JPH09224329A - 過電圧防止回路 - Google Patents

過電圧防止回路

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JPH09224329A
JPH09224329A JP3023496A JP3023496A JPH09224329A JP H09224329 A JPH09224329 A JP H09224329A JP 3023496 A JP3023496 A JP 3023496A JP 3023496 A JP3023496 A JP 3023496A JP H09224329 A JPH09224329 A JP H09224329A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】電源装置の出力電圧の過度の上昇を防止する回
路に関し、電源装置の調整中における出力電圧の過度の
上昇に基づく、負荷に対する悪影響を防止するための、
過電圧防止回路を提供する。 【解決手段】電源変換回路1の出力電圧V0 を任意に分
割した設定用電圧VRVを演算増幅器3の一方の入力に加
えるとともに、固定電圧Vを基準電圧として他方の入力
に加えたときの演算増幅器3の出力VOPを制御電圧とし
て電源変換回路1の出力電圧V0 を制御することによっ
て、設定用電圧VRVの値に応じて電源変換回路1の出力
電圧V0 を設定するように構成された電源装置におい
て、演算増幅器3の基準電圧の入力に並列にシャントレ
ギュレータ5を接続して、このシャントレギュレータ5
のトリガ端子に電源変換回路1の出力電圧を固定的に分
割した検出電圧VREF を印加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電源装置の出力電
圧の過度の上昇を防止するための電圧上昇防止回路に関
し、特に電源装置の調整中における出力電圧の過度の上
昇に基づく、負荷に対する悪影響を防止するための、過
電圧防止回路に関するものである。
【0002】一般に、半導体回路の電源装置には、出力
電圧の過度の上昇に対して負荷を保護するために、ロッ
ク型の過電圧保護回路が設けられていて、電源装置の製
作過程において、その動作電圧の設定を行うようになっ
ている。
【0003】この場合、調整作業中に、過電圧保護回路
の動作電圧が正しい値に設定されていない状態でも、過
電圧によって負荷に悪影響を与えたり、または過電圧保
護回路が動作してその再立ち上げが必要になることを防
止するために、出力電圧の過度の上昇を防止することが
可能な、過電圧防止回路が必要となる。
【0004】
【従来の技術】図3は、従来の電源装置の構成例を示し
たものであって、半導体回路に電源を供給するための、
電源装置を例示している。
【0005】図3において、1は電源変換回路であっ
て、例えばDC/DCコンバータからなり、スイッチン
グ動作によって電源電圧の変換を行って、グランドとの
間に出力電圧V0 を発生する。2は制御回路であって、
例えば周知の制御ICからなり、PWM制御方式の場
合、制御電圧VOPに応じて電源変換回路1におけるスイ
ッチング動作パルス幅を変化させることによって、出力
電圧V0 を変化させるように制御を行う。
【0006】3は演算増幅器(OP)であって、+入力
に基準電圧Vr を与えられ、−入力に設定用電圧VRV
与えられることによって、制御電圧VOPを出力する。設
定用電圧VRVは、電源変換回路1の出力電圧V0 を、抵
抗R1 と可変抵抗器RVとで分割することによって、可
変抵抗器RVに発生する。
【0007】4は過電圧保護(OVP)回路であって、
動作電圧を任意に設定できるようになっており、なんら
かの原因によって、出力電圧V0 が設定された動作電圧
値を超えたとき、STOP信号を発生する。制御回路2
はSTOP信号を受けたとき、電源変換回路1を停止状
態に制御することによって、出力電圧V0 を遮断する保
護動作を行う。
【0008】図3に示された電源装置では、可変抵抗器
RVを調整して、設定用電圧VRVを変化させることによ
って、出力電圧V0 を所望の定格電圧に設定することが
できる。さらに動作中になんらかの原因によって、出力
電圧V0 が過度に上昇した場合には、OVP回路4が動
作して出力電圧V0 を遮断することによって、電源装置
の負荷である半導体回路を保護することができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】半導体回路では、電源
電圧がある値以上になると、負荷に含まれている半導体
素子の破壊や、回路の誤動作等を起こす危険性がある。
そこで、電源装置に過電圧保護回路を設けて、通常、定
格電圧の120〜140%で出力を遮断して、負荷の保
護を行うようにしている。過電圧保護回路は、保護動作
を確実にするため、通常、一旦動作すると、出力遮断状
態にロックされるように構成されていて、電源を遮断し
て再立ち上げを行わないかぎり、ロック状態を解除でき
ないようになっている。
【0010】半導体回路において従来多く用いられたT
TL素子の場合は、耐電圧が高いため、このような対策
で十分であったが、近年において、C−MOS素子が用
いられるようになると、負荷の耐電圧が低いため、電源
装置の出力電圧の上限値に対する要求が酷しくなり、過
電圧保護回路に対しても、要求される動作電圧の許容幅
が狭くなる傾向にある。
【0011】ところが、過電圧保護回路の動作電圧を低
く設定した場合には、電源装置の調整中に、出力電圧設
定用の可変抵抗を少し回しただけでも、過電圧保護回路
が動作して出力遮断状態にロックされるため、その都度
電源装置を一旦停止させて再立ち上げしなければならな
いという不便さがあった。
【0012】一方、過電圧保護回路が動作しないよう
に、その動作電圧を高く設定しておいた場合には、電源
装置の調整中に、誤って出力電圧を高くした場合に、電
源装置に接続されている負荷の半導体回路において、半
導体素子が破壊したり誤動作を発生したりするという問
題があった。
【0013】本発明は、このような従来技術の課題を解
決しようとするものであって、電源装置の調整中におけ
る出力電圧の上昇に基づく悪影響を防止するための、過
電圧防止回路を提供することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】以下、上述の課題を解決
するための、具体的手段を掲げる。
【0015】(1) 電源変換回路1の出力電圧V0 を任
意に分割した設定用電圧VRVを演算増幅器3の一方の入
力に加えるとともに、固定電圧Vを基準電圧として他方
の入力に加えたときの演算増幅器3の出力VOPを制御電
圧として電源変換回路1の出力電圧V0 を制御すること
によって、設定用電圧VRVの値に応じて電源変換回路1
の出力電圧V0 を設定する電源装置において、演算増幅
器3の基準電圧の入力に並列にシャントレギュレータ5
を接続し、このシャントレギュレータ5のトリガ端子に
電源変換回路1の出力電圧を固定的に分割した検出電圧
REF を印加する。
【0016】(2) (1) の場合の過電圧防止回路を備えた
電源装置において、電源変換回路1の出力に、電源変換
回路1の出力電圧V0 の所定値以上の上昇時、電源変換
回路1の動作を停止させて出力電圧V0 を遮断する過電
圧保護回路5を接続する。
【0017】このように、電源装置において、本発明の
過電圧防止回路を用いることによって、電源装置の調整
中に、出力電圧が過度に上昇することに基づく、負荷に
対する悪影響を防止することができる。
【0018】また本発明の回路を、過電圧保護回路を有
する電源装置に適用することによって、過電圧保護回路
の動作電圧の設定が不適当な場合の、負荷の損傷や誤動
作を防止するとともに、過電圧保護回路動作時の再立ち
上げの必要をなくすことができる。
【0019】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施形態を示
したものであって、図3におけると同じものを同じ番号
で示している。5はシャントレギュレータであって、演
算増幅器3の+入力とグランド間に接続され、そのトリ
ガ端子には、電源変換回路1の出力電圧V0 を抵抗R6
とR7 によって固定的に分割した検出電圧VREF が接続
されている。
【0020】この場合、抵抗R6 とR7 の値は、出力電
圧V0 がその上限電圧値Vx になったとき、検出電圧V
REF が、シャントレギュレータ5の閾値電圧Vthを超え
て、シャントレギュレータ5が動作状態になるように定
める。
【0021】また図2は、本発明回路の動作タイムチャ
ートを示したものである。以下、図1および図2に基づ
いて、本発明の過電圧防止回路の動作を説明する。
【0022】図1において、出力電圧V0 が低いとき
は、シャントレギュレータ5は非動作状態に保たれてい
て、従って、演算増幅器3の+入力は、安定化された電
圧VRを、抵抗R3,4 とR5 で分割した固定電圧Vに
保持されている。
【0023】この状態では、図3の場合と同様に、可変
抵抗器RVを調整して、演算増幅器3の−入力の設定用
電圧VRVを低下させるのに伴って、+入力の固定電圧V
との差が大きくなるので、演算増幅器3の出力の制御電
圧VOPは上昇し、従って制御回路2を介して制御される
ことによって、電源変換回路1の出力電圧V0 は上昇す
る。例えば図2のA点において、出力電圧V0 が所定値
に達したとき、可変抵抗器RVの調整を停止して、設定
用電圧VRVを固定することによって、電源装置の出力電
圧の設定を行うことができる。
【0024】もしも、さらに可変抵抗器の調整を続けた
場合は、設定用電圧VRVの低下によって、出力電圧V0
が上昇する。いま図2のB点において、出力電圧V0
その上限電圧値Vx に達すると、シャントレギュレータ
5の検出電圧VREF がVth一定となるように、シャント
レギュレータ5が制御するので、その端子電圧Vs は減
少する。
【0025】この端子電圧VS は固定電圧Vより小さく
なるので、演算増幅器3の+入力と−入力の差が小さく
なり、従って演算増幅器3から出力される制御電圧VOP
は一定となる。これに従って、電源変換回路1の出力電
圧V0 も一定となるので、出力電圧V0 は上限電圧値V
x 一定となり、電源装置の負荷に悪影響が生じることを
防止できる。
【0026】従って電源装置において、図1に示された
過電圧防止回路を設けることによって、調整作業中に、
可変抵抗器RVの調整を誤ったために、電源装置が過大
な出力電圧を発生し、そのため、電源装置の負荷に過大
な電圧が印加されて、素子の破損や誤動作等を生じるこ
とを防止できる。
【0027】なお、本発明の過電圧防止回路を実際の電
源装置において使用する場合には、なんらかの原因によ
って、可変抵抗器の設定状態が変化した等の場合に、電
源装置の出力電圧が異常に上昇して、危険な動作状態と
なることがあり得るので、このような動作状態の存在が
好ましくない場合は、図1において点線で示すように、
従来と同様に過電圧保護回路4を電源変換回路1の出力
に接続し、その動作電圧を適当な電圧に設定することに
よって、このような異常状態の発生を防止することがで
きる。
【0028】この場合の過電圧保護回路の設定は、はじ
め過電圧保護回路が動作しないようにしておき、電源装
置の調整作業の最終段階に行うことによって、過電圧保
護回路の動作電圧の設定値を上げすぎたために、電源装
置の負荷に損傷や誤動作を発生させたり、または動作電
圧の設定値を下げすぎたために、過電圧保護回路が動作
して電源装置の再立ち上げをたびたび行わなければなら
なくなるという、煩わしさを避けることができる。
【0029】なお、図1に示された電源装置において、
出力電圧を発生するための電源変換回路としては、DC
/DCコンバータに限らず、例えばインバータであって
もよく、その他、スイッチングによって出力電圧を発生
する電源変換回路であれば、すべて適用することができ
る。
【0030】また、制御回路としては、前述の制御IC
のように、パルス幅制御によって出力電圧を変化させる
ものに限らず、RCC方式等、任意の形式のものを使用
することができる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、電源装置におい
て、本発明の過電圧防止回路を用いれば、電源装置の調
整中に、出力電圧が過度に上昇することに基づく、負荷
の損傷や誤動作の発生等の、悪影響が生じることを防止
することができる。本発明の過電圧防止回路は、少ない
部品点数で、低コストで実現できる利点がある。
【0032】また、本発明の回路を、過電圧保護回路を
有する電源装置に使用すれば、電源装置の調整中におい
て、過電圧保護回路の動作電圧を高く設定した場合にお
ける、電源装置出力電圧の過度の上昇の場合の悪影響を
防止することができるとともに、過電圧保護回路の動作
電圧を低く設定した場合に生じる、過電圧保護回路動作
時の再立ち上げの必要がなくなり、作業能率を向上させ
ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す図である。
【図2】本発明回路の動作タイムチャートを示す図であ
る。
【図3】従来の電源装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
1 電源変換回路 2 制御回路 3 演算増幅器(OP) 4 過電圧保護(OVP)回路 5 シャントレギュレータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源変換回路の出力電圧を任意に分割し
    た設定用電圧を演算増幅器の一方の入力に加えるととも
    に、固定電圧を基準電圧として他方の入力に加えたとき
    の該演算増幅器の出力を制御電圧として前記電源変換回
    路の出力電圧を制御することによって、前記設定用電圧
    の値に応じて該電源変換回路の出力電圧を設定する電源
    装置において、 前記演算増幅器の基準電圧の入力に並列にシャントレギ
    ュレータを接続し、該シャントレギュレータのトリガ端
    子に前記電源変換回路の出力電圧を固定的に分割した検
    出電圧を印加したことを特徴とする過電圧防止回路。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の過電圧防止回路を備え
    た電源装置において、前記電源変換回路の出力に、該電
    源変換回路の出力電圧の所定値以上の上昇時、該電源変
    換回路の動作を停止させて出力電圧を遮断する過電圧保
    護回路を接続したことを特徴とする電源装置。
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