JPS6181175A - 一石式フオワ−ドコンバ−タの過電圧保護回路 - Google Patents
一石式フオワ−ドコンバ−タの過電圧保護回路Info
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- JPS6181175A JPS6181175A JP20013884A JP20013884A JPS6181175A JP S6181175 A JPS6181175 A JP S6181175A JP 20013884 A JP20013884 A JP 20013884A JP 20013884 A JP20013884 A JP 20013884A JP S6181175 A JPS6181175 A JP S6181175A
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- Japan
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- thyristor
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- output
- voltage
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
- H02M3/22—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC
- H02M3/24—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters
- H02M3/28—Conversion 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
- H02M3/325—Conversion 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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion 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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/338—Conversion 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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a self-oscillating arrangement
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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。
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、一石式フォワード型ＤＣ−ＤＣコンバータの
過電圧保護に関し、更に詳しくは、過電圧を検出したと
きスイッチングトランジスタの非導通・期間中にトラン
スの二次巻線間を短絡することによりコンバータの出力
を低下させるようにした一石式フォワードコンバータの
過電圧保護回路に関するものである。
過電圧保護に関し、更に詳しくは、過電圧を検出したと
きスイッチングトランジスタの非導通・期間中にトラン
スの二次巻線間を短絡することによりコンバータの出力
を低下させるようにした一石式フォワードコンバータの
過電圧保護回路に関するものである。
［従来の技術］
一石式フォワードコンバータは、ブロッキング発振を利
用した自動型スイッチングレギュレータの一種であり、
部品点数が少なく、リンギングチコークコンバータに比
べて出力電力を多くとることができるという利点があり
、出力容量の比較的小さいＴｉ源に利用されている。
用した自動型スイッチングレギュレータの一種であり、
部品点数が少なく、リンギングチコークコンバータに比
べて出力電力を多くとることができるという利点があり
、出力容量の比較的小さいＴｉ源に利用されている。
しかし電源入力電圧が異常に上昇した時、あるいは定電
圧電源の主要各部に故障が生じて定電圧制御回路が機能
しなくなった場合、出力電圧が上昇してしまう。そのよ
うな過電圧状態が発生すると、出力平滑用コンデンサの
破損、スイッチングトランジスタや抵抗等の異常発熱、
あるいは負荷の破損等の問題が発生する。特に、出力平
滑用の大容量コンデンサは、エチレングリコール等の液
体電解質材料が充填されているため、それがパンクして
焼損し大事故を起こす虞れさえある。従って過電圧が生
じなならばそれを検知し、直ちに出力を低下する必要が
ある。
圧電源の主要各部に故障が生じて定電圧制御回路が機能
しなくなった場合、出力電圧が上昇してしまう。そのよ
うな過電圧状態が発生すると、出力平滑用コンデンサの
破損、スイッチングトランジスタや抵抗等の異常発熱、
あるいは負荷の破損等の問題が発生する。特に、出力平
滑用の大容量コンデンサは、エチレングリコール等の液
体電解質材料が充填されているため、それがパンクして
焼損し大事故を起こす虞れさえある。従って過電圧が生
じなならばそれを検知し、直ちに出力を低下する必要が
ある。
そのため−石式フォワードコンバータにおいても過電圧
保護回路が組み込まれている。
保護回路が組み込まれている。
従来の過電圧保護回路は、例えば第２図に示すように構
成されていた。同図において破線で囲み符号１１を付し
た部分が従来の過電圧保護回路である。即ち、トランス
Ｔに検出巻＠Ｎ、を設け、その出力をダイオードＤ３で
整流するとともに、コンデンサＣ１でビーク・チャージ
し、その出力を過電圧検出用ツェナーダイオードＺＤ。
成されていた。同図において破線で囲み符号１１を付し
た部分が従来の過電圧保護回路である。即ち、トランス
Ｔに検出巻＠Ｎ、を設け、その出力をダイオードＤ３で
整流するとともに、コンデンサＣ１でビーク・チャージ
し、その出力を過電圧検出用ツェナーダイオードＺＤ。
に印加する。他方コンバータの一次側入力部には抵抗Ｒ
２、サイリスタ５ＣＲ１、および抵抗Ｒ５からなる直列
回路が押入され、該抵抗Ｒ５の端子Ｍａ圧が、発振用の
スイッチングトランジスタＱ８のペース−エミッタ間に
接続された過電圧保護用トランジスタＱ２のペースに印
加される。そして前記過電圧検出用ツェナーダイオード
ＺＤ、を流れる電流がサイリスタＳＣＲ、のゲートに供
給される構成である。
２、サイリスタ５ＣＲ１、および抵抗Ｒ５からなる直列
回路が押入され、該抵抗Ｒ５の端子Ｍａ圧が、発振用の
スイッチングトランジスタＱ８のペース−エミッタ間に
接続された過電圧保護用トランジスタＱ２のペースに印
加される。そして前記過電圧検出用ツェナーダイオード
ＺＤ、を流れる電流がサイリスタＳＣＲ、のゲートに供
給される構成である。
コンバータが正常な動作をしている間はサイリスタＳＣ
Ｒ、および過電圧保護用トランジスタＱ２はいずれもオ
フの状態にある。しかし何らかの原因により過電圧状態
となると、異常に高い電圧が検出巻線Ｎ□に誘起され、
過電圧検出用ツェナーダイオードＺＤ、が導通し、それ
によってサイリスタＳＣＲ、が点弧し導通ずることにな
る。
Ｒ、および過電圧保護用トランジスタＱ２はいずれもオ
フの状態にある。しかし何らかの原因により過電圧状態
となると、異常に高い電圧が検出巻線Ｎ□に誘起され、
過電圧検出用ツェナーダイオードＺＤ、が導通し、それ
によってサイリスタＳＣＲ、が点弧し導通ずることにな
る。
そのため抵抗Ｒ３に電流が流れ、電圧降下が生じ、その
端子電圧が過電圧保護用トランジスタＱ２のペースに印
加される。それによって該過電圧保護用トランジスタＱ
２は導通し、コンバータのスイッチングトランジスタＱ
、のペース電位を引き下げ、その発振動作を停止させる
のである。
端子電圧が過電圧保護用トランジスタＱ２のペースに印
加される。それによって該過電圧保護用トランジスタＱ
２は導通し、コンバータのスイッチングトランジスタＱ
、のペース電位を引き下げ、その発振動作を停止させる
のである。
［発明が解決しようとする問題点コ
ところがこのような構成としたのでは、コンバータ本体
は極めて部品点数が少ない簡単な構成であるのに対し、
過電圧保護回路は、抵抗Ｒ。
は極めて部品点数が少ない簡単な構成であるのに対し、
過電圧保護回路は、抵抗Ｒ。
〜Ｒ４，サイリスタＳＣＲ，，過電圧保護用トランジス
タＱ２．過電圧検出用ツェナーダイオードＺＤ、、ダイ
オードＤ５．コンデンサＣ，およびトランス検出巻４１
１ＩＮ、等、部品点数が著しく多くなりコストアップの
大きな要因となっていた。また部品点数が多（回路が複
雑化する分、組み立ても面倒であり、信頼性が低下する
といった欠点があった。
タＱ２．過電圧検出用ツェナーダイオードＺＤ、、ダイ
オードＤ５．コンデンサＣ，およびトランス検出巻４１
１ＩＮ、等、部品点数が著しく多くなりコストアップの
大きな要因となっていた。また部品点数が多（回路が複
雑化する分、組み立ても面倒であり、信頼性が低下する
といった欠点があった。
本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し
、部品点数が極めて少なく回路も面素化され、それ故信
頼性が高く、組み立ても容易で小型化しうるような改良
された一石式フォワードコンバータの過電圧保護＠路を
提供することにある。
、部品点数が極めて少なく回路も面素化され、それ故信
頼性が高く、組み立ても容易で小型化しうるような改良
された一石式フォワードコンバータの過電圧保護＠路を
提供することにある。
［問題点を解決するための手段］
上記のような目的を達成することのできる本発明は、−
石式フォワードコンバータの二次側出力巻線間にサイリ
スタを挿入すると共に、二次側整流平滑化出力と前記サ
イリスタのゲートとの間に過電圧検出素子を接続し、過
電圧検出時に該過電圧検出素子によってサイリスタを点
弧して、スイッチングトランジスタの非導通期間中にト
ランスの二次側出力巻線間を前記サイリスタで短絡し、
該スイッチングトランジスタの導通期間を短縮して出力
電圧を低下させろようにした一石式フォワードコンパー
タの過電圧保護回路である。
石式フォワードコンバータの二次側出力巻線間にサイリ
スタを挿入すると共に、二次側整流平滑化出力と前記サ
イリスタのゲートとの間に過電圧検出素子を接続し、過
電圧検出時に該過電圧検出素子によってサイリスタを点
弧して、スイッチングトランジスタの非導通期間中にト
ランスの二次側出力巻線間を前記サイリスタで短絡し、
該スイッチングトランジスタの導通期間を短縮して出力
電圧を低下させろようにした一石式フォワードコンパー
タの過電圧保護回路である。
ここで二次側整流平滑化出力と前記サイリスタのゲート
との間に接続される過電圧検出素子としては、通常、過
電圧時に導通ずるような所定の定電圧特性を有するツェ
ナーダイオードが用いられる。またサイリスタに対して
直列にダイオードを押入し、該サイリスクに逆電圧がか
からないように保護するのが望ましい。
との間に接続される過電圧検出素子としては、通常、過
電圧時に導通ずるような所定の定電圧特性を有するツェ
ナーダイオードが用いられる。またサイリスタに対して
直列にダイオードを押入し、該サイリスクに逆電圧がか
からないように保護するのが望ましい。
［作用］
乙のような構成とすると、何らかの原因により定電圧化
制御ができなくなり出力に過大な電圧が発生すると、過
電圧検出素子、例えばツェナーダイオードが導通し、そ
れによってサイリスタにトリガー電流が流れ、該サイリ
スタを導通させる。これによってスイツチングトランジ
スタの非導通期間中に二次側出力巻線間が短絡されてし
まうため、非導通時の電圧が二次側には発生しないから
スイッチングトランジスタの導通期間が縮められ、出力
電圧が低下する。このような動作によって、負荷の保護
のみならずコンバータ自身の破損の防止をも図ることが
できるのである。
制御ができなくなり出力に過大な電圧が発生すると、過
電圧検出素子、例えばツェナーダイオードが導通し、そ
れによってサイリスタにトリガー電流が流れ、該サイリ
スタを導通させる。これによってスイツチングトランジ
スタの非導通期間中に二次側出力巻線間が短絡されてし
まうため、非導通時の電圧が二次側には発生しないから
スイッチングトランジスタの導通期間が縮められ、出力
電圧が低下する。このような動作によって、負荷の保護
のみならずコンバータ自身の破損の防止をも図ることが
できるのである。
［実施例］
息下、図面に基づき本発明について更に詳しく説明する
。第１図は本発明にかかる過電圧保護回路を組み込んだ
一石式フォワードコンバータの一実施例を示す回路図で
ある。一石式フォワードコンバータ自体の構成並びに動
作は従来公知のものと全く同様であってよい。トランス
Ｔの帰還巻線Ｐ２の誘起電圧を利用してスイッチングト
ランジスタＱ、をオン・オフさせて直流を交流に変換し
、コレクタ巻線Ｐ１と二次側出力巻線Ｓｌとで電圧変換
し、その出力を整流ダイオードＤ、、 Ｄ２、チ１−ク
フイルＬおよび平滑コンデンサＣとで整流平滑化するの
である。出力電圧を安定化するには、スイッチングトラ
ンジスタＱ、のベース−エミッタ間に制御用トランジス
タＱ３を設け、該制ｖｌＪ月トランジスタＱ３のベース
に制御信号を与えることによって行うことができろ。
。第１図は本発明にかかる過電圧保護回路を組み込んだ
一石式フォワードコンバータの一実施例を示す回路図で
ある。一石式フォワードコンバータ自体の構成並びに動
作は従来公知のものと全く同様であってよい。トランス
Ｔの帰還巻線Ｐ２の誘起電圧を利用してスイッチングト
ランジスタＱ、をオン・オフさせて直流を交流に変換し
、コレクタ巻線Ｐ１と二次側出力巻線Ｓｌとで電圧変換
し、その出力を整流ダイオードＤ、、 Ｄ２、チ１−ク
フイルＬおよび平滑コンデンサＣとで整流平滑化するの
である。出力電圧を安定化するには、スイッチングトラ
ンジスタＱ、のベース−エミッタ間に制御用トランジス
タＱ３を設け、該制ｖｌＪ月トランジスタＱ３のベース
に制御信号を与えることによって行うことができろ。
さて第１図において破線で囲った部分が未発ｔｐｌニか
かる過電圧保護回路１である。この回路図から明らかな
ように、本発明にかかる過電圧保護回ｌｌ１１は、−５
式フォワードコンバータの二次側出力巻線Ｓ、の両端子
間にダイオードＤとサイリスタＳＣＲとの直列接続を挿
入するとともに、二次側チア−クコイルＬの出力と前記
サイリスタＳＣＲのゲート端子との間に過電圧検出素子
としてツェナーダイオードＺＤを接続し、またサイリス
タＳＣＲのゲート−カソード端子間に抵抗Ｒを接続した
構成である。
かる過電圧保護回路１である。この回路図から明らかな
ように、本発明にかかる過電圧保護回ｌｌ１１は、−５
式フォワードコンバータの二次側出力巻線Ｓ、の両端子
間にダイオードＤとサイリスタＳＣＲとの直列接続を挿
入するとともに、二次側チア−クコイルＬの出力と前記
サイリスタＳＣＲのゲート端子との間に過電圧検出素子
としてツェナーダイオードＺＤを接続し、またサイリス
タＳＣＲのゲート−カソード端子間に抵抗Ｒを接続した
構成である。
この過電圧保護回路は次のように動作する。
今、何らかの原因によって一石式フォワードコンパータ
の定電圧動作が＃御できなくなり出力電圧が上昇したと
する。上昇した出力電圧が過電圧として設定された電圧
値以上になると、ツェナーダイオードＺＤが導通し、そ
れによってサイリスタＳＣＲを点弧して、導通させる。
の定電圧動作が＃御できなくなり出力電圧が上昇したと
する。上昇した出力電圧が過電圧として設定された電圧
値以上になると、ツェナーダイオードＺＤが導通し、そ
れによってサイリスタＳＣＲを点弧して、導通させる。
するとトランスＴの二次側出力巻＠Ｓ、はサイリスタＳ
ＣＲおよびダイオードＤを通じてそれらの順方向に短絡
されることになる。その結果、スイッチングトランジス
タＱ、の非導通期間中、二次側出力巻！ｓＳ１間は短絡
され、二次側には非導通時に電圧が発生しない。トラン
スは１周期の磁束変化量が零となるように（正と負の面
積が等しくなるように）動作するので、非導通時に電圧
が発生しないと導通時間が狭められることになり、その
結果、出力電圧が低下し、負荷の保護並びにコンバータ
自体の損傷防止を実現することができるのである。
ＣＲおよびダイオードＤを通じてそれらの順方向に短絡
されることになる。その結果、スイッチングトランジス
タＱ、の非導通期間中、二次側出力巻！ｓＳ１間は短絡
され、二次側には非導通時に電圧が発生しない。トラン
スは１周期の磁束変化量が零となるように（正と負の面
積が等しくなるように）動作するので、非導通時に電圧
が発生しないと導通時間が狭められることになり、その
結果、出力電圧が低下し、負荷の保護並びにコンバータ
自体の損傷防止を実現することができるのである。
ここで、サイリスタＳＣＲに対して直列に挿入されてい
るダイオードＤは、原理的には設けろ必要のないもので
あるが、正常動作時にサイリスタに過大な逆電圧がかか
らないように、該サイリスタを保護する機能を果たすも
のである。
るダイオードＤは、原理的には設けろ必要のないもので
あるが、正常動作時にサイリスタに過大な逆電圧がかか
らないように、該サイリスタを保護する機能を果たすも
のである。
またサイリスタのゲート−カソード間に挿入されている
抵抗Ｒは、ゲート並列抵抗であり、サイリスタの耐圧を
確保するとともに誤動作を防止する機能を果たすもので
ある。
抵抗Ｒは、ゲート並列抵抗であり、サイリスタの耐圧を
確保するとともに誤動作を防止する機能を果たすもので
ある。
［発明の効果］
本発明は上記のように構成した一石式フォヮードコンバ
ータの過電圧保護回路であるから、部品点数が非常に少
なく、回＃構成も簡素化され、そのため信頼性が極めて
高く、かつ組み立ても容易であり、小型化を図る乙とが
できる等、 優れた効果を秦しうるものである。
ータの過電圧保護回路であるから、部品点数が非常に少
なく、回＃構成も簡素化され、そのため信頼性が極めて
高く、かつ組み立ても容易であり、小型化を図る乙とが
できる等、 優れた効果を秦しうるものである。
第１図は本発明に係る過電圧保護回路を組み込んだ一石
式フォワードコンバータの一実施例を示す回路図、第２
図は従来技術の回路図である。 １．１１・・・過電圧保護回路、Ｔ・・トランス、Ｑ、
パ発振用のスイッチングトランジスタ、Ｓ、・・・二次
側出力巻線、Ｄ、、 Ｄ２・・・整流ダイオード、Ｌ−
・・チリ−クコイル、Ｃ・・平滑用コンデンサ、ＳＣＲ
・・・サイリスタ、ＺＤ・・・過電圧検出用ツェナーダ
イオード。
式フォワードコンバータの一実施例を示す回路図、第２
図は従来技術の回路図である。 １．１１・・・過電圧保護回路、Ｔ・・トランス、Ｑ、
パ発振用のスイッチングトランジスタ、Ｓ、・・・二次
側出力巻線、Ｄ、、 Ｄ２・・・整流ダイオード、Ｌ−
・・チリ−クコイル、Ｃ・・平滑用コンデンサ、ＳＣＲ
・・・サイリスタ、ＺＤ・・・過電圧検出用ツェナーダ
イオード。
Claims (1)
- １、一石式フォワードコンバータの二次側出力巻線間に
サイリスタを挿入すると共に、二次側整流平滑化出力と
前記サイリスタのゲートとの間に過電圧検出素子を接続
し、過電圧検出時に該過電圧検出素子によってサイリス
タを点弧して、スイッチングトランジスタの非導通期間
中にトランスの二次側出力巻線間を前記サイリスタで短
絡し、該スイッチングトランジスタの導通期間を短縮し
て出力電圧を低下させるようにした一石式フォワードコ
ンバータの過電圧保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20013884A JPS6181175A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 一石式フオワ−ドコンバ−タの過電圧保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20013884A JPS6181175A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 一石式フオワ−ドコンバ−タの過電圧保護回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6181175A true JPS6181175A (ja) | 1986-04-24 |
| JPH0315421B2 JPH0315421B2 (ja) | 1991-03-01 |
Family
ID=16419422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20013884A Granted JPS6181175A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 一石式フオワ−ドコンバ−タの過電圧保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6181175A (ja) |
-
1984
- 1984-09-25 JP JP20013884A patent/JPS6181175A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0315421B2 (ja) | 1991-03-01 |
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