JPH09163730A - 絶縁型過電流保護回路 - Google Patents
絶縁型過電流保護回路Info
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- JPH09163730A JPH09163730A JP7313887A JP31388795A JPH09163730A JP H09163730 A JPH09163730 A JP H09163730A JP 7313887 A JP7313887 A JP 7313887A JP 31388795 A JP31388795 A JP 31388795A JP H09163730 A JPH09163730 A JP H09163730A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 立ち上り時及びデッドショート時の出力容量
を低減し、スイッチング素子等の低価格化及び安全性の
向上を図った絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータの過電流保護
回路を得る。 【解決手段】 ＰＷＭ制御方式の絶縁型定電力垂下方式
のＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、１次側フォワード回
路の定電力過電流検出回路のコンパレータＩＣ１の基準
電圧ＶＲＥＦを分圧する抵抗Ｒ１，Ｒ２のＲ１側に並列
にフォトカプラＰＣ２の受光部と直列な抵抗Ｒ３を接続
する。２次側出力電圧の分圧抵抗Ｒ４，Ｒ５間にシャン
トレギュレータＩＣ２の基準端子を接続する。また、出
力電圧端子間に電流制限抵抗Ｒ６，フォトカプラＰＣ２
の発光部，シャントレギュレータＩＣ２を接続する。こ
れにより、低減型保護特性を介して二段階の定電力垂下
動作を実現する。
を低減し、スイッチング素子等の低価格化及び安全性の
向上を図った絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータの過電流保護
回路を得る。 【解決手段】 ＰＷＭ制御方式の絶縁型定電力垂下方式
のＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、１次側フォワード回
路の定電力過電流検出回路のコンパレータＩＣ１の基準
電圧ＶＲＥＦを分圧する抵抗Ｒ１，Ｒ２のＲ１側に並列
にフォトカプラＰＣ２の受光部と直列な抵抗Ｒ３を接続
する。２次側出力電圧の分圧抵抗Ｒ４，Ｒ５間にシャン
トレギュレータＩＣ２の基準端子を接続する。また、出
力電圧端子間に電流制限抵抗Ｒ６，フォトカプラＰＣ２
の発光部，シャントレギュレータＩＣ２を接続する。こ
れにより、低減型保護特性を介して二段階の定電力垂下
動作を実現する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＰＷＭ制御の絶縁型
ＤＣ−ＤＣコンバータにおける１次側検出の過電流保護
回路に関する。
ＤＣ−ＤＣコンバータにおける１次側検出の過電流保護
回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＰＷＭ制御によるスイッチングコ
ンバータにおける１次側検出の過電流保護回路としては
一般に定電力垂下型が周知である。即ち、図３に示され
るように、１次側電流値Ｉ１を抵抗Ｒａによって電圧検
出してその電圧値ＶａをコンパレータＩＣ１で基準電圧
と比較し、その出力をＰＷＭ制御回路に加えることによ
ってデューティ比を過電流検出時のデューティに制限す
る。これにより出力される電圧は一定となり、図４の特
性曲線に示されるように、出力電流の増加に伴い出力電
圧は低下することになる。過電流動作の復帰方法として
は１次側検出電圧が過電流検出値以下になると正常動作
となる。
ンバータにおける１次側検出の過電流保護回路としては
一般に定電力垂下型が周知である。即ち、図３に示され
るように、１次側電流値Ｉ１を抵抗Ｒａによって電圧検
出してその電圧値ＶａをコンパレータＩＣ１で基準電圧
と比較し、その出力をＰＷＭ制御回路に加えることによ
ってデューティ比を過電流検出時のデューティに制限す
る。これにより出力される電圧は一定となり、図４の特
性曲線に示されるように、出力電流の増加に伴い出力電
圧は低下することになる。過電流動作の復帰方法として
は１次側検出電圧が過電流検出値以下になると正常動作
となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
定電力垂下型を採用した場合、出力電圧立ち上り時、過
電流時、出力短絡時（デッドショート時）などの過渡動
作時には、スイッチング素子等が破壊しないように使用
電気部品類は電流定格等の大きなものを使用しなければ
ならない。また、過電流動作域に入った動作を継続した
場合、素子等の発熱量が大きいために破損又は破壊のお
それがあった。
定電力垂下型を採用した場合、出力電圧立ち上り時、過
電流時、出力短絡時（デッドショート時）などの過渡動
作時には、スイッチング素子等が破壊しないように使用
電気部品類は電流定格等の大きなものを使用しなければ
ならない。また、過電流動作域に入った動作を継続した
場合、素子等の発熱量が大きいために破損又は破壊のお
それがあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、スイッチング
素子と直列な入力電流検出用抵抗による検出電圧をコン
パレータにより基準電圧と比較して、その出力をＰＷＭ
制御回路に入力させデューティ比を制限して出力電圧を
一定にするＰＷＭ制御による絶縁型スイッチングコンバ
ータの過電流保護回路において、コンバータ１次側の定
電力過電流検出回路を構成するコンパレータの基準電圧
側分圧抵抗と並列に１次側と２次側との間の結合素子と
してフォトカプラの受光部を接続すると共に、２次側出
力端子間に設けた分圧抵抗にシャントレギュレータの基
準端子を接続し、シャントレギュレータのカソードを電
流制限抵抗を介して結合素子フォトカプラの発光部に接
続したものである。
素子と直列な入力電流検出用抵抗による検出電圧をコン
パレータにより基準電圧と比較して、その出力をＰＷＭ
制御回路に入力させデューティ比を制限して出力電圧を
一定にするＰＷＭ制御による絶縁型スイッチングコンバ
ータの過電流保護回路において、コンバータ１次側の定
電力過電流検出回路を構成するコンパレータの基準電圧
側分圧抵抗と並列に１次側と２次側との間の結合素子と
してフォトカプラの受光部を接続すると共に、２次側出
力端子間に設けた分圧抵抗にシャントレギュレータの基
準端子を接続し、シャントレギュレータのカソードを電
流制限抵抗を介して結合素子フォトカプラの発光部に接
続したものである。
【０００５】本発明の上記回路構成によれば、従来の定
電力垂下型回路構成において、２次側にシャントレギュ
レータ回路のフォトカプラの発光部と、これに結合する
受光部を１次側の定電力過電流検出回路を構成するコン
パレータの基準電圧分圧抵抗と並列に接続したので、過
電流検出動作に入ると、まず、図２の（Ａ）部のように
出力電流の増加に伴って出力電圧の低下が起る。この出
力電圧の低下により出力電圧検出抵抗の分圧値が一定値
に達するとシャントレギュレータのカソード電流が減少
し始め、フォトカプラの発光量が減る。これにより、１
次側定電力過電流検出回路のコンパレータの基準電圧が
過電流開始時より低下する。このため、過電流検出電圧
はさらに小さくなる。この状態を図２の（Ｂ）部に示
す。しかし、シャントレギュレータのカソード電流がフ
ォトカプラの受光部が完全にオープンとなる点まで減少
すると、過電流保護によるデューティ制限はその時点で
固定され、これ以降は図２の（Ｃ）部の動作となる。従
って、本発明回路によれば、図２の（II）位置に示す如
く、デッドショート時の回路素子の損傷を軽減すること
ができる。
電力垂下型回路構成において、２次側にシャントレギュ
レータ回路のフォトカプラの発光部と、これに結合する
受光部を１次側の定電力過電流検出回路を構成するコン
パレータの基準電圧分圧抵抗と並列に接続したので、過
電流検出動作に入ると、まず、図２の（Ａ）部のように
出力電流の増加に伴って出力電圧の低下が起る。この出
力電圧の低下により出力電圧検出抵抗の分圧値が一定値
に達するとシャントレギュレータのカソード電流が減少
し始め、フォトカプラの発光量が減る。これにより、１
次側定電力過電流検出回路のコンパレータの基準電圧が
過電流開始時より低下する。このため、過電流検出電圧
はさらに小さくなる。この状態を図２の（Ｂ）部に示
す。しかし、シャントレギュレータのカソード電流がフ
ォトカプラの受光部が完全にオープンとなる点まで減少
すると、過電流保護によるデューティ制限はその時点で
固定され、これ以降は図２の（Ｃ）部の動作となる。従
って、本発明回路によれば、図２の（II）位置に示す如
く、デッドショート時の回路素子の損傷を軽減すること
ができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施例について図面
を参照して説明する。図１は本発明の一実施例を示す回
路構成図である。図３と同一部分には同一符号が付され
ており、１次側は通常のフォワード回路で構成されてい
る。図中、Ｕ２は定電力過電流検出回路で、図３で示し
た定電力電流検出回路Ｕ１においてコンパレータＩＣ１
の基準電圧の安定電圧ＲＥＦの分圧抵抗Ｒ１にフォトカ
プラＰＣ２の受光部と抵抗Ｒ３の直列接続したものを並
列に接続し、過電流検出用コンパレータＩＣ１に基準電
圧Ｖ１として入力させている。また、２次側回路は図３
に示した従来回路構成の出力端子に更に出力電圧の分圧
抵抗Ｒ４，Ｒ５を設けたほか、分圧抵抗Ｒ４，Ｒ５の接
続点にシャントレギュレータＩＣ２の基準端子を接続
し、出力電圧（＋）側から電流制限抵抗Ｒ６を介してフ
ォトカプラＰＣ２の発光部を通して前記シャントレギュ
レータＩＣ２のカソード側を接続し、アノード端子は０
Ｖ側に接続される。フォトカプラＰＣ２の発光部はその
ＯＮ時に１次側過電流検出回路Ｕ２のフォトカプラＰＣ
２受光部をＯＮさせる。
を参照して説明する。図１は本発明の一実施例を示す回
路構成図である。図３と同一部分には同一符号が付され
ており、１次側は通常のフォワード回路で構成されてい
る。図中、Ｕ２は定電力過電流検出回路で、図３で示し
た定電力電流検出回路Ｕ１においてコンパレータＩＣ１
の基準電圧の安定電圧ＲＥＦの分圧抵抗Ｒ１にフォトカ
プラＰＣ２の受光部と抵抗Ｒ３の直列接続したものを並
列に接続し、過電流検出用コンパレータＩＣ１に基準電
圧Ｖ１として入力させている。また、２次側回路は図３
に示した従来回路構成の出力端子に更に出力電圧の分圧
抵抗Ｒ４，Ｒ５を設けたほか、分圧抵抗Ｒ４，Ｒ５の接
続点にシャントレギュレータＩＣ２の基準端子を接続
し、出力電圧（＋）側から電流制限抵抗Ｒ６を介してフ
ォトカプラＰＣ２の発光部を通して前記シャントレギュ
レータＩＣ２のカソード側を接続し、アノード端子は０
Ｖ側に接続される。フォトカプラＰＣ２の発光部はその
ＯＮ時に１次側過電流検出回路Ｕ２のフォトカプラＰＣ
２受光部をＯＮさせる。
【０００７】次に、上記構成の本発明の回路動作につい
て説明する。まず、スイッチング素子Ｑ１がＯＮする
と、過電流検出抵抗Ｒａの電圧値Ｖａが入力電流Ｉ１に
対応して上昇する。この電圧値Ｖａが基準電圧Ｖ１以上
になると、コンパレータＩＣ１の出力が反転し、ＰＷＭ
制御回路出力がＬレベルとなりスイッチング素子Ｑ１が
ＯＦＦする。この動作によりスイッチングデューティは
過電流検出時のデューティに制限され、出力容量は一定
に保持される。
て説明する。まず、スイッチング素子Ｑ１がＯＮする
と、過電流検出抵抗Ｒａの電圧値Ｖａが入力電流Ｉ１に
対応して上昇する。この電圧値Ｖａが基準電圧Ｖ１以上
になると、コンパレータＩＣ１の出力が反転し、ＰＷＭ
制御回路出力がＬレベルとなりスイッチング素子Ｑ１が
ＯＦＦする。この動作によりスイッチングデューティは
過電流検出時のデューティに制限され、出力容量は一定
に保持される。
【０００８】このように過電流検出動作に入ると、図２
の電流・電圧特性曲線の（Ａ）部に示されるように出力
電流の増加に伴って出力電圧の低下が起る。出力電圧の
低下によって出力電圧検出抵抗Ｒ３，Ｒ４の分圧値Ｖ３
が例えば２．５Ｖ（定電圧５Ｖの場合）以下になると、
シャントレギュレータＩＣ２のカソード電流ＩＫが減少
し始め、フォトカプラＰＣ２の発光量が減少する。これ
により、１次側の過電流検出回路Ｕ２の抵抗Ｒ２の電流
値が減り、基準電圧Ｖ１は過電流開始時の電圧から低下
することになり、過電流検出電圧Ｖａの値は小さくなり
過電流検出点のデューティは過電流動作開始時よりも一
層小さいものになる。従って、出力容量は初期の検出点
よりも小さくなり、出力電圧，出力電流は図２の（Ｂ）
部のように変化する。この際、フォトカプラＰＣ２の発
光量はリニアに減少するため、過電流検出点も徐々に下
降し、これに追従して出力電流，出力電圧共に減少する
特性を示す。
の電流・電圧特性曲線の（Ａ）部に示されるように出力
電流の増加に伴って出力電圧の低下が起る。出力電圧の
低下によって出力電圧検出抵抗Ｒ３，Ｒ４の分圧値Ｖ３
が例えば２．５Ｖ（定電圧５Ｖの場合）以下になると、
シャントレギュレータＩＣ２のカソード電流ＩＫが減少
し始め、フォトカプラＰＣ２の発光量が減少する。これ
により、１次側の過電流検出回路Ｕ２の抵抗Ｒ２の電流
値が減り、基準電圧Ｖ１は過電流開始時の電圧から低下
することになり、過電流検出電圧Ｖａの値は小さくなり
過電流検出点のデューティは過電流動作開始時よりも一
層小さいものになる。従って、出力容量は初期の検出点
よりも小さくなり、出力電圧，出力電流は図２の（Ｂ）
部のように変化する。この際、フォトカプラＰＣ２の発
光量はリニアに減少するため、過電流検出点も徐々に下
降し、これに追従して出力電流，出力電圧共に減少する
特性を示す。
【０００９】さらに、出力電圧の低下によりシャントレ
ギュレータＩＣ２のカソード電流がフォトカプラＰＣ２
の受光部が完全にオープンになるところまで減少する
と、過電流保護によるデューティ制限はその時点で固定
される。これ以降は図２の（Ｃ）部の動作になり、最初
の過電流動作（Ａ）と同様に出力電流の増加に伴って出
力電圧が低下する。
ギュレータＩＣ２のカソード電流がフォトカプラＰＣ２
の受光部が完全にオープンになるところまで減少する
と、過電流保護によるデューティ制限はその時点で固定
される。これ以降は図２の（Ｃ）部の動作になり、最初
の過電流動作（Ａ）と同様に出力電流の増加に伴って出
力電圧が低下する。
【００１０】上記のように、図２に示す（Ａ）〜（Ｃ）
の動作により、出力電流，出力電圧は二段階の垂下特性
が得られ、過電流動作時の出力容量を低下させることが
可能になり、過電流保護動作時における回路の各素子の
損傷，破壊を軽減することができる。また、垂下の開始
点が二段階であり、２回目の垂下点を最初の過電流設定
値以下に任意に設定可能であるため、通常の過電流垂下
保護回路では出力短絡時に大きな出力電流（Ｉ）が流れ
るが、本発明回路によれば、出力電流（II）に示される
ように小さな出力電流値に設定でき、出力短絡時の損
傷，破壊を軽減することができる。
の動作により、出力電流，出力電圧は二段階の垂下特性
が得られ、過電流動作時の出力容量を低下させることが
可能になり、過電流保護動作時における回路の各素子の
損傷，破壊を軽減することができる。また、垂下の開始
点が二段階であり、２回目の垂下点を最初の過電流設定
値以下に任意に設定可能であるため、通常の過電流垂下
保護回路では出力短絡時に大きな出力電流（Ｉ）が流れ
るが、本発明回路によれば、出力電流（II）に示される
ように小さな出力電流値に設定でき、出力短絡時の損
傷，破壊を軽減することができる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下に記載されるような効果を奏する。過電流検出回路
及び過電流制限回路を備えた通常の絶縁型過電流保護回
路に簡単な出力検出回路を付加することによって、中間
に、出力量を低減させる低減動作を介して、二段階の定
電力垂下動作を実現することによって、過電流動作時の
回路素子への過負荷を回避し、回路の安全性の向上とス
イッチング素子等の価格低減が可能になる。
以下に記載されるような効果を奏する。過電流検出回路
及び過電流制限回路を備えた通常の絶縁型過電流保護回
路に簡単な出力検出回路を付加することによって、中間
に、出力量を低減させる低減動作を介して、二段階の定
電力垂下動作を実現することによって、過電流動作時の
回路素子への過負荷を回避し、回路の安全性の向上とス
イッチング素子等の価格低減が可能になる。
【図１】本発明の実施例を示す回路構成図である。
【図２】本発明実施例の出力特性図である。
【図３】従来例の回路構成図である。
【図４】従来例の出力特性図である。
Ｑ１ スイッチング素子 ＩＣ１ コンパレータ ＩＣ２ シャントレギュレータ ＰＣ１ フォトカプラ ＰＣ２ フォトカプラ
Claims (1)
- 【請求項１】 ＰＷＭ制御方式の絶縁型ＤＣ−ＤＣコン
バータにおける過電流保護回路において、前記コンバー
タの１次側定電力垂下型過電流検出回路を構成するコン
パレータの基準電圧側分圧抵抗と並列に、２次側との結
合素子とこれに直列な抵抗を接続し、２次側には、垂下
型出力電圧の設定値検出手段を設け、出力電圧が設定電
圧以下になったとき、１次側の結合素子と設定値検出手
段間を結合して、前記過電流検出回路の過電流検出点を
変更させることにより、二段階垂下特性を付与するよう
にしたことを特徴とする絶縁型過電流保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7313887A JPH09163730A (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | 絶縁型過電流保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7313887A JPH09163730A (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | 絶縁型過電流保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09163730A true JPH09163730A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18046712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7313887A Pending JPH09163730A (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | 絶縁型過電流保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09163730A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020034607A (ko) * | 2000-11-02 | 2002-05-09 | 송재인 | 디씨 디씨 컨버터의 보호 회로 |
| KR20040000071A (ko) * | 2002-06-24 | 2004-01-03 | 한국와콤전자주식회사 | 포토 커플러를 이용한 전압저하(±15ｖ) 검출방법 |
| KR100587004B1 (ko) * | 1999-09-09 | 2006-06-07 | 삼성전자주식회사 | 영상표시기기의 과전압 보호회로 |
| JP2007020393A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Power Integrations Inc | スイッチング電源における最大スイッチ電流を制限する方法および装置 |
| JP2010110076A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | スイッチングコンバータ |
| JP2013063003A (ja) * | 2011-09-15 | 2013-04-04 | Fujitsu Telecom Networks Ltd | ブースト回路とそれを備えるｄｃ−ｄｃコンバータ、電源装置及びブースト回路の動作方法 |
-
1995
- 1995-12-01 JP JP7313887A patent/JPH09163730A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100587004B1 (ko) * | 1999-09-09 | 2006-06-07 | 삼성전자주식회사 | 영상표시기기의 과전압 보호회로 |
| KR20020034607A (ko) * | 2000-11-02 | 2002-05-09 | 송재인 | 디씨 디씨 컨버터의 보호 회로 |
| KR20040000071A (ko) * | 2002-06-24 | 2004-01-03 | 한국와콤전자주식회사 | 포토 커플러를 이용한 전압저하(±15ｖ) 검출방법 |
| JP2007020393A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Power Integrations Inc | スイッチング電源における最大スイッチ電流を制限する方法および装置 |
| US8089781B2 (en) | 2005-07-08 | 2012-01-03 | Power Integrations, Inc. | Method and apparatus to limit maximum switch current in a switching power supply |
| JP2012039869A (ja) * | 2005-07-08 | 2012-02-23 | Power Integrations Inc | スイッチング電源における最大スイッチ電流を制限するための方法および装置 |
| US8325498B2 (en) | 2005-07-08 | 2012-12-04 | Power Integrations, Inc. | Method and apparatus to limit maximum switch current in a switching power supply |
| US8477515B2 (en) | 2005-07-08 | 2013-07-02 | Power Integrations, Inc. | Method and apparatus to limit maximum switch current in a switching power supply |
| JP2010110076A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | スイッチングコンバータ |
| JP2013063003A (ja) * | 2011-09-15 | 2013-04-04 | Fujitsu Telecom Networks Ltd | ブースト回路とそれを備えるｄｃ−ｄｃコンバータ、電源装置及びブースト回路の動作方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |