JPH05184141A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JPH05184141A
JPH05184141A JP5292791A JP5292791A JPH05184141A JP H05184141 A JPH05184141 A JP H05184141A JP 5292791 A JP5292791 A JP 5292791A JP 5292791 A JP5292791 A JP 5292791A JP H05184141 A JPH05184141 A JP H05184141A
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JP
Japan
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overcurrent
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power supply
supply device
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JP5292791A
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Tadashi Ishikawa
正 石川
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電源装置の1次側で過電流を検知し、この検
知でスイッチングトランジスタを強制的にオフし、この
過電流保護が動作したことを2次側に伝達し、この伝達
で制御回路をリセットして、確実に1次側のスイッチン
グトランジスタの過電流保護をかけ、2次側の制御回路
をリセットすること。 【構成】 1次側の過電流を検知する過電流検知手段A
1と、その検知によりスイッチングトランジスタを強制
的にオフする強制的オフ手段B1と、過電流保護が動作
したことを2次側に伝達する伝達手段C1と、この伝達
で制御回路をリセットするリセット手段を具備する。 【効果】 1次側のスイッチングトランジスタの過電流
保護をかけ、2次側の制御回路をリセットする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電源装置、特に複写
機,プリンタ等に適用される電源装置に関するものであ
る。
【0002】
【実施例】従来、スイッチング電源装置においては、通
常、スイッチングトランジスタの過電流破壊を防止する
ために、予め与えられた電流値を越えようとする場合、
スイッチング動作を停止するように構成されていた。
【0003】このスイッチング動作を実現する場合、制
御回路が1次側にある時は比較的容易であるが、2次側
にあるときは例えばカレントトランスで1次側の電流を
検出して2次側に伝達させる方法がよく行われていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来例
においては、スイッチングトランジスタの過電流破壊を
防止するため、1次側の電流を検出して2次側に伝達す
る場合、1次側の電流検知波形を2次側に伝達すると波
形歪やノイズの影響により、充分安定した過電流保護を
かけるのが困難であるという問題点があった。
【0005】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、電源装置の1次側で過電流を検
知し、この検知でスイッチングトランジスタを強制的に
オフし、この過電流保護が動作したことを2次側に伝達
し、この伝達で制御回路をリセットして、確実に1次側
のスイッチングトランジスタの過電流保護をかけ、2次
側の制御回路をリセットすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、この発明の請
求項1においては、1次側での過電流を検知する過電流
検知手段と、前記過電流検知手段の検知によりスイッチ
ングトランジスタを強制的にオフする強制的オフ手段
と、前記過電流保護が動作したことを2次側へ伝達する
伝達手段と、前記伝達手段による伝達で制御回路をリセ
ットするリセット手段と、を具備して成る電源装置によ
り、前記目的を達成しようとするものである。
【0007】また、請求項2においては、制御回路は、
過電流検知手段で検知された電圧レベルを所定値と比較
するアナログコンパレータと、前記アナログコンパレー
タの出力によりカウントアップ/ダウンを選択するアッ
プダウンカウンタと、自身のオーバカウント信号により
前記アップダウンカウンタの出力値をロードする第2の
カウンタと、前記第2のカウンタの出力値と所定のデジ
タル値を比較するデジタルコンパレータと、を具備して
成る請求項1記載の電源装置により、前記目的を達成し
ようとするものである。
【0008】また、この発明の請求項3においては、ア
ップダウンカウンタの出力値と第2の所定のデジタル値
を比較する第2のデジタルコンパレータを有し、かつ前
記第2のデジタルコンパータの出力によりアップダウン
カウンタのカウントアップ動作の許可/禁止を決定する
請求項1.2のいずれかに記載の電源装置により、前記
目的を達成しようとするものである。
【0009】また、この発明の請求項4においては、C
PU,ROM,RAM等のデジタル回路と、D/Aコン
バータ等のアナログ回路と、制御回路と、を共に同一チ
ップ上に形成した請求項1ないし3のいずれかに記載の
電源装置により、前記目的を達成しようとするものであ
る。
【0010】
【作用】この発明の請求項1における電源装置は、過電
流検知手段で1次側での過電流を検知し、この検知によ
り強制的オフ手段でスイッチングトランジスタを強制的
にオフし、伝達手段で過電流保護が動作したことを2次
側へ伝達し、リセット手段で制御回路をリセットする。
【0011】また、この発明の請求項2における電源装
置は、請求項1の制御回路において、アナログコンパレ
ータにより、過電流検知手段で検知された電圧レベルを
所定値と比較し、アップダウンカウンタで前記アナログ
コンパレータの出力によりカウントアップ/ダウンを選
択し、第2のカウンタで自身のオーバカウント信号によ
り前記アップダウンカウンタの出力値をロードし、デジ
タルコンパレータで第2のカウンタの出力値と所定のデ
ジタル値を比較する。
【0012】また、この発明の請求項3における電源装
置は、請求項1,2のいずれかにおいて、第2のデジタ
ルコンパレータにより、アップダウンカウンタの出力値
と第2の所定のデジタル値を比較し、かつ、第2のデジ
タルコンパレータの出力によりアップダウンカウンタの
カウントアップ動作の許可/禁止を決定する。
【0013】また、この発明の請求項4における電源装
置は、請求項1ないし3のいずれかにおいて、CPU,
ROM,RAM等のデジタル回路と、D/Aコンバータ
等のアナログ回路と、制御回路とを共に同一チップ上に
形成する。
【0014】
【実施例】以下、この発明の4実施例を図面に基づいて
説明する。まず、この発明の第1実施例を図1および図
2を用いて説明する。図1はこの発明の第1実施例であ
る電源装置の電気回路図、図2は第1実施例の動作のタ
イミングを表わすタイムチャートである。
【0015】図1において、Kは第1実施例の電源装
置、A1は過電流検知手段であり、抵抗R6の両端電圧
での電流測定により1次側での過電流を検知する手段で
ある。B1は強制的オフ(OFF)手段であり、トラン
ジスタTr4,Tr2,Tr3,抵抗R7のそれぞれで
構成され、過電流検知手段A1の検知によりスイッチン
グトランジスタTr1を強制的にオフする手段である
(詳細後述)。C1は伝達手段であり、フォトカプラP
C1で構成され、過電流保護が動作したことを2次側へ
伝達する手段である。D1はリセット手段であり、制御
回路RC中のU/Dカウンタ3およびカウンタ4のリセ
ット入力に接続され、伝達手段C1による伝達で制御回
路RCをリセットする手段である(詳細後述)。
【0016】図1において、ACライン入力を整流,平
滑(図示せず)した+出力はVBとしてトランスT1の
巻線N1の一端に接続される。なお、前記前述整流,平
滑出力の−側は図中接地で示している。また、巻線N1
の他端はFETであるスイッチングトランジスタTr1
のドレインに接続される。
【0017】また、この端子と接地の間に共振コンデン
サC1が挿入される。この共振コンデンサC1は巻線N
1のインダクタンスと共振して、効率的にトランスT1
の2次側に電力を伝達するためのものである。スイッチ
ングトランジスタTr1を駆動するパルス信号は制御回
路RC(後述)により生成され、MPWM信号としてト
ランスT2をドライブし、トランスT2の出力はR8を
介しトランジスタTr2,Tr3を駆動し、抵抗R1,
R2それぞれで分圧され、スイッチングトランジスタT
r1のゲートに入力される。
【0018】なお、電源の起動時にVBから抵抗R4を
介してドライブトランジスタTr2に電力を供給し、ス
イッチングトランジスタTr1が動作を始めると巻線N
1から抵抗R3を介してドライブトランジスタTr1に
電力を供給する。抵抗R9は抵抗R4と分圧され、起動
時の電圧をきめる。
【0019】コンデンサC3は平滑用である。巻線N3
は出力巻線であり、ダイオードD1で整流しコンデンサ
C2で平滑され電流出力V0が生成される。出力V0は
抵抗R10,R11それぞれで分圧され電圧検出信号V
snsとして制御回路RCに入力される。なお制御回路
RCは電源ON時にパワーオンリセットされる。制御回
路RCにおいてVsnsと予め与えられた所定値E0を
アナログコンパレータ1で比較し、その結果をU/D制
御2に入力する。
【0020】U/D制御2はCLKと前述コンパレート
結果と後述のカウンタ4のゼロ信号から、U/Dカウン
タ3のカウントアップ/ダウン信号及びクロックを生成
する。U/Dカウンタのカウント出力はセッタブルカウ
ンタ4のデジタル入力に接続される。第1実施例の場合
カウンタ4はダウンカウンタである。
【0021】カウンタ4は、CLKによりカウントダウ
ンされ出力がゼロになるとZフラッグが立ち、Zフラッ
グはカウンタ4のロード端子に入力され再びU/Dカウ
ンタ3の出力をロードする。またZフラッグは前述U/
D制御2に入力される。カウンタ4のデジタル出力はデ
ジタルコンパレータA5により予め設定されたデジタル
値Xと比較されコンパレータAの出力はhigh/lo
wのMPWM信号としてトランスT2を駆動する。
【0022】次に制御回路の動作を図2のタイミングチ
ャートを用いて説明する。図2において、横軸は時間を
表わす。(A)はカウンタ4(図1)の出力値、(B)
はコンパレータA5の出力即ちMPWM信号、(C)は
カウンタ4のゼロフラッグ信号(Z信号)、(D)はU
/D制御2のU/D信号である。また、前記(A)の鋸
波の立上がりの波高値がU/Dカウンタ3の出力に相当
する。さらにカウンタ4の出力値(A)の点線Xで示し
たのがデジタルコンパレータA5の設定値Xに相当す
る。さらに(E)がスイッチングトランジスタTr1の
ドレイン電圧波形、(F)が同電流波形である。
【0023】図2中(I)の期間が電源出力が目標設定
値に達する前の期間であり、MPWM信号のハイ(hi
gh)のパルス幅が増加して行く。また(II)の期間は
電源出力が目標値に達した後の各部波形でMPWM信号
のパルス幅が増加/減少を繰返す。
【0024】次に、1次側での過電流に対する保護につ
いて説明する。さて、なんらかの原因によりMPWM信
号がパルス幅が極端に長くなると、最終的にトランスが
飽和してしまい大電流が流れ、スイッチングトランジス
タ及びトランス等が破壊してしまう。その為、トランジ
スタを流れる電流を検出し、過電流になるのを防止する
必要がある。
【0025】制御回路が1次側にある場合は比較的容易
に過電流保護が可能であるが、この実施例のように制御
回路が2次側にある場合、前記のように従来例ではたと
えばカレントトランス等で電流検出していたが、トラン
スによる波形歪みを生じたり、トランスによる検出が本
質的に微分動作であることからノイズ誤動作を制御する
ためカレントトランス2次側に比較的大きな容量のもの
を付ける必要があり、応答が遅れることがあった。
【0026】そこで、第1実施例においては、抵抗R6
の両端電圧で電流を検出し、Tr4のVbe以上の電圧
になるとTr4がオン(ON)し、Tr2,Tr3のベ
ースを低抵抗R7を介してロー(low)にする。この
結果Tr1が強制的にオフ(OFF)し、Tr1の破壊
を防止できる。さらに第1実施例の場合、電源制御回路
が2次側にある為、フォトカップラPC1によりTr4
が動作したことを2次側に伝達し、制御回路中のカウン
タ4及びU/Dカウンタ3をリセットする。これにより
電源制御は再び電源投入時からのスタートと同じ動作を
する。
【0027】次に、この発明の第2実施例を図3を用い
て説明する。図3はこの発明の第2実施例である電源装
置の電気回路図である。図3において、第2実施例は前
記第1実施例の図1に、U/Dカウンタ3のデジタル出
力と予め設定された所定値Yを比較するデジタルコンパ
レータB6を設けたものである。前記のU/Dカウンタ
3のデジタル出力と所定値Yの両者は比較され、比較結
果は前述U/D制御2に入力される。U/Dカウンタ出
力値<Yの場合は、アナログコンパレータ1の結果によ
りU/Dカウンタ3へ出力するU/D信号が決定され
る。
【0028】U/Dカウンタ出力値=Yになると、U/
D制御2はU/D信号を強制的にダウンモードにする。
即ち設定値Yは、MPWM信号の最大周期を制限する。
第2実施例により、ほとんどの場合は前記第1実施例で
示した過電流検知に依らずに電源動作を安全な動作範囲
に制限できる。しかしながら2次側の負荷状態によって
は等価1次インダクタンスが極端に変化し、過電流が流
れることがあり、その場合、抵抗R6で電流を検知して
Tr4で強制的にTr1をOFFする。以上のように、
2重に保護するのが第2実施例の要旨である。
【0029】次に、この発明の第3実施例を図4を用い
て説明する。図4はこの発明の第3実施例である電源装
置の電気回路図である。図4において、LMT信号を電
圧検出端子に入力する。チップのピン数の関係で独立に
LMT信号入力端子を設けられない時に内部のU/Dカ
ウンタ3及びカウンタ4をリセットクリアする方法を提
供するものである。第3実施例の場合、電圧検知信号と
してハイ(high)レベルを与える。このようにする
とアナログコンパレータ1はU/D制御2をダウンモー
ドにし、U/Dカウンタ3をカウントダウンしゼロクリ
アと同等の動作になる。
【0030】次に、この発明の第4実施例を図5を用い
て説明する。図5はこの発明の第4実施例である電源装
置の電気回路図である。図5において、CPU13,R
OM18,RAM19等のデジタル回路と、D/Aコン
バータ17等のアナログ回路と共に同一チップ上に前記
アナログコンパレータ1,アップダウンカウンタ3,第
2のカウンタ4,第1〜第2のデジタルコンパレータ
5,6それぞれ等を形成し、さらにデジタルコンパレー
タ5,6それぞれに設定するデジタルデータX,Y及び
D/Aコンバータ17に設定するデータを記憶するラッ
チ22を有し、これらのラッチ15,16,22のそれ
ぞれはバスによりCPU13に接続される。以上の構成
で種々の条件により最適な値をソフトで設定することが
可能になる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、確実に1次側のスイッチングトランジスタの過電流
保護をかけられ、2次側の制御回路をリセットすること
が可能な電源装置を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の第1実施例である電源装置の電気
回路図
【図2】 第1実施例の動作のタイミングを表わすタイ
ムチャート
【図3】 この発明の第2実施例である電源装置の電気
回路図
【図4】 この発明の第3実施例である電源装置の電気
回路図
【図5】 この発明の第4実施例である電源装置の電気
回路図
【符号の説明】
K 電源装置 A1 過電流検知手段 B1 強制的オフ手段 C1 伝達手段 D1 リセット手段 RC 制御回路 Tr1 スイッチングトランジスタ 1 アナログコンパレータ 3 アップダウンカウンタ(U/Dカウンタ) 4 第2のカウンタ 5 デジタルコンパレータ 13 CPU 17 D/Aコンバータ 18 ROM 19 RAM

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1次側での過電流を検知する過電流検知
    手段と、 前記過電流検知手段の検知によりスイッチングトランジ
    スタを強制的にオフする強制的オフ手段と、 前記過電流保護が動作したことを2次側へ伝達する伝達
    手段と、 前記伝達手段による伝達で制御回路をリセットするリセ
    ット手段と、 を具備して成ることを特徴とする電源装置。
  2. 【請求項2】 制御回路は、過電流検知手段で検知され
    た電圧レベルを所定値と比較するアナログコンパレータ
    と、 前記アナログコンパレータの出力によりカウントアップ
    /ダウンを選択するアップダウンカウンタと、 自身のオーバカウント信号により前記アップダウンカウ
    ンタの出力値をロードする第2のカウンタと、 前記第2のカウンタの出力値と所定のデジタル値を比較
    するデジタルコンパレータと、 を具備して成ることを特徴とする請求項1記載の電源装
    置。
  3. 【請求項3】 アップダウンカウンタの出力値と第2の
    所定のデジタル値を比較する第2のデジタルコンパレー
    タを有し、かつ前記第2のデジタルコンパータの出力に
    よりアップダウンカウンタのカウントアップ動作の許可
    /禁止を決定することを特徴とする請求項1.2のいず
    れかに記載の電源装置。
  4. 【請求項4】 CPU,ROM,RAM等のデジタル回
    路と、 D/Aコンバータ等のアナログ回路と、 制御回路と、 を共に同一チップ上に形成したことを特徴とする請求項
    1ないし3のいずれかに記載の電源装置。
JP5292791A 1991-03-19 1991-03-19 電源装置 Withdrawn JPH05184141A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190037331A (ko) * 2016-08-17 2019-04-05 로베르트 보쉬 게엠베하 전기 부하의 제어를 위한 회로 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190037331A (ko) * 2016-08-17 2019-04-05 로베르트 보쉬 게엠베하 전기 부하의 제어를 위한 회로 장치

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Effective date: 19980514