JPH04325867A - Switching power source - Google Patents
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- JPH04325867A JPH04325867A JP9559391A JP9559391A JPH04325867A JP H04325867 A JPH04325867 A JP H04325867A JP 9559391 A JP9559391 A JP 9559391A JP 9559391 A JP9559391 A JP 9559391A JP H04325867 A JPH04325867 A JP H04325867A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明はスイッチング電源に関す
るものであり、詳しくは、過電流防止機能の改善に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply, and more particularly to an improvement in overcurrent prevention function.
【0002】0002
【従来の技術】図3は従来のスイッチング電源の一例を
示す回路図であり、フォワ―ドコンバ―タ方式の例を示
している。図において、1は交流電源であり、ヒュ―ズ
2,スイッチ3および入力ラインフィルタ4を介して整
流ダイオ―ドブリッジ5の入力端子a,bに接続されて
いる。整流ダイオ―ドブリッジ5の一方の出力端子cは
トランス9の1次側の第1の共通電位点に接続されてい
る。整流ダイオ―ドブリッジ5の他方の出力端子は平滑
用コンデンサ6の一端、抵抗7,8の一端、およびトラ
ンス9の1次巻線10の一端に接続されている。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a conventional switching power supply, and shows an example of a forward converter system. In the figure, reference numeral 1 denotes an AC power supply, which is connected to input terminals a and b of a rectifier diode bridge 5 via a fuse 2, a switch 3, and an input line filter 4. One output terminal c of the rectifying diode bridge 5 is connected to a first common potential point on the primary side of the transformer 9. The other output terminal of the rectifier diode bridge 5 is connected to one end of a smoothing capacitor 6, one end of resistors 7 and 8, and one end of a primary winding 10 of a transformer 9.
【0003】平滑用コンデンサ6の他端は第1の共通電
位点に接続され、抵抗7の他端はトランジスタ11のベ
―スおよびツェナ―ダイオ―ド12のカソ―ドに接続さ
れ、抵抗8の他端はトランジスタ11のコレクタに接続
され、1次巻線10の他端はスイッチング用のFET1
3を介して第1の共通電位点に接続されている。The other end of the smoothing capacitor 6 is connected to the first common potential point, the other end of the resistor 7 is connected to the base of the transistor 11 and the cathode of the Zener diode 12, and the other end of the resistor 7 is connected to the base of the transistor 11 and the cathode of the Zener diode 12. The other end is connected to the collector of the transistor 11, and the other end of the primary winding 10 is connected to the switching FET 1.
3 to the first common potential point.
【0004】ツェナ―ダイオ―ド12のアノ―ドは第1
の共通電位点に接続されている。トランジスタ11のエ
ミッタはダイオ―ド14のアノ―ドが接続され、ダイオ
―ド14のカソ―ドはFET13のゲ―トに接続された
制御回路15に接続されている。これら抵抗7,8、ト
ランジスタ11およびダイオ―ド14は制御回路15に
電源を供給する第1の電源供給回路Aを構成している。The anode of the Zener diode 12 is the first
connected to a common potential point. The emitter of the transistor 11 is connected to the anode of a diode 14, and the cathode of the diode 14 is connected to a control circuit 15 connected to the gate of the FET 13. These resistors 7 and 8, the transistor 11, and the diode 14 constitute a first power supply circuit A that supplies power to the control circuit 15.
【0005】トランス9には2個の2次巻線16,17
が設けられている。2次巻線16の一端はダイオ―ド1
8のアノ―ドに接続され、他端は第1の共通電位点に接
続されている。ダイオ―ド18のカソ―ドはダイオ―ド
14のカソ―ドに接続されるとともにコンデンサ19を
介して第1の共通電位点に接続されている。これら2次
巻線16、ダイオ―ド18およびコンデンサ19は制御
回路15に電源を供給する第2の電源供給回路Bを構成
している。The transformer 9 has two secondary windings 16 and 17.
is provided. One end of the secondary winding 16 is a diode 1
The other end is connected to the first common potential point. The cathode of the diode 18 is connected to the cathode of the diode 14 and also to the first common potential point via a capacitor 19. These secondary winding 16, diode 18, and capacitor 19 constitute a second power supply circuit B that supplies power to the control circuit 15.
【0006】2次巻線17の一端はダイオ―ド20のア
ノ―ドに接続され、他端はトランス9の2次側の第2の
共通電位点に接続されている。ダイオ―ド20のカソ―
ドはチョ―クコイル21の一端およびダイオ―ド22の
カソ―ドに接続されている。チョ―クコイル21の他端
はコンデンサ23の一端に接続されている。ダイオ―ド
22のアノ―ドは第2の共通電位点に接続されるととも
に電流検出抵抗24の一端に接続され、電流検出抵抗2
4の他端はコンデンサ23の他端に接続されている。こ
れらダイオ―ド20,22、チョ―クコイル21および
コンデンサ23は整流平滑回路Cを構成している。One end of the secondary winding 17 is connected to the anode of the diode 20, and the other end is connected to a second common potential point on the secondary side of the transformer 9. Diode 20 catho
The terminal is connected to one end of the choke coil 21 and the cathode of the diode 22. The other end of the choke coil 21 is connected to one end of a capacitor 23. The anode of the diode 22 is connected to the second common potential point and also connected to one end of the current detection resistor 24.
The other end of 4 is connected to the other end of capacitor 23. These diodes 20, 22, choke coil 21, and capacitor 23 constitute a rectifying and smoothing circuit C.
【0007】25は電流制限回路Dを構成する演算増幅
器である。演算増幅器25の反転入力端子は抵抗26を
介してダイオ―ド22のアノ―ドと電流検出抵抗24の
接続点に接続されるとともに抵抗27を介して直流電源
28のプラス電極に接続されている。直流電源28のマ
イナス電極は第2の共通電位点に接続されている。演算
増幅器25の非反転入力端子は抵抗29を介してコンデ
ンサ23と電流検出抵抗24の接続点に接続されている
。演算増幅器25の出力端子は抵抗30を介してフォト
カプラ31を構成する発光ダイオ―ド32のアノ―ドに
接続されている。フォトカプラ31を構成するフォトト
ランジスタ33のコレクタおよびエミッタは制御回路1
5に接続されている。Reference numeral 25 denotes an operational amplifier constituting the current limiting circuit D. The inverting input terminal of the operational amplifier 25 is connected via a resistor 26 to the connection point between the anode of the diode 22 and the current detection resistor 24, and is also connected via a resistor 27 to the positive electrode of a DC power supply 28. . A negative electrode of the DC power supply 28 is connected to a second common potential point. A non-inverting input terminal of the operational amplifier 25 is connected to a connection point between the capacitor 23 and the current detection resistor 24 via a resistor 29. The output terminal of the operational amplifier 25 is connected via a resistor 30 to the anode of a light emitting diode 32 constituting a photocoupler 31. The collector and emitter of the phototransistor 33 constituting the photocoupler 31 are connected to the control circuit 1.
5.
【0008】34はコンデンサ23の両端間の電圧を検
出する電圧検出部であり、入力端子はコンデンサ23の
両端に接続され、出力端子はフォトカプラ35を構成す
る発光ダイオ―ド36のアノ―ドに接続されている。フ
ォトカプラ35を構成するフォトトランジスタ37のコ
レクタおよびエミッタは制御回路15に接続されている
。Reference numeral 34 denotes a voltage detection section that detects the voltage between both ends of the capacitor 23, the input terminal of which is connected to both ends of the capacitor 23, and the output terminal connected to the anode of a light emitting diode 36 constituting a photocoupler 35. It is connected to the. The collector and emitter of the phototransistor 37 constituting the photocoupler 35 are connected to the control circuit 15.
【0009】このように構成される電源の動作を説明す
る。スイッチ3をオンにすることによりコンデンサ6が
充電され、コンデンサ6の両端の電圧は上昇する。この
コンデンサ6の両端の電圧上昇に伴って、第1の電源供
給回路Aからツェナ―ダイオ―ド12のツェナ―電圧に
よって設定される電圧が制御回路15に電源として供給
される。制御回路15は電源が供給されることにより発
振を開始し、FET13をオン,オフ駆動する。FET
13がオンになることにより1次巻線10に電流が流れ
て2次巻線16,17に2次電流として放出される。The operation of the power supply configured as described above will be explained. By turning on the switch 3, the capacitor 6 is charged, and the voltage across the capacitor 6 increases. As the voltage across the capacitor 6 increases, a voltage set by the Zener voltage of the Zener diode 12 is supplied from the first power supply circuit A to the control circuit 15 as a power source. The control circuit 15 starts oscillation when power is supplied, and turns the FET 13 on and off. FET
13 turns on, current flows through the primary winding 10 and is discharged to the secondary windings 16 and 17 as a secondary current.
【0010】2次巻線16に放出される電流は第2の電
源供給回路Bとして構成される整流平滑回路で整流平滑
され、制御回路15に電源として供給される。そして、
制御回路15の動作によりFET13がオン,オフして
定常状態になると第2の電源供給回路Bの出力電圧は第
1の電源供給回路Aの出力電圧よりも大きくなり、制御
回路15はこの第2の電源供給回路Bの出力電圧で駆動
される。The current discharged to the secondary winding 16 is rectified and smoothed by a rectifying and smoothing circuit configured as a second power supply circuit B, and is supplied to the control circuit 15 as a power source. and,
When the FET 13 turns on and off due to the operation of the control circuit 15 and enters a steady state, the output voltage of the second power supply circuit B becomes higher than the output voltage of the first power supply circuit A, and the control circuit 15 It is driven by the output voltage of the power supply circuit B.
【0011】一方、2次巻線17に放出される電流は整
流平滑回路Cで整流平滑され、直流電圧として出力され
る。この直流電圧は電圧検出部34およびフォトカプラ
35を介して制御回路15に帰還される。制御回路15
は、フォトカプラ35を介して帰還される電圧に基づい
て、帰還電圧が設定値よりも高い場合にはFET13の
オン時間が短くなり、帰還電圧が設定値よりも低い場合
にはFET13のオン時間が長くなるようにFET13
のオン,オフの時間幅を制御する。また、出力電流は電
流検出抵抗24で検出され、電流制限回路Dおよびフォ
トカプラ31を介して制御回路15に帰還される。そし
て、制御回路15は、過電流が流れた場合にはFET1
3のオン時間が短くなるようにFET13のオン,オフ
の時間幅を制御する。On the other hand, the current discharged to the secondary winding 17 is rectified and smoothed by a rectification and smoothing circuit C, and output as a DC voltage. This DC voltage is fed back to the control circuit 15 via the voltage detection section 34 and the photocoupler 35. Control circuit 15
is based on the voltage fed back via the photocoupler 35, when the feedback voltage is higher than the set value, the on time of FET 13 is shortened, and when the feedback voltage is lower than the set value, the on time of FET 13 is shortened. FET13 so that
Controls the on/off time width. Further, the output current is detected by the current detection resistor 24 and fed back to the control circuit 15 via the current limiting circuit D and the photocoupler 31. Then, the control circuit 15 controls the FET1 when an overcurrent flows.
The on/off time width of FET 13 is controlled so that the on time of FET 13 is shortened.
【0012】0012
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の構成によれば、第1の電源供給回路Aは定常状態に
おいても常に制御回路15に電源を供給できる状態にな
っているので、負荷側がショ―ト状態やオ―バ―ロ―ド
状態になってFET13のオン時間を短くするように電
流制限回路Dが動作して第2の電源供給回路Bの出力電
圧が第1の電源供給回路Aの出力電圧よりも低下すると
制御回路15は再び第1の電源供給回路Aの出力電圧で
駆動されることになる。この結果、2次巻線17の系統
の整流平滑出力電圧は0Vに下がることなく数Vの状態
で安定して電流を流し続けて各回路素子にストレスを与
え続けることになり、最悪の場合には回路素子の破壊を
引起こす恐れがある。本発明の目的は、このような従来
の問題点を解決するものであり、過電流が流れた場合に
は出力電圧を完全に0Vにできる信頼性の高いスイッチ
ング電源を実現することにある。However, according to such a conventional configuration, the first power supply circuit A is always in a state where it can supply power to the control circuit 15 even in a steady state, so that the load The current limiting circuit D operates to shorten the ON time of the FET 13 when the side becomes short-circuited or overloaded, and the output voltage of the second power supply circuit B becomes the same as that of the first power supply. When the output voltage becomes lower than the output voltage of the circuit A, the control circuit 15 is driven by the output voltage of the first power supply circuit A again. As a result, the rectified and smoothed output voltage of the secondary winding 17 system does not drop to 0V, but continues to flow stably at several volts, and continues to put stress on each circuit element. may cause destruction of circuit elements. An object of the present invention is to solve such conventional problems, and to realize a highly reliable switching power supply that can completely reduce the output voltage to 0 V when an overcurrent flows.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明は、スイッチング
素子が直列接続され入力電圧が加えられる1次巻線と、
それぞれに整流平滑回路が接続される2個の2次巻線を
有するトランスと、前記スイッチング素子をオン,オフ
駆動する制御回路と、第1の2次巻線に流れる電流を検
出し、予め設定された値に制限するように前記制御回路
に制御信号を出力する電流制限回路と、前記1次巻線に
接続され、出力端子が前記制御回路の電源端子に接続さ
れた第1の電源供給回路と、第2の2次巻線に接続され
て出力端子が第1の電源供給回路の出力端子とともに前
記制御回路の電源端子に接続され、第1の電源供給回路
の出力電圧よりも高い出力電圧を発生する第2の電源供
給回路と、前記制御回路が第2の電源供給回路で駆動さ
れた後に、第1の電源供給回路の出力電圧の送出を禁止
する出力制御回路、とで構成されたことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a primary winding to which switching elements are connected in series and to which an input voltage is applied;
A transformer has two secondary windings each connected to a rectifying and smoothing circuit, a control circuit that turns on and off the switching element, and detects and presets the current flowing through the first secondary winding. a first power supply circuit connected to the primary winding and having an output terminal connected to a power supply terminal of the control circuit; and a second secondary winding, the output terminal being connected to the power supply terminal of the control circuit together with the output terminal of the first power supply circuit, and an output voltage higher than the output voltage of the first power supply circuit. and an output control circuit that prohibits sending out the output voltage of the first power supply circuit after the control circuit is driven by the second power supply circuit. It is characterized by
【0014】[0014]
【作用】装置の起動時、制御回路は第1の電源供給回路
で駆動される。起動後は第2の電源供給回路で駆動され
るとともに、第1の電源供給回路の出力電圧の送出は禁
止される。一方、定常動作状態で過電流が流れると、電
流制限回路は出力電流を予め設定された値に制限するよ
うに制御回路を制御して第2の電源供給回路の出力電圧
を低下させる。そして、第2の電源供給回路の出力電圧
が制御回路の動作可能電圧よりも低下するとスイッチン
グ素子のオン,オフ動作は停止し、装置の出力電圧は完
全に0Vになる。[Operation] When starting up the device, the control circuit is driven by the first power supply circuit. After startup, it is driven by the second power supply circuit, and transmission of the output voltage from the first power supply circuit is prohibited. On the other hand, when an overcurrent flows in a steady state of operation, the current limiting circuit controls the control circuit to limit the output current to a preset value, thereby reducing the output voltage of the second power supply circuit. Then, when the output voltage of the second power supply circuit becomes lower than the operable voltage of the control circuit, the on/off operation of the switching element is stopped, and the output voltage of the device becomes completely 0V.
【0015】[0015]
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図1は本発明の一実施例を示す回路図であり、図3
と同一部分には同一符号を付けている。図1において、
第1の電源供給回路Aを構成するトランジスタ38,3
9はダ―リントン接続されている。すなわち、トランジ
スタ38のベ―スは抵抗7とツェナ―ダイオ―ド12の
カソ―ドの接続点に接続され、トランジスタ38のコレ
クタはトランジスタ39のコレクタと抵抗8の接続点に
接続され、トランジスタ38のエミッタはトランジスタ
39のベ―スに接続され、トランジスタ39のエミッタ
はダイオ―ド14のアノ―ドに接続されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG.
The same parts are given the same symbols. In Figure 1,
Transistors 38 and 3 forming the first power supply circuit A
9 is connected to Darlington. That is, the base of the transistor 38 is connected to the connection point between the resistor 7 and the cathode of the Zener diode 12, the collector of the transistor 38 is connected to the connection point between the collector of the transistor 39 and the resistor 8, and the transistor 38 The emitter of transistor 39 is connected to the base of transistor 39, and the emitter of transistor 39 is connected to the anode of diode 14.
【0016】第2の電源供給回路Bは、ダイオ―ド40
,42、チョ―クコイル41およびコンデンサ43によ
り整流平滑回路として構成されている。すなわち、ダイ
オ―ド40のアノ―ドは2次巻線16の一端に接続され
、ダイオ―ド40のカソ―ドはチョ―クコイル41の一
端およびダイオ―ド42のカソ―ドに接続されている。
チョ―クコイル41の他端はコンデンサ43の一端に接
続されるとともに第1の電源供給回路Aを構成するダイ
オ―ド14のカソ―ドおよび制御回路15の電源端子に
接続されている。コンデンサ43の他端はダイオ―ド4
2のアノ―ドおよび2次巻線16の他端に接続されてい
る。The second power supply circuit B includes a diode 40
, 42, a choke coil 41, and a capacitor 43 constitute a rectifying and smoothing circuit. That is, the anode of the diode 40 is connected to one end of the secondary winding 16, and the cathode of the diode 40 is connected to one end of the choke coil 41 and the cathode of the diode 42. There is. The other end of the choke coil 41 is connected to one end of a capacitor 43, and also to the cathode of a diode 14 constituting the first power supply circuit A and the power terminal of the control circuit 15. The other end of capacitor 43 is diode 4
2 and the other end of the secondary winding 16.
【0017】電流制限回路Dは、演算増幅器44、定電
圧素子45、抵抗46〜51、コンデンサ52で構成さ
れている。定電圧素子45のアノ―ドは第2の共通電位
点,ダイオ―ド22と電流検出抵抗24との接続点およ
び演算増幅器44のマイナス電源端子に接続され、定電
圧素子45のカソ―ドは抵抗46を介してチョ―クコイ
ル21とコンデンサ23の接続点および演算増幅器44
のプラス電源端子に接続されるとともに抵抗47を介し
て演算増幅器44の反転入力端子に接続されている。演
算増幅器44の非反転入力端子は抵抗48を介してコン
デンサ23と電流検出抵抗24との接続点に接続され、
演算増幅器44の出力端子は抵抗51を介してフォトカ
プラ31を構成する発光ダイオ―ド32のアノ―ドに接
続されている。また、演算増幅器44の出力端子と反転
入力端子の間には抵抗50とコンデンサ52が並列接続
されている。The current limiting circuit D is composed of an operational amplifier 44, a constant voltage element 45, resistors 46 to 51, and a capacitor 52. The anode of the constant voltage element 45 is connected to the second common potential point, the connection point between the diode 22 and the current detection resistor 24, and the negative power terminal of the operational amplifier 44, and the cathode of the constant voltage element 45 is The connection point between the choke coil 21 and the capacitor 23 and the operational amplifier 44 are connected via a resistor 46.
It is connected to the positive power supply terminal of , and also connected to the inverting input terminal of operational amplifier 44 via resistor 47 . A non-inverting input terminal of the operational amplifier 44 is connected to a connection point between the capacitor 23 and the current detection resistor 24 via a resistor 48.
The output terminal of the operational amplifier 44 is connected via a resistor 51 to the anode of a light emitting diode 32 constituting the photocoupler 31. Further, a resistor 50 and a capacitor 52 are connected in parallel between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier 44.
【0018】Eは抵抗53と54の直列回路で構成され
た抵抗分圧回路であり、抵抗53の一端はダイオ―ドブ
リッジ5の出力端子dに接続され、他端は抵抗54を介
して第1の共通電位点に接続されている。E is a resistive voltage divider circuit composed of a series circuit of resistors 53 and 54. One end of the resistor 53 is connected to the output terminal d of the diode bridge 5, and the other end is connected to the first terminal through the resistor 54. connected to a common potential point.
【0019】Fは制御回路15が第2の電源供給回路B
で駆動された後に第1の電源供給回路Aの出力電圧の送
出を禁止する出力制御回路である。この出力制御回路F
は、演算増幅器55と、直流電源56と、抵抗57と、
トランジスタ58,59とで構成されている。演算増幅
器55の反転入力端子には基準電圧VCを出力する直流
電源56のプラス電極が接続され、非反転入力端子には
抵抗53と54の接続中点が接続されている。直流電源
56のマイナス電極は第1の共通電位点に接続されてい
る。演算増幅器55の第1の出力端子はトランジスタ5
8のベ―スに接続され、第2の出力端子はトランジスタ
59のベ―スに接続されている。トランジスタ58のコ
レクタは抵抗57を介して演算増幅器55の非反転入力
端子に接続され、トランジスタ58のエミッタは第1の
電源供給回路Aを構成するダイオ―ド14のカソ―ドと
第2の電源供給回路Bを構成するチョ―クコイル41と
コンデンサ43の接続点と制御回路15の電源端子の接
続点に接続されている。トランジスタ59のコレクタは
第1の電源供給回路Aを構成する抵抗7とトランジスタ
38のベ―スとツェナ―ダイオ―ド12の接続点に接続
され、トランジスタ59のエミッタは第1の共通電位点
に接続されている。F indicates that the control circuit 15 is connected to the second power supply circuit B.
This is an output control circuit that prohibits sending out the output voltage of the first power supply circuit A after being driven by the first power supply circuit A. This output control circuit F
is an operational amplifier 55, a DC power supply 56, a resistor 57,
It is composed of transistors 58 and 59. The inverting input terminal of the operational amplifier 55 is connected to the positive electrode of a DC power supply 56 that outputs the reference voltage VC, and the non-inverting input terminal is connected to the midpoint between the resistors 53 and 54. A negative electrode of the DC power supply 56 is connected to the first common potential point. The first output terminal of the operational amplifier 55 is connected to the transistor 5
The second output terminal is connected to the base of transistor 59. The collector of the transistor 58 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 55 via the resistor 57, and the emitter of the transistor 58 is connected to the cathode of the diode 14 constituting the first power supply circuit A and the second power supply. It is connected to the connection point between the choke coil 41 and the capacitor 43 that constitute the supply circuit B and the connection point of the power supply terminal of the control circuit 15. The collector of the transistor 59 is connected to the connection point between the resistor 7 constituting the first power supply circuit A, the base of the transistor 38, and the Zener diode 12, and the emitter of the transistor 59 is connected to the first common potential point. It is connected.
【0020】図1の動作を、(A)立ち上がり状態,(
B)定常状態,(C)過電流状態のそれぞれについて説
明する。The operation of FIG. 1 can be explained as follows: (A) rising state, (
B) Steady state and (C) Overcurrent state will be explained respectively.
【0021】(A)立ち上がり状態
スイッチ3がオンになるとコンデンサ6はダイオ―ドブ
リッジ5の整流出力で充電され、コンデンサ6の端子電
圧VEは徐々に上昇する。そして、抵抗7に電流が流れ
てトランジスタ38,39がオンになる。トランジスタ
38,39がオンになると抵抗8,トランジスタ39お
よびダイオ―ド14に電流が流れ、制御回路15に電力
を供給する。制御回路15に電力が供給されることによ
り内部で発振が始まり、FET13をオン,オフ駆動し
始める。FET13がオン,オフ駆動されることにより
、トランス9の1次巻線10に電流が流れ、2次巻線1
6,17に起電力が発生する。(A) Rising state When the switch 3 is turned on, the capacitor 6 is charged by the rectified output of the diode bridge 5, and the terminal voltage VE of the capacitor 6 gradually rises. Then, current flows through the resistor 7, turning on the transistors 38 and 39. When transistors 38 and 39 are turned on, current flows through resistor 8, transistor 39, and diode 14, supplying power to control circuit 15. When power is supplied to the control circuit 15, oscillation starts internally, and the FET 13 starts to be turned on and off. By turning the FET 13 on and off, current flows through the primary winding 10 of the transformer 9, and the secondary winding 1
An electromotive force is generated at 6 and 17.
【0022】2次巻線16に発生する起電力は第2の電
源供給回路Bで整流平滑されてコンデンサ43を充電す
る。コンデンサ43の充電電圧がダイオ―ド14を介し
て第1の電源供給回路Aから制御回路15に供給される
電圧よりも高くなると、制御回路15には第2の電源供
給回路Bから電力が供給されることになる。The electromotive force generated in the secondary winding 16 is rectified and smoothed by the second power supply circuit B, and charges the capacitor 43. When the charging voltage of the capacitor 43 becomes higher than the voltage supplied from the first power supply circuit A to the control circuit 15 via the diode 14, power is supplied to the control circuit 15 from the second power supply circuit B. will be done.
【0023】抵抗分圧回路Eは、コンデンサ6に充電さ
れた電圧VEをVE1に分圧し、出力制御回路Fを構成
する演算増幅器55の非反転入力端子に入力する。出力
制御回路Fを構成する演算増幅器55の反転入力端子に
は直流電源56の出力電圧VCが加えられていて、演算
増幅器55はVE1>VCになったとき第1の電源供給
回路Aを構成するトランジスタ38,39をオフにする
。なお、抵抗57とトランジスタ58はスイッチ3をオ
ンにしたときの演算増幅器55の出力信号の立ち上がり
とスイッチ3をオフにしたときの演算増幅器55の出力
信号の立ち下がりにヒステリシス特性を付与するもので
ある。ここで、直流電源56の出力電圧VCを第2の電
源供給回路Bの出力電圧が第1の電源供給回路Aの出力
電圧よりも高くなった時点でVE1>VCになるように
設定しておくことにより、第2の電源供給回路Bから制
御回路15に電力が供給されるようになった時点で第1
の電源供給回路Aのトランジスタ38,39はオフにな
る。The resistive voltage dividing circuit E divides the voltage VE charged in the capacitor 6 into VE1, and inputs the divided voltage to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 55 constituting the output control circuit F. The output voltage VC of the DC power supply 56 is applied to the inverting input terminal of the operational amplifier 55 constituting the output control circuit F, and the operational amplifier 55 constitutes the first power supply circuit A when VE1>VC. Turn off transistors 38 and 39. Note that the resistor 57 and the transistor 58 provide hysteresis characteristics to the rise of the output signal of the operational amplifier 55 when the switch 3 is turned on and the fall of the output signal of the operational amplifier 55 when the switch 3 is turned off. be. Here, the output voltage VC of the DC power supply 56 is set so that VE1>VC when the output voltage of the second power supply circuit B becomes higher than the output voltage of the first power supply circuit A. As a result, at the time when power is supplied from the second power supply circuit B to the control circuit 15, the first
The transistors 38 and 39 of the power supply circuit A are turned off.
【0024】一方、2次巻線17に発生する起電力は整
流平滑回路Cで整流平滑される。電流検出抵抗24は整
流平滑回路Cのマイナス側線路に接続されている。この
電流検出抵抗24の両端の電圧は電流制限回路Dで検出
される。電流制限回路Dは定電圧素子45で設定される
基準電圧に基づいて過電流状態を検出し、過電流状態に
なるとFET13のオン時間を短くするようにフォトカ
プラ31を介して制御回路15に制御信号をフィ―ドバ
ックする。On the other hand, the electromotive force generated in the secondary winding 17 is rectified and smoothed by a rectification and smoothing circuit C. The current detection resistor 24 is connected to the negative line of the rectifying and smoothing circuit C. The voltage across this current detection resistor 24 is detected by a current limiting circuit D. The current limiting circuit D detects an overcurrent state based on the reference voltage set by the constant voltage element 45, and when an overcurrent state occurs, the control circuit 15 controls the FET 13 via the photocoupler 31 to shorten the ON time. Feedback the signal.
【0025】(B)定常状態
定常状態において、入力電圧がAC100VでVEを1
30Vとし、出力電圧はDC24Vでデュ―ティは35
%とする。図2に2次巻線17の起電力VS1の波形を
示している。一般に、出力電圧VOUTは、ダイオ―ド
とチョ―クコイルの電圧降下を除くと、VOUT=VS
1(ton/T)になる。従って、VOUT=24Vの
とき、2次巻線17の起電力VS1は、VS1=VOU
T(T/ton)=24/0.35から、68.6Vに
なる。同様に、第2の電源供給回路Bから制御回路15
にDC12Vを供給しているものとすると、2次巻線1
6の起電力VS2は、VS2=VOUT(T/ton)
=12/0.35から、34.3Vになる。すなわち、
定常状態では、各2次巻線16,17からそれぞれ上記
の起電力VS2,VS1を発生させるように動作する。(B) Steady state In steady state, input voltage is AC100V and VE is 1
The output voltage is 30V, the output voltage is DC24V, and the duty is 35V.
%. FIG. 2 shows the waveform of the electromotive force VS1 of the secondary winding 17. Generally, the output voltage VOUT is VOUT=VS
1 (ton/T). Therefore, when VOUT=24V, the electromotive force VS1 of the secondary winding 17 is VS1=VOU
From T (T/ton)=24/0.35, it becomes 68.6V. Similarly, from the second power supply circuit B to the control circuit 15
Assuming that DC12V is supplied to the secondary winding 1
The electromotive force VS2 of 6 is VS2=VOUT(T/ton)
=12/0.35 becomes 34.3V. That is,
In a steady state, the secondary windings 16 and 17 operate to generate the electromotive forces VS2 and VS1, respectively.
【0026】(C)過電流状態
電流検出抵抗24に流れる過電流により生じる電圧に応
じて電流制限回路Dを構成する演算増幅器44が動作し
、フォトカプラ31の発光ダイオ―ド32に電流を流す
ことによって制御回路15にフィ―ドバックをかけてF
ET13のオン時間を短くする。(C) Overcurrent state The operational amplifier 44 constituting the current limiting circuit D operates in response to the voltage generated by the overcurrent flowing through the current detection resistor 24, causing current to flow through the light emitting diode 32 of the photocoupler 31. By applying feedback to the control circuit 15, F
Shorten the on time of ET13.
【0027】ここで、コンデンサ6の充電電圧VEに変
化がなければ2次巻線16,17に発生する起電力は一
定であるが、FET13のオン時間が短くなってデュ―
ティが小さくなることから出力電圧VOUTは低下する
。出力電圧VOUTは演算増幅器44の電源として供給
されているので、出力電圧VOUTが低下することによ
って演算増幅器44の出力電圧も下がり、最終的には発
光ダイオ―ド32に電流が流せなくなって出力電圧VO
UTは前述のように数Vで安定してしまう。例えばデュ
―ティを5%とすると、出力電圧VOUTは、VOUT
=VS1(ton/T)=68.6×0.05から3.
43Vになる。このとき、第2の電源供給回路Bから制
御回路15に供給される電源電圧は、VS2×0.05
=34.3×0.05から1.72Vになる。通常、制
御回路15が動作できる最低電源電圧は7V程度であり
、それ以下に電源電圧が低下すると発振は停止する。Here, if there is no change in the charging voltage VE of the capacitor 6, the electromotive force generated in the secondary windings 16 and 17 is constant, but the ON time of the FET 13 is shortened and the duty cycle is reduced.
Since the output voltage VOUT becomes smaller, the output voltage VOUT decreases. Since the output voltage VOUT is supplied as a power source to the operational amplifier 44, as the output voltage VOUT decreases, the output voltage of the operational amplifier 44 also decreases, and eventually the current cannot flow through the light emitting diode 32 and the output voltage decreases. V.O.
As mentioned above, UT becomes stable at a few volts. For example, if the duty is 5%, the output voltage VOUT is VOUT
=VS1(ton/T)=68.6×0.05 to 3.
It becomes 43V. At this time, the power supply voltage supplied from the second power supply circuit B to the control circuit 15 is VS2×0.05
=34.3×0.05 becomes 1.72V. Normally, the lowest power supply voltage at which the control circuit 15 can operate is about 7V, and when the power supply voltage drops below that, oscillation stops.
【0028】従って、過電流状態で演算増幅器44が動
作してデュ―ティが小さくなると第2の電源供給回路B
から制御回路15に供給される電源電圧が低下し、FE
T13をオン,オフ駆動する発振が自然に停止して出力
電圧VOUTは0になる。Therefore, when the operational amplifier 44 operates in an overcurrent state and the duty becomes small, the second power supply circuit B
The power supply voltage supplied to the control circuit 15 from
The oscillation that drives T13 on and off naturally stops, and the output voltage VOUT becomes zero.
【0029】なお、上記実施例ではフォワ―ドコンバ―
タ方式の例について説明したが、リバ―スコンバ―タ(
フライバック)方式、センタ―タップ(プッシュプル)
方式、ハ―フブリッジ方式、フルブリッジ方式などのス
イッチング電源にも同様に適用できる。[0029] In the above embodiment, the forward converter
Although we have explained an example of the converter method, the reverse converter (
flyback) method, center tap (push-pull)
The present invention can be similarly applied to switching power supplies such as a half-bridge method, a full-bridge method, and the like.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
FETなどのスイッチング素子のオン,オフ時間を制御
する制御回路に電源を供給する系統を電源立ち上がり時
と定常動作時とで別々に2系統設け、定常動作状態に移
行した時点で電源立ち上がり時に制御回路に電源を供給
する系統を遮断するので、2次側(負荷側)でショ―ト
あるいはオ―バ―ロ―ドの状態が続いた場合には確実に
電流制限機能を動作させることができ、スイッチング素
子や整流ダイオ―ドなどの回路素子の破壊を防ぐことが
できる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention,
There are two separate systems for supplying power to the control circuit that controls the on and off times of switching elements such as FETs, one for when the power is turned on and the other for normal operation, and the control circuit that supplies power to the control circuit that controls the on and off times of switching elements such as FETs is set up separately for when the power is turned on and when the power is turned on. Since the system that supplies power to the circuit is cut off, the current limiting function can be operated reliably in the event of a short circuit or overload condition on the secondary side (load side). Destruction of circuit elements such as switching elements and rectifier diodes can be prevented.
【図1】本発明の一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention.
【図2】図1の動作の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of FIG. 1;
【図3】従来の一例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional example.
A 第1の電源供給回路
B 第2の電源供給回路
C 整流平滑回路
D 電流制限回路
E 分圧回路
F 出力制御回路
9 トランス
10 1次巻線
13 スイッチング素子(FET)15
制御回路
16,17 2次巻線A First power supply circuit B Second power supply circuit C Rectifier smoothing circuit D Current limiting circuit E Voltage dividing circuit F Output control circuit 9 Transformer 10 Primary winding 13 Switching element (FET) 15
Control circuit 16, 17 Secondary winding
Claims (1)
電圧が加えられる1次巻線と、それぞれに整流平滑回路
が接続される2個の2次巻線を有するトランスと、前記
スイッチング素子をオン,オフ駆動する制御回路と、第
1の2次巻線に流れる電流を検出し、予め設定された値
に制限するように前記制御回路に制御信号を出力する電
流制限回路と、前記1次巻線に接続され、出力端子が前
記制御回路の電源端子に接続された第1の電源供給回路
と、第2の2次巻線に接続されて出力端子が第1の電源
供給回路の出力端子とともに前記制御回路の電源端子に
接続され、第1の電源供給回路の出力電圧よりも高い出
力電圧を発生する第2の電源供給回路と、前記制御回路
が第2の電源供給回路で駆動された後に、第1の電源供
給回路の出力電圧の送出を禁止する出力制御回路、とで
構成されたことを特徴とするスイッチング電源。1. A transformer having a primary winding to which a switching element is connected in series and to which an input voltage is applied, and two secondary windings to which a rectifying and smoothing circuit is connected, and a transformer that turns the switching element on and off. a control circuit for driving the first secondary winding; a current limiting circuit for detecting the current flowing in the first secondary winding and outputting a control signal to the control circuit so as to limit the current to a preset value; a first power supply circuit connected to the control circuit and having an output terminal connected to a power supply terminal of the control circuit; and a second power supply circuit connected to a secondary winding and having an output terminal connected to the control circuit together with the output terminal of the first power supply circuit. a second power supply circuit that is connected to a power supply terminal of the circuit and generates an output voltage higher than the output voltage of the first power supply circuit; 1. A switching power supply comprising: an output control circuit for prohibiting output voltage from the power supply circuit of No. 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9559391A JPH04325867A (en) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | Switching power source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9559391A JPH04325867A (en) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | Switching power source |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04325867A true JPH04325867A (en) | 1992-11-16 |
Family
ID=14141873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9559391A Pending JPH04325867A (en) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | Switching power source |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04325867A (en) |
-
1991
- 1991-04-25 JP JP9559391A patent/JPH04325867A/en active Pending
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