JPH01103156A - スイッチング電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＤＣ−ＤＣコンバータ等に適用できるスイッチ
ング電源装置に関するものである。

（従来技術） 本発明を適用することができる自動式リンギングチョー
クコンパ−タロ路等を用いた従来のスイッチング電源装
置の例を第３図に示す。尚第３図において、後述の本発
明の実施例を示す第１図における同一作用・効果を示す
部分は同一符号を付しである。まず、第３゛図に示す従
来の電源装置について説明す′ると、交流入力電圧はパ
ワースイッチ１を通してブリッジ整流回路２に送られて
整流され、電解コンデンサの平滑用コンデンサＩＯで平
滑されて直流電圧に変換される。この直流電圧は後述の
所謂自動式リンギングチョーク回路でより安定な直流出
力電圧ｖＯに変換される。この直流出力電圧ｖＯが一定
電圧を越えて過電圧になると負荷に障害を与える場合が
あるため、この過電圧を検出する過電圧検出回路２７が
設けられている。

直流゛出力電圧ｖＯに過電圧が発生すると、過電圧検出
回路２７から後述のスイッチング手段のスイッチングを
停止させる発振抑制手段を作動させて、直流出力電圧Ｖ
Ｏの出力を停止させた。

（発明が解決としようとする問題点） 直流出力電圧ｖＯに過電圧が生じると、負荷の障害を最
少限にするために、すぐにパワースイッチ１を切るので
あるが、上記のように従来の回路では平滑用コンデンサ
１０に充電されている電荷が、−交流入力電圧の入力が
遮断されてから充電電圧がほぼＯＶになるまで放電され
るのに数十称から１分間以上もかかる。したがって前記
の発振抑制手段は平滑用コンデンサＩＯの直流電圧によ
り作動しているので、再びパワースイッチ１を入れても
平滑用コンデンサ１０の放電が終了しない間は、この発
振抑制手段が作動しているので、直流出力電圧が出力さ
れないという欠点があった。

そこで本発明は直流出力電圧に過電圧が生じてパワース
イッチを切って交流入力電圧の入力を遮断した後は、直
ちに平滑用コンデンサの電荷を強制的に放電させて発振
抑制手段の作動を停止させ、再びパワースイッチを入れ
てもすぐに直流出力電圧を出力するようにしたことを目
的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、交流入力電圧がパワースイッチによって遮断
したとき、平滑用コンデンサの充電電圧を強制的に放電
する放電手段を設け、放電手段により平滑用コンデンサ
の充電電圧を放電させることにより、発振抑制手段の作
動を停止させることを特徴とする。

（作用） 上記の構成によれば、直流出力電圧に過電圧が生じて発
振抑制手段が働き、装置の作動が停止してパワースイッ
チ１を切った場合、放電手段によって平滑用コンデンサ
ｌＯの充電電圧が強制的に放電されて、発振抑制手段が
作動を停止して元の状態に復帰しているので、１りびパ
ワースイッチ１を入れたとき直ちに正常に装置が作動す
る。

（実施例） 次に本発明の詳細を第１図、第２図に示す実施例につい
て説明する。第１図は本発明の一実施例を示す回路図、
第２図は他の実施例を示す回路図である。

まず、第１図について説明する。交流入力電圧を開閉す
るパワースイッチ１にブリッジ整流回路２と並列に整流
用のダイオード３が接続され、ダイオード３の他端には
抵抗４とコンデンサらの直列回路が接続されている。コ
ンデンサ５にはトランジスタＴＩのベース・エミッタ間
が並列に接続され、このベース中エミッタ間にはトラン
ジスタＴ１のＩｃｂｏ吸収用抵抗６が並列に接続されて
いる。

トランジスタＴＩのコレクタ・エミッタ間には別のトラ
ンジスタＴ２のベース・エミッタ間が接続され、このト
ランジスタＴ２のコレクタは放電用の抵抗７を介してブ
リッジ整流回路２のプラス端子８に接続されている。

ブリッジ整流回路２のプラス端子８とマイナス端子（回
路のグランドに接続されている）９との間にはに平滑用
コンデンサ１０が並列に接続されている。プラス端子８
とマイナス端子との出力間にフォトサイリスクカプラｉ
ｔとトランジスタＴ３の直列回路からなる発振抑制回路
１２が接続されている。

抵抗１３はフォトサイリスタカブラ１１のアノード電流
制限用である。フォトサイリスタカブラ１１のカソード
側に一端がトランジスタＴｌのコレクタとトランジスタ
Ｔ２のベースに接続された抵抗１４が接続されている。

トランジスタＴ４はこの装置のスイッチング素子であり
、フライバック用のダイオード１５．抵抗１６゜コンデ
ンサ１７と同トランジスタＴ４でスイッチング回路１８
を構成している。トランジスタＴ４のエミッタにはトラ
ンジスタＴ５と抵抗１９からなるエミッタ電流制限回路
２０が接続されている。スイッチング回路１８のトラン
ジスタＴ４のエミッタ電流がある一定以上に達すると、
抵抗１９の降下電圧によりトランジスタＴ５がオンし、
トランジスタＴ４のベース電流を遮断してトランジスタ
Ｔ４をオフ状態にする。

ベース駆動用の抵抗２１とトランスＴからなるベース駆
動およびコンバータ回路２２は、スイッチング回路１８
のトランジスタＴ４で断続されるブリッジ整流回路２．
平滑用コンデンサ１０からの直流電圧をトランスＴ等で
一定周波数の交流電圧に変化させる。トランスＴの二次
側巻線２３に生じる誘起交流電圧は整流用のダイオード
２４と二次側の平滑用コンデンサ２５からなる二次側平
滑回路２８によって直流出力電圧ｖＯに変換される。

尚、電圧制御回路Ｃは直流出力電圧ＶＯを検出してスイ
ッチング回路１８のトランジスタＴ４のベース回路を制
御する。

直流出力電圧ｖＯの過電圧検出回路２７は抵抗２８とシ
ェナーダイオード２９とフォートダイオードカブラ３０
の直列回路から構成され、直流出力電圧ＶＯがツェナー
ダイオード２９のツェナー電圧より高くなると、シェナ
ーダイオード２９が導通する。ツェナーダイオード２９
が導通するとフォトダイオードカブラ３０から前記フォ
トサイリスクカブラ１１のゲートにトリガー信号が入力
され、フォトサイリスタカブラｌｌを導通させる。

次に本発明の詳細な説明する。

まずスイッチング動作について説明すると、パワースイ
ッチ１が入るとブリッジ整流回路２からの出力は平滑コ
ンデンサ１０によって平滑され、平滑された直流電圧は
トランスＴの一次側の第１の巻線３１を通してトランジ
スタ゛Ｔ４のコレクタに加わると共に、ベース駆動用の
抵抗２１を通してトランジスタＴ４のベースに加わる。

したがって抵抗２１を通してトランジスタＴ４にベース
電流が流れて、トランジスタＴ４のコレクタ電流ががト
ランスＴの一次側の第１の巻線３１を通して流れ始める
。トランスの一次側の第１の巻線３１に電流が流れ始め
ると、トランスＴの二次側において、二次側の整流用の
ダイオード２４の逆方向にトランスの二次側巻線２３に
誘起電圧が生ずるので、このとき二次側には電流は流れ
ないので、トランスＴに励磁エネルギーとして貯えられ
る。

一方、トランスの一次側の第１の巻線３１に励磁電流が
流れ始めると、トランスＴの一次側の第２の巻線３２に
誘起電圧が生じ、この誘起電圧はベースの抵抗３３を通
してスイッチング回路１８のトランジスタＴ４のベース
に加わり、トランジスタＴ４のベース電流が増加するの
でトランジスタＴ４のコレクタ電流が増加する。スイッ
チング回路１８のトランジスタＴ４のコレクタ電流が一
定値に達すると、コレクタ電流の増加は停止するので、
トランスＴの二次側巻線２３および一次側の第２の巻線
３２において誘起電圧は生じなくなる。

すると、いままでトランスの一次側の第１の巻線３１に
流れていた電流による励磁エネルギーにより、トランス
Ｔの二次側巻線２３から二次側平滑回路２Ｂの整流用ダ
イオード２４の順方向に電圧が加わり、このダイオード
２４によって整流れさて電流が流れ、平滑用のコンデン
サ２５によって平滑され直流出力電圧ＶＯが出力される
。

他方、トランスＴの二次側巻線２３に流れる電流によっ
て、トランスＴの一次側の第２の巻線３２１；前記−次
側の第１の巻線３１に電流が流れ始めたときとは反対方
向の誘起電圧が生じる。

この反対方向の誘起電圧がスイッチング回路のトランジ
スタＴ４のベース・エミッタ間に加わるので、トランジ
スタＴ４のベース電流が遮断されてトランジスタＴ４は
オフ状態になる。トランスＴに貯えられていた励磁エネ
ルギーがなくなると、トランスＴの２次側巻線２３の電
流の流れが停止する。トランスＴの２次側巻線２３の電
流の流れが停止すると、トランスＴの一次側の第２の巻
線３２に生じていた誘起電圧がなくなるので、スイッチ
ング回路１８のトランジスタＴ４にベース電流が再び流
れてトランジスタＴ４にコレクタ電流が流れ始める。

このようにトランジスタＴ４のスイッチングが繰返され
発振作用が行なわれる。

次に直流出力電圧ｖＯに過電圧が生じた場合について説
明する。直流出力電圧ＶＯに過電圧が生じ、この電圧Ｖ
Ｏが電圧検出回路２７のツェナーダイオード２９のツェ
ナー電圧以上になると、ツェナーダイオード２９が導通
する。ツェナーダイオード２９が導通すると抵抗２８．
ツェナーダイオード２９を通してフォトダイオードカプ
ラ３０に電流が流れる。

フォトダイオードカプラ３０に電流が流れると、発振抑
制回路１２のウォートサイリスクカブラ１１のゲートに
トリガー信号が人力され、フォートサイリスクカブラｌ
ｌのゲートにゲート電流が流れてクオ−トサイリスタカ
ブラ１１が導通する。フォートサイリスタカブラ１１が
導通すると、発振抑制回路１２のトランジスタＴ３にベ
ース電流が流れて、このトランジスタＴ３のコレクタ・
エミッタ間が導通するので、スイッチング回路【８のト
ランジスタＴ４のベース電流が遮断され、トランジスタ
Ｔ４はオフの状態を維持し、トランジスタＴ４のスイッ
チング動作すなわち発振作動を停止し、トランスＴの二
次側出力を停止する。

一方、この状態においてパワースイッチ１が入っている
状態のときはダイオード３．抵抗４を通してトランジス
タＴｌにベース電流が流れているので、同トランジスタ
Ｔ１のコレクタ・エミッタ間は導通状態であり、トラン
ジスタＴ２のベース電流は遮断されていてトランジスタ
Ｔ２はオフの状態にある。したがって平滑用コンデンサ
ＩＯに充電されている電荷は放電されず、同コンデンサ
ＩＯに充電電圧が存在する。

このときパワースイッチ１を切ると、トランジスタＴｌ
のベース電流がなくなるので、このトランジスタＴｌは
オフ状態となる。一方、パワースイッチｌが切られてブ
リッジ整流回路２からの出力が停止しても平滑用コンデ
ンサＩＯに充電電圧があり、この平滑用コンデンサ１０
の充電電圧が発振抑制回路１２の抵抗１３．フォトサイ
リスクカブラ比抵抗１４を通してトランジスタＴ２のベ
ースに加わる。このときパワースイッチ１を切られてい
ると、トランジスタＴＩのベース電流はなくなっている
。したがって同トランジスタＴＩはオフ状態となってい
るので、平滑用コンデンサ１０の充電電圧はフォトサイ
リスタカブラ１１等を通してトランジスタＴ２のベース
に加わり、トランジスタＴ２のベース電流を流す。この
トランジスタＴ２にベース電流が流れると同トランジス
タＴ２のコレクタ・エミッタ間は導通し、平滑用コンデ
ンサｌＯの充電電圧は放電用の抵抗７．トランジスタＴ
２を通して直ちに強制的に放電される。平滑用コンデン
サｌＯの両端間電圧がほぼＯｖ近くまで下がると、フォ
トサイリスクカブラ１１は復帰して非導通状態になる。

したがって、このときパワースイッチ１を入れると直ち
にスイッチング回路１８は作動して直流出力電圧ＶＯが
出力される。

このように直流出力電圧ｖＯに過電圧が生じてパワース
イッチ１を切ったときは、平滑用コンデンサｌＯに充電
されていた電荷を放電用の抵抗７゜トランジスタＴ２を
通して直ちに放電することができるので、発振抑制回路
１２は復帰してその作動を停止しする。したがって再び
パワースイッチ１を入れたときには正常通り装置が作動
する。

このように本発明はトランジスタＴｌ、　　）ランリス
クＴ２と放電用の抵抗７等からなる放電回路３４を設け
てあり、この放電回路３４が従来のようにない場合は、
前記のようにパワースイッチ１を切っても平滑用コンデ
ンサｌＯの電荷の放電が終了するまでは、その充電電圧
により、発振抑制回路１２のフォトサイリスタカブラ１
１が導通したままであるので、発振抑制回路１２のトラ
ンジスタＴ５にベース電流が流れて、このトランジスタ
Ｔ３がオンしたままの状態であるので、スイッチング回
路１８のトランジスタＴ４のベース電流を遮断し、道ト
ランジスタＴ４はオフのままの状態となり、再度パワー
スイッチ１を入れても装置が作動しない。

よって本発明では、前記放電回路３４を設けることによ
り、前記従来の欠点を上記のように完全に解消した。

次に第２図に示す本発明の他の実施例について説明する
。上記実施例では、放電回路３４のトランジスタＴ２の
ベース電流は、発振抑制回路１２のフォトサイリスタカ
ブラ１１のカソード側から供給を受けるものであったが
、第２図に示す実施例では、トランジスタＴ２のベース
電流はブリッジ整流図回路２のプラス端子８に接続され
た平滑用コンデンサＩＯのプラス側端子から直接に供給
される結線構成である。したがってこの実施例の場合は
パワースイッチ１を切ればトランジスタＴｌはオフの状
態となるので、平滑用コンデンサ１０の充電電圧が抵抗
を通してトランジスタＴ２のベースに加わり、よって同
トランジスタＴ２が導通し、平滑用コンデンサｌＯの充
電電圧はプラス側端子から直接に放電用の抵抗７．トラ
ンジスタＴ２のコレクターエミッタ間を通して放電され
る。その他の動作は前記実施例と同様であり、同様の作
用、効果を得ることができる。

［発明の効果］ この発明によれば、直流出力電圧に過電圧が生じて交流
入力電圧の入力をパワースイッチを切って遮断した場合
に、再びパワースイッチを入れると直ちに正常に作動し
て直流電圧を出力する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は本発
明の他の実施例を示す回路図である。 第３図は従来の電源装置を示す回路図である。 １・・・パワースイッチ、３・・・整流用のダイオード
。 ４・・・抵抗、５・・・コンデンサ、７・・・放電用の
抵抗。 ｌＯ・・・平滑用コンザンサ、　１１・・・フォトサイ
リスタカプラ、　１２・・・発振抑制回路、　１４・・
・抵抗。 １８・・・スイッチング回路、２２・・・ベース駆動お
よびコンバータ回路、２７・・・過電圧検出回路。 ２９・・・ツェナーダイオード、３０・・・フォトダイ
オードカブラ、　ＴＩ、　Ｔ２．　Ｔ３．　Ｔ４．　Ｔ
５・・・トランジスタ。 向　　　　　山下−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流入力電圧を整流及び平滑して直流電圧に変換し、変
   換された直流電圧をスイッチングするスイッチング手段
   により交流に変換し、変換された交流を直流に変換して
   直流出力電圧を出力し、直流出力電圧に過電圧が生じた
   ときには過電圧検出段からの検出信号により発振抑制手
   段を作動させ、スイッチング手段のスイッチング作動を
   停止させて直流出力電圧の出力を停止するものにおいて
   、交流入力電圧の入力が遮断させたときに、交流入力の
   整流電圧を電圧を平滑する平滑用コンデンサの充電電圧
   を放電させる放電手段を設け、直ちに発振抑制手段を作
   動を停止させるよう構成したことを特徴とするスイッチ
   ング電源装置。