JPS6166561A - スイツチング・レギユレ−タの保護回路 - Google Patents
スイツチング・レギユレ−タの保護回路Info
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- JPS6166561A JPS6166561A JP18601284A JP18601284A JPS6166561A JP S6166561 A JPS6166561 A JP S6166561A JP 18601284 A JP18601284 A JP 18601284A JP 18601284 A JP18601284 A JP 18601284A JP S6166561 A JPS6166561 A JP S6166561A
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- JP
- Japan
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- circuit
- voltage
- transistor
- output voltage
- signal system
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明はスイッチング・レギュレータの保護回路、特に
遮断特注を持つスイッチング・レギュレータの保護回路
に関する。
遮断特注を持つスイッチング・レギュレータの保護回路
に関する。
（ロ）従来の技術
低周波電源トランスを除去し安定化電源回路の小型化軽
量化するものにスイッチング・レギュレータが知られて
いる。第３図はこのスイッチング・レギュレータの基本
的回路を示す。第３図に於いて、（１）は整流平滑回路
であり、商用交流を源を直接ブリッジ型整流回路で整流
してコンデンサで平滑化している。（２）はスイッチン
グトランジスタであり、整流平滑回路（１）の直流電圧
をコレクタ・エミッタ間に印加し、ペースに２０ＫＨｚ
〜５０ＫＨｚの高周波制御パルスを印加して高速スイッ
チング動作を行なわせている。（３）は高周波用のフェ
ライトトランスであり、スイッチングトランジスタ（２
）のコレクタ負荷として接続され、２次側より安定化電
圧を取り出し整流平滑回路（４）で直流に変換している
。
量化するものにスイッチング・レギュレータが知られて
いる。第３図はこのスイッチング・レギュレータの基本
的回路を示す。第３図に於いて、（１）は整流平滑回路
であり、商用交流を源を直接ブリッジ型整流回路で整流
してコンデンサで平滑化している。（２）はスイッチン
グトランジスタであり、整流平滑回路（１）の直流電圧
をコレクタ・エミッタ間に印加し、ペースに２０ＫＨｚ
〜５０ＫＨｚの高周波制御パルスを印加して高速スイッ
チング動作を行なわせている。（３）は高周波用のフェ
ライトトランスであり、スイッチングトランジスタ（２
）のコレクタ負荷として接続され、２次側より安定化電
圧を取り出し整流平滑回路（４）で直流に変換している
。
斯るスイッチング・レギュレータには第４図に示す如く
、２次側の出力電圧の安定化を行う誤差信号系ループと
負荷短絡等の過負荷に対する保護信号系ループとが設け
られる。
、２次側の出力電圧の安定化を行う誤差信号系ループと
負荷短絡等の過負荷に対する保護信号系ループとが設け
られる。
誤差信号系ループは出力電圧を入力されるエラーアンプ
（６）とエラーアンプ（６）の出力をホトカプラー（７
）を通じて一次側の制御回路（５）のパルス巾変調回路
に伝送する手段（８）とで構成されている。誤差信号系
ループは出力電圧とエラーアンプ（６）内の基準電圧と
を比較し、その誤差に応答して制御回路（５）のパルス
巾変調を行い、出力電圧が低下したとぎはパルス中を増
加させる様に制御し、逆に出力電圧が上昇したときはパ
ルス中を減少させる様に制御して出力′電圧の安定化を
図っている。なおホトカプラー（７）は１次側と２次側
の回路を絶縁するためのものである。斯る誤差信号系ル
ープの従来例として例えば特開昭５９−４１１７２号公
報（ＨＯ２Ｍ３／２８ ）等がある。
（６）とエラーアンプ（６）の出力をホトカプラー（７
）を通じて一次側の制御回路（５）のパルス巾変調回路
に伝送する手段（８）とで構成されている。誤差信号系
ループは出力電圧とエラーアンプ（６）内の基準電圧と
を比較し、その誤差に応答して制御回路（５）のパルス
巾変調を行い、出力電圧が低下したとぎはパルス中を増
加させる様に制御し、逆に出力電圧が上昇したときはパ
ルス中を減少させる様に制御して出力′電圧の安定化を
図っている。なおホトカプラー（７）は１次側と２次側
の回路を絶縁するためのものである。斯る誤差信号系ル
ープの従来例として例えば特開昭５９−４１１７２号公
報（ＨＯ２Ｍ３／２８ ）等がある。
保護信号系ループは出力電圧の異常を検知する検出回路
ｆ４０とホトカプラ−（４１１を通じてその検出信号を
制御回路（５）Ｋ伝送する手段（３）とで構成されてい
る。保護信号系ループは出力′電圧が過電圧となると検
出信号を発生し、ホトカプラー＋４１１を介して制御回
路（５）に印加され、高周波制御パルスのパルス中を零
にして出カフＪ３：圧を遮断している。
ｆ４０とホトカプラ−（４１１を通じてその検出信号を
制御回路（５）Ｋ伝送する手段（３）とで構成されてい
る。保護信号系ループは出力′電圧が過電圧となると検
出信号を発生し、ホトカプラー＋４１１を介して制御回
路（５）に印加され、高周波制御パルスのパルス中を零
にして出カフＪ３：圧を遮断している。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
従来のスイッチングＯレギュレータの保護回路は誤差信
号系ループとは別個に保護信号系ループを設けているの
で、ホトカプラーｆａｌ１等の回路部品を必要とし回路
の簡素化を図れない要因となっていた。
号系ループとは別個に保護信号系ループを設けているの
で、ホトカプラーｆａｌ１等の回路部品を必要とし回路
の簡素化を図れない要因となっていた。
に）問題点を解決するための手段
本発明は断点に鑑入てなされ、保護信号系ループを誤差
信号系ループと共用することにより簡素化された保護回
路を実現している。
信号系ループと共用することにより簡素化された保護回
路を実現している。
（ホ）作用
本発明の保護回路は誤差信号系ループでエラーアンプ（
６）の出力をホトカプラ−（７）を通してパルス巾変調
回路に印加してパルス中の増減を行っていることを利用
し、過電圧検出信号を誤差信号系ループのホトカプラー
に印加してパルス巾変調回路でパルス中を零にして遮断
特性を実現するものである。
６）の出力をホトカプラ−（７）を通してパルス巾変調
回路に印加してパルス中の増減を行っていることを利用
し、過電圧検出信号を誤差信号系ループのホトカプラー
に印加してパルス巾変調回路でパルス中を零にして遮断
特性を実現するものである。
（へ）実施例
本発明に依る保護回路を第１図に示す。（１１は整流平
滑回路であり、商用交流電源を直接ブリッジ整流回路で
整流してコンデンサで平滑化している。
滑回路であり、商用交流電源を直接ブリッジ整流回路で
整流してコンデンサで平滑化している。
（２）はスイッチングトランジスタであり、整流平滑回
路（１）の直流電圧をコレクタ・エミッタ間に印加し、
ペースに制御回路（５）で形成する２０ＫＥＩＺ〜５０
ＫＨｚの高周波制御パルスを印加して高速スイッチング
動作を行なわせている。（３）は高周波用のフェライト
トランスであり、スイッチングトランジスタ（２）のコ
レクタ負荷として接続され、２次側より安定化電圧を取
り出し整流平滑回路（４）で直流に変換している。
路（１）の直流電圧をコレクタ・エミッタ間に印加し、
ペースに制御回路（５）で形成する２０ＫＥＩＺ〜５０
ＫＨｚの高周波制御パルスを印加して高速スイッチング
動作を行なわせている。（３）は高周波用のフェライト
トランスであり、スイッチングトランジスタ（２）のコ
レクタ負荷として接続され、２次側より安定化電圧を取
り出し整流平滑回路（４）で直流に変換している。
誤差信号系ループはエラーアンプ（６）、ホトカプラー
（刀および伝送手段（８）とで構成され、エラーアンプ
（６）は検出トランジスタ（９）、ツェナーダイオード
００）および分圧抵抗ａυ０２で形成されている。即ち
出力電圧は分圧抵抗Ｑｌ）Ｇ２）に印加され、所定の分
圧電圧を検出トランジスタ（９）のペースに印加シ、一
方検出トランジスタ（９）のエミッタには基準電圧を作
るツェナーダイオードａ〔を接続している。検出トラン
ジスタ（９）は分圧電圧と基準電圧との誤差を検出して
そのインピーダンスを変え、コレクタに接続されたホト
カプラー（力を介して制御回路（５）のパルス巾変調を
行い、出力電圧が低下したときはパルス中を増加ｌ−で
出力電圧を上昇させ、逆に出力電圧が上昇したときはパ
ルス中を減少させて出力電圧を低下させる様に制御して
いる。
（刀および伝送手段（８）とで構成され、エラーアンプ
（６）は検出トランジスタ（９）、ツェナーダイオード
００）および分圧抵抗ａυ０２で形成されている。即ち
出力電圧は分圧抵抗Ｑｌ）Ｇ２）に印加され、所定の分
圧電圧を検出トランジスタ（９）のペースに印加シ、一
方検出トランジスタ（９）のエミッタには基準電圧を作
るツェナーダイオードａ〔を接続している。検出トラン
ジスタ（９）は分圧電圧と基準電圧との誤差を検出して
そのインピーダンスを変え、コレクタに接続されたホト
カプラー（力を介して制御回路（５）のパルス巾変調を
行い、出力電圧が低下したときはパルス中を増加ｌ−で
出力電圧を上昇させ、逆に出力電圧が上昇したときはパ
ルス中を減少させて出力電圧を低下させる様に制御して
いる。
本発明の特徴は上述した誤差信号系ループを保護信号系
ループと兼用することにある。即ちホトカプラー（力に
対して検出トランジスタ（９）と並列にクローバ−回路
０３）を設ける。クローバ−回路（１３１はツェナーダ
イオード圓とサイリスタ（１５とで構成され、ホトカプ
ラー（７）とアース間にサイリスタ（１５Ｉを接続し、
サイリスタ１１５１のゲートとカソード間にツェナーダ
イオード（］４１を逆バイアス方向に接続している。こ
のツェナーダイオードａ４のツェナーｋｌＥＥＥは出力
′電圧の２０％程度高（・値に設定されている。
ループと兼用することにある。即ちホトカプラー（力に
対して検出トランジスタ（９）と並列にクローバ−回路
０３）を設ける。クローバ−回路（１３１はツェナーダ
イオード圓とサイリスタ（１５とで構成され、ホトカプ
ラー（７）とアース間にサイリスタ（１５Ｉを接続し、
サイリスタ１１５１のゲートとカソード間にツェナーダ
イオード（］４１を逆バイアス方向に接続している。こ
のツェナーダイオードａ４のツェナーｋｌＥＥＥは出力
′電圧の２０％程度高（・値に設定されている。
上述した本発明の保訝信号系ループは通常動作時にはツ
ェナー電圧は所定の出力小：圧降伏電圧以下で動作して
いるのでスイッチング・レギュレータの動作に何ら影響
も及ぼさない。しかし出力電圧が何らかの負荷異常等で
定格電圧を越えて上昇すると、ツェナーダイオード（Ｉ
・０が導通しサイリスタ睡が巻曲してクローバ−回路（
１３）が導通する。クローバ−回路０３ｉの４通に伴い
ホトカプラー（力に電流が流れ、誤差信号系ループの伝
送手段（８）を介して制御回路（５）に過電圧検出信号
が入力される。そしてホトカプラー（７）の受光部のホ
トトランジスタのインピーダンスが下り、パルス１】変
調回路の働きでパルス巾を狭（する。その結果最少限の
パルス巾まで減少し出力電圧も低下するが、出力電圧を
遮断するには至らない。
ェナー電圧は所定の出力小：圧降伏電圧以下で動作して
いるのでスイッチング・レギュレータの動作に何ら影響
も及ぼさない。しかし出力電圧が何らかの負荷異常等で
定格電圧を越えて上昇すると、ツェナーダイオード（Ｉ
・０が導通しサイリスタ睡が巻曲してクローバ−回路（
１３）が導通する。クローバ−回路０３ｉの４通に伴い
ホトカプラー（力に電流が流れ、誤差信号系ループの伝
送手段（８）を介して制御回路（５）に過電圧検出信号
が入力される。そしてホトカプラー（７）の受光部のホ
トトランジスタのインピーダンスが下り、パルス１】変
調回路の働きでパルス巾を狭（する。その結果最少限の
パルス巾まで減少し出力電圧も低下するが、出力電圧を
遮断するには至らない。
本発明では更に１次側に遮断回路Ｑ６１を設ける。
遮断回路（１６）は抵抗αＢ、ツェナーダイオード（１
８１住９および遮断トランジスタ■で構成され、補助電
源電圧士■８間に抵抗αηとツェナーダイオード側とを
直列に接続し、その中点電圧をツェナーダイオード翰を
介して遮断トランジスタ■のペースに印加している。遮
断トランジスタｒ２１Ｎは制御回路（５）のパルス巾変
調回路に接続され、高周波制御パルスのパルス巾を零に
する。補助電源電圧＋■３は整流平滑回路（１）にＩＸ
’ ｈしたツェナーダイオード（２Ｂから得られる定電
圧であり、負荷異常が発生しても定電圧を保持されろ。
８１住９および遮断トランジスタ■で構成され、補助電
源電圧士■８間に抵抗αηとツェナーダイオード側とを
直列に接続し、その中点電圧をツェナーダイオード翰を
介して遮断トランジスタ■のペースに印加している。遮
断トランジスタｒ２１Ｎは制御回路（５）のパルス巾変
調回路に接続され、高周波制御パルスのパルス巾を零に
する。補助電源電圧＋■３は整流平滑回路（１）にＩＸ
’ ｈしたツェナーダイオード（２Ｂから得られる定電
圧であり、負荷異常が発生しても定電圧を保持されろ。
補助ｔ１！ｇ’ｔｔ圧−Ｖ、はトランス（３）の１次側
の補助巻線（２２４からの交流電圧を整流平滑回路（２
３１を介して得られ、出力電圧に比例して増減する。
の補助巻線（２２４からの交流電圧を整流平滑回路（２
３１を介して得られ、出力電圧に比例して増減する。
第２図に制御回路（５）の具体例を示す。Ｃ３１１はパ
ルス発掘回路であり、２０ Ｋ ＋１７．〜５０ＫＨｚ
の基準パルスを発生している。Ｃ４２はパルス巾変調回
路であり、コンデンサ〔（１１と抵抗Ｃ３４）による微
分回路とインバータ（３Ｓで構成され、更にホトカプラ
ー（７）の受光トランジスタおよび遮断トランジスタ■
が抵抗（ロ）と並列に接続されて保護動作時の微分回路
の時定数を変えてパルス巾変調を行っている。（’ｆ；
、はパルス増巾回路であり、スイッチングトランジスタ
（２）をドライブできる様にパルスの増巾を行っている
。
ルス発掘回路であり、２０ Ｋ ＋１７．〜５０ＫＨｚ
の基準パルスを発生している。Ｃ４２はパルス巾変調回
路であり、コンデンサ〔（１１と抵抗Ｃ３４）による微
分回路とインバータ（３Ｓで構成され、更にホトカプラ
ー（７）の受光トランジスタおよび遮断トランジスタ■
が抵抗（ロ）と並列に接続されて保護動作時の微分回路
の時定数を変えてパルス巾変調を行っている。（’ｆ；
、はパルス増巾回路であり、スイッチングトランジスタ
（２）をドライブできる様にパルスの増巾を行っている
。
次に遮断回路（Ｉ（！の動作を説明する。負荷異常が発
生すると前述した如くクローバ−回路０３が働き出力電
圧を最少限のパルス巾まで低下させる。この出力電圧の
低下に応答して補助′ε源電圧−ｖｓの低下し、抵抗（
Ｉηとツェナーダイオード０秒の直列回路の中点電圧は
出力電圧の低下に伴い補助電源電圧＋■１側に偏る。こ
の中点電圧がツェナーダイオードα１のツェナー電圧に
達するとツェナーダイオード（１１は導通し遮断トラン
ジスタ■にベース電流が流れて導通する。遮断トランジ
スタ■によりパルス巾変調回路で高周波制御パルスのパ
ルス巾は零となり、出力電圧はシャットオフされる。
生すると前述した如くクローバ−回路０３が働き出力電
圧を最少限のパルス巾まで低下させる。この出力電圧の
低下に応答して補助′ε源電圧−ｖｓの低下し、抵抗（
Ｉηとツェナーダイオード０秒の直列回路の中点電圧は
出力電圧の低下に伴い補助電源電圧＋■１側に偏る。こ
の中点電圧がツェナーダイオードα１のツェナー電圧に
達するとツェナーダイオード（１１は導通し遮断トラン
ジスタ■にベース電流が流れて導通する。遮断トランジ
スタ■によりパルス巾変調回路で高周波制御パルスのパ
ルス巾は零となり、出力電圧はシャットオフされる。
なお異常負荷状態が続く間は出力電圧のシャットオフに
伴い補助電源電圧−■８ も零となるが、補助電源電
圧＋Ｖ、は定電圧を維持しているので、遮断トランジス
タ■は導通したままとなり出力電圧をシャットオフし続
ける。
伴い補助電源電圧−■８ も零となるが、補助電源電
圧＋Ｖ、は定電圧を維持しているので、遮断トランジス
タ■は導通したままとなり出力電圧をシャットオフし続
ける。
なお遮断トランジスタ□□□のベースに接続される抵抗
（２４１およびコンデンサ（至）はノイズスパイク除去
用のものであり、コンデンサｃ？６）は電源投入時に補
助電源′直圧−ｖＩＩ の過渡時に遮断トランジスタ（
２［）が導通するのを防止するためのものである。
（２４１およびコンデンサ（至）はノイズスパイク除去
用のものであり、コンデンサｃ？６）は電源投入時に補
助電源′直圧−ｖＩＩ の過渡時に遮断トランジスタ（
２［）が導通するのを防止するためのものである。
（ト）発明の効果
本発明の第１の効果は過電圧を検出するクローバ−回路
Ｑ３の出力を誤差信号系ループを通して１次側に伝達で
きるので、極めて簡単な構成の保護回路が実現できる。
Ｑ３の出力を誤差信号系ループを通して１次側に伝達で
きるので、極めて簡単な構成の保護回路が実現できる。
本発明の第２の効果はクローバ−回路（１３１を安価な
小信号ＳＣＲで構成できるので、安価な保護回路を実現
できる。
小信号ＳＣＲで構成できるので、安価な保護回路を実現
できる。
本発明の第３の効果は遮断回路をトランス（３）の１次
側に設け、過電圧異常に対して良好な遮断特性を得られ
る利点がある。
側に設け、過電圧異常に対して良好な遮断特性を得られ
る利点がある。
第１図は本発明に依る保護回路を説明する回路図、第２
図は本発明の制御回路を説明するブロック図、第３図は
一般的なスイッチング・レギユレータを説明する回路図
、第４図は従来のスイッチング・レギュレータの保護回
路を説明する回路図である。 主な図番の説明 （１）は整流子１１？回路、 （２）はスイッチングト
ランジスタ、 （３）はトランス、 （５）は制御回路
、 （６）はエラーアンプ、 （７）はホトカプラー、
（１３１はクローバ−回路、 αｅは遮断回路である
。
図は本発明の制御回路を説明するブロック図、第３図は
一般的なスイッチング・レギユレータを説明する回路図
、第４図は従来のスイッチング・レギュレータの保護回
路を説明する回路図である。 主な図番の説明 （１）は整流子１１？回路、 （２）はスイッチングト
ランジスタ、 （３）はトランス、 （５）は制御回路
、 （６）はエラーアンプ、 （７）はホトカプラー、
（１３１はクローバ−回路、 αｅは遮断回路である
。
Claims (1)
- （１）商用交流電源に接続された整流平滑回路と制御回
路から出力される高周波制御パルスによりスイッチング
動作するトランジスタと該トランジスタの負荷となり２
次側より出力電圧を得るトランスと該出力電圧の誤差検
出をするエラーアンプと該エラーアンプの出力をホトカ
プラーを介して前記制御回路のパルス巾変調回路に伝送
する手段とを具備するスイッチング・レギュレータに於
いて、前記出力電圧の過電圧を検出するクローバー回路
を２次側に設け、該クローバー回路の検出出力を前記ホ
トカプラーを共用して制御回路に伝送して出力電圧を遮
断することを特徴とするスイッチング・レギュレータの
保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18601284A JPS6166561A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | スイツチング・レギユレ−タの保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18601284A JPS6166561A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | スイツチング・レギユレ−タの保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6166561A true JPS6166561A (ja) | 1986-04-05 |
Family
ID=16180831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18601284A Pending JPS6166561A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | スイツチング・レギユレ−タの保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6166561A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5029269A (en) * | 1990-04-12 | 1991-07-02 | Rockwell International Corporation | Delayed power supply overvoltage shutdown apparatus |
| JPH04200228A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電源回路 |
| US5381294A (en) * | 1991-09-10 | 1995-01-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Device for protecting power supply circuit |
| JP2011097663A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | スイッチング電源装置 |
-
1984
- 1984-09-05 JP JP18601284A patent/JPS6166561A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5029269A (en) * | 1990-04-12 | 1991-07-02 | Rockwell International Corporation | Delayed power supply overvoltage shutdown apparatus |
| JPH04200228A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電源回路 |
| US5381294A (en) * | 1991-09-10 | 1995-01-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Device for protecting power supply circuit |
| JP2011097663A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | スイッチング電源装置 |
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