JPS611267A - スイツチングレギユレ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スイッチングレギュレータに用いられる過電
流保護回路に関する。

〔従来の技術〕

スイッチングレギュレータの過電流保護回路では、保護
すべき電流値に出力電流が到達すると、出力電圧をしゃ
断するように動作するので、接続される負荷がリレー回
路およびランプ回路など、突入電流を伴う間欠負荷であ
る場合および静電気ノイズが過電流保護回路の誤動作を
誘発する場合には、電源の誤しゃ断が多発する欠点があ
った。

さらに、負荷の短絡事故、出力端子のショートなどの原
因により過電流保護回路が作動し電源がしゃ断された後
に、その原因が取り除かれても、リセット操作を行わな
いとスイッチングレギュレータが定常動作に復帰しない
欠点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、前述の欠点を除去し、誤動作により電源がし
ゃ断されることがなく、さらに、電源のしゃ新酸に、そ
の故障原因が取り除かれると自動的に定常動作に復帰で
きる過電流保護回路を有するスイッチングレギュレータ
を従イ共することを目的とする。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明のスイッチングレギュレータは、その出力端子電
圧の電圧値を検出する出力電圧検出回路と、主電力制御
素子を通過する電流の電流値を検出する電流検出手段と
、主電力制御素子を駆動する信号を入力する制御入力端
子と、基準電圧発生回路と、この基（１＃−電圧発生回
路の出力と出力電圧検出回路の出力に基づいて主電力制
御素子を駆動制御する信号を生成し、制ｊ７ｎ入力端子
に供給するｉｔ’制御回路とを含むスイッチングレギュ
レータであって、１１丁述の問題点を解決するための手
段として、電流検出手段で検出された電流値に対応する
電圧値が基準電圧発生回路の出力電圧を超過したときに
、基準電圧発生回路の出力電圧を低下させる回路手段を
備えたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明は、スイッチングレギュレータを通過する電流値
が過大になると、これが電流検出回路で検出され、この
検出回路の出力により、基準電圧発生回路の出力電圧を
低下させ、かつこの基準電圧発生回路の出力の低下によ
りさらに基準電圧発生渦の出力を低下させ、制御回路の
動作により、出力端子電圧の電圧値を垂下させる。また
、スイッチングレギュレータを通過する電流値が正常値
範囲に復帰すると、出力電圧は−・定値に安定して制御
される。

〔実施例〕

以下、本発明実施例装置を図面に基づいて説明する。第
１図は、本発明の第一実施例装置の構成を示すブロック
構成図であり、第２図は、本発明の第二実施例装置の構
成を示ずブロック構成図である。

まず、第一実施例装置の構成を第１図に基づいて説明す
る。この第一実施例装置１６は、主電力制御系ｒ−と、
この主１に力制御素子を流れる電流を検出するカレント
トランスと、電カドランスと、整流平滑回路と〜主入力
端子ＡおよびＢと、主出力端子ＣおよびＩ〕と、」−起
生電力制御素子を駆動制御する制御オンパルスの入力端
子Ｅと、−１−配力レン１トランスの出力端子Ｆおよび
Ｇｌ記起生力制御素了に電流が流れると、出力端子Ｇに
対して出力端子Ｆが正となる極性）とを含む公知のシン
グルタイプＤＣ−ＤＣコンバータ２と、直流電源１と、
出力電圧検出回路３と、ダイオード５と抵抗器６とを備
えた電流検出回路７と、比較器８と、抵抗器９および１
１と、トランジスタｌｏと、コンデンザ踵と、基準電圧
発生回路１３と、誤差増幅器１４吉を備える。ここで、
比較器８は、主電力制御素子を流れるパルス電流と相似
の電圧波形が取り出される過電流検出回路である。

１）　Ｃ−Ｄ　Ｃコンバータ２の主入力端子ＡおよびＢ
がそれぞれ直流電源１の正極と負極に接続され、主出力
端子Ｃおよび１）は負荷４に接続される。出力端子Ｆは
ダイオ−１＝’　５のアノード番こ接続され、ダイオー
ド５のカソードは一端が大地電位に接続される抵抗器６
の他端に接続され、出力端子Ｇは大地電位に接続される
。ダイオード５と抵抗器６の接続点は電流検出回路７の
出力として、比較器８の非反転入力端子に接続される。

比較器８の出力は一端が電′ｔＡＶｃＣに接続される抵
抗器９の他端と、エミッタが大地電位に接続され、コレ
クタが抵抗器１１の一端に接続されるトランジスタ１０
のベースとの接続点に接続される。抵抗器１１の他端は
、一端が大地電位に接続されるコンデンサ１２の他りｄ
ｉに接続され、その接続点は、内部インピーダンスｒ、
を有する基準電圧発生回路１３と１１：８記比較器８の
反転入力端子と、誤差増幅器１４の一方の入力端子との
接続点に接続される。誤差増幅器１４の他方の入力端子
は、シングルタイプＩ）　Ｃ−Ｄ　Ｃコンバータ２の主
出力端子Ｃ，Ｄに接続される出力電圧検出回路３の出力
に接続される。誤差増幅器１４の出力はパルス幅制御回
路１５の人力に接続され、パルス幅制御回路１５の出力
は、前記シングルクイプ１）　Ｃ−Ｄ　Ｃコンバータ２
の入力端子已に接続される。

次に、この実施例装置の動作を第１図に基づいて説明す
る。

スイッチングレギュレータ１６の出力電流Ｉ。がスイッ
チングレギュレータ１６の定格値範囲内にある場合には
、比較器８の出力は「０」であり、トランジスタ１０は
オフに保持される。したがって、誤差増幅器１４に与え
られる基準電圧は、基準電圧光イー１回路１３の出力電
圧値に一致する。この期間では、誤差増幅器１４の二つ
の入力端子の電圧がほぼ等しくなるように動作し、スイ
ッチングレギュレータ１６の出力電圧■。は−・定植に
安定して制御される。

ここで、主電圧制御素子を流れるパルス電流は、主に、
前記シングルタイプＤＣ−ＤＣコンバータ２内の平滑回
路を構成するチョークコイルの励硼電流であるので、時
間の経過とともに増加する鋸歯状波形成分を含んでおり
、このパルス電流波形と相似の電流検出回路７の出力電
圧も同様のパルス波形を有している。

次に、スイッチングレギュレータ１６の出力電流１ｏが
何らかの原因で増加し、これに伴って電流検出回路７の
出力電圧である鋸歯状波形成分を含むパルス電圧のピー
ク値が基準電圧発生回路１３の出力電圧を越えるに十分
な値となると、比較器８は出力電流の増加に比例したパ
ルス幅でスイノチイング動作を始める。比較器８の出力
が「ＩＪとなる期間は、トランジスタ１０は抵抗器９を
通してバイアスされ導通状態になる。トランジスタ１１
が導通状態になると、コンデンサ１２の電荷が抵抗器１
１により放出される。また、比較器８の出力が「０」と
なる期間は、コンデンサ１２の電荷が、基（Ｖ電圧発生
回路１３により充電される。コンデンサ１２、抵抗器１
１および基準電圧発生回路１３の内部インピーダンスｒ
。のイ直を適当に選ぶことにより、コンデンサ１２の両
端電圧は十分に平滑化され、かつ適当な応答速度で出力
電流Ｉ。に伴って減少する。

乙の結果として、スイッチングレギュレータ１６の出力
電圧■。は）の字形に垂下する。

出力電流１゜が増加する原因が取り除かれると、比較器
８の出力は「０」になり、トランジスタ１０ば定常的に
非導通状態になり、したがって比較器８の反転入力端子
および誤差増幅器１４に与えられる基準電圧は基（坊電
圧発生回路１３の出力電圧になり、スイッチングレギュ
レータ１６は定常動作に復４ｍ　Ｌ、て、出力電圧■。

ば一定値に安定して制１ｉｆｌｌされる。

次に、第二実施例装置を第２図に基づいて説明する。、
二の実施例装置のＤＣ−ＤＣコンバータ部２はプ、ノブ
、ゾルタイゾｌ）　Ｃ〕−１）　Ｃコンバータ２パ（あ
る。この図で、符号１．３〜６８〜１６および八〜ｆ、
　４；ｌ第１図に示した同符刊のものに対応する。第２
　ＩＸＩ　（ｒ　；（ＹＩ図と異なる点は、プ、／ユブ
ルタイーノ“Ｄ　ＣＩＪ　Ｃコンバータ２′は少なくと
も二個の主電力制御素ｒを有し、それぞれが二相分割さ
れス・（ノーｆ−インク動作゛づるごとであり、また−
を電力制御ｘ１１素子を流れる電流を検出するカレン１
−１ランスの出力はセンタータップを有し、出力端子１
」に接続されるごとにある。さらに、出力ＦおよびＧＩ
Ｊそれぞれダイオード５および５′のアノードに接続さ
れ、ダイオード５および５′のカソードが接続されると
ともに、その接続点は一端が大地電位に接続される抵抗
器６の他端に接続され、出力端子１］は大地電位に接続
され、タイオード５および５′と抵抗器６により電流検
出回路７′か構成されでいることにある。ごのよ）に構
成されているので、二相分割され、それぞれ主電力制御
素子を流れる電流が一度に検出される。その他の動作は
第一・実施例装置の場合と同様である。

〔発明の効果〕

本発明は、以北説明したように、スイッチングレギュレ
ータの出力電流の過電流状態が検出されると、このレギ
ュレータの出力電圧が垂ドされるように動作するので、
静電気ノイズなどによる誤動作の原因６．二は応答せず
、したかって、スイッチングレギュレータを安定して使
用することができる効果がある。

ン１ミた、ｊｂ電ｌりｔ状態を招来した原因が除去され
ると目ソ１１作に、１、るり１ンノトを経ずに定常動作
４．１復ＪＭｔされるのて、運転１ｖ作を簡単にする効
果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図に１本発明の第一実施例装置の構成を示ずゾ１コ
ック措成図。 第２図は本発明の第二実施例装置前の構成を示１ゾ１コ
ック構成図。 ■・・・直流電源、２・・・シングルタイプ１つ（、−
ＤＣＺ１ンハータ、２′・・・ブシュプルタイプＤＣ−
ＤＣ二７ンハータ、３・・出力電圧検出回路、４・・・
負荷、５．５′・・・ダイオ−１１，６，９，１１・・
・抵抗器、７．７′・・・電流検出回路、８・・・比較
器、１０・・・１ヘランジスタ、１２・・・コンデンサ
、１３・・・基準電圧発生回路、１４・・誤差増幅器、
１５・・・パルス幅制御回路、Ｉ６．１７・・・スイソ
チンダレギュレータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）出力電圧端子の電圧値を検出する第一の検出回路
   と、 出力電流を制御する主電力制御素子と、 この主電力制御素子を通過する電流の電流値を検出する
   第二の検出回路と、 上記主電力制御素子を駆動制御する信号を入力する制御
   入力端子と、 基準電圧発生回路と、 この基準電圧発生回路の出力と上記第一の検出回路の出
   力とがその入力に接続され、その出力が上記制御入力端
   子に接続された制御回路と を含むスイッチングレギュレータにおいて、上記第二の
   検出回路で検出された電流値に対応する電圧値が、上記
   基準電圧発生回路の出力電圧を超過したときに、上記基
   準電圧発生回路の出力電圧を低下させる回路手段を 備えたことを特徴とするスイッチングレギュレータ。