JPH0223059A - 安定化電源装置の入出力監視回路 - 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］ 本発明は安定化電源装置に関し、特に、入力過電圧や出
力無電圧等を監視する入出力監視回路に１系わる。

「従来の技術］ 従来、脈流成分を含むような直流電圧を安定した直流電
圧に変換するため、安定化電源装置が用いられており、
このような安定化電源装置の一例としてスイッチングレ
ギュレータがある。第２図にスイッチングレギュレータ
の電圧安定化回路１の構成を示す。

第２図において、入力直流電圧はスイッチング素子２を
介して断続され、これが平滑回−路３を介して平滑され
て直流電圧に変換されて出力される。

この出力直流電圧は、誤差電圧増幅回路４に与えられ、
基準電圧と比較され、出力電圧の所望値との誤差分が増
幅されて取り出されてパルス幅制御駆動回路５に与えら
れる。パルス幅制御駆動回路５は、与えられる誤差信号
に応じてスイッチング素子２の導通期間を制御し、かく
して、出力電圧が所定値に安定するようにする。

ここで、誤差電圧増幅回路４は、例えば第３図に示すよ
うにｍｔ！されている。すなわち、出力電圧Ｖｏを抵抗
Ｒ１及びＲ２によって分圧して、出力端子と反転入力端
子とが抵抗Ｒ３を介して接続されている演算増幅器・１
１の反転入力端子に与え、この演算増幅器４１の非反転
入力端子に与えられている基準電圧ＶＲと分圧電圧との
差電圧を出力するようになされている（文献＝　「スイ
ッチングレギュレータの設計法とパワーデバイスの使い
方」誠文堂新光社、白庄司進／戸用冶朗著）。

このような誤差電圧は、上述のようにスイッチング素子
２の導通期間の制御に用いられる。これに加えて、例え
ば、この誤差電圧が所定値以上になると、駆動するよう
な表示装置に与えることにより、出力電圧の監視に利用
することができる。

すなわち、従来の安定化電源装置において、出力電圧が
許容範囲を越えて低下したり、無電圧になったときには
、誤差電圧増幅回路４でこれを検出することができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、誤差電圧増幅回路４による監視は、出力
電圧の異常に対するものだけであり、入力電圧の異常を
監視することができない。

そこで、従来、電圧安定化回路１圧及び出力電圧の両方
の異常を監視できるような第４図に示す入出力監視回路
が提案されている。この回路は、電圧安定化回路１に対
する一方の供給ライン上に直列に保護用ヒユーズ６を介
挿し、また、電圧安定化回路１の入力端子１ａ、１ｂ間
に並列に入力電圧検出リレー７を接続して入力電圧の異
常を監視するようにしている。すなわち、入力電圧が正
常範囲の電圧値のときには、入力電流が電圧安定化回路
１及びリレー７に供給されてリレー７が付勢されて表示
装置等を一方の状態にしておき、過電圧になってヒユー
ズ６が溶断すると、リレー７に対する電流がなくなり、
リレー７が消磁して表示装置等が他方の状態をとって異
常を検出して報知するようにしている。

また、電圧安定化回路１の出力端子１ｃ、１ｄ間に並列
に出力電圧検出用リレー８が接続され、出力電圧が所定
値の時にリレー８が励磁して表示装置等を一方の状態に
し、他方、出力電圧が電圧安定北回ｉｌ内の短絡等によ
って低電圧又は無電圧になるとリレー８が消磁して表示
装置等を他方の状態にして異常を検出して報知するよう
にしている。

しかしながら、入力側及び出力側のそれぞれに電圧検出
手段としてのリレー７．８を設ける必要があるため構成
が複雑、大型になる。特に、リレー７．８は小型化が進
んだ電子部品の中では構成が大きく、複数のリレーを用
いた構成は装置を大型化してしまう。また、リレーは、
その動作電圧の精度が低く、出力電圧がどの程度低くな
ったために作動したのかを正確に検出することが難しく
、これを避けるべく検出精度を上げようとすると、多く
の時間を掛けて調整することを要する。

本発明は、以−りの点を考慮してなされたもので、リレ
ーを用いることなく、単一の回路で入力電圧及び出力電
圧を監視し、入力過電圧、出力低電圧、出力無電圧の検
出を行なうことのできる安定化電源装置の入出力監視Ｉ
Ｔｉ″ｌ路を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ かかる課題を解決するため、本考案においては、電圧安
定化回路の入力電圧と出力電圧との電位差を検出し、検
出電位差が所定値を越えたとき、このことを表す信号を
発生する入出力電位差検出手段を設けた。

［作用１ 入力端子が過電圧になって、入力電圧と出力電圧との電
位差が所定値を越えると、入出力電位差検出手段からこ
のことを示す信号が出力される。

また、出力電圧が低電圧又は無電圧になり、入力電圧と
出力電圧との電位差が所定値を越えると、入出力電位差
検出手段から同様の信号が出力される。すなわち、入力
過電圧及び出力低電圧又は出力無電圧の検出を単一の入
出力監視回路で実行することができる。

「実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら詳述する
。

第１図は、第・二１図との対応部分に同一符号を付した
この実施例の構成を示す接続図である。第１図において
、電圧安定化回路１の入力端子１　ａと出力端子１ｃと
の間には、入力電圧及び出方電圧の電位差を検出するた
めの入出力電位差検出回路１０が設けられている。

この実施例の場合、電位差検出回路１０はツェナーダイ
オード１１とフォトカップラ１２との直列回路で構成さ
れている。すなわち、電圧安定化回路１の入力端子１ａ
がフォトカップラ１２の発光ダイオード１２Ｄのアノー
ドに接続され、ダイオード１２Ｄのカソードがツェナー
ダイオード１１のカソードに接続され、このツェナーダ
イオード１１のアノードが電圧安定化回路１の出力端子
ＩＣに接続されている。従って、電圧安定化回路１の入
力電圧及び出力電圧の電位差がツェナーダイオード１１
の降伏電圧を越えて大きくなると、発光ダイオード１２
Ｄが点灯するようになっている。

この実施例においては、この入出力電位差検出回路１０
の検出信号（発光ダイオード１２Ｄの光線）は、電圧安
定化回路１の入力端子１ａに直列に接続されている保護
用ヒユーズ６の溶断制御に用いられる。フォトカプラ１
２の受光用のフォトトランジスタ１２Ｔには抵抗Ｒ４が
直列に接続されており、この直列回路が電圧安定化回路
１の再入力端子１ａ、１．５間に並列に接続されている
。

フォトトランジスタ１２Ｔが発光ダイオード１２Ｄから
の光線を受光したとき、導通してこの直列回路に電流を
流すようにして保護用ヒユーズ６に流れる電流を増大さ
せて保護用ヒユーズ６の溶断を促すようにしている。

このような構成において、電圧安定化回路４に対する入
力電圧が過電圧になって上昇し、電圧安定化回路４から
の出力電圧より基準の電位差を越えて大きくなると、ツ
ェナーダイオードが導通して発光ダイオード１２Ｄは発
光する。これにより、フォトトランジスタ１２Ｔが導通
し、保護用ヒユーズを流れる電流を増大させて保護用ヒ
ユーズを溶断させ、過電圧の入力電圧が電圧安定化回路
に供給され、電圧安定化回路の内部を破壊することを防
止する。

また、電圧安定化回路４の内部において短絡異常等が発
生して電圧安定化回路の出力電圧が所定値より大幅に低
下し、または無電圧になると、入力電圧及び出力電圧の
電位差が所定値より大きくなり、ツェナーダイオードが
導通して発光ダイオードが発光する。従って、この出力
電圧の異常時においても、保護用ヒユーズ６が溶断して
入力電圧の供給を停止し、電圧安定化回路１の異常原因
以外の電子部品の破壊を防止するようにしている。

従って、上述の実施例によれば、入力の過電圧、出力の
低電圧及び出力の無電圧という異常の全てを、フォトカ
ップラ１２及びツェナーダイオード１１からなる単一の
入出力電位差検出回路１０によって高精度に検出するこ
とができる。また、入力電圧の監視構成と、出力電圧の
監視構成とを別個に設けずに単一の回路１０によって実
行できるようにしたので、リレーを用いないことと相俟
って全体の構成を簡易なものとすることができる。

なお、入出力電位差検出回路１０は上述の実施例のもの
に限定されるものではなく、例えば、比軟回路で入力電
圧及び出力電圧の差分を取り、この差分を基準電圧と比
軟するようなものであっても良い。

また、上述の実施例においては、入出力電位差検出回路
１０の検出出力を保護用ヒユーズ６の溶断制御に用いる
ものを示したが、他の用途に用いても良い。例えば、異
常の報知のために用いても良い。

さらに、電圧安定化回路１の構成は、第２図に示すよう
なスイッチングレギュレータ構成のものに限定させるこ
とはなく、脈流分を含む直流電圧を安定化した直流電圧
に変換するものであればいかなる構成のものであっても
良い。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、電圧安定化回路の入出
力電圧間の電位差を検出する電位差検出回路を設けたの
で、単一の回路で入力電圧が上がった場合と出力電圧が
下がった場合のどちらの異常をも簡易な構成によって正
確は検出することができ、この検出出力を用いて電圧安
定化回路の保護や異常報知等を実行させることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による安定化電源装置の入出力監視回路
の一実施例を示す接続図、第２図は電圧安定化回路の一
例を示すブロック図、第３図は第２図の誤差電圧増幅回
路の基本構成を示す接続図、第４図は従来の入出力監視
回路を示すブロック図である。 １・・・電圧安定化回路、６・・・深度用ヒユーズ、１
．０・・・・・・入出力電位差検出回路、１１・・・ツ
ェナーダイオード、１２・・・フォ１ヘカプラ、Ｒ４・
・・抵抗。 特許出願人　　沖電気工業株式会社 第１　図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 直流の入力電圧が供給されて安定化された出力電圧を発
   生する電圧安定化回路を備えた安定化電源装置において
   、 上記電圧安定化回路の入力電圧と出力電圧との電位差を
   検出する入出力電位差検出手段を設け、検出電位差が所
   定値を越えたときこのことを表す信号を上記入出力電位
   差検出手段が発生するようにしたことを特徴とする安定
   化電源装置の入出力監視回路。