JP2611859B2 - Power output cutoff device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はライティングパネル等に接続した電源回路の
出力を遮断するための電源出力遮断装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply output cutoff device for cutting off the output of a power supply circuit connected to a lighting panel or the like.
一般に、電源回路は出力を最小にしても、出力電圧は
完全にはゼロにならないため、ライティングパネル等に
接続した場合などには残光が問題となる。そこで、通常
は電源回路とライティングパネル間に電源出力遮断装置
を接続し、電源回路の出力電圧が一定電圧以下になった
ときには、強制的に給電を遮断し、残光発生等の防止を
図っている。In general, even if the output of the power supply circuit is minimized, the output voltage does not become completely zero, so that afterglow is a problem when connected to a lighting panel or the like. Therefore, usually, a power supply output cutoff device is connected between the power supply circuit and the lighting panel, and when the output voltage of the power supply circuit falls below a certain voltage, the power supply is forcibly cut off to prevent the occurrence of afterglow and the like. I have.
第２図に従来の電源出力遮断装置50を示す。図中、Q1
はスイッチングトランジスタ、Q2、Q3は制御トランジス
タ、R11〜R19は抵抗、D11はツェナーダイオード、D12は
ダイオード、CDはコンパレータを示し、ライティングパ
ネル或はスイッチングレギュレータ等の被給電回路52と
電源回路51間に接続される。同装置50の動作は次のよう
になる。まず、電源回路51の出力電圧Voが一定電圧を越
えていれば、出力電圧Voに比例する分圧された検出電圧
Vdは、電源回路51に内蔵された基準電圧源から得る基準
電圧（定電圧）Vsよりも高くなり、コンパレータCOの出
力はハイレベルとなる。この結果、制御トランジスタQ
2、Q3は共にオンし、スイッチングトランジスタQ1のゲ
ートにはバイアス電圧が付与される。よって、スイッチ
ングトランジスタQ1はオンし、被給電回路52に対する給
電が行われる。FIG. 2 shows a conventional power supply output cutoff device 50. In the figure, Q1
Is a switching transistor, Q2 and Q3 are control transistors, R11 to R19 are resistors, D11 is a Zener diode, D12 is a diode, CD is a comparator, and is provided between a power supply circuit 52 such as a lighting panel or a switching regulator and a power supply circuit 51. Connected. The operation of the device 50 is as follows. First, if the output voltage Vo of the power supply circuit 51 exceeds a certain voltage, the divided detection voltage is proportional to the output voltage Vo.
Vd becomes higher than a reference voltage (constant voltage) Vs obtained from a reference voltage source built in the power supply circuit 51, and the output of the comparator CO becomes high level. As a result, the control transistor Q
2 and Q3 are both turned on, and a bias voltage is applied to the gate of the switching transistor Q1. Therefore, the switching transistor Q1 is turned on, and power is supplied to the power-supplied circuit 52.
一方、電源回路51の出力電圧を最小電圧まで低下させ
た場合には、検出電圧Vdは基準電圧Vs以下となり、コン
パレータCOの出力は反転してローレベルとなる。この結
果、制御トランジスタQ2、Q3は共にオフし、スイッチン
グトランジスタQ1のゲートは無バイアスとなり、同トラ
ンジスタQ1はオフする。よって、被給電回路52への給電
は遮断される。On the other hand, when the output voltage of the power supply circuit 51 is reduced to the minimum voltage, the detection voltage Vd becomes equal to or lower than the reference voltage Vs, and the output of the comparator CO is inverted to a low level. As a result, the control transistors Q2 and Q3 are both turned off, the gate of the switching transistor Q1 is not biased, and the transistor Q1 is turned off. Therefore, power supply to the power-supplied circuit 52 is cut off.
ところで、スイッチングトランジスタQ1のゲート電圧
（バイアス電圧）が低い場合には、同トランジスタQ1に
より電力損失を生ずる。このため、被給電回路52がスイ
ッチングレギュレータの場合などには、内蔵するバイア
ス用ドライブ電圧源55を点線で示す接続ライン55Lを介
して制御トランジスタQ2のエミッタに付与し、スイッチ
ングトランジスタQ1のゲート電圧を高めることにより、
電圧損失を防止している。By the way, when the gate voltage (bias voltage) of the switching transistor Q1 is low, the transistor Q1 causes power loss. For this reason, when the power supply circuit 52 is a switching regulator or the like, the built-in bias drive voltage source 55 is applied to the emitter of the control transistor Q2 via the connection line 55L shown by the dotted line, and the gate voltage of the switching transistor Q1 is changed. By raising
Voltage loss is prevented.
しかし、このような従来の電源出力遮断装置50は、次
のような解決すべき課題が存在した。However, such a conventional power supply output cutoff device 50 has the following problems to be solved.
第一に、電源出力遮断装置50自身の構成部品が著しく
多くなり、しかも、電源回路51に基準電圧源を必要とす
るなど、全体の構成が複雑化し、高コスト化及び大型化
を招く。First, the number of components of the power supply output cutoff device 50 itself is remarkably increased, and the power supply circuit 51 requires a reference voltage source. This complicates the entire configuration, resulting in high cost and large size.
第二に、スイッチングトランジスタの電力損失を防止
するためには、被給電回路52にバイアス用ドライブ電圧
源を必要とするなど、被給電回路52に追加回路が要求さ
れ、さらなる構成の複雑化を招く。Second, in order to prevent the power loss of the switching transistor, an additional circuit is required in the power-supplied circuit 52, such as a need for a bias drive voltage source in the power-supplied circuit 52, which further complicates the configuration. .
本発明はこのような従来の技術に存在する課題を解決
した電源出力遮断装置の提供を目的とするものである。An object of the present invention is to provide a power supply output cut-off device that solves the problems existing in such a conventional technique.
本発明は電源回路２の一方の出力部2x側と被給電回路
３の一方の入力部3x側間に接続したスイッチングトラン
ジスタ５と、電源回路２の出力電圧Voに比例する検出電
圧Vdが予め設定された基準電圧Vs以下のときに、スイッ
チングトランジスタ５をオフにする制御回路６を備える
電源出力遮断装置１を構成するに際して、特に、シャン
トレギュレータ７のカソード端子7cを電源回路２の一方
の出力部2x側に接続し、かつアノード端子7aを電源回路
２の他方の出力部2y側に接続するとともに、シャントレ
ギュレータ７のリファレンス端子7rに電源回路２の出力
電圧Voを分圧して得る検出電圧Vdを付与し、かつカソー
ド端子7cに流れる電流Icをフォトカプラ８の入力側に付
与するとともに、当該フォトカプラ８の出力側から得る
バイアス電圧Vpによりスイッチングトランジスタ５をバ
イアスする制御回路６を備えてなることを特徴とする。
この場合、シャントレギュレータ７のカソード端子7c
は、フォトカプラ８及び定電流ダイオードD1の直列回路
を介して電源回路２の一方の出力部2xに接続することが
望ましい。According to the present invention, a switching transistor 5 connected between one output unit 2x side of the power supply circuit 2 and one input unit 3x side of the power supply circuit 3 and a detection voltage Vd proportional to the output voltage Vo of the power supply circuit 2 are preset. When configuring the power supply output cutoff device 1 including the control circuit 6 for turning off the switching transistor 5 when the voltage is equal to or lower than the reference voltage Vs, the cathode terminal 7c of the shunt regulator 7 is connected to one output section of the power supply circuit 2. 2x, the anode terminal 7a is connected to the other output 2y side of the power supply circuit 2, and the detection voltage Vd obtained by dividing the output voltage Vo of the power supply circuit 2 is supplied to the reference terminal 7r of the shunt regulator 7. And the current Ic flowing to the cathode terminal 7c is applied to the input side of the photocoupler 8 and the switch is switched by the bias voltage Vp obtained from the output side of the photocoupler 8. Characterized by comprising a control circuit 6 for biasing the grayed transistor 5.
In this case, the cathode terminal 7c of the shunt regulator 7
Is preferably connected to one output unit 2x of the power supply circuit 2 via a series circuit of a photocoupler 8 and a constant current diode D1.
本発明に係る電源出力遮断装置１によれば、まず、電
源回路２の出力電圧Voに比例する検出電圧Vdはシャント
レギュレータ７のリファレンス端子7rに付与される。シ
ャントレギュレータ７は基準電源を内蔵するため、当該
基準電源における基準電圧Vsよりも検出電圧Vdが高い場
合には、シャントレギュレータ７のカソード端子7cに電
流Icが流れる。この結果、フォトカプラ８の出力側には
バイアス電圧Vpが出力し、このバイアス電圧Vpによって
スイッチングトランジスタ５がバイアスされる。よっ
て、スイッチングトランジスタ５はオンし、電源回路２
から被給電回路３に対して給電が行われる。According to the power supply output cutoff device 1 according to the present invention, first, the detection voltage Vd proportional to the output voltage Vo of the power supply circuit 2 is applied to the reference terminal 7r of the shunt regulator 7. Since the shunt regulator 7 has a built-in reference power supply, when the detection voltage Vd is higher than the reference voltage Vs of the reference power supply, a current Ic flows through the cathode terminal 7c of the shunt regulator 7. As a result, the bias voltage Vp is output to the output side of the photocoupler 8, and the switching transistor 5 is biased by the bias voltage Vp. Therefore, the switching transistor 5 is turned on and the power supply circuit 2
Is supplied to the power-supplied circuit 3 from.
この場合、フォトカプラ８の電圧変換作用により得ら
れるバイアス電圧Vpを十分に高くすることができるとと
もに、定電流ダイオードD1,フォトカプラ８及びシャン
トレギュレータ７の直列接続により、電源回路２の出力
電圧が変化してもスイッチングトランジスタ５に対する
安定したバイアス電圧を得ることができる。In this case, the bias voltage Vp obtained by the voltage conversion operation of the photocoupler 8 can be sufficiently increased, and the output voltage of the power supply circuit 2 can be reduced by the series connection of the constant current diode D1, the photocoupler 8, and the shunt regulator 7. Even if it changes, a stable bias voltage for the switching transistor 5 can be obtained.
一方、リファレンス端子7rに付与される検出電圧Vdが
基準電圧Vs以下になった場合には、カソード端子7cに電
流Icが流れなくなり、スイッチングトランジスタ５は無
バイアスとなる。この結果、スイッチングトランジスタ
５はオフとなり、被給電回路３への給電は遮断される。On the other hand, when the detection voltage Vd applied to the reference terminal 7r becomes equal to or lower than the reference voltage Vs, the current Ic does not flow through the cathode terminal 7c, and the switching transistor 5 becomes biasless. As a result, the switching transistor 5 is turned off, and the power supply to the power-supplied circuit 3 is cut off.
以下には、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に
基づき詳細に説明する。Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
まず、本発明に係る電源出力遮断装置１の構成につい
て第１図を参照して説明する。First, the configuration of the power supply output cutoff device 1 according to the present invention will be described with reference to FIG.
２は直流電圧を出力する電源回路であり、2xは正側の
出力部、2yは負側の出力部を示す。また、３は被給電回
路、例えば、発光部11L…を有するライティングパネル1
1であり、3xは正側の入力部、3yは負側の入力部を示
す。そして、電源回路２とライティングパネル11間には
本発明に係る電源出力遮断装置１を接続する。Reference numeral 2 denotes a power supply circuit that outputs a DC voltage, 2x denotes a positive output unit, and 2y denotes a negative output unit. Reference numeral 3 denotes a power supply circuit, for example, a lighting panel 1 having light-emitting portions 11L.
1, 3x indicates a positive input unit, and 3y indicates a negative input unit. The power supply output cutoff device 1 according to the present invention is connected between the power supply circuit 2 and the lighting panel 11.
電源出力遮断装置１は大別してスイッチングトランジ
スタ５と制御回路６を備えてなる。The power supply output cutoff device 1 roughly includes a switching transistor 5 and a control circuit 6.
スイッチングトランジスタ５は、ドレイン5dを電源回
路２の出力部2xに接続し、ソース5sをライティングパネ
ル11の入力部3xに接続する。なお、電源回路２の出力部
2yとライティングパネル11の入力部3yはアースラインＥ
を介して直接接続される。一方、制御回路６にはシャン
トレギュレータ７を備え、シャントレギュレータ７のリ
ファレンス端子7rは抵抗R1を介して出力部2x側、即ち、
前記ドレイン5dに接続するとともに、アノード端子7aは
アースラインＥに接続する。また、リファレンス端子7r
とアノード端子7aは抵抗R2を介して接続する。The switching transistor 5 has a drain 5d connected to the output 2x of the power supply circuit 2, and a source 5s connected to the input 3x of the lighting panel 11. The output section of the power supply circuit 2
2y and input part 3y of lighting panel 11 are ground line E
Directly connected via On the other hand, the control circuit 6 includes a shunt regulator 7, and the reference terminal 7r of the shunt regulator 7 is connected to the output unit 2x via the resistor R1, that is,
The anode terminal 7a is connected to the ground line E while being connected to the drain 5d. Also, reference terminal 7r
And the anode terminal 7a are connected via a resistor R2.
他方、制御回路６にはフォトカプラ８を備え、シャン
トレギュレータ７のカソード端子7cはフォトカプラ８の
一方の入力端子に接続するとともに、フォトカプラ８の
他方の入力端子は、抵抗R3及び定電流ダイオードD1の並
列回路を介して前記ドレイン5dに接続する。また、フォ
トカプラ８の一方の出力端子はスイッチングトランジス
タ５のソース5sに接続するとともに、他方の出力端子は
スイッチングトランジスタ５のゲート5gに接続する。On the other hand, the control circuit 6 is provided with a photocoupler 8. The cathode terminal 7c of the shunt regulator 7 is connected to one input terminal of the photocoupler 8. The other input terminal of the photocoupler 8 is connected to a resistor R3 and a constant current diode. It is connected to the drain 5d via a parallel circuit of D1. One output terminal of the photocoupler 8 is connected to the source 5s of the switching transistor 5, and the other output terminal is connected to the gate 5g of the switching transistor 5.
次に、電源出力遮断装置１の動作について説明する。 Next, the operation of the power supply output cutoff device 1 will be described.
電源回路２の出力電圧Voは抵抗R1とR2により分圧さ
れ、抵抗R2の両端電圧である出力電圧Voに比例した検出
電圧Vdは、シャントレギュレータ７のリファレンス端子
7rに付与される。シャントレギュレータ７は基準電源
（例えば、2.5V等）を内蔵するICであり、カソード端子
7c−アノード端子7a間電圧を固定（定電圧化）する機能
を有する。The output voltage Vo of the power supply circuit 2 is divided by the resistors R1 and R2, and the detection voltage Vd proportional to the output voltage Vo, which is the voltage across the resistor R2, is applied to the reference terminal of the shunt regulator 7.
7r. The shunt regulator 7 is an IC having a built-in reference power supply (for example, 2.5 V), and has a cathode terminal.
It has a function of fixing (constant voltage) the voltage between 7c and anode terminal 7a.
まず、ライティングパネル11の通常作動時、即ち、検
出電圧Vdがシャントレギュレータ７における基準電源の
基準電圧Vsよりも高い場合には、シャントレギュレータ
７のカソード端子7cに電流Icが流れる。この結果、フォ
トカプラ８の入力端子にも電流Icが流れ、フォトカプラ
８の出力端子間にはスイッチングトランジスタ５のゲー
ト5gをバイアスするバイアス電圧Vpが出力する。よっ
て、スイッチングトランジスタ５はオンし、電源回路２
から被給電回路３に対して給電が行われる。この場合、
スイッチングトランジスタ５に対するバイアス電圧Vp
は、フォトカプラ８の電圧変換作用によって高く設定す
ることができ、スイッチングトランジスタ５の電圧損失
を有効に低減できる。即ち、別途のバイアス用ドライブ
電圧源は不要となる。First, during normal operation of the lighting panel 11, that is, when the detection voltage Vd is higher than the reference voltage Vs of the reference power supply in the shunt regulator 7, a current Ic flows through the cathode terminal 7c of the shunt regulator 7. As a result, the current Ic also flows to the input terminal of the photocoupler 8, and a bias voltage Vp for biasing the gate 5g of the switching transistor 5 is output between the output terminals of the photocoupler 8. Therefore, the switching transistor 5 is turned on and the power supply circuit 2
Is supplied to the power-supplied circuit 3 from. in this case,
Bias voltage Vp for switching transistor 5
Can be set high by the voltage conversion action of the photocoupler 8, and the voltage loss of the switching transistor 5 can be effectively reduced. That is, a separate bias drive voltage source is not required.
一方、ライティングパネル11を暗くするために、電源
回路２の出力電圧Voを最小まで低下させた場合には、リ
ファレンス端子7rに付与される検出電圧Vdは基準電圧Vs
以下となり、カソード端子7cに電流Icが流れなくなる。
この結果、スイッチングトランジスタ５のバイアス電圧
Vpが低下し、無バイアス状態となりスイッチングトラン
ジスタ５はオフする。よって、被給電回路３への給電は
遮断される。On the other hand, when the output voltage Vo of the power supply circuit 2 is reduced to the minimum in order to darken the lighting panel 11, the detection voltage Vd applied to the reference terminal 7r becomes the reference voltage Vs
Then, the current Ic stops flowing through the cathode terminal 7c.
As a result, the bias voltage of the switching transistor 5
Vp decreases, the state becomes an unbiased state, and the switching transistor 5 is turned off. Therefore, power supply to the power-supplied circuit 3 is cut off.
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこ
のような実施例に限定されるものではない。例えば、電
源回路はスイッチングレギュレータ等の任意の電源回路
を適用できるとともに、被給電回路は例示のライティン
グパネルをはじめ、スイッチングレギュレータ等の任意
の被給電回路を適用できる。その他、細部の回路構成、
回路部品等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
任意に変更できる。Although the embodiments have been described in detail, the present invention is not limited to such embodiments. For example, an arbitrary power supply circuit such as a switching regulator can be applied to the power supply circuit, and an arbitrary power supply circuit such as a switching regulator can be applied to the power supply circuit, such as an example of a lighting panel. Other, detailed circuit configuration,
Circuit components and the like can be arbitrarily changed without departing from the gist of the present invention.
このように、本発明に係る電源出力遮断装置は、シャ
ントレギュレータのカソード端子を電源回路の一方の出
力部側に接続し、かつアノード端子を電源回路の他方の
出力部側に接続するとともに、シャントレギュレータの
リファレンス端子に電源回路の出力電圧を分圧して得る
検出電圧を付与し、かつカソード端子に流れる電流をフ
ォトカプラの入力側に付与するとともに、当該フォトカ
プラの出力側から得るバイアス電圧によりスイッチング
トランジスタをバイアスする制御回路を備えてなるた
め、次のような顕著な効果を奏する。As described above, the power supply output cutoff device according to the present invention connects the cathode terminal of the shunt regulator to one output side of the power supply circuit, and connects the anode terminal to the other output side of the power supply circuit. A detection voltage obtained by dividing the output voltage of the power supply circuit is applied to the reference terminal of the regulator, and a current flowing to the cathode terminal is applied to the input side of the photocoupler, and switching is performed by a bias voltage obtained from the output side of the photocoupler. Since a control circuit for biasing the transistor is provided, the following remarkable effects are obtained.
装置自身の構成部品を大幅に削減できるとともに、
電源回路の基準電圧源が不要になるなど、構成全体の著
しい簡略化が図れ、低コスト化及び小型化を達成でき
る。The components of the device itself can be greatly reduced,
For example, the reference voltage source of the power supply circuit becomes unnecessary, so that the entire configuration can be significantly simplified, and cost reduction and miniaturization can be achieved.
フォトカプラを利用することにより、本来のアイソ
レーション機能と共に、スイッチングトランジスタのバ
イアス電圧を高めることができ、別途のバイアス用ドラ
イブ電圧源を要することなく、電力損失の低減を図れ、
さらなる構成の簡略化を達成できる。By using a photocoupler, it is possible to increase the bias voltage of the switching transistor together with the original isolation function, reduce the power loss without requiring a separate bias drive voltage source,
Further simplification of the configuration can be achieved.
第１図：本発明に係る電源出力遮断装置の電気回路図、 第２図：従来の技術に係る電源出力遮断装置の電気回路
図。 尚図面中、 1:電源出力遮断装置、2:電源回路 2x,2y:出力部、3:被給電回路 3x,3y:入力部 5:スイッチングトランジスタ 6:制御回路 7:シャントレギュレータ 7r:リファレンス端子、7a:アノード端子 7c:カソード端子、8:フォトカプラ Vo:出力電圧、Vd:検出電圧 Vp:バイアス電圧、Ic:電流 D1:定電流ダイオードFIG. 1: an electric circuit diagram of a power supply output cutoff device according to the present invention, and FIG. 2: an electric circuit diagram of a power supply output cutoff device according to the prior art. In the drawings, 1: power supply output cutoff device, 2: power supply circuit 2x, 2y: output section, 3: power supply circuit 3x, 3y: input section 5: switching transistor 6: control circuit 7: shunt regulator 7r: reference terminal, 7a: Anode terminal 7c: Cathode terminal, 8: Photocoupler Vo: Output voltage, Vd: Detection voltage Vp: Bias voltage, Ic: Current D1: Constant current diode
Claims (2)
一方の入力部側間に接続したスイッチングトランジスタ
と、電源回路の出力電圧に比例する検出電圧が予め設定
された基準電圧以下のときに、スイッチングトランジス
タをオフにする制御回路を備える電源出力遮断装置にお
いて、シャントレギュレータのカソード端子を電源回路
の一方の出力部側に接続し、かつアノード端子を電源回
路の他方の出力部側に接続するとともに、シャントレギ
ュレータのリファレンス端子の電源回路の出力電圧を分
圧して得る検出電圧を付与し、かつカソード端子に流れ
る電流をフォトカプラの入力側に付与するとともに、当
該フォトカプラの出力側から得るバイアス電圧によりス
イッチングトランジスタをバイアスする制御回路を備え
てなることを特徴とする電源出力遮断装置。A switching transistor connected between one output side of a power supply circuit and one input side of a power-supplied circuit, wherein a detection voltage proportional to an output voltage of the power supply circuit is equal to or less than a predetermined reference voltage. In a power supply output cutoff device having a control circuit for turning off a switching transistor, a cathode terminal of a shunt regulator is connected to one output side of a power supply circuit, and an anode terminal is connected to the other output side of the power supply circuit. Connect and apply the detection voltage obtained by dividing the output voltage of the power supply circuit of the reference terminal of the shunt regulator, and apply the current flowing to the cathode terminal to the input side of the photocoupler, and from the output side of the photocoupler. A control circuit for biasing the switching transistor with the obtained bias voltage is provided. Power shut-off device for.
フォトカプラ及び定電流ダイオードの直列回路を介して
電源回路の一方の出力部に接続することを特徴とする請
求項１記載の電源出力遮断装置。2. The cathode terminal of the shunt regulator,
The power supply output cutoff device according to claim 1, wherein the power supply output cutoff device is connected to one output unit of a power supply circuit via a series circuit of a photocoupler and a constant current diode.
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