JP2021022995A - スイッチング電源装置 - Google Patents
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Abstract
Description
A.第1電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも低下し、かつ、第2電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも低下した状態が、一定時間継続した後、所定の第1時間が経過する前に、各検出電圧が上昇した場合は、過熱検出回路による過熱保護が行われたと判定する。
B.第1電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも低下し、かつ、第2電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも上昇した状態が、所定の第2時間継続した場合は、コンバータの出力に短絡が発生したと判定して、出力短絡保護のための制御を実行する。
C.第1電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも低下し、かつ、第2電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも低下した状態が、第1時間より長い第3時間継続した場合は、コンバータの出力が低電圧になったと判定して、出力低電圧保護のための制御を実行する。
過熱保護は、スイッチング素子Q3が異常に発熱して高温となった場合に、当該素子の熱破壊を防止するために必要な保護機能である。過熱保護の動作を図3のフローチャートを参照しながら説明する。
出力短絡保護は、出力端子T5、T6間で短絡が発生した場合に、過電流による回路部品の焼損等を防止するために必要な保護機能である。出力短絡保護の動作を図5のフローチャートを参照しながら説明する。
出力低電圧保護は、スイッチング素子Q3のオープン故障やPWM回路27の故障等が原因で、出力側に電力が伝送されなくなった場合に、当該故障を検出するために必要な保護機能である。出力低電圧保護の動作を図7のフローチャートを参照しながら説明する。
20 スイッチング回路
21 絶縁トランス
22 第1整流回路
23 第2整流回路
24 第1電圧検出回路
25 第2電圧検出回路
27 PWM回路(駆動回路)
28 フィードバック回路
29 過熱検出回路
100 スイッチング電源装置
101 第1コンバータ
102 第2コンバータ
K 測温素子
La 一次巻線
Lb 二次巻線(主巻線)
Lc 二次巻線(補助巻線)
T5、T6 出力端子
Q3 スイッチング素子
S2 許可信号
S4 停止信号
Va 主巻線電圧
Vb 補助巻線電圧
X 第1時間
Y 第2時間
Z 第3時間
Claims (9)
- 入力された直流電圧をスイッチングして所定電圧値の直流電圧に変換するコンバータと、前記コンバータの動作を制御する制御部と、を備え、
前記コンバータは、
スイッチング素子を有し、当該スイッチング素子のオンオフ動作により、前記直流電圧をスイッチングするスイッチング回路と、
前記スイッチング回路を駆動する駆動回路と、
前記スイッチング回路でスイッチングされて交流に変換された電圧を整流する整流回路と、
前記スイッチング回路と前記整流回路との間に設けられ、前記スイッチング回路が接続された一次巻線、および前記整流回路が接続された二次巻線を有する絶縁トランスと、を含むスイッチング電源装置において、
前記絶縁トランスの二次巻線は、主巻線と補助巻線とからなり、
前記整流回路は、前記主巻線と前記コンバータの出力端子との間に設けられた第1整流回路と、前記補助巻線に接続された第2整流回路とからなり、
前記第1整流回路の出力電圧を検出する第1電圧検出回路と、
前記第2整流回路の出力電圧を検出する第2電圧検出回路と、
前記スイッチング素子の過熱状態を検出する過熱検出回路と、
前記コンバータの出力電圧が目標値となるように、前記駆動回路に対してフィードバック制御を行うフィードバック回路と、をさらに備え、
前記過熱検出回路は、前記スイッチング素子の温度が閾値を超えた場合に、前記スイッチング回路のスイッチング動作を停止させて過熱保護を行うための停止信号を出力し、
前記制御部は、前記第1電圧検出回路で検出された電圧の変化と、前記第2電圧検出回路で検出された電圧の変化との比較結果に基づいて、前記コンバータの出力に短絡が発生したこと、または前記コンバータの出力が低電圧になったことを判定し、当該判定結果に応じて、出力短絡保護または出力低電圧保護のための制御を実行する、ことを特徴とするスイッチング電源装置。 - 請求項1に記載のスイッチング電源装置において、
前記制御部は、
前記第1電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも低下し、かつ、前記第2電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも低下した状態が、一定時間継続した後、所定の第1時間が経過する前に、前記各検出電圧が上昇した場合は、前記過熱検出回路による過熱保護が行われたと判定し、
前記第1電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも低下し、かつ、前記第2電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも上昇した状態が、所定の第2時間継続した場合は、前記コンバータの出力に短絡が発生したと判定して、出力短絡保護のための制御を実行し、
前記第1電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも低下し、かつ、前記第2電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも低下した状態が、前記第1時間より長い第3時間継続した場合は、前記コンバータの出力が低電圧になったと判定して、出力低電圧保護のための制御を実行する、ことを特徴とするスイッチング電源装置。 - 請求項1に記載のスイッチング電源装置において、
前記制御部は、
前記第1電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも低下し、かつ、前記第2電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも低下した状態が、一定時間継続した後、所定の第1時間が経過する前に、前記各検出電圧が上昇した場合は、前記過熱検出回路による過熱保護が行われたと判定し、
前記第1電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも低下し、かつ、前記第2電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも上昇した状態が、所定の第2時間継続した場合は、前記コンバータの出力に短絡が発生したと判定して、出力短絡保護のための制御を実行する、ことを特徴とするスイッチング電源装置。 - 請求項1に記載のスイッチング電源装置において、
前記制御部は、
前記第1電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも低下し、かつ、前記第2電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも低下した状態が、一定時間継続した後、所定の第1時間が経過する前に、前記各検出電圧が上昇した場合は、前記過熱検出回路による過熱保護が行われたと判定し、
前記第1電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも低下し、かつ、前記第2電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも低下した状態が、前記第1時間より長い第3時間継続した場合は、前記コンバータの出力が低電圧になったと判定して、出力低電圧保護のための制御を実行する、ことを特徴とするスイッチング電源装置。 - 入力された直流電圧をスイッチングして所定電圧値の直流電圧に変換するコンバータと、前記コンバータの動作を制御する制御部と、を備え、
前記コンバータは、
スイッチング素子を有し、当該スイッチング素子のオンオフ動作により、前記直流電圧をスイッチングするスイッチング回路と、
前記スイッチング回路を駆動する駆動回路と、
前記スイッチング回路でスイッチングされて交流に変換された電圧を整流する整流回路と、
前記スイッチング回路と前記整流回路との間に設けられ、前記スイッチング回路が接続された一次巻線、および前記整流回路が接続された二次巻線を有する絶縁トランスと、を含むスイッチング電源装置において、
前記絶縁トランスの二次巻線は、主巻線と補助巻線とからなり、
前記整流回路は、前記主巻線と前記コンバータの出力端子との間に設けられた第1整流回路と、前記補助巻線に接続された第2整流回路とからなり、
前記第1整流回路の出力電圧を検出する第1電圧検出回路と、
前記第2整流回路の出力電圧を検出する第2電圧検出回路と、
前記コンバータの出力電圧が目標値となるように、前記駆動回路に対してフィードバック制御を行うフィードバック回路と、をさらに備え、
前記制御部は、前記第1電圧検出回路で検出された電圧の変化と、前記第2電圧検出回路で検出された電圧の変化との比較結果に基づいて、前記コンバータの出力に短絡が発生したこと、または前記コンバータの出力が低電圧になったことを判定し、当該判定結果に応じて、出力短絡保護または出力低電圧保護のための制御を実行する、ことを特徴とするスイッチング電源装置。 - 請求項5に記載のスイッチング電源装置において、
前記制御部は、
前記第1電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも低下し、かつ、前記第2電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも上昇した状態が、所定時間継続した場合は、前記コンバータの出力に短絡が発生したと判定して、出力短絡保護のための制御を実行し、
前記第1電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも低下し、かつ、前記第2電圧検出回路で検出された電圧が正常時の電圧よりも低下した状態が、前記所定時間より長い時間継続した場合は、前記コンバータの出力が低電圧になったと判定して、出力低電圧保護のための制御を実行する、ことを特徴とするスイッチング電源装置。 - 請求項1、請求項2、請求項3、請求項5、または請求項6に記載のスイッチング電源装置において、
前記制御部は、前記スイッチング回路のスイッチング動作を許可する場合は、許可信号を出力し、前記コンバータの出力に短絡が発生したと判定した場合は、前記許可信号を停止するか、または前記許可信号とは別の禁止信号を出力することにより、前記スイッチング回路のスイッチング動作を停止させて出力短絡保護を行う、ことを特徴とするスイッチング電源装置。 - 請求項7に記載のスイッチング電源装置において、
前記制御部は、前記コンバータの出力に短絡が発生した回数が所定回数に達した場合に、前記許可信号を停止するか、または前記禁止信号を出力することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 請求項1、請求項2、請求項4、請求項5、または請求項6に記載のスイッチング電源装置において、
前記制御部は、前記出力低電圧保護のための制御として、故障検出信号を出力する、ことを特徴とするスイッチング電源装置。
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JP2003153530A (ja) * | 2001-11-14 | 2003-05-23 | Nissan Motor Co Ltd | スイッチング電源装置 |
JP2007174890A (ja) * | 2005-11-28 | 2007-07-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スイッチング電源装置とそれに使用される半導体装置 |
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2019
- 2019-07-25 JP JP2019137303A patent/JP7198169B2/ja active Active
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2020
- 2020-07-21 CN CN202010703017.9A patent/CN112311240A/zh active Pending
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JP2000092744A (ja) * | 1998-09-11 | 2000-03-31 | Canon Inc | 電源装置及びその制御方法、画像記録装置及びその制御方法 |
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JP2007174890A (ja) * | 2005-11-28 | 2007-07-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スイッチング電源装置とそれに使用される半導体装置 |
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