JPH01194866A - 電流装置の過電流保護回路 - Google Patents
電流装置の過電流保護回路Info
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- JPH01194866A JPH01194866A JP1814888A JP1814888A JPH01194866A JP H01194866 A JPH01194866 A JP H01194866A JP 1814888 A JP1814888 A JP 1814888A JP 1814888 A JP1814888 A JP 1814888A JP H01194866 A JPH01194866 A JP H01194866A
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- PCTMTFRHKVHKIS-BMFZQQSSSA-N (1s,3r,4e,6e,8e,10e,12e,14e,16e,18s,19r,20r,21s,25r,27r,30r,31r,33s,35r,37s,38r)-3-[(2r,3s,4s,5s,6r)-4-amino-3,5-dihydroxy-6-methyloxan-2-yl]oxy-19,25,27,30,31,33,35,37-octahydroxy-18,20,21-trimethyl-23-oxo-22,39-dioxabicyclo[33.3.1]nonatriaconta-4,6,8,10 Chemical compound C1C=C2C[C@@H](OS(O)(=O)=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2.O[C@H]1[C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](C)O[C@H]1O[C@H]1/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/[C@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)[C@H](C)OC(=O)C[C@H](O)C[C@H](O)CC[C@@H](O)[C@H](O)C[C@H](O)C[C@](O)(C[C@H](O)[C@H]2C(O)=O)O[C@H]2C1 PCTMTFRHKVHKIS-BMFZQQSSSA-N 0.000 description 1
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、例えば直流安定化電源装置に使用される過電
流保護回路に係り、とくに定電力負荷状態に好適な改良
に関する。
流保護回路に係り、とくに定電力負荷状態に好適な改良
に関する。
直流安定化電源装置の過電流保護回路は、例えば特開昭
５１−１３３７２３号などで公知である。第９図は定電
流垂下特性の保護回路の説明図である。出力電圧ｖｏｕ
ｔと出力電流Ｉ ｏｕｔとの関係を説明すると、所定の
出力電流Ｉｏｕｔｔまでは定電圧Ｖｏｕｔ１が保持され
るが、出力電流Ｉｏｕｔ１を越えると電源回路保護のた
め出力電圧を零に制御しいる。 第１０図はフの字垂下形の保護回路の説明図である。出
力電圧ＶＯｔｌｔと出力電流Ｉ ｏｕｔとの関係を説明
すると、所定の出力電流Ｉ ０ｕｔ１までは定電圧Ｖｏ
ｕｔ１が保持されるが、出力電流１ｏｔ＋ｔ１を越える
と電源回路保護のため出力電流Ｔ ｏｕｔを漸減させる
と共に出力電圧Ｖｏｕｔも漸減させている。 これらの図に負荷の特性を破線で重合わせると、定抵抗
特性（八）はほぼ４５°線で表せ、定電流特性［８）は
ほぼ右上がりの折線！で表せる。直流安定化電源のオン
オフ時にはそれぞれ負荷曲線に応じて電圧が誘起され消
滅する。
５１−１３３７２３号などで公知である。第９図は定電
流垂下特性の保護回路の説明図である。出力電圧ｖｏｕ
ｔと出力電流Ｉ ｏｕｔとの関係を説明すると、所定の
出力電流Ｉｏｕｔｔまでは定電圧Ｖｏｕｔ１が保持され
るが、出力電流Ｉｏｕｔ１を越えると電源回路保護のた
め出力電圧を零に制御しいる。 第１０図はフの字垂下形の保護回路の説明図である。出
力電圧ＶＯｔｌｔと出力電流Ｉ ｏｕｔとの関係を説明
すると、所定の出力電流Ｉ ０ｕｔ１までは定電圧Ｖｏ
ｕｔ１が保持されるが、出力電流１ｏｔ＋ｔ１を越える
と電源回路保護のため出力電流Ｔ ｏｕｔを漸減させる
と共に出力電圧Ｖｏｕｔも漸減させている。 これらの図に負荷の特性を破線で重合わせると、定抵抗
特性（八）はほぼ４５°線で表せ、定電流特性［８）は
ほぼ右上がりの折線！で表せる。直流安定化電源のオン
オフ時にはそれぞれ負荷曲線に応じて電圧が誘起され消
滅する。
Ｏ
しかし従来装置では、次の課題がある。第１図に示すご
とく、フの字垂下形の保護特性と定電圧特性の負荷直線
（Ａｏ）と交差する場合には、直流安定化電源は過電流
状態となって正規の電圧が発生できなくなる。 この様な傾向は定電力負荷に場合いっそう顕著になる。 定電力負荷は、電子計算機の立上げ時などに発生するも
ので、記憶装置などの付属機器側にも直流安定化電源を
持っていて、起動時には必ず発生するものである。 第１１図は定電力負荷（Ｃ）の特性図である。出力電圧
Ｖｏｌｔ↑が所定の出力電圧Ｖｏｕｔ２を越えると定電
力負荷状態となり、定格出力電圧Ｖ ｏｕｔｌまで定電
力負荷状態となり、定格出力電圧以上の電圧は保護回路
の動作で抑止されている。この様な装置に対して、従来
の定電流垂下特性の保護回路を適用するとすれば、過電
流の保護点ｌ０１１ｔ１が定格電流に比べて何倍にもな
り、その結果、直流安定化電源が破損無く動作するため
には定格出力容量の数倍の出力容量を持つこととなって
、電源としては過大なものとなってしまう。 フの字垂下形の保護回路においては、さらにいっそう過
電流の１べ設点１０Ｌ＋１１を大きくすることになり、
製品コストが上昇することになる。 本発明はこのような課題を解決したもので、定電力負荷
に対して出力容量を過大にすること無く鮫逍な保護動作
をする電源装置の過電流保護回路を提１ルすることを目
的とする。
とく、フの字垂下形の保護特性と定電圧特性の負荷直線
（Ａｏ）と交差する場合には、直流安定化電源は過電流
状態となって正規の電圧が発生できなくなる。 この様な傾向は定電力負荷に場合いっそう顕著になる。 定電力負荷は、電子計算機の立上げ時などに発生するも
ので、記憶装置などの付属機器側にも直流安定化電源を
持っていて、起動時には必ず発生するものである。 第１１図は定電力負荷（Ｃ）の特性図である。出力電圧
Ｖｏｌｔ↑が所定の出力電圧Ｖｏｕｔ２を越えると定電
力負荷状態となり、定格出力電圧Ｖ ｏｕｔｌまで定電
力負荷状態となり、定格出力電圧以上の電圧は保護回路
の動作で抑止されている。この様な装置に対して、従来
の定電流垂下特性の保護回路を適用するとすれば、過電
流の保護点ｌ０１１ｔ１が定格電流に比べて何倍にもな
り、その結果、直流安定化電源が破損無く動作するため
には定格出力容量の数倍の出力容量を持つこととなって
、電源としては過大なものとなってしまう。 フの字垂下形の保護回路においては、さらにいっそう過
電流の１べ設点１０Ｌ＋１１を大きくすることになり、
製品コストが上昇することになる。 本発明はこのような課題を解決したもので、定電力負荷
に対して出力容量を過大にすること無く鮫逍な保護動作
をする電源装置の過電流保護回路を提１ルすることを目
的とする。
このような目的を達成する第１の発明は、直流安定化電
源としては、交流電力を整流直流化し若しくは直流電力
を入力してトランスの一次側に接続し、この接続された
電流をスイッチング素子によりオンオフして二次側に電
力を伝送し、この伝送された電力を整流平滑化して直流
電力を出力するコンバータ部と、このコンバータ部の出
力電圧を検出し、当該コンバータ部の出力電圧が所定の
基準電圧であるようにすると共に、抑止信号が入力され
たときは出力電力を減少させる方向に前記スイッチング
素子にスイッチング制御信号を送る出力安定化部とを備
えている。 過電流保護回路として、前記一次側の入力電流を検出す
る手段、前記一次側の入力電圧とこの検出された入力電
流とから二次側に供給している電力を求める手段、この
電力が所定の基準電力よりも過大であれば抑止信号を前
記出力安定化部に送る手段とよりなる過電力保護部を具
備することを特徴としている。 好ましくは、前記入力信号検出手段は、トランス一次側
のスイッチングされた電流を検出する検出トランスと、
この検出された信号を整流平滑化する回路とより構成す
るとよい。 また、前記抑止信号は前記コンバータ部の出力電圧信号
と共に出力安定化部に入力され、出力安定化部はオンオ
フのデユーティ−比を出力電圧及び消費電力が所定の値
となるように変更して所定のスイッチング周波数でスイ
ッング制御信号を出力するとよい。 このような目的を達成する第２の発明は、第１の発明の
過電力保護部に過電流の保護も併せて行うようにしたも
ので、第１の発明と同一の直流安定化電源と、過電流保
護回路として、前記一次側の入力電流を検出する手段、
前記一次側の入力電圧とこの検出された入力電流とから
二次側に供給している電力を求める手段、この電力が所
定の基準電力よりも過大であれば抑止信号を前記出力安
定化部に送る手段、前記コンバータ部の所定基準電圧で
あるときの所定の基準電力から定まる電流に比べて高く
設定した基準電流と前記入力電流を比較して基準電流よ
りも過大であれば抑止信号を前記出力安定化部に送る手
段、とよりなる過電力保護部を具備することを特徴とし
ている。
源としては、交流電力を整流直流化し若しくは直流電力
を入力してトランスの一次側に接続し、この接続された
電流をスイッチング素子によりオンオフして二次側に電
力を伝送し、この伝送された電力を整流平滑化して直流
電力を出力するコンバータ部と、このコンバータ部の出
力電圧を検出し、当該コンバータ部の出力電圧が所定の
基準電圧であるようにすると共に、抑止信号が入力され
たときは出力電力を減少させる方向に前記スイッチング
素子にスイッチング制御信号を送る出力安定化部とを備
えている。 過電流保護回路として、前記一次側の入力電流を検出す
る手段、前記一次側の入力電圧とこの検出された入力電
流とから二次側に供給している電力を求める手段、この
電力が所定の基準電力よりも過大であれば抑止信号を前
記出力安定化部に送る手段とよりなる過電力保護部を具
備することを特徴としている。 好ましくは、前記入力信号検出手段は、トランス一次側
のスイッチングされた電流を検出する検出トランスと、
この検出された信号を整流平滑化する回路とより構成す
るとよい。 また、前記抑止信号は前記コンバータ部の出力電圧信号
と共に出力安定化部に入力され、出力安定化部はオンオ
フのデユーティ−比を出力電圧及び消費電力が所定の値
となるように変更して所定のスイッチング周波数でスイ
ッング制御信号を出力するとよい。 このような目的を達成する第２の発明は、第１の発明の
過電力保護部に過電流の保護も併せて行うようにしたも
ので、第１の発明と同一の直流安定化電源と、過電流保
護回路として、前記一次側の入力電流を検出する手段、
前記一次側の入力電圧とこの検出された入力電流とから
二次側に供給している電力を求める手段、この電力が所
定の基準電力よりも過大であれば抑止信号を前記出力安
定化部に送る手段、前記コンバータ部の所定基準電圧で
あるときの所定の基準電力から定まる電流に比べて高く
設定した基準電流と前記入力電流を比較して基準電流よ
りも過大であれば抑止信号を前記出力安定化部に送る手
段、とよりなる過電力保護部を具備することを特徴とし
ている。
本発明の各構成要素はつぎの作用をする。コンバータ部
は入力側の直流電圧をトランスで絶縁して二次側に直流
電圧を発生するものである。出力安定化部はコンバータ
部の出力電圧が基準電圧を越えることなく一定電圧に保
持されるようにする。 過電流保護回路は一次側の消′ｆｔ電流を観測してコン
バータ部の消費電力を求め、基準電力を越えるときは抑
止信号を出力安定化部に与えている。 第２の発明の過電流保護回路は、いたずらに低い電圧で
過大な電流を供給することを防止するなめに、消費電力
に加えて基準電圧より定まる電流よりも大きくした基準
電流に消費電流が抵触した場合も抑止信号を供給するよ
うにしている。
は入力側の直流電圧をトランスで絶縁して二次側に直流
電圧を発生するものである。出力安定化部はコンバータ
部の出力電圧が基準電圧を越えることなく一定電圧に保
持されるようにする。 過電流保護回路は一次側の消′ｆｔ電流を観測してコン
バータ部の消費電力を求め、基準電力を越えるときは抑
止信号を出力安定化部に与えている。 第２の発明の過電流保護回路は、いたずらに低い電圧で
過大な電流を供給することを防止するなめに、消費電力
に加えて基準電圧より定まる電流よりも大きくした基準
電流に消費電流が抵触した場合も抑止信号を供給するよ
うにしている。
以下図面を用いて、本発明を説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図である
０図において、１０はＤＣ−ＤＣコンバータ部で、入力
出力いずれの側にも例えばアルミ電解等の平滑化用のコ
ンデンサを備えている。２０はコンバータ部１０にスイ
ッチング信号を供給するＰ Ｗ Ｍ （ｐｕｌｓｅ ｗ
ｉｄｔｈ ｌ１ｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御回路で、例え
ば日本電気製のμＰＣ４９４等の制御用ＩＣを採用して
、出力電圧を帰還して安定化する。３０はコンバータ部
１０の過大電力発生を防止する過電力保護部である。 次に、各構成ブロックの詳細に付いて説明する。 ３１はトランスＴの一次側入力電流Ｉｉｎを検出する手
段で、ここではスイッチング電流をカレントトランスを
用いて検出しているが、ホール素子などで検出してもよ
い。３２はカレントトランスＣＴで検出したスイッチン
グ信号を整流する回路で、例えばダイオードが使用され
ると共に、インピーダンス変換して電流から電圧信号に
変換している。 ３３は整流回路３２の信号を平均化するＣＲフィン ルタ回路で、必要な時定数のキャバｌりＣと抵抗Ｒの組
合せよりなる。３４はトランス一次側の入力電圧Ｖｉｎ
を検出する入力電圧信号回路で、例えば小型のトランス
を備えている。３５は平均化回路３３で平均化した入力
電流（直流電流）から電圧依存性を除去する入力電圧補
正回路で、例えば平均化回路３３の出力と入力信号回路
３４の出力とを抵抗を用いて加算して、ＰＷＭ制御回路
２０に制御信号を送る。なお、入力回路補正回路３５を
取除いて平均化回路３３の出力をそのまま制御回路２０
に戻しても定電力垂下特性を得ることができる。しかし
、入力電圧Ｖｉｎが相違すると垂下開始点に於ける電流
Ｉｉｎが入力電流に応じて区々となる課題が生ずる。そ
こで、このずれを補正して一定電流値で垂下が開始され
るように入力回路補正回路３５か動作している。また、
この入力回路補正回路３５は乗算器を用いて、平均化回
路３３の入力電流Ｉｉｎと入力電圧信号同＃１３４の電
圧Ｖｉｎを掛合わせて、二次側に送っている電力値を求
めるようにしてもよい。 第２図は過電流保護回路の特性図である０図中、実線は
保護曲線ＡＢＣ５破線は負荷曲線ＯＰＱである。負荷曲
線ＯＰは立上げ時の特性であり、負荷曲線ＯＱは定電力
負荷状態を示している。直線ＡＢは出力電流がＩｏ旧旧
恩以下範囲で出力電圧Ｖｏｕｔ１を一定に保持するもの
であり、曲線ＢＣは出力電流がＩｏｕｔｌを越える範囲
で出力電圧Ｖｏｕ口を制御して負荷電力よりも僅かに大
きな定電力Ｐｏｔｉ１１ｉｔ＝Ｖｏ旧Ｘｌ０ＩＩｔに保
持するものである。 第３図は第１図の装置の具体例を示す構成ブロック図で
ある。尚第３図において、前記第１図と同一作用をする
ものには同一符号をつけ説明を省略する。図中、１０は
入力直流電流Ｉｉｎをトランジスタ、ＦＥＴなとのスイ
ッチング素子によりオンオフしてメイントランス二次側
に伝送するコンバータ部、１１はコンバータ部１０の入
力側に設けられた整流平滑化部で、入力として商用電源
を用いる場合には必須となるが、直流電力とする場合は
不要である。１２はコンバータ部１０の出力側に設けら
れた整流平滑化部で、直流電流ｒｏｕｔを電圧ＶＯ１ｌ
ｔで出力する。 入力電圧補正回路３５は入力電圧信号回路３４の検出し
た信号Ｅｃによりゲインが定められ、カレントトランス
ＣＴで検出して整流平滑化された検出信号ｌ１ｎｓを補
正して電力信号Ｉ ｉｎｓ’を出力する。３６は電力信
号１ ｉｎｓ’で脈動が残留している場合に、それを安
定化した信号Ｉ ｉｎｓ”を出力するピーク検波回路で
ある。尚、フィルタ回路３３及び入力電圧補正回路３５
の信号に脈動がない場合には、ピーク検波回路３６は設
ける必要がなく、また入力電圧補正回路３５とピーク検
波回路３５の配置を逆にしてもよい。 ＰＷＭ制御回路２０は整流平滑化部１９８１２の出力信
号ＶＯＩＩｔと電力信号ｌ１ｎｓ” とを入力し、コン
バータ部１０に送るスイッチング制御信号のオンオフの
割合を変更するもので、出力信号Ｖｏｕｔと基準電圧Ｖ
ｒｅｆｔを比較して基準電圧Ｖ ｒｅｆｌに一致する
ようにオンオフ割合を変更し、電力信号Ｉｉ・８゛と基
準電圧すを比較して、基準電圧Ｖ ｒｅｆ２を越えよう
とする場合にはオンオフ割合を変更して電力信号Ｉ ｉ
ｎｓ“を一定値に制御している。 このように構成された装置の動作を次に説明する。第４
図は電力信号の動作を説明する波形図である。カレント
トランスＣＴで検出された信号は整流回路３２により矩
形波状の電圧信号１１ｉｎｓｌに変換される。フィルタ
回路３３により平滑化された電流信号１ ｉｎｓとなり
、入力電圧補正回路３５で入力電圧の変動が補正されて
電力信号Ｉ ｉｎｓ’とり、基ｉ＃雷電圧 ｒｅｆ２と
の比較において、悪戯にオンオフ割合の変更がされるこ
とを防止する。 第５図は入力電圧補正回路３５の動作を説明する図であ
る。入力電圧Ｖｉｎの増加に伴ない、定電力形では検出
電流信号ｌ１ｎｓが漸減する。しかし、入力電圧補正回
路３５により入力電圧Ｅｃの補正をすれば、電力信号ｙ
ｉｎｓ’を得ることができる。 ＰＷＭ制御回路２０が適切に動作すれば入力電圧によら
ず電力信号Ｉ ｉｎｓ’は一定になる。 出力が過電流状態となると電力信号１ ｉｎｓ’“が基
準電圧Ｖ ｒｅｆ２を越えんとするので、Ｐ Ｗ Ｍ
ＦｌｉｌＪ御回路２０はスイッチングのオン時間を短く
する。 この場合入力電圧Ｖｉｎは一定なので、入力電流１１ｎ
を一定に保持せんと動作するのと等価である。 この動作は次式で表される。 ＰＯ＝Ｖｏ旧ＸＩＯ旧＝ ｙ７ ・Ｖ １ｎ−Ｉ ｉｎ
（１）ここで、ηは効率であり、一定値と見なすこ
とかできる。 第６図は本発明の第２の実施例を示す構成ブロック図で
ある。第１図の装置では、定電力垂下特性を持つ保護回
路を示しているが、出力短絡時には別途保護回路が必要
となる。そのため、単独では電流の抑制が不十分となり
、定格電流に比べて過大な電流がいたずらに流れる虞が
あった。この様な課題を解決したのがこの実施例である
。 尚第６図において、前記第３図と同一作用をするものに
は同一符号をつけ説明を省略する８図中、３７は整流回
路３２の求めた検出信号１１ｉｎｓｌを増幅して信号ｌ
Ｔｉｎ５’ｌを出力する重付は回路で、例えば増幅用の
ＯＰアンプよりなり、入力電圧補正回路３５の出力する
電力信号Ｉ ｉｎｓ“とレベルを合わせる。３８は検出
増幅信号１１ｉｎｓ”ｌ と電力信号Ｉ ｉｎｓの大き
いほうを選択する選択回路で、ここではダイオードの組
合わせになっている。３つは選択回路３８で選択した信
号を平滑化するフィルタ回路で、ピークホールド回路と
して動作し、ＰＷＭ制御回路２０に制御信号Ｉ ｉｎｓ
”を送る。 第７図は過電流保護回路の特性図である。図中、実線は
保護曲線ＡＢＣＤである。直線ＡＢは出力電流がＩｏｕ
ｔ１以下の範囲で出力電圧■０旧１を一定に保持するも
のであり、曲線ＢＣは定電力曲線で、出力電流がｌ０１
ｌｔ１からＩｏｕｔ３の範囲で出力電圧■ｏｕｔを制御
して負荷電力よりも僅かに大きな定電力Ｐ ｏｌ １ｌ
ｉｔ＝ Ｖ ｏｕｔＸ Ｉ ｏｕｔに保持するものであ
る。 直線ＣＤは出力電流Ｔａｕ↑３を超過する電流が発生し
ないように垂下させるもので、出力電圧Ｖ ｏｕｔ３以
下で動作する。出力電圧Ｖｏｕｔ３の位置は、重付は回
路３７の定数を変更して適宜に移動できる。 このように構成された装置の動作を次に説明する。第８
図は動作を説明する波形図である。カレントトランスＣ
Ｔで検出された信号は整流回路３２により矩形波状の電
圧信号１１ｉｎｓｌに変換される。 この波形は、定電圧区間ＡＢについては実線、定電力区
間ＢＣについては破線、定電流区間ＣＤについては一点
鎖線で示しである。フィルタ回路３３により平滑化され
、入力電圧補正回路３５で入力電圧の変動が補正されて
電力信号ｌ１ｎｓ”となる６重付は回路３７はレベル変
換した信号ＩＪｉｎｓ’ｌを出力する。ＰＷＭ制御回路
２０に送られる信号は選択回路３８で選択され、平滑化
された制御信号Ｉ ｉｎｓ”である。 尚、定電流出力用の基準電圧Ｖｒｅｆ３を設けて、重付
は回路３７及び選択回路３８をＰＷＭ制御回路２０に移
動してもよい。
０図において、１０はＤＣ−ＤＣコンバータ部で、入力
出力いずれの側にも例えばアルミ電解等の平滑化用のコ
ンデンサを備えている。２０はコンバータ部１０にスイ
ッチング信号を供給するＰ Ｗ Ｍ （ｐｕｌｓｅ ｗ
ｉｄｔｈ ｌ１ｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御回路で、例え
ば日本電気製のμＰＣ４９４等の制御用ＩＣを採用して
、出力電圧を帰還して安定化する。３０はコンバータ部
１０の過大電力発生を防止する過電力保護部である。 次に、各構成ブロックの詳細に付いて説明する。 ３１はトランスＴの一次側入力電流Ｉｉｎを検出する手
段で、ここではスイッチング電流をカレントトランスを
用いて検出しているが、ホール素子などで検出してもよ
い。３２はカレントトランスＣＴで検出したスイッチン
グ信号を整流する回路で、例えばダイオードが使用され
ると共に、インピーダンス変換して電流から電圧信号に
変換している。 ３３は整流回路３２の信号を平均化するＣＲフィン ルタ回路で、必要な時定数のキャバｌりＣと抵抗Ｒの組
合せよりなる。３４はトランス一次側の入力電圧Ｖｉｎ
を検出する入力電圧信号回路で、例えば小型のトランス
を備えている。３５は平均化回路３３で平均化した入力
電流（直流電流）から電圧依存性を除去する入力電圧補
正回路で、例えば平均化回路３３の出力と入力信号回路
３４の出力とを抵抗を用いて加算して、ＰＷＭ制御回路
２０に制御信号を送る。なお、入力回路補正回路３５を
取除いて平均化回路３３の出力をそのまま制御回路２０
に戻しても定電力垂下特性を得ることができる。しかし
、入力電圧Ｖｉｎが相違すると垂下開始点に於ける電流
Ｉｉｎが入力電流に応じて区々となる課題が生ずる。そ
こで、このずれを補正して一定電流値で垂下が開始され
るように入力回路補正回路３５か動作している。また、
この入力回路補正回路３５は乗算器を用いて、平均化回
路３３の入力電流Ｉｉｎと入力電圧信号同＃１３４の電
圧Ｖｉｎを掛合わせて、二次側に送っている電力値を求
めるようにしてもよい。 第２図は過電流保護回路の特性図である０図中、実線は
保護曲線ＡＢＣ５破線は負荷曲線ＯＰＱである。負荷曲
線ＯＰは立上げ時の特性であり、負荷曲線ＯＱは定電力
負荷状態を示している。直線ＡＢは出力電流がＩｏ旧旧
恩以下範囲で出力電圧Ｖｏｕｔ１を一定に保持するもの
であり、曲線ＢＣは出力電流がＩｏｕｔｌを越える範囲
で出力電圧Ｖｏｕ口を制御して負荷電力よりも僅かに大
きな定電力Ｐｏｔｉ１１ｉｔ＝Ｖｏ旧Ｘｌ０ＩＩｔに保
持するものである。 第３図は第１図の装置の具体例を示す構成ブロック図で
ある。尚第３図において、前記第１図と同一作用をする
ものには同一符号をつけ説明を省略する。図中、１０は
入力直流電流Ｉｉｎをトランジスタ、ＦＥＴなとのスイ
ッチング素子によりオンオフしてメイントランス二次側
に伝送するコンバータ部、１１はコンバータ部１０の入
力側に設けられた整流平滑化部で、入力として商用電源
を用いる場合には必須となるが、直流電力とする場合は
不要である。１２はコンバータ部１０の出力側に設けら
れた整流平滑化部で、直流電流ｒｏｕｔを電圧ＶＯ１ｌ
ｔで出力する。 入力電圧補正回路３５は入力電圧信号回路３４の検出し
た信号Ｅｃによりゲインが定められ、カレントトランス
ＣＴで検出して整流平滑化された検出信号ｌ１ｎｓを補
正して電力信号Ｉ ｉｎｓ’を出力する。３６は電力信
号１ ｉｎｓ’で脈動が残留している場合に、それを安
定化した信号Ｉ ｉｎｓ”を出力するピーク検波回路で
ある。尚、フィルタ回路３３及び入力電圧補正回路３５
の信号に脈動がない場合には、ピーク検波回路３６は設
ける必要がなく、また入力電圧補正回路３５とピーク検
波回路３５の配置を逆にしてもよい。 ＰＷＭ制御回路２０は整流平滑化部１９８１２の出力信
号ＶＯＩＩｔと電力信号ｌ１ｎｓ” とを入力し、コン
バータ部１０に送るスイッチング制御信号のオンオフの
割合を変更するもので、出力信号Ｖｏｕｔと基準電圧Ｖ
ｒｅｆｔを比較して基準電圧Ｖ ｒｅｆｌに一致する
ようにオンオフ割合を変更し、電力信号Ｉｉ・８゛と基
準電圧すを比較して、基準電圧Ｖ ｒｅｆ２を越えよう
とする場合にはオンオフ割合を変更して電力信号Ｉ ｉ
ｎｓ“を一定値に制御している。 このように構成された装置の動作を次に説明する。第４
図は電力信号の動作を説明する波形図である。カレント
トランスＣＴで検出された信号は整流回路３２により矩
形波状の電圧信号１１ｉｎｓｌに変換される。フィルタ
回路３３により平滑化された電流信号１ ｉｎｓとなり
、入力電圧補正回路３５で入力電圧の変動が補正されて
電力信号Ｉ ｉｎｓ’とり、基ｉ＃雷電圧 ｒｅｆ２と
の比較において、悪戯にオンオフ割合の変更がされるこ
とを防止する。 第５図は入力電圧補正回路３５の動作を説明する図であ
る。入力電圧Ｖｉｎの増加に伴ない、定電力形では検出
電流信号ｌ１ｎｓが漸減する。しかし、入力電圧補正回
路３５により入力電圧Ｅｃの補正をすれば、電力信号ｙ
ｉｎｓ’を得ることができる。 ＰＷＭ制御回路２０が適切に動作すれば入力電圧によら
ず電力信号Ｉ ｉｎｓ’は一定になる。 出力が過電流状態となると電力信号１ ｉｎｓ’“が基
準電圧Ｖ ｒｅｆ２を越えんとするので、Ｐ Ｗ Ｍ
ＦｌｉｌＪ御回路２０はスイッチングのオン時間を短く
する。 この場合入力電圧Ｖｉｎは一定なので、入力電流１１ｎ
を一定に保持せんと動作するのと等価である。 この動作は次式で表される。 ＰＯ＝Ｖｏ旧ＸＩＯ旧＝ ｙ７ ・Ｖ １ｎ−Ｉ ｉｎ
（１）ここで、ηは効率であり、一定値と見なすこ
とかできる。 第６図は本発明の第２の実施例を示す構成ブロック図で
ある。第１図の装置では、定電力垂下特性を持つ保護回
路を示しているが、出力短絡時には別途保護回路が必要
となる。そのため、単独では電流の抑制が不十分となり
、定格電流に比べて過大な電流がいたずらに流れる虞が
あった。この様な課題を解決したのがこの実施例である
。 尚第６図において、前記第３図と同一作用をするものに
は同一符号をつけ説明を省略する８図中、３７は整流回
路３２の求めた検出信号１１ｉｎｓｌを増幅して信号ｌ
Ｔｉｎ５’ｌを出力する重付は回路で、例えば増幅用の
ＯＰアンプよりなり、入力電圧補正回路３５の出力する
電力信号Ｉ ｉｎｓ“とレベルを合わせる。３８は検出
増幅信号１１ｉｎｓ”ｌ と電力信号Ｉ ｉｎｓの大き
いほうを選択する選択回路で、ここではダイオードの組
合わせになっている。３つは選択回路３８で選択した信
号を平滑化するフィルタ回路で、ピークホールド回路と
して動作し、ＰＷＭ制御回路２０に制御信号Ｉ ｉｎｓ
”を送る。 第７図は過電流保護回路の特性図である。図中、実線は
保護曲線ＡＢＣＤである。直線ＡＢは出力電流がＩｏｕ
ｔ１以下の範囲で出力電圧■０旧１を一定に保持するも
のであり、曲線ＢＣは定電力曲線で、出力電流がｌ０１
ｌｔ１からＩｏｕｔ３の範囲で出力電圧■ｏｕｔを制御
して負荷電力よりも僅かに大きな定電力Ｐ ｏｌ １ｌ
ｉｔ＝ Ｖ ｏｕｔＸ Ｉ ｏｕｔに保持するものであ
る。 直線ＣＤは出力電流Ｔａｕ↑３を超過する電流が発生し
ないように垂下させるもので、出力電圧Ｖ ｏｕｔ３以
下で動作する。出力電圧Ｖｏｕｔ３の位置は、重付は回
路３７の定数を変更して適宜に移動できる。 このように構成された装置の動作を次に説明する。第８
図は動作を説明する波形図である。カレントトランスＣ
Ｔで検出された信号は整流回路３２により矩形波状の電
圧信号１１ｉｎｓｌに変換される。 この波形は、定電圧区間ＡＢについては実線、定電力区
間ＢＣについては破線、定電流区間ＣＤについては一点
鎖線で示しである。フィルタ回路３３により平滑化され
、入力電圧補正回路３５で入力電圧の変動が補正されて
電力信号ｌ１ｎｓ”となる６重付は回路３７はレベル変
換した信号ＩＪｉｎｓ’ｌを出力する。ＰＷＭ制御回路
２０に送られる信号は選択回路３８で選択され、平滑化
された制御信号Ｉ ｉｎｓ”である。 尚、定電流出力用の基準電圧Ｖｒｅｆ３を設けて、重付
は回路３７及び選択回路３８をＰＷＭ制御回路２０に移
動してもよい。
以上説明したように、本発明によれば次の効果がある。
（１）定電力垂下特性を直流安定化電源の保護回路に設
けているので、入力電圧に無関係に定電力で消費する負
荷に対して、パワーオンオフ時の負荷曲線と垂下曲線と
の交差が容易に回避できると共に、不必要な出力容量を
持つ必要がない。 （２）第２の実施例のように定電力垂下特性と定電流特
性を同時に持たせると、負荷短絡時にも容易に対処でき
る。
けているので、入力電圧に無関係に定電力で消費する負
荷に対して、パワーオンオフ時の負荷曲線と垂下曲線と
の交差が容易に回避できると共に、不必要な出力容量を
持つ必要がない。 （２）第２の実施例のように定電力垂下特性と定電流特
性を同時に持たせると、負荷短絡時にも容易に対処でき
る。
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図は過電流ｅＡ護回路の特性図、第３図は第１図の装置
の具体例を示す構成ブロヅク図、第４図は電力信号の動
作を説明する波形図、第５図は入力電圧補正回路３５の
動作を説明する図、第６図は本発明の第２の実施例を示
す構成ブロック図、第７図は過電流保護回路の特性図、
第８図は動作を説明する波形図である。 第９図は定電力垂下特性の保護回路の説明図、第１０図
はフの字垂下形の保護回路の説明図、第１１図は定電力
負荷の特性図である。 １０・・・コンバータ部、１１．１２・・・整流平滑化
回路、２０・・・Ｐ Ｗ Ｍ ￥ＩＪ御回路、３０・・
・過電力保護部、３１・・・電流検知部、３４・・・入
力電圧信号回路、３５・・・入力電圧補正回路、３６・
・・ピーク検波回路。 餐 い 但 第４図 第５図 ＩＮ 第７区 第１３区 Ｄ 第９図 珈アＩｏ″ｔ′ 第１０区 第１Ｉ図
図は過電流ｅＡ護回路の特性図、第３図は第１図の装置
の具体例を示す構成ブロヅク図、第４図は電力信号の動
作を説明する波形図、第５図は入力電圧補正回路３５の
動作を説明する図、第６図は本発明の第２の実施例を示
す構成ブロック図、第７図は過電流保護回路の特性図、
第８図は動作を説明する波形図である。 第９図は定電力垂下特性の保護回路の説明図、第１０図
はフの字垂下形の保護回路の説明図、第１１図は定電力
負荷の特性図である。 １０・・・コンバータ部、１１．１２・・・整流平滑化
回路、２０・・・Ｐ Ｗ Ｍ ￥ＩＪ御回路、３０・・
・過電力保護部、３１・・・電流検知部、３４・・・入
力電圧信号回路、３５・・・入力電圧補正回路、３６・
・・ピーク検波回路。 餐 い 但 第４図 第５図 ＩＮ 第７区 第１３区 Ｄ 第９図 珈アＩｏ″ｔ′ 第１０区 第１Ｉ図
Claims (4)
- （１）交流電力を整流直流化し若しくは直流電力を入力
してトランスの一次側に接続し、この接続された電流を
スイッチング素子によりオンオフして二次側に電力を伝
送し、この伝送された電力を整流平滑化して直流電力を
出力するコンバータ部と、このコンバータ部の出力電圧
を検出し、当該コンバータ部の出力電圧が所定の基準電
圧であるようにすると共に、抑止信号が入力されたとき
は出力電力を減少させる方向に前記スイッチング素子に
スイッチング制御信号を送る出力安定化部と、を備えた
直流安定化電源と、 前記一次側の入力電流を検出する手段、前記一次側の入
力電圧とこの検出された入力電流とから二次側に供給し
ている電力を求める手段、この電力が所定の基準電力よ
りも過大であれば抑止信号を前記出力安定化部に送る手
段とよりなる過電力保護部、 を具備することを特徴とする電源装置の過電流保護回路
。 - （２）前記入力信号検出手段は、トランス一次側のスイ
ッチングされた電流を検出する検出トランスと、この検
出された信号を整流平滑化する回路とより構成されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電源装置の
過電流保護回路。 - （３）前記抑止信号は前記コンバータ部の出力電圧信号
と共に出力安定化部に入力され、出力安定化部はオンオ
フのデューティー比を出力電圧及び消費電力が所定の値
となるように変更して所定のスイッチング周波数でスイ
ッング制御信号を出力することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の電源装置の過電流保護回路。 - （４）特許請求の範囲第１項記載の直流安定化電源と、 前記一次側の入力電流を検出する手段、前記一次側の入
力電圧とこの検出された入力電流とから二次側に供給し
ている電力を求める手段、この電力が所定の基準電力よ
りも過大であれば抑止信号を前記出力安定化部に送る手
段、前記コンバータ部の所定基準電圧であるときの所定
の基準電力から定まる電流に比べて高く設定した基準電
流と前記入力電流を比較して基準電流よりも過大であれ
ば抑止信号を前記出力安定化部に送る手段、とよりなる
過電力保護部、 を具備することを特徴とする電源装置の過電流保護回路
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1814888A JPH01194866A (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | 電流装置の過電流保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1814888A JPH01194866A (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | 電流装置の過電流保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01194866A true JPH01194866A (ja) | 1989-08-04 |
Family
ID=11963525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1814888A Pending JPH01194866A (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | 電流装置の過電流保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01194866A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100377621B1 (ko) * | 2000-02-11 | 2003-03-26 | 엘지전자 주식회사 | 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 시스템 |
| JP2006353087A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-28 | Power Integrations Inc | 遷移領域調整で電源からの最大電力を減少させるための方法及び装置 |
| JP2009038854A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | スイッチング電源 |
| JP2009092065A (ja) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Delphi Technologies Inc | 燃料噴射装置を制御する方法 |
| JP4524511B2 (ja) * | 2000-03-31 | 2010-08-18 | Ｔｄｋラムダ株式会社 | 電源装置 |
| JP2012130221A (ja) * | 2010-12-17 | 2012-07-05 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 直流電源ユニット、及び直流電源システム |
| JP2016005371A (ja) * | 2014-06-17 | 2016-01-12 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 電力変換装置 |
| US9397560B2 (en) | 2014-08-15 | 2016-07-19 | Power Integrations, Inc. | Controller for a power supply with transition region regulation |
Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
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-
1988
- 1988-01-28 JP JP1814888A patent/JPH01194866A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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