JP4133004B2 - 電源回路 - Google Patents
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Description
【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を図2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、この主スイッチ素子M1のゲートに補助回路11を接続し、この補助回路11の巻線は前記トランスT1に設けた補助巻線NSである。この補助回路11は、負荷短絡時の電力を確保するため、フォワード電圧を整流し補助電源としている。
【0003】
しかし、フォワード電圧を整流した場合に、入力電圧に比例した電圧が発生し、出力電圧の変動を検出することができないという課題が生じた。
【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、出力電圧が低下したことを検出し、垂下の基準電圧を変化させることが可能であ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、補助巻線を一回路で構成したことにより、主回路の負荷短絡時にフォワード電圧を整流して電力を供給し、フライバック電圧とフォワード電圧を整流することができ、これにより、出力電圧の変動を検出し、垂下の基準電圧を変化させることができる。
【0006】
【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は本発明に係るスイッチング回路の実施例である。1は補助電源回路、2は電圧差検出回路、3は垂下回路、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、DZ1はツェナーダイオード、Q1は第一スイッチ素子、Q2は第二スイッチ素子、Q3は第三スイッチ素子、R1,R2,R3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、Vinは電源装置の主電源、Vrefは補助電源回路の主電源、Compは比較器である。
【0007】
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は第一整流ダイオードD1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の巻き終わり側に接続してある。また、この回路1は第一コンデンサC1と第二コンデンサC2とを備え、この第一コンデンサC1並びに第二コンデンサC2を補助巻線NSに並列に接続してある。また、この回路1は、第二整流ダイオードD2を備え、この第二整流ダイオードD2のアノードを補助巻線NSの巻き終わり側に接続してある。
【0008】
補助電源回路1は第一コンデンサC1、並びに、第二コンデンサC2の電圧を検出する電圧差検出回路2を設けてある。この電圧差検出回路2は抵抗R3とツェナーダイオードDZ1とを備え、抵抗R3の一端は第二整流ダイオードD2のカソード並びに第二コンデンサC2に接続し、この抵抗R3の他端はツェナーダイオードDZ1のカソードに接続してある。また、ツェナーダイオードDZ1のアノードには補助巻線NSの巻き始め側を接続してあるとともに、第一コンデンサC1に接続してある。
【0009】
この補助電源回路1は垂下回路3を備えてある。この垂下回路3は三つのスイッチ素子Q1,Q2,Q3と比較器Compとを有する。第一スイッチ素子Q1はPNP型トランジスタで構成し、前記電圧差検出回路2の抵抗R3の両端に第一スイッチ素子Q1のエミッタ・ベース間を接続し、この第一スイッチ素子Q1のコレクタを第一整流ダイオードのアノードに接続してある。
【0010】
第二スイッチ素子Q2はNPN型トランジスタで構成し、この第二スイッチ素子Q2のエミッタ・コレクタ間に補助電源回路の主電源Vrefを接続し、この第二スイッチ素子Q2のベースを第一スイッチ素子Q1のコレクタ並びに前記第一整流ダイオードD1のアノードに接続してある。また、第二スイッチ素子Q2のエミッタを前記第一整流ダイオードD1のアノードに接続してある。
【0011】
第三スイッチ素子Q3はPNP型トランジスタで構成し、この第三スイッチ素子Q3のエミッタ・コレクタ間に補助電源回路の主電源Vrefを接続し、同じくベースを前記第二スイッチ素子のコレクタに接続してある。
【0012】
第三スイッチ素子Q3のエミッタ・コレクタ間に電圧検出用抵抗R1を接続し、この電圧検出用抵抗R1に直列に別の電圧用抵抗R2を接続してある。この電圧用抵抗R2の他端を補助電源回路の主電源Vrefの負側、並びに、第一整流ダイオードD1のアノードに接続してある。また、これら電圧検出用抵抗R1,R2の接続点から比較器Compの検出電圧側端子に第三スイッチ素子Q3並びに第一整流ダイオードD1が接続し、基準電圧と比較して、垂下のレベルを調整して垂下回路3の基準電圧を変化させるように構成してある。
【0013】
本実施例に係るスイッチング回路は、以上のように構成してあり、以下のように作用する。先ず、第一コンデンサC1間の電圧は、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。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、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。通常時は第一スイッチ素子Q1がオンし、電圧差検出回路2のツェナーダイオードDZ1に逆電流が流れるとともに、第二スイッチ素子Q2並びに第三スイッチ素子Q3がオンする。このときは検出用抵抗R1と検出用抵抗R2と検出用抵抗R3で決定された電圧が比較器Compに入力される。
【0014】
一方、出力電圧が低下すると、第二コンデンサC2の電圧も低下し、ツェナーダイオードDZ1に電流が流れなくなる。これに伴い、第一スイッチ素子Q1がオフするとともに、第二スイッチ素子Q2並びに第三スイッチ素子Q3もオフする。これにより、検出用抵抗R1の抵抗値が上がるとともに、検出用抵抗R2の電圧が下がり、比較器Compに入力される基準電圧を下げ、垂下のレベルを下げる。
【0015】
【発明の効果】
本発明によれば、主回路の負荷短絡時にフォワード電圧を整流して電力を供給し、補助巻線を一回路で構成しフライバック電圧とフォワード電圧を整流することにより、出力電圧の変動を検出す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】 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 電圧差検出回路
3 垂下回路
11 補助回路
C1 第一コンデンサ
C2 第二コンデンサ
D1 第一ダイオード
D2 第二ダイオード
DZ1 ツェナーダイオード
Q1 第一スイッチ素子
Q2 第二スイッチ素子
Q3 第三スイッチ素子
R1,R2,R3 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
Vref 補助電源
Comp 比較器
Claims (7)
- 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た電源回路において、前記トランスに補助巻線を設けた補助電源回路を備え、この補助電源回路は、前記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、前記補助巻線の一端にアノードを接続した第二整流ダイオードと、前記補助巻線と並列に接続した第二コンデンサと、前記第一コンデンサと前記第二コンデンサとの電圧差を検出する電圧差検出回路と、この電圧差検出回路で検出した電圧と基準電圧とを比較して垂下時の出力電圧を補正する垂下回路とを有し、前記電圧差検出回路の一端に前記第二整流ダイオードのカソードを接続し、同じく他端に前記補助巻線の他端を接続し、前記垂下回路の一端に前記電圧差検出回路の一端を接続し、同じく他端に前記第一整流ダイオードのアノードを接続してあり、前記垂下回路は、前記電圧差検出回路と接続する第一スイッチ素子と、この第一スイッチ素子の出力並びに補助電源回路の出力に接続する第二スイッチ素子と、この第二スイッチ素子の出力に接続する第三スイッチ素子と、この第三スイッチの出力に接続し、基準電圧と比較する比較器とを有することを特徴とする電源回路。
- 前記補助巻線の他端側から巻始めてあることを特徴とする請求項1記載の電源回路。
- 前記電圧差検出回路は抵抗とツェナーダイオードとを備え、前記抵抗の一端は前記第二整流ダイオードのカソード並びに前記第二コンデンサに接続するとともに、前記垂下回路の一端に接続し、前記抵抗の他端は前記垂下回路の中間端子に接続するとともに、前記ツェナーダイオードのカソードに接続し、前記ツェナーダイオードのアノードに前記補助巻線の他端を接続してあることを特徴とする請求項1又は2記載の電源回路。
- 前記第一スイッチ素子はPNP型トランジスタで構成し、この第一スイッチ素子のエミッタ・ベース間に前記電圧差検出回路を接続し、同じくコレクタを前記第一整流ダイオードのアノードに接続してあることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電源回路。
- 前記第二スイッチ素子はNPN型トランジスタで構成し、この第二スイッチ素子のエミッタ・コレクタ間に補助電源回路の主電源を接続し、同じくベースを前記第一スイッチ素子のコレクタ並びに前記整流ダイオードのアノードに接続してあることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の電源回路。
- 前記第三スイッチ素子はPNP型トランジスタで構成し、この第三スイッチ素子のエミッタ・コレクタ間に補助電源回路の主電源を接続し、同じくベースを前記第二スイッチ素子のコレクタに接続してあることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の電源回路。
- 前記第三スイッチ素子のエミッタ・コレクタ間に電圧検出用抵抗を接続し、この電圧検出用抵抗に直列に別の電圧用抵抗を接続し、これら電圧検出用抵抗の接続点から前記比較器の検出電圧側の入力端子に接続してあることを特徴とする請求項6記載の電源回路。
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