JPH0393467A - スイッチング電源装置 - 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、絶縁スイッチングトランスの２次側整流平滑
電圧を、２次側にて安定化、あるいはオン，オフする素
子にて構或されているスイッチング電源装置に関するも
のである。

従来の技術 多出力絶縁型コンバータで、２次側整流電圧を、スイッ
チ素子でオン，オフさせる機能を有する回路構或を第４
図、２次側にて出力電圧を安定化させる機能を有する回
路構成を第３図に示す。

第３図の構或を以下に説明する。コンバータの制御出力
端子１９１Ｌの出力電圧Ｖ＆は、絶縁型スイッチングト
ランス１ａの２次巻線２２に誘起された電圧を整流平滑
回路１６＆で直流出力にし、この電圧を抵抗１２＆、抵
抗１３１Ｌ，制御素子１４１Ｌ，抵抗１８＆で構或され
る検出回路で検出し、フォトカプラなどの信号媒体５＆
を介して駆動、パルス幅制御駆動回路１７＆にフィード
バックし、スイッチング素子６＆のオン，オ７デューテ
ィを制御して安定化電圧を得ている。絶縁型スイッチン
グトランス１ｌＬの１次側にバイアス巻線１ｂを設けダ
イオード３＆とコンデンサ４１Ｌにより整流平滑し、こ
の電圧をコンバータのパルス幅制御駆動回路１７１Ｌの
バイアス電圧としている。

コンバータの出力端子２０１Ｌの出力電圧は、２次巻線
２１に誘起された電圧を整流回路１６１Ｌによう直流出
力にし制御素子７＆を介して伝わる電圧を検出回路１１
＆，１０＆で検出し制御回路８＆を駆動し、制御素子７
＆の両端電圧Ｖｃをコントロールし安定化電圧ｖｂを得
ている。

出力端子１９１Ｌの過負荷保護は、スイッチング素子６
＆に流れる電流を検出抵抗２３＆の両端に発生する電圧
に変換しパルス幅制御駆動回路１７１Ｌに信号を・伝達
し、スイッチング素子６ａのオン，オフデューティを制
限し、出力端子１９１Ｌの電圧ｖＩＬヲ低下サセ整流回
路１６＆，２次巻１ｆｓ２２、スイッチング素子６ａに
流れる電流を制限することにより実現する。

出力端子２０＆の過負荷保護は、電流検出回路９１Ｌに
流れる電流を電流検出回路９ａで検出し、制御素子７ａ
の駆動電流Ｉａを制限し制御素子７ａの両端電圧Ｔｏを
大きくして、出力電圧ｖｂを低下させ整流回路１６１Ｌ
、２次巻線２１、制御素子７＆に電流を制限する、もし
くは、制御回路８＆に流れる制御素子７ａの駆動電流Ｉ
ａを制御回路８１Ｌ内で検出し（この場合は、電流検出
回路９＆は削除）制御素子７ａの両端電圧Ｖｏを大きく
し、出力電圧ｖｂを低下させることにょシ実現してぃる
Ｏ 第３図と第４図を比較したとき、異なる点は、出力端子
２０ｂの構成である。出力端子２０ｂの出力電圧はリモ
ート・リセット回路１１ｂにＴ端子よシ信号が印加され
ると、オン・オフ駆動回路８ｂによう駆動され、Ｖａ　
−　ＶＯＲ　（　Ｖｅｘはスイッチ素子７ｂのドロップ
電圧を示す）の電圧が出力端子２０ｂに出力される。

出力端子２ｏｂの過負荷保護は、電流検出回路９ｂに流
れる電流を検出し、スイッチ素子７ｂを駆動する電流Ｉ
ｂを制限する。

電流１ｂを制限することによυ、スイッチ素子７ｂの両
端電圧Ｗｅは大きくなり、ｖｅ検出回路２４ｂにて電圧
を検出し、ホールド回路１０ｂ，さらにオン・オフ回路
８ｂに信号を伝達し、駆動電流Ｉ１）を速断することに
よう、実現できる。

再起動させる場合は、リモート・リセット回路１１ｂＫ
Ｔ端子より信号を印加し、ホールド回路１０ｂを解除す
る。

発明が解決しようとする課題 このような従来の構成では、過負荷時に制御素子又はス
イッチ素子に印加される電圧が高くなり、素子の損失が
大きくなる。よって許容損失の大きい素子を選定し、そ
の上素子を取り付ける放熱板は、大きくなｂ又回路構或
が複雑になる等の課題があった。

本発明は、このような課題を解決するもので、制御素子
、スイッチ素子の過負荷時にかける損失を小さくするこ
とを目的とするものである。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明は、絶縁スイッチング
トランスの第１の２次側巻線整流平滑電圧を検出し、１
次側に７４ードバックする電圧安定化制御回路に第２の
２次側整流平滑安定化電圧を検出する回路を設け、第１
の２次側巻線整流平滑安定化電圧を２段階に可変するこ
とにょシ、第２の２次側整流安定化電圧回路の過負荷保
護をするようにしたものである。

作用 この構或により、１次側にフィードバックしパルス幅制
御によシ安定化された出力電圧を、オン，オフさせるス
イッチ回路あるいは、２次側整流平滑電圧を２次側にて
安定化する安定化回路の過負荷時におけるスイッチ素子
又は制御素子に印加される電圧が低くなう損失が小さく
なる、及び回路構戒が複雑になる課題が解決される。

実施例 第１図は本発明のスイッチング電源装置の回路の−実施
例を示すものである。出力端子１９１Ｌの電圧Ｖ亀は、
絶縁型スイッチングトランス１ａの２次巻線２２に誘起
された電圧を整流回路１６１Ｌで直流出力し、この電圧
を抵抗１２ａ１抵抗１３＆、制御素子１４ａ１抵抗１８
！Ｌで構或される検出回路で検出し、信号媒体５ａを介
してパルス幅制御駆動回路１７ａにフィードバックし、
スイッチング素子６＆のオン・オフデューティを制御し
て安定化電圧を得ている。

絶縁型スイッチングトランス１ａの１次側にバイアス巻
線１ｂを設けダイオード３ａとコンデンサ４＆によう整
流平滑し、この電圧をコンバータの駆動電圧としている
。

コンバータの出力端子２０１Ｌの出力端子電圧は、２次
巻線２１に誘起された電圧を整流回路１６１Ｌにより直
流出力にし、制御素子７＆を介して伝わる電圧を検知回
路１１１Ｌ，１０１Ｌで検出し制御回路８＆を駆動し、
制御素子Ｔ＆の両端電圧Ｖｃをコントロールし安定化電
圧ｖｂを得ている。

本発明の特徴は、出力端子２０＆の過負荷時の電圧を第
１図の回路ブロック▲にて検出し、フィードバック系を
通して、出力端子１９１Ｌの電圧Ｖａを低下させると同
時に、２次巻線２１に誘起された電圧を整流回路１６＆
により直流出力された電圧を低下させ、制御素子７ａの
両端電圧ｖｏを低下させ、制御素子７１Ｌの損失を小さ
くするところにある。

以下に動作を説明する。

出力端子２　０　ａ　（７）Ｗ圧Ｗｂが低下し、Ｖａ　
　ＶＢＸ一Ｖｚ−Ｖ，≧ｖｂの関係がなりたったとき（
Ｖ■は、トランジスタ２８＆のペース，エミツタ間電圧
、ｖｚはツェナーダイオード２６１Ｌのツェナー電圧、
ｖＦはダイオード２５１Ｌの順方向電圧、Ｗｂ’は出力
端子２０１Ｌが過負荷になり、電流検出回路９１Ｌが動
作したときの出力端子２０１Ｌの電圧）抵抗２９１Ｌ，
｝ランジスタ２８１Ｌ，ツェナーダイオード２６ａ、ダ
イオード２６＆を通して電流が流れ、トランジスタ２８
＆がオンする。

トランジスタ２８１Ｌがオンすると抵抗２９１Ｌと抵抗
１２＆が並列になり出力端子１９１Ｌの出力電圧Ｖａは
、（　１　＋Ｒ２／Ｒ１）　Ｖａｘｙから（１＋”２／
”／Ｒ１　）Ｖ■ｙＫ低下をする。Ｒ１ハ抵抗１３ａ，
Ｒ２は抵抗１２ａ，Ｒ５は抵抗２９１Ｌの抵抗値を示し
、ＶｔｌＦは、制御素子１４１Ｌの基準電圧である。

このとき、ｖｃの電圧は、従来方式の場合は、Ｖｃ　　
角じ　（　　１　　＋　Ｒ２／　　Ｒ１　　）　・Ｖｌ
ｌｙ　　・　Ｎ２　／　ＮＩ　　　　Ｗｂ　　　である
が、本方式の場合は、７０ｋ　（　１　＋　１２／　Ｒ
５７Ｂ，　）−ＶＩＩＦ−Ｎ２／　Ｎ１　−　ｖｂ／と
ナル・Ｎ１は絶縁型スイッチングトランス１ａの二次巻
線２２、Ｎ２はスイッチングトランス１ａの二次巻線２
１の巻数を示す。

本方式の場合の、過負荷時の制御素子７ａの損失は、従
来方式よυ、（　Ｒ２　／　Ｒ１　−　Ｒ２　／　Ｒｓ
　Ａ，）　．ｖＲｘＦ−Ｎ２／Ｎ１・Ｉｓだけ小さくな
る。Ｉ，は過負荷時の電流値を示す。

トランジスタ２７１Ｌ％　抵抗３ｏ＆、コンデンサ３１
１Ｌは、回路ブロック▲の遅延回路であり、▲Ｃ入力投
入時に動作する。

他の実施例を第２図に示す。第２図は、スイッチング素
子７ｂにより、２次側整流安定化電圧をオン，オフしす
る例である。

回路ブロックＢは、第１図における、回路ブロック▲と
同様の動作をし、同様の機能をはたす。

第２図の例に使用する場合は、抵抗３ｏｂ，コンデンサ
３１ｂ１ツエナーダイオード２６ｂの値は第１図回路ブ
ロック▲の抵抗３０ａ１コンデンサ３１＆、ツェナーダ
イオード２６ａと定数を変更する必要がある。

なお、第１図，第２図にむいて３２は▲Ｃ電源、３３は
スイッチングトランス１ａの１次巻１ｉ１ｏに接続され
た整流平滑回路である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、 （１）過負荷時における制御素子及びオン・オフスイッ
チ素子に印加される電圧が低くなう損失を小さくするこ
とができ、小容量の素子及び゛小型の放熱板にて構戒す
ることができる。また同時にＷｅ検出回路、ホールド回
路、リセット回路が不要になり、回路の簡素化が実現で
きる。

体）多出力の負荷短絡等の異常に対して、全出力の出力
電圧を低下させることができ、簡素な回路構或にて、７
エールセー７の機能を実現できる。

という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図．第２図は本発明のスイッチング電源装置の実施
例を示す電気的回路図、第３図，第４図は従来のスイッ
チング電源装置を示す電気的回路図である。 １！ｌ１・・・・・・絶縁型スイッチングトランス、１
ｂ・・・・・・バイアス巻線、１ｃ・・・・・・１次巻
線、２ａ・・・・・・抵抗、３＆・・曲タイオード、４
訃曲・コンデンサ、６ａ・・・・・・信号媒体、６訃・
・・・・スイッチング素子、７ｍ・・・・・・制御素子
、７ｂ・・・・・・スイッチ素子、８１Ｌ・・・・・・
制御回路、８ｂ・・・・・・オン・オフ駆動回路、９ａ
・・・・・・電流検出回路、１０＆・・・・・・抵抗、
１１＆・・・・・・抵抗、１２ａ・・・・・・抵抗、１
３１Ｌ・・・・・・抵抗、１４＆・・・・・・制御素子
、１５＆，１６ａ・・・・・・整流平滑回路、１７＆・
・・・・・パルス幅制御駆動回路、１８１Ｌ・・・・・
・抵抗、１９１Ｌ，２０１Ｌ，２０ｂ・・・・・・出力
端子、２１．２２・・・・・・２次巻線、２３＆・・・
・・・抵抗、２５＆・・・・・・ダイオード、２６＆・
・・・・・ツェナーダイオード、２７１Ｌ，２ａ＆・・
・・・・抵抗、２９１Ｌ　，３０ト・・・・・抵抗、３
１＆・・・・・・コンデンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 絶縁型スイッチングトランスの第１の２次巻線の整流平
   滑電圧を検出し、１次側にフィードバックする電圧安定
   化制御回路に、第２の２次巻線の整流平滑安定化電圧を
   検出する回路を設け、第１の２次側巻線の平滑安定化電
   圧を２段階に可変することにより、第２の２次巻線の整
   流安定化電圧回路の過負荷保護をすることを特徴とする
   スイッチング電源装置。