JPS591424Y2 - 電源電圧の監視方式 - Google Patents

電源電圧の監視方式

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JPS591424Y2
JPS591424Y2 JP17788378U JP17788378U JPS591424Y2 JP S591424 Y2 JPS591424 Y2 JP S591424Y2 JP 17788378 U JP17788378 U JP 17788378U JP 17788378 U JP17788378 U JP 17788378U JP S591424 Y2 JPS591424 Y2 JP S591424Y2
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JP
Japan
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voltage
diode
transformer
power supply
monitoring
Prior art date
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Expired
Application number
JP17788378U
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English (en)
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JPS5594181U (ja
Inventor
清春 稲生
一宇 渡部
Original Assignee
横河電機株式会社
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Publication date
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電源電圧の監視方式に関するものである。
電子機器等に動作用の電力を供給する場合、商用交流電
源や電池の電圧を、電圧レギュレータにより、機器に適
した値の一定直流電圧に変換して与えることが行われる
その場合、電源の停電や通電回復等により、電圧レギュ
レータの1次側において大きな電圧変動があると、機器
の電源電圧の定電圧性が維持されず、したがって機器の
正常な動作が保証されないので、1次側電圧を監視して
、その値が許容範囲内にあるか否かを機器に報知する必
要がある。
1次側電圧の監視方式の従来例としては、第1図および
゛第2図のようなものがある。
第1図の方式は、商用交流電源の電圧を整流して得られ
る1次側直流電圧を分圧し、それを比較器CFで基準値
■、と比較し、判定信号をアイソレータISを通じて機
器に与えるようにしたものである。
このような方式においては、比較器CFや基準値発生用
のゼナー・ダイオード回路等、アイソレータISの■次
側にある回路は、1次側直流電圧を電源電圧として動作
するが、この電圧は百数十V程度の電圧であり、一方比
較器CFやゼナーダイオード回路は数十mA程度の動作
電流を要するので、数W程度の電力が消費される。
電圧レギュレータREGの出力容量が大きいときは、こ
の程度の損失は問題にならないが、出力容量が小さくな
るほど、電力効率におよぼす影響が大きくなる。
また、判定信号を絶縁して機器に伝えるために、専用の
アイソレータISが必要となるのは、コスト低減の見地
からは好ましくない。
第2図の方式は、商用交流電源の電圧をトランスTで降
圧し、この降圧した電圧について監視を行うようにした
ものである。
この場合、監視回路は、電圧レギュレータの2次側の、
数■ないし十数■の電圧を電源として動作させることが
できるので、電力損失の軽減が行えるが、トランスTの
寸法およびコストが他の回路部品に比べて不釣合いに大
きくなるのが難点である。
また、■次電圧が交流電圧の場合にしか適用できないの
で、用途が限られる。
本考案の目的は、アイソレーション用の専用部品が不要
で、電力損失が少なく、監視機能の充実が容易で、複数
の電源電圧が共通の監視回路で監視できる、電源電圧の
監視方式を提供することにある。
本考案は、トランスを用いたオン・オフ形のスイツチン
グ・レギュレータにおいて、トランスの2次コイルに直
列に接続された出力用ダイオードのトランス側端にそれ
とは逆の極性の一端が接続された第2のダイオード、こ
の第2のダイオードの他端と出力用ダイオードの他端の
間に接続された抵抗、および、この抵抗に生じる電圧を
トランスの2次コイルのコモン側の電圧と比較する比較
器を具備したことを特徴とする電源電圧の監視方式、に
よって上記の目的を遠戚したものである。
以下、図面によって本考案を説明する。
第3図は本考案実施例の電気的接続図である。
第3図において、Tはトランス、Qはスイッチング用の
トランジスタである。
トランスTの1次コイルNPとトランジスタQのコレク
タ・エミッタ回路は直列に接続され、この直列回路には
、商用交流電圧を整流平滑した直流電圧または電池の電
圧V。
Cが与えられる。
トランジスタQは駆動回路(図略)によって駆動され、
あるテ゛ニーティ・レシオでオン・オフ動作を行う。
トランジスタQのオンによって、トランスTに電磁エネ
ルギーが蓄えられ、トランジスタQのオフによって、そ
のエネルギーが2次コイルN5とダイオードD1を通じ
てコンデンサC1と負荷RLの並列回路に放出される。
すなわち、この回路はオン・オフ形のスイッチング・レ
ギュレータとなる。
トランジスタQがオンのときの2次コイルN5の誘起電
圧はダイオードD2を通じてコンテ゛ンサC2に充電さ
れる。
この電圧は一1/n−Vooとなって、1大電圧■。
0に比例したものとなる。コンデンサC2の電圧の極性
は、コンデンサC1の電圧の極性とは逆になる。
コンデンサC1,C2の電圧の差は、抵抗R1,R2の
直列回路によって分圧され、比較器CFによって2次側
のコモン・ラインの電位と比較される。
コンデンサC1,C2の電圧の差は、ダイオードD1の
出力端とダイオードD2の入力端の間の電位差である。
この電位差が抵抗R1,R2の直列回路の両端に与えら
れ、この抵抗回路に生じる電圧が、2次側のコモン・ラ
インの電位と比較される。
これにより、実質的に、コンデンサC1の電圧と分圧比
によって定まる電圧■□□を基準値として、コンテ゛ン
サC2の電圧の監視が行われる。
コンデンサC1の電圧は、スイッチング・レギュレータ
の出力電圧■。
LITであって、フィード・バック制御手段(図略)に
よって、一定化されているものであるから、基準電圧と
して利用することができる。
コンデンサC2の電圧は、C2,R1,R2によって定
まる時定数に従って放電され減衰する(第4図a)。
放電時数を適切に定めることにより、1次電圧とテ゛ニ
ーティ・レシオが正常な間は、減衰する電圧が監視の基
準値V。
Hをよぎることがないようにされる。
これに対してコンテ゛ンサC1の放電の時定数は、この
時定数よりはるかに大きく定められる。
したがって、停電等により、1大電圧■。
0の喪失あるいは著しい低下が生じたとき、コンテ゛ン
サC2の電圧が監視の基準値V。
Hをよぎることにより、■次電圧の異常が検知できる(
第4図a、l))。
フィード・バック制御により、出力電圧■・OUTが一
定化されているとき、スイッチングのデユーティ・レシ
オは1大電圧■。
0と一定の関係にある。
したがって、デユーティ・レシオに基づいて、1次電圧
■ccを監視することができる。
第3図の回路においてコンテ゛ンサC2を取り除くと、
分圧回路の抵抗R2側端の電位は、トランジスタQのス
イッチングに伴なって、振幅が一1/n・Vooの矩形
波となる(第4図C)。
この矩形波電圧のテ゛ニーティ・レシオは、トランジス
タQのスイッチングのデユーティ・レシオに等しいので
、この矩形波電圧の値を基準値■THと比較する比較器
CFの出力信号も同じデユーティ・レシオの矩形波とな
る(第4図d)。
したがって、比較器CFの出力信号のテ゛ニーティ・レ
シオ、あるいはHまたはLの継続時間を監視することに
より、1次電圧の異常を検知することができる。
正負両極性の出力電圧を生じるスイッチング・レギュレ
ータに本考案を適用すると、第5図のようになる。
第5図において、トランスTの2次コイルN5には中間
タップが設けられ、それをコモン・ラインとして、2次
コイルN5の両端から、それぞれダイオードD1.D2
を通じて正および負の出力電圧■。
UT 1 、VOUT2を取り出すようになっている。
1次電圧監視用の信号VMoNは、2次コイルNsの下
端からダイオードD3を通じて取り出される。
ダイオードD3は、トランジスタQがオンのときの誘起
電圧を取り出すように、ダイオードD2とは逆極性に接
続される。
なお、1次電圧監視用の信号は、2次コイルN8の上端
から取り出すこともできる。
ただし、その場合、取り出し用ダイオードの極性を、ダ
イオードD1とは逆極性にする必要がある。
第6図は、1次側に、電源電圧の異なる複数のスイッチ
ング回路が設けられるものに本考案を適用した例であっ
て、いずれのスイッチング回路が動作された場合でも、
2次側の単一の監視回路によってその電源電圧を監視す
ることができる。
このように、本考案は、トランスを用いたオン・オフ形
のスイッチング・レギュレータにおいて、トランスの2
次コイルに直列に接続された出力用ダイオードのトラン
ス側端にそれとは逆の極性の一端が接続された第2のダ
イオード、この第2のダイオードの他端と出力用ダイオ
ードの他端の間に接続された抵抗、および、この抵抗に
生じる電圧をトランスの2次コイルのコモン側の電圧と
比較する比較器を具備した電源電圧の監視方式を構成し
、比較器の出力信号に基づいて1次電圧を監視するよう
にした。
このため次のような効果が得られる。
(1)監視用情報は、スイッチング・トランジスタのト
ランスの2次側の信号から得ているので、1次側との絶
縁は自からはなされており、監視信号用にとくにアイソ
レータを設ける必要がない。
(2)監視回路は、スイッチング・レギュレータの2次
側の、数Vないし十数Vの電圧を電源として動作させる
ことができるので、監視回路による電力損失を軽減する
ことができる。
(3)監視回路を2次側に設けるので、監視信号につい
種々の論理的操作をほどこすことが容易になす、シたが
って監視機能の充電が容易である。
(4)また、2次側監視であるため、1次側に、電源電
圧の異なる複数のスイッチング回路が設けられても、単
一の監視回路で対処できる。
(5)スイッチング・トランジスタのオン時の誘起電圧
を監視用信号としているので、負荷電流の影響を受けず
に、1次電圧の監視が行える。
(6)トランスの2次コイルからダイオードを通じて端
子を引き出すだけでよいから、監視信号の取り出し回路
は構成がきわめて簡単である。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は従来例の電気的接続図、第3図は
本考案実施例の電気的接続図、第4図は第3図の回路の
動作説明図、第5図および第6図は本考案の他の実施例
の電気的接続図である。 T・・・・・・トランス、Q・・・・・・スイッチング
・トランジスタ、DI、D2・・・・・・ダイオード、
C1,C2・・・・・・コンデンサ、R1,R2・・・
・・・抵抗、CF・・・・・・比較器。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. トランスを用いたオン・オフ形のスイッチング・レギュ
    レータにおいて、トランスの2次コイルに直列に接続さ
    れた出力用ダイオードのトランス側端にそれとは逆の極
    性の一端が接続された第2のダイオード、この第2のダ
    イオードの他端と出力用ダイオードの他端の間に接続さ
    れた抵抗、および、この抵抗に生じる電圧をトランスの
    2次コイルのコモン側の電圧と比較する比較器を具備し
    たことを特徴とする電源電圧の監視方式。
JP17788378U 1978-12-20 1978-12-20 電源電圧の監視方式 Expired JPS591424Y2 (ja)

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Publication Number Publication Date
JPS5594181U JPS5594181U (ja) 1980-06-30
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