JPS63167670A - スイツチング電源 - 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 本発明は各種電子機器などの電源として利用されるスイ
ッチング電源に関するものである。

従来の技術 従来のこの種のスイッチング電源は第２図に示すように
構成されていた。すなわち、入力電源１の一端にトラン
ス２の一次巻線Ｎ１を接続し、この−次巻ｆＩＪＮ１の
他端をスイッチングトランジスタ３のコレクタに接続し
、このスイッチングトランジスタ３のエミッタを上記入
力電源１の他端に接続し、このスイッチングトランジス
タ３のベースをパルス幅変調回路４に接続し、このパル
ス幅変調回路４にフォトカプラのフォトトランジスタ５
を接続し、上記トランス２の出力巻線１５．１６に整流
ダイオード６と平滑コンデンサ７とチョークコイル１０
を接続し負荷１４に出力Ｉ、出力■を得ている。また、
出力巻線１６の一端にはダイオード９が接続され、この
ダイオード９は平滑コンデンサ７を介してアースされる
とともにフォトカプラの発光ダイオード１２に接続され
、この発光ダイオード１２は誤差増幅器１３と１９に接
続され、さらに上記出力巻線１６と負荷１４との間に電
流検出抵抗１８を接続し、この電流検出抵抗１８の一端
は上記誤差増幅器１９に、他端はアースに接続され、負
荷１４の他端は誤差増幅器１３に接続され、この両肌差
増幅器１３．１９にはそれぞれ基準電圧電源１７が接続
されて構成されている。

この構成で、過電流保護の動作について説明する０ スイッチングトランジスタ３を保護するために１次側の
回路で２次側へ出力する最大電力の制限回路が内蔵され
ていることになる。出力■は例えば＋１２ｖ１出力■は
＋６ｖの電圧であるとすると、出力■の負荷１４が増大
し、過電流状態になると１次側の回路による過電流保護
によシある値で制限される。しかし、出力■の＋６ｖが
過電流になり、その時出力ＩＩ（＋１２１）が無負荷の
場合、＋６ｖの１次側の過電流保護回路による制限電流
値は＋１２ｖのそれよりも大きく２倍以上となる。従っ
て第２図のように電流検出抵抗１８を挿入し、この電圧
を誤差増幅器１９で受け、フォトカプラの発光ダイオー
ド１２に電流を流し、出力■の電流が制限値を超えると
出力電圧を低下させるようになっていた。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成では次のような問題があった０ 第３図は２次側に過電流保護回路をもたない場合の回路
図である。トランス２０２次巻＃１６゜１６の接続はこ
の図のように出力２の上に出力１を積み上げて接続する
ことが行われる。出力２は電圧検出され１次側にフィー
ドバックされ安定化されている。出力１はフィードバッ
ク制御がされていないため出力２の負荷電流によるクロ
スレギユレーション誤差を生ずる。第３図のように接続
すると、巻線の、抵抗分による負荷電流変化の電圧降下
分だけフィードバックによりキャンセルされるため、ク
ロスレギユレーションが改善される。しかし出力２に第
２図のような単独の過電流保護を設ける場合は第３図の
ようにリターンラインを共有化することは不可能となる
。

また、第３図ではフォトカプラの発光ダイオード１２の
電流源を出力２から得ている。しかしこれと同じ接続で
第２図のような出力２単独の過電流回路を構成した場合
、出力２が過電流状態となると出力電圧が低下する。さ
らに低下した場合出力２は発光ダイオード１２の電流源
として機能しなくなりこれ以降は過電流保護は動作しな
くなる。

従って第４図のようにある値まで出力電圧が低下すると
負荷抵抗が小さくなるに従い電流は増加してしまう。こ
のため第３図に示されているように出力巻線１６より整
流ダイオード６を介し、スイッチングトランジスタ３が
オンのとき電力が供給されるような接続の方法で平滑コ
ンデンサ７を電流源とし、発光ダイオード１２を動作さ
せている。

このようにクロスレギユレーションの改善スるための、
出力１を出力２の上に積上げる方法は採用不可である０
過電流保護回路用の誤差増幅器１３．１９用の別電源１
７が必要となる０電流検出抵抗１８が電圧降下分が出力
１のクロスレギユレーション誤差を増加させるなどの問
題があった。

問題点を解決するための手段 この問題点を解決するため本発明は、コンｉ（−タのト
ランスの２次巻線と整流ダイオードとの間にカレントト
ランスの１次巻線を挿入し、その２次巻線から得られる
出力を直接、電圧制御用のフォトカプラの発光ダイオー
ドに接続することにより過電流保護を実施する構成とし
たものである０作用 前記構成とすることにより、カレントトランスの２次側
電流はカレントトランスの１次側電流、すなわち電源の
出力電流に比例した値となる。このカレントトランスの
２次側出力を電流源としてフィードバック制御に使って
いるフォトカプラの発光ダイオードに電流を流すことに
より過負荷時には出力電圧を低下させ、出力電流を一定
の値に制限することが可能となる０ 実施例 以下、本発明の実施例を添付の図面を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例による多出力のフイ−ドフォ
ワードコンバータの２次側過電流保護回路を備えたスイ
ッチング電源の回路及びブロック図である。第１図にお
いて入力電源２１の一端にトランス２２の一次巻線Ｎ１
を接続し、この−次巻ｋＮｔの他端をスイッチングトラ
ンジスタ２３のコレクタに接続し、このスイッチングト
ランジスタ２３のエミッタを上記入力電源２１の他端に
接続し、ベースをパルス幅変調回路２４に接続しこのパ
ルス幅変調回路２４に７オトカグラのフォトトランジス
タ２６を接続している。

一方、トランス２２の二次巻線３５．３６には、整流ダ
イオード２６と平滑用コンデンサ２７とチョークコイル
３０が接続され負荷３４に出力■。

出力■を得ている。また、二次巻線３５と３６の接続点
と整流ダイオード２６との間にはカレントトランス２８
の一次巻線が接続され、このカレントトランス２８の二
次巻線にはダイオード２９、抵抗３１を介してフォトカ
プラの発光ダイオード３２と誤差増幅器３３が接続され
ている。この誤差増幅器３３には出力ｎｔ−出す負荷３
４の一端が接続されるとともに基準電圧電源３７が接続
されている。

このような構成において、カレントトランス四の１次側
電流は整流ダイオード２６の電流と同じ電流が流れ、さ
らにこれと同波形の電圧が抵抗３１の両端に現われる。

出力２の出力電流が過大になると、抵抗３１の両端電圧
は発光ダイオード３２及びダイオード２９のアノード−
カソード間電圧の和以上の電圧となり、カレントトラン
ス２８よシ発光ダイオード３２に電流が流れる。発光ダ
イオード３２には電圧制御のために一定の電流が定常的
に流れており、カレントトランス２８からの電流により
出力電圧は低下する。過電流保護状態ではカレントトラ
ンス２８の巻数比と抵抗３１で決まる出力電流値で定電
流動作となる。

発明の効果 以上のように本発明によればきわめて簡単な回路構成で
多出力フィードフォワードコンバータの１つの出力の単
独の過電流保護回路を実現でき、実用的にきわめて有用
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスイッチング電源の一実施例を示す拌
吟桑学ブロック図、第２図は従来例を示２１・・・・・
・入力電源、２２・・・・・・トランス、２３・・・・
・・スイッチングトランジスタ、２４・・・・・・パル
ス幅変調回路、２６・・・・・・フォトカプラのフォト
トランジスタ、２６・・・・・・整流ダイオード、２７
・・・・・・平滑コンデンサ、２８・・・・・・カレン
トトランス、２９・・・・・・ダイオード、３ｏ・・・
・・・チョークコイル、３１・・・・・・抵抗、３２・
・・・・・フォトカプラの発光ダイオード、３３・・・
・・・誤差増幅器、３４・・・・・・負荷、３５．３６
・・・・・・トランスの２次巻線、３７・・・・・・基
準電圧。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 二次側の出力電圧を入力とする誤差増幅器が出力電圧と
   基準電圧とを比較し、上記誤差増幅器の出力に接続され
   た光結合素子の発光素子に流れる電流を制御し、この制
   御された電流を一次側のパルス幅変調回路に接続された
   前記光結合素子の受光素子に伝達し、電源出力を安定化
   するフィードフォワード式スイッチング電源のトランス
   の二次巻線と整流ダイオードとの間にカレントトランス
   の一次巻線を接続し、前記カレントトランスの二次巻線
   の交流電圧をダイオードを介して前記光結合素子の発光
   素子に接続してなるスイッチング電源。