JPH11285245A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
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- JPH11285245A JPH11285245A JP10078199A JP7819998A JPH11285245A JP H11285245 A JPH11285245 A JP H11285245A JP 10078199 A JP10078199 A JP 10078199A JP 7819998 A JP7819998 A JP 7819998A JP H11285245 A JPH11285245 A JP H11285245A
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- Japan
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- power supply
- voltage
- transformer
- primary
- supply unit
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スイッチングトランジスタＱ１，Ｑ２および
ドライブトランスＴ１、コンバータトランスＴ２を有し
た主電源部と、スイッチングトランジスタＱ３および該
トランジスタＱ３によって断続される電流が流れるフラ
イバックトランスＴ３を有した補助電源部とを備えた電
源装置において、簡単な回路構成によって１次側入力電
圧に比例した２次側出力電圧を得られるようにし、１次
側入力の過電圧、減電圧を検出し、主電源の破壊および
誤動作を防止するようにする。 【解決手段】 補助電源部のフライバックトランスＴ３
の２次巻線Ｎ２の一端側である整流ダイオードＤ７のア
ノード側に整流ダイオードＤ８のカソードを接続し、該
ダイオードＤ８のアノードおよび２次巻線Ｎ２の他端間
に平滑コンデンサＣ７を接続する。スイッチングトラン
ジスタＱ３がオンの時に出力電圧を負の電圧で取り出
し、これを平滑してピーク整流する。
ドライブトランスＴ１、コンバータトランスＴ２を有し
た主電源部と、スイッチングトランジスタＱ３および該
トランジスタＱ３によって断続される電流が流れるフラ
イバックトランスＴ３を有した補助電源部とを備えた電
源装置において、簡単な回路構成によって１次側入力電
圧に比例した２次側出力電圧を得られるようにし、１次
側入力の過電圧、減電圧を検出し、主電源の破壊および
誤動作を防止するようにする。 【解決手段】 補助電源部のフライバックトランスＴ３
の２次巻線Ｎ２の一端側である整流ダイオードＤ７のア
ノード側に整流ダイオードＤ８のカソードを接続し、該
ダイオードＤ８のアノードおよび２次巻線Ｎ２の他端間
に平滑コンデンサＣ７を接続する。スイッチングトラン
ジスタＱ３がオンの時に出力電圧を負の電圧で取り出
し、これを平滑してピーク整流する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主電源部および補
助電源部で構成されたスイッチングレギュレータ等の電
源装置に関する。
助電源部で構成されたスイッチングレギュレータ等の電
源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、主電源部および補助電源部を備え
た電源装置は、例えば図２のように構成されていた。図
２は主電源部として電流共振型スイッチングレギュレー
タを用いた電源装置であり、Ｅ１は商用電源電圧を例え
ばダイオードブリッジ整流回路により整流して得られる
直流電源を示している。
た電源装置は、例えば図２のように構成されていた。図
２は主電源部として電流共振型スイッチングレギュレー
タを用いた電源装置であり、Ｅ１は商用電源電圧を例え
ばダイオードブリッジ整流回路により整流して得られる
直流電源を示している。
【０００３】この直流電源Ｅ１の正負極間にはＮＰＮ型
のスイッチングトランジスタＱ１，Ｑ２が直列に接続さ
れている。１０は１次側入力電圧の過電圧、減電圧を検
出する過減電圧検出回路である。スイッチングトランジ
スタＱ１，Ｑ２の中間点はドライブトランスＴ１の巻線
Ｎｂ０、共振コンデンサＣ１、コンバータトランスＴ２
の１次巻線Ｐを介して直流電源Ｅ１の負極に接続され、
ハーフブリッジ型の電流共振型スイッチング回路が構成
されている。
のスイッチングトランジスタＱ１，Ｑ２が直列に接続さ
れている。１０は１次側入力電圧の過電圧、減電圧を検
出する過減電圧検出回路である。スイッチングトランジ
スタＱ１，Ｑ２の中間点はドライブトランスＴ１の巻線
Ｎｂ０、共振コンデンサＣ１、コンバータトランスＴ２
の１次巻線Ｐを介して直流電源Ｅ１の負極に接続され、
ハーフブリッジ型の電流共振型スイッチング回路が構成
されている。
【０００４】スイッチングトランジスタＱ１、Ｑ２のス
イッチング周期は直交型のドライブトランスＴ１の巻線
Ｎｂ１、Ｎｂ２、コンデンサＣｂ１、Ｃｂ２、抵抗Ｒｂ
１，Ｒｂ２からなる直列共振回路によってスイッチング
周波数が決定される。なおＲｏ１，Ｒｏ２は起動抵抗、
Ｃｏは保護コンデンサ、Ｄ１，Ｄ２はダンパーダイオー
ドを示している。
イッチング周期は直交型のドライブトランスＴ１の巻線
Ｎｂ１、Ｎｂ２、コンデンサＣｂ１、Ｃｂ２、抵抗Ｒｂ
１，Ｒｂ２からなる直列共振回路によってスイッチング
周波数が決定される。なおＲｏ１，Ｒｏ２は起動抵抗、
Ｃｏは保護コンデンサ、Ｄ１，Ｄ２はダンパーダイオー
ドを示している。
【０００５】コンバータトランスＴ２の出力側には２次
巻線Ｓ２，Ｓ３と３次巻線Ｓ４が巻回されており、２次
巻線Ｓ２，Ｓ３に誘起された電圧は整流ダイオードＤ
３，Ｄ４によって全波整流され、所定の回路に電圧ＶＯ
として供給されるとともに、該電圧ＶＯによって出力側
の電流及び電圧を検出し、主電源部の保護を行う制御回
路ブロック（制御回路および保護回路から成る）１１が
駆動されるように構成されている。
巻線Ｓ２，Ｓ３と３次巻線Ｓ４が巻回されており、２次
巻線Ｓ２，Ｓ３に誘起された電圧は整流ダイオードＤ
３，Ｄ４によって全波整流され、所定の回路に電圧ＶＯ
として供給されるとともに、該電圧ＶＯによって出力側
の電流及び電圧を検出し、主電源部の保護を行う制御回
路ブロック（制御回路および保護回路から成る）１１が
駆動されるように構成されている。
【０００６】また、コンバータトランスＴ２の３次巻線
Ｓ４に誘起された電圧はダイオードＤ５によって整流さ
れて、前記過減電圧検出回路１０により検出された１次
側入力電圧を前記制御回路ブロック１１に伝達するため
のフォトカプラ１２の駆動電源として用いられる。尚Ｃ
２，Ｃ３は平滑コンデンサである。
Ｓ４に誘起された電圧はダイオードＤ５によって整流さ
れて、前記過減電圧検出回路１０により検出された１次
側入力電圧を前記制御回路ブロック１１に伝達するため
のフォトカプラ１２の駆動電源として用いられる。尚Ｃ
２，Ｃ３は平滑コンデンサである。
【０００７】またＴ３は、補助電源部を構成するＰＷＭ
のフライバックコンバータのトランスである。このフラ
イバックトランスＴ３の１次巻線Ｎ１の一端は直流電源
Ｅ１の正極に接続され、他端はスイッチングトランジス
タＱ３を介して直流電源Ｅ１の負極に接続されている。
のフライバックコンバータのトランスである。このフラ
イバックトランスＴ３の１次巻線Ｎ１の一端は直流電源
Ｅ１の正極に接続され、他端はスイッチングトランジス
タＱ３を介して直流電源Ｅ１の負極に接続されている。
【０００８】前記１次巻線Ｎ１の両端間には抵抗Ｒ５お
よびダイオードＤ６が直列に接続され、抵抗Ｒ５にはコ
ンデンサＣ４が並列接続されている。Ｃ５は平滑コンデ
ンサである。トランスＴ３の２次巻線Ｎ２に誘起する電
圧は整流ダイオードＤ７によって整流され、平滑コンデ
ンサＣ６によって平滑される。
よびダイオードＤ６が直列に接続され、抵抗Ｒ５にはコ
ンデンサＣ４が並列接続されている。Ｃ５は平滑コンデ
ンサである。トランスＴ３の２次巻線Ｎ２に誘起する電
圧は整流ダイオードＤ７によって整流され、平滑コンデ
ンサＣ６によって平滑される。
【０００９】上記のように構成された装置において、ス
イッチングトランジスタＱ１，Ｑ２は所定のスイッチン
グ周波数によりオン／オフ制御され、該トランジスタに
よって断続された電流をコンバータトランスＴ２の１次
巻線Ｐに流し、２次巻線Ｓ２，Ｓ３に出力電圧を得るも
のである。
イッチングトランジスタＱ１，Ｑ２は所定のスイッチン
グ周波数によりオン／オフ制御され、該トランジスタに
よって断続された電流をコンバータトランスＴ２の１次
巻線Ｐに流し、２次巻線Ｓ２，Ｓ３に出力電圧を得るも
のである。
【００１０】このときコンバータトランスＴ２の１次巻
線Ｐと直列に接続された共振コンデンサＣ１によって共
振回路が構成され、該共振回路の共振周波数と前記スイ
ッチング周波数が一致したときに最大出力電圧が得られ
るように、ドライブトランスＴ１のインダクタンスを制
御している。
線Ｐと直列に接続された共振コンデンサＣ１によって共
振回路が構成され、該共振回路の共振周波数と前記スイ
ッチング周波数が一致したときに最大出力電圧が得られ
るように、ドライブトランスＴ１のインダクタンスを制
御している。
【００１１】すなわちコンバータトランスＴ２の出力変
動に対応する電圧を制御回路ブロック１１で検出して前
記ドライブトランスＴ１に付加されている制御巻線Ｎｃ
に流す電流をコントロールすることによって、スイッチ
ング周期を変化し、コンバータトランスＴ２の出力変動
を解消する方向に制御する。
動に対応する電圧を制御回路ブロック１１で検出して前
記ドライブトランスＴ１に付加されている制御巻線Ｎｃ
に流す電流をコントロールすることによって、スイッチ
ング周期を変化し、コンバータトランスＴ２の出力変動
を解消する方向に制御する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】図２の電源装置におい
て、１次側入力電圧が低くなった場合、主電源部はスイ
ッチング周波数（発振周波数）を下げて系の出力インピ
ーダンスを小さくすることにより出力電圧を安定化して
いる。しかし１次側入力電圧が極端に下がった場合、ス
イッチング周波数が系の共振周波数以下になってしま
い、スイッチングトランジスタＱ１、Ｑ２がゼロクロス
動作をできなくなり、スイッチングロスが増大して破壊
に至るなどの不都合が生じる。
て、１次側入力電圧が低くなった場合、主電源部はスイ
ッチング周波数（発振周波数）を下げて系の出力インピ
ーダンスを小さくすることにより出力電圧を安定化して
いる。しかし１次側入力電圧が極端に下がった場合、ス
イッチング周波数が系の共振周波数以下になってしま
い、スイッチングトランジスタＱ１、Ｑ２がゼロクロス
動作をできなくなり、スイッチングロスが増大して破壊
に至るなどの不都合が生じる。
【００１３】この対策のためには１次側入力電圧の低下
を検出して、（１）リレーをオフさせる、（２）スイッ
チング周波数を高くして（系の共振周波数から遠ざけ
る）系の出力インピーダンスを大きくする、などの方法
がある。
を検出して、（１）リレーをオフさせる、（２）スイッ
チング周波数を高くして（系の共振周波数から遠ざけ
る）系の出力インピーダンスを大きくする、などの方法
がある。
【００１４】しかしどちらの場合でも１次側入力電圧低
下の検出信号を２次側に伝達する必要がある。そのため
従来は、フォトカプラ１２等の１次〜２次間の信号伝達
のための部品やそれを駆動するための電源が１次側に必
要となり、部品点数の増加や、１次側に電源を得るため
に新たにトランスに巻線を設ける等の処置が必要であっ
た。
下の検出信号を２次側に伝達する必要がある。そのため
従来は、フォトカプラ１２等の１次〜２次間の信号伝達
のための部品やそれを駆動するための電源が１次側に必
要となり、部品点数の増加や、１次側に電源を得るため
に新たにトランスに巻線を設ける等の処置が必要であっ
た。
【００１５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
その目的は、簡単な回路構成によって１次側入力電圧に
比例した２次側出力電圧を得られるようにし、１次側入
力の過電圧または減電圧を検出し、主電源の破壊および
誤動作を防止するようにした電源装置を提供することに
ある。
その目的は、簡単な回路構成によって１次側入力電圧に
比例した２次側出力電圧を得られるようにし、１次側入
力の過電圧または減電圧を検出し、主電源の破壊および
誤動作を防止するようにした電源装置を提供することに
ある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】（１）本発明は、スイッ
チング素子およびトランスを有した主電源部と、スイッ
チング素子および該スイッチング素子によって断続され
る電流が流れるトランスを有した補助電源部とを備えた
電源装置において、前記補助電源部のトランスの２次巻
線に、前記補助電源部のスイッチング素子がオンするタ
イミングで１次側入力電圧に比例した電圧を得る電圧取
得手段を設けたことを特徴とし、前記電圧取得手段で得
られた電圧に基づいて、１次側入力の過電圧又は減電圧
を検出する過減電圧検出手段と、前記過電圧又は減電圧
を検出したときに前記主電源部の保護を行う保護手段と
がさらに設けられていることを特徴としている。
チング素子およびトランスを有した主電源部と、スイッ
チング素子および該スイッチング素子によって断続され
る電流が流れるトランスを有した補助電源部とを備えた
電源装置において、前記補助電源部のトランスの２次巻
線に、前記補助電源部のスイッチング素子がオンするタ
イミングで１次側入力電圧に比例した電圧を得る電圧取
得手段を設けたことを特徴とし、前記電圧取得手段で得
られた電圧に基づいて、１次側入力の過電圧又は減電圧
を検出する過減電圧検出手段と、前記過電圧又は減電圧
を検出したときに前記主電源部の保護を行う保護手段と
がさらに設けられていることを特徴としている。
【００１７】（２）前記手段によれば、従来のような、
１次側入力電圧を検出し、２次側に伝達するためのフォ
トカプラ等の部品が不要となり、主電源部のトランスに
専用の巻線を設けなくても、１次側入力電圧に比例した
電圧を簡単な回路構成によって得ることができる。この
ため少ない部品点数で１次側入力の過電圧、減電圧に対
する保護回路を構成することができる。
１次側入力電圧を検出し、２次側に伝達するためのフォ
トカプラ等の部品が不要となり、主電源部のトランスに
専用の巻線を設けなくても、１次側入力電圧に比例した
電圧を簡単な回路構成によって得ることができる。この
ため少ない部品点数で１次側入力の過電圧、減電圧に対
する保護回路を構成することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。図１において図２と同一部分
は同一符号をもって示している。本発明では１次側入力
電圧に比例した電圧を得る手段として、補助電源部のフ
ライバックトランスＴ３の２次巻線Ｎ２の一端側である
整流ダイオードＤ７のアノード側に整流ダイオードＤ８
のカソードを接続し、該ダイオードＤ８のアノードおよ
び２次巻線Ｎ２の他端間に平滑コンデンサＣ７を接続し
た。
の実施の形態を説明する。図１において図２と同一部分
は同一符号をもって示している。本発明では１次側入力
電圧に比例した電圧を得る手段として、補助電源部のフ
ライバックトランスＴ３の２次巻線Ｎ２の一端側である
整流ダイオードＤ７のアノード側に整流ダイオードＤ８
のカソードを接続し、該ダイオードＤ８のアノードおよ
び２次巻線Ｎ２の他端間に平滑コンデンサＣ７を接続し
た。
【００１９】ここでフライバックトランスＴ３の１次巻
線間の電圧をＶ１、１次、２次巻線の巻数をそれぞれＮ
１、Ｎ２とすると、スイッチングトランジスタＱ３がオ
ンの時に２次巻線間にはＶ２＝（Ｎ２／Ｎ１）Ｖ１の電
圧が発生する。
線間の電圧をＶ１、１次、２次巻線の巻数をそれぞれＮ
１、Ｎ２とすると、スイッチングトランジスタＱ３がオ
ンの時に２次巻線間にはＶ２＝（Ｎ２／Ｎ１）Ｖ１の電
圧が発生する。
【００２０】フライバックコンバータでは、スイッチン
グトランジスタＱ３がオフのタイミングで２次側の出力
を取り出すよう、整流ダイオードＤ７と平滑コンデンサ
Ｃ６が接続されるが、Ｄ７と逆極性にＤ８を接続するこ
とにより、スイッチングトランジスタＱ３がオンの時に
出力を取り出すことができる。そしてこれを平滑して前
記Ｖ２の電圧をピーク整流することにより、２次側に１
次側の入力電圧に比例した負の電圧を取り出すことがで
きる。
グトランジスタＱ３がオフのタイミングで２次側の出力
を取り出すよう、整流ダイオードＤ７と平滑コンデンサ
Ｃ６が接続されるが、Ｄ７と逆極性にＤ８を接続するこ
とにより、スイッチングトランジスタＱ３がオンの時に
出力を取り出すことができる。そしてこれを平滑して前
記Ｖ２の電圧をピーク整流することにより、２次側に１
次側の入力電圧に比例した負の電圧を取り出すことがで
きる。
【００２１】このように取り出した負の電圧を過減電圧
検出回路１０によって監視することにより、ＡＣ入力の
減電圧もしくは過電圧を検出し、制御回路ブロック１１
の保護回路により機器を破壊から保護することが可能と
なる。
検出回路１０によって監視することにより、ＡＣ入力の
減電圧もしくは過電圧を検出し、制御回路ブロック１１
の保護回路により機器を破壊から保護することが可能と
なる。
【００２２】以上のように本実施形態例によれば、部品
点数２点のみの極めて簡単な回路により、１次入力電圧
に比例した電圧を２次側で得ることができる。このため
従来の、例えば図２で述べた信号伝達用のフォトカプラ
１２と、該フォトカプラ１２を駆動する電源としてのコ
ンバータトランスＴ２の３次巻線Ｓ４が不要となる。
点数２点のみの極めて簡単な回路により、１次入力電圧
に比例した電圧を２次側で得ることができる。このため
従来の、例えば図２で述べた信号伝達用のフォトカプラ
１２と、該フォトカプラ１２を駆動する電源としてのコ
ンバータトランスＴ２の３次巻線Ｓ４が不要となる。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、極めて簡
単な回路構成により、１次側入力電圧に比例した電圧を
２次側で得ることができるため、次のような優れた効果
が得られる。 （１）１次側入力電圧を検出し２次側に伝達するための
フォトカプラ等の部品が不要となる。
単な回路構成により、１次側入力電圧に比例した電圧を
２次側で得ることができるため、次のような優れた効果
が得られる。 （１）１次側入力電圧を検出し２次側に伝達するための
フォトカプラ等の部品が不要となる。
【００２４】（２）前記フォトカプラを駆動するための
１次側の電源が不要となり、トランスの簡素化を図るこ
とができる。
１次側の電源が不要となり、トランスの簡素化を図るこ
とができる。
【００２５】（３）前記により少ない部品点数で１次側
入力の過減電圧に対する保護回路を構成することが可能
となる。
入力の過減電圧に対する保護回路を構成することが可能
となる。
【００２６】（４）前記（１）〜（３）により、機器の
小型化、低コスト化が実現可能となる。
小型化、低コスト化が実現可能となる。
【図１】本発明の一実施形態例を示す電源装置の回路
図。
図。
【図２】従来の電源装置の回路図。
１０…過減電圧検出回路 １１…制御回路ブロック １２…フォトカプラ Ｅ１…直流電源 Ｔ１…ドライブトランス Ｔ２…コンバータトランス Ｔ３…フライバックトランス Ｑ１〜Ｑ３…スイッチングトランジスタ Ｄ７，Ｄ８…整流ダイオード Ｃ６，Ｃ７…平滑コンデンサ
Claims (2)
- 【請求項１】 スイッチング素子およびトランスを有し
た主電源部と、スイッチング素子および該スイッチング
素子によって断続される電流が流れるトランスを有した
補助電源部とを備えた電源装置において、 前記補助電源部のトランスの２次巻線に、前記補助電源
部のスイッチング素子がオンするタイミングで１次側入
力電圧に比例した電圧を得る電圧取得手段を設けたこと
を特徴とする電源装置。 - 【請求項２】 前記電圧取得手段で得られた電圧に基づ
いて、１次側入力の過電圧又は減電圧を検出する過減電
圧検出手段と、前記過電圧又は減電圧を検出したときに
前記主電源部の保護を行う保護手段とがさらに設けられ
ていることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10078199A JPH11285245A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10078199A JPH11285245A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11285245A true JPH11285245A (ja) | 1999-10-15 |
Family
ID=13655352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10078199A Pending JPH11285245A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11285245A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008245457A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Tdk Corp | 電圧変換装置および電圧検出回路 |
| US7466565B2 (en) | 2005-06-30 | 2008-12-16 | Tdk Corporation | Switching power supply unit and voltage detection circuit |
| JP2012135208A (ja) * | 2012-03-09 | 2012-07-12 | Mitsubishi Electric Corp | インバータ装置 |
| JP2015053792A (ja) * | 2013-09-06 | 2015-03-19 | ブラザー工業株式会社 | 電源システム、スイッチング電源、及び電源システムを含む装置 |
| CN118259065A (zh) * | 2024-03-15 | 2024-06-28 | 西安理工大学 | 反激开关电源输入电压检测电路 |
-
1998
- 1998-03-26 JP JP10078199A patent/JPH11285245A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7466565B2 (en) | 2005-06-30 | 2008-12-16 | Tdk Corporation | Switching power supply unit and voltage detection circuit |
| JP2008245457A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Tdk Corp | 電圧変換装置および電圧検出回路 |
| JP2012135208A (ja) * | 2012-03-09 | 2012-07-12 | Mitsubishi Electric Corp | インバータ装置 |
| JP2015053792A (ja) * | 2013-09-06 | 2015-03-19 | ブラザー工業株式会社 | 電源システム、スイッチング電源、及び電源システムを含む装置 |
| CN118259065A (zh) * | 2024-03-15 | 2024-06-28 | 西安理工大学 | 反激开关电源输入电压检测电路 |
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