JPH0819251A - スイッチング電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 出力電圧保護回路を有するスイッチング電源
装置において、信頼性が高く、占有面積が非常に小さい
スイッチング電源装置を提供することを目的とする。 【構成】 電源５１と、伝達路を１次側と２次側に絶縁
するトランス５４と、１次側の伝達路に設けられた主ス
イッチ５３と、電源から発生する電流を同期整流する同
期整流回路６０と、同期整流回路により出力された電圧
を平滑する平滑回路７０とを有する。さらに、主スイッ
チ５３を制御する信号のパルスの継続時間が予め設定さ
れた継続時間の範囲内にあるかどうかを比較し、比較結
果信号を送出する比較回路２０と、比較結果信号を受信
し、比較結果信号に基づいてスイッチング制御回路に停
止信号を送出する停止信号送出回路３０とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、同期整流回路を用い
たスイッチング電源装置において、特に過電圧や低電圧
といった異常な出力電圧を検出し、負荷への電力供給を
停止するスイッチング電源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】同期整流回路を用いた従来のスイッチン
グ電源装置を図８を用いて説明する。主スイッチ５３
は、トランス５４の一次側に入力電圧源５１と直列に接
続されている。主スイッチ５３は、主スイッチ制御回路
５２から出力される高周波の制御信号によりオン／オフ
され、高周波の電圧が、トランス５４の一次側に付加さ
れる。同期整流回路６０は、トランス５４の二次側に接
続され、電界効果トランジスタ等を用いて、トランス５
４の二次側に誘起された高周波の電流の同期整流を行
う。同期整流回路６０の出力は、チョークコイルや容量
などで構成される平滑回路７０により平滑される。さら
に、平滑回路７０により平滑された電圧が、出力電圧保
護回路１００に入力され、さらに負荷８０に供給され
る。

【０００３】出力電圧保護回路１００は、スイッチング
電源装置１０２の２次側に設けられ、低電圧検出回路
（図示せず）と過電圧検出回路（図示せず）と停止信号
送出回路（図示せず）から構成される。スイッチング電
源装置１０２の出力電圧が定格電圧の適正な変動範囲を
逸脱し低下した場合、低電圧検出回路は、異常電圧検出
信号を停止信号送出回路に送出する。停止信号送出回路
は、この異常電圧検出信号を受信すると、主スイッチ制
御回路５２にフォトカプラ１０１を介して停止信号を送
出し、負荷８０への電圧供給を停止する。

【０００４】また、スイッチング電源装置１０２の出力
電圧が定格電圧の適正な変動範囲を逸脱し上昇した場合
は、過電圧検出回路は、停止信号送出回路に異常電圧検
出信号を送出する。停止信号送出回路は、この異常電圧
検出信号を受信すると、主スイッチ制御回路５２にフォ
トカプラ１０１を介して停止信号を送出し、負荷８０へ
の電圧供給を停止する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】スイッチング電源装置
１０２は、通常トランス５４を介して、１次側と２次側
を絶縁している。そのため、２次側に接続された出力電
圧保護回路１００は、負荷８０への電圧供給を停止させ
るために、１次側と２次側間にフォトカプラ１０１を用
いて停止信号を１次側の回路へ送る。しかしながら、フ
ォトカプラ１０１は電源装置の中で最も信頼性が低い部
品のひとつであるため、従来の構成ではフォトカプラ１
０１を用いることによる電源装置全体の信頼性の低下と
いう問題があった。また既製のカプラを適切な長さに加
工せずに、１次側の接続部と２次側の接続部をカプラノ
両端に接続するので配線が長くなることから、配線の引
き回しが大変であるばかりか配線を含めた占有面積は非
常に大きなものとなる問題点も存在した。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明であるスイッチ
ング電源装置は、トランスと、トランスの１次側に接続
された配線と、配線に設けられ、トランスの１次側への
電圧の印加を可能、不可能にするスイッチング回路と、
トランスの２次側に接続された同期整流回路とを有す
る。さらに、トランスの１次側への電圧の印加を可能と
する第１の制御信号と、トランスの１次側への電圧の印
加を不可能とする第２の制御信号とを、前記スイッチン
グ回路に送出するスイッチング制御回路と、第１の制御
信号の継続時間が予め設定された継続時間の範囲内にあ
るかどうかを比較し、比較結果に基づいて前記スイッチ
ング制御回路に停止信号を送出する保護回路とを有す
る。

【０００７】

【作用】トランスは、１次側と２次側で相互誘導を起こ
す。配線は、トランスの１次側に接続されていて、電流
をトランスの１次側に流す。スイッチング回路は、配線
に設けられ、トランスの１次側への電圧の印加を可能、
不可能にする。同期整流回路は、トランスの２次側に接
続され、同期整流する。スイッチング制御回路は、トラ
ンスの１次側への電圧の印加を可能とする第１の制御信
号と、前記トランスの１次側への電圧の印加を不可能と
する第２の制御信号とをスイッチング回路に送出する。
保護回路は、第１の制御信号の継続時間が予め設定され
た継続時間の範囲内にあるかどうかを比較し、比較結果
に基づいて前記スイッチング制御回路に停止信号を送出
する。

【０００８】

【実施例】図１は、この発明の第１の実施例であるスイ
ッチング電源装置を示すブロック図である。図１では、
スイッチング電源装置１の他に、それに接続されている
負荷８０も示されている。まず、スイッチング電源装置
１について、その構成を説明する。主スイッチ５３は、
トランス５４の一次側に入力電圧源５１と直列に接続さ
れている。主スイッチ５３は、主スイッチ制御回路５２
から出力される高周波の駆動信号（以下、主スイッチ制
御信号と呼ぶ。）により導通／非導通状態にされる。そ
の結果、電源５１とトランス５４を接続する電流伝達路
の一部が導通状態になったり、非導通状態になったり
し、高周波がトランス５４の一次側に流れることにな
る。トランス５４の２次側には、同期整流回路６０と平
滑回路７０が、図のように接続されている。同期整流回
路６０は、電界効果トランジスタ等を用いて、トランス
５４の二次側に誘起された高周波を同期整流する整流回
路である。同期整流とは、主スイッチ５３が導通状態の
とき、整流用の電界効果トランジスタを導通状態、転流
用の電解トランジスタを非導通状態にし、主スイッチが
非導通状態のとき、整流用の電界効果トランジスタを非
導通状態、転流用の電解トランジスタを導通状態にする
ことで整流する方法である。同期整流回路６０の出力
は、チョークコイルや容量などで構成される平滑回路７
０に接続されて平滑される。平滑された電圧は、平滑回
路７０の出力側に接続された負荷８０に供給される。

【０００９】スイッチング電源装置の整流回路として同
期整流回路を用いた場合、次の特徴が生じる。すなわ
ち、負荷に一定の電圧を供給する場合、主スイッチ制御
回路５２から出力される主スイッチ制御信号は、負荷の
大きさが変わろうとも変化させる必要はなく、ほぼ一定
のままでよい。そのため、主スイッチ制御信号が変化し
た場合は、負荷８０に供給される電圧が、過電圧または
低電圧といった異常な状態であると判断できる。そこ
で、出力電圧保護回路１０は、主スイッチ制御信号を監
視するのみで、負荷に供給される電圧値が異常かどうか
が判断できることになる。この主スイッチ制御信号に変
化が生じた場合には、出力電圧保護回路１０は、スイッ
チング電源装置１の負荷８０への供給電圧値を異常と見
なし、主スイッチ５３へ停止信号を送出することによ
り、負荷８０への電圧供給を停止する。つぎに、この発
明の要部である出力電圧保護回路１０を説明する。出力
電圧保護回路１０は、比較回路２０と基準信号発生回路
４０と停止信号送出回路３０により構成され、主スイッ
チ制御信号を入力信号とする。比較回路２０は、上記主
スイッチ制御信号を入力信号の１つとし、さらに基準信
号発生回路４０が発生する基準信号をもう１つの入力信
号とする。比較回路２０の出力信号は、停止信号送出回
路３０に入力され、停止信号送出回路３０の出力信号
は、主スイッチ制御回路５２に入力される。このよう
に、この発明の出力電圧保護回路１０は、主スイッチ制
御信号を監視することにより、スイッチング電源装置１
の１次側に接続することができる。

【００１０】つぎに、第１の実施例の具体的な回路を図
２に示す。図２においては、図１に示す第１の実施例の
構成中、主スイッチ制御回路５２、主スイッチ制御端子
５２ａ、出力電圧保護回路１０のみを示し、その他の構
成については、図示せず省略した。まず、出力電圧保護
回路１０を構成する基準信号発生回路４０の構成を説明
する。基準信号発生回路４０は、単安定マルチバイブレ
ータ４１と単安定マルチバイブレータ４２により構成さ
れ、単安定マルチバイブレータ４1、４２は、主スイッ
チ制御信号をトリガ信号としている。単安定マルチバイ
ブレータ４１の出力信号は、比較回路２０のＮＯＲゲー
ト２２へ送出され、単安定マルチバイブレータ４２の出
力信号は、比較回路２０のＡＮＤゲート２３へ送出され
る。

【００１１】つぎに、比較回路２０の構成を説明する。
比較回路２０は、インバータ２１、ＮＯＲゲート２２、
ＡＮＤゲート２３、２６、及び単安定マルチバイブレー
タ２４、２５から構成されている。インバータ２１は、
主スイッチ制御信号を入力信号とし、反転した信号をＮ
ＯＲゲート２２とＡＮＤゲート２３にそれぞれ出力す
る。ＮＯＲゲート２２の出力信号は、トリガ信号として
単安定マルチバイブレータ２４へ入力される。また、Ａ
ＮＤゲート２３の出力信号は、トリガ信号として単安定
マルチバイブレータ２４へ入力される。単安定マルチバ
イブレータ２４および２５の出力信号は、ＡＮＤゲート
２６へ入力され、ＡＮＤゲート２６の出力信号は、停止
信号送出回路３０へ入力される。停止信号送出回路３０
は、ＡＮＤゲート２６の出力信号に基づいて、動作停止
信号を主スイッチ制御回路５２へ送出する。

【００１２】図３は、単安定マルチバイブレータの構成
例である。コンデンサＣ１の一端は、トリガ端子に接続
され、コンデンサＣ１の他端は、抵抗Ｒ１の一端と接続
されている。また、抵抗Ｒ１の他端は、電圧源＋ＶＣＣ
（図１及び図２において図示せず。）に接続されてい
る。コンデンサＣ１と抵抗Ｒ１の接続点は、ＮＡＮＤ９
１の入力端子１に接続されている。ＮＡＮＤ９１の出力
端子は、コンデンサＣ２の一端に接続され、コンデンサ
Ｃ２の他端は、抵抗Ｒ２の一端に接続されている。ま
た、抵抗Ｒ２の他端は、接地（以下、ＧＮＤと呼ぶ。）
されている。さらに、コンデンサＣ２の他端と抵抗Ｒ２
の一端の接続点は、ＮＡＮＤ９２の入力端子１及び２に
接続されており、ＮＡＮＤ９２の出力端子は、ＮＡＮＤ
９１の入力端子２に接続されている。ＮＡＮＤ９１の出
力端子は、この単安定マルチバイブレータの出力端子と
なる。以上の構成により、コンデンサＣ２と抵抗Ｒ２か
らなる時定数によって決まる時間幅のパルスが、出力端
子から得られる。

【００１３】つぎに、図４に示すタイミングチャートを
用いて、この発明の第１の実施例の要部である出力電圧
保護回路１０の動作を詳細に説明する。通常状態時にお
いて、主スイッチ制御回路５２から出力される主スイッ
チ制御信号は、図４に示すように、適正な時間幅のパル
スから形成された信号となる。ただし、上記適正な時間
幅のパルスをもつ主スイッチ制御信号は、第１パルスか
ら第３パルスまでの信号である。ここで、パルスとは、
信号レベルがローからハイに立ち上がる時期から信号レ
ベルがハイからローへ立ち下がる時期までの信号であ
る。つまり、主スイッチ制御信号においては、主スイッ
チ５３を導通状態にする信号を示している。

【００１４】まず、主スイッチ制御信号が、正常状態で
ある適正な時間幅のパルスをもつ信号である場合を考え
る。主スイッチ制御回路５２が、ほぼ一定の適正な時間
幅のパルス信号を出力しているとき、単安定マルチバイ
ブレータ４１は、主スイッチ制御信号をトリガとするた
め、主スイッチ制御信号と同期した、主スイッチ制御信
号のパルスの時間幅より若干短い時間幅のパルスを出力
している。これは、単安定マルチバイブレータ４１が、
出力するパルスの継続時間を、正常動作時の主スイッチ
制御信号のパルス継続時間より若干短めになるように予
め設定しているからである。ここで、パルスの時間幅と
パルスの継続時間とは同じ意味である。この単安定マル
チバイブレータ４１の出力信号を、単安定マルチバイブ
レータ４１出力信号として図４に示す。同様に、単安定
マルチバイブレータ４２は、主スイッチ制御信号をトリ
ガとするため、主スイッチ制御信号と同期した、同パル
スより若干長い時間幅のパルスを出力している。これ
は、単安定マルチバイブレータ４１が、出力するパルス
の継続時間を、正常動作時の主スイッチ制御信号のパル
ス継続時間より若干長めになるように予め設定している
からである。この出力信号を、単安定マルチバイブレー
タ４２出力信号として図４に示す。以上のことにより、
主スイッチ制御信号のパルスの立ち下がりの時期は、単
安定マルチバイブレータ４１出力信号のパルスの立ち下
がりの時期と、単安定マルチバイブレータ４２出力信号
のパルスの立ち下がりの時期の間にあることがわかる。

【００１５】ＮＯＲゲート２２は、インバータ２１の出
力信号と、単安定マルチバイブレータ４１出力信号を入
力信号とするので、図４にＮＯＲゲート２２出力信号と
して示すように、一定のパルス間隔をもつパルス信号を
出力する。ここで、パルス間隔とは、パルスの立ち下が
り時期から次のパルスの立ち上がり時期までの時間間隔
である。ＡＮＤゲート２３は、インバータ２１の出力信
号と、単安定マルチバイブレータ４２出力信号を入力信
号とするので、図４にＡＮＤゲート２３出力信号として
示すように、一定のパルス間隔をもつパルス信号を出力
する。

【００１６】単安定マルチバイブレータ２４は、ＮＯＲ
ゲート２２の出力信号をトリガ信号とするため、ＮＯＲ
ゲート２２出力信号が適正なパルス間隔をもつパルス信
号であれば、常時、信号レベルがハイの信号を出力して
いる。これは、単安定マルチバイブレータ２４が、出力
するパルスの継続時間を、正常動作時の主スイッチ制御
信号の周期より若干長めになるように予め設定している
からである。ここで、適正なパルス間隔とは、主スイッ
チ制御信号の周期とおよそ等しいパルス間隔である。図
４に、単安定マルチバイブレータ２４出力信号として、
単安定マルチバイブレータ２４が出力する信号を示す。
同様に、単安定マルチバイブレータ２５も、ＡＮＤゲー
ト２３の出力信号をトリガ信号とするため、ＡＮＤゲー
ト２３出力信号が上述したように適正なパルス間隔をも
つ信号であれば、常時、信号レベルがハイの信号を出力
している。これも同様に、単安定マルチバイブレータ２
５が、出力するパルスの継続時間を、正常動作時の主ス
イッチ制御信号の周期より若干長めになるように予め設
定しているからである。図４に、単安定マルチバイブレ
ータ２５出力信号として、単安定マルチバイブレータ２
５が出力する信号を示す。ＡＮＤゲート２６は、単安定
マルチバイブレータ２４出力信号と、単安定マルチバイ
ブレータ２５出力信号とを入力信号としているため、主
スイッチ制御信号が適正な時間幅のパルスをもつ信号で
ある時は、信号レベルがハイの信号を出力している。

【００１７】停止信号送出回路３０は、ＡＮＤゲート２
６から入力された信号を反転し、主スイッチ制御回路５
２に送出する。停止信号送出回路３０において、停止信
号送出回路出力信号として、反転された信号を図４に示
す。主スイッチ制御回路５２は、この停止信号送出回路
出力信号の信号レベルがハイのとき、主スイッチの動作
を停止させ、負荷に電力を供給しないようにする。

【００１８】つぎに、スイッチング電源装置１に異常が
生じ、その結果、主スイッチ制御回路５２が出力する主
スイッチ制御信号のパルスの時間幅が、所定の時間幅よ
り長くなった場合を考える。この場合、主スイッチ５３
の導通時間が所定の時間より長くなるので、負荷８０へ
供給される電圧値は、所定の電圧値より高くなる。した
がって、主スイッチ５３の導通時間が所定の時間より長
い場合は、出力電圧保護回路１０がこれを検出し、主ス
イッチ５３の駆動を停止しなければならない。以下に、
図４を用いて、主スイッチ制御信号のパルスの時間幅が
所定の時間幅より長くなった場合における、出力電圧保
護回路１０の動作を説明する。図４に示す主スイッチ制
御信号の第４のパルスが、所定の時間幅より長いパルス
である。ただし、上記第４のパルスの継続時間は、単安
定マルチバイブレータ４２が予め設定しているパルスの
継続時間より長い場合とする。この場合、ＡＮＤゲート
２３出力信号は、主スイッチ制御信号の第４のパルスに
対応する所定の時期にパルスを発生しない。これは、Ａ
ＮＤゲート２３が、主スイッチ制御信号の反転信号であ
るインバータ２１出力信号と、単安定マルチバイブレー
タ４２出力信号とを入力信号とするからである。一方、
ＮＯＲゲート２２出力信号は、主スイッチ制御信号の第
４のパルスに対応する所定の時期に通常の時間幅より長
いパルスを発生する。これは、ＮＯＲゲート２２が、主
スイッチ制御信号の反転信号であるインバータ２１出力
信号と、単安定マルチバイブレータ４１出力信号とを入
力信号とするからである。

【００１９】単安定マルチバイブレータ２４は、ＮＯＲ
ゲート２２出力信号をトリガ信号として、通常状態の主
スイッチ制御信号の周期より若干長い継続時間をもつパ
ルスが出力されるように設定されている。そのため、主
スイッチ制御信号が適正な時間幅をもつパルスである場
合、単安定マルチバイブレータ２４は、連続した信号レ
ベルがハイの信号を発生している。しかし、ＡＮＤゲー
ト２３出力信号のパルスが、所定の時期に発生しない
と、単安定マルチバイブレータ２５の出力信号が信号レ
ベルローの信号となる。これを図４の単安定マルチバイ
ブレータ２５出力信号に示す。ＡＮＤゲート２６は単安
定マルチバイブレータ２４および２５の出力信号を入力
信号としているため、単安定マルチバイブレータ２５の
出力信号が信号レベルローの信号となると、ＡＮＤゲー
ト２６出力信号も信号レベルローの信号となる。その結
果、停止信号送出回路３０は、主スイッチ制御回路の動
作停止のための信号を送出し、これに伴い主スイッチ５
３の動作が停止する。

【００２０】以上、スイッチング電源装置１の内部に異
常が生じた場合として、主スイッチ制御信号のパルスの
時間幅が、所定の時間幅より長くなった場合を考察し
た。しかしながら、主スイッチ制御回路の出力パルスの
時間幅が、所定の時間幅より短くなった場合について
も、出力電圧保護回路１０は、同様に主スイッチ５３を
停止させるように、主スイッチ制御回路５２へ停止信号
を送出する。ただし、この場合はＮＯＲゲート２２が、
所定の時期にパルスを発生せず、この結果、停止信号送
出回路３０が、主スイッチ制御回路５２へ停止信号を送
出する。

【００２１】以上詳細に説明した第１の実施例では、主
スイッチ制御信号のパルスの継続時間が、第１の所定の
パルス継続時間より長くなった場合に、または第２の所
定のパルス継続時間より短くなった場合に、負荷への電
力供給を停止させるように、主スイッチ制御回路５２に
停止信号を送出することとした。停止信号を送出するか
否かの臨界点となる上記第１の所定のパルス継続時間
は、単安定マルチバイブレータ４２の出力パルス継続時
間によって決定される。また、停止信号を送出するか否
かの臨界点となる上記第２の所定のパルス継続時間は、
単安定マルチバイブレータ４１の出力パルス継続時間に
よって決定される。以上のように、単安定マルチバイブ
レータ４１及び４２の出力パルス継続時間を適当に設定
することにより、主スイッチ制御信号のパルスの継続時
間の許容範囲、言い換えれば負荷に供給される電力の大
きさの許容範囲を設定することができる。また、第１の
実施例では、主スイッチ制御信号のパルスの継続時間の
みを監視していたが、負荷８０に供給される電圧の値
は、上記パルスの継続時間の長短だけでなく、パルス間
隔の長短にも依存する。したがって、さらに正確な監視
を行うとすれば、パルス間隔時間も監視しなければなら
ない。この場合は、第１の実施例の出力電圧保護回路１
０と同様の構成の回路に、主スイッチ制御信号を反転し
た信号を入力すれば、上記パルス間隔時間が監視でき
る。以上詳細に説明した第１の実施例の出力電圧保護回
路１０は、主スイッチ制御信号のパルスの１つ１つを監
視し、たとえ１つのパルスでも不適当な時間幅であれ
ば、すぐに停止信号が主スイッチ制御回路に送られる構
成となっている。したがって、第１の実施例の出力電圧
保護回路１０は、非常に検出感度のよい出力電圧保護回
路であるといえる。

【００２２】つぎに、この発明の第２の実施例を示す。
第２の実施例は、図１に示すブロック構成をとるが、ブ
ロックを構成する具体的な回路が第１の実施例と異な
る。この第２の実施例の具体的な回路を図５に示す。図
５においては、図１に示す第１の実施例の構成中、主ス
イッチ制御回路５２、出力電圧保護回路１０のみ示し、
その他の構成については第１の実施例の構成と同様であ
り、図示せず省略した。まず、基準電圧発生回路４０及
び比較回路２０の構成を説明する。基準電圧発生回路４
０は、直流電圧源Ｖ１及びＶ２により構成される。直流
電圧源Ｖ１及びＶ２のマイナス端子は、ＧＮＤに接続さ
れ、直流電圧源Ｖ１及びＶ２のプラス端子は、比較回路
２０へ接続されている。比較回路２０は、インダクタＬ
１、コンデンサＣ３、ＡＮＤゲート２７及びコンパレー
タ２８、２９により構成されている。インダクタＬ１の
一端は、主スイッチ制御回路５２の主スイッチ制御端子
５２ａに接続され、他端は、コンパレータ２８のプラス
入力端子及びコンパレータ２９のマイナス入力端子に接
続されている。コンデンサＣ３の一端は、インダクタＬ
１とコンパレータ２８のプラス入力端子の接続点に接続
され、他端は、ＧＮＤに接続されている。コンパレータ
２８のマイナス入力端子は、基準電圧発生回路４０の直
流電圧源Ｖ１のプラス端子と接続されている。コンパレ
ータ２９のプラス入力端子は、基準電圧発生回路４０の
直流電圧源Ｖ２のプラス端子と接続されている。また、
コンパレータ２８及び２９の出力端子は、ＡＮＤゲート
２７の入力端子と接続され、ＡＮＤゲート２７の出力端
子は、停止信号送出回路３０の入力端子に接続されてい
る。

【００２３】以下、図６及び図７に示すタイムチャート
を用いて、この発明の第２の実施例の動作を説明する。
まず、図６を用いて、主スイッチ制御信号が、適正な時
間幅をもつパルス信号である場合を考える。但し、上記
適正な時間幅のパルス信号は、図中の主スイッチ制御信
号の第１パルスから第３パルスまでである。主スイッチ
制御回路５２が出力する主スイッチ制御信号は、インダ
クタＬ１とコンデンサＣ３によって平滑され、コンパレ
ータ２８及び２９に入力される。このコンパレータ２８
及び２９に入力される信号を、コンパレータ入力信号と
して図６に示す。このコンパレータ入力信号は、コンパ
レータ２８によって、直流電圧源Ｖ１の電圧値と比較さ
れる。さらに、コンパレータ入力信号は、コンパレータ
２９によって、直流電圧源Ｖ２の電圧値と比較される。
ここで、直流電圧源Ｖ１は、適正なコンパレータ入力信
号の電圧値より、やや高い電圧Ｖ１を発生しており、直
流電圧源Ｖ２は、適正なコンパレータ入力信号の電圧値
より、やや低い電圧Ｖ２を発生している。このＶ１及び
Ｖ２の値が、それぞれ負荷電圧における低電圧と適正電
圧のしきい値及び過電圧と適正電圧のしきい値と対応す
る主スイッチ制御信号の平滑値値となる。したがって、
Ｖ１を低電圧検出スレッシュホールド電圧と呼び、Ｖ２
を過電圧検出スレッシュホールド電圧と呼ぶことにす
る。

【００２４】主スイッチ制御回路５２が、ほぼ所定の主
スイッチ制御信号を出力しているとき、コンパレータ入
力信号の電圧値は、低電圧検出スレッシュホールド電圧
値と過電圧検出スレッシュホールド電圧の値の間にあ
る。したがって、コンパレータ２８及び２９は、ともに
信号レベルがハイの信号を出力する。コンパレータ２８
出力信号及びコンパレータ２９出力信号として、このコ
ンパレータ２８及び２９の出力信号を図６に示す。コン
パレータ２８及び２９の出力信号が共に信号レベルがハ
イの信号であれば、停止信号送出回路３０に信号レベル
がハイの信号が入力され、停止信号送出回路３０は停止
信号を送出しない。停止信号送出回路３０が送出する停
止信号を停止信号として図６に示す。

【００２５】つぎに、主スイッチ制御回路５２に異常が
生じ、主スイッチ制御信号のパルスの時間幅が所定の時
間幅より長くなり、負荷８０に対し過電圧を供給する場
合を考える。図６中の主スイッチ制御信号における第４
パルスにより、この状態が示されている。主スイッチ制
御信号のパルス幅が所定の時間幅より長くなると、コン
パレータ入力信号の電圧値は、過電圧検出スレッシュホ
ールド電圧の値を越える。この結果、コンパレータ２９
出力信号は、信号レベルがローの信号となる。したがっ
て、ＡＮＤゲート２７は、信号レベルがローの信号を停
止信号送出回路３０に送出する。この結果、停止信号送
出回路３０は、主スイッチ制御回路５２の動作停止のた
めの信号レベルがハイの信号を送出し、これに伴い主ス
イッチ５３の動作が停止する。

【００２６】さらに、主スイッチ制御回路５２に異常が
生じ、主スイッチ制御信号のパルス幅が所定の時間幅よ
り短くなり、負荷に対し不十分な電圧が供給される場合
を考える。図７に、主スイッチ制御信号のパルス幅が所
定の時間幅より短くなった場合の各信号の波形を示す。
ただし、図中の主スイッチ制御信号は、第１パルスから
第３パルスまで、正常なパルスであり、第４パルスが所
定の時間幅より短いパルスである。主スイッチ制御信号
のパルスの時間幅が所定の時間幅より短くなると、コン
パレータ入力信号の電圧値は、低電圧検出スレッシュホ
ールド電圧の値を下回る。この結果、コンパレータ２８
出力信号は、レベルがローの信号となる。したがって、
ＡＮＤゲート２７は、信号レベルがローの信号を停止信
号送出回路３０に送出する。この結果、停止信号送出回
路３０は、主スイッチ制御回路５２の動作停止のための
信号レベルがハイの信号を送出し、これに伴い主スイッ
チ５３の動作が停止する。この発明の第２の実施例で
は、主スイッチ制御信号の個々のパルスをそれぞれ監視
するのではなく、比較回路２０において主スイッチ制御
信号を平滑するので、負荷８０に実際供給される電圧に
近い特性をもつ信号を監視していることになる。

【００２７】以上詳細に述べた第１の実施例及び第２の
実施例である出力電圧保護回路１０は、スインッチング
電源装置１から負荷に供給される電圧値が、第１の所定
の電圧値より大きい場合、または第２の所定の電圧値よ
り小さい場合に、スインッチング電源装置１から負荷８
０への電力供給を停止するように動作する。ここで、出
力電圧保護回路１０は、負荷への電力供給を停止させる
ために、主スイッチ制御回路５２へ停止信号を送出する
構成をとっている。しかしながら、出力電圧保護回路１
０は、必ずしも主スイッチ制御回路５２へ停止信号を送
出する必要はなく、スインッチング電源装置１内の負荷
への電力供給を停止することができるいずれかの手段
に、停止信号を送出すれば足りる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、スイ
ッチング電源装置が同期整流回路を用いている場合、主
スイッチ制御信号を監視することにより負荷へ供給され
る電圧値を間接的に監視することができることに注目
し、電圧保護回路が対象とする信号を主スイッチ制御信
号とした。これにより、電圧保護回路をスイッチング電
源装置の１次側に配置することができ、従来必要であっ
た電圧保護回路から停止信号を送出するためのフォトカ
プラを用いる必要がない。このため、電源装置全体の信
頼性が向上し、配線の引き回しが容易になるとともに、
配線を含めた占有面積を非常に小さくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の構成を示すブロック図である。

【図２】第１の実施例の具体的な回路を示す回路図であ
る。

【図３】単安定マルチバイブレータの構成例を示す回路
図である。

【図４】第１の実施例の動作波形を示すタイムチャート
である。

【図５】第２の実施例の具体的な回路を示す回路図であ
る。

【図６】第２の実施例の動作波形を示す第１のタイムチ
ャートである。

【図７】第２の実施例の動作波形を示す第２のタイムチ
ャートである。

【図８】従来の出力電圧保護回路のブロック図である。

【符号の説明】

１、１０２ スイッチング電源装置 １０、１００ 出力電圧保護回路 ２０ 比較回路3 ２１ インバータ ２２ ＮＯＲゲート ２３、２６、２７ ＡＮＤゲート ２４、２５、４１、４２ 単安定マルチバイブレータ ２８、２９ コンパレータ ３０ 停止信号送出回路 ４０ 基準信号発生回路 ５１ 入力電圧源 ５２ 主スイッチ制御回路 ５２ａ 主スイッチ制御端子 ５３ 主スイッチ ５４ トランス ６０ 同期整流回路 ７０ 平滑回路 ８０ 負荷 ９１、９２ ＮＡＮＤ １０１ フォトカプラ Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ コンデンサ Ｒ１、Ｒ２ 抵抗 Ｌ１ インダクタ ＋ＶＣＣ 電圧源 Ｖ１、Ｖ２ 直流電圧源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トランスと、 前記トランスの１次側に接続された配線と、 前記配線に設けられ、前記トランスの１次側への電圧の
   印加を可能、不可能にするスイッチング回路と、 前記トランスの２次側に接続された同期整流回路と、 前記トランスの１次側への電圧の印加を可能とする第１
   の制御信号と、前記トランスの１次側への電圧の印加を
   不可能とする第２の制御信号とを、前記スイッチング回
   路に送出するスイッチング制御回路と、 前記第１の制御信号の継続時間が予め設定された継続時
   間の範囲内にあるかどうかを比較し、比較結果に基づい
   て前記スイッチング制御回路に停止信号を送出する保護
   回路とを有したスイッチング電源装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のスイッチング電源装置に
   おいて、 前記保護回路は、前記第１の制御信号と同期して、第１
   のパルスを発生する第１の基準信号発生回路と、 前記第１の制御信号と同期して、前記第１のパルスの継
   続時間より長い継続時間をもつ第２のパルスを発生する
   第２の基準信号発生回路とを有し、 前記第１の制御信号の継続時間と、前記第１及び第２の
   パルスの継続時間とを比較し、前記第１の制御信号の継
   続時間が前記第１のパルスの継続時間より短いとき、ま
   たは前記第１の制御信号の継続時間が前記第２のパルス
   の継続時間より長いときは、前記停止信号を送出するこ
   とを特徴とするスイッチング電源装置。