JPH0615474Y2 - スイッチング・レギュレータの保護回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、スイッチング・レギュレータの起動特性を
安定化させるためのスイッチング・レギュレータの保護
回路に関するものである。

〔従来の技術〕

スイッチング・レギュレータは整流回路と電力変換回路
との組み合わせによって構成されており、電力変換回路
の主要部である半導体スイッチング素子は、コントロー
ル回路によって入力電圧をＯＮ・ＯＦＦ制御され、ＯＮ
とＯＦＦの比率を調整することにより出力電圧を制御し
ている。従来のスイッチング・レギュレータにおいて
は、第２図に示すように、整流回路１０５の出力側に抵
抗１０９を介して接続された保護回路１０３が設けられ
ており、電源電圧のおおよそ５０％以下の電圧で前記保
護回路１０３はその保護機能を生かし、スイッチング・
レギュレータにおいて発生する異常現象に対処してい
た。

〔考案が解決しようとする課題〕

スイッチング・レギュレータのテスト等のように、交流
電源電圧を徐々に上げて行く場合には、前述のように、
保護回路１０３は低電圧においてその保護機能を生かす
が、この低電圧では半導体スイッチング素子１０１はＯ
Ｎとならない。このため保護回路１０３は作動して、コ
ントロール回路をラッチさせ、永久に出力は立ち上がら
ない。

従って半導体スイッチング素子１０１がＯＮとなる電圧
になっても、前述のラッチは続くので、スイッチング・
レギュレータが起動できない欠点があった。また、交流
電源電圧が正常のときに、スイッチング・レギュレータ
を起動させる場合においても、半導体スイッチング素子
１０１がＯＮとなる前に保護回路１０３がその保護機能
が働くようになるので、保護回路１０３に遅延回路を設
けて、前記半導体スイッチング素子１０１の立上りに支
障のないように対処していた。

さらに、整流回路１０５の出力端子に並列接続されてい
るコンデンサ１０６の容量は大きいので、一旦保護回路
１０３が作動してスイッチング・レギュレータをＯＦＦ
とした後も、抵抗１０９を介して前記コンデンサ１０６
の放電電流の供給を受けて、保護回路１０３はラッチを
続け、交流電源をＳＷ_１によって切り、ラッチを解くの
に時間を要していた。

この考案は、前述した課題を解決し、保護回路が適切な
時期にその保護機能を発揮できるよにすることによっ
て、スイッチング・レギュレータの起動特性の改善と安
全性を高めることを可能にするスイッチング・レギュレ
ータの保護回路を提供することを目的とするものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

前記の目的を達成するために、この考案は、コントロー
ル回路２及び保護回路３を備えた半導体スイッチング素
子１と、前記半導体スイッチング素子１のコレクタ側に
接続された変換トランス４と、前記変換トランス４及び
半導体スイッチング素子１のエミツタ側に出力端子を接
続し、一次側交流電源に入力端子を接続した整流回路５
と、前記整流回路５の出力端子に並列接続されたコンデ
ンサ６と、一次側電源スイッチ８と、さらに前記変換ト
ランス４の二次側に接続された整流出力回路７とから構
成されたスイッチング・レギュレータにおいて、前記変
換トランス４の一次側に設けた補助巻線９と、ダイオー
ド１３及び抵抗１４を介して前記補助巻線９に接続され
たゲート回路を備え、ダイオート１１を介して一次側電
源回路に接続されたＳＣＲ１０と、前記ＳＣＲ１０のア
ノード側と前記保護回路３の間に挿入されたコンデンサ
１２と、さらに前記ＳＣＲ１０のカソード側と前記保護
回路３の間に挿入された抵抗１５とから構成された保護
回路の駆動部１６を設けた。

〔作用〕

本考案の駆動部１６を備えた保護回路３では、半導体ス
イッチング素子１がＯＮにならないと、ＳＣＲ１０もＯ
Ｎとならないので、保護回路３の駆動部１６として設け
られた回路は、導通状態とならない。即ち、半導体スイ
ッチング素子１が起動してから、保護回路３はその保護
機能を発揮するようになる。

また、前記駆動部１６に含まれるコンデンサ１２の容量
は小さいので、一次側電源スイッチ８をＯＦＦすること
により、保護回路３のラッチを容易に解くことができ
る。

〔実施例〕

以下、この実施例について添付図面を参照しながら説明
する。

第１図は、この考案に係る保護回路を設けたスイッチン
グ・レギュレータの結線図であり、半導体スイッチング
素子１のベースとエミツタ間には保護回路３を備えたコ
ントロール回路２が接続されており、また前記半導体ス
イッチング素子１のコレクタは電源トランス４に、エミ
ツタは整流回路５に接続されている。

整流回路５の入力端子は一次側電源スイッチ８を経て交
流電源に接続されており、出力端子は前記半導体スイッ
チング素子１と変換トランス４の一次側に接続され、か
つ、コンデンサ６も並列接続されている。

前記変換トランス４の二次側には整流出力回路７が接続
されており、またＳＣＲ１０のゲート回路へダイオード
１３及び抵抗１４を介してゲート電源を供給する補助巻
線９が、前記電源トランス４の一次側に設けられてい
る。

前記ＳＣＲ１０はダイオード１１を介して直流電源の供
給を受け、さらに、アノード側はコンデンサ１２を介し
て、カソード側は抵抗１５を介して保護回路３に接続さ
れている。

前述の回路構成においては、半導体スイッチング素子１
がＯＮしないとＳＣＲ１０もＯＮとならないので、抵抗
１５を介してＳＣＲ１０に接続されている保護回路３も
その保護機能を生かされない。

即ち、半導体スイッチング素子１のＯＮと共に保護回路
３の保護機能が生かされるので、スイッチング・レギュ
レータの起動特性は改善され、安全性を高めることが可
能となる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案によるスイッチング・レ
ギュレータの保護回路は、交流電源を徐々に立上げてゆ
くような場合においても保護回路の誤動作はなく、半導
体スイッチング素子の起動と共にその保護機能を発揮す
るようになるので、スイッチング・レギュレータの起動
特性を安定化させる効果がある。またコンデンサ１２の
容量も小さくてよいので放電電流も小さく、保護回路が
作動してラッチを続けても、一次側電源スイッチをＯＦ
Ｆとすることにより容易に保護回路のラッチを解くこと
ができる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例を示す結線図、第２図は従来
の結線図である。 １…半導体スイッチング素子、 ２…コントロール回路、 ３…保護回路、 ４…変換トランス、 ５…整流回路、 ６，１２…コンデンサ、 ７…整流出力回路、 ８…電源スイッチ、 ９…変換トランスの補助巻線、 １０…ＳＣＲ、 １１，１３…ダイオード、 １４，１５…抵抗、 １６…保護回路の駆動部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】コントロール回路（２）及び保護回路
   （３）を備えた半導体スイッチング素子（１）と、前記
   半導体スイッチング素子（１）のコレクタ側に接続され
   た変換トランス（４）と、前記変換トランス（４）及び
   半導体スイッチング素子（１）のエミツタ側に出力端子
   を接続し、一次側交流電源に入力端子を接続した整流回
   路（５）と、前記整流回路（５）の出力端子に並列接続
   されたコンデンサ（６）と、一次側電源スイッチ（８）
   と、さらに前記電源トランス（４）の二次側に接続され
   た整流出力回路（７）とから構成されたスイッチング・
   レギュレータにおいて、 前記変換トランス（４）の一次側に設けた補助巻線
   （９）と、ダイオード（１３）及び抵抗（１４）を介し
   て前記補助巻線（９）に接続されたゲート回路を備え、
   ダイオード（１１）を介して一次側電源回路に接続され
   たＳＣＲ（１０）と、前記ＳＣＲ（１０）のアノード側
   と前記保護回路（３）の間に挿入されたコンデンサ（１
   ２）と、さらに前記ＳＣＲ（１０）のカソード側と前記
   保護回路（３）の間に挿入された抵抗（１５）とから構
   成された保護回路の駆動部（１６）を設けたことを特徴
   とするスイッチング・レギュレータの保護回路