JPS626870Y2 - - Google Patents

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JPS626870Y2
JPS626870Y2 JP1980155347U JP15534780U JPS626870Y2 JP S626870 Y2 JPS626870 Y2 JP S626870Y2 JP 1980155347 U JP1980155347 U JP 1980155347U JP 15534780 U JP15534780 U JP 15534780U JP S626870 Y2 JPS626870 Y2 JP S626870Y2
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transformer
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は例えば非線形領域を有する磁気コアに
対して1次コイル及び2次コイルが巻装されると
共にこの1次コイル及び2次コイルに対して磁束
が直交結合となるように磁束制御用の制御コイル
が巻装されたトランスを使用して構成した絶縁形
定電圧電源装置の保護回路に関し、特に保護機能
を確実にすると共に保護動作中の無効電力の消費
がなくなる様にしたものである。
[Detailed description of the invention] In the present invention, for example, a primary coil and a secondary coil are wound around a magnetic core having a nonlinear region, and magnetic flux is orthogonally coupled to the primary coil and secondary coil. Regarding the protection circuit of an isolated constant voltage power supply device configured using a transformer wrapped with a control coil for magnetic flux control, we particularly aim to ensure the protection function and eliminate the consumption of reactive power during protection operation. This is what I did.

先に非線形領域を有する磁気コアに対して1次
コイル及び2次コイルが巻装されると共にこの1
次コイル及び2次コイルに対して磁束が直交結合
となるように磁束制御用の制御コイルが巻装され
たトランスを使用して構成した絶縁形定電圧電源
装置の保護回路として第1図に示す如きものがあ
る。即ち第1図に於いては商用交流電源1からの
交流電圧を整流平滑回路2に供給して直流電圧に
し、この整流平滑回路2の出力端子をトランス3
の1次コイルN1及びチヨークコイル4の直列回
路を介してスイツチング用のnpn形トランジスタ
5のコレクタに接続し、このトランジスタ5のエ
ミツタを接地すると共にこのトランジスタ5のコ
レクタ−エミツタ間にダンパー用のダイオード6
及び共振用のコンデンサ7の並列回路を接続す
る。又8は例えば15kHz〜20kHzの周波数を発振
する発振器を示し、この発振器8の出力信号を駆
動用のnpn形トランジスタ9のベースに供給し、
このトランジスタ9のエミツタを接地すると共に
このトランジスタ9のコレクタを駆動トランス1
0の1次コイル10aと抵抗器11a及びコンデ
ンサ11bより成る低域通過フイルタ11との直
列回路を介して整流平滑回路2の出力直流電圧の
略半分の直流電圧力が得られる抵抗器R1及びR2
の接続点に接続し、このトランジスタ9のコレク
タをコンデンサ12及び抵抗器13の直列回路を
介して接地し、駆動トランス10の2次コイル1
0bよりスイツチング用トランジスタ5のベース
に例えば15kHz〜20kHzの周波数のスイツチング
信号を供給する。トランス3の2次コイルN2
中点を接地すると共にこの2次コイルN2の両端
間にパラメトリツク発振用及び波形整形用の小容
量のコンデンサ14を接続し、この2次コイル
N2を2個のダイオードより成る整流回路15に
接続すると共にこの整流回路15の出力側を平滑
用のコンデンサ16を介して接地し、この整流回
路15の出力側に得られる直流出力電圧Eoをヒ
ユーズ17を介して負荷18に供給する如くし、
又整流回路15の出力側をこの直流出力電圧Eo
の大きさを検出しトランス3の制御コイルNcに
制御電流Icを供給する制御回路19を設ける。
First, a primary coil and a secondary coil are wound around a magnetic core having a nonlinear region, and this first coil is wound around a magnetic core having a nonlinear region.
Figure 1 shows a protection circuit for an insulated constant voltage power supply constructed using a transformer around which a control coil for magnetic flux control is wound so that the magnetic flux is orthogonally coupled to the secondary coil and the secondary coil. There is something like that. That is, in FIG. 1, AC voltage from a commercial AC power source 1 is supplied to a rectifier and smoothing circuit 2 to convert it into a DC voltage, and the output terminal of this rectifier and smoothing circuit 2 is connected to a transformer 3.
It is connected to the collector of an NPN transistor 5 for switching through a series circuit of the primary coil N 1 and the choke coil 4, and the emitter of this transistor 5 is grounded, and a damper diode is connected between the collector and emitter of this transistor 5. 6
and a parallel circuit of a resonance capacitor 7 is connected. Further, 8 indicates an oscillator that oscillates at a frequency of, for example, 15 kHz to 20 kHz, and supplies the output signal of this oscillator 8 to the base of an NPN type transistor 9 for driving.
The emitter of this transistor 9 is grounded and the collector of this transistor 9 is connected to the driving transformer 1.
0 primary coil 10a and a low-pass filter 11 made up of a resistor 11a and a capacitor 11b. Through a series circuit with a low-pass filter 11 consisting of a resistor 11a and a capacitor 11b, a DC voltage force approximately half of the output DC voltage of the rectifying and smoothing circuit 2 is obtained. 2
The collector of this transistor 9 is grounded via a series circuit of a capacitor 12 and a resistor 13, and the secondary coil 1 of the drive transformer 10
A switching signal having a frequency of, for example, 15 kHz to 20 kHz is supplied from 0b to the base of the switching transistor 5. The middle point of the secondary coil N2 of the transformer 3 is grounded, and a small capacitor 14 for parametric oscillation and waveform shaping is connected between both ends of the secondary coil N2.
N 2 is connected to a rectifier circuit 15 consisting of two diodes, and the output side of this rectifier circuit 15 is grounded via a smoothing capacitor 16, and the DC output voltage Eo obtained at the output side of this rectifier circuit 15 is so as to supply it to the load 18 via the fuse 17,
Also, the output side of the rectifier circuit 15 is connected to this DC output voltage Eo.
A control circuit 19 is provided which detects the magnitude of and supplies a control current Ic to the control coil Nc of the transformer 3.

ここで、トランス3は、たとえば第2図に示す
ような構造のものを用いており、一対の磁気コア
20,21は、たとえば正方形あるいは長方形の
板状のコア基部3Eと、その四隅から直交する方
向に延長され、かつ、互いに等しい断面積の磁脚
3A,3B,3C,3Dとを有し、コア20,2
1は、磁脚3A,3B,3C,3Dと3A,3
B,3C,3Dとが端部をもつて互いに接するよ
うに対向され、従つて、全体として立方体ないし
直方体となるように組み立てられている。なお、
コア20,21は例えばフエライト材により形成
される。
Here, the transformer 3 has a structure as shown, for example, in FIG. The cores 20, 2 have magnetic legs 3A, 3B, 3C, and 3D extending in the direction and having the same cross-sectional area.
1 is magnetic legs 3A, 3B, 3C, 3D and 3A, 3
B, 3C, and 3D face each other with their ends touching each other, and are therefore assembled to form a cube or rectangular parallelepiped as a whole. In addition,
The cores 20 and 21 are made of ferrite material, for example.

さらに、コア20の磁脚3B,3Dにまたがつ
て1次側コイルN1が巻回され、コア20の磁脚
3A,3Cにまたがつて2次側コイルN2が巻回
されると共に、コア21の磁脚3A,3Bにまた
がつて制御コイルNcが巻回されている。従つ
て、この場合、コイルN1とN2とはトランス結合
となり、コイルN1,N2とNcとは直交結合となる
が、このときのコイルN1とN2との結合係数は0.5
〜0.6程度とされている。
Furthermore, the primary coil N 1 is wound across the magnetic legs 3B and 3D of the core 20, and the secondary coil N 2 is wound across the magnetic legs 3A and 3C of the core 20, A control coil Nc is wound around the magnetic legs 3A and 3B of the core 21. Therefore, in this case, coils N 1 and N 2 are transformer coupled, and coils N 1 , N 2 and Nc are orthogonally coupled, but the coupling coefficient between coils N 1 and N 2 in this case is 0.5.
It is said to be about ~0.6.

このようなトランス3の磁束分布状態を第3図
A,Bに示す。即ち、コイルN1の励磁電流をI1
コイルN2の発振電流をI2、コイルN2から取り出さ
れる負荷電流をILとすれば、このトランス3の
全起磁力Iは、 NI=N1I1+N2I2−N2IL ………(1) となる。そして、この起磁力NIにより出力電圧
の正の半サイクル期間に生じる磁束を+φS(第
3図A)、負の半サイクル期間に生じる磁束を−
φS(第3図B)とし、また、制御コイルNcと、
これに流れる制御電流Icによつて生じる磁束をφ
Cとすれば、正の半サイクル期間(第3図A)に
は、磁脚3A,3Bにおいて磁束φSとφCとが減
じ合い、磁脚3B,3Cにおいては磁束φSとφC
とが加え合い、負の半サイクル期間(第3図B)
には逆の関係となる。
The magnetic flux distribution state of such a transformer 3 is shown in FIGS. 3A and 3B. That is, the excitation current of coil N 1 is I 1 ,
If the oscillation current of coil N 2 is I 2 and the load current taken out from coil N 2 is I L , then the total magnetomotive force I of this transformer 3 is: NI=N 1 I 1 + N 2 I 2 −N 2 I L ......(1). The magnetic flux generated during the positive half cycle of the output voltage due to this magnetomotive force NI is +φ S (Figure 3A), and the magnetic flux generated during the negative half cycle is -
φ S (Fig. 3B), and the control coil Nc,
The magnetic flux generated by the control current Ic flowing through this is φ
C , then during the positive half-cycle period (Fig. 3A), the magnetic fluxes φ S and φ C subtract each other in the magnetic legs 3A and 3B, and the magnetic fluxes φ S and φ C in the magnetic legs 3B and 3C
are added together, resulting in a negative half-cycle period (Figure 3B)
has an inverse relationship.

従つて、たとえば第4図のB−H特性(磁化特
性)において、正の半サイクル期間のピーク時点
における磁脚3A,3Dの動作点は点aとなり、
磁脚3B,3Cの動作点は点bとなり、負の半サ
イクル期間のピーク時点における磁脚3B,3C
の動作点は点cとなり、磁脚3A,3Dの動作点
は点dとなる。従つて、磁脚3A,3Dの動作領
域は矢印1Aの区間となり、磁脚3B,3Cの動
作領域は矢印1Bの区間となり、正の半サイクル
期間の出力電圧は、点aの磁脚3A,3Dの磁束
密度+Bsで決まり、負の半サイクル期間の出力
電圧は、点cの磁脚3B,3Cの磁束密度−Bs
で決まることになる。
Therefore, for example, in the B-H characteristic (magnetization characteristic) of FIG. 4, the operating point of the magnetic legs 3A, 3D at the peak of the positive half cycle period is point a,
The operating point of the magnetic legs 3B, 3C is point b, and the magnetic legs 3B, 3C at the peak of the negative half cycle period.
The operating point of is point c, and the operating point of magnetic legs 3A and 3D is point d. Therefore, the operating range of the magnetic legs 3A, 3D is the section indicated by the arrow 1A, the operating region of the magnetic legs 3B, 3C is the section indicated by the arrow 1B, and the output voltage during the positive half-cycle period is the range indicated by the magnetic legs 3A, 3D at point a. It is determined by the magnetic flux density of 3D + Bs, and the output voltage during the negative half cycle period is determined by the magnetic flux density of magnetic legs 3B and 3C at point c - Bs
It will be decided.

そして、点a,cは磁束φCにより変化し、磁
束φCは制御電流Icで変化するので、電流Icを制
御すれば、出力電圧を制御できることになる。こ
の出力電圧Eo(t)は、 Eo(t)=d/dtφ(t)=d/dt{Li(t)
} =Ldi(t)/dt+i(t)dL/dt…
……(2) =Ndφ(t)/dt+i(t)dL/dt…
……(2)′ となり、第1項はトランス結合により誘起する電
圧、第2項はパラメトリツク結合により誘起する
電圧である。すなわち、出力電圧Eo(t)には
トランス結合による電圧と、パラメトリツク発振
による電圧とが含まれている。なお、両電圧の割
り合いはコイルN1とN2との結合係数、すなわ
ち、コアの形状及びコイルの巻装方法により異な
る。
Points a and c change depending on the magnetic flux φ C , and the magnetic flux φ C changes depending on the control current Ic, so if the current Ic is controlled, the output voltage can be controlled. This output voltage Eo(t) is Eo(t)=d/dtφ(t)=d/dt{Li(t)
} =Ldi(t)/dt+i(t)dL/dt...
...(2) =Ndφ(t)/dt+i(t)dL/dt...
...(2)', where the first term is the voltage induced by the transformer coupling, and the second term is the voltage induced by the parametric coupling. That is, the output voltage Eo(t) includes a voltage due to transformer coupling and a voltage due to parametric oscillation. Note that the ratio of both voltages differs depending on the coupling coefficient between the coils N 1 and N 2 , that is, the shape of the core and the method of winding the coils.

従つて、第5図に示すように、Ic=0のときの
磁束をφ、上記加え合う状態の磁束をφ、上
記減じ合う状態の磁束をφ、磁束φとφ
φとの変化分をΔφ,Δφとすると、Ic=
0の場合の出力電圧eOは、 eO=Nd(φ+φ)/dt+R/N(φ
φ)dL/dt =2φ(KNf+R/N dL/dt)………(
3) となる。また、Ic≠0で磁束φが非線形領域にあ
る場合の出力電圧eOSは、 eOS=Nd(φ+φ)/dt+R/N(φ
φ)dL/dt ={2φ(Δφ−Δφ)} {KNf+R/N dL/dt}………(4) となる。
Therefore, as shown in FIG. 5, the magnetic flux when Ic=0 is φ 1 , the magnetic flux in the above additive state is φ 2 , the magnetic flux in the above subtractive state is φ 3 , the magnetic fluxes φ 1 and φ 2 ,
If the changes from φ 3 are Δφ 2 and Δφ 3 , Ic=
The output voltage e O in the case of 0 is e O =Nd(φ 11 )/dt+R/N(φ 1 +
φ 1 )dL/dt =2φ 1 (KNf+R/N dL/dt)……(
3) becomes. In addition, the output voltage e OS when Ic≠0 and the magnetic flux φ is in the nonlinear region is e OS = Nd (φ 2 + φ 3 )/dt+R/N (φ 2 +
φ 3 ) dL/dt = {2φ 1 (Δφ 3 −Δφ 2 )} {KNf+R/N dL/dt} (4).

そして、B−H特性の非線形性のため、 Δφ>Δφ であるから、 eO−eOS =(Δφ−Δφ)(KNf+R/N dL/
dt)… ……(5) となり、さらに、点e,bが飽和領域にあるとす
れば、 Δφ〓0 となるので、 eO−eOS=Δφ(KNf+R/N dL/dt)…
… (5)′ となる。従つて、この式によれば、制御電流Icに
よつて磁束の変化分Δφを制御すれば、出力電
圧を制御できることがわかる。
Since Δφ 3 >Δφ 2 due to the nonlinearity of the B-H characteristic, e O −e OS =(Δφ 3 −Δφ 2 )(KNf+R/N dL/
dt)......(5) Furthermore, if points e and b are in the saturation region, Δφ 2 〓0, so e O −e OS = Δφ 3 (KNf+R/N dL/dt)...
… (5)′ becomes. Therefore, according to this equation, it can be seen that the output voltage can be controlled by controlling the change in magnetic flux Δφ 3 using the control current Ic.

このようなトランス3を用いた第1図の電源装
置によれば、トランジスタ5のオン、オフスイツ
チング動作に応じて、テレビ受像機の水平偏向回
路と同様の動作が行なわれ、トランジスタ5のコ
レクタ電圧は第6図Aに示すように変化し、トラ
ンス3の1次側コイルN1には第6図Bに示すよ
うな励磁電流I1が流れる。ここで、チヨークコイ
ル4は、トランジスタ5のオン期間のコレクタ電
流を制限してそのスイツチング動作を安定化す
る。トランス3は電流I1により励磁されるため、
2次側コイルN2とコンデンサ14との並列回路
には第6図C,Dに示す波形の出力電圧および電
流I2が得られ、この電圧が整流回路15に供給さ
れて負荷18には一定の直流電圧が供給される。
第6図Eはトランス3の上記磁脚3A,3Dの誘
起電圧を、第6図Fは磁脚3B,3Cの誘起電圧
をそれぞれ示す。また、第6図Gは、トランス3
の2次側コイルN2の中点タツプに流れる電流を
示し、これは電流I1が正の半サイクル期間と負の
半サイクル期間とで不平衡なため不平衡となる。
According to the power supply device shown in FIG. 1 using such a transformer 3, an operation similar to that of a horizontal deflection circuit of a television receiver is performed according to the on/off switching operation of the transistor 5, and the collector of the transistor 5 is The voltage changes as shown in FIG. 6A, and an exciting current I1 as shown in FIG. 6B flows through the primary coil N1 of the transformer 3. Here, the choke coil 4 limits the collector current of the transistor 5 during its on period to stabilize its switching operation. Since the transformer 3 is excited by the current I 1 ,
The output voltage and current I 2 having the waveforms shown in FIG. DC voltage is supplied.
FIG. 6E shows the induced voltage in the magnetic legs 3A and 3D of the transformer 3, and FIG. 6F shows the induced voltage in the magnetic legs 3B and 3C, respectively. In addition, Fig. 6G shows the transformer 3
The current flowing through the center tap of the secondary coil N 2 is unbalanced because the current I 1 is unbalanced between the positive half cycle period and the negative half cycle period.

さらに、整流回路15からの直流出力電圧Eo
は制御回路19により検出され、その検出出力に
応じてトランス3の制御コイルNcに制御電流Ic
を流す。すなわち、たとえば直流出力電圧Eoが
高くなれば、制御電流Icが増加して最大磁束密度
Bsが小さくなるため直流出力電圧Eoは低くな
り、逆に直流出力電圧Eoが低くなれば、この直
流出力電圧Eoを高める方向に制御され、直流出
力電圧Eoは一定に安定化される。
Furthermore, the DC output voltage Eo from the rectifier circuit 15
is detected by the control circuit 19, and a control current Ic is applied to the control coil Nc of the transformer 3 according to the detected output.
flow. That is, for example, if the DC output voltage Eo increases, the control current Ic increases and the maximum magnetic flux density increases.
As Bs becomes smaller, the DC output voltage Eo becomes lower, and conversely, when the DC output voltage Eo becomes lower, the DC output voltage Eo is controlled to be increased, and the DC output voltage Eo is stabilized at a constant level.

斯る第1図の電源装置は入力側と出力側とをト
ランス3により結合しているので絶縁形定電圧電
源装置を構成している。
The power supply device shown in FIG. 1 has an input side and an output side connected by a transformer 3, so that it constitutes an isolated constant voltage power supply device.

斯る第1図に示す如き従来の絶縁形定電圧電源
装置の保護回路は以下の如く構成されていた。即
ち第1図に於いてはトランス3の1次コイルN1
及びチヨークコイル4の接続点をコンデンサ2
2、抵抗器23及び24の直列回路を介して接地
し、この抵抗器23及び24の接続点を過電圧検
出用のツエナーダイオード25のカソードに接続
し、このツエナーダイオード25のアノードを抵
抗器26及びコンデンサ27の並列回路を介して
接地すると共にこのツエナーダイオード25のア
ノードをスイツチング素子を構成するSCR28
のゲートに接続し、このSCR28のカソードを
接地すると共にこのSCR28のアノードを低域
通過フイルタ11及び駆動トランス10の1次コ
イル10aの接続点に接続し、過電圧時この低域
通過フイルタ11と1次コイル10aとの接続点
をSCR28を介して接地する如くする。
The protection circuit of the conventional insulated constant voltage power supply as shown in FIG. 1 was constructed as follows. That is, in Fig. 1, the primary coil of transformer 3 N 1
and the connecting point of the chiyoke coil 4 to the capacitor 2
2. Ground through a series circuit of resistors 23 and 24, connect the connection point of these resistors 23 and 24 to the cathode of a Zener diode 25 for overvoltage detection, and connect the anode of this Zener diode 25 to the resistor 26 and An SCR 28 that is grounded through a parallel circuit of a capacitor 27 and connects the anode of this Zener diode 25 to an SCR 28 that constitutes a switching element.
The cathode of this SCR 28 is grounded, and the anode of this SCR 28 is connected to the connection point of the low-pass filter 11 and the primary coil 10a of the drive transformer 10. The connection point with the next coil 10a is grounded via the SCR 28.

斯る第1図に示す如き従来の絶縁形定電圧電源
装置の保護回路は負荷18に供給する直流出力電
圧Eoが過電圧となつたときはトランス3の2次
コイルN2が過電圧となるので、このトランス3
の1次コイルN1も過電圧となり、ツエナーダイ
オード25によりこの過電圧が検出されたときは
SCR28のゲートにゲート信号が供給されるの
でこのSCR28はオンとなり、低域通過フイル
タ11及びトランス10の1次コイル10aの接
続点を接地するのでスイツチング信号がトランジ
スタ5のベースに供給されずトランジスタ5のス
イツチング動作が停止し、この電源装置の動作が
停止し、この電源装置を保護することができる。
In the protection circuit of the conventional isolated constant voltage power supply as shown in FIG. 1, when the DC output voltage Eo supplied to the load 18 becomes an overvoltage, the secondary coil N2 of the transformer 3 becomes an overvoltage. This transformer 3
The primary coil N1 also becomes overvoltage, and when this overvoltage is detected by Zener diode 25,
Since the gate signal is supplied to the gate of the SCR 28, this SCR 28 is turned on, and since the connection point of the low-pass filter 11 and the primary coil 10a of the transformer 10 is grounded, the switching signal is not supplied to the base of the transistor 5, and the transistor 5 is turned on. The switching operation of the power supply device is stopped, and the operation of the power supply device is stopped, so that the power supply device can be protected.

斯る第1図に於いては絶縁形定電圧電源装置の
1次コイルN1側に過電圧保護回路が接続され、
1次コイルN1及びチヨークコイル4の接続中点
からの交流出力電圧をツエナーダイオード25に
て検出して、過電圧時にSCR28を導通し、ス
イツチング用トランジスタ5のドライブトランジ
スタ9の供給電源を接地して過電圧を保護してい
るが、1次コイルN1と2次コイルN2とが粗に結
合しているために、2次側直流出力電圧Eoと1
次側交流入力電圧とが、交流入力電圧が異常に高
く且つ負荷短絡等による負荷側フユーズ17の切
断等に伴なう負荷オープン時に漏れ磁束の影響が
大きくなつて、相関がとれなくなり過電圧の状態
となる不都合があり、又斯る制御不能の状態で過
電圧保護回路が動作しても、交流入力電圧が整流
平滑回路2に印加されて活電状態が持続して危険
であり、更に抵抗器11a、整流平滑回路2の平
滑コンデンサの放電用抵抗器R1,R2を通じて無
駄な電力が消費され続ける欠点があつた。
In Fig. 1, an overvoltage protection circuit is connected to the primary coil N1 side of the insulated constant voltage power supply.
The Zener diode 25 detects the AC output voltage from the connection midpoint of the primary coil N1 and the choke coil 4, conducts the SCR 28 in the event of an overvoltage, and grounds the power supply to the drive transistor 9 of the switching transistor 5 to eliminate the overvoltage. However, because the primary coil N 1 and the secondary coil N 2 are loosely coupled, the secondary DC output voltage Eo and 1
When the AC input voltage is abnormally high and the load-side fuse 17 is disconnected due to a load short circuit, the influence of leakage magnetic flux increases, and the correlation between the next-side AC input voltage and the next-side AC input voltage increases, resulting in an overvoltage condition. In addition, even if the overvoltage protection circuit operates in such an uncontrollable state, the AC input voltage will be applied to the rectifying and smoothing circuit 2 and the live state will continue, which is dangerous. However, there is a drawback that power continues to be wasted through the discharging resistors R 1 and R 2 of the smoothing capacitor of the rectifying and smoothing circuit 2.

本考案は斯る点に鑑み上述欠点を改善する様に
したものである。
In view of these points, the present invention is designed to improve the above-mentioned drawbacks.

以下第7図を参照しながら本考案絶縁形定電圧
電源装置の保護回路の一実施例につき説明しよ
う。この第7図に於いて第1図に対応する部分に
は同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
An embodiment of the protection circuit of the insulated constant voltage power supply according to the present invention will be described below with reference to FIG. In FIG. 7, parts corresponding to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.

第7図例に於いては商用交流電源1の一端を後
述する電磁装置29によりオンオフが制御される
接続スイツチ29aを介して整流平滑回路2の入
力側に接続すると共にこの整流平滑回路2の直流
出力電圧の略1/2の直流電圧が得られる抵抗器R1
及びR2の接続点を後述する電磁装置29により
接続スイツチ29aと連動してオンオフが制御さ
れる接続スイツチ29b、抵抗器11a及び駆動
トランス10の1次コイル10aの直列回路を介
してドライブ用トランジスタ9のコレクタに接続
する。又この商用交流電源1の両端を主電源スイ
ツチ30及びトランス31の1次コイル31aの
直列回路を介して互に接続し、このトランス31
の2次コイル31bの一端を接地し、このコイル
31bの他端を整流回路32に接続し、この整流
回路32の出力側を電磁装置29及びダイオード
33の並列回路を介してスイツチング素子を構成
するnpn形トランジスタ34のコレクタに接続
し、このトランジスタ34のエミツタをダイオー
ド35を介して接地する。又36はフリツプフロ
ツプ回路を示し、このフリツプフロツプ回路36
は主電源スイツチ30をオンとしたとき常にその
出力側がハイレベル“1”となる如く構成し、こ
のフリツプフロツプ回路36の出力側をトランジ
スタ34のベースに接続し、このトランジスタ3
4のベースを抵抗器37を介して接地する。この
場合主電源スイツチ30がオンとされたときはフ
リツプフロツプ回路36の出力側がハイレベル
“1”となるのでトランジスタ34は導通し、整
流回路32よりの直流電流が電磁装置29を介し
て流れ、接続スイツチ29a及び29bを夫々オ
ンとする。又36aはリモートコントロール装置
(図示せず)よりの電源制御信号が供給されるフ
リツプフロツプ回路36のトリガ端子を示し、こ
のトリガ端子36aに電源制御信号が供給される
毎にフリツプフロツプ回路36の出力側の信号レ
ベルを反転することができるので、これによりト
ランジスタ34のオン・オフを制御することがで
き接続スイツチ29a及び29bのオン・オフを
リモートコントロール装置により制御することが
できる。
In the example shown in FIG. 7, one end of the commercial AC power source 1 is connected to the input side of the rectifying and smoothing circuit 2 via a connection switch 29a whose on/off is controlled by an electromagnetic device 29, which will be described later. Resistor R 1 that can obtain a DC voltage approximately 1/2 of the output voltage
The connection point of R 2 is connected to a drive transistor via a series circuit of a connection switch 29b whose on/off is controlled in conjunction with a connection switch 29a by an electromagnetic device 29 (described later), a resistor 11a, and a primary coil 10a of the drive transformer 10. Connect to the collector of 9. Also, both ends of this commercial AC power supply 1 are connected to each other via a main power switch 30 and a series circuit of a primary coil 31a of a transformer 31.
One end of the secondary coil 31b is grounded, the other end of this coil 31b is connected to a rectifier circuit 32, and the output side of this rectifier circuit 32 constitutes a switching element via a parallel circuit of an electromagnetic device 29 and a diode 33. It is connected to the collector of an npn transistor 34, and the emitter of this transistor 34 is grounded via a diode 35. Further, 36 indicates a flip-flop circuit, and this flip-flop circuit 36
is configured so that its output side is always at a high level "1" when the main power switch 30 is turned on, and the output side of this flip-flop circuit 36 is connected to the base of the transistor 34, and this transistor 3
4 is grounded via a resistor 37. In this case, when the main power switch 30 is turned on, the output side of the flip-flop circuit 36 becomes high level "1", so the transistor 34 becomes conductive, and the direct current from the rectifier circuit 32 flows through the electromagnetic device 29, and the connection is made. Switches 29a and 29b are turned on, respectively. Further, 36a indicates a trigger terminal of the flip-flop circuit 36 to which a power control signal from a remote control device (not shown) is supplied, and each time the power control signal is supplied to the trigger terminal 36a, the output side of the flip-flop circuit 36 is Since the signal level can be inverted, the transistor 34 can be turned on and off, and the connection switches 29a and 29b can be turned on and off using a remote control device.

本例に於いては整流回路15の出力側を過電圧
検出回路を構成する抵抗器23及び24の直列回
路を介して接地し、この抵抗器23及び24の接
続点を過電圧検出用のツエナーダイオード25の
カソードに接続すると共にこのツエナーダイオー
ド25のアノードを抵抗器26及びコンデンサ2
7の並列回路を介して接地し、更にこのツエナー
ダイオード25のアノードをスイツチング素子を
構成するSCR28のゲートに接続する。又、こ
のSCR28のカソードを接地すると共にこの
SCR28のアノードをトランジスタ34のベー
スに接続する。その他は第1図と同様に構成す
る。
In this example, the output side of the rectifier circuit 15 is grounded through a series circuit of resistors 23 and 24 constituting an overvoltage detection circuit, and the connection point of the resistors 23 and 24 is connected to a Zener diode 25 for overvoltage detection. and the anode of this Zener diode 25 is connected to the resistor 26 and the capacitor 2.
The Zener diode 25 is grounded through a parallel circuit of 7, and the anode of the Zener diode 25 is connected to the gate of an SCR 28 constituting a switching element. Also, while grounding the cathode of this SCR28,
Connect the anode of SCR 28 to the base of transistor 34. The rest of the structure is the same as in FIG. 1.

斯る本考案に於いて主電源スイツチ30をオン
としたときはフリツプフロツプ回路36の出力側
がハイレベル“1”となりトランジスタ34がオ
ンとなるので電磁装置29が作動して接続スイツ
チ29a及び29bをオンとする。定常時は第1
図と同様に動作し負荷18に定電圧を供給するこ
とができる。又入力側及び出力側はトランス3,
31を介して接続されているので第1図同様に絶
縁形定電圧電源装置を構成する。又本例に於いて
はリモートコントロール装置よりの制御信号に依
り電磁装置29を制御して電源スイツチを構成す
る接続スイツチ29a及び29bをオンオフでき
るのでリモートコントロールすることができる。
又本考案に於いては負荷18に供給する直流出力
電圧Eoが過電圧となつたとき、過電圧検出用の
ツエナーダイオード25を介してSCR28のゲ
ートにゲート信号が供給され、このSCR28を
オンとしてトランジスタ34のベースを接地し、
このトランジスタ34をオフとして電磁装置29
を不作動として電源スイツチを構成する接続スイ
ツチ29a及び29bをオフとする。従つて電源
装置の動作が停止して活電部が速やかになくな
り、同時に保護回路動作中の電力損失がなくな
る。実験に依れば抵抗器11a,R1及びR2
夫々の抵抗値を4.4kΩ,150kΩ及び150kΩと
し、商用交流電源を100Vとしたとき第1図従来
例に比べて4.1Wの電力損失が低減することが確
認された。
In this invention, when the main power switch 30 is turned on, the output side of the flip-flop circuit 36 becomes high level "1" and the transistor 34 is turned on, so the electromagnetic device 29 is operated and the connection switches 29a and 29b are turned on. shall be. 1st during steady state
It operates in the same manner as shown in the figure and can supply a constant voltage to the load 18. In addition, the input side and output side are transformers 3,
Since they are connected through 31, an insulated constant voltage power supply device is constructed in the same manner as in FIG. Further, in this example, the electromagnetic device 29 can be controlled by a control signal from a remote control device to turn on and off the connection switches 29a and 29b constituting the power switch, so that remote control is possible.
In addition, in the present invention, when the DC output voltage Eo supplied to the load 18 becomes an overvoltage, a gate signal is supplied to the gate of the SCR 28 via the Zener diode 25 for overvoltage detection, turning on the SCR 28 and turning on the transistor 34. ground the base of
When this transistor 34 is turned off, the electromagnetic device 29
is inoperative, and the connection switches 29a and 29b constituting the power switch are turned off. Therefore, the operation of the power supply device is stopped and the live parts are quickly eliminated, and at the same time, power loss during the operation of the protection circuit is eliminated. According to experiments, when the resistance values of resistors 11a, R 1 and R 2 were set to 4.4 kΩ, 150 kΩ and 150 kΩ, respectively, and the commercial AC power supply was set to 100 V, the power loss was 4.1 W compared to the conventional example shown in Figure 1. It was confirmed that the

以上述べた如く本考案に於いては定電圧制御機
能が損なわれたり、あるいは負荷18が開放とな
る等により直流出力電圧が過電圧となつたときは
過電圧保護回路が作動して構成部品あるいは負荷
18の損傷を保護することができる。又本考案に
於いては過電圧を2次コイルN2側(負荷側)で
検出して電源スイツチを構成する接続スイツチ2
9a,29bをオフとし交流電源入力回路を開放
としているので保護機能が確実となり、且つ保護
回路動作中の活電部がなくなり、これに伴なつて
無効電力の消費がなくなる利益がある。
As described above, in the present invention, when the constant voltage control function is impaired or the DC output voltage becomes an overvoltage due to the load 18 being opened, the overvoltage protection circuit is activated and the component or load 18 is activated. can protect against damage. In addition, in the present invention, a connection switch 2 that detects overvoltage on the secondary coil N2 side (load side) and configures a power switch is installed.
Since 9a and 29b are turned off and the AC power input circuit is open, the protection function is ensured, and there is no active part during the operation of the protection circuit, which has the advantage of eliminating reactive power consumption.

又第8図及び第9図は夫々本考案の他の実施例
を示し、この第8図及び第9図に於いて第7図に
対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明
は省略する。第8図は整流回路15の出力側を電
圧検出回路を構成する抵抗器23及び24の直列
回路を介して接地し、この抵抗器23及び24の
接続点をスイツチング素子を構成するpnp形トラ
ンジスタ38のベースに接続し、このトランジス
タ38のエミツタを過電圧検出用のツエナーダイ
オード25aを介して接地すると共にこのトラン
ジスタ38のエミツタを抵抗器39を介して整流
回路32の出力側に接続し、このトランジスタ3
8のコレクタを電磁装置29及びダイオード33
の並列回路を介してトランジスタ34のコレクタ
に接続する。その他は第7図と同様に構成する。
Further, FIGS. 8 and 9 show other embodiments of the present invention, and in FIGS. 8 and 9, parts corresponding to those in FIG. Omitted. In FIG. 8, the output side of the rectifier circuit 15 is grounded through a series circuit of resistors 23 and 24 constituting a voltage detection circuit, and the connection point of the resistors 23 and 24 is connected to a pnp transistor 38 constituting a switching element. The emitter of this transistor 38 is grounded via a Zener diode 25a for overvoltage detection, and the emitter of this transistor 38 is connected to the output side of the rectifier circuit 32 via a resistor 39.
8 collector with electromagnetic device 29 and diode 33
It is connected to the collector of the transistor 34 through a parallel circuit. The rest of the structure is the same as that shown in FIG. 7.

この第8図に於いては通常時はトランジスタ3
8のベースに供給される電圧は低くこのトランジ
スタ38はオンであり、過電圧時はこのトランジ
スタ38のベースの電圧が高くなるので、このト
ランジスタ38はオフとなり電磁装置29等への
電源供給を停止する。従つてこの第8図に於いて
も第7図と同様の作用効果が得られることは容易
に理解できよう。
In this Figure 8, under normal conditions, transistor 3
The voltage supplied to the base of 8 is low and this transistor 38 is on, and when there is an overvoltage, the voltage at the base of this transistor 38 becomes high, so this transistor 38 is turned off and the power supply to the electromagnetic device 29 etc. is stopped. . Therefore, it is easy to understand that the same effect as in FIG. 7 can be obtained in FIG. 8 as well.

第9図は第7図に於いて制御回路19の誤差電
圧検出用の電圧分割抵抗器19a及び19bを過
電圧検出回路を構成する抵抗器23及び24に兼
用し、この抵抗器23及び24を省略する様に
し、その他は第7図と同様に構成したものであ
る。斯る第9図に於いても第7図と同様の作用効
果が得られることは容易に理解できよう。
In FIG. 9, the voltage dividing resistors 19a and 19b for error voltage detection of the control circuit 19 in FIG. 7 are also used as resistors 23 and 24 constituting the overvoltage detection circuit, and the resistors 23 and 24 are omitted. The rest of the structure is the same as that shown in FIG. 7. It is easy to understand that the same effect as in FIG. 7 can be obtained in FIG. 9 as well.

尚本考案は上述実施例に限ることなく本考案の
要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が取
り得ることは勿論である。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and that various other configurations may be adopted without departing from the gist of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の絶縁形定電圧電源装置の保護回
路の例を示す構成図、第2図、第3図、第4図、
第5図及び第6図はトランスの説明に供する線
図、第7図は本考案絶縁形定電圧電源装置の保護
回路の一実施例を示す構成図、第8図及び第9図
は夫夫本考案の他の実施例を示す構成図である。 1は商用交流電源、2は整流平滑回路、3,1
0及び31は夫々トランス、5,9及び34は
夫々トランジスタ、8は発振器、15及び32は
夫々整流回路、18は負荷、19は制御回路、2
5はツエナーダイオード、28はSCR、29は
電磁装置、29a及び29bは夫々接続スイツ
チ、36はフリツプフロツプ回路、36aは電源
制御信号入力端子である。
Fig. 1 is a configuration diagram showing an example of a protection circuit of a conventional isolated constant voltage power supply device, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4,
Figures 5 and 6 are diagrams for explaining the transformer, Figure 7 is a configuration diagram showing an embodiment of the protection circuit of the insulated constant voltage power supply of the present invention, and Figures 8 and 9 are diagrams for explaining the transformer. FIG. 3 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention. 1 is a commercial AC power supply, 2 is a rectifier and smoothing circuit, 3, 1
0 and 31 are transformers, 5, 9 and 34 are transistors, 8 is an oscillator, 15 and 32 are rectifier circuits, 18 is a load, 19 is a control circuit, 2
5 is a Zener diode, 28 is an SCR, 29 is an electromagnetic device, 29a and 29b are connection switches, 36 is a flip-flop circuit, and 36a is a power supply control signal input terminal.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 商用電源をリレー駆動形の電源スイツチを介し
て整流平滑し、この整流平滑した出力信号を出力
トランスの1次コイルを介して高周波で断続する
スイツチング素子に供給し、前記トランスの2次
コイルから整流平滑回路を介して負荷に直流出力
電圧を供給する様になすと共に前記直流出力電圧
に応じて変化する制御電流を出力安定用制御回路
に供給して前記直流出力電圧を安定化する様にし
た絶縁形定電圧電源装置の保護回路に於いて、こ
の絶縁形定電圧電源装置のオン・オフは前記電源
スイツチ用のリレーをこの電源スイツチのオン・
オフと無関係に常に動作しているリモートコント
ロール装置からの信号で制御するとともに前記直
流出力電圧側より電圧異常を検出するようにな
し、異常電圧検出時は前記リレーを制御して前記
電源スイツチをオフにする様にしたことを特徴と
する絶縁形定電圧電源装置の保護回路。
The commercial power supply is rectified and smoothed through a relay-driven power switch, and the rectified and smoothed output signal is supplied to a switching element that intermittents at high frequency through the primary coil of the output transformer, and then rectified from the secondary coil of the transformer. The insulation is configured to supply a DC output voltage to a load via a smoothing circuit, and to stabilize the DC output voltage by supplying a control current that changes according to the DC output voltage to an output stabilization control circuit. In the protection circuit of a constant voltage power supply, the relay for the power switch is used to turn on and off the isolated constant voltage power supply.
It is controlled by a signal from a remote control device that is always operating regardless of whether it is off or not, and voltage abnormality is detected from the DC output voltage side, and when an abnormal voltage is detected, the relay is controlled to turn off the power switch. 1. A protection circuit for an isolated constant voltage power supply device.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5520464A (en) * 1978-08-01 1980-02-13 Seiko Instr & Electronics Ltd Portable watch with acoustic device
JPS55138215A (en) * 1979-04-12 1980-10-28 Sony Corp Power supply device

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