JP3151599B2 - Switching power supply - Google Patents

Switching power supply

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JP3151599B2
JP3151599B2 JP34838095A JP34838095A JP3151599B2 JP 3151599 B2 JP3151599 B2 JP 3151599B2 JP 34838095 A JP34838095 A JP 34838095A JP 34838095 A JP34838095 A JP 34838095A JP 3151599 B2 JP3151599 B2 JP 3151599B2
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直樹 村上
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Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は制御回路の故障による過
大電圧の発生を抑制することができるPWM制御型スイ
ッチング電源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a PWM control type switching power supply capable of suppressing generation of an excessive voltage due to a failure in a control circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のPWM型スイッチング電源装置
は、図1に示すように直流電源1に接続された電圧調整
回路としてのDC−DCコンバータ回路2と、この制御
回路3とから成り、直流電源1の電圧をDC−DCコン
バータ回路2で電圧調整して出力端子4、5間の負荷6
に定電圧を供給するように構成されている。
2. Description of the Related Art A conventional PWM type switching power supply comprises a DC-DC converter circuit 2 as a voltage adjusting circuit connected to a DC power supply 1 and a control circuit 3 as shown in FIG. 1 is adjusted by the DC-DC converter circuit 2 and the load 6 between the output terminals 4 and 5 is adjusted.
Is configured to supply a constant voltage to the.

【0003】電圧調整回路としてのDC−DCコンバー
タ回路2は、出力トランス7と、スイッチング素子とし
てのトランジスタ8と、出力整流ダイオード9と、出力
平滑回路10とから成る。トランス7の1次巻線7aと
トランジスタ8の直列回路は直流電源1の一端と他端と
の間に接続されている。直流電源1は交流電源に接続さ
れる整流平滑回路又は電池から成る。出力整流ダイオー
ド9はトランス7の2次巻線7bに接続されている。平
滑回路10はリアクトル11とコンデンサ12とダイオ
ード13とから成り、出力整流ダイオード9と出力側の
一対のライン間に接続されている。
The DC-DC converter circuit 2 as a voltage adjustment circuit includes an output transformer 7, a transistor 8 as a switching element, an output rectifier diode 9, and an output smoothing circuit 10. The series circuit of the primary winding 7a of the transformer 7 and the transistor 8 is connected between one end and the other end of the DC power supply 1. The DC power supply 1 is composed of a rectifying and smoothing circuit or a battery connected to an AC power supply. The output rectifier diode 9 is connected to the secondary winding 7b of the transformer 7. The smoothing circuit 10 includes a reactor 11, a capacitor 12, and a diode 13, and is connected between the output rectifier diode 9 and a pair of output-side lines.

【0004】トランジスタ8を制御するPWM制御信号
を形成するための制御回路3は、DC−DCコンバータ
回路2の出力端子4、5間に接続された第1の出力電圧
検出手段としての電圧検出抵抗14、15の直列回路を
有する。この抵抗14、15は出力電圧を一定値に制御
するために必要な第1の検出電圧をこれ等の分圧点に得
るものである。16は第1の制御信号形成回路であっ
て、第1の誤差増幅用トランジスタ17と基準電圧源用
の第1のツエナーダイオード18と抵抗19と第1の発
光ダイオード20とから成る。トランジスタ17のベー
スは抵抗14、15の接続点(分圧点)に接続され、こ
のエミッタはツエナーダイオード18を介してグランド
に接続され、このコレクタは発光ダイオード20を介し
て出力端子4に接続され、抵抗19は出力端子4とツエ
ナーダイオード18のカソードとの間に接続されてい
る。従って、第1の制御信号形成回路16は、2つの抵
抗14、15の分圧点の第1の検出電圧とツエナーダイ
オード18で得られた第1の基準電圧とをトランジスタ
17で比較し、両者の差に対応する誤差出力を形成す
る。誤差増幅回路の出力端子としてのトランジスタ17
のコレクタとコンバータ出力端子4との間に第1の発光
ダイオード20が接続されているので、トランジスタ1
7の誤差出力に対応する強さの光信号から成る第1の制
御信号が第1の発光ダイオード20から得られる。な
お、第1の制御信号としての第1の発光ダイオード20
の光出力レベルはDC−DCコンバータ回路2の出力電
圧に比例して変化する。
A control circuit 3 for generating a PWM control signal for controlling the transistor 8 includes a voltage detection resistor as first output voltage detection means connected between output terminals 4 and 5 of the DC-DC converter circuit 2. It has 14 and 15 series circuits. The resistors 14 and 15 are for obtaining first detection voltages necessary for controlling the output voltage to a constant value at these voltage dividing points. Reference numeral 16 denotes a first control signal forming circuit, which comprises a first error amplifying transistor 17, a first Zener diode 18 for a reference voltage source, a resistor 19, and a first light emitting diode 20. The base of the transistor 17 is connected to the connection point (voltage division point) between the resistors 14 and 15, the emitter is connected to the ground via a Zener diode 18, and the collector is connected to the output terminal 4 via a light emitting diode 20. , The resistor 19 is connected between the output terminal 4 and the cathode of the Zener diode 18. Therefore, the first control signal forming circuit 16 compares the first detection voltage at the voltage dividing point of the two resistors 14 and 15 with the first reference voltage obtained by the Zener diode 18 using the transistor 17, and compares the two. Form an error output corresponding to the difference Transistor 17 as output terminal of error amplifier circuit
The first light emitting diode 20 is connected between the collector of the transistor 1 and the converter output terminal 4 so that the transistor 1
A first control signal comprising an optical signal having a strength corresponding to the error output of No. 7 is obtained from the first light emitting diode 20. The first light emitting diode 20 as a first control signal
The light output level changes in proportion to the output voltage of the DC-DC converter circuit 2.

【0005】第2の出力電圧検出手段としての抵抗2
1、22はDC−DCコンバータ2の出力端子4、5間
に接続され、過電圧保護のために要求される第2の検出
電圧を分圧点に得るものである。第2の制御信号形成回
路23は、誤差増幅用トランジスタ24と、第2の基準
電圧源としての第2のツエナーダイオード25と、抵抗
26と、第2の発光ダイオード27とから成る。トラン
ジスタ24のベースは2つの電圧検出用抵抗21、22
の接続点(分圧点)に接続され、このエミッタはツエナ
ーダイオード25を介してグランドに接続され、このコ
レクタは第2の発光ダイオード27を介して出力端子4
に接続され、抵抗26は出力端子4とツエナーダイオー
ド25のカソードとの間に接続されている。この第2の
制御信号形成回路23は、第1の制御信号形成回路16
又はこの出力によるPWM制御回路部分の故障によるD
C−DCコンバータ回路2の出力電圧の異常上昇、又は
複数のスイッチング電源装置を並列接続する場合におい
て相手側のスイッチング電源装置の故障による出力電圧
の異常上昇を防ぐために設けられたものであり、トラン
ジスタ24は2つの抵抗21、22の分圧点から得られ
た第2の検出電圧とツエナーダイオード25に基づく第
2の基準電圧との差に対応した信号即ち誤差信号を形成
し、第2の制御信号として第2の発光ダイオード27か
ら誤差信号に対応した光信号を出力するものである。
A resistor 2 as a second output voltage detecting means
Reference numerals 1 and 22 are connected between the output terminals 4 and 5 of the DC-DC converter 2 to obtain a second detection voltage required for overvoltage protection at a voltage dividing point. The second control signal forming circuit 23 includes an error amplification transistor 24, a second Zener diode 25 as a second reference voltage source, a resistor 26, and a second light emitting diode 27. The base of the transistor 24 includes two voltage detecting resistors 21 and 22.
The emitter is connected to the ground via a Zener diode 25, and the collector is connected to the output terminal 4 via a second light emitting diode 27.
, And the resistor 26 is connected between the output terminal 4 and the cathode of the Zener diode 25. The second control signal forming circuit 23 includes the first control signal forming circuit 16
Or D due to the failure of the PWM control circuit part due to this output
The transistor is provided to prevent an abnormal increase in the output voltage of the C-DC converter circuit 2 or an abnormal increase in the output voltage due to a failure of the other switching power supply device when a plurality of switching power supply devices are connected in parallel. 24, a signal corresponding to the difference between the second detection voltage obtained from the voltage dividing point of the two resistors 21 and 22 and the second reference voltage based on the Zener diode 25, that is, an error signal, and the second control An optical signal corresponding to the error signal is output from the second light emitting diode 27 as a signal.

【0006】第1及び第2の発光ダイオード20、27
に光結合されて第1及び第2の制御素子としての第1及
び第2のホトトランジスタ28、29が設けられてい
る。第1及び第2のホトトランジスタ28、29の一端
(コレクタ)は制御電源30の一方の端子にそれぞれ接
続されている。第1のホトトランジスタ28の他端(エ
ミッタ)は第1の抵抗31を介して制御電源30の他方
端子に接続されている。第2のホトトランジスタ29の
他端(エミッタ)は第2の抵抗32を介して制御電源3
0の他方の端子に接続されている。また、第1のホトト
ランジスタ28に並列に抵抗28aが接続されている。
第1のホトトランジスタ28と第1の抵抗31の接続点
33はORゲート回路34を形成する第1のダイオード
35を介してPWMパルス形成用コンパレータ36の正
入力端子に接続されている。コンパレータ36の負入力
端子には三角波発生回路37が接続されている。コンパ
レータ36の出力端子はNOT回路38を介してトラン
ジスタ8のベースに接続されている。
First and second light emitting diodes 20, 27
And first and second phototransistors 28 and 29 as first and second control elements are provided. One ends (collectors) of the first and second phototransistors 28 and 29 are connected to one terminal of the control power supply 30, respectively. The other end (emitter) of the first phototransistor 28 is connected to the other terminal of the control power supply 30 via the first resistor 31. The other end (emitter) of the second phototransistor 29 is connected to the control power supply 3 via the second resistor 32.
0 is connected to the other terminal. Further, a resistor 28a is connected in parallel with the first phototransistor 28.
A connection point 33 between the first phototransistor 28 and the first resistor 31 is connected to a positive input terminal of a PWM pulse forming comparator 36 via a first diode 35 forming an OR gate circuit 34. A triangular wave generating circuit 37 is connected to a negative input terminal of the comparator 36. The output terminal of the comparator 36 is connected to the base of the transistor 8 via the NOT circuit 38.

【0007】第2の抵抗32に並列にノイズ除去用コン
デンサ39が接続されている。40は第3の基準電圧源
であって、出力電圧の過電圧状態を検出するための第3
の基準電圧を発生するものである。過電圧検出用コンパ
レータ41の正入力端子は第2のホトトランジスタ29
と第2の抵抗32の接続点42即ちコンデンサ39の上
端に接続され、この負入力端子は第3の基準電圧源40
に接続されている。過電圧検出用コンパレータ41はコ
ンデンサ39の電圧が第3の基準電圧以上になった時に
低レベル出力電圧から高レベル出力電圧に転換するよう
に構成されている。なお、コンパレータ41はその入力
と出力との間に応答遅れを有する。ラッチ回路としての
フリップフロップ43のセット端子Sはコンパレータ4
1に接続され、この出力端子Qはダイオード44を介し
てコンパレータ36の正入力端子に接続されている。ま
た、このフリップフロップ43のリセット端子RはDC
−DCコンバータ回路2の起動時又は再起動時にリセッ
ト信号を発生するリセット回路(図示せず)に接続され
ている。従って、フリップフロップ43はコンパレータ
41の過電圧検出を示す出力に応答してセット状態にな
り、過電圧検出をラッチし、この出力端子Qから過電圧
保護信号を出力する。フリップフロップ43の出力端子
Qの電圧レベルは非過電圧の時に低レベルで、過電圧の
時にNOT回路38から得られるPWMパルスの幅が零
又は零近傍になるように設定される。なお、フリップフ
ロップ43の出力端子Qの状態変化はセット入力に対し
て遅れを有する。
A noise removing capacitor 39 is connected in parallel with the second resistor 32. Reference numeral 40 denotes a third reference voltage source, which is a third reference voltage source for detecting an overvoltage state of the output voltage.
Of the reference voltage. The positive input terminal of the overvoltage detection comparator 41 is the second phototransistor 29
The negative input terminal is connected to a connection point 42 of the second resistor 32, that is, the upper end of the capacitor 39, and a third reference voltage source 40
It is connected to the. The overvoltage detection comparator 41 is configured to switch from a low level output voltage to a high level output voltage when the voltage of the capacitor 39 becomes equal to or higher than the third reference voltage. The comparator 41 has a response delay between its input and output. The set terminal S of the flip-flop 43 as a latch circuit is connected to the comparator 4
The output terminal Q is connected to the positive input terminal of the comparator 36 via a diode 44. The reset terminal R of the flip-flop 43 is DC
-It is connected to a reset circuit (not shown) that generates a reset signal when the DC converter circuit 2 starts or restarts. Accordingly, the flip-flop 43 enters the set state in response to the output indicating the overvoltage detection of the comparator 41, latches the overvoltage detection, and outputs an overvoltage protection signal from the output terminal Q. The voltage level of the output terminal Q of the flip-flop 43 is set to be low when there is no overvoltage, and set so that the width of the PWM pulse obtained from the NOT circuit 38 becomes zero or near zero when overvoltage occurs. The state change of the output terminal Q of the flip-flop 43 has a delay with respect to the set input.

【0008】基準電圧源45は、PWMパルスの最大デ
ューティ比を100%よりも小さい所定値に制限するた
めの第4の基準電圧を与えるものである。即ち、この基
準電圧源45はPWMパルスの最大パルス幅を設定する
ものである。基準電圧源45はダイオード46を介して
コンパレータ36の正入力端子に接続されている。
The reference voltage source 45 supplies a fourth reference voltage for limiting the maximum duty ratio of the PWM pulse to a predetermined value smaller than 100%. That is, the reference voltage source 45 sets the maximum pulse width of the PWM pulse. The reference voltage source 45 is connected to the positive input terminal of the comparator 36 via the diode 46.

【0009】ORゲート回路34はダイオード35、3
4、46のアノードとグランドとの間の電圧V1 、V2
、V3 の内で最も高いものを選択して出力する。
The OR gate circuit 34 includes diodes 35, 3
The voltages V1 and V2 between the anodes 4 and 46 and the ground
, V3 are selected and output.

【0010】ORゲート回路34とコンパレータ36と
NOT回路38との部分はスイッチ制御信号形成回路と
呼ぶことができるものであって、ORゲート回路34の
3つの入力電圧V1 、V2 、V3 から選択されたものの
1つと三角波電圧とを比較して正常時にはPWMパルス
を形成し、過電圧時にはPWMパルスの幅を零とする制
御信号を形成して出力するものである。
The part of the OR gate circuit 34, the comparator 36 and the NOT circuit 38 can be called a switch control signal forming circuit, and is selected from three input voltages V1, V2 and V3 of the OR gate circuit 34. A PWM signal is formed by comparing one of the signals with the triangular wave voltage in a normal state, and a control signal for making the width of the PWM pulse zero in the case of an overvoltage is formed and output.

【0011】[0011]

【動作】次に、図2及び図3を参照して図1の従来のス
イッチング電源装置の動作を説明する。制御回路3から
PWMパルスが発生している時にはトランジスタ8がP
WMパルスに応答してオン・オフし、直流電源1の電圧
が断続される。この電圧の断続に基づいてトランス7の
2次巻線7bに得られた電圧はダイオード9で整流され
た後に平滑回路10で平滑される。
Next, the operation of the conventional switching power supply of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. When a PWM pulse is generated from the control circuit 3, the transistor 8
On / off in response to the WM pulse, the voltage of the DC power supply 1 is interrupted. The voltage obtained in the secondary winding 7b of the transformer 7 based on the intermittent voltage is rectified by the diode 9 and then smoothed by the smoothing circuit 10.

【0012】スイッチング電源装置が正常に動作してい
る時に、出力端子4、5間の電圧が電源1の電圧変動又
は負荷6の変動によって目標値(基準値)よりも高くな
ると、誤差増幅用トランジスタ17のベース電位が高く
なり、これとツエナーダイオード18の第1の基準電圧
との差が大きくなるためにトランジスタ17のベース電
流が増大し、トランジスタ17の抵抗が小さくなって、
第1の発光ダイオード20の電流が増大し、第1の制御
信号としての光信号の光の強さが大きくなる。この結
果、第1のホトトランジスタ28の抵抗値は第1の発光
ダイオード20の光出力に対して反比例的に変化して小
さくなり、第1の抵抗31の両端電圧V1即ち接続点3
3のPWM制御用電位が高くなる。正常状態ではORゲ
ート回路34のダイオード44、46はオフであり、ダ
イオード35のみがオンであるから、コンパレータ36
では接続点33とグランドとの間の第1の電圧V1 と三
角波電圧発生回路37の三角波電圧Vt とが図2(A)
に示すように比較され、第1の電圧V1 が三角波電圧V
t よりも低い区間に負パルス(低レベル出力)が得ら
れ、これがNOT回路38で反転されて図2(B)に示
す正パルスのPWMパルス列となり、トランジスタ8が
PWMパルスの幅に対応してオンになる。今、出力電圧
V0 が目標値よりも上昇したと仮定しているので、第1
の電圧V1 が高くなると、図2(B)のt0 よりも前の
区間におけるPWMパルスの幅は今迄よりも狭くなり、
出力電圧V0 は目標値に向って低下する。出力電圧V0
が目標値よりも低下した時には、上述の高くなった時と
逆の動作が生じる。
When the voltage between the output terminals 4 and 5 becomes higher than a target value (reference value) due to a voltage fluctuation of the power supply 1 or a fluctuation of the load 6 during normal operation of the switching power supply, the error amplifying transistor is used. Since the base potential of the transistor 17 increases and the difference between the base voltage and the first reference voltage of the Zener diode 18 increases, the base current of the transistor 17 increases, and the resistance of the transistor 17 decreases.
The current of the first light emitting diode 20 increases, and the light intensity of the optical signal as the first control signal increases. As a result, the resistance value of the first phototransistor 28 changes in inverse proportion to the light output of the first light emitting diode 20 and decreases, and the voltage V1 across the first resistor 31, that is, the connection point 3
3, the PWM control potential increases. In a normal state, the diodes 44 and 46 of the OR gate circuit 34 are off and only the diode 35 is on, so that the comparator 36
In FIG. 2A, the first voltage V1 between the connection point 33 and the ground and the triangular wave voltage Vt of the triangular wave voltage generating circuit 37 are shown in FIG.
And the first voltage V1 is equal to the triangular wave voltage V
A negative pulse (low-level output) is obtained in a section lower than t, and this is inverted by the NOT circuit 38 to form a positive PWM pulse train shown in FIG. 2B, and the transistor 8 corresponds to the width of the PWM pulse. Turn on. Now, assuming that the output voltage V0 has risen above the target value, the first
When the voltage V1 becomes higher, the width of the PWM pulse in the section before t0 in FIG. 2B becomes narrower than before.
The output voltage V0 decreases toward the target value. Output voltage V0
Is lower than the target value, an operation opposite to the above-mentioned case occurs.

【0013】なお、出力電圧V0 が大幅に低下し、これ
に伴なって第1の電圧V1 も低下し、第1の電圧V1 が
最大パルス幅制限用基準電圧源45の第3の電圧V3 よ
りも低くなった場合にはダイオード35が逆バイアス状
態となり、これがオフ状態になる。これにより、コンパ
レータ36は第3の電圧V3 で決定された最大パルス幅
のPWMパルスを形成する。
Note that the output voltage V0 is significantly reduced, and the first voltage V1 is also reduced accordingly. The first voltage V1 is lower than the third voltage V3 of the maximum pulse width limiting reference voltage source 45. Is also low, the diode 35 is in a reverse bias state, and is in an off state. As a result, the comparator 36 forms a PWM pulse having the maximum pulse width determined by the third voltage V3.

【0014】図1の回路で定電圧制御のための第1の制
御信号形成回路16における第1の発光ダイオード20
がオープン(開放)状態になる故障、又はトランジスタ
17のコレクタ、ベース又はエミッタがオープン状態に
なる故障によって定電圧制御が不可能になって出力電圧
V0 が異常に上昇した時、又はDC−DCコンバータ回
路2を別のDC−DCコンバータ回路と並列接続してい
る状態において別のDC−DCコンバータ回路の故障で
出力電圧V0 即ち共通の負荷の電圧が異常に上昇した時
には、これを制限することが必要になる。第2の制御信
号形成回路23は上述の異常過電圧を防止するために設
けられている。今、図2のt0 時刻において、第1の発
光ダイオード20がオープン状態になったとすれば、第
1のホトトランジスタ28の抵抗値が高くなるために接
続点33の電位V1 は基準電圧V3 よりも低くなり、図
2(B)に示すようにPWMパルスの幅が広くなる。第
2の制御信号形成回路23は第1の制御信号形成回路1
6と同一の回路構成を有するので、出力電圧V0 が増大
すると、第2の発光ダイオード27から得られる第2の
制御信号としての光信号のレベルも高くなり、第2のホ
トトランジスタ29の抵抗値が光信号に反比例的に変化
して低下する。これにより、第2の抵抗32の両端電圧
が高くなる。第2の抵抗32の電圧はそのまま過電圧検
出用コンパレータ41の入力とはならず、ノイズ除去用
コンデンサ41の充電に使用される。即ち、第2のホト
トランジスタ29の抵抗値が低くなることによってノイ
ズ除去用コンデンサ41に充電電流が流れるが、このコ
ンデンサ41は第2の抵抗32の両端電圧まで直ちに充
電されず、時定数を有して充電される。従って、時間幅
の狭いノイズ成分はコンデンサ39で吸収され、正確な
過電圧検出が可能になる。過電圧状態のためにコンデン
サ39の電圧が基準電圧源40の過電圧レベルを示す基
準電圧よりも高くなると、コンパレータ41の出力が低
レベル(第1の状態)から高レベル(第2の状態)に転
換し、この低レベルから高レベルへの転換をトリガとし
てフリップフロップ43がセット状態となる。フリップ
フロップ43がセットされると、この出力端子Qの電圧
V2 がt0 よりも遅れたt1 において低レベルから高レ
ベルに転換する。なお、電圧V2 の高レベルは基準電圧
V3よりも高く且つ三角波電圧Vt のピーク値よりも高
く設定されるか又はピーク近傍において三角波電圧Vt
に交差するように設定される。過電圧時には第2の電圧
V2 がV1 、V3 よりも高いのでダイオード44のみが
オンになり、高レベルの第2の電圧V2 がコンパレータ
36の入力となり、コンパレータ36の出力は連続的に
高レベルになる。これにより、NOT回路38の出力は
連続的に低レベルになり、トランジスタ8が連続的にオ
フに制御される。トランジスタ8が連続的にオフ制御さ
れると、出力電圧が低下し、第2の発光ダイオード27
の出力レベルも低下し、第2のホトトランジスタ29の
抵抗値が高くなり、コンデンサ39の電圧が低下する
が、フリップフロップ43にはリセット信号が入力する
迄は過電圧状態を示す出力が保持されている。なお、第
2の電圧V2 の高レベルを図2(A)の三角波電圧Vt
のピーク近傍に交差するように設定した場合には幅の狭
いPWMパルスが得られ、出力電圧V0 が抑制される。
The first light emitting diode 20 in the first control signal forming circuit 16 for constant voltage control in the circuit of FIG.
When the output voltage V0 rises abnormally due to the failure of the transistor to open (open) state or the failure of the collector, base or emitter of the transistor 17 to become open, or when the DC-DC converter When the output voltage V0, that is, the voltage of the common load rises abnormally due to the failure of another DC-DC converter circuit while the circuit 2 is connected in parallel with another DC-DC converter circuit, it is possible to limit this. Will be needed. The second control signal forming circuit 23 is provided to prevent the above abnormal overvoltage. Assuming that the first light emitting diode 20 is in an open state at time t0 in FIG. 2, the potential V1 at the connection point 33 is higher than the reference voltage V3 because the resistance value of the first phototransistor 28 is increased. As a result, the width of the PWM pulse is increased as shown in FIG. The second control signal forming circuit 23 is the first control signal forming circuit 1
6, the level of the optical signal as the second control signal obtained from the second light emitting diode 27 increases as the output voltage V0 increases, and the resistance value of the second phototransistor 29 increases. Changes inversely proportional to the optical signal and decreases. As a result, the voltage across the second resistor 32 increases. The voltage of the second resistor 32 is not directly input to the overvoltage detection comparator 41, but is used for charging the noise removal capacitor 41. That is, although the charging current flows through the noise removing capacitor 41 due to the lowering of the resistance value of the second phototransistor 29, the capacitor 41 is not immediately charged to the voltage across the second resistor 32 and has a time constant. To be charged. Therefore, a noise component having a narrow time width is absorbed by the capacitor 39, and accurate overvoltage detection can be performed. When the voltage of the capacitor 39 becomes higher than the reference voltage indicating the overvoltage level of the reference voltage source 40 due to the overvoltage state, the output of the comparator 41 changes from a low level (first state) to a high level (second state). The transition from the low level to the high level triggers the flip-flop 43 to be set. When the flip-flop 43 is set, the voltage V2 at the output terminal Q changes from a low level to a high level at t1 which is later than t0. The high level of the voltage V2 is set higher than the reference voltage V3 and higher than the peak value of the triangular wave voltage Vt, or the triangular wave voltage Vt near the peak.
Are set to intersect. At the time of overvoltage, only the diode 44 is turned on because the second voltage V2 is higher than V1 and V3, and the high-level second voltage V2 becomes the input of the comparator 36, and the output of the comparator 36 continuously becomes high. . As a result, the output of the NOT circuit 38 continuously goes low, and the transistor 8 is continuously turned off. When the transistor 8 is continuously turned off, the output voltage decreases and the second light emitting diode 27
Also decreases, the resistance of the second phototransistor 29 increases, and the voltage of the capacitor 39 decreases. However, the output indicating the overvoltage state is held in the flip-flop 43 until the reset signal is input. I have. The high level of the second voltage V2 is changed to the triangular wave voltage Vt shown in FIG.
Is set to intersect the vicinity of the peak, a narrow PWM pulse is obtained, and the output voltage V0 is suppressed.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図1のスイ
ッチング電源装置においては、例えば第1の発光ダイオ
ード20のオープン状態となるような定電圧制御系の異
常が図2のt0 で生じてからDC−DCコンバータ2の
トランジスタ8のオン・オフ動作を停止させるまでにコ
ンデンサ39、コンパレータ41、フリップフロップ4
3等による応答遅れがあり、この間に出力電圧V0 が異
常に上昇する恐れがあった。図3はこれを説明するため
のものである。図3の時刻t0 で例えば第1の発光ダイ
オード20がオープン状態になると、第1の発光ダイオ
ード20の光出力レベルが零になるために第1のホトト
ランジスタ28の抵抗値が増大し、第1の電圧V1 の値
が小さくなり、PWMパルスの幅を増大させる動作が開
始し、出力電圧V0 はt0 から徐々に増大を開始する。
出力電圧V0 の変化は予備の第2の制御信号形成回路2
3で検出され、コンデンサ39の電圧が出力電圧V0 に
比例的に変化し、このコンデンサ39の電圧と基準電圧
源40の電圧とがコンパレータ41で比較され、コンデ
ンサ39の電圧が基準電圧源40の電圧を横切った時に
コンパレータ41の出力状態が転換し、過電圧が検出さ
れ、フリップフロップ43、ダイオード44、コンパレ
ータ36、NOT回路38の経路でDC−DCコンバー
タ2のトランジスタ8のオン・オフ動作の停止が図3の
時刻t2 で達成される。即ち、過電圧検出時には図2の
t0 〜t1 、図3のt0 〜t2 の遅延を伴なってトラン
ジスタ8のオン・オフ動作が停止する。トランジスタ8
がオン・オフ動作を停止する迄は出力電圧V0 が上昇す
るために、図3に示すように過電圧レベルVa よりも高
い出力電圧の発生期間が比較的長くなるのみでなく、出
力電圧V0 の最大値が高いレベルになり、負荷6が破壊
する恐れがあった。
By the way, in the switching power supply device shown in FIG. 1, the DC voltage becomes low after the abnormality of the constant voltage control system such that the first light emitting diode 20 is opened at t0 in FIG. A capacitor 39, a comparator 41, and a flip-flop 4 until the on / off operation of the transistor 8 of the DC converter 2 is stopped;
There was a response delay due to 3 or the like, during which the output voltage V0 could abnormally rise. FIG. 3 illustrates this. For example, when the first light emitting diode 20 is opened at time t0 in FIG. 3, the light output level of the first light emitting diode 20 becomes zero, so that the resistance value of the first phototransistor 28 increases, The value of the voltage V1 becomes smaller, the operation of increasing the width of the PWM pulse starts, and the output voltage V0 starts increasing gradually from t0.
The change of the output voltage V0 is determined by the spare second control signal forming circuit 2.
3, the voltage of the capacitor 39 changes in proportion to the output voltage V0, the voltage of the capacitor 39 is compared with the voltage of the reference voltage source 40 by the comparator 41, and the voltage of the capacitor 39 is When the voltage crosses, the output state of the comparator 41 changes, an overvoltage is detected, and the on / off operation of the transistor 8 of the DC-DC converter 2 is stopped through the path of the flip-flop 43, the diode 44, the comparator 36, and the NOT circuit 38. Is achieved at time t2 in FIG. That is, when an overvoltage is detected, the on / off operation of the transistor 8 is stopped with a delay of t0 to t1 in FIG. 2 and a delay of t0 to t2 in FIG. Transistor 8
Since the output voltage V0 rises until the on / off operation is stopped, not only does the generation period of the output voltage higher than the overvoltage level Va become relatively long as shown in FIG. The value became a high level, and the load 6 could be broken.

【0016】そこで、本発明の目的は、過電圧防止動作
の遅れ期間における出力電圧の上昇を抑制することがで
きるPWM型スイッチング電源装置を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a PWM switching power supply capable of suppressing an increase in output voltage during a delay period of an overvoltage prevention operation.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、スイッチング素子をPWMパルスでオン・
オフ制御することによって制御された出力電圧を得るよ
うに形成された電圧調整回路と、前記電圧調整回路の出
力電圧を一定値に制御するために前記出力電圧を検出し
て第1の検出電圧を得るための出力電圧検出手段と、前
記出力電圧検出手段で検出された前記第1の検出電圧と
第1の基準電圧との差に対応する第1の制御信号を形成
する第1の制御信号形成回路と、前記出力電圧が前記一
定値より高い所定の過電圧レベルに達したか否かを検出
するために使用する第2の検出電圧を得るための手段
と、前記第2の検出電圧と第2の基準電圧との差に対応
する第2の制御信号を形成する第2の制御信号形成回路
と、前記スイッチング素子のオン・オフ周期と同一の周
期の三角波電圧を発生する三角波電圧発生回路と、制御
電源と、前記第1の制御信号に応答してその抵抗値が変
化するものであって、その一端が前記制御電源の一方の
端子に接続されている第1の制御素子と、前記第1の制
御素子の他端と前記制御電源の他端との間に接続された
第1の抵抗と、前記第2の制御信号に応答してその抵抗
値が変化するものであって、その一端が前記制御電源の
一方の端子に接続された第2の制御素子と、前記第2の
制御素子の他端と前記制御電源の他方の端子との間に接
続された第2の抵抗と、前記第2の抵抗に並列に接続さ
れたノイズ除去用コンデンサと、前記出力電圧の過電圧
状態を検出するための第3の基準電圧を与えるための第
3の基準電圧源と、前記コンデンサの電圧と前記第3の
基準電圧とを比較し、前記コンデンサの電圧が前記第3
の基準電圧に達したか否かを示す出力を発生するコンパ
レータと、前記コンデンサの電圧が前記第3の基準電圧
に達したことを示す前記コンパレータの出力をラッチ
し、前記PWMパルスのパルス幅を零又は零近傍にする
ための電圧レベルを有する過電圧保護信号を出力するラ
ッチ回路と、前記第1の制御素子と前記第1の抵抗との
接続点に得られたPWM制御用電位と前記三角波電圧と
を比較して前記スイッチング素子を制御するための前記
PWMパルスを形成すると共に、前記ラッチ回路から得
られた前記過電圧保護信号と前記三角波電圧とを比較し
て前記過電圧保護信号が過電圧を示している時に前記P
WMパルスの幅を零又は零近傍にするための出力を発生
するスイッチ制御信号形成回路とを備えたスイッチング
電源装置において、過電圧抑制用ダイオ−ドが設けら
れ、このダイオ−ドの一方の端子が前記第2の制御素子
と前記第2の抵抗との間に接続され、このダイオ−ドの
他方の端子が前記第1の制御素子と前記第1の抵抗との
間に接続されていることを特徴とするスイッチング電源
装置に係わるものである。なお、請求項2に示すように
第1及び第2の制御信号形成回路の出力をそれぞれ光信
号とし、第1及び第2の制御素子をそれぞれホトトラン
ジスタとすることが望ましい。また、請求項3に示すよ
うに、スイッチ制御信号形成回路を、PWM制御電位と
過電圧保護信号の電圧レベルの内の高い方のレベルを取
り出すための例えばダイオードによるORゲート回路等
の選択回路と、選択回路の出力と三角波電圧とを比較す
るコンパレータとで構成することが望ましい。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a switching element is turned on by a PWM pulse.
A voltage adjustment circuit formed so as to obtain a controlled output voltage by performing off-control, and detecting the output voltage in order to control the output voltage of the voltage adjustment circuit to a constant value, thereby forming a first detection voltage. Output voltage detecting means for obtaining a first control signal corresponding to a difference between the first detected voltage detected by the output voltage detecting means and a first reference voltage. A circuit for obtaining a second detection voltage used to detect whether or not the output voltage has reached a predetermined overvoltage level higher than the predetermined value; and a second detection voltage and a second detection voltage. A second control signal forming circuit for forming a second control signal corresponding to a difference between the reference voltage and a reference voltage, a triangular wave voltage generating circuit for generating a triangular wave voltage having the same cycle as the on / off cycle of the switching element, A control power supply; A first control element, one end of which is connected to one terminal of the control power supply, the other end of which is connected to the other end of the first control element. A first resistor connected between the other end of the control power supply and a resistance value changing in response to the second control signal, one end of which is connected to one terminal of the control power supply; A connected second control element, a second resistor connected between the other end of the second control element and the other terminal of the control power supply, and a second resistor connected in parallel to the second resistor. A noise removing capacitor, a third reference voltage source for providing a third reference voltage for detecting an overvoltage state of the output voltage, and comparing the voltage of the capacitor with the third reference voltage. , The voltage of the capacitor is the third
Latching the output of the comparator indicating that the voltage of the capacitor has reached the third reference voltage, and latching the output of the comparator indicating that the voltage of the capacitor has reached the third reference voltage. A latch circuit that outputs an overvoltage protection signal having a voltage level for making the voltage zero or near zero, a PWM control potential obtained at a connection point between the first control element and the first resistor, and the triangular wave voltage And forming the PWM pulse for controlling the switching element by comparing the overvoltage protection signal obtained from the latch circuit with the triangular wave voltage, indicating that the overvoltage protection signal indicates an overvoltage. Said P
In a switching power supply device having a switch control signal forming circuit for generating an output for setting the width of a WM pulse to zero or near zero, a diode for overvoltage suppression is provided, and one terminal of the diode is connected to one terminal of the diode. Connected between the second control element and the second resistor, and the other terminal of this diode is connected between the first control element and the first resistor. The present invention relates to a characteristic switching power supply device. Preferably, the outputs of the first and second control signal forming circuits are optical signals, respectively, and the first and second control elements are phototransistors, respectively. In addition, the switch control signal forming circuit includes a selection circuit such as an OR gate circuit using a diode for taking out a higher one of the PWM control potential and the voltage level of the overvoltage protection signal. It is desirable that the comparator be configured with a comparator that compares the output of the selection circuit with the triangular wave voltage.

【0018】[0018]

【発明の作用及び効果】各請求項の発明において、過電
圧時には、過電圧制御用ダイオードが導通し、PWMパ
ルスの幅を狭めることができる電圧がPWM制御系信号
としてスイッチ制御信号形成回路に入力する。過電圧保
護制御系にはノイズ除去用コンデンサ、コンパレータ、
及びラッチ回路が設けられているので、過電圧保護の応
答遅れが生じるが、PWM制御系は過電圧保護制御系よ
りも応答が速いので、スイッチ制御信号形成回路におい
てPWMパルスの幅の大幅な増大を抑える動作が迅速に
生じ、応答遅れの期間における出力電圧の大幅の増大を
防ぐことができる。応答遅れの後に過電圧保護信号が出
力されると、スイッチング素子のオン・オフを停止させ
るか又はPWMパルスの幅を極めて狭くする動作が生
じ、過電圧保護が完全に達成される。上述のように各請
求項の発明によれば応答遅れの期間の過電圧を簡単な回
路で確実に抑制することができる。請求項2の発明によ
れば、出力電圧を検出して第1及び第2の制御信号を形
成する部分と、PWMパルスを形成する部分と光結合さ
せるので、両者間を電気的に分離することができる。ま
た、請求項3の発明によれば1つのコンパレータをPW
Mパルス形成と過電圧保護で共用することができ、回路
構成が簡単になる。
In the invention of each claim, when an overvoltage occurs, the overvoltage control diode conducts, and a voltage capable of reducing the width of the PWM pulse is input to the switch control signal forming circuit as a PWM control system signal. The overvoltage protection control system includes a capacitor for noise removal, a comparator,
And a latch circuit, the response delay of the overvoltage protection occurs. However, since the PWM control system has a faster response than the overvoltage protection control system, a large increase in the width of the PWM pulse is suppressed in the switch control signal forming circuit. The operation occurs quickly, and a large increase in the output voltage during the response delay period can be prevented. When the overvoltage protection signal is output after the response delay, an operation of stopping the ON / OFF of the switching element or extremely narrowing the width of the PWM pulse occurs, and the overvoltage protection is completely achieved. As described above, according to the invention of each claim, overvoltage during a response delay period can be reliably suppressed by a simple circuit. According to the second aspect of the present invention, since the portion for detecting the output voltage and forming the first and second control signals and the portion for forming the PWM pulse are optically coupled, the two are electrically separated. Can be. According to the third aspect of the present invention, one comparator is connected to the PW
M pulse formation and overvoltage protection can be shared, simplifying the circuit configuration.

【0019】[0019]

【実施例】次に、図4〜図6を参照して本発明の実施例
に係わるPWM型スイッチング電源装置を説明する。但
し、図4において図1と実質的に同一の部分には同一の
符号を付してその説明を省略する。図4に示すスイッチ
ング電源装置は図1の従来のスイッチング電源装置に過
電圧抑制用ダイオード47を付加した他は図1と同一に
構成したものである。過電圧抑制用ダイオード47の一
端即ちアノ−ドは第2のホトトランジスタ29と第2の
抵抗32の間に接続され、このダイオ−ド47の他端
(カソ−ド)は第1のホトトランジスタ28と第1の抵
抗31の接続点33に接続されている。なお、この過電
圧抑制用ダイオード47は接続点42即ちコンデンサ3
9の電位が接続点33の電位よりも高い時に導通する方
向性を有している。
Next, a PWM type switching power supply according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. However, in FIG. 4, substantially the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The switching power supply shown in FIG. 4 has the same configuration as that of FIG. 1 except that an overvoltage suppressing diode 47 is added to the conventional switching power supply of FIG. One end, that is, the anode, of the overvoltage suppressing diode 47 is connected between the second phototransistor 29 and the second resistor 32, and the other end (cathode) of the diode 47 is connected to the first phototransistor 28. And the connection point 33 of the first resistor 31. The overvoltage suppression diode 47 is connected to the connection point 42, that is, the capacitor 3
It has a direction of conduction when the potential of 9 is higher than the potential of the connection point 33.

【0020】[0020]

【動作】図4のスイッチング電源装置が正常に定電圧制
御動作している時即ち図5及び図6の時刻t0 よりも前
の期間では、出力電圧V0 が非過電圧状態であるので、
過電圧抑制用ダイオ−ド47のアノ−ドの電位が接続点
33の電位以下である。従って、過電圧抑制用ダイオー
ド47は非導通状態にあり、図4のスイッチング電源装
置は図1のスイッチング電源装置と同一に動作し、第1
の電圧V1 と三角波電圧Vt の比較に基づいて図5
(B)のPWMパルスが形成され、これに応答してトラ
ンジスタ8がオン・オフ動作する。
[Operation] When the switching power supply of FIG. 4 is operating normally at a constant voltage, that is, before the time t0 of FIGS. 5 and 6, the output voltage V0 is in a non-overvoltage state.
The potential of the anode of the overvoltage suppressing diode 47 is lower than the potential of the connection point 33. Therefore, the overvoltage suppression diode 47 is in a non-conductive state, and the switching power supply of FIG. 4 operates in the same manner as the switching power supply of FIG.
FIG. 5 based on a comparison between the voltage V1 of FIG.
A (B) PWM pulse is formed, and in response to this, the transistor 8 is turned on and off.

【0021】図5及び図6の時刻t0 で例えば第1の発
光ダイオード20のオープン等の故障が発生し、第1の
ホトトランジスタ28の光入力が得られない時には、第
1のホトトランジスタ28の抵抗値が増大し、接続点3
3の電位が低下する。この結果、接続点33の電位が接
続点42の電位よりも低くなり、過電圧抑制用ダイオー
ド47が例えば図5の時刻t1 で導通し、接続点33の
電位即ち第1の電圧V1 がコンデンサ39の電圧の上昇
に同期して上昇する。この結果、図5のt1 〜t2 区間
に示すようにPWMパルスの幅が徐々に狭くなり、出力
電圧V0 の上昇が図6に示すように制限され、出力電圧
V0 が所定の過電圧レベルVa よりも高くなる期間Tが
図3よりも短くなる。また、過電圧の最大値が図3より
も小さくなり、負荷6を過電圧から確実に防ぐことがで
きる。なお、図5では時刻t2 で過電圧保護のための電
圧V2 が低レベルから高レベルに転換し、トランジスタ
8のオン・オフ動作が停止する。
At time t0 in FIG. 5 and FIG. 6, when a failure such as an open of the first light emitting diode 20 occurs and the optical input of the first phototransistor 28 cannot be obtained, The resistance value increases and the connection point 3
The potential of No. 3 decreases. As a result, the potential of the connection point 33 becomes lower than the potential of the connection point 42, the overvoltage suppressing diode 47 conducts, for example, at time t1 in FIG. 5, and the potential of the connection point 33, that is, the first voltage V1 It rises in synchronization with the rise in voltage. As a result, the width of the PWM pulse gradually narrows as shown in the section from t1 to t2 in FIG. 5, the rise of the output voltage V0 is limited as shown in FIG. 6, and the output voltage V0 is lower than the predetermined overvoltage level Va. The high period T is shorter than in FIG. In addition, the maximum value of the overvoltage is smaller than that in FIG. 3, and the load 6 can be reliably prevented from being overvoltage. In FIG. 5, the voltage V2 for overvoltage protection changes from a low level to a high level at time t2, and the on / off operation of the transistor 8 stops.

【0022】[0022]

【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 (1) 図4においてORゲート回路34の出力をコン
パレータ36に入力させる代りに、図7に示すように3
つのコンパレータ36a、36b、36cを設け、各負
入力端子を三角波発生回路37に接続し、第1のコンパ
レータ36aの正入力端子を図4の接続点33に接続
し、第2のコンパレータ36bの正入力端子をフリップ
フロップ43に接続し、第3のコンパレータ36cを基
準電圧源45に接続し、3つのコンパレータ36a、3
6b、36cの出力端子をORゲート回路34aを介し
て図4のNOT回路38に接続することができる。 (2) 図4の第1及び第2の制御信号形成回路16、
23を図8に示すように誤差増幅器50と基準電圧源5
1とトランジスタ52と発光ダイオード53とで構成す
ることができる。この図8の誤差増幅器50の正入力端
子は図4の抵抗14、15の分圧点又は抵抗21、22
の分圧点に接続し、発光ダイオード53は第1のホトト
ランジスタ28又は第2のホトトランジスタ29に光結
合させる。 (3) DC−DCコンバータ回路2を複数のスイッチ
ング素子を含むコンバータ又はインバータ回路に置き換
えることができる。 (4) 第2の制御信号形成回路23に検出電圧を与え
るための第2の出力電圧検出手段として独立に抵抗2
1、22を設ける代りに抵抗14、15を兼用し、この
任意の分圧点をトランジスタ24のベース又は図8の増
幅器50に接続することができる。 (5) 第2のホトトランジスタ29のエミッタと接続
点42との間に第3の抵抗を接続し、過電圧抑制用ダイ
オ−ド47のアノ−ドを、ホトトランジスタ29と第3
の抵抗の間に接続することができる。
[Modifications] The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications are possible. (1) Instead of inputting the output of the OR gate circuit 34 to the comparator 36 in FIG.
Four comparators 36a, 36b, 36c are provided, each negative input terminal is connected to the triangular wave generation circuit 37, the positive input terminal of the first comparator 36a is connected to the connection point 33 in FIG. 4, and the positive input of the second comparator 36b is connected. The input terminal is connected to the flip-flop 43, the third comparator 36c is connected to the reference voltage source 45, and the three comparators 36a,
The output terminals of 6b and 36c can be connected to the NOT circuit 38 of FIG. 4 via the OR gate circuit 34a. (2) The first and second control signal forming circuits 16 of FIG.
23 is an error amplifier 50 and a reference voltage source 5 as shown in FIG.
1, a transistor 52 and a light emitting diode 53. The positive input terminal of the error amplifier 50 of FIG. 8 is a voltage dividing point of the resistors 14 and 15 or the resistors 21 and 22 of FIG.
The light-emitting diode 53 is optically coupled to the first phototransistor 28 or the second phototransistor 29. (3) The DC-DC converter circuit 2 can be replaced with a converter or an inverter circuit including a plurality of switching elements. (4) As a second output voltage detecting means for applying a detection voltage to the second control signal forming circuit 23, the resistance 2
Instead of providing 1 and 22, resistors 14 and 15 can be used as well, and this arbitrary voltage dividing point can be connected to the base of the transistor 24 or the amplifier 50 of FIG. (5) A third resistor is connected between the emitter of the second phototransistor 29 and the connection point 42, and the anode of the overvoltage suppressing diode 47 is connected to the phototransistor 29 and the third transistor.
Can be connected between the resistors.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来のスイッチング電源装置を示す回路図であ
る。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a conventional switching power supply device.

【図2】図1の各部の電圧を示す波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram showing voltages of respective parts in FIG.

【図3】図1の回路の異常時の出力電圧の変化を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a change in output voltage when the circuit of FIG. 1 is abnormal.

【図4】本発明の実施例のスイッチング電源装置を示す
回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a switching power supply device according to an embodiment of the present invention.

【図5】図4の各部の電圧を示す波形図である。FIG. 5 is a waveform chart showing voltages of respective parts in FIG.

【図6】図4の回路の異常時の出力電圧の変化を示す図
である。
6 is a diagram showing a change in output voltage when the circuit of FIG. 4 is abnormal.

【図7】変形例の制御信号形成回路を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a control signal forming circuit according to a modified example.

【図8】変形例のスイッチ制御信号形成回路を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram illustrating a switch control signal forming circuit according to a modification.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 DC−DCコンバータ回路 16、23 第1及び第2の制御信号形成回路 28、29 第1及び第2のホトトランジスタ 39 ノイズ除去用コンデンサ 47 過電圧抑制用ダイオード 2 DC-DC converter circuit 16, 23 First and second control signal forming circuits 28, 29 First and second phototransistors 39 Noise removal capacitor 47 Overvoltage suppression diode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村川 泰也 埼玉県新座市北野三丁目6番3号 サン ケン電気株式会社内 (72)発明者 山下 暢彦 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 谷内 利明 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 村上 直樹 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 関口 衛 東京都千代田区大手町2丁目2番1号 新電元工業株式会社内 (72)発明者 新井 幸次 東京都豊島区高田1丁目18番1号 オリ ジン電気株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−199743(JP,A) 特開 平7−312861(JP,A) 特開 平6−284714(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 3/28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yasuya Murakawa 3-6-3 Kitano, Niiza-shi, Saitama Sanken Electric Co., Ltd. (72) Inventor Nobuhiko Yamashita 3-9-1, Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo No. Within Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Toshiaki Taniuchi 3-19-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Naoki Murakami 3--19, Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo No. 2 Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Mamoru Sekiguchi 2-2-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Shindengen Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Koji Arai 1-chome Takada, Toshima-ku, Tokyo No. 18 No. 1 Origin Electric Co., Ltd. (56) References JP-A-5-199743 (JP, A) JP-A-7-312861 (JP, A) JP-A-6-284714 (JP, A) (58) )investigated Field (Int.Cl. 7, DB name) H02M 3/28

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 スイッチング素子をPWMパルスでオン
・オフ制御することによって制御された出力電圧を得る
ように形成された電圧調整回路と、 前記電圧調整回路の出力電圧を一定値に制御するために
前記出力電圧を検出して第1の検出電圧を得るための出
力電圧検出手段と、 前記出力電圧検出手段で検出された前記第1の検出電圧
と第1の基準電圧との差に対応する第1の制御信号を形
成する第1の制御信号形成回路と、 前記出力電圧が前記一定値より高い所定の過電圧レベル
に達したか否かを検出するために使用する第2の検出電
圧を得るための手段と、 前記第2の検出電圧と第2の基準電圧との差に対応する
第2の制御信号を形成する第2の制御信号形成回路と、 前記スイッチング素子のオン・オフ周期と同一の周期の
三角波電圧を発生する三角波電圧発生回路と、 制御電源と、 前記第1の制御信号に応答してその抵抗値が変化するも
のであって、その一端が前記制御電源の一方の端子に接
続されている第1の制御素子と、 前記第1の制御素子の他端と前記制御電源の他端との間
に接続された第1の抵抗と、 前記第2の制御信号に応答してその抵抗値が変化するも
のであって、その一端が前記制御電源の一方の端子に接
続された第2の制御素子と、 前記第2の制御素子の他端と前記制御電源の他方の端子
との間に接続された第2の抵抗と、 前記第2の抵抗に並列に接続されたノイズ除去用コンデ
ンサと、 前記出力電圧の過電圧状態を検出するための第3の基準
電圧を与えるための第3の基準電圧源と、 前記コンデンサの電圧と前記第3の基準電圧とを比較
し、前記コンデンサの電圧が前記第3の基準電圧に達し
たか否かを示す出力を発生するコンパレータと、 前記コンデンサの電圧が前記第3の基準電圧に達したこ
とを示す前記コンパレータの出力をラッチし、前記PW
Mパルスのパルス幅を零又は零近傍にするための電圧レ
ベルを有する過電圧保護信号を出力するラッチ回路と、 前記第1の制御素子と前記第1の抵抗との接続点に得ら
れたPWM制御用電位と前記三角波電圧とを比較して前
記スイッチング素子を制御するための前記PWMパルス
を形成すると共に、前記ラッチ回路から得られた前記過
電圧保護信号と前記三角波電圧とを比較して前記過電圧
保護信号が過電圧を示している時に前記PWMパルスの
幅を零又は零近傍にするための出力を発生するスイッチ
制御信号形成回路とを備えたスイッチング電源装置にお
いて、 過電圧抑制用ダイオ−ドが設けられ、このダイオ−ドの
一方の端子が前記第2の制御素子と前記第2の抵抗との
間に接続され、このダイオ−ドの他方の端子が前記第1
の制御素子と前記第1の抵抗との間に接続されているこ
とを特徴とするスイッチング電源装置。
1. A voltage adjusting circuit formed so as to obtain a controlled output voltage by controlling on / off of a switching element by a PWM pulse, and for controlling an output voltage of the voltage adjusting circuit to a constant value. Output voltage detection means for detecting the output voltage to obtain a first detection voltage; and a second voltage corresponding to a difference between the first detection voltage detected by the output voltage detection means and a first reference voltage. A first control signal forming circuit for forming a first control signal, and a second detection voltage used for detecting whether the output voltage has reached a predetermined overvoltage level higher than the fixed value. Means, a second control signal forming circuit for forming a second control signal corresponding to a difference between the second detection voltage and a second reference voltage, the same as the ON / OFF cycle of the switching element Periodic triangular wave voltage A generated triangular-wave voltage generating circuit, a control power supply, and a resistance variable in response to the first control signal, one end of which is connected to one terminal of the control power supply. A control element, a first resistor connected between the other end of the first control element and the other end of the control power supply, and a resistance value that changes in response to the second control signal A second control element having one end connected to one terminal of the control power supply, and one end connected between the other end of the second control element and the other terminal of the control power supply. A second resistor, a noise removing capacitor connected in parallel to the second resistor, and a third reference voltage source for providing a third reference voltage for detecting an overvoltage state of the output voltage. Comparing the voltage of the capacitor with the third reference voltage, A comparator for generating an output indicating whether or not the voltage of the capacitor has reached the third reference voltage; and latching an output of the comparator indicating that the voltage of the capacitor has reached the third reference voltage, The PW
A latch circuit for outputting an overvoltage protection signal having a voltage level for setting the pulse width of the M pulse to zero or near zero, and PWM control obtained at a connection point between the first control element and the first resistor The PWM pulse for controlling the switching element is formed by comparing the potential for use with the triangular wave voltage, and the overvoltage protection signal obtained from the latch circuit is compared with the triangular wave voltage to generate the overvoltage protection. A switching control signal generating circuit for generating an output for setting the width of the PWM pulse to zero or near zero when the signal indicates an overvoltage, wherein an overvoltage suppressing diode is provided; One terminal of the diode is connected between the second control element and the second resistor, and the other terminal of the diode is connected to the first terminal.
The switching power supply device is connected between the control element and the first resistor.
【請求項2】 前記第1及び第2の制御信号形成回路か
ら出力される前記第1及び第2の制御信号のそれぞれが
光信号であり、前記第1及び第2の制御素子のそれぞれ
がホトトランジスタである請求項1記載のスイッチング
電源装置。
2. Each of the first and second control signals output from the first and second control signal forming circuits is an optical signal, and each of the first and second control elements is a photo signal. 2. The switching power supply according to claim 1, wherein the switching power supply is a transistor.
【請求項3】 前記スイッチ制御信号形成回路は、前記
PWM制御用電位のレベルと前記過電圧保護信号の電圧
レベルとの内で高い方のレベルを取り出すための選択回
路と、前記選択回路の出力と前記三角波電圧とを比較す
るコンパレータとから成ることを特徴とする請求項1又
は2記載のスイッチング電源装置。
3. A switch control signal forming circuit, comprising: a selection circuit for extracting a higher one of a level of the PWM control potential and a voltage level of the overvoltage protection signal; and an output of the selection circuit. 3. The switching power supply according to claim 1, further comprising a comparator for comparing the voltage with the triangular wave voltage.
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