JP2767010B2 - Overvoltage protection circuit - Google Patents

Overvoltage protection circuit

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JP2767010B2
JP2767010B2 JP1088192A JP1088192A JP2767010B2 JP 2767010 B2 JP2767010 B2 JP 2767010B2 JP 1088192 A JP1088192 A JP 1088192A JP 1088192 A JP1088192 A JP 1088192A JP 2767010 B2 JP2767010 B2 JP 2767010B2
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郁也 諏訪
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プログラマブル・コン
トローラなどに使用されるスイッチング・レギュレータ
電源において負荷側への出力が過電圧となったときに、
その過電圧を検出してスイッチング・レギュレータ電源
側にフィードバックし、スイッチング・レギュレータ電
源のオン・デューティを短くすることで過電圧を抑制
し、負荷側への出力電圧を安定させることにより負荷側
の各部品を過電圧から保護するようにした過電圧保護回
路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a switching regulator power supply used for a programmable controller or the like when an output to a load side becomes overvoltage.
The overvoltage is detected and fed back to the switching regulator power supply side, the overvoltage is suppressed by shortening the on-duty of the switching regulator power supply, and the parts on the load side are controlled by stabilizing the output voltage to the load side. The present invention relates to an overvoltage protection circuit configured to protect against overvoltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は上記のような過電圧保護回路を備
えた電源回路の一例を示すブロック回路図である。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a block circuit diagram showing an example of a power supply circuit having an overvoltage protection circuit as described above.

【0003】図において、2は入力端子部、4はヒュー
ズ、6はノイズフィルタ、8は整流平滑回路、10はス
イッチング・レギュレータ電源である。スイッチング・
レギュレータ電源10は、パワースイッチング回路部1
0aと、制御回路部10bと、電圧垂下回路部10cと
からなる。12は降圧トランス、14は24V整流平滑
回路、16は6V整流平滑回路、18は過電圧保護のた
めの電圧検出回路、20は出力端子部である。
In FIG. 1, reference numeral 2 denotes an input terminal, 4 denotes a fuse, 6 denotes a noise filter, 8 denotes a rectifying and smoothing circuit, and 10 denotes a switching regulator power supply. Switching
The regulator power supply 10 includes a power switching circuit 1
0a, a control circuit section 10b, and a voltage drop circuit section 10c. 12 is a step-down transformer, 14 is a 24V rectifying and smoothing circuit, 16 is a 6V rectifying and smoothing circuit, 18 is a voltage detecting circuit for overvoltage protection, and 20 is an output terminal.

【0004】降圧トランス12の入力側であるスイッチ
ング・レギュレータ電源10におけるパワースイッチン
グ回路部10a内のメイン・パワートランジスタ(図示
せず)のオン期間において降圧トランス12にエネルギ
ーが蓄えられ、オフ期間においてその調整されたエネル
ギーが2次側へ出力される。制御回路部10bにおいて
は、オン期間を一定の割合で長くして出力電圧を徐々に
高くするようになっている。そのため、電圧検出回路1
8を設けて出力電圧を常時的に検出しておき、過電圧に
なったときにスイッチング・レギュレータ電源10にお
ける電圧垂下回路部10cにフィードバック制御をかけ
て、オン・デューティが短くなるようにパワースイッチ
ング回路部10aのスイッチング動作を制御し、2次側
の過電圧を抑制して出力電圧を一定レベルに安定化させ
るようにしている。
[0004] Energy is stored in the step-down transformer 12 during an on-period of a main power transistor (not shown) in a power switching circuit unit 10a of the switching regulator power supply 10 which is an input side of the step-down transformer 12, and the energy is stored in an off-period. The adjusted energy is output to the secondary side. In the control circuit section 10b, the on-period is lengthened at a fixed rate to gradually increase the output voltage. Therefore, the voltage detection circuit 1
8, a power switching circuit that constantly detects the output voltage and performs feedback control on the voltage drooping circuit section 10c of the switching regulator power supply 10 when an overvoltage occurs, so that the on-duty is shortened. The switching operation of the section 10a is controlled to suppress the overvoltage on the secondary side and stabilize the output voltage at a constant level.

【0005】図2は上記の電圧検出回路18について、
従来例の具体的構成を示す回路図である。
FIG. 2 shows the voltage detection circuit 18 described above.
FIG. 9 is a circuit diagram showing a specific configuration of a conventional example.

【0006】降圧トランス12において1次巻線12a
に電磁結合した2次巻線12bに、6V整流平滑回路1
6を構成する整流ダイオードD0 と電解コンデンサから
なる平滑コンデンサC0 が接続されている。平滑コンデ
ンサC0 の両端から高電位側電源ラインL1 と低電位側
電源ラインL0 とが導出され、それぞれの端部が出力端
子20a,20bとなっている。高電位側電源ラインL
1 と低電位側電源ラインL0 との間には、平滑コンデン
サC0 と並列な状態で、もう一つの平滑コンデンサC1
が接続され、この平滑コンデンサC1 より出力側後段に
おいて高電位側電源ラインL1 に電流ヒューズF0 が介
挿されている。
In the step-down transformer 12, a primary winding 12a
6V rectifying and smoothing circuit 1
6, a rectifying diode D 0 and a smoothing capacitor C 0 composed of an electrolytic capacitor are connected. Smooth from both ends of the capacitor C 0 and the high-potential power supply line L 1 and the low potential side power supply line L 0 is derived, it has each end output terminal 20a, and 20b. High potential side power line L
1 and a low-potential-side power supply line L 0 , another smoothing capacitor C 1 in parallel with the smoothing capacitor C 0.
And a current fuse F 0 is inserted in the high-potential-side power supply line L 1 at a stage subsequent to the output side of the smoothing capacitor C 1 .

【0007】電圧検出回路18は、両平滑コンデンサC
0 ,C1 の間で高電位側電源ラインL1 と低電位側電源
ラインL0 との間に構成されている。この電圧検出回路
18は次のような要素から構成されている。R0 ,R1
は直列接続された分圧抵抗器、Compはオペアンプを
利用したコンパレータ、ZD0 はコンパレータComp
の基準電圧VREF を作るツェナーダイオードである。分
圧抵抗器R1 ,R0 の抵抗分割点はコンパレータCom
pの非反転入力端子(+)に接続され、ツェナーダイオ
ードZD0 のカソードはコンパレータCompの反転入
力端子(−)に接続されている。
The voltage detecting circuit 18 includes two smoothing capacitors C
0 , C 1 and between the high-potential-side power line L 1 and the low-potential-side power line L 0 . This voltage detection circuit 18 is composed of the following elements. R 0 , R 1
Is a voltage divider connected in series, Comp is a comparator using an operational amplifier, and ZD 0 is a comparator Comp.
Is a Zener diode that produces the reference voltage V REF . The resistance dividing point of the voltage dividing resistors R 1 and R 0 is determined by the comparator Com.
is connected to the non-inverting input terminal of the p (+), the cathode of the Zener diode ZD 0 comparator Comp an inverting input terminal - is connected to ().

【0008】コンパレータCompの出力端子はスイッ
チング素子の一例であるNPN型のスイッチングトラン
ジスタTr0 のベースに接続されている。降圧トランス
12の入力側であるスイッチング・レギュレータ電源1
0において図示しないフォトトランジスタとともにフォ
トカプラを構成する発光ダイオードLEDPCのアノード
が電流制限抵抗器R2 を介して高電位側電源ラインL1
に接続され、カソードがスイッチングトランジスタTr
0 のコレクタに接続されている。スイッチングトランジ
スタTr0 のエミッタは低電位側電源ラインL0 に接続
されている。このフォトカプラ用発光ダイオードLED
PCはフィードバック用素子の一例である。
The output terminal of the comparator Comp is connected to the base of an NPN type switching transistor Tr 0 which is an example of a switching element. Switching regulator power supply 1 which is the input side of step-down transformer 12
At 0, the anode of the light emitting diode LED PC constituting a photocoupler together with a phototransistor not shown is connected to the high potential side power supply line L 1 via the current limiting resistor R 2.
And the cathode is the switching transistor Tr
Connected to zero collector. The emitter of the switching transistor Tr 0 is connected to the low potential side power supply line L 0 . Light emitting diode LED for this photo coupler
PC is an example of a feedback element.

【0009】分圧抵抗器R1 ,R0 は、高電位側電源ラ
インL1 に対しては電流ヒューズF0 よりも入力側前段
において接続されている。
The voltage dividing resistors R 1 and R 0 are connected to the high-potential-side power supply line L 1 at a stage before the current fuse F 0 and on the input side.

【0010】次に、以上のように構成された従来の過電
圧保護回路の動作を説明する。
Next, the operation of the conventional overvoltage protection circuit configured as described above will be described.

【0011】a0 −a1 間において分圧抵抗器R1 ,R
0 によって分圧された検出電圧VDE T が基準電圧VREF
以下のときは、コンパレータCompの出力は“L”レ
ベルであるため、スイッチングトランジスタTr0 は非
導通状態を保ち、フィードバック用素子であるフォトカ
プラ用発光ダイオードLEDPCは消灯状態にある。この
段階では、出力端子20a,20bに現れる負荷側への
出力電圧VOUT は規定レベルである。
Between a 0 and a 1 , the voltage dividing resistors R 1 , R
0 detected voltage divided by V DE T is the reference voltage V REF
In the following cases, since the output of the comparator Comp is at the “L” level, the switching transistor Tr 0 keeps the non-conductive state, and the light-emitting diode LED PC for the photocoupler, which is the feedback element, is in the off state. At this stage, the output voltage V OUT to the load, which appears at the output terminals 20a and 20b, is at the specified level.

【0012】スイッチング・レギュレータ電源10から
の入力電圧が上昇すると、負荷側への出力電圧VOUT
上昇する。その出力電圧VOUT が規定レベルを超えて過
電圧となったとき、分圧抵抗器R1 ,R0 による検出電
圧VDET が基準電圧VREF を超え、コンパレータCom
pの出力が“L”レベルから“H”レベルへ反転する。
その結果、スイッチングトランジスタTr0 のベース・
エミッタ間に電流が流れて、このスイッチングトランジ
スタTr0 が導通状態となり、フォトカプラ用発光ダイ
オードLEDPCに電流が流れて、この発光ダイオードL
EDPCが点灯する。この過電圧検出光信号が入力側すな
わちスイッチング・レギュレータ電源10にフィードバ
ックされ、図示しないメイン・パワートランジスタのオ
ン・デューティを短くするように制御が行われ、降圧ト
ランス12に蓄積されるエネルギーを少なくして、出力
電圧VOUT を過電圧状態から規定レベルに自動的に戻す
のである。したがって、負荷側の各部品は過電圧から保
護されることとなる。
When the input voltage from the switching regulator power supply 10 increases, the output voltage V OUT to the load also increases. When the output voltage V OUT exceeds the specified level and becomes an overvoltage, the detection voltage V DET detected by the voltage dividing resistors R 1 and R 0 exceeds the reference voltage V REF and the comparator Com
The output of p is inverted from “L” level to “H” level.
As a result, the base of the switching transistor Tr 0
A current flows between the emitters, the switching transistor Tr 0 is turned on, a current flows through the photocoupler light emitting diode LED PC , and the light emitting diode L
The ED PC lights up. This overvoltage detection optical signal is fed back to the input side, that is, to the switching regulator power supply 10, and is controlled so as to shorten the on-duty of a main power transistor (not shown), thereby reducing the energy stored in the step-down transformer 12. , The output voltage V OUT is automatically returned from the overvoltage state to the specified level. Therefore, each component on the load side is protected from overvoltage.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のこの
過電圧保護回路においては、電圧検出回路18における
分圧抵抗器R1 ,R0 を電流ヒューズF0 よりも入力側
前段において高電位側電源ラインL1 に接続してあるた
めに、a1 点の電圧Va1としては、電流ヒューズF0
よる電圧降下分だけ出力電圧VOUT よりも低いものが検
出されるようになっている。このa1 点の電圧Va1を分
圧抵抗器R1 ,R0 で分圧したものを検出電圧VDET
してコンパレータCompに入力しているのである。そ
して、そのため、検出電圧VDET の精度が低いものにな
らざるを得ないという不都合があった。
By the way, in this conventional overvoltage protection circuit, the voltage dividing resistors R 1 and R 0 in the voltage detection circuit 18 are connected to the high potential side power supply line at a stage before the current fuse F 0 on the input side. to is connected to L 1, as the voltage V a1 of a point a, lower than the output voltage V OUT by the voltage drop due to current fuse F 0 is adapted to be detected. With each other to input into the comparator Comp as the detection voltage V DET what this was the a 1-point voltage V a1 for divided by voltage dividing resistors R 1, R 0. Therefore, there is a disadvantage that the accuracy of the detection voltage V DET must be low.

【0014】この不都合を避けて検出電圧VDET の精度
を上げるには、図2において二点鎖線で示すように、高
電位側電源ラインL1 に対する分圧抵抗器R1 の接続点
をa1 点ではなく、電流ヒューズF0 よりも出力側(負
荷側)後段のb1 点にすることが考えられる。こうすれ
ば、電流ヒューズF0 による電圧降下分の影響を回避で
きる。
In order to avoid this inconvenience and to increase the accuracy of the detection voltage V DET , as shown by a two-dot chain line in FIG. 2, the connection point of the voltage dividing resistor R 1 to the high potential side power supply line L 1 is set to a 1 not a point, the output side of the current fuse F 0 (load side) is considered to downstream of b 1 point. In this way, it is possible to avoid the influence of the voltage drop due to current fuse F 0.

【0015】しかしながら、ただ単に接続点をa1 点か
らb1 点に移すだけの改変では次のような問題点があ
る。
However, the modification that simply moves the connection point from the point a 1 to the point b 1 has the following problems.

【0016】すなわち、負荷側の何らかの異常によって
過電流が流れ、その結果として電流ヒューズF0 が溶断
したとする。この場合、b1 点には電圧が現れなくなる
から、a0 −b1 間において分圧抵抗器R1 ,R0 によ
り分圧された検出電圧VDET は、入力電圧の変動のいか
んにかかわらず固定的に0〔V〕となってしまう。
That is, it is assumed that an overcurrent flows due to some abnormality on the load side, and as a result, the current fuse F 0 is blown. In this case, since the voltage does not appear at the point b 1 , the detection voltage V DET divided by the voltage dividing resistors R 1 and R 0 between a 0 and b 1 is independent of the fluctuation of the input voltage. It is fixed to 0 [V].

【0017】このような電流ヒューズF0 の溶断状態に
おいて、高電位側電源ラインL1 が過電圧になってもコ
ンパレータCompの出力が反転せず、フィードバック
用素子としてのフォトカプラ用発光ダイオードLEDPC
が点灯しないためにスイッチング・レギュレータ電源1
0へのフィードバックが働かなくなってしまう。そし
て、その結果、高電位側電源ラインL1 の過電圧状態が
さらに進み、ついには電圧検出回路18の内部部品の耐
圧を超える過電圧となるため、その内部部品が破壊され
てしまうのである。
In such a state where the current fuse F 0 is blown, the output of the comparator Comp does not reverse even if the high-potential-side power supply line L 1 becomes overvoltage, and the light emitting diode LED PC for a photocoupler as a feedback element.
Switching regulator power supply 1
Feedback to zero will not work. Then, as a result, further progressed overvoltage condition of the high potential side power supply line L 1, eventually to become an overvoltage exceeding the withstand voltage of the internal components of the voltage detection circuit 18, the internal components is to be destroyed.

【0018】本発明は、このような事情に鑑みて創案さ
れたものであって、過電圧検出についての検出電圧の精
度を向上しながらも、ヒューズ溶断時であっても過電圧
となったときには入力側へのフィードバックを確実に行
って電圧検出回路の内部部品を過電圧から保護すること
ができるようにすることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and while improving the accuracy of the detection voltage for overvoltage detection, the present invention has been made in the case where an overvoltage occurs even when a fuse is blown. It is an object of the present invention to reliably perform the feedback to the power supply circuit and protect the internal components of the voltage detection circuit from overvoltage.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明に係る過電圧保護
回路は、高電位側電源ラインと低電位側電源ラインとの
間を直列接続された分圧抵抗器を介して接続してあると
ともに入力側へのフィードバック用素子とスイッチング
素子との直列回路を介して接続してあり、かつ、前記高
電位側電源ラインにおいて前記フィードバック用素子と
の接続点よりも出力側後段にヒューズを介挿してあり、
前記分圧抵抗器の抵抗分割点での検出電圧が基準電圧を
超えたときに前記スイッチング素子を導通して前記フィ
ードバック用素子を駆動するように構成された過電圧保
護回路であって、前記高電位側電源ラインに対する前記
分圧抵抗器の接続点を前記ヒューズよりも出力側後段に
設けてあるとともに、前記フィードバック用素子と前記
スイッチング素子との接続点と前記低電位側電源ライン
との間にアノードを低電位側電源ライン側とする状態で
ツェナーダイオードを接続してあることを特徴とするも
のである。
In the overvoltage protection circuit according to the present invention, a high-potential-side power supply line and a low-potential-side power supply line are connected via a voltage-dividing resistor connected in series, and an input is provided. The element for feedback to the side and the switching element are connected via a series circuit, and a fuse is interposed in the high-potential side power supply line at a later stage on the output side than the connection point with the element for feedback. ,
An overvoltage protection circuit configured to conduct the switching element and drive the feedback element when a detection voltage at a resistance division point of the voltage dividing resistor exceeds a reference voltage, wherein the high potential A connection point of the voltage-dividing resistor to the power supply line is provided at a stage subsequent to the fuse on the output side, and an anode is provided between a connection point between the feedback element and the switching element and the low-potential-side power supply line. Are connected to the low potential side power supply line side and the zener diode is connected.

【0020】[0020]

【作用】高電位側電源ラインに対する分圧抵抗器の接続
点をヒューズよりも出力側後段に設けてあるので、分圧
抵抗器の抵抗分割点での検出電圧にはヒューズによる電
圧降下分の影響が出ず、検出電圧の精度が高いものにな
る。
[Function] Since the connection point of the voltage-dividing resistor to the high-potential-side power supply line is provided after the fuse on the output side, the detection voltage at the resistance dividing point of the voltage-dividing resistor is affected by the voltage drop due to the fuse. Does not appear, and the accuracy of the detection voltage is high.

【0021】また、ヒューズが溶断した場合であって
も、過電圧が印加されたときには、フィードバック用素
子の駆動は分圧抵抗器での検出電圧によるスイッチング
素子の導通に基づくのではなく、高電位側電源ラインと
低電位側電源ラインとの間でフィードバック用素子とと
もに直列回路を構成するように新たに設けたツェナーダ
イオードを過電圧によって導通させることを通じてフィ
ードバック用素子を駆動するように構成したので、入力
側へのフィードバックを働かせることが可能となり、そ
のフィードバックによって過電圧を抑制する。
Even when the fuse is blown, when the overvoltage is applied, the driving of the feedback element is not based on the conduction of the switching element by the detection voltage of the voltage dividing resistor, but on the high potential side. Since the feedback element is driven through the overvoltage of the newly provided zener diode to form a series circuit with the feedback element between the power supply line and the low-potential-side power supply line, the input side is configured. Feedback can be applied, and the overvoltage is suppressed by the feedback.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明に係る過電圧保護回路の一実施
例を図面に基づいて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the overvoltage protection circuit according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0023】図1は実施例に係る過電圧保護回路の具体
的回路構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a specific circuit configuration of the overvoltage protection circuit according to the embodiment.

【0024】図において、降圧トランス12の1次巻線
12aは、スイッチング・レギュレータ電源10の出力
側に接続されている。降圧トランス12の2次巻線12
bの両端間には整流ダイオードD0 と平滑コンデンサC
0 が接続されている。平滑コンデンサC0 の両端から高
電位側電源ラインL1 と低電位側電源ラインL0 とが導
出され、それぞれの端部が出力端子20a,20bとな
っている。高電位側電源ラインL1 と低電位側電源ライ
ンL0 との間には、平滑コンデンサC0 と並列な状態
で、もう一つの平滑コンデンサC1 が接続され、この平
滑コンデンサC1 より出力側後段において高電位側電源
ラインL1 に電流ヒューズF0 が介挿されている。
In the figure, a primary winding 12 a of a step-down transformer 12 is connected to an output side of a switching regulator power supply 10. Secondary winding 12 of step-down transformer 12
b, a rectifier diode D 0 and a smoothing capacitor C
0 is connected. Smooth from both ends of the capacitor C 0 and the high-potential power supply line L 1 and the low potential side power supply line L 0 is derived, it has each end output terminal 20a, and 20b. Between the high-potential power supply line L 1 and the low potential side power supply line L 0, in a parallel state and the smoothing capacitor C 0, another smoothing capacitor C 1 is connected, the output side of the smoothing capacitor C 1 current fuse F 0 to the high potential side power supply line L 1 is inserted in the subsequent stage.

【0025】スイッチング・レギュレータ電源10にお
ける図示しない制御回路部や電圧垂下回路部などととも
に過電圧保護回路を構成する電圧検出回路18は、両平
滑コンデンサC0 ,C1 の間で高電位側電源ラインL1
と低電位側電源ラインL0 との間に構成されている。こ
の電圧検出回路18は次のように構成されている。
A voltage detecting circuit 18 which constitutes an overvoltage protection circuit together with a control circuit section and a voltage dropping circuit section (not shown) in the switching regulator power supply 10 includes a high potential side power supply line L between both smoothing capacitors C 0 and C 1. 1
It is formed between the low potential side power supply line L 0 and. This voltage detection circuit 18 is configured as follows.

【0026】高電位側電源ラインL1 と低電位側電源ラ
インL0 との間を直列接続された分圧抵抗器R1 ,R0
を介して接続してある。ただし、分圧抵抗器R1 は、高
電位側電源ラインL1 に対しては電流ヒューズF0 より
も出力側後段のb1 点において接続されている点が特徴
である。
The voltage dividing resistors connected in series between the high-potential power supply line L 1 and the low potential side power supply line L 0 R 1, R 0
Connected via However, it is characterized in that the voltage-dividing resistor R 1 is connected to the high-potential-side power supply line L 1 at a point b 1 on the output side of the current fuse F 0 .

【0027】高電位側電源ラインL1 と低電位側電源ラ
インL0 との間に、電流制限抵抗器R2 と、入力側への
フィードバック用素子としてのフォトカプラ用発光ダイ
オードLEDPCと、スイッチング素子としてのNPN型
のスイッチングトランジスタTr0 との直列回路が接続
されている。電流制限抵抗器R2 の一端は高電位側電源
ラインL1 に接続され、他端は発光ダイオードLEDPC
のアノードに接続され、発光ダイオードLEDPCのカソ
ードはスイッチングトランジスタTr0 のコレクタに接
続され、スイッチングトランジスタTr0 のエミッタは
低電位側電源ラインL0 に接続されている。分圧抵抗器
1 ,R0 の抵抗分割点はオペアンプを利用したコンパ
レータCompの非反転入力端子(+)に接続され、コ
ンパレータCompの反転入力端子(−)には、コンパ
レータCompの基準電圧VREF を作るための第1のツ
ェナーダイオードZD0 のカソードが接続され、そのア
ノードは低電位側電源ラインL0 に接続されている。コ
ンパレータCompの出力端子はスイッチングトランジ
スタTr0 のベースに接続されている。フォトカプラ用
発光ダイオードLEDPCは、降圧トランス12の入力側
であるスイッチング・レギュレータ電源10における図
示しないフォトトランジスタとともにフォトカプラを構
成している。フォトカプラでフィードバックするのは、
2次側と1次側とを電気的に遮断し、2次側の電圧変化
の影響が1次側に及ぶのを避けるためである。
A current limiting resistor R 2 , a light emitting diode LED PC for a photocoupler as a feedback element to the input side, a switching circuit between the high potential power supply line L 1 and the low potential power supply line L 0 , A series circuit with an NPN-type switching transistor Tr 0 as an element is connected. One end of the current limiting resistor R 2 is connected to the high potential power supply line L 1, the other end a light emitting diode LED PC
Is connected to the anode, the cathode of the light emitting diode LED PC is connected to the collector of the switching transistor Tr 0, the emitter of the switching transistor Tr 0 is connected to the low potential side power supply line L 0. The resistance dividing points of the voltage dividing resistors R 1 and R 0 are connected to the non-inverting input terminal (+) of the comparator Comp using an operational amplifier, and the inverting input terminal (−) of the comparator Comp is connected to the reference voltage V of the comparator Comp. The cathode of the first Zener diode ZD 0 for producing REF is connected, and the anode thereof is connected to the low potential side power supply line L 0 . An output terminal of the comparator Comp is connected to the base of the switching transistor Tr 0. The light-emitting diode LED PC for the photocoupler forms a photocoupler together with a phototransistor (not shown) in the switching regulator power supply 10 which is the input side of the step-down transformer 12. The feedback with the photo coupler is
This is because the secondary side and the primary side are electrically disconnected to prevent the influence of the voltage change on the secondary side from affecting the primary side.

【0028】そして、フィードバック用素子としてのフ
ォトカプラ用発光ダイオードLEDPCとスイッチング素
子としてのスイッチングトランジスタTr0 との接続点
が第2のツェナーダイオードZD1 を介して低電位側電
源ラインL0 に接続されている。第2のツェナーダイオ
ードZD1 のアノードは低電位側電源ラインL0 側であ
り、カソードは発光ダイオードLEDPC側である。この
第2のツェナーダイオードZD1 を設けたことも本発明
の特徴である。
The connection point between the photocoupler light emitting diode LED PC as the feedback element and the switching transistor Tr 0 as the switching element is connected to the low potential side power line L 0 via the second Zener diode ZD 1. Have been. Second anode of the Zener diode ZD 1 is a low potential side power supply line L 0 side, the cathode is a light emitting diode LED PC side. It is also a feature of the present invention in which a Zener diode ZD 1 of the second.

【0029】次に、以上のように構成されたこの実施例
の過電圧保護回路の動作を説明する。
Next, the operation of the overvoltage protection circuit according to this embodiment configured as described above will be described.

【0030】a0 −b1 間において分圧抵抗器R1 ,R
0 によって分圧された検出電圧VDE T が第1のツェナー
ダイオードZD0 による基準電圧VREF 以下のときは、
コンパレータCompの出力が“L”レベルとなってス
イッチングトランジスタTr0 が非導通状態であるた
め、フォトカプラ用発光ダイオードLEDPCは消灯状態
である。この場合、出力端子20a,20bに現れる負
荷側への出力電圧VOUT は規定レベルとなっている。
Between a 0 and b 1 , the voltage dividing resistors R 1 and R
When the detection voltage V DE T which is divided by 0 is less than or equal to the reference voltage V REF according to the first Zener diode ZD 0,
Since the output of the comparator Comp becomes “L” level and the switching transistor Tr 0 is in a non-conducting state, the light-emitting diode LED PC for a photocoupler is in a non-lighting state. In this case, the output voltage V OUT to the load, which appears at the output terminals 20a and 20b, is at a specified level.

【0031】スイッチング・レギュレータ電源10から
の入力電圧が上昇すると、負荷側への出力電圧VOUT
上昇し、その出力電圧VOUT が規定レベルを超えて過電
圧となったとき、分圧抵抗器R1 ,R0 による検出電圧
DET が基準電圧VREF を超え、コンパレータComp
の出力が“L”レベルから“H”レベルに反転する。
When the input voltage from the switching regulator power supply 10 rises, the output voltage V OUT to the load side also rises. When the output voltage V OUT exceeds a specified level and becomes overvoltage, the voltage dividing resistor R 1 and R 0 , the detection voltage V DET exceeds the reference voltage V REF and the comparator Comp
Is inverted from "L" level to "H" level.

【0032】その結果、スイッチングトランジスタTr
0 が導通状態となり、フォトカプラ用発光ダイオードL
EDPCに電流が流れて点灯する。この過電圧検出光信号
が入力側であるスイッチング・レギュレータ電源10に
フィードバックされ、スイッチング・レギュレータ電源
10における図示しないメイン・パワートランジスタの
オン・デューティを短くするように制御が行われ、降圧
トランス12に蓄積されるエネルギーを少なくし、出力
電圧VOUT を過電圧状態から規定レベルに自動的に戻
す。これで、負荷側の各部品を過電圧から保護するので
ある。
As a result, the switching transistor Tr
0 becomes conductive, and the light emitting diode L for the photocoupler
Electric current flows through the ED PC and it lights up. This overvoltage detection optical signal is fed back to the switching regulator power supply 10 on the input side, and control is performed so as to shorten the on-duty of a main power transistor (not shown) in the switching regulator power supply 10, and is stored in the step-down transformer 12. The output voltage V OUT is automatically returned from an overvoltage state to a specified level by reducing the energy to be supplied. Thus, each component on the load side is protected from overvoltage.

【0033】上記の過電圧の検出において、高電位側電
源ラインL1 に対する分圧抵抗器R1 ,R0 の接続点を
1 点と電流ヒューズF0 よりも出力側後段に設けてあ
るので、分圧抵抗器R1 ,R0 の抵抗分割点での検出電
圧VDET には、電流ヒューズF0 による電圧降下分の影
響が出ないですみ、検出電圧VDET の精度が高いものと
なっている。
In the detection of the overvoltage, the connection point of the voltage-dividing resistors R 1 and R 0 to the high-potential-side power supply line L 1 is provided after the point b 1 and the output side of the current fuse F 0 . The detection voltage V DET at the resistance division point of the voltage dividing resistors R 1 and R 0 does not have the influence of the voltage drop due to the current fuse F 0 , and the detection voltage V DET has high accuracy. I have.

【0034】さて、次に、負荷側の何らかの異常によっ
て過電流が流れ電流ヒューズF0 が溶断した場合を考え
る。b1 点には電圧が現れなくなり、a0 −b1 間にお
いて分圧抵抗器R1 ,R0 の抵抗分割点における検出電
圧VDET は、入力電圧の変動のいかんにかかわらず固定
的に0〔V〕となってしまい、コンパレータCompの
出力は“L”レベルに固定化されてしまう。したがっ
て、過電圧状態となっても、スイッチングトランジスタ
Tr0 がコンパレータCompによって導通状態にされ
ることはない。
[0034] Now, then, consider the case where current fuse F 0 overcurrent flows due to some abnormality of the load side is blown. b stop seeing the voltage in one point, a 0 detection voltage V DET in the resistor division point -b dividing resistors R 1 in between 1, R 0 is fixedly 0 regardless of the fluctuation of the input voltage [V], and the output of the comparator Comp is fixed at the “L” level. Therefore, the switching transistor Tr 0 is not turned on by the comparator Comp even when the overvoltage state occurs.

【0035】しかし、高電位側電源ラインL1 と低電位
側電源ラインL0 との間に挿入した電流制限抵抗器R2
とフォトカプラ用発光ダイオードLEDPCと第2のツェ
ナーダイオードZD1 とからなる直列回路において、第
2のツェナーダイオードZD1 のカソードには常に入力
電圧が印加されている。したがって、入力電圧が過電圧
になると、第2のツェナーダイオードZD1 が降伏して
導通し、フォトカプラ用発光ダイオードLEDPCに電流
が流れ、この発光ダイオードLEDPCからスイッチング
・レギュレータ電源10側にフィードバックがかかるこ
とになる。このフィードバックにより、スイッチング・
レギュレータ電源10における図示しないメイン・パワ
ートランジスタのオン・デューティを短くするように制
御が行われ、降圧トランス12に蓄積されるエネルギー
を少なくし、入力電圧を過電圧状態から規定レベルに自
動的に戻す結果、電圧検出回路18の内部部品を過電圧
から保護することができるのである。
However, the current limiting resistor R 2 inserted between the high-potential-side power supply line L 1 and the low-potential-side power supply line L 0
And the series circuit composed of the photocoupler light-emitting diode LED PC and second Zener diodes ZD 1 Tokyo, always the input voltage to the second cathode of the Zener diode ZD 1 is applied. Therefore, when the input voltage becomes an overvoltage, the second Zener diode ZD 1 conducts surrendered, current flows through the light emitting diode LED PC photocoupler, feedback from the light emitting diode LED PC to the switching regulator power supply 10 side That would be. This feedback allows switching
Control is performed so as to shorten the on-duty of a main power transistor (not shown) in the regulator power supply 10, the energy stored in the step-down transformer 12 is reduced, and the input voltage is automatically returned from the overvoltage state to a specified level. Thus, the internal components of the voltage detection circuit 18 can be protected from overvoltage.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、高電位
側電源ラインに対して分圧抵抗器をヒューズよりも出力
側後段に接続し、ヒューズによる電圧降下の影響を受け
ないようにしたので、分圧抵抗器の抵抗分割点での検出
電圧を高精度なものにすることができる。それでいて、
高電位側電源ラインと低電位側電源ラインとの間にフィ
ードバック用素子と直列にツェナーダイオードを接続し
たので、ヒューズ溶断時であっても過電圧となったとき
にはそのツェナーダイオードの導通を通じてフィードバ
ック用素子を駆動して入力側へフィードバックすること
ができるため、過電圧を抑制して電圧検出回路の内部部
品を保護することができる
As described above, according to the present invention, the voltage-dividing resistor is connected to the high-potential-side power supply line after the fuse and on the output side, so that the voltage drop due to the fuse is not affected. Therefore, the detection voltage at the resistance dividing point of the voltage-dividing resistor can be made highly accurate. And yet,
A zener diode is connected in series with the feedback element between the high-potential-side power supply line and the low-potential-side power supply line.If an overvoltage occurs even when the fuse is blown, the feedback element is connected through conduction of the zener diode. Since it can be driven and fed back to the input side, overvoltage can be suppressed and the internal components of the voltage detection circuit can be protected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る過電圧保護回路の具体
的構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a specific configuration of an overvoltage protection circuit according to one embodiment of the present invention.

【図2】従来の過電圧保護回路の具体的構成を示す回路
図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration of a conventional overvoltage protection circuit.

【図3】従来の過電圧保護回路を備えた電源回路を示す
ブロック回路図である。
FIG. 3 is a block circuit diagram showing a power supply circuit including a conventional overvoltage protection circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 スイッチング・レギュレータ電源 12 降圧トランス 18 電圧検出回路 D0 整流ダイオード C0 ,C1 平滑コンデンサ L0 低電位側電源ライン L1 高電位側電源ライン R0 ,R1 分圧抵抗器 R2 電流制限抵抗器 Comp コンパレータ VDET 検出電圧 VREF 基準電圧 ZD0 基準電圧を作る第1のツェナーダイオード LEDPC フォトカプラ用発光ダイオード(フィード
バック用素子) Tr0 スイッチングトランジスタ(スイッチング素
子) F0 電流ヒューズ b1 高電位側電源ラインに対する分圧抵抗器の接続
点 ZD1 新たに設けた過電圧時、発光ダイオード駆動
用の第2のツェナーダイオード
REFERENCE SIGNS LIST 10 switching regulator power supply 12 step-down transformer 18 voltage detection circuit D 0 rectifier diode C 0 , C 1 smoothing capacitor L 0 low-potential-side power supply line L 1 high-potential-side power supply line R 0 , R 1 voltage-dividing resistor R 2 current limit Resistor Comp Comparator V DET detection voltage V REF reference voltage ZD 0 First Zener diode to generate reference voltage LED Light emitting diode for PC photocoupler (Feedback element) Tr 0 Switching transistor (Switching element) F 0 Current fuse b 1 High Connection point of voltage-dividing resistor to potential side power supply line ZD 1 Newly provided second Zener diode for driving light emitting diode at overvoltage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02H 9/04 G01R 19/165 H02M 3/28──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H02H 9/04 G01R 19/165 H02M 3/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 高電位側電源ラインと低電位側電源ライ
ンとの間を直列接続された分圧抵抗器を介して接続して
あるとともに入力側へのフィードバック用素子とスイッ
チング素子との直列回路を介して接続してあり、かつ、
前記高電位側電源ラインにおいて前記フィードバック用
素子との接続点よりも出力側後段にヒューズを介挿して
あり、前記分圧抵抗器の抵抗分割点での検出電圧が基準
電圧を超えたときに前記スイッチング素子を導通して前
記フィードバック用素子を駆動するように構成された過
電圧保護回路であって、前記高電位側電源ラインに対す
る前記分圧抵抗器の接続点を前記ヒューズよりも出力側
後段に設けてあるとともに、前記フィードバック用素子
と前記スイッチング素子との接続点と前記低電位側電源
ラインとの間にアノードを低電位側電源ライン側とする
状態でツェナーダイオードを接続してあることを特徴と
する過電圧保護回路。
1. A series circuit including a high-potential-side power supply line and a low-potential-side power supply line connected via a voltage-dividing resistor connected in series, and a feedback element to the input side and a switching element. Connected via
In the high-potential-side power supply line, a fuse is inserted after the connection point with the feedback element on the output side, and the detection voltage at the resistance division point of the voltage-dividing resistor exceeds a reference voltage. An overvoltage protection circuit configured to drive a feedback element by conducting a switching element, wherein a connection point of the voltage-dividing resistor to the high-potential-side power supply line is provided at a stage after an output side of the fuse. And a Zener diode is connected between the connection point of the feedback element and the switching element and the low-potential-side power supply line with the anode on the low-potential-side power supply line side. Overvoltage protection circuit.
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