JPH048118A - 電源回路 - 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） 本発明は過電流保護機能を有する電源回路に関する。

（従来の技術） 過電流保護機能を有する電源回路としては、従来、第３
図に示す如くパルス幅を制御して過電流から回路を保護
する方法と、第４図に示す如く三端子レギュレータ＋３
０の人出方間電圧を大きくして回路を保護する方法とが
知られている。

第３図に示す電源回路は一次電圧供給部１０１と、トラ
ンス！０２と、２つの二次電圧出力部１０３．１０４と
、帰還部１０５とを備え、二次電圧供給部＋０１によっ
てトランス１０２の一次コイル１０２ａに断続的に電流
を流してこのトランス１０２の各二次コイルｌ０２ｂ、
ｌ０２ｃに起電圧を発生させ、これら各起電圧を各二次
電圧出力部】０３．１０４によって整流及び平滑し一定
の直流電圧を負荷に供給するとともに、二次電圧出力部
１０４から出力される電流値が予め設定されている値よ
り大きくなったとき、帰還部１０５によってこれを検知
して一次電圧供給部１０１から出力される電流のパルス
幅を小さくして回路全体の負荷が増大するのを防止して
いる。

二次電圧供給部は１つのスイッチングＦＥＴｌ０６を備
え、帰還部１０５から供給される制御信号に基づいて直
流電源（図示は省略する）から出力される電流をスイッ
チングしてパルス電流を生成してこれを前記トランス＋
０２の一次コイル］０２ａに供給し、このトランス１０
２の各二次コイルｌ０２ｂ、］０２ｃに起電圧を発生さ
せる。

各二次電圧出力部１０３．１０４は各々前記二次コイル
ｌ０２ｂ、１０２ｃによって得た電圧を整流するダイオ
ード１０７と、このダイオード１０７によって整流され
た電圧を平滑するコイル１０８およびコンデンサ１０９
と、前記コイル１０８に逆起電圧が発生したときこのコ
イル１０８に電流を流すためのダイオード１１０とを備
え、前記各二次コイル１０２ｂ、１０２ｃによって得ら
れた電圧を整流、平滑してこれを各負荷（図示は省略す
る）に供給する。

また、帰還部１０５は前記二次電圧出力部１０４の電圧
出力部分に設けられる出力電流検知用の抵抗１１１と、
この抵抗１１１を流れるカー流値および前記二次電圧出
力部＋０４の出力電圧に応じて制御信号を生成する制御
信号生成部１１２と、この制御信号生成部１１２によっ
て得られた制御信号に基づいて断続的に発光する発光ダ
イオード１１３と、この発光ダイオード１１３によって
得られた光を受光するフォトトランジスタ１１４と、こ
のフォトトランジスタ＋１４によって得られた受光信号
に基づいて前記制御信号を再生して前記スイッチングＦ
ＥＴ１０６をオン／オフ制御する制御信号再生部１１５
とを備えている。

次電圧出力部１０４の出力電圧が大きくなったときには
、これに応じて前記スイッチングＦＥＴ］０６のオン時
間を短くすることによりトランス１０２の各二次コイル
１０２ｂ、１０２Ｃに発生する起電圧を小さくして各二
次電圧出力部１０３．１０４の出力電圧を元の値に戻し
、また二次電圧出力部１０４の出力電圧が小さくなった
ときには、これに応じて前記スイッチングＦＥＴｌ０６
のオン時間を長くして前記トランス１０２の各次コイル
１０２ｂ、１０２ｃに発生する起電圧を太きくし、各二
次電圧出力部１０３，１０４の出力電圧を元の値に戻す
。

さらに、二次電圧出力部１０４の出力電流値が大きくな
ったとき、これに応じて前記スイッチングＦＥＴ１０６
のオン時間を短くして前記トランス１０２の各二次コイ
ル］０２ｂ、１０２ｃに発生する起電圧を小さくし、前
記二次電圧出力部１０４の出力電流過多による回路全体
の負荷増加を抑制する。

また、第４図に示す電源回路は一次電圧供給部１２０と
、トランス１２１と、２つの二次電圧出力部＋２２．１
２３と、帰還部］２４とを備え、二次電圧供給部１２０
によってトランス１２１の次コイル１２］ａに断続的に
電流を流してこのトランス１２］の各二次コイル１２］
ｂ、１２ＩＣに起電圧を発生させ、この起電圧を各二次
電圧出力部１２２．１２３によって整流及び平滑し一定
の直ｉ’！電圧を出力させるとともに、帰還部１２４に
よって二次電圧出力部１２３の中間電圧値を検知して一
次電圧供給部１２０から出力される電流のパルス幅を制
御しながら各二次電圧出力部１２２．１２３に設けられ
た３端子レギユレータ１３０によって出力電圧値を制御
する。

次電圧供給部１２０は１つのスイッチングＦＥＴＩ２５
を備え、帰還部＋２４から供給される制御信号に基づい
て直流電源（図示は省略する）から出力される電流をス
イッチングしてパルス電流を生成してこれを１記トラン
ス１２１の一次フイル１２］ａに供給し、このトランス
＋２１の各二次コイル１２１ｂ、＋２１ｃに起電圧を発
生させる。

また、各二次電圧出力部１２２，１２３は各々前記二次
コイル１２１ｂ、）２１ｃによって得られた電圧を整流
するダイオード１２６と、このダイオード１２６によっ
て整流された電圧を平滑するコイル＋２７およびコンデ
ンサ１２８と、前記コイル１２７に逆起電圧が発生した
ときこのコイル１２７に電流を流すためのダイオード１
２９と、前記コンデンサ１２８によって平滑された電圧
から予め設定された値の電圧を生成する３端子レギユレ
ータ１３０と、この３端子レギユレータ１３０によって
得られた電圧を安定化させるコンデンサ１３１とを備え
、前記各二次コイル１２１ｂ１２１ｃによって得られた
電圧を整流、平滑して中間値電圧を生成するとともに、
この中間値電圧から予め設定された値の電圧を生成して
各負荷（図示は省略する）に供給する。

また、帰還部１２４は二次電圧出力部１２３のコンデン
サ１２８に与えられた中間値電圧に応じて制御信号を生
成する制御信号生成部１３２と、この制御信号生成部１
３２によって得られた制御信号に基づいて断続的に発光
する発光ダイオード１３３と、この発光ダイオード１３
３によって得られた光を受光するフォトトランジスタ＋
３４と、このフォトトランジスタ１３４によって得られ
た受光信号に基づいて前Ｊ己制御信号を再生して前記ス
イッチングＦＥＴ１２５をオン／オフ制御する制御信号
再生部１３５とを備えている。

二次電圧出力部１２３のコンデンサ＋２８の中間値電圧
の値が大きくなったとき、これに応じてスイッチングＦ
ＥＴ１２５のオン時間を短くしてトランス１２１の各二
次コイル１２１ｂ、１２ＩＣに発生する起電圧を小さく
し、各二次電圧出力部１２２．１２３の３端子レキユレ
ータ１３０に入力される中間値電圧の値を元の値に戻す
。

また、二次電圧出力部１２３のコンデンサ】２８に得ら
れる中間値電圧の値が小さくなったとき、これに応じて
前記スイッチングＦＥＴ］２５のオン時間を長くして前
記トランス１２］の各二次コイル１２１ｂ、１２１ｃに
発生する起電圧を大きくし、前記各二次電圧出力部１２
２、＋２３の３端子レギユレータ＋３０に入力される中
間値電圧の値を元の値に戻す。

しかしながらこのような電源回路においては、次に述べ
るような問題があった。

即ち、第３図に示す電源回路においては、二次電圧出力
部＋０４が過電流になったとき、帰還部１０５によって
スイッチングＦＥＴ１０６のオン時間が狭められてトラ
ンス１０２の各二次コイル１０２ｂ、１０２ｃに発生す
る起電圧が低下するため、このとき過電流となっていな
い二次電圧出力部１０３の出力電圧をも低下させてしま
うという間圧がある。

また、第４図に示す電源回路においては、二次電圧出力
部１２３から８カされる電流が過大になったとき、この
二次電圧出力部１２３に設けられた３端子レギユレータ
＋３０から出力される出力電圧の値が低下して、二次電
圧ａ刃部１２３を保護するが、このときこの二次電圧出
力部＋２３の３端子レギユレータ１３０に入力される中
間値電圧が低下し、これが帰還部１２４によって検出さ
れてスイッチングＦＥＴＩ２５のオン時間が拡げられて
トランス１２］の各二次コイル１２１ｂ、１２１ｃに発
生する起電圧が高くされてしまうため、他の二次電圧出
力部１２２の３端子レギユレータ＋３０に入力される電
圧とこの３端子レギユレータ１３０から出力される電圧
との差が増大して３端子レギュレータ１３０部分での損
失が太きくなって発熱するという問題があった。

（発明の目的） 本発明は上記の如き従来の欠点を除去するためになされ
たものであって、各二次電圧出力部のいずれかが過電流
となフた場合にも、他の二次電圧出力部を正常に動作さ
せることができるとともに、この二次電圧出力部での発
熱量が増大するのを抑制することができ、さらに半導体
の使用量を低減させて信頼性を向上させることができる
電源回路を提供することを目的としている。

（発明の慨要） 上記の間圧点を解決するために本発明による電源回路１
こおいては、スイッチング素子によって電流をスイッチ
ングしてこれをトランスの一次側に供給し、前記トラン
スの二次側に起電圧を発生させこの起電圧を二次電圧出
力部によって整流、平滑して出力電圧を生成して出力す
る電源回路において、二次コイルが前記二次電圧出力部
の電圧ライン上に介挿される過飽和チョークコイルと、
Ｆｊ記二次電圧出力部から出力される電流の値を検出す
る電流値検出部と、この電流値検出部によって検出され
た電流の値に応じて前記過飽和チョークコイルの二次コ
イルに流れる電流を制御して前記次コイルのインピーダ
ンスを制御する制御部とを備えたことを特徴としている
。

（実施例） 以下、本発明を図示した実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。

この図に示す電源回路は一次電圧供給部１と、トランス
２と、２つの二次電圧出力部３．４と、帰還部５とを備
え、二次電圧供給部ｌによってトランス２の一次コイル
２ａに断続的に電流を流してこのトランス２の各二次コ
イル２ｂ、２Ｃに起電圧を発生させて、この起電圧を各
二次電圧出力部３．４によって整流及び平滑し一定の直
流電圧を出力させるとともに、帰還部５によって二次電
圧出力部４の出力電圧値を検知して一次電圧供給部ｌか
ら出力される電流のパルス幅を制御しながら各二次電圧
出力部３．４から出力される電圧の値を制御する。

一次電圧供給部１は１つのスイッチングＦＥＴ６を備え
、帰還部５から供給される制御信号に基づいて直流電源
（図示は省略する）から出力される電流をスイッチング
してパルス電流を生成しこれを前記トランス２の一次コ
イル２ａに供給し、このトランス２の各二次コイル２ｂ
、２Ｃに起電圧を発生させる。

また、各二次電圧出力部３，４は各々二次コイル２ｂ、
２ｃによって得られた電圧を整流するダイオード７と、
二次コイル８ａと二次コイル８ｂとを有し、二次コイル
８ｂに流れる電流値に応じて一次コイル８ａのインピー
ダンスが変る過飽和チョークコイル８と、この過飽和チ
ョークコイル８の一次コイル８ａによって得られた電圧
を平滑するコイル９およびコンデンサ１０と、このコン
デンサ１０と並列に接続されるダミー抵抗１１と、前記
コイル９に逆起電圧が発生したときこのコイル９に電流
を流すためのダイオード１２．と、前記コンデンサ１０
によって平滑された電圧の出力電流値を検出する抵抗１
３と、この抵抗１３によって検出された電流値を増幅し
て過電流検知信号を生成する増幅器１４と、この増幅器
１４から出力される過電流検知信号の電流値を所定範囲
内に納める電流値制限用の抵抗１５と、この抵抗１５に
よって電流値が制限された過電流検知信号に基づいて過
飽和チョークコイル８の二次コイル８ｂに流れる電流の
値を制御するトランジスタ１６とを備えている。

前記過飽和チョークコイル８は二次コイル８ｂに電流が
流れていないとき、ダミー負荷となるダミー抵抗Ｉ＋の
値によって第２図に示すＢ−Ｈ特性曲線上の点Ｐ１と点
Ｐ２の間のインピーダンスを持つように、かつ前記二次
コイル８ｂに電流か流れているとき、前記Ｂ−Ｈ特性曲
線上の点Ｐ３から点Ｐ４側へ移動しないように設定され
ており、二次コイル８ｂに電流が流れているとき、次コ
イル８ａが大きなインダクタンスとなる。

各二次電圧出力部３．４は各々トランス２の各二次コイ
ル２ｂ、２ｃによって得られた電圧を整流、平滑した後
、各負荷（図示は省略する）に供給する。またこのとき
、負荷が過大になり、抵抗１３の両端間に発生する電圧
値が大きくなれば、増幅器１４によって過電流検知信号
が生成されてトランジスタ１６がオンされて過飽和チョ
ークコイル８の二次コイル８ｂに電流が流される。

これによって、過飽和チョークコイル８の一次コイル８
ａのインピーダンスが増大して出力２　ｍ値を低下させ
る。

また、帰還部５は前記二次電圧出力部４から出力される
出力電圧に応じて制御信号を生成する制御信号生成部１
７と、この制御信号生成部１７によって得られた制御信
号に基づいて断続的に発光する発光ダイオードＩ８と、
この発光ダイオード１８によって得られた光を受光する
フォトトランジスタ１９と、このフォトトランジスタ１
９によって得られた受光信号に基づいて前記制御信号を
再生して前記スイッチングＦＥＴ６をオン／オフ制御す
る制御信号再生部２０とを備え、二次電圧出力部４から
出力される電圧の値が大きくなったとき、これに応じて
前記スイッチングＦＥＴ６のオン時間を短くして前記ト
ランス２の各二次コイル２ｂ、２ｃに発生する起電圧を
小さくし、前記各二次電圧出力部３．４の出力電圧値を
元の値に戻す。また、二次電圧出力部４から出力される
電圧の値が小さくなったとき、これに応じて前記スイッ
チングＦＥＴ６のオン時間を長くして前記トランス２の
各二次コイル２ｂ、２ｃに発生する起電圧を大きくし、
前記各二次電圧出力部３．４の出力電圧値を元の値に戻
す。

次に、第１図を参照しながらこの実施例の動作を説明す
る。

まず、各二次電圧出力部３．４から出力される電圧の値
が正常なときには、帰還部５によってスイッチングＦＥ
Ｔ６のオン時間が所定の幅に制御されて各二次電圧出力
部３．４から出力される各電圧の値が予め設定されてい
る値に保持される。

この状態で、二次電圧出力部４から出力される電圧の値
が小さくなれば、帰還部５によってこれが検出されてス
イッチングＦＥＴ６のオン時間が長くされ、これによっ
てトランス２の各二次コイル２ｂ、２ｃに発生する起電
圧が大きくされ、各二次電圧出力部３．４から出力され
る電圧が元の値に戻される。また、二次電圧出力部４か
ら出力される電圧の値が大きくなれば、帰還部５によっ
てこれが検出されてスイッチングＦＥＴ６のオン時間が
短くされ、これによってトランス２の各二次コイル２ｂ
、２ｃに発生する起電圧が小さくされ、各二次電圧出力
部３．４から出力される電圧が元の値に戻される。

また、各二次電圧出力部３．４から出力される電流の値
、例えば二次電圧出力部４から出力される電流が予め設
定された値以上になり、抵抗１３の両端間電圧が所定値
以上になれば、この二次電圧出力部４に設けられた増幅
器１４から過電流検知信号が出力されて、トランジスタ
１６がオン状態となり、これによって過飽和チョークコ
イル８の二次コイル８ｂに電流が流れて一次コイル８ａ
のインピーダンスを大きくし、出力電流値が所定値以上
にならないように抑制される。

このようにこの実施例においては、各二次電圧出力部３
．４に設けられた抵抗１３によって出力電流値を検出し
、この検出結果に基づいて過飽和チョークコイル８の二
次コイル８ｂに流れる電流値を制御して一次コイル８ａ
のインピーダンスを制御し出力電流値を制御するように
したので、各二次電圧出力部３．４のいずれか、例えば
二次電圧出力部４が過電流となった場合にも、他の二次
電圧出力部３を正常に動作させることができる。

また、過飽和チョークコイル８の一次コイル８ａのイン
ピーダンスを制御して出力電流値を制御するようにして
いるので、出力電流値を制限したときの電力損失を小さ
くすることができ、これによって二次電圧出力部３．４
での発熱量を小さくすることができるとともに、半導体
の使用量を低減させ、これによって信頼性を向上させる
ことができる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、各二次電圧出力部
のいずれかが過電流となった場合にも、他の二次電圧出
力部を正常に動作させることができるとともに、この二
次電圧出力部での発熱量が増大するのを抑制することが
でき、さらに半導体の使用量を低減させて信頼性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電源回路の一実施例を示すブロッ
ク図、第２図は第１図に示す過飽和チョクコイルのＢ−
Ｈ特性を示す特性図、第３図は従来から知られている電
源回路の一例を示すブロック図、第４図は従来から知ら
れている電源回路の他の一例を示すブロック図である。 ２・・・トランス、２ａ・・・二次側（二次コイル）、
２ｂ、２ｃ・・・二次側（二次コイル）、３．４−・・
次電圧出力部、６・・・スイッチング素子（スイッチン
グＦＥＴ）、８・・・過飽和チョークコイル、８ａ・・
・二次コイル、８ｂ・・・二次コイル、１３・・・電流
値検出部（抵抗）２１４・・・制御部（増幅器）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）スイッチング素子によって電流をスイッチングし
   てこれをトランスの一次側に供給し、前記トランスの二
   次側に起電圧を発生させこの起電圧を二次電圧出力部に
   よって整流、平滑して出力電圧を生成して出力する電源
   回路において、 一次コイルが前記二次電圧出力部の電圧ライン上に介挿
   される過飽和チョークコイルと、前記二次電圧出力部か
   ら出力される電流の値を検出する電流値検出部と、この
   電流値検出部によって検出された電流の値に応じて前記
   過飽和チョークコイルの二次コイルに流れる電流を制御
   して前記一次コイルのインピーダンスを制御する制御部
   とを備えたことを特徴とする電源回路。