JPH0515687U - ステツプアツプ型ｄｃ−ｄｃコンバータの保護回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ステップアップ型ＤＣ−ＤＣコンバータの出
力過電圧保護回路が動作して出力が短絡した際に、メイ
ンスイッチのバイポーラトランジスタに流れるサージ電
流を遮断してこのバイポーラトランジスタの破壊を防
ぐ。 【構成】 入力電圧１とチョークコイル１１との間にパ
ワーＭＯＳＦＥＴ２を設けると共に、出力電圧の変動を
検出してその検出出力によりＭＯＳＦＥＴ２を“オフ”
制御する抵抗３３、３４、トランジスタ３、コンパレー
タ６を含むドライバ回路を設ける。このドライバ回路に
より出力短絡時にトランジスタ３を“オフ”させること
でパワーＭＯＳＦＥＴ２を“オフ”させて、メインスイ
ッチのバイポーラトランジスタ４をそれに流れるサージ
電流から保護する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ステップアップ型ＤＣ−ＤＣコンバータ回路に関し、特に、過電圧 異常時の保護回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種のステップアップ型ＤＣ−ＤＣコンバータ回路として、図４に示 すものが知られている。図５にその動作原理を示す。

【０００３】 まず制御部に電源電圧が供給されると、出力のバイポーラトランジスタ５が“ オン”し、メインスイッチのバイポーラトランジスタ４を“オン”させる。バイ ポーラトランジスタ４が“オン”すると、入力電圧１→ヒューズ４０→チョーク コイル１１→バイポーラトランジスタ４→入力電圧１の閉ループに電流が流れる （図５（ａ）参照）。

【０００４】 次に制御回路の出力バイポーラトランジスタ５が“オフ”すると、メインスイ ッチのバイポーラトランジスタ４が“オフ”する。バイポーラトランジスタ４が “オフ”すると、“オン”時に蓄えられたエネルギーがチョークコイル１１→整 流ダイオード１２→平滑コンデンサ１３→入力電圧１→ヒューズ４０→チョーク コイル１１の閉ループに回生され、負荷に電力が供給される（図５（ｂ）参照） 。

【０００５】 このように、バイポーラトランジスタ４が一定のデュティ比で“オン”、“オ フ”を繰り返し、出力に一定の電圧を供給する。

【０００６】 また出力側の過電圧異常時には、定電圧ダイオード１５以上の電圧に達すると 抵抗３５、３６に電流が流れ、ＳＣＲ１４を“オン”させ、出力を短絡し、過電 圧を抑制する（図５（ｃ）参照）。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、この従来の回路では、出力側に過電圧が発生したときに出力側 に接続された過電圧保護回路が働き、出力を短絡して過電圧を抑えるが、瞬時に サージ電流が入力電圧１→チョークコイル１１→整流ダイオード１２→ＳＣＲ１ ４→入力電圧１と入力電圧１→ヒユーズ４０→チョークコイル１１→バイポーラ トランジスタ２４の閉ループに流れ、ヒューズの応答速度が数ｍｓと遅いために 、バイポーラトランジスタ４が破壊する欠点があった。

【０００８】 本考案は従来の上記実情に鑑みてなされたものであり、従って本考案の目的は 、従来の技術に内在する上記欠点を解消することを可能としたＤＣ−ＤＣコンバ ータの新規な保護回路を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案に係るステップアップ型ＤＣ−ＤＣコンバ ータの保護回路は、入力電圧１とチョークコイル１１の間に接続されたパワーＭ ＯＳＦＥＴ２と、出力の過電圧保護回路が動作し、出力短絡の状態時にその電圧 を検出し、パワーＭＯＳＦＥＴ２を“オフ”させるコンパレータ６とから構成さ れるドライブ回路を備えて構成される。

【００１０】

【実施例】

次に本考案をその好ましい各実施例について図面を参照して具体的に説明する 。

【００１１】 図１は本考案による第１の実施例を示す回路構成図であり、図２（ａ）〜（ｃ ）は図１に示された回路の動作原理を示す図である。

【００１２】 図１において、参照番号１は入力電圧、２はパワーＭＯＳＦＥＴ、３〜５はバ イポーラトランジスタ、６、７はコンパレータ、８はＡＮＤ回路、９、１０は演 算増幅器、１１はチョークコイル、１２は整流ダイオード、１３は平滑コンデン サ、１４はＳＣＲ、１５は定電圧ダーイオード、１６は負荷、１７は遅延時間回 路、１８は発振器、１９〜３６は抵抗、３７〜３９はコンデンサ、４０はヒュー ズをそれぞれ示す。

【００１３】 図１に示された第１の実施例の動作原理について図２に示す。

【００１４】 図１、図２（ａ）〜（ｃ）を参照するに、まず制御回路、過電流保護回路部に 電源電圧が供給されると、バイポーラトランジスタ３、５が“オン”し、過電流 保護回路部のパワーＭＯＳＦＥＴ２およびメインスイッチのバイポーラトランジ スタ４が“オン”し、入力電圧１→パワーＭＯＳＦＥＴ２→チョークコイル１１ →バイポーラトランジスタ４→入力電圧１の閉ループに電流が流れる（図２（ａ ）参照）。

【００１５】 次に制御回路部の出力バイポーラトランジスタ５が“オフ”すると、メインス イッチのバイポーラトランジスタ４が“オフ”する。バイポーラトランジスタ４ が“オフ”すると、“オン”時に蓄えられたエネルギーがチョークコイル１１→ 整流ダイオード１２→平滑コンデンサ１３→入力電圧１→パワーＭＯＳＦＥＴ２ →チョークコイル１１の閉ループに回生され、負荷に電力が供給される（図２（ ｂ）参照）。このようにトランジスタ４の“オン”、“オフ”の繰り返しにより 、出力に一定の電圧を供給する。

【００１６】 また出力側の過電圧異常時には定電圧ダイオード１５以上の電圧に達すると、 抵抗３５、３６に電流が流れ、ＳＣＲ１４を“オン”させて出力を短絡させる。 それと同時に出力電圧の低下を抵抗３３、３４の分圧により検出し、コンパレー タ６を介してバイポーラトランジスタ３を“オフ”させることでパワーＭＯＳＦ ＥＴ２を“オフ”させ（図２（ｃ）参照）、出力短絡時にバイポーラトランジス タ４に流れるサージ電流から保護する。

【００１７】 図３は本考案による第２の実施例を示す回路構成図である。

【００１８】 図３を参照するに、この本考案による第２の実施例は、全体の回路構成及び動 作は図１に示した第１の実施例と同じであるが、バイポーラトランジスタ４の代 わりにパワーＭＯＳＦＥＴ４１を用いているために“オン”時の損失、スイッチ ング損失が低減される効果がある。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、ステップアップ型ＤＣ−ＤＣコンバー タの保護回路において入力電圧とチョークコイルの間に接続されたパワーＭＯＳ ＦＥＴと、出力電圧の変動を検出し、出力電圧短絡時に前記パワーＭＯＳＦＥＴ を“オフ”させるドライブ回路から構成される保護回路にしたので、過電圧保護 回路の動作した瞬間（出力短絡時）にバイポーラトランジスタに流れるサージ電 流を遮断できバイポーラトランジスタの破壊を保護できるという効果が得られる 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による第１の実施例を示す回路構成図で
ある。

【図２】図１に示された動作原理を説明するための図で
ある。

【図３】本考案による第２の実施例を示す回路構成図で
ある。

【図４】従来におけるこの種の回路の回路図である。

【図５】図４に示した回路の動作原理を示す図である。

【符号の説明】

１…入力電圧 ２…パワーＭＯＳＦＥＴ ３〜５…バイポーラトランジスタ ６、７…コンパレータ ８…ＡＮＤ回路 ９、１０…演算増幅器 １１…チョークコイル １２…整流ダイオード １３…平滑コンデンサ １４…ＳＣＲ １５…定電圧ダイオード １６…負荷 １７…遅延時間回路 １８…発振器 １９〜３６…抵抗 ３７〜３９…コンデンサ ４０…ヒューズ ４１…パワーＭＯＳＦＥＴ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイッチングトランジスタと、該スイッ
   チングトランジスタをオン／オフするための発振器と出
   力電圧の制御回路とを有し前記トランジスタに一定のデ
   ュティサイクルでオン／オフ信号を送る制御回路と、前
   記トランジスタによって高周波に変換された電力を再度
   直流にする整流・平滑部と、出力に発生する過電圧を保
   護する過電圧保護回路とを有し、入力電圧より高い電圧
   を作るステップアップ型ＤＣ−ＤＣコンバータ回路にお
   いて、入力電圧とチョークコイルの間にヒューズの代わ
   りにパワーＭＯＳＦＥＴを接続し、該パワーＭＯＳＦＥ
   Ｔのドライブ回路は出力の電圧変動に応じて制御可能な
   コンパレータから構成され、出力側の過電圧異常時に前
   記パワーＭＯＳＦＥＴを“オフ”させ、サージ電流から
   前記スイッチングトランジスタを保護する回路を有する
   ことを特徴とするステップアップ型ＤＣ−ＤＣコンバー
   タの保護回路。