JPH0576173A - スイツチング電源 - Google Patents
スイツチング電源Info
- Publication number
- JPH0576173A JPH0576173A JP3231788A JP23178891A JPH0576173A JP H0576173 A JPH0576173 A JP H0576173A JP 3231788 A JP3231788 A JP 3231788A JP 23178891 A JP23178891 A JP 23178891A JP H0576173 A JPH0576173 A JP H0576173A
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- Japan
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- current
- circuit
- load
- switching
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 モーター等の平均電流に対してピーク電流の
供給能力を比較的に要求する負荷の接続時に最適な過負
荷保護を実現する。 【構成】 端子４，５間に過負荷状態が連続したとき
に、電流検出回路７によってその負荷電流の平均値を検
出してオフセット回路８に入力される抵抗Ｒ１からの検
出信号をオフセットし、コンパレータＱ２を確実に動作
させてＰＷＭ回路３によるスイッチングトランジスタＱ
１の動作を制限する。
供給能力を比較的に要求する負荷の接続時に最適な過負
荷保護を実現する。 【構成】 端子４，５間に過負荷状態が連続したとき
に、電流検出回路７によってその負荷電流の平均値を検
出してオフセット回路８に入力される抵抗Ｒ１からの検
出信号をオフセットし、コンパレータＱ２を確実に動作
させてＰＷＭ回路３によるスイッチングトランジスタＱ
１の動作を制限する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスイッチング電源に関す
るものである。
るものである。
【０００２】モーター等の平均電流に対してピーク電流
の供給能力を比較的に要求する負荷の接続時に最適な過
負荷保護を実現する。
の供給能力を比較的に要求する負荷の接続時に最適な過
負荷保護を実現する。
【０００３】
【従来の技術】従来より、各種の電子機器の電源装置と
してスイッチング方式の電源が用いられている。特に直
流電源としては、スイッチング方式は小型、軽量、高効
率であると言う利点から広く採用されている。
してスイッチング方式の電源が用いられている。特に直
流電源としては、スイッチング方式は小型、軽量、高効
率であると言う利点から広く採用されている。
【０００４】図５は、出力安定化回路を有する従来のス
イッチング方式の直流電源の構成を示している。
イッチング方式の直流電源の構成を示している。
【０００５】図５において、符号１，２で示すものは入
力電源端子であり、入力電源端子１は入力コンデンサＣ
１ならびにトランスフォーマーＴ１の１次巻線Ｎ１に接
続されている。１次巻線Ｎ１の一方は、スイッチングト
ランジスタＱ１のコレクタに接続されている。Ｔ１の２
次巻線Ｎ２は、整流用のダイオードＱ３を介して平滑用
のコンデンサＣ２に導かれている。このフィルタ回路に
よる平滑出力は出力端子４，５を介して所定の負荷に供
給される。
力電源端子であり、入力電源端子１は入力コンデンサＣ
１ならびにトランスフォーマーＴ１の１次巻線Ｎ１に接
続されている。１次巻線Ｎ１の一方は、スイッチングト
ランジスタＱ１のコレクタに接続されている。Ｔ１の２
次巻線Ｎ２は、整流用のダイオードＱ３を介して平滑用
のコンデンサＣ２に導かれている。このフィルタ回路に
よる平滑出力は出力端子４，５を介して所定の負荷に供
給される。
【０００６】負荷に対する出力電圧を検出するため端子
４，５に接続される不図示の負荷に並列に電圧検出回路
６が接続されている。検出値は、フォトカプラＱ４を介
してＰＷＭ回路３からなる制御回路に帰還される。
４，５に接続される不図示の負荷に並列に電圧検出回路
６が接続されている。検出値は、フォトカプラＱ４を介
してＰＷＭ回路３からなる制御回路に帰還される。
【０００７】フォトカプラＱ４は、フィードバックされ
た検出電圧をＰＷＭ回路３に出力し、ＰＷＭ回路３は検
出値に応じてスイッチングトランジスタＱ１のベースに
与える駆動パルスのスイッチングデューティ比あるいは
周波数などを制御する。
た検出電圧をＰＷＭ回路３に出力し、ＰＷＭ回路３は検
出値に応じてスイッチングトランジスタＱ１のベースに
与える駆動パルスのスイッチングデューティ比あるいは
周波数などを制御する。
【０００８】ＰＷＭ回路３の出力でスイッチングトラン
ジスタＱ１が駆動される。保護機能として、電流検出抵
抗Ｒ１によりスイッチングトランジスタＱ１のスイッチ
ング電流に比例した電圧を検出電圧として得る。Ｒ２，
Ｒ３は分圧回路であって、Ｒ１で検出した検出電圧を適
当な値に分圧する。Ｒ４，Ｒ５は、検出基準値のしきい
値電圧設定用の抵抗である。Ｑ２は、比較回路のコンパ
レータであって、検出電圧としきい値電圧を比較する。
ジスタＱ１が駆動される。保護機能として、電流検出抵
抗Ｒ１によりスイッチングトランジスタＱ１のスイッチ
ング電流に比例した電圧を検出電圧として得る。Ｒ２，
Ｒ３は分圧回路であって、Ｒ１で検出した検出電圧を適
当な値に分圧する。Ｒ４，Ｒ５は、検出基準値のしきい
値電圧設定用の抵抗である。Ｑ２は、比較回路のコンパ
レータであって、検出電圧としきい値電圧を比較する。
【０００９】次に、図５の回路における過電流保護の動
作を説明する。
作を説明する。
【００１０】入力電源端子１および２に電源を接続する
と、トランスフォーマーＴ１の１次巻線Ｎ１に対する電
圧印加がスイッチングトランジスタＱ１により断続され
る。スイッチングトランジスタＱ１の断続により発生し
た交流出力はトランスフォーマーＴ１により絶縁ならび
に変圧される。絶縁された交流出力は、ダイオードＱ３
により整流される。整流出力は平滑コンデンサＣ２によ
って平滑された後、出力端子６，７から負荷に供給され
る。
と、トランスフォーマーＴ１の１次巻線Ｎ１に対する電
圧印加がスイッチングトランジスタＱ１により断続され
る。スイッチングトランジスタＱ１の断続により発生し
た交流出力はトランスフォーマーＴ１により絶縁ならび
に変圧される。絶縁された交流出力は、ダイオードＱ３
により整流される。整流出力は平滑コンデンサＣ２によ
って平滑された後、出力端子６，７から負荷に供給され
る。
【００１１】負荷が重くなり、スイッチングトランジス
タＱ１の電流が大きくなると検出抵抗Ｒ１に発生する電
圧も大きくなり、しきい値を越えるとコンパレータＱ２
はＰＷＭ回路３に信号を出力する。ＰＷＭ回路３はコン
パレータＱ２からの信号によってパルス出力を停止す
る。この動作は、パルス毎におこなわれる。
タＱ１の電流が大きくなると検出抵抗Ｒ１に発生する電
圧も大きくなり、しきい値を越えるとコンパレータＱ２
はＰＷＭ回路３に信号を出力する。ＰＷＭ回路３はコン
パレータＱ２からの信号によってパルス出力を停止す
る。この動作は、パルス毎におこなわれる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来例においては、例えば、モーター負荷のようにピ
ーク電流の値に対して平均電流の少ない電源に対して
は、ピーク電流の値に合わせて検出値を設定するため、
負荷の異常時など過負荷状態が連続した場合に最大電流
で連続動作となり異常過熱するという問題があった。ま
た、異常過熱を防ぐためには、放熱板の熱容量を大きく
したり、過熱保護回路を付加したりする必要があり、そ
のため、電源のサイズが大きくなったり、コストアップ
となる等の問題があった。
な従来例においては、例えば、モーター負荷のようにピ
ーク電流の値に対して平均電流の少ない電源に対して
は、ピーク電流の値に合わせて検出値を設定するため、
負荷の異常時など過負荷状態が連続した場合に最大電流
で連続動作となり異常過熱するという問題があった。ま
た、異常過熱を防ぐためには、放熱板の熱容量を大きく
したり、過熱保護回路を付加したりする必要があり、そ
のため、電源のサイズが大きくなったり、コストアップ
となる等の問題があった。
【００１３】そこで本発明の目的は以上のような問題を
解消したスイッチング電源を提供することにある。
解消したスイッチング電源を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は電源入力をスイッチング素子で断続し発生する
交流を直流に変換して負荷に供給するスイッチング電源
において、前記スイッチング素子のピーク電流を検出す
る検出手段と、該検出手段からの検出信号に基づいて前
記スイッチング素子の動作を制限する保護手段と、負荷
電流の平均的な値に基づいて前記検出信号にオフセット
を与えるオフセット手段とを具えたことを特徴とする。
本発明は電源入力をスイッチング素子で断続し発生する
交流を直流に変換して負荷に供給するスイッチング電源
において、前記スイッチング素子のピーク電流を検出す
る検出手段と、該検出手段からの検出信号に基づいて前
記スイッチング素子の動作を制限する保護手段と、負荷
電流の平均的な値に基づいて前記検出信号にオフセット
を与えるオフセット手段とを具えたことを特徴とする。
【００１５】
【作用】本発明によれば、ピーク出力に対しては、あら
かじめ設定したピーク出力のレベルまでは保護手段は動
作しないが、過負荷状態が連続した場合は、オフセット
手段が負荷電流の平均的な値に基づいて検出信号にオフ
セットを与えて保護手段の動作レベルを下げてスイッチ
ング素子の動作を制限する。
かじめ設定したピーク出力のレベルまでは保護手段は動
作しないが、過負荷状態が連続した場合は、オフセット
手段が負荷電流の平均的な値に基づいて検出信号にオフ
セットを与えて保護手段の動作レベルを下げてスイッチ
ング素子の動作を制限する。
【００１６】
【実施例】［実施例１］以下、図面に基づいて本発明の
実施例について詳細に説明する。ただし、以下では前述
した従来例と同様の部分には同一符号を付し、その詳細
な説明は省略する。
実施例について詳細に説明する。ただし、以下では前述
した従来例と同様の部分には同一符号を付し、その詳細
な説明は省略する。
【００１７】図１において、図５と異なっている部分
は、負荷と直列に設けた電流検出抵抗Ｒ６、検出回路７
ならびにホトカプラＱ５が付加された点である。
は、負荷と直列に設けた電流検出抵抗Ｒ６、検出回路７
ならびにホトカプラＱ５が付加された点である。
【００１８】検出回路７は、オペアアンプ、トランジス
タ等で構成され、電流検出抵抗Ｒ６に発生する出力電流
に比例した電圧を検出する。検出回路７の出力は、ホト
カプラＱ５を介して抵抗Ｒ２，Ｒ３により構成されるオ
フセット回路８に入力される。
タ等で構成され、電流検出抵抗Ｒ６に発生する出力電流
に比例した電圧を検出する。検出回路７の出力は、ホト
カプラＱ５を介して抵抗Ｒ２，Ｒ３により構成されるオ
フセット回路８に入力される。
【００１９】検出回路７からの出力を受けるとオフセッ
ト回路８は、Ｒ１により検出されたピーク値出力に、任
意のオフセットを加えて比較回路Ｑ２に出力する。
ト回路８は、Ｒ１により検出されたピーク値出力に、任
意のオフセットを加えて比較回路Ｑ２に出力する。
【００２０】したがって、電流検出回路７からの入力が
ない場合は、比較回路Ｑ２の入力は、図２（Ａ）に示す
ようにしきい値に対して低いレベルにある。
ない場合は、比較回路Ｑ２の入力は、図２（Ａ）に示す
ようにしきい値に対して低いレベルにある。
【００２１】電流検出回路７からの入力があると比較回
路Ｑ２の入力は、オフセットされる。そして、図２
（Ｂ）に示すように比較回路Ｑ２の入力がしきい値に達
すると、ＰＷＭ回路３に信号を出力して、出力パルス幅
を制限する。
路Ｑ２の入力は、オフセットされる。そして、図２
（Ｂ）に示すように比較回路Ｑ２の入力がしきい値に達
すると、ＰＷＭ回路３に信号を出力して、出力パルス幅
を制限する。
【００２２】本実施例においては、ホトカプラＱ５のト
ランジスタ部を可変抵抗素子として使用している。な
お、本例はフライバック型を例にあげたが、フォワード
型、プッシュプル型のスイッチング電源にも適用でき
る。また、スイッチング素子は、トランジスタを用いた
が、ＦＥＴ，ＧＴＯ等の他の素子も使用できる。平均値
の検出手段として、負荷電流の検出回路（７）を用いた
が、温度検出回路等、他の手段を用いてもよい。
ランジスタ部を可変抵抗素子として使用している。な
お、本例はフライバック型を例にあげたが、フォワード
型、プッシュプル型のスイッチング電源にも適用でき
る。また、スイッチング素子は、トランジスタを用いた
が、ＦＥＴ，ＧＴＯ等の他の素子も使用できる。平均値
の検出手段として、負荷電流の検出回路（７）を用いた
が、温度検出回路等、他の手段を用いてもよい。
【００２３】［実施例２］図３に本発明の第２の実施例
を示す。
を示す。
【００２４】実施例１の回路においては、パルス電流検
出に抵抗を用いていたが、本実施例では、カレントトラ
ンスＴ２を用いる。その他は、実施例１と同一である。
出に抵抗を用いていたが、本実施例では、カレントトラ
ンスＴ２を用いる。その他は、実施例１と同一である。
【００２５】パルス電流はカレントトランスＴ２で変流
され、終端抵抗Ｒ７で電圧に変換され、ダイオードＱ６
で整流して検出電圧を得る。この検出電圧がＲ２および
Ｒ３からなるオフセット回路に供給される。
され、終端抵抗Ｒ７で電圧に変換され、ダイオードＱ６
で整流して検出電圧を得る。この検出電圧がＲ２および
Ｒ３からなるオフセット回路に供給される。
【００２６】以降の動作は、実施例１と同一である。
【００２７】［実施例３］図４に本発明を用いた第３の
実施例を示す。
実施例を示す。
【００２８】本実施例は、実施例１の回路の検出回路７
とホトカプラＱ５の間に遅延回路９を付加したものであ
る。
とホトカプラＱ５の間に遅延回路９を付加したものであ
る。
【００２９】遅延回路９は、検出回路７の出力の遅延時
間を任意に定めることができ、突入電流の継続時間の長
い負荷などの場合に、負荷に応じて最適の検出遅延時間
を設定する。
間を任意に定めることができ、突入電流の継続時間の長
い負荷などの場合に、負荷に応じて最適の検出遅延時間
を設定する。
【００３０】以降の動作は、実施例１と同一である。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば過負
荷状態が連続した場合でも安全に出力制限することがで
き、従来、ピーク電流の連続で熱設計しなければならな
かった、放熱板、トランス、スイッチング素子等を平均
値で熱設計することが可能となり、小型化、低価格化が
実現できる。
荷状態が連続した場合でも安全に出力制限することがで
き、従来、ピーク電流の連続で熱設計しなければならな
かった、放熱板、トランス、スイッチング素子等を平均
値で熱設計することが可能となり、小型化、低価格化が
実現できる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す回路図である。
【図２】本発明における動作波形を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示す回路図である。
【図４】本発明の第３の実施例を示す回路図である。
【図５】従来例を示す回路図である。
１，２ 入力電源端子 ３ ＰＷＭ回路 ４，５ 出力端子 ６ 電圧検出回路 ７ 電流検出回路 ８ 遅延回路 Ｔ１ トランス Ｔ２ カレントトランス Ｑ１ スイッチングトランジスタ Ｑ２ コンパレータ Ｑ３ ダイオード Ｑ４ ホトカプラ Ｑ５ ホトカプラ Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ コンデンサ Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７ 抵抗器
Claims (1)
- 【請求項１】 電源入力をスイッチング素子で断続し発
生する交流を直流に変換して負荷に供給するスイッチン
グ電源において、 前記スイッチング素子のピーク電流を検出する検出手段
と、 該検出手段からの検出信号に基づいて前記スイッチング
素子の動作を制限する保護手段と、 負荷電流の平均的な値に基づいて前記検出信号にオフセ
ットを与えるオフセット手段とを具えたことを特徴とす
るスイッチング電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23178891A JP3145739B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | スイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23178891A JP3145739B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | スイッチング電源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0576173A true JPH0576173A (ja) | 1993-03-26 |
| JP3145739B2 JP3145739B2 (ja) | 2001-03-12 |
Family
ID=16929036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23178891A Expired - Fee Related JP3145739B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | スイッチング電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3145739B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001286137A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Densei Lambda Kk | 電源装置 |
| US7355864B2 (en) | 2004-02-25 | 2008-04-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Switching regulator and its control method |
| JP2010110190A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Sharp Corp | スイッチング制御回路及びこれを用いたスイッチング電源装置 |
-
1991
- 1991-09-11 JP JP23178891A patent/JP3145739B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001286137A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Densei Lambda Kk | 電源装置 |
| US7355864B2 (en) | 2004-02-25 | 2008-04-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Switching regulator and its control method |
| US7577004B2 (en) | 2004-02-25 | 2009-08-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Switching regulator and image forming apparatus and its control method |
| JP2010110190A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Sharp Corp | スイッチング制御回路及びこれを用いたスイッチング電源装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3145739B2 (ja) | 2001-03-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |