JP2603966B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents
スイッチング電源装置Info
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- JP2603966B2 JP2603966B2 JP62247558A JP24755887A JP2603966B2 JP 2603966 B2 JP2603966 B2 JP 2603966B2 JP 62247558 A JP62247558 A JP 62247558A JP 24755887 A JP24755887 A JP 24755887A JP 2603966 B2 JP2603966 B2 JP 2603966B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、以上電流検知機能を備えたスイッチング電
源装置に関する。
源装置に関する。
（従来の技術） 従来から、各種電子機器の電源供給手段としてスイッ
チング電源装置が広く用いられているが、その中に以上
電流検知機能を備えたものがある。
チング電源装置が広く用いられているが、その中に以上
電流検知機能を備えたものがある。
この種の装置では、たとえば＋24Vの出力電圧で100A
の電流が負荷に流れたときに電流異常（オーバカレン
ト）であると判断する。
の電流が負荷に流れたときに電流異常（オーバカレン
ト）であると判断する。
第９図は従来のスイッチング電源装置の構成を示す図
である。
である。
同図において１はフィルタ、２は整流器、３は整流後
の電圧を蓄積する平滑コンデンサ、４はスイッチングパ
ワートランジスタ（以下トランジスタと称する）、５は
トランジスタ４のオン、オフによりトランスの電流を断
続すると共にトランジスタ４のオフ時にトランスに蓄積
されたエネルギを消費するスナバ回路、6Aはトランジス
タ４のパルス幅変調制御を行うと共に各出力（＋5V、＋
12V…＋24V）のオーバカレントを検知する制御部、７は
単入力多出力型のトランスである。
の電圧を蓄積する平滑コンデンサ、４はスイッチングパ
ワートランジスタ（以下トランジスタと称する）、５は
トランジスタ４のオン、オフによりトランスの電流を断
続すると共にトランジスタ４のオフ時にトランスに蓄積
されたエネルギを消費するスナバ回路、6Aはトランジス
タ４のパルス幅変調制御を行うと共に各出力（＋5V、＋
12V…＋24V）のオーバカレントを検知する制御部、７は
単入力多出力型のトランスである。
またD11、D12、D21、D22、Dn1、Dn2はトランス７の２
次側の整流ダイオード、C1、C2…Cnは平滑コンデンサ、
L1、L2…Lnはトランジスタ４を流れる電流のピーク値を
低減するとともにリップル電圧を低下させるコイル、
R1、R2…Rnは電流値検出用の抵抗、CF1、CF2…CFnは負
荷側の平滑コンデンサ、そしてRF1、RF2…RFnは負荷側
の抵抗を示す。
次側の整流ダイオード、C1、C2…Cnは平滑コンデンサ、
L1、L2…Lnはトランジスタ４を流れる電流のピーク値を
低減するとともにリップル電圧を低下させるコイル、
R1、R2…Rnは電流値検出用の抵抗、CF1、CF2…CFnは負
荷側の平滑コンデンサ、そしてRF1、RF2…RFnは負荷側
の抵抗を示す。
この回路においてAC100Vがフィルタ１を通り整流器２
により全波整流されると、コンデンサ３には約140Vの電
荷が蓄積される。
により全波整流されると、コンデンサ３には約140Vの電
荷が蓄積される。
一方、制御部6Aには動作電圧＋Ｖが印加され、制御部
6Aはトランジスタ４のベースにオンパルスを与え、トラ
ンジスタ４をオンさせる。
6Aはトランジスタ４のベースにオンパルスを与え、トラ
ンジスタ４をオンさせる。
このときコンデンサ３の電荷は、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ
→Ｆ→Ｇ→Ｈ→の方向に電流として流れる。
→Ｆ→Ｇ→Ｈ→の方向に電流として流れる。
またトランス７の２次側のそれぞれの出力Ｊ、Ｋ…Ｌ
には１次:2次巻線の比の電圧が生じ、ダイオードD11、D
21、…Dn1、コイルL1、L2…Lnに電流が流れ、負荷RF1、
RF2…RFnに至る。ここでリップル電流の成分はコンデン
サC1、C2…Cnに電荷として蓄積され、おのおの電流電圧
を出力する。
には１次:2次巻線の比の電圧が生じ、ダイオードD11、D
21、…Dn1、コイルL1、L2…Lnに電流が流れ、負荷RF1、
RF2…RFnに至る。ここでリップル電流の成分はコンデン
サC1、C2…Cnに電荷として蓄積され、おのおの電流電圧
を出力する。
またトランジスタ４がオフするとトランス７の励磁電
流Ｃ→Ｄはそのまま流れ続けようとし、このエネルギと
漏れインダクタンスに蓄積されたエネルギとがスナバ回
路５で消費される。
流Ｃ→Ｄはそのまま流れ続けようとし、このエネルギと
漏れインダクタンスに蓄積されたエネルギとがスナバ回
路５で消費される。
このときトランス７の各２次回路のチョークコイルに
蓄積されたエネルギによって逆起電圧が発生し、トラン
ジスタ４がオンの期間にコイルL1、L2…Lnのそれぞれに
流れていた電流は、ダイオードD12、D22…Dn2を介して
流れ続け、またRF1、RF2…RFnに至るリップル電流は、
コンデンサC1、C2…Cnに電荷として蓄積される。
蓄積されたエネルギによって逆起電圧が発生し、トラン
ジスタ４がオンの期間にコイルL1、L2…Lnのそれぞれに
流れていた電流は、ダイオードD12、D22…Dn2を介して
流れ続け、またRF1、RF2…RFnに至るリップル電流は、
コンデンサC1、C2…Cnに電荷として蓄積される。
なおトランス７の２次側の電圧が下がると、２次側へ
送り込むエネルギを大きくすべく、制御回路6Aのパルス
幅制御機能によりトランジスタ４のオン時間のパルス幅
が大きくなる。またこれと逆にトランス７の２次側電圧
が上がると、制御回路6Aはトランジスタ４のオン時間の
パルス幅を小さくする。この作用により２次側の直流出
力は安定化される。
送り込むエネルギを大きくすべく、制御回路6Aのパルス
幅制御機能によりトランジスタ４のオン時間のパルス幅
が大きくなる。またこれと逆にトランス７の２次側電圧
が上がると、制御回路6Aはトランジスタ４のオン時間の
パルス幅を小さくする。この作用により２次側の直流出
力は安定化される。
そして安定化された直流出力をＭ、Ｑ、Ｕに出力する
と、それぞれの負荷に電流が流れる。
と、それぞれの負荷に電流が流れる。
たとえば＋5Vの場合、Ｍ→Ｎ→RF1→Ｐ→Ｏ→抵抗R1
を通り、コンデンサC1に電流が流れる。このとき抵抗R1
の両端ａ、ｂに電圧が生じ、制御回路6Aに入力される。
を通り、コンデンサC1に電流が流れる。このとき抵抗R1
の両端ａ、ｂに電圧が生じ、制御回路6Aに入力される。
出力＋12V、＋24Vの場合も全く同様に両端Ｃ、Ｄ、両
端ｅ、ｆの電圧が制御回路6Aに入力される。
端ｅ、ｆの電圧が制御回路6Aに入力される。
たとえば出力＋24Vの場合、100Aでオーバカレントと
見なすとすると、Rn＝0.01Ω、Rnの両端電圧が1V（100A
×0.01Ω＝1V）のときに、制御回路6Aがオーバカレント
を検知することになる。
見なすとすると、Rn＝0.01Ω、Rnの両端電圧が1V（100A
×0.01Ω＝1V）のときに、制御回路6Aがオーバカレント
を検知することになる。
ところでこの種の装置において、たとえば＋24Vで通
常電流が20Aの場合、負荷側に何かの異常が発生し、部
分的な負荷電流が10A増えたとしても、合計電流は30Aだ
けしか流れない。
常電流が20Aの場合、負荷側に何かの異常が発生し、部
分的な負荷電流が10A増えたとしても、合計電流は30Aだ
けしか流れない。
したがって100Aでオーバカレントと見なす場合には、
負荷がスポット的に発熱または発火していても異常検知
されないことになる。
負荷がスポット的に発熱または発火していても異常検知
されないことになる。
（発明が解決しようとする問題点） このように従来のスイッチング電源装置では、負荷に
実際に異常が発生してもオーバカレント電流に達するま
では検知されず、最悪の場合には火災が発生することが
あるという問題があった。
実際に異常が発生してもオーバカレント電流に達するま
では検知されず、最悪の場合には火災が発生することが
あるという問題があった。
本発明はこのような事情により成されたもので、負荷
に異常が発生した場合には、たとえオーバカレント電流
に達していなくてもそれを検知することができ、火災等
の発生のおそれを回避したスイッチング電流装置の提供
を目的としている。
に異常が発生した場合には、たとえオーバカレント電流
に達していなくてもそれを検知することができ、火災等
の発生のおそれを回避したスイッチング電流装置の提供
を目的としている。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明はこの目的を実現するべく、入力直流をスイッ
チングして所望の電圧に変換し、整流および平滑して所
定の負荷に供給するように構成されたスイッチング電源
装置において、負荷電流を検出する電流検出手段と、前
記負荷電流の変化の基準パターンのデータを予め記憶し
ている記憶手段と、前記電流検出手段により検出された
電流値と前記記憶手段に記憶されている前記負荷電流の
変化の基準パターンとを時間軸上で比較し、一致しない
場合、異常の発生を認識する制御手段を設けたものであ
る。
チングして所望の電圧に変換し、整流および平滑して所
定の負荷に供給するように構成されたスイッチング電源
装置において、負荷電流を検出する電流検出手段と、前
記負荷電流の変化の基準パターンのデータを予め記憶し
ている記憶手段と、前記電流検出手段により検出された
電流値と前記記憶手段に記憶されている前記負荷電流の
変化の基準パターンとを時間軸上で比較し、一致しない
場合、異常の発生を認識する制御手段を設けたものであ
る。
（作 用） 本発明のスイッチング電源装置では、制御手段が負荷
側の異常電流を最大電流値だけでなく、電流値−時間の
ファクタで監視し、負荷電流の変化が正常な負荷動作を
パターン（電流値と時間の関係が一定の決められたパタ
ーン）であれば正常、そうでなければ電流値が微少であ
ってオーバカレント値に到底及ばなくても異常と見な
す。
側の異常電流を最大電流値だけでなく、電流値−時間の
ファクタで監視し、負荷電流の変化が正常な負荷動作を
パターン（電流値と時間の関係が一定の決められたパタ
ーン）であれば正常、そうでなければ電流値が微少であ
ってオーバカレント値に到底及ばなくても異常と見な
す。
（実施例） 以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づいて説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す回路図であ
り、第９図と共通する部分には共通の符号が付してあ
る。
り、第９図と共通する部分には共通の符号が付してあ
る。
同図において１はフィルタ、２は整流器、３は整流後
の電圧を蓄積する平滑コンデンサ、４はスイッチング用
のトランジスタ、５はトランジスタ４のオン、オフによ
りトランスの電流を断続すると共にトランジスタ４のオ
フ時にトランスに蓄積されたエネルギを消費するスナバ
回路、6Bはトランジスタ４のパルス幅変調制御を行うと
共に各出力（＋5V、＋12V…＋24V）のオーバカレントを
検知する制御部、７は単入力多出力型のトランスであ
る。
の電圧を蓄積する平滑コンデンサ、４はスイッチング用
のトランジスタ、５はトランジスタ４のオン、オフによ
りトランスの電流を断続すると共にトランジスタ４のオ
フ時にトランスに蓄積されたエネルギを消費するスナバ
回路、6Bはトランジスタ４のパルス幅変調制御を行うと
共に各出力（＋5V、＋12V…＋24V）のオーバカレントを
検知する制御部、７は単入力多出力型のトランスであ
る。
またD11D12、D21、D22、Dn1、Dn2はトランス７の２次
側の整流ダイオード、C1、C2…Cnは平滑コンデンサ、
L1、L2…Lnはトランジスタ４を流れる電流のピーク値を
低減するとともにリップル電圧を低下させるコイル、
R1、R2…Rnは電流値検出用の抵抗、CF1、CF2…CFnは負
荷側の平滑コンデンサ、そしてRF1、RF2…RFnは負荷側
の抵抗を示す。
側の整流ダイオード、C1、C2…Cnは平滑コンデンサ、
L1、L2…Lnはトランジスタ４を流れる電流のピーク値を
低減するとともにリップル電圧を低下させるコイル、
R1、R2…Rnは電流値検出用の抵抗、CF1、CF2…CFnは負
荷側の平滑コンデンサ、そしてRF1、RF2…RFnは負荷側
の抵抗を示す。
この回路においてAC100Vがフィルタ１を通り整流器２
により全波整流されると、コンデンサ３には約140Vの電
荷が蓄積される。
により全波整流されると、コンデンサ３には約140Vの電
荷が蓄積される。
一方、制御部6Bには動作電圧＋Ｖが印加され、制御部
6Bはトランジスタ４のベースにオンパルスを与え、トラ
ンジスタ４をオンさせる。
6Bはトランジスタ４のベースにオンパルスを与え、トラ
ンジスタ４をオンさせる。
このときコンデンサ３の電荷は、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ
→Ｆ→Ｇ→Ｈ→の方向に電流として流れる。
→Ｆ→Ｇ→Ｈ→の方向に電流として流れる。
またトランス７の２次側のそれぞれの出力Ｊ、Ｋ…Ｌ
には１次:2次巻線の比の電圧が生じ、ダイオードD11、D
21、…Dn1、コイルL1、L2…Lnに電流が流れ、負荷RF1、
RF2…RFnに至る。ここでリップル電流の成分はコンデン
サC1、C2…Cnに電荷として蓄積され、おのおの電流電圧
を出力する。
には１次:2次巻線の比の電圧が生じ、ダイオードD11、D
21、…Dn1、コイルL1、L2…Lnに電流が流れ、負荷RF1、
RF2…RFnに至る。ここでリップル電流の成分はコンデン
サC1、C2…Cnに電荷として蓄積され、おのおの電流電圧
を出力する。
またトランジスタ４がオフするとトランス７の励磁電
流Ｃ→Ｄはそのまま流れ続けようとし、このエネルギと
漏れインダクタンスに蓄積されたエネルギとがスナバ回
路５で消費される。
流Ｃ→Ｄはそのまま流れ続けようとし、このエネルギと
漏れインダクタンスに蓄積されたエネルギとがスナバ回
路５で消費される。
このときトランス７の各２次回路のコイルL1、L2…Ln
に蓄積されたエネルギによって逆起電圧が発生し、トラ
ンジスタ４がオンの期間にコイルL1、L2…Lnのそれぞれ
に流れていた電流は、ダイオードD12、D22…Dn2を介し
て流れ続け、また負荷RF1、RF2…RFnに至るリップル電
流は、コンデンサC1、C2…Cnに電荷として蓄積される。
に蓄積されたエネルギによって逆起電圧が発生し、トラ
ンジスタ４がオンの期間にコイルL1、L2…Lnのそれぞれ
に流れていた電流は、ダイオードD12、D22…Dn2を介し
て流れ続け、また負荷RF1、RF2…RFnに至るリップル電
流は、コンデンサC1、C2…Cnに電荷として蓄積される。
なおトランス７の２次側の電圧が下がると、２次側へ
送り込むエネルギを大きくすべく、制御回路6Bのパルス
幅制御機能によりトランジスタ４のオン時間のパルス幅
が大きくなる。またこれと逆にトランス７の２次側電圧
が上がると、制御回路6Bはトランジスタ４のオン時間の
パルス幅を小さくする。この作用により２次側の直流出
力は安定化される。
送り込むエネルギを大きくすべく、制御回路6Bのパルス
幅制御機能によりトランジスタ４のオン時間のパルス幅
が大きくなる。またこれと逆にトランス７の２次側電圧
が上がると、制御回路6Bはトランジスタ４のオン時間の
パルス幅を小さくする。この作用により２次側の直流出
力は安定化される。
そして安定化された直流出力をＭ、Ｑ、Ｕに出力する
と、それぞれの負荷に電流が流れる。
と、それぞれの負荷に電流が流れる。
異常の部分は第９図の回路と同一であるが、本実施例
回路では制御回路の構成が異なっている。
回路では制御回路の構成が異なっている。
本実施例の制御回路6Bは、トランジスタ４のベースに
駆動パルスを与えるドライバ８と、駆動パルスを保持す
るパルスレジスタ９と、制御データおよび後述する「基
準とする電流パターン」が予め書込まれているROM10
と、ワークエリアとなるRAM11と、異常電流の監視機能
およびパルス幅変調機能を有するマイクロコンピュータ
12と、負荷側の電流値を２値化データとして保持する電
流レジスタ13と、負荷側の電流を２値化データに変換す
るAD変換器14と、後述する電流切換回路15とを備えてい
る。
駆動パルスを与えるドライバ８と、駆動パルスを保持す
るパルスレジスタ９と、制御データおよび後述する「基
準とする電流パターン」が予め書込まれているROM10
と、ワークエリアとなるRAM11と、異常電流の監視機能
およびパルス幅変調機能を有するマイクロコンピュータ
12と、負荷側の電流値を２値化データとして保持する電
流レジスタ13と、負荷側の電流を２値化データに変換す
るAD変換器14と、後述する電流切換回路15とを備えてい
る。
第２図は第１図における＋24V出力電圧の負荷側の等
価回路を示す図である。
価回路を示す図である。
負荷RFnは、それぞれ複数の抵抗成分rF1、rF2…rFnか
ら構成されている。
ら構成されている。
制御用電源、計算機用電源ではこれら抵抗成分rF1、r
F2…rFnが、それぞれロジックボード１枚に相当する。
F2…rFnが、それぞれロジックボード１枚に相当する。
また第３図は本実施例回路における正常時の＋24V出
力の負荷電流の変化、すなわち後述する「基準とする電
流パターン」を示す図であり、横軸はＴ（時間）を示
し、縦軸は電流を示している。ここでｔは時間幅、Ｉは
電流値を示す。
力の負荷電流の変化、すなわち後述する「基準とする電
流パターン」を示す図であり、横軸はＴ（時間）を示
し、縦軸は電流を示している。ここでｔは時間幅、Ｉは
電流値を示す。
また第４図は、同＋24V出力の負荷電流の異常値のパ
ターンを示す図、第５図はこの異常値を本実施例の制御
回路6Bが検出する手順を説明をするための図である。
ターンを示す図、第５図はこの異常値を本実施例の制御
回路6Bが検出する手順を説明をするための図である。
本実施例の制御回路6Bにおいて、抵抗R1、R2…Rnの両
端電圧ａ−ｂ、ｃ−ｄ、ｅ−ｆが制御回路6Bに入力され
ると、マイクロコンピュータ12が電流切換回路15を動作
させてａ−ｂ、ｃ−ｄ、ｅ−ｆのいずれかを選択し、AD
変換器14を介し電流レジスタ13に２値化データとしてセ
ットする。そしてこのデータをマイクロコンピュータ12
が読む。
端電圧ａ−ｂ、ｃ−ｄ、ｅ−ｆが制御回路6Bに入力され
ると、マイクロコンピュータ12が電流切換回路15を動作
させてａ−ｂ、ｃ−ｄ、ｅ−ｆのいずれかを選択し、AD
変換器14を介し電流レジスタ13に２値化データとしてセ
ットする。そしてこのデータをマイクロコンピュータ12
が読む。
すなわちマイクロコンピュータ12が各DC出力（２次
側）の電流値をそれぞれａ−ｂ、ｃ−ｄ、ｅ−ｆ間の電
圧値として入力し、電流値の時間な何変化を検知できる
ようにしてある。
側）の電流値をそれぞれａ−ｂ、ｃ−ｄ、ｅ−ｆ間の電
圧値として入力し、電流値の時間な何変化を検知できる
ようにしてある。
以下、制御部6Bのマイクロコンピュータ12の動作を第
６図および第７図の流れ図に従って説明する。
６図および第７図の流れ図に従って説明する。
なおここでは動作の説明を簡単にするため、＋24V出
力において正常時の負荷電流の変化は、第３図に示した
ものである。
力において正常時の負荷電流の変化は、第３図に示した
ものである。
すなわち通常は20A流れており、パターンではI2＝3
0Aで、期間t11または期間t12だけ電流が変化する。また
パターンではI3＝90Aで期間t2だけ、およびパターン
ではI4＝45Aで期間t3だけ電流変化する。さらにパタ
ーンの場合もある。
0Aで、期間t11または期間t12だけ電流が変化する。また
パターンではI3＝90Aで期間t2だけ、およびパターン
ではI4＝45Aで期間t3だけ電流変化する。さらにパタ
ーンの場合もある。
なおパターン、および重ならない上、単位ユニ
ット時間ｔに同期して電流値の変化があるものと仮定す
る。
ット時間ｔに同期して電流値の変化があるものと仮定す
る。
第６図において、まずステップ21として切換回路15に
より＋24Vのｅ、ｆを選択し、ステップ22としてAD変換
して電流レジスタ13にセットされたディジタル値を読
む。そしてステップ23〜27として第３図のI1＝20A、I2
＝30A、I3＝70A、I4＝45A、I5＝100A以上のいずれかと
合致すればｔ時間後に再度電流値を読み、それぞれ第３
図におけるパターン、、、のいずれかに該当す
るか、またはこれらから外れているかをチェックする。
より＋24Vのｅ、ｆを選択し、ステップ22としてAD変換
して電流レジスタ13にセットされたディジタル値を読
む。そしてステップ23〜27として第３図のI1＝20A、I2
＝30A、I3＝70A、I4＝45A、I5＝100A以上のいずれかと
合致すればｔ時間後に再度電流値を読み、それぞれ第３
図におけるパターン、、、のいずれかに該当す
るか、またはこれらから外れているかをチェックする。
たとえばステップ23においてYesである場合にはパタ
ーンであるため、ステップ41〜47により、時間ｔごと
にチェックされる。
ーンであるため、ステップ41〜47により、時間ｔごと
にチェックされる。
ここで電流が第４図のパターンの期間t11より長く3
0A流れ続けた場合には異常であるため、第５図のイ、
ロ、ハ、ニに対応してステップ41、43、45を経てステッ
プ46で30AがYESとなり、期間t11より短い時間で30Aから
20Aになると異常であるため、ステップ42でNO、ステッ
プ44でNOとなり異常として扱われる。
0A流れ続けた場合には異常であるため、第５図のイ、
ロ、ハ、ニに対応してステップ41、43、45を経てステッ
プ46で30AがYESとなり、期間t11より短い時間で30Aから
20Aになると異常であるため、ステップ42でNO、ステッ
プ44でNOとなり異常として扱われる。
第３図のパターンでは、ステップ24でYES、ステッ
プ28〜37で電流値がチェックされ、すべて電流値があれ
ば正常リターンでステップ48へ行く。さらにステップ28
〜37でどこかでNOの場合には異常として扱われる。
プ28〜37で電流値がチェックされ、すべて電流値があれ
ば正常リターンでステップ48へ行く。さらにステップ28
〜37でどこかでNOの場合には異常として扱われる。
第３図のパターンは、ステップ25、38〜40および48
で比較される。またパターンはステップ26でYESとな
り、ステップ49へ行く。第４図のパターンはステップ
23〜27でYESとならず、ステップ50〜52で処理され、第
５図ホ、ヘ、ト、チ、リ、ヌでそれぞれの電流値と、予
め用意された正常パターン値とを比較して合致すればス
テップ52でNOとなり、正常リターンとなるが、定義され
ていない（用意されていない）パターンであった場合に
は、ステップ52でYESとなりステップ49に行く。
で比較される。またパターンはステップ26でYESとな
り、ステップ49へ行く。第４図のパターンはステップ
23〜27でYESとならず、ステップ50〜52で処理され、第
５図ホ、ヘ、ト、チ、リ、ヌでそれぞれの電流値と、予
め用意された正常パターン値とを比較して合致すればス
テップ52でNOとなり、正常リターンとなるが、定義され
ていない（用意されていない）パターンであった場合に
は、ステップ52でYESとなりステップ49に行く。
第５図におけるパターンも、ステップ27でNOとな
り、ステップ50〜52はステップ49に戻る。すなわち第５
図、ル、ヲ、ワ、カ、ヨ、タは電流値の比較の段階で合
致しない。
り、ステップ50〜52はステップ49に戻る。すなわち第５
図、ル、ヲ、ワ、カ、ヨ、タは電流値の比較の段階で合
致しない。
そして第６図の処理で異常になると、第７図の処理で
ステップ53になり、２次側にエネルギを供給しなくな
る。したがって負荷RFnでの異常発熱もなくなる。なお
ステップ54の処理としてはいろいろな警告方式が考えら
れる。
ステップ53になり、２次側にエネルギを供給しなくな
る。したがって負荷RFnでの異常発熱もなくなる。なお
ステップ54の処理としてはいろいろな警告方式が考えら
れる。
たとえばステップ53でトランジスタ４をオン・オフし
続けて、ステップ54でオペレータに対し何らかの方法で
知らせ、オペレータが電源装置全体をオフする等の方式
である。
続けて、ステップ54でオペレータに対し何らかの方法で
知らせ、オペレータが電源装置全体をオフする等の方式
である。
なお本実施例ではマイクロコンピュータ12が、パルス
レジスタ９のLSBに０を書くとドライバ８の出力が１と
なってトランジスタ４がオンし、LSB＝１でドライバ８
が０となり、トランジスタ４がオフするようになってお
り、マイクロコンピュータ12でパルス幅オン時間の制御
を行い、２次側出力電圧の安定化制御を行っている。
レジスタ９のLSBに０を書くとドライバ８の出力が１と
なってトランジスタ４がオンし、LSB＝１でドライバ８
が０となり、トランジスタ４がオフするようになってお
り、マイクロコンピュータ12でパルス幅オン時間の制御
を行い、２次側出力電圧の安定化制御を行っている。
本実施例では第６図の説明においてステップ23〜27で
電流値の比較をしているが、たとえばステップ23で30A
をチェックするときは、28〜32Aの値をチェックし、実
際のｅ、ｆ電圧（第１図）から電流レジスタ13への変換
時の誤差を補正している。
電流値の比較をしているが、たとえばステップ23で30A
をチェックするときは、28〜32Aの値をチェックし、実
際のｅ、ｆ電圧（第１図）から電流レジスタ13への変換
時の誤差を補正している。
かくして本実施例では、オーバカレント値以内の電流
値でも、異常電流の電流変化値を時間経過で認識するこ
とにより、定義したパターン以外の電流変化を検知する
ことにより、従来なかった電源機能が可能となる。
値でも、異常電流の電流変化値を時間経過で認識するこ
とにより、定義したパターン以外の電流変化を検知する
ことにより、従来なかった電源機能が可能となる。
なお本実施例では、正常時の負荷電流の時間変化パタ
ーンが電源装置の外部環境によって変化しないものとし
た場合について説明しているが、実際の電源装置におい
て、電源装置の入力電圧、電源の周囲温度は常に変化し
ている。また電源装置の起動直後と、ある時間の経過後
とでは、電源装置自己発熱により内部温度が上昇する。
ーンが電源装置の外部環境によって変化しないものとし
た場合について説明しているが、実際の電源装置におい
て、電源装置の入力電圧、電源の周囲温度は常に変化し
ている。また電源装置の起動直後と、ある時間の経過後
とでは、電源装置自己発熱により内部温度が上昇する。
このように入力電圧や電源内部の部品の温度が変化す
ると、電源の出力電圧の過度特性や過負荷時の過電流値
が変ってくる。このため当初ROM10に書込んでおくべき
「基準とする電流パターン」と、正常運転時の電流パタ
ーンとは必ずしも一致しない。
ると、電源の出力電圧の過度特性や過負荷時の過電流値
が変ってくる。このため当初ROM10に書込んでおくべき
「基準とする電流パターン」と、正常運転時の電流パタ
ーンとは必ずしも一致しない。
そこでROM10内の基準電流パターンをRAM11にとり出
し、外部環境に応じて修正することが考えられる。
し、外部環境に応じて修正することが考えられる。
第８図はこうした事情から構成した本発明の他の本実
施例を示す図である。
施例を示す図である。
なお第８図において第１図と共通する部分には共通の
符号を付し、説明を省略している。
符号を付し、説明を省略している。
同図において60はVin（入力電圧）センサであり、ス
イッチングの入力電圧を検出する。また61は温度センサ
であり、特に温度により過電流特性が変化しやすいトラ
ンジスタ、トランス、チョーク、コンデンサなどの特性
変化を検出する箇所に設けておく。
イッチングの入力電圧を検出する。また61は温度センサ
であり、特に温度により過電流特性が変化しやすいトラ
ンジスタ、トランス、チョーク、コンデンサなどの特性
変化を検出する箇所に設けておく。
そしてVinセンサ60の出力をAD変換器62を介してレジ
スタ63に取り込む一方、温度センサ61の出力をAD変換器
64を介してレジスタ65に取り込む。またマイクロコンピ
ュータ12により「基準となる電流のパターン」をROM10
からRAM11に取り出す。
スタ63に取り込む一方、温度センサ61の出力をAD変換器
64を介してレジスタ65に取り込む。またマイクロコンピ
ュータ12により「基準となる電流のパターン」をROM10
からRAM11に取り出す。
そしてこれらレジスタ63、65との間で演算を行うこと
により、基準とする電流パターンをRAM11内で修正し、
修正したパターンを検出した電流パターンと比較する。
により、基準とする電流パターンをRAM11内で修正し、
修正したパターンを検出した電流パターンと比較する。
また本実施例ではPWMコントロール回路66を別に設け
ており、「基準となる電流のパターン」はこのPWMコン
トロール回路66内のものをそのまま用い、各抵抗R1〜Rn
の電流検出によって得られた負荷電流パターンをPWMコ
ントロール回66路内で、Vinセンサ60からの情報に基づ
いて修正し、ROM10内のパターンとしてもよい。
ており、「基準となる電流のパターン」はこのPWMコン
トロール回路66内のものをそのまま用い、各抵抗R1〜Rn
の電流検出によって得られた負荷電流パターンをPWMコ
ントロール回66路内で、Vinセンサ60からの情報に基づ
いて修正し、ROM10内のパターンとしてもよい。
なお本実施例では本来の電源機能である出力電圧の安
定化を図るためにトランジスタ４をパルス幅変調するこ
とが必要であるが、この説明は省略してある。
定化を図るためにトランジスタ４をパルス幅変調するこ
とが必要であるが、この説明は省略してある。
この出力電圧の安定化は一般の電源で既に行われてい
るように、たとえば＋5V出力電圧を検出して、PWMコン
トロール回路66に入力し、ここで所望のオンパルス幅を
もつドライブパルスを生成し、トランジスタ４に入力す
ることを意味する。
るように、たとえば＋5V出力電圧を検出して、PWMコン
トロール回路66に入力し、ここで所望のオンパルス幅を
もつドライブパルスを生成し、トランジスタ４に入力す
ることを意味する。
なおPWMコントロール回路66の出力と制御回路6cの出
力とは、いずれもオン・オフするパルスであるが、これ
らの出力はAND回路67に入力する。
力とは、いずれもオン・オフするパルスであるが、これ
らの出力はAND回路67に入力する。
さらに制御回路6cのクロックとPWMコントロール回路6
6のクロックとは周波数および位相を合わせる必要があ
るため、CLOCK Syncラインで接続している。
6のクロックとは周波数および位相を合わせる必要があ
るため、CLOCK Syncラインで接続している。
なおマイクロコンピュータ12およびその周辺回路の駆
動電圧を入力電圧とは絶縁された２次回路から給電した
い場合があるが、このような場合には、たとえばトラン
ス７に昇圧用巻線を設け、これから入力電圧検出信号を
得てもよいし、どれか１つの２次巻線たとえば＋5V用巻
線から、たとえばダイオードD11のアノード側から出し
てもよい。
動電圧を入力電圧とは絶縁された２次回路から給電した
い場合があるが、このような場合には、たとえばトラン
ス７に昇圧用巻線を設け、これから入力電圧検出信号を
得てもよいし、どれか１つの２次巻線たとえば＋5V用巻
線から、たとえばダイオードD11のアノード側から出し
てもよい。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明のスイッチング電源装置で
は、制御手段が負荷側の異常電流を最大電流値だけでな
く電流値−時間のファクタで監視し、負荷電流の変化が
正常な負荷動作のパターンであれば正常、そうでなけれ
ば電流値が微少であってオーバカレント値に到底及ばな
くても異常と見なすので、火災等が発生するおそれは皆
無である。
は、制御手段が負荷側の異常電流を最大電流値だけでな
く電流値−時間のファクタで監視し、負荷電流の変化が
正常な負荷動作のパターンであれば正常、そうでなけれ
ば電流値が微少であってオーバカレント値に到底及ばな
くても異常と見なすので、火災等が発生するおそれは皆
無である。
第１図は本発明の一実施例装置の構成を示す回路図、第
２図は同実施例装置における負荷の等価回路を示す回路
図、第３図は同実施例における「基準となる電流パター
ン」を説明する図、第４図および第５図は同実施例にお
ける異常電流の検出処理を示す図、第６図および第７図
は同実施例装置の動作を示す流れ図、第８図は本発明の
他の実施例装置の構成を示す回路図、第９図は従来のス
イッチング電源装置の構成の一例を示す回路図である。 １……フィルタ、２……整流器、３……平滑コンデン
サ、４……スイッチングトランジスタ、５……スナバ回
路、6A〜6C……制御回路、７……トランス、８……ドラ
イバ、９……パルスレジスタ、10……ROM、11……RAM、
12……マイクロコンピュータ、13……整流レジスタ、1
4、62、64……AD変換器、15……電流切換回路、60……
入力電圧センサ、61……温度センサ、63……電圧レジス
タ、65……温度レジスタ、66……PWMコントロール回
路、67……AND回路。
２図は同実施例装置における負荷の等価回路を示す回路
図、第３図は同実施例における「基準となる電流パター
ン」を説明する図、第４図および第５図は同実施例にお
ける異常電流の検出処理を示す図、第６図および第７図
は同実施例装置の動作を示す流れ図、第８図は本発明の
他の実施例装置の構成を示す回路図、第９図は従来のス
イッチング電源装置の構成の一例を示す回路図である。 １……フィルタ、２……整流器、３……平滑コンデン
サ、４……スイッチングトランジスタ、５……スナバ回
路、6A〜6C……制御回路、７……トランス、８……ドラ
イバ、９……パルスレジスタ、10……ROM、11……RAM、
12……マイクロコンピュータ、13……整流レジスタ、1
4、62、64……AD変換器、15……電流切換回路、60……
入力電圧センサ、61……温度センサ、63……電圧レジス
タ、65……温度レジスタ、66……PWMコントロール回
路、67……AND回路。
Claims (8)
- 【請求項１】入力直流をスイッチングして所望の電圧に
変換し、整流および平滑して負荷に供給するように構成
されたスイッチング電源装置において、負荷電流を検出
する電流検出手段と、前記負荷電流の変化の基準パター
ンのデータを予め記憶している記憶手段と、前記電流検
出手段により検出された負荷電流と前記記憶手段に記憶
されている前記負荷電流の変化の基準パターンとを比較
し、一致しない場合、異常の発生を認識する制御手段と
を具備することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 【請求項２】前記制御手段が、前記入力直流のスイッチ
ング動作をパルス幅変調により制御する特許請求の範囲
第１項記載のスイッチング電源装置。 - 【請求項３】前記制御手段が、前記負荷における異常の
発生を認識した時点で、前記スイッチング動作を停止さ
せる特許請求の範囲第１項記載のスイッチング電源装
置。 - 【請求項４】前記制御手段が、前記電流検出手段により
検出された負荷電流と前記記憶手段に記憶されている前
記負荷電流の変化の基準パターンとを単位時間ごとに比
較し、いずれかの単位時間の比較で不一致が判定された
場合に異常の発生を認識する特許請求の範囲第１項記載
のスイッチング電源装置。 - 【請求項５】前記制御手段が、前記電流検出手段により
検出された負荷電流を前記入力直流の電圧に応じて修正
し、この修正した負荷電流と前記記憶手段に記憶されて
いる前記負荷電流の変化の基準パターンとを比較する特
許請求の範囲第１項記載のスイッチング電源装置。 - 【請求項６】前記制御手段が、前記記憶手段に記憶され
ている前記負荷電流の変化の基準パターンを前記入力直
流の電圧に応じて修正し、この修正した負荷電流の変化
の基準パターンと前記電流検出手段により検出された負
荷電流とを比較する特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のスイッチング電源装置。 - 【請求項７】前記制御手段が、前記電流検出手段により
検出された負荷電流を所定の部位の温度に応じて修正
し、この修正した負荷電流と前記記憶手段に記憶されて
いる前記負荷電流の変化の基準パターンとを比較する特
許請求の範囲第１項記載のスイッチング電源装置。 - 【請求項８】前記制御手段が、前記記憶手段に記憶され
ている前記負荷電流の変化の基準パターンを所定の部位
の温度に応じて修正し、この修正した負荷電流の変化の
基準パターンと前記電流検出手段により検出された負荷
電流とを比較する特許請求の範囲第１項記載のスイッチ
ング電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62247558A JP2603966B2 (ja) | 1987-09-30 | 1987-09-30 | スイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62247558A JP2603966B2 (ja) | 1987-09-30 | 1987-09-30 | スイッチング電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0191657A JPH0191657A (ja) | 1989-04-11 |
| JP2603966B2 true JP2603966B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=17165280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62247558A Expired - Lifetime JP2603966B2 (ja) | 1987-09-30 | 1987-09-30 | スイッチング電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2603966B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2149499A1 (en) | 2008-07-31 | 2010-02-03 | Toyo Jidoki Co., Ltd. | Empty bag supply method and apparatus |
| KR20110127061A (ko) | 2010-05-18 | 2011-11-24 | 도요지도키 가부시키가이샤 | 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5925988U (ja) * | 1982-08-09 | 1984-02-17 | 株式会社明電舎 | 故障検出回路 |
| JPS60134765A (ja) * | 1983-12-20 | 1985-07-18 | Mitsubishi Electric Corp | 多相多重チヨツパの過電流保護装置 |
| JPS6274492U (ja) * | 1985-10-29 | 1987-05-13 |
-
1987
- 1987-09-30 JP JP62247558A patent/JP2603966B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2149499A1 (en) | 2008-07-31 | 2010-02-03 | Toyo Jidoki Co., Ltd. | Empty bag supply method and apparatus |
| KR20110127061A (ko) | 2010-05-18 | 2011-11-24 | 도요지도키 가부시키가이샤 | 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0191657A (ja) | 1989-04-11 |
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