JP3047683B2 - 安定化電源の過負荷保護回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスイッチング電源等の安
定化電源であって、起動時に入力電圧により充電される
キャパシタの電圧を出力電圧の制御系用の制御電源電圧
とする場合の安定化電源の過負荷保護回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】種々な電子回路や電子装置に定電圧を供
給するため広く用いられている安定化電源では、その起
動時に出力電圧の制御系用の制御電源電圧が得られない
ために上述のようにキャパシタを入力電圧によって充電
してその電圧を利用する場合がかなり多く、かつ負荷側
の短絡等により発生する過負荷等の異常状態から安全に
保護するため出力電圧の制御系に付随して保護回路を組
み込むのが通例である。以下、図４を参照してかかる安
定化電源の従来例を簡単に説明する。

【０００３】図４(a) に示された安定化電源はスイッチ
ング電源であり、図の左上部の整流回路１によって交流
電圧を整流し電源キャパシタ２により平滑化かつ安定化
した入力電圧Viをフライバック形等の変圧器３の一次コ
イル3aに受け、通例のようにそれに流れる電流をスイッ
チングトランジスタ４で断続しながら変圧器３の二次コ
イル3bの交流誘起電圧をダイオード６で整流しかつ出力
キャパシタ７で安定化した上で出力電圧Voとして出力す
るものである。

【０００４】図４(a) の下部に示された制御系10は、出
力電圧Voの実際値Saと基準電圧Vrの差を検出して増幅す
る誤差増幅器11と, その出力を抵抗５による変圧器３の
一次電流の検出値と比較するコンパレータ12と, スイッ
チング周期を指定する高周波発振器13と, その出力でセ
ットされコンパレータ12の出力によりリセットされるフ
リップフロップ14を含み、通例のように実際値Saが基準
値Vrと常に等しくなるようにトランジスタ４をフリップ
フロップ14の出力であるスイッチング指令SwによりＰＷ
Ｍ制御方式でオンオフさせるようになっている。この制
御系10等に給電すべき制御電源電圧Vcを安定化電源の起
動前や起動中に作るために入力電圧Viにより抵抗21を介
して充電されるキャパシタ20を設け、起動完了後には変
圧器３の補助コイル3cの交流電圧をダイオード22で整流
してこの制御電源電圧Vcを作る。ツェナーダイオード23
は制御電源電圧Vcの異常上昇防止用である。

【０００５】また、起動回路30が制御系10を制御して安
定化電源を円滑に起動させるために設けられる。この起
動回路30は制御電源電圧Vcを監視し、それがキャパシタ
20の充電により図４(b) に示すように立ち上がってしき
い値vrに達するとその出力をハイにしてアンドゲート14
ａをイネーブルし、高周波発振器13の出力をフリップフ
ロップ14に与えて図４(c) に示すスイッチング指令Swを
トランジスタ４に出力させることにより安定化電源のス
イッチング動作を開始させ、かつもしその後に制御電源
電圧Vcがなんらかの原因で異常に低下すると出力をロー
にしてスイッチング動作を停止させ、同時に補出力をハ
イにしてオアゲート14ｂを介しフリップフロップ14をリ
セット状態に保持する。

【０００６】安定化電源の起動後には図４(b) のように
制御電源電圧Vcは僅かな変動を経て補助コイル3c側から
の給電に切り換わってふつうしきい値vrよりは若干低い
めの一定値に保たれ、この正常な運転状態では制御系10
により図４(d) の実際値Saを基準値Vrと等しくなるよう
に制御しながら一定の出力電圧Voを負荷に供給する。こ
の運転中に負荷側の短絡等により安定化電源が過負荷状
態になると実際値Saが図４(d) のように所定のしきい値
Vt以下に低下するので、この検出のため過負荷検出回路
40としてこの従来例ではコンパレータを設けて、誤差増
幅器11の出力が異常に上昇してしきい値Vtに応じて与え
られている設定値V4を越えたときハイの過負荷検出信号
Soを発生させる。

【０００７】このほか図の例では制御電源電圧Vc用の過
電圧検出回路60が設けられており、そのコンパレータ61
にツェナーダイオード62を介する制御電源電圧Vcとごく
低い設定値V6を与え、制御電源電圧Vcがツェナーダイオ
ード62のツェナ電圧を越えたときハイの過電圧検出信号
を発生させて、上述の過負荷検出信号Soとともにオアゲ
ート63に与えるようになっている。その出力を受ける保
持回路64は異常状態の記憶用で、両検出信号の一方でも
ハイのときセットされてそのハイの出力によりオアゲー
ト14ｂを介しフリップフロップ14をリセット状態に保っ
て安定化電源のスイッチング動作を停止させる。この運
転停止後は補助コイル3c側からの給電が切れてキャパシ
タ20の充電によって制御電源電圧Vcが上昇するが、ツェ
ナーダイオード23がこれを図４(b) のようにそのツェナ
電圧Vzに制限する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術でも過
負荷時に安定化電源を停止させて安全に保護することが
できるが、運転を一旦止めると停止状態のままになって
しまうので運転再開には人為的な起動が必要になる問題
がある。これは保護に万全を期する上で望ましいともい
えるが、周知のように大部分の過負荷は単に一時的なも
のに過ぎないから非常停止から所定の時間が経過した後
に安定化電源を自動的に再起動させる方が便利な場合も
多い。しかし、安定化電源の上述の制御系や保護回路は
小形の集積回路のチップに組み込むのがふつうなので、
これに自動再起動機能を組み込むとそれだけ回路が複雑
化しチップサイズを大きくする必要があるほか、保護回
路の常時消費電流が増加して安定化電源の電力効率の低
下を招きやすい。

【０００９】本発明の主な目的はかかる問題を解決して
極力簡単な回路構成で安定化電源の過負荷保護回路に自
動再起動機能を賦与することにあり、副次的であるが重
要な目的は安定化電源の常時消費電力を減少させること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的は本発明の保護
回路によれば、前述のように起動時に入力電圧により充
電されるキャパシタの電圧を制御電源電圧とする安定化
電源に対し、制御電源電圧を受けてそれが所定しきい値
に達したとき制御系に安定化電源の出力動作を開始させ
る起動回路と、安定化電源の過負荷状態を検出する過負
荷検出回路と、過負荷検出時にキャパシタを放電させて
制御電源電圧を一旦低下させた後に所定速度で回復させ
る電圧制御回路とを設け、過負荷時には安定化電源の出
力動作を停止させかつ電圧制御回路により制御電源電圧
を低下させた後に制御電源電圧が起動回路のしきい値ま
で回復したとき安定化電源の出力動作を再開させること
によって達成される。

【００１１】なお、上述の起動回路には制御電源電圧の
上昇時に対するしきい値と下降時に対するそれより低い
しきい値の２個のしきい値をもたせるのが望ましい。ま
た、過負荷検出信号回路の検出動作には若干の時限，例
えば数十μＳ程度の短時限をもたせるのがむだな保護動
作を防止する上で望ましい。さらに、この過負荷検出回
路により過負荷状態が検出されたときに制御系に対する
給電を停止して安定化電源の出力動作を停止させるのが
消費電力を減少させる上で有利である。

【００１２】電圧制御回路には過負荷検出時にキャパシ
タを放電させて制御電源電圧を低下させる回路のほか、
放電によって制御電源電圧が起動回路のしきい値以下に
低下したことを条件に所定速度で充電が開始される電圧
制御キャパシタを設け、その充電電圧の上昇に応じ制御
電源電圧を所定速度で回復させるのがよい。さらに、こ
の電圧制御回路に過負荷検出回路により過負荷状態が検
出された旨を記憶してその電圧制御作用を開始させる保
持回路を設け、これを過負荷検出信号でトリガされて動
作開始する定電流回路と，その定電流を基準電流として
受け従動電流を定電流回路に帰還して動作状態に保つ電
流ミラー回路とから構成し、過負荷検出信号を受けた後
にのみこの保持回路に電流が流れるようにするのがよ
い。

【００１３】さらに、上述の起動回路の方も定電流回路
と電流ミラー回路からなり制御電源電圧により給電され
る保持回路として構成し、定電流回路には制御電源電圧
から第１の電圧障壁を介してトリガ電流を注入して動作
開始させ、その定電流により電流ミラー回路を動作させ
て第１の電圧障壁よりも低い第２の電圧障壁を介するそ
の帰還電流によって定電流回路を動作状態に保持させ、
制御電源電圧が第１の電圧障壁以上に上昇したときに保
持状態に入り、制御電源電圧が第２の電圧障壁以下に下
降したときに保持状態が解除されるようにするのがよ
く、さらにはこの保持回路として構成した起動回路が保
持状態に入ったとき電流ミラー回路の従動電流の出力に
より第１の電圧障壁を介する定電流回路への電流注入を
停止ないし減少させるようにするのが有利である。

【００１４】

【作用】起動時に入力電圧で充電されるキャパシタの電
圧を制御電源電圧とする安定化電源では、従来は図４で
説明したように過負荷時にその出力動作を停止させると
変圧器の補助コイルからの給電が切れてキャパシタが充
電されるために制御電源電圧が運転時より上昇していた
が、本発明では前項の構成にいう電圧制御回路を設けて
出力動作の停止後にキャパシタを放電させて制御電源電
圧を従来とは逆に一旦は低下させた上で所定速度で回復
させるようにし、かつ起動回路を利用してこの制御電源
電圧がそのしきい値まで回復したとき安定化電源の出力
動作を再開させる。これにより本発明では比較的簡単な
回路構成で過負荷保護回路に安定化電源の自動再起動機
能を賦与することができる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図１に本発明の過負荷保護回路を組み込んだ
安定化電源の構成例とそれに関連する主な信号の波形例
を示し、図２に電圧制御回路，図３に起動回路の構成例
をそれぞれ示す。図１中の図４との対応部分に同じ符号
が付されているので重複部分の説明は適宜省略すること
とする。なお、図示された実施例では安定化電源がスイ
ッチング電源であるとするが、もちろん本発明はそれ以
外の場合にも適用できる。

【００１６】図１(a) に示す安定化電源の主回路および
制御電源電圧Vcの給電回路の構成は図４(a) と同じであ
り、その制御系10の構成も図４(a) のフリップフロップ
14の入力側に設けられていたアンドゲート14ａやオアゲ
ート14ｂが省かれている点を除いて同じである。そのか
わりに、この図１(a) の実施例では制御系10と過電圧検
出回路40を含む一点鎖線で囲んで示された回路部分に対
する制御電源電圧Vcの給電路に給電スイッチ24が挿入さ
れる。

【００１７】起動回路30は従来と同様に制御電源電圧Vc
を監視して所定のしきい値に達したとき出力S3により給
電スイッチ24をオンさせて制御系10に給電して安定化電
源の出力動作を開始させるが、その動作上は図１(b) に
示すように制御電源電圧Vcの上昇時のしきい値vrとそれ
より低い下降時のしきい値vdをもつ履歴特性を備え、制
御電源電圧Vcがしきい値vd以下に下がると給電スイッチ
24をオフさせて安定化電源の出力動作を停止させる。

【００１８】安定化電源の起動時にその入力電圧Viによ
りキャパシタ20が抵抗21を介し充電され、制御電源電圧
Vcが図１(b) に示すよう立ち上がって起動回路30の上昇
時のしきい値vrに達すると、その出力S3により給電スイ
ッチ24がオンして制御系10が動作開始し、図１(c) のス
イッチング指令Swによってトランジスタ４がオンオフ制
御されて安定化電源の出力動作が立ち上がる。この運転
開始の直後に制御電源電圧Vcは図１(b) のように一時的
に低下するが、変圧器３の補助コイル3aからの給電開始
によりすぐに一定値に静定する。なお、この制御電源電
圧Vcが一時的に低下した際にも起動回路30がその出力S3
のハイの状態を確実に維持するようその下降時のしきい
値vdは低めに, 例えば上昇時のしきい値vrの２分の１程
度に設定しておくのがよい。

【００１９】この起動後の正常な運転状態では、安定化
電源の出力電圧Voは図１(d) のその実際値Saが制御系10
の誤差増幅器11に与えられている基準値Vrに等しくなる
よう一定に制御される。過負荷検出回路40はこの運転中
に負荷の短絡等による過負荷状態を実際値Saが図１(d)
のようにしきい値Vt以下に異常低下したことから検出す
るもので、この実施例ではそのコンパレータ41によって
誤差増幅器11の出力が設定値V4以上に異常上昇したこと
から過負荷状態を検出するとともに、瞬時的な過負荷に
応動してむだな保護動作を開始しないように付属のタイ
マ回路42により設定された図１(e) ではt4で示された短
時限後にハイの過負荷検出信号Soを出力する。このタイ
マ回路42には図に簡略に示されたように小形のキャパシ
タを組み込んでふつうは数十μＳ程度の時限をもたせる
のがよい。

【００２０】この過負荷検出信号Soを受ける電圧制御回
路50が本発明回路の最大特徴とする部分であって、過負
荷検出信号Soに応じまずキャパシタ20を放電させて制御
電源電圧Vcを一旦低下させた後にあらかじめ設定された
所定速度で回復させる動作を行なうものである。図１
(a) ではブロックで示されたこの電圧制御回路50の具体
回路が図２に示されているので、以下これを参照してそ
の回路構成および動作を説明する。図示のように、この
実施例での電圧制御回路50は過負荷検出信号Soを受けて
過負荷状態を記憶する保持回路51とその動作に基づいて
制御電源電圧Vcを変化させる電圧操作回路52とから構成
され、いずれも制御電源電圧Vcにより給電される相補形
のバイポーラ回路である。

【００２１】保持回路50はベースが共通接続された npn
トランジスタ71, 72からなりマルチエミッタ形トランジ
スタ71にエミッタ抵抗71ｃが接続された定電流回路と,
共通ベース接続の pnpトランジスタ73,74,75からなる電
流ミラー回路を備え、定電流回路内のトランジスタ71に
よる定電流を電流ミラー回路の基準トランジスタ73に受
けるようになっている。また、定電流回路にはエミッタ
側にノイズ侵入による誤動作防止用の抵抗77が接続さ
れ、この接続によるベース電流の変化の補償用にトラン
ジスタ76ａがコレクタ側に接続されており、電流ミラー
回路側にも同様にノイズ防止抵抗77とベース電流補償用
のトランジスタ77ａとがそのエミッタ側とコレクタ側に
それぞれ接続されている。

【００２２】前述の過負荷検出信号Soはこの保持回路50
の定電流回路側のトランジスタ72のコレクタと接続され
たトランジスタ76ａのベースに与えられ、そのハイによ
ってトランジスタ71と72にベース電流を注入してオンさ
せることにより定電流回路を動作開始させる。これによ
って電流ミラー回路も基準トランジスタ73に定電流を受
けて動作開始し、従動トランジスタ74側からトランジス
タ72に電流を供給して過負荷検出信号Soの消失後にも定
電流回路に動作状態を保たせるので、この保持回路50が
保持状態になる。このように、保持回路50は過負荷検出
信号Soを受けた後にのみ電流を消費するように構成する
のが望ましい。なお、図示の例では電流ミラー回路の従
動側のトランジスタ75から出力S5が取り出される。さら
に、保持回路50を保持状態から釈放するため、例えば起
動回路30の出力S3の立ち上がりに応じ発生されるリセッ
トパルスRPを受けるトランジスタ78がトランジスタ74か
らトランジスタ72に流れる電流を引き抜くように設けら
れる。

【００２３】電圧操作回路52内には保持回路51の電流ミ
ラー回路の従動側である pnpトランジスタ81と82を設
け、それらのコレクタにベースとエミッタをそれぞれ接
続したpnpトランジスタ83を設け、かつそのコレクタと
ベースが接続された npnトランジスタ84を設けてコレク
タを制御電源電圧Vc, エミッタを放電抵抗85にそれぞれ
接続する。さらに、トランジスタ81のコレクタないしト
ランジスタ83のベースに例えば２個のダイオード86とキ
ャパシタ87の直列回路を接続し、かつ後者に対しnpnト
ランジスタ88をそれを短絡するように並列に接続してそ
のベースに前述の起動回路30の出力S3を与える。

【００２４】正常な運転時には起動回路30の出力S3がハ
イなのでキャパシタ87は短絡されており、この状態で過
負荷検出信号Soを受けて電圧制御回路50の保持回路51が
動作すると、電圧操作回路52のトランジスタ81と82から
電流が供給されるのでトランジスタ83がオンし、次にト
ランジスタ84もオンしてキャパシタ20を放電抵抗85を介
して急速に放電させる。これによって制御電源電圧Vcは
図１(b) に示すように短時間内に起動回路30の低い方の
しきい値vd以下に低下するが、ダイオード86の順方向電
圧が短絡されずに残っているので制御電源電圧Vcはそれ
以下に低下することなく保持回路51にその保持状態を維
持させる。

【００２５】上述のように制御電源電圧Vcが起動回路30
のしきい値vd以下に下がると、起動回路30の出力S3がロ
ーに変わって前述のように制御系10への給電が断たれる
ので図１(c) のようにスイッチング指令Swが停止する。
これと同時に図２の電圧操作回路52のトランジスタ88が
オフしてキャパシタ87に対する短絡状態を解くので、以
後はトランジスタ81から供給される電流によりキャパシ
タ87が充電され、その充電状態に応じ制御電源電圧Vcが
図１(b) に示すように一定の速度で上昇する。この制御
電源電圧Vcが起動回路30の高い方のしきい値vrに再び達
すると、最初の起動時と同様にその出力S3のハイにより
制御系10が給電されて図１(c) のようにスイッチング指
令Swの出力を再開して安定化電源を再起動させる。ま
た、これと同時に電圧制御回路50はリセットパルスRPに
より当初の状態に復帰する。なお、安定化電源の運転停
止から再起動までの図１(b) に示す時間t5は、用途や必
要に応じてトランジスタ81の供給電流およびキャパシタ
87の静電容量によりふつうは数十mS〜数秒の範囲内に設
定される。

【００２６】図１(a) に示す実施例では上述のほか制御
電源電圧Vc用の過電圧検出回路60が設けられる。これ
は、例えば前に説明した図４(a) のコンパレータ61とツ
ェナーダイオード62を用いかつ必要に応じて保持回路64
を組み合わせて構成することでよい。そのハイの検出出
力S6は例えば図で破線で示すようオアゲート24ａを介し
給電スイッチ24の補の制御入力に与えてそれをオフさせ
ることでもよいが、この実施例ではこの出力S6を起動回
路30に与えてそのリセットによって安定化電源の運転を
停止させる。なお、この過電圧検出回路60の出力S6によ
る運転停止時には上述のような自動再起動はなされな
い。

【００２７】最後に、図３を参照して起動回路30の具体
的な回路構成例と動作を説明する。図３(a) と図３(b)
は互いに異なる回路例であるが、いずれも電圧制御回路
30の保持回路51と共通な部分が多いので対応部分に同じ
符号が付されている。図示のように起動回路30はいずれ
も保持回路51と同様に制御電源電圧Vcから給電される相
補なトランジスタからなる定電流回路と電流ミラー回路
を備える。

【００２８】図３(a) の起動回路30では、制御電源電圧
Vc側から第１の電圧障壁用の例えば２個のツェナーダイ
オード91と直列抵抗91ａと npnトランジスタ92のエミッ
タ・ベース間を介し定電流回路のトランジスタ71と72に
ベース電流を注入する経路を作り、制御電源電圧Vcが第
１の電圧障壁により設定される前述の高い方のないし上
昇時のしきい値vrより高いときに定電流回路を動作開始
させて、トランジスタ73と71の相互間に挿入された第２
の電圧障壁用のツェナーダイオード93を介して電流ミラ
ー回路から電流を定電流回路に帰還することによりこの
動作状態を保持させる。この状態で電流ミラー回路の従
動側トランジスタ75からハイの出力S3が取り出される。
また、この保持状態ではトランジスタ92がオンしてツェ
ナーダイオード91を介する上述の注入電流を側路する。

【００２９】その後に制御電源電圧Vcが第２の電圧障壁
により設定された低い方の下降時のしきい値vdを下回る
と、電流ミラー回路から定電流回路への帰還電流が維持
できなくなって起動回路30が保持状態から釈放ないしリ
セットされる。また、図２と同様なトランジスタ78を設
けて例えば過電圧検出信号S6によりこの起動回路30を随
時にリセットできるようにする。

【００３０】図３(b) の起動回路30では、制御電源電圧
Vcからツェナーダイオード91と直列抵抗91ａとダイオー
ド94を介して定電流回路のトランジスタ71と72に対し直
接にベース電流を注入するようにし、起動回路30が保持
状態になった後に pnpトランジスタ95とその直列抵抗95
ａにより npnトランジスタ96をオンさせて注入電流を側
路する点が前と異なり、他の部分は図３(a) の回路と同
じである。もちろん、制御電源電圧Vcの上昇時のしきい
値vrはツェナーダイオード91により, 下降時のしきい値
vdはツェナーダイオード93によりそれぞれ独立に設定で
きる点も同じである。なお、ダイオード94はこの起動回
路30の保持状態でトランジスタ71と72のベース電流の漏
出を防止する役目を果たす。

【００３１】以上のように構成された図１(a) の安定化
電源は過負荷時に上述の自動再起動機能を備えるほか、
電力消費が少ない特長を備える。すなわち、前述の説明
からわかるように安定化電源の正常な運転中は電圧制御
回路50と過電圧検出回路60は全く電力を消費せず、運転
の停止ないし中断中には主回路はもちろん制御系10と過
負荷検出回路40は制御電源電圧Vcの供給を断たれて電力
を消費しない。これにより自動再起動機能に係わらず電
力消費を従来と同じかないしそれ以下に抑えて安定化電
源の電力変換効率を高めることができる。

【００３２】なお、以上の実施例に限らず本発明は種々
の態様で実施をすることができる。例えば、実施例では
過負荷後の再起動までの間や過電圧の検出後は起動回路
30を介して安定化電源の出力動作を停止させるようにし
たが、図１(a) で破線により示すように電圧制御回路50
の出力S5や過電圧検出信号S6を, さらには過負荷検出信
号Soを給電スイッチ24に対し直接与えてオフさせること
により出力動作を停止させてもよい。また、過電圧検出
信号S6により出力を停止させたときは電圧制御回路50を
動作させないので制御電源電圧Vcがツェナーダイオード
23で設定された電圧まで上昇するが、起動回路30内のツ
ェナーダイオードの電圧制限機能や電圧制御回路50がも
つ電圧操作機能を利用してこの際の電圧上昇をより低く
制限するようにしてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明による過負荷保護回
路では、起動時に入力電圧により充電されるキャパシタ
の電圧を制御電源電圧として用いる安定化電源に対し
て、制御電源電圧を監視してそれが所定のしきい値に達
したときに制御系に安定化電源の出力動作を開始させる
起動回路と, 安定化電源の過負荷状態を所定の時限特性
で検出する過負荷検出回路と, 過負荷が検出されたとき
にキャパシタを放電させて制御電源電圧を一旦は低下さ
せた後に所定の速度で回復させる電圧制御回路とを設
け、過負荷時には安定化電源の出力動作を停止させた後
に一旦低下させた制御電源電圧が起動回路のしきい値ま
で回復したときに起動回路により安定化電源の出力動作
を再開させることにより、安定化電源の回路構成を従来
と比べてとくに複雑化させることなく過負荷保護回路に
安定化電源の自動再起動機能を賦与することができる。

【００３４】また、過負荷状態が検出されたときに制御
系や過電圧検出回路に対する給電を停止して安定化電源
の出力動作を停止させ、あるいは電圧制御回路の保持回
路を過負荷検出信号によりトリガされて動作開始する定
電流回路とその定電流を基準電流として受けて従動電流
を定電流回路に帰還する電流ミラー回路から構成する本
発明の好ましい実施態様では、安定化電源の正常な運転
中に電圧制御回路等の電力消費をなくし、運転の停止中
に制御系や過負荷検出回路の電力消費をなくすことによ
り自動再起動機能を備える安定化電源の電力消費を従来
と同じかないしそれ以下に抑えてその電力変換効率を高
めることができる。

【００３５】さらに、起動回路を制御電源電圧から第１
の電圧障壁を介し注入される電流により動作開始する定
電流回路と，その定電流により動作開始し第２の電圧障
壁を介する帰還電流により定電流回路を動作状態に保持
する電流ミラー回路を備える保持回路として構成する実
施態様によれば、制御電源電圧の上昇時の起動回路のし
きい値を第１の電圧障壁により下降時しきい値を第２の
電圧障壁により互いに独立に, 従って正確に設定するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の過負荷保護回路の実施例を示し、同図
(a) はそれを組み込んだ安定化電源の回路図であり、同
図(b) は制御電源電圧, 同図(c) はスイッチング指令,
同図(d) は出力電圧の実際値, 同図(e) は過負荷検出信
号をそれぞれ示す波形図である。

【図２】電圧制御回路の具体構成例を示す回路図であ
る。

【図３】起動回路の具体構成例を示し、同図(a) と(b)
はそれぞれ異なるその構成例の回路図である。

【図４】従来の技術による過負荷保護回路を示し、同図
(a) はそれを組み込んだ安定化電源の回路図であり、同
図(b) は制御電源電圧, 同図(c) はスイッチング指令,
同図(d) は出力電圧の実際値をそれぞれ示す波形図であ
る。

【符号の説明】

10 安定化電源の制御系 20 制御電源電圧用のキャパシタ 21 キャパシタ充電用の抵抗 24 制御系等用の給電スイッチ 30 起動回路 40 過負荷検出回路 41 過負荷検出用のコンパレータ 42 過負荷検出信号用のタイマ回路 50 電圧制御回路 51 電圧制御回路を構成する保持回路 52 電圧制御回路を構成する電圧操作回路 71,72 起動回路の定電流回路用トランジスタ 73,74 起動回路の電流ミラー回路用トランジスタ 84 キャパシタの放電用トランジスタ 87 制御電源電圧操作用のキャパシタ 91 起動回路用の第１の電圧障壁としてのツェナー
ダイオード 93 起動回路用の第２の電圧障壁としてのツェナー
ダイオード Sa 出力電圧の実際値 So 過負荷検出信号 Sw スイッチング指令 S3 起動回路の出力 S5 電圧制御回路の保持回路の出力 Vc 制御電源電圧 vd 起動回路の低い方のしきい値 Vi 安定化電源の入力電圧 Vo 安定化電源の出力電圧 vr 起動回路の高い方のしきい値

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】起動時に入力電圧によって充電されるキャ
   パシタの電圧を制御電源電圧とする安定化電源を過負荷
   から保護する回路であって、制御電源電圧を監視してそ
   れが所定のしきい値に達したときに制御系に安定化電源
   の出力動作を開始させる起動回路と、安定化電源の過負
   荷状態を検出する過負荷検出回路と、過負荷が検出され
   たときキャパシタを放電させて制御電源電圧を一旦低下
   させた後所定速度で回復させる電圧制御回路とを備え、
   過負荷時には安定化電源の出力動作を停止させかつ電圧
   制御回路により制御電源電圧を低下させた後に制御電源
   電圧が起動回路のしきい値まで回復したとき安定化電源
   の出力動作を再開させるようにしたことを特徴とする安
   定化電源の過負荷保護回路。
2. 【請求項２】請求項１に記載の回路において、過負荷検
   出回路の検出動作に時限をもたせたことを特徴とする安
   定化電源の過負荷保護回路。
3. 【請求項３】請求項１に記載の回路において、電圧制御
   回路にキャパシタの放電により制御電源電圧が起動回路
   のしきい値以下に低下したことを条件に所定速度で充電
   が開始される電圧制御キャパシタを設け、その充電電圧
   の上昇に応じ制御電源電圧を所定速度で回復させるよう
   にしたことを特徴とする安定化電源の過負荷保護回路。
4. 【請求項４】請求項１に記載の回路において、電圧制御
   回路内に過負荷検出回路により過負荷状態が検出された
   旨を記憶して電圧制御作用を開始させる保持回路を設
   け、これを過負荷検出信号でトリガされて動作開始する
   定電流回路と，その定電流を基準電流として受けて従動
   電流を定電流回路に帰還してそれを動作状態に保つ電流
   ミラー回路とから構成し、過負荷検出信号を受けた後に
   のみ電流消費が発生するようにしたことを特徴とする安
   定化電源の過負荷保護回路。
5. 【請求項５】請求項１に記載の回路において、起動回路
   が制御電源電圧から第１の電圧障壁を介して注入される
   電流によりトリガされて動作開始する定電流回路と，そ
   の定電流により動作開始して第１の電圧障壁より低い第
   ２の電圧障壁を介する帰還電流により定電流回路を動作
   状態に保つ電流ミラー回路とを備え，かつ制御電源電圧
   によって給電される保持回路として構成され、制御電源
   電圧が第１の電圧障壁以上に上昇したとき保持状態に入
   り、制御電源電圧が第２の電圧障壁以下に下降したとき
   この保持状態が解除されるようにしたことを特徴とする
   安定化電源の過負荷保護回路。
6. 【請求項６】請求項５に記載の回路において、起動回路
   としての保持回路が保持状態に入ったとき電流ミラー回
   路の従動電流の出力により第１の電圧障壁を介する定電
   流回路への電流注入を停止させるようにしたことを特徴
   とする安定化電源の過負荷保護回路。
7. 【請求項７】請求項１に記載の回路において、過負荷検
   出回路により過負荷状態が検出されたときに制御系に対
   する給電を停止して安定化電源の出力動作を停止させる
   ようにしたことを特徴とする安定化電源の過負荷保護回
   路。