JPS59230466A - スイツチングレギユレ−タの過熱保護回路 - Google Patents

スイツチングレギユレ−タの過熱保護回路

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JPS59230466A
JPS59230466A JP10271483A JP10271483A JPS59230466A JP S59230466 A JPS59230466 A JP S59230466A JP 10271483 A JP10271483 A JP 10271483A JP 10271483 A JP10271483 A JP 10271483A JP S59230466 A JPS59230466 A JP S59230466A
Authority
JP
Japan
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switching
overheat
temperature
regulator
resistance value
Prior art date
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Pending
Application number
JP10271483A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Koyashiki
小屋敷 徹
Tsutomu Ogata
努 尾形
Taketoshi Yoshikawa
吉川 武利
Taketoshi Kato
加藤 武利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Sanken Electric Co Ltd
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Sanken Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp, Sanken Electric Co Ltd filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP10271483A priority Critical patent/JPS59230466A/ja
Publication of JPS59230466A publication Critical patent/JPS59230466A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スイッチングレギュレータのAR保段回路に
関するものである。
スイッチングレギュレータは動作中、出力が過負荷とな
った場合や、出力短絡が発生した場合等の使用状態が異
常になった場合、該レギュレータを構成するスイッチン
グトランジスタ、トランスの1次、2次巻線および整流
ダイオード等における損失が正常動作時に比べて非常に
大きくなり、各部品の温度上昇が大となる。湿度上昇に
よる部品の破壊やスイッチングレギュレータ自体の過熱
による取扱い上の危険を防ぐには、該レギュレータのケ
ースや放熱フィンを大きくする方法が採用されているが
、この方法は、スイッチングレギュレータの小形化、低
価格化を図る上では好ましくない。そこで従来、第1図
に示すようなスイッチングレギュレータの過熱保護回路
が用いられている。
第1図に示すスイッチングレギュレータは、具体的には
リンギングチョークコンバータであるが、スイッチング
トランジスタQl、)ランスTの一次巻線L1、二次巻
線L2、ベース巻[L 3、起動抵抗R1、ベース抵抗
R2、整流ダイオードD1、平滑コンデンサC1から成
っている。
周知のように、かかるリンギングチョークコンバータは
、ダイオードD1と平滑コンデンサC1から成る整流回
路を取除けば、ブロッキングオシレータそのものであり
、要するにトランスTのベース巻1iL3の誘起電圧を
利用してトランジスタQ1をオン・オフさせて直流を交
流に変換しているものである。Jは過熱検出素子(この
場合、ポジスタ)である。
第2図にポジスタの特性例を示す。同図に見られるよう
に、ポジスタの周囲湿度が上昇するにつれてその抵抗値
が徐々に増加し、温度の上昇とともに抵抗値の変化の割
合が増大する傾向を示す。
ポジスタから成る過熱検出素子1をリンギングチョーク
コンバータの各部品のうち、異常使用状態における温度
上昇がどくに大きい部品の近傍に取り付りると共に、第
1図に示した如く回路接続を行なっておく。ポジスタの
抵抗値は、その部品の温度上昇につれて増大する。抵抗
値が増大するとスイッチングトランジスタQlに供給さ
れるベース電流値が小となるため、該トランジスタQ1
のオン時間が短くなり、トランスTに蓄えられるエネル
ギーが小となることがらコンバータの出力に供給される
電力は小となる。したがって、各部品に流れる電流も小
となるため、温度上昇は緩和される。
しかし、ポジスタの抵抗値は周囲温度がある値に達する
までは第2図に示すようにゆるやかに変化する。一方、
リンギングチョークコンバータはスイッチングトランジ
スタQ1のカットオフ現象牙用いて、スイッチング動作
を行わせているため、ベース抵抗が変動するとスイッチ
ングトランジスタのオン時間が変化し、出力電圧が変化
する。よって、第1図の回路溝成においては、過熱検出
素子(ポジスタ)1の抵抗値が十分大となる過程で該素
子(ポジスタ)の抵抗変化により、スイッチングトラン
ジスタQ1のベース電流が変動し、コンバータの出力電
圧変動が発生するという問題があった。
また、過熱検出信号をスイッチングトランジスタQlの
ベース電流として与えていること、過熱検出素子の温度
に対する抵抗値の変化が急峻でないことのため、過熱保
護動作が行われる温度がスイッチングトランジスタQ1
の直流電a 増幅率hFEやトランス1次春線のインダ
クタンス等のバラツキの影響を受は易く、過熱保護動作
の設定湿度のfi’7度を高くできないという問題があ
った。
本発明は、ヒ述のような従来技術の間角点を解決するた
めになされたものであり、従って本発明の目的は、t1
1力電圧特性が良好であると共に、過熱保護動作温度の
¥ど定精度を向上させ得るようなスイッチングレギュレ
ータの過熱保護動作を提供することにある。。
本発明の借戊の要点は、少なくともスイッチングトラン
ジスタを含むスイッチング回路ュt・−タに才5いて、
該レギュレータを構成する回路部品の通告に配置されて
その温度、に昇を検出する過熱検出素子と、前記湿度上
昇が一定限度を超えたとき前記素子の出力により前記ト
ランジスタのベース・エミッタ間を短絡するスイッチン
グ回路とを備えて成る点にある。
次に図を参照して本発明の詳細な説明する。
第3図は本発明の一実施例を示すプレツク図である。同
図において、Q le D i を几1 t R2p 
T tLl t L 2 t L aについてはそれぞ
れ第1図におけるのと同じものを指す。また、1は温度
によって抵抗値の変化する過熱検出素子、2は温度検出
回路、3はスイッチ素子である。
第3図において、温度検出回路2は、電源を得るためコ
ンバータの入方端子間に接続し、過熱検出素子lはコン
バータ各部品のうち、コンバータの異常使用状態におい
て温度上昇が顕著に現われる部品の近傍に実装される。
コンバータが異常使用状態となり、過熱検出素子1の温
度が上昇すると、その抵抗値が変化する。
この抵抗値の変化を温度検出回路2で検出し、この抵抗
値が予め定めた値を越えるとスイッチ素子3に信号を送
り、スイッチ素子3を導通させることにより、スイッチ
ングトランジスタQlのベース・エミッタ間を短絡する
よう構成されている。
スイッチングトランジスタQ1のペースψエミッタ間が
短絡されるとコンバータは発振を停止するため、各部品
の温度上昇は抑制され、過熱保護動作が行われる。
KS4図は本発明の具体的な実施例を示す回路図である
。同図において、Ql、Dt、几l#几29T、Ll、
L2.L3については、第1図、第3図におけるのと同
じものを指す。そのほか、入力端子間に、つまりリンギ
ングチョークコンバータ回路に並列に、抵抗R3と過熱
検出素子(例えば、ポジスタ)1を直列に接続した直列
回路を接続し、抵抗几3と過熱検出素子1の接続点に、
トランジスタスイッチQ2のベースを接続し、トランジ
スタスイッチQ2のエミッタをスイッチングトランジス
タQ1のエミッタに、トランジスタスイッチQ2のフレ
フタをスイッチングトランジスタQlのベースにそれぞ
れ接続する。
過熱検出素子1の温度が上昇しその抵抗値が増大して設
定値に達すると、過熱検出素子1の両端の電圧、すなわ
ちトランジスタスイッチQ2のベース・エミッタ同電圧
により、トランジスタスイッチQ2がしゃ新領域または
能1/I領域から飽和領域に移行するように各素子の回
路定数を選定しておく。トランジスタスイッチQ2が飽
和領域で動作するようになると、スイッチングトランジ
スタQ1のベースに正の電圧が印加されたとき、該トラ
ンジスタQ1のベース時エミッタ間はトランジスタスイ
ッチQ2によって短絡されるので、コンバータの発振は
停止し、過熱保護動作が行われる〇本構成によれば、過
熱保護の動作温度の設定精度は過熱検出素子1の特性と
トランジスタスイッチQ2のベース・エミッタ同電圧で
決定されるため、設定精度に、スイッチングトランジス
タQ1の電流増幅率hFgやトランス1次巻線のインダ
クタンスが関係してくることはなくなり、過熱保護動作
温度の高精度な設定を行うことができるという効果があ
る。
また、過熱保護動作が行われるまでの過熱検出素子1の
抵抗値の変化は、コンバータのスイッチング動作とは無
関係となるため、コンバータの出力電圧安定度にも悪影
響を及ぼさないという効果もある。
ナオ、本構成における過熱検出素子としてはポジスタの
他、サーミスタを用いても同様に41’!戒できるほか
、抵抗几3と過熱検出素子1を入れかえることにより、
温度上昇に対し、抵抗値が減少するような過熱検出素子
を使用することも可能である。
マタ、実施例ではリンギングチョークコンバータを例に
とって説明したが、過熱イ1り出素子とスイッチ回路ニ
より、過熱検出時スイッチングトランジスタのベース・
エミッタ間をスイッチ回路により短絡するという41り
成は、他の形式のスイッチングレギュレータにも同様に
適用できる。なかでも、q′デにスイッチ回路を小形な
もので済ませるという観点からは出力容量の小さいスイ
ッチングレギュレータに対して、スイッチングレギュレ
ータの発振・停止をスイッチングトランジスタのベース
・エミッタ間の短絡で行うという観点からは自励発振方
式のスイッチングレギュレータに対して、本発明を適m
すれば特に有効である。
以上説明したよ・)に、スイッチングレギュレータの過
熱保護を行うにあたり、本発明を用いれば、次のような
利点がある。
(イ)過熱保護の動作温度を、スイッチングトランジス
タの特性のバラツキに関係なく設定でき、動作湿度の設
定精度を高くできる。
(ロ)過熱保護回路に入るまでの過熱検出素子の抵抗変
化はスイッチングレギュレータのスイッチング動作とは
無関係であるので、過熱保護回路の付加による出力定電
圧特性の劣化も発生しない。
よって、本発明を用いることにより、放熱7−fンや国
体の大形化を抑え、良好な過熱保護を行うことができる
ので、スイッチングレギュレータの小形イし・低コスト
化の面で効果がある。
【図面の簡単な説明】
1111はスイッチングレギュレータの従来の過熱保護
回路を示す回路図、第2図は、過熱検出素子としてのポ
ジスタの抵抗値一温度特性を示すグラフ、第3図は、本
発明の一実施例を示すブ四ツク図、第4図は本発明の具
体的実施例を示す回路図、である。 符号説明 1・・・・・・過熱検出素子、2・・曲渦度検出回路、
3・・・・・・スイッチ素子 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎    清 算 1 図 @2 図 □港度(#C)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■)少なくともスイッチングトランジスタを含むスイッ
    チングレギュレータにおいて、該レギュレータを構成す
    る回路部品の近傍に配置されてその温度上昇を検出する
    過熱検出素子と、前記温度上昇が一定限度を超えたとき
    前記素子の出力により前記トランジスタのベースOエミ
    ッタ間を短絡するスイッチング回路とを備えて成ること
    を特徴とするスイッチングレギュレータの過熱保護@路
    。 2、特許請求の範囲第1項に記載の過熱保護回路におい
    て、前記スイッチングレギュレータがリンギングチョー
    クコンバータから成ることを特徴とするスイッチングレ
    ギュレータの過熱保護回路。
JP10271483A 1983-06-10 1983-06-10 スイツチングレギユレ−タの過熱保護回路 Pending JPS59230466A (ja)

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JP10271483A JPS59230466A (ja) 1983-06-10 1983-06-10 スイツチングレギユレ−タの過熱保護回路

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JPS59230466A true JPS59230466A (ja) 1984-12-25

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6440284U (ja) * 1987-09-04 1989-03-10

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5761986B2 (ja) * 1974-12-04 1982-12-27 Hitachi Ltd

Patent Citations (1)

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