JP2001309654A - Ringing choke converter and overload detection method - Google Patents
Ringing choke converter and overload detection methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、リンギングチョー
クコンバータ及び過負荷検出方法に関する。The present invention relates to a ringing choke converter and an overload detection method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図５は、従来の一般的なリンギングチョ
ークコンバータの回路図である。2. Description of the Related Art FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional general ringing choke converter.
【０００３】図５において、リンギングチョークコンバ
ータは、一次巻線Ｎ１、二次巻線Ｎ２、制御巻線Ｎ３を
有するトランスＴ１と、直流入力電圧端子Vinの正極か
らトランスＴ１の一次巻線Ｎ１を介してドレインに接続
されたスイッチング素子Ｑ１と、トランスＴ１の制御巻
線Ｎ３とスイッチング素子Ｑ１の制御端子としてのゲー
トとの間に構成される発振制御回路１と、直流入力電圧
Vinの正極とスイッチング素子Ｑ１のゲートとの間に接
続された抵抗素子Ｒ１と、スイッチング素子Ｑ１のゲー
トと直流入力電圧Vinの負極との間に直列接続された過
電流検出用抵抗Ｒ４と、スイッチング素子Ｑ１のゲート
と直流入力電圧Vinの負極との間に並列接続され過電流
検出用抵抗Ｒ４の両端に発生する電圧が所定の値を超え
たときにスイッチング素子Ｑ１のゲート・ソース間を短
絡する等して発振動作を停止させる過電流保護回路４
と、二次巻線Ｎ２の負極にアノードを接続された出力用
ダイオードＤ１と、出力用ダイオードＤ１のカソードと
二次巻線Ｎ２の正極との間に接続された出力用電解コン
デンサＣ１と、出力用電解コンデンサＣ１の両端子間に
それぞれ直列接続された平滑用コイルＬ及び平滑用電解
コンデンサＣ２と、平滑用電解コンデンサＣ２の両端子
にそれぞれ接続された正側出力電圧端子（＋）及び負側
出力電圧端子（−）と、出力電圧端子（＋）、（−）間
に接続された電圧検出回路３と、電圧検出回路３と発振
制御回路１との間に接続された第１のフォトカプラ２と
により構成されている。ここで、前記出力用電解コンデ
ンサＣ１及び平滑用コイルＬ１及び平滑用電解コンデン
サＣ２は、出力電圧を滑らかな直流定電圧にするための
π型フィルタ回路を形成している。In FIG. 5, a ringing choke converter includes a transformer T1 having a primary winding N1, a secondary winding N2, and a control winding N3, and a positive electrode of a DC input voltage terminal Vin via a primary winding N1 of the transformer T1. The switching element Q1 connected to the drain of the switching element Q1, the oscillation control circuit 1 formed between the control winding N3 of the transformer T1 and the gate as the control terminal of the switching element Q1,
A resistor R1 connected between the positive electrode of Vin and the gate of the switching element Q1, an overcurrent detection resistor R4 connected in series between the gate of the switching element Q1 and the negative electrode of the DC input voltage Vin, When the voltage generated across the overcurrent detection resistor R4, which is connected in parallel between the gate of the element Q1 and the negative electrode of the DC input voltage Vin, exceeds a predetermined value, the gate and source of the switching element Q1 are short-circuited. Overcurrent protection circuit 4 for stopping oscillation operation
An output diode D1 having an anode connected to the negative electrode of the secondary winding N2; an output electrolytic capacitor C1 connected between the cathode of the output diode D1 and the positive electrode of the secondary winding N2; Coil L and smoothing electrolytic capacitor C2 respectively connected in series between both terminals of the electrolytic capacitor C1, and a positive output voltage terminal (+) and a negative side connected to both terminals of the smoothing electrolytic capacitor C2, respectively. An output voltage terminal (−), a voltage detection circuit 3 connected between the output voltage terminals (+) and (−), and a first photocoupler connected between the voltage detection circuit 3 and the oscillation control circuit 1 2 is constituted. Here, the output electrolytic capacitor C1, the smoothing coil L1, and the smoothing electrolytic capacitor C2 form a π-type filter circuit for making the output voltage a smooth DC constant voltage.
【０００４】次に、図６の動作波形図を使って図５に示
すリンギングチョークコンバータの動作を説明する。図
６は、図５に示すリンギングチョークコンバータの動作
波形を示す図である。Next, the operation of the ringing choke converter shown in FIG. 5 will be described with reference to the operation waveform diagram of FIG. FIG. 6 is a diagram showing operation waveforms of the ringing choke converter shown in FIG.
【０００５】直流入力電圧Vinを印加すると抵抗素子Ｒ
１を介してスイッチング素子Ｑ１のゲートが充電されて
電位が上昇し、スイッチング素子Ｑ１がオン動作を始め
る。トランスＴ１の一次巻線Ｎ１には正極側を正とし
て、直流入力電圧Vinが印加され、制御巻線Ｎ３にも正
極側を正とする電圧が誘起される。この電圧は、発振制
御回路１を介してスイッチング素子Ｑ１のゲートに正帰
還されて、図６(1)及び(2)に示すように時間ｔonの間ス
イッチング素子Ｑ１が完全にオンとなる。When a DC input voltage Vin is applied, the resistance element R
1, the gate of the switching element Q1 is charged and the potential rises, and the switching element Q1 starts an ON operation. A DC input voltage Vin is applied to the primary winding N1 of the transformer T1 with the positive side being positive, and a voltage having a positive side is also induced in the control winding N3. This voltage is positively fed back to the gate of the switching element Q1 via the oscillation control circuit 1, and the switching element Q1 is completely turned on for a time ton as shown in FIGS. 6 (1) and (2).
【０００６】スイッチング素子Ｑ１のオンによりトラン
スＴ１の一次巻線Ｎ１には図６(3)に示すように、（Vin
／Ｌ）×ｔon（但し、Ｌは、一次巻線Ｎ１のインダクタ
ンスである）の傾きで増加する三角波状の一次電圧Idが
流れる。そして、スイッチング素子Ｑ１のオン期間は発
振制御回路１によって制御される。具体的には、出力電
圧が上昇しようとすると電圧検出回路３がこれを検出
し、フォトカプラ２を介して発振制御回路１に負帰還の
信号を送る。発振制御回路１は、スイッチング素子Ｑ１
のゲート電荷を放電してスイッチング素子Ｑ１をオフに
する。スイッチング素子Ｑ１がオフになる直前までトラ
ンスＴ１の一次巻線Ｎ１には(1/2)ＬId2のエネルギが蓄
積されている。そして、スイッチング素子Ｑ１がオフさ
れると、トランスＴ１は、逆起電力によって全ての巻線
Ｎ１〜Ｎ３の極性が反転する。従って、図６(4)に示す
ようにトランスＴ１の二次巻線Ｎ２の負極から出力用ダ
イオードＤ１を通して出力用電解コンデンサＣ１を充電
する二次電流Ifが流れて前記蓄積されたエネルギが放電
される。[0006] When the switching element Q1 is turned on, the primary winding N1 of the transformer T1 has (Vin
/ L) × ton (where L is the inductance of the primary winding N1), and a triangular primary voltage Id that increases with a gradient flows. The ON period of the switching element Q1 is controlled by the oscillation control circuit 1. Specifically, when the output voltage is about to rise, the voltage detection circuit 3 detects this, and sends a negative feedback signal to the oscillation control circuit 1 via the photocoupler 2. The oscillation control circuit 1 includes a switching element Q1
, And the switching element Q1 is turned off. The primary winding N1 of the transformer T1 until just before the switching element Q1 is turned off is accumulated energy of (1/2) LId 2. When the switching element Q1 is turned off, the polarity of all the windings N1 to N3 of the transformer T1 is reversed by the back electromotive force. Therefore, as shown in FIG. 6 (4), a secondary current If for charging the output electrolytic capacitor C1 flows from the negative electrode of the secondary winding N2 of the transformer T1 through the output diode D1, and the stored energy is discharged. You.
【０００７】そして、前記蓄積されたエネルギを放出し
終わるとトランスＴ１の全ての巻線Ｎ１〜Ｎ３の極性が
再び反転し、発振制御回路１を介して再びスイッチング
素子Ｑ１のゲートを充電し始め、スイッチング素子Ｑ１
をオンする。これら一連の動作を繰り返してリンギング
チョークコンバータ発振動作を営み、出力端子（＋）と
（−）間に所望の定電圧Voを出力する。When the discharge of the stored energy is completed, the polarities of all the windings N1 to N3 of the transformer T1 are inverted again, and the gate of the switching element Q1 starts to be charged again through the oscillation control circuit 1, Switching element Q1
Turn on. By repeating these series of operations, the ringing choke converter oscillates and outputs a desired constant voltage Vo between the output terminals (+) and (-).
【０００８】これに加えて、図５に示すリンギングチョ
ークコンバータは、故障等による出力電流Ioの過電流を
考慮して、出力過電流シャットダウン保護機能を備えて
いる。出力電流Ioと比例関係にある一次電流Ｉｄを過電
流検出抵抗Ｒ４により常に検出し、両端に発生する電圧
を過電流保護回路４に供給する。そして、一次電流Idが
過剰に流れて両端の電圧が閾値を超えた場合、過電流保
護回路４は、スイッチング素子Ｑ１のゲート端子をLow
レベルに落とし、発振動作を停止させる。図６(5)は、
出力用電解コンデンサＣ１の電流Ic、即ち、二次巻線Ｎ
２の負極から出力用電解コンデンサＣ１に流入する充電
電流と充電後平滑用コイルＬ１を通して流出する放電電
流とを示している。In addition, the ringing choke converter shown in FIG. 5 has an output overcurrent shutdown protection function in consideration of an overcurrent of the output current Io due to a failure or the like. The primary current Id proportional to the output current Io is always detected by the overcurrent detection resistor R4, and the voltage generated at both ends is supplied to the overcurrent protection circuit 4. Then, when the primary current Id flows excessively and the voltage at both ends exceeds the threshold, the overcurrent protection circuit 4 sets the gate terminal of the switching element Q1 to Low.
Level to stop the oscillating operation. FIG. 6 (5)
The current Ic of the output electrolytic capacitor C1, that is, the secondary winding N
2 shows a charging current flowing into the output electrolytic capacitor C1 from the negative electrode of No. 2 and a discharging current flowing out through the smoothing coil L1 after charging.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のリンギングチョークコンバータの構成においては、
一次側回路のメインループに直列に入っている過電流検
出用抵抗Ｒ４に常に電流が流れるために、熱損失を発生
し、リンギングチョークコンバータの効率が悪化した
り、場合によっては過電流検出用抵抗Ｒ４が過熱して発
火する虞があった。However, in the configuration of the conventional ringing choke converter described above,
Since the current always flows through the overcurrent detection resistor R4 in series with the main loop of the primary circuit, heat loss occurs, the efficiency of the ringing choke converter deteriorates, and in some cases, the overcurrent detection resistor R4 may overheat and ignite.
【００１０】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
で、過電流検出用抵抗を使わずに効率の悪化や抵抗の発
火の虞を回避することが可能な過電流保護機能を備えた
リンギングチョークコンバータ及び過負荷検出方法を提
供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and has an overcurrent protection function capable of avoiding the risk of deterioration in efficiency and the risk of ignition of a resistor without using an overcurrent detection resistor. An object of the present invention is to provide a ringing choke converter and an overload detection method.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係わるリンギングチョークコンバータ
は、直流入力電圧をスイッチング素子でスイッチングし
て定電圧を出力すると共に、前記スイッチング素子の制
御端子に接続され、過負荷時に前記スイッチング素子の
動作を停止させる過電流保護回路を備えたリンギングチ
ョークコンバータにおいて、出力用コンデンサの両端に
夫々直列接続された平滑用コイル及び平滑用コンデンサ
の前記平滑用コイルの両端に接続され、前記出力用コン
デンサのリプル電圧を検出するリプル電圧検出回路と、
前記リプル電圧検出回路に接続され、前記リプル電圧検
出回路からの信号に応じて前記過電流保護回路を駆動す
る駆動回路とを有することを特徴とする。In order to achieve the above object, a ringing choke converter according to claim 1 switches a DC input voltage by a switching element to output a constant voltage and a control terminal of the switching element. And a ringing choke converter provided with an overcurrent protection circuit for stopping the operation of the switching element when overloaded, wherein a smoothing coil and the smoothing coil of the smoothing capacitor connected in series to both ends of an output capacitor, respectively. A ripple voltage detection circuit connected to both ends of the output capacitor, for detecting a ripple voltage of the output capacitor;
A driving circuit connected to the ripple voltage detection circuit and driving the overcurrent protection circuit in accordance with a signal from the ripple voltage detection circuit.
【００１２】請求項２に係わるリンギングチョークコン
バータは、請求項１に係わるリンギングチョークコンバ
ータにおいて、前記リプル電圧検出回路は、エミッタが
前記平滑コイルと出力用コンデンサとの接続点に接続さ
れ、コレクタが前記駆動回路に接続されたトランジスタ
と、前記平滑用コイルと前記平滑用コンデンサとの接続
点と前記トランジスタのベース間に接続された抵抗と、
前記トランジスタのベースとエミッタ間に接続された抵
抗とから成ることを特徴とする。A ringing choke converter according to a second aspect of the present invention is the ringing choke converter according to the first aspect, wherein the ripple voltage detection circuit has an emitter connected to a connection point between the smoothing coil and the output capacitor, and a collector connected to the connection point. A transistor connected to a drive circuit, a resistor connected between a connection point between the smoothing coil and the smoothing capacitor, and a base of the transistor,
The transistor comprises a resistor connected between the base and the emitter of the transistor.
【００１３】請求項３に係わるリンギングチョークコン
バータは、請求項１又は２に係わるリンギングチョーク
コンバータにおいて、前記駆動回路は、フォトダイオー
ドが前記トランジスタのエミッタと前記平滑コイルと出
力用コンデンサとの接続点に接続され、フォトトランジ
スタが前記過電流保護回路に接続されたフォトカプラで
あることを特徴とする。A ringing choke converter according to a third aspect of the present invention is the ringing choke converter according to the first or second aspect, wherein the driving circuit comprises a photodiode provided at a connection point between the emitter of the transistor, the smoothing coil, and the output capacitor. And a phototransistor is a photocoupler connected to the overcurrent protection circuit.
【００１４】請求項４に係わるリンギングチョークコン
バータの過負荷検出方法は、直流入力電圧をスイッチン
グ素子でスイッチングして定電圧を出力すると共に、前
記スイッチング素子の制御端子に接続され、過負荷時に
前記スイッチング素子の動作を停止させる過電流保護回
路を備えたリンギングチョークコンバータの過負荷検出
方法において、出力用コンデンサの両端に夫々直列接続
された平滑用コイル及び平滑用コンデンサから成るπ型
フィルタ回路の前記出力用コンデンサのリプル電圧を検
出して過負荷を検出することを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for detecting an overload of a ringing choke converter, comprising switching a DC input voltage by a switching element to output a constant voltage, and connecting the DC input voltage to a control terminal of the switching element. In an overload detection method for a ringing choke converter including an overcurrent protection circuit for stopping operation of an element, the output of a π-type filter circuit including a smoothing coil and a smoothing capacitor connected in series to both ends of an output capacitor. And detecting an overload by detecting a ripple voltage of the storage capacitor.
【００１５】請求項５に係わるリンギングチョークコン
バータの過負荷検出方法は、請求項４に係わるリンギン
グチョークコンバータの過負荷検出方法において、前記
出力用コンデンサのリプル電圧は、前記平滑用コイルの
両端の電圧を検出することを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the overload detecting method for a ringing choke converter according to the fourth aspect, the ripple voltage of the output capacitor is a voltage across the smoothing coil. Is detected.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００１７】図１は、本発明に係るリンギングチョーク
コンバータの回路図である。尚、図５に示す従来例のリ
ンギングチョークコンバータと同じ構成要素には同一の
符号を付して詳細な説明を省略し、従来例との相異点に
ついてのみ説明する。FIG. 1 is a circuit diagram of a ringing choke converter according to the present invention. The same components as those of the ringing choke converter of the conventional example shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and only different points from the conventional example will be described.
【００１８】図１に示すリンギングチョークコンバータ
の回路は、図５に示す一般的なリンギングチョークコン
バータの回路に対し、過電流検出用抵抗Ｒ４を除去し、
また、検出用端子の両端子が平滑用コイルの両端に接続
されたリプル電圧検出回路５と、リプル電圧検出回路５
の信号出力端子と出力電圧端子の負極（−）との間に接
続され、過電流保護回路４を駆動する駆動回路としての
第２のフォトダイオードＰＤ２と、過電流保護回路４と
グランドＧＮＤとの間に接続されフォトダイオードＰＤ
２とフォトカップルしている第２のフォトトランジスタ
ＰＴ２とを設けている。尚、説明の便宜上、リプル電圧
検出回路５の２つの検出用端子のうち出力用電解コンデ
ンサＣ１側に接続されている端子をａ、平滑用電解コン
デンサＣ２側に接続されている端子をｂとし、信号出用
端子をｘとする。The circuit of the ringing choke converter shown in FIG. 1 is different from the circuit of the general ringing choke converter shown in FIG. 5 in that an overcurrent detecting resistor R4 is removed.
A ripple voltage detection circuit 5 having both terminals of the detection terminal connected to both ends of the smoothing coil;
And a second photodiode PD2 as a drive circuit for driving the overcurrent protection circuit 4, which is connected between the signal output terminal and the negative terminal (-) of the output voltage terminal, and the overcurrent protection circuit 4 and the ground GND. Photodiode PD connected between
2 and a second phototransistor PT2 that is photocoupled with the second phototransistor PT2. For convenience of explanation, of the two detection terminals of the ripple voltage detection circuit 5, the terminal connected to the output electrolytic capacitor C1 side is a, the terminal connected to the smoothing electrolytic capacitor C2 side is b, Let x be the signal output terminal.
【００１９】以下に、回路の動作について説明する。The operation of the circuit will be described below.
【００２０】負荷電流Ioが増大すると、出力用電解コン
デンサＣ１に流れるリプル電流の波高値が増大し、出力
用電解コンデンサＣ１の静電容量及び平滑用電解コンデ
ンサＣ２の静電容量を通して平滑用コイルＬ１の両端子
間にリプル電圧となって現れる。このリプル電圧をリプ
ル電圧検出回路５の検出用端子ａ及びｂの間にて検出す
る。検出した電圧値Ｖa-bが或るレベルを超えると、リ
ップル電圧検出回路５の信号出力端子ｘから第２のフォ
トダイオードＰＤ２に電流を流し、続いて第２のフォト
トランジスタＰＴ２がオンして過電流保護回路４を動作
させ、電源を発振停止状態にする。When the load current Io increases, the peak value of the ripple current flowing through the output electrolytic capacitor C1 increases, and the smoothing coil L1 passes through the capacitance of the output electrolytic capacitor C1 and the capacitance of the smoothing electrolytic capacitor C2. Appears as a ripple voltage between the two terminals. This ripple voltage is detected between the detection terminals a and b of the ripple voltage detection circuit 5. When the detected voltage value V ab exceeds a certain level, a current flows from the signal output terminal x of the ripple voltage detection circuit 5 to the second photodiode PD2, and then the second phototransistor PT2 is turned on to cause an overcurrent. The protection circuit 4 is operated to turn off the power supply.
【００２１】図２は、図１のリンギングチョークコンバ
ータのリップル電圧検出回路５を詳細に示した回路図で
ある。FIG. 2 is a circuit diagram showing in detail the ripple voltage detecting circuit 5 of the ringing choke converter of FIG.
【００２２】図２においてリプル電圧検出回路５は、そ
のエミッタが平滑用コイルＬ１と出力用電解コンデンサ
Ｃ１の接続点に接続され、そのコレクタが第２のフォト
ダイオードＰＤ２のアノードに接続されたＰＮＰ型トラ
ンジスタＴｒ１と、平滑用コイルＬ１と平滑用電解コン
デンサＣ２の接続点とトランジスタＴｒ１のベースとの
間に接続された抵抗Ｒ２と、トランジスタＴｒ１のベー
ス・エミッタ間に接続された抵抗Ｒ３とから成ってい
る。In FIG. 2, the ripple voltage detecting circuit 5 has a PNP type whose emitter is connected to a connection point between the smoothing coil L1 and the output electrolytic capacitor C1, and whose collector is connected to the anode of the second photodiode PD2. It comprises a transistor Tr1, a resistor R2 connected between the connection point of the smoothing coil L1 and the smoothing electrolytic capacitor C2 and the base of the transistor Tr1, and a resistor R3 connected between the base and the emitter of the transistor Tr1. I have.
【００２３】図３及び図４は、図２に示すリンギングチ
ョークコンバータの動作波形の一例を示す図である。以
下、図３及び図４を用いて回路動作を説明する。FIGS. 3 and 4 are diagrams showing one example of operation waveforms of the ringing choke converter shown in FIG. Hereinafter, the circuit operation will be described with reference to FIGS.
【００２４】（１）負荷電流Ioが小さい場合 ダイオードＤ１を流れる電流Ifは、図３(a)に示すよう
になる。平滑用コイルＬ１の両端電圧（リップル電圧）
Ｖa-b及びトランジスタＴｒ１のベース・エミッタ間電
圧ＶTr1(BE)は、夫々図３(b)、(c)に示すようになり、
トランジスタＴｒ１のベース−エミッタ間の電圧Ｖ
Tr1(BE)は、閾値（ベース−エミッタ間オン電圧）に達
していないためトランジスタＴｒ１がオンせず、過電流
保護回路４は、動作しない。そして、リンギングチョー
クコンバータは発振動作を行い、出力端子（＋）、
（−）間に定電圧を出力する。(1) When the load current Io is small The current If flowing through the diode D1 is as shown in FIG. Voltage across the smoothing coil L1 (ripple voltage)
V ab and the base-emitter voltage V Tr1 (BE) of the transistor Tr1 are as shown in FIGS. 3B and 3C, respectively.
Voltage V between base and emitter of transistor Tr1
Since Tr1 (BE) has not reached the threshold value (base-emitter ON voltage), the transistor Tr1 does not turn on, and the overcurrent protection circuit 4 does not operate. Then, the ringing choke converter performs an oscillating operation, and the output terminal (+),
A constant voltage is output during (-).
【００２５】（２）負荷電流Ioが大きい（過電流）場合 平滑用コイルＬ１の両端子間に現れるリップル電圧Ｖ
a-bは、負荷電流Ioに比例し、従って、負荷電流Ioが異
常に増大すると、ダイオードＤ１を流れる電流Ifは、図
４(a)に示すように波高値が大きくなり、図４(b)、(c)
に示すように平滑用コイルＬ１の両端電圧Ｖa-b、及び
トランジスタＴｒ１のベース−エミッタ間電圧Ｖ
Tr1(BE)も増大する。そして、トランジスタＴｒ１のベ
ース−エミッタ間電圧ＶTr1(BE)が閾値（ベース−エミ
ッタ間オン電圧）を超えると当該トランジスタＴｒ１が
オンする。その結果、フォトダイオードＰＤ２がオン
し、これに光結合したフォトトランジスタＰＴ１がオン
し、過電流保護回路４が動作して、スイッチング素子Ｑ
１の制御端子の電位をLowレベルに落として発振動作を
停止させる。これにより、リンギングチョークコンバー
タは、電源発振動作が停止し、過電流による事故を未然
に防ぐことが可能となる。(2) When the load current Io is large (overcurrent) The ripple voltage V appearing between both terminals of the smoothing coil L1
ab is proportional to the load current Io. Therefore, when the load current Io abnormally increases, the peak value of the current If flowing through the diode D1 increases as shown in FIG. (c)
As shown in FIG. 7, the voltage V ab across the smoothing coil L1 and the base-emitter voltage V
Tr1 (BE) also increases. Then, when the base-emitter voltage V Tr1 (BE) of the transistor Tr1 exceeds a threshold value (base-emitter ON voltage), the transistor Tr1 turns on. As a result, the photodiode PD2 turns on, the phototransistor PT1 optically coupled to the photodiode PD2 turns on, the overcurrent protection circuit 4 operates, and the switching element Q2
The oscillation operation is stopped by lowering the potential of the control terminal 1 to the low level. As a result, the power supply oscillation operation of the ringing choke converter is stopped, and an accident due to an overcurrent can be prevented.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１及び４の
発明では、リプル電圧検出回路により出力用コンデンサ
のリプル電圧を検出し、このリプル電圧検出回路からの
信号に応じて過電流保護回路を駆動する駆動回路を動作
させてスイッチング素子の動作を停止させることによ
り、簡単な回路を負荷するだけで、電源の効率を悪化さ
せ、場合によっては発火事故を起こす虞のある過電流検
出抵抗を用いることなく、負荷の過電流を検知し、自動
的に電源の動作を停止する過電流保護機能を備えたリン
ギングチョークコンバータを構成することが可能とな
る。As described above, according to the first and fourth aspects of the present invention, the ripple voltage of the output capacitor is detected by the ripple voltage detection circuit, and the overcurrent protection circuit is operated in accordance with the signal from the ripple voltage detection circuit. By activating the drive circuit to drive the switching element and stopping the operation of the switching element, the overcurrent detection resistor may deteriorate the power supply efficiency by simply loading a simple circuit, and may cause a fire accident in some cases. Without using, it is possible to configure a ringing choke converter having an overcurrent protection function of detecting an overcurrent of the load and automatically stopping the operation of the power supply.
【００２７】請求項２及び５の発明では、リプル電圧検
出回路を、エミッタが平滑コイルと出力用コンデンサと
の接続点に、コレクタが駆動回路に接続されたトランジ
スタと、平滑用コイルと平滑用コンデンサとの接続点と
トランジスタのベース間に接続された抵抗と、トランジ
スタのベースとエミッタ間に接続された抵抗とにより構
成することで、回路構成が簡単で安価なリプル電圧回路
を構成することができる。According to the second and fifth aspects of the present invention, the ripple voltage detecting circuit includes a transistor having an emitter connected to a connection point between the smoothing coil and the output capacitor, a collector connected to the drive circuit, a smoothing coil and a smoothing capacitor. And a resistor connected between the base and the emitter of the transistor and a resistor connected between the base of the transistor and the resistor connected between the transistor and the base of the transistor, thereby making it possible to form an inexpensive ripple voltage circuit with a simple circuit configuration. .
【００２８】請求項３の発明では、駆動回路を、フォト
ダイオードがトランジスタのエミッタと平滑コイルと出
力用コンデンサとの接続点に接続され、フォトトランジ
スタが過電流保護回路に接続されたフォトカプラとする
ことで、一次側と二次側とを電気的に切り離すことがで
き、過負荷時に確実に過電流保護回路を動作させること
が可能となる。According to the third aspect of the present invention, the drive circuit is a photocoupler in which a photodiode is connected to a connection point between the emitter of the transistor, the smoothing coil, and the output capacitor, and the phototransistor is connected to the overcurrent protection circuit. Thus, the primary side and the secondary side can be electrically disconnected from each other, and the overcurrent protection circuit can be reliably operated at the time of overload.
【図１】本発明に係るリンギングチョークコンバータの
回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a ringing choke converter according to the present invention.
【図２】図１に示すリンギングチョークコンバータのリ
ップル電圧検出回路を詳細に示した回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing in detail a ripple voltage detection circuit of the ringing choke converter shown in FIG.
【図３】図２に示すリンギングチョークコンバータの動
作波形の一例を示す図である。3 is a diagram showing an example of an operation waveform of the ringing choke converter shown in FIG.
【図４】図２に示すリンギングチョークコンバータの動
作波形の一例を示す図である。4 is a diagram showing an example of an operation waveform of the ringing choke converter shown in FIG.
【図５】従来の一般的なリンギングチョークコンバータ
の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional general ringing choke converter.
【図６】図４に示すリンギングチョークコンバータの動
作波形を示す図である。6 is a diagram showing operation waveforms of the ringing choke converter shown in FIG.
１ 発振制御回路 ２ 第１のフォトカプラ ３ 電圧検出回路 ４ 過電流保護回路 ５ リップル電圧検出回路 Vin 直流入力電圧 ＧＮＤ グランド （＋） 出力電圧端子の正極 （−） 出力電圧端子の負極 Ｔ１ トランス Ｎ１ トランスＴ１の一次巻線 Ｎ２ トランスＴ１の二次巻線 Ｎ３ トランスＴ１の制御巻線 Ｑ１ スイッチング素子 Ｄ１ 出力用ダイオード Ｃ１ 出力用電解コンデンサ Ｃ２ 平滑用電解コンデンサ Ｌ１ 平滑用コイル ＰＤ１ 第１のフォトダイオード ＰＴ１ 第１のフォトトランジスタ ＰＤ２ 第２のフォトダイオード ＰＴ２ 第２のフォトトランジスタ Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４ 抵抗素子 Ｔｒ１ ＰＮＰ型トランジスタ ａ、ｂ リップル電圧検出回路５のリップル電圧検出端
子 ｘ リップル電圧検出回路５の信号出力端子 Ｉｃ 出力用電解コンデンサＣ１の充電電流 Ｉｆ 出力用ダイオードＤ１の電流 Ｉｏ 負荷電流 Ｖa-b リップル電圧DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Oscillation control circuit 2 1st photocoupler 3 Voltage detection circuit 4 Overcurrent protection circuit 5 Ripple voltage detection circuit Vin DC input voltage GND Ground (+) Positive output voltage terminal (-) Negative output voltage terminal T1 transformer N1 transformer Primary winding of T1 N2 Secondary winding of transformer T1 N3 Control winding of transformer T1 Switching element D1 Output diode C1 Output electrolytic capacitor C2 Smoothing electrolytic capacitor L1 Smoothing coil PD1 First photodiode PT1 First Phototransistor PD2 Second photodiode PT2 Second phototransistor R1, R2, R3, R4 Resistance element Tr1 PNP transistor a, b Ripple voltage detection terminal of ripple voltage detection circuit 5 x Signal output of ripple voltage detection circuit 5 Terminal Ic Electrolysis for output Current Io load current V ab ripple voltage of the charging current If output diode D1 of the capacitor C1
Claims (5)
ッチングして定電圧を出力すると共に、前記スイッチン
グ素子の制御端子に接続され、過負荷時に前記スイッチ
ング素子の動作を停止させる過電流保護回路を備えたリ
ンギングチョークコンバータにおいて、 出力用コンデンサの両端に夫々直列接続された平滑用コ
イル及び平滑用コンデンサの前記平滑用コイルの両端に
接続され、前記出力用コンデンサのリプル電圧を検出す
るリプル電圧検出回路と、 前記リプル電圧検出回路に接続され、前記リプル電圧検
出回路からの信号に応じて前記過電流保護回路を駆動す
る駆動回路とを有することを特徴とするリンギングチョ
ークコンバータ。An overcurrent protection circuit connected to a control terminal of the switching element for switching a DC input voltage by a switching element to output a constant voltage, and stopping an operation of the switching element when an overload occurs. A ringing choke converter, a smoothing coil connected in series to both ends of an output capacitor, and a ripple voltage detection circuit connected to both ends of the smoothing coil of the smoothing capacitor to detect a ripple voltage of the output capacitor; A driving circuit connected to the ripple voltage detection circuit and driving the overcurrent protection circuit in accordance with a signal from the ripple voltage detection circuit.
点に接続され、コレクタが前記駆動回路に接続されたト
ランジスタと、 前記平滑用コイルと前記平滑用コンデンサとの接続点と
前記トランジスタのベース間に接続された抵抗と、前記
トランジスタのベースとエミッタ間に接続された抵抗と
から成ることを特徴とする請求項１に記載のリンギング
チョークコンバータ。2. The ripple voltage detection circuit, comprising: a transistor having an emitter connected to a connection point between the smoothing coil and the output capacitor; and a collector having a collector connected to the drive circuit; the smoothing coil and the smoothing capacitor. 2. The ringing choke converter according to claim 1, further comprising a resistor connected between a connection point of the transistor and a base of the transistor, and a resistor connected between a base and an emitter of the transistor.
記トランジスタのエミッタと前記平滑コイルと出力用コ
ンデンサとの接続点に接続され、フォトトランジスタが
前記過電流保護回路に接続されたフォトカプラであるこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載のリンギングチョ
ークコンバータ。3. The drive circuit is a photocoupler in which a photodiode is connected to a connection point between an emitter of the transistor, the smoothing coil, and an output capacitor, and a phototransistor is connected to the overcurrent protection circuit. The ringing choke converter according to claim 1, wherein:
ッチングして定電圧を出力すると共に、前記スイッチン
グ素子の制御端子に接続され、過負荷時に前記スイッチ
ング素子の動作を停止させる過電流保護回路を備えたリ
ンギングチョークコンバータの過負荷検出方法におい
て、 出力用コンデンサの両端に夫々直列接続された平滑用コ
イル及び平滑用コンデンサから成るπ型フィルタ回路の
前記出力用コンデンサのリプル電圧を検出して過負荷を
検出することを特徴とするリンギングチョークコンバー
タの過負荷検出方法。4. An overcurrent protection circuit connected to a control terminal of the switching element for switching a DC input voltage by a switching element to output a constant voltage and stopping operation of the switching element when an overload occurs. In an overload detection method for a ringing choke converter, an overload is detected by detecting a ripple voltage of the output capacitor of a π-type filter circuit including a smoothing coil and a smoothing capacitor connected in series to both ends of the output capacitor. A method for detecting an overload of a ringing choke converter.
前記平滑用コイルの両端の電圧を検出することを特徴と
する請求項４に記載のリンギングチョークコンバータの
過負荷検出方法。5. The ripple voltage of the output capacitor is:
5. The method according to claim 4, wherein a voltage at both ends of the smoothing coil is detected.
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|---|---|---|---|
| JP2000122443A JP2001309654A (en) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | Ringing choke converter and overload detection method |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011097698A (en) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Phihong Technology Co Ltd | Power supply system for reducing reverse current |
-
2000
- 2000-04-24 JP JP2000122443A patent/JP2001309654A/en not_active Withdrawn
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