JPH0258863B2

JPH0258863B2 -

Info

Publication number: JPH0258863B2
Application number: JP30157186A
Authority: JP
Inventors: Ushio Date
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 1986-12-19
Filing date: 1986-12-19
Publication date: 1990-12-10
Also published as: JPS63157672A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明はリンギングチヨークコンバータ方式
のスイツチングレギユレータに関し、特に、交流
入力電圧に対しての所定の比率で定められる検出
電圧をもとに、その交流入力電圧の電圧降下を検
出できるスイツチングレギユレータに関する。

〔従来の技術〕

第４図は従来のスイツチングレギユレータの回
路図であり、この図において、１はダイオードブ
リツジ１１と平滑コンデンサ１２とでなる整流平
滑回路であり、突入電流防止用抵抗１０を介して
交流または直流が加えられる入力端子に接続され
ている。直流入力の場合は、勿論この整流平滑回
路１は無くてもよい。トランス３の１次巻線３１
に直列にトランジスタ２が接続され、そのベース
は他の巻線３２に接続されており、交流入力を加
えると、まず起動抵抗２１を通じてベース電流が
流れ、トランジスタ２のコレクタ電流が流れ始め
る。巻線３１，３２は図に示すような極性に巻い
てあるため、巻線３１に電圧が発生するとともに
巻線３２に電圧が発生してベース電流が増加し、
そのためコレクタ電流も増加するというように正
帰還作用が起こつて、トランジスタ２はオンす
る。このとき２次巻線３３には電圧が発生する
が、ダイオード５１の向きが逆のため電流は流れ
ない。よつて、トランジスタ２のコレクタ電流
は、トランス３のインダクタンス分によつて直線
的に増加する。そしてトランジスタ２のオンの
後、コレクタ電流が飽和するのでベース電流が減
少し始め、その結果、コレクタ電流が減少し、先
のものとは逆の正帰還作用が起こり、トランジス
タ２はオフする。このときトランス３に蓄えられ
たエネルギが放出され、ダイオード５１を通して
電流が流れ、コンデンサ５２により平滑されるこ
とになる。このようにしてブロツキング発振器が
構成されて、トランス３の２次巻線３３に接続さ
れた整流平滑回路５を通じて負荷へ向けて直流が
供給される。なお、２０はトランジスタ２のスパ
イク電圧を抑えるためのスパイク電圧保護回路で
あり、また２５は電流阻止用コンデンサ２３とベ
ース抵抗２４とにより構成される微分回路であ
り、起動電流が巻線３２側へ流れることを阻止す
るものである。ダイオード２２はトランジスタ２
の逆バイアス防止用である。

以上は基本動作であるが、この回路の出力電圧
の安定化は、巻線３２の電圧が入力電圧及び出力
電圧に応じて変化することを利用して、第１図に
示すようなツエナダイオード４１、ダイオード４
２、コンデンサ４３、抵抗４４でなる制御回路４
を接続して負帰還をかける方法が一般的であつ
た。すなわち、巻線３２の電圧をダイオード４２
で整流し、コンデンサ４３に蓄え、ツエナダイオ
ード４１が接続されているベースの電圧と比較す
るものである。入力電圧が高くなるかまたは負荷
が軽くなつて出力電圧が上昇すると巻線３２の電
圧も上昇してツエナダイオード４１のアノードが
負にバイアスされる。これがツエナ電圧を越える
とツエナ電流が流れるようになり、トランジスタ
２のベースに流れるべき電流がバイパスされ、ト
ランジスタ２のオンン期間が短かくなり、出力電
圧が安定化される。

このように構成されるスイツチング・レギユレ
ータの電圧降下検出は、直流に安定化されたコン
デンサ５２の両端電圧、あるいはこれを更に安定
化すべく接続されるシリーズレギユレータ６のコ
ンデンサ６４の両端電圧を所定の検出電圧と比較
することで行つている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような所定の検出電圧と比
較することで電圧降下を検出する従来技術のスイ
ツチング・レギユレータでは、例えば許容入力電
圧がAC90V〜AC260Vであるような場合、定格
AC100Vで使用するときも、定格AC200Vで使用
するときも、電圧降下検出装置の検出する検出電
圧は、入力換算で例えばAC70Vと、同じ値とな
つてしまうということになる。

これを換言すると、スイツチングレギユレータ
は、例えばAC90V〜AC260Vに対して、常に
DC12Vの安定化された直流電圧を出力する。こ
の電圧がDC10Vになつたとき異常と判断する場
合に、従来の電圧降下検出方法では、DC10Vに
なるのは、入力換算でAC70Vとすると、
AC100Vの定格入力でDC12Vを得るようにして
いるときでは、AC入力が70％に低下したときに
その異常を知ることになるのに対して、AC200V
の定格入力でDC12Vを得るようにしているとき
では、AC入力が3.5％に低下したときにその異常
を知ることになる。

このようなことが起ると、システム全体の電源
としてAC100V系とAC200V系を用いる必要があ
る場合においては、ある機器では、電圧降下を検
出してバツクアツプ態勢をとるのに対して、他の
機器では、いまだ電圧降下を検出せず、そのまま
処理を実行してしまうというような欠点がでてく
る。

この発明は上記欠点を解消するためになされた
もので、AC100V系およびAC200V系の電源を必
要とする機器のいずれに対する供給電圧の変動
も、同等の割合で正しく検出することができるス
イツチングレギユレータを得ることを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明にかかるスイツチングレギユレータ
は、トランスの２次巻線側に、第１の整流平滑回
路に供給する電圧の極性とは異る他の極性の電圧
を、整流して取り出す第２の整流平滑回路と、こ
れの出力をさらに安定化する時定数の大きいロー
パスフイルタとを設け、このローパスフイルタお
よび上記第２の整流回路の各出力をコンパレータ
で比較するように構成したものである。

〔作用〕

この発明におけるコンパレータは、ローパスフ
イルタの時定数の大きい出力と第２の整流平滑回
路の出力とを比較し、例えば第２の整流平滑回路
の出力が上記ローパスフイルタの出力を下廻つた
とき、AC100V系、AC200V系のいずれの定格電
圧電源に対しても70％に電圧降下したとして、電
圧降下検出信号を出力するように作用する。

〔発明の実施例〕

以下に、この発明の実施例を図について説明す
る。第１図において、７は２次巻線２３に接続さ
れた第２の整流平滑回路で、ダイオード７１とコ
ンデンサ７２とからなる。この第２の整流平滑回
路７はダイオード５１とコンデンサ５２とからな
る第１の整流平滑回路５に対応し、互いに異つた
極性の電圧を整流および平滑する。８１，８２は
整流平滑回路７の出力電圧を分圧する分圧抵抗、
９はこの分圧抵抗８１，８２による分圧出力を安
定化するローパスフイルタで、コンデンサ７２よ
りも容量の大きいコンデンサ９１と抵抗９２とか
らなる。１００は上記分圧出力とローパスフイル
タ９の出力とを比較するコンパレータである。

なお、このほかの第４図に示したものと同一の
回路部分には同一符号を付して、その重複する説
明を省略する。

次に動作について説明する。

トランス３の１次巻線に接続されたトランジス
タ２は、既述の正帰還動作によるブロツキング発
振により、第２図ａに示すようなのこぎり歯状の
コレクタ電流を出力し、このとき得られる２次巻
線３３の電圧変化は、第２図ｂに示すように、
0Vを基準レベルとして変化する正負の電圧が得
られる。すなわち、トランジスタ２がオフしたと
きには、トランス３に蓄積されたエネルギーはダ
イオード５を介して負荷側に放出される。これが
第２図ｂの電圧Ｐで示した部分である。従来技術
で前述したように、電圧Ｐのレベルlaは、トラン
ス３の１次巻線３２にフイードバツクされて、ト
ランジスタ２のオン時間を制御し、これにより電
圧Ｐの電圧レベルlaが安定化される。

一方、スイツチングレギユレータの動作原理か
らよく知られているように電圧Ｑのレベルlbは安
定化されることはなく、入力電圧の変動に比例し
て変動することになる。本発明は、この電圧Ｑの
レベルを利用するものである。

すなわち、この発明では、電圧Ｑをとり出すた
めに、第１図に示すようにコンデンサ７２とダイ
オード７１を新たに接続し、電圧Ｑのレベルをこ
のコンデンサ７２で平滑化して、入力電圧に比例
する直流電圧を得るとともに、コンデンサ９１よ
りなる大きな時定数を有するローパスフイルタ９
で、この電圧に比例する電圧をさらに安定化し、
この２つの電圧レベルをコンパレータ１００で比
較する。

第３図はコンパレータ１００の入力点Ｒ，Ｓ点
における電圧特性を示すものであり、上記回路に
より、交流入力電圧が落ちると、コンデンサ７２
の容量が小さいことから、Ｒ点の電圧は直ちに落
ち始めるが、Ｓ点の電圧はコンデンサ９１がある
ため比較的ゆつくり落ち始め、この結果、第３図
に示すように、コンパレータ１００の入力の大き
さが反転し、この反転点から電圧降下を知ること
ができる。

そして、入力点Ｒ，Ｓの電圧レベルをそれぞれ
l₁，l₂とすると、抵抗８１，８２，９２の値を選
択することにより、l₂／l₁を決定できるので、交
流入力電圧がAC100V系、AC200V系などの異つ
た電源のいずれから得る場合でも、例えば、これ
らの各電圧の70％に達する電圧降下を確実に検出
できることができる。

なお、上記交流入力がAC100V系、AC200V系
の２つしかないようなときには、この選択された
状態を予めコントローラに記憶させ、そのコント
ローラにコンデンサ７２にチヤージされる電圧に
関する値を入力させて、AC100V系あるいは
AC200V系に応じた基準値と比較するようにすれ
ば、同様に、100Vでも200Vでもその70％で電圧
降下を検出できることになる。

このように、トランス３の２次巻線３３に得ら
れる交番電圧のうち、電圧安定化に従来は関与し
ていなかつた極性の電圧レベルが、一次側の交流
入力電圧レベルに比例することに着目して、この
電圧レベルを検出することにより、交流入力電圧
の降下や停電を確実に検出することができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、トランスの
２次巻線側に第２の整流平滑回路およびローパス
フイルタを設け、これらの各出力電圧をコンパレ
ータにより比較するように構成したので、
AC100V系、AC200V系、あるいはこれら以外の
電圧系統の電圧変動に対して、予め定めた一定割
合（例えば、70％）での電圧変動を正確に検出で
きるほか、その回路も簡単かつ安価に構成できる
ところから、実用上極めて有益となるものが得ら
れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるスイツチン
グレギユレータの回路図、第２図は第１図の回路
各部の電流および電圧の波形図、第３図は同じく
コンパレータの入力電圧特性図、第４図は従来の
スイツチングレギユレータの回路図である。２はトランジスタ、３はトランス、５は第１の
整流平滑回路、７は第２の整流平滑回路、９はロ
ーパスフイルタ、１００はコンパレータ。なお、
図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

１トランスの１次巻線にトランジスタを直列接
続し、上記トランスの他の巻線に上記トランジス
タのベースを接続して正帰還回路を形成すること
によりブロツキング発振器を構成し、上記トラン
スの２次巻線に、正負いずれか一方の極性の電圧
を取り出す第１の整流平滑回路を接続したスイツ
チングレギユレータにおいて、上記トランスの２
次巻線に他方の極性の電圧を取り出す第２の整流
平滑回路を接続し、この第２の整流平滑回路にこ
れの出力を安定化する時定数の大きいローパスフ
イルタを接続し、このローパスフイルタおよび上
記第２の整流平滑回路の各出力レベルをコンパレ
ータで比較するようにしたことを特徴とするスイ
ツチングレギユレータ。