JPH09107630A - スイッチモード電源の保護回路 - Google Patents

スイッチモード電源の保護回路

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JPH09107630A JP10289496A JP10289496A JPH09107630A JP H09107630 A JPH09107630 A JP H09107630A JP 10289496 A JP10289496 A JP 10289496A JP 10289496 A JP10289496 A JP 10289496A JP H09107630 A JPH09107630 A JP H09107630A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、過大負荷が生じたときスイッチモ
ード電源を所定のモードに切り換える容易に実現できる
保護回路の提供を目的とする。 【解決手段】 本発明の保護回路によれば、ユーザの命
令に依存して別個のモードを制御するため通常使用され
るコントローラが保護のため使用される。従って、スイ
ッチモード電源からコントローラへの電源電圧及び対応
する制御信号は、短絡が発生したとき修正される。コン
トローラは対応するモードの制御信号をスイッチオフ
し、スイッチモード電源はスタンバイモードで動作す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、第１のコントロー
ラを有し、電源から電源電圧を供給される第２のコント
ローラからの第１の制御信号の有無に依存してスタンバ
イモード又は通常動作モードで動作し、電気的手段に対
応するライン上の電圧を供給するスイッチモード電源の
保護回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＳＭＰＳとも呼ばれるスイッチモード電
源は周知である。かかる電源は、通常トランジスタによ
り実現され、かつ、一般的に２次巻線が更なる電気的段
のための所望の電圧を発生する変圧器の１次巻線に接続
されたスイッチを含む。極めて多くの場合に、かかる電
源は、例えば、別個の２次巻線によって数個の出力電圧
を発生する。上記電源の適切な過大負荷保護回路は、例
えば、スタンバイモードと、低消費モードと、高消費モ
ード等の別個のモードの間で区別する必要がある。例え
ば、テレビジョンセットの場合、通常モードで電力消費
は１８０ワットを超える場合がある。対応する過大負荷
保護は、電源から取り出された電力が２５０ワットを超
えたとき得られる。低消費モードの場合、電力消費は約
１０ワットである。装置内のいずれかの場所で短絡が発
生した場合、設定された電力は依然として１８０ワット
に満たない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、簡単に実現できるスイッチモード電源の保護回路を
提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、上
記ラインの電圧に短絡が発生したとき、上記第１の制御
信号が消え上記電源がスタンバイモードに切り換わるよ
う、上記電源電圧がスイッチオフされることを特徴とす
る請求項１記載の保護回路によって解決される。本発明
の有利な実施例は従属項に記載されている。
【０００５】本発明の保護回路によれば、例えば、テレ
ビジョンセットのような装置は、過大負荷、或いは、場
合によっては短絡のような異常動作が発生したとき、通
常モードからスタンバイモードに駆動される。通常モー
ドにおいて、テレビジョンセットは、ビデオ、及び／又
は、オーディオ信号を処理する。スタンバイモードの場
合、マイクロプロセッサと、対応する信号受信手段だけ
に低い電力を供給する必要がある。
【０００６】上記本発明の目的は、ユーザによって選択
された別個の動作モードを制御するため通常使用される
制御段を用いることにより、本発明の好ましい実施例に
おいて解決される。電源は種々の電圧を発生し、上記制
御段の対応する制御信号がそこから得られる。上記制御
信号によって、制御段は電源を通常モードからスタンバ
イモードに切り換える信号を提供するため作動される。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施例により本発明の他の詳細及び利点を説明する。
図１には、本発明の好ましい一実施例のブロック図が示
されている。１次巻線１０ａと、２次巻線１０ｂとを有
するスイッチモード電源（ＳＭＰＳ）１０は、ＴＥＡ２
２６１形の集積回路によって実現可能なスイッチモード
電源コントローラ１１を含む。スイッチモード電源１０
は、ライン１２、１３及び１４に夫々供給される別個の
電圧を発生する。上記電圧は、端子１５を介して、図示
されない更なる段に供給される。更に、ライン１２の第
１の電圧及びライン１３の第２の電圧は、ＢＣ３６８形
のトランジスタを含む第１の変換器１６に接続される。
ライン１４の第３の電圧は、ＢＣ８４７Ｂ形のトランジ
スタを含む第２の変換器１７に接続される。
【０００８】第１の変換器１６の出力信号は、上記実施
例の場合、ＢＣ３６８形のトランジスタを含む第３の変
換器１８に供給される。変換器１８の対応する出力信号
は、制御段２０の第１の入力端子１９に供給される。上
記段２０は、ＳＴＶ２１６０形の集積回路による好まし
い実施例において実現され、第１の入力端子１９は、Ｓ
ＴＶ２１６０の１３番及び１５番ピンと一致する。
【０００９】第２の変換器１７の出力信号は、ＳＴＶ２
１６０の１９番ピンと一致する制御段２０の第２の入力
端子２１に接続される。ＳＴＶ２１６０の３１番ピンで
ある出力端子２２は、スタンバイ信号Ｓと呼ばれ、変圧
器２３と、ブロック２４で表わされた更なる手段とを介
して、コントローラ１１の入力端子（ＴＥＡ２２６１の
２番ピン）に供給されるパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を
発生する。
【００１０】以下、図１の本発明の第１の実施例の機能
を説明する。 １．通常動作モード スイッチモード電源１０によって電圧が供給された装置
はオンし、例えば、短絡のような異常な電力消費は発生
しない。従って、制御段２０の電源電圧は、第１の変換
器１６によって伝達され、変換器１８によって更に処理
される。所謂ブレシング(breathing) 信号が制御段２０
の入力２１（集積回路ＳＴＶ２１６０の１９番ピン）に
伝達される。
【００１１】制御段２０は、手段２３、２４によって信
号Ｓ’に変換された信号Ｓを伝達し、これにより、スイ
ッチモード電源コントローラ１１は、スイッチモード電
源１０を通常動作で駆動し得るようになるので、電圧を
供給されるべき装置はオンされる。 ２．ライン１２上の短絡 第１の変換器１６は、制御段２０への電源電圧を遮断す
る。このため、信号Ｓは、信号Ｓ’と共に消失する。信
号Ｓ’が無いため、スイッチモード電源コントローラ１
１は、スイッチモード電源１０をスタンバイモードに切
り換える。
【００１２】３．ライン１３上の短絡 上記ライン１２上の短絡と同様のことが行われる。即
ち、第１の変換器１６は、制御段２０への電源電圧を遮
断する。このため、信号Ｓは、信号Ｓ’と共に消失す
る。信号Ｓ’が無いため、スイッチモード電源コントロ
ーラ１１は、スイッチモード電源１０をスタンバイモー
ドに切り換える。
【００１３】４．ライン１４上の短絡 第２の変換器１７に含まれたトランジスタは、ブレシン
グ信号をグランドに切り換える。これにより、信号Ｓを
制止するためコントローラ２０の保護がトリガーされ
る。この結果として、スイッチモード電源コントローラ
１１によって制御されるスタンバイモードが得られる。
【００１４】上記実施例によれば、コントローラ２０
（集積回路ＳＴＶ２１６０）が、通常モードの信号と、
ある条件下の所謂スイッチモード電源信号とを制止する
という特徴が使用されている。かかる条件は、出力端子
１５に供給されるべき電圧の有無に依存して制御され
る。第２の実施例は、過大負荷の保護が通常モードより
もスタンバイモードにおいてより鋭敏であるように実現
されている。
【００１５】保護回路をより鋭敏にするため、スイッチ
モード電源１０は、通常モードと比較してスタンバイモ
ードの場合に、値が大きく異なる電圧を提供する。かか
る第２の実施例において、スタンバイ調整回路は、ダイ
オード３１と、抵抗３２と、キャパシタ３３とにより構
成される。上記三つの構成要素は、スイッチモード電源
変圧器（ＳＭＰＴ）３４からピーク電圧を検出し、抵抗
３５及び３６を分圧器として使用する。抵抗３５及び３
６の共通の接続は、コントローラ１１の集積回路ＴＥＡ
２２６１の６番ピンに接続されている。
【００１６】第２の調整回路は、スイッチモード電源１
０によって発生されたシステムの電圧を検知する分圧器
（図示しない）からなる。分圧器の電圧は、制御段２０
の集積回路ＳＴＶ２１６０の２６番ピンに伝達される。
制御段２０は、２６番ピンの電圧を内部基準電圧と比較
し、変圧器２３（図１を参照のこと）を駆動するためか
かる差分信号をパルス幅に変換する。
【００１７】保護回路を更に鋭敏にするため、上記実施
例は、スタンバイモードにおいて電流検出入力電圧を増
幅し、通常動作モードで電流検出入力電圧を低下させ
る。これは、スイッチモード電源コントローラ１１のエ
ラー増幅器１１ａの出力端子（集積回路の７番ピン）か
ら、コントローラ１１の電流検出入力ピン（集積回路の
３番ピン）に抵抗３７を接続することにより行われる。
【００１８】以下、その理由を説明する。スタンバイモ
ード中に、エラー増幅器１１ａはキャパシタ３３の両端
の電圧を検出する。過大負荷の条件が発生した場合、上
記電圧は、正常なスタンバイ電圧よりも小さくなる。従
って、エラー増幅器１１ａは、電圧降下を補償すること
を試みるため出力電圧を上昇させる。エラー増幅器１１
ａの出力電圧が増加したとき、スイッチトランジスタ３
８の駆動パルスは増加するので、スイッチモード電源変
圧器３４に蓄積されたエネルギーは増加する。しかし、
スイッチモード電源変圧器３４を流れる電流を検知する
電流検出入力ピン（集積回路の３番ピン）は、電流の増
加を検出する。従って、エラー増幅器１１ａから抵抗３
７を通るバイアス電圧は加算され、保護閾値レベルに達
するので、電流の増加傾向が抑止される。同時に、保護
タイマー回路（コントローラ１１に内蔵されている）が
スタートする。所定の時間の経過後、動作は持続的に停
止される。エラー増幅器から電流検出入力へのバイアス
は非常に重要であり、スイッチモード電源変圧器３４に
おける僅かな増加が電流保護回路をトリガーする。従っ
て、スタンバイモードにおける保護は非常に鋭敏にな
る。
【００１９】スタンバイモードにおける保護を通常動作
モードにおける保護と更に区別するため、エラー増幅器
１１ａの利得を増加させる必要がある。この場合、発振
の傾向を抑制する必要がある。このため、キャパシタ３
８がコントローラ１１の集積回路の６番ピンと７番ピン
の間に接続されている。従って、エラー増幅器１１ａの
挙動は比較器に類似している。スタンバイモー中に、増
幅器１１ａの出力は、ロー（０ボルト）又はハイ（４ボ
ルト）の何れかである。その上、発振の傾向を最低限に
抑えるため、バーストモードを動作するためＴＥＡ２２
６１形のコントローラ１１に最初から既に設計されてい
るヒステリシス入力動作が要求される。
【００２０】端子１５を介して給電された装置がオンで
あることを意味する通常動作モードにおいて、システム
動作電圧は、より高いレベルにセットされる。従って、
キャパシタ３３はスタンバイモードよりも高い電圧を有
する。これは、エラー増幅器１１ａの出力が常にロー状
態にあること意味する。増幅器１１ａのロー出力に起因
して、増幅器の出力と電流検出入力の間にある抵抗３７
は、分圧器として動作する。これにより、電流検出機能
の感度が低下する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の保護回路のブロック図
である。
【図２】本発明の第２の実施例の保護回路の一部分の回
路図である。
【符号の説明】
１０ スイッチモード電源 １０ａ １次巻線 １０ｂ ２次巻線 １１ スイッチモード電源コントローラ １２，１３，１４ ライン １５ 端子 １６，１７，１８ 変換器 １９ 第１の入力端子 ２０ 制御段 ２１ 第２の入力端子 ２２ 出力端子 ２３ 変圧器 ２４ ブロック ３１ ダイオード ３２，３５，３６，３７ 抵抗 ３３，３８ キャパシタ ３４ スイッチモード電源変圧器 ３８ スイッチトランジスタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１のコントローラを有し、電源から電
    源電圧を供給される第２のコントローラからの第１の制
    御信号の有無に依存してスタンバイモード又は通常動作
    モードで動作し、電気的手段に対応するライン上の電圧
    を供給するスイッチモード電源の保護回路であって、 上記ラインの電圧に短絡が発生したとき、上記電源電圧
    は、上記第１の制御信号が消失し上記電源がスタンバイ
    モードに切り換わるようスイッチオフされることを特徴
    とする保護回路。
  2. 【請求項２】 上記ラインの電圧に短絡がある場合、上
    記電源から上記第２のコントローラへの制御信号は、上
    記第２のコントローラが上記第１の制御信号をオフに切
    り換えるようスイッチオフされ、これにより、上記電源
    はスタンバイモードに切り換わることを特徴とする請求
    項１記載の保護回路。
  3. 【請求項３】 上記第１のコントローラは、エラー増幅
    器と、電流検出入力ピンとを有し、上記増幅器の出力と
    上記電流検出入力ピンの間に抵抗が設けられていること
    を特徴とする請求項１又は２記載の保護回路。
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