JP4118101B2 - Power circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一次−二次間が絶縁されたトランスの一次巻線に直列に接続される主スイッチング素子を備え、前記トランスに補助電源回路を接続した電源回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の負荷短絡から開放したときに自動復帰する電源装置の補助電源回路を図3に示す。この電源装置は一次−二次間が絶縁されたトランスT1の一次巻線NPに直列に接続される主スイッチ素子M1を備えてある。この主スイッチ素子M1はFETで構成してある。また、前記トランスT1には補助巻線NSを設けてあり、この補助巻線NSにはフライバック型の補助回路51を構成してある。この補助回路51を構成するコンデンサC2に並列に集積回路52を接続してあり、この集積回路52を主スイッチ素子M1のゲートに接続してある。また、この補助回路51の出力側にはドロッパQ1を設けてあり、このドロッパQ1を入力電源に接続して、負荷短絡時の電力を確保するよう構成してある。
【0003】
しかし、前記したようにドロッパQ1を入力電源に接続すると、ドロッパQ1にかかる電圧変動が大きくなり、ドロッパQ1の損失が大きくなる課題が生じた。また定常時にも損失が発生する課題も生じた。ドロッパQ1の損失が大きくなることから、ドロッパQ1は大型のトランジスタにしなければいけない課題も生じた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、トランスに補助巻線を設けたフライバック型の補助電源回路で過負荷時並びに短絡時にあっても集積回路に電源を確保することができ、ドロッパの損失を低減することができ、ドロッパを小型のトランジスタにできる新規な電源回路を提供する。
【0005】
【課題を解決しようとする手段】
上記目的を達成するためになされた本発明は、トランスに補助巻線を設け、この補助巻線の一端にカソードを接続した第一整流ダイオードと、前記補助巻線と並列に接続した第一コンデンサとを設けたフライバック型の補助電源回路を備え、前記補助巻線の他端に第二整流ダイオードのアノードを接続し、この第二整流ダイオードのカソードに集積回路を接続し、定常状態では、前記補助電源回路から前記集積回路に電力を供給するようにしてあるとともに、前記補助巻線の他端に過負荷時又は負荷短絡時を検出する検出回路を接続し、前記補助巻線の一端に第三整流ダイオードのアノードを接続し、この第三整流ダイオードのカソードを第二コンデンサに接続し、この第二コンデンサと並列に前記検出回路が過負荷時又は負荷短絡時を検出した際に起動する起動回路に接続し、この起動回路に第二スイッチ素子を設け、この第二スイッチ素子の制御入力端子を前記検出回路に設けた第一スイッチ素子の入力端子に接続し、この第二スイッチ素子の出力端子に第四整流ダイオードのアノードを接続し、この第四整流ダイオードのカソードに前記集積回路を接続して、過負荷時又は負荷短絡時には、前記起動回路から前記集積回路に電力を供給するようにしてあることにより、ドロッパの損失を低減し、二次側が過負荷若しくは短絡しても常に集積回路に電源を確保することができる。
【0006】
また、補助巻線を直列に二つ設け、この接続部にセンタータップを設け、このセンタータップに前記第三整流ダイオードのアノードを接続してあることにより、ドロッパの電力の低減化を図ることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を用いて本発明電源回路に係る実施例を説明する。図1は本発明に係る電源回路の実施例である。1は補助電源回路、2は検出回路、3は起動回路、4は集積回路である。また、C1は第一コンデンサ、C2は第二コンデンサ、D1は第一整流ダイオード,D2は第二整流ダイオード、D3は第三整流ダイオード,D4は第四整流ダイオード、DZ1は第一ツェナーダイオード、DZ2は第二ツェナーダイオード、Tr1は第一スイッチ素子、Tr2は第二スイッチ素子、Q3は第三スイッチ素子、R1,R2,R4,R5,R6は抵抗、T1はトランス、NPはトランスT1の一次巻線、N2はトランスT1の二次巻線、NSはトランスT1の補助巻線、SWは主スイッチ素子である。
【0008】
図1図示の電源回路は本発明電源回路に係る第一実施例である。この電源回路は、電源装置は一次−二次間が絶縁されたトランスT1の一次巻線NPに直列に接続される主スイッチ素子SWを備えてある。また、この電源装置のトランスT1は補助巻線NSを設け、この補助巻線NSには補助電源回路1を備えてある。補助電源回路1はフライバック型であり、第一整流ダイオードD1と第一コンデンサC1を備え、この第一整流ダイオードD1のカソードを補助巻線NSの巻き始め側に接続してある。また、この第一整流ダイオードD1のアノードを第一コンデンサC1の一端に接続し、この他端を抵抗R1を介して、補助巻線NSの巻き終わり側に接続してある。補助巻線NSの他端に第二整流ダイオードD2のアノードを接続してあり、この第二整流ダイオードD2のカソードに集積回路4を接続してある。
【0009】
補助巻線NSの他端に二次側が過負荷若しくは負荷短絡したことを検出する検出回路2を接続してある。この検出回路2は、前記補助巻線NSの一端に抵抗R4を接続し、この抵抗R4の他端に第一ツェナーダイオードDZ1を接続してあり、この第一ツェナーダイオードDZ1のアノードにNPN型トランジスタで構成した第一スイッチ素子Tr1のベースを接続して構成してある。
【0010】
前記補助巻線NSの一端に第三整流ダイオードD3を接続し、この第三整流ダイオードD3のカソードに第二コンデンサC2を接続してある。この第二コンデンサC2と並列に、検出回路2が過負荷若しくは負荷短絡を検出した際に起動する起動回路3を備えてある。
【0011】
この起動回路3にNPN型トランジスタで構成した第二スイッチ素子Tr2を設けてある。この第二スイッチ素子Tr2のベースに第二ツェナーダイオードDZ2のカソードを接続し、この第二ツェナーダイオードDZ2のアノードを第二コンデンサC2の他端に接続してある。この第二スイッチ素子Tr2のベースを検出回路2の第一スイッチ素子Tr1のコレクタに接続し、この第二スイッチ素子Tr2のエミッタに第四整流ダイオードD4のアノードを接続して、この第四整流ダイオードD4のカソードに集積回路4を接続してある。
【0012】
本実施例に係る電源回路は、以上のように構成してあり、以下のように作用する。先ず、定常時においては、主電源Vinから流れる電流はトランスT1を介して補助電源回路1に流れる。補助電源回路1に流れた電流は第二整流ダイオードD2に流れて、集積回路4に電源が供給される。このとき、第一コンデンサC1間の電圧は、出力電圧に二次巻線N2と補助巻線NSとの巻数比をかけ合わせた値が発生する。
【0013】
二次側が過負荷若しくは短絡すると第一コンデンサC1間の電圧が低下し、検出回路2に備えた第一ツェナーダイオードDZ1に電流が流れなくなり、第一スイッチ素子Tr1がオンからオフに切り換わる。これに伴い、起動回路3に備えた、第二ツェナーダイオードDZ2に電圧がかかり第二スイッチ素子Tr2がオフからオンに切り換わる。この第二スイッチ素子Tr2がオンになることにより、起動回路3に電流が流れ、この起動回路3に流れた電流は第四整流ダイオードD4に流れて、集積回路4に電源が供給される。このとき、第二コンデンサC2間の電圧は、第一コンデンサC1間の電圧に加えて、主電源Vinの電圧に一次巻線NPと補助巻線NSとの巻数比をかけ合わせた値が発生する。以上より、二次側が過負荷若しくは短絡しても、集積回路4に電源を供給することができる。
【0014】
図2図示の電源回路は本発明電源回路に係る第二実施例である。この電源回路は、トランスT1の補助巻線NSを直列に二つ設け、この接続部にセンタータップを設け、このセンタータップに第三整流ダイオードD3のアノードを接続してある。その他の構成については第一実施例とほぼ同様である。
【0015】
作用についても第一実施例とほぼ同様であるが、補助巻線NSを直列に二つ設け、この接続部にセンタータップを設け、このセンタータップに第三整流ダイオードD3のアノードを接続してあることにより、ドロッパの電力の低減化を図ることができる。
【0016】
【発明の効果】
本発明は、トランスに補助巻線を設け、この補助巻線の一端にカソードを接続した第一整流ダイオードと、前記補助巻線と並列に接続した第一コンデンサとを設けたフライバック型の補助電源回路を備え、前記補助巻線の他端に第二整流ダイオードのアノードを接続し、この第二整流ダイオードのカソードに集積回路を接続し、定常状態では、前記補助電源回路から前記集積回路に電力を供給するようにしてあるとともに、前記補助巻線の他端に過負荷時又は負荷短絡時を検出する検出回路を接続し、前記補助巻線の一端に第三整流ダイオードのアノードを接続し、この第三整流ダイオードのカソードを第二コンデンサに接続し、この第二コンデンサと並列に前記検出回路が過負荷時又は負荷短絡時を検出した際に起動する起動回路に接続し、この起動回路に第二スイッチ素子を設け、この第二スイッチ素子の制御入力端子を前記検出回路に設けた第一スイッチ素子の入力端子に接続し、この第二スイッチ素子の出力端子に第四整流ダイオードのアノードを接続して、この第四整流ダイオードのカソードに前記集積回路を接続してあり過負荷時又は負荷短絡時には、前記起動回路から前記集積回路に電力を供給するようにしてあることにより、ドロッパの損失を低減し、二次側が過負荷若しくは短絡しても常に集積回路に電源を確保することができる効果がある。
【0017】
また、補助巻線を直列に二つ設け、この接続部にセンタータップを設け、このセンタータップに前記第三整流ダイオードのアノードを接続してあることにより、ドロッパの電力の低減化を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る一実施例を示す回路図である。
【図2】 図1図示実施例とは別の実施例を示す回路図である。
【図3】 従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
1 補助電源回路
2 検出回路
3 起動回路
4 集積回路
C1 第一コンデンサ
C2 第二コンデンサ
D1 第一整流ダイオード
D2 第二整流ダイオード
D3 第三整流ダイオード
D4 第四整流ダイオード
DZ1 第一ツェナーダイオード
DZ2 第二ツェナーダイオード
Tr1 第一スイッチ素子
Tr2 第二スイッチ素子
Q3 第三スイッチ素子
R1,R2,R4,R5,R6 抵抗
T1 トランス
NP トランスT1の一次巻線
N2 トランスT1の二次巻線
NS トランスT1の補助巻線
SW 主スイッチング素子
Vin 主電源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply circuit including a main switching element connected in series to a primary winding of a transformer in which a primary-secondary is insulated, and an auxiliary power supply circuit connected to the transformer.
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 shows an auxiliary power supply circuit of a power supply device that automatically recovers when a conventional load short circuit is released. This power supply device includes a main switch element M1 connected in series to a primary winding NP of a transformer T1 that is insulated between a primary and a secondary. The main switch element M1 is composed of an FET. The transformer T1 is provided with an auxiliary winding NS, and a flyback type auxiliary circuit 51 is formed in the auxiliary winding NS. An
[0003]
However, when the dropper Q1 is connected to the input power source as described above, the voltage fluctuation applied to the dropper Q1 becomes large, which causes a problem that the loss of the dropper Q1 becomes large. In addition, there is a problem that loss occurs even in a steady state. Since the loss of the dropper Q1 is increased, there is a problem that the dropper Q1 has to be a large transistor.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and a flyback type auxiliary power supply circuit in which an auxiliary winding is provided in a transformer can secure a power source in an integrated circuit even at the time of overload and short circuit. A novel power supply circuit that can reduce the loss of the dropper and can make the dropper a small transistor is provided.
[0005]
[Means to solve the problem]
In order to achieve the above object, the present invention provides a first rectifier diode in which an auxiliary winding is provided in a transformer and a cathode is connected to one end of the auxiliary winding, and a first capacitor connected in parallel to the auxiliary winding. Is connected to the other end of the auxiliary winding is connected to the anode of the second rectifier diode, and the cathode of the second rectifier diode is connected to the integrated circuit. Power is supplied from the auxiliary power supply circuit to the integrated circuit, and a detection circuit for detecting an overload or load short-circuit is connected to the other end of the auxiliary winding, and one end of the auxiliary winding is connected. Connect the anode of the third rectifier diode, connect the cathode of the third rectifier diode to the second capacitor, and the detection circuit detects when the load is overloaded or shorted in parallel with the second capacitor. Connected to the start circuit that is activated when the second switch element is provided in the start circuit, the control input terminal of the second switch element is connected to the input terminal of the first switch element provided in the detection circuit, The anode of the fourth rectifier diode is connected to the output terminal of the second switch element, and the integrated circuit is connected to the cathode of the fourth rectifier diode. By supplying power, loss of the dropper can be reduced, and a power source can always be secured in the integrated circuit even if the secondary side is overloaded or short-circuited.
[0006]
Further, two auxiliary windings are provided in series, a center tap is provided at the connection portion, and the anode of the third rectifier diode is connected to the center tap, so that the power of the dropper can be reduced. it can.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments according to the power supply circuit of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a power supply circuit according to the present invention.
[0008]
The power supply circuit shown in FIG. 1 is a first embodiment according to the power supply circuit of the present invention. In this power supply circuit, the power supply device includes a main switch element SW connected in series to the primary winding NP of the transformer T1 in which the primary and secondary are insulated. The transformer T1 of this power supply device is provided with an auxiliary winding NS, and the auxiliary winding NS is provided with an auxiliary
[0009]
A
[0010]
A third rectifier diode D3 is connected to one end of the auxiliary winding NS, and a second capacitor C2 is connected to the cathode of the third rectifier diode D3. In parallel with the second capacitor C2, a startup circuit 3 is provided that starts when the
[0011]
The starter circuit 3 is provided with a second switch element Tr2 composed of an NPN transistor. The cathode of the second Zener diode DZ2 is connected to the base of the second switch element Tr2, and the anode of the second Zener diode DZ2 is connected to the other end of the second capacitor C2. The base of the second switch element Tr2 is connected to the collector of the first switch element Tr1 of the
[0012]
The power supply circuit according to the present embodiment is configured as described above and operates as follows. First, in a steady state, a current flowing from the main power source Vin flows to the
[0013]
When the secondary side is overloaded or short-circuited, the voltage across the first capacitor C1 decreases, and no current flows through the first Zener diode DZ1 provided in the
[0014]
The power supply circuit shown in FIG. 2 is a second embodiment according to the power supply circuit of the present invention. In this power supply circuit, two auxiliary windings NS of the transformer T1 are provided in series, a center tap is provided at the connection portion, and the anode of the third rectifier diode D3 is connected to the center tap. Other configurations are almost the same as those in the first embodiment.
[0015]
The operation is almost the same as in the first embodiment, but two auxiliary windings NS are provided in series, a center tap is provided at this connection portion, and the anode of the third rectifier diode D3 is connected to this center tap. Thus, the power of the dropper can be reduced.
[0016]
【The invention's effect】
The present invention provides a flyback type auxiliary device in which an auxiliary winding is provided in a transformer, a first rectifier diode having a cathode connected to one end of the auxiliary winding, and a first capacitor connected in parallel with the auxiliary winding. A power circuit, and an anode of a second rectifier diode is connected to the other end of the auxiliary winding, an integrated circuit is connected to the cathode of the second rectifier diode, and in a steady state, the auxiliary power circuit is connected to the integrated circuit. In addition to supplying power, the other end of the auxiliary winding is connected to a detection circuit for detecting an overload or load short circuit, and the anode of a third rectifier diode is connected to one end of the auxiliary winding. The cathode of this third rectifier diode is connected to a second capacitor, and in parallel with this second capacitor is connected to a starting circuit that starts when the detection circuit detects an overload or a load short circuit. A second switch element is provided in the starting circuit, a control input terminal of the second switch element is connected to an input terminal of the first switch element provided in the detection circuit, and a fourth rectifier is connected to an output terminal of the second switch element. By connecting the anode of a diode and connecting the integrated circuit to the cathode of the fourth rectifier diode, and supplying power from the start-up circuit to the integrated circuit at the time of overload or load short circuit There is an effect that the loss of the dropper can be reduced and a power source can always be secured in the integrated circuit even if the secondary side is overloaded or short-circuited.
[0017]
Further, two auxiliary windings are provided in series, a center tap is provided at the connection portion, and the anode of the third rectifier diode is connected to the center tap, so that the power of the dropper can be reduced. There is an effect that can be done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment according to the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment different from the embodiment shown in FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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