JPH0632785Y2 - スイッチング電源 - Google Patents

スイッチング電源

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JPH0632785Y2
JPH0632785Y2 JP670689U JP670689U JPH0632785Y2 JP H0632785 Y2 JPH0632785 Y2 JP H0632785Y2 JP 670689 U JP670689 U JP 670689U JP 670689 U JP670689 U JP 670689U JP H0632785 Y2 JPH0632785 Y2 JP H0632785Y2
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冬彦 吉倉
正典 中安
浩祥 中村
一雄 牧
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TDK Corp
Toyota Motor Corp
Toyoda Koki KK
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TDK Corp
Toyota Motor Corp
Toyoda Koki KK
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Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、直流出力が過電圧または過電流等の異常状態
となったときに、直流出力を遮断する保護機能を有する
スイッチング電源に関し、補助電源回路から制御回路に
至る動作用電源供給回路に、制御回路と並列に、リレー
を接続することにより、出力短絡には直接には応動せ
ず、保護回路によって検出された正常状態と異常状態に
対してのみ、それぞれに対応したリレー信号を、誤りな
く外部へ出力し得るスイッチング電源を提供できるよう
にしたものである。
〈従来の技術〉 出力整流平滑回路から出力される直流出力が過電圧また
は過電流等の異常状態となったときに、直流出力を遮断
する保護機能を有するスイッチング電源において、直流
出力の正常及び異常を、外部から知ることができるよう
にするため、従来は、出力整流平滑回路の出力側にリレ
ーを接続し、リレー信号によって正常及び異常を判別で
きるようにしてあった。第3図は従来のこの種のスイッ
チング電源のブロック図である。図において、1及び2
は直流入力端子、3及び4は出力端子、5は電源投入用
のスイッチ、6はスイッチング変換回路、7は出力整流
平滑回路、8は制御回路、9は補助電源回路、10は保護
回路、11はリレー、12は保護抵抗である。
スイッチング変換回路6は、商用交流を整流平滑するな
どして得られた直流入力Vinをスイッチングし、出力整
流平滑回路7は、スイッチング変換回路6から出力され
たスイッチング出力を直流に変換し、出力端子3、4よ
り直流出力Vを出力する。
制御回路8は、直流出力Vを監視し、直流出力V
一定となるように、スイッチング変換回路6のスイッチ
ング動作をパルス幅制御する。補助電源回路9は、制御
回路8に対して動作用電源を供給する。
保護回路10は、直流出力Vの異常時に、補助電源回路
9から制御回路8に至る動作用電源供給回路(イ)及び
(ロ)を遮断するように動作する。直流出力Vの異常
は、過電圧及び過電流であり、これらは、図示しない検
出回路を通して保護回路10に入力されている。
リレー11は、コイル111を出力整流平滑回路7の出力側
に接続し、コイル111によって駆動される接点112の開閉
信号として、直流出力Vの正常及び異常を出力する。
上記の従来例において、直流出力Vが正常であるとき
は、リレー11のコイル111が直流出力Vによって励磁
され、その接点112が、例えば閉じており、正常動作に
対応するリレー信号が出力されている。
ところが、直流出力Vが過電圧及び過電流等の異常状
態になると、保護回路10の働きにより、補助電源回路9
から制御回路8への動作用電源供給回路(イ)、(ロ)
が遮断され、制御回路8が動作を停止する。従って、ス
イッチング変換回路6のスイッチング動作が停止し、直
流出力Vが消滅する。このため、リレー11のコイル11
1が無励磁状態となり、その接点112が開き異常状態に対
応したリレー信号が出力される。
〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、上述した従来のスイッチング電源には次
のような問題点がある。
(イ)出力端子3−4間が実質的に短絡されてしまう出
力短絡を生じた場合、直流出力Vが著しく低下する。
出力短絡に対しては、最終的には保護回路10が動作する
が、保護回路10には遅れ時素を持たせてあるから、保護
回路10が動作する前に、出力短絡にリレー11が応動し、
コイル111が無励磁状態となり、それに対応するリレー
信号が出力される。このときのリレー信号は、保護回路
10の保護動作後のリレー信号と同じである。このため、
リレー11のコイル111が無励磁となって対応するリレー
信号が出力されたことが、出力短絡によるものなのか、
保護回路10による保護動作に基づくものなのか、判別で
きない。出力短絡時は大きな短絡電流が流れているのに
対し、保護回路10による保護動作後は電流は流れておら
ず、同じリレー信号であっても、電流状態が全く異なる
ので、両者の識別が必要であるのに、従来回路では、そ
の判別ができない。
(ロ)異常状態と見なせないような瞬間的な出力短絡を
生じた場合も、リレー11が応動して、接点112がオン、
オフを繰返してしまう不都合がある。
そこで本考案の課題は、上述する従来の問題点を解決
し、出力短絡には直接には応動せず、保護回路によって
検出された正常状態と異常状態に対してのみ、それぞれ
に対応したリレー信号を誤りなく外部へ出力し得るスイ
ッチング電源を提供することにある。
〈課題を解決するための手段〉 上述する課題を解決するため、本考案は、第1図に示す
ように、直流入力Vinをスイッチングするスイッチング
変換回路6と、前記スイッチング変換回路6から出力さ
れるスイッチング出力を直流に変換して出力する出力整
流平滑回路7と、前記スイッチング変換回路7のスイッ
チング動作を制御する制御回路8と、前記制御回路8に
対して動作用電源を供給する補助電源回路9と、直流出
力Vの異常時に、前記補助電源回路9から前記制御回
路8への動作用電源供給を遮断する保護回路10とを有す
るスイッチング電源であって、 前記補助電源回路9から前記制御回路8への動作用電源
供給回路(イ)、(ロ)に、前記制御回路8と並列に、
リレー13のコイル131を接続し、前記リレー13により正
常時と異常時とにそれぞれ対応したリレー信号を出力す
ること を特徴とする。
〈作用〉 第1図は本考案に係るスイッチング電源のブロック図で
ある。図において、第3図と同一の参照符号は同一性あ
る構成部分を示している。図示するように、補助電源回
路9から制御回路8に至る動作用電源供給回路(イ)、
(ロ)に、制御回路8と並列に、リレー13のコイル131
を接続し、リレー13により正常時と異常時とにそれぞれ
対応したリレー信号を出力するようにしたので、過電圧
や過電流等の異常時に、保護回路10により、補助電源回
路9から制御回路8への動作用電源供給回路(イ)、
(ロ)が遮断された場合にのみ、リレー接点132が切換
わる。異常とは見なせない瞬間的な出力短絡を含めて、
出力短絡に対しては、リレー13は直接には応動しない。
従って、本考案に係るスイッチング電源は、保護回路10
によって検出された正常状態と異常状態に対してのみ、
それぞれに対応したリレー信号を、誤りなく外部へ出力
することとなる。
上述の異常状態が修復された後は、保護回路10に付設さ
れたリセットスイッチを操作して、保護回路10による補
助電源回路9の短絡を解除する。これにより、正常状態
に復帰する。
〈実施例〉 第2図は本考案に係るスイッチング電源の更に具体的な
回路図である。図において、第1図と同一の参照符号は
同一性ある構成部分を示している。スイッチング変換回
路6は、トランス61とスイッチング素子62とを備えてい
る。トランス61は、入力巻線611、出力巻線612及び補助
巻線613を有している。入力巻線611は、スイッチング素
子62を介して入力端子1、2に接続されており、出力巻
線612は、出力整流平滑回路7に接続されている。
スイッチング素子62は、バイポーラトランジスタまたは
電界効果トランジスタ等で構成されており、その主電極
は入力巻線611に直列に接続されている。
出力整流平滑回路7は、フォワード整流方式またはフラ
イバック整流方式の回路構成となっている。これらの回
路構成は、当業者に自明であるので、詳細は省略する。
制御回路8には、直流出力Vの一部が帰還入力されて
おり、制御回路8はこの帰還入力信号に基づいて、直流
出力V(電圧)が一定となるように、スイッチング素
子62の制御電極にパルス幅変調制御を加える。
補助電源回路9は、トランス61に備えられた巻線613に
生じる電圧を、ダイオード91及びコンデンサ92によって
直流に変換し、この直流電圧を、トランジスタ93、ツエ
ナーダイオード94及び抵抗95などでなる電圧安定化回路
によって安定化したうえで、制御回路8に動作用電源を
供給している。制御回路8に対しては、トランジスタ93
のエミッタ側及びツェナーダイオード94のアノード側
が、それぞれ動作用電源供給端(イ)、(ロ)となる。
保護回路10は、出力側が補助電源回路9のツェナーダイ
オード94の両端に接続されている。保護回路10に過電流
検出信号または過電圧検出信号が入力された場合、保護
回路10はツェナーダイオード94の両端を短絡するように
動作する。これにより、補助電源回路9から制御回路8
へ至る動作電源供給回路が遮断されるので、制御回路8
の動作が停止し、続いてスイッチング素子62のスイッチ
ング動作が停止する。
リレー13は、コイル131の両端が、抵抗14を介して、ト
ランジスタ93のエミッタ側及びツェナーダイオード94の
アノード側のそれぞれに接続されている。これにより、
リレー13は補助電源回路9に対して、制御回路8と並列
に接続される。96は起動用の抵抗である。
上記のスイッチング電源において、スイッチ5が投入さ
れると、起動抵抗96を介して、制御回路8に起動電力が
供給され、制御回路8が動作を開始し、スイッチング素
子62に起動パルスが供給される。起動パルスの供給を受
けて、スイッチング素子62が動作を開始すると、トラン
ス61の入力巻線611に供給される入力電圧が断続され、
出力巻線612及び補助巻線613に電圧が誘起される。
補助巻線613に誘起した電圧は、補助電源回路9を構成
するダイオード91、コンデンサ92により直流に変換さ
れ、更にトランジスタ93及びツェナーダイオード94で構
成される電圧安定化回路によって安定化された上で、制
御回路8、及び、これに並列に接続されているリレー13
のコイル131に供給される。これにより、制御回路8が
補助電源回路9から電源供給を受けて動作を継続すると
共に、リレー13のコイル131が励磁され、接点132が閉
じ、正常状態に対応したリレー信号が出力される。
制御回路8の継続動作と、それに伴なうスイッチング変
換回路6のスイッチング動作とにより、出力巻線612に
誘起された電圧は、出力整流平滑回路7によって直流に
変換され、出力端子3、4から図示しない負荷に直流出
力Vが供給される。
いま、過電流や過電圧等の異常状態が発生し、保護回路
10が動作すると、保護回路10の出力によってツェナーダ
イオード94の両端が短絡される。このため、補助電源回
路9から制御回路8への動作電源供給回路が遮断され、
制御回路8が動作を停止する。制御回路8の動作停止に
より、スイッチング変換回路6のスイッチング動作も停
止し、出力端子3、4の直流出力Vが消滅する。
補助電源回路9から制御回路8への動作電源供給回路が
遮断された場合、制御回路8が動作を停止するのと同時
に、リレー13のコイル131にも電力が供給されなくなる
ので、接点132が切換わり、異常状態に対応したリレー
信号が出力される。
上述のリレー13の動作は、保護回路10が保護動作をして
いるか否かに正確に対応しており、正常状態と異常状態
のそれぞれに対応したリレー信号を誤りなく外部へ出力
することができる。
また、瞬間的な出力短絡に対しては、保護回路10は、自
己の有する時素により、これを検出しない。従って、保
護回路10による保護動作は行なわれず、ツェナーダイオ
ード94は短絡されない。このため、リレー13は励磁され
たままで、リレー信号が切換わることがなく、接点132
がオン、オフを繰返すことがない。
〈考案の効果〉 以上述べたように、補助電源回路から制御回路に至る動
作用電源供給回路に、制御回路と並列に、リレーを接続
し、正常時と異常時とにそれぞれ対応したリレー信号を
出力するようにしたから、出力短絡には直接には応動せ
ず、保護回路によって検出された正常状態と異常状態に
対してのみ、それぞれに対応したリレー信号を、誤りな
く外部へ出力し得るスイッチング電源を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案に係るスイッチング電源のブロック図、
第2図は同じく更に具体的な回路図、第3図は従来のス
イッチング電源のブロック図である。 6……スイッチング変換回路 7……出力整流平滑回路 8……制御回路、9……補助電源回路 10……保護回路、13……リレー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 中安 正典 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)考案者 中村 浩祥 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田工 機株式会社内 (72)考案者 牧 一雄 東京都中央区日本橋1丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−64566(JP,A) 特開 平1−174271(JP,A)

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】直流入力をスイッチングするスイッチング
    変換回路と、前記スイッチング変換回路から出力される
    スイッチング出力を直流に変換して出力する出力整流平
    滑回路と、前記スイッチング変換回路のスイッチング動
    作を制御する制御回路と、前記制御回路に対して動作用
    電源を供給する補助電源回路と、直流出力の異常時に、
    前記補助電源回路から前記制御回路に至る動作用電源供
    給回路を遮断する保護回路とを有するスイッチング電源
    であって、 前記補助電源回路から前記制御回路に至る動作用電源供
    給回路に、前記制御回路と並列に、リレーを接続し、前
    記リレーにより正常時と異常時とにそれぞれ対応したリ
    レー信号を出力すること を特徴とするスイッチング電源。
JP670689U 1989-01-24 1989-01-24 スイッチング電源 Expired - Fee Related JPH0632785Y2 (ja)

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