JPS6181171A - スイツチング・レギユレ−タ監視回路 - Google Patents

スイツチング・レギユレ−タ監視回路

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Publication number
JPS6181171A
JPS6181171A JP19852184A JP19852184A JPS6181171A JP S6181171 A JPS6181171 A JP S6181171A JP 19852184 A JP19852184 A JP 19852184A JP 19852184 A JP19852184 A JP 19852184A JP S6181171 A JPS6181171 A JP S6181171A
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JP
Japan
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circuit
voltage
transistor
output
duty cycle
Prior art date
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Pending
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JP19852184A
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English (en)
Inventor
Katsumi Fujikawa
藤川 克美
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6181171A publication Critical patent/JPS6181171A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/22Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC
    • H02M3/24Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/28Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、スイッチング・レギュレータ監視回路に係り
、特にフォワード・コンバータ方式のスイッチング・レ
ギュレータに好適なデューティ・サイクル監視回路に関
する。
〔発明の背景〕
1次側主スィッチング・トランジスタの破損を防止する
方法としては1例えば特開昭55−53183号公報に
示されるように、トランジスタに流れる過電流を検出し
、この値が規定値を越えたとき直ちにトランジスタをオ
フにする方法が知られている。この方法は、トランジス
タのコレクタ電流を常に監視しているので、瞬間的過電
流も検出できるが、コレクタ電流の大きさく振幅)のみ
しか監視していないために、デューティ・サイクルがオ
ーバーしたときのトランジスタの保護については考慮さ
れていなかった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、このような従来の欠点を改善し、トラ
ンジスタのコレクタ電流がパルス振幅、およびパルス幅
の規定値を越えた場合には、これを確実に検出して、主
スィッチング・トランジス夕の破損を防止することがで
きるスイッチング・レギュレータ監視回路を提供するこ
とにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するため、本発明のスイッチング・レギ
ュレータ監視回路は、スイッチング・トランジスタのコ
レクタ電流のパルス振幅を識別する回路を備えたフォワ
ードコンバータ方式のスイッチング・レギュレータにお
いて、前記識別回路と並列に前記コレクタ電流のパルス
幅を識別する識別回路と、パルスのデューティ・サイク
ルを設定する設定回路と、該デューティ・サイクルを判
定する判定回路とを設け、前記パルス幅識別回路の出力
と前記設定回路の出力を比較して異常を検出するか、前
記パルス振幅識別回路の出方に異常を検出したとき、ス
イッチング・トランジスタの発振を停止することに特徴
がある。
〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施例を、図面により説明する。
第1図は、本発明の一実施例を示すスイッチング・レギ
ュレータの構成図である。
1.2は商用交流入力電圧受電端子であり、ここに商用
交流入力電圧が受電される。3は、ダイオード・スタッ
クであり、商用交流入力電圧を整流して直流電圧に変換
する。4は、アルミ電解コンデンサであり、直流電圧の
中に含まれる交流分を除去するためのものである。5は
、カレントトランスであり、1次側主スィッチング・ト
ランジスタ6のコレクタ電流を検出している。6は、1
次側主スィッチング・パワートランジスタ(以下。
単にトランジスタという)であり、ダイオードスタック
3とコンデンサ4で得られた直流電圧を高周波交流電圧
に変換するためのものである。コンデンサ7、ダイオー
ド8、抵抗9で構成iれるサージ・サプレッサ6Aは、
トランジスタ6が発振を繰り返えすことにより、トラン
ス1oに発生するフライバック電圧を吸収している。1
0は、高周波トランスであり、トランジスタ6が発振を
繰り返えすことにより発生した高周波交流電圧を降圧す
る役目と、1次回路と2次回路を絶縁する役目を果して
いる。IIAは整流平滑回路であり、トランス10によ
り降圧された高周波交流電圧をダイオード(センタータ
ップ)11、チョークコイル12およびアルミ電解コン
デンサ13により直流電圧に変換している。14.15
は直流供給端子であり、ここから直流出力電圧を供給す
る。16はダイオードであり、カレントトランスの出力
を整流するものである。17はコンデンサ、18は抵抗
であり、抵抗18の両端にはコレクタ電流に比例した直
流電圧が発生している。19はツェナーダイオード、2
0,21.23は抵抗、22.24はトランジスタであ
り、これらにより1次側過電流検出回路の識別回路19
Aを構成している。
25は補助電流用トランスであり、26はダイオードス
タックで商用交流入力電圧を直流電圧に変換している。
27はアルミ電解コンデンサであり。
直流電圧の中に含まれる交流分を小さくする役目を有し
ている。28は3端子レギユレータICであり、規定の
直流出力電圧を作っている。34はスイッチング・レギ
ュレータ用コントロールICであり、この中に固定周波
数発生器、規$電圧発生器、パルス幅制御回路、デユー
ティサイクル設定回路等が収納されている。30は抵抗
であり、コンデンサ31との関係により発振周波数を決
定するものである。32.33は抵抗であり、直流出力
供給端子14.15間の直流出力電圧と比較する電圧を
決定している。35.36は抵抗、37はトランジスタ
であり、これらによりシャットダウン回路35Aを構成
している。38.39はコンパレータである。40は基
準電圧発生器であり、スイッチング・レギュレータ用コ
ントロールIC34内部の基準電圧を作っている。41
は固定周波数発生器であり、抵抗30.コンデンサ31
により固定周波数を発生させている。また、42はフリ
ップ・フロップ、43はNOR回路。
44はトランジスタである。45,46.47は抵抗で
あり、抵抗45.46で分割された電圧をコンパレータ
39の入力とすることによって、デユーティサイクルを
設定している。48はトランジスタ6のコレクタ電流の
パルス幅を識別する識別回路、49はデユーティサイク
ル設定回路、50はデユーティサイクル判定回路、50
Aは48゜49.50により構成されるデユーティサイ
クル監視回路である。
以下、これらの回路の動作を説明する。
入力電圧受電端子1,2に商用交流入力電圧が印加され
ると、この電圧はダイオードスタック3において整流さ
れ、直流電圧に変換されて、アルミ電解コンデンサ4の
両端に印加される。この直流電圧は、トランジスタ6が
発振を繰り返えすことにより、高周波交流電圧に変換さ
れる6 トランジスタ6が発振を繰り返えすことにより
、トランス10にはフライバック電圧が発生するが、こ
のフライバック電圧はコンデンサ7、ダイオード8゜お
よび抵抗9で構成されるサージサプレッサ回路6Aによ
り吸収される。また、端子1.2に商用交流入力電圧が
印加されると、トランス25により降圧されダイオード
スタック26により整流されて、アルミ電解コンデンサ
27の両端には直流電圧が印加される。この直流電圧は
非安定直流電圧のために電圧安定化精度が悪く、論理素
子を駆動することはできない。そこで、3端子レギユレ
ータ28により非安定直流電圧を安定化した直流電圧に
変換し、この安定化された直流電圧をスイッチング・レ
ギュレータ用コントロールIC34に供給している。こ
の電圧が供給されると、基準電圧発生器40において安
定化された直流電圧が発生し、この電圧がコントロール
IC内部の主要各部へ供給される。これにより、固定周
波数発生器41おいて抵抗30とコンデンサ31により
決定されるクロックパルスと鋸歯状波電圧が発生される
。これらの各出力は、フリップフロップ42およびコン
パレータ39に送られる。これにより。
コンパレータ39は誤差増幅器38の出力信号と抵抗4
5.46とで決定される電圧レベルと、この鋸歯状波電
圧とを比較することにより、パルス幅変調出力を生じる
ことになる。このパルス幅変調出力は、NOR回路43
においてフリップフロップの各出力で時分割されて、2
つのパルスに振り分けられる。このようにして、NOR
回路43の出力には、クロックの2周期に1回の割合で
コンパレータ39のパルス幅変調出力が交互に現われる
が、これらのパルス幅は抵抗45と46の値によって所
定のパルス幅だけ狭められる。つまり。
抵抗45と46の値によって最大パルス幅が決定されて
いる。
このNOR回路43の出力は、トランジスタ44に伝達
され、トランジスタ44は発振を繰り返えすのでトラン
ジスタ6も発振を繰り返えし、アルミ電解コンデンサ4
の両端の直流電圧は高周波交流電圧に変換される。この
高周波交流電圧はトランス10により降圧され、ダイオ
ード11、チョークコイル12およびアルミ電解コンデ
ンサ13から成る整流平滑回路11Aにおいて直流電圧
に変換されているので、端子14.15には直流出力電
圧が発生する。この直流電圧は誤差増幅器38の入力と
なり、基準電圧に比較して常に14゜15には一定の直
流出力電圧が得られるようになっている。シャットダウ
ン回路35Aを構成しているトランジスタ37がオンす
ると、コンパレータ39の入力が低下してトランジスタ
44の発振が停止することにより、トランジスタ6の発
振も停止し、端子14.15の直流出力電圧は垂下する
端子14.15を短絡すると、トランジスタ6のコレク
タ電流は増加し、カレントトランス5に流れる電流も増
加するので抵抗18の両端に発生する電圧も増加する。
その電圧がツェナ・ダイオード19のツェナ電圧以上に
達すると、トランジスタ22がオンとなる。トランジス
タ22がオンになるとトランジスタ24もオンとなり、
その信号がスイッチング・レギュレータ用コントロール
■C34のシャットダウン回路35Aに入力され、トラ
ンジスタ37をオンすることができる。したがって、前
述のようにコンパレータ39の入力は低下し、トランジ
スタ44の発振が停止することにより、トランジスタ6
の発振を停止させ、この結果として端子14.15の直
流出力電圧が垂下する。
なお、トランジスタ44のオン/オフ・デユーティの最
大値は、抵抗45.46の分圧比で決定される。理想的
にはトランジスタ44とトランジスタ6のオン/オフ・
デユーティは同じはずであるが、トランジスタ6のスイ
ッチング時間等の影響により異なったものとなる。
通常は、トランジスタ6のオン/オフ・デユーティ〉〉
トランジスタ44のオン/オフ・デユーティとなる現象
があるために、トランジスタ44のオン/オフ・デユー
ティを決定しただけでは。
負荷短絡等の異常時に、トランジスタ6のオン/オフ・
デユーティが規定値を越えてトランジスタ6が破損する
ことがある。そこで1本実施例では、識別回路Aと並列
に設けである識別回路848によりパルス幅を計測して
あらかじめデューティ・サイクル設定回路49に設定さ
れたパルス幅と比較して、計測したパルス幅がデューテ
ィ・サイクル設定回路に設定されているパルス幅よりも
大きければ、デューティ・サイクル判定回路50によリ
デューテイ・サイクル異常と判断する。そして、1次側
過電流検出回路の識別回路(A)19Aに信号を伝達す
ることにより、トランジスタ24をオンさせる。以後の
動作は前述と同じであるので、説明は省略する。
なお、識別回路(B)48、デューティ・サイクル設定
回路49としては、よく知られている種々のタイマ回路
等を用いることができる。また、本発明は第1図の実施
例に限定されることなく、フォワードコンバータ方式の
スイッチング・レギュレータのデューティ・サイクル監
視回路のすべてに適用可能であることは勿論である。
〔発明の効果〕
以上説明したように1本発明によれば、整流回路の出力
の大きさくパルス振幅)を識別する識別回路と並列に、
整流回路の出力の大きさくパルス幅)を識別する識別回
路およびブヨ−ティ・サイクル監視回路を設けたので、
スイッチング・トランジスタのコレクタ電流が規定値(
パルス振幅、パルス幅)を越えた場合には、これを確実
に検出でき、トランジスタの破損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スイッチング・レギュ
レータ監視回路の構成図である。 1.2:商用交流入力電圧受電端子、14.15:直流
出力供給端子、19:ツェナ・ダイオード、19A:識
別回路A、25:低周波トランス、26:ダイオード・
スタック、28:3端子レギユレータIC134ニスイ
ツチング・レギュレータ用コントロールIC135A:
シャソトダウン回路、38,39:コンパレータ、4o
:基準電圧発生器、41:固定周波数発生器、42:フ
リップフロソプ、43:NOR回路、48:識別回路B
、49:デューテイ・サイクル設定回路、50:デュー
ティ・サイクル判定回路、50:デューティ・サイクル
監視回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. スイッチング・トランジスタのコレクタ電流のパルス振
    幅を識別する回路を備えたフォワードコンバータ方式の
    スイッチング・レギュレータにおいて、前記識別回路と
    並列に前記コレクタ電流のパルス幅を識別する識別回路
    と、パルスのデューティ・サイクルを設定する設定回路
    と、該デューティ・サイクルを判定する判定回路とを設
    け、前記パルス幅識別回路の出力と前記設定回路の出力
    を比較して異常を検出するか、前記パルス振幅識別回路
    の出力に異常を検出したとき、スイッチング・トランジ
    スタの発振を停止することを特徴とするスイッチング・
    レギュレータ監視回路。
JP19852184A 1984-09-25 1984-09-25 スイツチング・レギユレ−タ監視回路 Pending JPS6181171A (ja)

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JP (1) JPS6181171A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011055681A (ja) * 2009-09-04 2011-03-17 Fuji Electric Systems Co Ltd 電力変換装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011055681A (ja) * 2009-09-04 2011-03-17 Fuji Electric Systems Co Ltd 電力変換装置

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