JP3228112B2 - 短絡保護回路 - Google Patents

短絡保護回路

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JP3228112B2
JP3228112B2 JP02139396A JP2139396A JP3228112B2 JP 3228112 B2 JP3228112 B2 JP 3228112B2 JP 02139396 A JP02139396 A JP 02139396A JP 2139396 A JP2139396 A JP 2139396A JP 3228112 B2 JP3228112 B2 JP 3228112B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、ファク
シミリ等の各種電子機器の定電圧電源を構成する自励式
のチョッパ回路に用いられる短絡保護回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の短絡保護回路の構成を図2を用い
て説明する。
【0003】図2において、20は自励式のチョッパ回
路であり、交流電源21に接続されたAC−DCコンバ
ータ22の出力電圧を降圧し、負荷に供給するものであ
る。このチョッパ回路20はメイントランジスタTr21
を備える。また、メイントランジスタTr21のエミッタ
−ベース間には抵抗R21が設けられるとともに、制御用
トランジスタTr22のコレクタ端子が、抵抗R22を介し
てメイントランジスタTr21のベース端子に接続され
る。さらに、制御用トランジスタTr22のエミッタ−ベ
ース間には、バイパスコンデンサC21および抵抗R23
互いに並列に接続される。また、出力端OUTと制御用
トランジスタTr22との間には、リップルを検知し、制
御するための自己リップル検知部23が設けられるとと
もに、AC−DCコンバータ22の出力端から引き出さ
れた定電圧供給配線24が、自己リップル検知部23に
接続される。ここで、定電圧供給配線24は、チョッパ
回路20の電源電圧としての定電圧を供給するためのも
のであり、中間に抵抗R24が設けられる。さらに、整流
平滑のためのチョークコイルL21、平滑コンデンサC22
およびダイオードD21が周知のとおり接続される。
【0004】ここで、チョッパ回路20には、ヒューズ
抵抗からなる短絡保護回路25が設けられる。この短絡
保護回路25を設けることによって、出力端OUTの短
絡時、ヒューズ抵抗の基準値を越える電流が印加された
際に、ヒューズ抵抗が溶断することによって、メイント
ランジスタTr21に過大な電流が印加されることを防
ぎ、ひいては、メイントランジスタTr21の異常発熱も
しくは破壊を防止することが意図されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように構成される
チョッパ回路20においては、出力端OUTの短絡時に
も、定電圧供給配線24を介して、AC−DCコンバー
タ22の出力電圧が印加され続けるため、制御用トラン
ジスタTr22は不要にオンされ続けることとなる。それ
により、メイントランジスタTr21に過大な電流が印加
され、ヒューズ抵抗(短絡保護回路25)が溶断される
か否かにかかわらず、メイントランジスタTr21が異常
発熱もしくは破壊される場合があった。
【0006】そこで、本発明においては、チョッパ回路
の出力短絡時、チョッパ回路の動作を瞬時に停止させる
ことができる短絡保護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】本発明は、上記の目的を
達成すべく、自己リップル検知部を有し、AC−DCコ
ンバータの出力電圧を降圧させる自励式のチョッパ回路
の短絡時に、該チョッパ回路を構成する回路素子の異常
発熱もしくは破壊を防止するための短絡保護回路におい
て、前記AC−DCコンバータの出力端と前記チョッパ
回路の出力端の間にそれぞれ直列に接続される第一の抵
抗、第二の抵抗、第一のダイオードおよび第三の抵抗、
前記第一の抵抗の一端にそれぞれ直列に接続されるツェ
ナダイオード、第四の抵抗および第五の抵抗、ベース端
子が前記第四の抵抗と前記第五の抵抗との接続点に接続
され、コレクタ端子が前記第一の抵抗の他端に接続され
るトランジスタ、ならびに、互いに直列に、かつ前記第
一のダイオードおよび前記第三の抵抗に並列に接続され
る第二のダイオードおよび第六の抵抗を備え、前記第一
のダイオードと前記第二のダイオードとが、アノード端
子およびカソード端子が互いに逆向きになるように配置
されるとともに、前記第二の抵抗と前記第一のダイオー
ドとの接続点が、前記チョッパ回路の自己リップル検知
部に接続されてなることを特徴とする。
【0008】上記のように構成される短絡保護回路によ
れば、第二の抵抗と第一のダイオードとの接続点におけ
る電圧が、チョッパ回路の電源電圧として供給される。
そして、チョッパ回路の出力端において、出力短絡が発
生すると、第二の抵抗と第一のダイオードとの接続点に
おける電圧が、第一のダイオードおよび第三の抵抗を介
して0Vに引き込まれ、チョッパ回路の動作は瞬時に停
止する。したがって、短絡時に、チョッパ回路のメイン
トランジスタのエミッタ−コレクタ間に過大電流が流れ
ることはなく、メイントランジスタの異常発熱もしくは
破壊を防止することができる。また、この短絡保護回路
はダイオード、抵抗等の比較的安価な素子で構成される
ため、製造コストを抑えることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の実施例にかかる短絡保護
回路を、図1を用いて説明する。なお、本実施例におい
ては、入力電圧を降圧する、いわゆる降圧チョッパ回路
に用いられる短絡保護回路について説明する。
【0010】図1において、10は自励式のチョッパ回
路であり、交流電源11に接続されたAC−DCコンバ
ータ12の出力電圧を降圧し、負荷に供給するものであ
る。このチョッパ回路1はメイントランジスタTr11
備える。また、メイントランジスタTr11のエミッタ−
ベース間には抵抗R11が設けられるとともに、制御用ト
ランジスタTr12のコレクタ端子が、抵抗R12を介して
メイントランジスタTr11のベース端子に接続される。
さらに、制御用トランジスタTr12のエミッタ−ベース
間には、バイパスコンデンサC11および抵抗R13が互い
に並列に接続される。また、出力端OUTと制御用トラ
ンジスタTr12との間には、リップルを検知し、制御す
るための自己リップル検知部13が設けられるととも
に、整流平滑のためのチョークコイルL11、平滑コンデ
ンサC12およびダイオードD11が設けられる。
【0011】このように構成されるチョッパ回路10に
は、短絡保護回路1が接続される。短絡保護回路1は、
AC−DCコンバータ12の出力端とチョッパ回路10
の出力端OUTの間にそれぞれ直列に接続される第一の
抵抗R1、第二の抵抗R2、第一のダイオードD1および
第三の抵抗R3を備える。また、第一の抵抗R1の一端に
は、ツェナダイオードZD、第四の抵抗R4および第五
の抵抗R5がそれぞれ直列に接続されるとともに、トラ
ンジスタTrのベース端子が第四、第五の抵抗R4、R5
間に接続され、トランジスタTrのコレクタ端子が第一
の抵抗R1の他端に接続される。また、互いに直列に接
続された第二のダイオードD2および第六の抵抗R6が、
第一のダイオードD1および第三の抵抗R3に並列に接続
される。ここで、第三の抵抗R3は第一のダイオードD1
のアノード端子に接続され、第六の抵抗R6は第二のダ
イオードD2のカソード端子に接続されることにより、
第一のダイオードD1と第二のダイオードD2とは、アノ
ード端子およびカソード端子が互いに逆向きになるよう
に配置されている。そして、第二の抵抗R2と第一のダ
イオードD1との接続点Aが、チョッパ回路10の自己
リップル検知部13に接続されることにより、接続点A
における電圧が、チョッパ回路10の電源電圧として供
給されることが意図されている。
【0012】次に、短絡保護回路1がどのように動作す
るかを説明する。なお、交流電源11から供給される電
圧は24Vで、チョッパ回路10の出力電圧は6.8V
であるものとする。また、短絡保護回路1を構成する各
抵抗の抵抗値は、第一の抵抗R1 が8.2kΩ、第二の
抵抗R2 が1.8kΩ、第三の抵抗R3 が10.0k
Ω、第四の抵抗R4 が2.2kΩ、第五の抵抗R5
2.7kΩ、第六の抵抗R6 が390Ωであり、かつ、
ツェナダイオードZDの基準電圧が20Vで、トランジ
スタTrの基準電圧が0.6Vであるものとする。
【0013】まず、AC−DCコンバータ12が起動
し、AC−DCコンバータ12の出力電圧(図中の接続
点Bにおける電圧)が上昇する。ここで、接続点Bにお
ける電圧が0Vから20Vまでの間は、トランジスタT
rはオフの状態である。そして、接続点Bにおける電圧
が0Vから20Vまで上昇する間に、第一、第二および
第三の抵抗R1、R2、R3によって分圧された接続点A
における電圧が4.5Vを越えると、接続点Aにおける
電圧がチョッパ回路10に印加され、チョッパ回路10
が起動する。そして、チョッパ回路10の起動に伴い、
短絡保護回路1と負荷(図示せず)との接続点Cにおけ
る電圧が0Vから6.8Vまで上昇する。そして、接続
点Bにおける電圧が20Vを越えると、トランジスタT
rがオンし、第一の抵抗R1と第二の抵抗R2との接続点
Dにおける電圧は0Vまで下降する。これにより、第二
の抵抗R2および第六の抵抗R6によって分圧された電圧
が、接続点Aを介してチョッパ回路10に印加される。
すなわち、接続点C(6.8V)と接続点D(0V)と
の分圧により、接続点Aにおける電圧が4.5V以上の
値となり、この電圧が印加されることにより、チョッパ
回路10は動作を継続する。
【0014】上記のように、チョッパ回路10の起動時
は、電流が、第一の抵抗R1 −接続点D−第二の抵抗R
2 −接続点Aを通る経路を流れ、チョッパ回路10の起
動後は、接続点C−第六の抵抗R6 −第二のダイオード
2 −接続点Aを通る経路を流れて、チョッパ回路10
に印加される。
【0015】ここで、チョッパ回路10の出力端OUT
において、出力短絡が発生すると、チョッパ回路10の
電源電圧である接続点Aにおける電圧が、第一のダイオ
ードD1 および第三の抵抗R3 を介して0Vに引き込ま
れ、チョッパ回路10の動作は瞬時に停止する。したが
って、短絡時に、チョッパ回路10のメイントランジス
タTr11のエミッタ−コレクタ間に過大電流が流れるこ
とはなく、メイントランジスタTr11の異常発熱もしく
は破壊を防止することができる。また、短絡保護回路1
はダイオード、抵抗等の比較的安価な素子で構成される
ため、製造コストを抑えることができる。
【0016】
【0017】
【発明の効果】本発明にかかる短絡保護回路によれば、
第二の抵抗と第一のダイオードとの接続点における電圧
が、チョッパ回路の電源電圧として供給される。そし
て、チョッパ回路の出力端において出力短絡が発生する
と、第二の抵抗と第一のダイオードとの接続点における
電圧が、第一のダイオードおよび第三の抵抗を介して0
Vに引き込まれ、チョッパ回路の動作は瞬時に停止す
る。したがって、短絡時に、チョッパ回路のメイントラ
ンジスタのエミッタ−コレクタ間に過大電流が流れるこ
とはなく、メイントランジスタの異常発熱もしくは破壊
を防止することができる。また、本発明にかかる短絡保
護回路は、ダイオード、抵抗等の比較的安価な素子で構
成されるため、製造コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例にかかる短絡保護回路および
チョッパ回路を示す図解図である。
【図2】従来のチョッパ回路を示す図解図である。
【符号の説明】
1 短絡保護回路 R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 第一乃至第六
の抵抗 D1 、D2 第一、第二のダイオード ZD ツェナダイオード Tr トランジスタ 10 チョッパ回路 12 AC−DCコンバータ 13 自己リップル検知部

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自己リップル検知部を有し、AC−DC
    コンバータの出力電圧を降圧させる自励式のチョッパ回
    路の短絡時に、該チョッパ回路を構成する回路素子の異
    常発熱もしくは破壊を防止するための短絡保護回路にお
    いて、 前記AC−DCコンバータの出力端と前記チョッパ回路
    の出力端の間にそれぞれ直列に接続される第一の抵抗、
    第二の抵抗、第一のダイオードおよび第三の抵抗、 前記第一の抵抗の一端にそれぞれ直列に接続されるツェ
    ナダイオード、第四の抵抗および第五の抵抗、 ベース端子が前記第四の抵抗と前記第五の抵抗との接続
    点に接続され、コレクタ端子が前記第一の抵抗の他端に
    接続されるトランジスタ、 ならびに、互いに直列に、かつ前記第一のダイオードお
    よび前記第三の抵抗に並列に接続される第二のダイオー
    ドおよび第六の抵抗を備え、 前記第一のダイオードと前記第二のダイオードとが、ア
    ノード端子およびカソード端子が互いに逆向きになるよ
    うに配置されるとともに、 前記第二の抵抗と前記第一のダイオードとの接続点が、
    前記チョッパ回路の自己リップル検知部に接続されてな
    ることを特徴とする短絡保護回路。
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