JP3082502B2 - 電源回路 - Google Patents

電源回路

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JP3082502B2
JP3082502B2 JP05061653A JP6165393A JP3082502B2 JP 3082502 B2 JP3082502 B2 JP 3082502B2 JP 05061653 A JP05061653 A JP 05061653A JP 6165393 A JP6165393 A JP 6165393A JP 3082502 B2 JP3082502 B2 JP 3082502B2
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史幸 丹羽
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関西日本電気株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電源回路に関し、詳しく
は過電圧保護後に入力電圧のヒステリシスを持つことな
く正常動作に復帰する電源回路に関する。
【0002】
【従来の技術】負荷に安定した電源電圧を供給する為の
電源回路は、入力に過電圧が印加された時に備えて過電
圧保護回路を有するのが一般的である。
【0003】以下、この過電圧保護回路を有する電源回
路を図5及び図6を参照しながら説明する。
【0004】電源回路は入力電圧VINが印加される出力
トランジスタ1を有し、この出力トランジスタ1と並列
に抵抗2,4、ツェナーダイオード3、ダイオード5か
らなる過電圧検出回路と、出力トランジスタ1に直列に
配置した抵抗26による過電流検出回路とで構成された
過電圧・過電流検出回路49と、この過電圧・過電流検
出回路49の検出状態を受けて出力トランジスタドライ
ブ回路6を介して出力トランジスタ1をオフさせる為の
抵抗7,8,9,10、トランジスタ11〜16、から
なる過電圧・過電流保護回路20とを有する。抵抗1
7,18は電源回路が所定の電圧を出力する為の帰還抵
抗で分圧点はバンドギャップ回路(図示せず)からの電
圧と比較する誤差アンプ(図示せず)に接続されてい
る。
【0005】上記構成の電源回路の入力端子に過電圧が
印加されると抵抗2,4、ツェナーダイオード3、ダイ
オード5からなる過電圧検出回路が動作し抵抗2,8、
トランジスタ11,12からなるカレントミラー回路1
9が動作し、トランジスタ16をドライブする。トラン
ジスタ16が動作することにより出力トランジスタ1を
ドライブしている出力トランジスタドライブ回路6を不
動作にし、出力トランジスタ1をカットオフさせ、電源
回路を過電圧から保護している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の電源
回路の過電圧検出回路は、電源回路の入力端子に印加さ
れる電圧VINが次の条件になった時動作を開始する。
【0007】 VIN≧V0 +VZ +VBEDi+I1 (R2+R4)・・・(1) ここで、V0 :出力電圧、VZ :ツェナーダイオード3
のツェナー電圧、I1:過電圧検出回路電流、VBEDi
ダイオード5の順方向電圧、R2,R4:抵抗2,4の
抵抗値 更に、この過電圧検出回路電流が過電圧・過電流保護回
路20のトランジスタ16を動作させるに充分なトラン
ジスタ16へのベース電流を供給することができる状態
まで増加した時この保護回路20が動作し、電源回路を
過電圧から保護すべく出力トランジスタ1を不動作に
し、出力V0 をほぼ最低電位まで押さえこむという構成
となっている。その為、電源回路の入力端子に印加され
た電圧が過電圧状態からそれ以下の電圧に戻った時も過
電圧検出回路は動作状態にあり、保護回路が動作する直
前の電圧では正常状態に復帰することが出来ず更に入力
端子への印加電圧を下げてやらなければ正常状態に復帰
することができないという欠点があった。即ち、電源回
路の入力端子に過電圧が印加された時上記(1)式で入
力電圧VINにより過電圧から保護が働くが、復帰する時
には上記(1)式での出力電圧V0 はほぼ最低電位であ
ることから次の式を満たす所まで入力電圧を下げる必要
がある。
【0008】 VIN≦VZ +VBEDi+I1 (R2+R4)・・・(2) (1)式と(2)式より差は電源回路が正常時出力すべ
き出力電圧V0 であり、この事は電源回路の入力端子に
印加される電圧が過電圧保護回路が動作を開始した入力
電圧に較べて更に出力電圧V0 分だけ低くないとこの電
源回路は正常状態に戻れないことを表しており、即ち復
帰時にヒステリシスを持っていることになる。この為、
この種の電源回路は過電圧保護が働く直前の電圧まで正
常動作をすることが可能であるにもかかわらず過電圧保
護動作後は更に出力電圧V0 分低い電圧まで入力電圧V
INを下げないと動作させ得ないという問題があった(図
6)。
【0009】そこで、本発明は上記問題に鑑みて提案す
るものであり、その目的とする所は前述過電圧保護回路
が動作し、その後正常状態に戻る際の復帰時にヒステリ
シスを持たせないようにし、過電圧保護回路が働く直前
の電圧まで動作可能な電源回路を供給することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為の
技術的手段として本発明は負荷に安定した電圧を供給す
る出力トランジスタと、その出力トランジスタに印加さ
れた電圧が検出電圧以上のとき作動する過電圧検出回路
と、それに応動して前記出力トランジスタの電流を制御
して回路を保護する過電圧保護回路とを有する電源回路
において、入力端子に過電圧が印加されているか否かを
判別する判定回路と、その出力により前記過電圧保護回
路を不動作とするドライブ回路とを備え、前記判定回路
は第1の判定電圧とこの第1の判定電圧より高い第2の
判定電圧とを前記検出電圧より低くかつ前記検出電圧に
近接して有し、入力端子電圧が第1の判定電圧をこえ第
2の判定電圧以下の時のみ前記ドライブ回路を動作させ
ることを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明に係る電源回路では、電源回路の入力端
子に過電圧が印加され、この状態から電源回路の入力端
子に印加される電圧が正常の電圧に戻った際判定回路に
より正常な電圧に戻っていることを即座に判定し、ドラ
イブ回路により電源回路の入力端子に過電圧が印加され
た際動作する過電圧保護回路を不動作状態にするよう過
電圧保護回路をカットオフさせることが出来、電源回路
の入力電圧を過電圧保護回路が働く直前の電圧まで正常
な状態で動作させることが可能となる。
【0012】
【実施例】以下、この発明について図面を参照して説明
する。
【0013】図1はこの発明の第1実施例の電源回路に
於ける過電圧・過電流検出回路49、過電圧・過電流保
護回路20及び入力電圧レベルを判定する判定回路46
と、この判定回路の出力に基づくドライブ回路50とを
具備した出力段部の回路である。
【0014】次にこの回路の動作について説明する。
【0015】電源回路(図1)の入力端子VINに過電圧
が印加されると抵抗2,4、ツェナーダイオード3、ダ
イオード5からなる過電圧検出回路が動作し、これによ
り抵抗7〜10、トランジスタ11〜16からなる過電
圧・過電流保護回路20が動作することにより、出力ト
ランジスタドライブ回路6を不動作にし出力トランジス
タ1を不動作状態にすることにより、電源回路を過電圧
から保護している。この時、抵抗21,22,23、ツ
ェナーダイオード29及びトランジスタ24からなる判
定回路46は、入力電圧VINを直ちに監視し、抵抗21
と22は入力電圧VINが過電圧状態になった時トランジ
スタ24をオンさせるように設定されている。しかもツ
ェナーダイオード29はその電圧よりやや低い電圧に設
定してある。入力電圧VINが過電圧状態の時トランジス
タ24はオンし、抵抗25,27、トランジスタ28,
30からなるドライブ回路はオフ状態であり、過電圧・
過電流保護回路20はオン状態となり電源回路を保護し
ている。
【0016】ここで入力電圧VINが過電圧状態から通常
動作状態に復帰する時の動作を図3をもちいて説明す
る。
【0017】過電圧・過電流検出回路49の検出電圧V
1 以上に入力電圧VINがなると保護回路20が働き、出
力トランジスタ1を遮断して回路を保護する。その後、
入力電圧VINが低下し、トランジスタ24がON−OF
F切りかわる電圧V2 より低く、ツェナーダイオード2
9の電圧より高い状態となった時、トランジスタ24は
オフし、したがってドライブ回路50はオンして保護回
路20を不動作とする。したがって出力電圧V0 は正常
にもどる。その後入力電圧VINが通常の電圧V4 まで低
下してもドライブ回路50はオフとなるが、過電圧・過
電流検出回路49の検出電圧V1 より低くなっているの
で保護回路20が再度働くことはない。
【0018】次に過電流に対する保護機能について説明
する。
【0019】入力電圧VINがツェナーダイオード29が
オンしない電圧(V3 以下)の時ドライブ回路50はオ
フ状態であって、電流検出抵抗26により保護回路20
は動作するし、過電流がなくなった時はただちに正常動
作にもどる。しかしながら、入力電圧VINがV3 より大
きくV2 より小さい時はドライブ回路50がオンして保
護回路20は機能しなくなる。V2 以上では、ドライブ
回路50はオフしているので保護回路20は機能する。
そこで、V2 とV3 の差をできるだけ(誤動作のない範
囲で)小さくしてそのような電圧で過電流状態が生ずる
チャンスを少なくする必要がある。
【0020】以上説明したように、本回路によれば過電
圧保護回路が働いた時入力電圧VINのヒステリシスを持
つことなく正常動作復帰する。
【0021】図2はこの発明の第2実施例の回路図であ
る。
【0022】抵抗37,38、トランジスタ32からな
る判定回路47および抵抗33,35、トランジスタ3
4,36からなるドライブ回路51が検知部分を入力電
圧VINではなく、入力電圧VINよりツェナー電位分だけ
下がった電位で検知しているが、動作は前記と同様であ
る。更に、前記回路と較べ通常の動作時(ツェナーダイ
オード3、抵抗4、ダイオード5からなる過電圧・過電
流検出回路がオフ時)本回路は全てオフ状態であり、余
分な電流が流れないという利点を持つ。
【0023】図4は、この発明の第3実施例の回路であ
る。
【0024】この実施例は、前記第一の実施例の判定回
路46とこの判定回路に基づくドライブ回路50を抵抗
52,41,43,44、トランジスタ53,39,4
0,45、ツェナーダイオード42で構成したものであ
る。同一部分には同一参照符号を付してその説明を省略
する。この実施例では過電圧・過電流検出回路49がオ
ンしていることをトランジスタ53で検出し、更にツェ
ナーダイオード42で設定される入力電圧VINの過電圧
レベル検出の両方状態から判定するものである。入力電
圧VINが過電圧状態から戻った時トランジスタ45がオ
ンし、過電圧・過電流保護回路20のトランジスタ16
をオフさせ、電源回路を正常に動作させる。更に、通常
状態(前記と同様)では、この判定回路およびドライブ
回路48は全てオフとなり、無駄電流は流さない利点が
ある。ツェナーダイオード42で設定される過電圧レベ
ルは、場合によってはダイオード又は抵抗を付加して調
整をすることもできる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は電源回
路の入力端子に過電圧が印加された場合、過電圧保護回
路が働き電源回路を過電圧から保護する動作を備えた電
源回路に於いて、入力端子に過電圧が印加されたか否か
を判別する判定回路とその出力により前記過電圧保護回
路を不動作とするドライブ回路を具備したことにより従
来ヒステリシスを持っていた正常動作への復帰レベルの
状態をヒステリシスを持たない状態で復帰させることが
出来、電源回路をほぼ過電圧保護が働く入力電圧まで正
常に動作させることが可能となる電源回路を供給するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る電源回路の第1の実施例を示す
回路図。
【図2】 本発明の第2の実施例を示す回路図。
【図3】 第1の実施例における入出力特性を示す図。
【図4】 本発明に係る電源回路の第3の実施例を示す
回路図。
【図5】 電源回路の従来例を示す回路図。
【図6】 従来の電源回路における入出力特性を示す
図。
【符号の説明】
1 出力トランジスタ 6 出力トランジスタドライブ回路 20 過電圧・過電流保護回路 VIN 入力電圧,端子 V0 出力電圧,端子 GND GND端子 46,47 判定回路 50,51 ドライブ回路 48 判定回路及びドライブ回路 49 過電圧・過電流検出回路

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】負荷に安定した電圧を供給する出力トラン
    ジスタと、その出力トランジスタに印加された電圧が
    出電圧以上のとき作動する過電圧検出回路と、それに応
    動して前記出力トランジスタの電流を制御して回路を保
    護する過電圧保護回路とを有する電源回路において、入
    力端子に過電圧が印加されているか否かを判別する判定
    回路と、その出力により前記過電圧保護回路を不動作と
    するドライブ回路とを備え、前記判定回路は第1の判定
    電圧とこの第1の判定電圧より高い第2の判定電圧とを
    前記検出電圧より低くかつ前記検出電圧に近接して有
    し、入力端子電圧が第1の判定電圧をこえ第2の判定電
    圧以下の時のみ前記ドライブ回路を動作させることを特
    徴とする電源回路。
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