JPH0646227Y2 - 直流電源の入力電圧監視回路 - Google Patents
直流電源の入力電圧監視回路Info
- Publication number
- JPH0646227Y2 JPH0646227Y2 JP1988013687U JP1368788U JPH0646227Y2 JP H0646227 Y2 JPH0646227 Y2 JP H0646227Y2 JP 1988013687 U JP1988013687 U JP 1988013687U JP 1368788 U JP1368788 U JP 1368788U JP H0646227 Y2 JPH0646227 Y2 JP H0646227Y2
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- Japan
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- circuit
- input voltage
- signal
- voltage
- input
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- Power Conversion In General (AREA)
Description
本考案は、スイッチング方式のDC-DCコンバータなどに
使用される入力電圧監視回路に係り、特に高精度で検出
できるような改良に関する。
使用される入力電圧監視回路に係り、特に高精度で検出
できるような改良に関する。
第７図は一次側制御方式のスイッチングDC-DCコンバー
タの構成ブロック図である。ここで、一次側制御方式と
はスイッチング制御素子が一次側にあるものを言い、例
えば制御用ICとして日本電気製のμPC1094が使用され
る。 図中、トランスＴの一次側にキャバシタC1によって平滑
化された直流電圧Vinが入力され、制御用ICCTLより送ら
れるスイッチング信号によって、トランジスタ等のスイ
ッチング素子Trが直流電圧Vinをオンオフする。する
と、トランスＴの二次側にスイッチング信号が現われる
ので、これをキャパシタC2を含む整流平滑化して負荷に
直流電圧Voutを供給する。他方二次側のスイッチング信
号は別途ピーク検波して、コンパレータにより基準電圧
Vrefと比較して入力電圧監視信号Vsが出力される。 電源装置を工業用の制御機器に使用する場合、電源断時
にデータ退避などをして復旧の作業を容易にしている場
合がある。すると、電源断を検出して警報信号を負荷側
に通知すると共に、データ退避作業等をする所定時間
（保持時間と言う）負荷に電力を供給することが必要と
なっている。そこで、入力側（一次側）のコンデンサC1
の容量は保持時間を考慮して定められる。
タの構成ブロック図である。ここで、一次側制御方式と
はスイッチング制御素子が一次側にあるものを言い、例
えば制御用ICとして日本電気製のμPC1094が使用され
る。 図中、トランスＴの一次側にキャバシタC1によって平滑
化された直流電圧Vinが入力され、制御用ICCTLより送ら
れるスイッチング信号によって、トランジスタ等のスイ
ッチング素子Trが直流電圧Vinをオンオフする。する
と、トランスＴの二次側にスイッチング信号が現われる
ので、これをキャパシタC2を含む整流平滑化して負荷に
直流電圧Voutを供給する。他方二次側のスイッチング信
号は別途ピーク検波して、コンパレータにより基準電圧
Vrefと比較して入力電圧監視信号Vsが出力される。 電源装置を工業用の制御機器に使用する場合、電源断時
にデータ退避などをして復旧の作業を容易にしている場
合がある。すると、電源断を検出して警報信号を負荷側
に通知すると共に、データ退避作業等をする所定時間
（保持時間と言う）負荷に電力を供給することが必要と
なっている。そこで、入力側（一次側）のコンデンサC1
の容量は保持時間を考慮して定められる。
第７図のような一次側制御方法のスイッチング電源は、
補助電源を使用せず、また入力電圧を出力用メイントラ
ンスＴの波高値から読込んでいる。この場合、パターン
抵抗やトランスの漏れインダクタンス等に起因する出力
電流によって波高値が低下してしまい、見掛上入力電圧
が低下しているように観測される。そこで、保持時間を
確保する為に入力側のコンデンサ容量が必要以上に大き
くなり、製造コストが過大となる課題があった。 本考案はこのような課題を解決したもので、入力電圧監
視回路の出力依存性を補正することにより、入力電圧監
視信号のバラツキを無くして最適化されたコンデンサ容
量の電源装置を提供することを目的とする。
補助電源を使用せず、また入力電圧を出力用メイントラ
ンスＴの波高値から読込んでいる。この場合、パターン
抵抗やトランスの漏れインダクタンス等に起因する出力
電流によって波高値が低下してしまい、見掛上入力電圧
が低下しているように観測される。そこで、保持時間を
確保する為に入力側のコンデンサ容量が必要以上に大き
くなり、製造コストが過大となる課題があった。 本考案はこのような課題を解決したもので、入力電圧監
視回路の出力依存性を補正することにより、入力電圧監
視信号のバラツキを無くして最適化されたコンデンサ容
量の電源装置を提供することを目的とする。
このような目的を達成する本考案は、交流入力電圧を整
流平滑化し若しくは直接直流電圧が入力され、この入力
された直流電圧を一次側に設けた制御回路からのスイッ
チング信号を受けてオンオフするスイッチング素子と、
このスイッチングされた信号を一次側に入力し絶縁され
た状態で二次側に出力するトランスと、この二次側に現
われたスイッチング信号を整流平滑化して負荷に供給す
るキャパシタを備えた整流平滑部とよりなるスイッチン
グ電源装置であって、次の構成としたものである。 すなわち、入力電圧監視回路として、当該トランス二次
側のスイッチング信号の最大値を求めるピーク整流回路
と、当該二次側の整流平滑化前若しくは後の電流を検出
する電流検出回路と、ピーク整流回路と電流整流回路の
出力値を所定の割合で重付けして加算して出力する出力
電流補正回路と、この出力電流補正回路の出力信号と所
定の基準電圧と比較して低下した場合は停電の虞がある
ことを喚起する入力電圧監視信号を出力する入力電圧判
定回路とを備えたものである。
流平滑化し若しくは直接直流電圧が入力され、この入力
された直流電圧を一次側に設けた制御回路からのスイッ
チング信号を受けてオンオフするスイッチング素子と、
このスイッチングされた信号を一次側に入力し絶縁され
た状態で二次側に出力するトランスと、この二次側に現
われたスイッチング信号を整流平滑化して負荷に供給す
るキャパシタを備えた整流平滑部とよりなるスイッチン
グ電源装置であって、次の構成としたものである。 すなわち、入力電圧監視回路として、当該トランス二次
側のスイッチング信号の最大値を求めるピーク整流回路
と、当該二次側の整流平滑化前若しくは後の電流を検出
する電流検出回路と、ピーク整流回路と電流整流回路の
出力値を所定の割合で重付けして加算して出力する出力
電流補正回路と、この出力電流補正回路の出力信号と所
定の基準電圧と比較して低下した場合は停電の虞がある
ことを喚起する入力電圧監視信号を出力する入力電圧判
定回路とを備えたものである。
本考案の各構成要素はつぎの作用をする。スイッチング
電源装置は一般的なものであり、好ましくは直流安定化
電源とするとよい。ピーク整流回路はトランスを介して
一次側の入力電圧を測定し、直流化して出力する。電流
検出回路は二次側の消費電流を検出する。出力電流補正
回路はピーク整流回路の信号を基礎に電流検出回路によ
って補正をして、正しい一次側入力電圧を送る。入力電
圧判定回路は入力電圧の低下を検出して、電源断の虞の
有無を知らせる。
電源装置は一般的なものであり、好ましくは直流安定化
電源とするとよい。ピーク整流回路はトランスを介して
一次側の入力電圧を測定し、直流化して出力する。電流
検出回路は二次側の消費電流を検出する。出力電流補正
回路はピーク整流回路の信号を基礎に電流検出回路によ
って補正をして、正しい一次側入力電圧を送る。入力電
圧判定回路は入力電圧の低下を検出して、電源断の虞の
有無を知らせる。
以下図面を用いて、本考案を説明する。 第１図は、本考案の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。図中、スイッチング電源装置は第７図と同一なの
で、説明を省略する。20はスイッチング電源装置の一次
側に入力する電圧を監視して、停電の虞などの異常事態
発生の前兆を検出したときは負荷側に知らせて必要な対
策をとり得るようにしたものである。21はトランスＴの
二次側に現われたスイッチング信号の最大値を求めるピ
ーク整流回路で、絶縁した状態で一次側の入力電圧を測
定している。22はトランスＴの二次側の整流平滑化前若
しくは後の電流を検出する電流検出回路で、例えば平滑
化前のスイッチング信号に対してはカレントトランスで
対処し、直流信号に対してはホール素子などで対処して
もよく、さらに検出抵抗を挿入したものでもよい。23は
ピーク整流回路21で測定した入力電圧を電流検出回路22
で測定した負荷電流によって補正する出力電流補正回路
で、例えば適当な割合でいずれか若しくは両方の信号を
重付けして、その後加算をする。24は出力電流補正回路
23の出力信号を基準電圧Vrefと比較して、小さい場合に
は警報信号を出力する入力電圧判定回路で、基準電圧を
複数用意して、高電圧となった場合にも入力電圧監視信
号を出力するようにしてもよい。 第２図は第１図の装置の具体的な回路図である。トラン
スＴの巻線比は1:nなので、ピーク整流回路21は入力電
圧Vinをｎ倍した電圧ｎ・Vinをダイオード及びキャパシ
タの組合わせで保持し、信号υ１を出力電流補正回路23
に送る。電流検出回路22はカレントトランスを用いてス
イッチング信号の電流を検出している。出力電流補正回
路23は電流検出回路22の信号υ２を増幅してピーク整流
回路21の信号υ１と同じ重みにして、抵抗を組合わせて
加算し信号υ３を生成している。入力電圧判定回路24は
信号υ３と基準電圧Vrefと比較するコンパレータで、入
力電圧監視信号Vsを負荷側に出力する。 このように構成された装置の動作を次に説明する。第３
図は電圧部位と電流Ioutとの関係を示した図である。電
圧υ１は出力電流Ioutの増大と共に低下する。この原因
はパターン抵抗及び漏れインダクタンス等である。他方
電圧υ２は出力電流υoutに比例したものとなってい
る。そこで、電圧υ２の増加する割合を電圧υ１の減少
に見合ったものに増幅し、加算すれば信号υ３はほぼ平
坦となって正しい入力電圧Vinを検出できる。この信号
υ２の増幅率は電源断と判断される電圧Vstopにおいて
電圧υ３が基準電圧Vrefよりも小さくなるように設定す
る。 第４図は停電発生時の入力電圧Vinの時間経過を示した
ものである。出力電流を補正しない場合には時間t1で入
力信号監視信号Vsがオフとなる。しかし、入力電圧Vin
はいまだ停止電圧Vstopよりも大きく、正常な電圧に復
帰すれば何等支障を生じないから入力電圧監視信号をオ
フするのは時期尚早である。本考案によれば入力電圧Vi
nが停止電圧Vstopとなった時間t2に入力電圧監視信号を
オフできる。 第５図は出力電流補正回路23の他の実施例の説明図であ
る。第６図に示すように入力電圧Vinが停止電圧Vstopの
近傍にあるとき、信号υ２が信号υ３よりも大きくなる
場合には、増幅する必要がない。このときは信号υ２側
にダイオードを挿入する。すると出力電流補正回路23の
補正は折れ線で表せるが、保持時間が厳しくなる最大電
流点で最適補正することにより、第２図の実施例と同等
の効果を得ることが可能となる。
る。図中、スイッチング電源装置は第７図と同一なの
で、説明を省略する。20はスイッチング電源装置の一次
側に入力する電圧を監視して、停電の虞などの異常事態
発生の前兆を検出したときは負荷側に知らせて必要な対
策をとり得るようにしたものである。21はトランスＴの
二次側に現われたスイッチング信号の最大値を求めるピ
ーク整流回路で、絶縁した状態で一次側の入力電圧を測
定している。22はトランスＴの二次側の整流平滑化前若
しくは後の電流を検出する電流検出回路で、例えば平滑
化前のスイッチング信号に対してはカレントトランスで
対処し、直流信号に対してはホール素子などで対処して
もよく、さらに検出抵抗を挿入したものでもよい。23は
ピーク整流回路21で測定した入力電圧を電流検出回路22
で測定した負荷電流によって補正する出力電流補正回路
で、例えば適当な割合でいずれか若しくは両方の信号を
重付けして、その後加算をする。24は出力電流補正回路
23の出力信号を基準電圧Vrefと比較して、小さい場合に
は警報信号を出力する入力電圧判定回路で、基準電圧を
複数用意して、高電圧となった場合にも入力電圧監視信
号を出力するようにしてもよい。 第２図は第１図の装置の具体的な回路図である。トラン
スＴの巻線比は1:nなので、ピーク整流回路21は入力電
圧Vinをｎ倍した電圧ｎ・Vinをダイオード及びキャパシ
タの組合わせで保持し、信号υ１を出力電流補正回路23
に送る。電流検出回路22はカレントトランスを用いてス
イッチング信号の電流を検出している。出力電流補正回
路23は電流検出回路22の信号υ２を増幅してピーク整流
回路21の信号υ１と同じ重みにして、抵抗を組合わせて
加算し信号υ３を生成している。入力電圧判定回路24は
信号υ３と基準電圧Vrefと比較するコンパレータで、入
力電圧監視信号Vsを負荷側に出力する。 このように構成された装置の動作を次に説明する。第３
図は電圧部位と電流Ioutとの関係を示した図である。電
圧υ１は出力電流Ioutの増大と共に低下する。この原因
はパターン抵抗及び漏れインダクタンス等である。他方
電圧υ２は出力電流υoutに比例したものとなってい
る。そこで、電圧υ２の増加する割合を電圧υ１の減少
に見合ったものに増幅し、加算すれば信号υ３はほぼ平
坦となって正しい入力電圧Vinを検出できる。この信号
υ２の増幅率は電源断と判断される電圧Vstopにおいて
電圧υ３が基準電圧Vrefよりも小さくなるように設定す
る。 第４図は停電発生時の入力電圧Vinの時間経過を示した
ものである。出力電流を補正しない場合には時間t1で入
力信号監視信号Vsがオフとなる。しかし、入力電圧Vin
はいまだ停止電圧Vstopよりも大きく、正常な電圧に復
帰すれば何等支障を生じないから入力電圧監視信号をオ
フするのは時期尚早である。本考案によれば入力電圧Vi
nが停止電圧Vstopとなった時間t2に入力電圧監視信号を
オフできる。 第５図は出力電流補正回路23の他の実施例の説明図であ
る。第６図に示すように入力電圧Vinが停止電圧Vstopの
近傍にあるとき、信号υ２が信号υ３よりも大きくなる
場合には、増幅する必要がない。このときは信号υ２側
にダイオードを挿入する。すると出力電流補正回路23の
補正は折れ線で表せるが、保持時間が厳しくなる最大電
流点で最適補正することにより、第２図の実施例と同等
の効果を得ることが可能となる。
【考案の効果】 以上説明したように、本考案によれば次のような実用上
の効果がある。 入力電圧監視信号Vsを出力電流の影響がなくなるよう
にしているので、保持時間の設定が出力電流によらず設
定でき、二次側コンデンサの容量を最小化することがで
きる。 入力側のコンデンサの最小化に付随して、入力が商用
電源の場合には力率が改善されると共に、電源内部の空
間利用率が向上する。
の効果がある。 入力電圧監視信号Vsを出力電流の影響がなくなるよう
にしているので、保持時間の設定が出力電流によらず設
定でき、二次側コンデンサの容量を最小化することがで
きる。 入力側のコンデンサの最小化に付随して、入力が商用
電源の場合には力率が改善されると共に、電源内部の空
間利用率が向上する。
第１図は、本考案の一実施例を示す構成ブロック図、第
２図は第１図の装置の具体的な回路図、第３図は電圧部
位と電流Ioutとの関係を示した図、第４図は停電発生時
の入力電圧Vinの時間経過を示した図、第５図は出力電
流補正回路23の他の実施例の説明図、第６図は第５図の
装置が利用できる場合の説明図である。 第７図は従来の一次側制御方式のスイッチング電源装置
の構成ブロック図である。 20……入力電圧監視回路、21……ピーク整流回路、22…
…電流検出回路、23……出力電流補正回路、24……入力
電圧判定回路。 C1……入力側のコンデンサ。
２図は第１図の装置の具体的な回路図、第３図は電圧部
位と電流Ioutとの関係を示した図、第４図は停電発生時
の入力電圧Vinの時間経過を示した図、第５図は出力電
流補正回路23の他の実施例の説明図、第６図は第５図の
装置が利用できる場合の説明図である。 第７図は従来の一次側制御方式のスイッチング電源装置
の構成ブロック図である。 20……入力電圧監視回路、21……ピーク整流回路、22…
…電流検出回路、23……出力電流補正回路、24……入力
電圧判定回路。 C1……入力側のコンデンサ。
Claims (1)
- 【請求項１】交流入力電圧を整流平滑化し若しくは直接
直流電圧が入力され、この入力された直流電圧を一次側
に設けた制御回路からのスイッチング信号を受けてオン
オフするスイッチング素子と、 このスイッチングされた信号を一次側に入力し絶縁され
た状態で二次側に出力するトランスと、 この二次側に現われたスイッチング信号を整流平滑化し
て負荷に供給する整流平滑部と、 とよりなるスイッチング電源装置であって、 当該トランス二次側のスイッチング信号の最大値を求め
るピーク整流回路と、 当該二次側の整流平滑化前若しくは後の電流を検出する
電流検出回路と、 ピーク整流回路と電流整流回路の出力値を所定の割合で
重付けして加算して出力する出力電流補正回路と、 この出力電流補正回路の出力信号と所定の基準電圧と比
較して低下した場合は停電の虞があることを喚起する入
力電圧監視信号を出力する入力電圧判定回路と、 を備えた入力電圧監視回路を有することを特徴とする直
流電源の入力電圧監視回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988013687U JPH0646227Y2 (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 直流電源の入力電圧監視回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988013687U JPH0646227Y2 (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 直流電源の入力電圧監視回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01120785U JPH01120785U (ja) | 1989-08-16 |
| JPH0646227Y2 true JPH0646227Y2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=31224206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988013687U Expired - Lifetime JPH0646227Y2 (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 直流電源の入力電圧監視回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0646227Y2 (ja) |
-
1988
- 1988-02-04 JP JP1988013687U patent/JPH0646227Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01120785U (ja) | 1989-08-16 |
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