JPS6176018A - スイツチング方式直流電源 - 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方式直流電源に関する。

従来の技術 第２図は従来のスイッチング方式直流電源を示す。交流
電源１から供給される電力は整流器２で整流、コンテン
？３゛で平滑されてＦＩＴ等のスイッチング素子４と直
列接続のスイッチングトラ７ス６の１次巻線５１に供給
される。スイッチ７グ素子４のオン・オフによってトラ
ンス５０２次巻線５２に発生したパルス電流はダイオー
ド６１と６２とりアクドル６３及びコンデンサ６４で構
成されるフィルタ回路６で整流、平滑されて負荷７に供
給される。

負荷７への供給電圧はスイッチング素子４のオフ・オフ
比制御によって一足にされる。この制卸に定電圧制御回
路８で出力電圧Ｅｏに応じてパルス幅制菌回路９のゲー
ト出力パルス幅全制御し、パル、＜　幅利９０回路９の
パルス出力でスイッチング素子４をオン・オフ制御する
自動制御回路が設けられる。抵抗１０１．ダイオード１
０２及びコンデ／す１０３からなる励磁エネルギー吸収
回路［Ｏはスイッチング素子４のオフ時にトランス６の
励磁エネルギーを吸収する。マ友、負荷７の短絡等に起
因する過大な電流からスイッチング素子４等を保護する
九めに、スイッチング素子４に流れる電流１．全検出す
る電流検出器（例えばシャント抵抗）　１１と、この検
出電流が一定値を越えないようスイッチング素子４に流
れる電流を制限する電流制限回路臣が設けられ、一定値
以上の電流１１が流れようとすると電流制限回路１２の
出力でパルス幅制御回路９のゲート出力パルス幅を制限
し、スイッチ素子４のオン・オフ此の増大を制限する過
電流制限機能金持比せ、負荷７の短絡にもスイッチング
素子４等を破損せずに運転できるようにしている。

発明が解決しようとする問題点 従来の構成において、フィルタ回路のコンデンサ６４（
一般にアルミ電解コンデ７すが用いられる］の故障で該
；ンデンサの内部短絡が発生した場合。

（１）　　過電流制限回路（１１と１２）は負荷７の短
絡と同様にスイッチング素子４に流れる電流を一定値以
下に制限してスイッチング動作を継続させる。

（２）；ンデンサ６４の内部で短絡が発生している九め
、過電流制限され九を流１．に見合う２次電流１、がコ
ンダンｆ６４に流れる。

（３）　　コンデンサ６４に流れる電流１宜はその正常
時のリップル電流に比較して著しく大きい電流であり、
該を流１．がコンデ７テ６４の内部短絡箇所に集中して
流れる。

（４）　　コンデンサ６４の短絡部分接触抵抗ｒと流入
する電流１．によシｒ・１−の電力損失が該短絡部分に
発生して；ンデンサ内部温度が上昇し、コンデンサ図の
防爆弁が開いてコンデンサ内部の電解液が飛散する等の
故障に至る。

（５）　　！解液飛散後も短絡箇所が解放されない限り
電流が流れ続けて温度上昇を続ける。

（６）最後には温度上昇によって発火、火災に至ること
もある。

上述までのように、過電流制限機能を設けるもフィルタ
回路のコンデンサの内部短絡あるいは内部インピーダン
スの低下によってコンデンサの破損や電解液飛散１発火
に至る虞れがあった。

問題点を解決する之めの手段と作用 本発明は、フィルタ回路の平滑用電解コンデ／すに流れ
る電流が予め定め史料限値を越えたときにスイッチング
素子のスイッチング動作を停止させる保護回路を備える
ことにより、定格負荷範囲内のコンデンサ異常を光状態
にも故障検出し、電解コンデンサの故障時に該故障状態
の継続をスイッチング素子の制御停止で断ち早期の故障
検出を可能にする。

実施例 第１図は本発明の一実施例を示す回路図でおる。

同図が第２図と異なる部分は、負荷を流１！Ｌを検出す
る電流検出器１３と、負荷ｔ　Ｒｉ　ｔ　ｔとコンデ／
す６４の電流との和になる電流１．検出する電流検出器
１４と５両ｔ？Ｒ検出器１３　、１４の検出値からコン
テンサ電流１ｔｃ（＝１意−１ｘｔ　）を検出しこのＩ
Ｅ流が負荷電流１．ｔよシも大きいときにパルス幅制御
回路９にスイッチング素子４の動作停止（オフ状態］指
令を与える電流判定回路１５とを具えた点にある。

この構成において、正常動作では動作開始時を除いて負
荷電流１！ｔ　Ｋ較べてコンデンサ電流１□０が小さく
、両電流検出器１３　、１４から判定する判定回路１５
の出力はない。そして、コンデンサ６４の内部故障等に
よる異常時にはコンデンｔ１に流１ｍｃが負荷軽重に拘
らず定格範囲内の負荷電流１ｔｔよりも大きくなって判
定回路１５がスイッチング素子４の動作停止指令を出力
してコンデンサ６４側への電流を断つ。これによｐ、コ
ンデ／す６４の故障にその電解液飛散ｆ他の回路部品の
焼損等の故障波及に至る前に動作停止させる。

なお、実施例において１判定回路１５の出力を故障表示
器（ランプや警報ブザ）の表示指令にも使用して装量故
障箇所を明確に表示して修理点検全容易にすることがで
きる。

ま九、実施例では負荷電流とこの電流にコンデンサを流
を加えた！＃、とからコンデンサ電流全検出することに
よって負荷軽重状態に応じたコンデンサ１流の正常、異
常を判定する場合を示すが。

他の方法として；ンデンサ６４の電流を直接検出（例え
ば；ンデンサにシャント抵抗′ｔ−厘列接続）してその
一定値以上検出によって保護動作する構成するものでも
良い。

発明の効果 本発明によれば、コンデンサ１！流の検出によってその
正常、異常を判定し、スイッチング素子の動作停止を行
なわせる保護回路を設ける九め、定格負荷範囲内でのコ
ンデンサ異常を流も含めた；ンデンサ異常を確実、早期
に検出してその故障波及を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は従来
の回路図である。 ４・・・スイッチング素子、５・・・スイッチングトラ
／ス、６・・・フィルタ回路、６４・・・コンデンサ、
７・・・負荷、８・・・電圧制御回路、９・・・パルス
幅制御回路。 Ｌｌ・・・電流検出器、１２・・・電流制限回路、　１
３　、１４・・・電流検出器、１５・・・電流判定回路
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直流電圧をスイッチングトランスとスイッチング素子の
   直列回路に供給し、スイッチング素子のスイッチングに
   よつて発生する前記スイッチングトランスの２次側の電
   圧を整流平滑した出力電圧で負荷に直流電力を供給する
   スイッチング方式直流電源において、前記平滑のための
   電解コンデンサに流れる電流が予め定めた制限値を越え
   たときに前記スイッチング素子のスイッチング動作を停
   止させる保護回路を備えたことを特徴とするスイッチン
   グ方式直流電源。