[go: up one dir, main page]

JPH08336279A - Chopper type switching power supply - Google Patents

Chopper type switching power supply

Info

Publication number
JPH08336279A
JPH08336279A JP14062095A JP14062095A JPH08336279A JP H08336279 A JPH08336279 A JP H08336279A JP 14062095 A JP14062095 A JP 14062095A JP 14062095 A JP14062095 A JP 14062095A JP H08336279 A JPH08336279 A JP H08336279A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
power mosfet
terminal
type switching
switching power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP14062095A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akiyoshi Kanazawa
昭義 金沢
Shii Shiyanrii Jiyon
ジョン・シー・シャンリー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yazaki Corp filed Critical Yazaki Corp
Priority to JP14062095A priority Critical patent/JPH08336279A/en
Publication of JPH08336279A publication Critical patent/JPH08336279A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

PURPOSE: To obtain a small-sized maintenance free switching power supply by connecting a temperature-sensitive element, exhibiting high resistance when a predetermined temperature is reached due to current supply, in series between the drain of a power MOSFET and a choke coil. CONSTITUTION: Upon short circuit of a load 3 when a desired output voltage is appearing between second and fourth terminals, a short circuit current flows through a circuit of a DC power supply 1 →the first terminal → a power MOSFET 5 → a PTC element 13 → a choke coil 7 → the second terminal →the load 3 → the GND. Since the temperature of PTC element 13 increases when an overcurrent flows through the element 13, the resistance thereof increases abruptly. Since the PTC element 13 blocks a short circuit current flowing through the chopper circuit, the power MOSFET 5 is protected against breakdown. Even if the DC power supply 1 is connected reversibly with a step- down chopper type switching power supply, the PTC element 13 blocks the reverse current thus protecting the power MOSFET 5 and a flywheel diode D2 against breakdown.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、チョッパ式スイッチン
グ電源に関し、特に、メンテナンスを不要にするチョッ
パ式スイッチング電源に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chopper type switching power supply, and more particularly to a chopper type switching power supply which requires no maintenance.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に自動車には、様々な電気系が設け
れている。そして、この電気系は負荷に応じた複数の異
なる電圧の電源を必要とし、直流電源の電圧を用いて、
チョッピング方式で負荷に応じた所望の出力電圧を得る
ようにすることが多い。そして、このような、自動車に
搭載されるスイッチング電源は、保守作業等において、
保守等を容易にすると共に、列悪な環境から保護するた
めにスイッチング電源はユニット化しているのが一般的
である。
2. Description of the Related Art Generally, automobiles are provided with various electric systems. And this electric system requires a plurality of power sources of different voltages according to the load, and using the voltage of the DC power source,
A chopping method is often used to obtain a desired output voltage according to the load. And, such a switching power supply mounted on a vehicle is
Generally, the switching power supply is unitized in order to facilitate maintenance and protect it from a bad environment.

【0003】このため、例えばスイッチング電源が故障
したときは保守時にユニット毎、交換した場合、直流電
源とスイッチング電源のユニットを逆に接続することが
ある。このように逆に接続されると、本来、直流電源の
プラス側に接続されるべきユニットの端子が直流電源の
マイナス側に接続され、マイナス側に接続されるべき端
子は直流電源のプラス側に接続(以下電源逆接続とい
う)される。
For this reason, for example, when the switching power supply fails, if the units are replaced for maintenance, the DC power supply unit and the switching power supply unit may be connected in reverse. When connected in reverse, the unit's terminal, which should be connected to the positive side of the DC power supply, is connected to the negative side of the DC power supply, and the terminal to be connected to the negative side is connected to the positive side of the DC power supply. Connected (hereinafter referred to as reverse power supply).

【0004】このように、電源逆接続されると、デッド
ショートにより、スイッチング電源の内部の素子を破壊
するので、例えば図3に示すようにヒューズ等によって
保護する場合がある。このような、スイッチング電源を
以下に説明する。
As described above, when the power source is reversely connected, the element inside the switching power source is destroyed due to dead short circuit, so that it may be protected by a fuse or the like as shown in FIG. 3, for example. Such a switching power supply will be described below.

【0005】図3はヒューズを用いた従来の降圧型チョ
ッパ式スイッチング電源の概略構成図である。図3に示
すようにユニット化され、直流電源のプラス端子に、接
続される第1の端子と負荷3の一端が接続される第2の
端子に、パワーMOSFET1、チョークコイル5、平
滑コンデンサ7、フライホイールダイオードD2とより
なるチョッパ回路と、平滑コンデンサ7の両端電圧差に
応じたデューティ比でパワーMOSFET1をオンオフ
する制御部9とを備えている。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a conventional step-down chopper type switching power supply using a fuse. As shown in FIG. 3, the power MOSFET 1, the choke coil 5, the smoothing capacitor 7 are connected to the positive terminal of the DC power source, the first terminal connected to the positive terminal of the DC power supply, and the second terminal to which one end of the load 3 is connected. A chopper circuit including a flywheel diode D2 and a control unit 9 for turning on / off the power MOSFET 1 at a duty ratio according to the voltage difference across the smoothing capacitor 7 are provided.

【0006】また、このチョッパ回路のチョークコイル
5とフライホイールダイオードD2のカソードが接続さ
れている接続点とパワーMOSFET1のソースSの間
にはヒューズ11が備えられている。
A fuse 11 is provided between the connection point where the choke coil 5 of the chopper circuit and the cathode of the flywheel diode D2 are connected and the source S of the power MOSFET 1.

【0007】また、フライホイールダイオードD2のア
ノードと平滑コンデンサ7の他方とが共に、直流電源の
マイナス側(以下GND側という)に接続される第3の
端子と負荷3の他端が接続される第4の端子に接続され
ている。
Also, the anode of the flywheel diode D2 and the other of the smoothing capacitor 7 are both connected to a third terminal connected to the negative side of the DC power supply (hereinafter referred to as the GND side) and the other end of the load 3. It is connected to the fourth terminal.

【0008】上記の図3の降圧型チョッパ式スイッチン
グ電源は、制御回路9がパルス信号によりパワーMOS
FET1をオンオフし、このオンオフによって、得られ
る矩形波がチョークコイル5、平滑コンデンサ7及びフ
ライホイールダイオードD2によって滑平され、直流電
圧VBより低い出力電圧Voを平滑コンデンサ7の両端
に得るものである。
In the step-down chopper type switching power supply shown in FIG. 3, the control circuit 9 uses a pulse signal to generate a power MOS.
The FET1 is turned on / off, and the rectangular wave obtained by this on / off is flattened by the choke coil 5, the smoothing capacitor 7 and the flywheel diode D2, and an output voltage Vo lower than the DC voltage VB is obtained across the smoothing capacitor 7. .

【0009】また、この降圧型チョッパ式スイッチング
電源が電源逆接続されたときは、直流電源の電流を第3
の端子→フライホイールダイオードD2→ヒューズ11
→パワーMOSFET1の寄生ダイオードD1→第1の
端子→直流電源の回路ルートで流し、ヒューズ11を溶
壊させることによって、パワーMOSFET1及びフラ
イホイールダイオードD2の破壊を保護していた。
When the step-down chopper type switching power supply is reversely connected to the power supply, the current of the DC power supply is changed to the third
Terminal → Flywheel diode D2 → Fuse 11
-> Parasitic diode D1 of power MOSFET 1-> 1st terminal-> It was made to flow in the circuit route of a DC power supply, and fuse 11 was destroyed, and the destruction of power MOSFET 1 and flywheel diode D2 was protected.

【0010】しかし、ヒューズ11の溶断に至るまでの
間は、フライホイールダイオードD2、パワーMOSF
ET1には過電流が流れるので、少なからずダメージを
与える。
However, until the fuse 11 is blown, the flywheel diode D2 and the power MOSF
Since overcurrent flows through ET1, it causes considerable damage.

【0011】また、ヒューズを設けた降圧型チョッパ式
スイッチング電源を自動車に用いた場合において、この
降圧型チョッパ式スイッチング電源が車両の内部に取付
けるときは、ヒューズの取換えが容易な場所に設けられ
るようにしなければならない。例えば、自動車のパネル
部等に、このヒューズが取付けられるような設計をしな
ければならない。
Further, when a step-down chopper type switching power supply provided with a fuse is used in an automobile, when the step-down chopper type switching power supply is mounted inside the vehicle, the fuse is installed in a place where it can be easily replaced. Must be done. For example, the fuse must be designed so that it can be attached to a panel portion of an automobile.

【0012】また、このヒューズが取付けられる場所を
確保できないときは、降圧型チョッパ式スイッチング電
源に設け、ヒューズが溶断する毎に、このヒューズを取
換える保守作業を行っていたが、取換えが容易な場所に
降圧型チョッパ式スイッチング電源が設けられていない
場合は、取換えが容易ではない。
Further, when it is not possible to secure a place where this fuse can be attached, a step-down chopper type switching power supply is provided and maintenance work is performed to replace this fuse each time the fuse is blown, but replacement is easy. If the step-down chopper type switching power supply is not installed in a different place, replacement is not easy.

【0013】このようなことから、図4に示すように、
電源逆接続によるデッドショートをヒューズにより防止
することをやめて、逆流防止用のダイオードD3をパワ
ーMOSFET1のソースとフライホイールダイオード
D2のカソードの間に直列に挿入して、電源逆接続によ
るデッドショートを防止して、メンテナンスが不要にな
るようにしていた。
From the above, as shown in FIG.
Stop the dead short circuit due to the reverse connection of the power supply with the fuse, and insert the backflow prevention diode D3 in series between the source of the power MOSFET 1 and the cathode of the flywheel diode D2 to prevent the dead short circuit due to the reverse connection of the power supply. I was trying to eliminate the need for maintenance.

【0014】しかし、電流経路にダイオードを挿入する
ので、逆流防止用のダイオードD3によりデッドショー
トを防止する場合は、パワーMOSFET1がオンした
ときの電流経路に逆流防止用のダイオードD3を直列に
挿入するため、逆流防止用のダイオードD3は、流れる
電流量が減衰しないように大容量の大型なものを用いな
ければならないので、装置が大型になる。
However, since a diode is inserted in the current path, in order to prevent a dead short by the diode D3 for backflow prevention, the diode D3 for backflow prevention is inserted in series in the current path when the power MOSFET 1 is turned on. Therefore, the backflow prevention diode D3 must be a large one having a large capacity so that the amount of flowing current is not attenuated, resulting in a large device.

【0015】このため、例えば、特開昭63−1676
66号公報のチョッパ式スイッチング電源は、出力電圧
をモニタし、負荷短絡異常とする電圧降下があったとき
は、サイリスタをオンさせて、電流経路からアースにこ
のときの負荷に流れる電流電流を流して、電流経路上の
素子を保護していた。
Therefore, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-1676.
The chopper type switching power supply of Japanese Patent No. 66 monitors the output voltage, and when there is a voltage drop that causes a load short circuit abnormality, turns on the thyristor and causes the current flowing through the current path to the ground to flow the current flowing through the load at this time. Protects the elements on the current path.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
63−167666号公報のチョッパ式スイッチング電
源は、サイリスタを駆動するための制御回路及びサイリ
スタを設ける必要があるので、装置が大型になると共
に、高価になるという問題点があった。
However, the chopper type switching power supply disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 167666/1988 requires a control circuit and a thyristor for driving the thyristor, which makes the device large and There was a problem that it became expensive.

【0017】また、サイリスタというのは、接合温度が
上昇すると電流が流れ易くなる特性をもっている。この
ため、負荷短絡異常のとき、サイリスタをオンさせて電
流経路を負荷側に流れる電流を遮断しても、一瞬といえ
どもサイリスタには大電流が流れることになるので、最
悪の場合は、熱暴走を起こして、燃えてしまうことがあ
るという問題点があった。
Further, the thyristor has a characteristic that a current easily flows when the junction temperature rises. Therefore, even if the thyristor is turned on to interrupt the current flowing to the load side in the current path during a load short-circuit abnormality, a large current will flow through the thyristor even for a moment, so in the worst case, the thermal There was a problem that it could cause a runaway and burn.

【0018】また、ヒューズにより、短絡又は電源逆接
続による素子の破壊を防止する方式においては、ヒュー
ズが溶壊する毎に、ヒューズを取り換えなければならな
いので、ヒューズ取換えのためのメンテンナス回数が増
えるという問題点があった。
Further, in the method of preventing the destruction of the element due to the short circuit or the reverse connection of the power source by the fuse, the fuse must be replaced every time the fuse is melted, so that the number of maintenance times for the fuse replacement increases. There was a problem.

【0019】本発明は以上の問題点を解決するためにな
されたもので、小形で、かつメンテナンスが不要になる
チョッパ式スイッチング電源を得ること目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to obtain a chopper type switching power supply which is compact and requires no maintenance.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】第1の本発明は、直流電
源のプラス端子に、接続される第1の端子と負荷の一端
が接続される第2の端子との間に、パワーMOSFE
T、チョークコイル、平滑コンデンサ、フライホイール
ダイオードよりなるチョッパ回路と、平滑コンデンサの
両端電圧差に応じたデューティ比のパルス信号でパワー
MOSFETをオンオフする制御回路と、パワーMOS
FETのドレインとチョークコイルの間に、直列接続さ
れ、電流が流れて所定の温度になる高抵抗になる感温素
子とを備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, a power MOSFE is provided between a positive terminal of a DC power supply and a first terminal connected to the second terminal to which one end of a load is connected.
T, a choke coil, a smoothing capacitor, a flywheel diode, a chopper circuit, a control circuit for turning on / off the power MOSFET with a pulse signal having a duty ratio according to a voltage difference across the smoothing capacitor, and a power MOS.
A temperature-sensitive element, which is connected in series between the drain of the FET and the choke coil and has a high resistance to a predetermined temperature when a current flows, is provided.

【0021】第2の発明は、パワーMOSFETと感温
素子とは、重ね合わせられて一体化されているものであ
る。
According to a second aspect of the invention, the power MOSFET and the temperature sensitive element are superposed and integrated.

【0022】第3の発明は、制御回路は、両端電圧が所
定以下になったとき、パワーMOSFETをオフ状態に
維持するものである。
According to a third aspect of the present invention, the control circuit maintains the power MOSFET in the off state when the voltage across the both ends becomes lower than a predetermined value.

【0023】[0023]

【作用】第1の本発明においては、負荷の短絡又は電源
逆接続によって大電流が流れると、パワーMOSFE
T、感温素子、チョークコイル、平滑コンデンサ、フラ
イホイールダイオードに大電流が流れる。このとき、感
温素子が高温となって、高抵抗となり、大電流が阻止さ
れる。
In the first aspect of the present invention, when a large current flows due to a load short circuit or a power source reverse connection, the power MOSFE
A large current flows through T, the temperature sensitive element, the choke coil, the smoothing capacitor, and the flywheel diode. At this time, the temperature sensitive element becomes high in temperature and has high resistance, and a large current is blocked.

【0024】第2の発明においては、チョッパ回路にパ
ワーMOSFETと感温素子とを重ねて一体化して挿入
したことにより、装置が小形化すると共に、感温素子が
早く温度上昇する。
In the second aspect of the invention, the power MOSFET and the temperature sensitive element are superposed and integrally inserted in the chopper circuit, so that the device is downsized and the temperature of the temperature sensitive element rises quickly.

【0025】第3の発明によれば、負荷の短絡又は電源
逆接続によって大電流が流れると、パワーMOSFE
T、感温素子、チョークコイル、平滑コンデンサ、フラ
イホイールダイオードに大電流が流れ、感温素子が高温
となって、高抵抗となり、大電流が阻止されると共に、
制御回路により、出力電圧が所定レベル以下になったと
き、パワーMOSFETがオフ状態に維持される。
According to the third invention, when a large current flows due to a short circuit of the load or a reverse connection of the power source, the power MOSFE
A large current flows through T, the temperature sensitive element, the choke coil, the smoothing capacitor, and the flywheel diode, and the temperature sensitive element becomes a high temperature and becomes a high resistance.
The control circuit maintains the power MOSFET in the off state when the output voltage falls below a predetermined level.

【0026】[0026]

【実施例】【Example】

実施例1 図1は実施例の概略構成図である。図1に示すように、
本降圧型チョッパ式スイッチング電源はユニット化さ
れ、直流電源1のプラス端子に接続される第1の端子と
負荷3の一端が接続される第2の端子に、パワーMOS
FET5、チョークコイル7、平滑コンデンサ9、フラ
イホイールダイオードD2とよりなるチョッパ回路と、
平滑コンデンサ9の両端電圧差に応じたデューティ比で
パワーMOSFET5をオンオフする制御回路11とを
備えている。また、フライホイールダイオードD2のア
ノードと平滑コンデンサ9の他方とが共に、直流電源の
アース側(以下GND側という)に接続される第3の端
子と負荷3の他端が接続される第4の端子に接続されて
いる。
Example 1 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example. As shown in Figure 1,
This step-down chopper type switching power supply is unitized, and a power MOS is connected to a first terminal connected to the positive terminal of the DC power supply 1 and a second terminal connected to one end of the load 3.
A chopper circuit including an FET 5, a choke coil 7, a smoothing capacitor 9, and a flywheel diode D2,
A control circuit 11 for turning on / off the power MOSFET 5 at a duty ratio according to the voltage difference across the smoothing capacitor 9 is provided. In addition, a third terminal in which the anode of the flywheel diode D2 and the other of the smoothing capacitor 9 are both connected to the ground side of the DC power supply (hereinafter referred to as the GND side) and the other end of the load 3 are connected to the fourth terminal. It is connected to the terminal.

【0027】さらに、感温素子の一種であるPTC素子
13をパワーMOSFET5のソースSとフライホイー
ルダイオードD2のカソード及びチヨークコイル7の一
方に接続している。
Further, a PTC element 13 which is a kind of temperature sensitive element is connected to the source S of the power MOSFET 5, the cathode of the flywheel diode D2 and one of the yoke coils 7.

【0028】この、PTC素子13というのは、通常の
温度では極めて低抵抗で、温度が上昇すると急激に高抵
抗となる素子であり、例えばPTCサーミスタ又はポリ
マPTC等を用いている。
The PTC element 13 is an element which has an extremely low resistance at a normal temperature and rapidly has a high resistance when the temperature rises, and for example, a PTC thermistor or a polymer PTC is used.

【0029】上記のように構成された実施例1の降圧型
チョッパ式スイッチング電源について以下に動作を説明
する。例えば、直流電源の±と降圧型チョッパ式スイッ
チング電源とが正常に接続され、制御回路11がパワー
MOSFET11をオンオフすると、オン時の電流は、
直流電源のプラス側→第1の端子→パワーMOSFET
5→PTC素子13→チョークコイル7→第2の端子→
負荷3→GNDを通って直流電源1のGND側に戻る。
The operation of the step-down chopper type switching power supply of the first embodiment constructed as described above will be described below. For example, if the ± of the DC power supply and the step-down chopper type switching power supply are normally connected and the control circuit 11 turns on and off the power MOSFET 11, the current at the time of turning on is
Positive side of DC power supply → first terminal → power MOSFET
5 → PTC element 13 → choke coil 7 → second terminal →
Return to the GND side of the DC power supply 1 through the load 3 → GND.

【0030】また、パワーMOSFET5のオフ時にお
いて、平滑コンデンサ9が満充電であるときは、負荷3
→フライホイールダイオードD2の回路ルートを通っ
て、チョークコイル7に戻ると共に、平滑コンデンサ9
からの放電電流が同じ回路ルートを通って流れる。
When the power MOSFET 5 is off and the smoothing capacitor 9 is fully charged, the load 3
→ Return to the choke coil 7 through the circuit route of the flywheel diode D2 and the smoothing capacitor 9
Discharge current flows from the same circuit route.

【0031】このような状態で第2の端子及び第4の端
子に所望の出力電圧を得ているとき、何等かの原因で負
荷5が短絡したときは、パワーMOSFET5のオン時
において、図1のAに示すように、直流電源1→第1の
端子→パワーMOSFET5→PTC素子13→チョー
クコイル7→第2の端子→負荷3→GNDの回路ルート
で短絡電流が流れるが、PTC素子13は過電流が流れ
ると温度が上昇するので、急激に高抵抗になる。
When the desired output voltage is obtained at the second terminal and the fourth terminal in such a state, and the load 5 is short-circuited for some reason, the power MOSFET 5 is turned on, as shown in FIG. As indicated by A, the short circuit current flows through the circuit route of DC power supply 1 → first terminal → power MOSFET 5 → PTC element 13 → choke coil 7 → second terminal → load 3 → GND. When the overcurrent flows, the temperature rises, so that the resistance suddenly becomes high.

【0032】従って、負荷3が短絡したとしても、PT
C素子13により、チョップ回路を流れる短絡電流が阻
止されるので、パワーMOSFET5の破壊を防止でき
る。
Therefore, even if the load 3 is short-circuited, PT
Since the short-circuit current flowing through the chop circuit is blocked by the C element 13, the power MOSFET 5 can be prevented from being destroyed.

【0033】次に、誤って直流電源1と降圧型チョッパ
式スイッチング電源とが電源逆接続されたときは、直流
電源1→第3の端子→フライホイールダイオードD2→
PTC素子13→パワーMOSFET5の寄生ダイオー
ドD1→第1の端子→直流電源1の回路ルートで大きな
逆電流が流れるがPTC素子13は過電流が流れると温
度が上昇するので、急激に高抵抗になる。
Next, when the DC power source 1 and the step-down chopper type switching power source are mistakenly connected in reverse, the DC power source 1 → the third terminal → the flywheel diode D2 →
A large reverse current flows through the circuit route of the PTC element 13 → the parasitic diode D1 of the power MOSFET 5 → the first terminal → the DC power supply 1, but the PTC element 13 suddenly becomes a high resistance because the temperature rises when an overcurrent flows. .

【0034】従って、電源逆接続されても、PTC素子
13により、逆電流が阻止されるので、パワーMOSF
ET5及びフライホイールダイオードD2の破壊を防止
できる。
Therefore, even if the power source is reversely connected, the PTC element 13 blocks the reverse current, so that the power MOSF
It is possible to prevent the ET5 and the flywheel diode D2 from being destroyed.

【0035】すなわち、電流経路にヒューズを用いたと
きは、電源逆接続又は負荷3の短絡等によって、ヒュー
ズが溶断する毎に、ヒューズ交換のメンテナスが必要で
あったが、PTC素子は、大電流が流れると急激に高抵
抗となって電流を阻止することによって、パワーMOS
FET5及びフライホイールダイオードD2の破壊を防
止するので、メンテナンスの必要がなくなる。
That is, when a fuse is used in the current path, it is necessary to replace the fuse each time the fuse is blown due to reverse connection of the power source or short circuit of the load 3. However, the PTC element has a large current. When the current flows, the resistance of the power MOS suddenly becomes high and the current is blocked.
Since the FET 5 and the flywheel diode D2 are prevented from being destroyed, maintenance is unnecessary.

【0036】実施例2 上記実施例1では、電源逆接続又は負荷3の短絡時に流
れる過電流をPTC素子を用いて阻止したが、大電流を
阻止している間は、PTC素子13は150度〜180
度という高温状態になっているため、この放射熱が周囲
の回路素子に悪影響を与える場合があり、放射熱の広が
りをできるだけ抑えるのが望ましい。
Second Embodiment In the first embodiment, the PTC element is used to prevent the overcurrent that flows when the power source is reversely connected or the load 3 is short-circuited. ~ 180
Since the radiant heat may adversely affect the surrounding circuit elements, it is desirable to suppress the spread of the radiant heat as much as possible.

【0037】このようなことから、過電流や加熱保護の
ための保護回路でけではなく、負荷3の異常や素子の異
常をコンピュータ側に知らせるインテリジェント・パワ
ーIC(以下IPSという)を用いる場合もあるが、I
PSは高価である。
For this reason, not only a protection circuit for overcurrent and overheat protection but also an intelligent power IC (hereinafter referred to as IPS) which informs the computer of abnormality of the load 3 or abnormality of elements is used. But I
PS is expensive.

【0038】一方、パワーMOSFET5というのは、
ドレインDに大電流が流れるので、ドレインDをヒート
シンク構造にしている。
On the other hand, the power MOSFET 5 is
Since a large current flows through the drain D, the drain D has a heat sink structure.

【0039】そこで、実施例2では以下のように、PT
C素子13とパワーMOSFET5とを組合わせる。
Therefore, in the second embodiment, PT
The C element 13 and the power MOSFET 5 are combined.

【0040】図2は実施例2の概略構成図である。図に
おいて、1〜11とD1とD2は上記と同様なものであ
る。但し、パワーMOSFET5とPTC素子13は、
図2に示すように、ネジ止めされて、基板のパターンに
一体化している。無論、ネジ止めができないときは、パ
ワーMOSFET5とPTC素子13を面実装してもよ
い。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the second embodiment. In the figure, 1 to 11, D1 and D2 are the same as above. However, the power MOSFET 5 and the PTC element 13 are
As shown in FIG. 2, it is screwed and integrated with the pattern of the substrate. Of course, when screwing cannot be performed, the power MOSFET 5 and the PTC element 13 may be surface-mounted.

【0041】上記のように構成された実施例2の降圧型
チョッパ式スイッチング電源について以下に動作を説明
する。例えば、何等かの原因で負荷5が短絡したとき
は、パワーMOSFET5のオン時において、図2のA
に示すように、直流電源1→第1の端子→パワーMOS
FET5→PTC素子13→チョークコイル7→第2の
端子→負荷3→GNDの回路ルートで短絡電流が流れる
ので、パワーMOSFET5とPTC素子13とが共に
温度上昇する。このため、PTC素子13は、実施例1
より、早く温度上昇するので、早く短絡電流を素子でき
る。
The operation of the step-down chopper type switching power supply of the second embodiment having the above-mentioned structure will be described below. For example, when the load 5 is short-circuited for some reason, when the power MOSFET 5 is turned on,
As shown in, DC power supply 1 → first terminal → power MOS
Since a short-circuit current flows through the circuit route of FET 5 → PTC element 13 → choke coil 7 → second terminal → load 3 → GND, the temperature of both the power MOSFET 5 and the PTC element 13 rises. Therefore, the PTC element 13 is the same as that of the first embodiment.
Since the temperature rises more quickly, the short-circuit current can be elementized quickly.

【0042】また、パワーMOSFET5のドレインD
はヒートシンク構造にされ、パターン面積も大きい。こ
のため、PTC素子13が温度上昇しても、放熱される
ので、周囲の素子に影響を及ぼすことを防止できる。
Further, the drain D of the power MOSFET 5
Has a heat sink structure and a large pattern area. Therefore, even if the temperature of the PTC element 13 rises, heat is radiated, and it is possible to prevent the surrounding elements from being affected.

【0043】さらに、パワーMOSFET5とPTC素
子13とを一体化しているので、ユニットを小形化でき
る。
Further, since the power MOSFET 5 and the PTC element 13 are integrated, the unit can be downsized.

【0044】さらに、平滑コンデンサ9の両端をモニタ
し、出力電圧がGNDレベルになったとき、制御回路1
1が電源逆接続又は負荷3の短絡と判断し、パワーMO
SFET5をオフして、電流経路に流れる短絡電流を阻
止し、パワーMOSFET5とPTC素子13が発熱す
るのを防止してもよい。
Furthermore, both ends of the smoothing capacitor 9 are monitored, and when the output voltage reaches the GND level, the control circuit 1
1 judges that the power supply is reversely connected or the load 3 is short-circuited, and the power MO
The SFET 5 may be turned off to prevent a short-circuit current flowing in the current path and prevent the power MOSFET 5 and the PTC element 13 from generating heat.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上のように第1の本発明によれば、直
流電源のプラス端子に、接続される第1の端子と負荷の
一端が接続される第2の端子との間に、パワーMOSF
ET、半導体感温素子、チョークコイル、平滑コンデン
サ、フライホイールダイオードよりなるチョッパ回路を
形成し、負荷の短絡又は電源逆接続によって大電流が流
れると、感温素子が高抵抗となって、大電流を阻止する
ことにより、ヒューズのように交換しなくともよいの
で、メンテナンスが不要になるという効果が得られてい
る。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the power source is connected between the positive terminal of the DC power source and the second terminal to which one end of the load is connected. MOSF
If a large current flows due to a short circuit of the load or reverse connection of the power supply by forming a chopper circuit consisting of an ET, a semiconductor temperature sensitive element, a choke coil, a smoothing capacitor, and a flywheel diode, the temperature sensitive element becomes a high resistance and a large current. Since it is not necessary to replace it like a fuse by blocking the above, the effect that maintenance is unnecessary is obtained.

【0046】第2の発明によれば、チョッパ回路にパワ
ーMOSFETと感温素子とを重ねて一体化して挿入し
たことにより、装置が小形化すると共に、感温素子が早
く温度上昇するので、負荷の短絡又は電源逆接続によっ
て大電流が流れたときは、大電流が流れるのを瞬時に阻
止することができるという効果が得られている。
According to the second aspect of the present invention, the power MOSFET and the temperature sensitive element are superposed and integrally inserted in the chopper circuit, so that the device is downsized and the temperature of the temperature sensitive element rises quickly. When a large current flows due to a short circuit or reverse connection of the power source, it is possible to instantaneously prevent the large current from flowing.

【0047】第3の発明によれば、チョッパ回路にパワ
ーMOSFETと感温素子とを重ねて一体化し、出力電
圧が所定レベル以下になったとき、パワーMOSFET
をオフ状態に維持することにより、パワーMOSFET
と感温素子には電流が以後流れないので、放射熱による
周囲素子への影響を防止できるという効果が得られてい
る。
According to the third aspect of the invention, the power MOSFET and the temperature sensitive element are superposed and integrated on the chopper circuit, and when the output voltage becomes lower than a predetermined level, the power MOSFET is integrated.
Power MOSFET by keeping the off state
Since an electric current does not flow through the temperature sensitive element thereafter, it is possible to prevent the influence of radiation heat on surrounding elements.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first embodiment.

【図2】実施例2の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a second embodiment.

【図3】ヒューズを挿入した降圧型チョッパ式スイッチ
ング電源の概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a step-down chopper type switching power supply in which a fuse is inserted.

【図4】逆流防止用のダイオードを挿入した概略構成図
である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram in which a diode for preventing backflow is inserted.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 直流電源 3 負荷 5 パワーMOSFET 7 チョークコイル 9 平滑コンデンサ 11 制御回路 13 PTC素子 D1 寄生ダイオード D2 フライホイールダイオード 1 DC power supply 3 Load 5 Power MOSFET 7 Choke coil 9 Smoothing capacitor 11 Control circuit 13 PTC element D1 Parasitic diode D2 Flywheel diode

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流電源のプラス端子に、接続される第
1の端子と負荷の一端が接続される第2の端子との間
に、パワーMOSFET、チョークコイル、平滑コンデ
ンサ、フライホイールダイオードよりなるチョッパ回路
と、 前記平滑コンデンサの両端電圧差に応じたデューティ比
のパルス信号で前記パワーMOSFETをオンオフする
制御回路と、 前記パワーMOSFETのドレインと前記チョークコイ
ルの間に、直列接続され、電流が流れて所定の温度にな
ると高抵抗になる感温素子とを有することを特徴とする
チョッパ式スイッチング電源。
1. A power MOSFET, a choke coil, a smoothing capacitor, and a flywheel diode are provided between a first terminal connected to a positive terminal of a DC power source and a second terminal connected to one end of a load. A chopper circuit, a control circuit for turning on / off the power MOSFET with a pulse signal having a duty ratio according to a voltage difference across the smoothing capacitor, a drain connected to the power MOSFET, and a choke coil connected in series, and a current flows. A chopper-type switching power supply, which has a temperature sensitive element that becomes high in resistance at a predetermined temperature.
【請求項2】 前記パワーMOSFETと前記感温素子
とは、重ね合わせられて一体化されていることを特徴と
する請求項1記載のチョッパ式スイッチング電源。
2. The chopper-type switching power supply according to claim 1, wherein the power MOSFET and the temperature-sensitive element are overlapped and integrated.
【請求項3】 前記制御回路は、前記両端電圧が所定以
下になったとき、前記パワーMOSFETをオフ状態に
維持することを特徴とする請求項1又は2記載のチョッ
パ式スイッチング電源。
3. The chopper type switching power supply according to claim 1, wherein the control circuit keeps the power MOSFET in an off state when the voltage across the both ends becomes lower than a predetermined value.
JP14062095A 1995-06-07 1995-06-07 Chopper type switching power supply Pending JPH08336279A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14062095A JPH08336279A (en) 1995-06-07 1995-06-07 Chopper type switching power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14062095A JPH08336279A (en) 1995-06-07 1995-06-07 Chopper type switching power supply

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08336279A true JPH08336279A (en) 1996-12-17

Family

ID=15272948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14062095A Pending JPH08336279A (en) 1995-06-07 1995-06-07 Chopper type switching power supply

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08336279A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009191642A (en) * 2008-02-12 2009-08-27 Autonetworks Technologies Ltd Glow plug protection circuit
US8853940B2 (en) 2001-04-23 2014-10-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device with seal member
JP2015035908A (en) * 2013-08-09 2015-02-19 三菱電機株式会社 Step-down chopper circuit
WO2020246119A1 (en) * 2019-06-04 2020-12-10 Kyb株式会社 Power converter
WO2024224552A1 (en) * 2023-04-27 2024-10-31 三菱電機株式会社 Power conversion device and refrigeration cycle device comprising same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8853940B2 (en) 2001-04-23 2014-10-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device with seal member
JP2009191642A (en) * 2008-02-12 2009-08-27 Autonetworks Technologies Ltd Glow plug protection circuit
JP2015035908A (en) * 2013-08-09 2015-02-19 三菱電機株式会社 Step-down chopper circuit
WO2020246119A1 (en) * 2019-06-04 2020-12-10 Kyb株式会社 Power converter
JP2020198732A (en) * 2019-06-04 2020-12-10 Kyb株式会社 Power conversion device
WO2024224552A1 (en) * 2023-04-27 2024-10-31 三菱電機株式会社 Power conversion device and refrigeration cycle device comprising same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5550702A (en) Adaptive duty-cycle limiting for overload protection of integrated circuits
US8254070B2 (en) Vehicle on-board electric power system
US5018041A (en) Circuit for internal current limiting in a fast high side power switch
US6819091B2 (en) Switching power supply apparatus with over-temperature protection
JP2004147391A (en) Power controller
JP2003009385A (en) Component including circuit element subjected to active control
US20030151870A1 (en) Device for voltage transformation
US6181186B1 (en) Power transistor with over-current protection controller
US5164874A (en) Apparatus for protecting against overvoltage
JP3265849B2 (en) Self-extinguishing element with overheat protection device
US6837230B2 (en) Ignition device for an internal combustion engine
US5638246A (en) Semiconductor device having a protection circuit, and electronic system including the same
JP2000201429A (en) Overvoltage protection circuit
JPH08336279A (en) Chopper type switching power supply
JP2006352931A (en) Switching element protection circuit
US6400545B1 (en) Fuseless dc-dc converter
US4740723A (en) Semiconductor switch
JP2004248452A (en) Overcurrent protection circuit
US20100026384A1 (en) Method and Circuit for Protecting a MOSFET
JP2000312142A (en) Intelligent power switch device
JPH10107605A (en) Overcurrent protective circuit of transistor
JP3138179B2 (en) Chopper type switching power supply
EP0660519B1 (en) Semiconductor device protection circuit
JP3629175B2 (en) Power supply control device
JP2018137899A (en) Switching circuit