JP6669967B2 - 保護回路、及び、スイッチング電源 - Google Patents
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Description
(1)トランスを小型化すると、サイズ要因により、トランス自体の放熱能力が低下し、温度が上昇する。
(2)小型密閉筐体であるため、小容量の密閉筐体の内部温度上昇が高くなる。
(1)と(2)とにより、トランスの巻線の温度が120℃まで達した場合、被服のワニスが溶解して、短絡による故障、発煙、発火の可能性があるため、トランスの温度保護機能が必要となる。
A.温度ヒューズを使用した回路(例えば、特許文献1参照)
B.半導体を使用した回路(例えば、特許文献2参照)
Aの場合、所定の温度に達すると、温度ヒューズが切れ、トランスが保護される。
Bの場合、検温素子、ダイオード、コンパレーターを用いており、検温素子が検出した温度が、所定の温度に達すると、一次側の制御ICにより、スイッチングを停止させる。
(3)ネットワーク経由でコントロールされるため、物理スイッチがなく、電源が止まる(ラッチアップする)と、システムの起動等の基本的な動作も行えなくなる。
以下、本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の実施形態に係るスイッチング電源の回路構成を示す図である。スイッチング電源1は、整流回路2と、コンデンサC1と、スイッチング素子3と、制御IC4と、トランス5と、ダイオードD1と、コンデンサC2と、保護回路6と、を備える。
図1に示すように、保護回路6は、シャントレギュレーター61と、抵抗R1〜R4と、フォトカプラ62と、制御IC4と、温度検出素子63と、バッファ64と、バイポーラトランジスタQ1と、DCDCコンバーター65と、保護電源回路66と、を備える。
3 スイッチング素子
4 制御IC(制御回路)
5 トランス
51 一次巻線
52 二次巻線
6 保護回路
61 シャントレギュレーター(電圧検出素子)
62 フォトカプラ(フィードバック素子)
63 温度検出素子
64 バッファ
65 DCDCコンバーター(降圧回路)
66 保護電源回路
C3 コンデンサ(充電素子)
D2 ダイオード
Q1 バイポーラトランジスタ(スイッチ)
R1 抵抗(第1抵抗)
R2 抵抗(第2抵抗)
R3 抵抗(第3抵抗)
Claims (7)
- 所定の温度以上で検出信号を供給する温度検出素子と、
フィードバック素子と、
前記フィードバック素子にスイッチング電源の二次側で接続され、前記スイッチング電源の出力電圧に応じて前記フィードバック素子に流れる電流を変化させる電圧検出素子と、
前記スイッチング電源の二次側で前記フィードバック素子に接続され、前記温度検出素子が前記検出信号を供給した場合に、オンの状態となり、前記フィードバック素子に流れる電流を大きくするスイッチと、
前記フィードバック素子に前記スイッチング電源の一次側で接続され、前記スイッチング電源が備えるスイッチング素子を制御する制御回路と、
前記スイッチング電源からの出力電圧によって充電される充電素子を有する保護電源回路と、を備え、
前記温度検出素子、及び、前記フィードバック素子には、前記保護電源回路からの電源電圧が供給され、
前記制御回路は、前記フィードバック素子によって変化される電圧が所定値以下の場合に、前記スイッチング素子を停止することを特徴とする保護回路。 - 前記温度検出素子は、前記検出信号として、ローレベルの信号を供給し、
前記温度検出素子が供給する前記ローレベルの信号を、ハイレベルの信号に反転するバッファをさらに備え、
前記スイッチは、
ベースが、前記バッファに接続され、
コレクタが、前記フィードバック素子に接続され、
エミッタが、接地電位に接続された、npn型のバイポーラトランジスタであることを特徴とする請求項1に記載の保護回路。 - 前記フィードバック素子は、発光ダイオードと、フォトトランジスタと、を有するフォトカプラであり、
前記発光ダイオードのアノードには、第1抵抗を介して、前記保護電源回路からの電源電圧が供給され、
前記発光ダイオードのカソードは、前記電圧検出素子、及び、前記スイッチに接続され、
前記フォトトランジスタのコレクタは、前記制御回路のフィードバック端子に接続され、
前記フォトトランジスタのエミッタは、接地電位に接続されることを特徴とする請求項1又は2に記載の保護回路。 - 前記スイッチング電源からの出力電圧を降圧する降圧回路をさらに備え、
前記保護電源回路は、前記降圧回路に接続されたダイオードをさらに有し、
前記充電素子は、前記ダイオードを介して、前記降圧回路から供給される電圧によって充電されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の保護回路。 - 一端が、前記スイッチング電源の出力に接続され、他端が、第3抵抗に接続された、第2抵抗と、
一端が、前記第2抵抗の他端に接続され、他端が、接地電位に接続された、前記第3抵抗と、をさらに備え、
前記電圧検出素子は、
リファレンス端子が、前記第2抵抗と前記第3抵抗との間に接続され、
カソードが、前記フィードバック素子に接続され、
アノードが、接地電位に接続された、シャントレギュレーターであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の保護回路。 - 前記温度検出素子は、前記スイッチング電源が備えるトランスの近傍に設けられることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の保護回路
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の保護回路を備えるスイッチング電源。
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