JPS61288773A - 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】 〔概　　要〕 この発明は、スイッチングレギュレータ構成の電源回路
において、過電流保護回路に過電流を検出してオンとな
るＳＣＲ素子を利用し、初期過電流検出時に急速確実な
保護機能を達成するようにしたものである。

〔産業上の利用分野〕

この発明は、各種電子機器の電源回路に用いられるスイ
ッチングレギュレータの改良に関し、特に過電流対策の
ための保護回路の改良に係るものである。

〔従来の技術〕

従来のスイッチングレギュレータとしては第２図のよう
な回路構成のものが知られている。図において、１はト
ランスで、その１次巻線Ｐに関連してスイッチング制御
回路２が接続されている。

このスイッチング制御回路２は、主スイッチングトラン
ジスタＴｒｉと、該トランジスタを含めて発振回路を構
成する結合巻線し、コンデンサＣＩ、抵抗Ｒ１、Ｒ２、
およびスナバ回路を構成するＣ２、Ｒ３、ダイオードＤ
１を含んでいる。またスイッチングトランジスタＴｒｉ
のベースにはベース入力制御回路として、トランジスタ
Ｔｒ２とＴｒ３及び抵抗Ｒ４から成る比較誤差増幅回路
３が接続され、検出巻線りと、ダイオードＤ２とコンデ
ンサＣ３から成る出力電圧検出部４からの検出電圧をツ
ェナーダイオードＤｚの基準電圧と比較し、その誤差電
圧を増幅して主スイッチングトランジスタのベース入力
を制御するようになっている。抵抗Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７は
それぞれ分圧用の抵抗であり、Ｂは電源ラインＧ、ｌ！
：Ｈ間に連なる入力電源を代表した電池を示す。所定の
出力電圧はトランスｌの２次巻線Ｓから、整流用のダイ
オードＤ３とコンデンサＣ４を通して、負荷ＲＬに供給
される。

一方、上記のようなスイッチングレギュレータにおいて
は、通常負荷変動等による過大電流から回路素子を保護
するため、過電流保護回路５を設けるのが普通である。

第２図の場合この過電流保護回路としては主スイッチン
グトランジスタＴｒ１のエミッタ側に過電流検出用の抵
抗Ｒ８を接続し、過電流によるエミッタ電位の上昇をト
ランジスタＴｒ４で検出して主トランジスタのベースを
カットオフ電位にするような構成が採られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の過電流保護回路においては、
過電流発生時にトランジスタＴｒ４の動作で主トランジ
スタＴｒｉをカットオフする結果、過電流検出抵抗Ｒ８
の電圧降下が減少して検出トランジスタＴｒ４がオフ状
態に帰り、再度主トランジスタＴｒｉのベース電位が上
がって過電流が流れるという状態を繰り返す問題があっ
た。このため、過電流保護の機能が不充分で、スイッチ
ングトランジスタやトランスに定格の大きなものを使用
せざるを得す、電源装置全体が大型化し、高価になる欠
点があった。

この発明は上記のような従来の状況から、急速かつ確実
に保１ｉｉｉ能を達成することのできる保護回路をそな
えたスイッチングレギュレータの提供を目的とするもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

簡単に述べるとこの発明は、上記のような目的を達成す
べく、過電流検出素子の出力でＳＣＲ素子のゲートを制
御して当該ＳＣＲ素子を導通状態とし、その出力によっ
て主スイッチングトランジスタのスイッチング動作を停
止せしめるようそのベース入力制御回路を制御するよう
にしたことを特徴とするものである。

〔作　　用〕

この発明で用いるＳＣＲ素子は、一旦オン状態になった
後はゲート電圧にかかわらず電源を切るまでオン状態が
継続するという所謂記憶機能を有するので、過電流検出
時にＳＣＲ素子をオン状態に制御することでそれ以後該
ＳＣＲ素子を通して主スイッチングトランジスタのベー
ス入力制御回路を所定の不動作電位にクランプすること
が可能となる。

〔実施例〕

以下この発明の好ましい実施例につき第１図を用いて更
に詳細に説明する。第１図は先に第２図を用いて説明し
た従来のスイッチングレギュレータの過電流保護回路５
の部分を新しく改良した一実施例回路構成図であって、
第２図と同等部分は同一の参照符号で示しである。

第１図から明らかなようにこの発明のスイッチングレギ
ュレータでは、過電流検出素子としての抵抗Ｒ８と主ス
イッチングトランジスタＴｒｉのエミッタとの接続点に
ＳＣＲ（シリコン制御整流器）素子５ＣＲ１のゲートが
接続されている。そしてこのＳＣＲ素子のアノードは保
護抵抗Ｒ９を通して誤差増幅回路３を構成するトランジ
スタＴｒ２のベースに接続され、カソードは電源の接地
側ラインＧに接続されている。またここで前記過電流検
出時抵　　−抗Ｒ８は、そこを流れる電流が、各部の素
子破壊電流よりも小さな範囲で通常の動作電流よりも太
きくなり始める初期過大電流流通時にＳＣＲ素子のゲー
トの閾値を越える電圧降下を生じるように選ばれている
。

かくして過電流の発生時には、ＳＣＲ素子５ＣＲＩが導
通状態に制御される結果、誤差増幅回路のトランジスタ
Ｔｒ２のベース電流が保護抵抗Ｒ９とＳＣＲ素子を通し
て接地ラインＧに流れる。このため当該ｐｎｐトランジ
スタＴｒ２のエミッターコレクタ間電流が増え、従って
このトランジスタにつながるｐｎｐトランジスタＴｒ３
のベース電流が増大してこのトランジスタを流れるコレ
クタ電流が増加する。この結果当該トランジスタＴｒ３
のコレクタに連なるスイッチングトランジスタＴｒｉの
ベース電流を制限し、主スイッチングトランジスタを流
れる電流がＳＣＲ素子の状態保持に必要な最小なものに
なる。

このようにして一旦ＳＣＲ素子が初期過電流で導通制御
された後は、その状態が自動的に継続するので従来のよ
うに再度もとの過電流状態に復帰するようなことはない
。この発明で用いるＳＣＲ素子は初期過電流状態を検出
して記憶するものであり、同じ機能はｎｐｎ　）ランジ
スタとｐｎｐトランジスタを組み合わせた構成で代替す
ることも可能である。また上記実施例ではＳＣＲ素子の
過電流検出出力で前段のトランジスタＴｒ２を制御する
構成について説明したけれども、主スイッチングトラン
ジスタＴｒｉのベースを該ＳＣＲ素子で直接駆動するよ
うにしても良い。

〔発明の効果〕

さて、以上の説明から理解されるように要するにこの発
明は、スイッチングレギュレータの過電流保護回路に、
初期過電流を検出して記憶するＳＣＲ素子を用いたこと
を特徴とするものであり、迅速でかつ確実な過電流保護
動作をなすのに極めて有益である。またＳＣＲ素子の出
力で主スイッチングトランジスタのベース入力制御回路
の前段のトランジスタを制御する構成を採ることにより
ＳＣＲ素子自体を小さな定格のもので構成できる利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による保護回路を具えたスイッチング
レギュレータの一例回路構成を示す図、第２図は従来の
スイッチングレギュレータの一例構成を示す図である。 図において、１はトランス、２はスイッチング制御回路
、３は比較誤差増幅回路、４は出方電圧検出回路、５は
過電流保護回路、ＴＲＩは主スイッチングトランジスタ
、Ｒ８は過電流検出用抵抗、５ＣＲＩはＳＣＲ素子を示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 直流電源端子間にトランスの１次巻線（Ｐ）と主スイッ
   チングトランジスタ（Ｔｒ１）と過電流検出素子（Ｒ８
   ）を接続し、 前記主スイッチングトランジスタのスイッチング動作を
   制御することによりトランスの２次巻線（Ｓ）から負荷
   に所定の電力を供給する電源回路において、 前記主スイッチングトランジスタ（Ｔｒ１）のベース入
   力制御回路（３）に前記過電流検出素子（Ｒ８）の出力
   をゲート入力としたＳＣＲ素子（ＳＣＲ１）を接続し、 該ＳＣＲ素子の導通によって主スイッチングトランジス
   タのスイッチング動作を停止させるようにしたことを特
   徴とするスイッチングレギュレータ。