JP3094640U - 電子機器用の電源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子機器用の電源回路において、２次側の出
力端子がＧＮＤに短絡された場合であっても、整流回路
の出力電圧を確実に低下させ、フィードバック回路及び
保護回路の動作によって昇圧トランスの発振を停止させ
る。 【解決手段】 ２次側の平滑回路２３及び出力端子２５
間に接続された抵抗R1073の両端にツェナーダイオードD
1050が並列接続される。出力端子２５がＧＮＤに短絡さ
れたとき、ツェナーダイオードD1050にツェナー電流が
流れ、２次側整流回路２２の出力電圧が低下する。この
２次側整流回路２２の出力電圧の低下をフィードバック
回路３０を介して保護回路１３にフィードバックし、ト
ランジスタQ1003をオンさせ、ＦＥＴQ1001をオフさせて
昇圧トランス１の発振を停止させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、光ディスク再生機器等の電子機器に電源を供給する電源回路に関す るものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、電源回路においては、昇圧トランスの１次側コイルに供給される電 流をスイッチングするＦＥＴのゲート端子に接続された時定数回路を構成する抵 抗にツェナーダイオードを並列接続したものが知られている（例えば、特許文献 １参照）。また、過熱保護専用のフォトカプラを用いることなく昇圧トランスの １次側のスイッチング素子の過熱保護を行う電源回路が知られている（例えば、 特許文献２及び特許文献３参照）。また、昇圧トランスの２次側の出力電圧が設 定値以下に低下したことを検出する異常出力電圧検出回路を昇圧トランスの２次 側の出力平滑回路に並列に接続した電源回路が知られている（例えば、特許文献 ４参照）。このような電源回路は、昇圧トランスの２次側の整流回路の出力電圧 をモニタし、１次側にフィードバックするフィードバック回路と、このフィード バック回路を介して過負荷によって２次側の出力電圧が低下したことを検知した とき、１次側コイルへの給電を停止させて電源回路を保護する保護回路とを備え ている。

【０００３】 ところで、電子機器は、多数の回路によって構成されており、各回路毎に印加 すべき電圧が異なることが多いので、２次側回路に複数の出力端子を配設し、上 記整流回路と各出力端子間に抵抗を直列に接続し、この抵抗により電圧を降下さ せて各出力端子から所望の出力電圧を得るようにしている。また、整流回路の出 力側には、整流回路の出力を平滑化するために、コイルとコンデンサとによって 構成された平滑回路が接続されている。

【０００４】

【特許文献１】 特開平４−４６５６２号公報

【特許文献２】 特開平５−１４６１４７号公報

【特許文献３】 特開平５−３００７３２号公報

【特許文献４】 特開平７−２２７０８３号公報

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のような回路構成にあっては、抵抗の下流側の出力端子が ＧＮＤに短絡されたとき、整流回路と出力端子間に接続された抵抗と、平滑回路 のコイルに含まれる抵抗成分とによって整流回路の出力電圧が十分に低下せず、 フィードバック回路及び保護回路が動作しないことがある。このため、昇圧トラ ンスの発振が停止せず、抵抗が発熱し発煙に至る虞がある。

【０００６】 本考案は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、昇圧トラン スの２次側の出力端子がＧＮＤに短絡された場合であっても、整流回路の出力電 圧を確実に低下させ、フィードバック回路及び保護回路の動作によって昇圧トラ ンスの発振を停止する電子機器用の電源回路を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために請求項１の考案は、１次側コイル及び２次側コイル を有し、２次側に昇圧出力を得て負荷に電源を供給する昇圧トランスと、電子機 器外部より供給された交流電流を整流する１次側整流回路と、この１次側整流回 路の出力をスイッチングし、１次側コイルに給電する第１のスイッチング素子と 、この第１のスイッチング素子に流れる電流によりオンし、該第１のスイッチン グ素子のスイッチング動作を制御する第２のスイッチング素子と、２次側コイル より出力された交流電流を整流する２次側整流回路と、この２次側整流回路から の出力を平滑化し、電源回路の出力端子に出力する平滑回路と、２次側整流回路 の出力によって発光する発光素子及びこの発光素子が出射した光を受光する受光 素子から成り、該２次側整流回路の出力電圧の低下を１次側回路にフィードバッ クするフィードバック回路と、過負荷によって前記２次側整流回路の出力電圧が 低下したとき、受光素子のオフにより該２次側整流回路の出力電圧の低下を検知 し、第２のスイッチング素子をオンさせることにより、第１のスイッチング素子 のスイッチング動作を停止させ、昇圧トランスの発振を停止させる保護回路とを 備えた電子機器用の電源回路において、平滑回路と出力端子との間には、該出力 端子から所望の出力電圧を得るための抵抗が直列に接続され、この抵抗と並列に ツェナーダイオードが接続され、出力端子がＧＮＤに短絡されたとき、ツェナー ダイオードにツェナー電流が流れ、これにより２次側整流回路の出力電圧を低下 させ、保護回路が、該２次側整流回路の出力電圧の低下を前記フィードバック回 路を介して検知し、第２のスイッチング素子をオンさせることにより、第１のス イッチング素子のスイッチング動作を停止させ、昇圧トランスの発振を停止させ るものである。

【０００８】 この構成においては、何らかの理由によって出力端子がＧＮＤに短絡された場 合であっても、ツェナーダイオードにツェナー電流が流れ、２次側整流回路の出 力電圧が低下される。これにより、発光素子の光量が減少し、受光素子の動作が オフとなる。この受光素子のオフ動作によって２次側整流回路の出力電圧が低下 したことを検知した保護回路は、第２のスイッチング素子をオンさせることによ り、第１のスイッチング素子のスイッチング動作を停止させ、昇圧トランスの発 振を停止させる。また、抵抗に並列接続する定電圧素子としてツェナーダイオー ドを用いているので、電源回路の構成を簡素化することができる

【０００９】 請求項２の考案は、１次側コイル及び２次側コイルを有し、２次側に昇圧出力 を得て負荷に電源を供給する昇圧トランスと、機器外部より供給された電流をス イッチングし、１次側コイルに給電する第１のスイッチング素子と、この第１の スイッチング素子に流れる電流によりオンし、該第１のスイッチング素子のスイ ッチング動作を制御する第２のスイッチング素子と、２次側コイルより出力され た交流電流を整流し、電源回路の出力端子に出力する整流回路と、この整流回路 の出力電圧を１次側回路にフィードバックするフィードバック回路と、過負荷に よって整流回路の出力電圧が低下したとき、フィードバック回路を介して該整流 回路の出力電圧の低下を検知し、第２のスイッチング素子をオンさせることによ り、第１のスイッチング素子のスイッチング動作を停止させ、昇圧トランスの発 振を停止させる保護回路とを備えた電子機器用の電源回路において、整流回路と 出力端子との間に該出力端子から所望の出力電圧を得るための抵抗が接続され、 この抵抗と並列に定電圧素子が接続され、出力端子がＧＮＤに短絡されたとき、 定電圧素子に電流が流れ、これにより整流回路の出力電圧を低下させ、保護回路 が該整流回路の出力電圧の低下をフィードバック回路を介して検知し、第２のス イッチング素子をオンさせることにより、第１のスイッチング素子のスイッチン グ動作を停止させ、昇圧トランスの発振を停止させるものである。

【００１０】 この構成においては、何らかの理由によって出力端子がＧＮＤに短絡された場 合であっても、定電圧素子に電流が流れ、２次側整流回路の出力電圧が低下され る。これにより、発光素子の光量が減少し、受光素子の動作がオフとなる。この 受光素子のオフ動作によって２次側整流回路の出力電圧が低下したことを検知し た保護回路は、第２のスイッチング素子をオンさせることにより、第１のスイッ チング素子のスイッチング動作を停止させ、昇圧トランスの発振を停止させる。

【００１１】 請求項３の考案は、請求項２に記載の電子機器用の電源回路において、定電圧 素子は、ツェナーダイオードであるものである。この構成においては、電源回路 の構成を簡素化することができる。

【００１２】

【考案の実施の形態】

本考案の一実施形態による電源回路について図面を参照して説明する。図１は 電源回路のブロック構成を示している。電源回路１００は、光ディスク再生装置 等の電子機器の各部に電源を供給する回路であり、昇圧トランス１の１次側コイ ル１１に給電する１次側回路１０と、２次側コイル２１の出力を処理する２次側 回路２０とによって構成され、２次側回路２０の負荷状態を１次側回路１０にフ ィードバックして昇圧トランス１の発振を制御する機能を有している。

【００１３】 １次側回路１０は、昇圧トランス１の１次側コイル１１と、電子機器外部より 供給された交流電流を整流し、１次側コイル１１に給電する１次側整流回路１２ と、１次側整流回路１２の出力をスイッチングするＦＥＴ（第１のスイッチング 素子）Q1001と、ＦＥＴQ1001のスイッチング動作を制御するトランジスタ（第２ のスイッチング素子）Q1003と、２次側回路２０の出力電圧の低下を検知するた めのフィードバック回路３０と、フィードバック回路３０を介して２次側整流回 路の出力電圧の低下を検知し、昇圧トランス１の発振を停止させる保護回路１３ とによって構成される。

【００１４】 ２次側回路２０は、昇圧トランス１の２次側コイル２１と、２次側コイル２１ の出力端に接続された２次側整流回路２２と、２次側整流回路２２から出力され た電流を平滑化する平滑回路２３と、出力端子２４，２５と、２次側整流回路２ ２の出力電圧の低下を１次側回路１０にフィードバックするフィードバック回路 ３０と、平滑回路２３と出力端子２５との間に接続された抵抗R1073と、抵抗R10 73と並列に接続されたツェナーダイオードD1050とによって構成される。

【００１５】 図２は電源回路１００の回路図である。昇圧トランス１は、１次側コイル１１ 及び２次側コイル２１を有し、１次側から供給された電源電圧を昇圧し、２次側 の負荷に出力する。１次側整流回路１２は、ヒューズホルダFH1001，FH1002に保 持されたヒューズF1001と、交流電源の電圧を増幅するトランスL1001と、トラン スL1001の出力を整流するダイオードD1001，D1002，D1004，D1005から成るブリ ッヂ回路と、出力を平滑化する電解コンデンサC1004とによって構成される。

【００１６】 １次側整流回路１２の出力端には、１次側コイル１１の一端が接続される。１ 次側コイル１１の他端は、ＦＥＴQ1001のドレインと接続される。ＦＥＴQ1001の ゲートは抵抗R1005を介して１次側整流回路１２の出力端と接続され、ソースは ダイオードD1012を介してトランジスタQ1003のベースと接続される。トランジス タQ1003のコレクタは抵抗R1005と接続され、エミッタは接地される。また、ＦＥ ＴQ1001のソース電流を電圧として検出するために、抵抗R1011がＦＥＴQ1001の ソース及びＧＮＤ間に接続される。さらに、１次側コイル１１の両端には、ダイ オードD1011が並列に接続され、ＦＥＴQ1001がターンオフするとき、１次コイル １１に発生するサージを整流する。

【００１７】 保護回路１３は、フォトトランジスタQ2001と、フォトトランジスタQ2001の出 力によりオンするトランジスタQ1008と、抵抗R1034，R1036，R1037，R1038，R10 39と、電解コンデンサC1032と、コンデンサC1033と、ダイオードD1022，D1025と によって構成される。トランジスタQ1008のベースは、ダイオードD1025及び抵抗 R1037を介してフォトトランジスタQ2001のエミッタと接続され、コレクタは抵抗 R1034，R1036を介して１次側整流回路１２の出力端及びダイオードD1022を介し てトランジスタQ1003のベースに接続され、エミッタは接地されている。また、 トランジスタQ1008のコレクタ−エミッタ間には、コレクタ−エミッタ間の電圧 変化を遅延させるための電解コンデンサC1032が並列接続されている。

【００１８】 ２次側整流回路２２は、ダイオードD1030とコンデンサC1047とを並列に接続す ることによって構成され、２次側コイル２１より出力された交流電流を整流する 。また、平滑回路２３は、コイルL1009と、電解コンデンサC1035，C1048とから 成るπ型平滑回路及びツェナーダイオードD1048によって構成され、２次側整流 回路２２から出力された電流を平滑化し、出力端子２４より９Ｖの直流電圧を出 力させる。

【００１９】 フィードバック回路３０は、２次側整流回路２２の出力電圧の低下を１次側回 路１０にフィードバックするIC1001と、IC1006と、抵抗R1019，R1020，R1021，R 1022，R1023と、コンデンサC1022，C1036とによって構成される。IC1001 は、２次側整流回路２２の出力によって発光する発光ダイオード（発光素子）D2 001と、発光ダイオードD2001が出射した光を受光するフォトトランジスタ（受光 素子）Q2001とによって構成される。フォトトランジスタQ2001のコレクタは、コ ンデンサC1029及び抵抗R1016を介して１次側整流回路１２の出力端に接続され、 エミッタは、ダイオードD1025と抵抗R1037とを介してトランジスタQ1008のベー スに、及びダイオードＤ１０２4と抵抗Ｒ１０３5とを介してトランジスタQ1003 のベースに接続される。

【００２０】 平滑回路２２の出力側には、出力端子２４と並列に抵抗R1073が接続され、こ の抵抗R1073によって平滑回路２２の出力電圧が降下され、出力端子２５より５ Ｖの直流電圧が出力される。出力端子２５からの出力は、トランジスタQ1004に よってスイッチングされる。トランジスタQ1004のベースには抵抗R1068及びツェ ナーダイオードD1046が接続され、エミッタには出力端子２５及び出力端子２５ の出力電圧を平滑化する電解コンデンサC1016が接続される。また、２次側コイ ル２６の出力端にはダイオードD1008が接続され、ダイオードD1008の出力は抵抗 R1019を介してフィードバック回路３０に入力される。

【００２１】 抵抗R1073の両端には、ツェナーダイオードD1050が並列に接続されている。ツ ェナーダイオードD1050は、その両端に印加される電圧が所定値よりも大きくな ったとき、ツェナー電流が流れる定電圧素子である。電源回路１００にあっては 、このツェナーダイオードD1050を抵抗R1073と並列に接続することによって、出 力端子２５がＧＮＤに短絡されたときの２次側整流回路２２の出力電圧を低下さ せ、この２次側整流回路２２の出力電圧の低下をフィードバック回路３０を介し て１次側回路１０にフィードバックして、昇圧トランス１の発振を停止させるよ うにしている。

【００２２】 上記のように構成された電源回路１００の動作について、図３を参照して説明 する。まず、光ディスク再生機器の電源投入時にＦＥＴQ1001のゲートに電圧が 印可され、ＦＥＴQ1001がオンし、１次側コイル１１に電流が流れる。そして、 ＦＥＴQ1001のソースより出力された電流はトランジスタQ1003のベースに流れ、 トランジスタQ1003がオンし、これにより、ＦＥＴQ1001のゲートはＧＮＤに引き 込まれ、ＦＥＴQ1001はオフとなり１次側コイル１１に流れる電流をチョップす る。ＦＥＴQ1001のオフによってトランジスタQ1003はオフとなり、再びＦＥＴQ1 001のゲートに電圧が印加される。こうして、通常運転時には、１次側コイル１ １に流れる電流がＦＥＴQ1001によってスイッチングされ、昇圧トランス１が発 振する。この昇圧トランス１の発振によって２次側整流回路２２の出力電圧が上 昇し、光ディスク再生機器の各部に印加される。このとき、発光ダイオードD200 1が発光し、この光を受光したフォトトランジスタQ2001がオンする。これにより 、トランジスタQ1008がオンしトランジスタQ1008のコレクタがＧＮＤに引き込ま れ、保護回路１３の動作は休止される。

【００２３】 一方、通常の動作では起こり得ないが、何らかの理由によって、コンデンサC1 016の両端が短絡されたとき、すなわち出力端子２５がＧＮＤに短絡されたとき 、２次側整流回路２２の出力は、平滑回路２３、ツェーナーダイオードD1050及 びトランジスタR1068を介してＧＮＤに落とされ、２次側整流回路２２の出力電 圧は低下する。これにより、発光ダイオードD2001に印加される電圧は低下し、 フォトトランジスタQ2001がオフする。フォトトランジスタQ2001のオフによって トランジスタQ1008もオフとなり、１次側整流回路１２の出力が抵抗R1034，R103 6、ダイオードD1022を介してトランジスタQ1003のベースに入力され、トランジ スタQ1003がオンする。そして、このトランジスタQ1003のオンによってＦＥＴQ1 001のゲートはＧＮＤに引き込まれＦＥＴQ1001はオフとなり、１次側コイル１１ への給電を停止させて昇圧トランス１の発振を停止させる。

【００２４】 このように電源回路１００によれば、平滑回路２３と出力端子２５との間に接 続された抵抗R1073と並列に定電圧素子として機能するツェナーダイオードD1050 が接続されているので、何らかの理由により出力端子がＧＮＤに短絡された場合 であっても、昇圧トランス１の発振を停止させて、抵抗R1073の発熱を抑制する ことができる。これにより、抵抗R1073の発煙を防止することができ、光ディス ク再生機器の安全性の向上を図ることができる。また、定電圧素子としてツェナ ーダイオードD1050を用いているので、電源回路１００の構成が簡素となり、電 源回路の製造コストの高騰を伴うことなく電子機器の安全性を高めることができ る。

【００２５】 なお、本考案は上記実施形態の構成に限られることなく種々の変形が可能であ り、例えば、抵抗Ｒ1073に並列接続される定電圧素子は、ツェナーダイオードD1 050に限られることなく、同等の特性を有する他の定電圧素子を適用してもよい 。また、１次側整流回路１２、保護回路１３、２次側整流回路２２、平滑回路２ ３、フィードバック回路３０は、上記構成に限られることなく、同等の機能を有 する回路で構成しても構わない。さらにまた、電源回路１００の用途は、光ディ スク再生装置に限られることなく、他の電子機器に電源回路１００を適用しても よい。

【００２６】

【考案の効果】

以上のように請求項１の考案によれば、平滑回路と出力端子との間に接続され た抵抗にツェナーダイオードが並列に接続されているので、何らかの理由により 出力端子がＧＮＤに短絡された場合であっても、昇圧トランスの発振を停止させ て抵抗の発煙を防止することができ、電子機器の安全性を高めることができる。 また、抵抗と並列にツェナーダイオードを接続する簡素な構成であるので、電源 回路の製造コストの高騰を伴うことなく電子機器の安全性を高めることができる 。

【００２７】 請求項２の考案によれば、平滑回路と出力端子との間に接続された抵抗に定電 圧素子が並列に接続されているので、何らかの理由により出力端子がＧＮＤに短 絡された場合であっても、昇圧トランスの発振を停止させて抵抗の発煙を防止す ることができ、電子機器の安全性を高めることができる。

【００２８】 請求項３の考案によれば、定電圧素子にツェナーダイオードを用いているので 、電源回路の構成が簡素となり、電源回路の製造コストの高騰を伴うことなく電 子機器の安全性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の一実施形態による電子機器用の電源
回路の構成を示すブロック図。

【図２】 同電源回路の回路図。

【図３】 同電源回路に用いられるトランジスタの動作
状態を示した図。

【符号の説明】

１ 昇圧トランス １１ １次側コイル １２ １次側整流回路 １３ 保護回路 ２１ ２次側コイル ２２ ２次側整流回路 ２３ 平滑回路 ２５ 出力端子 ３０ フィードバック回路 Q1001 ＦＥＴ（第１のスイッチング素子） Q1003 トランジスタ（第２のスイッチング素子） D2001 発光ダイオード（発光素子） Q2001 フォトトランジスタ（受光素子） R1073 抵抗 D1050 ツェナーダイオード（定電圧素子） １００ 電源回路

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 １次側コイル及び２次側コイルを有し、
   ２次側に昇圧出力を得て負荷に電源を供給する昇圧トラ
   ンスと、 電子機器外部より供給された交流電流を整流する１次側
   整流回路と、 この１次側整流回路の出力をスイッチングし、１次側コ
   イルに給電する第１のスイッチング素子と、 この第１のスイッチング素子に流れる電流によりオン
   し、該第１のスイッチング素子のスイッチング動作を制
   御する第２のスイッチング素子と、 ２次側コイルより出力された交流電流を整流する２次側
   整流回路と、 この２次側整流回路からの出力を平滑化し、電源回路の
   出力端子に出力する平滑回路と、 前記２次側整流回路の出力によって発光する発光素子及
   びこの発光素子が出射した光を受光する受光素子から成
   り、該２次側整流回路の出力電圧の低下を１次側回路に
   フィードバックするフィードバック回路と、 過負荷によって前記２次側整流回路の出力電圧が低下し
   たとき、前記受光素子のオフにより該２次側整流回路の
   出力電圧の低下を検知し、前記第２のスイッチング素子
   をオンさせることにより、前記第１のスイッチング素子
   のスイッチング動作を停止させ、前記昇圧トランスの発
   振を停止させる保護回路とを備えた電子機器用の電源回
   路において、 前記平滑回路と出力端子との間には、該出力端子から所
   望の出力電圧を得るための抵抗が直列に接続され、この
   抵抗と並列にツェナーダイオードが接続され、 前記出力端子がＧＮＤに短絡されたとき、前記ツェナー
   ダイオードにツェナー電流が流れ、これにより前記２次
   側整流回路の出力電圧を低下させ、前記保護回路が、該
   ２次側整流回路の出力電圧の低下を前記フィードバック
   回路を介して検知し、前記第２のスイッチング素子をオ
   ンさせることにより、前記第１のスイッチング素子のス
   イッチング動作を停止させ、前記昇圧トランスの発振を
   停止させることを特徴とする電子機器用の電源回路。
2. 【請求項２】 １次側コイル及び２次側コイルを有し、
   ２次側に昇圧出力を得て負荷に電源を供給する昇圧トラ
   ンスと、 機器外部より供給された電流をスイッチングし、１次側
   コイルに給電する第１のスイッチング素子と、 この第１のスイッチング素子に流れる電流によりオン
   し、該第１のスイッチング素子のスイッチング動作を制
   御する第２のスイッチング素子と、 ２次側コイルより出力された交流電流を整流し、電源回
   路の出力端子に出力する整流回路と、 この整流回路の出力電圧を１次側回路にフィードバック
   するフィードバック回路と、 過負荷によって前記整流回路の出力電圧が低下したと
   き、前記フィードバック回路を介して該整流回路の出力
   電圧の低下を検知し、前記第２のスイッチング素子をオ
   ンさせることにより、前記第１のスイッチング素子のス
   イッチング動作を停止させ、前記昇圧トランスの発振を
   停止させる保護回路とを備えた電子機器用の電源回路に
   おいて、 前記整流回路と出力端子との間に該出力端子から所望の
   出力電圧を得るための抵抗が接続され、この抵抗と並列
   に定電圧素子が接続され、 前記出力端子がＧＮＤに短絡されたとき、前記定電圧素
   子に電流が流れ、これにより前記整流回路の出力電圧を
   低下させ、前記保護回路が該整流回路の出力電圧の低下
   を前記フィードバック回路を介して検知し、前記第２の
   スイッチング素子をオンさせることにより、前記第１の
   スイッチング素子のスイッチング動作を停止させ、前記
   昇圧トランスの発振を停止させることを特徴とする電子
   機器用の電源回路。
3. 【請求項３】 前記定電圧素子は、ツェナーダイオード
   であることを特徴とする請求項２に記載の電子機器用の
   電源回路。