JP3475653B2 - Switching power supply overcurrent protection circuit - Google Patents
Switching power supply overcurrent protection circuitInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源
を用いた電子機器におけるスイッチングトランジスタの
動作制御に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to operation control of a switching transistor in an electronic device using a switching power supply.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のスイッチング電源過電流保護回路
は、特開昭６０−５１４１７号公報に示されているよう
に、スイッチングトランジスタに流れる電流を検出し、
スイッチングトランジスタに流れる電流が一定の電流値
を越えないようにスイッチングトランジスタを制御し、
部品短絡等の異常時においても電源の動作は停止しない
ように行われていた。又、特開昭５９−１６２７７１号
公報、特開昭５９−２１６４２０号公報には、スイッチ
ング電源のスイッチングトランジスタに流れる電流を検
出して、さらに積分して、その積分出力により過電流時
に保護回路を動作させ、その出力により、前記スイッチ
ングトランジスタを駆動するドライブ回路の動作を停止
させるように構成した過電流保護装置が、従来例として
示されている。 Conventional switching power supply overcurrent protection circuit, as shown in JP-A-60-51417, and detects the current flowing through the switching transistor,
The switching transistor is controlled so that the current flowing through the switching transistor does not exceed a certain current value.
Even when an abnormality such as a component short circuit occurs, the operation of the power supply is not stopped. Also, JP-A-59-162771
Japanese Patent Laid-Open No. 59-216420 discloses a switch.
The current flowing through the switching transistor of the
Output, further integrate, and the integrated output when overcurrent
The protection circuit is activated in the
The operation of the drive circuit that drives the switching transistor
The overcurrent protection device configured to
It is shown.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、スイッチング電源回路部品の不良（短絡
等）やプリント配線基板における半田接触不良などの異
常時に、スイッチングトランジスタに過大電流が流れた
り熱暴走を起こしてスイッチングトランジスタを破壊す
る恐れがあるという問題を有していた。又、スイッチン
グトランジスタの電流を検出した検出電圧を積分した電
圧でスイッチング電源を制御する従来の構成において
は、保護回路の誤動作に対するマージンが十分確保でき
ないという問題があり、又、電源の負荷容量の変化や保
護回路を構成するトランジスタの仕様変更に対して、保
護回路の動作点の変更等の対応が容易にできないという
問題点を有していた。 However, in the above-mentioned conventional configuration, when an abnormality such as a defect (short circuit, etc.) in the switching power supply circuit component or a defective solder contact in the printed wiring board, an excessive current flows in the switching transistor or thermal runaway occurs. There is a problem in that the switching transistor may be destroyed due to the occurrence of the noise. Also switch
Detection transistor current is detected and the detected voltage is integrated.
In the conventional configuration that controls the switching power supply with pressure
Provides a sufficient margin for malfunction of the protection circuit.
There is a problem that the load capacity of the power supply is not
Protection against changes in the specifications of the transistors that make up the protection circuit
It is said that it is not possible to easily respond to changes in the operating point of the protection circuit.
I had a problem.
【０００４】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、スイッチング電源回路部品の不良（短絡等）やプリ
ント配線基板における半田接触不良などの異常時におい
ても、スイッチングトランジスタに流れる過大電流と流
れた時間を検出することによりスイッチング電源の動作
を停止させてスイッチングトランジスタの破壊を防ぐこ
とができるスイッチング電源における過電流保護回路を
提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an excessive current and a current flowing through a switching transistor are caused even when an abnormality such as a defect (short circuit or the like) in a switching power supply circuit component or a defective solder contact in a printed wiring board occurs. It is an object of the present invention to provide an overcurrent protection circuit in a switching power supply that can stop the operation of the switching power supply by detecting the remaining time and prevent the destruction of the switching transistor.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のスイッチング電源過電流保護回路は、スイッ
チングトランジスタにより制御されるスイッチング電源
を用いた電子機器において、前記スイッチングトランジ
スタに流れる電流を電圧として検出する検出手段と、前
記検出手段で検出された出力電圧のピークを整流するダ
イオードと、前記ダイオードでピーク整流された出力を
積分して時間的に蓄積する積分回路と、前記積分回路か
らの出力電圧によりオン／オフ制御される制御トランジ
スタとを備え、前記積分回路の出力電圧が所定値を越え
ると前記制御トランジスタがオン制御され、前記オン制
御された制御トランジスタにより前記スイッチング電源
のスイッチングトランジスタの動作を停止させるように
したものであり、又、前記スイッチングトランジスタに
流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手
段の出力の最大値及び時間を検出する最大値及び時間検
出手段と、前記最大値及び時間検出手段の出力により前
記スイッチング電源のスイッチングトランジスタを制御
する制御回路と、前記スイッチング電源のスイッチング
トランジスタを制御する制御回路の動作点を設定するた
めのツェナーダイオードとを備え、前記最大値及び時間
検出手段の出力が一定値を越えると前記スイッチング電
源のスイッチングトランジスタを制御する制御回路を動
作させて、前記スイッチング電源のスイッチングトラン
ジスタの動作を停止させるようにした構成において、前
記動作点を前記スイッチングトランジスタに流れる電流
の大きさと時間により設定するとともに、前記ツェナー
ダイオードにより設定される一定値を変更することによ
り、前記スイッチング電源の動作を停止させる動作点を
変更することができるようにして、電源の負荷容量の変
化やトランジスタの仕様変更に対して、スイッチング電
源過電流保護回路の動作点の変更が容易に行えるように
したものであります。 To achieve this object, the switching power supply overcurrent protection circuit of the present invention is provided with a switch.
Switching power supply controlled by a ching transistor
In an electronic apparatus using a detection means for detecting a current flowing through the switching transistor as a voltage, before
A rectifier for rectifying the peak of the output voltage detected by the detection means.
The diode and the peak rectified output of the diode
Integrating circuit that integrates and accumulates in time
Control transistor that is on / off controlled by the output voltage from
The output voltage of the integrating circuit exceeds a predetermined value.
Then, the control transistor is turned on, and the on-control is turned on.
The switching power supply is controlled by a controlled transistor.
To stop the operation of the switching transistor of
And the switching transistor
Current detecting means for detecting a flowing current, and the current detecting means
Maximum value and time detection to detect maximum value and time of stage output
Output means and output of the maximum value and time detection means
Control switching transistor of switching power supply
Control circuit and switching of the switching power supply
To set the operating point of the control circuit that controls the transistor
And a Zener diode for
When the output of the detection means exceeds a certain value, the switching current
Activates the control circuit that controls the source switching transistor
The switching transformer of the switching power supply.
In the configuration in which the operation of the transistor is stopped,
Current flowing through the switching transistor at the operating point
Set according to the size and time of the
By changing the constant value set by the diode
The operating point to stop the operation of the switching power supply.
The load capacity of the power supply
Switching and switching of transistor specifications
Make it easy to change the operating point of the source overcurrent protection circuit
It was done.
【０００６】本発明のよれば、回路部品の不良やプリン
ト配線基板での半田接触不良等異常時にスイッチングト
ランジスタに過大電流が流れることによるスイッチング
トランジスタの破壊を防ぐことができるスイッチング電
源過電流保護回路を提供できる。According to the present invention, there is provided a switching power supply overcurrent protection circuit capable of preventing the switching transistor from being destroyed due to an excessive current flowing through the switching transistor in the event of an abnormality such as a defective circuit component or a defective solder contact on a printed wiring board. Can be provided.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、スイッチング電源を用いた電子機器において、部品
不良の異常時にスイッチング電源の動作を停止して、ス
イッチングトランジスタの破壊を防止することを特徴と
したスイッチング電源過電流保護回路であり、異常時に
おけるスイッチングトランジスタの破壊による発煙、発
火をなくし電子機器の安全性を向上させることができ、
また、スイッチングトランジスタの破壊をなくし、サー
ビス性を向上させることができるという作用を有する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the first aspect of the present invention, in an electronic device using a switching power supply, the operation of the switching power supply is stopped at the time of abnormality of a component failure to prevent destruction of the switching transistor. It is a switching power supply overcurrent protection circuit characterized by, which can improve the safety of electronic equipment by eliminating smoke and ignition due to the destruction of the switching transistor in the event of an abnormality.
Further, there is an effect that the breakdown of the switching transistor can be eliminated and the serviceability can be improved.
【０００８】請求項２に記載の発明は、スイッチングト
ランジスタに流れる電流を検出する手段と、前記電流検
出手段の出力の最大値及び時間をを検出する手段と、前
記最大値及び時間検出手段の出力により前記スイッチン
グ電源のスイッチングトランジスタを制御する回路を備
え、前記最大値及び時間検出手段の出力が一定値を越え
るとスイッチング電源の動作を停止させることを特徴と
したスイッチング電源過電流保護回路であり、スイッチ
ングトランジスタに流れる電流が一定電流値を越えてさ
らに一定時間以上流れた場合にスイッチング電源の動作
を停止させてスイッチングトランジスタの破壊を防止
し、異常時におけるスイッチングトランジスタの破壊に
よる発煙、発火をなくし電子機器の安全性を向上させる
ことができ、また、スイッチングトランジスタの破壊を
なくし、サービス性を向上させることができるという作
用を有する。According to a second aspect of the present invention, means for detecting the current flowing through the switching transistor, means for detecting the maximum value and time of the output of the current detecting means, and output of the maximum value and time detecting means. A switching power supply overcurrent protection circuit, characterized in that the switching power supply is stopped when the maximum value and the output of the time detection means exceed a certain value. When the current flowing through the switching transistor exceeds a certain current value and flows for a certain period of time or more, the switching power supply operation is stopped to prevent the switching transistor from being destroyed, and the smoke and ignition due to the destruction of the switching transistor at the time of abnormality is eliminated. Can improve the safety of the equipment, and Eliminating the breakdown of switch ing transistor has the effect that it is possible to improve the serviceability.
【０００９】請求項３に記載の発明は、スイッチング電
源の動作を停止させる動作点は、スイッチングトランジ
スタに流れる電流の大きさと時間により設定することが
できる請求項２記載のスイッチング電源過電流保護回路
であり、前記スイッチング電源の動作を停止させる動作
点を変更することができ、スイッチングトランジスタの
仕様や電源の負荷容量の変化等に対応させることができ
る作用を有する。According to a third aspect of the present invention, in the switching power supply overcurrent protection circuit according to the second aspect, the operating point at which the operation of the switching power supply is stopped can be set by the magnitude and time of the current flowing through the switching transistor. Therefore, the operating point for stopping the operation of the switching power supply can be changed, and it has an effect of being able to respond to changes in the specifications of the switching transistor, the load capacitance of the power supply, and the like.
【００１０】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図３を用いて説明する。
（実施の形態１）図１はスイッチング電源のフライバッ
ク方式のＤＣ−ＤＣコンバータの一次側回路ブロックの
概略を示し、１１はトランス、１２はスイッチングトラ
ンジスタでトランジスタで構成される。１３は電流検出
回路で、スイッチングトランジスタに流れる電流を検出
する。１４は検出回路で、１３の電流検出回路で検出し
た電流の最大値と時間を検出する。１５は制御回路で、
スイッチングトランジスタのオン／オフを制御する。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
3 to FIG. 3 will be described. (Embodiment 1) FIG. 1 shows an outline of a primary side circuit block of a flyback type DC-DC converter of a switching power supply, in which 11 is a transformer and 12 is a switching transistor which is a transistor. A current detection circuit 13 detects a current flowing through the switching transistor. A detection circuit 14 detects the maximum value of the current detected by the current detection circuit 13 and the time. 15 is a control circuit,
Controls on / off of the switching transistor.
【００１１】以上の様に構成されたブロック図の具体例
について図２に示す。２３は電流検出抵抗で、トランジ
スタに流れる電流を電圧に変換する。２４は整流ダイオ
ードで、電流検出抵抗で検出された出力電圧のピークを
整流する。２５は積分回路で、ピーク整流された出力を
積分し時間的に蓄積する。２６はトランジスタで、積分
回路の出力によりオンさせる。FIG. 2 shows a specific example of the block diagram configured as described above. Reference numeral 23 is a current detection resistor that converts the current flowing through the transistor into a voltage. A rectifier diode 24 rectifies the peak of the output voltage detected by the current detection resistor. An integrating circuit 25 integrates the peak-rectified output and accumulates it temporally. A transistor 26 is turned on by the output of the integrating circuit.
【００１２】以上の様に構成されたスイッチング電源過
電流保護回路の動作について説明する。トランジスタ２
２に流れる電流は、電流検出抵抗２３で電圧に変換され
る。その電圧値を、ピーク整流ダイオード２４でピーク
整流し更に積分回路２５で時間的に蓄積する。この積分
回路２５の出力電圧で、発振制御用トランジスタ２６を
オンさせる。制御回路２７はトランジスタ２６がオンし
たのを検出すると、電源のスイッチング動作を停止させ
る。正常動作時は、トランジスタ２６はオンしない。ま
た、ダイオード２４でピーク整流させることにより、ト
ランジスタ２６の誤動作に対するマージンが十分確保で
きる。しかし、部品短絡等の異常時には、トランジスタ
２２に過大電流が流れる。その状態が継続すると積分回
路２５の出力電圧が上昇し、トランジスタ２６をオンさ
せて、電源の動作を停止させる。電源動作を停止させる
ことにより、トランジスタ２２の破壊を防止することが
できる。これにより、部品短絡等の異常時におけるトラ
ンジスタ２２の破壊による発煙、発火を防止し安全性を
向上させることができ、更に、トランジスタ２２の部品
交換のサービス性も向上することができる。The operation of the switching power supply overcurrent protection circuit configured as described above will be described. Transistor 2
The current flowing in 2 is converted into a voltage by the current detection resistor 23. The voltage value is peak rectified by the peak rectification diode 24 and further temporally accumulated by the integration circuit 25. The output voltage of the integrating circuit 25 turns on the oscillation control transistor 26. When the control circuit 27 detects that the transistor 26 is turned on, it stops the switching operation of the power supply. The transistor 26 is not turned on during normal operation. Further, by performing peak rectification with the diode 24, a sufficient margin for malfunction of the transistor 26 can be secured. However, in the event of an abnormality such as a component short circuit, an excessive current flows through the transistor 22. When this state continues, the output voltage of the integrating circuit 25 rises, turning on the transistor 26 and stopping the operation of the power supply. The breakdown of the transistor 22 can be prevented by stopping the power supply operation. As a result, it is possible to prevent smoking and ignition due to breakage of the transistor 22 in the event of an abnormality such as a component short circuit and improve safety, and also to improve serviceability of component replacement of the transistor 22.
【００１３】（実施の形態２）図３は電源の動作を停止
させる動作点を可変することができる制御回路を示し、
３１はツェナーダイオードで、積分回路２５の出力電圧
でトランジスタ２６をオンさせる動作点を変更すること
ができる。このことにより、電源の負荷容量の変化やト
ランジスタ２２の仕様変更に容易に対応することができ
る。(Embodiment 2) FIG. 3 shows a control circuit capable of varying the operating point for stopping the operation of the power supply.
A Zener diode 31 can change the operating point at which the transistor 26 is turned on by the output voltage of the integrating circuit 25. This makes it possible to easily cope with changes in the load capacitance of the power supply and changes in the specifications of the transistor 22.
【００１４】[0014]
【発明の効果】以上のように本発明のスイッチング電源
過電流保護回路によれば、部品短絡等の異常時にスイッ
チングトランジスタに過大電流が流れ続けた場合、スイ
ッチング電源の動作を停止させてスイッチングトランジ
スタの破壊を防ぐことができるスイッチング電源におけ
る過電流保護回路を提供することが可能となる。As described above, according to the switching power supply overcurrent protection circuit of the present invention, when an excessive current continues to flow in the switching transistor at the time of an abnormality such as a component short circuit, the operation of the switching power supply is stopped and the switching transistor It is possible to provide an overcurrent protection circuit in a switching power supply that can prevent destruction.
【図１】本発明の実施の形態１におけるスイッチング電
源過電流保護回路のブロック構成図FIG. 1 is a block configuration diagram of a switching power supply overcurrent protection circuit according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態１における過電流保護回路
の回路図FIG. 2 is a circuit diagram of an overcurrent protection circuit according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の形態２における電源停止動作点
制御回路の回路図FIG. 3 is a circuit diagram of a power stop operating point control circuit according to a second embodiment of the present invention.
２１ スイッチングトランス ２２ スイッチングトランジスタ ２３ 電流検出抵抗 ２４ ピーク整流ダイオード ２５ 積分回路 ２６ トランジスタ ２７ スイッチングトランジスタ制御回路 ２８ 平滑コンデンサ ３１ ツェナーダイオード 21 Switching transformer 22 Switching transistor 23 Current detection resistor 24 peak rectifier diode 25 Integrator circuit 26 transistors 27 Switching transistor control circuit 28 Smoothing capacitor 31 Zener diode
Claims (3)
れるスイッチング電源を用いた電子機器において、前記
スイッチングトランジスタに流れる電流を電圧として検
出する検出手段と、前記検出手段で検出された出力電圧
のピークを整流するダイオードと、前記ダイオードでピ
ーク整流された出力を積分して時間的に蓄積する積分回
路と、前記積分回路からの出力電圧により前記スイッチ
ングトランジスタをオン／オフ制御する制御用トランジ
スタとを備え、前記積分回路の出力電圧が上昇して所定
値を越えると前記制御用トランジスタがオン制御され、
前記オン制御された前記制御用トランジスタにより前記
スイッチング電源のスイッチングトランジスタの動作を
停止させるようにしたことを特徴とするスイッチング電
源過電流保護回路。1. Controlled by a switching transistor
An electronic device using a switching power source, a detection means for detection <br/> out a current flowing through the <br/> switching transistor as a voltage, the detected by the detection means output voltage
Diode for rectifying the peak of
Integration time that integrates the rectified output and accumulates it over time
And the switch depending on the output voltage from the integrating circuit.
Control transistor for on / off control of switching transistor
And the output voltage of the integrating circuit rises to a predetermined level.
When it exceeds the value, the control transistor is turned on,
By the control transistor that is turned on,
The operation of the switching transistor of the switching power supply
A switching power supply overcurrent protection circuit characterized by being stopped .
れるスイッチング電源を用いた電子機器において、前記
スイッチングトランジスタに流れる電流を検出する電流
検出手段と、前記電流検出手段の出力のピークを整流し
て最大値を検出する整流ダイオード及び前記最大値を積
分して時間的に蓄積して時間を検出する積分回路からな
る最大値及び時間検出手段と、前記最大値及び時間検出
手段の出力により前記スイッチング電源のスイッチング
トランジスタのオン／オフを制御する回路とを備え、前
記最大値及び時間検出手段の出力が一定値を越えると前
記スイッチング電源のスイッチングトランジスタのオン
／オフを制御する回路により前記スイッチング電源のス
イッチングトランジスタの動作を停止させるようにした
ことを特徴とするスイッチング電源過電流保護回路。2. Controlled by a switching transistor
In an electronic device using a switching power supply, a current for detecting a current flowing in the switching transistor
Rectifying the peak of the output of the detection means and the current detection means
Product rectifying diode and the maximum value detecting the maximum value each
It consists of an integration circuit that divides time and accumulates in time to detect time.
That the maximum value and the time detecting means, and a circuit for controlling the on / off of the switching transistor of the switching power supply by the output of said maximum value and the time detecting means, the output of the maximum value and the time detecting means is a predetermined value Before crossing
Turning on the switching transistor of the switching power supply
/ The circuit for controlling off of the switching power supply scan
Switching power supply overcurrent protection circuit according to claim <br/> that so as to stop the operation of the switch ring transistor.
れるスイッチング電源を用いた電子機器において、前記
スイッチングトランジスタに流れる電流を検出する電流
検出手段と、前記電流検出手段の出力のピークを整流し
て最大値を検出する整流ダイオード及び前記最大値を積
分して時間的に蓄積して時間を検出する積分回路からな
る最大値及び時間検出及び時間検出手段と、前記最大値
及び時間検出手段の出力により前記スイッチング電源の
スイッチングトランジスタを制御する制御回路と、前記
スイッチング電源のスイッチングトランジスタを制御す
る回路の動作点を設定するためのツェナーダイオードと
を備え、前記最大値及び時間検出手段の出力が一定値を
越えると前記スイッチング電源のスイッチングトランジ
スタを制御する前記制御回路を動作させて、前記スイッ
チング電源のスイッチングトランジスタの動作を停止さ
せるようにした構成において、前記動作点を前記スイッ
チングトランジスタに流れる電流の大きさと時間により
設定するとともに、前記ツェナーダイオードにより設定
される一定値を変更することにより、前記スイッチング
電源の動作を停止させる動作点を変更することができる
ようにしたことを特徴とするスイッチング電源過電流保
護回路。3. Controlled by a switching transistor
In an electronic device using a switching power supply
Current that detects the current flowing in the switching transistor
Rectifying the peak of the output of the detection means and the current detection means
Product rectifying diode and the maximum value detecting the maximum value each
It consists of an integration circuit that divides time and accumulates in time to detect time.
Maximum value and time detection means and time detection means, and the maximum value
And the output of the time detection means
A control circuit for controlling the switching transistor, and
Controls the switching transistor of the switching power supply
Zener diode for setting the operating point of the circuit
The maximum value and the output of the time detection means have a constant value.
If exceeded, the switching transition of the switching power supply
The control circuit for controlling the switch is operated to operate the switch.
Stop the switching transistor of the power supply.
In this configuration, the operating point is
Depending on the magnitude and time of the current flowing through the ching transistor
Set with the Zener diode
Switching by changing the constant value
You can change the operating point to stop the operation of the power supply
A switching power supply overcurrent protection circuit characterized by the above .
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| JPH09322391A JPH09322391A (en) | 1997-12-12 |
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