JPS63129809A - 電流検出回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電流検出回路に関し、特に、スイッチング・レ
ギュレータ、マグアンプ式多出力型安定化電源等の過電
流保護回路に用いられる電流検出回路に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の電源の電流検出の方法として電流検出部
に抵抗を挿入し、その両端に発生する電圧により過電流
を検出する回路がある。

第３図は３出力のマグアンプ式安定化電源に従来の電流
検出回路を適用した例である。

この図において、１．２は電源入力端子、３と４．５と
６．７と８はそれぞれ第１．第２．第３の安定化電圧出
力端子、９はスイッチング素子、ＩＯは第１の出力電圧
を安定化するように、スイッチング素子９の導通期間の
パルス幅を制御する駆動パルス幅制御回路、１１は多出
力型トランス、１２は整流回路、１３．１４はそれぞれ
第２．第３の出力電圧を安定化するようにオン時間を制
御する第１．第２のマグアンプ式電圧安定化回路、２１
は抵抗器２２からなる電流検出回路である。

以下、第３図の動作を第２図（ａ＞の電流波形図を用い
て説明する。

−次電源を電源入力端子１．２に接続し、スイッチング
素子９が第２図（ａ）のように時間ｔ１で導通すると、
第１の出力端子３．４に電流１１が流れる。次にオン時
間制御を行っている第１のマグアンプ式安定化回路１３
の可飽和コイルが時間ｔ２で導通すると、第２の出力端
子５．６へ電流１２が流れる。同様に時間ｔ３で第２の
マグアンプ式安定化回路１４の可飽和コイルが４通する
と第３の出力端子７，８へ電流ｉ、が流れる。

そしてスイッチング素子９が時間ｔ４で非導通になると
、第１．第２．第３の出力回路へ流れる電流は零となる
。これをトランス１１の一次側で見た電流ｉは第２図（
ａ）のようになる。即ち、−次側換算で時間ｔ、よりｔ
４まで電流１１が第１の出力端子３，４へ流れ、時間ｔ
２よりｔ４まで電流１２が第２の出力端子５．６へ流れ
、時間ｔ、よりｔ４まで電流ｉ３が第３の出力端子７゜
８へ流れる。

この電流ｉは抵抗器２２からなる電流検出回路２１によ
り検出される。この検出回路が過電圧保護回路として用
いられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、この検出方法は抵抗器２２の電圧降下により電
力損失を発生し、電源効率を低下させるという問題があ
った。

本発明は大きな電力損失を発生することのない電流検出
回路を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の電流検出回路は、一次巻線および少なくとも１
個の二次巻線をもつトランスと、前記一次巻線の電流を
断続するスイッチング素子と、前記二次巻線の出力電圧
を安定化する回路を少なくとも１個有する安定化電源に
おいて、前記一次巻線側の断続電流が流れる部分に一次
インダクタンスを小さく選んだ変流器の一次巻線を挿入
し、その二次巻線の両端に抵抗を接続し、その抵抗の両
端に発生する電圧を一方向にピーク検波することにより
、前記変流器の一次巻線に流れる断続電流のオン時ある
いはオフ時の電流変化量に比例した直流電圧を得ること
を特徴とする。

〔実施例〕

次に本発明を図面を参照して説明する。

第１図は３出力の安定化電源に本発明の電流検出回路を
用いた例である。第１図において、第３図の従来例と異
なる点は、電流検出回路２１Ａであり、他は第３図と同
じ構成である。

この電流検出回路２１Ａは、巻線比が１対Ｎで一次イン
ダクタンスがＬの変流器１５、抵抗器１６、ダイオード
１７、およびコンデンサ１８により構成されており、か
つ電流検出出力端子１９゜２０を備えている。

変流器１５に流れる電流ｉは前述の従来例で説明したよ
うに第２図（ａ）のようになる。

この変流器１５において、第２図（ａ）の電流ｉが変流
器の一次側を流れると、変流器１５の一次インダクタン
スＬと抵抗器１６の抵抗値Ｒで決まる時定数がスイッチ
ング同期Ｔに比べ十分小さく設定しであるために、抵抗
器１６の両端には、第２図（ｂ）のＶ、に示される如く
、電流ｉの微分波形が現れ電流ｉの変化に比例した出力
がスパイク状に発生する。これらスパイク波形のうち、
オン時（時間ｔｌ＋　　ｉ！＋Ｌ３）のスパイク波形を
ダイオード１７によりピーク検波すると、電流検出出力
端子１９．２０には、第２図（ｂ）のｖ２で示されるよ
うに、’Ｉ＋　　ｉＺ＋　　ｔ、、の最大値に比例した
出力電圧が得られる。

従って、この電流検出回路を過電流保護回路へ応用した
場合、保護動作開始点が電流’ｌ＋ｊ！あるいはｉ３の
値がある設定値以上に達した点で動作するものが構成で
き、これにより、多出力電源の各出力電流は他の出力電
流にほぼ無関係に設定することができる。

一方、ダイオード１７の極性を反転させ、オフ時（時間
ｔａ）のスパイク波形をピーク検波をすると、第２図（
ｂ）のｖ　Ｌ２に示されるようにｉ。

＋１２＋ｉ３の値に比例した出力電圧が得られる。

したがって、この電流検出回路を過電流保護回路へ応用
した場合、保護動作開始点がｉ、＋１２＋ｉ３の値があ
る設定値以上に達した点で動作するものが構成できる。

即ち、過電流保護回路に応用した時、例えば過電流時に
最も弱い部品が二次側の整流ダイオードである場合には
前記オン時のピーク検波を行う電流検出回路を用いるこ
とにより、’Ｉｎ　　ｉＺ＋　　１３をそれぞれ最大値
以下へ制限することができ、また最も弱い部品がトラン
ス１１あるいはスイッチング素子９である場合は、前記
オフ時のピーク検波を行う電流検出回路を用いることに
より、ｉ。

＋１２＋１３の値をある設定値以下に制限することがで
きる。

また、変流器１５の巻線比Ｎが大きいため、抵抗器１６
の値を大きく選ぶことができ、しかも抵抗器１６の両端
に加わる電圧が矩形波でなくスパイク状であるために、
この電流検出回路２１Ａで消費される電力は電流全体で
見た場合はぼ無視できる大きさとなる。

なお、本発明の電流検出回路は、一次巻線および一次巻
線をもつトランスと、この−次電流に流れる電流を断続
するスイッチング素子と、前記二次巻線の出力電圧を安
定化する回路を有する一般のスイッチング・レギュレー
タにも適用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、変流器と抵抗器とにより
スパイク波形を得、このスパイク波形をダイオードによ
りピーク検波することにより電流変化量に比例した出力
電圧を発生させ、マグアンプ式多出力型安定化電源の過
電流保護回路等に組み込まれた場合、大きな電力損失を
発生することなく最適な電流検出回路を構成することが
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電流検出回路をマグアンプ式多出力型
安定化電源に用いた実施例の回路図、第２図（ａ）は第
１図および第３図の回路の各部電流波形図、第２図（ｂ
）は第１図の回路の各部の電圧波形図、第３図は従来の
電流検出回路をマグアンプ式多出力型安定化電源に用い
た例の回路図である。 ■、２・・・電源入力端子、３．４・・・第１の安定化
電圧出力端子、５，６・・・第２の安定化電圧出力端子
、７．８・・・第３の安定化電圧出力端子、９・・・ス
イッチング素子、１０・・・駆動パルス幅制御回路、１
１・・・多出力型トランス、１２・・・整流回路、１３
．１４・・・マグアンプ式電圧安定化回路、１５・・・
変流器、１６・・・抵抗器、１７・・・ダイオード、１
８・・・コンデンサ、１９．２０・・・電流検出出力端
子、２１・・・従来の電流検出回路、２１Ａ・・・本発
明の電流検出回路、２２・・・抵抗器。 ／ｅ家ソ史慣帛カタ勢） 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一次巻線および少なくとも１個の二次巻線をもつ
   トランスと、前記一次巻線の電流を断続するスイッチン
   グ素子と、前記二次巻線の出力電圧を安定化する回路を
   少なくとも１個有する安定化電源において、前記一次巻
   線側の断続電流が流れる部分に一次インダクタンスを小
   さく選んだ変流器の一次巻線を挿入し、その二次巻線の
   両端に抵抗を接続し、その抵抗の両端に発生する電圧を
   一方向にピーク検波することにより、前記変流器の一次
   巻線に流れる断続電流のオン時あるいはオフ時の電流変
   化量に比例した直流電圧を得ることを特徴とする電流検
   出回路。