JP3013597B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents
スイッチング電源装置Info
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Description
置に関し、より具体的には、そのスイッチング素子の異
常発熱による破壊を防止する手段の改良に関する。
2に示す。このスイッチング電源装置は、自励かつフラ
イバック方式(即ちRCC方式)のものの例であり、ト
ランス2の一次巻線2aにスイッチング素子の一例であ
るスイッチングトランジスタ4を直列接続し、同トラン
ス2のベース巻線2cの出力を発振制御回路6を介して
このスイッチングトランジスタ4のベースに帰還させて
発振させ、スイッチングトランジスタ4のオフ時にトラ
ンス2内の蓄積エネルギーを二次巻線2bからダイオー
ド16を介して直流出力として取り出すよう構成されて
いる。
り得るが、この例では、ベース巻線2cの一端側とスイ
ッチングトランジスタ4のベース間に直列に挿入された
コンデンサ8、抵抗10およびスイッチングトランジス
タ4のベースをバイパスするように接続された制御トラ
ンジスタ12を備えており、これによってスイッチング
トランジスタ4のスイッチング動作を制御するようにし
ている。14は起動抵抗である。
定電圧制御用の出力電圧検出回路20およびスイッチン
グトランジスタ4の過熱保護用の過熱保護回路30が接
続されている。
レータ22と、互いに直列接続された二つの抵抗25、
26から成り出力電圧V2 を分圧してシャントレギュレ
ータ22の参照電圧端子へ供給する分圧抵抗24を備え
ており、このシャントレギュレータ22で出力電圧V2
を基準電圧と比較してその差に応じてフォトカプラ28
のフォトダイオードを発光させるようにしている。この
フォトカプラ28のフォトトランジスタ側は、この例で
は発振制御回路6の制御トランジスタ12のベース回路
に接続されており、次のような動作で出力電圧V2 の定
電圧制御が行われる。即ち、出力電圧V2 が基準電圧よ
り上昇すると、シャントレギュレータ22のインピーダ
ンスが減少し、これがフォトカプラ28を介して制御ト
ランジスタ12のベースに伝達されて当該制御トランジ
スタ12のコレクタ電流が増加する。その結果、スイッ
チングトランジスタ4のベース電流がシャントされて当
該スイッチングトランジスタ4がオフ方向に働き、その
結果出力電圧V2 の上昇が抑制される。図中のダイオー
ド29は、フォトカプラ28のフォトトランジスタに、
電源として、トランスのベース巻線2cから直流電流を
供給するためのものである。
た抵抗32および正特性サーミスタ34であって出力電
圧V2 を分圧するものと、この正特性サーミスタ34の
両端の電圧が所定値以上になったときにオンするツェナ
ダイオード36と、それに直列接続された抵抗38と、
ツェナダイオード36がオンした時にオンするトランジ
スタ40と、このトランジスタ40に流れる電流によっ
てフォトダイオードが発光させられるフォトカプラ42
とを備えている。この正特性サーミスタ34は、一次側
にあるスイッチングトランジスタ4が取り付けられたヒ
ートシンク(図示省略)に取り付けられていて、それに
よってスイッチングトランジスタ4と熱的に結合されて
おり、スイッチングトランジスタ4の発熱を検知するこ
とができる。フォトカプラ42のフォトトランジスタ側
は、サイリスタ52のゲートへ接続されている。
よって異常発熱を起こすと、正特性サーミスタ34の温
度が上昇してその抵抗値が増大してその両端の電圧が上
昇し、それに応じてツェナダイオード36がオンし、ト
ランジスタ40がオンし、それによってフォトカプラ4
2のフォトダイオードが発光し、一次側の発振制御回路
6へ、より具体的にはサイリスタ52へ伝達される。こ
れ以降は上記定電圧制御の場合と同様の動作で、スイッ
チングトランジスタ4の動作(発振)が停止される方向
に働き、出力が下げられ、スイッチングトランジスタ4
の異常発熱が抑えられる。
てみると、上記スイッチング電源装置においては、スイ
ッチングトランジスタ4の過熱を電気的には二次側の正
特性サーミスタ34で検知し、その信号を一次側の発振
制御回路6へ伝達するのに、一次−二次間の電気絶縁の
ために、高価なフォトカプラ42を用いなければなら
ず、そのためコストが高いという問題がある。
専用のフォトカプラを用いることなくスイッチング素子
の過熱保護を行うことができるようにしたスイッチング
電源装置を提供することを主たる目的とする。
め、この発明のスイッチング電源装置は、従来のような
フォトカプラを含む過熱保護回路を設ける代わりに、前
記スイッチング素子に熱的に結合された正特性サーミス
タおよびそれに直列接続された抵抗であって二次側の出
力電圧を分圧するものと、この正特性サーミスタの両端
の電圧が所定値以上になったときにオンする第1のスイ
ッチ素子と、この第1のスイッチ素子がオンしておりか
つ前記正特性サーミスタの両端の電圧が所定値以上にな
ったときにオンするツェナダイオードと、前記第1のス
イッチ素子に直列接続されていてそれがオンしておりか
つこのツェナダイオードがオンしたときにターンオンす
るサイリスタと、互いに直列接続された第2のスイッチ
素子および第3の抵抗であって前記出力電圧検出回路の
分圧抵抗を構成する非グラウンド側の抵抗に並列接続さ
れたものとを備え、前記サイリスタのオンオフに応じて
この第2のスイッチ素子をオンオフさせるよう構成され
た過熱保護回路を設けたことを特徴とする。
熱すると、過熱保護回路の正特性サーミスタの抵抗値が
増大してその両端の電圧が上昇し、それに応じて第1の
スイッチ素子がオンし、その状態で更にツェナダイオー
ドがオンし、これによってサイリスタがターンオンし、
それに応じて第2のスイッチ素子がオンする。これによ
って、前記出力電圧検出回路の分圧抵抗を構成する非グ
ラウンド側の抵抗に第3の抵抗が並列接続された形とな
り、両者の合成抵抗は元の値より小さくなる。その結
果、出力電圧検出回路において基準電圧と比較される電
圧が上昇し、定電圧制御用のフォトカプラのフォトダイ
オードが発光する。これによって、発振制御回路へ出力
を下げるフィードバック信号が与えられることになり、
それによってスイッチング素子のオン期間が短縮される
方向に働き、出力が下げられ、スイッチング素子の異常
発熱が抑えられる。
イッチング素子の温度が下がるため、それに熱的に結合
している正特性サーミスタの温度も下がってその両端の
電圧も低下し、第1のスイッチ素子がオフする。前記サ
イリスタは、この第1のスイッチ素子に直列接続されて
いるので、第1のスイッチ素子がオフするとターンオフ
し、それに応じて第2のスイッチ素子もオフする。これ
によって、先の保護動作で出力電圧検出回路の前記非グ
ラウンド側の抵抗に第3の抵抗が並列接続されていたの
が解除され(即ち過熱保護が解除され)、自動的に出力
は復帰する。
ング電源装置を示す回路図である。図2の従来例と同一
または相当する部分には同一符号を付し、以下において
は当該従来例との相違点を主に説明する。
トカプラ42を含む過熱保護回路30の代わりに、フォ
トカプラを含まない過熱保護回路50を二次側の出力回
路に設けている。
正特性サーミスタ34、ツェナダイオード36および抵
抗38は、従来の過熱保護回路30におけるものと同様
であるので、ここでは重複説明を省略する。
第1のスイッチ素子としてトランジスタ41を備えてお
り、そのコレクタに上記抵抗38を接続し、エミッタは
グラウンドラインに接続している。また、このトランジ
スタ41のベースは、抵抗39を介して上記抵抗32と
正特性サーミスタ34との接続部に接続している。
ッチ素子としてトランジスタ46を備えており、これと
第3の抵抗48とを互いに直列接続したものを、前述し
た出力電圧検出回路20の分圧抵抗24を構成する非グ
ラウンド側の抵抗25に並列接続している。
動作状態を持続させるために、抵抗43、44および上
記トランジスタ41を介して出力回路に並列に接続され
たサイリスタ45を備えており、トランジスタ41がオ
ンしておりかつツェナダイオード36がオンしたときに
このサイリスタ45をターンオンさせ、それによってト
ランジスタ46をオンさせるようにしている。
R1 、R2 、R3 とし、シャントレギュレータ22が固
有に持っている基準電圧をVR とすると、通常動作時の
出力電圧V2 は次式のように決定される。 V2 =VR ・(R1 +R2 )/R2 ・・・(1)
グトランジスタ4が異常発熱すると、それと熱的に結合
している正特性サーミスタ34の温度が上昇してその抵
抗値が増大してその両端の電圧が上昇し、それに応じて
初めにトランジスタ41がオンし、その状態で更にツェ
ナダイオード36がオンし、これによってサイリスタ4
5のゲートに電圧が印加されてサイリスタ45がターン
オンし、それによってトランジスタ46のベースに電圧
が印加されてトランジスタ46がオンする。これによっ
て、出力電圧検出回路20の分圧抵抗24の内の抵抗2
5に抵抗48が並列接続された形となり、両者の並列合
成抵抗値(R1 // R3 )は元のR1よりも小さくな
る。
照電圧端子に入力される電圧が上昇し、シャントレギュ
レータ22のインピーダンスが減少し、フォトカプラ2
8のフォトダイオードが発光する(あるいは発光強度が
増大する)。これによって、発振制御回路6へ出力を下
げるフィードバック信号が与えられることになり、それ
によってスイッチングトランジスタ4のオン期間が短縮
される方向に働き、出力が下げられ、スイッチングトラ
ンジスタ4の異常発熱が抑えられる。
ように決定される。 V2 =VR ・{(R1 //R3 )+R2 }/R2 ・・・(2) 従って、抵抗48の値R3 を適当に選ぶことにより、過
熱保護動作時に出力電圧V2 をどの程度に下げるかを選
ぶことができる。
そのときの出力電圧V2 によりサイリスタ45の保持電
流が供給されるため、過熱保護状態(出力電圧V2 が低
下した状態)が持続される。
イッチングトランジスタ4の温度が下がるため、それに
熱的に結合している正特性サーミスタ34の温度も下が
ってその両端の電圧が低下し、トランジスタ41がオフ
する。サイリスタ45は、このトランジスタ41に直列
接続されているので、トランジスタ41がオフするとタ
ーンオフし、それに応じてトランジスタ46もオフす
る。これによって、先の保護動作で出力電圧検出回路2
0の抵抗25に抵抗48が並列接続されていたのが解除
され(即ち過熱保護が解除され)、自動的に出力は復帰
する。
スタ4の過熱保護用に、元々ある定電圧制御用のフォト
カプラ28を兼用しており、過熱保護専用の高価なフォ
トカプラを用いる必要がないので、コストダウンを図る
ことができる。過熱保護回路50においてサイリスタ4
5、トランジスタ41、46および幾つかの抵抗を用い
ているけれども、これらのコストはフォトカプラに比べ
れば安価である。
のようなものに限定されるものではなく、他の種々の公
知の回路が採り得る。
は、上記例のようなRCC方式が好適であるがそれに限
定されるものではなく、自励発振式でも他励発振式でも
良く、またフライバック方式でもフォワード方式でも良
い。
チング素子の過熱保護用に、元々ある定電圧制御用のフ
ォトカプラを兼用しており、過熱保護専用の高価なフォ
トカプラを用いる必要がないので、コストダウンを図る
ことができる。
過熱保護が自動的に解除されて出力が自動復帰するの
で、過熱保護を解除する手間や特別な回路等を省くこと
ができる。
装置を示す回路図である。
路図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 一次巻線および二次巻線を有するトラン
スと、このトランスの一次巻線に直列接続されたスイッ
チング素子と、このスイッチング素子のスイッチングを
制御する発振制御回路と、二次側の出力電圧を分圧抵抗
で分圧したものを基準電圧と比較してその差に応じた信
号を出力する出力電圧検出回路とを備え、この出力電圧
検出回路からの信号をフォトカプラを介して前記発振制
御回路へフィードバックして定電圧制御を行うようにし
たスイッチング電源装置において、前記スイッチング素
子に熱的に結合された正特性サーミスタおよびそれに直
列接続された抵抗であって二次側の出力電圧を分圧する
ものと、この正特性サーミスタの両端の電圧が所定値以
上になったときにオンする第1のスイッチ素子と、この
第1のスイッチ素子がオンしておりかつ前記正特性サー
ミスタの両端の電圧が所定値以上になったときにオンす
るツェナダイオードと、前記第1のスイッチ素子に直列
接続されていてそれがオンしておりかつこのツェナダイ
オードがオンしたときにターンオンするサイリスタと、
互いに直列接続された第2のスイッチ素子および第3の
抵抗であって前記出力電圧検出回路の分圧抵抗を構成す
る非グラウンド側の抵抗に並列接続されたものとを備
え、前記サイリスタのオンオフに応じてこの第2のスイ
ッチ素子をオンオフさせるよう構成された過熱保護回路
を設けたことを特徴とするスイッチング電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4120149A JP3013597B2 (ja) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | スイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4120149A JP3013597B2 (ja) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | スイッチング電源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH05300732A JPH05300732A (ja) | 1993-11-12 |
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Family
ID=14779178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4120149A Expired - Fee Related JP3013597B2 (ja) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | スイッチング電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3013597B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3674677A1 (en) * | 2018-12-27 | 2020-07-01 | Nxp B.V. | A controller for a switched mode power supply |
Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
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JP4770446B2 (ja) * | 2005-12-20 | 2011-09-14 | サンケン電気株式会社 | 電源装置の過熱保護回路、および直流電源装置 |
-
1992
- 1992-04-14 JP JP4120149A patent/JP3013597B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3674677A1 (en) * | 2018-12-27 | 2020-07-01 | Nxp B.V. | A controller for a switched mode power supply |
US11056978B2 (en) | 2018-12-27 | 2021-07-06 | Nxp B.V. | Controller for a switched mode power supply |
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---|---|
JPH05300732A (ja) | 1993-11-12 |
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