JPH10201235A - Power supply circuit - Google Patents

Power supply circuit

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JPH10201235A
JPH10201235A JP35674596A JP35674596A JPH10201235A JP H10201235 A JPH10201235 A JP H10201235A JP 35674596 A JP35674596 A JP 35674596A JP 35674596 A JP35674596 A JP 35674596A JP H10201235 A JPH10201235 A JP H10201235A
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voltage
power supply
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circuit
reference voltage
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JP35674596A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazunori Masuda
和則 増田
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply circuit which can output a constant DC voltage regardless of its AC input level. SOLUTION: A power supply circuit is provided with a voltage sensing means R1, R2 for dividing and sensing the output voltage obtained from the rectifying of a commercial power supply voltage by a full-wave diode bridge 2 via a line filter 1, a comparing means 3 for comparing the divided and sensed voltage with a reference voltage Vref, and a switching element 4 connected in series between one terminal of the DC side of the diode bridge 2 and one terminal of a smoothing capacitor 5. The switching element 4 is closed or opened by the comparison output of the comparator 3 to control the duty cycle of the power supply circuit based on its AC input level.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源
回路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 circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の一般的なスイッチング電源装置の
商用交流電源の整流回路は、図15に示すようなコンデ
ンサインプット型整流回路が用いられている。図では商
用AC電源をACラインフィルタ20を介してブリッジ
ダイオード21のAC入力端子に印加し、両波整流後コ
ンデンサC0により平滑してDC電圧に変換する。
2. Description of the Related Art A rectifier circuit of a commercial AC power supply of a conventional general switching power supply uses a capacitor input type rectifier circuit as shown in FIG. In the figure, a commercial AC power supply is applied to an AC input terminal of a bridge diode 21 via an AC line filter 20, and after double-wave rectification, smoothed by a capacitor C0 and converted into a DC voltage.

【0003】この種のACアダプタ型の小型スイッチン
グ電源には、先の整流型AC−DC変換回路の後段に、
DC−DC等のスイッチング電源を組み合わせて必要な
定電圧に昇降圧し、各種電源として供給できるようにし
たタイプのものから、複数のDC出力が可能なトラッキ
ングタイプのものや、AC−DC変換回路部分だけのタ
イプのもので、DC−DC電源部分を内蔵する電子機器
用に、AC入力100V、120V、240Vに対応で
きるようにして、日本国内、アメリカ、ヨーロッパ共通
に使用可能としたもの等各種の小型電源がある。
[0003] This type of small AC adapter type switching power supply has a rectification type AC-DC conversion circuit at the subsequent stage.
A switching power supply such as DC-DC is combined to step up / down to a required constant voltage to supply various power supplies, from a tracking type capable of multiple DC outputs, to an AC-DC conversion circuit part For electronic equipment with a built-in DC-DC power supply, it can handle AC input of 100V, 120V, 240V, and can be used in Japan, the United States, Europe, etc. There is a small power supply.

【0004】こうしたスイッチング電源装置には、従来
から出力端子のショートであるとか電源装置の通常の使
用状態を超えるような過負荷に対して、素子を保護する
ことが目的で必ず過電流保護機能が組み込まれている。
Conventionally, such a switching power supply always has an overcurrent protection function for the purpose of protecting the element against an overload in which the output terminal is short-circuited or exceeds a normal use state of the power supply. It has been incorporated.

【0005】ところが、ACアダプタのように小型化さ
れた電源装置では、過電流保護機能が始動する臨界電流
値以下の負荷電流でも、連続して使用していると電源装
置内部、特にパワー半導体、トランス等の巻線部品の温
度が部品定格温度を超えてしまい、異常温度上昇による
過電流が流れて素子破壊に至る危険がある。このような
危険性を回避する手段としては、従来から図16に示す
ような異常温度上昇保護回路が提案されている。なお、
スイッチング用FETQ3、電流検出用抵抗R11、比
較器101、ラッチ回路102、発振コントロール回路
103等によるスイッチング制御動作は今必要としない
ので説明を省き、必要とする異常温度上昇時の保護動作
についてのみ説明する。
However, in a miniaturized power supply device such as an AC adapter, even if the load current is equal to or less than the critical current value at which the overcurrent protection function is started, if the power supply device is continuously used, the power supply device, especially the power semiconductor, There is a risk that the temperature of the winding parts such as the transformer exceeds the rated temperature of the parts, and an overcurrent due to an abnormal temperature rise flows to cause element destruction. As means for avoiding such a risk, an abnormal temperature rise protection circuit as shown in FIG. 16 has been conventionally proposed. In addition,
The switching control operation by the switching FET Q3, the current detection resistor R11, the comparator 101, the latch circuit 102, the oscillation control circuit 103, and the like is not needed now, so the explanation is omitted, and only the necessary protection operation at abnormal temperature rise is explained. I do.

【0006】図16のSCR1はサイリスタであり、S
CR1のゲートには抵抗R26とトランジスタQ26を
接続し、Q26のベースには定電圧源Vref4の電圧
をNTCサーミスタTH2と抵抗R27で分圧した電圧
が印加される。NTCサーミスタTH2は負の温度係数
を持った抵抗でサーミスタTH2の温度が上昇すると抵
抗値が減少する。従って、定電圧Vref4をサーミス
タTH2と抵抗R27とで分圧したトランジスタQ26
のベースへの印加電圧は温度上昇に伴って上昇し、更に
温度が上昇するとトランジスタQ26がオンして、サイ
リスタSCR1のゲートにトリガ電流を供給する。する
とサイリスタSCR1がオンしてMOS−FET Q3
のゲートをローレベルに保持して、Q3がオフし電源の
スイッチング動作が停止する。
[0006] SCR1 in FIG. 16 is a thyristor.
The resistor R26 and the transistor Q26 are connected to the gate of CR1, and a voltage obtained by dividing the voltage of the constant voltage source Vref4 by the NTC thermistor TH2 and the resistor R27 is applied to the base of Q26. The NTC thermistor TH2 is a resistor having a negative temperature coefficient, and the resistance decreases when the temperature of the thermistor TH2 rises. Accordingly, the transistor Q26 obtained by dividing the constant voltage Vref4 by the thermistor TH2 and the resistor R27.
The voltage applied to the base of the thyristor SCR1 rises as the temperature rises, and when the temperature further rises, the transistor Q26 turns on to supply a trigger current to the gate of the thyristor SCR1. Then, the thyristor SCR1 turns on and the MOS-FET Q3
Is kept at a low level, Q3 turns off, and the switching operation of the power supply stops.

【0007】ここで、Vref4の分圧電圧が例えばT
H2の温度が100℃以上に達した場合に、トランジス
タQ26をオンさせる電圧となるように抵抗R27とサ
ーミスタTH2の抵抗値を設定することによって、スイ
ッチング電源を連続過負荷で使用した場合でも、サーミ
スタTH2の温度が100℃に達するとスイッチング動
作が停止して、入力電圧の供給をやめない限り復帰する
ことができない。このように異常温度上昇保護回路によ
って構成素子の破壊を防止している。
Here, if the divided voltage of Vref4 is, for example, T
By setting the resistance of the resistor R27 and the resistance of the thermistor TH2 so that the voltage for turning on the transistor Q26 when the temperature of H2 reaches 100 ° C. or more, even if the switching power supply is used under continuous overload, the thermistor When the temperature of TH2 reaches 100 ° C., the switching operation stops, and the operation cannot be restored unless the supply of the input voltage is stopped. Thus, the destruction of the constituent elements is prevented by the abnormal temperature rise protection circuit.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、図15の場合は整流回路をブリッジダイオー
ド21とコンデンサC0による簡単な構造で商用交流電
源の整流回路を実現しているが、このコンデンサインプ
ット型整流回路では、整流したDC電圧は入力AC電圧
のピーク値とほぼ等しくなる。つまり、AC100Vの
入力時には整流DC電圧は約140Vとなる。
However, in the conventional example described above, the rectifier circuit of FIG. 15 realizes a rectifier circuit of a commercial AC power supply with a simple structure including the bridge diode 21 and the capacitor C0. In the input type rectifier circuit, the rectified DC voltage is substantially equal to the peak value of the input AC voltage. That is, the rectified DC voltage is about 140 V when AC 100 V is input.

【0009】ところで、スイッチング電源装置は世界各
国対応という点から定格入力電圧範囲を広く設計するこ
とが要望されている。例えば、仕向け地が日本/北米共
通となると、入力電圧範囲がAC100V−15%から
AC120V+10%といった設計が行われる。この場
合、従来のコンデンサインプット型整流回路での整流D
C電圧は、約DC120Vから約DC185Vの変動幅
を持つことになる。
By the way, the switching power supply device is required to be designed to have a wide rated input voltage range from the viewpoint of being compatible with countries around the world. For example, when the destination is common to Japan / North America, the design is performed such that the input voltage range is from AC100V-15% to AC120V + 10%. In this case, the rectification D in the conventional capacitor input type rectifier circuit
The C voltage has a fluctuation range of about DC120V to about DC185V.

【0010】従って、これらの整流回路以降で動作する
DC/DCコンバータ回路は、整流回路からの入力DC
電圧範囲に対して一定の出力電圧を得ること、さらに過
電圧保護回路や過電流保護回路が正常に作動すること、
量産時の部品バラツキに対しての歩留まりを向上させる
こと等の課題をクリアすることが要求され、結果として
高価で高精度の部品を使用しなければならないといった
問題があった。
Therefore, the DC / DC converter circuit operating after these rectifier circuits is provided with the input DC from the rectifier circuit.
To obtain a constant output voltage for the voltage range, and that the overvoltage protection circuit and overcurrent protection circuit operate normally,
It is required to solve the problems such as improving the yield against the variation in parts during mass production, and as a result, there is a problem that expensive and high-precision parts must be used.

【0011】また、図16に示すような、温度上昇保護
回路を設けたスィッチング電源装置は、製品の安全性確
保という観点から有効な手段であるが、一般的にスイッ
チング電源装置では過電流保護回路や出力過電圧保護回
路など既設の保護回路を有していて、これらの保護回路
とは別に電源装置内に異常温度上昇保護回路を設けると
なると、保護回路関連の部品点数が増加しサイリスタS
CR1やNTCサーミスタTH2等高価な部品が必要に
なるために、小型化、低コストが要求されるACアダプ
タ等の電源装置には適用が難しいという問題があった。
A switching power supply provided with a temperature rise protection circuit as shown in FIG. 16 is an effective means from the viewpoint of ensuring the safety of a product. However, a switching power supply generally has an overcurrent protection circuit. If an abnormal temperature rise protection circuit is provided in the power supply separately from these protection circuits, the number of parts related to the protection circuit increases, and the thyristor S
Since expensive parts such as the CR1 and the NTC thermistor TH2 are required, there is a problem that it is difficult to apply the present invention to a power supply device such as an AC adapter that requires a small size and low cost.

【0012】依って、本発明の目的は、小型のスイッチ
ング電源装置において、入力AC電圧のレベルに関わり
なく整流DC電圧値をほぼ一定にすることが可能で、整
流回路以降のDC/DCコンバータ等のスイッチング電
源回路の設計が容易であると共に、電源電圧の異なる国
又は地域への仕向け製品であっても共通に使用できる電
源装置を提供することにある。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a small-sized switching power supply device capable of making a rectified DC voltage value substantially constant irrespective of the level of an input AC voltage, and a DC / DC converter or the like after a rectifier circuit. It is an object of the present invention to provide a power supply device which can easily design a switching power supply circuit and can be used commonly even for products destined for countries or regions having different power supply voltages.

【0013】また、安全性を保証する保護回路について
も、過電流保護等の保護回路と兼用する構成をとって、
特別に異常温度上昇保護回路は設けずに部品のコストア
ップを最小限に抑えながら、過電流保護と異常温度上昇
保護等の複数の保護動作を効率良く実施して装置の安全
性、信頼度を高める電源回路を提供することにある。
[0013] Further, the protection circuit for guaranteeing safety is also configured to also serve as a protection circuit such as overcurrent protection.
Eliminates the need for extra-temperature protection circuits and minimizes the cost of components while efficiently performing multiple protection operations, such as overcurrent protection and abnormal temperature rise protection, to improve the safety and reliability of the equipment. An object of the present invention is to provide a power supply circuit for enhancing the power supply.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本出願に係る発明の目的を実現する構成は、請求項
1に記載のように、商用電源に接続しAC−DC変換手
段を介してDC電圧を出力する電源回路において、スイ
ッチング手段を制御してAC入力の変動に関わりなく常
に一定の大きさのDC電圧を出力するAC−DC変換手
段を有することを特徴とする電源回路にある。
In order to achieve the above object, a configuration for realizing the object of the present invention according to the present invention is connected to a commercial power supply and connected via an AC-DC conversion means. A power supply circuit that outputs a DC voltage by controlling the switching means to always output a DC voltage of a constant magnitude regardless of fluctuations in the AC input. .

【0015】この構成によれば、スイッチング手段の開
閉デューティを入力AC電圧レベルで制御して、入力A
C電圧レベルには関係なくAC−DC変換したDC電圧
を一定に保つことができる。
According to this configuration, the switching duty of the switching means is controlled by the input AC voltage level, and the input A
Regardless of the C voltage level, the AC-DC converted DC voltage can be kept constant.

【0016】本出願に係る発明の目的を実現する具体的
な構成は、請求項2に記載のように、請求項1に記載の
電源回路において、前記AC−DC変換手段は、商用電
源をラインフィルタを介してブリッジダイオードで両波
整流した出力電圧を分圧検出する電圧検出手段と、第1
の基準電圧と前記検出電圧を比較する第1比較手段と、
前記ブリッジダイオードの直流側マイナス端子と平滑コ
ンデンサとの間に直列に接続したスイッチ素子を前記第
1比較手段の出力により開閉してDC出力電圧を一定に
制御するスイッチング手段を有することを特徴とする電
源回路にある。
According to a second aspect of the present invention, in the power supply circuit according to the first aspect, the AC-DC conversion means connects a commercial power supply to a line. A voltage detecting means for detecting a divided voltage of the output voltage which has been subjected to the double-wave rectification by the bridge diode via the filter;
First comparing means for comparing the reference voltage with the detection voltage;
Switching means connected in series between the DC negative terminal of the bridge diode and the smoothing capacitor is opened and closed by the output of the first comparing means to control the DC output voltage to be constant. In the power supply circuit.

【0017】この構成によれば、第1比較手段で整流出
力と第1の基準電圧を比較した出力によって、ブリッジ
ダイオードの直流側マイナス端子と平滑コンデンサの
間、つまりDC出力のマイナス側に接続したスイッチ素
子を開閉制御することにより、入力AC電圧レベルには
無関係に第1の基準電圧で規定する一定のDC電圧を出
力することができる。
According to this configuration, the rectified output is compared with the first reference voltage by the first comparing means, so that the bridge diode is connected between the negative terminal on the DC side of the bridge diode and the smoothing capacitor, that is, on the negative side of the DC output. By controlling the opening and closing of the switch element, a constant DC voltage defined by the first reference voltage can be output regardless of the input AC voltage level.

【0018】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項3に記載のように、請求項1に記
載の電源回路において、前記スイッチ素子を前記ブリッ
ジダイオードの直流側プラス端子と平滑コンデンサとの
間に直列に接続したことを特徴とする電源回路にある。
According to another specific configuration for realizing the object of the invention according to the present application, in the power supply circuit according to the first aspect, the switch element is connected to a DC side of the bridge diode. A power supply circuit is connected in series between a positive terminal and a smoothing capacitor.

【0019】この構成によれば、請求項2の電源回路と
同様に一定のDC電圧が得られると共に、スイッチ素子
を出力回路のプラス側に接続したので正出力用に対応し
易い回路を構成することができる。
According to this configuration, a constant DC voltage can be obtained in the same manner as in the power supply circuit according to the second aspect, and the switch element is connected to the positive side of the output circuit, so that a circuit that can easily handle a positive output is formed. be able to.

【0020】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項4に記載のように、請求項2に記
載の電源回路において、分圧抵抗で構成する電圧検出回
路と、基準電圧生成回路で生成した第1の基準電圧と前
記電圧検出回路の検出電圧を比較するPNPトランジス
タを用いた第1比較器と、スイッチ素子にMOS−FE
Tを使用し前記比較回路の出力により該MOS−FET
を開閉制御するスイッチング回路を有することを特徴と
する電源回路にある。
Another specific configuration for realizing the object of the invention according to the present application is the power supply circuit according to the second aspect, wherein the voltage detection circuit includes a voltage dividing resistor. A first comparator using a PNP transistor for comparing a first reference voltage generated by a reference voltage generation circuit with a detection voltage of the voltage detection circuit, and a MOS-FE as a switch element.
T and the output of the comparison circuit is used to
And a switching circuit that controls opening and closing of the power supply circuit.

【0021】この構成によれば、分圧抵抗で分圧検出し
た直流電圧と、生成した一定の第1の基準電圧を比較器
で比較し、比較出力によりスイッチ素子のMOS−FE
Tを開閉制御するので、入力AC電圧レベルに関わりな
く生成した第1の基準電圧で規定される一定のDC電圧
を出力することができる。
According to this structure, the DC voltage detected by the voltage dividing resistor and the generated first reference voltage are compared by the comparator, and the MOS-FE of the switch element is output by the comparison output.
Since the switching of T is controlled, a constant DC voltage defined by the generated first reference voltage can be output regardless of the input AC voltage level.

【0022】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項5に記載のように、請求項2又は
3に記載の電源回路において、前記スイッチング手段の
スイッチ素子はMOS−FETで構成したことを特徴と
する電源回路にある。
According to another specific configuration for realizing the object of the invention according to the present application, in the power supply circuit according to the second or third aspect, the switching element of the switching means is a MOS element. -A power supply circuit characterized by comprising an FET.

【0023】この構成によれば、比較手段の出力電圧に
よりMOS−FETのゲートを効率良く開閉制御でき
る。
According to this configuration, the gate of the MOS-FET can be efficiently opened and closed by the output voltage of the comparing means.

【0024】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項6に記載のように、請求項2又は
3に記載の電源回路において、前記電圧検出手段は、前
記ブリッジダイオードの直流出力側端子間に2つ以上の
分圧抵抗を接続し分圧点より検出電圧を出力することを
特徴とする電源回路にある。
According to another specific configuration for realizing the object of the invention according to the present application, in the power supply circuit according to the second or third aspect, the voltage detection means includes the bridge. A power supply circuit is characterized in that two or more voltage-dividing resistors are connected between DC output terminals of a diode and a detection voltage is output from a voltage dividing point.

【0025】この構成によれば、分圧抵抗の分圧比に応
じたブリッジダイオードの直流出力電圧を正確に検出で
きる。
According to this configuration, the DC output voltage of the bridge diode according to the voltage dividing ratio of the voltage dividing resistor can be accurately detected.

【0026】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項7に記載のように、請求項4に記
載の電源回路において、前記電圧検出回路は、前記ブリ
ッジダイオードの直流出力端子間に2つ以上の分圧抵抗
を接続すると共に検出電圧を出力する分圧出力抵抗に平
行に過大な検出電圧を制限する定電圧ダイオードを接続
したことを特徴とする電源回路にある。
According to another specific configuration for realizing the object of the invention according to the present application, as in claim 7, in the power supply circuit according to claim 4, the voltage detection circuit is provided with the bridge diode. In a power supply circuit, two or more voltage dividing resistors are connected between DC output terminals, and a constant voltage diode for limiting an excessive detection voltage is connected in parallel with a voltage dividing output resistor for outputting a detection voltage. .

【0027】この構成によれば、請求項6の回路と同様
に分圧比に応じた出力電圧を正確に検出できると共に、
不必要な過大入力は定電圧ダイオードで制限し回路を保
護することができる。
According to this configuration, the output voltage corresponding to the voltage dividing ratio can be accurately detected, as in the circuit of the sixth aspect.
Unnecessary excessive input can be limited by a constant voltage diode to protect the circuit.

【0028】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項8に記載のように、請求項2又は
3に記載の電源回路において、前記第1比較手段は、プ
ラス入力端子には一定のレベルの第1の基準電圧を、マ
イナス入力端子には分圧した前記検出電圧を入力して、
前記検出電圧が前記第1の基準電圧より小さく比較出力
がハイレベルの時にスイッチ素子を導通しローレベルの
時に開放する演算増幅器型の比較器であることを特徴と
する電源回路にある。
According to another specific configuration for realizing the object of the invention according to the present application, in the power supply circuit according to the second or third aspect, the first comparing means includes A first reference voltage of a certain level is input to an input terminal, and the divided detection voltage is input to a negative input terminal,
The power supply circuit is an operational amplifier-type comparator that conducts a switch element when the detection voltage is smaller than the first reference voltage and the comparison output is at a high level and opens when the comparison output is at a low level.

【0029】この構成によれば、比較器の第1の基準電
圧レベルに基づいてスイッチ素子をオン/オフ制御する
ことによって、第1の基準電圧で規定する一定レベルの
DC電圧を出力することができる。
According to this configuration, by turning on / off the switch element based on the first reference voltage level of the comparator, it is possible to output a constant level DC voltage defined by the first reference voltage. it can.

【0030】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項9に記載のように、請求項4に記
載の電源回路において、前記第1比較器は前記ブリッジ
ダイオードの直流側出力端子間に抵抗と定電圧ダイオー
ドを接続して該定電圧ダイオードと並列にコンデンサを
接続し該定電圧ダイオードのツェナー電圧を第1の基準
電圧としてプラス端子相当のPNPトランジスタのエミ
ッタに接続し、比較する分圧検出電圧をマイナス端子相
当のベースに接続し、スイッチ素子MOS−FETのソ
ースと前記トランジスタのコレクタ間には抵抗を接続す
ると共に前記MOS−FETのゲートを前記コレクタと
接続して比較出力により前記MOS−FETのゲートを
開閉制御するトランジスタ回路によって構成する比較器
であることを特徴とする電源回路にある。
According to another specific configuration for realizing the object of the invention according to the present application, in the power supply circuit according to the ninth aspect, in the power supply circuit according to the fourth aspect, the first comparator is connected to the bridge diode. A resistor and a constant voltage diode are connected between the DC side output terminals, a capacitor is connected in parallel with the constant voltage diode, and a Zener voltage of the constant voltage diode is connected as a first reference voltage to an emitter of a PNP transistor corresponding to a plus terminal. Then, the divided voltage detection voltage to be compared is connected to the base corresponding to the minus terminal, a resistor is connected between the source of the switching element MOS-FET and the collector of the transistor, and the gate of the MOS-FET is connected to the collector. A comparator configured by a transistor circuit that controls opening and closing of the gate of the MOS-FET by a comparison output. In the power supply circuit.

【0031】この構成によれば、基準電圧生成回路を抵
抗と定電圧ダイオードとを直列接続して定電圧ダイオー
ドには並列にコンデンサを接続した回路で構成し、定電
圧ダイオードのツェナー電圧を第1の基準電圧としてプ
ラス端子のPNPトランジスタのエミッタに、分圧回路
からの検出電圧をマイナス端子のベースに入力して、エ
ミッタとベース間の比較出力によりスイッチ素子のMO
S−FETを開閉制御するので、AC入力レベルに関わ
りなくエミッタ基準電圧によって規定される一定のDC
電圧を出力することができる。
According to this configuration, the reference voltage generation circuit is constituted by a circuit in which a resistor and a constant voltage diode are connected in series and a capacitor is connected in parallel to the constant voltage diode, and the zener voltage of the constant voltage diode is set to the first voltage. , The detection voltage from the voltage divider circuit is input to the base of the negative terminal to the emitter of the PNP transistor of the plus terminal as the reference voltage of
Since the switching of the S-FET is controlled, a constant DC defined by the emitter reference voltage regardless of the AC input level
Voltage can be output.

【0032】本出願に係る発明の目的を実現する他の構
成は、請求項10に記載のように、1次回路のピーク電
流値を検出手段により電圧に変換して検出し第2比較手
段において基準レベルと比較した出力を基に過電流制限
手段による出力電流制限が行われるスイッチング方式の
電源回路において、過電流制限手段を作動させる第2比
較手段の第2の基準電圧を電源機器の内部温度に追従し
て可変生成し設定する基準電圧可変設定手段と、前記基
準電圧可変設定手段により設定された第2の可変基準電
圧を基に電源機器の過電流保護および異常温度上昇保護
を同時に実行することが可能なマルチ異常保護手段を有
することを特徴とする電源回路にある。
Another configuration for realizing the object of the invention according to the present application is as described in claim 10, wherein the peak current value of the primary circuit is converted into a voltage by the detecting means and detected, and the peak current value is detected by the second comparing means. In a switching type power supply circuit in which an output current is limited by an overcurrent limiting unit based on an output compared with a reference level, a second reference voltage of a second comparing unit for operating the overcurrent limiting unit is set to an internal temperature of the power supply device. And simultaneously performs overcurrent protection and abnormal temperature rise protection for the power supply device based on the second variable reference voltage set by the reference voltage variable setting means. The power supply circuit is characterized by having a multi-abnormality protection means capable of performing the operation.

【0033】この構成によれば、内部温度が高いと第2
の基準電圧値を下げ、内部温度が低いと第2の基準電圧
値を上げるように、電源機器の内部温度に追従して第2
の基準電圧を可変させ、過電流制限手段が作動する電流
値を内部温度に応じて可変するようにして異常保護制御
を行うので、同一保護機構で過電流保護と異常温度上昇
保護動作を同時に実施することができる。
According to this configuration, when the internal temperature is high, the second
Lowering the reference voltage value of the power supply device, and increasing the second reference voltage value if the internal temperature is low.
The abnormal protection control is performed by varying the reference voltage of the overcurrent protection device so that the current value at which the overcurrent limiter operates varies according to the internal temperature, so the same protection mechanism simultaneously performs overcurrent protection and abnormal temperature rise protection. can do.

【0034】本出願に係る発明の目的を実現する具体的
な構成は、請求項11に記載のように、請求項10に記
載の電源回路において、DC電源を昇圧する昇圧用トラ
ンスの1次巻線に接続したスイッチ素子と、過電流保護
用の信号を両端電圧として検出するために1次側回路に
直列に接続した電流検出用の抵抗と、前記過電流保護用
の検出信号のレベルと第2の基準電圧を比較する第2比
較器と、負の温度係数を有する回路素子を用い電源機器
の温度上昇に追従して前記第2比較器の第2の基準電圧
を可変設定する基準電圧可変回路と、過電流保護動作が
始動する1次回路のピーク電流値を電源機器の温度上昇
に対応して可変となる前記基準電圧可変回路の設定値に
追従して可変低減させながら、前記第2比較器におい
て、ピーク電流値が設定基準値を超えた時の出力をラッ
チ回路でホールドしてスイッチング動作を停止させ、過
電流保護と異常温度上昇保護を同時に実行するマルチ異
常保護回路を有することを特徴とする電源回路にある。
A specific configuration for realizing the object of the invention according to the present application is as follows: in the power supply circuit according to claim 10, a primary winding of a step-up transformer for boosting a DC power supply. A switch element connected to the line, a current detection resistor connected in series to the primary side circuit for detecting a signal for overcurrent protection as a voltage between both ends, a level of the detection signal for overcurrent protection, A second comparator for comparing the second reference voltage, and a reference voltage variable for variably setting the second reference voltage of the second comparator using a circuit element having a negative temperature coefficient and following a temperature rise of the power supply device. The second current while variably reducing the peak current value of the circuit and the primary circuit at which the overcurrent protection operation starts following the set value of the reference voltage variable circuit which is variable in response to the temperature rise of the power supply device. In the comparator, the peak current value is The output when exceeding the constant reference value held in the latch circuit stops the switching operation, in the power supply circuit, characterized in that it comprises a multi-failure protection circuit to perform overcurrent protection and abnormal temperature protection at the same time.

【0035】この構成によれば、スイッチ素子に直列に
接続した電流検出用の抵抗の両端電圧を検出して、比較
器で第2の基準電圧と比較し検出電圧が基準電圧を超え
たらスイッチ素子をオフするという過電流保護機構で、
負の温度係数を有する回路素子を用いて比較器の第2の
基準電圧を内部温度に追従して可変できるように第2の
基準電圧の設定を変更して、スイッチ素子をオフする臨
界電流値を内部温度上昇に応じて可変低減させて保護制
御を行うので、同一回路で過電流保護と異常温度上昇保
護を同時に実施することができる。
According to this configuration, the voltage between both ends of the current detecting resistor connected in series with the switch element is detected and compared with the second reference voltage by the comparator. When the detected voltage exceeds the reference voltage, the switch element is detected. The overcurrent protection mechanism that turns off the
Critical current value for turning off the switch element by changing the setting of the second reference voltage so that the second reference voltage of the comparator can be changed to follow the internal temperature using a circuit element having a negative temperature coefficient Is variably reduced in accordance with the rise in internal temperature, and protection control is performed, so that overcurrent protection and abnormal temperature rise protection can be performed simultaneously in the same circuit.

【0036】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項12に記載のように、請求項11
に記載の電源回路において、前記負の温度係数を有する
回路素子は、接合温度によって比例変化するベース・エ
ミッタ間ON電圧を有するバイポーラ・トランジスタで
あることを特徴とする電源回路にある。
Another specific structure for realizing the object of the present invention according to the present application is as described in claim 12.
Wherein the circuit element having the negative temperature coefficient is a bipolar transistor having a base-emitter ON voltage that varies proportionally with the junction temperature.

【0037】この構成によれば、接合温度に比例して変
化するバイポーラ・トランジスタのベース・エミッタ間
ON電圧を、そのまま比較器の第2の可変基準電圧とし
て設定することができる。
According to this configuration, the base-emitter ON voltage of the bipolar transistor, which changes in proportion to the junction temperature, can be directly set as the second variable reference voltage of the comparator.

【0038】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項13に記載のように、請求項11
又は12に記載の電源回路において、前記基準電圧可変
回路は、前記電流検出用の抵抗により検出した検出信号
を前記バイポーラ・トランジスタのベース・エミッタ間
に印加し、前記トランジスタのベース・エミッタ間ON
電圧を第2の可変基準電圧として比較する比較器兼用の
バイポーラ・トランジスタ回路であることを特徴とする
電源回路にある。
Another specific structure for realizing the object of the invention according to the present application is as described in claim 13.
Or the power supply circuit according to 12, wherein the reference voltage variable circuit applies a detection signal detected by the current detection resistor between the base and the emitter of the bipolar transistor, and turns on the base and the emitter of the transistor.
The power supply circuit is a bipolar transistor circuit also serving as a comparator for comparing a voltage as a second variable reference voltage.

【0039】この構成によれば、接合温度に比例して変
化するバイポーラ・トランジスタのベース・エミッタ間
ON電圧を第2の可変基準電圧として設定し、ベース・
エミッタ間に検出信号を印加して第2の可変基準電圧と
比較する比較器を構成することができる。
According to this configuration, the base-emitter ON voltage of the bipolar transistor, which changes in proportion to the junction temperature, is set as the second variable reference voltage.
A comparator that applies a detection signal between the emitters and compares the detection signal with the second variable reference voltage can be configured.

【0040】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項14に記載のように、請求項11
に記載の電源回路において、前記負の温度係数を有する
回路素子は、負の温度係数を持って抵抗値が内部温度に
比例変化するサーミスタであることを特徴とする電源回
路にある。
Another specific structure for realizing the object of the present invention according to the present application is as described in claim 14.
Wherein the circuit element having a negative temperature coefficient is a thermistor having a negative temperature coefficient and a resistance value that changes in proportion to an internal temperature.

【0041】この構成によれば、サーミスタの負の温度
係数による抵抗変化を用いて、温度変化に追従して可変
する第2の可変基準電圧を設定することができる。
According to this configuration, it is possible to set the second variable reference voltage that changes according to the temperature change by using the resistance change due to the negative temperature coefficient of the thermistor.

【0042】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項15に記載のように、請求項11
又は14に記載の電源回路において、前記基準電圧可変
回路は、共通エミッタ抵抗を介して接続した2個のトラ
ンジスタで構成する差動増幅器型比較器の片側トランジ
スタのベースに前記検出信号を入力し、一方のトランジ
スタのベースに印加する比較用の第2の基準電圧を、サ
ーミスタと抵抗で定電圧源を分圧して得られる電源機器
の温度上昇に追従して可変となる第2の基準電圧として
生成する回路であることを特徴とする電源回路にある。
Another specific structure for realizing the object of the present invention according to the present application is as described in claim 15.
Or the power supply circuit according to 14, wherein the reference voltage variable circuit inputs the detection signal to a base of one side transistor of a differential amplifier type comparator configured by two transistors connected via a common emitter resistor, A second reference voltage for comparison applied to the base of one of the transistors is generated as a second reference voltage that is variable following a temperature rise of a power supply device obtained by dividing a constant voltage source by a thermistor and a resistor. And a power supply circuit.

【0043】この構成によれば、定電圧源を抵抗と負の
温度係数を持って抵抗値が変化するサーミスタで分圧し
て、内部温度に追従する第2の可変基準電圧を設定する
ことができる。
According to this configuration, it is possible to set the second variable reference voltage that follows the internal temperature by dividing the voltage of the constant voltage source by the resistance and the thermistor whose resistance changes with a negative temperature coefficient. .

【0044】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項16に記載のように、請求項10
又は11に記載の電源回路において、前記過電流保護お
よび異常温度保護によりスイッチング動作が停止した場
合は、“フの字”の垂下特性を持つ過電流保護を行い、
前記過電流保護が始動する臨界電流値は電源機器の内部
温度の上昇に伴って低減化することを特徴とする電源回
路にある。
Another specific configuration for realizing the object of the invention according to the present application is as described in claim 16.
Or, in the power supply circuit according to 11, when the switching operation is stopped by the overcurrent protection and the abnormal temperature protection, perform overcurrent protection having a drooping characteristic of “F”.
The power supply circuit is characterized in that a critical current value at which the overcurrent protection starts is reduced as the internal temperature of the power supply device increases.

【0045】この構成によれば、過電流保護が始動して
スイッチ素子の動作をオフし回路電流を遮断する場合
に、急激な電流変化を避けて“フの字”状に緩やかにラ
ンプ状の電流切断を行うことにより回路素子を保護する
ことができる。
According to this configuration, when the overcurrent protection is activated and the operation of the switch element is turned off to cut off the circuit current, a sudden change in current is avoided to form a gently ramp-shaped "F". By cutting off the current, the circuit element can be protected.

【0046】[0046]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1の実施の形態)以下、本発明の実施の形態につい
て図を参照して説明する。
(First Embodiment) Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0047】図1は本発明の第1の実施の形態に係る電
源回路の構成図である。図1において、1は商用AC電
源ラインを通って外部から入ってくる種々のノイズの除
去と、電子機器内部で発生して電源ラインを通って外部
に放射されるノイズの遮断のためのラインフィルタであ
り、相互誘導型インダクタとコンデンサを組み合わせた
構成が多く、コンデンサには高周波阻止用の貫通型コン
デンサ等が使用される。2はブリッジダイオードで、各
アームに4個の整流ダイオードを配置してブリッジを構
成し、電源トランスを省略してAC入力より直接に両波
(全波)整流波形の直流を得るための整流素子である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a power supply circuit according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a line filter for removing various noises entering from the outside through a commercial AC power supply line and cutting off noise generated inside the electronic device and radiated to the outside through the power supply line. In many cases, a mutual induction inductor and a capacitor are combined, and a through-type capacitor or the like for blocking high frequency is used as the capacitor. Reference numeral 2 denotes a bridge diode, a rectifying element for arranging four rectifying diodes in each arm to form a bridge, omitting a power transformer, and obtaining a direct current of a double-wave (full-wave) rectified waveform directly from the AC input. It is.

【0048】R1,R2はブリッジダイオード2の直流
出力側端子(+、−と表示)間に接続した分圧用抵抗
で、中点a点で分圧した電圧を直流出力値として検出す
る。3はOpアンプ型の第1比較器で、−端子にa点か
らの検出電圧を、+端子に第1の基準電圧のVrefを
接続して比較する。4はブリッジダイオード2の直流側
−端子と回路出力−間に直列に接続したFET、トラン
ジスタ等によるスイッチ素子SW1である。5は整流出
力を平均化する平滑コンデンサC1で両端電圧を出力す
る。
R1 and R2 are voltage-dividing resistors connected between the DC output terminals (indicated by + and-) of the bridge diode 2, and detect the voltage divided at the middle point a as a DC output value. Reference numeral 3 denotes a first comparator of an Op-amp type, which compares the detection voltage from the point a to the-terminal and the Vref of the first reference voltage to the + terminal. Reference numeral 4 denotes a switch element SW1 including a FET, a transistor, and the like connected in series between the DC side-terminal of the bridge diode 2 and the circuit output-. 5 is a smoothing capacitor C1 for averaging the rectified output, and outputs a voltage between both ends.

【0049】つぎに動作について説明する。ブリッジダ
イオード2で両波整流された直流電圧は、分圧抵抗R1
とR2で分圧されて第1比較器(コンパレータ)3の−
端子に入力し、比較器3の+端子に接続した第1の基準
電圧Vrefと比較し、a点の分圧電圧が第1の基準電
圧Vrefより小さい時にコンパレータ出力はハイレベ
ルとなり、スイッチ素子SW1を導通させる。a点電圧
が第1の基準電圧Vrefより大きい時にはコンパレー
タ出力はローレベルとなり、スイッチ素子SW1を開放
する。
Next, the operation will be described. The DC voltage that has been double-wave rectified by the bridge diode 2 is divided by a voltage dividing resistor R1.
And R2 are divided by the first comparator (comparator) 3
When the divided voltage at the point a is smaller than the first reference voltage Vref, the comparator output becomes high level, and the switch element SW1 is switched to the first reference voltage Vref. Is made conductive. When the voltage at the point a is higher than the first reference voltage Vref, the comparator output becomes low level, and the switching element SW1 is opened.

【0050】図3は図1に示すa点の分圧電圧の波形図
である。図3(A)には、a点の分圧電圧の波形の最大
の場合を、図3(B)には最小時の波形を示している
が、両方の場合共に、a点の電圧が第1の基準電圧Vr
efより小さい区間では、スイッチ素子SW1が導通し
てコンデンサC1の電圧は、Vref×(1+R1/R
2)となるまで充電される。
FIG. 3 is a waveform diagram of the divided voltage at point a shown in FIG. FIG. 3A shows the case of the maximum of the divided voltage waveform at the point a, and FIG. 3B shows the waveform of the minimum at the point a. 1 reference voltage Vr
In a section smaller than ef, the switch element SW1 is turned on and the voltage of the capacitor C1 becomes Vref × (1 + R1 / R1).
Charged until 2).

【0051】a点の電圧がVrefより大きい区間では
スイッチ素子SW1を開放し、コンデンサC1両端の整
流DC電圧は一定に保たれる。従って、コンデンサC1
両端の整流DC電圧は、Vref×(1+R1/R2)
となって、入力電圧に関係なく第1の基準電圧Vref
と抵抗R1,R2によって決まる。但し、整流DC電圧
を設定する時に以下の条件を満足しなければならない。
When the voltage at the point a is larger than Vref, the switch element SW1 is opened, and the rectified DC voltage across the capacitor C1 is kept constant. Therefore, the capacitor C1
The rectified DC voltage at both ends is Vref × (1 + R1 / R2)
And the first reference voltage Vref is independent of the input voltage.
And the resistances R1 and R2. However, the following conditions must be satisfied when setting the rectified DC voltage.

【0052】Vref×(1+R1/R2) <最低入力AC電圧のピーク値Vpeak(min) 図4は図1に示すスイッチ素子の開閉タイミングチャー
トである。図4はブリッジダイオード2による両波整流
後の電圧波形とコンデンサC1両端の整流電圧および、
その時のスイッチ素子SW1のオン/オフのタイミング
とを図示している。図4(A)には入力AC電圧最大
時、図4(B)には入力AC最小時のタイミングを図示
している。このタイミング図からも分かるように、スイ
ッチ素子SW1の開閉のデューティを入力AC電圧レベ
ルにより制御することによって、AC入力に左右されず
にコンデンサC1両端の整流電圧を一定に保つことがで
きる。
Vref × (1 + R1 / R2) <Peak value Vpeak (min) of minimum input AC voltage FIG. 4 is a timing chart of opening and closing of the switch element shown in FIG. FIG. 4 shows the voltage waveform after the double-wave rectification by the bridge diode 2, the rectified voltage across the capacitor C1, and
The ON / OFF timing of the switch element SW1 at that time is shown. FIG. 4A shows the timing when the input AC voltage is maximum, and FIG. 4B shows the timing when the input AC voltage is minimum. As can be seen from this timing chart, by controlling the opening / closing duty of the switch element SW1 by the input AC voltage level, the rectified voltage across the capacitor C1 can be kept constant regardless of the AC input.

【0053】このように、本実施の形態によれば、AC
電圧のVpeakに対する一定の条件内では、AC入力
電圧の大きさに無関係に第1の基準電圧Vrefと分圧
抵抗R1,R2で決まる一定のDC出力を得ることがで
きる。
As described above, according to the present embodiment, AC
Under certain conditions for the voltage Vpeak, a constant DC output determined by the first reference voltage Vref and the voltage dividing resistors R1 and R2 can be obtained regardless of the magnitude of the AC input voltage.

【0054】また、通常CPUの各ポートはローアクテ
ィブ動作であり、該回路ではスイッチ素子を直流出力マ
イナス側に接続したので、動作電圧として−の負出力を
要する電源に対応しやすい。
Further, each port of the CPU normally operates in a low active mode, and since the switch element is connected to the negative side of the DC output in this circuit, it is easy to cope with a power supply that requires a negative output of-as an operating voltage.

【0055】(第2の実施の形態)次に本発明の第2の
実施の形態について説明する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0056】図2は本発明の第2の実施の形態に係る電
源回路の構成図である。前実施の形態の図1の回路と、
図2に示す回路で異なる構成は、スイッチ素子4(SW
1)の接続箇所の違いのみである。図2の回路ではスイ
ッチ素子SW1をブリッジダイオード2の直流側+端子
とコンデンサC1の+側に直列に接続している。その他
の構成は図1の回路と全く同一であり、回路の動作につ
いても第1の実施の形態の場合と同じなので、重複する
説明は省略する。
FIG. 2 is a configuration diagram of a power supply circuit according to a second embodiment of the present invention. The circuit of FIG. 1 of the previous embodiment;
The configuration different from the circuit shown in FIG.
The only difference is the connection point of 1). In the circuit of FIG. 2, the switch element SW1 is connected in series to the DC terminal + terminal of the bridge diode 2 and the capacitor C1 + terminal. The rest of the configuration is exactly the same as that of the circuit of FIG. 1, and the operation of the circuit is the same as that of the first embodiment, so that the duplicated description will be omitted.

【0057】このような第2の実施の形態においては、
第1の実施の形態の場合と同様にAC電圧のVpeak
値に対するある条件下では、一定のDC出力が得られ
る。
In such a second embodiment,
As in the first embodiment, Vpeak of the AC voltage
Under certain conditions for the value, a constant DC output is obtained.

【0058】また、+側端子間にスイッチ素子SW1を
直列に接続したので、例えば、モータ等のアクチュエー
タに供給する電源としての、+の正出力を要する電源に
対応しやすい。
Further, since the switch element SW1 is connected in series between the + side terminals, it is easy to correspond to a power supply that requires a positive positive output, for example, as a power supply to be supplied to an actuator such as a motor.

【0059】(第3の実施の形態)次に本発明の第3の
実施の形態について説明する。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described.

【0060】図5は本発明の第3の実施の形態に係る電
源回路の構成図である。図5に示す回路は、ブリッジダ
イオード2の直流出力端子間に分圧抵抗R1とR2を接
続し、一方のR2に並列に定電圧ダイオードZD1を接
続してa点の分圧電圧はPNPトランジスタQ2のベー
スへ接続している。図1ではOpアンプ3で構成した比
較器をここではPNPトランジスタQ2で構成し、ブリ
ッジダイオード2の直流出力端子間にR3と定電圧ダイ
オードZD2を接続し、定電圧ダイオードZD2には安
定用のコンデンサC2を並列に接続して、定電圧ダイオ
ードZD2のツェナー電圧を第1の基準電圧とする基準
電圧生成回路を構成してQ2のエミッタへ接続してい
る。
FIG. 5 is a configuration diagram of a power supply circuit according to the third embodiment of the present invention. In the circuit shown in FIG. 5, the voltage dividing resistors R1 and R2 are connected between the DC output terminals of the bridge diode 2, and the constant voltage diode ZD1 is connected in parallel with one of the R2. Connected to the base. In FIG. 1, the comparator constituted by the Op amplifier 3 is constituted by a PNP transistor Q2, R3 and a constant voltage diode ZD2 are connected between the DC output terminals of the bridge diode 2, and a stabilizing capacitor is connected to the constant voltage diode ZD2. C2 is connected in parallel to form a reference voltage generation circuit that uses the Zener voltage of the constant voltage diode ZD2 as a first reference voltage, and is connected to the emitter of Q2.

【0061】Q2のコレクタとブリッジダイオード2の
直流−端子側の間に抵抗R4を接続し、抵抗4の−端子
側とコンデンサC1の−側の間に直列にスイッチ素子Q
1としてMOS−FETを接続し、MOS−FETのゲ
ートをトランジスタQ2のコレクタと接続している。そ
の他の構成は図1の場合と同一である。
A resistor R4 is connected between the collector of Q2 and the DC-terminal of the bridge diode 2, and a switching element Q4 is connected in series between the -terminal of the resistor 4 and the -side of the capacitor C1.
As 1, the MOS-FET is connected, and the gate of the MOS-FET is connected to the collector of the transistor Q2. Other configurations are the same as those in FIG.

【0062】つぎに動作について説明する。ブリッジダ
イオード2の整流出力をR1,R2で分圧したa点電圧
をトランジスタQ2のベースに印加する。抵抗R2と並
列に接続した定電圧ダイオードZD1は、入力AC電圧
が大きいとR1,R2により分圧する信号レベルも大き
くなって、トランジスタQ2のベース、エミッタ間に過
大な逆電圧が印加されジャンクション破壊が起きるのを
防止するためのもので、ZD1によりa点の電圧を制限
している。
Next, the operation will be described. The voltage at point a obtained by dividing the rectified output of the bridge diode 2 by R1 and R2 is applied to the base of the transistor Q2. In the constant voltage diode ZD1 connected in parallel with the resistor R2, when the input AC voltage is large, the signal level divided by R1 and R2 also becomes large, and an excessive reverse voltage is applied between the base and the emitter of the transistor Q2 to cause junction breakdown. This is for preventing the occurrence of the voltage, and the voltage at the point a is limited by ZD1.

【0063】抵抗3、定電圧ダイオードZD2、コンデ
ンサC2による基準電圧生成回路によって、定電圧ダイ
オードZD2のツェナー電圧と等しい第1の基準電圧を
生成してQ2のエミッタに印加している。
A first reference voltage equal to the zener voltage of the constant voltage diode ZD2 is generated by a reference voltage generating circuit including the resistor 3, the constant voltage diode ZD2 and the capacitor C2, and applied to the emitter of Q2.

【0064】PNPトランジスタQ2の動作は、図4に
示すタイミングチャートと同様にa点電圧が第1の基準
電圧Vref(エミッタの電位)より低くなるとON
し、高くなるとOFFすることから比較器として動作
し、ベースが比較器の−端子、エミッタが+端子のよう
な動作となる。
The operation of the PNP transistor Q2 is turned on when the voltage at point a becomes lower than the first reference voltage Vref (emitter potential), as in the timing chart shown in FIG.
Then, when it becomes high, it is turned off and operates as a comparator, and the base operates as a negative terminal and the emitter operates as a positive terminal.

【0065】トランジスタQ2がONするとコレクタ電
流が抵抗4に流れ、スイッチ素子MOS−FETのゲー
トとソース間に、VGS=1c×R4、の電圧が印加さ
れ、MOS−FETがONする。また、トランジスタQ
2がOFFするとMOS−FETのゲート、ソース間電
圧VGS=0となりMOS−FETはOFFする。これ
によって、スイッチ素子MOS−FETの開閉デューテ
ィを入力AC電圧レベルで制御することになり、コンデ
ンサC1間の整流DC電圧を一定に保つことができる。
When the transistor Q2 is turned on, a collector current flows through the resistor 4, a voltage of VGS = 1c × R4 is applied between the gate and the source of the switch element MOS-FET, and the MOS-FET is turned on. Also, the transistor Q
When 2 is turned off, the voltage VGS between the gate and the source of the MOS-FET becomes 0, and the MOS-FET is turned off. As a result, the switching duty of the switching element MOS-FET is controlled by the input AC voltage level, and the rectified DC voltage between the capacitors C1 can be kept constant.

【0066】このように、第3の実施の形態によれば、
第1の実施の形態と同様に一定の条件下では、AC入力
に関わりなく一定のDC出力が得られると共に、基準電
圧生成回路、比較器をPNPトランジスタ1個の回路で
構成したので回路の簡略化により、部品コストの低減を
図ることができる。
As described above, according to the third embodiment,
Under the same conditions as in the first embodiment, a constant DC output can be obtained regardless of the AC input, and the reference voltage generation circuit and the comparator are composed of a single PNP transistor. Thus, the cost of parts can be reduced.

【0067】(第4の実施の形態)次に本発明の第4の
実施の形態について説明する。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

【0068】図6は本発明の第4の実施の形態に係る電
源回路の構成図である。図6の回路は図1〜3に示した
回路の出力DC電圧を、フライバック・コンバータ方式
のスイッチング電源によりDC−DC昇降圧する電源回
路である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a power supply circuit according to a fourth embodiment of the present invention. The circuit in FIG. 6 is a power supply circuit that steps up and down the DC-DC voltage of the output DC voltage of the circuits shown in FIGS. 1 to 3 by a flyback converter type switching power supply.

【0069】図6において、Vinは入力のDC電圧、
Q3はスイッチ素子のMOS−FET、R10はQ3の
ゲート電圧を供給するバイアス抵抗、Tはスイッチング
電源の絶縁トランス、D1は2次側整流ダイオード、C
3は2次側整流コンデンサ、Voは出力のDC電圧、R
11は1次回路の電流を検出する検出抵抗、Vref1
は第2の基準電圧源であり負の温度係数を持ち温度上昇
に追従して可変設定となる第2の可変基準電圧である。
In FIG. 6, Vin is an input DC voltage,
Q3 is a switching element MOS-FET, R10 is a bias resistor for supplying a gate voltage of Q3, T is an insulating transformer of a switching power supply, D1 is a secondary side rectifier diode, C
3 is a secondary side rectifying capacitor, Vo is an output DC voltage, R
11 is a detection resistor for detecting the current of the primary circuit, Vref1
Is a second reference voltage source, which is a second variable reference voltage having a negative temperature coefficient and being variably set following a rise in temperature.

【0070】10はR11の両端電圧と第2の基準電圧
Vref1を比較する第2比較器、11は第2比較器1
0の出力をラッチ、ホールドするラッチ回路、103は
従来例と同じコンバータ出力電圧一定になるようにMO
S−FETをON/OFF制御する発振コントロール回
路である。12は後述する第5,6の実施の形態でも更
に詳しく説明する、過電流保護、異常温度上昇保護を同
時に実施できるマルチ異常保護回路(マルチ異常保護手
段)で、R11、Vref1、比較器10、ラッチ回路
11で構成している。
10 is a second comparator for comparing the voltage across R11 with the second reference voltage Vref1, and 11 is the second comparator 1
And a latch circuit 103 for latching and holding the output of 0.
This is an oscillation control circuit that controls ON / OFF of the S-FET. Reference numeral 12 denotes a multi-abnormality protection circuit (multi-abnormality protection means) capable of simultaneously performing overcurrent protection and abnormal temperature rise protection, which will be described in further detail in the fifth and sixth embodiments described later. R11, Vref1, comparator 10, It comprises a latch circuit 11.

【0071】図9は図6に示すマルチ異常保護回路のタ
イミングチャートである。図10は図6に示す第2の基
準電圧源の温度特性を示す図である。図11は図6に示
す電源回路の動作時間と内部温度の関係を示す図であ
る。図12は図6に示す電源回路の“フの字”垂下特性
の説明図である。
FIG. 9 is a timing chart of the multi-failure protection circuit shown in FIG. FIG. 10 is a diagram showing a temperature characteristic of the second reference voltage source shown in FIG. FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the operating time and the internal temperature of the power supply circuit shown in FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram of the “figure” drooping characteristic of the power supply circuit shown in FIG.

【0072】つぎに動作について説明する。発振コント
ロール回路103によってスイッチ素子Q1をON/O
FFするスイッチ電源が動作すると1次回路に三角波電
流が流れ、抵抗11の両端には、図9(a)に内部温度
25℃の場合、図9(b)に内部温度75℃の場合を示
す検出波形が生ずる。この信号は比較器10の+端子に
入力する。一方、第2比較器10の−端子に入力する第
2の基準電圧Vref1は、図10に示すような負の温
度係数を持つ素子である。ここで、電源装置の内部温度
が25℃の時の第2の基準電圧をVref(a)、内部
温度が75℃の時の第2の基準電圧をVref(b)と
すると、図9(a)の内部温度25℃時の動作波形にお
いて、R11の検出波形のピーク値がVref1(a)
を超えると、比較器(コンパレータ)10の出力がハイ
レベルとなり、このタイミングでラッチ回路11の出力
がハイレベルでホールドされる。ラッチ出力がハイの時
にはQ3のMOS−FETがOFFしてスイッチング動
作は停止する。なお、同時に整流段のスイッチ素子SW
1もOFF信号によってOFFするようにしてもよい。
Next, the operation will be described. The switching element Q1 is turned ON / O by the oscillation control circuit 103.
When the switch power supply for flip-flop operates, a triangular wave current flows through the primary circuit, and both ends of the resistor 11 are shown in FIG. 9A at an internal temperature of 25 ° C. and FIG. 9B at an internal temperature of 75 ° C. A detection waveform occurs. This signal is input to the + terminal of the comparator 10. On the other hand, the second reference voltage Vref1 input to the minus terminal of the second comparator 10 is an element having a negative temperature coefficient as shown in FIG. Here, if the second reference voltage when the internal temperature of the power supply device is 25 ° C. is Vref (a), and the second reference voltage when the internal temperature is 75 ° C. is Vref (b), FIG. In the operation waveform at an internal temperature of 25 ° C., the peak value of the detection waveform of R11 is Vref1 (a).
Is exceeded, the output of the comparator 10 becomes high level, and at this timing, the output of the latch circuit 11 is held at high level. When the latch output is high, the MOS-FET of Q3 is turned off and the switching operation stops. At the same time, the rectification stage switch element SW
1 may be turned off by the OFF signal.

【0073】なお、第2の基準電圧Vref1は内部温
度によって可変であって、図9(b)の内部温度75℃
の時の第2の基準電圧はVref1(b)<Vref1
(a)なので、75℃の場合には25℃の時より小さな
レベル(CLM電流値)でスイッチング動作が停止する
ことになる。
The second reference voltage Vref1 is variable depending on the internal temperature, and is equal to the internal temperature of 75 ° C. shown in FIG.
The second reference voltage at the time of Vref1 (b) <Vref1
(A) Therefore, at 75 ° C., the switching operation stops at a lower level (CLM current value) than at 25 ° C.

【0074】次に、1次側回路の三角波電流のピーク値
とスイッチング電源の出力DC電流との関係を説明す
る。図6のような構成の電源回路のうち特にリンギング
チョーク・コンバータでは、出力電流値Ioは次式で表
すことができる。
Next, the relationship between the peak value of the triangular wave current of the primary circuit and the output DC current of the switching power supply will be described. The output current value Io can be expressed by the following equation particularly in the ringing choke converter among the power supply circuits having the configuration as shown in FIG.

【0075】 Io=1/2×Ipp/(Vo/Vin+Ns/Np) ・・・(1) 但し、Ippは1次側回路のピーク電流値、Nsはトラ
ンスTの2次巻線の巻数、NpはトランスTの1次巻線
の巻数である。なお、電源の内部損失分は考慮していな
い。この関係式から出力電流Ioは1次回路のピーク電
流値Ippに比例することが分かる。
Io = 1 / × Ipp / (Vo / Vin + Ns / Np) (1) where Ipp is the peak current value of the primary side circuit, Ns is the number of turns of the secondary winding of the transformer T, Np Is the number of turns of the primary winding of the transformer T. The internal loss of the power supply is not taken into account. From this relational expression, it can be seen that the output current Io is proportional to the peak current value Ipp of the primary circuit.

【0076】以上の関係に基づいて、一例として内部温
度25℃の時と75℃の時の出力電流と電圧の関係を示
したのが図12であり、過電流保護、異常温度上昇保護
による回路動作によりスイッチング動作が停止すると
“フの字”の垂下特性を持った過電流保護となる。これ
によって、過渡現象による異常サージの発生等を避ける
ように制御している。従って、この電源回路では図12
にも示すように、過電流保護が始動する臨界電流値(C
LM電流値)は、実線から点線へと内部温度の上昇に伴
って低減化してくる。
FIG. 12 shows the relationship between the output current and the voltage at an internal temperature of 25 ° C. and at a temperature of 75 ° C. based on the above relationship. When the switching operation is stopped by the operation, the overcurrent protection having the drooping characteristic of "F" is provided. In this way, control is performed so as to avoid occurrence of an abnormal surge due to a transient phenomenon. Therefore, in this power supply circuit, FIG.
As shown in FIG. 3, the critical current value (C
The LM current value decreases from the solid line to the dotted line as the internal temperature increases.

【0077】このように、第4の実施の形態によれば、
本発明の電源装置は負荷となる電子機器を正常に動作さ
せる使用状態(最大定格)で、過電流保護は動作しない
ように抵抗R11の抵抗値、第2の可変基準電圧Vre
f1の電圧値・温度係数を設定し、最大定格を超えて異
常な使用状態で連続使用して内部温度が異常に上昇した
場合には、構成部品の最高使用温度を超えることなく過
電流保護が動作するように、過電流保護回路の動作点
(CLM電流値)に負の温度特性を持たせて内部温度の
上昇に追従して可変低減するようにして、過電流保護と
異常温度上昇保護を同一回路で同時に実施可能にしてい
る。
As described above, according to the fourth embodiment,
In the power supply device of the present invention, in a use state (maximum rating) in which the electronic device as a load operates normally, the resistance value of the resistor R11 and the second variable reference voltage Vre are set so that the overcurrent protection does not operate.
Set the f1 voltage value and temperature coefficient. If the internal temperature rises abnormally due to continuous use in abnormal operating conditions exceeding the maximum rating, overcurrent protection will be performed without exceeding the maximum operating temperature of the components. In order to operate, the operating point (CLM current value) of the overcurrent protection circuit has a negative temperature characteristic so that it can be variably reduced in accordance with the rise of the internal temperature, so that the overcurrent protection and the abnormal temperature rise protection are performed. It can be implemented simultaneously in the same circuit.

【0078】その結果、図11の動作時間に対する内部
温度の上昇特性図に示すように、実際に、負荷電流値を
増加させていくと最高到達温度(飽和温度)は上昇して
いくが、ある負荷電流値以上にして連続動作させると、
過電流保護が始動して、内部温度が低減化されることが
確認できた。
As a result, as shown in the rise characteristic diagram of the internal temperature with respect to the operating time in FIG. 11, the maximum attained temperature (saturation temperature) increases as the load current value actually increases, but there is a certain point. If you operate continuously with the load current value or more,
It was confirmed that the overcurrent protection was activated and the internal temperature was reduced.

【0079】(第5の実施の形態)図7は本発明の第5
の実施の形態に係る電源回路の構成図である。図13は
図7に示すトランジスタの温度特性の一例を示す図であ
る。図14は図7に示すトランジスタの温度とCLM電
流値の関係を示す図である。
(Fifth Embodiment) FIG. 7 shows a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of a power supply circuit according to the embodiment. FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the temperature characteristics of the transistor illustrated in FIG. FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the temperature of the transistor shown in FIG. 7 and the CLM current value.

【0080】図7はマルチ異常保護回路12の構成であ
り、図7において、Q4はバイポーラ・トランジスタで
比較器(これも第2比較器)を構成している。Q5,Q
6,R12,C4でラッチ回路を構成している。この回
路の負の温度係数にはQ4のベース・エミッタ間ON電
圧を利用している。
FIG. 7 shows the configuration of the multi-abnormality protection circuit 12. In FIG. 7, Q4 is a bipolar transistor and constitutes a comparator (also a second comparator). Q5, Q
6, R12 and C4 constitute a latch circuit. The base-emitter ON voltage of Q4 is used for the negative temperature coefficient of this circuit.

【0081】つぎに動作について説明する。トランジス
タQ4にはR11を流れる三角波電流によってベース・
エミッタ間に電圧VBE=I×R11、が印加される。
この電圧に応じてQ4にコレクタ電流Icが流れる。こ
こで、Q5,6のラッチ回路をトリガするのに必要なコ
レクタ電流を発生させるベース・エミッタ間電圧をVB
E(on)とすると、1次側回路のピーク電流Ipp
が、 Ipp>VBE(on)/R11 ・・・(2) となる時、Q5,6のラッチ回路が動作してMOS−F
ETのスイッチングが停止して過電流保護がかかる。こ
の時の出力電流値Ioは(1)式で表される。
Next, the operation will be described. The base of the transistor Q4 is set by the triangular wave current flowing through R11.
Voltage VBE = I × R11 is applied between the emitters.
The collector current Ic flows through Q4 according to this voltage. Here, the base-emitter voltage for generating the collector current required to trigger the latch circuits of Q5 and Q6 is VB
If E (on), the peak current Ipp of the primary side circuit
When Ipp> VBE (on) / R11 (2), the latch circuits of Q5 and Q6 operate and the MOS-F
ET switching stops and overcurrent protection is activated. The output current value Io at this time is expressed by equation (1).

【0082】バイポーラ・トランジスタQ4のON電圧
VBE(on)は、トランジスタの接合温度によって変
化し、一般に−2mV/℃の温度特性を有していること
が知られている。この特性が図13に示した特性あり、
ここでは25℃の時のON電圧を0.7Vとしている。
つまり比較器として動作するQ4の第2の基準電圧Vr
efがベース・エミッタ間ON電圧であり、この第2の
基準電圧は内部温度の上昇に追従して可変設定されるこ
とになる。これによって過電流保護のかかるCLM電流
値は内部温度の上昇に伴って低減化する。
It is known that the ON voltage VBE (on) of the bipolar transistor Q4 changes depending on the junction temperature of the transistor, and generally has a temperature characteristic of -2 mV / ° C. This characteristic is the characteristic shown in FIG.
Here, the ON voltage at 25 ° C. is 0.7 V.
That is, the second reference voltage Vr of Q4 operating as a comparator
ef is the base-emitter ON voltage, and the second reference voltage is variably set in accordance with the rise of the internal temperature. As a result, the CLM current value for which the overcurrent protection is performed decreases as the internal temperature increases.

【0083】図14には結果として、このような図7の
回路によって得られるCLM電流値と内部温度の関係を
(1)式により計算した一例を直線グラフに示し、×印
で示した実測値のプロットとの間の誤差が小さい様子を
併せて示している。
FIG. 14 shows, as a result, an example in which the relationship between the CLM current value and the internal temperature obtained by the circuit shown in FIG. 2 also shows how the error between the plots is small.

【0084】このような、第5の実施の形態によれば、
簡単なトランジスタ回路で第2の可変基準電圧の設定と
比較器を兼用して、過電流保護と異常温度上昇保護を同
時に実施できるように構成したので、第4の実施の形態
と同等の異常保護効果を保持して、且つ、大幅な部品点
数削減と低コストが可能になる。
According to the fifth embodiment,
The configuration is such that the overcurrent protection and the abnormal temperature rise protection can be simultaneously performed by setting the second variable reference voltage and using the comparator with a simple transistor circuit, so that the same abnormal protection as that of the fourth embodiment is performed. The effect can be maintained, and the number of parts can be significantly reduced and the cost can be reduced.

【0085】(第6の実施の形態)図8は本発明の第6
の実施の形態に係る電源回路の構成図である。図8もマ
ルチ異常保護回路12の一例であり、トランジスタQ
4,Q7と共通のエミッタ抵抗R13により構成した差
動増幅器型の比較器(第2)と、定電圧源Vref5を
抵抗R14とNTCサーミスタTH1とで分圧して、負
の温度特性により温度上昇に追従可変してQ7のベース
に印加する第2の可変基準電圧Vref1の生成回路
と、トランジスタQ5,6と抵抗R12、コンデンサC
4によるラッチ回路によってマルチ異常保護回路12を
構成している。
(Sixth Embodiment) FIG. 8 shows a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of a power supply circuit according to the embodiment. FIG. 8 is also an example of the multi-error protection circuit 12, and the transistor Q
4, a differential amplifier type comparator (second) constituted by Q7 and a common emitter resistor R13, and a constant voltage source Vref5 are divided by a resistor R14 and an NTC thermistor TH1, and the temperature is increased by a negative temperature characteristic. A circuit for generating a second variable reference voltage Vref1 to be variably followed and applied to the base of Q7, transistors Q5 and 6 and resistor R12 and capacitor C
The multi-failure protection circuit 12 is constituted by the latch circuit 4.

【0086】つぎに動作について説明する。差動アンプ
の一方のトランジスタQ4にはR11に流れる三角波電
流によってベース・エミッタ間に電圧が印加され、もう
一方のトランジスタQ7にはサーミスタTH1により内
部温度に追従して変化するVref1が印加され、Q4
とQ7の入力の差分が比較器出力となる。いま、Vre
f1よりQ4への検出入力か大きくなると比較出力はハ
イとなり、Q5,6のラッチ回路でホールドしてスイッ
チ素子Q3のスイッチングをOFFし、マルチ異常保護
回路12という同一回路によって過電流保護と、異常温
度上昇保護を同時に実施することができる。
Next, the operation will be described. A voltage is applied between the base and the emitter by a triangular wave current flowing through R11 to one transistor Q4 of the differential amplifier, and Vref1 that changes according to the internal temperature is applied to the other transistor Q7 by a thermistor TH1.
And the input of Q7 is the comparator output. Now Vre
When the detection input to Q4 becomes larger than f1, the comparison output becomes high, and is held by the latch circuits of Q5 and 6 to turn off the switching of the switching element Q3. Temperature rise protection can be implemented simultaneously.

【0087】このように、第6の実施の形態によれば、
第4の実施の形態と同等の異常保護効果を保持して、且
つ、内部温度に正確に追従するVref1の設定によ
り、より正確に内部温度上昇に追従する過電流保護が可
能になる。
As described above, according to the sixth embodiment,
By setting Vref1 to maintain the same abnormality protection effect as that of the fourth embodiment and accurately follow the internal temperature, overcurrent protection that more accurately follows the internal temperature rise becomes possible.

【0088】(その他の実施の形態)本発明では、これ
まで電源トランスを使用しないブリッジダイオードの整
流回路と、フライバック方式のDC−DCコンバータの
組み合わせによる電源回路について説明したが、この組
み合わせに限定されるものでは無く、整流回路ではトラ
ンスを利用した整流回路や、整流素子としてダイオード
の他にサイリスタ等各種の整流素子を用いたもの、整流
方式についても両波整流の他に半波整流方式等の他の方
式のもの等全ての整流方式が含まれることは勿論であ
る。
(Other Embodiments) In the present invention, a power supply circuit using a combination of a bridge diode rectifier circuit that does not use a power transformer and a flyback type DC-DC converter has been described. The rectifier circuit is a rectifier circuit using a transformer, a rectifier element using various rectifiers such as a thyristor in addition to a diode as the rectifier element. Of course, all rectification methods such as those of the other methods are included.

【0089】また、本発明では後段のスイッチング電源
回路としてフライバック方式のDC−DCコンバータを
例にとったが、これ以外のリンギングチョーク方式、デ
ュアル方式等全ての方式のDC−DCコンバータが含ま
れることは勿論であり、その他のスイッチング電源であ
る各種のスイッチング・レギュレータ、upコンバー
タ、downコンバータ、トラッキング・レギュレータ
等のスイッチング電源全てに適用可能であることは勿論
であり、これら各種のスイッチング電源部と先に挙げた
各種の整流部との多様な組み合わせが可能なことも勿論
であるし、入力DC電源に電池を用いる場合も適用範囲
内であることも勿論である。
Further, in the present invention, a flyback type DC-DC converter is taken as an example of the switching power supply circuit of the subsequent stage, but other types of DC-DC converters such as a ringing choke type and a dual type are also included. Needless to say, the present invention can be applied to all switching power supplies such as various switching regulators, up converters, down converters, tracking regulators, etc., which are other switching power supplies. It goes without saying that various combinations with the above-described various rectifiers are possible, and the case where a battery is used for the input DC power supply is also within the applicable range.

【0090】また、ハウジングについても、ACアダプ
タ形状の単独ハウジング式にした整流段のみの場合、あ
るいは機器側の必要DC電圧に合わせたスイッチング電
源までを含んでハウジングする場合、整流器とスイッチ
ング電源部をそれぞれを別々にハウジングする場合、整
流部とスイッチング電源回路共に機器内に内蔵する場
合、整流部はACアダプタを用いスイッチング電源回路
を機器内に内蔵する場合等、如何なるバリエーションの
電源回路にも適用可能であることは勿論である。
Also, as for the housing, when only the rectification stage in the form of an AC adapter and a single housing type is used, or when the housing includes a switching power supply adapted to the required DC voltage on the device side, the rectifier and the switching power supply unit are connected. It can be applied to any variation of power supply circuit, such as when housing each separately, when rectifying unit and switching power supply circuit are built in the device, when rectifying unit uses AC adapter to incorporate switching power supply circuit into the device, etc. Of course, it is.

【0091】[0091]

【発明の効果】以上説明したように、本願の請求項1乃
至9記載の発明によれば、ブリッジダイオードを用いた
整流回路の整流出力を、設定した第1の基準電圧と比較
する第1比較器と、その比較器の出力によって開閉制御
してDC出力を平均化するスイッチ素子を設けたので、
入力AC電圧レベルに関わりなく整流DC電圧値をほぼ
一定にすることが可能になり、以降に接続するDC−D
Cコンバータ等のスイッチング電源回路の設計を容易に
すると共に、電源電圧の異なる国又は地域への仕向け製
品であっても共通に使用できるという効果がある。
As described above, according to the first to ninth aspects of the present invention, the first comparison circuit compares the rectified output of the rectifier circuit using the bridge diode with the set first reference voltage. And a switch element for averaging the DC output by opening and closing control by the output of the comparator,
The rectified DC voltage value can be made substantially constant regardless of the input AC voltage level, and the DC-D
This makes it easy to design a switching power supply circuit such as a C converter, and can be used commonly for products destined for countries or regions with different power supply voltages.

【0092】また、請求項10乃至16記載の発明によ
ればスイッチング電源回路の安全を確保するために、1
次回路の電流検出用抵抗両端の検出電圧と基準値を比較
して検出電圧が基準値を超えると、スイッチ素子をOF
Fしてスイッチング動作を停止する過電流保護回路の第
2比較器に設定する第2の基準電圧を、負の温度特性を
有する回路素子を用いて内部温度の上昇に追従して可変
設定し、過電流保護が始動するCLM電流値を内部温度
の上昇に伴い低減するように制御するマルチ異常保護回
路を設けたので、過電流保護回路と兼用する構成にして
異常温度上昇保護用の回路を別に設けないで部品コスト
を最小限に抑えながら、簡単な回路構成によって過電流
保護と異常温度上昇保護を同時に効率良く実施すること
により装置の安全性、信頼度を高める効果がある。
According to the tenth to sixteenth aspects of the present invention, in order to ensure the safety of the switching power supply circuit,
The detection voltage at both ends of the current detection resistor of the next circuit is compared with the reference value, and when the detection voltage exceeds the reference value, the switch element is turned off.
F to variably set a second reference voltage set in the second comparator of the overcurrent protection circuit that stops the switching operation by following a rise in internal temperature using a circuit element having a negative temperature characteristic; A multi-failure protection circuit is provided to control the CLM current value that activates the overcurrent protection so as to decrease as the internal temperature rises. The overcurrent protection and the abnormal temperature rise protection are simultaneously and efficiently performed by a simple circuit configuration while minimizing the component cost without providing the components, thereby improving the safety and reliability of the device.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る電源回路の構
成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a power supply circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態に係る電源回路の構
成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a power supply circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図3】図1に示すa点の分圧電圧の波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram of a divided voltage at point a shown in FIG.

【図4】図1に示すスイッチ素子の開閉タイミングチャ
ートである。
4 is an opening / closing timing chart of the switch element shown in FIG.

【図5】本発明の第3の実施の形態に係る電源回路の構
成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of a power supply circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施の形態に係る電源回路の構
成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a power supply circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5の実施の形態に係る電源回路の構
成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of a power supply circuit according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第6の実施の形態に係る電源回路の構
成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of a power supply circuit according to a sixth embodiment of the present invention.

【図9】図6に示すマルチ異常保護回路のタイミングチ
ャートである。
FIG. 9 is a timing chart of the multi-error protection circuit shown in FIG. 6;

【図10】図6に示す基準電圧源の温度特性を示す図で
ある。
10 is a diagram showing a temperature characteristic of the reference voltage source shown in FIG.

【図11】図6に示す電源回路の動作時間と内部温度の
関係を示す図である。
11 is a diagram showing a relationship between an operation time and an internal temperature of the power supply circuit shown in FIG.

【図12】図6に示す電源回路の“フの字”垂下特性の
説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of a “figure shape” drooping characteristic of the power supply circuit shown in FIG. 6;

【図13】図7に示すトランジスタの温度特性の一例を
示す図である。
13 illustrates an example of a temperature characteristic of the transistor illustrated in FIG. 7;

【図14】図7に示すトランジスタの温度とCLM電流
値の関係を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a relationship between the temperature of the transistor shown in FIG. 7 and a CLM current value.

【図15】従来の整流回路の構成図である。FIG. 15 is a configuration diagram of a conventional rectifier circuit.

【図16】従来の異常温度上昇保護回路の構成図であ
る。
FIG. 16 is a configuration diagram of a conventional abnormal temperature rise protection circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ラインフィルタ 2 ブリッジダイオード 3 第1比較器 4 スイッチ素子SW1 5 平滑コンデンサC1 10 第2比較器 11 ラッチ回路 12 マルチ異常保護回路 Q1,Q3 スイッチ素子MOS−FET R1,R2 分圧抵抗 R11 検出抵抗 Vref 基準電圧 Vref1 可変基準電圧 REFERENCE SIGNS LIST 1 line filter 2 bridge diode 3 first comparator 4 switch element SW1 5 smoothing capacitor C1 10 second comparator 11 latch circuit 12 multi-error protection circuit Q1, Q3 switch element MOS-FET R1, R2 voltage dividing resistor R11 detection resistor Vref Reference voltage Vref1 Variable reference voltage

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 商用電源に接続しAC−DC変換手段を
介してDC電圧を出力する電源回路において、 スイッチング手段を制御してAC入力の変動に関わりな
く常に一定の大きさのDC電圧を出力するAC−DC変
換手段を有することを特徴とする電源回路。
1. A power supply circuit connected to a commercial power supply and outputting a DC voltage via an AC-DC conversion means, wherein a switching means is controlled to always output a DC voltage of a constant magnitude irrespective of AC input fluctuations. A power supply circuit, comprising:
【請求項2】 請求項1記載の電源回路において、前記
AC−DC変換手段は、商用電源をラインフィルタを介
しブリッジダイオードで両波整流した出力電圧を分圧検
出する電圧検出手段と、第1の基準電圧と前記検出電圧
を比較する第1比較手段と、前記ブリッジダイオードの
直流側マイナス端子と平滑コンデンサとの間に直列に接
続したスイッチ素子を前記第1比較手段の出力により開
閉してDC出力電圧を一定に制御するスイッチング手段
を有することを特徴とする電源回路。
2. The power supply circuit according to claim 1, wherein the AC-DC converter includes a voltage detector that detects an output voltage obtained by performing a double-wave rectification of a commercial power supply with a bridge diode via a line filter; A first comparing means for comparing the reference voltage with the detected voltage, and a switch element connected in series between the DC negative terminal of the bridge diode and the smoothing capacitor, which is opened and closed by the output of the first comparing means. A power supply circuit comprising switching means for controlling an output voltage to be constant.
【請求項3】 請求項1記載の電源回路において、前記
AC−DC変換手段は、商用電源をラインフィルタを介
しブリッジダイオードで両波整流した出力電圧を分圧検
出する電圧検出手段と、第1の基準電圧と前記検出電圧
を比較する第1比較手段と、前記スイッチ素子を前記ブ
リッジダイオードの直流側プラス端子と平滑コンデンサ
との間に直列に接続したことを特徴とする電源回路。
3. The power supply circuit according to claim 1, wherein the AC-DC conversion means includes a voltage detection means for detecting a divided voltage of an output voltage obtained by dual-wave rectifying a commercial power supply with a bridge diode via a line filter; And a first comparing means for comparing the reference voltage with the detection voltage, and the switch element is connected in series between a DC-side positive terminal of the bridge diode and a smoothing capacitor.
【請求項4】 請求項2記載の電源回路において、分圧
抵抗で構成する電圧検出回路と、基準電圧生成回路で生
成した第1の基準電圧と前記電圧検出回路の検出電圧を
比較するPNPトランジスタを用いた第1比較器と、ス
イッチ素子にMOS−FETを使用し前記第1比較回路
の出力により該MOS−FETを開閉制御するスイッチ
ング手段を有することを特徴とする電源回路。
4. The power supply circuit according to claim 2, wherein a PNP transistor that compares a voltage detection circuit formed by a voltage dividing resistor with a first reference voltage generated by a reference voltage generation circuit and a detection voltage of the voltage detection circuit. A power supply circuit, comprising: a first comparator using a MOS-FET as a switch element; and switching means for controlling opening and closing of the MOS-FET by an output of the first comparison circuit.
【請求項5】 請求項2又は3記載の電源回路におい
て、前記スイッチング手段のスイッチ素子はMOS−F
ETで構成したことを特徴とする電源回路。
5. The power supply circuit according to claim 2, wherein the switching element of the switching means is a MOS-F.
A power supply circuit comprising ET.
【請求項6】 請求項2又は3記載の電源回路におい
て、前記電圧検出手段は、前記ブリッジダイオードの直
流出力側端子間に2つ以上の分圧抵抗を接続し分圧点よ
り検出電圧を出力することを特徴とする電源回路。
6. The power supply circuit according to claim 2, wherein the voltage detecting means connects two or more voltage dividing resistors between the DC output terminals of the bridge diode and outputs a detection voltage from a voltage dividing point. A power supply circuit characterized by:
【請求項7】 請求項4記載の電源回路において、前記
電圧検出回路は、前記ブリッジダイオードの直流出力端
子間に2つ以上の分圧抵抗を接続すると共に検出電圧を
出力する分圧出力抵抗に平行に過大な検出出力を制限す
る定電圧ダイオードを接続したことを特徴とする電源回
路。
7. The power supply circuit according to claim 4, wherein the voltage detection circuit is connected to two or more voltage dividing resistors between the DC output terminals of the bridge diode and outputs a detection voltage. A power supply circuit in which a constant voltage diode for limiting an excessive detection output is connected in parallel.
【請求項8】 請求項2又は3記載の電源回路におい
て、前記第1比較手段は、プラス入力端子には一定のレ
ベルの第1の基準電圧を、マイナス入力端子には分圧し
た前記検出電圧を入力して、前記検出電圧が前記第1の
基準電圧より小さく比較出力がハイレベルの時にスイッ
チ素子を導通しローレベルの時に開放する演算増幅器型
の比較器であることを特徴とする電源回路。
8. The power supply circuit according to claim 2, wherein said first comparing means includes a first input voltage having a constant level applied to a positive input terminal and a divided voltage applied to a negative input terminal. A comparator circuit of an operational amplifier type that inputs a switching element when the detection voltage is lower than the first reference voltage and the comparison output is at a high level, and opens when the comparison element is at a low level. .
【請求項9】 請求項4記載の電源回路において、前記
第1比較器は前記ブリッジダイオードの直流側出力端子
間に抵抗と定電圧ダイオードを接続し、さらに該定電圧
ダイオードと並列にコンデンサを接続することにより該
定電圧ダイオードのツェナー電圧を第1の基準電圧とし
てプラス端子相当のPNPトランジスタのエミッタに接
続し、比較する分圧検出電圧をマイナス端子相当のPN
Pトランジスタのベースに接続し、前記MOS−FET
のソースと前記トランジスタのコレクタ間には抵抗を接
続すると共に前記MOS−FETのゲートを前記コレク
タと接続して比較出力により前記MOS−FETのゲー
トを開閉制御するトランジスタ回路によって構成する比
較器であることを特徴とする電源回路。
9. The power supply circuit according to claim 4, wherein the first comparator connects a resistor and a constant voltage diode between the DC side output terminals of the bridge diode, and further connects a capacitor in parallel with the constant voltage diode. As a result, the Zener voltage of the constant voltage diode is connected as a first reference voltage to the emitter of the PNP transistor corresponding to the plus terminal, and the divided voltage detection voltage to be compared is set to the PN corresponding to the minus terminal.
Connected to the base of a P-transistor, the MOS-FET
A resistor is connected between the source of the MOS-FET and the collector of the transistor, and the gate of the MOS-FET is connected to the collector, and a comparator circuit is used to control the opening and closing of the gate of the MOS-FET by a comparison output. A power supply circuit, characterized in that:
【請求項10】 1次回路のピーク電流値を検出手段に
より電圧に変換して検出し第2比較手段において第2の
基準電圧と比較した出力を基に過電流制限手段による出
力電流制限が行われるスイッチング方式の電源回路にお
いて、 過電流制限手段を作動させる第2比較手段の第2の基準
電圧を電源機器の内部温度に追従して可変生成し設定す
る基準電圧可変設定手段と、前記基準電圧可変設定手段
により設定された第2の可変基準電圧を基に電源機器の
過電流保護および異常温度上昇保護を同時に実行するこ
とが可能なマルチ異常保護手段を有することを特徴とす
る電源回路。
10. A peak current value of a primary circuit is converted into a voltage by a detecting means and detected, and an output current is limited by an overcurrent limiting means based on an output compared with a second reference voltage by a second comparing means. In a switching type power supply circuit, a reference voltage variable setting means for variably generating and setting a second reference voltage of a second comparing means for operating an overcurrent limiting means in accordance with an internal temperature of a power supply device; A power supply circuit comprising: a multi-abnormality protection unit capable of simultaneously executing overcurrent protection and abnormal temperature rise protection of a power supply device based on a second variable reference voltage set by a variable setting unit.
【請求項11】 請求項10記載の電源回路において、
DC電源を昇圧する昇圧用トランスの1次巻線に接続し
たスイッチ素子と、過電流保護用の信号を両端電圧とし
て検出するために1次側巻線に直列に接続した電流検出
用の抵抗と、前記過電流保護用の検出信号のレベルと第
2の基準電圧を比較する第2比較器と、負の温度係数を
有する回路素子を用いて電源機器の温度上昇に追従して
前記第2比較器の第2の基準電圧を可変設定する基準電
圧可変回路と、過電流保護動作が始動する1次回路のピ
ーク電流値を電源機器の温度上昇に対応して可変となる
前記基準電圧可変回路の設定値に追従して可変低減させ
ながら、前記第2比較器においてピーク電流値が設定基
準値を超えた時の出力をラッチ回路でホールドしてスイ
ッチング動作を停止させ、過電流保護と異常温度上昇保
護を同時に実行するマルチ異常保護回路を有することを
特徴とする電源回路。
11. The power supply circuit according to claim 10, wherein
A switching element connected to the primary winding of the step-up transformer for boosting the DC power supply; a current detecting resistor connected in series to the primary winding to detect a signal for overcurrent protection as a voltage across both ends; A second comparator for comparing a level of the detection signal for overcurrent protection with a second reference voltage, and a second comparator for following a temperature rise of the power supply device by using a circuit element having a negative temperature coefficient. A reference voltage variable circuit for variably setting a second reference voltage of the power supply, and a reference voltage variable circuit for varying a peak current value of a primary circuit in which an overcurrent protection operation is started in response to a temperature rise of a power supply device. The output when the peak current value exceeds the set reference value in the second comparator is held by a latch circuit to stop the switching operation while variably reducing the current value according to the set value, and the switching operation is stopped. Run protection simultaneously Power supply circuit, characterized in that it comprises a multi-failure protection circuit.
【請求項12】 請求項11記載の電源回路において、
前記負の温度係数を有する回路素子は、接合温度によっ
て比例変化するベース・エミッタ間ON電圧を有するバ
イポーラ・トランジスタであることを特徴とする電源回
路。
12. The power supply circuit according to claim 11,
The power supply circuit according to claim 1, wherein the circuit element having the negative temperature coefficient is a bipolar transistor having a base-emitter ON voltage that changes in proportion to a junction temperature.
【請求項13】 請求項11又は12記載の電源回路に
おいて、前記基準電圧可変回路は、前記電流検出用の抵
抗により検出した検出信号を前記バイポーラ・トランジ
スタのベース・エミッタ間に印加し、前記トランジスタ
のベース・エミッタ間ON電圧を第2の可変基準電圧と
して比較する比較器兼用のバイポーラ・トランジスタ回
路であることを特徴とする電源回路。
13. The power supply circuit according to claim 11, wherein said reference voltage variable circuit applies a detection signal detected by said current detection resistor between a base and an emitter of said bipolar transistor, and wherein said transistor is a transistor. A bipolar transistor circuit which also serves as a comparator for comparing the base-emitter ON voltage as a second variable reference voltage.
【請求項14】 請求項11記載の電源回路において、
前記負の温度係数を有する回路素子は、負の温度係数を
持って抵抗値が内部温度に比例変化するサーミスタであ
ることを特徴とする電源回路。
14. The power supply circuit according to claim 11, wherein
The power supply circuit, wherein the circuit element having a negative temperature coefficient is a thermistor having a negative temperature coefficient and a resistance value that changes in proportion to an internal temperature.
【請求項15】 請求項11又は14記載の電源回路に
おいて、前記基準電圧可変回路は、共通エミッタ抵抗を
介して接続した2個のトランジスタで構成する差動増幅
器型比較器の片側トランジスタのベースに前記検出信号
を入力し、一方のトランジスタのベースに印加する比較
用の第2の基準電圧を、サーミスタと抵抗で定電圧源を
分圧して得られる電源機器の温度上昇に追従して可変と
なる第2の基準電圧として生成する回路であることを特
徴とする電源回路。
15. The power supply circuit according to claim 11, wherein said reference voltage variable circuit is provided at a base of a one-side transistor of a differential amplifier type comparator composed of two transistors connected via a common emitter resistor. The detection signal is input, and a second reference voltage for comparison applied to the base of one of the transistors is made variable by following a temperature rise of a power supply device obtained by dividing a constant voltage source by a thermistor and a resistor. A power supply circuit, which is a circuit that generates a second reference voltage.
【請求項16】 請求項10又は11記載の電源回路に
おいて、前記過電流保護および異常温度保護によりスイ
ッチング動作が停止した場合は、“フの字”の垂下特性
を持つ過電流保護を行い、前記過電流保護が始動するピ
ーク臨界電流値は電源機器の内部温度の上昇に伴って低
減化することを特徴とする電源回路。
16. The power supply circuit according to claim 10, wherein when the switching operation is stopped by the overcurrent protection and the abnormal temperature protection, the overcurrent protection having a drooping characteristic of “F” is performed. A power supply circuit characterized in that a peak critical current value at which overcurrent protection starts is reduced as the internal temperature of the power supply device rises.
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003520560A (en) * 2000-01-19 2003-07-02 バイアス・パワー・テクノロジー・インコーポレーテッド Switching power supply with storage capacitance and power regulation mechanism
JP2003299351A (en) * 2002-03-29 2003-10-17 Sanken Electric Co Ltd Switching power supply
JP2009049986A (en) * 2007-07-25 2009-03-05 Nec Electronics Corp Semiconductor device and offset voltage adjustment method
JP2010041800A (en) * 2008-08-04 2010-02-18 Denso Corp Step-up power supply device
JP2011193610A (en) * 2010-03-12 2011-09-29 Rb Controls Co Power supply circuit
WO2013131315A1 (en) * 2012-03-06 2013-09-12 广州金升阳科技有限公司 Alternating current-to-direct current circuit
JP2015096009A (en) * 2013-11-14 2015-05-18 ローム株式会社 Ac/dc converter, its protection circuit, power-supply circuit, power-supply adapter, and electronic apparatus
JP2015144496A (en) * 2014-01-31 2015-08-06 日立アプライアンス株式会社 Dc power supply and air conditioner using the same
WO2018173117A1 (en) * 2017-03-21 2018-09-27 ヤマハ株式会社 Power supply circuit and audio system
CN108988298A (en) * 2018-08-29 2018-12-11 广州金升阳科技有限公司 A kind of overtemperature and overcurrent protection circuit and the Switching Power Supply comprising the circuit
CN116505645A (en) * 2023-06-21 2023-07-28 灿芯半导体(成都)有限公司 Escape circuit for coping with built-in power failure
WO2023189490A1 (en) * 2022-03-29 2023-10-05 株式会社村田製作所 Switching power supply device provided with noise reduction function component

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003520560A (en) * 2000-01-19 2003-07-02 バイアス・パワー・テクノロジー・インコーポレーテッド Switching power supply with storage capacitance and power regulation mechanism
JP4752166B2 (en) * 2000-01-19 2011-08-17 バイアス・パワー・インコーポレーテッド Switching power supply with storage capacitance and power regulation mechanism
JP2003299351A (en) * 2002-03-29 2003-10-17 Sanken Electric Co Ltd Switching power supply
JP2009049986A (en) * 2007-07-25 2009-03-05 Nec Electronics Corp Semiconductor device and offset voltage adjustment method
JP2010041800A (en) * 2008-08-04 2010-02-18 Denso Corp Step-up power supply device
JP2011193610A (en) * 2010-03-12 2011-09-29 Rb Controls Co Power supply circuit
WO2013131315A1 (en) * 2012-03-06 2013-09-12 广州金升阳科技有限公司 Alternating current-to-direct current circuit
JP2015096009A (en) * 2013-11-14 2015-05-18 ローム株式会社 Ac/dc converter, its protection circuit, power-supply circuit, power-supply adapter, and electronic apparatus
JP2015144496A (en) * 2014-01-31 2015-08-06 日立アプライアンス株式会社 Dc power supply and air conditioner using the same
WO2018173117A1 (en) * 2017-03-21 2018-09-27 ヤマハ株式会社 Power supply circuit and audio system
US20190363629A1 (en) * 2017-03-21 2019-11-28 Yamaha Corporation Power supply circuit and audio system
US10892677B2 (en) 2017-03-21 2021-01-12 Yamaha Corporation Power supply circuit and audio system
CN108988298A (en) * 2018-08-29 2018-12-11 广州金升阳科技有限公司 A kind of overtemperature and overcurrent protection circuit and the Switching Power Supply comprising the circuit
WO2023189490A1 (en) * 2022-03-29 2023-10-05 株式会社村田製作所 Switching power supply device provided with noise reduction function component
CN116505645A (en) * 2023-06-21 2023-07-28 灿芯半导体(成都)有限公司 Escape circuit for coping with built-in power failure
CN116505645B (en) * 2023-06-21 2023-09-12 灿芯半导体(成都)有限公司 Escape circuit for coping with built-in power failure

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