JPS62286111A - 定電圧電源装置 - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 〔発明び］属する技術分野〕 本発明は、出力電圧を検出して該出力電圧が所定１／’
）設定電圧になるように入力端子を制御するフィードバ
ック制御機構を有し、かつ出力電圧が異常に高くなると
入力電圧を遮断するようにした定電圧出力の電源装置、
％にフィードバック制御機構が故障した時にも、消費電
力グ）増大を伴うことなく確実に入力電圧を遮断するこ
とσ】できる定電圧電源装置に関する。

〔従来技術と七ｆ〕問題点〕 上述ｆ）ようなフィードバック制御機構を備えた定電圧
電源装置であっても、何等かの】原因によって出力電圧
が異常に高くなると、該出力電圧の負荷に損傷、機能低
下等θ〕悪影響が及ぶので、従来、定電圧電源装置にほ
こ／／’）ような場合に入力電圧を遮断する電圧遮断部
が設けられることがある。

第２図はこ１７）ような電圧遮＃部１が設けられた従来
の定電圧電源装置ｆ）構成図である。図におい工、２は
抵抗器Ｒ６とＲ１とからなり出力電圧Ｖ。

を分圧して該電圧Ｖｏ　ｖｃ応じた値σ〕電圧検出信号
２ａを出力するよ゛うにした電圧検出部とし−ＣＩ７）
分圧器で、３は設定信号３ａとし℃所定σ〕値の電圧Ｖ
、を出力するようにした設定信号発生回路である。設定
信号３ａと電圧検出信号２ａとは偏差増幅回路４ＶＣ入
力され、ここから両人力信号Ｊ）差に応じた偏差信号４
ａが出力されてこグ）信号４ａがトランジスタＴ２のベ
ースを駆動するようになっており、トランジスタＴ２は
、偏差信号４ａが入力されると該信号に応じて入力電圧
Ｖｉを制［して出力電圧Ｖｏを変化させ、こｆ）動作に
よって偏差信号４ａの値を零にするように構成されてい
る。

すなわちトランジスタＴ２は偏差信号４ａψ〕値が零に
なるように入力電圧Ｖｉを制御して出力電圧Ｖｏを出力
する電圧制御部で、第２図では、上述したような各部ｒ
ｆ）構成、機能のために、出力電圧ｖＯの値は設定信号
３ａＺ＋電圧値Ｖ、に応じた埴Ｖｓを有する設定電圧に
等しくなる。

５．６はそれぞれ上限基準電圧Ｖ２、下限基準電圧Ｖ、
をそれぞれ発生するいずれも基準電圧発生回路で、７は
電圧Ｖ、と電圧検出信号２ａとが入力され、信号２ａ１
７）電圧値がＶ２を上まわるとＬレベルとなる二値信号
７ａを出力する比較回路、８は電ｌＥＶ　ｓ　と信号２
ａとが入力され信号２ａ　１７］電王値がｖ３を下まわ
るとＬレベルとなる二値信号８ａを出力する比較回路で
ある。電圧Ｖ、は電圧ｖ２よりも低い電圧である。二値
信号７ａは、出力信号９ａが操作スイッチ１０を介して
第２入力端子９２Ｖｃ入力されるようにした二人カオア
回路９の第１入力端子９１に入力され、二値信号８ａと
オア回路／／）出力信号９ａとは、それぞれ表示回路１
１σ】第２入力端子１１２および第１入力端子１１１１
ＩＣ入力されている。こψ】場合オア回路９は、スイッ
チ１０と上述のように接続されることによって、入力信
号７ａがＨレベルである時は出力信号９ａがＨレベルと
なり、信号７ａがＬレベルになると出力信号９ａがＬレ
ベルとなってこの出力信号ｇ　ａ　１７）　Ｉ、レベル
状態は入力信号７ａがＨレベルに復帰しても保持され、
入力信号７ａがＨレベルに復帰した状態でスイッチ１０
を操作して開状態とすることによって始めて出力信号９
ａがＨレベルに復帰するように構成されている。また表
示回路１１は入力信号９ａ、３ａがそれぞれＬレベルに
なると異常表示動作をするようになっており、しかもこ
の動作は信号ｃ＋ａ＋８ａを区別Ｌ℃行うようになって
いる。′１１．はオア回路ｆｒ）出力信号９ａによって
駆動されるトランジスタで、このトランジスタＴ１は信
号９ａｂ″−ＬレベルになるとトランジスタＴ２に印Ｖ
口される入力電圧Ｖｉを遮断するようになっている。そ
うして前述＋７′）電圧遮断部１は、基準電圧発生回路
５と比較回路７とオア回路９とスイッチ１０とトランジ
スタＴ、とで構成されている。

さ工第２図では各部が上述ｑ）ように構成されているの
で、通常＋７１場合、出力電圧ｖＯは前述したように設
定信号３　ａ　ｔｒ）電圧値Ｖ、ｖｃ対応した設定電圧
Ｖｓにほぼ等しくなつ℃おり、電圧Ｖｓは、下限基準電
圧Ｖ２に対応した出力電圧ＶＯｃ値ｖｈと、下限基準電
圧Ｖ、に対応した出力型ＥＶＯのＨレベルとなっている
。したがってこの場合トランジスタ′ｒ、は導通状態が
硲保されており１表示回路１１は異常表示を行っていな
い。ｖｈ・Ｖｔｈｓ第２図第２電ｑ〕電源装置て許容さ
れる出力電圧ｖｏＩ＋それぞれ上限値、下限値である。

ところで、今、何等かの原因ｑ〕ために出力電圧ＶＯＩ
７１値がｖｈを上まわったとすると比較回路り）出力信
号７ａがＬレベルとなる。こσ〕結果表示回路１１が動
作し″′Ｃ電圧ＶＯが異常に高すぎることを表示し、同
時にトランジスタＴ１が入力電圧Ｖｉを遮断する。

こθ〕ため出力電圧ｖＯＩ７〕値が異常に高くなっても
負荷に損傷や機能低下等ｆ〕悪影響が及ぶことがない。

比較回路び〕出力信号７ａで直接トランジスタＴ、を駆
動するようにすると、電圧ｖＯを異常上昇させる原因が
発生してそり〕電圧値がｖｈを上まわった後は、前記原
因が除去されない限り出力電圧ＶＯがオン、オフを繰り
返すことになるｑ）で、こび〕現象Ｑ）発生を防止する
ためにオア回路９とスイッチ１０とが設けられている。

入力［！ＥＶｉが’Ｉ’、ＶＣよって遮断された時、前
記原因を除去すると、スイッチ１０を操作することによ
って出力電圧ＶＯは正常な状態に復帰する。出力型１ｆ
ＶＯの値がｖｔを下まわると比較回路σ〕出力信号８ａ
がＬレベルになるグ）で１表示回路１１が動作して電圧
Ｖｏが異常に低すぎることを表示する。

第２図では上述ｆ〕よ５ＶＣして入力電圧Ｖ１　σ〕遮
断や出力電圧ＶＯに対する異常表示が行われるが、もし
も分圧器２に断線状態が発生して検出信号２ａの値が零
になると、出力電圧ＶＯは１分圧器２と設定信号発生回
路３と増幅回路４とトランジスタＴ２とからなるフィー
ドバック制御機構１２の作用で、上限電圧ｖｈをこえる
異常に高い電圧となるが、比較回路ｆ〕出力儒号７ａは
Ｈレベルを保持するｆｏで入力電圧Ｖｉが遮断されない
という問題が発生する。もちろん、こび〕場合比較回路
の出力信号８ａがＬレベルになる１７）で、出力［ＥＥ
Ｖ。

は実際には高いのに表示回路１１は電圧Ｖｏが低すぎる
という動作をする、という問題も生じる。

第３図は上記の問題を解消するようにした従来Ｑ）電源
装置の構成図で、第３図σ〕第２図と異なる所は、抵抗
器Ｒ，，，Ｒ，４で構成された分圧器［３が分圧器２に
並列に設けられ、かつ分圧器１３による出力域ＥＶｏり
）分圧信号１３ａが、第２図における信号２ａｖＣかわ
って比較回路７．８に入力されていることである。第３
図ｑ’）ようにＷ！！成すると、分圧器２に前述σ】よ
うな故障が生じて出力電圧ｖＯが異常上昇をした場合、
こｆ〕電圧は分圧器１３によって確実に検知されるσ】
で、第２図で説明した問題が解消されることは明らかで
あるが、一方、こグ】ような構成では分圧器１３が追加
されることになるＩ／）でこの分だけ消費電力が噌υ口
する。

たとえば、通常分ＩＥ器１３には１０〔μＡ）程度＋７
１′Ｗｉ流を流す必要があるので、出力電圧ＶＯ力値が
２０００ＣＶ：］であると分分圧器３ｑ）消費′電力は
２０ＣｍＷ：］となり、第３図ではこ’７’）　２０　
ＣｍＷ）だけ第２図ｒｆ）場合よりも消費電力が噌加す
る。ところがこσ】程度１７）消費電力でも、電池を駆
動電源とするような携帯形／／］電源装鵞にとっては無
視できない電力で、したがって第３図φ〕構成の電源装
置には、駆動電源としてｒ７］電ａｒ〕寿命が短くなる
という問題があることになる。

〔発明の目的〕

本発明は、上述したような従来装置におしする閉頭を解
消して、出力電圧が異常上昇をした場合、出力電圧を１
ｂ制御するフィードバック側倒機構に故障を生じていて
も、哨Ｕ電力θ〕増加を伴うことなく確実に入力電圧を
遮断することり）できる定電圧電源装置を提供すること
を目的とする。

〔発明１）要点〕 本発明は、上記目的達成のため、出力電圧を検出して電
圧検出信号を出力する電圧検出部と、電圧検出信号と設
定信号とσ〕減算を行って偏差信号を出力する偏差演算
部と、偏差信号が零になるように入力電圧を制御して出
力電圧が設定信号に応じた値になるようにする電圧制＠
部とからなるフィードバック制ａ機構と；電圧検出信号
が異常に大きくなると入力電圧を遮断する入力電圧遮断
機構と；を備えた定電圧電源装置において、さらに、偏
差信号が異常に大きくなった場合にも入力電圧を遮断す
る機構を附加したもグ）で、このように構成することに
よって、出力電圧が異常上昇した場合、フィードバック
制御機構に故障を生じ℃いても、消費電力Ｔ／’）増大
を伴うことなく確実に入力電圧が遮断できろようにしだ
もｒｌ’）である。

〔発明（Ｊ’）実施例〕

第１図は本発明ヴ）一実施例ｆ）構成図である。本図の
第２図と異なる主な点は基準電圧発生回路１４と比較回
路１５とが附加されており、また二人力オア回路９　／
／）かわりに三人カオア回路１日が設けられている点で
、発生回路Ｉ４は■、ｙ＞基準電圧を発生し、比較回路
１５にはその非反転入力端子に電圧Ｖ４が入力され反転
入力端子に偏差信号４ａが入力され℃いる。′成田Ｖ４
は、偏差増幅回路４が出力しうる最大電圧Ｖｍより小さ
く、かつフィードバック制御機構１２が正常しで動作し
ている時に偏差信号４ａが呈する最大電圧Ｖｍよりも大
きい電圧範囲内ＶＣ適宜設定された電圧値である。

比較回＃５１５には上記のように両信号が入力されてい
るσ】で、偏差信号４　ａ　／７）電圧値がＶ、をこえ
ると比較回路１５’７）出力信号１５ａはＨレベルから
Ｌレベルに変化する。オア回路１６には信号１５ａと７
ａとが入力され、さらにオア回路１６には該回路の出力
信号Ｌ６ａもスイッチ１０を介して入力されている。ま
た出力信号１ｆ’ｉａはトランジスタＴ１のベースと表
示回路σ〕第１入力端子１１１とにも入力されている。

こφ〕場合もオア回！１６とスイッチ１０とからなる回
路は、オア回路１６が三入力であるという点を除いＣは
、第２図または第３図におけるオア回路９とスイッチ１
０とからなる回路り）有する機能と同様な機能を有する
ように構成されている。

第１図では各部が上述ｆ）ように構成されているｑ）で
、たとえばトランジスタＴ、が短絡状態になる故障が生
じてフィードバック制御機［１２の制御機能が失われた
ような場合、出力電圧Ｖａｎ値が入力電圧Ｖｉの値近傍
にまで異常上昇しようとする。そうして電圧ＶＯＩ７）
値が上限電圧ｖｈをこえると比較回路σ〕出力信号７ａ
がＬレベルになってオア回路の出力信号ｔ６ａがＨレベ
ルからＬレベルに変化する。この結果トランジスタＴ１
が入力電圧Ｖｉを遮断する。この時オア回路１６はスイ
ッチ１０を介して出力信号１６ａｎＬレベルが自己保持
されるｆ〕で、入力電圧Ｖｉａ）遮断によって出力電圧
ｖＯが零になりこの結果信号７ａのレベルがＨレベルに
復帰してもトランジスタＴＩが導通状態になることはな
い。入力電圧Ｖｉを遮断するに至る過程では、この場合
、比較回路１５の出力信号１５　ａ　ＩｎレベルはＨレ
ベルに維持されている。電圧ｖｏｒｌ】異常上昇原因を
一除去しまたはこの除去を確認した後スイッチ１０を操
作すると、こグ】電源装置は設定信号３ａＩ７′）電圧
値Ｖ、に対応した電圧値Ｖｓの出力１！ＦｉＶ　ｏを再
び出力する。

信号ＬｆｉａがＬレベルになると表示回路１１が動作し
て出力型ＥＥＶＯＩ７】値が異常に高いことを表示する
。また第１図において、出力電圧Ｖｏが異常に低下して
下限型ＥＥＶｔをこえた場合、表示回路ＩＬがこび〕異
常状態を表示することは第２図または第３図１〕場合と
同様である。

ところで、今１分圧器２に断線状態が発生して電圧検出
信号２ａり〕値が零になったとする。するとフィードバ
ック制御機構１２は偏差信号４ａを零にするように動作
するｆ）で出力１ｉ　（ＥＶ　ｏ、偏差信号４ａｎ各値
は変化しつる最大値になる。すなわち信号４３ヂ）傭は
前述したＶｍ　ｖｒ、なる。しかしながらこグ）時電圧
検出信号２　ａ　ｏ−ｒ値は零び〕ままであるから、表
示回路１目ま電圧低下Ｊ）異常表示をするが、比較回路
ｆ）出力信号７ａがＬレベルに変化することはないので
比較回路７を介して入力電圧Ｖｉ　の遮断が行われるこ
とはない。ところがこσ〕場合、前述したように、偏差
信号４ａの電圧がＶｍになって、Ｖ　ｒｎ　）　Ｖ　４
であるから比較回路の出力信号１５ａがＬレベルに変化
する。したがってオア回路０出力信号ｔ６ａがＬレベル
になるので、結局人力電圧■（は比較回路１５を介して
遮断されることになる。こ′１１時表示回路１１は、上
述したように、出力電圧ＶＯが異常に低いという表示し
ているが、この場合トランジスタＴ１が遮断状態になつ
℃いて実際に出力電圧Ｖｏは零になっているので、こび
］場合σ〕表示回路１１の動作は第２図または第３図に
おけ、るような矛盾した動作とはならない。入力電圧Ｖ
ｊが遮断された後１分圧器２の断線状態を解消してスイ
ッチ１０を操作すると、この電源装置が正常動作を行う
ことは上述した所から明らかである。

第１図におげろ１７は、基準電圧発生回路５゜１４と比
較回路７．１５とスイッチ１０とオア回路１６とトラン
ジスタＴ、とからなる電圧遮断部で、この遮断部におい
ては各部が上記のように動作するσ−】で、結局１７は
、電圧検出信号２ａの値が第１基準値としての電圧■２
をこえるかまたは偏差信号４ａの値が第２基準値として
ｆｉ王Ｖ４をこえるかすると電圧制御部として／７１　
）、ランジスタＴ２に入力される入力電圧Ｖｉ　を遮断
する電圧遮断部であるということになる。第１図では、
上記故障原因ｒ】ほか偏差増幅回路４が故障したり、あ
るいはそｆｌ】他１７］何等かの原因が発生したりして
出力電圧Ｖｏが異常上昇した場合においても確実に入力
電圧Ｖｉが遮断されることは、さらに説明するまでもな
く明らかである。

第１図においては上述ケ】ようにして入力電圧Ｖｉσ〕
遮断が行われる。すなわちこの電源装置においては１分
圧器２に断線状態が発生することによって、つまりフィ
ードバンク制御機構１２に直接起因して出力電圧ＶＯが
異常上昇した場合、あるいは偏差増幅回路４１７１故障
などグ）ためフィードバンク制御機構が制御機能を失つ
℃出力電圧ｖＯが異常上昇した場合寥いずれの場合にお
いても必ず入力電圧Ｖｉが遮断される。そうしてこ１７
）場合出力電圧Ｖｏｌ）検出を行う分圧器は２の−個だ
けであるから、第１図に示した電源装置は、出力電圧ｖ
Ｏが異常上昇をした場合、フィードバック制御機構１２
に故障を生じ℃いても、消費電力φ〕増大を伴うことな
く確実に入力電圧を遮断することｆ）できる定電圧電源
装置である。

〔発明ｆｌ〕効果〕 上述したように、本発明においては、出力’ＢＥＥを検
出して電圧検出信号を出力する電圧検出部と。

電圧検出信号と設定信号とから偏差信号を出力する偏差
演算部と、偏差信号が零になるように入力電圧を制御し
て出力電圧が設定信号に対応した値になるようにする電
圧側＆ＩＮ９とからなるフィードバック制御機構と；電
圧検出信号が異常に大きくなると入力電圧を遮断する入
力電圧遮断機構と；を備えた定電圧電源装置におい℃、
さらに、偏差信号が異常に大きくなった場合にも入力電
圧を遮断する機構を附加した。したがって本発明には。

出力電圧が異常上昇した場合、フィードバック制御機構
に故障を生じていても、消費電力グ）増大を伴うことな
く確実に入力電圧が遮断できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ｒｌ〕一実施例σ】構成図％第２図およ
び第３図はそれぞれ異なる従来の定電圧電源装置の各構
成図である。 １．１７・・・・・・電圧遮断部、２．１３・・・・・
・分圧器、２ａ・・・・・・電圧検出信号、３ａ・・・
・・・設定信号、４・・・・・・偏差増幅回路、４ａ・
・・・・・偏差信号、Ｖｉ・・・・・・入力電圧。 ＶＯ・・・・・・出力電圧、Ｔ２・・・・・・トランジ
スタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 出力電圧を検出して該出力電圧に応じた電圧検出信号を
   出力する電圧検出部と、前記電圧検出信号と設定信号と
   の差に応じた偏差信号を出力する偏差演算部と、前記偏
   差信号の値が零になるように入力電圧を制御して前記出
   力電圧を出力する電圧制御部と、前記電圧検出信号の値
   が第１基準値をこえるかまたは前記偏差信号の値が第２
   基準値をこえるかすると前記電圧制御部に入力される前
   記入力電圧を遮断する電圧遮断部とを備えたことを特徴
   とする定電圧電源装置。