JPH03186908A

JPH03186908A - スイッチング電源

Info

Publication number: JPH03186908A
Application number: JP32571589A
Authority: JP
Inventors: Seiya Azuma; 東　請弥
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-12-15
Filing date: 1989-12-15
Publication date: 1991-08-14

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、オフィスオートメーンヨン（０＾）機器吟に
採用されているスイッチング電源に関する。

（従来の技術）近年、小型・軽量化等の利点を有したＯＡ機器等のニー
ズに合致するスイッチング電源は、これら電子機器の主
流を占めるに至っている。

第３図は、このようなスイッチング電源の一例を示すも
ので、電源回路１、電圧制御回路２、出力不足電圧検知
回路３、過電流検出回路４から構成されている。

そして、直流電圧源Ｅ１から供給された電力は、スイッ
チングトランジスタＱ１によって断続されたた後、トラ
ンスＴＩの一次側コイルに供給される。

このときのスイッチングトランジスタＱｌの断続動作は
、電圧制御回路２によって制御される。

つまり、負荷電流１ｏを監視し、この負荷電流１ｏの値
が定格電流の値を越えないように、スイッチングトラン
ジスタＱ１のベースへ与える電圧をトランジスタＱ２を
介して制御する。

−次側コイルに供給された電力は、トランスＴＩによる
変圧、整流ダイオードＣＩ？Ｉ　、　ＣＲ２による整流
、チョークコイルＬｌおよび平滑コンデンサＣＩからな
る平滑回路による平滑を経た後に負？ｉｉｔ側へ出力さ
れる。

このとき負−１ｊ側へ出ノｊされる負荷電流は、　１０
である。

ただし、負６：丁電流１ｏの値が負（＋：Ｉ側の定格電
流の値を越えた場合には、出力不足電圧検出回路３がそ
れを検出し、比較器ＩＣ３の出力を“Ｌｏｗ”にしてト
ランジスタＱ２の動作を停止させることにより、スイッ
チングトランジスタＱ１の動作を停止させる。

また工〕荷７じ流１ｏの値が過電流Ｊ、１を越えた場合
には、増幅器ＩＣ４からの出力によって」１記同様に比
較器ＩＣ３の出力を“１、ｏｗ”に、スイッチングトラ
ンジスタＱｌの動作を停Ｊ１させる。

ところで、このような構成によるスイッチング電源では
、一般に上述した過電流点が定格電流値より高めに設定
されているため、負ｔ；ｉ側の末端でンヨートが生した
場合であってもその過電流点を越えるぐらいの電流か流
れない限り、過電流の検出は不可能となる。

つまり、負−１１電流１ｏか定格電流に比べ極端に小さ
い値で負荷側へ供給されている場合に、負１１ｉ？側末
端でショートか生じ、これにより短絡電流か流れてもそ
の短絡電流の値か過電流点の値を越えないこともある。

従って、このような状態か生した場合には、過電流を検
出することができないばかりか、負６１ｆ側の回路を構
成する電子部品等が破壊されてしまうことになる。

（発明が解決しようとする課題）このように、」二連した従来のスイッチング屯源では、
特に負荷電流ｉｏが定格電流に化べ極端に小さい値で負
荷側へ供給されている場合に、負荷側末端でショートが
牛し、これにより短絡７１？流が流れてもその短絡電流
の値か過電流点の値を越えないこともある。

従って、このような状態か生した場合には、過電流を検
出することかできないばかりか、負４１　（＋１１１の
回路を＄Ａｆ成する電子部品等がｅ壊されてしまうこと
になる。

本発明は、このような！ｊｔ情に対処して成されたもの
で、負６：Ｊ側末端でのショート時においても過電流を
確実に検出し、負荷側を保護することかできる過電流検
出回路を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための１段）本発明の過電流検出回路は、」二記ｌ」的を達成するた
めに、入力電圧を断続するスイッチング手段と、このス
イッチング手段によって断続された電圧を変圧する変圧
手段と、この変圧手段によりて変圧された電圧を平滑し
て負荷側へ出力する平滑手段と、負荷側の変動に応じて
過電流点の値を変動し、平滑手段によって出力された電
流の値が過電流点の値に達した際にはスイッチング手段
のスイッチング動作を停止させるように制御する制御手
段とを具備するものである。

（作　用）本発明の過電流検出回路では、スイッチング手段が入力
電圧を断続すると、突圧手段がスイッチング手段によっ
て断続されたｆ電圧を変圧し、さらに平滑手段か突圧手
段によって変圧された電圧を平滑して負荷側へ出力する
。

このとき、負荷側の変動により、過電流点の値を越えた
電流か負荷側へ出力されようとした場合には、制御手段
か負荷側の変動に応じて過電流点の値を変動し、・ド滑
丁段によって出力された電流の値が過電流点の値に達し
た時点でスイッチング手段のスイッチング動作を停止さ
せる。

従って、負荷変動に応じて過電流点の値を変動させるよ
うにしたので、軽負荷時において負荷側の末端でショー
トが生した場合であっても確実に過電流の検出を行うこ
とができる。

（実施例）以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づいて説明する
。

第１図は、本発明の一実施例を示すスイッチング電源で
ある。

同図に示すように、スイッチング電源は、電源回路１、
電圧制御回路２、出力不足電圧検出回路３、過電流検出
回路４Ａから構成されている。

電源四路１には、直流電圧源Ｃｔから（ｊｔ、給された
エネルギを変圧して二次側へ伝達するトランスＴｌ、　
　ｌ−ランスＴ１の一次側コイルに供給されるエネルギ
を断続するスイッチングトランジスタＱ１、トランスＴ
１の二次側コイルに発生する７Ｇ圧を整流する整流ダイ
オ−ドＣＩ？ｌ　、　ＣＩ？２　、チョークコイル、１
および平滑コンデンサＣ１からなる平滑回路が具備され
ている。

電圧制御］１１１路２には、電源四路〕の二次側出力端
部側に抵抗１７１を介して接続された増幅３：ＩＣＩ、
増幅９：ＩＣＩの出力側にダイオードＣＲ３を介して接
続された比較器ＩＣ３、この比較器Ｉ０３の出力側に接
続されトランス］゛２の一次側コイルに供給される栽準
電源Ｖｃｃからのエネルギを断続する！・ランジスタＱ
２か具備されている。

出力不足電圧検出［］ｌ［路３には、電源口路１．の二
次側出力端部側に接続された比較器Ｉ０２か具備されて
おり、この比較器ＩＣ２の出力側は比較器Ｉ０３の出力
側とトランジスタＱ２のベース側との間に接続されてい
る。

過電流検出回路４Ａには、電源四路１の一次側に設けら
れたトランスＴ３、このトランスＴ３にダイオードＣ１
？５を介して非反転入力電圧（＋）が接続されたｊ曽幅
器ＩＣ４、を曽幅器ＩＣ４の反転入力電圧（＝）に接続
され基準電圧Ｖｚ４を分圧する抵抗１？５１？６、負荷
変動１１Ｓに変動前の電圧を保持するコンデンサＣ２、
負荷電流ｉｏが負荷側の定格電流の値より小さいとぎに
過電流点Ｖａを下げるダイオードＣＩ？６が具備されて
おり、この１曽輻器１ｃ４の出力側はダイオードＣ１？
４を介して増幅器ＩＣ＋と比較器１０３との間に接続さ
れている。

このような構成の過電流検出回路４は、次のような動作
を行う。

ます、電圧制御回路２によってスイッチングトランジス
タＱ１の断続動作が制御され、これにより負６：ｆ電流
１ｏか出力される。

そして、直流電圧源旧から供給された電力は、スイッチ
ングトランジスタＱ１によって断続されたた後、トラン
スＴ１の一次側コイルにｆｉ（給される。

このときのスイッチングトランジスタＱ１の断続動作は
、電圧制御回路２によって制御される。

つまり、負荷電流ＩＱを監視し、この負荷電流０の値か
定格電流の値を越えないように、スイッチングトランジ
スタＱ１のヘースヘ与える電圧をトランジスタＱ２を介
して制御する。

−次側コイルに供給された電力は、トランス］’ｌによ
る変圧、整流ダイオードＣＩ？Ｉ　、　ＣＩ？２による
整流、チョークコイルＬｌおよび平滑コンデンサＣＩか
らなる平滑回路による平滑を経た後に負’６７ｆ側へ出
力される。

このとき負荷側へ出力される負荷電流は、　ＩＱである
。

たたし、負荷電流］０の値か負６１ｆ側の定格電流の値
を越えた場合には、出力不足電圧検出回路３がそれを検
出し、比較器１ｃ３の出力を“１．、ｏ　ｖ“にしてト
ランジスタＱ２の動作を停止させることにより、スイッ
チングトランジスタＱｌの動作を停止させる。

また負６：ｆ電流１ｏの値が過電流点Ｖａを越えた場合
には、七幅器ＩＣ４からの出力によって上記同様に比較
器ＩＣ３の出力を“Ｌｏｗ”に、スイッチングトランジ
スタＱｌの動作を停止させる。

このとき、過電流点Ｖａの最大値は、基準電圧Ｖｚ４を
抵抗１？５．１７［ｉによ−〕で分圧することにより訣
定される。またこのとき、短時間による負荷変化にχ・
ｊしは、コンデンサＣ２で変動前の状態か保Ｆｌされて
いる。

つまり、負荷電流１ｏか定１？１％流に比へ小さい値で
負荷側へ供給されている場合には、カレンＩ・トランス
Ｔ３と抵抗１？４とにより、抵抗Ｒ７に発生する電圧が
下げられるため、ダイオードＣＲＧによって過電流点Ｖ
ａの値か下かる。

一方、負ｄｌ電流１ｏが定格電流以上になると抵抗１？
７に発生する電圧も高くなり、この電圧か過電流点Ｖａ
の値に近づくとダイオードＣＩ？［ｉが導通しなくなる
。

従って、抵抗１？７に発生ずる電圧が過電流点Ｖａの値
に達すると、」二連したように、増幅器ＩＣ４からの出
力によって比較器１ｃ３の出力か“Ｌｏｗ　　とな０リ、これによりスイッチングトランジスタＱ１の動作が
停止する。

このようにこの実施例では、負荷に応して過電流点Ｖａ
の値を変動させるようにしたので、軽負荷時において負
荷側の末端でショートか生した場合であっても確実に過
電流の検出を行うことができる。

第２図は、第１図のスイッチング電源の過電流検出回路
４Ａの構成を変えた他の大胞例を示すものである。なお
、第１図と共通する部分には同一符号を付し重複する説
明を省略する。

つまり、この実施例における過電流検出回路４Ｂの構成
は、増幅器１ｃ４の非反転入力電圧（＋）側に抵抗１？
８．１７９の比による池幅率を右した１（９幅器ＩＣ５
が接続されており、この１曽拓器１ｃ５の反転入力電圧
（−）側には、電源回路１の二次側を流れる電流Ｉｓが
人力されるようになっている。

そして、二次側を流れる電流１ｓが定格電流以上になる
と抵抗Ｒ７に発生ずる電圧も高くなり、この電圧が過電
流点Ｖａの値に近づくとダイオード１ＣＩ？ｆｉか導通しなくなる。

さらに、（民抗Ｒ７に発生する電圧が過電流点Ｖａの値
に達すると、」二連したように、ｔ１９幅器ＩＣ４から
の出力によって比較器Ｉ０３の出力が“１．ＯＷ”とな
り、これによりスイッチングトランジスタＱ１の動作が
停止Ｉ′、する。

従って、この実施例においては、二次側を流れる電流１
ｓに基づいて確実に過電流の検出を行うことかできる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明のスイッチング電源によれ
ば、負荷側末端でのンヨート時においても過電流を確実
に検出し、負’６ｆ側を保訛することができる。

【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回
路図、第２図は第１図の過電流検出回路の構成を変えた
他の実施例を示す回路図、第３図は征来のスイッチング
電源のを示す回路図である。１・・・電源回路、２・・・電圧Ｆｌｌ１１　＃回路、
３・・・出力下］２定電圧検出ｌ！ｉｌ路、４Ａ、４Ｂ・・・過電流検出口
路、ＴＩ、　１’２．　Ｔ３・・・トランス、Ｑｌ、　
Ｑ２・・・トランジスタ、ＩＣＩ　、　ｌｃ４・・・増
幅器、ｌｃ２　、　ＩＣ３・比較器、ＣＲＩ−ＣＲ８・
・・ダイオード、Ｖａ・・・過電流点。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力電圧を断続するスイッチング手段と、このス
イッチング手段によって断続された電圧を変圧する変圧
手段と、この変圧手段によって変圧された電圧を平滑して負荷側
へ出力する平滑手段と、前記負荷側の変動に応じて過電流点の値を変動し、前記
平滑手段によって出力された電流の値が前記過電流点の
値に達した際には前記スイッチング手段のスイッチング
動作を停止させるように制御する制御手段とを具備することを特徴とするスイッチング電源。