JPH0811057Y2 - Power supply device having input voltage monitoring circuit - Google Patents
Power supply device having input voltage monitoring circuitInfo
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- JPH0811057Y2 JPH0811057Y2 JP1990062064U JP6206490U JPH0811057Y2 JP H0811057 Y2 JPH0811057 Y2 JP H0811057Y2 JP 1990062064 U JP1990062064 U JP 1990062064U JP 6206490 U JP6206490 U JP 6206490U JP H0811057 Y2 JPH0811057 Y2 JP H0811057Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は入力電圧監視回路を有するスイッチング電源
装置に係り、特にトランス二次側で入力電圧の監視をす
る場合の改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a switching power supply device having an input voltage monitoring circuit, and more particularly to an improvement in monitoring the input voltage on the secondary side of a transformer.
〈従来の技術〉 入力電圧監視回路は、停電発生等の異常事態発生を検
出するもので、通常負荷側に警報信号を送り負荷側で必
要な対策を事前にとる機会を与えている。<Prior Art> The input voltage monitoring circuit detects an abnormal situation such as a power failure, and normally sends an alarm signal to the load side to give an opportunity to take necessary measures in advance on the load side.
第４図は従来装置の構成ブロック図である。図におい
て、トランスＴの一次巻線N1には直流入力電圧Vinが印
加され、トランジスタなどのスイッチング素子Ｑによっ
てオンオフされている。コンデンサC1は直流入力電圧Vi
nを平滑化するもので、停電時に一定時間電力を供給す
る役割も分担している。制御回路はスイッチング素子Ｑ
にスイッチング制御信号を送る回路で、例えば出力電圧
を一定電圧に安定化している。FIG. 4 is a configuration block diagram of a conventional device. In the figure, a DC input voltage Vin is applied to the primary winding N1 of the transformer T, and is turned on and off by a switching element Q such as a transistor. Capacitor C1 is DC input voltage Vi
It smooths n, and also plays a role in supplying power for a certain period of time during a power failure. Control circuit is switching element Q
A circuit that sends a switching control signal to the output voltage, for example, stabilizes the output voltage to a constant voltage.
トランスＴの二次巻線N2にはスイッチング信号が誘起
されるので、ダイオードD2とコンデンサC2よりなる整流
平滑化回路で、出力電圧Eoutを出力している。補助巻線
NsもトランスＴの二次側に設けられたもので、一次巻線
N1で生ずるスイッチング信号の振幅に比例した信号を検
出し、ダイオードD3とコンデンサC3よりなる整流平滑化
回路で、入力電圧信号Ecを出力している。電圧監視回路
20は、出力電圧Eoutを動作用電源として用い、入力電圧
信号Ecを所定のしきい値電圧と比較して入力電圧監視信
号を出力する。Since the switching signal is induced in the secondary winding N2 of the transformer T, the output voltage Eout is output by the rectifying / smoothing circuit including the diode D2 and the capacitor C2. Auxiliary winding
Ns is also provided on the secondary side of the transformer T, and the primary winding
A signal proportional to the amplitude of the switching signal generated at N1 is detected, and the input voltage signal Ec is output by the rectifying / smoothing circuit including the diode D3 and the capacitor C3. Voltage monitoring circuit
Reference numeral 20 uses the output voltage Eout as a power supply for operation, compares the input voltage signal Ec with a predetermined threshold voltage, and outputs an input voltage monitoring signal.
このように構成された装置の動作を次に説明する。第
５図は直流入力電圧Vinに対する動作を説明する図で，
（Ａ）は出力電圧Eout,（Ｂ）は入力電圧信号Ec,（Ｃ）
は入力電圧監視信号を示している。直流入力電圧Vinが
上昇して、その結果出力電圧Eoutが電圧監視回路の最低
電源電圧Eminに達したとき電圧監視回路20が正常な動作
を開始する。そして直流入力電圧Vinがさらに上昇し
て、入力電圧信号Ecがしきい値電圧VTHを越えると、入
力電圧監視信号がＬからＨに変化する。The operation of the apparatus thus configured will be described below. FIG. 5 is a diagram for explaining the operation with respect to the DC input voltage Vin,
(A) is the output voltage Eout, (B) is the input voltage signal Ec, (C)
Indicates an input voltage monitoring signal. When the DC input voltage Vin rises and as a result the output voltage Eout reaches the minimum power supply voltage Emin of the voltage monitoring circuit, the voltage monitoring circuit 20 starts normal operation. Then, when the DC input voltage Vin further rises and the input voltage signal Ec exceeds the threshold voltage V TH , the input voltage monitoring signal changes from L to H.
〈考案が解決しようとする課題〉 しかしなら、上記回路では出力電圧Eoutが最低電源電
圧Emin以下となる直流入力電圧Vinの範囲では電圧監視
回路20が正常に動作しなくなるという課題がある。ま
た、直流入力電圧Vinを二次側で間接検出する為に必要
となる入力電圧監視信号は、電圧監視回路20の電源電圧
の都合で正電圧である必要がある為、補助巻線Nsが別途
必要となりトランスが高価格になるという課題があっ
た。<Problem to be Solved by the Invention> However, in the above circuit, there is a problem that the voltage monitoring circuit 20 does not operate normally in the range of the DC input voltage Vin at which the output voltage Eout becomes the minimum power supply voltage Emin or less. In addition, the input voltage monitoring signal necessary for indirectly detecting the DC input voltage Vin on the secondary side needs to be a positive voltage because of the power supply voltage of the voltage monitoring circuit 20, so the auxiliary winding Ns is separately provided. There was a problem that the transformer was needed and the price was high.
本考案はこのような課題を解決したもので、電圧監視
回路20の直流入力電圧Vinに対する動作範囲が広く補助
巻線Nsの不要な入力電圧監視回路を有する電源装置を提
供することを目的とする。The present invention solves such a problem, and an object thereof is to provide a power supply device having an input voltage monitoring circuit that has a wide operating range with respect to the DC input voltage Vin of the voltage monitoring circuit 20 and does not require the auxiliary winding Ns. .
〈課題を解決するための手段〉 第１図は上記目的を達成する本考案の概念的構成ブロ
ック図である。図において、コンバータ部（10）は、ト
ランスの一次巻線（N1）に直流電圧を印加してスイッチ
ング素子（Ｑ）によりオンオフし、当該トランスの二次
巻線（N2）に発生するスイッチング信号を当該二次巻線
の陰極側にアノード端子が接続されたダイオード（D2）
で整流し、当該ダイオードのカソード端子と当該二次巻
線の陽極側とを接続するコンデンサ（C2）で平滑化して
直流電圧を発生している。<Means for Solving the Problems> FIG. 1 is a conceptual block diagram of the present invention for achieving the above object. In the figure, a converter section (10) applies a DC voltage to a primary winding (N1) of a transformer to turn it on and off by a switching element (Q), and outputs a switching signal generated in a secondary winding (N2) of the transformer. Diode (D2) with the anode terminal connected to the cathode side of the secondary winding
The DC voltage is generated by smoothing with a capacitor (C2) that connects the cathode terminal of the diode and the anode side of the secondary winding.
整流平滑化回路（30）は、この二次巻線の陰極側にカ
ソード端子が接続されたダイオード（D4）と、このダイ
オードのアノード端子と当該二次巻線の陽極側とを接続
するコンデンサ（C4）を有し、このダイオードとコンデ
ンサの接続点の電圧を出力している。The rectifying / smoothing circuit (30) includes a diode (D4) having a cathode terminal connected to the cathode side of the secondary winding, and a capacitor (D4) connecting the anode terminal of the diode and the anode side of the secondary winding. It has C4) and outputs the voltage at the connection point of this diode and capacitor.
電圧監視回路（20）は、コンバータ部の出力電圧を正
電圧源、この整流平滑化回路の出力電圧を負電圧源とし
て用い、当該整流平滑化回路の出力電圧を用いて前記一
次巻線に印加される直流入力電圧の電圧を監視してい
る。The voltage monitoring circuit (20) uses the output voltage of the converter section as a positive voltage source and the output voltage of the rectifying and smoothing circuit as a negative voltage source, and applies the output voltage of the rectifying and smoothing circuit to the primary winding. The voltage of the DC input voltage is monitored.
そして、前記電圧監視回路の動作する最低電源電圧
（Emin）よりも前記コンバータ部の出力電圧（Eout）が
低下しても、前記整流平滑化回路の出力電圧（Ec）の範
囲で前記電圧監視回路が動作することを特徴としてい
る。Then, even if the output voltage (Eout) of the converter unit is lower than the minimum power supply voltage (Emin) at which the voltage monitoring circuit operates, the voltage monitoring circuit is in the range of the output voltage (Ec) of the rectifying and smoothing circuit. Is operated.
〈作用〉 本考案の各構成要素はつぎの作用をする。コンバータ
部10はオンオフ形（フライバックタイプ）で、正電圧を
出力している。整流平滑化回路30は、ダイオードが二次
巻線に対してオンオン形（フォワードタイプ）となる形
式で接続され、負電圧を出力している。電圧監視回路20
はコンバータ部10と整流平滑化回路30の出力電圧を電源
電圧として使用していると共に、整流平滑化回路30の出
力電圧を入力電圧検出信号としても利用して入力電圧監
視信号を出力している。<Operation> Each component of the present invention has the following operation. The converter unit 10 is an on-off type (flyback type) and outputs a positive voltage. In the rectifying / smoothing circuit 30, the diode is connected to the secondary winding in an on-on type (forward type) and outputs a negative voltage. Voltage monitoring circuit 20
Uses the output voltage of the converter unit 10 and the rectifying / smoothing circuit 30 as a power supply voltage, and also uses the output voltage of the rectifying / smoothing circuit 30 as an input voltage detection signal to output an input voltage monitoring signal. .
〈実施例〉 以下図面を用いて、本考案を説明する。<Example> Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
第２図は本考案の一実施例を示す電気的回路図であ
る。尚第２図において、前記第４図と同一作用をするも
のには同一符号をつけ説明を省略する。図において、コ
ンバータ部10はオンオフ形の構成であり、第４図の回路
から補助巻線Nsを取り除いた構造になっている。なお、
オンオフ形等のスイッチング電源装置の分類について
は、例えば『スイッチング・レギュレータ設計ノウハ
ウ』（長谷川彰著,1985年）等を参照されたい。整流平
滑化回路30は、二次巻線N2の陰極側にカソード端子が接
続されたダイオードD4と、このダイオードD4のアノード
端子と二次巻線N2の陽極側を接続するコンデンサC4を有
し、このダイオードD4とコンデンサC4の接続点の電圧を
入力電圧信号Ecとして出力している。このダイオードの
接続状態はオンオン形と呼ばれるものであり、従って入
力電圧信号Ecは次式で示すような負電圧になっている。FIG. 2 is an electric circuit diagram showing an embodiment of the present invention. Incidentally, in FIG. 2, those having the same functions as those in FIG. In the figure, the converter unit 10 has an on-off type configuration, and has a structure in which the auxiliary winding Ns is removed from the circuit of FIG. In addition,
For classification of switching power supplies such as on-off type, refer to, for example, "Switching Regulator Design Know-how" (Akira Hasegawa, 1985). The rectifying / smoothing circuit 30 has a diode D4 whose cathode terminal is connected to the cathode side of the secondary winding N2, and a capacitor C4 which connects the anode terminal of this diode D4 and the anode side of the secondary winding N2. The voltage at the connection point between the diode D4 and the capacitor C4 is output as the input voltage signal Ec. The connected state of this diode is called an on-on type, and therefore the input voltage signal Ec is a negative voltage as shown by the following equation.
Ec＝−（n2/n1）・Vin （１） ここで、n1,n2はそれぞれ一次巻線N1,二次巻線N2の巻数
である。なお、二次巻線N2の陽極側はグランドGNDに接
続されて、このグランドが正負の基準になっている。Ec = − (n2 / n1) · Vin (1) Here, n1 and n2 are the numbers of turns of the primary winding N1 and the secondary winding N2, respectively. The anode side of the secondary winding N2 is connected to the ground GND, and this ground serves as a positive / negative reference.
電圧監視回路20はコンパレータU1が基本素子になって
いる。コンパレータU1の正電源側には出力電圧Eoutが供
給され、負電源側には入力電圧信号Ecが供給されてい
る。マイナス端子には負電圧を基準とする基準電圧VTH
が供給され、プラス端子には入力電圧信号Ecを分圧抵抗
R1,R2で分圧した入力電圧検出信号Ec′が供給されてい
る。入力電圧検出信号Ec′は次式で表すように入力電圧
信号Ecを基準にすると、正電圧になっている。In the voltage monitoring circuit 20, the comparator U1 is a basic element. The output voltage Eout is supplied to the positive power supply side of the comparator U1, and the input voltage signal Ec is supplied to the negative power supply side. Reference voltage V TH with reference to negative voltage at negative terminal
Is supplied to the positive terminal of the input voltage signal Ec
The input voltage detection signal Ec 'divided by R1 and R2 is supplied. The input voltage detection signal Ec 'is a positive voltage when the input voltage signal Ec is used as a reference as represented by the following equation.
Ec′＝R2/（R1＋R2）・Ec （２） コンパレータU1の出力端子はプルアップ抵抗R3を介し
て出力電圧Eoutと接続されている。レベルシフト回路40
は電圧監視回路20の出力信号を変換する回路で、電圧基
準を入力電圧信号Ecからグランドに変換している。トラ
ンジスタQ2は、コレクタ端子が入力電圧監視信号を出力
すると共に、抵抗R4を介して出力電圧Eoutと接続され、
エミッタ端子が接地されていると共にベース端子と帰還
抵抗R5を介して接続されている。ベース端子はダイオー
ドD5を介してコンパレータU1の出力端子と接続されてい
る。Ec ′ = R2 / (R1 + R2) · Ec (2) The output terminal of the comparator U1 is connected to the output voltage Eout via the pull-up resistor R3. Level shift circuit 40
Is a circuit for converting the output signal of the voltage monitoring circuit 20 and converting the voltage reference from the input voltage signal Ec to the ground. In the transistor Q2, the collector terminal outputs the input voltage monitoring signal and is connected to the output voltage Eout via the resistor R4.
The emitter terminal is grounded and is also connected to the base terminal via the feedback resistor R5. The base terminal is connected to the output terminal of the comparator U1 via the diode D5.
このように構成された装置の動作を次に説明する。第
３図は第２図の回路の動作説明図で、横軸に直流入力電
圧Vinを取り，（Ａ）で出力電圧Eout、入力電圧信号Ec
及び入力電圧検出信号Ec′を縦軸にとり，（Ｃ）で入力
電圧監視信号を表している。電圧監視回路20の最低電源
電圧Eminの条件は次式で与えられる。The operation of the apparatus thus configured will be described below. FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the circuit of FIG.
The input voltage detection signal Ec 'is plotted on the vertical axis, and the input voltage monitoring signal is represented by (C). The condition of the minimum power supply voltage Emin of the voltage monitoring circuit 20 is given by the following equation.
Eout−Ec≧Emin （３） ここで入力電圧信号Ecが負電圧である関係で、従来より
も低い直流入力電圧Vinで動作を開始する。そして、入
力電圧監視信号がオンする電圧は、入力電圧信号Ecを基
準として入力電圧検出信号Ec′がしきい値電圧VTHより
も高くなったときである。Eout−Ec ≧ Emin (3) Here, since the input voltage signal Ec is a negative voltage, the operation is started at the DC input voltage Vin lower than the conventional one. The voltage at which the input voltage monitor signal turns on is when the input voltage detection signal Ec 'becomes higher than the threshold voltage V TH with reference to the input voltage signal Ec.
〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案によれば次のような実用
上の効果がある。<Effect of Device> As described above, the present invention has the following practical effects.
電圧監視回路20を負電圧の入力電圧信号Ecでドライ
ブしているので、直流入力電圧Vinが低くて出力電圧Eou
tが定格電圧に達しない領域に於ける電圧監視回路20の
動作可能範囲が拡大する。Since the voltage monitoring circuit 20 is driven by the negative input voltage signal Ec, the DC input voltage Vin is low and the output voltage Eou
The operable range of the voltage monitoring circuit 20 is expanded in a region where t does not reach the rated voltage.
補助巻線Nsを用いていないので、トランスＴのコス
トが減少する。Since the auxiliary winding Ns is not used, the cost of the transformer T is reduced.
多出力電源などでトランス二次側の使用ピン数がト
ランス形状の支配要因になっている場合には、使用ピン
数の減少によるトランスの小形化がはかれる。When the number of pins used on the secondary side of the transformer is the controlling factor of the transformer shape in a multi-output power supply, the size of the transformer can be reduced by reducing the number of pins used.
多出力電源などでトランス二次側のピン数が不足し
ていて、巻線の一部をワイヤ引き出ししている場合に
は、補助巻線Nsに充るべきピンを転用することにより作
業性が向上する。When the number of pins on the secondary side of the transformer is insufficient due to a multi-output power supply, and part of the winding wire is pulled out, the workability can be improved by diverting the pin that should be used for the auxiliary winding Ns. improves.
第１図は本考案の概念的構成ブロック図、第２図は本考
案の一実施例を示す電気的回路図、第３図は第２図の回
路の動作説明図、第４図は従来装置の構成ブロック図、
第５図は動作説明図である。 10…コンバータ部、20…電圧監視回路、30…整流平滑化
回路。FIG. 1 is a conceptual block diagram of the present invention, FIG. 2 is an electric circuit diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an operation explanatory view of the circuit of FIG. 2, and FIG. 4 is a conventional device. Configuration block diagram of
FIG. 5 is an operation explanatory diagram. 10 ... Converter section, 20 ... Voltage monitoring circuit, 30 ... Rectification smoothing circuit.
Claims (1)
加してスイッチング素子（Ｑ）によりオンオフし、当該
トランスの二次巻線（N2）に発生するスイッチング信号
を当該二次巻線の陰極側にアノード端子が接続されたダ
イオード（D2）で整流し、当該ダイオードのカソード端
子と当該二次巻線の陽極側とを接続するコンデンサ（C
2）で平滑化して直流電圧（Eout）を発生するコンバー
タ部（10）と、 この二次巻線の陰極側にカソード端子が接続されたダイ
オード（D4）と、このダイオードのアノード端子と当該
二次巻線の陽極側とを接続するコンデンサ（C4）を有
し、このダイオードとコンデンサの接続点の電位（Ec）
を出力する整流平滑化回路（30）と、 当該コンバータ部の出力電圧を正電圧源、この整流平滑
化回路の出力電圧を負電圧源として用いると共に、当該
整流平滑化回路の出力電圧を用いて前記一次巻線に印加
される直流入力電圧の電圧を監視する電圧監視回路（2
0）と、 を具備し、前記電圧監視回路の動作する最低電源電圧
（Emin）よりも前記コンバータ部の出力電圧（Eout）が
低下しても、前記整流平滑化回路の出力電圧（Ec）の範
囲で前記電圧監視回路が動作することを特徴とする入力
電圧監視回路を有する電源装置。1. A switching signal generated by applying a DC voltage to a primary winding (N1) of a transformer to turn it on and off by a switching element (Q), and generating a switching signal in the secondary winding (N2) of the transformer. A diode (D2) whose anode terminal is connected to the cathode side of the diode rectifies it and connects the cathode terminal of the diode to the anode side of the secondary winding (C
2) The converter section (10) that generates a DC voltage (Eout) by smoothing, the diode (D4) with the cathode terminal connected to the cathode side of this secondary winding, and the anode terminal of this diode It has a capacitor (C4) that connects to the anode side of the next winding, and the potential (Ec) at the connection point between this diode and the capacitor.
The output voltage of the converter section is used as a positive voltage source, the output voltage of this rectification smoothing circuit is used as a negative voltage source, and the output voltage of the rectification smoothing circuit is used. A voltage monitoring circuit for monitoring the voltage of the DC input voltage applied to the primary winding (2
0) and, even if the output voltage (Eout) of the converter unit is lower than the minimum power supply voltage (Emin) at which the voltage monitoring circuit operates, the output voltage (Ec) of the rectification smoothing circuit A power supply device having an input voltage monitoring circuit, wherein the voltage monitoring circuit operates in a range.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1990062064U JPH0811057Y2 (en) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | Power supply device having input voltage monitoring circuit |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP1990062064U JPH0811057Y2 (en) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | Power supply device having input voltage monitoring circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0421185U JPH0421185U (en) | 1992-02-21 |
| JPH0811057Y2 true JPH0811057Y2 (en) | 1996-03-29 |
Family
ID=31590876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP1990062064U Expired - Lifetime JPH0811057Y2 (en) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | Power supply device having input voltage monitoring circuit |
Country Status (1)
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Family Cites Families (2)
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-
1990
- 1990-06-12 JP JP1990062064U patent/JPH0811057Y2/en not_active Expired - Lifetime
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