JPH05300739A - スイッチング電源装置 - Google Patents

スイッチング電源装置

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JPH05300739A
JPH05300739A JP4126884A JP12688492A JPH05300739A JP H05300739 A JPH05300739 A JP H05300739A JP 4126884 A JP4126884 A JP 4126884A JP 12688492 A JP12688492 A JP 12688492A JP H05300739 A JPH05300739 A JP H05300739A
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JP
Japan
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voltage
output
transformer
diode
detection circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP4126884A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsukasa Nagatsuma
司 長妻
Masashi Ikenari
昌司 池成
Shuji Yamamoto
周二 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication of JPH05300739A publication Critical patent/JPH05300739A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0083Converters characterised by their input or output configuration
    • H02M1/009Converters characterised by their input or output configuration having two or more independently controlled outputs

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  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 1トランス多出力方式のスイッチング電源装
置において、フィードバックによる定電圧制御がかけら
れる直流出力ラインの整流ダイオードのオープン時に、
他の直流出力ラインの電圧が異常に上昇するのを防ぐこ
とができるようにする。 【構成】 トランス2の一番高い電圧を出力する二次巻
線2bにつながる直流出力ライン30と、このラインの
電圧を発振制御回路6へフィードバックして定電圧制御
をかけるための出力電圧検出回路32との間に直列に、
第1のダイオード40を順方向に挿入している。また、
トランス2の二番目に高い電圧を出力する二次巻線2c
に接続された整流ダイオード10の出力側と出力電圧検
出回路32との間に、第2のダイオード42を順方向に
接続している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、一つのトランスの二
次側から複数の直流出力を取り出す、いわゆる1トラン
ス多出力方式のスイッチング電源装置に関し、より具体
的には、その定電圧制御ループオープン時に直流出力ラ
インの電圧が異常に上昇するのを防ぐ手段に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のスイッチング電源装置の従来例
を図2に示す。このスイッチング電源装置は、3出力の
場合の例であり、直流入力をスイッチング素子(図示例
はスイッチングトランジスタ)4でオンオフしながらト
ランス2の一次巻線2aに供給し、二次巻線2bから整
流ダイオード8を経由して電圧V1 の直流出力を、二次
巻線2cから整流ダイオード10および3端子レギュレ
ータ26を経由して電圧V2 の直流出力を、更に二次巻
線2bの中間に設けられた中間タップ2dから整流ダイ
オード12および3端子レギュレータ28を経由して電
圧V3 の直流出力をそれぞれ取り出すよう構成されてい
る。各整流ダイオード8、10、12の出力側とグラウ
ンド間には、平滑コンデンサ(例えば電解コンデンサ)
16、18、20がそれぞれ接続されている。
【0003】スイッチング素子4の駆動および制御は、
発振制御回路6によって行われる。この発振制御回路6
は、この例では他励発振用のものであり、その内部に発
振回路およびパルス幅制御回路等を含んでおり、このパ
ルス幅制御回路からのパルス信号によってスイッチング
素子4を駆動するものであるが、これの代わりに自励発
振式の発振制御回路を用いても良い。
【0004】トランス2の二次巻線2bにつながる直流
出力ライン30とグラウンド間には、出力電圧検出回路
32および過電圧保護用のパワーツェナダイオード14
が接続されている。
【0005】出力電圧検出回路32は、シャントレギュ
レータ34、直流出力ライン30の出力電圧V1 を分圧
してシャントレギュレータ34の参照電圧端子へ供給す
る分圧抵抗36およびフォトカプラ38を備えており、
このシャントレギュレータ34で出力電圧V1 を基準電
圧と比較してその差に応じてフォトカプラ38のフォト
ダイオードを発光させるようにしている。このフォトカ
プラ38のフォトトランジスタ側は前述した発振制御回
路6に(より具体的にはその内部のパルス幅制御回路
に)接続されており、上記のような構成によって、出力
電圧V1 を定電圧制御する定電圧制御ループが形成され
ている。
【0006】ここで、トランス2の各巻線の巻数および
直流出力電圧等の具体例を説明すると、一次巻線2a、
二次巻線2b、2cおよび中間タップ2dの巻数はそれ
ぞれ70ターン、13ターン、8ターンおよび4ターン
であり、出力電圧V1 、V2およびV3 はそれぞれ24
V、12Vおよび5Vである。この場合の各平滑コンデ
ンサ16、18および20に印加される電圧およびそれ
らの耐圧を表1にまとめて示す。この表において正常時
とは前述した定電圧制御ループが正常の場合を言い、故
障時とは当該定電圧制御ループがオープンして定電圧制
御がかからない場合を言う。後者の場合は、各二次巻線
2b、2cおよび中間タップ2dには、一次巻線2aと
の巻数比に単純に従った電圧が出力される。
【0007】
【表1】
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなスイッチ
ング電源装置では、安全規格によって各部分のオープン
/ショートテストを行うことが定められており、その一
つに定電圧制御ループオープンモードがある。
【0009】この定電圧制御ループオープンモードに
は、大別すると、フォトカプラ38がオープンするモー
ドと、整流ダイオード8がオープンするモードとがある
が、前者の場合は、出力電圧V1 が上昇してパワーツェ
ナダイオード14のしきい値(この例の場合は30V)
を超えるとパワーツェナダイオード14に大きな電流が
流れてそれがショートモードで故障し、これによる過電
流によってこの例では発振制御回路6が有している過電
流保護機能を働かせて一次入力を絞り、それによって二
次側出力が上昇しないようにしている。
【0010】ところが、整流ダイオード8のオープン時
は、パワーツェナダイオード14に電圧が印加されない
ため上記のようなパワーツェナダイオード14を用いた
保護動作が働かず、そのため平滑コンデンサ18および
20にはそれらの耐圧を超える電圧(具体的には表1に
示した故障時の電圧)が印加され、それによって平滑コ
ンデンサ18、20が壊れ、場合によっては防爆弁が開
いて水素ガスが発生して発火する恐れがあった。
【0011】そこでこの発明は、上記のような1トラン
ス多出力方式のスイッチング電源装置において、フィー
ドバックによる定電圧制御がかけられる直流出力ライン
の整流ダイオードのオープン時に、他の直流出力ライン
の電圧が異常に上昇するのを防ぐことができるようにす
ることを主たる目的とする。
【0012】
【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、前記トランス
の一番高い電圧を出力する二次巻線につながる直流出力
ラインと前記出力電圧検出回路との間に直列に第1のダ
イオードを順方向に挿入し、かつ前記トランスの二番目
に高い電圧を出力する二次巻線に接続された整流ダイオ
ードの出力側と前記出力電圧検出回路との間に第2のダ
イオードを順方向に接続したことを特徴とする。
【0013】
【作用】上記構成によれば、一番高い電圧を出力する二
次巻線につながる直流出力ライン、即ちフィードバック
による定電圧制御がかけられる直流出力ラインの整流ダ
イオードがオープンすると、二番目に高い電圧を出力す
る二次巻線に接続された整流ダイオード側の出力電圧が
第2のダイオードを介して出力電圧検出回路に印加さ
れ、この出力電圧が発振制御回路へフィードバックさ
れ、この出力電圧が予め定められた電圧になるように定
電圧制御される。この場合、第1のダイオードは、第2
のダイオードからの電圧が、一番高い電圧を出力する二
次巻線につながる直流出力ラインに接続されている負荷
に印加されるのを阻止して、上記のような定電圧制御が
支障なく行われるようにする働きをする。
【0014】このように、フィードバックによる定電圧
制御がかけられる直流出力ラインの整流ダイオードがオ
ープンしても、従来例のように全く定電圧制御がかから
なくなるのではなく、バックアップ的な定電圧制御がか
かるので、他の直流出力ラインの電圧が異常に上昇する
のを防ぐことができる。
【0015】
【実施例】図1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。図2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。
【0016】この実施例においては、前述したトランス
2の一番高い電圧を出力する二次巻線2bにつながる直
流出力ライン30と、この直流出力ライン30の電圧を
発振制御回路6へフィードバックして定電圧制御をかけ
るための出力電圧検出回路32との間に直列に、第1の
ダイオード40を順方向に挿入している。また、前述し
たトランス2の二番目に高い電圧を出力する二次巻線2
cに接続された整流ダイオード10の出力側と出力電圧
検出回路32との間に、第2のダイオード42を順方向
に接続している。このダイオード42を整流ダイオード
12側ではなく二番目に電圧の高いラインの整流ダイオ
ード10側に接続するのは、後述するようにこのダイオ
ード42が接続された直流出力ラインの電圧が正常時の
直流出力ライン30の電圧、即ち出力電圧V1 にほぼ等
しくなるように制御されることになり、この場合が一
番、二次側の各直流出力ラインの電圧上昇が小さくなる
からである。
【0017】上記のようにすると、整流ダイオード8が
正常時は、直流出力ライン30からダイオード40を介
して出力電圧検出回路32に印加される電圧の方が、整
流ダイオード10の出力側の電圧よりも高いのでダイオ
ード42は阻止状態になり、従来例と同様に、直流出力
ライン30の出力電圧V1 が出力電圧検出回路32を経
由して発振制御回路6へフィードバックされ、この出力
電圧V1 が出力電圧検出回路32によって予め定められ
た電圧(即ちこの例では24V)になるように定電圧制
御される。
【0018】一方、整流ダイオード8がオープンする
と、直流出力ライン30には電圧が出なくなるので、整
流ダイオード10側の出力電圧がダイオード42を介し
て出力電圧検出回路32に印加され、この出力電圧が発
振制御回路6へフィードバックされ、この出力電圧が出
力電圧検出回路32によって予め定めされた電圧(即ち
この例では24V)になるように定電圧制御される。こ
の場合、ダイオード40は、ダイオード42からの電圧
が、直流出力ライン30に接続されている負荷(そのイ
ンピーダンスは通常は非常に小さい)に印加されるのを
阻止して、上記のような定電圧制御が支障なく行われる
ようにする働きをする。
【0019】このように、整流ダイオード8がオープン
しても、従来例のように全く定電圧制御がかからなくな
るのではなく、バックアップ的な定電圧制御がかかるの
で、直流出力ライン30以外の直流出力ラインの電圧が
異常に上昇するのを防ぐことができる。
【0020】その結果、平滑コンデンサ18および20
に印加される電圧も、表2に示すように、各平滑コンデ
ンサ18、20の耐圧以下に抑えることができるように
なる。表2において故障時の平滑コンデンサ20の印加
電圧が約12Vになるのは、前述したように中間タップ
2dの巻数が二次巻線2cの巻数の半分だからである。
【0021】
【表2】
【0022】以上のことから、平滑コンデンサ18およ
び20の破壊、またそれによる発火の恐れがなくなり安
全になると共に、平滑コンデンサ18、20の耐圧を特
別に大きくする必要がないので、コストアップを抑える
こともできる。また、定電圧制御ループオープン時のト
ランス2の巻数比をあまり考慮せずにトランス2の設計
ができるため設計の自由度も大きくなる。
【0023】なお、以上は1トランス3出力の場合を例
に説明したが、この発明はそれに限られるものではな
く、1トランス複数出力の場合に広く適用することがで
きる。
【0024】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、フィー
ドバックによる定電圧制御がかけられる直流出力ライン
の整流ダイオードのオープン時に、他の直流出力ライン
の電圧が異常に上昇するのを防ぐことができる。その結
果、当該他の直流出力ラインに接続されている平滑コン
デンサに印加される電圧をそれらの耐圧以下に簡単に抑
えることができ、当該平滑コンデンサの破壊等を防ぐこ
とができると共に、それらの耐圧を特別に大きくする必
要がないのでコストアップを抑えることもできる。ま
た、定電圧制御ループオープン時のトランスの巻数比を
あまり考慮せずにトランスの設計ができるため設計の自
由度も大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 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。
【図2】 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。
【符号の説明】
2 トランス 2a 一次巻線 2b,2c 二次巻線 2d 中間タップ 4 スイッチング素子 6 発振制御回路 8,10,12 整流ダイオード 16,18,20 平滑コンデンサ 32 出力電圧検出回路 38 フォトカプラ 40 第1のダイオード 42 第2のダイオード

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一次巻線および複数の二次巻線を有する
    トランスと、このトランスの一次巻線に直列接続された
    スイッチング素子と、このスイッチング素子のスイッチ
    ングを制御する発振制御回路と、前記トランスの各二次
    巻線にそれぞれ直列接続された整流ダイオードと、この
    各整流ダイオードの出力側にそれぞれ接続された平滑コ
    ンデンサと、前記トランスの一番高い電圧を出力する二
    次巻線につながる直流出力ラインの出力電圧を分圧抵抗
    で分圧したものを基準電圧と比較してその差に応じた信
    号を出力する出力電圧検出回路とを備え、この出力電圧
    検出回路からの信号を前記発振制御回路へフィードバッ
    クして前記直流出力ラインの出力電圧を定電圧制御する
    ようにしたスイッチング電源装置において、前記トラン
    スの一番高い電圧を出力する二次巻線につながる直流出
    力ラインと前記出力電圧検出回路との間に直列に第1の
    ダイオードを順方向に挿入し、かつ前記トランスの二番
    目に高い電圧を出力する二次巻線に接続された整流ダイ
    オードの出力側と前記出力電圧検出回路との間に第2の
    ダイオードを順方向に接続したことを特徴とするスイッ
    チング電源装置。
JP4126884A 1992-04-20 1992-04-20 スイッチング電源装置 Pending JPH05300739A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1128537A2 (en) * 2000-02-25 2001-08-29 Murata Manufacturing Co., Ltd. Switching power supply apparatus
US7660089B2 (en) 2006-04-19 2010-02-09 Funai Electric Co., Ltd. Voltage rise suppression circuit and panel television

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