JPH0652389U - 過電流保護回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チョッピング制御用の直流電源電圧の変化に
よる過電流検出レベルの変化を補償して所望の過電流検
出が行われるようにした過電流保護回路を提供する。 【構成】 スイッチング電源回路のＦＥＴ素子の前段側
に、負荷電流を電圧信号として取り出す負荷電流検出用
の抵抗ＲS と該抵抗によって検出された負荷検出電圧Ｖ
S が所定の過電流に対応した値になったときＦＥＴを不
作動にするトランジスタＱS とを備え、抵抗Ｒ1 ，Ｒ2
，Ｒ3 ，Ｒ4 、トランジスタＱ1 によって直流電源電
圧Ｅを分圧して電源検出電圧として取り出し、トランジ
スタＱ2 と各抵抗ＲA ，ＲB とによって該電源検出電圧
を負荷検出電圧と逆極性をなして該負荷検出電圧と互い
に合成し、その合成電圧をトランジスタＱS に作動制御
信号として与えるようにした。 【効果】 直流電源電圧の変化による過電流検出レベル
の変化が補償された電流検出が行われる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、直流電源電圧をチョッピング制御するスイッチング電源回路の過電 流保護回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

この種のスイッチング電源回路の過電流保護回路として図２に示す回路がある 。

【０００３】 同図において、１は出力電圧Ｅを可変にしている直流電源、２は論理回路より なる負荷回路、ＦＥＴは直流電源１を負荷回路２に対してスイッチングするＦＥ Ｔ素子、３はＦＥＴをオン・オフして該ＦＥＴと共にチョッピング制御するＰＷ Ｍ（パルス幅変調）制御回路である。ＲS は負荷電流検出用の抵抗、ＱS は過電 流保護作動素子としてのトランジスタで、該トランジスタＱS は、エミッタが抵 抗ＲS の電源側に、コレクタがＰＷＭ制御回路３に、そしてベースが抵抗ＲS の 負荷側に接続されていて、抵抗ＲS による負荷検出電圧ＶS が所定の過電流に対 応した値になったとき作動してＰＷＭ制御回路を不作動にする。ＣＨは平滑用の チョークコイル、Ｃ0 は平滑用のコンデンサ、Ｄ0 はフリーホイーリングダイオ ードである。

【０００４】 この回路において、抵抗ＲS を流れる電流は矩形波をなし、よってトランジス タＱS はそのエミッタベース間に矩形波の負荷検出電圧ＶS を受けている。負荷 回路２の異常などにより負荷検出電圧ＶS が過電流に対応した値になると、トラ ンジスタＱS は作動してＰＷＭ制御回路が不作動になって、過電流による回路の 損傷が保護される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記の回路においては、抵抗ＲS を流れる電流は矩形波であるから、その立ち 上がり及び立ち下がり時点でスパイクノイズやリンギングが生じてその分、電流 値の波高値が過渡的に高くなる。過電流保護回路は本来、これら過渡的な電流を 含まない実質の電流によって作動することが必要である。しかしながらこれら過 渡電流の振幅は電源電圧に依存するので、電源電圧が異なると保護作動する電流 検出値が同一であっても実質の過電流値が異なり、適正な過電流保護が行われな いという問題点があった。また、この問題を解消するために電流検出手段にフィ ルタや積分回路を付加することも考えられるが、検出制度が低下するので好まし くない。

【０００６】 本考案の目的は、チョッピング制御用の直流電源電圧の変化による過電流検出 レベルの変化を補償して所望の過電流検出が行われるようにした過電流保護回路 を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記の目的を達成するために、直流電源電圧をチョッピング制御する スイッチング電源回路のスイッチング素子の前段側に、負荷電流を電圧信号とし て取り出す負荷電流検出回路と該負荷電流検出回路によって検出された負荷検出 電圧が所定の過電流に対応した値になったときスイッチング素子を不作動にする 過電流保護作動素子とを備えた過電流保護回路において、直流電源電圧を分圧し て取り出す電源電圧検出回路と、前記電源電圧検出回路によって検出された電源 検出電圧を前記負荷検出電圧と逆極性をなして該負荷検出電圧と互いに合成しそ の合成電圧を前記過電流保護作動素子に対する作動制御信号となしている作動制 御信号生成回路とを備えた。

【０００８】

【作用】

本考案によれば、負荷電流は負荷電流検出回路によって負荷検出電圧として取 り出され、一方、直流電源電圧は電源電圧検出回路によってこれが分圧されて電 源検出電圧として取り出される。そして該電源検出電圧は作動制御信号生成回路 によって負荷検出電圧と逆極性をなして該負荷検出電圧と互いに合成され、その 合成電圧が過電流保護作動素子の作動制御信号として該過電流保護作動素子へ与 えられ、該作動制御信号が所定の過電流に対応した値になったときスイッチング 素子が不作動になる。

【０００９】

【実施例】

図１は本考案の第１の実施例を示す過電流保護回路図である。同図において、 図２と同等の部分には同一の符号を付して示し、以下に異なる部分について説明 する。

【００１０】 Ｑ1 は電源電圧検出回路の主たる要素をなしているトランジスタで、直流電源 電圧Ｅを抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 によって分圧した分電圧をベースに受け、エミッタが抵 抗Ｒ3 を介して直流電源１に接続され、コレクタが抵抗Ｒ4 を介して接地されて いる。トランジスタＱ2 と各抵抗ＲA ，ＲB は、トランジスタＱS に作動制御信 号を与えるための作動制御信号生成回路をなしている。トランジスタＱ2 は、ベ ースにトランジスタＱ1 のコレクタ電位を受けていて、直流電源電圧Ｅの増減に 応じてそのインピーダンスが増減する。抵抗ＲA は負荷電流検出用の抵抗ＲS の 負荷側とトランジスタＱs のベースとの間に接続され、抵抗ＲB は一端がトラン ジスタＱs のベースに接続され、他端がトランジスタＱ2 を介して接地されてい る。よって抵抗ＲS による負荷検出電圧ＶS とトランジスタＱ2 のインピーダン ス降下による電圧とは互いに逆極性をなして合成されてその合成電圧ＶX がトラ ンジスタＱS のベースに印加される。

【００１１】 以上の図１の回路において、負荷回路２の電流が増大して負荷検出電圧ＶS が 高くなると、トランジスタＱS は、コレクタベース間電圧が増大してベース電圧 ＶX が下がり、インピーダンスが減少する。一方、直流電源電圧Ｅが例えば上昇 するとトランジスタＱ2 のインピーダンスが増大して、トランジスタＱS のベー スに印加される合成電圧ＶX を押し上げて、インピーダンスが増大する。よって 直流電源電圧Ｅが上昇すると、トランジスタＱS の過電流による作動水準値が高 くなる。負荷回路２の異常などにより負荷検出電圧ＶS が当該直流電源電圧Ｅに 対応した過電流水準値になると、トランジスタＱS は作動してＰＷＭ制御回路３ が不作動になって、過電流による回路の損傷が保護される。

【００１２】 図３は本考案の第２の実施例を示す過電流保護回路図である。

【００１３】 同図の回路は、スイッチング電源回路のリモートコントロールを可能にしてい るものであって、図１におけるＰＷＭ制御回路３と、各抵抗Ｒ2 ，トランジスタ Ｑ1 ，Ｒ4 等の電源電圧検出回路と、トランジスタＱ2 等の作動制御信号生成回 路の各接地接続に代えて、これらがリモートスイッチＳＷを介して接地されてい る。

【００１４】 図３の回路において、リモートスイッチＳＷをオンすると、ＰＷＭ制御回路３ と電源電圧検出回路と作動制御信号生成回路とが作動して、図１におけると同様 に作用する。そしてオフすると、ＰＷＭ制御回路３と電源電圧検出回路と作動制 御信号生成回路とが不作動になる。該不作動のときは各接地回路が遮断されるの で回路のリーク電流が少なくなる。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、直流電源電圧の電源検出電圧を負荷検出 電圧と逆極性をなして負荷検出電圧と互いに合成しその合成電圧を過電流保護作 動素子に与えるようにしたので、直流電源電圧の変化による過電流検出レベルの 変化が補償された電流検出が行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例を示す過電流保護回路図

【図２】従来の過電流保護回路図

【図３】本考案の第２の実施例を示す過電流保護回路図

【符号の説明】

１…直流電源、２…負荷回路、３…ＰＷＭ制御回路、Ｆ
ＥＴ…ＦＥＴ素子、ＲS ， Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 …
抵抗、ＱS ，Ｑ1 ，Ｑ2 …トランジスタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源電圧をチョッピング制御するス
   イッチング電源回路のスイッチング素子の前段側に、負
   荷電流を電圧信号として取り出す負荷電流検出回路と該
   負荷電流検出回路によって検出された負荷検出電圧が所
   定の過電流に対応した値になったときスイッチング素子
   を不作動にする過電流保護作動素子とを備えた過電流保
   護回路において、 直流電源電圧を分圧して取り出す電源電圧検出回路と、 前記電源電圧検出回路によって検出された電源検出電圧
   を前記負荷検出電圧と逆極性をなして該負荷検出電圧と
   互いに合成しその合成電圧を前記過電流保護作動素子に
   対する作動制御信号となしている作動制御信号生成回路
   とを備えた、 ことを特徴とする過電流保護回路。