JP3013597B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents

スイッチング電源装置

Info

Publication number
JP3013597B2
JP3013597B2 JP4120149A JP12014992A JP3013597B2 JP 3013597 B2 JP3013597 B2 JP 3013597B2 JP 4120149 A JP4120149 A JP 4120149A JP 12014992 A JP12014992 A JP 12014992A JP 3013597 B2 JP3013597 B2 JP 3013597B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
resistor
turned
output voltage
switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP4120149A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05300732A (ja
Inventor
昌司 池成
司 長妻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP4120149A priority Critical patent/JP3013597B2/ja
Publication of JPH05300732A publication Critical patent/JPH05300732A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3013597B2 publication Critical patent/JP3013597B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、スイッチング電源装
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。
【0002】
【従来の技術】従来のスイッチング電源装置の一例を図
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。
【0003】発振制御回路6は、種々の公知の回路が採
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。
【0004】二次側の直流出力回路には、この例では、
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。
【0005】出力電圧検出回路20は、シャントレギュ
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。
【0006】過熱保護回路30は、互いに直列接続され
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。
【0007】スイッチングトランジスタ4が過負荷等に
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。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】過熱保護手段に注目し
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。
【0009】そこでこの発明は、上記のような過熱保護
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。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
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。
【0011】
【作用】上記構成によれば、スイッチング素子が異常発
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。
【0012】更に、上記のような保護動作が続くと、ス
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。
【0013】
【実施例】図1は、この発明の一実施例に係るスイッチ
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。
【0014】この実施例においては、従来のようなフォ
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。
【0015】この過熱保護回路50における抵抗32、
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。
【0016】それら以外に、この過熱保護回路50は、
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。
【0017】更にこの過熱保護回路50は、第2のスイ
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。
【0018】更にこの過熱保護回路50では、過熱保護
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。
【0019】上記抵抗25、26、48の値をそれぞれ
1 、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)
【0020】例えば過負荷状態になる等してスイッチン
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。
【0021】その結果、シャントレギュレータ22の参
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。
【0022】ちなみにこのときの出力電圧V2 は次式の
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。
【0023】上記のような過熱保護動作が働いた後は、
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。
【0024】更に、上記のような保護動作が続くと、ス
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。
【0025】上記構成によれば、スイッチングトランジ
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。
【0026】なお、発振制御回路6の回路構成は図示例
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。
【0027】また、この発明のスイッチング電源装置
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。
【0028】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、スイッ
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。
【0029】また、スイッチング素子の温度が下がると
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。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施例に係るスイッチング電源
装置を示す回路図である。
【図2】 従来のスイッチング電源装置の一例を示す回
路図である。
【符号の説明】
2 トランス 4 スイッチングトランジスタ(スイッチング素子) 6 発振制御回路 20 出力電圧検出回路 24 分圧抵抗 28 フォトカプラ 32 抵抗 34 正特性サーミスタ 36 ツェナダイオード 41 トランジスタ(第1のスイッチ素子) 45 サイリスタ 46 トランジスタ(第2のスイッチ素子) 48 第3の抵抗 50 過熱保護回路
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 3/28 G05F 1/10 H02H 7/12

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  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。
JP4120149A 1992-04-14 1992-04-14 スイッチング電源装置 Expired - Fee Related JP3013597B2 (ja)

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
JPH05300732A JPH05300732A (ja) 1993-11-12
JP3013597B2 true JP3013597B2 (ja) 2000-02-28

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7310213B2 (en) * 2003-09-26 2007-12-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device provided with overheat protection circuit and electronic circuit using the same
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

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05300732A (ja) 1993-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5499154A (en) Protective shut-down system for switch-mode power supply
KR100296635B1 (ko) 저전압보호회로를갖는스위칭모드전원공급장치
JP2004312954A (ja) スイッチング式acアダプタ回路
JPWO2004017507A1 (ja) 過熱保護装置
GB2259617A (en) Protecting a power supply circuit
JP3013597B2 (ja) スイッチング電源装置
JP3055274B2 (ja) スイッチング電源装置
JPH05236744A (ja) 多出力スイッチング電源装置
JP2002159181A (ja) スイッチング電源装置およびそれを用いた電子装置
JPH05168144A (ja) スイッチング電源装置
JPH05146149A (ja) スイツチング電源装置
JPH09285114A (ja) 過電圧保護回路
JP3081478B2 (ja) 低電圧点灯回路
JP3198347B2 (ja) 過電流保護回路
KR0138560Y1 (ko) 전원 단락 보호회로
JP3031501B2 (ja) Dc−dcコンバータの過電流保護回路及び保護方法
JP3042217B2 (ja) スイッチング電源装置
JP2988698B2 (ja) スイッチングレギュレータの保護装置
JPH05122934A (ja) スイツチング式直流電源装置
JPH05153774A (ja) スイツチング電源装置
JPH07227083A (ja) 短絡保護回路
JPH0624439B2 (ja) スイツチングレギユレ−タ
JP2003324949A (ja) 過電圧保護回路及びスイッチング電源
JPH0832174B2 (ja) リンギングチョークコンバータ
JP2819786B2 (ja) 制御回路

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071217

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081217

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081217

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091217

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101217

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101217

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111217

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees