JPH07114545B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents
スイッチング電源装置Info
- Publication number
- JPH07114545B2 JPH07114545B2 JP15354390A JP15354390A JPH07114545B2 JP H07114545 B2 JPH07114545 B2 JP H07114545B2 JP 15354390 A JP15354390 A JP 15354390A JP 15354390 A JP15354390 A JP 15354390A JP H07114545 B2 JPH07114545 B2 JP H07114545B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resistor
- time constant
- voltage
- circuit
- power supply
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自励型でフライバックコンバータ方式の
（即ちRCC方式の）スイッチング電源装置に関し、より
具体的には、その過電流保護手段の改良に関する。
（即ちRCC方式の）スイッチング電源装置に関し、より
具体的には、その過電流保護手段の改良に関する。
一般的なRCC方式のスイッチング電源装置は、そのスイ
ッチングトランジスタの最大コレクタ電流が増幅率hFE
に依存することで一応、過電流保護機能を有している
が、それだけでは、入力電圧が変動すると過電流保護開
始点がずれる（例えば入力電圧が大きくなると過電流保
護開始点が大きい方へずれる）という問題がある。
ッチングトランジスタの最大コレクタ電流が増幅率hFE
に依存することで一応、過電流保護機能を有している
が、それだけでは、入力電圧が変動すると過電流保護開
始点がずれる（例えば入力電圧が大きくなると過電流保
護開始点が大きい方へずれる）という問題がある。
そこで、このような問題を簡単な回路で解消することが
できるスイッチング電源装置が、同一出願人によって別
途提案されている。
できるスイッチング電源装置が、同一出願人によって別
途提案されている。
第３図はその一例を示すものであり、トランス２の一次
巻線2aにスイッチング素子としてのMOSFET6を直列接続
し、かつトランジスタ２のバイアス巻線2cの出力をコン
デンサ16および抵抗18を介してMOSFETのゲートに帰還す
るようにしている。
巻線2aにスイッチング素子としてのMOSFET6を直列接続
し、かつトランジスタ２のバイアス巻線2cの出力をコン
デンサ16および抵抗18を介してMOSFETのゲートに帰還す
るようにしている。
更に、互いに直列接続された抵抗12およびコンデンサ14
から成る時定数回路10をトランス２のバイアス巻線2cの
両端に接続し、かつMOSFET6のゲートとソース間に制御
素子としてのトランジスタ20を並列接続し、上記コンデ
ンサ14の電圧がこのトランジスタ20のベースに印加され
るようにしている。
から成る時定数回路10をトランス２のバイアス巻線2cの
両端に接続し、かつMOSFET6のゲートとソース間に制御
素子としてのトランジスタ20を並列接続し、上記コンデ
ンサ14の電圧がこのトランジスタ20のベースに印加され
るようにしている。
動作を説明すると、入力電圧Viが印加されると、起動抵
抗８を通してMOSFET6にゲート電圧が印加され、MOSFET6
が導通状態になる。その結果、トランス２の一次巻線2a
に電圧が加わり、同時にバイアス巻線2cに電圧Vbが発生
する。これがコンデンサ16および抵抗18を介してMOSFET
6のゲートに印加され、MOSFET6は急速にオンする。この
とき、トランス２の二次巻線2bの電圧はダイオード４に
対して逆方向に加わるので、二次巻線2bには電流が流れ
ず、トランス２にエネルギーが蓄積される。これと共
に、時定数回路10を構成するコンデンサ14には抵抗12を
通して充電電流が流れ、トランジスタ20のベース電位が
徐々に上昇する。
抗８を通してMOSFET6にゲート電圧が印加され、MOSFET6
が導通状態になる。その結果、トランス２の一次巻線2a
に電圧が加わり、同時にバイアス巻線2cに電圧Vbが発生
する。これがコンデンサ16および抵抗18を介してMOSFET
6のゲートに印加され、MOSFET6は急速にオンする。この
とき、トランス２の二次巻線2bの電圧はダイオード４に
対して逆方向に加わるので、二次巻線2bには電流が流れ
ず、トランス２にエネルギーが蓄積される。これと共
に、時定数回路10を構成するコンデンサ14には抵抗12を
通して充電電流が流れ、トランジスタ20のベース電位が
徐々に上昇する。
コンデンサ14の電圧が所定値に達してトランジスタ20が
導通し始めると、MOSFET6のゲート電圧が低下してMOSFE
T6がオン状態を保てなくなり、一次巻線2aの電圧が低下
し、バイアス巻線2cの電圧Vbも低下する。これは正帰還
であるため、MOSFET6は急速にオフする。MOSFET6がオフ
することにより、トランス２の蓄積エネルギーが二次巻
線2bからダイオード４を通して出力側へ供給される。
導通し始めると、MOSFET6のゲート電圧が低下してMOSFE
T6がオン状態を保てなくなり、一次巻線2aの電圧が低下
し、バイアス巻線2cの電圧Vbも低下する。これは正帰還
であるため、MOSFET6は急速にオフする。MOSFET6がオフ
することにより、トランス２の蓄積エネルギーが二次巻
線2bからダイオード４を通して出力側へ供給される。
その後、バイアス巻線2cの電圧Vbが０となれば、起動抵
抗８からの電圧により再びMOSFET6がオン状態となり、
上記のような動作が繰り返される。
抗８からの電圧により再びMOSFET6がオン状態となり、
上記のような動作が繰り返される。
このようなRCC方式においては、良く知られているよう
に二次側の出力がMOSFET6のオン期間に比例するという
基本的な関係がある。このスイッチング電源装置では、
これを逆に利用することによって、過電流保護を行わせ
ている。即ち、MOSFET6のオン期間（これはオフ状態の
トランジスタ20をオンさせるまでの時間でもある）は、
コンデンサ14の電圧が立ち上がるスピード、即ち時定数
回路10の時定数Ｔ（＝R1・C1、ここでR1は抵抗12の抵抗
値、C1はコンデンサ14の静電容量）によって規定される
ため、この時定数ＴによってMOSFET6のオン期間の上限
を決めておけば、二次側には設定値以上の電流は出力さ
れない（即ち過電流保護をする）。例えば、時定数Ｔを
小さくすればトランジスタ20が早くオンし、MOSFET6が
早くオフする。従って、より小さい負荷電流にて保護モ
ードに入ることになる。
に二次側の出力がMOSFET6のオン期間に比例するという
基本的な関係がある。このスイッチング電源装置では、
これを逆に利用することによって、過電流保護を行わせ
ている。即ち、MOSFET6のオン期間（これはオフ状態の
トランジスタ20をオンさせるまでの時間でもある）は、
コンデンサ14の電圧が立ち上がるスピード、即ち時定数
回路10の時定数Ｔ（＝R1・C1、ここでR1は抵抗12の抵抗
値、C1はコンデンサ14の静電容量）によって規定される
ため、この時定数ＴによってMOSFET6のオン期間の上限
を決めておけば、二次側には設定値以上の電流は出力さ
れない（即ち過電流保護をする）。例えば、時定数Ｔを
小さくすればトランジスタ20が早くオンし、MOSFET6が
早くオフする。従って、より小さい負荷電流にて保護モ
ードに入ることになる。
上記のようなスイッチング電源装置においては、基本的
には時定数回路10の時定数Ｔによって過電流保護開始点
が決まるので、入力電圧Viの変動による過電流保護開始
点の変動を抑えることができる。
には時定数回路10の時定数Ｔによって過電流保護開始点
が決まるので、入力電圧Viの変動による過電流保護開始
点の変動を抑えることができる。
しかし、より厳密に見ると、自励型であるため、入力電
圧Viが変動、例えば上昇すると、発振周波数が上昇して
出力を多く出せる方向に働くため、この点から見れば依
然として過電流保護開始点が変動することになり、この
ような点になお改善の余地があると言える。
圧Viが変動、例えば上昇すると、発振周波数が上昇して
出力を多く出せる方向に働くため、この点から見れば依
然として過電流保護開始点が変動することになり、この
ような点になお改善の余地があると言える。
そこでこの発明は、上記のようなスイッチング電源装置
を更に改良して、入力電圧の変動による過電流保護開始
点の変動をより確実に抑えることができるようにするこ
とを目的とする。
を更に改良して、入力電圧の変動による過電流保護開始
点の変動をより確実に抑えることができるようにするこ
とを目的とする。
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、前述したような時定数回路を構成する抵抗に並
列に、他の抵抗とツェナダイオードとを直列接続した回
路を接続したことを特徴とする。
装置は、前述したような時定数回路を構成する抵抗に並
列に、他の抵抗とツェナダイオードとを直列接続した回
路を接続したことを特徴とする。
上記のように構成すると、元々の時定数回路を構成する
抵抗と、新たに追加した他の抵抗およびツェナダイオー
ドとの合成回路は、それらに印加される電圧が大きくな
ると抵抗値が小さくなる特性を示す。
抵抗と、新たに追加した他の抵抗およびツェナダイオー
ドとの合成回路は、それらに印加される電圧が大きくな
ると抵抗値が小さくなる特性を示す。
従って、入力電圧が例えば上昇すると、新たな時定数回
路の時定数は小さくなり、その結果、制御素子がより早
くオンし、スイッチング素子がより早くオフして保護モ
ードに入るようになり、これによって入力電圧の変動に
よる過電流保護開始点の変動をより確実に抑えることが
できるようになる。
路の時定数は小さくなり、その結果、制御素子がより早
くオンし、スイッチング素子がより早くオフして保護モ
ードに入るようになり、これによって入力電圧の変動に
よる過電流保護開始点の変動をより確実に抑えることが
できるようになる。
第１図は、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。第３図の例と同等部分には同
一符号を付し、以下においては当該先行例との相違点を
主に説明する。
装置を示す回路図である。第３図の例と同等部分には同
一符号を付し、以下においては当該先行例との相違点を
主に説明する。
この実施例においては、前述した時定数回路10を構成す
る抵抗12に並列に、他の抵抗22と、トランス２のバイア
ス巻線2cの電圧Vbによって逆バイアスされるツェナダイ
オード24とを直列接続した回路を接続し、これによって
新たな時定数回路10aを構成している。
る抵抗12に並列に、他の抵抗22と、トランス２のバイア
ス巻線2cの電圧Vbによって逆バイアスされるツェナダイ
オード24とを直列接続した回路を接続し、これによって
新たな時定数回路10aを構成している。
ツェナダイオード24は、バイアス巻線2cに出力される電
圧Vbよりも低いツェナ電圧のものを用いている。
圧Vbよりも低いツェナ電圧のものを用いている。
上記のように構成すると、元々の抵抗12と、新たに追加
した抵抗22およびツェナダイオード24との合成回路は、
それらに印加される電圧が大きくなると抵抗値が小さく
なる特性を示す。
した抵抗22およびツェナダイオード24との合成回路は、
それらに印加される電圧が大きくなると抵抗値が小さく
なる特性を示す。
これは、抵抗12の抵抗値をR1、抵抗22の抵抗値をR2、ツ
ェナダイオード24のツェナ電圧をVz、合成回路の抵抗値
をＲ、合成回路に印加される電圧をVrとした場合、 と表されるが、ツェナ電圧Vzは電圧Vrに依らず一定であ
るからである。
ェナダイオード24のツェナ電圧をVz、合成回路の抵抗値
をＲ、合成回路に印加される電圧をVrとした場合、 と表されるが、ツェナ電圧Vzは電圧Vrに依らず一定であ
るからである。
従って、入力電圧Viが変動した場合、例えば入力電圧Vi
が上昇した場合、トランス２のバイアス巻線2cの電圧Vb
が高くなり、前記合成回路に印加される電圧Vrも高くな
ってその合成抵抗値Ｒが小さくなるため、時定数回路10
aの時定数Ｔ（＝Ｒ・C1）が小さくなる。
が上昇した場合、トランス２のバイアス巻線2cの電圧Vb
が高くなり、前記合成回路に印加される電圧Vrも高くな
ってその合成抵抗値Ｒが小さくなるため、時定数回路10
aの時定数Ｔ（＝Ｒ・C1）が小さくなる。
その結果、トランジスタ20がより早くオンし、MOSFET6
がより早くオフして保護モードに入るようになる。これ
で、前述した発振周波数の上昇による過電流保護開始点
の変動を抑えることができる。入力電圧Viが下降した場
合も、上記とは逆の作用により、過電流保護開始点の変
動を抑えることができる。その結果、入力電圧Viの変動
による過電流保護開始点の変動をより確実に抑えること
ができるようになり、保護の信頼性が一層向上する。
がより早くオフして保護モードに入るようになる。これ
で、前述した発振周波数の上昇による過電流保護開始点
の変動を抑えることができる。入力電圧Viが下降した場
合も、上記とは逆の作用により、過電流保護開始点の変
動を抑えることができる。その結果、入力電圧Viの変動
による過電流保護開始点の変動をより確実に抑えること
ができるようになり、保護の信頼性が一層向上する。
なお、上記時定数回路10aには、例えばこの実施例のよ
うに、フォトカプラ28等を含み、トランス２の二次側の
出力電圧を安定化させるフィードバック制御用の回路が
組み合わされるが、この回路はここで問題としている過
電流保護とは切り離して考えることができるので、その
詳細な説明は省略する。
うに、フォトカプラ28等を含み、トランス２の二次側の
出力電圧を安定化させるフィードバック制御用の回路が
組み合わされるが、この回路はここで問題としている過
電流保護とは切り離して考えることができるので、その
詳細な説明は省略する。
また、上記抵抗22とツェナダイオード24とには、例えば
第２図に示すように、ダイオード26をツェナダイオード
24と逆向きに直列に挿入しても良く、そのようにすれ
ば、ツェナダイオード24の温度変化による特性変化をダ
イオード26によって補償する（吸収する）ことができる
ので、特性がより安定化する。
第２図に示すように、ダイオード26をツェナダイオード
24と逆向きに直列に挿入しても良く、そのようにすれ
ば、ツェナダイオード24の温度変化による特性変化をダ
イオード26によって補償する（吸収する）ことができる
ので、特性がより安定化する。
また、スイッチング素子にMOSFET6の代わりにトランジ
スタを用いても良いし、制御素子にトランジスタ20の代
わりにFETを用いても良いのは勿論である。
スタを用いても良いし、制御素子にトランジスタ20の代
わりにFETを用いても良いのは勿論である。
また、入力電圧Viは、例えば商用電源（交流）を整流ダ
イオードによって整流したものである。
イオードによって整流したものである。
以上のようにこの発明によれば、スイッチング素子のオ
ン期間の上限を規定する時定数回路を構成する抵抗に並
列に、他の抵抗とツェナダイオードとを直列接続した回
路を接続したので、先行例の場合に比べて、入力電圧の
変動による過電流保護開始点の変動をより確実に抑える
ことができるようになり、その結果保護の信頼性が一層
向上する。
ン期間の上限を規定する時定数回路を構成する抵抗に並
列に、他の抵抗とツェナダイオードとを直列接続した回
路を接続したので、先行例の場合に比べて、入力電圧の
変動による過電流保護開始点の変動をより確実に抑える
ことができるようになり、その結果保護の信頼性が一層
向上する。
第１図は、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。第２図は、時定数回路の他の
例を示す回路図である。第３図は、この発明の背景とな
るスイッチング電源装置の一例を示す回路図である。 ２……トランス、６……MOSFET（スイッチング素子）、
10a……時定数回路、12……抵抗、14……コンデンサ、2
0……トランジスタ（制御素子）、22……抵抗、24……
ツェナダイオード。
装置を示す回路図である。第２図は、時定数回路の他の
例を示す回路図である。第３図は、この発明の背景とな
るスイッチング電源装置の一例を示す回路図である。 ２……トランス、６……MOSFET（スイッチング素子）、
10a……時定数回路、12……抵抗、14……コンデンサ、2
0……トランジスタ（制御素子）、22……抵抗、24……
ツェナダイオード。
Claims (1)
- 【請求項１】トランスの一次巻線にスイッチング素子を
直列接続し、同トランスのバイアス巻線の出力をこのス
イッチング素子の制御電極に帰還させるものであって、
スイッチング素子の制御回路に、スイッチング素子のオ
ン期間の上限を規定するものであって互いに直列接続さ
れた抵抗とコンデンサとを有する時定数回路と、この時
定数回路の出力によってスイッチング素子を強制的にオ
フさせる制御素子とを設けたスイッチング電源装置にお
いて、前記時定数回路を構成する抵抗に並列に、他の抵
抗とツェナダイオードとを直列接続した回路を接続した
ことを特徴とするスイッチング電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15354390A JPH07114545B2 (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | スイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15354390A JPH07114545B2 (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | スイッチング電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0446562A JPH0446562A (ja) | 1992-02-17 |
| JPH07114545B2 true JPH07114545B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=15564816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15354390A Expired - Lifetime JPH07114545B2 (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | スイッチング電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07114545B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4694043B2 (ja) * | 2001-06-08 | 2011-06-01 | 三洋電機株式会社 | スイッチング電源用集積回路 |
| CN102567883B (zh) | 2010-12-07 | 2018-02-02 | 亚马逊技术股份有限公司 | 用于增强与包裹装运有关的买方隐私的方法及系统 |
-
1990
- 1990-06-11 JP JP15354390A patent/JPH07114545B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0446562A (ja) | 1992-02-17 |
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