JPS6355813B2 - - Google Patents
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- JPS6355813B2 JPS6355813B2 JP56108487A JP10848781A JPS6355813B2 JP S6355813 B2 JPS6355813 B2 JP S6355813B2 JP 56108487 A JP56108487 A JP 56108487A JP 10848781 A JP10848781 A JP 10848781A JP S6355813 B2 JPS6355813 B2 JP S6355813B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/081—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
- H03K17/0812—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit
- H03K17/08126—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit in bipolar transitor switches
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- Power Conversion In General (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はスイツチング電源回路の保護回路に関
し、その目的とするところは起動時における信頼
性が高くしかも負荷短絡状態においてスイツチン
グトランジスタを安全に保護することができるも
のを提供することにある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a protection circuit for a switching power supply circuit, and its purpose is to provide a protection circuit that is highly reliable at startup and can safely protect switching transistors in a load short-circuit condition. It's about doing.
先ず、従来の代表的なスイツチング電源回路を
第1図によつて説明する。第1図はフライバツク
コンバータ方式の絶縁タイプの回路図で、商用交
流電源1の出力電圧はダイオードD1〜D4から成
るブリツジ回路を介して整流してコンデンサC1
によつて平滑され、トランスT2の巻線L1の一端
に非安定化直流電圧として印加され、巻線L1の
他端はスイツチングトランジスタQ1によつてト
ランスT2の二次側の出力電圧が安定になる条件
でスイツチングが繰返されている。また、トラン
スT2の巻線L3に前記スイツチングトランジスタ
Q1がオン−オフを繰返すことによつて発生する
方形波パルスは、ダイオードD6とコンデンサC3
で整流平滑され、制御回路2の電源電圧として端
子aに供給されている。またダイオードD6とコ
ンデンサC3の整流平滑出力は、このスイツチン
グ電源回路の出力電圧を安定するためのフイード
バツク電圧として抵抗R3とR4で分割して前記制
御回路2の端子bに検出用電圧として印加されて
いる。更にダイオードD6とコンデンサC3の整流
平滑出力は、ツエナーダイオードD7と抵抗R5の
直列回路に印加され、ツエナーダイオードD7の
端子電圧が制御回路2の端子Cに基準電圧として
印加されており、制御回路2では、端子bとcと
の誤差電圧を検出してこの誤差電圧によつてコン
トロールされた方形波パルスP1を端子dにより
出力する。方形波パルスP1は抵抗R7とR8で分圧
された後、トランジスタQ2を駆動する。前記ス
イツチングトランジスタQ1は該トランジスタQ2
とトランスT1とコレクタ抵抗R2で形成されるド
ライブ回路によつて駆動され、前記トランスT2
の二次側出力電圧が常に一定になるよう制御して
いる。なお、トランスT2の巻線L2Bに発生する
方形波パルスP2をダイオードD5とコンデンサC2
で整流平滑して前記ドライブ回路に電源電圧とし
て印加されている。スイツチング回路の起動時に
は抵抗R1とR6を介して制御回路2とドライブ回
路とにそれぞれ電源が供給され、スタートするよ
う構成されている。出力電圧はトランスT2の巻
線L1とL4の巻線比によつて決定され、ダイオー
ドD8とコンデンサC4で整流平滑された直流安定
化電圧が負荷3に印加されている。 First, a typical conventional switching power supply circuit will be explained with reference to FIG. Figure 1 is a circuit diagram of an isolated flyback converter type circuit, in which the output voltage of a commercial AC power supply 1 is rectified via a bridge circuit consisting of diodes D 1 to D 4 and then connected to a capacitor C 1 .
The unregulated DC voltage is applied to one end of the winding L1 of the transformer T2 , and the other end of the winding L1 is applied to the secondary side of the transformer T2 by the switching transistor Q1 . Switching is repeated under conditions that the output voltage becomes stable. Also, the switching transistor is connected to the winding L3 of the transformer T2 .
The square wave pulse generated by Q 1 turning on and off repeatedly is connected to diode D 6 and capacitor C 3.
The voltage is rectified and smoothed at the terminal A, and is supplied to the terminal a as the power supply voltage of the control circuit 2. Furthermore, the rectified and smoothed output of diode D 6 and capacitor C 3 is divided by resistors R 3 and R 4 as a feedback voltage to stabilize the output voltage of this switching power supply circuit, and is applied to terminal b of the control circuit 2 as a detection voltage. is applied as. Further, the rectified and smoothed output of the diode D 6 and the capacitor C 3 is applied to a series circuit of a Zener diode D 7 and a resistor R 5 , and the terminal voltage of the Zener diode D 7 is applied to the terminal C of the control circuit 2 as a reference voltage. The control circuit 2 detects the error voltage between terminals b and c and outputs a square wave pulse P1 controlled by this error voltage from terminal d. The square wave pulse P 1 drives the transistor Q 2 after being divided by the resistors R 7 and R 8 . The switching transistor Q 1 is the switching transistor Q 2
The transformer T 2 is driven by a drive circuit formed by a transformer T 1 and a collector resistor R 2 .
The secondary output voltage is controlled so that it is always constant. In addition, the square wave pulse P 2 generated in the winding L 2 B of the transformer T 2 is connected to the diode D 5 and the capacitor C 2
The voltage is rectified and smoothed and applied to the drive circuit as a power supply voltage. When starting up the switching circuit, power is supplied to the control circuit 2 and the drive circuit through resistors R1 and R6 , respectively, and the switching circuit is configured to start. The output voltage is determined by the winding ratio of the windings L 1 and L 4 of the transformer T 2 , and a DC stabilized voltage that has been rectified and smoothed by the diode D 8 and the capacitor C 4 is applied to the load 3 .
従来のスイツチング電源回路はこのように構成
されているため、負荷3がシヨートした場合には
スイツチングトランジスタQ1に過大電流が流れ
て破損する恐れがある。そのため、従来では各種
の保護回路が使用されているが、構成が簡単でし
かも起動時において誤動作しない信頼性の高いも
のは何ら提案されていない。 Since the conventional switching power supply circuit is configured in this way, when the load 3 is switched off, there is a risk that an excessive current will flow through the switching transistor Q1 and damage it. For this reason, various protection circuits have been used in the past, but no one has been proposed that has a simple configuration and is highly reliable and does not malfunction during startup.
第2図は上記問題点を回避できる本発明の一実
施例を示し、以下この第2図に基づいて説明す
る。なお、第1図と同様の作用を成すものには同
一符号を付けてその説明を省く。 FIG. 2 shows an embodiment of the present invention that can avoid the above-mentioned problems, and the following description will be given based on this FIG. 2. Components having the same functions as those in FIG. 1 are given the same reference numerals and their explanations will be omitted.
第2図において破線で囲まれた部分が第1図の
スイツチング電源回路に付け加えられた保護回路
Aである。R9は検出抵抗で、入力直流電圧平滑
用の前記コンデンサC1のマイナス側一端と基準
レベル〔以下アース点と称す〕との間に介装され
ている。THはサイリスタで、前記制御回路2の
端子dに発生する方形波パルスP1の振幅を切換
可能に接続されている。D9とR10は直列接続され
たダイオードと抵抗で、この直列回路は入力直流
電圧に対して逆極性となるようダイオードD9の
カソードが前記コンデンサC1と検出抵抗R9との
接続点Bに接続され、抵抗R10のダイオードD9と
の接続側一端Xとは反対側の一端はアース点に接
続されている。C5は充放電用のコンデンサで、
前記抵抗R10と並列接続されている。R11は前記
サイリスタTHのゲートとアース点との間に接続
された抵抗である。なお、前記サイリスタTHは
アノードが制御回路2の端子dに接続され、カソ
ードが抵抗R10の前記接続側一端Xに接続されて
いる。 The part surrounded by broken lines in FIG. 2 is a protection circuit A added to the switching power supply circuit of FIG. 1. R9 is a detection resistor, which is interposed between one end of the negative side of the capacitor C1 for smoothing the input DC voltage and a reference level (hereinafter referred to as the ground point). TH is a thyristor connected to the control circuit 2 so as to be able to switch the amplitude of the square wave pulse P1 generated at the terminal d. D 9 and R 10 are a diode and a resistor connected in series, and the cathode of the diode D 9 is connected to the connection point B between the capacitor C 1 and the detection resistor R 9 so that the series circuit has the opposite polarity with respect to the input DC voltage. , and one end of the resistor R 10 opposite to the end connected to the diode D 9 is connected to the ground point. C5 is a capacitor for charging and discharging,
It is connected in parallel with the resistor R10 . R11 is a resistor connected between the gate of the thyristor TH and the ground point. The thyristor TH has an anode connected to the terminal d of the control circuit 2, and a cathode connected to the connection side end X of the resistor R10 .
このように構成したため、負荷がシヨートした
場合、コンデンサC1から放電電流が流出して検
出抵抗R9の両端に高い電圧降下が生じダイオー
ドD9をオンする。ダイオードD9がオンすると、
抵抗R10からダイオードD9を介して接続点Bに向
つて電流が流れ、コンデンサC5は負電位に充電
される。コンデンサC5の電荷は抵抗R11を介して
サイリスタTHのデート電流となつて流れ、サイ
リスタTHがオン状態となる。サイリスタTHが
オンすると制御回路2の端子dがサイリスタTH
と抵抗R10を介してアース点に接続されるため、
方形波パルスP1の振幅が下がつてトランジスタ
Q2のスイツチングがオフされ、スイツチング出
力トランジスタQ1がオフされる。よつて負荷シ
ヨート時でも安全に保護できる。 With this configuration, when the load is shorted, a discharge current flows out of the capacitor C1 , causing a high voltage drop across the detection resistor R9 , turning on the diode D9 . When diode D 9 turns on,
Current flows from resistor R10 to connection point B via diode D9 , and capacitor C5 is charged to a negative potential. The charge in the capacitor C5 flows through the resistor R11 as a date current for the thyristor TH, and the thyristor TH is turned on. When thyristor TH is turned on, terminal d of control circuit 2 is connected to thyristor TH.
and is connected to the earth point through a resistor R 10 , so
The amplitude of the square wave pulse P 1 decreases and the transistor
The switching of Q2 is turned off, and the switching output transistor Q1 is turned off. Therefore, it can be safely protected even during load shots.
なお、起動時においてはコンデンサC1に充電
方向の電流が流れるため、この際、検出抵抗の電
位はプラス側となつてダイオードD9がオフされ
ているため、誤動作の危険性が非常に少ない。
又、コンデンサC5と抵抗R10の時定数の選び方に
より過渡的にダイオードD9がオンしても、この
時にはコンデンサC5が正電位に充電されるため、
サイリスタTHがオンすることがなく、信頼性が
高い。 Note that at startup, a current flows in the charging direction to the capacitor C1 , and at this time, the potential of the detection resistor is on the positive side and the diode D9 is turned off, so there is very little risk of malfunction.
Also, even if diode D9 is turned on transiently due to the selection of the time constants of capacitor C5 and resistor R10 , capacitor C5 is charged to a positive potential at this time, so
Thyristor TH never turns on, making it highly reliable.
以上説明のように本発明によると、スイツチン
グ電源回路において、入力電流電圧平滑用コンデ
ンサと直列に検出抵抗を介装し、この検出抵抗の
両端電圧を検出してスイツチング出力トランジス
タのスイツチングを制御し、負荷短絡時の前記ス
イツチング出力トランジスタを保護するよう構成
したため、構成簡単でしかも起動的に誤動作する
ことがない信頼性の高い保護回路を実現できる。 As described above, according to the present invention, in the switching power supply circuit, a detection resistor is inserted in series with the input current and voltage smoothing capacitor, and the voltage across the detection resistor is detected to control switching of the switching output transistor. Since the switching output transistor is configured to be protected in the event of a load short circuit, it is possible to realize a highly reliable protection circuit that is simple in configuration and does not malfunction at startup.
第1図は従来のスイツチング電源の構成図、第
2図は本発明の一実施例の保護回路を装備したス
イツチング電源の構成図である。
Q1……スイツチング出力トランジスタ、A…
…保護回路、C1……入力直流電流平滑用コンデ
ンサ、R9……検出抵抗、D9……ダイオード、
R10,R11……抵抗、C5……コンデンサ、TH……
サイリスタ〔半導体スイツチング素子〕、P1……
方形波パルス、3……負荷。
FIG. 1 is a block diagram of a conventional switching power supply, and FIG. 2 is a block diagram of a switching power supply equipped with a protection circuit according to an embodiment of the present invention. Q 1 ...Switching output transistor, A...
...protection circuit, C 1 ...input DC current smoothing capacitor, R 9 ...detection resistor, D 9 ...diode,
R10 , R11 ...Resistor, C5 ...Capacitor, TH...
Thyristor [semiconductor switching device], P 1 ...
Square wave pulse, 3...Load.
Claims (1)
圧平滑用コンデンサと直列に検出抵抗を介装し、
この検出抵抗の両端電圧を検出してスイツチング
出力トランジスタのスイツチングを制御し、負荷
短絡時に前記スイツチング出力トランジスタを保
護することを特徴とするスイツチング電源保護回
路。 2 入力直流電圧平滑用コンデンサに直列接続さ
れた検出抵抗と並列に、第1の抵抗とダイオード
との直列回路を前記ダイオードが前記入力直流電
圧に対して逆極性にして接続し、前記第1の抵抗
にコンデンサを並列接続し、該コンデンサの放電
電流で半導体スイツチング素子を制御してスイツ
チング出力トランジスタをオフ状態にするよう構
成したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載のスイツチング電源保護回路。[Claims] 1. In a switching power supply circuit, a detection resistor is inserted in series with an input DC voltage smoothing capacitor,
A switching power supply protection circuit characterized in that the switching of the switching output transistor is controlled by detecting the voltage across the detection resistor, and the switching output transistor is protected in the event of a load short circuit. 2. A series circuit of a first resistor and a diode is connected in parallel with a detection resistor connected in series to the input DC voltage smoothing capacitor, with the diode having a reverse polarity with respect to the input DC voltage, and the first A switching power supply protection circuit according to claim 1, characterized in that a capacitor is connected in parallel to a resistor, and a semiconductor switching element is controlled by the discharge current of the capacitor to turn off a switching output transistor. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56108487A JPS5810923A (en) | 1981-07-11 | 1981-07-11 | Switching power protection circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56108487A JPS5810923A (en) | 1981-07-11 | 1981-07-11 | Switching power protection circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5810923A JPS5810923A (en) | 1983-01-21 |
| JPS6355813B2 true JPS6355813B2 (en) | 1988-11-04 |
Family
ID=14486000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56108487A Granted JPS5810923A (en) | 1981-07-11 | 1981-07-11 | Switching power protection circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5810923A (en) |
-
1981
- 1981-07-11 JP JP56108487A patent/JPS5810923A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5810923A (en) | 1983-01-21 |
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