JPH02131322A - 過電流保護回路 - Google Patents
過電流保護回路Info
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- JPH02131322A JPH02131322A JP27993088A JP27993088A JPH02131322A JP H02131322 A JPH02131322 A JP H02131322A JP 27993088 A JP27993088 A JP 27993088A JP 27993088 A JP27993088 A JP 27993088A JP H02131322 A JPH02131322 A JP H02131322A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
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- 235000011468 Albizia julibrissin Nutrition 0.000 description 1
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
スイッチングレギュレータ電源の過電流保護回路に関し
、 設定した過電流値を確実に検出して、機器及び電源自体
を効果的に保護することができるスイッチングレギュレ
ータの過電流保護回路を提供することを目的とし、 入力電源と負荷との間に直列に接続したスイッチング部
を所定周期でオンオフして所要の出力電圧を得るスイッ
チングレギュレータ電源において、入力電源と該スイッ
チング部との間に接続して過電流を検出する手段と、該
検出された過電流に応じた信号を出力する手段と、前記
所定周期内において該出力手段からの信号に応じたタイ
ミングで該スイ・ノチング部をオフ制御する手段とを設
け、過電流に応じて前記スイッチング部をオフ制御して
出力電流を制限するように構成する。
、 設定した過電流値を確実に検出して、機器及び電源自体
を効果的に保護することができるスイッチングレギュレ
ータの過電流保護回路を提供することを目的とし、 入力電源と負荷との間に直列に接続したスイッチング部
を所定周期でオンオフして所要の出力電圧を得るスイッ
チングレギュレータ電源において、入力電源と該スイッ
チング部との間に接続して過電流を検出する手段と、該
検出された過電流に応じた信号を出力する手段と、前記
所定周期内において該出力手段からの信号に応じたタイ
ミングで該スイ・ノチング部をオフ制御する手段とを設
け、過電流に応じて前記スイッチング部をオフ制御して
出力電流を制限するように構成する。
本発明は、スイッチングレギュレータ電源の過電流保護
回路に関する。
回路に関する。
近年、トランジスタまたはサイリスクを高周波でオンオ
フさせて、その通電期間あるいは動作周波数を制御する
ことによって所要の直流電圧を得るスイッチングレギュ
レータ電源が、小型、高効率等の利点を有するため、電
子機器用の電源として広く使用されている。従って、ス
イッチングレギュレータ電源において過電流から電子機
器を効果的に保護することができる過電流保護回路が望
まれている。
フさせて、その通電期間あるいは動作周波数を制御する
ことによって所要の直流電圧を得るスイッチングレギュ
レータ電源が、小型、高効率等の利点を有するため、電
子機器用の電源として広く使用されている。従って、ス
イッチングレギュレータ電源において過電流から電子機
器を効果的に保護することができる過電流保護回路が望
まれている。
第５図は従来例を示すブロック図、第６図は他の従来例
を示すブロック図である。全図を通じて同一符号は同一
対象物を示す。
を示すブロック図である。全図を通じて同一符号は同一
対象物を示す。
第５図は、定電流型過電流保護回路の例を示す。
誤差増幅器Ａは、負荷電流１ｏが過電流検出用抵抗Ｒｓ
を流れることにより生じる入力電圧の差を増幅してスイ
ッチングレギュレー夕に帰還する。
を流れることにより生じる入力電圧の差を増幅してスイ
ッチングレギュレー夕に帰還する。
スイッチングレギュレー夕は、抵抗Ｒｓに過電流が流れ
て誤差増幅器八から所定値を越える誤差信号を人力した
とき、負荷電流の供給を停止して過電流保護を行うよう
に構成されている。
て誤差増幅器八から所定値を越える誤差信号を人力した
とき、負荷電流の供給を停止して過電流保護を行うよう
に構成されている。
第６図（ａ）は、出力電圧ｖＯと基準電圧との誤差に基
いてスイッチングトランジスタを所定の周期でオンオフ
制御することによって出力電圧を制御するスイッチング
レギュレータ機能を集積化した集積回路（以下、レギュ
レータＩＣという） ２ａを使用した電源の例を示す。
いてスイッチングトランジスタを所定の周期でオンオフ
制御することによって出力電圧を制御するスイッチング
レギュレータ機能を集積化した集積回路（以下、レギュ
レータＩＣという） ２ａを使用した電源の例を示す。
レギュレータＩＣ２ａは、設定した電圧に応じてスイソ
チングトランジスタを１周！ｔｌＩＴ内で強制的にオフ
にする時間（以下、この時間をデッドタイムＤＴという
、図（ｂｌ参照）を制御する機能（以下、デッドタイム
機能という）を有し、この機能を利用して負荷電流ＩＯ
を制御することによって過電流保護を行うことができる
。
チングトランジスタを１周！ｔｌＩＴ内で強制的にオフ
にする時間（以下、この時間をデッドタイムＤＴという
、図（ｂｌ参照）を制御する機能（以下、デッドタイム
機能という）を有し、この機能を利用して負荷電流ＩＯ
を制御することによって過電流保護を行うことができる
。
即ち、過電流により負荷電圧が低下したときレギュレー
タＩＣ２ａは、スイッチングトランジスタのオン（通電
）期間Ｔｏｎを長くして出力電圧の上昇を図るが、一方
、デッドタイム機能によりオン期間が不当に長くなるの
を抑止して電流ＩＯの供給を制限することによって過電
流保護を行う。
タＩＣ２ａは、スイッチングトランジスタのオン（通電
）期間Ｔｏｎを長くして出力電圧の上昇を図るが、一方
、デッドタイム機能によりオン期間が不当に長くなるの
を抑止して電流ＩＯの供給を制限することによって過電
流保護を行う。
上記のように従来方法によると、
第５図の例においては、負荷側に過電流検出用抵抗Ｒｓ
を設けているため、 ■電源内部で発生する過電流を検出することができない
、 ■過電流保護回路の電圧降下により出力電圧負荷変動率
が増加する、 ■接地レベルが不定となって単一電源から複数電源を構
成しにくい等の問題点があった。
を設けているため、 ■電源内部で発生する過電流を検出することができない
、 ■過電流保護回路の電圧降下により出力電圧負荷変動率
が増加する、 ■接地レベルが不定となって単一電源から複数電源を構
成しにくい等の問題点があった。
また、第６図の例においては、入力電圧が一定の場合、
デッドタイム設定により負荷電流１ｏのピーク値を一定
に保つことができるが、入力電圧が変化すると図（Ｃｌ
に示すように負荷電流ＩＯのピーク値も変化するので、
過電流値の検出が困難であるという問題点があった。
デッドタイム設定により負荷電流１ｏのピーク値を一定
に保つことができるが、入力電圧が変化すると図（Ｃｌ
に示すように負荷電流ＩＯのピーク値も変化するので、
過電流値の検出が困難であるという問題点があった。
本発明は、設定した過電流値を確実に検出して、機器及
び電源自体を効果的に保護することができるスイッチン
グレギュレー夕の過電流保護回路を提供することを目的
とする。
び電源自体を効果的に保護することができるスイッチン
グレギュレー夕の過電流保護回路を提供することを目的
とする。
第１図は本発明の原理ブロック図を示す。
図において、
１はスイッチングレギュレータ電源において、入力電源
と負荷との間に直列に接続したスイソチング部、 ３は入力電源とスイッチング部１との間に接続して過電
流を検出する手段、 ４は検出された過電流に応じた信号を出力する手段、 ２はスイッチング部をオンオフ制御する所定周期内にお
いて、出力手段４からの信号に応したタイミングでスイ
ッチング部１をオフ制御する手段である。
と負荷との間に直列に接続したスイソチング部、 ３は入力電源とスイッチング部１との間に接続して過電
流を検出する手段、 ４は検出された過電流に応じた信号を出力する手段、 ２はスイッチング部をオンオフ制御する所定周期内にお
いて、出力手段４からの信号に応したタイミングでスイ
ッチング部１をオフ制御する手段である。
従って、過電流に応じてスイッチング部１をオフ制御し
て出力電流を制限するように構成されている。
て出力電流を制限するように構成されている。
本発明によれば、検出手段３は入力電源とスイッチング
部１との間に接続して過電流を検出し、出力手段４は検
出された過電流値に応じた信号を出力し、制御手段２は
スイッチング部をオンオフ制御する所定周期内において
、出力手段４からの信号に応じたタイミングでスイッチ
ング部ｌをオフ制御するので、過電流値に応じてスイッ
チング部１をオフ制御して出力電流を制限することがで
きる。
部１との間に接続して過電流を検出し、出力手段４は検
出された過電流値に応じた信号を出力し、制御手段２は
スイッチング部をオンオフ制御する所定周期内において
、出力手段４からの信号に応じたタイミングでスイッチ
ング部ｌをオフ制御するので、過電流値に応じてスイッ
チング部１をオフ制御して出力電流を制限することがで
きる。
以下、本発明の実施例を第２図〜第４図を参照して説明
する。全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。第２
図で第１図に対応するものは一点鎖線で囲んである。
する。全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。第２
図で第１図に対応するものは一点鎖線で囲んである。
第２図において、
降圧チョッパ部１ｂは、コンデンサＣ１により平滑され
た直流電圧Ｖｉを入力し、電流制限用抵抗Ｒ３経出でベ
ース電流を制御してスイッチングトランジスタＴｒ２を
オンにすることにより電流はＴｒ２ 、コイルＬ及び負
荷を通って流れ、オフにすることによりＬに蓄積された
エネルギーは負荷及びダイオードＤを通って流れ、これ
を各周期内でＴｒ２のオンオフごとに繰り返し、コンデ
ンサＣ４によって平滑して直流電圧Ｖｏを出力する。
た直流電圧Ｖｉを入力し、電流制限用抵抗Ｒ３経出でベ
ース電流を制御してスイッチングトランジスタＴｒ２を
オンにすることにより電流はＴｒ２ 、コイルＬ及び負
荷を通って流れ、オフにすることによりＬに蓄積された
エネルギーは負荷及びダイオードＤを通って流れ、これ
を各周期内でＴｒ２のオンオフごとに繰り返し、コンデ
ンサＣ４によって平滑して直流電圧Ｖｏを出力する。
スイソチンダレギュレータＩＣ（以下、単にＩＣという
） ２ｂは、出力電圧Ｖｏを抵抗Ｒ９とＲ１０により分
圧した電圧をＩＣ２ｂの端子Ｎｏｎ−ＩＮＶに入力して
、その電圧が端子ＩＮＶに入力された基準電圧（Ｖｒｅ
ｆ端子の電圧を抵抗Ｒ７とＲ８とにより分圧した電圧）
と一致するように端子Ｃ２の出力信号を制御してトラン
ジスタＴｒ２をオンオフする。ここで、デッドタイム制
御用端子ＤＴＣには、抵抗Ｒ５とＲ６による分圧比を選
択することによって入力電圧Ｖｉが最小（例えば、１０
ボルト）のときスイッチング電流のピーク値Ｉｓが最大
となるような電圧を設定入力する（第３図の曲線■参照
）３ 過電流検出部３ｂは、過電流検出用抵抗Ｒ１、トランジ
スタＴｒ１、及びそのベース電流制限用抵抗Ｒ２ならび
に誤動作防止用バイパスコンデンサＣ１から構成され、
Ｒ１に過電流が流れることにより、Ｔｒｉがオンとなる
電圧がエミッタｅとベースｂ間に発生してコレクタＣよ
り電流が流れる。
） ２ｂは、出力電圧Ｖｏを抵抗Ｒ９とＲ１０により分
圧した電圧をＩＣ２ｂの端子Ｎｏｎ−ＩＮＶに入力して
、その電圧が端子ＩＮＶに入力された基準電圧（Ｖｒｅ
ｆ端子の電圧を抵抗Ｒ７とＲ８とにより分圧した電圧）
と一致するように端子Ｃ２の出力信号を制御してトラン
ジスタＴｒ２をオンオフする。ここで、デッドタイム制
御用端子ＤＴＣには、抵抗Ｒ５とＲ６による分圧比を選
択することによって入力電圧Ｖｉが最小（例えば、１０
ボルト）のときスイッチング電流のピーク値Ｉｓが最大
となるような電圧を設定入力する（第３図の曲線■参照
）３ 過電流検出部３ｂは、過電流検出用抵抗Ｒ１、トランジ
スタＴｒ１、及びそのベース電流制限用抵抗Ｒ２ならび
に誤動作防止用バイパスコンデンサＣ１から構成され、
Ｒ１に過電流が流れることにより、Ｔｒｉがオンとなる
電圧がエミッタｅとベースｂ間に発生してコレクタＣよ
り電流が流れる。
積分回路４ｂは、抵抗Ｒ５とＲ６の中点に接続され、過
電流検出部３ｂが過電流を検出したときトランジスタＴ
ｒｉを経由して流れる電流をコンデンサＣ３に充電する
ことにより、端子ＤＴＣの電圧を上昇させてデッドタイ
ムを太き《してトランジスタＴｒ２をオフにする時間を
早め、その状態をしばらく保持する。
電流検出部３ｂが過電流を検出したときトランジスタＴ
ｒｉを経由して流れる電流をコンデンサＣ３に充電する
ことにより、端子ＤＴＣの電圧を上昇させてデッドタイ
ムを太き《してトランジスタＴｒ２をオフにする時間を
早め、その状態をしばらく保持する。
従って、過電流が流れて出力電圧Ｖｏが低下した場合、
ＩＣ２ｂは端子Ｎｏｎ−ＩＮＶとＩＮＶに発生する電位
差に従ってトランジスタＴｒ２のオン期間を長《して出
力電圧を上昇させようとするが、一方、過電流検出部３
ｂ及び積分回路４ｂは過電流に応じて端子ＤＴＣの入力
電圧を上昇させ、デッドタイムを長くしてＴｒ２を早期
にオフすることにより電流の供給を制限して過電流保護
を行う。また、入力電圧Ｖｉが上昇したときに過電流が
流れた場合は、入力電圧Ｖｉの上昇に応じて端子ＤＴの
入力電圧も上昇してデッドタイムを大きくするので、第
３図の曲線■、■に示すようにスイソチング電流をピー
ク電流値１ｓｐに抑えることができ、入力電圧Ｖｉの変
動に対しても予め設定した一定の電流値（ Ｉ ｓｐ）
で過電流を検出するように構成されている。
ＩＣ２ｂは端子Ｎｏｎ−ＩＮＶとＩＮＶに発生する電位
差に従ってトランジスタＴｒ２のオン期間を長《して出
力電圧を上昇させようとするが、一方、過電流検出部３
ｂ及び積分回路４ｂは過電流に応じて端子ＤＴＣの入力
電圧を上昇させ、デッドタイムを長くしてＴｒ２を早期
にオフすることにより電流の供給を制限して過電流保護
を行う。また、入力電圧Ｖｉが上昇したときに過電流が
流れた場合は、入力電圧Ｖｉの上昇に応じて端子ＤＴの
入力電圧も上昇してデッドタイムを大きくするので、第
３図の曲線■、■に示すようにスイソチング電流をピー
ク電流値１ｓｐに抑えることができ、入力電圧Ｖｉの変
動に対しても予め設定した一定の電流値（ Ｉ ｓｐ）
で過電流を検出するように構成されている。
第４図は、本発明の応用例の出力電流波形図を示す。本
応用例においては端子ＤＴＣへ入力する電圧を選択して
入力電圧が最小で、かつ、Ｔｒ２がオフのときにコイル
しに流れる電流（負荷電流）が完全にゼロとならないよ
うなデッドタイムを設定する。過電流検出部３ｂ及び積
分回路４ｂによりピーク値で電流を制限するので、第４
図に示すように周期ごとに電流を増加しながら、例えば
、Ｎ周期で所要の負荷電流に到達するように構成してピ
ーク電流値と平均電流値の差を少なくすることができる
。
応用例においては端子ＤＴＣへ入力する電圧を選択して
入力電圧が最小で、かつ、Ｔｒ２がオフのときにコイル
しに流れる電流（負荷電流）が完全にゼロとならないよ
うなデッドタイムを設定する。過電流検出部３ｂ及び積
分回路４ｂによりピーク値で電流を制限するので、第４
図に示すように周期ごとに電流を増加しながら、例えば
、Ｎ周期で所要の負荷電流に到達するように構成してピ
ーク電流値と平均電流値の差を少なくすることができる
。
以上説明したように本発明によれば、過電流検出回路を
入力側に入れたことにより電源内部で発生する過電流を
検出でき、過電流検出部３ｂにより過電流が検出された
とき積分回路４ｂは入力電圧Ｖｉに応じた電圧を与え、
デッドタイムを過電流に応じて可変とすることにより、
入力電圧値に拘わらず過電流検出値を一定にすることが
できるので過電流保護を的確に行うことができる。また
、応用例のように、大きい負荷電流に対してもピーク電
流値はさほど大きくならないので電流容量の小さい小型
のコイルを使用することができると共に、コイルを流れ
る電流の変化が小さいため磁気ノイズの影響も少ないと
いう効果がある。
入力側に入れたことにより電源内部で発生する過電流を
検出でき、過電流検出部３ｂにより過電流が検出された
とき積分回路４ｂは入力電圧Ｖｉに応じた電圧を与え、
デッドタイムを過電流に応じて可変とすることにより、
入力電圧値に拘わらず過電流検出値を一定にすることが
できるので過電流保護を的確に行うことができる。また
、応用例のように、大きい負荷電流に対してもピーク電
流値はさほど大きくならないので電流容量の小さい小型
のコイルを使用することができると共に、コイルを流れ
る電流の変化が小さいため磁気ノイズの影響も少ないと
いう効果がある。
第５図及び第６図は従来例を示すブロック図である。
図において、
１はスイッチング部、
１ｂは降圧チョッパ部、
２は制御手段、
２ｂはスイッチングレギュレータＩＣ，３は検出手段、
３ｂは過電流検出部、
４は出力手段、
４ｂは積分回路
を示す。
第１図は本発明の原理ブロック図、
第２図は本発明の実施例を示す回路図、第３図は本発明
の実施例の出力電流波形図、第４図は本発明の応用例の
出力電流波形図、小、黛朗の原毛Ｅフーロソ２図 茅 １ ０ ４−ｂ 不発明の吏垢ク゜］Σ示可Ｑ昆〜図 子 ２ ω
の実施例の出力電流波形図、第４図は本発明の応用例の
出力電流波形図、小、黛朗の原毛Ｅフーロソ２図 茅 １ ０ ４−ｂ 不発明の吏垢ク゜］Σ示可Ｑ昆〜図 子 ２ ω
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 入力電源と負荷との間に直列に接続したスイッチング部
（１）を所定周期でオンオフして所要の出力電圧を得る
スイッチングレギュレータ電源において、 入力電源と該スイッチング部（１）との間に接続して過
電流を検出する手段（３）と、 該検出された過電流に応じた信号を出力する手段（４）
と、 前記所定周期内において該出力手段（４）からの信号に
応じたタイミングで該スイッチング部（１）をオフ制御
する手段（２）とを設け、 過電流に応じて前記スイッチング部（１）をオフ制御し
て出力電流を制限することを特徴とする過電流保護回路
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27993088A JPH02131322A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 過電流保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27993088A JPH02131322A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 過電流保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02131322A true JPH02131322A (ja) | 1990-05-21 |
Family
ID=17617894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27993088A Pending JPH02131322A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 過電流保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02131322A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08275383A (ja) * | 1995-03-28 | 1996-10-18 | Fukushima Nippon Denki Kk | 突入電流防止回路 |
| US20160226238A1 (en) * | 2015-02-04 | 2016-08-04 | Yazaki Corporation | Inrush current inhibiting circuit |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5996825A (ja) * | 1982-11-24 | 1984-06-04 | スタンレー電気株式会社 | スイツチング過電流保護回路 |
| JPS6216019A (ja) * | 1985-07-10 | 1987-01-24 | 松下電器産業株式会社 | スイツチング電源出力短絡保護回路 |
-
1988
- 1988-11-04 JP JP27993088A patent/JPH02131322A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5996825A (ja) * | 1982-11-24 | 1984-06-04 | スタンレー電気株式会社 | スイツチング過電流保護回路 |
| JPS6216019A (ja) * | 1985-07-10 | 1987-01-24 | 松下電器産業株式会社 | スイツチング電源出力短絡保護回路 |
Cited By (4)
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| US20160226238A1 (en) * | 2015-02-04 | 2016-08-04 | Yazaki Corporation | Inrush current inhibiting circuit |
| JP2016144351A (ja) * | 2015-02-04 | 2016-08-08 | 矢崎総業株式会社 | 突入電流抑制回路 |
| US10128651B2 (en) | 2015-02-04 | 2018-11-13 | Yazaki Corporation | Inrush current inhibiting circuit including a control part that controls a switching element |
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