JPH07118911B2 - 低電圧保護回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スイッチングレギュレータからの出力電圧が
低下又はゼロになったとき、これを検出して該スイッチ
ングレギュレータ等の出力を遮断するようにした低電圧
保護回路に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、例えば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、交流電源１からの入力電圧をダイオ
ード2,平滑コンデンサ３により整流，平滑した後、補助
電源回路４により動作せしめられる制御IC5によってオ
ンオフされるFET6を介してパルス制御し、さらにトラン
ス7,整流・平滑回路８を介して所望の出力電圧を得るよ
うにしており、この出力電圧が例えば短絡，破損等の理
由により低下したりゼロになった場合、これを低電圧保
護回路９により検出して、上記パルス制御を行なう制御
IC5への出力を遮断し、この制御IC5の発振を停止させる
ことにより、該スイッチングレギュレータ等の出力を遮
断するようにして、該スイッチングレギュレータ等を保
護している。

このような低電圧保護回路９は、スイッチングレギュレ
ータの出力電圧が入力端子9aからツェナーダイオードを
介してそのベースに入力されるトランジスタ10と、この
トランジスタ10のエミッタ及びコレクタ間に接続され且
つ上記補助電源回路４から定電圧V_cが抵抗を介して＋側
に印加される電解コンデンサ11と、この電解コンデンサ
11の＋側がダイオードを介してゲートに接続されていて
且つ上記定電圧V_cが抵抗を介してアノードに入力され且
つこのアノードが出力端子9bに接続されたSCR12とによ
り構成されている。

このように構成された低電圧保護回路９によれば、スイ
ッチングレギュレータの出力電圧が所定電圧以上である
場合には、トランジスタ10のベースにはツェナーダイオ
ードを介して信号が入力されることになる。従ってトラ
ンジスタ10はオンになっており、電解コンデンサ11の＋
側に入力される定電圧V_cは該トランジスタ10を介してア
ースに流れる。これにより、SCR12のゲートにはＬレベ
ルの信号が入力され、従って該SCR12は非導通状態であ
るので、該SCR12のアノード側に入力される定電圧V_cは
ダイオードを介して制御IC5に入力され、この入力によ
って該制御回路が作動を続けることになり、スイッチン
グレギュレータが連続的に出力する。

ここで、スイッチングレギュレータの出力電圧が負荷の
短絡，破損等によって低下したり又はゼロになったとき
には、上記出力電圧が低下するので、この出力電圧が所
定電圧以下になったとき、トランジスタ10のベースには
信号が入力されなくなり、従ってトランジスタ10がオフ
となり、これによって電解コンデンサ11は定電圧V_cから
の電流により充電される。これにより、該電解コンデン
サ11の充電電圧がダイオードを介してSCR12のゲートに
印加され、該SCR12が導通状態となるので、該SCR12のア
ノード側に入力される定電圧V_cは該SCR12を介してアー
スに接続されることになる。かくして前記制御IC5へは
信号が出力されなくなるので、該制御IC5の作動が停止
され、スイッチングレギュレータの出力が遮断されるこ
とになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような構成のスイッチングレギュレ
ータにおいては、低電圧保護回路９の動作中に電源スイ
ッチ1aをオフにしても、平滑コンデンサ３が充電されて
いることから、該平滑コンデンサ３の電荷により補助電
源回路４は活きている。これによりSCR12には保持電流
が供給され続けるため、該平滑コンデンサ３が充分に放
電するまでは、電源スイッチ1aを再投入しても低電圧保
護回路９が動作しているため、スイッチングレギュレー
タの出力の再復帰が不可能である。

本発明は、以上の点に鑑み、動作中に電源スイッチをオ
フにした場合、電源の平滑コンデンサの放電を持つこと
なく、すぐに電源スイッチを再投入しても、スイッチン
グレギュレータの出力復帰が可能であるようにした、低
電圧保護回路を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

上記目的は、本発明によれば、ベースに電圧降下を検出
すべき信号が入力されると共にエミッタ，コレクタ間に
定電圧が印加されるトランジスタと、このトランジスタ
のコレクタがダイオードを介してゲートに接続されると
共に電源から平滑回路を介して所定電圧が入力される出
力端子とアースとの間に接続されているサイリスタとを
有しており、上記検出すべき信号が基準電圧以下になっ
たときこのサイリスタが導通状態となって、所定電圧を
アースに落とすことにより、出力端子からの出力を遮断
するようにした低電圧保護回路において、上記サイリス
タに対して並列にエミッタ，コレクタ間が接続され且つ
ベースに上記所定電圧が印加された第二のトランジスタ
と、この第二のトランジスタのベース，エミッタ間に接
続された受光素子と、この受光素子に対向して配置され
且つ低電圧保護回路の電源と分離された電源により駆動
される発光素子とを有せしめることによって達成され
る。

この発明によれば、先ず電源が投入されると、発光素子
が発光して受光素子に入射し、これにより受光素子は第
二のトランジスタのベース，エミッタ間をショートする
こととなり、従って該第二のトランジスタはオフになる
ので、検出すべき信号が基準電圧以上である場合には、
トランジスタはオンであるから、サイリスタのゲートに
は信号が入力されず、従ってサイリスタは非導通状態で
あり、出力端子からは定電圧が出力されたままである。
しかし、検出すべき信号が負荷の短絡，破損等により電
圧降下して基準電圧以下になると、トランジスタのベー
スがＬレベルとなり、これによりトランジスタがオフに
なるので、前記定電圧はサイリスタのゲートに入力され
ることとなり、従ってこのサイリスタは導通状態にな
り、出力端子に印加されている定電圧はサイリスタを通
ってアースに落ちるため、この出力端子からの出力が遮
断されることになる。そしてこの状態で電源がオフにさ
れると、発光素子がその発光を停止し、従って受光素子
には光が入射しないので、第二のトランジスタのベース
に電圧が印加されることとなり、これにより該第二のト
ランジスタがオンとなって、サイリスタのアノード，カ
ソード間をショートすることから、該サイリスタが非導
通状態となる。従って電源オフによりすぐに本低電圧保
護回路の動作が停止することとなり、ここで電源が再投
入されると、低電圧保護回路が動作していないので、電
源の平滑コンデンサの放電を待たずに、すぐにスイッチ
ングレギュレータ等の出力復帰が可能となる。

〔実施例〕

以下、図面に示した実施例に基づいて本発明をさらに説
明する。

第１図は本発明による低電圧保護回路を組み込んだスイ
ッチングレギュレータの一実施例を示しており、このス
イッチングレギュレータは、前記した従来の低電圧保護
回路９のかわりに低電圧保護回路20が備えられているこ
とを除いては、第２図のスイッチングレギュレータと同
様の構成である。

低電圧保護回路20は、基本的には第１図の低電圧保護回
路９と同様の構成であるが、本発明によれば、さらにSC
R12に直列に接続されたダイオード21と、このSCR12に対
して並列にエミッタ，コレクタ間が接続され且つベース
には補助電源回路４からの電圧が分圧抵抗を介して印加
された第二のトランジスタ22と、この第二のトランジス
タ22のベース，エミッタ間に接続された受光素子23と、
該受光素子23に対向して配置され且つ交流電源１により
駆動回路24を介して発光せしめられる発光素子25とを有
している。

さらに、該第二のトランジスタ22のコレクタには、電解
コンデンサ11の＋側から抵抗及びダイオードを介して定
電圧V_cが印加されている。

本発明による低電圧保護回路20は以上のように構成され
ており、先ず電源スイッチ1aが投入されると、発光素子
25が駆動回路24により発光せしめられ、該発光素子25か
らの光は受光素子23に入射する。これにより受光素子23
は、第二のトランジスタ22のベース，エミッタ間をショ
ートすることとなり、該エミッタには電圧が印加されな
くなるので、この第二のトランジスタ22はオフとなる。

スイッチングレギュレータの検出すべき信号が基準電圧
以上である場合には、入力端子20aからツェナーダイオ
ードを介してトランジスタ10のベースに信号が入力され
ることから、トランジスタ10はオンになっている。これ
により、補助電源回路４からの所定電圧はトランジスタ
10を通ってアースに落ちるため、該トランジスタ10のコ
レクタにおける電圧が低いので、SCR12のゲートにはＬ
レベルの信号が入力される。従ってSCR12は非導通状態
であり、出力端子20bからは所定電圧が出力されたまま
である。

ここで、検出すべき信号が負荷の短絡，破壊等により電
圧降下を生じて基準電圧以下になると、入力端子20aか
らツェナーダイオードを介してトランジスタ10のベース
に信号が入力されなくなり、これによりトランジスタ10
がオフになる。従って、電解コンデンサ11が充電され、
これによりダイオードを介してSCR12のゲートにはＨレ
ベルの信号が入力されることとなり、従って該SCR12は
導通状態になる。かくして、出力端子20bに印加されて
いる定電圧はSCR12を通ってアースに落ちるため、該出
力端子20bからの出力が遮断されることになる。

この状態において、電源スイッチ1aがオフにされると、
発光素子25は、その駆動回路24に給電されなくなること
から、その発光を停止する。従って受光素子23には光が
入射しないので、第二のトランジスタ22のベースに電圧
が印加されることとなり、これにより該第二のトランジ
スタ22がオンとなり、SCR12のアノード，カソード間を
ショートすることから、このSCR12が非導通状態とな
る。従って、本低電圧保護回路20の動作が停止すること
となる。

ここで電源が再投入されると、低電圧保護回路が動作し
ていないので、電源の平滑コンデンサの放電を待たず
に、すぐに制御IC5が動作を開始し、これによりFET6を
介して所望のパルス制御が行なわれるので、スイッチン
グレギュレータ等の出力復帰が可能となる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、先ず電源が投入さ
れると、発光素子が発光して受光素子に入射し、これに
より受光素子は第二のトランジスタのベース，エミッタ
間をショートすることとなる。

従って、上記第二のトランジスタはオフになるので、検
出すべき信号が基準電圧以上である場合には、トランジ
スタはオンであるから、サイリスタのゲートには信号が
入力されず、従ってサイリスタは非導通状態であり、出
力端子からは定電圧が出力されるままであるが、検出す
べき信号が負荷の短絡，破壊等により電圧降下して基準
電圧以下になると、トランジスタのベースがＬレベルと
なり、これによりトランジスタがオフになるので、前記
定電圧はサイリスタのゲートに入れされることとなり、
従って該サイリスタは導通状態になり、出力端子に印加
されている定電圧はサイリスタを通ってアースに落ちる
ため、該出力端子からの出力が遮断されることになる。
さらに、この状態で電源がオフにされると、発光素子が
その発光を停止し、従って受光素子には光が入射しない
ので、第二のトランジスタのベースに電圧が印加される
こととなる。これによりこの第二のトランジスタがオン
となって、サイリスタのアノード，カソード間をショー
トすることから、該サイリスタが非導通状態となり、従
って電源オフによりすぐに本低電圧保護回路の動作が停
止することとなる。ここで電源が再投入されると、低電
圧保護回路が動作していないので、電源の平滑コンデン
サの放電を待たずに、すぐにスイッチングレギュレータ
等の出力復帰が可能となる。

かくして、本発明によれば、本低電圧保護回路の動作中
に電源スイッチをオフにした場合、本低電圧保護回路の
動作が強制的に停止せしめられることにより、電源の平
滑コンデンサの放電を待つことなく、すぐに電源スイッ
チを再投入しても、スイッチングレギュレータの出力復
帰が可能である、極めて優れた低電圧保護回路が提供さ
れ得ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による低電圧保護回路を組み込んだスイ
ッチングレギュレータの一実施例を示す回路図である。 第２図は従来の低電圧保護回路を組み込んだスイッチン
グレギュレータの一例を示す回路図である。 １……交流電源;1a……電源スイッチ;2……ダイオード;
3……平滑コンデンサ;4……補助電源回路;5……制御IC;
6……FET;7……トランス;8……整流平滑回路;10……ト
ランジスタ;11……電解コンデンサ;12……SCR;20……低
電圧保護回路;21……ダイオード;22……第二のトランジ
スタ;23……受光素子;24……駆動回路;25……発光素
子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベースに電圧降下を検出すべき信号が入力
   されると共にエミッタ，コレクタ間に所定電圧が印加さ
   れるトランジスタと、該トランジスタのコレクタがダイ
   オードを介してゲートに接続されると共に電源から平滑
   回路を介して所定電圧が入力される出力端子とアースと
   の間に接続されているサイリスタとを含んでおり、該検
   出すべき信号が基準電圧以下になったとき該サイリスタ
   が導通状態となって、所定電圧をアースに落とすことに
   より、出力端子からの出力を遮断するようにした低電圧
   保護回路において、 上記サイリスタに対して並列にエミッタ，コレクタ間が
   接続され且つベースに上記所定電圧が印加された第二の
   トランジスタと、該第二のトランジスタのベース，エミ
   ッタ間に接続された受光素子と、該受光素子に対向して
   配置され、且つ、上記低電圧保護回路の電源と分離され
   た電源により駆動される発光素子とを含んでいることを
   特徴とする、低電圧保護回路。