JPH077940A - Switching power-supply apparatus - Google Patents

Switching power-supply apparatus

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JPH077940A
JPH077940A JP5169705A JP16970593A JPH077940A JP H077940 A JPH077940 A JP H077940A JP 5169705 A JP5169705 A JP 5169705A JP 16970593 A JP16970593 A JP 16970593A JP H077940 A JPH077940 A JP H077940A
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JP
Japan
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switching element
capacitor
resistor
output
diode
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Application number
JP5169705A
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Japanese (ja)
Inventor
Ryuta Tani
竜太 谷
Koji Nakahira
浩二 中平
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To freely adjust a difference in an operating point for protection of an overcurrent due to a difference in an input current. CONSTITUTION:A diode D4 which suppresses the discharge of an electric charge in a capacitor C2 is connected in series with a circuit which is composed of a resistance R9 and a Zener diode D3. Near the start of an operation for protection of an overcurrent, the charging route of the capacitor C2 during the ON period of a switching element Q1 is divided into two routes of a resistance R3 and of a series circuit which is composed of the diode D4, the resistance R9 and the Zener diode D3. Then, the charging route of the capacitor C2 during the OFF period of the switching element Q1 cannot perform a discharge via the resistance R9 or the like due to the existence of the diode D4, and a spontaneous discharge is performed by the resistance R3 only. When the capacitor C2 is charged by a charging route (when values of the resistances R3, R9 are set properly), a difference in an operating point for protection of the overcurrent due to a difference in the magnitude of an input voltage can be adjusted freely.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、リンギング・チョーク
・コンバータ(RCC)方式を用いたスイッチング電源
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply device using a ringing choke converter (RCC) system.

【0002】[0002]

【従来の技術】図2は従来のFET式のリンギング・チ
ョーク・コンバータ(RCC)方式のスイッチング電源
装置の具体回路図を示すものである。尚、この種の従来
例としては、例えば、特公平4−9033号公報が挙げ
られる。交流電源ACがヒューズF及びラインフィルタ
LPFを介して整流用のダイオードブリッジDB1 の入
力端に接続されており、このダイオードブリッジDB1
の出力端には平滑用のコンデンサC1 が接続されてい
る。
2. Description of the Related Art FIG. 2 shows a specific circuit diagram of a conventional FET type ringing choke converter (RCC) type switching power supply device. As a conventional example of this type, for example, Japanese Patent Publication No. 4-9033 can be cited. An AC power supply AC is connected to an input end of a diode bridge DB 1 for rectification via a fuse F and a line filter LPF, and this diode bridge DB 1
A smoothing capacitor C 1 is connected to the output terminal of the.

【0003】インバータ回路は、出力トランスT、FE
Tからなるスイッチング素子Q1 、起動用の抵抗R1
2 等で構成されている。また、出力トランスTの出力
巻線N2 の両端には、整流用のダイオードD1 、平滑用
のコンデンサC3 が接続されている。
The inverter circuit includes output transformers T and FE.
A switching element Q 1 composed of T, a starting resistor R 1 ,
It is composed of R 2 etc. A rectifying diode D 1 and a smoothing capacitor C 3 are connected to both ends of the output winding N 2 of the output transformer T.

【0004】更に、出力電圧の安定制御及び過電流保護
回路としての電圧検出回路及び制御回路が設けてある。
インバータ回路の出力側に設けた電圧検出回路は、出力
電圧を分圧して検出する抵抗R7 ,R8 、フォトカプラ
PC1 の発光側の発光ダイオードPD、シャントレギュ
レータIC1 等で構成されている。また、インバータ回
路の出力トランスTの帰還巻線NB 側に設けた制御回路
は、上記フォトカプラPC1 の発光ダイオードPDと対
となるフォトトランジスタPT、抵抗R3 〜R5 、ダイ
オードD2 、スイッチング素子Q1 のゲート・ソース間
に並列に接続したトランジスタQ2 、このトランジスタ
2 のベース・エミッタ間に接続したコンデンサC2
で構成されている。
Further, a voltage detection circuit and a control circuit as a stable control of the output voltage and an overcurrent protection circuit are provided.
The voltage detection circuit provided on the output side of the inverter circuit includes resistors R 7 and R 8 for dividing and detecting the output voltage, a light emitting diode PD on the light emitting side of the photocoupler PC 1 , a shunt regulator IC 1 and the like. . The control circuit provided on the side of the feedback winding N B of the output transformer T of the inverter circuit includes a phototransistor PT, resistors R 3 to R 5 , a diode D 2 , which form a pair with the light emitting diode PD of the photocoupler PC 1 . It is composed of a transistor Q 2 connected in parallel between the gate and source of the switching element Q 1 , a capacitor C 2 connected between the base and emitter of this transistor Q 2 , and the like.

【0005】次に、図2に示す回路の動作について説明
する。まず、電源が投入された起動時においては、抵抗
1 ,R2 を介してスイッチング素子Q1 のゲートに電
圧が印加されて、該スイッチング素子Q1 がオンする。
このスイッチング素子Q1 がオンすると、出力トランス
Tの1次巻線NP に電源電圧が印加されて、帰還巻線N
B に1次巻線NP と同方向に電圧が発生する。この発生
した電圧により抵抗R3 を介してコンデンサC2 を充電
する。
Next, the operation of the circuit shown in FIG. 2 will be described. First, at the time of start-up when the power is turned on, a voltage is applied to the gate of the switching element Q 1 via the resistors R 1 and R 2 , and the switching element Q 1 is turned on.
When the switching element Q 1 is turned on, the power supply voltage is applied to the primary winding N P of the output transformer T, and the feedback winding N P
A voltage is generated in B in the same direction as the primary winding N P. The generated voltage charges the capacitor C 2 via the resistor R 3 .

【0006】ここで、起動時においては、出力電圧はゼ
ロに近くフォトカプラPC1 のフォトトランジスタPT
は遮断状態であり、コンデンサC2 は抵抗R3 を流れる
電流のみで充電される。また、この時コンデンサC2
は電荷が充電されていないために、短時間で充電され
る。そして、トランジスタQ2 のベース・エミッタ間の
順方向電圧を越えると、トランジスタQ2 がオンする。
At the time of startup, the output voltage is close to zero and the phototransistor PT of the photocoupler PC 1
Is a cutoff state, and the capacitor C 2 is charged only by the current flowing through the resistor R 3 . At this time, since the capacitor C 2 is not charged with electric charge, it is charged in a short time. When exceeding the forward voltage between the base and emitter of the transistor Q 2, the transistor Q 2 is turned on.

【0007】トランジスタQ2 がオンすると、トランジ
スタQ2 のコレクタ電位がLレベルとなって、スイッチ
ング素子Q1 のゲートをLレベルとして、該スイッチン
グ素子Q1 をオフさせる。従って、起動時においては、
スイッチング素子Q1 のオン期間は小さく抑えられる。
When the transistor Q 2 turns on, the collector potential of the transistor Q 2 becomes L level, the gate of the switching element Q 1 becomes L level, and the switching element Q 1 is turned off. Therefore, at startup,
The ON period of the switching element Q 1 can be kept small.

【0008】スイッチング素子Q1 がオフすると、該ス
イッチング素子Q1 のオン時に出力トランスTに蓄積さ
れていたエネルギーは出力巻線N2 を介して放出され
る。このエネルギーである電圧がダイオードD1 で整流
され、また、コンデンサC3 にて平滑されて、負荷に電
力が供給されることになる。
When the switching element Q 1 is turned off, the energy stored in the output transformer T when the switching element Q 1 is turned on is released through the output winding N 2 . The voltage, which is this energy, is rectified by the diode D 1 and smoothed by the capacitor C 3 , so that power is supplied to the load.

【0009】コンデンサC2 の電荷が抵抗R3 を介して
放電していくと、トランジスタQ2はオフし、スイッチ
ング素子Q1 がオンする。スイッチング素子Q1 がオン
すると、再び出力トランスTの1次巻線NP に電圧が印
加されて、出力トランスTにエネルギーを蓄積する。
When the electric charge of the capacitor C 2 is discharged through the resistor R 3 , the transistor Q 2 is turned off and the switching element Q 1 is turned on. When the switching element Q 1 is turned on, a voltage is applied to the primary winding N P of the output transformer T again, and energy is stored in the output transformer T.

【0010】このような発振動作を繰り返して出力電圧
が立ち上がってくると、コンデンサC2 はスイッチング
素子Q1 のオフ期間に出力トランスTの帰還巻線NB
発生する電圧により電荷が逆方向に充電される。そのた
め、電荷が空っぽのときよりも長い充電時間が必要とな
り、スイッチング素子Q1 のオン期間は長くなる。そし
て、出力電圧が立ち上がった後は、フォトカプラPC1
のフォトトランジスタPTも遮断状態から能動状態にな
って、フォトトランジスタPTのコレクタ電流がコンデ
ンサC2 の充電時間を制御し、所定の出力電圧に応じた
スイッチング素子Q1 のオン期間を得るようになる。
When the output voltage rises by repeating such an oscillating operation, the electric charge in the capacitor C 2 is reversed in the opposite direction due to the voltage generated in the feedback winding N B of the output transformer T during the off period of the switching element Q 1. Be charged. Therefore, a longer charging time is required than when the electric charge is empty, and the ON period of the switching element Q 1 becomes longer. After the output voltage rises, the photo coupler PC 1
The phototransistor PT also goes from the cutoff state to the active state, the collector current of the phototransistor PT controls the charging time of the capacitor C 2 , and the ON period of the switching element Q 1 corresponding to a predetermined output voltage is obtained. .

【0011】ここで、定常状態において、負荷側の出力
電圧は、抵抗R7 とR8 とで常時分圧して検出されてお
り、この分圧した検出電圧とシャントレギュレータIC
1 が有する基準電圧とを比較している。そして、出力電
圧の変動量をシャントレギュレータIC1 で増幅し、フ
ォトカプラPC1 の発光ダイオードPDに流す電流を変
化させて、発光ダイオードPDの発光量に応じてフォト
カプラPC1 のフォトトランジスタPTのインピーダン
スを変化させ、コンデンサC2 の充電時定数を変えるこ
とで、出力電圧が一定となるように制御を行う。
Here, in a steady state, the output voltage on the load side is always divided by the resistors R 7 and R 8 to be detected, and the divided detection voltage and the shunt regulator IC are detected.
1 is compared with the reference voltage. Then, the variation of the output voltage is amplified by the shunt regulator IC 1 and the current flowing through the light emitting diode PD of the photocoupler PC 1 is changed, so that the phototransistor PT of the photocoupler PC 1 of the photocoupler PC 1 is changed according to the light emission amount of the light emitting diode PD. By changing the impedance and changing the charging time constant of the capacitor C 2 , control is performed so that the output voltage becomes constant.

【0012】定常状態において、コンデンサC2 の充電
は主に抵抗R5 、ダイオードD2 、フォトカプラPC1
のフォトトランジスタPTを介して充電される。また、
コンデンサC2 の充電電荷は、抵抗R3 を介して放電さ
れる。
In the steady state, the capacitor C 2 is charged mainly by the resistor R 5 , the diode D 2 and the photocoupler PC 1.
Is charged via the phototransistor PT. Also,
The charged electric charge of the capacitor C 2 is discharged through the resistor R 3 .

【0013】ここで、出力電圧が上昇すると、フォトカ
プラPC1 の発光ダイオードPDに電流が多く流れて、
フォトトランジスタPTのインピーダンスが下がるため
に、コンデンサC2 の充電時定数が短くなり、トランジ
スタQ2 を早くオンさせて、スイッチング素子Q1 をオ
フとして該スイッチング素子Q1 のオン期間を短くし、
出力電圧を低下させるように制御する。また、出力電圧
が低下した場合には、上記の逆の動作を行って、出力電
圧を上昇させるように制御を行い、出力電圧が一定とな
るように定電圧制御をする。
When the output voltage rises, a large amount of current flows through the light emitting diode PD of the photocoupler PC 1 ,
Since the impedance of the phototransistor PT is lowered, the charging time constant of the capacitor C 2 is shortened, the transistor Q 2 is turned on quickly, and the switching element Q 1 is turned off to shorten the ON period of the switching element Q 1 .
Control to reduce the output voltage. When the output voltage decreases, the reverse operation described above is performed to control the output voltage to increase, and the constant voltage control is performed to keep the output voltage constant.

【0014】また、過電流や短絡電流のような異常電流
の場合の制御は以下のようにして行われる。すなわち、
出力電流が増加していくと、フォトカプラPC1 の発光
ダイオードPDに流れる電流が絞られていく。そのた
め、フォトトランジスタPTに流れる電流も絞られて、
コンデンサC2の充電時間が長くなる。従って、トラン
ジスタQ2 をオンさせるまでの時間が長くなってスイッ
チング素子Q1 のオン期間が大きくなり、出力電流を多
く流そうとする。
The control in the case of an abnormal current such as an overcurrent or a short circuit current is performed as follows. That is,
As the output current increases, the current flowing through the light emitting diode PD of the photocoupler PC 1 is narrowed down. Therefore, the current flowing through the phototransistor PT is also reduced,
The charging time of the capacitor C 2 becomes longer. Therefore, the time until the transistor Q 2 is turned on becomes long, the on period of the switching element Q 1 becomes long, and an attempt is made to flow a large amount of output current.

【0015】しかし、フォトトランジスタPTに流れる
電流がゼロとなって遮断状態となった後は、コンデンサ
2 の充電は抵抗R3 側のみとなり、スイッチング素子
1のオン期間はコンデンサC2 と抵抗R3 による時定
数により決まる値以上に増大することができず、出力電
流は限界となる。また、コンデンサC2 の電荷の放電も
抵抗R3 を介して行われる。更に負荷インピーダンスが
下がると出力電圧も下がり始めるが、出力電圧が下がる
と、スイッチング素子Q1 のオフ期間に出力トランスT
の帰還巻線NB に発生する電圧も下がる。そのため、コ
ンデンサC2 に逆方向に蓄積される電荷が減って、スイ
ッチング素子Q1 のオン時のコンデンサC2 の充電時間
が短くなり、スイッチング素子Q1 のオン期間が短くな
る。
However, after the current flowing through the phototransistor PT becomes zero and is cut off, the capacitor C 2 is charged only on the resistor R 3 side, and the capacitor C 2 and the resistor C 2 are charged during the ON period of the switching element Q 1. It cannot be increased beyond the value determined by the time constant of R 3 , and the output current becomes the limit. Also, the electric charge of the capacitor C 2 is discharged through the resistor R 3 . Furthermore the load impedance decreases output voltage begins to drop, but when the output voltage drops, the output transformer T off period of the switching element Q 1
Also, the voltage generated in the feedback winding N B of the above is also reduced. Therefore, decreases the charge accumulated in the opposite direction to the capacitor C 2, the charging time of the capacitor C 2 at the time of the on-switching element Q 1 is shortened, the ON period of the switching element Q 1 is shortened.

【0016】このように、負荷インピーダンスが最終的
にゼロ(短絡)になるまで、スイッチング素子Q1 のオ
ン期間が短くなり続けるので、出力電流に対する出力電
圧は抑制されて、所謂フの字カーブを描いて過電流保護
制御が働く。
As described above, the ON period of the switching element Q 1 continues to be shortened until the load impedance finally becomes zero (short circuit), so that the output voltage with respect to the output current is suppressed and a so-called fold curve is formed. Draw overcurrent protection control.

【0017】かかる従来例(特公平4−9033号公
報)においては、インバータ回路の入力電圧V1 の変動
により過電流保護の動作点が比例してシフトするという
問題がある。これは、スイッチング素子Q1 のオン期間
中のコンデンサC2 の充電経路と、スイッチング素子Q
1 のオフ期間中のコンデンサC2 の放電経路とが、共に
抵抗R3 を介して行っているためである。つまり、コン
デンサC2 の充電経路と放電経路とが同一の構成として
いるからである。
In the conventional example (Japanese Patent Publication No. 4-9033), there is a problem that the operating point of the overcurrent protection is proportionally shifted due to the fluctuation of the input voltage V 1 of the inverter circuit. This is because the charging path of the capacitor C 2 during the ON period of the switching element Q 1 and the switching element Q 2
This is because the discharge path of the capacitor C 2 during the OFF period of 1 is performed via the resistor R 3 . That is, the charging path and the discharging path of the capacitor C 2 have the same configuration.

【0018】そこで、かかる従来例を改良したのが図3
に示す回路である。この回路は、例えば、特公平4−9
034号公報が挙げられる。すなわち、図3に示すよう
に、抵抗R3 と並列に、抵抗R9 とツエナーダイオード
3 との直列回路を接続したものである。このように従
来の回路に、抵抗R9 とツエナーダイオードD3 との直
列回路を追加することで、スイッチング素子Q1 のオン
期間中のコンデンサC2 の充電経路を抵抗R3 とし、ま
た、スイッチング素子Q1 のオフ期間中のコンデンサC
2の放電経路を抵抗R9 、ツエナーダイオードD3 とし
ている。
Therefore, the conventional example is improved as shown in FIG.
It is a circuit shown in. This circuit is, for example, Japanese Patent Publication No. 4-9.
No. 034 publication is mentioned. That is, as shown in FIG. 3, in parallel with the resistor R 3, in which a series circuit of a resistor R 9 and the Zener diode D 3 is connected. In this way, by adding the series circuit of the resistor R 9 and the Zener diode D 3 to the conventional circuit, the charging path of the capacitor C 2 during the ON period of the switching element Q 1 is set to the resistor R 3, and the switching is performed. Capacitor C during OFF period of element Q 1
The discharge path of 2 is a resistor R 9 and a zener diode D 3 .

【0019】このように、スイッチング素子Q1 のオン
期間中のコンデンサC2 の充電経路と、スイッチング素
子Q1 のオフ期間中のコンデンサC2 の放電経路を変え
ることで、インピーダンスを変え、特に放電を充分に行
うようにして、入力電圧V1の大小の差による過電流保
護の動作点の差を調整している。
[0019] Thus, changing the charging path of the capacitor C 2 in the ON period switching elements Q 1, by changing the discharge path of the capacitor C 2 in the OFF period of the switching element Q 1, the impedance, particularly discharge Is performed sufficiently to adjust the difference in the operating point of the overcurrent protection due to the difference in the input voltage V 1 .

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】ところが、図3に示す
回路においては、コンデンサC2 の放電を充分に行う経
路(抵抗R9 、ツエナーダイオードD3 )がある為に、
スイッチング素子Q1 のスイッチング動作や、過電流保
護の動作に要する電流が大きく、同時にスイッチング素
子Q1 のスイッチングに要する時間が大きいので、スイ
ッチング素子Q1のドレイン・ソース間の電圧VDSの波
形がなまり、スイッチングロスの原因となっている。ま
た、負荷短絡時の損失が大きい等の問題があるために、
コンデンサC4 ,C2 の選定が非常に困難であるという
問題があった。
However, in the circuit shown in FIG. 3, since there is a path (resistor R 9 and Zener diode D 3 ) for sufficiently discharging the capacitor C 2 ,
Of the switching operation and the switching element Q 1, a large current required for the operation of the overcurrent protection, since at the same time the time required for the switching of the switching element Q 1 is large, the waveform of the voltage V DS between the drain and source of the switching element Q 1 This is a cause of rounding and switching loss. In addition, since there are problems such as large loss when the load is short-circuited,
There is a problem that it is very difficult to select the capacitors C 4 and C 2 .

【0021】本発明は上述の点に鑑みて提供したもので
あって、スイッチング素子のオフ期間中にコンデンサの
放電をあえて自然に行わせることで、入力電圧の差によ
る過電流保護の動作点の差を自在に調整することを目的
としたスイッチング電源装置を提供するものである。
The present invention has been provided in view of the above-mentioned points. By intentionally discharging the capacitor during the OFF period of the switching element, the operating point of the overcurrent protection due to the difference in the input voltage is increased. It is intended to provide a switching power supply device for the purpose of freely adjusting the difference.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明は、1次巻線、出
力巻線及び帰還巻線を有する出力トランスと、上記出力
トランスの1次巻線に一端が接続され帰還巻線に制御端
子を接続した発振用のスイッチング素子と、出力トラン
スの出力巻線に接続された整流回路と、この整流回路の
出力側に設けられ出力電圧を検出する電圧検出回路と、
この電圧検出回路からの信号を受けて出力電圧の定電圧
制御と出力電流の過電流制御を行う制御回路とを備え、
該制御回路を、上記スイッチング素子の制御端子とアー
ス間に並列に接続した制御用トランジスタと、上記電圧
検出回路の信号量に応じてインピーダンスを変化させる
インピーダンス要素と、上記制御用トランジスタのベー
ス・エミッタ間に接続され、上記インピーダンス要素の
充電時定数によりスイッチング素子のオン時に充電され
て上記制御用トランジスタをオンしてスイッチング素子
をオフさせると共に、該スイッチング素子のオフ時には
上記出力トランスの帰還巻線により発生する電圧により
上記充電方向とは逆方向に充電されるコンデンサと、出
力電流の過電流時において上記インピーダンス要素の値
が大となった時にスイッチング素子のオン、オフ時に応
じて上記コンデンサを所定の時定数で充電したり放電さ
せる第1の抵抗と、この第1の抵抗と並列に接続され、
正方向と逆方向でインピーダンスが変わるツエナーダイ
オード及び第2の抵抗との直列回路とで構成したリンギ
ング・チョーク・コンバータ方式のスイッチング電源装
置において、上記第2の抵抗とツエナーダイオードとの
直列回路を介してコンデンサの電荷が放電される放電経
路に該放電を阻止する方向にダイオードを設けたもので
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, an output transformer having a primary winding, an output winding, and a feedback winding, and one end of which is connected to the primary winding of the output transformer, the control terminal being connected to the feedback winding. A switching element for oscillation connected to the rectifier circuit, a rectifier circuit connected to the output winding of the output transformer, a voltage detection circuit provided on the output side of the rectifier circuit for detecting the output voltage,
A control circuit that receives a signal from the voltage detection circuit and performs constant voltage control of the output voltage and overcurrent control of the output current is provided.
A control transistor in which the control circuit is connected in parallel between the control terminal of the switching element and the ground, an impedance element that changes impedance according to the signal amount of the voltage detection circuit, and a base / emitter of the control transistor. The switching element is connected between the switching elements and is turned on when the switching element is turned on by the charging time constant of the impedance element to turn on the control transistor, and when the switching element is turned off, the feedback winding of the output transformer is used. A capacitor that is charged in the opposite direction to the charging direction by the generated voltage, and a capacitor that has a predetermined value depending on when the switching element is turned on or off when the value of the impedance element becomes large during an overcurrent of the output current. With a first resistor that charges and discharges with a time constant Is connected in parallel with the first resistor,
In a switching power supply device of a ringing choke converter system, which comprises a series circuit of a zener diode whose impedance changes in a positive direction and a reverse direction, and a second resistor, a series circuit of the second resistor and a zener diode is used. A diode is provided on the discharge path through which the electric charge of the capacitor is discharged in a direction to prevent the discharge.

【0023】[0023]

【作用】本発明によれば、過電流保護の動作開始付近に
おいては、スイッチング素子のオン期間中のコンデンサ
の充電経路は、第1の抵抗及び、ダイオードと第2の抵
抗とツエナーダイオードの2経路となり、スイッチング
素子のオフ期間中のコンデンサの放電経路は、上記ダイ
オードにより第2の抵抗及びツエナーダイオードを介し
ての放電はできず、第1の抵抗のみで自然放電させてい
る。このように、スイッチング素子のオン期間中に、第
1の抵抗及び、ダイオードと第2の抵抗とツエナーダイ
オードの回路でコンデンサの充電を行うことのみで入力
電圧の大小の差による過電流保護の動作点の差を自在に
調整することができる。また、過電流保護は、スイッチ
ング素子のオン期間にコンデンサを充電することのみで
調整しているので、コンデンサの強制的な放電は必要な
く、コンデンサには電荷が残っているのでスイッチング
素子のスイッチング動作や過電流保護の動作には微少電
流で充分である。そして、スイッチング素子のターンオ
フが従来に比較して急峻になる。以上の2点によりスイ
ッチング電源の高効率化を図ることができる。また、以
上の効果を保ちつつ従来通り、第1の抵抗や第2の抵抗
の値を適宜設定することで、過電流保護の動作点の調整
は自由に行うことができる。
According to the present invention, in the vicinity of the operation start of the overcurrent protection, the charging path of the capacitor during the ON period of the switching element is the first resistance and the two paths of the diode, the second resistance and the zener diode. Therefore, the discharge path of the capacitor during the OFF period of the switching element cannot be discharged through the second resistor and the Zener diode by the diode, and is naturally discharged only by the first resistor. Thus, during the ON period of the switching element, the operation of the overcurrent protection due to the difference in the input voltage is performed only by charging the capacitor with the circuit of the first resistance, the diode, the second resistance and the zener diode. The difference between the points can be adjusted freely. In addition, overcurrent protection is adjusted only by charging the capacitor during the ON period of the switching element, so there is no need to forcibly discharge the capacitor, and since there is electric charge remaining in the capacitor, switching operation of the switching element is performed. A small amount of current is sufficient for the operation of and overcurrent protection. Then, the turn-off of the switching element becomes steeper than in the conventional case. The efficiency of the switching power supply can be improved by the above two points. Also, while maintaining the above effects, the operating point for overcurrent protection can be freely adjusted by appropriately setting the values of the first resistor and the second resistor as in the conventional case.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1に本発明のスイッチング電源装置の具体回路
図を示す。尚、図3に示す従来と同じ要素には同一の記
号を付して説明を省略し、本発明の要旨の部分について
詳述する。また、定電圧制御の動作も従来と同じなの
で、その動作の説明は省略し、過電流保護の動作点付近
の動作について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a specific circuit diagram of the switching power supply device of the present invention. It should be noted that the same elements as those of the related art shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted, and the gist of the present invention will be described in detail. Further, the operation of constant voltage control is the same as the conventional one, and therefore the description of the operation will be omitted, and the operation near the operating point of the overcurrent protection will be described.

【0025】本発明は、図1に示すように、図3の従来
の回路にダイオードD4 を追加したものである。すなわ
ち、抵抗R9 側にダイオードD4 のカソードを接続し、
ダイオードD4、抵抗R9 (第2の抵抗)、ツエナーダ
イオードD3 からなる直列回路によりコンデンサC2
充電するようにし、ダイオードD4 によりコンデンサC
2 の電荷の放電は阻止している。
The present invention, as shown in FIG. 1, is the addition of a diode D 4 to the conventional circuit of FIG. That is, the cathode of the diode D 4 is connected to the resistor R 9 side,
A capacitor C 2 is charged by a series circuit including a diode D 4 , a resistor R 9 (second resistor), and a zener diode D 3, and a capacitor C is charged by the diode D 4.
The discharge of the electric charge of 2 is blocked.

【0026】このようにダイオードD4 を追加すること
で、スイッチング素子Q1 のオフ期間中のコンデンサC
2 の放電は抵抗R3 (第1の抵抗)のみで自然に行わ
せ、あえてツエナーダイオードD3 、抵抗R9 の経路か
ら行わせないようにしている。
By thus adding the diode D 4 , the capacitor C during the off period of the switching element Q 1
The discharge of 2 is naturally performed only by the resistor R 3 (first resistor), and is intentionally prevented from being performed from the path of the zener diode D 3 and the resistor R 9 .

【0027】ここで、フォトカプラPC1 のフォトトラ
ンジスタPTが遮断状態となった過電流保護の動作開始
付近においては、スイッチング素子Q1 のオン期間中の
コンデンサC2 の充電経路は、抵抗R3 、及びダイオー
ドD4 、抵抗R9 、ツエナーダイオードD3 の直列回路
の2経路となる。そして、スイッチング素子Q1 のオフ
期間中のコンデンサC2 の放電経路は、上記ダイオード
4 の存在によりツエナーダイオードD3 、抵抗R9
直列回路を介しての放電はできず、抵抗R3 のみで自然
に放電させている。
Here, in the vicinity of the operation start of the overcurrent protection in which the phototransistor PT of the photocoupler PC 1 is in the cutoff state, the charging path of the capacitor C 2 during the ON period of the switching element Q 1 is the resistance R 3 , And a diode D 4 , a resistor R 9 , and a zener diode D 3 in series. The discharge path of the capacitor C 2 during the OFF period of the switching element Q 1 cannot be discharged through the series circuit of the zener diode D 3 and the resistor R 9 due to the existence of the diode D 4 , and only the resistor R 3 can be discharged. To discharge naturally.

【0028】このように、スイッチング素子Q1 のオン
期間中に、抵抗R3 、及びダイオードD4 、抵抗R9
ツエナーダイオードD3 の直列回路でコンデンサC2
充電を行うことのみで(抵抗R3 ,R9 の値を適宜設定
することで)、入力電圧の大小の差による過電流保護の
動作点の差を自在に調整することができる。
Thus, during the ON period of the switching element Q 1 , the resistor R 3 , the diode D 4 , the resistor R 9 ,
Only by charging the capacitor C 2 in the series circuit of the Zener diode D 3 (by setting the values of the resistors R 3 and R 9 appropriately), the difference in the operating point of the overcurrent protection due to the difference in the input voltage is large. Can be adjusted freely.

【0029】また、過電流保護は、スイッチング素子Q
1 のオン期間にコンデンサC2 を充電することのみで調
整しているので、コンデンサC2 の強制的な放電は必要
なく、コンデンサC2 には電荷が残っているのでスイッ
チング素子Q1 のスイッチング動作や過電流保護の動作
には微少電流で充分である。そして、スイッチング素子
1 のターンオフが従来に比較して急峻になる。以上の
2点によりスイッチング電源の高効率化を図ることがで
きる。また、以上の効果を保ちつつ従来通り、抵抗
3 ,R9 の値を適宜設定することで、過電流保護の動
作点の調整は自由に行うことができる。
Further, the overcurrent protection is performed by the switching element Q.
Since the adjustment is performed only by charging the capacitor C 2 during the ON period of 1 , the capacitor C 2 does not need to be forcibly discharged, and the electric charge remains in the capacitor C 2 , so that the switching operation of the switching element Q 1 is performed. A small amount of current is sufficient for the operation of and overcurrent protection. Then, the turn-off of the switching element Q 1 becomes steeper than in the conventional case. The efficiency of the switching power supply can be improved by the above two points. Further, while maintaining the above effects, the operating points for overcurrent protection can be freely adjusted by appropriately setting the values of the resistors R 3 and R 9 as in the conventional case.

【0030】尚、上記各実施例においては、スイッチン
グ素子Q1 としてFETを用いた場合について説明した
が、スイッチング素子にトランジスタを用いたRCC方
式のスイッチング電源回路にも本発明を適用することが
できるものである。
In each of the above embodiments, the case where the FET is used as the switching element Q 1 has been described, but the present invention can also be applied to an RCC type switching power supply circuit using a transistor as the switching element. It is a thing.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によれば、過電流保護の動作開始
付近においては、スイッチング素子のオン期間中のコン
デンサの充電経路は、第1の抵抗及び、ダイオードと第
2の抵抗とツエナーダイオードの2経路となり、スイッ
チング素子のオフ期間中のコンデンサの放電経路は、上
記ダイオードにより第2の抵抗及びツエナーダイオード
を介しての放電はできず、第1の抵抗のみで自然放電さ
せている。このように、スイッチング素子のオン期間中
に、第1の抵抗及び、ダイオードと第2の抵抗とツエナ
ーダイオードの回路でコンデンサの充電を行うことのみ
で入力電圧の大小の差による過電流保護の動作点の差を
自在に調整することができる。また、過電流保護は、ス
イッチング素子のオン期間にコンデンサを充電すること
のみで調整しているので、コンデンサの強制的な放電は
必要なく、コンデンサには電荷が残っているのでスイッ
チング素子のスイッチング動作や過電流保護の動作には
微少電流で充分である。そして、スイッチング素子のタ
ーンオフが従来に比較して急峻になる。以上の2点によ
りスイッチング電源の高効率化を図ることができる。ま
た、以上の効果を保ちつつ従来通り、第1の抵抗や第2
の抵抗の値を適宜設定することで、過電流保護の動作点
の調整は自由に行うことができるという効果を奏するも
のである。
According to the present invention, in the vicinity of the operation start of the overcurrent protection, the charging path of the capacitor during the ON period of the switching element has the first resistor, the diode, the second resistor and the Zener diode. There are two paths, and the discharge path of the capacitor during the off period of the switching element cannot be discharged through the second resistance and the Zener diode by the diode, and is naturally discharged only by the first resistance. Thus, during the ON period of the switching element, the operation of the overcurrent protection due to the difference in the input voltage is performed only by charging the capacitor with the circuit of the first resistance, the diode, the second resistance and the zener diode. The difference between the points can be adjusted freely. In addition, overcurrent protection is adjusted only by charging the capacitor during the ON period of the switching element, so there is no need to forcibly discharge the capacitor, and since there is electric charge remaining in the capacitor, switching operation of the switching element is performed. A small amount of current is sufficient for the operation of and overcurrent protection. Then, the turn-off of the switching element becomes steeper than in the conventional case. The efficiency of the switching power supply can be improved by the above two points. In addition, while maintaining the above effects, the first resistance and the second resistance are maintained as usual.
By properly setting the value of the resistance of, the operation point of the overcurrent protection can be adjusted freely.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例のスイッチング電源装置の具体
回路図である。
FIG. 1 is a specific circuit diagram of a switching power supply device according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来例のスイッチング電源装置の具体回路図で
ある。
FIG. 2 is a specific circuit diagram of a conventional switching power supply device.

【図3】他の従来例のスイッチング電源装置の具体回路
図である。
FIG. 3 is a specific circuit diagram of another conventional switching power supply device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

T 出力トランス NP 1次巻線 N2 出力巻線 NB 帰還巻線 Q1 スイッチング素子 Q2 制御用トランジスタ C2 コンデンサ PC1 フォトカプラ R3 抵抗(第1の抵抗) R9 抵抗(第2の抵抗) D3 ツエナーダイオード D4 ダイオードT output transformer N P 1 winding N 2 output windings N B feedback winding Q 1 switching element Q 2 control transistor C 2 capacitors PC 1 photocoupler R 3 resistor (first resistor) R 9 resistor (second Resistance) D 3 Zener diode D 4 diode

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1次巻線、出力巻線及び帰還巻線を有す
る出力トランスと、上記出力トランスの1次巻線に一端
が接続され帰還巻線に制御端子を接続した発振用のスイ
ッチング素子と、出力トランスの出力巻線に接続された
整流回路と、この整流回路の出力側に設けられ出力電圧
を検出する電圧検出回路と、この電圧検出回路からの信
号を受けて出力電圧の定電圧制御と出力電流の過電流制
御を行う制御回路とを備え、該制御回路を、上記スイッ
チング素子の制御端子とアース間に並列に接続した制御
用トランジスタと、上記電圧検出回路の信号量に応じて
インピーダンスを変化させるインピーダンス要素と、上
記制御用トランジスタのベース・エミッタ間に接続さ
れ、上記インピーダンス要素の充電時定数によりスイッ
チング素子のオン時に充電されて上記制御用トランジス
タをオンしてスイッチング素子をオフさせると共に、該
スイッチング素子のオフ時には上記出力トランスの帰還
巻線により発生する電圧により上記充電方向とは逆方向
に充電されるコンデンサと、出力電流の過電流時におい
て上記インピーダンス要素の値が大となった時にスイッ
チング素子のオン、オフ時に応じて上記コンデンサを所
定の時定数で充電したり放電させる第1の抵抗と、この
第1の抵抗と並列に接続され、正方向と逆方向でインピ
ーダンスが変わるツエナーダイオード及び第2の抵抗と
の直列回路とで構成したリンギング・チョーク・コンバ
ータ方式のスイッチング電源装置において、上記第2の
抵抗とツエナーダイオードとの直列回路を介してコンデ
ンサの電荷が放電される放電経路に該放電を阻止する方
向にダイオードを設けたことを特徴とするスイッチング
電源装置。
1. An output transformer having a primary winding, an output winding and a feedback winding, and an oscillation switching element having one end connected to the primary winding of the output transformer and a control terminal connected to the feedback winding. A rectifier circuit connected to the output winding of the output transformer, a voltage detection circuit provided on the output side of the rectifier circuit for detecting the output voltage, and a constant voltage of the output voltage that receives a signal from the voltage detection circuit. A control transistor for controlling and controlling an overcurrent of the output current, the control circuit being connected in parallel between the control terminal of the switching element and the ground, and the control circuit according to the signal amount of the voltage detection circuit. It is connected between the impedance element that changes the impedance and the base-emitter of the control transistor, and when the switching element is turned on by the charging time constant of the impedance element. A capacitor that is charged to turn on the control transistor to turn off the switching element and that is charged in a direction opposite to the charging direction by a voltage generated by the feedback winding of the output transformer when the switching element is off, A first resistor that charges or discharges the capacitor with a predetermined time constant depending on when the switching element is turned on or off when the value of the impedance element becomes large during an overcurrent of the output current, and the first resistor. A ringing choke converter type switching power supply device comprising a zener diode connected in parallel with a resistor, the impedance of which changes in a positive direction and a reverse direction, and a series circuit of a second resistor, wherein the second resistor and the zener are provided. The electric charge of the capacitor is discharged to the discharge path through the series circuit with the diode. Switching power supply device is characterized by providing a diode in a direction to block.
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US6798671B1 (en) 2003-03-25 2004-09-28 Orion Electric Company, Ltd. Switching power supply unit
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