JPH02131322A - 過電流保護回路 - Google Patents

過電流保護回路

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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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JP
Japan
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overcurrent
voltage
input voltage
current
switching
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Application number
JP27993088A
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English (en)
Inventor
Takuo Ishii
卓夫 石井
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Fujitsu Ltd
Fuji Facom Corp
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Fuji Facom Corp
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Publication date
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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。

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。
〔産業上の利用分野〕
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。
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。
〔従来の技術〕
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。
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。
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。
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。
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
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。
〔発明が解決しようとする課題〕
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。
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。
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。
〔課題を解決するための手段〕
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。
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。
〔作用〕
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。
〔実施例〕
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。
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。
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。
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。
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。
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
〔発明の効果〕
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。
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。
【図面の簡単な説明】
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

Claims (1)

  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
JP27993088A 1988-11-04 1988-11-04 過電流保護回路 Pending JPH02131322A (ja)

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