JPH0522933A - スイツチング電源装置 - Google Patents

スイツチング電源装置

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JPH0522933A
JPH0522933A JP16852291A JP16852291A JPH0522933A JP H0522933 A JPH0522933 A JP H0522933A JP 16852291 A JP16852291 A JP 16852291A JP 16852291 A JP16852291 A JP 16852291A JP H0522933 A JPH0522933 A JP H0522933A
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resistor
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Bunji Mori
文治 森
Koichi Ueki
浩一 植木
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Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】スイッチング素子の電流容量の増加、あるいは
入力コンデンサの容量の増加など装置の大形化を行うこ
となく、電源直流電圧の瞬時遮断時に充分長い負荷直流
電圧の保持時間を確保する。 【構成】電源端子IP,INにその入力端子a,bが接
続され、制御回路28にその出力端子eが接続され、電
源直流電圧Eiの徐降時には定格値に近い比較的高い電
圧で発振を停止させ、電源直流電圧Eiの瞬時遮断時に
は所定の遅れ時間後における低い電圧で発振を停止させ
る信号を制御回路28に出力する発振停止回路30を設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は広く電子回路の電源とし
て用いられているスイッチング電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は従来のスイッチング電源装置の回
路の一例を示す。図2において、変圧器19は一次コイ
ル19A,制御コイル19Bおよび二次コイル19Cを
有しており、一次コイル19Aにはスイッチング素子9
の主端子が直列に接続され、これら一次コイル19Aと
スイッチング素子9の直列回路の両端子は電源端子I
P,INに接続される。制御コイル19Bには制御回路
28の入力端子k,lが接続され、その出力端子gはス
イッチング素子9の制御端子に接続される。二次コイル
19Cにはダイオード20および平滑コンデンサ21か
らなる整流平滑回路29が接続され、その出力端子m,
nは負荷端子OP,ONに接続される。また、整流平滑
回路29の出力端子m,nには電圧検出回路27の入力
端子q,rが接続され、その出力信号はフォトカプラ1
8を介して前記制御回路28に入力される。30は発振
停止回路でその入力端子a,bは電源端子IP,INに
接続され、その出力端子eは制御回路28の入力端子f
に接続される。図示していないが、負荷の電子回路は負
荷端子OP,ONに接続される。
【0003】電源端子IP,INに印加された電源直流
電圧Eiは並列に接続された入力コンデンサを経て、発
振停止回路30の入力端子a,bに印加される。発振停
止回路30はその入力端子a,b間にはツェナーダイオ
ード2,抵抗3,抵抗4からなる直列回路と、この直列
回路に並列に抵抗6,トランジスタ5からなる直列回路
が接続されており、前記トランジスタ5のベースは、前
記抵抗3,4の接続点に接続され、そのコレクタはダイ
オード7を介しその出力端子eに接続されている。電源
直流電圧Eiがツェナーダイオード2のえん層電圧以上
になるとツェナーダイオード2,抵抗3,抵抗4からな
る直列回路に電流が流れ、抵抗4の電圧降下がトランジ
スタ5のベース・エミッタ間に印加されてトランジスタ
5はオンする。トランジスタ5がオンすると、このトラ
ンジスタ5のコレクタに、ダイオード7,発振停止回路
の出力端子e,制御回路の入力端子fを介して、そのベ
ースが接続されたトランジスタ12がオフする。このト
ランジスタ12のコレクタは、制御回路28の出力端子
gを介してスイッチングトランジスタ9の制御端子に接
続されており、トランジスタ12がオフすると、電源端
子IP,IN間に接続されている抵抗8,抵抗10,抵
抗11からなる直列回路の抵抗10の電圧降下がスイッ
チング素子9の制御端子に印加され、スイッチングトラ
ンジスタ9がオンする。スイッチングトランジスタ9が
オンすると、変圧器19の一次コイル19Aには電圧が
印加され、この電圧は制御コイル19Bとこの制御コイ
ル19Bに接続された抵抗15および共振コンデンサ1
4を介してこのスイッチングトランジスタ9の制御端子
に正帰還されて、変圧器の一次コイル19Aのインダク
タンスと共振コンデンサ14の静電容量で定まる周波数
で発振が開始される。すなわち、発振停止回路30は、
電源直流電圧Eiがツェナーダイオード2のえん層電圧
以上に低下したとき発振を停止して回路を保護し、ツェ
ナーダイオード2のえん層電圧以下では正常に発振させ
て回路を動作させる保護機能を有するものである。発振
が開始されると変圧器19の出力コイル19Cに交流電
圧が誘起され、この交流電圧は整流平滑回路20で整流
平滑化され、負荷端子OP,ONより負荷直流電圧Eo
として出力される。
【0004】整流平滑回路29の出力端子m,nにその
入力端子q,rが接続された電圧検出回路27は絶縁形
の電圧検出回路であって、その回路は入力端子q,r間
にそれぞれ接続された抵抗22,23からなる直列回路
と、オペアンプ26と、このオペアンプ26の出力端子
と入力端子q間に抵抗25を介し接続されるフォトカプ
ラ18のフォトダイオード18Aとからなり、オペアン
プ26の入力−端子には抵抗22,23の接続点が接続
され、入力+端子には基準電圧電源24が接続されてい
る。抵抗22,23の接続点の電圧は負荷直流電圧Eo
の分電圧であり、オペアンプ26はこの分電圧と基準電
圧電源24の基準電圧とを比較し、分電圧が基準電圧を
上廻るときはフォトダイオード18Aに電流を流すよう
に動作する。フォトダイオード18Aに電流が流れる
と、制御回路28のフォトトランジスタ18Bがオンす
る。フォトトランジスタ18Bのコレクタは、制御巻線
19Bの両端子間に接続されたダイオード16とコンデ
ンサ17とからなる直列回路のダイオード16とコンデ
ンサ17の接続点に接続され、そのエミッタはトランジ
スタ12のベースに接続されているので、フォトトラン
ジスタ18Bがオンするとトランジスタ12のベースに
はコンデンサ17から電流が流れてトランジスタ12は
オンする。トランジスタ12がオンするとスイッチング
素子9はオフし発振が停止する。発振が停止し、負荷直
流電圧Eoが低下して分電圧が基準電圧より低くなる
と、前述と逆の動作でトランジスタ12はオフする。ト
ランジスタ12がオフするとスイッチング素子9はオン
し発振が開始する。このようにして、負荷直流電圧Eo
は一定の電圧値に維持される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述のスイッチング電
源装置においては、発振停止回路により電源直流電圧が
発振停止回路内のツェナーダイオードのえん層電圧以下
に低下すると発振を停止し保護するようになっている
が、電源直流電圧に瞬時遮断が発生した場合、通常瞬時
遮断はすぐに回復するので、できるだけ長く負荷直流電
圧を保持してその影響を少なくするために、前記ツェナ
ーダイオードのえん層電圧を低くして発振停止電圧を下
げることが行われている。あるいは入力コンデンサの容
量を大きくして、電源直流電圧の瞬時遮断時に、できる
だけ長くこの入力コンデンサから電力を供給することが
行われている。
【0006】しかしながら、ツェナーダイオードのえん
層電圧を低くして発振停止電圧を下げることは、電源直
流電圧が徐々に降下した場合、スイッチング素子には大
きな電流が継続して流れ過熱を生じるようになる。この
ため、スイッチング素子の容量を大きくする必要が生
じ、装置の大形化およびコストの上昇を招く。また入力
コンデンサの容量を大きくするは、同様装置の大形化お
よびコストの上昇を招く。
【0007】本発明の目的は、スイッチング素子の電流
容量の増加、あるいは入力コンデンサの容量の増加など
装置の大形化を行うことなく、電源直流電圧の瞬時遮断
時に負荷直流電圧をできるだけ長く確保するようにした
スイッチング電源装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明は、一次側に制御コイルを備えた変圧器
と、この変圧器の一次コイルにその主端子が直列に接続
されたスイッチング素子と、前記変圧器の制御コイルに
接続されその内部に共振コンデンサを備え前記スイッチ
ング素子の制御端子に正帰還制御信号を出力し、前記変
圧器と前記スイッチングと前記共振コンデンサ間で発振
を起させる制御回路と、前記変圧器の二次コイルに接続
された整流平滑回路とを備え、前記変圧器の一次コイル
とスイッチング素子とからなる直列回路の両端子はそれ
ぞれ電源端子に接続され、前記整流平滑回路の両出力端
子はそれぞれ負荷端子に接続されるスイッチング電源装
置において、前記電源端子にその入力端子が接続され、
前記制御回路にその出力端子が接続され、電源直流電圧
の徐降時には定格値に近い比較的高い電圧で発振を停止
させ、電源直流電圧の瞬時遮断時には所定の遅れ時間の
後における低い電圧で発振を停止させる信号を前記制御
回路に出力する発振停止回路を設けるようにする。
【0009】
【作用】本発明によれば、スイッチング電源に設けた発
振停止回路は電源直流電圧の徐降時には、ツェナーダイ
オードのえん層電圧で定まる比較的高い電圧で発振を停
止させ、電源直流電圧の瞬時遮断時には、このツェナー
ダイオードと直列に接続されたコンデンサの放電時定数
により定まる遅れ時間の後の低い電圧で発振を停止させ
るようにしたので、電源直流電圧の徐降時にはスイッチ
ング素子の電流が増加する前に発振が停止され、電源直
流電圧の瞬時遮断時には、発振停止までの短かい遅れ時
間の間スイッチング素子に大きな電流が流れるのみでそ
の発熱は殆んど問題なく、この遅れ時間によって充分低
い電圧で発振が停止するようになる。これによって電源
直流電圧の瞬時遮断時に充分長い負荷直流電圧の保持時
間が確保される。
【0010】
【実施例】図1は本発明のスイッチング電源装置の一実
施例を示す回路図である。図1に示す本発明のスイッチ
ング電源装置が図2に示す従来のスイッチング電源装置
と異なるところは、発振停止回路30の入力端子a,b
間に接続されたツェナーダイオード2,抵抗3,抵抗4
からなる直列回路の入力端子aとツェナーダイオード2
との間にツェナーダイオード2と逆極性にダイオード3
1が接続され、抵抗3,4と並列にコンデンサ32が接
続された点にある。
【0011】ダイオード31およびコンデンサ32が追
加されたことにより、本発明のスイッチング電源装置の
発振停止回路30の動作は次の通りとなる。電源直流電
圧Eiが緩やかに低下するときは、厳密にはコンデンサ
32の容量と抵抗3,4の抵抗値から定まるコンデンサ
の放電時定数に比し電源直流電圧が緩やかに低下すると
きは、その動作は図2に示す従来の発振停止回路30と
全く同様である(但しダイオード31の正方向抵抗は極
めて小さいので無視してある)。ここで、電源直流電圧
Eiが急激に低下した場合、厳密にはコンデンサ32の
容量と抵抗3,4の抵抗値から定まるコンデンサの放電
の時定数に比して、急激に低下した場合、抵抗3,4か
らなる直列回路の両端子間の電圧は、コンデンサ32と
抵抗3,4によって定まる放電の時定数に従って低下し
ていく。トランジスタ5のベース・エミッタ間に加えら
れている抵抗4の電圧降下もこの放電の時定数に従って
低下し、この放電時定数で定まる所定の遅れ時間の後に
トランジスタ5がオフするようになる。トランジスタ5
がオフすると、前述したように制御回路28のトランジ
スタ12がオンし、スイッチングトランジスタ9は発振
を停止する。なお、ダイオード31はコンデンサ32か
ら電源へ逆流することを防止するためのものである。
【0012】ここで、ツェナーダイオード2のえん層電
圧を比較的高くとることによって、電源直流電圧Eiの
徐降時には、このツェナーダイオード2のえん層電圧で
定まる比較的高い電圧で発振が停止し、電源直流電圧E
iの瞬時遮断時には、コンデンサ32の放電の時定数に
より定まる遅れ時間の後の低い電圧で発振が停止するよ
うになる。
【0013】従って、電源直流電圧の徐降時にはスイッ
チング素子の電流が増加する前に発振が停止され、電源
直流電圧の瞬時遮断時には、発振停止までの短かい遅れ
時間の間スイッチング素子に大きな電流が流れるのみで
その発熱は殆んど問題なく、この遅れ時間によって充分
低い電圧で発振が停止するようになる。これによって電
源直流電圧の瞬時遮断時に充分長い負荷直流電圧の保持
時間が確保される。
【0014】なお、ダイオード31を第1のダイオー
ド、ダイオード7を第2のダイオード、抵抗3を第1の
抵抗、抵抗4を第2の抵抗、抵抗6を第3の抵抗と称す
る。
【0015】
【発明の効果】本発明においては、スイッチング電源に
設けた発振停止回路は電源直流電圧の徐降時には、ツェ
ナーダイオードのえん層電圧で定まる比較的高い電圧で
発振を停止させ、電源直流電圧の瞬時遮断時には、この
ツェナーダイオードと直列に接続されたコンデンサの放
電時定数により定まる遅れ時間の後の低い電圧で発振を
停止させるようにしたので、電源直流電圧の徐降時には
スイッチング素子の電流が増加する前に発振が停止さ
れ、電源直流電圧の瞬時遮断時には、発振停止までの短
かい遅れ時間の間スイッチング素子に大きな電流が流れ
るのみでその発熱は殆んど問題なく、この遅れ時間によ
って充分低い電圧で発振が停止するようになる。これに
よって電源直流電圧の瞬時遮断時に充分長い負荷直流電
圧の保持時間が確保されるようにしたので、スイッチン
グ素子の電流容量の増加、あるいは入力コンデンサの容
量の増加など装置の大形化を行う必要はなく、小形、低
コストのスイッチング電源装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスイッチング電源装置の一実施例を示
す回路図
【図2】従来のスイッチング電源装置の一例を示す回路
【符号の説明】
2 ツェナーダイオード 3 第1の抵抗 4 第2の抵抗 5 トランジスタ 6 第3の抵抗 7 第2のダイオード 12 スイッチング素子 14 共振コンデンサ 19 変圧器 19A 一次コイル 19B 制御コイル 19C 二次コイル 28 制御回路 29 整流平滑回路 30 発振停止回路 32 コンデンサ IP 電源端子 IN 電源端子 OP 負荷端子 ON 負荷端子 Ei 電源直流電圧 a 入力端子(発振停止回路30の) b 入力端子(発振停止回路30の) e 出力端子(発振停止回路30の)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一次側に制御コイルを備えた変圧器と、こ
    の変圧器の一次コイルにその主端子が直列に接続された
    スイッチング素子と、前記変圧器の制御コイルに接続さ
    れその内部に共振コンデンサを備え前記スイッチング素
    子の制御端子に正帰還制御信号を出力し、前記変圧器と
    前記スイッチングと前記共振コンデンサ間で発振を起さ
    せる制御回路と、前記変圧器の二次コイルに接続された
    整流平滑回路とを備え、前記変圧器の一次コイルとスイ
    ッチング素子とからなる直列回路の両端子はそれぞれ電
    源端子に接続され、前記整流平滑回路の両出力端子はそ
    れぞれ負荷端子に接続されるスイッチング電源装置にお
    いて、前記電源端子にその入力端子が接続され、前記制
    御回路にその出力端子が接続され、電源直流電圧の徐降
    時には定格値に近い比較的高い電圧で発振を停止させ、
    電源直流電圧の瞬時遮断時には所定の遅れ時間の後にお
    ける低い電圧で発振を停止させる信号を前記制御回路に
    出力する発振停止回路を設けたことを特徴とするスイッ
    チング電源装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載のスイッチング電源装置にお
    いて、発振停止回路は、その入力端子間に接続された第
    1のダイオードとツェナーダイオードと第1の抵抗と第
    2の抵抗からなる直列回路と、この直列回路に並列に接
    続された第3の抵抗とトランジスタからなる直列回路
    と、前記第1および第2の抵抗と並列に接続されたコン
    デンサとからなり、前記トランジスタのベースは第1の
    抵抗と第2の抵抗の接続点に接続され、そのコレクタは
    第2のダイオードを介しその出力端子に接続されている
    ことを特徴とするスイッチング電源装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6153514A (en) * 1999-01-04 2000-11-28 Advanced Micro Devices, Inc. Self-aligned dual damascene arrangement for metal interconnection with low k dielectric constant materials and nitride middle etch stop layer
JP2010063272A (ja) * 2008-09-04 2010-03-18 Nichicon Corp スイッチング電源装置

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