JP3268986B2 - Power circuit - Google Patents

Power circuit

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JP3268986B2
JP3268986B2 JP32034696A JP32034696A JP3268986B2 JP 3268986 B2 JP3268986 B2 JP 3268986B2 JP 32034696 A JP32034696 A JP 32034696A JP 32034696 A JP32034696 A JP 32034696A JP 3268986 B2 JP3268986 B2 JP 3268986B2
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電源回路に関し、更
に詳しくいえば、過電圧保護回路を有する電源回路の改
善に関する。
The present invention relates to a power supply circuit, and more particularly, to an improvement of a power supply circuit having an overvoltage protection circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】以下で、従来の電源回路について図2、
図3を参照しながら説明する。この回路は、図2に示す
ように、ブリッジ回路1,トランス2,過電圧保護回路
3を有する電源回路であって、交流の入力電圧Vinから
直流の出力電圧Voutを生成する回路である。この電源
回路には、何らかの原因で過電圧が発生した時に回路を
保護する為の過電圧保護回路3が設けられている。
2. Description of the Related Art FIG.
This will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, this circuit is a power supply circuit having a bridge circuit 1, a transformer 2, and an overvoltage protection circuit 3, and is a circuit that generates a DC output voltage Vout from an AC input voltage Vin. This power supply circuit is provided with an overvoltage protection circuit 3 for protecting the circuit when an overvoltage occurs for some reason.

【0003】上記回路によれば、最初に電源が投入され
ると、交流の入力電圧Vinがブリッジ回路1で平滑化さ
れ、トランス2の1次側コイルNp1に出力される。こ
の1次側コイルNp1に誘起された起電力が2次側コイ
ルNp2に伝達され、ダイオードD1,コンデンサC1
によって整流された後に出力電圧Vout として不図示の
負荷に供給される。
According to the above circuit, when the power is first turned on, the AC input voltage Vin is smoothed by the bridge circuit 1 and output to the primary coil Np1 of the transformer 2. The electromotive force induced in the primary coil Np1 is transmitted to the secondary coil Np2, and the diode D1 and the capacitor C1
After being rectified by the rectifier, it is supplied to a load (not shown) as an output voltage Vout.

【0004】この回路では図2に示すように、1次側コ
イルNp1と同軸に補助コイルNp3が巻かれており、
この補助コイルNp3にも、2次側コイルNp2に生じ
る電圧に比例して変動する起電力が誘起され、この電圧
Vcc1が過電圧保護回路3に出力される。この電圧Vcc
1によって過電圧保護回路3が出力電圧の状態を判断す
る。すなわち、出力電圧Vout が通常動作範囲内であっ
て、電圧Vcc1がさほど高くなく、過電圧保護回路3に
設けられたツェナーダイオードZD1のツェナー電圧2
7Vを超えない場合にはこれはOFFしており、過電圧
保護回路3に設けられたスイッチングトランジスタQ
2,Q3もOFFし、過電圧保護回路3は上記電源回路
全体に何の影響も及ぼさない。
In this circuit, as shown in FIG. 2, an auxiliary coil Np3 is wound coaxially with the primary coil Np1.
An electromotive force that varies in proportion to the voltage generated in the secondary coil Np2 is also induced in the auxiliary coil Np3, and this voltage Vcc1 is output to the overvoltage protection circuit 3. This voltage Vcc
In accordance with 1, the overvoltage protection circuit 3 determines the state of the output voltage. That is, the output voltage Vout is within the normal operation range, the voltage Vcc1 is not so high, and the Zener voltage 2 of the Zener diode ZD1 provided in the overvoltage protection circuit 3
When the voltage does not exceed 7 V, this is OFF, and the switching transistor Q provided in the overvoltage protection circuit 3 is turned off.
2 and Q3 are also turned off, and the overvoltage protection circuit 3 has no effect on the entire power supply circuit.

【0005】しかし、何らかの原因で出力電圧Vout が
異常に高くなると、補助コイルNp3で生成される電圧
Vcc1も高電圧となる。この結果、ツェナーダイオード
ZD1のツェナー電圧27Vを超えた場合にはこれがO
Nし、これに伴って図2のスイッチングトランジスタQ
2のベース電位が上昇するのでQ2がONする。すると
スイッチングトランジスタQ3のベース電位が下降する
のでQ3もONし、これに伴ってスイッチングトランジ
スタQ4もONする。
[0005] However, if the output voltage Vout becomes abnormally high for some reason, the voltage Vcc1 generated by the auxiliary coil Np3 also becomes high. As a result, when the Zener voltage of the Zener diode ZD1 exceeds 27V, this becomes O
N, and the switching transistor Q in FIG.
Since the base potential of 2 rises, Q2 turns on. Then, the base potential of the switching transistor Q3 drops, so that the transistor Q3 is also turned on, and accordingly, the switching transistor Q4 is also turned on.

【0006】スイッチングトランジスタQ4がONする
と、Vcc1の入力端子に接続された基準電圧回路4か
ら、スイッチングトランジスタQ4を介して電流センス
コンパレータ5に電流が流れ込み、接地電位に流れ込
む。スイッチングトランジスタQ2,Q3は図2に示す
ように回路構成上はサイリスタを構成しているので、ひ
とたびONするとその状態を保持しつづける。これによ
りVcc1は下降しつづけ、やがては接地電圧にまで達す
る。
When the switching transistor Q4 is turned on, a current flows from the reference voltage circuit 4 connected to the input terminal of Vcc1 to the current sense comparator 5 via the switching transistor Q4, and flows to the ground potential. Since the switching transistors Q2 and Q3 form a thyristor in the circuit configuration as shown in FIG. 2, once turned on, the state is maintained. As a result, Vcc1 keeps decreasing and eventually reaches the ground voltage.

【0007】このようにして、過電圧保護回路3がVcc
1を強制的に接地電位まで下降させることにより、一次
側コイルNp1に直列接続された不図示の駆動用のスイッ
チング素子の制御電極には、制御用IC3からの信号が
供給されず、事実上電源回路全体の動作が停止するの
で、異常動作などによって過大な電圧が発生するような
事態が生じても、回路自体や、不図示の負荷などが過電
圧によって破壊することなどを抑止することが可能にな
っていた。
In this manner, the overvoltage protection circuit 3
1 is forcibly lowered to the ground potential, a signal from the control IC 3 is not supplied to the control electrode of the drive switching element (not shown) connected in series to the primary coil Np1, and the power Since the operation of the entire circuit is stopped, it is possible to prevent the circuit itself or loads (not shown) from being damaged by overvoltage, even if an excessive voltage occurs due to abnormal operation. Had become.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしスイッチング電
源回路の高機能化に伴い、低入力電圧保護・過電圧保護
回路をコントロールICの補助電圧より検出し、電源を
安全に停止させる機能を含むようになってきた。しかも
入力電圧範囲がより広がり、出力電力範囲が大きくなる
傾向にある。加えて出力電圧を可変させることもある。
However, as the switching power supply circuit becomes more sophisticated, a function to detect the low input voltage protection / overvoltage protection circuit from the auxiliary voltage of the control IC and to stop the power supply safely is provided. Have been. In addition, the input voltage range tends to be wider, and the output power range tends to be larger. In addition, the output voltage may be varied.

【0009】保護機能を保持させたまま、この様な使用
条件でも対応させたスイッチング電源システムを構成さ
せようとすると、下記のような不具合が生じていた。入
力電圧最小且つ出力電力最大時に於いて、補助電圧が上
昇し過電圧保護検出レベルに成ってしまう(Vcc1が
一番上がる条件)。入力電圧最大且つ出力電力最小時に
於いて、補助電圧が下降し低入力電圧検出レベルになっ
てしまう(Vcc1が一番下がる条件)。
If a switching power supply system adapted to such a use condition is to be constructed while maintaining the protection function, the following problems have occurred. When the input voltage is minimum and the output power is maximum, the auxiliary voltage rises to reach the overvoltage protection detection level (the condition where Vcc1 rises the most). When the input voltage is at the maximum and the output power is at the minimum, the auxiliary voltage falls and becomes a low input voltage detection level (the condition that Vcc1 falls the lowest).

【0010】従来までは、図2のように補助電圧巻線に
抵抗を直列に挿入して対応してきたが、それに対応でき
ない場合が生じてきた。具体的に説明すれば、過電圧保
護回路は、上記の電源回路では、出力電圧Vout が不図
示の負荷に供給されるとともに、出力電流Ioが負荷に
供給されることになるが、この出力電流Ioの大小によ
り、図2のVcc1が対数関数的に変動してしまうという
現象が生じていた。
Conventionally, a resistor has been inserted in series in the auxiliary voltage winding as shown in FIG. 2 to cope with the problem. More specifically, in the overvoltage protection circuit, in the above power supply circuit, the output voltage Vout is supplied to a load (not shown) and the output current Io is supplied to the load. The phenomenon that Vcc1 in FIG. 2 fluctuates in a logarithmic function has occurred due to the magnitude of.

【0011】図3に、その変動の状態を示す。図3のグ
ラフは、出力電流Ioと電圧Vcc1との関係を説明する
グラフである。すなわち、抵抗RD の抵抗値を変化させ
ると、検出電流Ioの値によってはほぼ一定値にするこ
とができる。例えば図3において出力電流Ioを1A〜
6Aの範囲内で変化させると抵抗RD が15Ωのときに
は、電圧Vcc1は22V〜25Vの範囲で変動し、抵抗
RD が30Ωのときには、電圧Vcc1は20V〜23V
の範囲で変動するので、使用する過電圧保護回路の規格
に合せて抵抗RD を選択することで、上記の問題に対処
していた。しかし2種類の抵抗を用意し負荷電流に応じ
て抵抗値を選択することは、現実的には無理であった。
FIG. 3 shows the state of the fluctuation. The graph of FIG. 3 is a graph for explaining the relationship between the output current Io and the voltage Vcc1. That is, when the resistance value of the resistor RD is changed, it can be made substantially constant depending on the value of the detection current Io. For example, in FIG.
When the resistance RD is 15Ω, the voltage Vcc1 fluctuates in the range of 22V to 25V, and when the resistance RD is 30Ω, the voltage Vcc1 is 20V to 23V.
Therefore, the above problem has been dealt with by selecting the resistor RD in accordance with the standard of the overvoltage protection circuit to be used. However, it was practically impossible to prepare two types of resistors and select a resistance value according to the load current.

【0012】このように出力電流Ioの変動によって電
圧Vcc1が変動してしまうと以下の問題が発生する。第
1に過電圧保護回路は、動作電圧範囲を有しているため
に、この範囲を超えた電圧が供給されると、過電圧でな
くても過電圧保護回路が動作してしまい、誤動作が発生
する。
If the voltage Vcc1 fluctuates due to the fluctuation of the output current Io, the following problem occurs. First, since the overvoltage protection circuit has an operating voltage range, if a voltage exceeding this range is supplied, the overvoltage protection circuit operates even if the voltage is not an overvoltage, and a malfunction occurs.

【0013】第2に、減衰抵抗が大きく、負荷電力が小
さい場合、動作範囲電圧よりも過小電圧になり、低入力
電圧保護回路が動作し、誤動作を引き起こす。第3に、
過電圧保護回路3が、ノイズ等の電圧変動によりこの電
圧Vcc1が変動し、過電圧保護を動作させなくとも良
いのに、保護が働いてしまったりする等の誤動作によ
り、過電圧出力電圧か否かの判断をすることが正確にで
きない。等の事態が生じることが考えられ、十分な過電
圧保護対策がなされなくなってしまうおそれがあるの
で、この電圧Vcc1については出力電流Ioとは無関係
に一定電圧を保持するであることがのぞまれていたが、
それは非常に困難であった。
Second, when the damping resistance is large and the load power is small, the voltage becomes lower than the operating range voltage, and the low input voltage protection circuit operates to cause a malfunction. Third,
The overvoltage protection circuit 3 determines whether or not the output voltage is an overvoltage output voltage due to a malfunction such as the protection being activated even though the voltage Vcc1 fluctuates due to a voltage fluctuation such as noise. Can not exactly do. It is considered that such a situation may occur, and sufficient overvoltage protection measures may not be taken. Therefore, it is desired that the voltage Vcc1 be maintained at a constant voltage regardless of the output current Io. But
It was very difficult.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の欠点
に鑑み成されたもので、第1に、前記減衰抵抗の一端に
電流の流入部が接続され他端に電流の流出部が接続され
た半導体素子を設け、過電圧の時は、減衰抵抗を選択し
て、また所定の電圧よりも低い場合は、半導体素子を選
択するモードで駆動する様にすれば、減衰抵抗を選択
(半導体素子はオフ)しているモードから半導体素子を
選択してオンする(減衰抵抗には全く電流が流れない)
モードの間において、半導体素子をリニア的に動作させ
て、Vccが大幅に変動せず安定化できる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks. First, a current inflow portion is connected to one end of the damping resistor, and a current outflow portion is connected to the other end. If the overvoltage is lower than the predetermined voltage, the semiconductor device is selected, and if the voltage is lower than a predetermined voltage, the semiconductor device is driven in a mode for selecting the semiconductor device. Is turned off) and the semiconductor element is selected and turned on (no current flows through the damping resistor at all)
During the mode, the semiconductor element is operated linearly, and Vcc can be stabilized without largely fluctuating.

【0015】第2に、半導体素子は、第1のNPNトラ
ンジスタで、この第1のNPNトランジスタのベースの
ベース電流を引き抜くようにコレクタが接続された第2
のNPNトランジスタと、この第2のトランジスタのエ
ミッタとGNDとの間に接続されたツェナーダイオード
と、前記減衰抵抗と前記第1のNPNトランジスタの交
点と前記第2のNPNトランジスタのベースの間に接続
された第1の抵抗と、前記第2のNPNトランジスタの
ベースと前記GNDとの間に接続された第2の抵抗とを
有し、ブリーダー抵抗となるR13に発生する電圧は、
第2のトランジスタVBE+VZDの電圧と常時比較され
る。この信号は、Q11のベース電位を変化させるた
め、Q11のIc電流が変化し、ブリーダー抵抗R13
の電位を第2のトランジスタのVBE+VZDと同電位にな
るように制御する。このことから検出電圧の減衰抵抗に
よる減衰率を選択的に低下させてVcc1とすることが
できる。
Second, the semiconductor element is a first NPN transistor, the collector of which is connected so as to extract the base current of the base of the first NPN transistor.
NPN transistor, a Zener diode connected between the emitter of the second transistor and GND, and a connection between the intersection of the attenuation resistor and the first NPN transistor and the base of the second NPN transistor. A first resistor, and a second resistor connected between the base of the second NPN transistor and the GND, and a voltage generated at R13 serving as a bleeder resistor is:
It is constantly compared with the voltage of the second transistor VBE + VZD. This signal changes the base potential of Q11, so that the Ic current of Q11 changes and the bleeder resistance R13
Is controlled so as to be the same potential as VBE + VZD of the second transistor. Therefore, the attenuation rate of the detection voltage due to the attenuation resistance can be selectively reduced to Vcc1.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下で、本発明の実施形態に係る
スイッチング電源回路について図1を参照しながら説明
する。この回路は図1に示すように、ブリッジ回路1
1,トランス12,制御用IC13,選択切替回路1
4,減衰抵抗RD 及び補助コイルNp13を有する回路で
あって、過電圧保護対策が施された電源回路である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A switching power supply circuit according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. This circuit, as shown in FIG.
1, transformer 12, control IC 13, selection switching circuit 1
4, a circuit having a damping resistor RD and an auxiliary coil Np13, which is a power supply circuit for which overvoltage protection is taken.

【0017】以下でこの回路の各部の構成について説明
する。ブリッジ回路11は、交流の入力電圧Vinを整流
してトランス12の1次側コイルNp11に供給する回
路である。トランス12は、1次側コイルNp11,2
次側コイルNp12を有し、整流された入力電圧Vinを
2次側にVoutとして伝達するものである。
The configuration of each part of this circuit will be described below. The bridge circuit 11 is a circuit that rectifies the AC input voltage Vin and supplies the rectified AC input voltage Vin to the primary coil Np11 of the transformer 12. The transformer 12 includes primary coils Np11 and Np11,
It has a secondary coil Np12 and transmits the rectified input voltage Vin to the secondary side as Vout.

【0018】制御用IC13は過電圧保護回路が内蔵さ
れた回路動作を制御するためのICであって、これに内
蔵された過電圧保護回路の構成、動作については図2の
回路の過電圧保護回路3とほぼ同様である。補助コイル
Np13は、1次側コイルNp11と同軸に巻かれたコ
イルであって、2次側コイルNp12に誘起された電圧
に比例して変化する検出電圧Vkを生成する。
The control IC 13 is an IC for controlling the operation of a circuit having a built-in overvoltage protection circuit. The configuration and operation of the built-in overvoltage protection circuit are the same as those of the circuit shown in FIG. It is almost the same. The auxiliary coil Np13 is a coil wound coaxially with the primary coil Np11, and generates a detection voltage Vk that changes in proportion to the voltage induced in the secondary coil Np12.

【0019】減衰抵抗RD は、その一端が補助コイルN
p13の一端にダイオードDstを介して接続されてお
り、検出電圧Vkを減衰して減衰検出電圧Vgを生成す
る素子である。ここでDstは、コイルNp13から供給さ
れる電流の流れの向きを規制するものである。点線で囲
まれた選択切替回路14は、抵抗RD に並列に接続され
たトランジスタQ12等からなる回路であって、検出電
圧Vkの大小に応じて検出電圧Vk,減衰検出電圧Vg
を選択して制御用IC13に供給する回路である。
One end of the damping resistor RD has an auxiliary coil N.
This element is connected to one end of p13 via a diode Dst and attenuates the detection voltage Vk to generate an attenuation detection voltage Vg. Here, Dst regulates the direction of the flow of the current supplied from the coil Np13. The selection switching circuit 14 surrounded by a dotted line is a circuit including a transistor Q12 and the like connected in parallel with the resistor RD, and detects the detection voltage Vk and the attenuation detection voltage Vg according to the magnitude of the detection voltage Vk.
Is a circuit for selecting and supplying the selected signal to the control IC 13.

【0020】この選択切替回路は、エミッタとコレクタ
が減衰抵抗RD の両端に接続され、コレクタとベースと
間に第1の抵抗R11が接続され、ベースとエミッタの
間にダイオードD13が接続されたNPN型の第1のト
ランジスタQ11と、コレクタが第2の抵抗R12を介
して第1のトランジスタQ11のベースに接続し、エミ
ッタが補助コイルの、減衰抵抗RD が接続されていない
側の一端にツェナーダイオードZDを介して接続された
NPN型の第2のトランジスタQ12とを有し、さらに
減衰抵抗の一端及び第1のトランジスタQ11のエミッ
タと第2のトランジスタQ12のベースとの間に接続さ
れた第1の抵抗R14と、この第2のトランジスタQ12
のベースと前記ツェナーダイオードZDのアノードとの
間に接続された第2の抵抗R13と、第2のトランジスタ
Q12のエミッタとダイオードDstとの間に接続された第
3の抵抗R15とを有する。
This selection switching circuit has an NPN structure in which an emitter and a collector are connected to both ends of an attenuation resistor RD, a first resistor R11 is connected between the collector and the base, and a diode D13 is connected between the base and the emitter. A first transistor Q11, a collector connected to the base of the first transistor Q11 via a second resistor R12, and an emitter connected to one end of the auxiliary coil on the side not connected to the attenuation resistor RD. A second transistor Q12 of NPN type connected via ZD, and a first transistor connected between one end of the attenuation resistor and the emitter of the first transistor Q11 and the base of the second transistor Q12. Of the second transistor Q12
And a third resistor R15 connected between the emitter of the second transistor Q12 and the diode Dst.

【0021】また第1の抵抗R14と制御用IC13(図
2の過電圧保護回路3に相当するもの)との間には、制
御用IC13側にカソードを有しその電流の流れを規制
するダイオードD12と、ダイオードD12の両端とG
NDとの間に接続されるコンデンサCstとを有する。以
下で、上記回路の動作について説明する。
Between the first resistor R14 and the control IC 13 (corresponding to the overvoltage protection circuit 3 in FIG. 2), there is provided a diode D12 having a cathode on the control IC 13 side to regulate the current flow. And both ends of the diode D12 and G
ND and a capacitor Cst connected between the ND. Hereinafter, the operation of the above circuit will be described.

【0022】上記回路によれば、電源が投入されるとま
ず、交流の入力電圧Vinがブリッジ回路11で平滑化さ
れ、トランス12の1次側コイルNp11に出力され
る。この1次側コイルNp11に誘起された起電力が2
次側コイルNp12に伝達され、ダイオードD11,コ
ンデンサC11によって整流された後に出力電圧Vout
として不図示の負荷に供給される。
According to the above circuit, when the power is turned on, first, the AC input voltage Vin is smoothed by the bridge circuit 11 and output to the primary coil Np11 of the transformer 12. The electromotive force induced in the primary coil Np11 is 2
The output voltage Vout is transmitted to the secondary coil Np12 and rectified by the diode D11 and the capacitor C11.
Is supplied to a load (not shown).

【0023】この回路では図1に示すように、1次側コ
イルNp11と同軸に補助コイルNp13が巻かれてお
り、この補助コイルNp13にも、2次側コイルNp1
2に生じる起電力の大小に比例して変動する起電力であ
る検出電圧Vkが生じる。上記回路は、この検出電圧V
kの大小に応じて過電圧保護回路が搭載された制御用I
C13が動作して、異常電圧発生時に強制的に回路動作
を停止させる点では従来と同様の動作をするが、本発明
では選択切替回路14が付加されている点で従来と異な
り、この点で特徴的な動作をする。以下でその点に触れ
ながら動作を説明する。
In this circuit, as shown in FIG. 1, an auxiliary coil Np13 is wound coaxially with the primary coil Np11, and the secondary coil Np1 is also wound on the auxiliary coil Np13.
2, a detection voltage Vk, which is an electromotive force that varies in proportion to the magnitude of the electromotive force, is generated. The circuit described above detects the detection voltage V
Control I with overvoltage protection circuit mounted according to the magnitude of k
C13 operates and operates in the same manner as in the prior art in that the circuit operation is forcibly stopped when an abnormal voltage is generated. However, in the present invention, unlike the conventional in that a selection switching circuit 14 is added, Perform a characteristic operation. The operation will be described below while touching that point.

【0024】まず図1のトランジスタQ11のコレクタ
−エミッタ間のオン電圧を0Vと仮定する。すなわち、
出力電圧Voutが大きくなり、これにつれて検出電圧
Vkも高くなる場合である。これを(I)とすると、 (I).Vcc1+i1×RD+2Vf<Vkの場合 ブリーダー抵抗R13の電圧は第2のトランジスタのV
BE+VZD電圧以上になっており、第2のトランジスタ
Q12は完全にオンしている。Q12が完全にオンする
と第1のトランジスタQ11のベース電位が低下するの
でQ11も完全にオフする。従って減衰抵抗RDからの
電圧が供給される。D13はQ11のベース・エミッタ
における逆バイアス電圧保護用ダイオードである。
First, it is assumed that the ON voltage between the collector and the emitter of the transistor Q11 in FIG. 1 is 0V. That is,
This is a case where the output voltage Vout increases and the detection voltage Vk increases accordingly. If this is (I), (I). When Vcc1 + i1 × RD + 2Vf <Vk The voltage of the bleeder resistor R13 is V2 of the second transistor.
BE + VZD voltage or more, the second transistor
Q12 is completely on. When Q12 is completely turned on, the base potential of the first transistor Q11 is reduced, so that Q11 is also completely turned off. Therefore, the voltage from the attenuation resistor RD is supplied. D13 is a reverse bias voltage protection diode at the base and emitter of Q11.

【0025】従って、補助コイルNp13から供給され
る電流は図1の実線矢印に示すように抵抗RDを介して
流れ、制御用IC13に供給される電圧Vcc1として
は、抵抗RDによって減衰された減衰検出電圧Vgが供
給されることになる。一方、検出電圧Vkが小さくなる
下記のような場合を(III)とすると、 (III).Vcc1+2Vf>Vkの場合 ブリーダー抵抗R13の電圧は第2のトランジスタのV
be+VZD電圧以下になっており、第2のトランジスタ
Q12は完全にオフしている。Q12が完全にオフする
と第1のトランジスタQ11のベース電位が上昇するの
でQ11はオンする。
Therefore, the current supplied from the auxiliary coil Np13 flows through the resistor RD as shown by the solid line arrow in FIG. 1, and the voltage Vcc1 supplied to the control IC 13 is the attenuation detection attenuated by the resistor RD. The voltage Vg is supplied. On the other hand, if the following case where the detection voltage Vk becomes small is defined as (III), (III). When Vcc1 + 2Vf> Vk The voltage of the bleeder resistor R13 is equal to the V of the second transistor.
Be + VZD or less, and the second transistor Q12 is completely off. When Q12 is completely turned off, the base potential of the first transistor Q11 rises, so that Q11 turns on.

【0026】従って、補助コイルNp13から供給され
る電流は、図1の点線で示す流れのように抵抗RDを介
することなく、トランジスタQ11を介して流れ、制御
用IC13に供給される電圧Vcc1としては、補助コ
イルNp13によって生成された検出電圧Vkがそのま
ま供給されることになる。上記(I)と(III)の中間
のモードとして下記(II)のモードがある。 (II).Vcc1+2Vf≦Vk≦Vcc1+i1+2
Vfの場合 この領域ではブリーダー抵抗R13の電圧は第2のトラ
ンジスタのVBE+VZD電圧と常時比較される。この信号
はQ11のベース電位を変化させるため、Q11のIc
電流が変化し、ブリーダー抵抗R13の電位を第2のト
ランジスタのVBE+VZDと同電圧になるよう制御してい
る。
Therefore, the current supplied from the auxiliary coil Np13 flows through the transistor Q11 without passing through the resistor RD as shown by the dotted line in FIG. 1, and as the voltage Vcc1 supplied to the control IC 13, , The detection voltage Vk generated by the auxiliary coil Np13 is supplied as it is. The following mode (II) is an intermediate mode between the above (I) and (III). (II). Vcc1 + 2Vf ≦ Vk ≦ Vcc1 + i1 + 2
In the case of Vf In this region, the voltage of the bleeder resistor R13 is constantly compared with the voltage VBE + VZD of the second transistor. Since this signal changes the base potential of Q11, Ic of Q11
The current changes, and the potential of the bleeder resistor R13 is controlled so as to be the same as VBE + VZD of the second transistor.

【0027】以上の動作をまとめると、検出電圧Vkが
高いときには減衰抵抗RD を選択して電圧Vcc1として
は減衰検出電圧Vgが選択され、検出電圧Vkが低い時
には減衰抵抗RD が選択されず、抵抗は第1のトランジ
スタQ11固有の抵抗分だけになるので、殆ど減衰されな
い検出電圧Vkがそのまま電圧Vcc1として供給される
ことになる。また減衰抵抗とトランジスタQ11とが両方
選択される中間領域では、減衰電圧Vgとそのままの電
圧Vkの間の値が選択される。
To summarize the above operation, when the detection voltage Vk is high, the attenuation resistor RD is selected, and as the voltage Vcc1, the attenuation detection voltage Vg is selected. When the detection voltage Vk is low, the attenuation resistor RD is not selected. Is only the resistance inherent in the first transistor Q11, and the detection voltage Vk which is hardly attenuated is supplied as it is as the voltage Vcc1. In an intermediate region where both the damping resistor and the transistor Q11 are selected, a value between the damping voltage Vg and the voltage Vk as it is is selected.

【0028】例えば図3において出力電流Ioを1A〜
6Aの範囲内で変化させると抵抗RD が15Ωのときに
は、電圧Vcc1は約22V〜25Vの範囲で変動し、抵
抗RD が30Ωのときには、電圧Vcc1は約20V〜2
3Vの範囲で変動するので、いずれの抵抗を用いても変
動幅は3V程度になっていたが、仮に出力電流Ioが1
A〜2Aの範囲では抵抗RD として15Ωを選択し、2
A〜6Aの範囲ではRD として30Ωを選択すると、電
圧Vcc1は約22V〜約23Vの範囲内の変動幅におさ
まるので、単一の抵抗を用いている場合に比して電圧V
cc1の変動幅を低減することができる。
For example, in FIG.
When the resistance RD is 15Ω, the voltage Vcc1 fluctuates in a range of about 22V to 25V. When the resistance RD is 30Ω, the voltage Vcc1 is about 20V to 2V.
Since the voltage fluctuates in the range of 3 V, the fluctuation width is about 3 V regardless of which resistor is used.
In the range of A to 2A, 15Ω is selected as the resistance RD.
If 30Ω is selected as RD in the range of A to 6A, the voltage Vcc1 falls within the fluctuation range of about 22V to about 23V, so that the voltage Vcc1 is smaller than when a single resistor is used.
The variation width of cc1 can be reduced.

【0029】図3や以上の考察からわかるように、出力
電流Ioが小さい時にはRD を小さくし、出力電流Io
が大きい時にはRD を大きくすることにより、電圧Vcc
1の変動幅を低減することが可能になることがわかる。
また、出力電流Ioが増大すると検出電圧Vkもまた増
大するという相関関係があることが既にわかっている。
このことから考えると、電圧Vcc1の変動幅を低減する
には、検出電圧Vkが小さい時にはRD を小さくし、検
出電圧Vkが大きい時にはRD を大きくすればよいこと
がわかる。
As can be seen from FIG. 3 and the above discussion, when the output current Io is small, RD is reduced and the output current Io
Is larger, the voltage Vcc is increased by increasing RD.
It can be seen that the fluctuation range of 1 can be reduced.
Further, it is already known that there is a correlation that when the output current Io increases, the detection voltage Vk also increases.
From this, it can be seen that the fluctuation range of the voltage Vcc1 can be reduced by decreasing RD when the detection voltage Vk is small and increasing RD when the detection voltage Vk is large.

【0030】本実施形態に係る回路では、補助コイルN
p13の出力に接続された抵抗RDを、検出電圧Vkの
増減すなわち出力電流Ioの増減に合せて切替えてお
り、図1に示すように検出電圧Vkが小さい時には第1
のトランジスタQ11を介して電流をバイパスさせるこ
とでRD を小さくし、検出電圧Vkが大きい時には減衰
抵抗RD に電流を流して減衰させ、検出電圧Vkの大小
に応じて選択切替回路14によって抵抗値を切替えるよ
うな動作がなされているので、出力電流Ioの変動によ
って生じる電圧Vcc1の変動幅を低減することが可能に
なる。
In the circuit according to this embodiment, the auxiliary coil N
The resistance RD connected to the output of p13 is switched according to the increase or decrease of the detection voltage Vk, that is, the increase or decrease of the output current Io. When the detection voltage Vk is small as shown in FIG.
RD is reduced by bypassing the current through the transistor Q11. When the detection voltage Vk is large, the current flows through the attenuation resistor RD to attenuate the resistance, and the resistance is selected by the selection switching circuit 14 according to the magnitude of the detection voltage Vk. Since the switching operation is performed, the fluctuation range of the voltage Vcc1 caused by the fluctuation of the output current Io can be reduced.

【0031】従って、このときに制御用IC13が過電
圧であるか否かの判断が正確にできなかったり、あるい
はその駆動に必要な電圧が供給できなかったりする事態
が生じることを抑止することが可能になる。従って、回
路動作の安定化が可能になる。続いて、図4について説
明する。縦軸はVcc1をとり、横軸にVkを取ってい
る。また制御IC13の負荷として仮想的に270Ωを
設定し、第2図のRDとして0Ωを選択したグラフを一
番上に、RDとして220Ωを選択したグラフを一番下
に示す。
Therefore, at this time, it is possible to prevent a situation in which it is not possible to accurately determine whether or not the control IC 13 is overvoltage, or to supply a voltage necessary for driving the control IC 13. become. Therefore, the circuit operation can be stabilized. Next, FIG. 4 will be described. The vertical axis represents Vcc1 and the horizontal axis represents Vk. Further, a graph in which 270Ω is virtually set as the load of the control IC 13, and a graph in which 0Ω is selected as RD in FIG. 2 and a graph in which 220Ω is selected as RD are shown in the bottom.

【0032】ここで過電圧としてVcc=20ボルト、
低入力電圧として10ボルトの範囲Aを設定し、20ボ
ルト以上または10ボルト以下の場合には、制御ICの
保護動作が働くようになっている。また通常動作範囲と
してここでは、13ボルト〜16ボルトの範囲Bを設定
している。まず図2の従来回路では、範囲B(RD=0
Ω)では、Vkは、13ボルト〜16ボルトのCの範囲
をとり、範囲B(RD=220Ω)では、Vkは、2
4.4ボルト〜30ボルトのDの範囲をとる。
Here, as an overvoltage, Vcc = 20 volts,
A range A of 10 volts is set as the low input voltage, and when the voltage is 20 volts or more or 10 volts or less, the protection operation of the control IC operates. Here, a range B of 13 volts to 16 volts is set as the normal operation range. First, in the conventional circuit of FIG. 2, the range B (RD = 0
Ω), Vk ranges from 13 volts to 16 volts C, and in range B (RD = 220Ω), Vk is 2
Take a range of D from 4.4 volts to 30 volts.

【0033】ここで図1に戻り、トランジスタQ11が
オンして、オン抵抗が0Ωとし、トランジスタQ11が
オフしてRD=220Ωが選択できるようになれば、範
囲BのVcc1を得られるVKの範囲は、16ボルト〜
32ボルトの広い範囲Eをとることができる。従って、
Vkが30ボルト以上のIの範囲は、減衰抵抗を選択
し、18ボルト〜30.0ボルトまでは、減衰抵抗とQ
11の両方を選択したIIの範囲であり、〜18ボルト以
下は、Q11を選択するIIIの範囲である。
Returning to FIG. 1, if the transistor Q11 is turned on and the on-resistance is set to 0Ω and the transistor Q11 is turned off and RD = 220Ω can be selected, the range of VK in which Vcc1 of the range B can be obtained is obtained. Is 16 volts ~
A wide range E of 32 volts can be taken. Therefore,
In the range of I where Vk is 30 volts or more, the damping resistance is selected. From 18 volts to 30.0 volts, the damping resistance and Q
Eleven is the II range where both are selected, and ~ 18 volts or less is the III range where Q11 is selected.

【0034】従ってVcc1の通常動作範囲Bでは、1
6.4ボルト〜32ボルトまで広いVkを取れることに
なる。このように、出力電流Ioの変動によらずにほぼ
一定の電圧Vcc1によって過電圧保護回路が搭載された
制御用IC13がその動作を判断し、何らかの原因で出
力電圧Vout が異常に高くなると、制御用ICが動作し
てVcc1を下降させつづけ、やがては接地電位にまで達
する。
Therefore, in the normal operating range B of Vcc1, 1
A wide Vk can be obtained from 6.4 volts to 32 volts. As described above, the control IC 13 equipped with the overvoltage protection circuit judges the operation by the substantially constant voltage Vcc1 irrespective of the fluctuation of the output current Io. If the output voltage Vout becomes abnormally high for some reason, the control IC 13 The IC operates to keep Vcc1 falling, and eventually reaches the ground potential.

【0035】このようにして、Vcc1を強制的に接地電
位まで下降させることにより、事実上電源回路全体の動
作が停止するので、異常動作などによって過大な電圧が
発生するような事態が生じても、回路がこれによって破
壊することなどを抑止することが可能になる。なお、本
実施形態では図1に示すような選択切替回路を用いてい
るが、本発明はこれに限らず、検出電圧Vkの大小に応
じて抵抗RD の抵抗値を切替えるような動作をする回路
であればどのようなものであっても、同様の効果を奏す
る。
By forcibly lowering Vcc1 to the ground potential in this way, the operation of the entire power supply circuit is practically stopped. Therefore, even if an excessive voltage is generated due to abnormal operation or the like. Accordingly, it is possible to prevent the circuit from being broken. In this embodiment, the selection switching circuit as shown in FIG. 1 is used. However, the present invention is not limited to this, and a circuit that performs an operation of switching the resistance value of the resistor RD according to the magnitude of the detection voltage Vk. The same effect can be obtained regardless of the type.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電源
回路によれば、検出電圧の大小に基づいて選択切替回路
が3つのモードに動作する。つまり、トランジスタQ11
を非選択し減衰抵抗によって生成された減衰検出電圧
と、トランジスタQ11を選択し、減衰抵抗に電流を流さ
ず検出電圧そのままが生成された検出電圧と、トランジ
スタQ11が選択、非選択の間をとり、減衰検出電圧とそ
のままの検出電圧の間の値をとり、この電圧が電圧保護
回路に供給しているので、出力電流の増減に応じて過電
圧保護回路に入力される電圧レベルが変動し、過電圧保
護が十分になされないという従来の問題を解決すること
が可能になる。
As described above, according to the power supply circuit of the present invention, the selection switching circuit operates in three modes based on the magnitude of the detection voltage. That is, the transistor Q11
Between the selection and non-selection of the detection voltage generated by the attenuation resistor and the transistor Q11, and the detection voltage generated as it is without the current flowing through the attenuation resistor. Since the voltage between the attenuation detection voltage and the detection voltage as it is is supplied to the voltage protection circuit, the voltage level input to the overvoltage protection circuit fluctuates according to the increase or decrease of the output current, It is possible to solve the conventional problem of insufficient protection.

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

【図1】本発明の実施形態に係る電源回路の回路図であ
る。
FIG. 1 is a circuit diagram of a power supply circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来例に係る電源回路の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a power supply circuit according to a conventional example.

【図3】従来の問題点を説明するグラフである。FIG. 3 is a graph illustrating a conventional problem.

【図4】図1においての回路特性を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing circuit characteristics in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 ブリッジ回路 12 トランス 13 制御用IC(過電圧保護回路) 14 選択切替回路 Np13 補助コイル Vin 入力電圧 Vout 出力電圧 Io 出力電流 RD 減衰抵抗 Vk 検出電圧 Vg 減衰検出電圧 Reference Signs List 11 bridge circuit 12 transformer 13 control IC (overvoltage protection circuit) 14 selection switching circuit Np13 auxiliary coil Vin input voltage Vout output voltage Io output current RD attenuation resistance Vk detection voltage Vg attenuation detection voltage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 3/28 H02H 7/12 H02J 1/00 309 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 3/28 H02H 7/12 H02J 1/00 309

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 交流の入力電圧を整流するブリッジ回路
と、 1次側コイルと2次側コイルを有し、前記整流された入
力電圧によって1次側コイルに誘起された電圧を2次側
コイルに伝達し、出力電圧として出力するトランスと、 前記1次側コイルと同軸に巻かれ、2次側コイルに誘起
される電圧に比例して変動する検出電圧を生成する補助
コイルと、 前記補助コイルの出力に接続され、前記検出電圧を減衰
させた減衰検出電圧を生成する減衰抵抗と、 前記減衰検出電圧を検知する過電圧保護回路とを有する
電源回路に於いて、前記減衰抵抗の一端に電流の流入部
が接続され他端に電流の流出部が接続された第1の半導
体素子と、前記第1の半導体素子の制御電極に流入部が接続され、
流出部とGNDとの間にツェナーダイオードが接続さ
れ、制御電極とGNDとの間にブリーダー抵抗が接続さ
れた第2の半導体素子とを設け、 前記減衰検出電圧が前記所定の電圧範囲を超えた時は、
前記過電圧保護回路により、前記減衰抵抗により減衰さ
せた減衰検出電圧を強制的に接地させて停止し、前記減
衰検出電圧が前記所定の電圧範囲の時は、前記半導体素
子の制御電極によりこの半導体素子を動作させず、前記第2の半導体素子の制御電極−流出部間の電圧と前
記ツェナーダイオードの降伏電圧とを加算した電圧と、
前記ブリーダー抵抗の電圧とを比較することにより、前
記検出電圧の大小を判断し、 前記検出電圧が大きい場合に、前記減衰抵抗を介して前
記検出電圧を前記過電圧保護回路に入力させるモード
と、前記検出電圧が小さい場合に、前記半導体素子を動
作させ前記減衰抵抗と前記半導体素子を介して前記検出
電圧が減衰された電圧を前記過電圧保護回路に入力させ
るモードで駆動することを特徴とした電源回路。
1. A bridge circuit for rectifying an AC input voltage, comprising: a primary coil and a secondary coil, wherein a voltage induced in the primary coil by the rectified input voltage is converted to a secondary coil. And an auxiliary coil that generates a detection voltage that is wound coaxially with the primary coil and fluctuates in proportion to a voltage induced in the secondary coil. And an over-voltage protection circuit that detects the decay detection voltage in a power supply circuit having an attenuation resistor that generates an decay detection voltage obtained by attenuating the detection voltage. A first semiconductor having an inflow portion connected thereto and a current outflow portion connected to the other end.
An inflow portion is connected to the body element and a control electrode of the first semiconductor element;
A Zener diode is connected between the outlet and GND.
Bleeder resistance is connected between the control electrode and GND.
A second semiconductor element, and when the attenuation detection voltage exceeds the predetermined voltage range,
The overvoltage protection circuit forcibly grounds and stops the attenuation detection voltage attenuated by the attenuation resistor, and when the attenuation detection voltage is within the predetermined voltage range, the semiconductor element is controlled by the control electrode of the semiconductor element. Is not operated, and the voltage between the control electrode and the outflow portion of the second semiconductor element is
A voltage obtained by adding the breakdown voltage of the Zener diode;
By comparing with the voltage of the bleeder resistor,
The magnitude of the detection voltage is determined, and when the detection voltage is large,
Mode for inputting the detection voltage to the overvoltage protection circuit
Operating the semiconductor element when the detection voltage is low.
The detection through the damping resistor and the semiconductor element.
Inputting the attenuated voltage to the overvoltage protection circuit
A power supply circuit characterized in that it is driven in different modes.
【請求項2】 前記第1の半導体素子および前記第2の
半導体素子はNPNトランジスタであり、この第1のN
PNトランジスタのベースのベース電流を引き抜くよう
にコレクタが接続された第2のNPNトランジスタと、
この第2のNPNトランジスタのエミッタとGNDとの
間に接続されたツェナーダイオードと、前記減衰抵抗と
前記第1のNPNトランジスタの交点と前記第2のNP
Nトランジスタのベースの間に接続された抵抗と、前記
第2のNPNトランジスタのベースと前記GNDとの間
に接続されたブリーダー抵抗とを有する請求項1記載の
電源回路。
2. The first semiconductor device and the second semiconductor device,
The semiconductor element is an NPN transistor, and the first N
A second NPN transistor having a collector connected to extract a base current of the base of the PN transistor;
A Zener diode connected between the emitter of the second NPN transistor and GND, an intersection of the attenuation resistor and the first NPN transistor, and the second NP
2. The power supply circuit according to claim 1, further comprising a resistor connected between the base of the N transistor and a bleeder resistor connected between the base of the second NPN transistor and the GND.
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