JPH09308227A - 電源回路の保護装置 - Google Patents

電源回路の保護装置

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JPH09308227A
JPH09308227A JP14813596A JP14813596A JPH09308227A JP H09308227 A JPH09308227 A JP H09308227A JP 14813596 A JP14813596 A JP 14813596A JP 14813596 A JP14813596 A JP 14813596A JP H09308227 A JPH09308227 A JP H09308227A
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JP
Japan
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converter
power supply
transistor
circuit
voltage
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Application number
JP14813596A
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English (en)
Inventor
Kenji Tayoshi
建二 田吉
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステップダウン型のDC−DCコンバータで
異常が発生し、出力電圧が上昇した場合でも、確実に回
路素子を保護できる電源回路の保護装置を提供する。 【解決手段】 DC−DCコンバータ1を構成するトラ
ンジスタ11のコレクタとエミッタ間がショートしたよ
うな場合には、DC−DCコンバータ1の出力電圧V2
が上昇する。DC−DCコンバータ1の出力電圧V2
上昇がツェナーダイオード23と抵抗24との接続点か
ら検出され、DC−DCコンバータ1の出力電圧V2
上昇すると、DC−DCコンバータ1の出力端子1Bと
接地間に挿入されたトランジスタ22がオンされる。こ
のため、ヒューズ2に大電流が流れ、ヒューズ2が切断
され、電源の供給が停められる。これにより、電子回路
の保護が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電子回路に電源
を供給するための電源回路の保護装置に関するもので、
特に、ステップダウン型のDC−DCコンバータで異常
が発生し、出力電圧が上昇した場合の保護に係わる。
【0002】
【従来の技術】電源回路には、異常時の保護用にヒュー
ズが設けられており、電源回路に異常が生じ、電源回路
に異常な大源流が流れると、ヒューズが切断されて、回
路への電源の供給が停止される。このような保護用のヒ
ューズにより、電子回路に異常な電圧が印加されたり、
異常な電流が流されたりして、回路素子が損傷すること
が防止されている。
【0003】また、スイッチングレギュレータを用いた
電源回路の場合には、電源回路に異常が生じ、電源回路
に異常な大電流が流れると、発振回路が停止され、回路
に異常な電圧が印加されたり、異常な電流が流されるこ
とが防止されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ステップダ
ウン型のDC−DCコンバータのような電源回路におい
て、例えば、トランジスタのエミッタ・コレクタ間がシ
ョートしたような場合には、電源回路の電流の上昇は僅
かであり、ヒューズを切断するに到らない。このため、
回路素子に高い電圧が印加され続け、回路素子が発熱し
て損傷したり、火災を招くようなことがあり得る。
【0005】つまり、図2は、電源回路としてステップ
ダウン型のDC−DCコンバータを用いた場合の従来の
電源回路の一例を示すものである。図2において、10
1はステップダウン型のDC−DCコンバータである。
DC−DCコンバータ101の入力端子101Aには、
ヒューズ102を介して、電源入力端子103が接続さ
れる。
【0006】DC−DCコンバータ101の出力端子1
01Bから、電源ライン104が導出される。電源ライ
ン104には、電子回路105が接続される。電子回路
105は、種々の回路動作を行なうための電子回路で、
電子回路105でこのDC−DCコンバータ101の出
力電源が消費される。
【0007】電源入力端子103からは、例えば、8V
の直流電源V11が供給される。この直流電源は、DC−
DCコンバータ101で例えば5Vに降下される。この
DC−DCコンバータ101の出力電源V12(V12=5
V)が電源ライン104を通じて、電子回路105に供
給される。
【0008】DC−DCコンバータ101は、例えば、
トランジスタ111と、コントロール回路112と、ダ
イオード113と、コイル114と、コンデンサ115
とにより構成される。
【0009】トランジスタ111のコレクタが入力端子
101Aに接続されると共に、コントロール回路112
に接続される。トランジスタ111のベースがコントロ
ール回路112に接続される。トランジスタ111のエ
ミッタがコイル114の一端に接続されると共に、トラ
ンジスタ111エミッタと接地間に、ダイオード113
が挿入される。コイル114の他端がコントロール回路
112に接続される共に、コンデンサ115の一端に接
続される。コンデンサ115の他端が接地される。コイ
ル114の他端とコンデンサ115の一端との接続点が
出力端子101Bに接続される。
【0010】入力端子101Aからの電源は、トランジ
スタ111を介され、コイル114の他端とコンデンサ
115の一端との接続点の出力端子101Bから出力さ
れる。このコイル114の他端とコンデンサ115の一
端との接続点から出力される電源電圧は、コントロール
回路112にフィードバックされ、コントロール回路1
12で検出される。この検出電圧に応じて、トランジス
タ111のベースに与えられる電圧が制御される。これ
により、出力端子101Bからの出力電圧が所定の電圧
に制御される。
【0011】このような回路において、電子回路105
による負荷抵抗を20Ωとすると、正常時には、DC−
DCコンバータ101の出力電圧V12は例えば5Vなの
で、電子回路105には、 5/20=0.25A の電流が流れることになる。これに対して、トランジス
タ101のコレクタとベースとの間がショートしたとす
ると、DC−DCコンバータ101の出力電圧V12は、
その入力電圧と等しい電圧(V12=8V)になるので、
電子回路105には、 8/20=0.4A の電流が流れることになる。
【0012】このように、例えば、DC−DCコンバー
タ101のトランジスタ101のコレクタ・エミッタ間
がショートしたような故障が発生した場合に、その電流
の増加は僅かである。このため、ヒューズ102は切断
されず、電源の供給が続けられる。その結果、電子回路
105には、規定値より高い電圧が印加され続けること
になり、電子回路105の回路素子が発熱して損傷した
り、火災を招くようなこともあり得る。
【0013】従って、この発明の目的は、ステップダウ
ン型のDC−DCコンバータで異常が発生し、出力電圧
が上昇した場合でも、確実に回路素子を保護できる電源
回路の保護装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】この発明は、DC−DC
コンバータと、大電流が流れるとDC−DCコンバータ
への電源の供給を停止させる電源保護手段と、DC−D
Cコンバータの出力端子と基準電位間に挿入され、DC
−DCコンバータの出力電圧が所定値以上になるとオン
されるスイッチ素子を含むスイッチ部とを備え、DC−
DCコンバータの出力電圧が所定値以上になると、スイ
ッチ素子がオンされ、電源保護手段に大電流が流され、
電源保護手段により電源の供給を停止させるようにした
電源回路の保護装置である。
【0015】DC−DCコンバータを構成するトランジ
スタのコレクタとエミッタ間がショートしたような場合
には、DC−DCコンバータの出力電圧が上昇する。D
C−DCコンバータの出力電圧が上昇すると、DC−D
Cコンバータの出力端子と接地間に挿入されたトランジ
スタがオンされる。このため、ヒューズに大電流が流
れ、ヒューズが切断され、電源の供給が停められる。こ
れにより、電子回路の保護が図れる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図1において、1はステ
ップダウン型のDC−DCコンバータである。DC−D
Cコンバータ1の入力端子1Aには、ヒューズ2を介し
て、電源入力端子3が接続される。
【0017】DC−DCコンバータ1の出力端子1Bか
ら、電源ライン4が導出される。電源ライン4には、電
子回路5が接続される。電子回路5は、種々の回路動作
を行なうための電子回路で、電子回路5でこのDC−D
Cコンバータ1の出力電源が消費される。
【0018】更に、電源ライン4には、スイッチ部6が
設けられる。このスイッチ部6は、電源ライン4に与え
られるDC−DCコンバータ1の出力電源の電圧が所定
値以上になると、電源ライン4と接地間に挿入されたト
ランジスタ22をオンさせ、電源ライン4を介して、大
電流を流させるようにするものである。
【0019】電源入力端子3からは、例えば、8Vの直
流電源V1 が供給される。この直流電源は、DC−DC
コンバータ1で例えば5Vに降下される。このDC−D
Cコンバータ1の出力電源V2 (V12=5V)が電源ラ
イン4を通じて、電子回路4に供給される。
【0020】DC−DCコンバータ1は、例えば、トラ
ンジスタ11と、コントロール回路12と、ダイオード
13と、コイル14と、コンデンサ15とにより構成さ
れる。
【0021】トランジスタ11のコレクタが入力端子1
Aに接続されると共に、コントロール回路12に接続さ
れる。トランジスタ11のベースがコントロール回路1
2に接続される。トランジスタ11のエミッタがコイル
14の一端に接続されると共に、トランジスタ11のエ
ミッタと接地間に、ダイオード13が挿入される。コイ
ル14の他端がコントロール回路12に接続される共
に、コンデンサ15の一端に接続される。コンデンサ1
5の他端が接地される。コイル14の他端とコンデンサ
15の一端との接続点が出力端子1Bに接続される。
【0022】入力端子1Aからの電源は、トランジスタ
11を介され、コイル14の他端とコンデンサ15の一
端との接続点の出力端子1Bから出力される。このコイ
ル14の他端とコンデンサ15の一端との接続点から出
力される電源電圧は、コントロール回路12にフィード
バックされ、コントロール回路12で検出される。この
検出電圧に応じて、トランジスタ11のベースに与えら
れる電圧が制御される。これにより、出力端子1Bから
の出力電圧が所定の電圧に制御される。
【0023】スイッチ部6は、前述したように、電源ラ
イン4に与えられるDC−DCコンバータ1の出力電源
の電圧が所定値以上になると、電源ライン4と接地間に
挿入されたトランジスタ22をオンさせるものである。
【0024】即ち、スイッチ部6は、トランジスタ2
1、22と、ツェナーダイオード23と、抵抗24、2
5、26とから構成される。ツェナーダイオード23の
一端と抵抗24の一端とが接続され、ツェナーダイオー
ド23の他端が電源ライン4に接続され、抵抗24の他
端が接地される。ツェナーダイオード23と抵抗24と
の接続点が抵抗25を介して、トランジスタ21のベー
スに接続される。トランジスタ21のコレクタが電源ラ
イン4に接続される。トランジスタ21のエミッタが抵
抗26を介して接地されると共に、トランジスタ22の
ベースに接続される。トランジスタ22のエミッタが接
地される。トランジスタ22のコレクタが電源ライン4
に接続される。
【0025】トランジスタ22は、電源ライン4と接地
間にあるスイッチ素子として働く。電源ライン4の電圧
がツェナーダイオード23のツェナー電圧以下のときに
は、トランジスタ21のベースに与えられる電圧は低く
なるので、トランジスタ21がオフとなる。このため、
電源ライン4と接地間にあるスイッチ素子として働くト
ランジスタ22はオフとなる。
【0026】電源ライン4の電圧がツェナーダイオード
23の電圧のツェナー電圧を越えて更に上昇すると、ト
ランジスタ21がオンする。このため、電源ライン4と
接地間にあるスイッチ素子として働くトランジスタ22
はオンする。
【0027】このように、この発明の一実施例では、電
源ライン4にスイッチ部6が設けられ、DC−DCコン
バータ1の出力電圧が所定値以上になると、スイッチ部
6のトランジスタ22がオンする。これにより、DC−
DCコンバータ1のトランジスタ11のコレクタ・エミ
ッタ間がショートして、DC−DCコンバータ1の出力
電圧V2 が上昇したような場合に、電子回路5の保護が
図れる。
【0028】つまり、正常時には、DC−DCコンバー
タ1の電源出力端子1Bの出力電圧V2 は例えば5Vで
ある。このため、5Vの電源電圧が、電源ライン4を通
じて、電子回路5及びスイッチ部6に与えられる。スイ
ッチ部6において、ツェナーダイオード23のツェナー
電圧は5Vなので、電源ライン4を通じて5Vの電源電
圧が与えられると、ツェナーダイオード23と抵抗24
との接続点の電圧は略0Vとなる。このため、トランジ
スタ21がオフし、トランジスタ22がオフする。従っ
て、このときには、DC−DCコンバータ1の電源出力
端子1Bの出力電圧V2 (V2 =5V)が電子回路5に
与えられ続ける。
【0029】次に、DC−DCコンバータ1のトランジ
スタ11のコレクタ・エミッタ間がショートしたとす
る。この場合には、DC−DCコンバータ1の電源出力
端子1Bの出力電圧V2 は、電源入力端子1Aに供給さ
れる電源電圧V1 と等しくなる。即ち、例えば、電源入
力端子1Aに供給される電圧V1 が例えば8Vの場合に
は、電源出力端子1Bの出力電圧V2 は8Vとなる。こ
のため、8Vの電源電圧が電源ライン4を通じて電子回
路5及びスイッチ部6に与えられる。このとき、ツェナ
ーダイオード23のツェナー電圧は5Vなので、ツェナ
ーダイオード23と抵抗24との接続点の電圧は略3V
となる。このため、トランジスタ21がオンし、トラン
ジスタ22がオンする。
【0030】トランジスタ22がオンすると、トランジ
スタ22を通じて、大電流が流される。このため、ヒュ
ーズ3に大電流が流され、ヒューズ3が切断される。こ
れにより、電源回路1への電源の供給が停められ、電子
回路5の回路素子が保護される。
【0031】なお、上述の例では、電源ライン4と接地
間のスイッチ素子としてトランジスタ22を用いている
が、スイッチ素子として、リレーを用いるようにしても
良い。
【0032】
【発明の効果】この発明によれば、DC−DCコンバー
タを構成するトランジスタのコレクタとエミッタ間がシ
ョートし、DC−DCコンバータの出力電圧が上昇する
と、DC−DCコンバータの出力端子と接地間に挿入さ
れたトランジスタがオンされる。このため、ヒューズに
大電流が流れ、ヒューズが切断され、電源の供給が停め
られる。これにより、電子回路の保護が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明が適用された電源回路一例の接続図で
ある。
【図2】従来の電源回路一例の接続図である。
【符号の説明】
1・・・DC−DCコンバータ,2・・・ヒューズ,5
・・・電子回路,6・・・スイッチ部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 DC−DCコンバータと、 大電流が流れると上記DC−DCコンバータへの電源の
    供給を停止させる電源保護手段と、 上記DC−DCコンバータの出力端子と基準電位間に挿
    入され、上記DC−DCコンバータの出力電圧が所定値
    以上になるとオンされるスイッチ素子を含むスイッチ部
    とを備え、 上記DC−DCコンバータの出力電圧が上記所定値以上
    になると、上記スイッチ素子がオンされ、上記電源保護
    手段に大電流が流され、上記電源保護手段により電源の
    供給を停止させるようにした電源回路の保護装置。
  2. 【請求項2】 上記DC−DCコンバータは、ステップ
    ダウン型のものである請求項1記載の電源回路の保護装
    置。
  3. 【請求項3】 上記スイッチ手段は、 上記DC−DCコンバータの出力端子と基準電位間に挿
    入されたトランジスタと、 上記DC−DCコンバータの出力端子と基準電位間に接
    続されたツェナーダイオードと抵抗との直列接続とから
    なり、 上記ツェナーダイオードと抵抗との直列接続の接続点の
    出力により、上記トランジスタをオン/オフさせるよう
    にした請求項1記載の電源回路の保護装置。
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