JPH0566611B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、過電圧保護機能を有する電源回路
に関する。

［従来の技術］ 過電圧保護機能を有する電源回路にあつて、例
えば、その出力電圧として正及び負の夫々所定の
直流電圧が得られるようになされた多出力形の電
源回路が知られている。

これは、例えばサーボ系において、その駆動モ
ータの正逆転用に使用するようなとき、必要な直
流電圧を得る電源回路として通常使用されるもの
である。

第２図は、この種過電圧保護機能を有した電源
回路１０の一例を示す要部の接続図である。

商用交流源２は電源スイツチ３及びヒユーズ４
を介して商用電源トランス１の１次コイル１ａに
供給される。

その２次側には、複数の２次コイル１ｂ，１ｃ
が設けられ、一方の２次コイル１ｂにはダイオー
ドＤ１とコンデンサＣ１とで構成された整流回路
６を介して正側の電源端子（第１の正電圧導出端
子）７が導出されている。

また、他方の２次コイル１ｃには、ダイオード
Ｄ２とコンデンサＣ２とで構成された整流回路１
１を介してマイナス側の電源粒子９が導出されて
いる。ダイオードＤ２が接続された端子８は、基
準電源端子（OV）である。

このような電源回路１０において、各２次コイ
ル１ｂ，１ｃには夫々その所定位置に正側及び負
側出力電圧（＋Ｖ、−Ｖ）の各過電圧状態を保護
するための回路２０及び３０が設けられる。

プラス側の過電圧保護回路２０から説明する
と、端子７，８間には、電圧検出用のツエナーダ
イオード２１と抵抗器２２からなる直列回路が接
続され、その接続中点に制御トランジスタＱ１が
接続される。

端子７，８間には、さらに制御素子として機能
するこの例ではサイリスタ２３が接続され、その
ゲート端子に上述した制御トランジスタＱ１の出
力が供給されるようになされている。

通常の状態においては、制御トランジスタＱ１
はオフ状態を保持するが、何らかの原因で端子
７，８間に接続された負荷が重負荷となり、端子
７，８間のプラス側電圧が規定より過大になつた
ときには、制御トランジスタＱ１がオンしてこれ
に基づき、サイリスタ２３がオンする。

その結果、端子７，８間がシヨートされて、商
用電源トランス１の１次コイル１ａ側には、過大
電流が流れる結果、ヒユーズ４が溶断される。こ
れによつて、出力端子７，８間に接続された負荷
が過電圧より保護されることになる。

端子８，９間には、さらにマイナスの過電圧保
護回路３０が設けられる。そのため、この例にお
いては、２次コイル１ｃにダイオードＤ３とコン
デンサＣ３からなる補助電源３１が接続され、こ
れより得られた直流電圧がホトカプラ３２を構成
するホトダイオード３２ａと、これに直列接続さ
れた制御トランジスタＱ２の直列回路に供給され
る。

制御トランジスタＱ２には、端子８，９間に接
続されたツエナーダイオード３４と抵抗器３５の
直列回路で得られた所定の検出電圧が供給され
る。

一方、プラス側の過電圧保護回路２０にはさら
に制御トランジスタＱ１と並列にホトカプラ３２
を構成する他方のホトトランジスタ３２ｂが各々
抵抗素子を介して直流電圧＋Ｂの供給端子に接続
されている。この直流電圧＋Ｂは２次コイル１ｂ
から中間タツプを導出し、その中間タツプに得ら
れる電圧を整流したものである。

その結果、通常状態においては、制御トランジ
スタＱ２はオフ状態を保持するが、端子８，９間
に得られるマイナスの直流電圧が所定レベル以下
になつた場合には、これが制御トランジスタＱ２
において検出されることにより、ホトダイオード
３２ａがオンする。

ホトダイオード３２ａがオンすると、これがホ
トトランジスタ３２ｂで検出されることによつ
て、サイリスタ２３のゲートに所定のゲート信号
が供給される。

その結果、端子７，８間がシヨートされ、上述
したと同様に商用電源トランス１の１次コイル１
ａ側に設けられたヒユーズ４が溶断されて端子
８，９間に接続された負荷がその過電圧より保護
されることになる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、このように構成された過電圧保護機
能を有する電源回路１０においては、マイナスの
過電圧も検出する必要があるために、第２図に示
すようにホトカプラ３２によつて、マイナス側の
過電圧状態が検出されるわけであるが、このよう
にプラス側とマイナス側の双方に過電圧保護回路
２０，３０を設ける場合においては、特にマイナ
ス側の過電圧保護回路３０には、補助電源３１が
必要になる。

しかも、ホトカプラによつてマイナス側の過電
圧状態をプラス側過電圧保護回路２０に伝達する
必要がある。

このように従来の構成においては、ホトカプラ
３２が必要な他、マイナス側の過電圧保護回路３
０を動作せしめるために補助電源３１を必要とす
るなど、回路構成が複雑化する欠点があつた。

そこで、この発明においては、ホトカプラ等の
伝達手段を必要とすることなく、しかも、補助電
源を１つ不要にして回路構成の簡略化を図つた過
電圧保護機能を有する電源回路を提案するもので
ある。

［問題点を解決するための手段］ 上述の問題点を解決するため、この発明におい
ては、トランスの２次側から第１の正電圧を取り
出して負荷へ供給すると共に、前記第１の正電圧
が所定のレベルを越えたときには第１の過電圧検
出出力を発生させて過電圧保護回路に供給し、第
１の正電圧の負荷への供給を停止させる過電圧保
護動作を行なう電源回路であつて、 トランスの２次側から負荷へ供給する負電圧を
取り出すと共に、第１の正電圧とは別の第２の正
電圧を取り出し、該第２の正電圧と負電圧との差
電圧を分圧して取り出し、分圧電圧が所定レベル
以下となつたときに第２の過電圧検出出力を発生
させ、過電圧保護回路における第１の過電圧検出
出力の供給ラインに第２の過電圧検出出力を供給
するように構成し、第１又は第２の過電圧検出出
力の何れか一方が前記過電圧保護回路に供給され
て過電圧保護動作を行なうことを特徴とするもの
である。

［作用］ 制御素子であるサイリスト２３には、プラス側
の電圧検出手段５０ａが接続されると共に、これ
と並列にマイナス側の電圧検出手段５０ｂが接続
される。

プラス側の直流電圧が過電圧となつた場合に
は、制御トランジスタＱ１がオンしてサイリスタ
２３が導通状態に制御される。

また、マイナス側の直流電圧の変動は、オペア
ンプ４０に伝達され、これが所定レベル以上にな
つたときには、オペアンプ４０の出力が反転して
サイリスタ２３をオンせしめるにたる信号が形成
される。

これによつて、マイナス側の過電圧が検出され
ても、例えばこれにより、１次コイル１ａに接続
されたヒユーズ４が溶断される等として負荷が保
護されることになる。

［実施例］ 続いて、この発明に係る過電圧保護機能を有し
た電源回路の一例を第１図以下を参照して詳細に
説明する。

この発明においても、商用電源トランス１が使
用され、その１次コイル１ａ側には、商用交流源
２が電源スイツチ３及びヒユーズ４を介して供給
される。また、その２次側には、一対の２次コイ
ル１ｂ及び１ｃが巻回され、一方の１次コイル１
ｂよりプラス側の出力端子（第１の正電圧導出端
子）７が導出される。

同様に、他方の２次コイル１ｃ側には、所定の
マイナスの直流電圧を得る端子９が導出される。

そのため、従来と同様に２次コイル１ｂ側には
ダイオードＤ１とコンデンサＣ１よりなる整流回
路６が接続され、また、２次コイル１ｃと１ｂと
の間にはダイオードＤ２が接続されると共にこの
ダイオードＤ２とコンデンサＣ２によつて、整流
回路１１が構成される。そして、ダイオードＤ２
のカソード側より基準電圧（0V）を得る端子８
が導出されることになる。

この発明においては、一対の出力端子７，９間
に正側及び負側の過電圧に対して共通に動作する
過電圧保護回路５０が設けられる。

そのため、この例においても、端子７，８間に
は、制御素子であるサイリスタ２３が接続され、
このゲートに正側検出手段５０ａと負側検出手段
５０ｂが接続される。

正側検出手段５０ａは図示するように端子７，
８間に接続されたツエナーダイオード２１と抵抗
器２２の直列回路及びその接続中点に接続された
制御トランジスタQ1とで構成される。

同様に負側の検出手段５０ｂはオペアンプ４０
を有し、そのマイナス端子には、負側端子９と所
定の直流電源端子（第２の正電圧用電源端子）＋
Ｂとの間に接続された分圧用の抵抗器４１，４２
より得られる所定の分圧電圧が供給される。

そのプラス端子には、基準端子８からの基準電
圧（＝0V）が供給される。オペアンプ４０の出
力は、抵抗器４３及び逆流素子用のダイオード４
４を介してサイリスタ２３のゲートに供給され
る。

なお、過電圧保護回路５０に設けられた検出手
段５０ａ，５０ｂともその一方の直流電圧は第２
図で説明した直流電圧＋Ｂが利用される。

この所定の直流電圧＋Ｂは２次コイル１ｂから
中間タツプを導出し、その中間タツプに得られる
電圧を整流したものを使用することができる。

このように構成された過電圧保護回路５０の動
作を次に説明する。

正常動作状態の場合には、検出手段５０ａから
は過電圧状態が検出されない。同様に端子８，９
間に得られるマイナスの直流電圧が所定の範囲内
にある場合にも、検出手段５０ｂからはその検出
出力が得られないため、いずれもサイリスタ２３
はオフ状態を保持することになる。

しかしながら、例えば端子７，８間に得られる
プラスの直流電圧が所定レベルを越えた場合に
は、制御トランジスタＱ１がオン状態となるた
め、これによつて、サイリスタ２３が導通し、端
子７，８間はシヨート状態となる。

これによつて、１次コイル１ａには過電流が流
れてヒユーズ４が溶断されることにより、端子
７，８間に接続された負荷が過電圧より保護され
ることになる。

また、端子８，９間に得られるマイナスの出力
電圧が所定レベルを越えた場合には、オペアンプ
４０のマイナス側端子のレベルがさらにマイナス
側に大きくなるため、オペアンプ４０からは、プ
ラスの検出出力が得られる。

この検出出力が抵抗器４３及びダイオード４４
を介してサイリスタ２３のゲートに印加されるた
め、サイリスタ２３が導通する。

これによつて、上述したと同様にヒユーズ４が
溶断される等して、端子８，９間に接続された負
荷がその過電圧より保護されることになる。

また、この発明は出力電圧の安定化機能を有し
ない電源回路に通用したが、スイツチング電源な
どのように電圧安定化機能を有する電源回路にも
この発明を適用できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の構成によれ
ば、 ホトカプラを使用しないでもマイナス側の直流
電圧の過電圧を正しく検出することができる。

また、オペアンプ４０を使用してその出力に基
づきサイリスタ２３を制御するようにしたので、
プラス側検出手段５０ａが使用する直流電圧と同
一の電圧を使用することが可能になる。その結
果、マイナス側の検出手段用として改めて補助電
源を設ける必要がない。その結果、回路構成の簡
略化を図ることができる。

従つて、この発明に係る過電圧保護機能を有し
た電源回路は上述したような電源回路などに適用
して極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る電源回路の一例を示す
接続図、第２図は従来の電源回路の一例を示す接
続図である。 １……商用電源トランス、２……商用交流源、
４……ヒユーズ、７……プラス側直流電源端子、
９……マイナス側直流電源端子、１０……電源回
路、２３……制御素子、５０……過電圧保護回
路、５０ａ……正側検出手段、５０ｂ……負側検
出手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トランスの２次側から第１の正電圧を取り出
   して負荷へ供給すると共に、前記第１の正電圧が
   所定のレベルを越えたときには第１の過電圧検出
   出力を発生させて過電圧保護回路に供給し、前記
   第１の正電圧の負荷への供給を停止させる過電圧
   保護動作を行なう電源回路であつて、 前記トランスの２次側から負荷へ供給する負電
   圧を取り出すと共に、前記第１の正電圧とは別の
   第２の正電圧を取り出し、該第２の正電圧と前記
   負電圧との差電圧を分圧して取り出し、前記分圧
   電圧が所定レベル以下となつたときに第２の過電
   圧検出出力を発生させ、前記過電圧保護回路にお
   ける前記第１の過電圧検出出力の供給ラインに前
   記第２の過電圧検出出力を供給するように構成
   し、前記第１又は第２の過電圧検出出力の何れか
   一方が前記過電圧保護回路に供給されて過電圧保
   護動作を行なうことを特徴とする電源回路。