JPH0525984U - スイツチング電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 結露状態を検出したときにスイッチング素子
への制御信号が出力されないようにすることで、結露状
態が生じても、異常な出力電圧が生じないようにする。 【構成】 スイッチング素子５によってトランス４の一
次巻線４ａをスイッチング駆動し、その二次巻線４ｂに
巻線比に応じた出力電圧を発生させるスイッチング電源
装置において、このスイッチング電源装置の設置雰囲気
が高湿度または結露状態にあることを検出する結露セン
サ１３が検出したことに基づいて結露検出駆動回路１４
はその出力電圧Ｖ_d を０レベルから“Ｈ”レベルにし、
この“Ｈ”レベルの出力電圧Ｖ_d に基づいて制御回路１
１からドライブ回路６への制御信号の送出を停止し、ス
イッチング素子５を不動作にし、二次巻線４ｂに出力電
圧が発生しないようにする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、結露に基づく誤動作によって異常な出力が生じるのを防止できるよ うにしたスイッチング電源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

スイッチング電源装置には、例えば、直流電圧を二次巻線を有するトランスに 印加し、このトランスの一次巻線をトランジスタ、ＦＥＴ（電界効果素子）など のスイッチング素子でスイッチングし、二次巻線にスイッチング周期の交流電圧 を発生させる構成のものがある。なお、出力電圧を安定化するために、この出力 電圧をスイッチング素子にフィードバックさせている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記した従来技術にあっては、結露（または高湿度）に対する対策が 施されていないため、結露時に制御回路が誤動作を生じ、このために異常な出力 電圧を発生する。この異常出力電圧は、負荷側の異常動作を招き、最悪の場合に は装置の破損を招く恐れがある。さらに、出力電圧の異常は、スイッチング電源 装置自体の異常動作を招き、同様に破損を招くなどの恐れがある。

【０００４】 本考案の目的は、上記従来技術の実情に鑑みてなされたもので、結露状態が生 じても異常な出力電圧が生じない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。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案は、スイッチング素子によってトランスの 一次巻線をスイッチング駆動し、その二次巻線に巻線比に応じた出力電圧を発生 させるスイッチング電源装置において、高湿度または結露状態を検出するセンサ と、該センサが高湿度または結露状態を検出したことに基づいて前記スイッチン グ素子を不動作にするための制御信号を出力する結露検出駆動回路とを設けるよ うにしている。

【０００６】 上記した手段によれば、装置の設置雰囲気が高湿度または結露状態においては 、その検出をもってスイッチング素子を制御する制御回路の出力を停止させ、ス イッチング素子が駆動されないようにし、スイッチング動作を停止させる。した がって、高湿度または結露状態になっても出力電圧に異常を生じさせることがな く、誤動作や破損を招くことがなく、信頼性を向上させることができる。

【０００７】

【実施例】

図１は本考案によるスイッチング電源装置の一実施例を示す回路図である。交 流電源（例えば、Ｖ_i ＝商用電源の１００Ｖ）１にはダイオードブリッジによる 両波整流回路２が接続され、この両波整流回路２の整流出力端には平滑用のコン デンサ３が接続されている。両波整流回路２の正電圧出力端には、二次巻線４ｂ を有するトランス４の一次巻線４ａの一端が接続され、この一次巻線４ａの他端 と両波整流回路２の負電圧出力端との間には、スイッチング素子５のドレインと ソースが接続されている。このスイッチング素子４（ＦＥＴ）は、ドライブ回路 ６によって駆動される。

【０００８】 トランス４の二次巻線４ｂ間には、ダイオード７，８が互いに逆方向接続され 、その接続点には平滑用のチョークコイル９の一端が接続され、このチョークコ イル９の出力とトランス４の負電圧出力端間に平滑用のコンデンサ１０が接続さ れている。さらに、チョークコイル９の出力とドライブ回路６との間に制御回路 １１が接続されている。

【０００９】 さらに、交流電源１の一端とアース間には抵抗１２と結露センサ１３が直列接 続され、その中間接続点にはセンサ出力電圧Ｖ_s を入力とする結露検出駆動回路 １４が接続されている。この結露検出駆動回路１４の出力電圧は、制御回路１１ に印加される。なお、結露センサ１３は湿度の変化によりインピーダンスが変化 する素子であり、通常、直流電圧を印加することができないため、交流（５０ヘ ルツ〜２０キロヘルツ）を供給している。

【００１０】 以上の構成において、まず、通常時の動作を説明すると、スイッチング素子５ が駆動されることによりトランス４の一次巻線４ａに断続的に電流が流れ、これ に応じて二次巻線４ｂに高い周波数の交流電圧が発生する。この交流電圧は、ダ イオード７，８によって整流され、さらにチョークコイル９及びコンデンサ１０ によって平滑される。その直流出力電圧は制御回路１１に印加され、その入力電 圧値に応じてドライブ回路６が駆動される。すなわち、二次巻線４ｂの出力電圧 が高くなると制御回路１１はスイッチング素子５のスイッチングパルス幅を狭く して二次巻線４ｂの出力電圧が低くなるようにし、逆に、二次巻線４ｂの出力電 圧が低ければスイッチング素子５のスイッチングパルス幅が広くなるように変化 させる。

【００１１】 ところで、スイッチング電源装置の設置雰囲気の湿度は結露センサ１３によっ て検出され、湿度が高くなる（すなわち結露が生じる）と結露センサ１３のイン ピーダンスが低下し、その出力電圧Ｖ_p が低下する。すると、この電圧変化に基 づいて結露検出駆動回路１４の出力電圧Ｖ_d は、“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベル に転じ、これを受けて制御回路１１はドライブ回路６に対する制御信号の出力を 停止する。この結果、スイッチング素子５は動作を停止し、スイッチング動作を 中止し、二次巻線４ｂの出力電圧を０にする。これにより、スイッチング電源装 置には異常な出力電圧を生じさせることはない。

【００１２】 図２は結露検出駆動回路１４の一実施例の詳細を示す回路図である。 結露センサ１３の出力点には、ダイオード１５のアノードが接続され、このダ イオード１５のカソードとアース間にはコンデンサ１６が接続され、このコンデ ンサ１６と並列に抵抗１７が接続されている。ダイオード１５のアノードにはＦ ＥＴ１８の制御端子が接続され、そのドレインは抵抗１９を介して電源＋Ｖ_s に 接続され、ソースはアースに接続される。さらに、ＦＥＴ１８のドレインには、 ダイオード２０のアノードが接続され、そのカソードから出力電圧Ｖ_d （“Ｈ” レベルまたは０レベル）が取り出される。

【００１３】 図２の構成において、結露が生じていない場合、結露センサ１３のインピーダ ンスは高い状態にあり、その出力電圧は高く、ダイオード１５を通してコンデン サ１６を充電し、その充電電圧が或るレベルに達するとＦＥＴ１８がオンになる 。また、交流電源１が瞬断した場合でも、コンデンサ１６の電圧が殆ど変化しな いためにＦＥＴ１８はオン状態を継続する。ＦＥＴ１８がオンになると、このド レインには抵抗１９が接続されているために、ドレイン電圧は０に近い小電圧に なる。この電圧はダイオード２０の順方向特性のオン電圧以下であるため、結露 検出駆動回路１４から出力電圧Ｖ_d が出力されることはない。したがって、制御 回路１１はドライブ回路６に対して制御信号を出し続ける。

【００１４】 一方、結露が生じると、結露センサ１３のインピーダンスは低くなり、結露セ ンサ１３の出力電圧はダイオード１５を越えることはない。このため、コンデン サ１６の電荷は抵抗１７を介して放電し始め、ついにはＦＥＴ１８の動作レベル 以下になり、ＦＥＴ１８はオフになる。これにより、電源Ｖ_s が抵抗１９及びダ イオード２０を介して出力電圧Ｖ_d として出力される。すなわち、出力電圧Ｖ_d は０レベルから“Ｈ”レベルに転ずる。この“Ｈ”レベルのＶ_d は、制御回路１ １へ結露検出信号として出力され、制御回路１１はドライブ回路６に対する制御 信号の送出を停止する。

【００１５】 図３は結露検出手段の第２例を示す回路図である。この例では、結露センサ２ １はプリントパターンにより作られ、そのギャップＬを最適に設定し、その間の 水抵抗の変化から結露を検出する。パターンの一方はアースされ、他方には抵抗 ２２を介して電源Ｖ_B が供給される。抵抗２２とパターンの接続点がセンサ出力 となり、抵抗Ｒ₁ 、抵抗Ｒ₂ 、差動増幅器２３からなるバッファに印加される。 また、結露によって生じ易いマイグレーション（電圧が高いほど、フラックスな どの不純物が混ざるほど出やすい）によるインピーダンス変化も検出できるよう にするため、はんだ２４をパターンの検出部に盛り付けている。

【００１６】 図４は結露検出手段の第３例を示す回路図である。この例では、検出部のパタ ーンを櫛形に形成した結露センサ２５を用いており、図３の場合よりも結露検出 を容易にしている。図３の場合と同様に、パターンの検出部には、はんだ２６を 設けている。パターンの一方には電源Ｖ_B が供給され、他方のパターンは抵抗２ ７，２８を介して接地されている。抵抗２７と抵抗２８の接続点から出力電圧が 取り出され、差動増幅器２９に入力される。

【００１７】

【発明の効果】

以上説明した通り、この発明は、スイッチング素子によってトランスの一次巻 線をスイッチング駆動し、その二次巻線に巻線比に応じた出力電圧を発生させる スイッチング電源装置において、高湿度または結露状態を検出するセンサと、該 センサが高湿度または結露状態を検出したことに基づいて前記スイッチング素子 を不動作にするための制御信号を出力する結露検出駆動回路とを設けるようにし たので、高湿度または結露状態になっても出力電圧に異常を生じさせることがな く、誤動作や破損を招くことがなく、信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による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２】結露検出駆動回路の一実施例の詳細を示す回路
図である。

【図３】結露検出手段の第２例を示す回路図である。

【図４】結露検出手段の第３例を示す回路図である。

【符号の説明】

１ 交流電源 ２ 両波整流回路 ４ トランス ４ａ 一次巻線 ４ｂ 二次巻線 ５ スイッチング素子 ６ ドライブ回路 １１ 制御回路 １２，１７，１９ 抵抗 １３ 結露センサ １４ 結露検出駆動回路 １５，２０ ダイオード １６ コンデンサ １８ ＦＥＴ ２１ 結露センサ ２３，２９ 差動増幅器 ２５ 結露センサ ２７，２８ 抵抗

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイッチング素子によってトランスの一
   次巻線をスイッチング駆動し、その二次巻線に巻線比に
   応じた出力電圧を発生させるスイッチング電源装置にお
   いて、高湿度または結露状態を検出するセンサと、該セ
   ンサが高湿度または結露状態を検出したことに基づいて
   前記スイッチング素子を不動作にするための制御信号を
   出力する結露検出駆動回路とを具備することを特徴とす
   るスイッチング電源装置。