JPH06342315A - 電源回路装置 - Google Patents
電源回路装置Info
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- JPH06342315A JPH06342315A JP5154210A JP15421093A JPH06342315A JP H06342315 A JPH06342315 A JP H06342315A JP 5154210 A JP5154210 A JP 5154210A JP 15421093 A JP15421093 A JP 15421093A JP H06342315 A JPH06342315 A JP H06342315A
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Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 バッテリ電圧の低下時のスイッチ要素での損
失の低減を図り、出力短絡、過電流時にヒューズの溶断
を無くすこと。 【構成】 バッテリ４のバックアップ動作時に、バッテ
リ４の電圧が低下し、コンパレータＯＰ2 の出力がＬレ
ベルとなり、トランジスタＳＷ1 をオフの方向に動作さ
せると、第１の直流出力の電圧は低下に向かう。する
と、コンパレータＯＰ2 の非反転入力端の電圧は、付加
したダイオードＤ1 の効果により第１の直流出力電圧以
上にはならない（ダイオードＤ1 の順方向降下電圧は無
視）ので、トランジスタＳＷ1 は更にオフへと移行し、
最終的には完全にオフとなる。一方、負荷ＲL 側の出力
短絡時には、第１の直流出力は、即座にグランド電位に
落ちるため、短絡と同時にトランジスタＳＷ1 はオフと
なる。
失の低減を図り、出力短絡、過電流時にヒューズの溶断
を無くすこと。 【構成】 バッテリ４のバックアップ動作時に、バッテ
リ４の電圧が低下し、コンパレータＯＰ2 の出力がＬレ
ベルとなり、トランジスタＳＷ1 をオフの方向に動作さ
せると、第１の直流出力の電圧は低下に向かう。する
と、コンパレータＯＰ2 の非反転入力端の電圧は、付加
したダイオードＤ1 の効果により第１の直流出力電圧以
上にはならない（ダイオードＤ1 の順方向降下電圧は無
視）ので、トランジスタＳＷ1 は更にオフへと移行し、
最終的には完全にオフとなる。一方、負荷ＲL 側の出力
短絡時には、第１の直流出力は、即座にグランド電位に
落ちるため、短絡と同時にトランジスタＳＷ1 はオフと
なる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、正常時は交流電源を電
源としたＤＣ−ＤＣコンバータから負荷に直流出力を供
給し、異常時にはバッテリから負荷に直流出力を切り換
え供給するようにした電源回路装置に関するものであ
る。
源としたＤＣ−ＤＣコンバータから負荷に直流出力を供
給し、異常時にはバッテリから負荷に直流出力を切り換
え供給するようにした電源回路装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の電源回路装置の具体回路図
を示している。まず、交流電源ＡＣからの交流入力はロ
ーパスフィルタ１を介して整流回路２に入力され、ダイ
オードブリッジＤＢ及び平滑用コンデンサＣ0 からなる
この整流回路２からの直流電圧がＤＣ−ＤＣコンバータ
３の電源として供給されている。
を示している。まず、交流電源ＡＣからの交流入力はロ
ーパスフィルタ１を介して整流回路２に入力され、ダイ
オードブリッジＤＢ及び平滑用コンデンサＣ0 からなる
この整流回路２からの直流電圧がＤＣ−ＤＣコンバータ
３の電源として供給されている。
【０００３】ＤＣ−ＤＣコンバータ３は、出力トランス
Ｔ、スイッチング素子Ｑ1 、出力トランスＴの２次側に
設けられた整流回路３ａ〜３ｃ等で構成されている。整
流回路３ａは、ダイオードＤ2 、平滑用コンデンサＣ2
等で構成され、この整流回路３ａからの出力を第１の直
流出力として、この第１の直流出力を負荷ＲL に直接供
給している。また、整流回路３ｂは、ダイオードＤ3 、
コンデンサＣ3 等で構成されていて、整流回路３ａとは
並列に形成されている。この整流回路３ｂの出力を第２
の直流出力として、交流入力低下検出回路１０に電源と
して供給している。
Ｔ、スイッチング素子Ｑ1 、出力トランスＴの２次側に
設けられた整流回路３ａ〜３ｃ等で構成されている。整
流回路３ａは、ダイオードＤ2 、平滑用コンデンサＣ2
等で構成され、この整流回路３ａからの出力を第１の直
流出力として、この第１の直流出力を負荷ＲL に直接供
給している。また、整流回路３ｂは、ダイオードＤ3 、
コンデンサＣ3 等で構成されていて、整流回路３ａとは
並列に形成されている。この整流回路３ｂの出力を第２
の直流出力として、交流入力低下検出回路１０に電源と
して供給している。
【０００４】更に、整流回路３ｃは、ダイオードＤ4 、
コンデンサＣ4 等で構成されており、出力トランスＴの
別の２次巻線からの出力を整流しており、この整流回路
３ｃからの出力でもって、充電回路５を介してバッテリ
４を充電するようにしている。
コンデンサＣ4 等で構成されており、出力トランスＴの
別の２次巻線からの出力を整流しており、この整流回路
３ｃからの出力でもって、充電回路５を介してバッテリ
４を充電するようにしている。
【０００５】トランジスタＳＷ1 をオン、オフ制御する
駆動回路７は、トランジスタＱ2 、ツエナーダイオード
ＺＤ1 等から構成されている。そして、交流入力低下検
出回路１０からの信号が駆動回路７に入力されるように
なっている。
駆動回路７は、トランジスタＱ2 、ツエナーダイオード
ＺＤ1 等から構成されている。そして、交流入力低下検
出回路１０からの信号が駆動回路７に入力されるように
なっている。
【０００６】バッテリ電圧低下検出回路６は、予め設定
した基準電圧Ｖｓを有する基準電源６ａと、上記基準電
圧Ｖｓとバッテリ４の電圧とを比較するオペアンプから
なるコンパレータＯＰ2 等で構成されている。尚、この
バッテリ電圧低下検出回路６は、バッテリ４の充電電圧
が低い場合にバッテリ４の過放電を防止するために設け
ているものである。すなわち、バッテリ４の電圧を抵抗
Ｒ4 とＲ5 とで分圧して検出し、コンパレータＯＰ2 で
上記分圧電圧と基準電圧Ｖｓとで比較し、所定値よりバ
ッテリ４の電圧が低い場合には、コンパレータＯＰ2 の
出力をＬレベルとして、トランジスタＳＷ1 をオフさせ
るようにしている。
した基準電圧Ｖｓを有する基準電源６ａと、上記基準電
圧Ｖｓとバッテリ４の電圧とを比較するオペアンプから
なるコンパレータＯＰ2 等で構成されている。尚、この
バッテリ電圧低下検出回路６は、バッテリ４の充電電圧
が低い場合にバッテリ４の過放電を防止するために設け
ているものである。すなわち、バッテリ４の電圧を抵抗
Ｒ4 とＲ5 とで分圧して検出し、コンパレータＯＰ2 で
上記分圧電圧と基準電圧Ｖｓとで比較し、所定値よりバ
ッテリ４の電圧が低い場合には、コンパレータＯＰ2 の
出力をＬレベルとして、トランジスタＳＷ1 をオフさせ
るようにしている。
【０００７】交流入力低下検出回路１０は、交流入力電
圧を分圧する抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 と、フォトカプラＰＣ
1 と、充電用のコンデンサＣ1 と、上記基準電源６ａの
基準電圧ＶｓとコンデンサＣ1 の充電電圧ＶC1とを比較
するオペアンプからコンパレータＯＰ1 等で構成されて
いる。
圧を分圧する抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 と、フォトカプラＰＣ
1 と、充電用のコンデンサＣ1 と、上記基準電源６ａの
基準電圧ＶｓとコンデンサＣ1 の充電電圧ＶC1とを比較
するオペアンプからコンパレータＯＰ1 等で構成されて
いる。
【０００８】次に、図２の動作を図３を参照して説明す
る。ここで、図３（ａ）は交流入力波形を示し、（ｂ）
は交流入力低下検出回路１０のコンデンサＣ1 の充放電
電圧ＶC1を、（ｃ）は交流入力低下検出回路１０の出
力、つまりコンパレータＯＰ1の出力波形をそれぞれ示
している。また、図３（ｄ）は、ＤＣ−ＤＣコンバータ
３の第１の直流出力電圧、及びバッテリ４の電圧を示し
ている。
る。ここで、図３（ａ）は交流入力波形を示し、（ｂ）
は交流入力低下検出回路１０のコンデンサＣ1 の充放電
電圧ＶC1を、（ｃ）は交流入力低下検出回路１０の出
力、つまりコンパレータＯＰ1の出力波形をそれぞれ示
している。また、図３（ｄ）は、ＤＣ−ＤＣコンバータ
３の第１の直流出力電圧、及びバッテリ４の電圧を示し
ている。
【０００９】交流入力が正常な時には、ＤＣ−ＤＣコン
バータ３の第１の直流出力に、例えば７．２Ｖの直流電
圧が、第１の直流電圧とバッテリ４を充電するための出
力と第１の直流電圧の双方により概略安定化され、負荷
ＲL に供給されている。これは、以下の理由による。す
なわち、図４は制御回路９の要部回路図を示し、ＤＣ−
ＤＣコンバータ３からの負荷ＲL への直流出力は、抵抗
Ｒ10とＲ11の抵抗分圧した電圧をコンパレータＯＰ3 で
基準電圧Ｖ1 と比較し、その誤差増幅信号によりＤＣ−
ＤＣコンバータ３のスイッチング素子Ｑ1 をスイッチン
グ制御して出力電圧の安定化を図っている。
バータ３の第１の直流出力に、例えば７．２Ｖの直流電
圧が、第１の直流電圧とバッテリ４を充電するための出
力と第１の直流電圧の双方により概略安定化され、負荷
ＲL に供給されている。これは、以下の理由による。す
なわち、図４は制御回路９の要部回路図を示し、ＤＣ−
ＤＣコンバータ３からの負荷ＲL への直流出力は、抵抗
Ｒ10とＲ11の抵抗分圧した電圧をコンパレータＯＰ3 で
基準電圧Ｖ1 と比較し、その誤差増幅信号によりＤＣ−
ＤＣコンバータ３のスイッチング素子Ｑ1 をスイッチン
グ制御して出力電圧の安定化を図っている。
【００１０】また、同時に、バッテリ４への充電電圧を
抵抗Ｒ12とＲ11で抵抗分圧し、この分圧電圧をコンパレ
ータＯＰ3 で基準電圧Ｖ1 と比較し、コンパレータＯＰ
3 により誤差増幅信号を作成しているからである。従っ
て、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の第１の直流出力に、例え
ば７．２Ｖの直流電圧が、第１の直流電圧とバッテリ４
の充電電圧との双方により概略安定化され、負荷ＲL に
供給されるものである。
抵抗Ｒ12とＲ11で抵抗分圧し、この分圧電圧をコンパレ
ータＯＰ3 で基準電圧Ｖ1 と比較し、コンパレータＯＰ
3 により誤差増幅信号を作成しているからである。従っ
て、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の第１の直流出力に、例え
ば７．２Ｖの直流電圧が、第１の直流電圧とバッテリ４
の充電電圧との双方により概略安定化され、負荷ＲL に
供給されるものである。
【００１１】また、バッテリ４は、ＤＣ−ＤＣコンバー
タ３の整流回路３ｃの出力にて充電回路５を介して充電
されている。尚、充電のための直流出力は、第２の直流
出力からとるようにしても良く、図２に示すように整流
回路３ｃの出力を第３の直流出力として用意し、そこか
ら充電するようにしても良い。
タ３の整流回路３ｃの出力にて充電回路５を介して充電
されている。尚、充電のための直流出力は、第２の直流
出力からとるようにしても良く、図２に示すように整流
回路３ｃの出力を第３の直流出力として用意し、そこか
ら充電するようにしても良い。
【００１２】ここで、交流入力が正常な場合であるか
ら、交流入力として図３（ａ）の左側に示す波形が交流
入力低下検出回路１０に入力され、抵抗Ｒ1 とＲ2 で分
圧した電圧がフォトカプラＰＣ1 の１次側の発光ダイオ
ードに印加される。従って、この電圧により発光ダイオ
ードが発光し、フォトカプラＰＣ1 の２次側のトランジ
スタには所定の電流が流れてコンデンサＣ1 を充電す
る。尚、フォトカプラＰＣ1 の２次側のトランジスタの
電源は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の整流回路３ｂの第２
の直流出力から得ている。また、交流入力であるため、
フォトカプラＰＣ1 の発光ダイオードには断続的に電流
が流れて発光量が変化し、それに応じてコンデンサＣ1
も図３（ｂ）に示すように充放電を繰り返すことにな
る。
ら、交流入力として図３（ａ）の左側に示す波形が交流
入力低下検出回路１０に入力され、抵抗Ｒ1 とＲ2 で分
圧した電圧がフォトカプラＰＣ1 の１次側の発光ダイオ
ードに印加される。従って、この電圧により発光ダイオ
ードが発光し、フォトカプラＰＣ1 の２次側のトランジ
スタには所定の電流が流れてコンデンサＣ1 を充電す
る。尚、フォトカプラＰＣ1 の２次側のトランジスタの
電源は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の整流回路３ｂの第２
の直流出力から得ている。また、交流入力であるため、
フォトカプラＰＣ1 の発光ダイオードには断続的に電流
が流れて発光量が変化し、それに応じてコンデンサＣ1
も図３（ｂ）に示すように充放電を繰り返すことにな
る。
【００１３】このコンデンサＣ1 の充電は、基準電圧Ｖ
ｓ以上に充電されるようになっており（図３（ｂ）参
照）、そのため、図３（ｃ）に示すように、コンパレー
タＯＰ1 の出力はＬレベルとなる。従って、駆動回路７
のツエナーダイオードＺＤ1 、トランジスタＱ2 はオフ
となり、トランジスタＳＷ1 をオフとし、バッテリ４か
らの供給を遮断し、ＤＣ−ＤＣコンバータ３から第１の
直流出力を負荷ＲL へ供給している（図３（ｄ）参
照）。
ｓ以上に充電されるようになっており（図３（ｂ）参
照）、そのため、図３（ｃ）に示すように、コンパレー
タＯＰ1 の出力はＬレベルとなる。従って、駆動回路７
のツエナーダイオードＺＤ1 、トランジスタＱ2 はオフ
となり、トランジスタＳＷ1 をオフとし、バッテリ４か
らの供給を遮断し、ＤＣ−ＤＣコンバータ３から第１の
直流出力を負荷ＲL へ供給している（図３（ｄ）参
照）。
【００１４】交流入力が、抵抗Ｒ1 とＲ2 の分圧により
予め設定された電圧以下に低下したり、あるいは遮断す
ると（図３（ａ）の右側参照）、フォトカプラＰＣ1 の
発光ダイオードには電流が流れなくなり、フォトカプラ
ＰＣ1 のトランジスタもオフ方向に移行するため、コン
デンサＣ1 の充電電圧ＶC1は、図３（ｂ）に示すように
基準電圧Ｖｓ以下に低下する。この時点（ｔ1 点）で、
交流入力低下検出回路１０のコンパレータＯＰ1 の出力
は図３（ｃ）に示すようにＨレベルの信号を出力する。
このＨレベルの信号により、駆動回路７のツエナーダイ
オードＺＤ1 及びトランジスタＱ2 がオンする。
予め設定された電圧以下に低下したり、あるいは遮断す
ると（図３（ａ）の右側参照）、フォトカプラＰＣ1 の
発光ダイオードには電流が流れなくなり、フォトカプラ
ＰＣ1 のトランジスタもオフ方向に移行するため、コン
デンサＣ1 の充電電圧ＶC1は、図３（ｂ）に示すように
基準電圧Ｖｓ以下に低下する。この時点（ｔ1 点）で、
交流入力低下検出回路１０のコンパレータＯＰ1 の出力
は図３（ｃ）に示すようにＨレベルの信号を出力する。
このＨレベルの信号により、駆動回路７のツエナーダイ
オードＺＤ1 及びトランジスタＱ2 がオンする。
【００１５】斯かる構成においては、バッテリ４の電圧
が所定値以上充電されている場合であり、コンパレータ
ＯＰ2 の出力はＨレベルを出力している。トランジスタ
Ｑ2 がオンすることにより、トランジスタＳＷ1 がオン
し、ＤＣ−ＤＣコンバータ３からの第１の直流出力とバ
ッテリ４の電圧の高い方の電圧源から負荷ＲL に電圧が
供給されることになる。
が所定値以上充電されている場合であり、コンパレータ
ＯＰ2 の出力はＨレベルを出力している。トランジスタ
Ｑ2 がオンすることにより、トランジスタＳＷ1 がオン
し、ＤＣ−ＤＣコンバータ３からの第１の直流出力とバ
ッテリ４の電圧の高い方の電圧源から負荷ＲL に電圧が
供給されることになる。
【００１６】ここで、コンデンサＣ1 を充電するための
第２の直流出力は、交流入力が正常に戻った際、第１の
直流出力の電圧が正常に供給できるようになる前に、ト
ランジスタＳＷ1 がオフされ、負荷ＲL への直流出力が
低下してしまうことを防ぐために、第１の直流出力より
速く立ち上がり、又、低交流入力時には速く立ち下がる
必要があるため、第１の直流出力のコンデンサＣ2 と負
荷ＲL による放電時定数より、第２の直流出力のコンデ
ンサＣ3 と抵抗Ｒ3 による時定数を小さく設定してい
る。
第２の直流出力は、交流入力が正常に戻った際、第１の
直流出力の電圧が正常に供給できるようになる前に、ト
ランジスタＳＷ1 がオフされ、負荷ＲL への直流出力が
低下してしまうことを防ぐために、第１の直流出力より
速く立ち上がり、又、低交流入力時には速く立ち下がる
必要があるため、第１の直流出力のコンデンサＣ2 と負
荷ＲL による放電時定数より、第２の直流出力のコンデ
ンサＣ3 と抵抗Ｒ3 による時定数を小さく設定してい
る。
【００１７】これは、交流入力オン→オフ→オンとなっ
た場合、時定数が大きいと、交流入力がオフとなって
も、コンデンサＣ3 にいつまでも電圧が保持され、再び
交流入力がオンとなった時、すぐさま残っているコンデ
ンサＣ3 の電圧により、コンデンサＣ1 を充電してしま
い、結果、トランジスタＳＷ1 をオフにしてしまうこと
になる。従って、トランジスタＳＷ1 がオフされたとき
に、また第１の直流出力が立ち上がっていない場合は、
電圧低下を生じることになる。よって、コンデンサＣ3
の充電電圧は、第１の直流出力より機敏に電圧が変化す
る必要がある。
た場合、時定数が大きいと、交流入力がオフとなって
も、コンデンサＣ3 にいつまでも電圧が保持され、再び
交流入力がオンとなった時、すぐさま残っているコンデ
ンサＣ3 の電圧により、コンデンサＣ1 を充電してしま
い、結果、トランジスタＳＷ1 をオフにしてしまうこと
になる。従って、トランジスタＳＷ1 がオフされたとき
に、また第１の直流出力が立ち上がっていない場合は、
電圧低下を生じることになる。よって、コンデンサＣ3
の充電電圧は、第１の直流出力より機敏に電圧が変化す
る必要がある。
【００１８】このように、第１の直流出力からバッテリ
４の出力へ切り換えるのに、第１の直流出力の低下を検
出して切り換えるのではなく、交流入力の低下を検出
し、第１の直流出力が低下する前に切り換えるため、第
１の直流出力の低下がないものである。また、交流入力
が正常に戻った時、制御回路９では第１の直流出力以外
の電圧、つまり、バッテリ４への充電用電圧も検出して
いるため、バッテリ４の電圧が第１の直流出力に流れ込
んでいても、ＤＣ−ＤＣコンバータ３は動作を開始す
る。従って、第１の直流出力と負荷ＲL との間にはダイ
オードが不要となり、小型で損失の少ない電源回路装置
を実現することができる。
４の出力へ切り換えるのに、第１の直流出力の低下を検
出して切り換えるのではなく、交流入力の低下を検出
し、第１の直流出力が低下する前に切り換えるため、第
１の直流出力の低下がないものである。また、交流入力
が正常に戻った時、制御回路９では第１の直流出力以外
の電圧、つまり、バッテリ４への充電用電圧も検出して
いるため、バッテリ４の電圧が第１の直流出力に流れ込
んでいても、ＤＣ−ＤＣコンバータ３は動作を開始す
る。従って、第１の直流出力と負荷ＲL との間にはダイ
オードが不要となり、小型で損失の少ない電源回路装置
を実現することができる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来例において
は、上述したように、交流入力の遮断時のバッテリ４の
バックアップ動作は、トランジスタＳＷ1 がオンするこ
とによりなされるが、バッテリ４の電圧が低下すると、
過放電の保護機能としてトランジスタＳＷ1 をオフさせ
るようにバッテリ電圧低下検出回路６のコンパレータＯ
Ｐ2 が動作することになる。しかし、バッテリ４が放電
することにより、基準電圧Ｖｓで設定されるしきい値に
まで低下すると、トランジスタＳＷ1 をオフさせる方向
に動作するが、この結果、バッテリ４から出ていく電流
は低下の方向へと向かうため、バッテリ４の電圧は再び
上昇へと転ずる。
は、上述したように、交流入力の遮断時のバッテリ４の
バックアップ動作は、トランジスタＳＷ1 がオンするこ
とによりなされるが、バッテリ４の電圧が低下すると、
過放電の保護機能としてトランジスタＳＷ1 をオフさせ
るようにバッテリ電圧低下検出回路６のコンパレータＯ
Ｐ2 が動作することになる。しかし、バッテリ４が放電
することにより、基準電圧Ｖｓで設定されるしきい値に
まで低下すると、トランジスタＳＷ1 をオフさせる方向
に動作するが、この結果、バッテリ４から出ていく電流
は低下の方向へと向かうため、バッテリ４の電圧は再び
上昇へと転ずる。
【００２０】すると、抵抗Ｒ4 とＲ5 とによる分圧電圧
が上昇し、コンパレータＯＰ2 の出力はＨレベルとな
り、交流入力低下検出回路１０のコンパレータＯＰ1 の
Ｈレベルの出力により、駆動回路７を駆動してトランジ
スタＳＷ1 をオンに方向に動作させる。そのため、バッ
テリ４からは、また、多くの電流を流そうとする。そう
なると、再びバッテリ４の電圧が低下の方向へと向かう
ため、上述のサイクルが繰り返され、トランジスタＳＷ
1 には一時、飽和電圧以上の電圧を持った状態で電流が
流れることとなり、トランジスタＳＷ1 でかなり損失を
生じてしまうという問題を有していた。
が上昇し、コンパレータＯＰ2 の出力はＨレベルとな
り、交流入力低下検出回路１０のコンパレータＯＰ1 の
Ｈレベルの出力により、駆動回路７を駆動してトランジ
スタＳＷ1 をオンに方向に動作させる。そのため、バッ
テリ４からは、また、多くの電流を流そうとする。そう
なると、再びバッテリ４の電圧が低下の方向へと向かう
ため、上述のサイクルが繰り返され、トランジスタＳＷ
1 には一時、飽和電圧以上の電圧を持った状態で電流が
流れることとなり、トランジスタＳＷ1 でかなり損失を
生じてしまうという問題を有していた。
【００２１】また、負荷ＲL 側の出力短絡など、過電流
時（バイポーラトランジスタをＳＷ1 に適用した場合）
にバッテリ４がトランジスタＳＷ1 を介して短絡状態
（過電流）となってしまうため、この保護のためにトラ
ンジスタＳＷ1 にはヒューズＦを溶断させるだけのバイ
アス電流が必要となり、損失が多い回路（スイッチング
レギュレータ）となっている。
時（バイポーラトランジスタをＳＷ1 に適用した場合）
にバッテリ４がトランジスタＳＷ1 を介して短絡状態
（過電流）となってしまうため、この保護のためにトラ
ンジスタＳＷ1 にはヒューズＦを溶断させるだけのバイ
アス電流が必要となり、損失が多い回路（スイッチング
レギュレータ）となっている。
【００２２】本発明は上述の点に鑑みて提供したもので
あって、バッテリ電圧の低下時のスイッチ要素での損失
の低減を図り、また、スイッチ要素のバイアス電流の低
減を図り、更には、出力短絡、過電流時にヒューズの溶
断を無くして、ヒューズの交換作業を不要にすることを
目的とした電源回路装置を提供するものである。
あって、バッテリ電圧の低下時のスイッチ要素での損失
の低減を図り、また、スイッチ要素のバイアス電流の低
減を図り、更には、出力短絡、過電流時にヒューズの溶
断を無くして、ヒューズの交換作業を不要にすることを
目的とした電源回路装置を提供するものである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本発明は、交流入力を整
流平滑して得られる非安定な直流電圧をコンバータによ
り安定化した出力電圧に変換して負荷へ供給すると共
に、交流入力が正常な時にはバッテリを上記コンバータ
の直流出力により充電し、交流入力が異常に低く、ある
いは遮断してコンバータより正常な直流出力が負荷へ供
給できなくなった時に、上記バッテリから異常時にオン
したスイッチ要素を介して直流出力を負荷に供給するよ
うにした電源回路装置において、交流入力の電圧低下や
遮断時等の異常に上記スイッチ要素をオンさせる駆動回
路と、一方の入力端に入力されている基準電圧と他方の
入力端に入力されているバッテリの検出電圧とを比較し
てバッテリの充電電圧が所定値より低い場合には上記ス
イッチ要素をオフさせるように上記駆動回路を制御する
コンパレータを有するバッテリ電圧低下検出回路とを備
え、上記スイッチ要素がオンしてバッテリから負荷に電
源を供給している時に、バッテリ電圧検出時あるいは負
荷短絡が生じた際にスイッチ要素をオフに固定させるよ
うに上記バッテリ電圧低下検出回路のコンパレータの他
方の入力端の電圧を負荷側に供給する電圧間に制御手段
を設けたものである。
流平滑して得られる非安定な直流電圧をコンバータによ
り安定化した出力電圧に変換して負荷へ供給すると共
に、交流入力が正常な時にはバッテリを上記コンバータ
の直流出力により充電し、交流入力が異常に低く、ある
いは遮断してコンバータより正常な直流出力が負荷へ供
給できなくなった時に、上記バッテリから異常時にオン
したスイッチ要素を介して直流出力を負荷に供給するよ
うにした電源回路装置において、交流入力の電圧低下や
遮断時等の異常に上記スイッチ要素をオンさせる駆動回
路と、一方の入力端に入力されている基準電圧と他方の
入力端に入力されているバッテリの検出電圧とを比較し
てバッテリの充電電圧が所定値より低い場合には上記ス
イッチ要素をオフさせるように上記駆動回路を制御する
コンパレータを有するバッテリ電圧低下検出回路とを備
え、上記スイッチ要素がオンしてバッテリから負荷に電
源を供給している時に、バッテリ電圧検出時あるいは負
荷短絡が生じた際にスイッチ要素をオフに固定させるよ
うに上記バッテリ電圧低下検出回路のコンパレータの他
方の入力端の電圧を負荷側に供給する電圧間に制御手段
を設けたものである。
【００２４】
【作用】本発明によれば、バッテリのバックアップ動作
時に、バッテリ電圧が低下し、バッテリ電圧低下検出回
路のコンパレータがスイッチ要素をオフする方向に動作
すると、負荷側の電圧も低下に向かう。すると、バッテ
リ電圧低下検出回路のコンパレータの他方の入力端の電
位は制御手段により負荷側の電圧と略同電位となるた
め、コンパレータにより駆動回路を介してスイッチ要素
を完全にオフに移行させることができる。従って、バッ
テリからの放電によるバッテリ電圧の低下時にスイッチ
要素での損失発生を無くすことができる。また、負荷の
短絡や過電流により負荷側の電位が低下した場合も、コ
ンパレータの他方の入力端の電位も低下することで、コ
ンパレータにより駆動回路を介してスイッチ要素を完全
にオフにすることができる。よって、ヒューズが溶断す
ることなく、スイッチ要素をオフすることにより保護が
行え、ヒューズの取り替えが不要となる。
時に、バッテリ電圧が低下し、バッテリ電圧低下検出回
路のコンパレータがスイッチ要素をオフする方向に動作
すると、負荷側の電圧も低下に向かう。すると、バッテ
リ電圧低下検出回路のコンパレータの他方の入力端の電
位は制御手段により負荷側の電圧と略同電位となるた
め、コンパレータにより駆動回路を介してスイッチ要素
を完全にオフに移行させることができる。従って、バッ
テリからの放電によるバッテリ電圧の低下時にスイッチ
要素での損失発生を無くすことができる。また、負荷の
短絡や過電流により負荷側の電位が低下した場合も、コ
ンパレータの他方の入力端の電位も低下することで、コ
ンパレータにより駆動回路を介してスイッチ要素を完全
にオフにすることができる。よって、ヒューズが溶断す
ることなく、スイッチ要素をオフすることにより保護が
行え、ヒューズの取り替えが不要となる。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。尚、電源回路装置の全体の構成は従来と同じ構成
なので、同じ部分は従来と同じ番号を付して説明を省略
し、本発明の要旨の部分について詳述する。
する。尚、電源回路装置の全体の構成は従来と同じ構成
なので、同じ部分は従来と同じ番号を付して説明を省略
し、本発明の要旨の部分について詳述する。
【００２６】図１は本発明の電源回路装置（スイッチン
グレギュレータ）の具体回路図を示すものであり、本発
明は、特に従来の回路にクランプ用ダイオードＤ1 を付
加したものである。すなわち、ダイオードＤ1 のカソー
ドを第１の直流出力側に接続し、アノードをバッテリ電
圧低下検出回路６のコンパレータＯＰ2 の非反転入力端
に接続したものである。
グレギュレータ）の具体回路図を示すものであり、本発
明は、特に従来の回路にクランプ用ダイオードＤ1 を付
加したものである。すなわち、ダイオードＤ1 のカソー
ドを第１の直流出力側に接続し、アノードをバッテリ電
圧低下検出回路６のコンパレータＯＰ2 の非反転入力端
に接続したものである。
【００２７】また、回路全体の動作は従来と同じなの
で、本発明の要旨の部分の動作について詳述する。交流
入力遮断後、バッテリ４のバックアップ動作時に、バッ
テリ４の電圧が低下し、バッテリ電圧低下検出回路６の
コンパレータＯＰ2 の出力がＬレベルとなり、駆動回路
７のトランジスタＱ2 がオフし、トランジスタＳＷ1 を
オフの方向に動作させると、第１の直流出力の電圧は低
下に向かう。
で、本発明の要旨の部分の動作について詳述する。交流
入力遮断後、バッテリ４のバックアップ動作時に、バッ
テリ４の電圧が低下し、バッテリ電圧低下検出回路６の
コンパレータＯＰ2 の出力がＬレベルとなり、駆動回路
７のトランジスタＱ2 がオフし、トランジスタＳＷ1 を
オフの方向に動作させると、第１の直流出力の電圧は低
下に向かう。
【００２８】すると、バッテリ電圧低下検出回路６のコ
ンパレータＯＰ2 の非反転入力端の電圧は、付加したダ
イオードＤ1 の効果により第１の直流出力電圧以上には
ならない（ダイオードＤ1 の順方向降下電圧は無視）の
で、トランジスタＳＷ1 は更にオフへと移行し、最終的
には完全にオフとなる。このことにより、バッテリ４の
電圧の低下時に、トランジスタＳＷ1 での不要のロスを
生じさせずに済み、トランジスタＳＷ1 の発熱を防ぐこ
とができるものである。
ンパレータＯＰ2 の非反転入力端の電圧は、付加したダ
イオードＤ1 の効果により第１の直流出力電圧以上には
ならない（ダイオードＤ1 の順方向降下電圧は無視）の
で、トランジスタＳＷ1 は更にオフへと移行し、最終的
には完全にオフとなる。このことにより、バッテリ４の
電圧の低下時に、トランジスタＳＷ1 での不要のロスを
生じさせずに済み、トランジスタＳＷ1 の発熱を防ぐこ
とができるものである。
【００２９】一方、負荷ＲL 側の出力短絡時には、第１
の直流出力は、即座にグランド電位に落ちるため、短絡
と同時にコンパレータＯＰ2 の非反転入力端（Ａ点）の
電位も略グランド電位となる。従って、コンパレータＯ
Ｐ2 の出力はＬレベルとなり、トランジスタＱ2 をオフ
し、トランジスタＳＷ1 はオフとなる。そのため、ＳＷ
1 をバイポーラトランジスタで構成した場合には、従来
のようにヒューズを溶断するだけの電流をトランジスタ
ＳＷ1 に流す必要がなく、トランジスタＳＷ1 のロスを
低減することができる。
の直流出力は、即座にグランド電位に落ちるため、短絡
と同時にコンパレータＯＰ2 の非反転入力端（Ａ点）の
電位も略グランド電位となる。従って、コンパレータＯ
Ｐ2 の出力はＬレベルとなり、トランジスタＱ2 をオフ
し、トランジスタＳＷ1 はオフとなる。そのため、ＳＷ
1 をバイポーラトランジスタで構成した場合には、従来
のようにヒューズを溶断するだけの電流をトランジスタ
ＳＷ1 に流す必要がなく、トランジスタＳＷ1 のロスを
低減することができる。
【００３０】また、バッテリ４から負荷ＲL に電流を供
給する場合に、トランジスタＳＷ1のバイアス電流が負
荷ＲL へ供給しうるだけのバイアス電流にしておけば、
負荷ＲL が過電流状態になった時、バイアス電流が不足
し、トランジスタＳＷ1 を飽和状態に保てなくなり、ト
ランジスタＳＷ1 のエミッタ・コレクタ間のインピーダ
ンスが増加して電圧降下が生じ、第１の直流出力の電圧
は低下する。そして、図１に示すＡ点より電圧が低下す
ると、コンパレータＯＰ2 の出力がＬレベルとなり、駆
動回路７のトランジスタＱ2 をオフして、トランジスタ
ＳＷ1 をオフし、トランジスタＳＷ1 を通じてバッテリ
出力から負荷ＲL へ供給されなくなり、トランジスタＳ
Ｗ1 の損失を無くすことができる。
給する場合に、トランジスタＳＷ1のバイアス電流が負
荷ＲL へ供給しうるだけのバイアス電流にしておけば、
負荷ＲL が過電流状態になった時、バイアス電流が不足
し、トランジスタＳＷ1 を飽和状態に保てなくなり、ト
ランジスタＳＷ1 のエミッタ・コレクタ間のインピーダ
ンスが増加して電圧降下が生じ、第１の直流出力の電圧
は低下する。そして、図１に示すＡ点より電圧が低下す
ると、コンパレータＯＰ2 の出力がＬレベルとなり、駆
動回路７のトランジスタＱ2 をオフして、トランジスタ
ＳＷ1 をオフし、トランジスタＳＷ1 を通じてバッテリ
出力から負荷ＲL へ供給されなくなり、トランジスタＳ
Ｗ1 の損失を無くすことができる。
【００３１】また、上述のように、上記スイッチ要素を
トランジスタＳＷ1 で構成し、このトランジスタＳＷ1
のバイアス電流を、バッテリ４から負荷ＲL へ供給しう
るだけのバイアス電流としていることで、バイアス電流
による損失が軽減され、効率のよい電源回路装置を提供
することができる。
トランジスタＳＷ1 で構成し、このトランジスタＳＷ1
のバイアス電流を、バッテリ４から負荷ＲL へ供給しう
るだけのバイアス電流としていることで、バイアス電流
による損失が軽減され、効率のよい電源回路装置を提供
することができる。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、交流入力を整流平滑し
て得られる非安定な直流電圧をコンバータにより安定化
した出力電圧に変換して負荷へ供給すると共に、交流入
力が正常な時にはバッテリを上記コンバータの直流出力
により充電し、交流入力が異常に低く、あるいは遮断し
てコンバータより正常な直流出力が負荷へ供給できなく
なった時に、上記バッテリから異常時にオンしたスイッ
チ要素を介して直流出力を負荷に供給するようにした電
源回路装置において、交流入力の電圧低下や遮断時等の
異常に上記スイッチ要素をオンさせる駆動回路と、一方
の入力端に入力されている基準電圧と他方の入力端に入
力されているバッテリの検出電圧とを比較してバッテリ
の充電電圧が所定値より低い場合には上記スイッチ要素
をオフさせるように上記駆動回路を制御するコンパレー
タを有するバッテリ電圧低下検出回路とを備え、上記ス
イッチ要素がオンしてバッテリから負荷に電源を供給し
ている時に、バッテリ電圧検出時あるいは負荷短絡が生
じた際にスイッチ要素をオフに固定させるように上記バ
ッテリ電圧低下検出回路のコンパレータの他方の入力端
の電圧を負荷側に供給する電圧間に制御手段を設けたこ
とで、バッテリのバックアップ動作時に、バッテリ電圧
が低下し、バッテリ電圧低下検出回路のコンパレータが
スイッチ要素をオフする方向に動作すると、負荷側の電
圧も低下に向かう。すると、バッテリ電圧低下検出回路
のコンパレータの他方の入力端の電位は制御手段により
負荷側の電圧と略同電位となるため、コンパレータによ
り駆動回路を介してスイッチ要素を完全にオフに移行さ
せることができる。従って、バッテリからの放電による
バッテリ電圧の低下時にスイッチ要素での損失発生を無
くすことができるという効果を奏するものである。ま
た、負荷の短絡や過電流により負荷側の電位が低下した
場合も、コンパレータの他方の入力端の電位も低下する
ことで、コンパレータにより駆動回路を介してスイッチ
要素を完全にオフにすることができる。よって、ヒュー
ズが溶断することなく、スイッチ要素をオフすることに
より保護が行え、ヒューズの取り替えが不要となる。
て得られる非安定な直流電圧をコンバータにより安定化
した出力電圧に変換して負荷へ供給すると共に、交流入
力が正常な時にはバッテリを上記コンバータの直流出力
により充電し、交流入力が異常に低く、あるいは遮断し
てコンバータより正常な直流出力が負荷へ供給できなく
なった時に、上記バッテリから異常時にオンしたスイッ
チ要素を介して直流出力を負荷に供給するようにした電
源回路装置において、交流入力の電圧低下や遮断時等の
異常に上記スイッチ要素をオンさせる駆動回路と、一方
の入力端に入力されている基準電圧と他方の入力端に入
力されているバッテリの検出電圧とを比較してバッテリ
の充電電圧が所定値より低い場合には上記スイッチ要素
をオフさせるように上記駆動回路を制御するコンパレー
タを有するバッテリ電圧低下検出回路とを備え、上記ス
イッチ要素がオンしてバッテリから負荷に電源を供給し
ている時に、バッテリ電圧検出時あるいは負荷短絡が生
じた際にスイッチ要素をオフに固定させるように上記バ
ッテリ電圧低下検出回路のコンパレータの他方の入力端
の電圧を負荷側に供給する電圧間に制御手段を設けたこ
とで、バッテリのバックアップ動作時に、バッテリ電圧
が低下し、バッテリ電圧低下検出回路のコンパレータが
スイッチ要素をオフする方向に動作すると、負荷側の電
圧も低下に向かう。すると、バッテリ電圧低下検出回路
のコンパレータの他方の入力端の電位は制御手段により
負荷側の電圧と略同電位となるため、コンパレータによ
り駆動回路を介してスイッチ要素を完全にオフに移行さ
せることができる。従って、バッテリからの放電による
バッテリ電圧の低下時にスイッチ要素での損失発生を無
くすことができるという効果を奏するものである。ま
た、負荷の短絡や過電流により負荷側の電位が低下した
場合も、コンパレータの他方の入力端の電位も低下する
ことで、コンパレータにより駆動回路を介してスイッチ
要素を完全にオフにすることができる。よって、ヒュー
ズが溶断することなく、スイッチ要素をオフすることに
より保護が行え、ヒューズの取り替えが不要となる。
【図１】本発明の実施例の電源回路装置の具体回路図で
ある。
ある。
【図２】従来例の電源回路装置の具体回路図である。
【図３】従来例における動作波形図である。
【図４】電源回路装置の制御回路の要部回路図である。
１ ローパスフィルタ ２ 整流回路 ３ ＤＣ−ＤＣコンバータ ４ バッテリ ５ 充電回路 ６ バッテリ電圧低下検出回路 ７ 駆動回路 ＲL 負荷 ＳＷ1 トランジスタ（スイッチ要素） ＯＰ2 コンパレータ Ｄ1 ダイオード（制御手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｍ 3/28 Ｖ 8726−5Ｈ Ｕ 8726−5Ｈ
Claims (1)
- 【請求項１】 交流入力を整流平滑して得られる非安定
な直流電圧をコンバータにより安定化した出力電圧に変
換して負荷へ供給すると共に、交流入力が正常な時には
バッテリを上記コンバータの直流出力により充電し、交
流入力が異常に低く、あるいは遮断してコンバータより
正常な直流出力が負荷へ供給できなくなった時に、上記
バッテリから異常時にオンしたスイッチ要素を介して直
流出力を負荷に供給するようにした電源回路装置におい
て、交流入力の電圧低下や遮断時等の異常に上記スイッ
チ要素をオンさせる駆動回路と、一方の入力端に入力さ
れている基準電圧と他方の入力端に入力されているバッ
テリの検出電圧とを比較してバッテリの充電電圧が所定
値より低い場合には上記スイッチ要素をオフさせるよう
に上記駆動回路を制御するコンパレータを有するバッテ
リ電圧低下検出回路とを備え、上記スイッチ要素がオン
してバッテリから負荷に電源を供給している時に、バッ
テリ電圧検出時あるいは負荷短絡が生じた際にスイッチ
要素をオフに固定させるように上記バッテリ電圧低下検
出回路のコンパレータの他方の入力端の電圧を負荷側に
供給する電圧間に制御手段を設けたことを特徴とする電
源回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5154210A JPH06342315A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 電源回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5154210A JPH06342315A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 電源回路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06342315A true JPH06342315A (ja) | 1994-12-13 |
Family
ID=15579256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5154210A Pending JPH06342315A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 電源回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06342315A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1036075C (zh) * | 1994-08-27 | 1997-10-08 | 冶金工业部钢铁研究总院 | 熔融还原炼铁方法及其装置 |
| JPH1043363A (ja) * | 1996-07-31 | 1998-02-17 | Newgin Kk | 遊技機における駆動用の電動機器の制御検知表示装置 |
-
1993
- 1993-05-31 JP JP5154210A patent/JPH06342315A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1036075C (zh) * | 1994-08-27 | 1997-10-08 | 冶金工业部钢铁研究总院 | 熔融还原炼铁方法及其装置 |
| JPH1043363A (ja) * | 1996-07-31 | 1998-02-17 | Newgin Kk | 遊技機における駆動用の電動機器の制御検知表示装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011002 |