JPS6412182B2 - - Google Patents
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- JPS6412182B2 JPS6412182B2 JP7747284A JP7747284A JPS6412182B2 JP S6412182 B2 JPS6412182 B2 JP S6412182B2 JP 7747284 A JP7747284 A JP 7747284A JP 7747284 A JP7747284 A JP 7747284A JP S6412182 B2 JPS6412182 B2 JP S6412182B2
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
- H02M3/22—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC
- H02M3/24—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters
- H02M3/28—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、スイツチング・レギユレータ等の電
源として使用される過電流保護回路付DC−DCコ
ンバータに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a DC-DC converter with an overcurrent protection circuit used as a power source for switching regulators and the like.
〔従来技術〕
一般に、この種のDC−DCコンバータは、出力
電流の流れる負荷側が過負荷状態になつたり、短
絡等の状態が発生すると、動作に異常をきたすこ
とは勿論、部品に破損を生じたりして使用に堪え
なくなることは、よく知られている。このような
不都合を無くすために、DC−DCコンバータに
は、通常、負荷に対する過電流保護回路が設けら
れている。[Prior Art] In general, in this type of DC-DC converter, if the load side through which the output current flows is overloaded or a short circuit occurs, not only will it malfunction, but it will also cause damage to the components. It is well known that this can cause the device to become unusable. In order to eliminate such inconveniences, DC-DC converters are usually provided with an overcurrent protection circuit for the load.
過電流保護回路付DC−DCコンバータとして、
従来から用いられている代表的な例を、第１図の
回路図を参照して説明する。図において、直流電
源である電池１から抵抗２を通してトランジスタ
３のベース−エミツタ間に起動電流が流れると、
トランジスタ３のコレクタ−エミツタ間にトラン
ス４の一次巻線４−１を通してコレクタ電流が流
れる。この電流によりトランス４は励磁されて、
補助巻線４−２に電圧が誘起され、トランジスタ
３のベース電流をより強める。このベース電流の
強められることによつて、コレクタ電流はさらに
増大し、急激にトランジスタ３を飽和状態（オ
ン）にさせる。そして、コレクタ電流が、抵抗５
によつて制限されるべきベース電流のhfe（直流電
流増幅率）倍以上に流れようとすると、急激にト
ランジスタ３はカツトオフされる。この現象を操
返すことによつて、トランス４の二次巻線４−３
に周期的な繰返し電圧が誘起され、ダイオード６
とコンデンサ７とによつて整流されたのち、直流
電圧V0が出力として負荷１６に与えられる。 As a DC-DC converter with overcurrent protection circuit,
A typical example conventionally used will be explained with reference to the circuit diagram of FIG. In the figure, when a starting current flows between the base and emitter of transistor 3 from battery 1, which is a DC power source, through resistor 2,
A collector current flows between the collector and emitter of the transistor 3 through the primary winding 4-1 of the transformer 4. This current excites the transformer 4,
A voltage is induced in the auxiliary winding 4-2, further increasing the base current of the transistor 3. As the base current is strengthened, the collector current further increases, causing the transistor 3 to suddenly become saturated (turned on). Then, the collector current is the resistor 5
When the base current which should be limited by h fe (direct current amplification factor) times or more flows, the transistor 3 is abruptly cut off. By repeating this phenomenon, the secondary winding 4-3 of the transformer 4
A periodic repetitive voltage is induced in the diode 6
After being rectified by the DC voltage V 0 and the capacitor 7, the DC voltage V 0 is applied to the load 16 as an output.
上記の動作状態において、出力電流I0が負荷１
６のシヨートや過負荷により設定値より多く流れ
ることを防ぐために、電池１に対して直列に抵抗
８が接続されており、これを流れる電流によつて
生ずる電圧降下をトランジスタ９のベース−エミ
ツタ間にピツクアツプさせる。このピツクアツプ
される電圧がある値以上になると、トランジスタ
９は“オン”状態になり、そのコレクタ電圧がト
ランジスタ３のベースに与えられて、トランジス
タ３がカツトオフになる。これによつて、出力電
圧V0は低下し、出力端子間に抵抗１０を介して
接続されているフオトカツプラ用の発光ダイオー
ド１１が動作しなくなる。かくして、受光側のフ
オトトランジスタ１２がカツトオフとなり、その
出力側に抵抗１３を介して接続されているコンデ
ンサ１４の電圧が制御される。その結果、トラン
ジスタ３のベースに接続されているサイリスタ１
５が“オン”となり、完全にコンバータの発振動
作が停止する。なお、起動時においては出力電圧
V0が現われていないために、発光ダイオード１
１は動作していないから、出力電圧V0が発生す
るまでの時間にサイリスタ１５が動作しないよ
う、コンデンサ１４により遅延作用をもたせてい
る。 Under the above operating conditions, the output current I 0 is
A resistor 8 is connected in series with the battery 1 in order to prevent the current flowing beyond the set value due to short circuit or overload of the battery 1. to pick up. When this picked-up voltage exceeds a certain value, the transistor 9 becomes "on" and its collector voltage is applied to the base of the transistor 3, turning the transistor 3 off. As a result, the output voltage V 0 decreases, and the photocoupler light emitting diode 11 connected between the output terminals via the resistor 10 stops operating. Thus, the phototransistor 12 on the light receiving side is cut off, and the voltage of the capacitor 14 connected to its output side via the resistor 13 is controlled. As a result, thyristor 1 connected to the base of transistor 3
5 is turned on, and the oscillation operation of the converter is completely stopped. Note that at startup, the output voltage
Since V 0 does not appear, the light emitting diode 1
1 is not operating, the capacitor 14 has a delay effect so that the thyristor 15 does not operate until the output voltage V 0 is generated.
第２図は、第１図の従来例の動作特性をグラフ
により示したものである。このグラフにおいて、
出力負荷電流i1は動作の設定基準値とする。い
ま、特性Ａにおいて、負荷電流I0がi1よりi2に増
加し、更にi2を超えると、トランジスタ９が動作
して出力電圧V0は低下する。そして、V0がv1に
なると、発光ダイオード１１が不動作となり、結
果として前述のごとく発振が停止する。なお、こ
のグラフにおいて、電池電圧を高くすると特性は
Ｂのようになる。 FIG. 2 is a graph showing the operating characteristics of the conventional example shown in FIG. In this graph,
The output load current i1 is the operating setting reference value. Now, in characteristic A, when the load current I 0 increases from i 1 to i 2 and further exceeds i 2 , the transistor 9 operates and the output voltage V 0 decreases. Then, when V 0 becomes v 1 , the light emitting diode 11 becomes inactive, and as a result, oscillation stops as described above. Note that in this graph, when the battery voltage is increased, the characteristics become as shown in B.
上記の特性において、負荷電流i1を負荷１６に
予想される最大電流とすれば、電流i1から発振が
停止する前の電流値i2やi2′までの間は、通常、使
用しない範囲を示しており、この回路の使用状態
においては確率の非常に少ない動作範囲である。
しかし乍ら、このような動作範囲において回路部
品が破損しないように動作させるためには、用い
られるトランジスタ３、トランス４、ダイオード
６等に余裕をもたせておかねばならない。したが
つて、それぞれ容量の大きい部品を使用したり、
また放熱板も大きく設計せねばならないなど、構
造が大型化し、不経済になるという欠点があつ
た。 In the above characteristics, if the load current i 1 is the maximum current expected in the load 16, the range from current i 1 to the current value i 2 or i 2 ′ before oscillation stops is usually an unused range. This is an operating range in which the probability is very low in the usage state of this circuit.
However, in order to operate within such an operating range without damaging the circuit components, allowance must be made for the transistor 3, transformer 4, diode 6, etc. used. Therefore, parts with large capacities are used,
In addition, the heat sink had to be designed to be large, making the structure large and uneconomical.
本発明の目的は、上記従来の欠点を除去し、使
用部品に破損や過熱に対する余裕を考慮すること
のない小型、かつ経済的な過電流保護回路付DC
−DCコンバータを提供することにある。
The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned conventional drawbacks, and to provide a compact and economical DC with overcurrent protection circuit that does not require allowances for breakage or overheating of used parts.
-Providing DC converters.
本発明の構成は、トランスの一次巻線にトラン
ジスタを直列に接続し、該トランスの補助巻線に
電流制限用の抵抗を介して前記トランジスタのベ
ースを接続し、該トランジスタを介して前記一次
巻線に直流電圧を加え、前記補助巻線から得られ
る帰還電流により自励発振を生ぜしめ、前記トラ
ンスの二次巻線から整流回路を介して直流出力を
得るようにしたDC−DCコンバータにおいて、前
記整流回路の出力側に接続され、正常時には“オ
ン”で動作する発光素子と、該出力側の負荷電流
の流れる回路に直列に接続された抵抗と、入力側
が該抵抗の両端から電位差をうけるごとく接続さ
れ、出力側が該電位差が予め決められた閾値を超
えると前記発光素子を“オフ”するように前記発
光素子に接続された制御用トランジスタとを設
け、前記直流電圧の与えられる入力側に接続さ
れ、前記発光素子と光結合された受光素子と、該
受光素子の出力側に接続された制御回路とを介
し、該発光素子が“オフ”になると、前記発振用
トランジスタの発振動作を停止させることを特徴
とする。
In the configuration of the present invention, a transistor is connected in series to the primary winding of the transformer, the base of the transistor is connected to the auxiliary winding of the transformer via a current limiting resistor, and the transistor is connected to the primary winding of the transformer through the transistor. A DC-DC converter in which a DC voltage is applied to a line, self-oscillation is caused by a feedback current obtained from the auxiliary winding, and DC output is obtained from the secondary winding of the transformer via a rectifier circuit, A light emitting element connected to the output side of the rectifier circuit and operating as "on" during normal operation, a resistor connected in series to the circuit through which the load current flows on the output side, and the input side receiving a potential difference from both ends of the resistor. a control transistor connected to the light emitting element such that the output side turns off the light emitting element when the potential difference exceeds a predetermined threshold; The oscillation operation of the oscillation transistor is stopped when the light emitting element is turned "off" via a light receiving element connected and optically coupled to the light emitting element and a control circuit connected to the output side of the light receiving element. It is characterized by causing
次に、本発明による過電流保護回路付DC−DC
コンバータについて実施例を挙げ、図面を参照し
て説明する。
Next, a DC-DC with overcurrent protection circuit according to the present invention
An embodiment of the converter will be given and explained with reference to the drawings.
第３図は本発明による第１の実施例の回路図を
示したものである。なお、図において、第１図の
従来例と同じ符号を用いた要素は、それぞれ同じ
機能を有するものと理解されたい。この例によれ
ば、第１図における整流された出力側に、負荷電
流によつて電圧降下を生ぜしめるための抵抗１７
と、抵抗１７の両端にそれぞれベースとエミツタ
とが接続され、コレクタ側が抵抗１０と発光ダイ
オード１１との間に接続されたトランジスタ１８
とが追加されている点に回路上の相違がある。こ
のように回路を構成することによつて、抵抗１７
に流れる負荷電流が、実施例に対応する特性を示
す第４図を参照し、最大使用電流i1を僅かに超え
る値i1′になつたとき、トランジスタ１８が動作す
るように設定すれば、その時点で発光ダイオード
１１が不動作になつて発振を停止させることがで
きる。 FIG. 3 shows a circuit diagram of a first embodiment according to the present invention. It should be noted that in the drawings, elements using the same reference numerals as in the conventional example shown in FIG. 1 should be understood to have the same functions. According to this example, a resistor 17 for creating a voltage drop due to the load current on the rectified output side in FIG.
and a transistor 18 whose base and emitter are connected to both ends of the resistor 17, respectively, and whose collector side is connected between the resistor 10 and the light emitting diode 11.
The difference in the circuit is that . By configuring the circuit in this way, the resistor 17
Referring to FIG. 4, which shows the characteristics corresponding to the embodiment, if the transistor 18 is set to operate when the load current flowing through it reaches a value i 1 ' that slightly exceeds the maximum operating current i 1 , At that point, the light emitting diode 11 becomes inactive and can stop oscillation.
かくして、第４図の特性に見られるように、負
荷電流i1′からi2やi2′までの範囲で動作し得る電力
に対しても、部品の破損や過熱を考慮する必要が
なくなり、結果として安価な部品や放熱機構の使
用が可能となる。 In this way, as seen in the characteristics shown in Figure 4, there is no need to consider component damage or overheating even for power that can operate in the range of load current i 1 ' to i 2 or i 2 '. As a result, it is possible to use inexpensive components and heat dissipation mechanisms.
第５図は、本発明による第２の実施例の回路図
を示したものである。この例における第１の実施
例との相違は、入力側における抵抗８、トランジ
スタ９およびサイリスタ１５を除去し、代つて
NPN型トランジスタ１９を設け、そのベースを
フオトトランジスタ１２の出力側に接続し、コレ
クタ側をトランジスタ３のベースに接続した点に
ある。また、第６図は、本発明による第３の実施
例の回路図を示したものである。この例は、第２
の実施例と同じく入力側を図に見られるように変
更し、トランジスタ２１としてPNP型を使用し
た点に相違がある。これ等第２および第３の実施
例においても、第１の実施例と同じように、出力
側に設けられた過電流を検出する回路により、フ
オトカツプラを介して発振用トランジスタの動作
を制御するようにしたことに変わりはない。 FIG. 5 shows a circuit diagram of a second embodiment of the present invention. The difference in this example from the first embodiment is that the resistor 8, transistor 9 and thyristor 15 on the input side are removed and replaced with
An NPN transistor 19 is provided, its base is connected to the output side of the phototransistor 12, and its collector side is connected to the base of the transistor 3. Further, FIG. 6 shows a circuit diagram of a third embodiment according to the present invention. This example shows the second
The difference is that the input side is changed as shown in the figure, and a PNP type transistor is used as the transistor 21, as in the embodiment. In these second and third embodiments, as in the first embodiment, an overcurrent detection circuit provided on the output side controls the operation of the oscillation transistor via a photocoupler. There is no change in what I did.
以上の説明により明らかなように、本発明によ
れば、使用部品に破損や過熱に対する余裕を考慮
することなく、負荷に流れる過電流に対して確実
に回路を保護することが可能となり、これによつ
て小型、かつ経済的なDC−DCコンバータが得ら
れる点、その効果は大きい。
As is clear from the above explanation, according to the present invention, it is possible to reliably protect the circuit against overcurrent flowing through the load without considering the margin for damage or overheating of the used parts. Therefore, the effect is significant in that a compact and economical DC-DC converter can be obtained.
第１図は、従来の過電流保護回路付DC−DCコ
ンバータの例を示す回路図、第２図は、第１図の
従来例における過電流保護動作を説明するための
特性を示すグラフ、第３図は、本発明による第１
の実施例を示す回路図、第４図は、第３図の実施
例における過電流保護動作を説明するための特性
を示すグラフ、第５図は本発明による第２の実施
例を示す回路図、第６図は本発明による第３の実
施例を示す回路図である。
図において、１は電池、２，５，８，１０，１
３，１７，２０は抵抗、３，９，１８，１９，２
１はトランジスタ、４はトランス、６はダイオー
ド、７，１４はコンデンサ、１１は発光ダイオー
ド、１２はフオトトランジスタ、１５はサイリス
タ、１６は負荷である。
Fig. 1 is a circuit diagram showing an example of a conventional DC-DC converter with an overcurrent protection circuit; Fig. 2 is a graph showing characteristics for explaining overcurrent protection operation in the conventional example of Fig. 1; FIG. 3 shows the first embodiment according to the present invention.
4 is a graph showing characteristics for explaining the overcurrent protection operation in the embodiment of FIG. 3, and FIG. 5 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. , FIG. 6 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a battery, 2, 5, 8, 10, 1
3, 17, 20 are resistances, 3, 9, 18, 19, 2
1 is a transistor, 4 is a transformer, 6 is a diode, 7 and 14 are capacitors, 11 is a light emitting diode, 12 is a phototransistor, 15 is a thyristor, and 16 is a load.
Claims (1)
接続し、該トランスの補助巻線に電流制限用の抵
抗を介して前記トランジスタのベースを接続し、
該トランジスタを介して前記一次巻線に直流電圧
を加え、前記補助巻線から得られる帰環電流によ
り自励発振を生ぜしめ、前記トランスの二次巻線
から整流回路を介して直流出力を得るようにした
DC−DCコンバータにおいて、前記整流回路の出
力側に接続され、正常時には“オン”で動作する
発光素子と、該出力側の負荷電流の流れる回路に
直列に接続された抵抗と、入力側が該抵抗の両端
から電位差をうけるごとく接続され、出力側が該
電位差が予め決められた閾値を超えると前記発光
素子を“オフ”するように前記発光素子に接続さ
れた制御用トランジスタとを設け、前記直流電圧
の与えられる入力側に接続され、前記発光素子と
光結合された受光素子と、該受光素子の出力側に
接続された制御回路とを介し、該受光素子が“オ
フ”になると、前記発振用トランジスタの発振動
作を停止させることを特徴とする過電流保護回路
付DC−DCコンバータ。1. A transistor is connected in series to the primary winding of the transformer, and the base of the transistor is connected to the auxiliary winding of the transformer via a current limiting resistor,
A DC voltage is applied to the primary winding through the transistor, a return current obtained from the auxiliary winding causes self-excited oscillation, and a DC output is obtained from the secondary winding of the transformer through a rectifier circuit. I did it like this
In a DC-DC converter, a light emitting element is connected to the output side of the rectifier circuit and operates "on" under normal conditions, a resistor is connected in series to the circuit through which the load current flows on the output side, and the input side is connected to the resistor. and a control transistor connected to the light emitting element so as to receive a potential difference from both ends thereof, and the control transistor connected to the light emitting element so as to turn off the light emitting element on the output side when the potential difference exceeds a predetermined threshold value. is connected to the input side of the light receiving element and optically coupled to the light emitting element, and a control circuit connected to the output side of the light receiving element. A DC-DC converter with an overcurrent protection circuit that stops the oscillation operation of the transistor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7747284A JPS60223470A (en) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | Dc/dc converter with overcurrent protecting circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7747284A JPS60223470A (en) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | Dc/dc converter with overcurrent protecting circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60223470A JPS60223470A (en) | 1985-11-07 |
| JPS6412182B2 true JPS6412182B2 (en) | 1989-02-28 |
Family
ID=13634924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7747284A Granted JPS60223470A (en) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | Dc/dc converter with overcurrent protecting circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60223470A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0623190Y2 (en) * | 1987-10-26 | 1994-06-15 | 日本電気株式会社 | DC / DC converter power supply circuit |
| DE102019201589A1 (en) * | 2019-02-07 | 2020-08-13 | Osram Gmbh | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR SUPPLYING A COMMUNICATIONS BUS WITH POWER AND THE APPROPRIATE OPERATING EQUIPMENT |
-
1984
- 1984-04-19 JP JP7747284A patent/JPS60223470A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60223470A (en) | 1985-11-07 |
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