JPS608558Y2 - 過電流保護回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は況−にコンバータの過電流保護回路に関し、特
に出力電流の異常な増加によるスイッチング素子の破損
を防止するための過電流保護回路に関する。

従来の過電流保護回路を備えたコンバータ回路のブロッ
ク図を第１図に示す。

動作原理を第１図にもとづいて述べる。

入力電源は入力端子１−２間に印加され、入力回路を遮
断する機能を持つ保護回路３および入力回路４を経由し
て変換トランス５、トランジスタ６に印加される。

入力電源はトランジスタのスイッチング動作により変換
トランス５で所定の電圧に変換されて２次巻線電圧とな
り、整流器７、電流検出用トランス８の一次巻線を通っ
たあと、整流平滑回路９を通って直流出力電圧となって
現われる。

制御回路１２は出力電圧を監視し、トランジスタ６の導
通時間をその出力で制御することにより出力電圧を安定
化する。

このような制御回路としては、例えば、電気通信研究所
発行の研究実用化報告第２３Ｓ第５号（１９７４年）第
１０３９頁−第１０４８頁記載の山村、大橋および細井
の報告ｒＤＥＸ−Ｒ１，ＤＥＸ−Ｒ装置の電源供給系」
の図１１を参照できる。

第４図はこの報告記載の制御回路を示し、ユニジャンク
ショントランジスタ３５を有する発振回路と差動増幅器
とから構成されており、各端子１３〜１６はそれぞれ第
１図の各端子１３〜１６と対応する。

一方、前記電流検出用トランス８の二次巻線出力電圧は
整流平滑回路１８で平滑される。

整流平滑回路１８の出力は検出回路１７に接続される。

検出回路１７の出力は保護回路３に接続される。

出力電流が異常に増加した場合、電流検出用トランス８
の二次巻線出力電圧が増加する。

したがつて、整流平滑回路１８の出力は増加し検出回路
１７が動作する。

検出回路１７が動作すると、保護回路３を動作させる信
号が検出回路１７から保護回路３に送られる。

保護回路３が動作することにより入力電源を断とし、コ
ンバータ回路全体の動作を停止し、コンバータ回路を保
護している。

入力電源が直流電圧の場合の保護回路３と検出回路１７
を第２図に示す。

出力電流が異常に増加した場合、検出回路１７のリレー
３０が動作し、リレー接点２９が閉じる。

リレー接点２９が閉じると、サイリスク２６がオンとな
り、入力電源は抵抗２５で終端される。

したがって、ヒユーズ２４は溶断し、入力電源は断とな
り、コンバータ回路の動作は停止し、コンバータ回路を
保護している。

しかしながら、過電流検出用トランス８の２次側出力電
圧を整流回路で平滑しているため過電流保護回路の動作
時間は非常に長く数百１ｒＬＳ〜数秒必要である。

このため、トランジスタ６は、この間の過負荷に耐える
必要があり、トランジスタ６の定格に余裕がなく、破損
するという欠点を持っている。

本考案の目的は出力電流が異常に増加した場合に瞬時に
出力電流を抑圧する第１の過電流保護回路と連続的に異
常状態が続いた場合に入力電源を断としてコンバータ回
路の動作を停止する第２の過電流保護回路とを併用しス
イッチング素子の破損を防止する過電流保護回路を提供
することにある。

次に本考案の過電流保護回路について第３図をもとに説
明する。

第３図において、コンバータ回路の動作は第１図と同じ
ため説明は省略する。

電流検出用トランス８の二次巻線電圧を平滑せず交流信
号を直接第１の誤差増幅回路２１の入力に与える。

第１の誤差増幅回路２１の出力には増幅した交流信号が
得られる。

この交流信号は２つに分岐されて第４図の制御回路１２
の過電流検出端子２２．２３と第２の誤差増幅回路２０
の入力にそれぞれ与えられる。

第１の誤差増幅回路２１の入力側には平滑回路がないた
めほとんど時間の遅れがない。

出力電流が異常に増加した場合、第１の誤差増幅回路２
１の出力が過電流検出端子２２−２３間に加えられる。

過電流検出端子２２−２３間に信号が加えられると、ス
イッチングトランジスタ６の導通時間は短縮される。

スイッチングトランジスタ６の導通時間が短縮されると
、出力電流の増加は抑えられる。

したがって、出力電流の増加は時間の遅れなく抑えられ
る。

一方、検出回路１７の入力は第２の誤差増幅回路２０の
出力から遅延回路１９を通って与えられているため、過
電流状態が数サイクル〜数十すイクル続くと検出回路１
７のリレー３０は動作する。

検出回路のリレー３０が動作しリレー接点２９が閉じる
と、前述したように、第２図のヒユーズ２４が溶断し、
入力電源を断としコンバータ回路を保護する。

以上の通り、本考案は第１．第２の過電流保護回路を構
成することにより、出力電流の異常な増加に対しスイッ
チング素子の破損を防止できるという効果がある。

なお、第１図および第２図は直流入力電圧の場合を示し
ているが、入力回路４に整流ダイオードおよび平滑コン
デンサを備えれば、本考案をＡＣ入力電圧の場合にも適
用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の過電流保護回路を用いたコンバータ回路
のブロック図、第２図は保護回路と検出回路との電気的
結線図および第３図は本考案の一実施例を示すコンバー
タ回路のブロック図ならびに第４図は制御回路を示す回
路図である。 第１図から第３図において、１，２・・・・・・入力端
子、３・・・・・・保護回路、４・・・・・・入力回路
、５・・・・・・トランス、６・・・・・・トランジス
タ、７・・・・・・ダイオード、８・・・・・・電流検
出用トランス、９・・・・・・整流平滑回路、１０，１
１・・・・・・出力端子、１２・・・・・・制御回路、
１３，１４・・・・・・出力電圧検出端子、１５，１６
・・・・・・ベース電流供給端子、１７・・・・・・検
出回路、１８・・・・・・整流・平滑回路、１９・・・
・・・遅延回路、２０・・・・・・第２の誤差増幅回路
、２１・・・・・・第１の誤差増幅回路、２２，２３・
・・・・・過電流検出端子、２４・・・・・・ヒユーズ
、２５．２７．２８．３２・・・・・・抵抗、２６・・
・・・・サイリスタ、２９・・・・・・リレー接点、３
０・・・・・・リレー、３１・・・トランジスタ、３３
・・・・・・サイリスタ、３４・・・・・・補助電源。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 第１のトランスと、一端を該第１のトランスの一次側巻
   線の一端に接続したスイッチング素子と、前記第１のト
   ランスの二次側出力を整流する整流回路と、該整流回路
   の出力が一次側巻線に与えられる第２のトランスと、前
   記整流回路および前記第２のトランスの一次側巻線を介
   して与えられる第１のトランスの二次側出力を平滑化す
   る平滑回路と、前記第２のトランスの二次側出力が与え
   られる第１の誤差増幅回路と、該第１の誤差増幅回路の
   出力が与えられる第２の誤差増幅回路と、該第２の誤差
   増幅回路の出力を予め定めた時間だけ遅延させて出力す
   る遅延回路と、遅延回路の出力が予め定めた値以上であ
   るか否かを検出する検出回路と、入力電圧が与えられ該
   入力電圧を前記第１のトランスの一次側巻線の他端と前
   記スイッチング素子の他端との間に供給し前記検出回路
   の前記予め定めた値以上の検出に応答して該入力電圧の
   供給を停止する保護回路と、前記平滑回路の出力電圧お
   よび第１の誤差増幅回路の出力電圧に応答して前記スイ
   ッチング素子の開閉時間を制御する制御回路とから構成
   したことを特徴とする過電流保護回路。