JPH0352560A - スイッチングレギュレータ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＤＣ／Ｄ−Ｃコンバータとして使用されるス
イッチングレギュレー夕に関し、特に過電流発生時に強
制的停止できるようにしたスイッチングレギュレー夕に
関する。

〔従来の技術〕

第５図に従来のＲＣＣ　（リンギング・チョークコンバ
ーク）方式のスイッチングレギュレー夕の回路を示す。

このスイッチングレギュレー夕は、端子１、２間に印加
した直流電圧をトランジスタＱ１でスイッチングしてト
ランスＴの一次コイルＬｌに印加し、二次コイルＬ２〜
Ｌ５から出力を取り出すようにしたものである。

電源投入時、トランジスタＱ１は起動抵抗Ｒ１を経由し
て流れるベース電流によりオンし、これにりより一次コ
イルＬ１に電流が流れる。このとき、二次コイルＬ２〜
Ｌ５に発生する電圧はダイオードＤ１〜Ｄ４に阻止され
、負荷電流は流れない。よって、トランスＴのインダク
タンスは一次コイルＬＬのＬ戒分のみとなり、そこを流
れる電流は直線的に増加する。

また、発振コイルＬ６は一次コイルＬ１と正帰還になる
極性に巻かれており、ここからコンデンサＣ１および抵
抗Ｒ２からなるスピードアップ回路を経由して流れるト
ランジスタＱｌのヘース電流も直線的に増大する。

そして、そのトランジスタＱ１のコレクタ電流がある値
まで増大すると、ベース電流の不足や電流地幅率の不足
等により、そのオン状態を保持できなくなり、そのトラ
ンジスタＱ１の工健ソタ・コレクタ間に電圧がかかり始
め、そのトランジスタＱ１のサチュレーション状態が崩
れる。

この結果、一次コイルＬ１に印加される電圧が減少し始
め、よって発振コイルＬ６に発生する電圧も減少し始め
、従ってトランジスタＱｌのペース電流が減少して、そ
のトランジスタＱ１が急速にオフする。

この結果、トランスＴの二次コイルＬ２〜Ｌ５からダイ
オードＤ１〜Ｄ４に電流が流れ、負荷電流となる。

そして、このダイオードＤ１〜Ｄ５を流れる電流が減少
して零となると、逆起電力が発振コイルＬ６にも発生し
て、再度トランジスタＱ１がオンし、以後上記した動作
が繰り返される。

トランジスタＱ２はコンデンサＣ３に充電された電荷を
放出してトランジスタＱ１のドライブを補助するための
ものである。すなわち、上記したダイオードＤＩ〜Ｄ４
に電流が流れている間、つまり発振コイルＬ６に逆起電
力が発生している間にダイオードＤ５、Ｄ６経由で充電
したコンデンサＣ３の電荷を、次のタイごング（ダイオ
ーＦＤ１〜Ｄ４に電流が流れない期間）のときにトラン
ジスタＱ２を経由してトランジスタＱ１のベースに流す
ものである。なおこのとき同時に、抵抗Ｒ２とコンデン
サＣ１からなるスピードアップ回路による微分電流も流
れる。ダイオード７は抵抗Ｒ２とコンデンサＣ１を経由
する逆起電力吸収経路を形成し、また抵抗Ｒ３とダイオ
ードＤ６も同様の経路を形成する。

トランスＴのコイルＬ７は負荷検出コイルであり、二次
コイルＬ２〜Ｌ４に流れる負荷電流に応じた電圧を発生
する。この電圧はダイオードＤ８で整流されコンデンサ
Ｃ４で平滑されて抵抗Ｒ４〜Ｒ６で分割されてトランジ
スタＱ３に印加する。

このトランジスタＱ３はエミソタ側にツエナーダイオー
ドＺＤが接続されており、ヘースに印加した電圧（負荷
状態を示す電圧）とツエナーダイオードＺＤのツエナー
電圧Ｖｚとの差分に応じて導通し、トランジスタＱ４の
導通度を制御する。

従って、負荷電流がツエナー電圧Ｖｚに対応するイ直よ
りも大きくなれば、トランジスタＱ３、Ｑ４の導通度が
高くなり、スイッチング用トランジスタＱ１のベース電
流をバイパスさせて、二次コイルし２〜Ｌ５の出力電圧
を低下させ、逆に負荷電琉がツエナー電圧Ｖｚに対応す
る値よりも小さくなれば、トランジスタＱ３、Ｑ４の導
過度が低くなり、二次コイルＬ２〜Ｌ５の出力電圧を上
昇させる。

トランジスタＱ５は保護用であり、トランジスタＱｌを
流れる一次電流が所定値を越えると導通してトランジス
タＱ１のスイッチングを停止させ出力電圧を零にさせる
ためのものである。つまり過電流保護回路を構戒する。

〔発明が解決しようとする課題］ ところが、このスイッチンダレギュレー夕においては、
上記した過電流が発生してトランジスタＱ５がオンする
と、そのオン動作により発振が停止して負荷電流が一旦
零になるのでトランジスタＱ５は復旧してオフとなり、
また負荷検出コイルＬ７およびトランジスタＱ３、Ｑ４
の動作によりトランジスタＱ１に多くのベース電流が供
給されて、再度発振が開姑する。

トランジスタ５からなる保護回路はもともと、電源投入
時の急激な発振サージ電流から、トランジスタＱ１、Ｑ
３、Ｑ４の回路を保護するためのであり、サージが終了
した後は自動的に保護動作を解除するように復婦型で設
計されている。

従って、素子短絡、負荷短絡等の異常によって過電流が
発生すると、この異常状態は′ｍ続するので、スイッチ
ングレギュレータは上記した間欠発振を起こし、発煙、
発火等の重大な事故に至るおそれがあった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、過電流が発生すると復帰できないように動作
を停止させて、上記したような異常な間欠発振等が発生
しないようにしたスイッチングレギレー夕を提供するこ
とである。

〔課題を解決するための手段〕

このために本発明は、発振コイルとで閉ループを形戒す
るようにスイッチ手段、ヒューズおよびダイオードを直
列接続し、負荷側に設けた過電流検出手段の検出により
上記スイッチング手段をオンさせて上記ヒューズを遮断
させるようにした。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。第１図はその
第１の実施例の回路を示す図である。第５図におけるも
のと同一のものには、同一の符号を付した。本実施例で
は、負荷側に過電流検出回路（図示せず）を設けると共
に、その検出回路により動作するリレー（図示せず）を
設けた。そして、このリレーの接点３を発振コイルＬ６
に接続される発振回路のコンデンサＣ３に並列に接続す
ると共に、発振コイルＬ６の引出し経路にヒューズＦを
介挿したものである。

この結果、負荷側において過電流が発生してこれが検出
回路によって検出されると、リレーが動作して接点３が
オンするので、発振コイルＬ６がヒューズＦ、ダイオー
ドＤ５、接点３およびダイオードＤ６により短絡され、
このためヒューズＦに大きな電流が琉れてそれが溶断し
、発振が復帰不能に強制停止される。従って、異常な間
欠発振が発生することはない。

第２図は第２の実施例を示す図である。ここでは、接点
３をコンデンサＣ３とダイオードＤ６をバイパスするよ
うに接続している。動作は第１図に示したものと全く同
一である。

第３図は第３の実施例を示す図である。ここでは、スピ
ードアノプ用のトランジスタ２やコンデンサＣ３および
それに関連する素子を除去して、起動砥抗Ｒ１を流れる
起動電流の発振コイルし６側への流入を素子するダイオ
ードＤ９と抵抗Ｒ７を抵抗Ｒ２とコンデンサＣＩからな
るスピードアンプ回路に並列接続し、更にそれに接点３
を並列接続したものである。この回路では、過電流発生
により接点３がオンすると、ダイオードＤ７を経由して
流れる短絡電流によりヒューズＦが遮断する。

第４図は第４の実施例を示す図である。ここでは、発振
コイルＬ６とヒューズＦとより閉ループが形成されるよ
うに、接点３とダイオードＤＩＯを接続したものである
。

なお、以上の実施例はＲＣＣ方式のスイッチングレギュ
レータについてのものであるが、これに限られるもので
はなく一般的なスイッチングレギュレー夕にも適用でき
ることは勿論である。

また、上記したリレーおよびリレー接点３はこれに限ら
れるものではなく、トランスの二次コイルと発振コイル
とを絶縁できる光サイリスタ等を使用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば過電流が発生する
と発振コイルの回路が復帰不能にオーブンになるので、
異常な間欠発振を起こすおそれはらなくなり、異常部分
の進行や破壊を防止できる。

また、過電流が発生する場合は、いずこかが本質的な故
障を起こしている場合が多く、本格的な検査が必要な場
合が殆どであるので、復帰不能に動作を遮断させても何
等不都合なことはない。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明の第１の実施例のスイッチングレギュレ
ー夕の回路図、第２図は第２の実施例の同レギュレー夕
の発振回路部分の回路図、第３図は第３の実施例の同レ
ギュレー夕の発振回路部分の回路図、第４図は第４の実
施例の同レギュレータの発振回路部分の回路図、第５図
は従来のスイッチングレギュレー夕の回路図である。 Ｔ・・・トランス、Ｌ１・・・一次コイル、Ｌ２〜Ｌ５
・・・二次コイル、Ｌ６・・・発振コイル、Ｌ　７・・
・負荷検出コイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、発振コイルとで閉ループを形成するようにスイ
   ッチ手段、ヒューズおよびダイオードを直列接続し、負
   荷側に設けた過電流検出手段の検出により上記スイッチ
   ング手段をオンさせて上記ヒューズを遮断させるように
   したことを特徴とするスイッチングレギュレータ。