JPH11103246A - Switching power source - Google Patents
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- JPH11103246A JPH11103246A JP26299497A JP26299497A JPH11103246A JP H11103246 A JPH11103246 A JP H11103246A JP 26299497 A JP26299497 A JP 26299497A JP 26299497 A JP26299497 A JP 26299497A JP H11103246 A JPH11103246 A JP H11103246A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、一次側直流源の電
流経路にヒューズが設けられたスイッチング電源に係
り、より詳細には、一次側直流源の電圧が上限値を越え
たときには、制御トランジスタをオフ状態とすることに
より、ヒューズの溶断を促すスイッチング電源に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply provided with a fuse in a current path of a primary DC source, and more particularly, to a control transistor when a voltage of a primary DC source exceeds an upper limit value. And a switching power supply that promotes blowing of a fuse by turning off the power supply.
【0002】[0002]
【従来の技術】商用電源から安定化された直流電圧を得
るRCC方式スイッチング電源では、異常事態が生じた
とき、電源本体や負荷を保護する目的から、一次側直流
源の電流経路にヒューズが設けられている。従って、1
00Vを入力電圧とする構成のRCC方式スイッチング
電源に、誤って、例えば、200Vの商用電源が印加さ
れたときには、ヒューズが溶断する。しかし、負荷の状
態等によっては、ヒューズの溶断が遅れたり、ヒューズ
が溶断しない事態が生じることがある。このような場
合、一次側直流源の平滑を行う平滑コンデンサには、許
容値を越える電圧が長時間印加されるので、平滑コンデ
ンサの爆発を招く恐れがある。2. Description of the Related Art In an RCC switching power supply for obtaining a stabilized DC voltage from a commercial power supply, a fuse is provided in a current path of a primary DC source for the purpose of protecting a power supply body and a load when an abnormal situation occurs. Have been. Therefore, 1
If, for example, a commercial power supply of 200 V is erroneously applied to the RCC switching power supply having a configuration in which the input voltage is set to 00 V, the fuse is blown. However, depending on the state of the load and the like, the blowing of the fuse may be delayed or the fuse may not be blown. In such a case, a voltage exceeding the allowable value is applied to the smoothing capacitor for smoothing the primary DC source for a long time, which may cause an explosion of the smoothing capacitor.
【0003】このような危険を防止するため、一次側直
流源の電圧が規定値を越えたときには、ヒューズの溶断
を確実なものとする従来技術が、実開平4−11873
7号として提案されている。すなわち、この技術では、
一次側直流源のプラスレベルとマイナスレベルとの間に
ツェナーダイオードを設けている。また、ツェナーダイ
オードのツェナー電圧を、一次側直流源の電圧許容範囲
の上限値としている。従って、一次側直流源の電圧が許
容範囲を越えて上昇した場合には、ツェナーダイオード
に電流が流れ、ツェナーダイオードに流れる電流によっ
てヒューズが溶断する。In order to prevent such a danger, a conventional technique for ensuring that the fuse is blown when the voltage of the primary-side DC source exceeds a specified value is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-11873.
No. 7 is proposed. That is, in this technology,
A zener diode is provided between the positive level and the negative level of the primary DC source. In addition, the Zener voltage of the Zener diode is set as the upper limit of the allowable voltage range of the primary DC source. Therefore, when the voltage of the primary DC source rises beyond the allowable range, a current flows through the Zener diode, and the fuse blows due to the current flowing through the Zener diode.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術を用いた場合では、以下に示す問題が生じていた。
すなわち、ツェナーダイオードのツェナー電圧は、一次
側直流源の電圧許容範囲の上限値に等しい値とする必要
がある。このため、商用電源を整流平滑することによっ
て一次側直流源を得る構成の場合では、ツェナー電圧
を、例えば、180V等の、極めて高い電圧とする必要
がある。また、ヒューズを溶断させることができるため
には、電流容量の大きい素子とする必要がある。つま
り、ツェナーダイオードには、ツェナー電圧が極めて高
く、かつ、電流容量の大きな素子を用いる必要がある。
その結果、ツェナーダイオードの価格が高価となり、部
品原価の上昇を招いていた。However, in the case where the above-mentioned conventional technology is used, the following problems have occurred.
That is, the Zener voltage of the Zener diode needs to be equal to the upper limit of the allowable voltage range of the primary DC source. For this reason, in the case of a configuration in which a primary-side DC source is obtained by rectifying and smoothing a commercial power supply, the Zener voltage needs to be extremely high, for example, 180 V. Further, in order to blow the fuse, it is necessary to use an element having a large current capacity. That is, it is necessary to use an element having an extremely high Zener voltage and a large current capacity for the Zener diode.
As a result, the price of the Zener diode has become high, and the cost of parts has increased.
【0005】本発明は上記課題を解決するため創案され
たものであって、請求項1記載の発明の目的は、一次側
直流源の電圧が予め設定された上限値を越えたときに
は、スイッチングトランジスタのベース電流を制限する
制御トランジスタをオフ状態とし、スイッチングトラン
ジスタに流れる電流を増加させてヒューズの溶断を促す
ことにより、素子価格の高価なツェナーダイオードを使
用することなく、一次側直流源の電圧が上昇したときに
は、確実にヒューズを溶断させることのできるスイッチ
ング電源を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a switching transistor when a voltage of a primary DC source exceeds a predetermined upper limit. By turning off the control transistor that limits the base current of the transistor and increasing the current flowing through the switching transistor to promote the fusing of the fuse, the voltage of the primary side DC source can be reduced without using an expensive zener diode at the element price. It is an object of the present invention to provide a switching power supply capable of surely blowing a fuse when it rises.
【0006】また請求項2記載の発明の目的は、上記目
的に加え、一次側直流源の電圧の上昇時に制御トランジ
スタをオフ状態とする過電圧制御回路を、安価な小電力
用素子でもって構成することのできるスイッチング電源
を提供することにある。According to a second aspect of the present invention, in addition to the above object, an overvoltage control circuit for turning off a control transistor when the voltage of a primary DC source rises is configured with an inexpensive low power element. And to provide a switching power supply that can perform the switching.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項1記載の発明に係るスイッチング電源は、一次側
直流源の電流経路にはヒューズが設けられ、一次コイル
に流れる電流をスイッチングするスイッチングトランジ
スタのベースには、スイッチングトランジスタのベース
電流を制御することによって出力電圧を安定化する制御
トランジスタのコレクタが接続されたスイッチング電源
に適用し、前記一次側直流源の電圧が予め設定された上
限値を越えたときには、前記制御トランジスタをオフ状
態とする過電圧制御回路を備えた構成としている。すな
わち、過電圧制御回路は、一次側直流源の電圧が上限値
を越えたときには、制御トランジスタをオフ状態とす
る。このため、スイッチングトランジスタのベースに
は、一次側直流源の電圧上昇に応じて増加した電流の全
てが、分流されることなく流れる。従って、スイッチン
グトランジスタのコレクタ電流の最大値は、増加したベ
ース電流値をhfe倍した電流値となる。この電流値
は、ヒューズを溶断するのに充分な電流値となる。ま
た、ヒューズが溶断する以前に、過大なコレクタ電流に
よりスイッチングトランジスタがショート破壊した場合
では、ショート破壊したスイッチングトランジスタに流
れる電流により、ヒューズが溶断する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a switching power supply having a fuse provided in a current path of a primary DC source, for switching a current flowing through a primary coil. The base of the transistor is applied to a switching power supply connected to a collector of a control transistor that controls an output voltage by controlling a base current of the switching transistor, and a voltage of the primary side DC source is set to a preset upper limit value. , And an overvoltage control circuit that turns off the control transistor when the voltage exceeds the threshold voltage. That is, the overvoltage control circuit turns off the control transistor when the voltage of the primary DC source exceeds the upper limit. For this reason, all of the current that has increased in accordance with the increase in the voltage of the primary DC source flows through the base of the switching transistor without being shunted. Therefore, the maximum value of the collector current of the switching transistor is a current value obtained by multiplying the increased base current value by hfe. This current value is a current value sufficient to blow the fuse. If the switching transistor is short-circuited and broken by an excessive collector current before the fuse is blown, the fuse is blown by the current flowing through the short-circuited switching transistor.
【0008】また請求項2記載の発明に係るスイッチン
グ電源は、上記構成に加え、前記制御トランジスタのエ
ミッタが前記一次側直流源のマイナスレベルに接続され
たスイッチング電源に適用し、前記過電圧制御回路は、
前記一次側直流源のプラスレベルに一方の端子が接続さ
れた第1の抵抗と、一方の端子が第1の抵抗の他方の端
子に接続され、他方の端子が前記マイナスレベルに接続
された第2の抵抗と、カソードが第1の抵抗と第2の抵
抗との接続点に接続されたツェナーダイオードと、ベー
スが前記ツェナーダイオードのアノードに接続され、コ
レクタが前記制御トランジスタのベースに接続され、エ
ミッタが前記マイナスレベルに接続されたトランジスタ
とを備えた構成としている。すなわち、第1の抵抗と第
2の抵抗とは、一次側直流源の電圧を分圧する。そし
て、分圧された電圧がツェナー電圧を越えるとき、ツェ
ナーダイオードに電流が流れ、トランジスタがオンとな
る。その結果、制御トランジスタのベースレベルがマイ
ナスレベルと略等しくなり、制御トランジスタはオフと
なる。このことから、ツェナーダイオードのツェナー電
圧は、一次側直流源の上限値に、第1の抵抗と第2の抵
抗とによる分圧比を乗じた電圧(低い電圧)であればよ
いことになる。また、ツェナーダイオードにはトランジ
スタのベース電流が流れるに過ぎず、トランジスタに
は、制御トランジスタのベース電流に相当する電流分が
流れるに過ぎない。このため、ツェナーダイオードとト
ランジスタとには、安価な小電力用の素子を用いること
ができる。According to a second aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the switching power supply is applied to a switching power supply in which an emitter of the control transistor is connected to a minus level of the primary DC source. ,
A first resistor having one terminal connected to the positive level of the primary side DC source, one terminal connected to the other terminal of the first resistor, and the other terminal connected to the minus level; A Zener diode having a cathode connected to a connection point between the first resistor and the second resistor, a base connected to an anode of the Zener diode, a collector connected to a base of the control transistor, And a transistor having an emitter connected to the negative level. That is, the first resistor and the second resistor divide the voltage of the primary DC source. Then, when the divided voltage exceeds the Zener voltage, a current flows through the Zener diode, and the transistor is turned on. As a result, the base level of the control transistor becomes substantially equal to the minus level, and the control transistor is turned off. From this, it is sufficient that the Zener voltage of the Zener diode is a voltage (low voltage) obtained by multiplying the upper limit value of the primary-side DC source by the voltage dividing ratio of the first resistor and the second resistor. Further, only the base current of the transistor flows through the Zener diode, and only a current corresponding to the base current of the control transistor flows through the transistor. Therefore, an inexpensive element for low power can be used for the Zener diode and the transistor.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例の形態を、
図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明に係るスイ
ッチング電源の一実施形態の電気的接続を示す回路図で
ある。図において、例えば100Vの商用電源10は、
その一方が、異常時の保護を行うヒューズ8を介して、
ダイオードブリッジ9の一方の交流入力に導かれてい
る。また、商用電源10の他方は、ダイオードブリッジ
9の他方の交流入力に導かれている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below.
This will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing the electrical connection of one embodiment of the switching power supply according to the present invention. In the figure, for example, a 100 V commercial power supply 10
One of them is via a fuse 8 that protects against abnormal conditions.
It is led to one AC input of the diode bridge 9. The other side of the commercial power supply 10 is led to the other AC input of the diode bridge 9.
【0010】ダイオードブリッジ9のプラス出力端子
は、突入電流を制限する抵抗R9を介して、平滑用コン
デンサC5の一方の端子に接続されている。また、ダイ
オードブリッジ9のマイナス出力端子は、平滑用コンデ
ンサC5の他方の端子に接続されている。従って、平滑
用コンデンサC5の一方の端子は、一次側直流源のプラ
スレベル5となり、平滑用コンデンサC5の他方の端子
は、一次側直流源のマイナスレベル6となる。The positive output terminal of the diode bridge 9 is connected to one terminal of a smoothing capacitor C5 via a resistor R9 for limiting an inrush current. The negative output terminal of the diode bridge 9 is connected to the other terminal of the smoothing capacitor C5. Therefore, one terminal of the smoothing capacitor C5 is at the plus level 5 of the primary DC source, and the other terminal of the smoothing capacitor C5 is at the minus level 6 of the primary DC source.
【0011】トランス4の一次コイル2の一方の端子に
は、プラスレベル5が導かれている。また、補助コイル
3の一方の端子には、マイナスレベル6が導かれてい
る。そして、一次コイル2の他方の端子には、スイッチ
ングトランジスタQ3のコレクタが接続されている。ま
た、スイッチングトランジスタQ3のエミッタは、マイ
ナスレベル6に接続されている。つまり、スイッチング
トランジスタQ3は、一次コイル2に流れる電流をスイ
ッチングするための素子となっている。また、一方の端
子がプラスレベル5に接続された抵抗R3は、スイッチ
ングトランジスタQ3に起動電流を供給する起動抵抗と
なっている。A positive level 5 is led to one terminal of the primary coil 2 of the transformer 4. A minus level 6 is guided to one terminal of the auxiliary coil 3. The collector of the switching transistor Q3 is connected to the other terminal of the primary coil 2. Further, the emitter of the switching transistor Q3 is connected to the minus level 6. That is, the switching transistor Q3 is an element for switching the current flowing through the primary coil 2. A resistor R3 having one terminal connected to the plus level 5 is a starting resistor that supplies a starting current to the switching transistor Q3.
【0012】また、スイッチングトランジスタQ3のベ
ースと、抵抗R3との間に挿入された2つの抵抗R4,
R5は、スイッチングトランジスタQ3がオン状態とな
るとき、補助コイル3からスイッチングトランジスタQ
3のベースに供給される電流を制限するための素子とな
っている。また、スイッチングトランジスタQ3のベー
スとマイナスレベル6との間に接続されたコンデンサC
1は、パルス状のノイズを吸収すると共に、電源投入時
のスイッチングトランジスタQ3のベース電圧の立ち上
がりを遅らせる素子となっている。The two resistors R4 and R4 inserted between the base of the switching transistor Q3 and the resistor R3.
When the switching transistor Q3 is turned on, R5 outputs the switching transistor Q3 from the auxiliary coil 3.
3 is an element for limiting the current supplied to the base. Further, a capacitor C connected between the base of the switching transistor Q3 and the minus level 6
Reference numeral 1 denotes an element that absorbs pulse noise and delays the rise of the base voltage of the switching transistor Q3 when the power is turned on.
【0013】抵抗R4と抵抗R5との接続点に一方の端
子が接続され、制御トランジスタQ2のベースに他方の
端子が接続された抵抗R6は、制御トランジスタQ2の
ベースに、起動時の補助電流を供給する素子となってい
る。また、制御トランジスタQ2のベースとマイナスレ
ベル6との間に接続されたコンデンサC2は、抵抗R6
との組み合わせによって、制御トランジスタQ2のベー
ス電圧の上昇を遅らせる素子となっている。また、コン
デンサC2に並列に接続された抵抗R7は、コンデンサ
C2に充電された電荷を放電させるための素子となって
いる。A resistor R6 having one terminal connected to a connection point between the resistors R4 and R5 and the other terminal connected to the base of the control transistor Q2 supplies an auxiliary current at the time of start to the base of the control transistor Q2. It is an element to supply. The capacitor C2 connected between the base of the control transistor Q2 and the minus level 6 is connected to a resistor R6
Is an element that delays the rise of the base voltage of the control transistor Q2. Further, the resistor R7 connected in parallel with the capacitor C2 is an element for discharging the charge charged in the capacitor C2.
【0014】フォトカプラ7は、図示されない二次側出
力電圧の誤差を一次側に帰還する素子となっており、フ
ォトトランジスタQ5のコレクタは、抵抗R8の一方の
端子に接続されている。また、抵抗R8の他方の端子
は、補助コイル3の他方の端子に接続されている。つま
り、抵抗R8は、スイッチングトランジスタQ3がオン
状態となるとき、補助コイル3に発生する電流を、フォ
トトランジスタQ5のコレクタに供給する素子となって
いる。また、フォトトランジスタQ3のエミッタは、制
御トランジスタQ2のベースに接続されている。このた
め、制御トランジスタQ2のベース電流は、出力電圧の
誤差に対応した電流値に制御される。The photocoupler 7 is an element for feeding back the error of the secondary output voltage (not shown) to the primary side, and the collector of the phototransistor Q5 is connected to one terminal of the resistor R8. Further, the other terminal of the resistor R8 is connected to the other terminal of the auxiliary coil 3. That is, the resistor R8 is an element that supplies a current generated in the auxiliary coil 3 to the collector of the phototransistor Q5 when the switching transistor Q3 is turned on. Further, the emitter of the phototransistor Q3 is connected to the base of the control transistor Q2. Therefore, the base current of the control transistor Q2 is controlled to a current value corresponding to the output voltage error.
【0015】ダイオードD2のアノードは、補助コイル
3の他方の端子に接続されている。また、ダイオードD
2のカソードは、抵抗R3と抵抗R4との接続点に導か
れている。つまり、ダイオードD2は、スイッチングト
ランジスタQ3がオン状態にあるとき、補助コイル3に
発生する電流を、スイッチングトランジスタQ3のベー
スに供給する素子となっている。また、ダイオードD2
に並列に接続されたコンデンサC3は、スイッチングト
ランジスタQ3がオン状態からオフ状態に移行すると
き、コンデンサC1に蓄えられた電荷と、スイッチング
トランジスタQ3のベースに蓄えられた電荷とを、急激
に放電させるための素子となっている。The anode of the diode D2 is connected to the other terminal of the auxiliary coil 3. The diode D
The cathode of No. 2 is led to a connection point between the resistors R3 and R4. That is, the diode D2 is an element that supplies the current generated in the auxiliary coil 3 to the base of the switching transistor Q3 when the switching transistor Q3 is in the ON state. Also, the diode D2
The capacitor C3 connected in parallel to the first transistor rapidly discharges the charge stored in the capacitor C1 and the charge stored in the base of the switching transistor Q3 when the switching transistor Q3 shifts from the on state to the off state. For the device.
【0016】なお、起動抵抗R3の側から、スイッチン
グトランジスタQ3と制御トランジスタQ2とを見た場
合、スイッチングトランジスタQ3のベースの時定数
は、制御トランジスタQ2のベースの時定数より短い値
となっている。このため、電源投入時では、先ず、スイ
ッチングトランジスタQ3がオン状態となる。そして、
スイッチングトランジスタQ3のコレクタ電流が増加す
る途上において、制御トランジスタQ2のベースに電流
が流れ、スイッチングトランジスタQ3のベース電流を
所定値に制限する。その結果、スイッチングトランジス
タQ3は、コレクタ電流が、破壊の恐れのある過大な電
流値まで増加する以前において、オン状態からオフ状態
に移行する。When the switching transistor Q3 and the control transistor Q2 are viewed from the starting resistor R3 side, the time constant of the base of the switching transistor Q3 is shorter than the time constant of the base of the control transistor Q2. . Therefore, when the power is turned on, first, the switching transistor Q3 is turned on. And
While the collector current of the switching transistor Q3 is increasing, a current flows to the base of the control transistor Q2 to limit the base current of the switching transistor Q3 to a predetermined value. As a result, the switching transistor Q3 transitions from the on state to the off state before the collector current increases to an excessively large current value that may cause destruction.
【0017】プラスレベル5が入力として導かれ、出力
が制御トランジスタQ2のベースに接続された過電圧制
御回路1は、一次側直流源の電圧(プラスレベル5とマ
イナスレベル6との間の電圧)が、予め設定された上限
値を越えたときには、制御トランジスタQ2をオフ状態
に設定するブロックとなっている。このため、第1の抵
抗R1、第2の抵抗R2、ツェナーダイオードD1、お
よびトランジスタQ1を備えている。The overvoltage control circuit 1 in which the plus level 5 is led as an input and the output is connected to the base of the control transistor Q2 is connected to the primary side DC source (the voltage between the plus level 5 and the minus level 6). When the current value exceeds a preset upper limit value, the control transistor Q2 is turned off. To this end, a first resistor R1, a second resistor R2, a Zener diode D1, and a transistor Q1 are provided.
【0018】詳細には、第1の抵抗R1の一方の端子は
プラスレベル5に接続されている。また、第2の抵抗R
2の一方の端子は第1の抵抗R1の他方の端子に接続さ
れ、第2の抵抗R2の他方の端子はマイナスレベル6に
接続されている。また、ツェナーダイオードD1のカソ
ードは、第1の抵抗R1と第2の抵抗R2との接続点に
導かれている。このため、第1の抵抗R1と第2の抵抗
R2とは、一次側直流源の電圧を分圧する分圧回路とし
て作用し、分圧した電圧をツェナーダイオードD1のカ
ソードに与える。More specifically, one terminal of the first resistor R1 is connected to the plus level 5. Also, the second resistor R
One terminal of the second resistor R2 is connected to the other terminal of the first resistor R1, and the other terminal of the second resistor R2 is connected to the minus level 6. Further, the cathode of the Zener diode D1 is led to a connection point between the first resistor R1 and the second resistor R2. Therefore, the first resistor R1 and the second resistor R2 act as a voltage dividing circuit for dividing the voltage of the primary DC source, and apply the divided voltage to the cathode of the Zener diode D1.
【0019】ツェナーダイオードD1のアノードは、ト
ランジスタQ1のベースに接続されている。また、トラ
ンジスタQ1のエミッタは、マイナスレベル6に接続さ
れている。そして、トランジスタQ1のコレクタは、制
御トランジスタQ2のベースに導かれている。従って、
一次側直流源の電圧が上限値を越えたため、第1の抵抗
R1と第2の抵抗R2とによる分圧電圧が、ツェナーダ
イオードD1のツェナー電圧を越えると、トランジスタ
Q1がオンとなる。トランジスタQ1がオンとなったと
きには、制御トランジスタQ2はオフとなる。The anode of Zener diode D1 is connected to the base of transistor Q1. The emitter of the transistor Q1 is connected to the negative level 6. The collector of the transistor Q1 is guided to the base of the control transistor Q2. Therefore,
Since the voltage of the primary DC source exceeds the upper limit, when the divided voltage by the first resistor R1 and the second resistor R2 exceeds the Zener voltage of the Zener diode D1, the transistor Q1 is turned on. When the transistor Q1 turns on, the control transistor Q2 turns off.
【0020】なお、本実施形態では、一次側直流源の電
圧の上限値を200Vに設定している。従って、第1の
抵抗R1と第2の抵抗R2とによる分圧比と、ツェナー
ダイオードD1のツェナー電圧との関係は、一次側直流
源の電圧が200Vとなったとき、トランジスタQ1に
ベース電流が流れる関係となっている。In the present embodiment, the upper limit of the voltage of the primary DC source is set to 200V. Therefore, the relationship between the voltage dividing ratio of the first resistor R1 and the second resistor R2 and the Zener voltage of the Zener diode D1 is such that when the voltage of the primary DC source becomes 200 V, a base current flows through the transistor Q1. Relationship.
【0021】本実施形態において上限値を200Vとし
ているのは、200Vの商用電源が誤って印加された場
合、一次側直流源の電圧が約280Vとなるので、この
ときの保護を主目的にしているからである。しかし、一
般的には、一次側直流源の電圧の上限値については、上
限値を越える電圧が平滑用コンデンサC5に印加された
場合、平滑用コンデンサC5が爆発する等の、危険な事
態が生じる値とすることが望ましい。従って、上限値は
200Vに限定されるものではなく、商用電源10の電
圧が100Vの場合では、その他の上限値として、例え
ば、180V、あるいは220V等とすることが可能と
なっている。In the present embodiment, the upper limit value is set to 200 V because the voltage of the primary DC source becomes approximately 280 V when a 200 V commercial power supply is erroneously applied. Because there is. However, generally, with respect to the upper limit of the voltage of the primary DC source, when a voltage exceeding the upper limit is applied to the smoothing capacitor C5, a dangerous situation such as explosion of the smoothing capacitor C5 occurs. It is desirable to use a value. Therefore, the upper limit is not limited to 200 V. When the voltage of the commercial power supply 10 is 100 V, another upper limit can be set to, for example, 180 V or 220 V.
【0022】上記構成からなる実施形態の動作を説明す
る。商用電源10の電圧が、規定値である100V近傍
の場合、一次側直流源の電圧は略140Vとなる。この
ため、第1の抵抗R1と第2の抵抗R2とによる分圧電
圧は、ツェナーダイオードD1のツェナー電圧より低
い。従って、トランジスタQ1はオフ状態にある。トラ
ンジスタQ1がオフ状態にある場合、制御トランジスタ
Q2から過電圧制御回路1を見たときには、過電圧制御
回路1の接続を無視することができる。The operation of the embodiment having the above configuration will be described. When the voltage of the commercial power supply 10 is near the specified value of 100 V, the voltage of the primary DC source is approximately 140 V. Therefore, the divided voltage by the first resistor R1 and the second resistor R2 is lower than the Zener voltage of the Zener diode D1. Therefore, the transistor Q1 is off. When the overvoltage control circuit 1 is viewed from the control transistor Q2 when the transistor Q1 is off, the connection of the overvoltage control circuit 1 can be ignored.
【0023】過電圧制御回路1の接続を無視できる場
合、制御トランジスタQ2のベース電流は、フォトトラ
ンジスタQ5により、出力電圧の誤差に対応した電流値
に制御される。従って、スイッチングトランジスタQ3
がオン状態となるとき、スイッチングトランジスタQ3
のベース電流は、出力電圧の誤差に対応した値に制御さ
れる。その結果、スイッチングトランジスタQ3は、出
力電圧が所定の電圧となるようにスイッチング動作を行
う。When the connection of the overvoltage control circuit 1 can be neglected, the base current of the control transistor Q2 is controlled by the phototransistor Q5 to a current value corresponding to the output voltage error. Therefore, the switching transistor Q3
Is turned on, the switching transistor Q3
Is controlled to a value corresponding to the error of the output voltage. As a result, the switching transistor Q3 performs a switching operation so that the output voltage becomes a predetermined voltage.
【0024】一方、誤った接続によって、商用電源10
の電圧が200Vになったとする。このときには、プラ
スレベル5とマイナスレベル6との間の電圧(一次側直
流源の電圧)は、約280Vとなる。このため、第1の
抵抗R1と第2の抵抗R2とによる分圧電圧は、ツェナ
ーダイオードD1のツェナー電圧より高くなる。このた
め、トランジスタQ1にベース電流が流れ、トランジス
タQ1はオン状態になる。トランジスタQ1がオン状態
になると、制御トランジスタQ2のベースはマイナスレ
ベル6と略等しくなることから、制御トランジスタQ2
はオフ状態となる。On the other hand, if the commercial power supply 10
Is 200V. At this time, the voltage between the plus level 5 and the minus level 6 (the voltage of the primary DC source) is about 280V. Therefore, the divided voltage by the first resistor R1 and the second resistor R2 becomes higher than the Zener voltage of the Zener diode D1. Therefore, a base current flows through the transistor Q1, and the transistor Q1 is turned on. When the transistor Q1 is turned on, the base of the control transistor Q2 becomes substantially equal to the minus level 6, so that the control transistor Q2
Is turned off.
【0025】また、一方では、一次側直流源の電圧が2
倍となっているため、スイッチングトランジスタQ3の
コレクタ電流の増加率が2倍となる。従って、補助コイ
ル3に発生する電圧が2倍となる。しかし、制御トラン
ジスタQ2はオフ状態になっている。このため、補助コ
イル3から供給される電流は、全てがスイッチングトラ
ンジスタQ3のベースに流れる。従って、スイッチング
トランジスタQ3のベース電流は、過大な値となる。一
方、スイッチングトランジスタQ3は、コレクタ電流の
値が、ベース電流の値をhfe倍した値となるまでは、
オフ状態に移行しない。従って、ベース電流が過大な値
となったスイッチングトランジスタQ3には、極めて過
大なコレクタ電流が流れる。その結果、ヒューズ8に流
れる電流が極めて多くなり、ヒューズ8が溶断する。On the other hand, when the voltage of the primary DC source is 2
Therefore, the rate of increase of the collector current of the switching transistor Q3 is doubled. Therefore, the voltage generated in the auxiliary coil 3 is doubled. However, the control transistor Q2 is off. Therefore, all the current supplied from the auxiliary coil 3 flows to the base of the switching transistor Q3. Therefore, the base current of the switching transistor Q3 has an excessive value. On the other hand, until the value of the collector current becomes the value obtained by multiplying the value of the base current by hfe, the switching transistor Q3
Does not transition to the off state. Therefore, an extremely large collector current flows through the switching transistor Q3 having an excessively large base current. As a result, the current flowing through the fuse 8 becomes extremely large, and the fuse 8 is blown.
【0026】一方、過大な電流が流れるヒューズ8の溶
断が遅れた場合では、過大なコレクタ電流により、スイ
ッチングトランジスタQ3にショート破壊が生じる。ス
イッチングトランジスタQ3にショート破壊が生じた場
合では、一次コイル2に流れる電流は、スイッチングト
ランジスタQ3の破壊以前より、さらに増加する。この
ため、ヒューズ8は直ちに溶断することになる。On the other hand, if the blow of the fuse 8 through which an excessive current flows is delayed, an excessive collector current causes short-circuit breakdown of the switching transistor Q3. When short-circuit breakdown occurs in the switching transistor Q3, the current flowing through the primary coil 2 increases further than before the breakdown of the switching transistor Q3. For this reason, the fuse 8 is blown immediately.
【0027】以上のことから、誤った接続により、商用
電源10の電圧が200Vとなった場合、短時間のうち
に確実にヒューズ8が溶断する。従って、規格値を越え
た電圧が平滑用コンデンサC5に印加される時間は短
い。このため、平滑用コンデンサC5の温度上昇が生じ
る以前に、印加される電圧は0Vとなる。従って、平滑
用コンデンサC5が爆発する、といった危険な事態の発
生が未然に防止されることになる。From the above, when the voltage of the commercial power supply 10 becomes 200 V due to incorrect connection, the fuse 8 is surely blown in a short time. Therefore, the time during which the voltage exceeding the standard value is applied to the smoothing capacitor C5 is short. Therefore, the applied voltage becomes 0 V before the temperature of the smoothing capacitor C5 rises. Therefore, occurrence of a dangerous situation such as explosion of the smoothing capacitor C5 can be prevented.
【0028】なお、本発明は上記実施形態に限定され
ず、スイッチング電源の構成については、二次側出力電
圧の誤差を一次側に帰還するRCC方式スイッチング電
源とした場合について説明したが、その他の構成とし
て、例えば、フォトカプラ7を用いず、補助コイル3に
発生する電圧に基づいて、スイッチングトランジスタQ
3のスイッチングを制御する構成等のように、一次側回
路のみで出力電圧を安定化させる構成のRCC方式スイ
ッチング電源にも、同様に適用することが可能である。
また、本発明は、RCC方式スイッチング電源に適用可
能なばかりでなく、その他の方式のスイッチング電源で
あっても、スイッチングトランジスタと、スイッチング
トランジスタのベース電流を制御する制御トランジスタ
とを備えた構成の場合では、同様に適用することが可能
である。The present invention is not limited to the above embodiment, and the configuration of the switching power supply has been described in the case of an RCC type switching power supply that feeds back the error of the secondary output voltage to the primary side. As a configuration, for example, without using the photocoupler 7, based on the voltage generated in the auxiliary coil 3, the switching transistor Q
The present invention can be similarly applied to an RCC type switching power supply having a configuration in which the output voltage is stabilized only by the primary side circuit, such as a configuration for controlling the switching of No. 3.
Further, the present invention is not only applicable to an RCC type switching power supply, but also in the case of a configuration including a switching transistor and a control transistor for controlling a base current of the switching transistor even if the switching power supply is of another type. Then, the same can be applied.
【0029】[0029]
【発明の効果】上記課題を解決するため請求項1記載の
発明に係るスイッチング電源は、一次側直流源の電流経
路にはヒューズが設けられ、一次コイルに流れる電流を
スイッチングするスイッチングトランジスタのベースに
は、スイッチングトランジスタのベース電流を制御する
ことによって出力電圧を安定化する制御トランジスタの
コレクタが接続されたスイッチング電源に適用し、前記
一次側直流源の電圧が予め設定された上限値を越えたと
きには、前記制御トランジスタをオフ状態とする過電圧
制御回路を備えた構成としている。すなわち、一次側直
流源の電圧が予め設定された上限値を越えたときには、
スイッチングトランジスタのベース電流を制限する制御
トランジスタをオフとし、スイッチングトランジスタに
流れる電流を増加させてヒューズの溶断を促している。
このため、素子価格の高価なツェナーダイオードを使用
することなく、一次側直流源の電圧が上昇したときに
は、確実にヒューズを溶断させることが可能となってい
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a switching power supply having a fuse provided in a current path of a primary DC source, and a switching transistor for switching a current flowing through a primary coil. Is applied to a switching power supply to which a collector of a control transistor that controls an output voltage by controlling a base current of the switching transistor is connected, and when the voltage of the primary side DC source exceeds a preset upper limit value. And an overvoltage control circuit for turning off the control transistor. That is, when the voltage of the primary DC source exceeds a preset upper limit,
The control transistor that limits the base current of the switching transistor is turned off, and the current flowing through the switching transistor is increased to promote the blowing of the fuse.
For this reason, the fuse can be reliably blown when the voltage of the primary-side DC source rises without using an expensive Zener diode with an element price.
【0030】また請求項2記載の発明に係るスイッチン
グ電源は、上記構成に加え、過電圧制御回路を、前記一
次側直流源のプラスレベルに一方の端子が接続された第
1の抵抗と、一方の端子が第1の抵抗の他方の端子に接
続され、他方の端子が前記マイナスレベルに接続された
第2の抵抗と、カソードが第1の抵抗と第2の抵抗との
接続点に接続されたツェナーダイオードと、ベースが前
記ツェナーダイオードのアノードに接続され、コレクタ
が前記制御トランジスタのベースに接続され、エミッタ
が前記マイナスレベルに接続されたトランジスタとを備
えた構成としている。すなわち、第1の抵抗と第2の抵
抗とにより分圧した電圧がツェナー電圧を越えると、ツ
ェナーダイオードに電流が流れ、トランジスタがオンと
なって、制御トランジスタがオフとなる。このため、ツ
ェナーダイオードのツェナー電圧は、一次側直流源の上
限値に、第1の抵抗と第2の抵抗とによる分圧比を乗じ
た電圧、つまり低い電圧でよいことになる。また、ツェ
ナーダイオードやトランジスタには微小な電流が流れる
に過ぎない。このため、過電圧制御回路を安価な小電力
用素子でもって構成することが可能となっている。According to a second aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the switching power supply further comprises an overvoltage control circuit comprising: a first resistor having one terminal connected to a positive level of the primary DC source; A terminal is connected to the other terminal of the first resistor, the other terminal is connected to the second resistor connected to the minus level, and a cathode is connected to a connection point between the first resistor and the second resistor. The transistor includes a Zener diode, a base connected to the anode of the Zener diode, a collector connected to the base of the control transistor, and an emitter connected to the minus level. That is, when the voltage divided by the first resistor and the second resistor exceeds the Zener voltage, a current flows through the Zener diode, turning on the transistor and turning off the control transistor. Therefore, the Zener voltage of the Zener diode may be a voltage obtained by multiplying the upper limit of the primary-side DC source by the voltage dividing ratio of the first resistor and the second resistor, that is, a low voltage. Also, only a small current flows through the Zener diode or transistor. Therefore, it is possible to configure the overvoltage control circuit with an inexpensive low-power element.
【図1】本発明に係るスイッチング電源の一実施形態の
電気的接続を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an electrical connection of an embodiment of a switching power supply according to the present invention.
1 過電圧制御回路 2 一次コイル 5 一次側直流源のプラスレベル 6 一次側直流源のマイナスレベル 8 ヒューズ D1 ツェナーダイオード Q1 過電圧制御回路の構成素子であるトランジスタ Q2 制御トランジスタ Q3 スイッチングトランジスタ R1 第1の抵抗 R2 第2の抵抗 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Overvoltage control circuit 2 Primary coil 5 Positive level of primary side DC source 6 Negative level of primary side DC source 8 Fuse D1 Zener diode Q1 Transistor which is a constituent element of overvoltage control circuit Q2 Control transistor Q3 Switching transistor R1 First resistor R2 Second resistance
Claims (2)
設けられ、一次コイルに流れる電流をスイッチングする
スイッチングトランジスタのベースには、スイッチング
トランジスタのベース電流を制御することによって出力
電圧を安定化する制御トランジスタのコレクタが接続さ
れたスイッチング電源において、 前記一次側直流源の電圧が予め設定された上限値を越え
たときには、前記制御トランジスタをオフ状態とする過
電圧制御回路を備えたことを特徴とするスイッチング電
源。1. A fuse is provided in a current path of a primary side DC source, and a base of a switching transistor for switching a current flowing through a primary coil is controlled by controlling a base current of the switching transistor to stabilize an output voltage. A switching power supply to which a collector of the control transistor is connected, further comprising an overvoltage control circuit that turns off the control transistor when the voltage of the primary DC source exceeds a preset upper limit value. Switching power supply.
一次側直流源のマイナスレベルに接続されたスイッチン
グ電源において、 前記過電圧制御回路は、 前記一次側直流源のプラスレベルに一方の端子が接続さ
れた第1の抵抗と、 一方の端子が第1の抵抗の他方の端子に接続され、他方
の端子が前記マイナスレベルに接続された第2の抵抗
と、 カソードが第1の抵抗と第2の抵抗との接続点に接続さ
れたツェナーダイオードと、 ベースが前記ツェナーダイオードのアノードに接続さ
れ、コレクタが前記制御トランジスタのベースに接続さ
れ、エミッタが前記マイナスレベルに接続されたトラン
ジスタとを備えたことを特徴とする請求項1記載のスイ
ッチング電源。2. The switching power supply in which an emitter of the control transistor is connected to a minus level of the primary DC source, wherein the overvoltage control circuit has a first terminal connected to a plus level of the primary DC source. A first resistor, one terminal connected to the other terminal of the first resistor, the other terminal connected to the minus level, a cathode connected to the first resistor and the second resistor, And a transistor whose base is connected to the anode of the Zener diode, whose collector is connected to the base of the control transistor, and whose emitter is connected to the minus level. The switching power supply according to claim 1, wherein
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26299497A JPH11103246A (en) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | Switching power source |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26299497A JPH11103246A (en) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | Switching power source |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11103246A true JPH11103246A (en) | 1999-04-13 |
Family
ID=17383431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26299497A Pending JPH11103246A (en) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | Switching power source |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11103246A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022072489A1 (en) * | 2020-10-02 | 2022-04-07 | Lam Research Corporation | Voltage transient detector and current transient detector |
-
1997
- 1997-09-29 JP JP26299497A patent/JPH11103246A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022072489A1 (en) * | 2020-10-02 | 2022-04-07 | Lam Research Corporation | Voltage transient detector and current transient detector |
US12040605B2 (en) | 2020-10-02 | 2024-07-16 | Lam Research Corporation | Voltage transient detector and current transient detector |
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