JPH02197253A - Chopper apparatus - Google Patents

Chopper apparatus

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Publication number
JPH02197253A
JPH02197253A JP1736089A JP1736089A JPH02197253A JP H02197253 A JPH02197253 A JP H02197253A JP 1736089 A JP1736089 A JP 1736089A JP 1736089 A JP1736089 A JP 1736089A JP H02197253 A JPH02197253 A JP H02197253A
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JP
Japan
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circuit
output voltage
output
voltage detection
load
Prior art date
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Pending
Application number
JP1736089A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Kido
大志 城戸
Akinori Hiramatsu
明則 平松
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
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Publication of JPH02197253A publication Critical patent/JPH02197253A/en
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Abstract

PURPOSE:To enable an accurate overvoltage protection by providing an abnormal voltage detection and drive stopping circuit for detecting the abnormality of an output voltage or detected output to stop the ON-OFF operation of a switching element. CONSTITUTION:The title apparatus is the addition of an abnormal voltage detection and drive stopping circuit 8 to the circuit used heretofore, and said abnormal voltage detection and drive stopping circuit 8 is composed of a comparator IC2, a diode D3, resistor R15, R16, R17, a capacitor C6, etc. Then, said circuit 8 detects the abnormality of an output voltage Vo or that of output voltage sensing circuit 4 to stop the ON-OFF operation of a switching element Q1. Thus, an overvoltage protection such as prevention of an adverse effect on a load 3 can be performed securely.

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野] 本発明は、直流電圧をスイッチング素子のオンオフ動作
により負荷に一定の出力電圧を供給するチョッパ装置に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a chopper device that supplies a constant output voltage to a load by turning on and off a switching element using a DC voltage.

[従来の技術] 第5図は従来のチョッパ装置の回路図である。[Conventional technology] FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional chopper device.

商用電源(交流電源)eに、高調波阻止用のフィルター
回路1を介して4個のダイオードからなる全波整流用の
整流回路2を並列に接続し、整流回路2の正出力端と負
出力端の間に、インダクタンス素子し、ダイオードD1
及び負荷3を接続している。そして、負荷3と並列に平
滑用のコンデンサC1を接続し、インダクタンス素子り
とダイオードD、の接続点と整流回路2の負出力端との
間にスイッチング素子としてFETQ、を接続している
。また、負荷3と並列に、抵抗R,,R2、コンデンサ
C2で構成された出力電圧検出回路4を接続している。
A rectifier circuit 2 for full-wave rectification consisting of four diodes is connected in parallel to a commercial power source (AC power source) e through a filter circuit 1 for harmonic blocking, and the positive output terminal and negative output of the rectifier circuit 2 are connected in parallel. Between the ends, there is an inductance element and a diode D1
and load 3 are connected. A smoothing capacitor C1 is connected in parallel with the load 3, and an FETQ is connected as a switching element between the connection point between the inductance element and the diode D and the negative output terminal of the rectifier circuit 2. Further, an output voltage detection circuit 4 composed of resistors R, R2 and a capacitor C2 is connected in parallel with the load 3.

上記抵抗R,,R2の接続点は制御回路6の制御IC,
の1ピンに接続されている。
The connection point of the resistors R, , R2 is the control IC of the control circuit 6,
is connected to pin 1 of

この制御回路6は、制御1c、(例えば、シャープ製 
IR3MO2)と、抵抗R5〜R+ +と、コンデンサ
C,,C,等て構成され、出力電圧検出回路4の検出出
力(抵抗R,,F(2の分圧電圧)を受けて、負荷3の
両端電圧である出力電圧■0が一定′誓なるようにFE
TQ、のデユーティ比を制御するものである。
This control circuit 6 includes a control 1c (for example, manufactured by Sharp
It is composed of IR3MO2), resistors R5 to R+, capacitors C,,C, etc., and receives the detection output of the output voltage detection circuit 4 (resistors R,,F (divided voltage of 2)), and outputs the voltage of the load 3. FE so that the output voltage, which is the voltage at both ends, is constant
It controls the duty ratio of TQ.

商用電源eの一端と整流回R2の負出力端との間に、ダ
イオードD2、抵抗R3、コンデンサC3等で構成され
た制御・駆動用電源回路7が接続されており、この制御
・駆動用電源回路7により制御・駆動用電源V + (
コンデンサC3の両端電圧)を得ている。ここで、コン
デンサC3と抵抗R1の接続点をa点とし、他端く整流
回路2の負出力端)をb点とする。
A control/drive power supply circuit 7 composed of a diode D2, a resistor R3, a capacitor C3, etc. is connected between one end of the commercial power supply e and the negative output terminal of the rectifier circuit R2. The circuit 7 provides a control/drive power supply V + (
The voltage across capacitor C3) is obtained. Here, the connection point between the capacitor C3 and the resistor R1 is defined as a point, and the other end (the negative output terminal of the rectifier circuit 2) is defined as a point b.

a、b点間に直列に接続された抵抗R7: R8の接紗
点に制御IC,の出力ピンである8、11ビンと、1−
ランジスタQ、のベースが接続され、そのトランジスタ
Q、のエミッタはb点、コレクタは抵抗R6を介してa
点に夫々接続されている。
Resistor R7 connected in series between points a and b: At the bonding point of R8, the output pins of the control IC, 8th and 11th bins, and 1-
The base of transistor Q is connected, the emitter of transistor Q is connected to point b, and the collector is connected to point a through resistor R6.
The points are connected to each other.

抵抗R6とトランジスタQ、のコレクタとの接続点には
、トランジスタQ2.Q、のベースが接続されトランジ
スタQ2のコレクタはa点に、トランジスタQ、のコレ
クタはb点に夫々接続されている。
At the connection point between the resistor R6 and the collector of the transistor Q, there is a transistor Q2. The base of transistor Q2 is connected to point a, and the collector of transistor Q2 is connected to point b.

また、トランジスタQ2.Q、のエミッタ同士を接続し
、その接続点には抵抗R4,R,sが接続しである。抵
抗R5の他端は1)点に、抵抗R1の他端はFETQI
のゲートに夫々接続されている。これらのトランジスタ
Q2〜Q、と、抵抗R1−R6等によって駆動回路5が
構成され、制御回路6がらの出力信号を受けてF E 
T Q +のオンオフ動作を駆動制御するようにしてい
る。
Also, transistor Q2. The emitters of Q are connected to each other, and resistors R4, R, and s are connected to the connection point. The other end of resistor R5 is connected to point 1), and the other end of resistor R1 is connected to FETQI.
are connected to the respective gates. A drive circuit 5 is constituted by these transistors Q2 to Q, resistors R1 to R6, etc., and receives an output signal from a control circuit 6 to output F E
The on/off operation of TQ+ is driven and controlled.

[発明が解決しようとする課題] ところが、このように商用電源eをフィルター回路1を
介して整流回路2で整流し、インダクタンス素子し、制
御回路6、駆動回路5によるFE T Q +のオンオ
フ動作を行い、ダイオードD平滑用コンデンサC3によ
り負荷3に一定の出力電圧VOを出力するチョッパ装置
において、例えば、出力電圧検出回路4のコンデンサC
2の漏れ電流が大きくなり、抵抗R2がほぼ短絡状態と
なり、F E T Q lの制御が不能となって出力電
圧V。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in this way, the commercial power supply e is rectified by the rectifier circuit 2 via the filter circuit 1, and then the inductance element is used. In a chopper device that outputs a constant output voltage VO to the load 3 using a diode D smoothing capacitor C3, for example, the capacitor C of the output voltage detection circuit 4
The leakage current of R2 becomes large, and the resistor R2 becomes almost short-circuited, making it impossible to control FETQl and lowering the output voltage V.

が上昇すると、F E T Q +やコンデンサC7の
破壊または負荷3に対する悪影響を及ぼし、故障発生の
一因となる。
If the value increases, FETQ+ and the capacitor C7 may be destroyed, or the load 3 may be adversely affected, which may cause a failure.

本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであり、出力
電圧が設定された電圧以上に上昇したときに、スイッチ
ング素子のオンオフ動作を停止させて、的確に過電圧保
護を行い得るチョッパ装置を提供することを目的とした
ものである6[課題を解決するための手段] 本発明は、出力電圧または検出出力の異常を検出してス
イッチング素子のオンオフ動作を停止させる異常電圧検
出・駆動停止回路を設けたことを特徴とするものである
2 [作 用コ 而して、本発明は、異常電圧検出・駆動停止回路により
、出力電圧または検出出力の異常を検出してスイッチン
グ素子のオンオフ動作を停止させるようにしている。
The present invention has been provided in view of the above-mentioned points, and provides a chopper device that can accurately perform overvoltage protection by stopping the on/off operation of a switching element when the output voltage rises above a set voltage. 6 [Means for Solving the Problems] The present invention provides an abnormal voltage detection/drive stop circuit that detects an abnormality in the output voltage or detection output and stops the on/off operation of a switching element. [Function] Accordingly, the present invention detects an abnormality in the output voltage or the detected output and controls the on/off operation of the switching element using the abnormal voltage detection/drive stop circuit. I'm trying to stop it.

[実施例1] 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
1゜図は本発明の基本回路図を示し、構成は第5図の従
来回路図に異常電圧検出・駆動停止回路8を付加したも
のである。この異常電圧検出・駆動停止回路8により、
出力電圧Voまたは、出力電圧検出回路4の異常を検出
し、スイッチング素子Q、のオンオフ動作を停止させ、
確実に負荷3に対する過電圧保護を行うようにしている
ものである。
[Example 1] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a basic circuit diagram of the present invention, and its configuration is the same as the conventional circuit diagram of FIG. 5 with an abnormal voltage detection/drive stop circuit 8 added. This abnormal voltage detection/drive stop circuit 8 allows
detects an abnormality in the output voltage Vo or the output voltage detection circuit 4, and stops the on/off operation of the switching element Q;
This ensures that the load 3 is protected from overvoltage.

第2図は本発明の第1実施例の具体回路図を示し、回路
構成は第5図の従来のチョッパ装置の回路に異常電圧検
出・駆動停止回路8を付加したものである。尚、従来と
同じ部分の説明は省略し、本発明の要旨である異常電圧
検出・駆動停止回路8の構成について説明する。すなわ
ち、異常電圧検出・駆動停止回路8は、コンパレータI
C2、ダイオードD3、抵抗R+ S + R’ + 
6 + ”+ 7、コンデンサ06等で構成されている
。そして、コンパレータIC2の負入力端は制御回路6
の制御■C1の1ピンと接続され、正入力端は制御・駆
動用電源回路7の電源V、の両端に直列接続された抵抗
R5、RI6の接続点と接続され、抵抗R16と並列に
コンデンサC6が接続されている。また、コンパレータ
■C7の出力端は、抵抗R19、ダイオードD、を介し
て駆動回路5のトランジスタQ、のベースに接続されて
いる。
FIG. 2 shows a specific circuit diagram of the first embodiment of the present invention, and the circuit configuration is such that an abnormal voltage detection/drive stop circuit 8 is added to the circuit of the conventional chopper device shown in FIG. Note that the explanation of the same parts as in the conventional art will be omitted, and the configuration of the abnormal voltage detection/drive stop circuit 8, which is the gist of the present invention, will be explained. That is, the abnormal voltage detection/drive stop circuit 8
C2, diode D3, resistor R+ S + R' +
The negative input terminal of the comparator IC2 is connected to the control circuit 6.
The positive input terminal is connected to the 1st pin of control ■C1, and the positive input terminal is connected to the connection point of the resistors R5 and RI6 connected in series across the power supply V of the control/drive power supply circuit 7, and the capacitor C6 is connected in parallel with the resistor R16. is connected. Further, the output terminal of the comparator (2) C7 is connected to the base of the transistor Q of the drive circuit 5 via a resistor R19 and a diode D.

このような回路構成にすることにより、正常時において
は商用電源eをフィルター回路2を介して整流回路2て
整流し、インダクタンス素子し、制樹1回1i86及び
駆動回路5によるFETQ、のオンオフ動作を行い、ダ
イオードD7、平滑用コンデンサC1により第3図に示
ずように0点から0点のように負荷3に一定の出力電圧
Voを供給する。この時、異常電圧検出・駆動停止回路
8のコンパレータIC2の正入力端の電位よりも負入力
端の電位の方が高電位となるように設定している。
With this circuit configuration, during normal operation, the commercial power supply e is rectified by the rectifier circuit 2 via the filter circuit 2, the inductance element is used, and the on/off operation of the FETQ is performed by the de-tree 1i86 and the drive circuit 5. A constant output voltage Vo is supplied to the load 3 from point 0 to point 0 as shown in FIG. 3 by diode D7 and smoothing capacitor C1. At this time, the potential at the negative input terminal of the comparator IC2 of the abnormal voltage detection/drive stop circuit 8 is set to be higher than the potential at the positive input terminal.

従って、コンパレータ■C2の出力はI−レベルであり
、駆動回路5は動作し続ける。
Therefore, the output of comparator C2 is at I-level, and drive circuit 5 continues to operate.

しかし、例えば、出力電圧検出回路4のコンデンサC2
の漏れ電流が大きくなって抵抗R2がほぼ短絡状態にな
り、その検出出力が下がると第3図に示ず0点から0点
のように出力電圧■0が上昇する。そして、コンパレー
タ■C2の負入力端の電位が正入力端の電位よりも低く
なると、コンパレータ■C2の出力はHレベルとなり、
バイアス抵抗R17、ダイオードD3を介してトランジ
スタQ、をオン状鼎に保持するため、駆動回路5は停止
し、F E T Q +のオンオフ動作も停止したまま
となり、出力電圧Voは第3図に示ず0点に示すように
低下して0点以後のようにJx商用電源eの電圧まで下
がる。従って、出力電圧Voの上昇によるFETQIや
コンデンサC1の破壊、または負荷3に対する悪影響を
確実に阻止することができる。
However, for example, capacitor C2 of output voltage detection circuit 4
When the leakage current increases and the resistor R2 becomes almost short-circuited, and its detection output decreases, the output voltage 0 increases from point 0 to point 0, not shown in FIG. Then, when the potential at the negative input terminal of comparator ■C2 becomes lower than the potential at the positive input terminal, the output of comparator ■C2 becomes H level.
In order to keep the transistor Q in the ON state via the bias resistor R17 and the diode D3, the drive circuit 5 is stopped, and the on/off operation of FETQ+ also remains stopped, and the output voltage Vo is as shown in FIG. The voltage decreases as shown at point 0 and drops to the voltage of Jx commercial power supply e after point 0. Therefore, it is possible to reliably prevent destruction of FET QI and capacitor C1 or adverse effects on load 3 due to a rise in output voltage Vo.

[実施例2] 第4図は本発明の第2実施例を示し、異常電圧検出・駆
動停止回1¥lは、コンパレータ■C7IC,、抵抗R
15〜R2]、ダイオードD3、コンデンサC6,C,
、トランジスタQ5等て構成しである。負荷3と並列に
直列接続された抵抗R2,、R21を接続し、その抵抗
R2o、 R,2,の接続点はコンパレータIC3の正
入力端に接続されている。また、抵抗R,21と並列に
コンデンサC7を接続している。そして、制御・駆動用
電源回路7の電源■に並列に、直列接続された抵抗R,
8,R,,を接続し、その抵抗RH,R,gの接続点は
、コンパレータIC,の負入力端に接続される。コンパ
レータIC3の出力端と制御 駆動用電源回路7の負出
力端との間に、直列接続された抵抗R22,R23を接
続し、その抵抗R2□、R23の接続点はトランジスタ
Q5のベースに接続しである。そして、トランジスタQ
、は抵抗R1,の両端に接続されている。
[Embodiment 2] Fig. 4 shows a second embodiment of the present invention, in which the abnormal voltage detection/drive stop time 1\l is a comparator ■C7IC, and a resistor R.
15~R2], diode D3, capacitor C6, C,
, transistor Q5, etc. Resistors R2, , R21 are connected in series in parallel with the load 3, and the connection point of the resistors R2o, R,2, is connected to the positive input terminal of the comparator IC3. Further, a capacitor C7 is connected in parallel with the resistor R,21. Then, a resistor R, which is connected in series in parallel with the power supply ■ of the control/drive power supply circuit 7,
8, R, , and the connection point of the resistors RH, R, and g is connected to the negative input terminal of the comparator IC. Resistors R22 and R23 are connected in series between the output terminal of the comparator IC3 and the negative output terminal of the control drive power supply circuit 7, and the connection point of the resistors R2□ and R23 is connected to the base of the transistor Q5. It is. And transistor Q
, are connected to both ends of the resistor R1.

コンパレータIC2の負入力端は抵抗R58R1gの接
続点に接続され、正入力端は制御・駆動用電源回路7と
並列に直列接続された抵抗R1゜R+ aの接続点と接
続され、抵抗R36の両端にはコンデンサC0が接続さ
れている。また、コンパレータエC2の出力端はバイア
ス抵抗R17、ダイオードD3を介して駆動回路5のト
ランジスタQ、のベースに接続しである。その他の構成
は、先の実施例と同じなので、同一の構成1機能を有す
る部分には同一の符号を付して説明を省略する。
The negative input terminal of the comparator IC2 is connected to the connection point of the resistor R58R1g, and the positive input terminal is connected to the connection point of the resistor R1゜R+a connected in series in parallel with the control/drive power supply circuit 7, and the both ends of the resistor R36. A capacitor C0 is connected to. Further, the output terminal of the comparator E C2 is connected to the base of the transistor Q of the drive circuit 5 via a bias resistor R17 and a diode D3. Since the other configurations are the same as those in the previous embodiment, parts having the same configuration and functions are given the same reference numerals and explanations will be omitted.

上記の回路構成において、正常時には異常電圧検出・駆
動停止回路8のコンパレータ■C2゜IC3の正入力端
の電位よりも負入力端の電位の方が高電位となるように
設定している。従って、コンパレータIC2,rCsの
出力はI−レベルであり、駆動回路5は動作し続け、F
ETQ、はオンオフ動作し、負荷3に一定の出力電圧■
0を供給する。しかし、出力電圧検出回路4または制御
回路6に異常が起こり出力電圧VOが上昇すると、抵抗
R2o、R21の分圧電圧も上昇し、コンパレータIC
,の負入力端の電位よりも正入力端の電位の方が高電位
となり、コンパレータIC3の出力はHレベルとなる。
In the above circuit configuration, the potential at the negative input terminal of the comparator C2.degree. IC3 of the abnormal voltage detection/drive stop circuit 8 is set to be higher than the potential at the positive input terminal during normal operation. Therefore, the outputs of the comparators IC2 and rCs are at I-level, the drive circuit 5 continues to operate, and the F
ETQ operates on and off and provides a constant output voltage to load 3■
Supply 0. However, if an abnormality occurs in the output voltage detection circuit 4 or the control circuit 6 and the output voltage VO increases, the divided voltage of the resistors R2o and R21 also increases, and the comparator IC
, the potential at the positive input terminal is higher than the potential at the negative input terminal of , and the output of the comparator IC3 becomes H level.

コンパレータ■C3の出力かHレベルとなると、トラン
ジスタQ、がオンし、コンパレータIC2の負入力端の
電位よりも正入力端の電位の方が高電位となり、コンパ
レータ■C2の出力はHレベルとなる。その出力により
バイアス抵抗R17、タイオードr)3を介し、てトラ
ンシスタQ、をオン状態に保持するため、駆動回路5は
停止し、F E T Q 、のオンオフ動作も停止した
ままとなり、出力電圧は、/NxNx商用電源型圧まで
下がり、その電圧を保持するので、負荷3に対する悪影
響を確実に阻止することができるのである。
When the output of comparator C3 becomes H level, transistor Q turns on, and the potential of the positive input terminal of comparator IC2 becomes higher than the potential of the negative input terminal, and the output of comparator C2 becomes H level. . The output keeps the transistor Q in the on state via the bias resistor R17 and the diode r)3, so the drive circuit 5 stops, and the on/off operation of FETQ also remains stopped, and the output voltage decreases. , /NxNx, and the voltage is maintained at that voltage, so that an adverse effect on the load 3 can be reliably prevented.

し発明の効果コ 本発明は上述のように、出力電圧または上記検出出力の
異常を検出して上記スイッチング素子のオンオフ動作を
停止させる異常電圧検出・駆動停止回路を設けたもので
あるから、異常電圧検出駆動停止回路により、出力電圧
または上記検出出力の異常を検出して上記スイッチング
素子のオンオフ動作を停止させることができ、そのため
、出力電圧を一定にするチョッパ装置において、出力電
圧が設定値以上に上昇したときに、その異常を検出し、
スイッチング素子のオンオフ動作を停止させることで、
負荷に対する悪影響の阻止等の過電圧保護が確実に行う
ことができる効果を奏するものである。
Effects of the Invention As described above, the present invention is provided with an abnormal voltage detection/drive stop circuit that detects an abnormality in the output voltage or the detection output and stops the on/off operation of the switching element. The voltage detection drive stop circuit can detect an abnormality in the output voltage or the detection output and stop the on/off operation of the switching element. Therefore, in a chopper device that keeps the output voltage constant, when the output voltage exceeds the set value Detects the abnormality when the temperature rises to
By stopping the on/off operation of the switching element,
This has the effect that overvoltage protection such as prevention of adverse effects on the load can be performed reliably.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例の基本回路図、第2図は同上の
具体回路図、第3図は同上の動作説明図、第4図は同上
の他の実施例の具体回路図、第5図は従来例の具体回路
図である。 3は負荷、4は出力電圧検出回路、6は制御回路、8は
異常電圧検出・駆動停止回路、eは商用電源、Lはイン
ダクタンス素子、Qlはスイッチング素子、C1はコン
デンサ、D、はダイオードである。 代理人 弁理士 石 1)長 七 第 1図
Fig. 1 is a basic circuit diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a specific circuit diagram of the same as the above, Fig. 3 is an explanatory diagram of the same as the above, and Fig. 4 is a specific circuit diagram of another embodiment of the above. FIG. 5 is a specific circuit diagram of a conventional example. 3 is a load, 4 is an output voltage detection circuit, 6 is a control circuit, 8 is an abnormal voltage detection/drive stop circuit, e is a commercial power supply, L is an inductance element, Ql is a switching element, C1 is a capacitor, and D is a diode. be. Agent Patent Attorney Ishi 1) Chief Figure 7 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)直流電源と並列に、インダクタンス素子とダイオ
ードと負荷との直列回路を接続し、インダクタンス素子
とダイオードとの接続点と直流電源の負出力端との間に
スイッチング素子を接続すると共に、負荷と並列に平滑
用コンデンサを接続し、負荷への出力電圧を検出する出
力電圧検出回路を設け、この出力電圧検出回路からの検
出出力により出力電圧を一定にするために上記スイッチ
ング素子のデューティ比を制御する制御回路を設けたチ
ョッパ装置において、出力電圧または上記検出出力の異
常を検出して上記スイッチング素子のオンオフ動作を停
止させる異常電圧検出・駆動停止回路を設けたことを特
徴とするチョッパ装置。
(1) Connect a series circuit of an inductance element, a diode, and a load in parallel with the DC power supply, connect a switching element between the connection point of the inductance element and the diode, and the negative output terminal of the DC power supply, and connect the load A smoothing capacitor is connected in parallel with the output voltage detection circuit to detect the output voltage to the load, and the duty ratio of the switching element is adjusted to keep the output voltage constant using the detected output from the output voltage detection circuit. A chopper device equipped with a control circuit for controlling the chopper device, characterized in that the chopper device is equipped with an abnormal voltage detection/drive stop circuit that detects an abnormality in the output voltage or the detection output and stops the on/off operation of the switching element.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6198258B1 (en) 1999-04-28 2001-03-06 Rohm Co., Ltd. DC-DC converter capable of soft starting function by slowly raising reference voltage

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US6198258B1 (en) 1999-04-28 2001-03-06 Rohm Co., Ltd. DC-DC converter capable of soft starting function by slowly raising reference voltage

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