JPH04109864A - 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〕 この発明は、例えばファクシミリ等に用いられるスイッ
チング電源装置に関し、特に、リモート端子の状態によ
って直流出力をオンオフする回路を備えるスイッチング
電源装置に関する。

〔従来の技術〕

この種のスイッチング電源装置の従来例を第３図に示す
。

このスイッチング電源装置は、他動型のフライバックコ
ンバータ方式の場合の例であり、例えば交流を整流して
得られる直流入力をスイッチング素子（図示例はトラン
ジスタ）４でオンオフしながらトランス２の一次巻線２
ａに供給し、オフ時にトランス２内の蓄積エネルギーを
二次巻線２ｂからダイオード８を介してメインの直流出
力として取り出すものである。その出力電圧■ヨは例え
ば２４Ｖである。

スイッチング素子４の駆動および制御は、例えば発振回
路およびパルス幅制御回路を含む制御回路６によって行
われる。そしてこの制御回路６に、電圧検出回路１２を
用いて出力電圧■１をフィードバックして定電圧制御を
かけるようにしている。

またこの例では、補助的に、二次巻綿２ｂの中間タップ
２Ｃからダイオード１０および３端子レギユレータ１４
を介して低圧の直流出力をも取り出すようにしている。

その出力電圧■２は例えば１２Ｖである。

更にこのスイッチングＮ’ｌｌ装置は、安全確保等のた
めに、高圧側（Ｖ　＋側）の直流出力を、リモート端子
６０の状態によってオンオフする次のような回路を備え
ている。

即ち、■１例の直流出力ラインに直列にそこを断続する
スイッチ手段としてこの例ではＦＥＴ（ＭＯＳＦＥＴ）
２０を挿入し、そのゲート回路に同ＦＥＴ２０よりトラ
ンス２例の直流ラインの電圧を電源にして動作して同Ｆ
ＥＴ２０をオンオフさせる第１のトランジスタ２１を接
続し、そのベース回路にこの例では低圧側の出力電圧■
２を電源にして動作して同トランジスタ２１をオンオフ
する第２のトランジスタ２２を接続し、そのベース回路
にリモート端子６０を接続している。３１〜３６は分圧
用の抵抗である。

トランス２側から直流電圧が出力されている状態で、リ
モート端子６０をグラウンドに落とすと、トランジスタ
２２のベース電圧が所定値以上になって同トランジスタ
２２がオンし、それによってトランジスタ２１のベース
電圧が所定値以上になってトランジスタ２１がオンし、
それによってＦＥＴ２０のゲート電圧が所定値以上にな
ってＦＥＴ２０がオンし、出力端子６１に出力電圧■１
が出力される。リモート端子６０をグラウンドから浮か
せると、上記とは逆の動作でＦＥＴ２０がオフし、出力
端子６１への出力電圧■１の出力がオフされる。

なお、ＦＥＴ２０のソースとゲート間に接続したツェナ
ダイオード５１は同ＦＥＴ２０のゲートの保護（過電圧
保護）用のものであり、コンデンサ４１は同ＦＥＴ２０
のソフトスタート用のものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のようなスイッチング電源装置においては、−次側
において（例えば制御回路６内に含める等して）過電流
保護回路が構成されているが、その過電流保護特性が例
えば第４図中のカーブａに示すような垂下特性やカーブ
ｂに示すようなへの字特性の場合、ここで問題としてい
る■、側の出力が短絡したとき、短絡電流が流れ続けて
ＦＥＴ２０が発熱して破壊したり、相手機器に損傷を与
えたりするという問題がある。

これは、出力が短絡して短絡電流が流れると一次側の過
電流保護回路が働いて出力電圧■、が急激に低下させら
れるが、そうなるとＦＥＴ２０のゲート電圧も低下して
ＦＥＴ２０がオフし、これがオフすると過電流が切れる
ため一次側での短絡保護動作が解除されて出力電圧Ｖ、
が再度上昇し、このときリモート端子６０がグラウンド
に落とされているとトランジスタ２２はオンしたままで
あるのでトランジスタ２１およびＦＥＴ２０が再びオン
し、それによって再び短絡電流が流れるようになるから
である。このように、上記従来例では、出力が短絡して
いる限り、短絡電流が瞬断しながら流れ続けることにな
る。

そこでこの発明は、出力短絡時にスイッチ手段が一旦オ
フされると、その後は負荷がつながっている限り同スイ
ッチ手段が再びオンしないようにしたスイッチング電源
装置を捉供することを主たる目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、この発明のスイッチング電源
装置は、前記第２のトランジスタを前記スイッチ手段よ
り出力側の直流ラインの電圧で動作させるようにし、か
つ前記スイッチ手段をバイパスさせる第３のトランジス
タおよびそれに直列に挿入された抵抗を設け、この第３
のトランジスタのベース回路を前記リモート端子に接続
し、そして同リモート端子の状態でこの第３のトランジ
スタをもオンオフさせるようにしたことを特徴とする。

〔実施例〕

第１図は、この発明の一実施例に係るスイッチング電源
装置を示す回路図である。第３図の従来例と同一または
相当する部分には同一符号を付し、以下においては当該
従来例との相違点を主に説明する。

この実施例においては、前述したトランジスタ２２のエ
ミッタおよびそのベースバイアス用の抵抗３５をＦＥＴ
２０より出力側の直流ラインに接続し、それによって当
該トランジスタ２２をＦＥＴ２０より出力側の直流ライ
ンの電圧で動作させるようにしている。

またこの例では、前述したリモート端子６０とこのトラ
ンジスタ２２のベース回路用の抵抗３６との間に直列に
ツェナダイオード５２を逆方向に挿入し、リモート端子
６０をグラウンドに落としたときにこのツェナダイオー
ド５２に逆方向に印加される電圧が同ツェナダイオード
５２のツェナ電圧以上であるか否かで、トランジスタ２
２を明確にオンオフさせるようにしている。

また、前述したＦＥＴ２０をバイパスさせる第３のトラ
ンジスタ２３およびそれに直列に挿入された抵抗３７を
設け、そしてＦＥＴ２０よりトランス２例の直流ライン
とリモート端子６０との間に、前記ツェナダイオード５
２を介して、互いに直列接続された抵抗３８および３９
を接続し、両抵抗３８．３９の接続点とこのトランジス
タ２３のベースとを接続して、このトランジスタ２３を
リモート端子６０がグラウンドに落とされたか否かでオ
ンオフさせるようにしている。この場合のツェナダイオ
ード５２の働きは前記と同様である。

なお、抵抗３５と３６による分圧比や抵抗３８と３９に
よる分圧比を適当に調整することで、ツェナダイオード
５２．を省略することも可能であるが、この実施例のよ
うにツェナダイオード５２を設ける方が、調整が簡単に
なるので好ましいと言える。

またこの実施例では、トランジスタ２２のベースにつな
がる抵抗３６とツェナダイオード５２との間に直列にダ
イオード５３を順方向に挿入しているが、これは、この
ダイオード５３がないと、リモート端子６０をグラウン
ドに落としていないにも拘わらず、抵抗３９．３６．３
５および出力端子６１に接続された負荷を通してトラン
ジスタ２３がオンする恐れがあり、これを避けるためで
ある。

次に動作例を説明するが、この実施例の場合は起動は無
負荷起動またはそれに近い状態で起動するものとする。

即ち、リモート端子６０をグラウンドに落とした後ＦＥ
Ｔ２０がオンするまでは、実質的に負荷を取らないもの
とする。

その条件で、トランス２側から直流電圧が出力されてい
る状態でリモート端子６０をグラウンドに落とすと、抵
抗３８および３９を介してツェナダイオード５２にツェ
ナ電圧以上の電圧が印加されてそれが導通してトランジ
スタ２３のベース電圧が所定値以上になって同トランジ
スタ２３がオンし、このトランジスタ２３および抵抗３
７を介してＦＥＴ２０より出力側の直流ラインの電圧が
上昇する。この電圧上昇によりトランジスタ２２がオン
し、それによってトランジスタ２１がオンし、そしてＦ
ＥＴ２０がオンする。その結果、負荷を取ることができ
るようになる。

出力短絡時は、出力電圧Ｖ、が急激に低下するので、ツ
ェナダイオード５２が非導通状態になり、トランジスタ
２２がオフし、それによってトランジスタ２１がオフし
、それによってＦＥＴ２０がオフし、短絡電流が遮断さ
れる。それと共にＦＥＴ２０よりトランス２例の直流ラ
インの電圧が回復するので、起動時と同様にツェナダイ
オード５２が導通してトランジスタ２３がオンする。

トランジスタ２３がオンしても、ＦＥＴ２０がオフした
状態では、しかも負荷がつながった状態では、抵抗３７
と負荷とで分圧された電圧しが出力側に出てこないので
、抵抗３７の値を適当に選定しておくとこの状態では出
力側の直流ラインの電圧は殆ど上昇しない。従ってトラ
ンジスタ２２、トランジスタ２１およびＦＥＴ２０はオ
フしたままである。

ＦＥＴ２０のオフ状態を解除するには、−旦負荷を切れ
ば良く、そのようにすれば無負荷状態となるので、その
後は上述した起動時と同し動作に入ることができる。

このようにこの実施例によれば、出力短絡時にＦＥＴ２
０が一旦オフされると、その後は負荷がつながっている
限り同ＦＥＴ２０は再びオンしないので、従来例のよう
に短絡電流が流れ続けることはなくなる。従って、ＦＥ
Ｔ２０が破壊したり相手機器に損傷を与えたりするのを
防止することができ、安全性も高まる。

また、上記回路では、容量性負荷があった場合に、起動
時にＦＥＴ２０がオンする前に抵抗３７を通して同負荷
を徐々に充電することができるので、起動時に突入電流
が流れるのを防止することができるという効果も得られ
る。

なお、スイッチ手段としては、上記のようなＦＥＴ２０
以外のもの、例えば第２図に示すようなリレー２４を用
いても良い。

また、この実施例の場合は低圧Ｖｔ側の回路は、上述し
たメインの回路とは無関係であるので、それを設けるか
否かは任意である。

またこの発明は、上記例と違って、トランス２の一次側
のスイッチングを自動式で行うものや、トランス２の一
次側がオンしている期間に二次側へ電力を出力するフォ
ワードコンバータ方式のものにも勿論適用することがで
きる。

〔発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、出力短絡時にスイッチ
手段が一旦オフされると、その後は負荷がつながってい
る限り同スイッチ手段は再びオンしないので、従来例の
ように短絡電流が流れ続けることはなくなる。従って、
スイッチ手段が破壊したり相手機器に損傷を与えたりす
るのを防止することができ、安全性も高まる。

また、容量性負荷があった場合に起動時に突入電流が流
れるのを防止することができるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係るスイッチング電源
装置を示す回路図である。第２図は、スイッチ手段の他
の例を示す図である。第３図は、従来のスイッチング電
源装置の一例を示す回路図である。第４図は、過電流保
護特性の例を示す図である。 ２・・・　トランス、４・・・スイッチング素子、６・
・・制御回路、２０．、、ＦＥＴ　（スイッチ手段）、
２１・・・第１のトランジスタ、２２・・・第２のトラ
ンジスタ、２３・・・第３のトランジスタ、２４・・・
リレー（スイッチ手段）、３７・・・抵抗、６０１８．
リモート端子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）トランスの二次側の直流出力ラインに直列に挿入
   されていてそこを断続するスイッチ手段と、このスイッ
   チ手段よりトランス側の直流ラインの電圧を電源にして
   動作して同スイッチ手段をオンオフさせる第１のトラン
   ジスタと、この第１のトランジスタをオンオフさせる第
   ２のトランジスタと、この第２のトランジスタのベース
   回路につながるリモート端子であってその状態で同トラ
   ンジスタをオンオフさせるものとを備えるスイッチング
   電源装置において、前記第２のトランジスタを前記スイ
   ッチ手段より出力側の直流ラインの電圧で動作させるよ
   うにし、かつ前記スイッチ手段をバイパスさせる第３の
   トランジスタおよびそれに直列に挿入された抵抗を設け
   、この第３のトランジスタのベース回路を前記リモート
   端子に接続し、そして同リモート端子の状態でこの第３
   のトランジスタをもオンオフさせるようにしたことを特
   徴とするスイッチング電源装置。