部は、
   前記出力線に接続され、前記補助巻線の一端から出力される前記交流電圧に対して負又は正のいずれかである前記第２半波整流電圧を出力する第２整流回路と、
   前記第２整流回路に接続され、前記第２整流回路が出力する前記第２半波整流電圧が、前記閾値を超えた際に電流が流れるツェナーダイオードと、
   を有し、
   前記リレー部は、前記ツェナーダイオードに電流が流れた際にオンされる、
   ことを特徴とするスイッチング電源。
5. 請求項４記載のスイッチング電源において、
   前記リレー部は、トランジスタであって、前記トランジスタのベースに抵抗を介して前記ツェナーダイオードと接続され、前記トランスの一次側と前記トランジスタのエミッタとが接続され、前記トランジスタのコレクタが前記入力端子に接続され、
   前記半波整流電圧出力部は、
   更に、
   前記第２整流回路における前記出力線側と前記第２半波整流電圧を出力する側とを接続するように配置される第１コンデンサと、
   前記ツェナーダイオードと前記トランジスタのベースとの間の抵抗に平行に設けられる第２コンデンサと、
   を有する、
   ことを特徴とするスイッチング電源。
6. 請求項４記載のスイッチング電源において、
   前記ツェナーダイオードは、前記第２整流回路と前記リレー部との間に直列に複数設けられ、
   更に、
   前記複数のツェナーダイオードのうち、少なくとも１つのツェナーダイオードのアノード側とカソード側とを導通させる導通部が設けられ、
   前記導通部に信号が入力された場合、少なくとも１つのツェナーダイオードのアノード側とカソード側とを導通させ、前記導通部に信号が入力されない場合、少なくとも１つのツェナーダイオードのアノード側とカソード側とを導通させない、
   ことを特徴とするスイッチング電源。
7. 請求項６記載のスイッチング電源において、
   制御部を有し、
   前記導通部は、前記制御部から入力される信号によって導通すること、
   を特徴とするスイッチング電源。
8. 請求項６記載のスイッチング電源において、
   前記トランスの二次側から出力電圧が第２閾値を超えたら光を出力する光部品、を備え、
   前記導通部は、前記光部品の光を受信可能であって、前記光部品の光の受信によって導通すること、
   を特徴とするスイッチング電源。

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