JPH10225110A - 過電圧保護回路 - Google Patents

過電圧保護回路

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JPH10225110A
JPH10225110A JP2022297A JP2022297A JPH10225110A JP H10225110 A JPH10225110 A JP H10225110A JP 2022297 A JP2022297 A JP 2022297A JP 2022297 A JP2022297 A JP 2022297A JP H10225110 A JPH10225110 A JP H10225110A
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JP
Japan
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output voltage
reference voltage
overvoltage protection
circuit
voltage
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Pending
Application number
JP2022297A
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English (en)
Inventor
Sukeyoshi Chiba
祐喜 千葉
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Fujitsu Telecom Networks Ltd
Original Assignee
Fujitsu Telecom Networks Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】出力電圧可変電源における出力の過電圧保護を
行なう回路に関し、出力電圧設定値に適合した過電圧保
護検出値を自動的に設定可能にする。 【解決手段】電源装置の出力電圧を制御する出力電圧制
御回路Mを備え、出力電圧制御回路Mに与える基準電圧
Vr1を調整することによって電源装置の出力電圧を設
定するとともに、電源装置の出力電圧の過電圧保護を行
なう過電圧保護回路Aを備え、過電圧保護回路Aに与え
る基準電圧Vr2を調整することによって電源装置の過
電圧保護検出値を設定する出力電圧可変電源装置におい
て、出力電圧設定に応じて第1の基準電圧Vr1を生成
するとともに、第1の基準電圧Vr1に対して所定の比
率によって第2の基準電圧Vr2を生成する基準電圧回
路Bを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電源装置における
出力の過電圧保護を行なう回路に関し、特に、出力電圧
可変電源において、出力電圧設定値に適合した過電圧保
護検出値を自動的に設定する、過電圧保護回路に関する
ものである。
【0002】電源装置においては、電源内部の故障等に
基づく出力電圧の異常上昇時には、過電圧保護回路を動
作させることによって、負荷の保護と電源内部の二次破
損を防止して安全性を高める方法が、従来からとられて
いる。
【0003】電源装置において出力電圧を可変にする場
合には、過電圧保護回路における過電圧保護検出値を、
出力電圧に応じて自動的に設定できるようにすることが
望ましい。
【0004】
【従来の技術】従来、出力電圧可変電源装置における過
電圧保護方式としては、過電圧保護検出値を出力可変範
囲の最大値に合わせて固定するか、または、出力電圧の
設定とは別に過電圧保護動作電圧を設定する方式がとら
れていた。
【0005】図4は、従来の出力可変電源における過電
圧保護回路の構成例を示したものであって、スイッチン
グレギュレータ回路の場合を例示しているが、シリーズ
レギュレータ回路の場合も同様である。
【0006】図4において、Tはスイッチングトランス
を示し、Qはその一次巻線に直列に挿入されたトランジ
スタからなるスイッチング素子、R1はスイッチング素
子Qのベース抵抗、C1はスイッチングトランスTの入
力側における交流分のバイパスコンデンサである。Mは
スイッチング素子Qのオンオフを制御して電源装置の出
力電圧を制御する出力電圧制御回路であり、Vr1は出
力電圧制御回路Mに対する出力電圧設定のための基準電
圧である。
【0007】また、RCはスイッチングトランスTの二
次巻線に接続された出力整流器、Lは出力平滑用チョー
クコイル、C2は出力平滑用コンデンサである。Aは出
力電圧制御回路Mを制御して出力電圧Voに対する過電
圧保護を行なう過電圧保護回路であって、R2,Rvは
過電圧保護回路Aに対する出力電圧検出用電圧分割回
路、Vr2は過電圧保護回路Aに対する過電圧保護動作
電圧設定のための基準電圧である。
【0008】図4に示された回路においては、出力電圧
制御回路Mによって、スイッチングトランスTの一次側
に設けられたスイッチング素子Qにおいて例えばPWM
スイッチングを行ったときの、スイッチングトランスT
の二次側の交流出力を整流器RCで整流し、チョークコ
イルL,コンデンサC2で平滑化することによって、基
準電圧Vr1によって定まる出力電圧Voを発生する。
【0009】この際、過電圧保護回路Aは、電圧分割回
路における可変抵抗Rvの設定によって定められた、出
力電圧Voを分割した検出電圧と、基準電圧Vr2とを
比較して、検出電圧が基準電圧を超えた場合、出力を発
生して出力電圧制御回路Mの動作を停止することによっ
て、出力電圧Voを遮断して過電圧保護を行なう。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】図4に示された過電圧
保護回路においては、過電圧保護動作電圧を設定する
際、基準電圧Vr2または可変抵抗Rvの設定による出
力電圧の分割比を調整する必要がある。
【0011】そのため、出力可変を行なう電源装置にお
いては、出力電圧の設定時、基準電圧Vr1の設定に基
づく出力電圧の設定と、基準電圧Vr2の設定または可
変抵抗Rvの調節に基づく過電圧保護動作電圧の設定と
を行なわなければならないために二度手間になるだけで
なく、設定ミスの機会が多くなるため、安全性を阻害す
るという問題があった。
【0012】本発明は、このような従来技術の課題を解
決しようとするものであって、出力電圧可変電源におい
て、出力電圧設定に合わせて過電圧保護検出値を自動的
に設定できるようにすることによって、出力電圧設定時
の二度手間を防止し、安全性を向上できるようにするこ
とを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の過電圧保護回路
においては、出力電圧可変電源装置において、出力電圧
設定値に適合した過電圧保護検出値を自動的に設定でき
るようにする。そのために、基準電圧回路Bを備えて、
出力電圧設定に応じて出力電圧制御回路を介して電源装
置の出力電圧を調整するための第1の基準電圧Vr1を
設定するとともに、演算回路OPによって第1の基準電
圧Vr1に対して一定の比率を演算して第2の基準電圧
Vr2を生成して過電圧保護回路Aに与えることによっ
て、過電圧保護検出値を設定する。
【0014】また、この際、演算回路OPの出力に対し
てツェナダイオードを接続して、第2の基準電圧Vr2
の上限を一定値に制限することによって、電源装置の出
力電圧の設定値が高すぎた場合の安全性を確保できるよ
うにする。さらに、演算回路OPの出力に対してコンデ
ンサC11を接続して、第2の基準電圧の立ち下がりを
遅延させることによって、過電圧保護検出値の立ち下が
りを出力電圧の立ち下がりより遅くして、電源動作中に
出力電圧設定値を変更した場合に、過電圧保護の誤動作
が生じるのを防止する。
【0015】以下、本発明の課題を解決するための具体
的手段とその作用とを記述する。
【0016】(1) 電源装置の出力電圧を制御する出力電
圧制御回路Mを備え、出力電圧制御回路Mに与える基準
電圧Vr1を調整することによって電源装置の出力電圧
を設定するとともに、電源装置の出力電圧の過電圧保護
を行なう過電圧保護回路Aを備え、過電圧保護回路Aに
与える基準電圧Vr2を調整することによって電源装置
の過電圧保護検出値を制御する出力電圧可変電源装置に
おいて、出力電圧設定に応じて第1の基準電圧Vr1を
生成するとともに、第1の基準電圧Vr1に対して所定
の比率によって第2の基準電圧Vr2を生成する基準電
圧回路Bを設ける。
【0017】このようにすることによって、電源装置の
出力電圧設定に合わせて過電圧保護検出値を自動的に設
定することができるので、出力電圧設定時の二度手間を
省くとともに、過電圧保護検出値の誤設定を防止するこ
とができる。
【0018】(2) (1) の場合に、基準電圧回路Bを、出
力電圧設定に応じて第1の基準電圧Vr1を出力する第
1の基準電圧源と、第1の基準電圧Vr1に対して一定
の比率を演算して第2の基準電圧Vr2を出力する演算
回路OPとから構成するとともに、演算回路OPの出力
にツェナダイオードZおよび/またはコンデンサC11
を接続するように構成する。
【0019】このようにすることによって、出力電圧設
定に合わせて過電圧保護検出値を自動的に設定すること
ができるとともに、過電圧保護検出値の上限値を制限す
ることによって、電源装置の出力電圧の設定値が高すぎ
た場合の安全性を確保することができる。また、過電圧
保護検出値の立ち下がりを出力電圧の立ち下がりより遅
くすることによって、電源動作中に出力電圧設定値を変
更した場合に、過電圧保護の誤動作が生じるのを防止す
ることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施形態(1) を
示したものであって、スイッチングレギュレータ回路に
適用した場合を示している。図4の場合と同じものを同
じ符号で示し、Bは出力電圧制御回路Mと過電圧保護回
路Aとに対する基準電圧の設定を自動的に行なうための
基準電圧回路、R3は固定抵抗である。
【0021】図1において基準電圧回路Bは、外部から
の「出力電圧設定」に応じて、基準電圧Vr1を設定す
るとともに基準電圧Vr1に対して一定の比率で基準電
圧Vr2を設定して、出力電圧制御回路Mと過電圧保護
回路Aとに与えることによって、電源装置の出力電圧V
oの設定に応じて、出力電圧Voの値に応じた適切な大
きさの、過電圧保護検出値を自動的に設定する。
【0022】図1に示された回路においては、出力電圧
制御回路Mによって、スイッチングトランスTの一次側
に設けられたスイッチング素子Qにおいて例えばPWM
スイッチングを行ったときの、スイッチングトランスT
の二次側の交流出力を整流器RCで整流し、チョークコ
イルL,コンデンサC2で平滑化することによって、基
準電圧Vr1によって定まる出力電圧Voを発生する。
【0023】また、過電圧保護回路Aは、抵抗R2,R
3からなる電圧分割回路によって定められた、出力電圧
Voを分割した検出電圧と、基準電圧Vr2とを比較し
て、検出電圧が基準電圧を超えた場合、出力を発生して
出力電圧制御回路Mの動作を停止することによって、出
力電圧Voを遮断して過電圧保護を行なう。
【0024】図2は、本発明の実施形態(2) を示したも
のであって、シリーズレギュレータ回路に適用した場合
を示している。図1の場合と同じものを同じ符号で示
し、Q D はシリーズレギュレータの電圧降下用素子を形
成するトランジスタ、M’はトランジスタQD の内部抵
抗を変化させて電源装置の出力電圧を制御する出力電圧
制御回路、A’は出力電圧制御回路M’を制御して出力
電圧VO に対する過電圧保護を行なう過電圧保護回路で
ある。
【0025】図2に示された回路においては、電源装置
の入力と出力の間に接続されたトランジスタQD に対し
て、出力電圧制御回路M’からベース電流を与えてその
内部抵抗を制御することによって、基準電圧Vr1の可
変による出力電圧設定に応じて定まる出力電圧Voを発
生する。
【0026】また、過電圧保護回路A’は、抵抗R2,
R3からなる電圧分割回路によって定められた、出力電
圧Voを分割した検出電圧と、基準電圧Vr2とを比較
して、検出電圧が基準電圧を超えた場合、出力電圧制御
回路M’を介してトランジスタQD をオフにすることに
よって、過電圧保護を行なう。
【0027】この際、基準電圧回路Bは、外部からの
「出力電圧設定」に応じて、基準電圧Vr1を設定する
とともに基準電圧Vr1に対して一定の比率で基準電圧
Vr2を設定して、出力電圧制御回路Mと過電圧保護回
路Aとに与えることによって、電源装置の出力電圧Vo
の設定に応じて、出力電圧Voの値に応じた適切な大き
さの、過電圧保護検出値を自動的に設定する。
【0028】図3は、本発明における基準電圧回路の構
成例を示したものであって、OPは演算増幅器(オペア
ンプ)、Vr1は出力電圧制御回路に対する出力電圧設
定のための基準電圧、Vr2は過電圧保護回路に対する
過電圧保護検出値設定のための基準電圧、R11,R1
2はオペアンプOPに対する入力電圧設定用の電圧分割
回路を構成する抵抗、R13,R14はオペアンプOP
の利得を定める抵抗、C11はオペアンプOPの出力立
ち下がり遅延のためのコンデンサ、ZはオペアンプOP
の出力電圧を一定値にクランプするツェナダイオード、
R15はオペアンプOPの保護抵抗である。
【0029】出力電圧制御回路Mに対する、電源装置の
出力電圧の設定のための基準電圧Vr1は、基準電圧回
路において外部的に「出力電圧設定」によって可変設定
することができる。基準電圧Vr1が決定すると、Vr
1を抵抗R11,R12で分割した信号をオペアンプO
Pに入力して、抵抗R13,R14によって定まる利得
で出力を発生することによって、過電圧保護回路Aに対
する過電圧保護検出値設定のための基準電圧Vr2を自
動的に設定する。
【0030】この際、オペアンプOPの出力電圧である
基準電圧Vr2を、ツェナダイオードZによって一定値
にクランプすることによって、出力電圧設定を誤った場
合でも、過電圧保護の上限値を制限して安全性を高める
ことができる。
【0031】なお、コンデンサC11は、基準電圧Vr
2の立ち下がり、すなわち過電圧保護検出値の立ち下が
りを出力電圧の立ち下がりより遅くすることによって、
出力電圧の切り替え時に、過電圧保護動作が行なわれな
いようにするものであり、オペアンプOPの出力抵抗値
と合わせて、適当な時定数となるようにその容量値を決
定する。ダイオードDは、この際、コンデンサC11か
らオペアンプOP側への逆流防止を行なう。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、出
力電圧可変電源において、出力電圧の設定に合わせて、
過電圧保護検出値を自動的に設定することができるの
で、出力電圧可変電源において出力電圧設定時に、過電
圧保護検出値を同時に設定することによる二度手間を省
くことができるとともに、過電圧保護検出値の誤設定を
防止して電源装置の安全性を向上することができる。
【0033】また本発明の過電圧保護回路によれば、過
電圧保護検出値の上限値を制限することによって、電源
装置の出力電圧の設定値が高すぎた場合の安全性を確保
することができるとともに、過電圧保護検出値の立ち下
がりを出力電圧の立ち下がりより遅くすることによっ
て、電源動作中に出力電圧設定値を変更した場合に、過
電圧保護の誤動作が生じるのを防止することができる。
【0034】本発明の過電圧保護回路は、例えば鉛バッ
テリの充電を行なう電源装置等において、充電電圧の切
り替えを行なう場合等に適用して有効なものであって、
電源装置使用時の作業性および安全性を向上することが
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態(1) を示す図である。
【図2】本発明の実施形態(2) を示す図である。
【図3】本発明における基準電圧回路の構成例を示す図
である。
【図4】従来の出力可変電源における過電圧保護回路の
構成例を示す図である。
【符号の説明】
M 出力電圧制御回路 M’ 出力電圧制御回路 A 過電圧保護回路 A’ 過電圧保護回路 B 基準電圧回路 OP 演算回路 Z ツェナダイオード C11 コンデンサ Vr1 基準電圧 Vr2 基準電圧

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源装置の出力電圧を制御する出力電圧
    制御回路を備え、該出力電圧制御回路に与える第1の基
    準電圧を調整することによって該電源装置の出力電圧を
    設定するとともに、電源装置の出力電圧の過電圧保護を
    行なう過電圧保護回路を備え、該過電圧保護回路に与え
    る第2の基準電圧を調整することによって該電源装置の
    過電圧保護検出値を設定する出力電圧可変電源装置にお
    いて、 出力電圧設定に応じて前記第1の基準電圧を生成すると
    ともに、該第1の基準電圧に対して所定の比率によって
    前記第2の基準電圧を生成する基準電圧回路を設けたこ
    とを特徴とする過電圧保護回路。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の過電圧保護回路におい
    て、前記基準電圧回路が、出力電圧設定に応じて前記第
    1の基準電圧を出力する第1の基準電圧源と、該第1の
    基準電圧に対して一定の比率を演算して前記第2の基準
    電圧を出力する演算回路とからなるとともに、該演算回
    路の出力にツェナダイオードおよび/またはコンデンサ
    を接続してなることを特徴とする過電圧保護回路。
JP2022297A 1997-02-03 1997-02-03 過電圧保護回路 Pending JPH10225110A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008160934A (ja) * 2006-12-21 2008-07-10 Sharp Corp 電源回路およびこれを用いた電子機器
WO2009066273A1 (en) * 2007-11-20 2009-05-28 Universtiy Of Limerick A digitally controlled isolated power converter
JP2010288404A (ja) * 2009-06-15 2010-12-24 Fujitsu Telecom Networks Ltd 可変電源装置とモータ駆動制御装置とそれらの保護回路動作方法

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