JPH08251919A - Self-excited converter - Google Patents

Self-excited converter

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JPH08251919A
JPH08251919A JP7047585A JP4758595A JPH08251919A JP H08251919 A JPH08251919 A JP H08251919A JP 7047585 A JP7047585 A JP 7047585A JP 4758595 A JP4758595 A JP 4758595A JP H08251919 A JPH08251919 A JP H08251919A
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self
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drive winding
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Yutaka Hosoya
裕 細谷
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Sanken Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE: To obtain a self-excited converter in which overcurrent protection can be realized through simple circuitry. CONSTITUTION: A thyristor 35 in a starting current interruption circuit 30 is turned ON by a voltage induced in the drive winding 4c of a transformer 4 upon starting a self-excited converter. Consequently, the current flowing through the path of a starting resistor 9, a resistor 8, a capacitor 7, a resistor 6 and the drive winding 4c of the transformer 4 is interrupted. Since the positive feedback voltage of the drive winding 4c of transformer 4 drops below the threshold voltage VTH of an MOS-FET 5 upon occurrence of overcurrent, the MOS-FET 5 is not conducted and self-oscillation thereof is stopped to interrupt the DC output. Since the output voltage detection means and oscillation stopping means can be eliminated, overcurrent protection can be realized through simple circuitry.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は自励式コンバータ装置、
特に過電流保護機能を有する自励式コンバータ装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a self-exciting converter device,
In particular, it relates to a self-excited converter device having an overcurrent protection function.

【0002】[0002]

【従来の技術】自励式コンバータ装置、即ち自励式RC
C(リンギング・チョーク・コンバータ)は回路構成が
簡素でかつ小さな出力容量(50W以下)の直流電源と
して従来から広く用いられている。例えば、図4に示す
従来の自励式コンバータ装置は、交流電源1と、交流電
源1に接続されたダイオードブリッジ2と、ダイオード
ブリッジ2の出力端子間に接続された平滑コンデンサ3
と、平滑コンデンサ3の両端に接続されたトランス4の
1次巻線4aとスイッチング素子としてのMOS-FET
5との直列回路と、抵抗6及びコンデンサ7を介してM
OS-FET5のゲート端子(制御端子)に接続された
トランス4の駆動巻線4cと、コンデンサ7に接続され
た抵抗8と、ダイオードブリッジ2と抵抗8との間に接
続された起動用抵抗9と、トランス4の2次巻線4bに
接続された整流ダイオード10及び出力コンデンサ11
から成る整流平滑回路とを備えている。交流電源1、ダ
イオードブリッジ2及び平滑コンデンサ3は直流電源を
構成する。図4において、12はゲート制御用トランジ
スタ、13は電流検出用抵抗、14は抵抗、15はコン
デンサ、16は定電圧ダイオード、17はフォトカプ
ラ、17aは発光部、17bは受光部、18は誤差増幅
器、19は基準電源、20、21は分圧用抵抗、22、
23は出力端子、24〜26は抵抗、27はコンデン
サ、28、29はダイオードを示す。
2. Description of the Related Art Self-exciting converter device, that is, self-exciting RC
C (ringing choke converter) has been widely used as a DC power supply with a simple circuit configuration and a small output capacity (50 W or less). For example, the conventional self-excited converter device shown in FIG. 4 has an AC power supply 1, a diode bridge 2 connected to the AC power supply 1, and a smoothing capacitor 3 connected between the output terminals of the diode bridge 2.
And a primary winding 4a of a transformer 4 connected to both ends of the smoothing capacitor 3 and a MOS-FET as a switching element
5 through a series circuit, a resistor 6 and a capacitor 7
The drive winding 4c of the transformer 4 connected to the gate terminal (control terminal) of the OS-FET 5, the resistor 8 connected to the capacitor 7, and the starting resistor 9 connected between the diode bridge 2 and the resistor 8. And a rectifying diode 10 and an output capacitor 11 connected to the secondary winding 4b of the transformer 4.
And a rectifying and smoothing circuit composed of. The AC power supply 1, the diode bridge 2, and the smoothing capacitor 3 form a DC power supply. 4, 12 is a gate control transistor, 13 is a current detection resistor, 14 is a resistor, 15 is a capacitor, 16 is a constant voltage diode, 17 is a photocoupler, 17a is a light emitting part, 17b is a light receiving part, and 18 is an error. Amplifier, 19 is a reference power source, 20, 21 are resistors for voltage division, 22,
23 is an output terminal, 24-26 are resistors, 27 is a capacitor, and 28 and 29 are diodes.

【0003】次に、図4に示す自励式コンバータ装置の
動作について説明する。装置の起動時において、起動用
抵抗9、抵抗8を経てMOS-FET5のゲート端子及
びコンデンサ7、抵抗6、トランス4の駆動巻線4cの
経路に起動電流が流れ、MOS-FET5の入力容量及
びコンデンサ7が充電されてコンデンサ7の両端の電圧
が直線的に増加して行く。MOS-FET5のゲート端
子の電圧VGがゲート−ソース間の閾値電圧VTH(図
5)を越えると、MOS-FET5がオン状態となり、
トランス4の1次巻線4a、MOS-FET5及び電流検
出用抵抗13に電流IDが流れ始める。このときに正帰
還がかかり、トランス4の駆動巻線4cに電圧が誘起さ
れてMOS-FET5のゲート端子に印加され、MOS-
FET5のオン状態が維持されて電流IDが流れ続け、
直線的に増加して行く。これと共に、電流IDによる電
流検出用抵抗13の電圧降下分と、トランス4の駆動巻
線4cの一端Aからダイオード28及び抵抗26を経て
抵抗14及びコンデンサ15の並列回路の両端に発生す
る電圧と、フォトカプラ17の受光部17bの帰還電圧
とが加算され、この加算された電圧がゲート制御用トラ
ンジスタ12のベース端子に印加される。ゲート制御用
トランジスタ12のベース端子の印加電圧が直線的に上
昇し、この印加電圧がゲート制御用トランジスタ12の
ベース−エミッタ間の閾値電圧を越えるとゲート制御用
トランジスタ12がオン状態となる。ゲート制御用トラ
ンジスタ12がオン状態になると、MOS-FET5の
ゲート電流がゲート制御用トランジスタ12によりバイ
パスされ、MOS-FET5がオフ状態となる。MOS-
FET5がオフ状態になると、トランス4の1次巻線4
aに蓄積されたエネルギが放出されて2次巻線4bに逆起
電力が発生し、整流ダイオード10及び出力コンデンサ
11を介して出力端子22、23間に直流出力が発生す
る。一方、トランス4の駆動巻線4cにも逆起電力が発
生し、この逆起電力によりダイオード29及び抵抗2
4、25を通じてゲート制御用トランジスタ12のベー
ス端子の電圧が低下し、ゲート制御用トランジスタ12
がオフ状態となる。整流ダイオード10を導通させるエ
ネルギを下回ると、整流ダイオード10は非導通状態と
なりトランス4の2次巻線4bが開放状態となるのでリ
ンギングが発生し、トランス4の駆動巻線4cに振動電
圧が発生する。この振動電圧がMOS-FET5の閾値
電圧VTHを越えると、MOS-FET5が再びオン状態
となり電流IDが流れて発振が持続する。このときのM
OS-FET5のゲート−ソース端子間の電圧VGSの波
形を図5に示す。図5において、VC7はコンデンサ7の
充電電圧分、VRはリンギングによるトランス4の駆動
巻線4cの振動電圧分、VPはトランス4の駆動巻線4c
の正帰還電圧分を示す。
Next, the operation of the self-exciting converter device shown in FIG. 4 will be described. At the time of starting the device, a starting current flows through the gate terminal of the MOS-FET 5, the capacitor 7, the resistor 6, and the drive winding 4c of the transformer 4 via the starting resistor 9 and the resistor 8, and the input capacitance of the MOS-FET 5 and The capacitor 7 is charged and the voltage across the capacitor 7 increases linearly. When the voltage V G at the gate terminal of the MOS-FET 5 exceeds the threshold voltage V TH between the gate and the source (FIG. 5), the MOS-FET 5 is turned on,
The current ID starts to flow through the primary winding 4a of the transformer 4, the MOS-FET 5, and the current detection resistor 13. At this time, positive feedback is applied, a voltage is induced in the drive winding 4c of the transformer 4 and applied to the gate terminal of the MOS-FET 5, and
The ON state of the FET5 is maintained and the current I D continues to flow,
It increases linearly. Along with this, the voltage drop of the current detection resistor 13 due to the current I D and the voltage generated across the parallel circuit of the resistor 14 and the capacitor 15 from the one end A of the drive winding 4c of the transformer 4 via the diode 28 and the resistor 26. And the feedback voltage of the light receiving portion 17b of the photocoupler 17 are added, and the added voltage is applied to the base terminal of the gate controlling transistor 12. The voltage applied to the base terminal of the gate control transistor 12 increases linearly, and when the applied voltage exceeds the threshold voltage between the base and the emitter of the gate control transistor 12, the gate control transistor 12 is turned on. When the gate control transistor 12 is turned on, the gate current of the MOS-FET 5 is bypassed by the gate control transistor 12, and the MOS-FET 5 is turned off. MOS-
When the FET 5 is turned off, the primary winding 4 of the transformer 4
The energy stored in a is released and a counter electromotive force is generated in the secondary winding 4b, and a DC output is generated between the output terminals 22 and 23 via the rectifying diode 10 and the output capacitor 11. On the other hand, a back electromotive force is also generated in the drive winding 4c of the transformer 4, and the back electromotive force causes the diode 29 and the resistor 2
The voltage of the base terminal of the gate control transistor 12 decreases through 4 and 25.
Turns off. When the energy for conducting the rectifying diode 10 falls below the value, the rectifying diode 10 becomes non-conducting and the secondary winding 4b of the transformer 4 is opened so that ringing occurs and an oscillating voltage is generated in the drive winding 4c of the transformer 4. To do. When this oscillating voltage exceeds the threshold voltage V TH of the MOS-FET 5, the MOS-FET 5 is turned on again and the current I D flows and oscillation continues. M at this time
The waveform of the voltage V GS between the gate and source terminals of the OS-FET 5 is shown in FIG. In FIG. 5, V C7 is the charging voltage of the capacitor 7, V R is the oscillating voltage of the drive winding 4c of the transformer 4 due to ringing, and V P is the drive winding 4c of the transformer 4.
The positive feedback voltage component of is shown.

【0004】また、出力端子22、23間の直流出力の
定電圧補正動作は次の通りである。出力端子22、23
間の直流出力電圧VOUTは分圧用抵抗20、21により
分圧され、分圧用抵抗20、21の分圧点の電圧が誤差
増幅器18により基準電源19の電圧VREFと比較され
る。ここで、直流出力電圧VOUTが規定値以上に上昇す
ると誤差増幅器18の出力が上昇し、フォトカプラ17
の発光部17aの光出力が増加して受光部17bの電流が
増加する。これにより、ゲート制御用トランジスタ12
のベース電流が増加してゲート制御用トランジスタ12
がオン状態となるタイミングが早まるので、MOS-F
ET5のオン期間が短くなり、その結果直流出力電圧V
OUTを低下させるように動作する。これとは逆に、直流
出力電圧VOUTが規定値以下に低下したときは、前記と
は逆の動作で直流出力電圧VOUTを上昇させる。以上の
動作によって、図4に示す自励式コンバータ装置の直流
出力が安定化される。
The constant voltage correction operation of the DC output between the output terminals 22 and 23 is as follows. Output terminals 22 and 23
The DC output voltage V OUT between them is divided by the voltage dividing resistors 20 and 21, and the voltage at the voltage dividing point of the voltage dividing resistors 20 and 21 is compared with the voltage V REF of the reference power source 19 by the error amplifier 18. Here, when the DC output voltage V OUT rises above a specified value, the output of the error amplifier 18 rises, and the photo coupler 17
The light output of the light emitting portion 17a increases and the current of the light receiving portion 17b increases. As a result, the gate control transistor 12
Of the gate control transistor 12
Since the timing of turning on is advanced, MOS-F
The ON period of ET5 is shortened, and as a result, the DC output voltage V
Operates to lower OUT . On the contrary, when the DC output voltage V OUT drops below the specified value, the DC output voltage V OUT is increased by the operation opposite to the above. By the above operation, the DC output of the self-excited converter device shown in FIG. 4 is stabilized.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、DC−DC
コンバータ、インバータ又はスイッチング電源等の電源
装置が備えるべき重要な事項の一つに「過電流発生時、
即ち最大電流以上の出力電流が流れた場合又は流れよう
とした場合に出力の遮断(シャットダウン)を行なう」
というものがある。これを行なうには、スイッチング素
子の発振を停止させることが一番簡単である。このた
め、従来の電源装置では過電流発生時にスイッチング素
子の発振を停止させて出力を遮断することが一般的に行
なわれてきた。しかしながら、自励式コンバータ装置で
は、スイッチング素子のオン・オフ制御信号を出力する
制御回路を備えた他励式コンバータ装置のように帰還信
号の有無や過電流検出信号を検出することにより制御回
路の出力信号を遮断してスイッチング素子の発振を停止
させることは容易ではない。したがって、図4に示す自
励式コンバータ装置においては過電流発生時に直流出力
電圧VOUTが低下することを検出してMOS-FET5
(スイッチング素子)の自励発振を強制的に停止させれ
ばよいが、出力電圧検出手段や発振停止手段が必要とな
り、回路構成が複雑になると共に部品点数が増加する欠
点があった。
By the way, DC-DC
One of the important items that a power supply device such as a converter, an inverter, or a switching power supply should have is "when an overcurrent occurs,
In other words, the output is shut down when an output current that exceeds the maximum current flows or is about to flow. ”
There is something. The easiest way to do this is to stop the oscillation of the switching element. Therefore, in the conventional power supply device, it is generally performed to stop the oscillation of the switching element to cut off the output when an overcurrent occurs. However, in the self-excited converter device, the output signal of the control circuit is detected by detecting the presence or absence of the feedback signal and the overcurrent detection signal like the separately excited converter device including the control circuit that outputs the ON / OFF control signal of the switching element. It is not easy to stop the oscillation of the switching element by shutting off. Therefore, in the self-exciting converter device shown in FIG. 4, it is detected that the DC output voltage V OUT drops when an overcurrent occurs, and the MOS-FET 5 is detected.
Although it is sufficient to forcibly stop the self-excited oscillation of the (switching element), there are drawbacks that the output voltage detection means and the oscillation stop means are required, the circuit configuration becomes complicated, and the number of parts increases.

【0006】そこで、本発明は簡素な回路構成で過電流
保護を行なうことができる自励式コンバータ装置を提供
することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a self-excited converter device capable of performing overcurrent protection with a simple circuit configuration.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明による自励式コン
バータ装置は、直流電源と、該直流電源に接続されたト
ランスの1次巻線とスイッチング素子との直列回路と、
前記スイッチング素子の制御端子に接続された前記トラ
ンスの駆動巻線と、前記直流電源と前記トランスの駆動
巻線との間に接続された起動用抵抗とを備え、前記スイ
ッチング素子の自励発振により前記トランスの2次巻線
から整流平滑回路を介して直流出力を発生する。この自
励式コンバータ装置では、起動後に前記トランスの駆動
巻線から発生する電圧により前記起動用抵抗及び前記駆
動巻線を通して流れる起動電流を遮断する起動電流遮断
回路を設け、過電流発生時に前記トランスの駆動巻線の
正帰還電圧が所定値以下に低下することにより前記スイ
ッチング素子の自励発振が停止する。前記起動電流遮断
回路と前記スイッチング素子の制御端子との間に可変抵
抗及び整流素子の直列回路を接続してもよい。
A self-excited converter device according to the present invention comprises a DC power supply, a series circuit of a primary winding of a transformer connected to the DC power supply, and a switching element,
A drive winding of the transformer connected to the control terminal of the switching element, and a starting resistor connected between the DC power supply and the drive winding of the transformer, by self-oscillation of the switching element. A DC output is generated from the secondary winding of the transformer through a rectifying and smoothing circuit. In this self-excited converter device, a starting current cutoff circuit that cuts off the starting current flowing through the starting resistor and the driving winding by the voltage generated from the driving winding of the transformer after starting is provided, and when the overcurrent occurs, the The self-excited oscillation of the switching element is stopped when the positive feedback voltage of the drive winding drops below a predetermined value. A series circuit of a variable resistor and a rectifying element may be connected between the starting current cutoff circuit and the control terminal of the switching element.

【0008】[0008]

【作用】装置の起動後にトランスの駆動巻線から発生す
る電圧により起動電流遮断回路が作動され、起動用抵抗
及びトランスの駆動巻線を通して流れる起動電流が遮断
される。これにより、過電流発生時においてトランスで
のリンギングが低下し、トランスの駆動巻線の正帰還電
圧が所定値以下に低下してスイッチング素子の自励発振
が停止し、直流出力が遮断される。したがって、出力電
圧検出手段や発振停止手段が不要となるので簡素な回路
構成で過電流保護を行なうことができる。更に、前記起
動電流遮断回路と前記スイッチング素子の制御端子との
間に可変抵抗及び整流素子の直列回路を接続した場合
は、トランスの駆動巻線から見た負荷がより重くなるの
で、過電流発生時においてトランスの駆動巻線の正帰還
電圧が更に低下してスイッチング素子の自励発振をより
確実に停止させることができる。また、可変抵抗の抵抗
値を変化させることにより、トランスの駆動巻線を通し
て流れる起動電流を調整することができる。
The starting current cutoff circuit is activated by the voltage generated from the drive winding of the transformer after starting the device, and the starting current flowing through the starting resistor and the drive winding of the transformer is cut off. As a result, the ringing in the transformer is reduced when an overcurrent is generated, the positive feedback voltage of the drive winding of the transformer is reduced to a predetermined value or less, the self-excited oscillation of the switching element is stopped, and the DC output is cut off. Therefore, since the output voltage detecting means and the oscillation stopping means are not required, overcurrent protection can be performed with a simple circuit configuration. Furthermore, if a series circuit of a variable resistor and a rectifying element is connected between the starting current cutoff circuit and the control terminal of the switching element, the load seen from the drive winding of the transformer becomes heavier, which causes overcurrent. At this time, the positive feedback voltage of the drive winding of the transformer is further reduced, and the self-excited oscillation of the switching element can be more surely stopped. Further, by changing the resistance value of the variable resistor, the starting current flowing through the drive winding of the transformer can be adjusted.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明による自励式コンバータ装置の
実施例を図1及び図2に基づいて説明する。但し、図1
では図4に示す箇所と実質的に同一の部分には同一の符
号を付し、その説明を省略する。本実施例の自励式コン
バータ装置は、図1に示すように、トランス4の駆動巻
線4cと起動用抵抗9との間に起動電流遮断回路30を
設けたものである。起動電流遮断回路30は、トランス
4の駆動巻線4cと並列に接続された遅延用抵抗31及
びダイオード32及びコンデンサ33の直列回路と、コ
ンデンサ33と並列に接続された抵抗34と、起動用抵
抗10及び抵抗11の接続点とダイオードブリッジ17
の負側出力ラインとの間に接続されたサイリスタ35
と、サイリスタ35のゲート端子とダイオードブリッジ
17の負側出力ラインとの間に接続された抵抗36と、
抵抗34と抵抗36との間に接続された定電圧ダイオー
ド37とから構成される。図1において、38は外部シ
ャットダウン用トランジスタを示す。その他の回路構成
は図4の回路構成と略同一である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a self-exciting converter device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. However, in FIG.
Then, parts that are substantially the same as the parts shown in FIG. 4 are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted. As shown in FIG. 1, the self-exciting converter device of this embodiment is provided with a starting current cutoff circuit 30 between a drive winding 4c of a transformer 4 and a starting resistor 9. The starting current interruption circuit 30 includes a series circuit of a delay resistor 31, a diode 32, and a capacitor 33 connected in parallel with the drive winding 4c of the transformer 4, a resistor 34 connected in parallel with the capacitor 33, and a starting resistor. Connection point of 10 and resistor 11 and diode bridge 17
Thyristor 35 connected between the negative output line of
And a resistor 36 connected between the gate terminal of the thyristor 35 and the negative side output line of the diode bridge 17,
It is composed of a constant voltage diode 37 connected between a resistor 34 and a resistor 36. In FIG. 1, 38 indicates an external shutdown transistor. The other circuit configuration is substantially the same as the circuit configuration of FIG.

【0010】次に、図1に示す自励式コンバータ装置の
動作について説明する。通常時の自励発振動作及び定電
圧補正動作については前述の図4に示す自励式コンバー
タ装置における動作と略同様であるので、説明は省略す
る。図1の回路の起動時において、起動用抵抗9、抵抗
8を経てMOS-FET5のゲート端子及びコンデンサ
7、抵抗6、トランス4の駆動巻線4cの経路に起動電
流が流れ、MOS-FET5の入力容量及びコンデンサ
7が充電されてコンデンサ7の両端の電圧が直線的に増
加して行く。これと共に、トランス4の駆動巻線4cに
電圧が発生し、起動電流遮断回路30内において遅延用
抵抗31及びダイオード32を介してコンデンサ33が
充電される。コンデンサ33の充電電圧が定電圧ダイオ
ード37の降伏電圧とサイリスタ35の閾値電圧との加
算値を越えると、サイリスタ35がオン状態となり、起
動用抵抗9、抵抗8を経てコンデンサ7、抵抗6、トラ
ンス4の駆動巻線4cの経路に流れる起動電流が遮断さ
れる。このため、コンデンサ7の充電電圧が低下する
が、通常動作時においてはトランス4の駆動巻線4cの
正帰還電圧が十分に高いので、MOS-FET5のゲー
ト電圧が不足することはない。また、サイリスタ35が
オン状態になると抵抗8がトランス4の駆動巻線4cと
並列に挿入されるため、MOS-FET5のゲート端子
のインピーダンスが低下するが、通常動作時においては
MOS-FET5のゲート電圧は不足しない。
Next, the operation of the self-excited converter device shown in FIG. 1 will be described. The normal self-oscillation operation and the constant voltage correction operation are substantially the same as the operation in the self-excited converter device shown in FIG. At the time of starting the circuit of FIG. 1, a starting current flows through the gate terminal of the MOS-FET 5, the capacitor 7, the resistor 6, and the drive winding 4c of the transformer 4 via the starting resistor 9 and the resistor 8, and The input capacitance and the capacitor 7 are charged, and the voltage across the capacitor 7 increases linearly. At the same time, a voltage is generated in the drive winding 4c of the transformer 4, and the capacitor 33 is charged in the starting current cutoff circuit 30 via the delay resistor 31 and the diode 32. When the charging voltage of the capacitor 33 exceeds the sum value of the breakdown voltage of the constant voltage diode 37 and the threshold voltage of the thyristor 35, the thyristor 35 is turned on, and the capacitor 7, the resistor 6, the transformer 6, the transformer 7, the resistor 6, and the transformer 8 are turned on. The starting current flowing through the path of the drive winding 4c of No. 4 is cut off. For this reason, the charging voltage of the capacitor 7 decreases, but in the normal operation, the positive feedback voltage of the drive winding 4c of the transformer 4 is sufficiently high, so that the gate voltage of the MOS-FET 5 does not become insufficient. Further, when the thyristor 35 is turned on, the resistor 8 is inserted in parallel with the drive winding 4c of the transformer 4, so that the impedance of the gate terminal of the MOS-FET 5 lowers, but during normal operation the gate of the MOS-FET 5 is reduced. There is no shortage of voltage.

【0011】ここで、出力端子22、23間の短絡等に
より出力側に最大電流以上の出力電流が流れると過電流
保護が働くため、トランス4でのリンギングが低下して
駆動巻線4cに発生する振動電圧VRが図2の実線部に示
すようにMOS-FET5の閾値電圧VTHより低くな
る。したがって、トランス4の駆動巻線4cの正帰還電
圧が低下してMOS-FET5が導通できなくなり、M
OS-FET5の自励発振が停止する。これにより、過
電流発生時において直流出力が確実に遮断される。な
お、図2は起動電流遮断回路30が作動した後のMOS
-FET5のゲート−ソース端子間の電圧VGSの波形を
示し、図2の破線部は通常動作時にトランス4の駆動巻
線4cに発生する振動電圧VRを示す。平滑コンデンサ3
の両端の電圧が低くなると、起動用抵抗9を通してサイ
リスタ35に流れる電流が保持電流以下となるため、サ
イリスタ35がオフ状態となり起動状態に戻る。また、
図1の回路では外部シャットダウン用トランジスタ38
のベース端子に外部からシャットダウン信号を付与して
外部シャットダウン用トランジスタ38をオン状態にす
ることにより、MOS-FET5の自励発振を強制的に
停止させることができる。
When an output current exceeding the maximum current flows to the output side due to a short circuit between the output terminals 22 and 23, the overcurrent protection is activated, so that the ringing in the transformer 4 is reduced and the drive winding 4c is generated. The oscillating voltage V R becomes lower than the threshold voltage V TH of the MOS-FET 5 as shown by the solid line in FIG. Therefore, the positive feedback voltage of the drive winding 4c of the transformer 4 is lowered and the MOS-FET 5 cannot be conducted.
The self-oscillation of OS-FET5 stops. As a result, the DC output is reliably cut off when an overcurrent occurs. Note that FIG. 2 shows the MOS after the activation current cutoff circuit 30 is activated.
-The waveform of the voltage V GS between the gate and source terminals of the FET 5 is shown, and the broken line portion of FIG. 2 shows the oscillating voltage V R generated in the drive winding 4c of the transformer 4 during normal operation. Smoothing capacitor 3
When the voltage across both ends becomes low, the current flowing through the thyristor 35 through the starting resistor 9 becomes less than the holding current, so the thyristor 35 is turned off and returns to the starting state. Also,
In the circuit of FIG. 1, the external shutdown transistor 38
A self-excited oscillation of the MOS-FET 5 can be forcibly stopped by externally applying a shutdown signal to the base terminal of the MOS transistor to turn on the external shutdown transistor 38.

【0012】図1に示す自励式コンバータ装置は変更が
可能である。例えば図3に示す自励式コンバータ装置
は、起動電流遮断回路30のサイリスタ35とMOS-
FET5のゲート端子との間に可変抵抗42及び整流素
子としてのダイオード41の直列回路40を接続したも
のである。その他の回路構成は図1の回路構成と略同一
である。図3の回路では、起動電流遮断回路30内のサ
イリスタ35がオン状態となったときにダイオード41
が導通状態となり、抵抗8及び可変抵抗42の並列回路
がトランス3の駆動巻線3cと並列に挿入されるため、
MOS-FET5のゲート端子のインピーダンスが図1
の回路に比較して更に低下し、駆動巻線3cから見た負
荷がより重くなる。これにより、トランス4の駆動巻線
4cの正帰還電圧が図1の回路に比較して更に低下する
ので、過電流発生時においてMOS-FET5の自励発
振をより確実に停止させることができる。また、可変抵
抗42の抵抗値を変化させることにより、コンデンサ
7、抵抗6及びトランス4の駆動巻線4cの経路に流れ
る起動電流を調整することができる。
The self-exciting converter device shown in FIG. 1 can be modified. For example, the self-exciting converter device shown in FIG. 3 has a thyristor 35 and a MOS-
A series circuit 40 of a variable resistor 42 and a diode 41 as a rectifying element is connected between the gate terminal of the FET 5 and the FET 5. The other circuit configuration is substantially the same as the circuit configuration of FIG. In the circuit of FIG. 3, when the thyristor 35 in the starting current cutoff circuit 30 is turned on, the diode 41
Becomes conductive and the parallel circuit of the resistor 8 and the variable resistor 42 is inserted in parallel with the drive winding 3c of the transformer 3,
The impedance of the gate terminal of MOS-FET5 is shown in Fig. 1.
In comparison with the circuit of (3), the load is further reduced, and the load seen from the drive winding 3c becomes heavier. As a result, the positive feedback voltage of the drive winding 4c of the transformer 4 is further reduced as compared with the circuit of FIG. 1, so that the self-excited oscillation of the MOS-FET 5 can be more surely stopped when an overcurrent occurs. Further, by changing the resistance value of the variable resistor 42, it is possible to adjust the starting current flowing in the path of the capacitor 7, the resistor 6 and the drive winding 4c of the transformer 4.

【0013】上記の実施例の自励式コンバータ装置で
は、装置の起動後にトランス4の駆動巻線4cから発生
する電圧により起動電流遮断回路30が作動され、起動
用抵抗9、抵抗8を経てコンデンサ7、抵抗6、トラン
ス4の駆動巻線4cの経路に流れる起動電流が遮断され
る。このため、過電流発生時においてトランス4でのリ
ンギングが低下してトランス4の駆動巻線4cの正帰還
電圧がMOS-FET5の閾値電圧VTHより低くなり、
MOS-FET5の自励発振が停止して直流出力が確実
に遮断される。したがって、出力電圧検出手段や発振停
止手段が不要となり、簡素な回路構成で過電流保護を行
なうことができる。また、外部シャットダウン用トラン
ジスタ38を備えているので、例えばサイリスタ35の
破損等により起動電流遮断回路30が動作不能となった
場合、外部シャットダウン用トランジスタ38をオン状
態にすることによりMOS-FET5の自励発振を強制
的に停止させることができる。
In the self-excited converter device of the above embodiment, the starting current cutoff circuit 30 is activated by the voltage generated from the drive winding 4c of the transformer 4 after the device is started, and the capacitor 7 is passed through the starting resistor 9 and the resistor 8. , The resistor 6, and the starting current flowing in the path of the drive winding 4c of the transformer 4 are cut off. Therefore, when overcurrent occurs, the ringing in the transformer 4 decreases, and the positive feedback voltage of the drive winding 4c of the transformer 4 becomes lower than the threshold voltage V TH of the MOS-FET 5,
The self-excited oscillation of the MOS-FET 5 is stopped and the DC output is cut off without fail. Therefore, the output voltage detecting means and the oscillation stopping means are unnecessary, and the overcurrent protection can be performed with a simple circuit configuration. Further, since the external shutdown transistor 38 is provided, if the startup current cutoff circuit 30 becomes inoperable due to, for example, damage to the thyristor 35, the external shutdown transistor 38 is turned on to activate the MOS-FET 5 itself. Excited oscillation can be forcibly stopped.

【0014】本発明の実施態様は前記の各実施例に限定
されず、更に変更が可能である。例えば、上記の各実施
例ではスイッチング素子としてMOS-FETを使用し
た例を示したが、バイポーラ形トランジスタ、接合型F
ET(J-FET)、SCR(逆阻止3端子サイリス
タ)等の他のスイッチング素子を使用してもよい。ま
た、トランス4の2次巻線4bを巻数のそれぞれ異なる
複数の巻線に分割し、各2次巻線に整流平滑回路をそれ
ぞれ接続してマルチ出力の自励式コンバータ装置とする
ことも可能である。
The embodiment of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be modified. For example, in each of the above embodiments, an example using a MOS-FET as a switching element is shown, but a bipolar transistor, a junction type F
Other switching elements such as ET (J-FET) and SCR (reverse blocking 3-terminal thyristor) may be used. It is also possible to divide the secondary winding 4b of the transformer 4 into a plurality of windings each having a different number of turns and connect a rectifying / smoothing circuit to each secondary winding to form a multi-output self-exciting converter device. is there.

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明の自励式コンバータ装置では、簡
素な回路構成で過電流保護を行なうことができるので、
部品点数を削減できると共に製造コストを削減して安価
な自励式コンバータ装置を得ることができる利点があ
る。
In the self-excited converter device of the present invention, overcurrent protection can be performed with a simple circuit configuration.
There is an advantage that the number of parts can be reduced and the manufacturing cost can be reduced to obtain an inexpensive self-exciting converter device.

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

【図1】 本発明の実施例を示す自励式コンバータ装置
の電気回路図
FIG. 1 is an electric circuit diagram of a self-exciting converter device showing an embodiment of the present invention.

【図2】 図1の起動電流遮断回路の作動後におけるM
OS-FETのゲート−ソース間電圧VGSの変化を示す
波形図
FIG. 2 shows M after the activation of the starting current interruption circuit of FIG.
Waveform diagram showing changes in the gate-source voltage V GS of the OS-FET

【図3】 図1の変更実施例を示す電気回路図FIG. 3 is an electric circuit diagram showing a modified example of FIG.

【図4】 自励式コンバータ装置の従来例を示す電気回
路図
FIG. 4 is an electric circuit diagram showing a conventional example of a self-exciting converter device.

【図5】 自励発振時におけるMOS-FETのゲート
−ソース間電圧VGSの変化を示す波形図
FIG. 5 is a waveform diagram showing changes in the gate-source voltage V GS of the MOS-FET during self-excited oscillation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1...交流電源、2...ダイオードブリッジ、
3...平滑コンデンサ、4...トランス、4
a...1次巻線、4b...2次巻線、4c...駆動
巻線、5...MOS-FET(スイッチング素子)、
6,8,14...抵抗、7,15...コンデンサ、
9...起動用抵抗、10...整流ダイオード、1
1...出力コンデンサ、12...ゲート制御用トラ
ンジスタ、13...電流検出用抵抗、16...定電
圧ダイオード、17...フォトカプラ、17a...
発光部、17b...受光部、18...誤差増幅器、
19...基準電源、20,21...分圧用抵抗、2
2,23...出力端子、24〜26...抵抗、2
7...コンデンサ、28,29...ダイオード、3
0...起動電流遮断回路、31...遅延用抵抗、3
2...ダイオード、33...コンデンサ、34,3
6...抵抗、35...サイリスタ、37...定電
圧ダイオード、38...外部シャットダウン用トラン
ジスタ、41...ダイオード、42...可変抵抗
1. . . AC power supply, 2. . . Diode bridge,
3. . . Smoothing capacitor, 4. . . Transformer, 4
a. . . Primary winding, 4b. . . Secondary winding, 4c. . . Drive winding, 5. . . MOS-FET (switching element),
6,8,14. . . Resistance, 7, 15. . . Capacitors,
9. . . Starting resistor, 10. . . Rectifier diode, 1
1. . . Output capacitor, 12. . . Gate control transistor, 13. . . Current detection resistor, 16. . . Constant voltage diode, 17. . . Photo coupler, 17a. . .
Light emitting part, 17b. . . Light receiving part, 18. . . Error amplifier,
19. . . Reference power source, 20, 21. . . Voltage dividing resistor, 2
2, 23. . . Output terminals, 24-26. . . Resistance, 2
7. . . Capacitors, 28, 29. . . Diode, 3
0. . . Startup current interruption circuit, 31. . . Delay resistor, 3
2. . . Diode, 33. . . Capacitors, 34, 3
6. . . Resistance, 35. . . Thyristor, 37. . . Constant voltage diode, 38. . . External shutdown transistor, 41. . . Diode, 42. . . Variable resistance

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流電源と、該直流電源に接続されたト
ランスの1次巻線とスイッチング素子との直列回路と、
前記スイッチング素子の制御端子に接続された前記トラ
ンスの駆動巻線と、前記直流電源と前記トランスの駆動
巻線との間に接続された起動用抵抗とを備え、前記スイ
ッチング素子の自励発振により前記トランスの2次巻線
から整流平滑回路を介して直流出力を発生する自励式コ
ンバータ装置において、 起動後に前記トランスの駆動巻線から発生する電圧によ
り前記起動用抵抗及び前記駆動巻線を通して流れる起動
電流を遮断する起動電流遮断回路を設け、過電流発生時
に前記トランスの駆動巻線の正帰還電圧が所定値以下に
低下することにより前記スイッチング素子の自励発振が
停止することを特徴とする自励式コンバータ装置。
1. A series circuit of a direct current power supply, a primary winding of a transformer connected to the direct current power supply, and a switching element,
A drive winding of the transformer connected to the control terminal of the switching element, and a starting resistor connected between the DC power supply and the drive winding of the transformer, by self-oscillation of the switching element. In a self-excited converter device for generating a DC output from a secondary winding of the transformer through a rectifying / smoothing circuit, a start-up resistor and a start-up flowing through the drive winding by a voltage generated from the drive winding of the transformer after start-up. A self-excited oscillation of the switching element is stopped by providing a starting current interruption circuit for interrupting the current, and the positive feedback voltage of the drive winding of the transformer is reduced to a predetermined value or less when an overcurrent occurs. Excitation converter device.
【請求項2】 前記起動電流遮断回路と前記スイッチン
グ素子の制御端子との間に可変抵抗及び整流素子の直列
回路を接続した「請求項1」に記載の自励式コンバータ
装置。
2. The self-exciting converter device according to claim 1, wherein a series circuit of a variable resistor and a rectifying element is connected between the starting current cutoff circuit and a control terminal of the switching element.
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