JPH01144359A - スイッチング電源回路 - Google Patents

スイッチング電源回路

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JPH01144359A
JPH01144359A JP62302878A JP30287887A JPH01144359A JP H01144359 A JPH01144359 A JP H01144359A JP 62302878 A JP62302878 A JP 62302878A JP 30287887 A JP30287887 A JP 30287887A JP H01144359 A JPH01144359 A JP H01144359A
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JP
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switching
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JP62302878A
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Koichi Ariga
有賀 浩一
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Nippon Chemi Con Corp
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    • F16H61/66—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
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    • F16H2059/467—Detecting slip, e.g. clutch slip ratio of torque converter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Dc-Dc Converters (AREA)
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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] この発明は、スイッチング電源回路、特に過電流保護機
能を有したスイッチング電源回路に関する。
[従来の技術] スイッチング電源回路は周知のように1次コイル側に加
えられる直流電圧をスイッチング素子によっ゛て断続き
せることにより、その2次コイル側に安定化された所定
の一出力電圧を得るようにしたものである。
第3図はこの種スイッチング電源回路10の要部の一例
を示す系統図であって、電源トランス3の1次コイル3
a、側には、この1次コイル3aに印加された直流電圧
をスイッチングするスイッチング素子11が設けられて
いる。
スイッチング素子11にはパルス輻変調されたスイッチ
ング信号が印加される。そのため、発振1112が設け
られ、その発振出力がパルス幅制御回路13に供給され
て、後述する制御信号によって発振出力のパルス幅がコ
ントロールされる。
電源トランス3の2次側には、単一若しくは複数、この
例では複数の2次コイル3b、3c及び3dが巻回され
、夫々より各負荷6B〜6Dに対して所定の出力電圧が
得られるようになされている。
そして、その内の1つの2次コイル3bには、各出力電
圧の安定化を図るために、出力電圧の横出回路15が設
けられ、その出力が誤差増幅器16を介してフォトカブ
ラを構成する第1の発光部22bに導かれる。
1次コイル3a側にはこの発光部22bからの光信号を
受光する第1の受光部22aが設けられ、この受光部2
2aと誤差電圧検出回路21とによって、光信号がその
強とに対応した電気信号、つまり誤差電圧に変換される
。
誤差電圧はパルス幅制御信号の発生回路22に供給され
て、誤差電圧に対応したパルス幅制御信号が形成され、
これで上述したパルス幅制御回路13が制御される。
発振出力のパルス幅は出力電圧に反比例するように制御
され、これでスイッチング素子11の導通角を制御する
ことにより、負荷6Bに印加される出力電圧が所定値に
安定化されることになる。
このように構成されたスイッチング電源回路10では、
ざらに負荷への過大な電流の流入を防止するため、夫々
の負荷6B〜6Dに対応して過電流検出回路25B〜2
5Dが設けられ、夫々の過電流検出出力が第2の発光部
27bに導かれる。
その光信号は第2の受光部27aにて受光される。第2
の受光部2,7aには、パルス幅制師信号発生回路28
が関連され、光信号に対応したパルス幅制御信号が加算
器29において、出力電圧安定化用のパルス幅制御信号
に加算されて、共通のパルス幅制御回路13に供給され
るようになされている。
従って、負荷に過電流が流れたようなときには、発振出
力のパルス幅が狭く、あるいは完全に零となるような制
御が行なわれる。これによって、負荷への過大電流の流
入が阻止されて、電源装置が保護される。
[発明が解決しようとする問題点] ところで、このように構成されたスイッチング電源回路
10においては、出力電圧の安定化と共に、過電流によ
る電源装置の損傷を保護するため、上述したように過電
流検出回路25B〜25Dが設けられ、夫々の検出出力
が1次コイル3a側に伝達されるように構成きれている
。
その場合に、電源トランスの1次側と2次側の電気的な
絶縁を図る必要があるため、出力電圧検出回路15側及
び過電流検出回路25B〜25Dには、夫々フォトカプ
ラ等の信号伝達手段が必要になる。
そのため、独立した2系統の信号伝達手段が夫々必要で
ある。
従って、フォトカブラの部品点数が増大する欠点がある
。
そこで、7この発明においては、−組のフォトカブラで
、1次コイル3a側に夫々必要とする信号が伝達できる
ようにすることにより、回路構成の簡略化を図ったスイ
ッチング電源回路を提案するものである。
[問題点を解決するための技術的手段]上述の問題点を
解決するため、この発明においては、直流電圧を電源ト
ランスの1次側の第1のコイルに印加し、該第1のコイ
ルに接続されたスイッチング素子をスイッチングパルス
で制御すると共に、前記電源トランスの2次側に負荷へ
供給される直流電圧の変動に応じて発光素子の輝度を変
化させる発光手段を一般け、該発光素子からの光を電源
トランスの1次側に設けた受光素子で受光し、該受光素
子の出力に基づいて、前記スイッチングパルスのパルス
幅を制御するようになされたスイッチング電源回路であ
って、 前記電源トランスの2次側の過電流を検出すると共に、
この過電流検出出力が最優先して前記発光素子の輝度を
制御して前記スイッチングパルスのパルス幅の制御を行
なう過電流検出手段を設けるようになされたことを特徴
とするものである。
[作 用] 出力電圧検出回路15の検出出力と、過電流検出回路2
5B〜25Dの検出出力とが加算器17において加算さ
れる。
この加算出力が誤差増幅器16を介して共通の信号伝達
手段22に供給される。この信号伝達手段22は発光部
22bと受光部22aとで構成され、加算出力はまず、
発光部22bに導かれる。
一方、受光した光信号は誤差電圧検出回路21において
、誤差電圧に変換され、この誤差電圧に対応したパルス
幅制御信号が形成される。このパルス幅制御信号によっ
てスイッチング素子11がパルス幅変調される。
従って、負荷6Bに印加される出力電圧が変動すると、
それに伴なってスイッチング素子11の導通角が制御さ
れて、出力電圧の安定化が図られる。
また、過電流状態が検出されると、これによっても発光
部22bの励起状態が制御されるため、過電流によって
もこれが検出されると、スイッチング素子11が制御さ
れて、負荷25B〜25Dが保護される。
このように構成した場合には、信号伝達手段としてのフ
ォトカブラは1組でよい。
[実 施 例] 続いて、この発明に係るスイッチング電源回路1oの一
例を第1図を参照して詳細に説明する。
第2図と対応する部分には、同一符号を付し、その詳細
な説明は省略する。
この発明においては、加算器17が設けられ、2次コイ
ル3bに関連して設けられた出力電圧検出回路15の検
出出力V1がこの加算器17を介して、誤差増幅器16
側に供給されるようになされている。
各2次コイル3a〜3dには、夫々過電流検出回路25
B〜25Dが設けられ、夫々から検出された過電流検出
出力■2が加算器17に供給されて、上述した出力電圧
の検出出力■1と加算される。
誤差増幅器16の出力によって、共通の信号伝達手段2
2として機能するフォトカブラ22を構成する発光部2
2bの励起状態が制御される。従って、夫々の検出出力
Vl、V2に対して発光部22bは共通に使用されるこ
とになる。
一方、1次コイル3a側に設けられた制御回路2oは以
下のように構成される。
受光部22aで受光した光信号は誤差電圧検出回路21
にて所定の誤差電圧に変換され、これがパルス幅制御信
号発生回路22に供給されて、誤差電圧に対応したパル
ス幅制御信号が形成される。
パルス幅制御信号によってパルス幅制御回路13が制御
されるから、これによってスイッチング信号がパルス幅
変調される。
従って、出力電圧が変動すると、その変動分を相殺する
°ようにスイッチング素子11に対するスイッチング信
号がパルス幅変調されて、負荷6Bに印加される出力電
圧の安定化が図られる。
この状態で、過電流が検出されると、その検出出力V2
が出力電圧の検出出力■1と共に、上述した発光部22
bに供給されることになるので、誤差電圧は過電流検出
出力■2にも対応した値となる。ここで、過電流検出時
は、V2>Vlとなる。
その結果、ス、イツチング素子11はこの過電流検出出
力■2によってもパルス幅変調されるため、過電流状態
が発生すると、この例ではスイッチング素子11をオフ
するようなパルス幅制御信号が形成される。これによっ
て、負荷6B〜6Dに印加きれる出力電圧が零となって
、過電流より負荷6B〜6Dが保護される。
なお、上述した制御回路20としては、市販されている
IC,例えば三菱製M51977Pなどを使用すること
がで−きる。
このスイッチング電源回路10の具体例を第2図に示す
。ただし、2次コイルとしては、説明の便宜上、1つの
みを示す。
商用交流源1は整流回路2によって所定の直流電圧に変
換きれた後、電源トランス3の1次コイル3aに供給さ
れる。
その2次コイル3b側には、ダイオード4aとコンデン
サ4bからなる整流回路4が接続され、整流された出力
電圧が端子5.6に供給されるようになされる。端子5
,6に負荷6Bが接続される。
1次コイル3a側に接続されるスイッチング素子11と
しては、MO3型FETトランジスタなどを使用するこ
とができる。
2次コイル3bに関連して出力電圧及び過電流の検出回
路30が設けられる。
出力電圧の検出回路15から説明しよう。
この例では、所定の直流電源端子牛Bと、一方の出力端
子6との間に、抵抗器31、フォトカブラ22を構成す
るフォトダイオード22b及び可変定電圧素子(この例
では可変ツェナーダイオード)32が直列接続される。
一方1.出力端子5,6間には、分圧用の一対の抵抗器
33a、33bが接続され、その接続中点nに得られる
分圧電圧が可変ツェナーダイオード32の制御端子に供
給される。
出力電圧検出回路15に関連して、過電流の検出回路2
5Bが設けられる。
すなわち、電源端子牛Bと出力端子6との間には縦続接
続された複数、この例では4個の抵抗器35a〜35d
が接続され、接続中点pと接続点rすなわち出力端子6
との間には、定電圧素子(ツェナーダイオードなど)3
6が接続されることによって、接続中点qに得られる基
準電圧Vaが定電圧化される。この基準電圧Vaはオペ
アンプ37のマイナス端子に供給される。
これに対し、接続点rっ去り出力端子6側の電圧vbが
オペアンプ37のプラス端子に供給される。
そして、この発明においては、オペアンプ37の出力が
抵抗器41B及び逆流阻止用のダイオード42Bを介し
て可変ツェナーダイオード32の制御端子(接続中−点
n)に供給される。従って、この例ではワイアードアン
ドによって加算器17が構成きれたことになる。
なお、過電流検出用の他の検出回路25C,25Dも上
述したと同様な構成をとり、オペアンプの出力(検出出
力V2)が抵抗器及び逆流阻止用のダイオードを介して
可変ツェナーダイオード32の制御端子に供給されるよ
うに構成されている。
図では、検出回路25C用の抵抗器41Cのみを示しで
ある。
なお、上述した所定の直流電圧十Bは2次コイル3bか
ら中間タップを導出し、その中間タップに得られる電圧
の整流出力を使用することができる。
このように構成されたスイッチング電源回路10におい
て、出力電圧及び過電流の検出と制御動作・を以下に簡
単に説明する。
通常の状態においては、接続中点nに得られる分圧電圧
■1によフては、可変ツェナーダイオード32のツェナ
ー電圧が制御されている。
ここで、端子5,6に接続された負荷6Bのインピーダ
ンスが低下することによって、出力電圧が高くなった場
合には、これが可変ツェナーダイオード32のツェナー
電圧を低くし、これに応じてフォトダイオード22bの
発光輝度が増し、これがフォトトランジスタ22aで受
光され、出力電圧に応じた誤差電圧を再生し、この誤差
電圧に応じてスイッチング素子11の出力パルスのパル
ス幅が狭くなるように制御されて、出力電圧の安定化が
図られる。
過電流保護動作は次のようになる。
すなわち、定常動作時においては、基準電圧■aの方が
端子6の電圧vbよりも大きく選定されモいるため、そ
のときのオペアンプ37の出力V2では、n点に分圧電
圧■1を越える電圧は供給されず、出力電圧の変動に応
じてツェナーダイオード32のツェナー電圧が制御され
る。
しかし、負荷側に、過電流が流れると、端子6に直列接
続された抵抗器35dの電圧降下が大きくなるため、端
子電圧vbの方が基準電圧Vaよりも大きくなる。
その結果、オペアンプ37の出力■2がハイレベルに反
転して分圧電圧v1より高くなり、抵抗器41及びダイ
オード42を介して可変ツェナーダイオード32の制御
端子に加えられる。これによって、ツェナーダイオード
32は分圧電圧V1に優先してオペアンプ37の出力■
2でツェナー電圧が制御される。
すなわち、過電流検出時は、出力電圧の検出出力に優先
して過電流検出出力が出力されることになるから、誤差
電圧で制御tIJきれる安定化動作時に比べてスイッチ
ング素子11の出力パルスのパルス幅はざらに狭くなり
、これによって出力電圧は安定化動作時よりもざらに低
下する。
その結果、負荷6B〜6Dが過電流より保護される。
[発明の効果] 以上説明したように、この発明の構成によれば、共通に
設けられたフォトカブラを制御する可変定電圧素子に対
し、出力電圧検出出力に加えて過電流検出出力も供給す
るように構成したので、電源トランスの2次側を絶縁す
るための素子(信号伝達手段)を共通に使用することが
できる。
その結果、フォトカブラを一対省略することができるた
め、従来よりも回路構成の簡略化を達成できる。
従って、この発明に係るスイッチング電源回路は、1次
側と2次側を電気的に絶縁する必要がある過電流保護機
能を有したスイッチング電源回路などに適用して極めて
好適である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係るスイッチング電源回路の一例を
示す要部の接続図、第2図はその具体例を示す接続図、
第3図は従来におけるスイッチング電源回路の要部の構
成図である。 3・・−a m源トランス 3a輪・・1次コイル 3b・・・2次コイル 10・・・スイッチング電源回路 11・・・スイッチング素子 12・・・発振回路 15・・・出力電圧検出回路 22・・・フォトカブラ 22a・・・フォトトランジスタ 22b・・・フォトダイオード 25B〜25D・・・過電流検出回路 30・・・検出回路 32・・・可変ツェナーダイオード 37・・・オペアンプ 特許出願人 日本ケミコン株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)直流電圧を電源トランスの1次側の第1のコイル
    に印加し、該第1のコイルに接続されたスイッチング素
    子をスイッチングパルスで制御すると共に、前記電源ト
    ランスの2次側に負荷へ供給される直流電圧の変動に応
    じて発光素子の輝度を変化させる発光手段を設け、該発
    光素子からの光を電源トランスの1次側に設けた受光素
    子で受光し、該受光素子の出力に基づいて、前記スイッ
    チングパルスのパルス幅を制御するようになされたスイ
    ッチング電源回路であって、 前記電源トランスの2次側の過電流を検出すると共に、
    この過電流検出出力が最優先して前記発光素子の輝度を
    制御して前記スイッチングパルスのパルス幅の制御を行
    なう過電流検出手段を設けたことを特徴とするスイッチ
    ング電源回路。
JP62302878A 1987-11-30 1987-11-30 スイッチング電源回路 Pending JPH01144359A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0354384U (ja) * 1989-09-29 1991-05-27
JPH0648392U (ja) * 1991-03-29 1994-06-28 新電元工業株式会社 スイッチング電源の制御回路
EP1195304A2 (en) 2000-10-05 2002-04-10 Mazda Motor Corporation Overall control system for a posture control apparatus and a continuously variable transmission of a vehicle
JP2002272110A (ja) * 2001-03-13 2002-09-20 Yokogawa Electric Corp スイッチング電源装置

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