JP4899812B2

JP4899812B2 - Power supply

Info

Publication number: JP4899812B2
Application number: JP2006306337A
Authority: JP
Inventors: 政富美中村; 一雄竹中
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-11-13
Filing date: 2006-11-13
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2026-11-13
Also published as: JP2008125244A

Description

本発明は、過電流保護回路を有する電源装置に関するものである。 The present invention relates to a power supply device having an overcurrent protection circuit.

従来この種の電源装置は、図５に示されるように、電源駆動回路１における出力部１Ａにトランス２の一次巻線２Ａを接続し、２次巻線２Ｂには出力端子３を接続させていた。また、この出力端子３の一端と２次巻線２Ｂの一端との間には電流検出抵抗４を介在させ、この電流検出抵抗４の一端には比較器５の非反転入力５Ａを接続するとともに、電流検出抵抗４の他端には比較器５の反転入力５Ｂを接続していた。さらに、電流検出抵抗４の一端と比較器５の非反転入力５Ａとの間には基準電圧発生回路６を介在させ、比較器５における出力端子５Ｃと電源駆動回路１におけるフィードバック入力１Ｂとを接続していた。そして、電流検出抵抗４に電流が流れることに起因して発生する電圧と基準電圧発生回路６の電圧とを比較器５により比較するとともに、その結果を電源駆動回路１のフィードバック入力１Ｂに帰還することにより、負荷７と２次巻線２Ｂとを結ぶループ内に流れる電流量を制御していた。 Conventionally, as shown in FIG. 5, this type of power supply device has a transformer 2 primary winding 2A connected to the output section 1A of the power supply driving circuit 1 and an output terminal 3 connected to the secondary winding 2B. It was. A current detection resistor 4 is interposed between one end of the output terminal 3 and one end of the secondary winding 2B, and a non-inverting input 5A of the comparator 5 is connected to one end of the current detection resistor 4. The other end of the current detection resistor 4 is connected to the inverting input 5B of the comparator 5. Further, a reference voltage generating circuit 6 is interposed between one end of the current detection resistor 4 and the non-inverting input 5A of the comparator 5, and the output terminal 5C of the comparator 5 and the feedback input 1B of the power supply driving circuit 1 are connected. Was. The voltage generated due to the current flowing through the current detection resistor 4 is compared with the voltage of the reference voltage generating circuit 6 by the comparator 5 and the result is fed back to the feedback input 1B of the power supply driving circuit 1. Thus, the amount of current flowing in the loop connecting the load 7 and the secondary winding 2B is controlled.

また、比較器５の電源供給部５Ｄを出力端子３と接続することにより、負荷７の両端電圧を利用して比較器５を駆動させていた。 Further, by connecting the power supply unit 5D of the comparator 5 to the output terminal 3, the comparator 5 is driven using the voltage across the load 7.

なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平５−２４９１５１号公報 As prior art document information relating to this application, for example, Patent Document 1 is known.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-249151

このような従来の電源装置は回路に大電流が流れ続ける可能性があることが問題となっていた。 Such a conventional power supply apparatus has a problem that a large current may continue to flow through the circuit.

すなわち、上記従来の構成においては、出力端子３両端に接続した負荷７がショート状態となってしまった場合、或は、負荷７がショート状態で電源が立ち上がった場合、比較器５における電源供給部５Ｄ，５Ｅに電力が供給されることがないため、比較器５が作動しない。そうすると、大電流が電流検出抵抗４に流れているのにもかかわらず、その電流を抑制しようとする信号を比較器５における出力端子５Ｃが電源駆動回路１のフィードバック入力１Ｂに帰還させることができないため、負荷７と２次巻線２Ｂとを結ぶループ内に大電流が流れ続ける可能性があった。 That is, in the above-described conventional configuration, when the load 7 connected to both ends of the output terminal 3 is short-circuited, or when the power is started up with the load 7 short-circuited, the power supply unit in the comparator 5 Since power is not supplied to 5D and 5E, the comparator 5 does not operate. Then, even though a large current flows through the current detection resistor 4, the output terminal 5C in the comparator 5 cannot feed back the signal for suppressing the current to the feedback input 1B of the power supply driving circuit 1. Therefore, there is a possibility that a large current continues to flow in a loop connecting the load 7 and the secondary winding 2B.

そこで本発明は、負荷と２次巻線とを結ぶループ内に流れる電流（以下、出力電流と示す）を検出して電源駆動回路に帰還させる電源装置において、その出力電流が過電流状態となり続けるのを防止することを目的とする。 Therefore, the present invention detects a current flowing in a loop connecting a load and a secondary winding (hereinafter referred to as an output current) and feeds it back to a power supply driving circuit, and the output current continues to be in an overcurrent state. The purpose is to prevent this.

そして、この目的を達成するために本発明は、電源駆動回路と、この電源駆動回路における出力部にその１次巻線が接続されたトランスと、このトランスの２次巻線に接続された出力端子と、この出力端子の一端と前記２次巻線の一端との間でホット側の路線で負荷とは一対に接続して設けられた電流検出抵抗と、この電流検出抵抗の一端にその第１の入力端が接続されるとともに前記電流検出抵抗の他端にその第２の入力端が接続された比較器と、前記第１の入力端あるいは前記第２の入力端と前記電流検出抵抗との間に介在された基準電圧発生回路とを備え、前記２次巻線の一端にそのアノードを接続させるとともにそのカソードを前記電流検出抵抗の一端に接続させた第１のダイオードと、この第１のダイオードのカソードにその一端を接続させるとともにその他端を前記２次巻線の他端に接続させた第１のコンデンサと、前記２次巻線の一端にその一端を接続させた第２のコンデンサと、この第２のコンデンサの他端にそのカソードを接続するとともにそのアノードを前記第１のコンデンサの他端に接続させた第２のダイオードと、この第２のダイオードのカソードにそのアノードを接続させた第３のダイオードと、この第３のダイオードのカソードにその一端を接続させるとともにその他端を前記第１のコンデンサの一端あるいは他端に接続させた第３のコンデンサとを設け、前記第３のダイオードと前記第３のコンデンサとの接続点と前記比較器の電源供給部とを電源供給ラインにより接続し、前記出力端子と前記電源供給ラインとはそれぞれがホット側において常時独立した状態で電力供給経路を有し、前記電源供給ラインと、前記２次巻線および前記出力端子を有する出力ループとは非直接接続状態とし、前記比較器における出力信号を前記電源駆動回路にフィードバックさせるものであり、前記基準電圧発生回路は前記比較器を動作させるための電力を供給する電源供給部に接続されるとともに、カレントミラーの出力側から得られる電流によって基準電圧を発生させるものであり、前記カレントミラーの入力側には、第１のトランジスタのコレクタが接続され、この第１のトランジスタのエミッタには第１の抵抗を介してバンドギャップ基準回路のグランド側が接続され、この第１のトランジスタのベースには前記バンドギャップ基準回路の出力側が接続され、前記カレントミラーの出力側は、第２の抵抗を介して第２のトランジスタのコレクタに接続されるとともに第２のトランジスタのベースが接続され、前記比較器は第２のトランジスタのコレクタに第３のトランジスタのベースが接続されることにより構成され、この第３のトランジスタのコレクタに前記カレントミラーから得た電流を定電流として注入し、前記第２、第３のトランジスタのそれぞれのエミッタを入力部とするとともに、前記第３のトランジスタのコレクタを前記比較器の出力部とする構成としたものである。 In order to achieve this object, the present invention provides a power supply drive circuit, a transformer having a primary winding connected to an output section of the power supply drive circuit, and an output connected to a secondary winding of the transformer. A current detecting resistor provided between the terminal, one end of the output terminal, and one end of the secondary winding connected to the load on a hot-side line; A comparator having one input terminal connected thereto and a second input terminal connected to the other end of the current detection resistor, the first input terminal or the second input terminal, and the current detection resistor; A first diode having an anode connected to one end of the secondary winding and a cathode connected to one end of the current detection resistor. One end of the diode cathode A first capacitor having the other end connected to the other end of the secondary winding, a second capacitor having one end connected to one end of the secondary winding, and a second capacitor A second diode having its cathode connected to the other end and its anode connected to the other end of the first capacitor; a third diode having its anode connected to the cathode of the second diode; A third capacitor having one end connected to the cathode of the third diode and the other end connected to one end or the other end of the first capacitor is provided, and the third diode and the third capacitor are provided. and a power supply portion of the connection point between the comparator is connected by the power supply line of each said output terminal and from said power supply line at all times in a hot side The power supply path is in an upright state, the power supply line and the output loop having the secondary winding and the output terminal are in a non-direct connection state, and an output signal from the comparator is connected to the power drive circuit. The reference voltage generation circuit is connected to a power supply unit that supplies power for operating the comparator and generates a reference voltage by a current obtained from the output side of the current mirror. The collector of the first transistor is connected to the input side of the current mirror, and the ground side of the bandgap reference circuit is connected to the emitter of the first transistor via the first resistor. The output side of the bandgap reference circuit is connected to the base of the transistor, and the output side of the current mirror is connected to the second side. The resistor is connected to the collector of the second transistor and the base of the second transistor is connected to the comparator, and the comparator is configured by connecting the base of the third transistor to the collector of the second transistor. The current obtained from the current mirror is injected as a constant current into the collector of the third transistor, and the emitters of the second and third transistors are used as input parts, and the collector of the third transistor is used as the input. The output unit of the comparator is used.

本発明の電源装置は、２次巻線の両端電圧が一度反転することにより、第３のコンデンサに静電エネルギーが蓄えられ、この第３のコンデンサに両端電圧が発生し、検出抵抗が接続されたホット側の出力端子に対して非直接接続状態とした第３のコンデンサからの電源供給ラインを用いて比較器と基準電圧発生回路に電力を供給する構成としたため、出力端子の両端がショート状態となった、あるいは初期状態からショート状態にあったとしても、出力電流が過電流状態となり続けることがなく、かつ、比較器が精度良く動作するため、出力電流を非常に安定した状態とさせることができる。 In the power supply device of the present invention, when the voltage across the secondary winding is inverted once, electrostatic energy is stored in the third capacitor, the voltage across the third capacitor is generated, and the detection resistor is connected. Since power is supplied to the comparator and the reference voltage generation circuit using the power supply line from the third capacitor that is not directly connected to the hot output terminal, both ends of the output terminal are short-circuited. The output current does not continue to be in an overcurrent state even if it has become short-circuited from the initial state , and the comparator operates accurately, so that the output current is in a very stable state. Can do .

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における電源装置の構造について図面を参照しながら説明する。 (Embodiment 1)
Hereinafter, the structure of the power supply apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１において、電源駆動回路８の出力部８Ａにはトランス９の１次巻線９Ａを接続し、このトランス９の２次巻線９Ｂには出力端子１０を接続し、２次巻線９Ｂの一端と出力端子１０の一端との間には電流検出抵抗１１を介在させ、電流検出抵抗１１の一端に比較器１２の非反転入力１２Ａを接続するとともに、電流検出抵抗１１の他端に比較器１２の反転入力１２Ｂを接続し、電流検出抵抗１１と比較器１２の非反転入力１２Ａとの間には基準電圧発生回路１３を介在させ、比較器１２の出力端子１２Ｃから出力される出力信号を電源駆動回路のフィードバック入力８Ｂに帰還させている。 In FIG. 1, a primary winding 9A of a transformer 9 is connected to an output portion 8A of a power supply driving circuit 8, an output terminal 10 is connected to a secondary winding 9B of the transformer 9, and the secondary winding 9B A current detection resistor 11 is interposed between one end of the output terminal 10 and the non-inverting input 12A of the comparator 12 is connected to one end of the current detection resistor 11, and a comparator is connected to the other end of the current detection resistor 11. 12 inverting inputs 12B are connected, a reference voltage generating circuit 13 is interposed between the current detection resistor 11 and the non-inverting input 12A of the comparator 12, and an output signal output from the output terminal 12C of the comparator 12 is supplied. Feedback is made to the feedback input 8B of the power supply driving circuit.

そして、２次巻線９Ｂの一端にはダイオード１４のアノードを接続しており、このダイオード１４のカソードにはコンデンサ１５の一端を接続し、このコンデンサ１５の他端を２次巻線９Ｂの他端に接続している。 The anode of the diode 14 is connected to one end of the secondary winding 9B, one end of the capacitor 15 is connected to the cathode of the diode 14, and the other end of the capacitor 15 is connected to the other end of the secondary winding 9B. Connected to the end.

また、２次巻線９Ｂの一端にはコンデンサ１６の一端を接続しており、このコンデンサ１６の他端にはダイオード１７のカソードを接続し、このダイオード１７のアノードを２次巻線９Ｂの他端に接続している。 One end of the capacitor 16 is connected to one end of the secondary winding 9B, the cathode of the diode 17 is connected to the other end of the capacitor 16, and the anode of the diode 17 is connected to the other end of the secondary winding 9B. Connected to the end.

そして、コンデンサ１６とダイオード１７の接続点１８にはダイオード１９のアノードを接続しており、ダイオード１９のカソードにはコンデンサ２０の一端を接続し、このコンデンサ２０の他端をコンデンサ１５とダイオード１４との接続点に接続している。なお、コンデンサ２０の他端は、コンデンサ１５と２次巻線９Ｂとの接続点に接続させてもかまわない。 An anode of a diode 19 is connected to a connection point 18 between the capacitor 16 and the diode 17, one end of the capacitor 20 is connected to the cathode of the diode 19, and the other end of the capacitor 20 is connected to the capacitor 15 and the diode 14. It is connected to the connection point. The other end of the capacitor 20 may be connected to a connection point between the capacitor 15 and the secondary winding 9B.

そして、このダイオード１９とコンデンサ２０との接続点２１から比較器１２の電源供給部１２Ｄまでを電源供給ライン１００により接続し、この電源供給ライン１００を出力端子非直接接続状態としている。 A connection point 21 between the diode 19 and the capacitor 20 to the power supply unit 12D of the comparator 12 is connected by a power supply line 100, and the power supply line 100 is in a state where the output terminal is not directly connected.

次に、電流検出抵抗１１及び比較器１２を用いた電流制御フィードバック動作について説明する。電源駆動回路８から発生した電流がトランス９の１次巻線９Ａに流れると磁束が発生し、トランス９の２次巻線９Ｂに起電力が発生する。この起電力により発生した交流電流が、ダイオード１４、コンデンサ１５により整流平滑され、直流となった電流が出力端子１０に接続された負荷２２に流れる。一方、比較器１２の非反転入力１２Ａには電流検出抵抗１１の一端の電圧が基準電圧発生回路１３を介して印加され、反転入力１２Ｂには電流検出抵抗１１の他端の電位が印加される。 Next, a current control feedback operation using the current detection resistor 11 and the comparator 12 will be described. When the current generated from the power supply driving circuit 8 flows in the primary winding 9A of the transformer 9, magnetic flux is generated, and an electromotive force is generated in the secondary winding 9B of the transformer 9. The alternating current generated by the electromotive force is rectified and smoothed by the diode 14 and the capacitor 15, and the direct current flows through the load 22 connected to the output terminal 10. On the other hand, the voltage at one end of the current detection resistor 11 is applied to the non-inverting input 12A of the comparator 12 via the reference voltage generation circuit 13, and the potential at the other end of the current detection resistor 11 is applied to the inverting input 12B. .

ここで、反転入力１２Ｂの電位を基準に考えると、電流検出抵抗１１に流れる電流が低い場合、電流検出抵抗１１における電圧降下が基準電圧発生回路１３における発生電圧よりも低くなるため、反転入力１２Ｂの電位に対して非反転入力１２Ａの電位が低くなり、比較器１２の出力端子１２Ｃからの出力はローレベルとなる。そうすると、電源駆動回路８に信号がフィードバックされず、負荷１８に流れる出力電流の増加は制限されない。 Here, considering the potential of the inverting input 12B as a reference, when the current flowing through the current detection resistor 11 is low, the voltage drop in the current detection resistor 11 is lower than the voltage generated in the reference voltage generation circuit 13, and therefore the inverting input 12B. The potential of the non-inverting input 12A becomes lower than the potential of, and the output from the output terminal 12C of the comparator 12 becomes low level. Then, no signal is fed back to the power supply drive circuit 8, and an increase in the output current flowing through the load 18 is not limited.

一方、電流検出抵抗１１に流れる電流が高い場合、電流検出抵抗１１における電圧降下が基準電圧発生回路１３による発生電圧よりも高くなるため、反転入力１２Ｂの電位に対して非反転入力１２Ａの電位が高くなる。そうすると、比較器１２の出力端子１２Ｃからの出力はハイレベルとなり、電源駆動回路に信号がフィードバックされ、負荷１８に流れる出力電流の増加が制限される。 On the other hand, when the current flowing through the current detection resistor 11 is high, the voltage drop in the current detection resistor 11 becomes higher than the voltage generated by the reference voltage generation circuit 13, so the potential of the non-inverting input 12A is higher than the potential of the inverting input 12B. Get higher. Then, the output from the output terminal 12C of the comparator 12 becomes a high level, the signal is fed back to the power supply driving circuit, and the increase in the output current flowing through the load 18 is limited.

続いて、電源供給ライン１００を用いた比較器１２への電力供給動作について説明する。 Subsequently, an operation of supplying power to the comparator 12 using the power supply line 100 will be described.

まずここで、トランス９の２次巻線９Ｂの両端電圧をＶ_9B、コンデンサ１５の両端電圧をＶ₁₅、コンデンサ１６の両端電圧をＶ₁₆、接点１８の電位をＶ₁₈、コンデンサ２０の両端電圧をＶ₂₀と定義する。 First, here, the voltage across the secondary winding 9B of the transformer 9 is V _9B , the voltage across the capacitor 15 is V ₁₅ , the voltage across the capacitor 16 is V ₁₆ , the potential of the contact 18 is V ₁₈ , and the voltage across the capacitor 20 is It is defined as V _20.

これらＶ_9B、Ｖ₁₅、Ｖ₁₆、Ｖ₁₈、Ｖ₂₀の変化を、図２を用いて説明する。図２において、ｔ０〜ｔ３は時間を表している。なお、回路内のダイオード１４、１７、１９の順方向降下電圧は全て１Ｖとして説明する。 These changes in V _9B , V ₁₅ , V ₁₆ , V ₁₈ , and V ₂₀ will be described with reference to FIG. In FIG. 2, t0 to t3 represent time. In the following description, it is assumed that the forward drop voltages of the diodes 14, 17 and 19 in the circuit are all 1V.

まず、ｔ０において電源駆動回路８から１次巻線９Ａに電流が流れ、磁束が発生し、２次巻線９Ｂには＋６Ｖの両端電圧Ｖ_9Bが発生する。 First, at t0, a current flows from the power supply driving circuit 8 to the primary winding 9A, magnetic flux is generated, and a + 6V end-to-end voltage V _9B is generated in the secondary winding 9B.

次に、ｔ０〜ｔ１においてその６Ｖの電圧からダイオード１４の順方向降下電圧１Ｖを差し引いた電圧５Ｖがコンデンサ１５に加わることによって、コンデンサ１５の両端電圧Ｖ₁₅が５Ｖに充電される。 Then, the voltage 5V minus the forward voltage drop of 1V diode 14 from the voltage of the 6V in t0~t1 is by acting on the capacitor 15, the voltage across V ₁₅ of the capacitor 15 is charged to 5V.

その後、ｔ１において２次巻線９Ｂの両端電圧Ｖ_9Bが−２０Ｖとなると、それに伴いコンデンサ１６の両端電圧Ｖ₁₆が１９Ｖまで上昇する。即ち、接点１８はダイオード１７を介してグランドに接続されているため０Ｖからダイオード１７の順方向降下電圧１Ｖを差し引いた−１Ｖを維持しており、一方、コンデンサ１６と２次巻線９Ｂとの接続点が−２０Ｖとなることにより、コンデンサ１６の両端には１９Ｖの電圧が印加されることとなるため、コンデンサの両端電圧Ｖ₁₆が１９Ｖまで上昇する。 Thereafter, when the voltage V _9B across the secondary winding 9B becomes −20V at t1, the voltage V ₁₆ across the capacitor 16 rises to 19V accordingly. That is, since the contact 18 is connected to the ground via the diode 17, it maintains -1V obtained by subtracting the forward voltage drop 1V of the diode 17 from 0V, while the capacitor 16 and the secondary winding 9B are connected. by connecting point is -20 V, since so that the 19V voltage is applied across the capacitor 16, the voltage across V ₁₆ of the capacitor rises to 19V.

次に、ｔ１〜ｔ２において２次巻線の両端電圧Ｖ_9Bが再び−２０Ｖから＋６Ｖまで上昇するに従って、図２に示すごとく接続点１８の電位Ｖ₁₈は２次巻線９Ｂの両端電圧Ｖ_9Bにコンデンサ１６の両端電圧Ｖ₁₆分を底上げしたような軌跡を描いて２５Ｖまで上昇する。 Next, as the voltage V _9B across the secondary winding rises again from −20V to + 6V from t1 to t2, the potential V _{18 at the} connection point ₁₈ becomes the voltage V _9B across the secondary winding 9B as shown in FIG. Then, the voltage rises to 25 V while drawing a trajectory as if the voltage V ₁₆ across the capacitor 16 was raised.

そして、ｔ２において２次巻線の両端電圧Ｖ_9Bが６Ｖまで上昇した時、コンデンサ２０の両端電圧Ｖ₂₀が１９Ｖにまで上昇する。これは、コンデンサ２０の一端が接続点１８の電位Ｖ₁₈である２５Ｖからダイオード１９の順方向降下電圧１Ｖを差し引いた２４Ｖとなるとともに、その他端が２次巻線９Ｂの両端電圧Ｖ_9Bである６Ｖからダイオード１４の順方向降下電圧１Ｖを差し引いた５Ｖとなるため、その電位差分の１９Ｖがコンデンサ２０の両端に印加されるためである。 When the voltage V _9B across the secondary winding rises to 6V at t2, the voltage V ₂₀ across the capacitor 20 rises to 19V. This, together with a 24V one end of the capacitor 20 less the forward voltage drop of 1V diode 19 from 25V the potential V ₁₈ at the connection point 18 and the other end is the voltage across V _9B of the secondary winding 9B This is because 5V is obtained by subtracting the forward voltage drop 1V of the diode 14 from 6V, so that a potential difference of 19V is applied across the capacitor 20.

ここから、負荷２２がショート状態となり、出力端子１０の両端がグランドに接続された状態を図３を用いて説明する。 From here, a state in which the load 22 is short-circuited and both ends of the output terminal 10 are connected to the ground will be described with reference to FIG.

まず、ｔ４において負荷２２がショート状態となり、出力端子１０の両端がグランドに接続された状態となると、出力端子１０からダイオード１４のカソードまでの電位が０Ｖとなり、このダイオード１４の順方向降下電圧１Ｖ分が２次巻線９Ｂの両端電圧Ｖ_9Bとなる。 First, when the load 22 is short-circuited at t4 and both ends of the output terminal 10 are connected to the ground, the potential from the output terminal 10 to the cathode of the diode 14 becomes 0V, and the forward drop voltage 1V of the diode 14 becomes 1V. The minute becomes the voltage V _9B across the secondary winding 9B.

その間、コンデンサ１５はその両端をグランドに接続された状態にあるため０Ｖを維持し、コンデンサ１６の両端電圧Ｖ₁₆はその影響を受けずに１９Ｖを維持している。そして、接点１８はこのコンデンサ１６の両端電圧Ｖ₁₆に２次巻線９Ｂの両端電圧の＋側１Ｖを加えた電圧である２０Ｖピーク電圧が維持された状態となっている。そのため、コンデンサ２０の一端が接続点１８の電位Ｖ₁₈である２０Ｖからダイオード１９の順方向降下電圧１Ｖを差し引いた１９Ｖとなるとともに、その他端がグランドと略同電位となるため、その電位差分の１９Ｖがコンデンサ２０の両端に印加される。 Meanwhile, the capacitor 15 is maintained at 0 V because both ends thereof are connected to the ground, and the voltage V ₁₆ across the capacitor 16 is maintained at 19 V without being affected by the influence. The contact 18 is in a state in which a 20 V peak voltage, which is a voltage obtained by adding 1 V on the positive side of the voltage across the secondary winding 9B to the voltage V ₁₆ across the capacitor 16, is maintained. Therefore, it becomes 19V which one end of the capacitor 20 less the forward voltage drop of 1V diode 19 from 20V the potential V ₁₈ at the connection point 18, since the other end is ground and substantially the same potential, the potential difference amount 19V is applied across the capacitor 20.

このような構成により、負荷２２が何らかの不具合によりショート状態となり、出力端子１０がグランドに接続された状態となったとしても、コンデンサ２０の両端電圧Ｖ₂₀が１９Ｖを維持するため、比較器１２の電源供給部１２Ｄには出力端子１０の電位から少なくともコンデンサ２０の両端電圧Ｖ₂₀分が底上げされた電圧が電源供給ライン１００を通じて印加されることとなるため、この比較器１２が回路内に流れる電流を検出し、電源駆動回路８に信号を帰還し続けることが可能となるため、その回路内に大電流が流れ続けるのを防止することができる。 With such a configuration, even if the load 22 is short-circuited due to some trouble and the output terminal 10 is connected to the ground, the voltage V ₂₀ across the capacitor 20 is maintained at 19 V. Since the voltage obtained by raising at least the voltage V ₂₀ across the capacitor 20 from the potential of the output terminal 10 is applied to the power supply unit 12D through the power supply line 100, the current flowing through the comparator 12 in the circuit is supplied to the power supply unit 12D. Can be detected and the signal can continue to be fed back to the power supply drive circuit 8, so that a large current can be prevented from continuing to flow in the circuit.

さらに、電源供給ライン１００を出力端子非直接接続状態としておくことにより、電源供給ライン１００の電位をグランドに落とす心配が無く、安定した電力供給を可能とすることができる。 Furthermore, by setting the power supply line 100 in a state in which the output terminal is not directly connected, there is no fear of dropping the potential of the power supply line 100 to the ground, and stable power supply can be achieved.

なお、比較器１２の出力端子１２Ｃから電源駆動回路８のフィードバック入力８Ｂへの信号伝達をフォトカプラにより行えば、トランス９の１次側と２次側とを非直接接続状態にて構成することができ望ましい。 If the signal transmission from the output terminal 12C of the comparator 12 to the feedback input 8B of the power supply driving circuit 8 is performed by a photocoupler, the primary side and the secondary side of the transformer 9 are configured in a non-direct connection state. This is desirable.

ここで、図１における比較器１２と電流検出抵抗１３との具体的な回路構成について図４を用いて説明する。 Here, a specific circuit configuration of the comparator 12 and the current detection resistor 13 in FIG. 1 will be described with reference to FIG.

図４における入力端子２３が図１における電源供給部１２Ｄに対応しており、電源供給ライン１００から電圧Ｖｃｃが入力される。そして、図４における入力端子２４が図１における電源供給部１２Ｅに対応しており、グランドに接続されている。そして、図４におけるＮＰＮ型トランジスタ２５のエミッタが図１におけるダイオード１４と電流検出抵抗１１との接点Ｖ_＋に対応しており、図４におけるＮＰＮ型トランジスタ２６のエミッタが図１における出力端子１０と電流検出抵抗１１との接点Ｖ₋に対応している。 4 corresponds to the power supply unit 12D in FIG. 1, and the voltage Vcc is input from the power supply line 100. The input terminal 24 in FIG. 4 corresponds to the power supply unit 12E in FIG. 1, and is connected to the ground. 4 corresponds to the contact V ₊ between the diode 14 and the current detection resistor 11 in FIG. 1, and the emitter of the NPN transistor 26 in FIG. 4 is connected to the output terminal 10 in FIG. This corresponds to the contact V ₋ with the current detection resistor 11.

ここで、図４におけるバンドギャップ基準電圧発生回路２７内では、入力端子２３にカレントミラー２８を接続し、カレントミラー２８におけるＰＮＰ型トランジスタ２８Ａのコレクタ及びベースをＮＰＮ型トランジスタ３０のコレクタに接続し、ＮＰＮ型トランジスタ３０のベースをＰＮＰ型トランジスタ２８Ｂのコレクタ及び出力端子２９に接続している。そして、ＮＰＮ型トランジスタ３０のエミッタを抵抗３１、３２の一端に接続し、抵抗３１の他端をＮＰＮ型トランジスタ３３のベース、コレクタに接続し、抵抗３２の他端をＮＰＮ型トランジスタ３４のコレクタ及びＮＰＮ型トランジスタ３５のベースに接続している。 Here, in the band gap reference voltage generation circuit 27 in FIG. 4, the current mirror 28 is connected to the input terminal 23, the collector and base of the PNP transistor 28 </ b> A in the current mirror 28 are connected to the collector of the NPN transistor 30, The base of the NPN transistor 30 is connected to the collector of the PNP transistor 28B and the output terminal 29. The emitter of the NPN transistor 30 is connected to one end of the resistors 31 and 32, the other end of the resistor 31 is connected to the base and collector of the NPN transistor 33, and the other end of the resistor 32 is connected to the collector of the NPN transistor 34 and The base of the NPN transistor 35 is connected.

そして、ＮＰＮ型トランジスタ３４のエミッタを抵抗３６の一端に接続し、この抵抗３６の他端及びＮＰＮ型トランジスタ３３のエミッタ、ＮＰＮ型トランジスタ３５のエミッタをグランドに接続している。 The emitter of the NPN transistor 34 is connected to one end of the resistor 36, and the other end of the resistor 36, the emitter of the NPN transistor 33, and the emitter of the NPN transistor 35 are connected to the ground.

そして、バンドギャップ基準電圧発生回路２７の入力端子２３にはカレントミラー３８におけるＰＮＰ型トランジスタ３８Ａ、ＰＮＰ型トランジスタ３８Ｂ、ＰＮＰ型トランジスタ３８Ｃのエミッタを接続しており、それぞれのベースを接続点３９にて接続している。そして、ＰＮＰ型トランジスタ３８Ａのコレクタをそのベースに接続するとともにＮＰＮ型トランジスタ４０のコレクタに接続し、このＮＰＮ型トランジスタ４０のベースをバンドギャップ基準電圧発生回路２７の出力端子２９に接続している。そして、ＮＰＮ型トランジスタ４０のエミッタを抵抗４１を介してＧＮＤに接続している。 The input terminals 23 of the bandgap reference voltage generation circuit 27 are connected to the emitters of the PNP transistor 38A, the PNP transistor 38B, and the PNP transistor 38C in the current mirror 38. Connected. The collector of the PNP transistor 38 A is connected to the base of the PNP transistor 38 A and the collector of the NPN transistor 40. The base of the NPN transistor 40 is connected to the output terminal 29 of the bandgap reference voltage generation circuit 27. The emitter of the NPN transistor 40 is connected to GND via a resistor 41.

また、ＰＮＰ型トランジスタ３８Ｂのコレクタは抵抗４２の一端に接続しており、抵抗４２の他端をＮＰＮ型トランジスタ２５のコレクタに接続している。そして、このＮＰＮ型トランジスタ２５のベースを抵抗４２の一端に接続している。そして、抵抗４２の他端とＮＰＮ型トランジスタ２５のコレクタとの接続点４３にはＮＰＮ型トランジスタ２６のベースを接続している。そして、ＰＮＰ型トランジスタ３８ＣのコレクタをＮＰＮ型トランジスタ２６のコレクタ及びＰＮＰ型トランジスタ４４のベースに接続している。次に、動作原理について説明する。 The collector of the PNP transistor 38B is connected to one end of the resistor 42, and the other end of the resistor 42 is connected to the collector of the NPN transistor 25. The base of the NPN transistor 25 is connected to one end of the resistor 42. The base of the NPN transistor 26 is connected to a connection point 43 between the other end of the resistor 42 and the collector of the NPN transistor 25. The collector of the PNP transistor 38C is connected to the collector of the NPN transistor 26 and the base of the PNP transistor 44. Next, the operation principle will be described.

まず、バンドギャップ基準電圧発生回路２７の入力端子２３に入力電圧Ｖｃｃが入力されるとともに、出力端子２９からは基準電圧Ｖｒｅｆ（ａ）とＮＰＮ型トランジスタ３０のベース・エミッタ間電圧Ｖ_BE３０との電圧値の和が出力されている。ここで、ＮＰＮ型トランジスタ３０のベース・エミッタ間電圧Ｖ_BE３０とＮＰＮ型トランジスタ４０のベース・エミッタ間電圧Ｖ_BE４０とを等しくしておくことにより、抵抗４１には基準電圧Ｖｒｅｆ（ａ）に等しい一定電圧である、基準電圧Ｖｒｅｆ（ｂ）が印加される。 First, the input voltage Vcc is input to the input terminal 23 of the band gap reference voltage generation circuit 27, and the reference voltage Vref (a) and the base-emitter voltage V _BE 30 of the NPN transistor 30 are output from the output terminal 29. The sum of voltage values is output. Here, by making the base-emitter voltage V _BE 30 of the NPN transistor 30 equal to the base-emitter voltage V _BE 40 of the NPN transistor 40, the resistor 41 has the reference voltage Vref (a). A reference voltage Vref (b), which is an equal constant voltage, is applied.

この基準電圧Ｖｒｅｆ（ｂ）が抵抗４１の両端に印加されることにより、定電流ＩｒｅｆがＮＰＮ型トランジスタ４０のコレクタ・エミッタ間に流れる。 When this reference voltage Vref (b) is applied across the resistor 41, a constant current Iref flows between the collector and emitter of the NPN transistor 40.

そうすると、この定電流Ｉｒｅｆがカレントミラー３８におけるＰＮＰ型トランジスタ３８Ａのエミッタ・コレクタ間に流れ、このＩｒｅｆと同じ電流がＰＮＰ型トランジスタ３８Ｂのエミッタ・コレクタ間に流れる。 Then, the constant current Iref flows between the emitter and collector of the PNP transistor 38A in the current mirror 38, and the same current as this Iref flows between the emitter and collector of the PNP transistor 38B.

このＰＮＰ型トランジスタ３８Ｂのエミッタ・コレクタ間に流れる電流が抵抗４２に流れることにより、基準電圧Ｖｒｅｆ（ｃ）が発生する。これが、図１に示した基準電圧発生回路１３に該当する。この抵抗４２とＮＰＮ型トランジスタ２５との接点４３における電位は、図１における接点Ｖ_＋の電位にＮＰＮ型トランジスタ２５のベース・エミッタ間電圧Ｖ_BE２５とを足し合わせるとともに基準電圧Ｖｒｅｆ（ｃ）を差し引いた電位となっている。 A current flowing between the emitter and collector of the PNP transistor 38B flows through the resistor 42, whereby the reference voltage Vref (c) is generated. This corresponds to the reference voltage generation circuit 13 shown in FIG. The potential at the contact 43 between the resistor 42 and the NPN transistor 25 is obtained by adding the base-emitter voltage V _BE 25 of the NPN transistor 25 to the potential at the contact V ₊ in FIG. The potential is subtracted.

この接点４３の電位が図１に示す接点Ｖ−の電位よりもＮＰＮ型トランジスタ２６のベース・エミッタ間電圧Ｖ_BE２６分以上大きいとき、即ち、図１に示すＶ_＋の電位が、Ｖ₋の電位よりも基準電圧Ｖｒｅｆ（ｃ）分以上高くなったとき、この図４に示すＮＰＮ型トランジスタ２６のベース・エミッタ間に電流が流れ、それに伴い、ＮＰＮ型トランジスタ２６のコレクタ・エミッタ間にも電流が流れる。 When this potential at the contact point 43 is large base-emitter voltage V _BE 26 minutes or more of the NPN transistor 26 than the potential of the contact V- shown in FIG. 1, i.e., the potential of _{V +} as shown in FIG. 1, V _- the When the voltage becomes higher than the potential by the reference voltage Vref (c) or more, a current flows between the base and emitter of the NPN transistor 26 shown in FIG. 4, and accordingly, a current also flows between the collector and emitter of the NPN transistor 26. Flows.

そうすると、ＰＮＰ型トランジスタ４４のベース電圧が低下し、ＰＮＰ型トランジスタ４４のエミッタ・ベース間に電流が流れるとともに、エミッタ・コレクタ間に電流が流れ、その電流が図１に示す比較器１２Ｃから出力される。そして、この比較器１２Ｃからの出力信号が電源駆動回路８のフィードバック入力８Ｂに帰還される。 As a result, the base voltage of the PNP transistor 44 decreases, a current flows between the emitter and base of the PNP transistor 44, a current flows between the emitter and collector, and the current is output from the comparator 12C shown in FIG. The The output signal from the comparator 12C is fed back to the feedback input 8B of the power supply drive circuit 8.

なお、本実施の形態における比較器１２の部分を増幅器と表現される場合もありえるが、その増幅器も必ず比較動作、あるいは増幅後に比較、または比較後に増幅動作を行わせるものであるから、比較動作を行うことができる増幅器も比較器の範疇に含まれるものである。 Although the comparator 12 in this embodiment may be expressed as an amplifier, the amplifier always performs a comparison operation, or a comparison after amplification, or an amplification operation after comparison. Amplifiers capable of performing the above are also included in the category of comparators.

なお、本実施形態におけるＰＮＰ型トランジスタ３８Ｃを抵抗などで代用し、カレントミラー３８の構成外とすることも可能であるが、ＰＮＰ型トランジスタ３８Ｃをカレントミラー３８の一部とすることにより、ＮＰＮ型トランジスタ２５を流れる電流量とＮＰＮ型トランジスタ２６を流れる電流量とを等しくすることができ、その結果としてＮＰＮ型トランジスタ２５、２６のベース・エミッタ間電圧Ｖ_BE２５、Ｖ_BE２６を等しくすることができ、高精度な電流制御を可能とすることができ望ましい。 Note that the PNP transistor 38C in this embodiment can be replaced by a resistor or the like and excluded from the configuration of the current mirror 38. However, by making the PNP transistor 38C a part of the current mirror 38, the NPN transistor The amount of current flowing through the transistor 25 and the amount of current flowing through the NPN transistor 26 can be made equal, and as a result, the base-emitter voltages V _BE 25 and V _BE 26 of the NPN transistors 25 and 26 can be made equal. This is desirable because it enables highly accurate current control.

本発明の電源装置は、回路内に大電流が流れ続けることがないという効果を有し、各種電気機器において有用である。 The power supply device of the present invention has an effect that a large current does not continue to flow in the circuit, and is useful in various electric devices.

本発明の実施の形態１における電源装置の回路図Circuit diagram of power supply apparatus according to Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態１における電源装置の動作波形図Operation waveform diagram of power supply device in embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態１における電源装置の動作波形図Operation waveform diagram of power supply device in embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態１の電源装置における比較器及び基準電圧発生回路の構成を示す回路図The circuit diagram which shows the structure of the comparator and reference voltage generation circuit in the power supply device of Embodiment 1 of this invention 従来の電源装置の回路図Circuit diagram of conventional power supply

Explanation of symbols

８電源駆動回路
８Ａ出力部
９トランス
９Ａ１次巻線
９Ｂ２次巻線
１０出力端子
１１電流検出抵抗
１２比較器
１２Ａ非反転入力（第１の入力端）
１２Ｂ反転入力（第２の入力端）
１２Ｄ電源供給部
１３基準電圧発生回路
１４ダイオード
１５コンデンサ
１６コンデンサ
１７ダイオード
１９ダイオード
２０コンデンサ
１００電源供給ライン 8 Power supply drive circuit 8A Output unit 9 Transformer 9A Primary winding 9B Secondary winding 10 Output terminal 11 Current detection resistor 12 Comparator 12A Non-inverting input (first input terminal)
12B Inverted input (second input terminal)
12D power supply unit 13 reference voltage generation circuit 14 diode 15 capacitor 16 capacitor 17 diode 19 diode 20 capacitor 100 power supply line

Claims

A power supply drive circuit; a transformer having a primary winding connected to an output portion of the power supply drive circuit; an output terminal connected to a secondary winding of the transformer; one end of the output terminal; A current detection resistor provided as a pair connected to a load on a hot-side line between one end of the wire, and a first input terminal connected to one end of the current detection resistor and the current detection resistor And a reference voltage generating circuit interposed between the first input terminal or the second input terminal and the current detection resistor. A first diode having an anode connected to one end of the secondary winding and a cathode connected to one end of the current detection resistor, and one end connected to the cathode of the first diode and the other end The secondary winding A first capacitor connected to the other end, a second capacitor having one end connected to one end of the secondary winding, a cathode connected to the other end of the second capacitor, and an anode connected A second diode connected to the other end of the first capacitor, a third diode having the anode connected to the cathode of the second diode, and one end connected to the cathode of the third diode; And a third capacitor having the other end connected to one end or the other end of the first capacitor, a connection point between the third diode and the third capacitor, and a power supply section of the comparator preparative connected by the power supply lines, each said output terminal and said power supply line has a power supply path at all times independent state in the hot side, the power supply The supply line and the output loop having the secondary winding and the output terminal are in a non-direct connection state, and the output signal in the comparator is fed back to the power supply driving circuit, and the reference voltage generating circuit is A reference voltage is generated by a current obtained from the output side of the current mirror, and is connected to a power supply unit that supplies power for operating the comparator. The collector of the first transistor is connected to the ground side of the bandgap reference circuit via a first resistor to the emitter of the first transistor, and the output of the bandgap reference circuit is connected to the base of the first transistor. And the output side of the current mirror is connected to the collector of the second transistor via a second resistor. And the base of the second transistor is connected, and the comparator is configured by connecting the base of the third transistor to the collector of the second transistor, and the current collector is connected to the collector of the third transistor. A power supply apparatus in which a current obtained from a mirror is injected as a constant current, the emitters of the second and third transistors are used as input sections, and the collector of the third transistor is used as an output section of the comparator.