JP4770446B2 - 電源装置の過熱保護回路、および直流電源装置 - Google Patents
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Description
このような構成により、電源装置の過熱保護回路において専用の感温素子を用いずに、ショットキーバリアダイオードを用いて過熱保護を行う場合に、出力を所定の電圧もしくは電流に制御するための出力フィードバック回路内で、ショットキーバリアダイオード(SBD)の逆方向漏れ電流の変化を検出するようにする。そして、電源装置が過熱し、SBDにより検出する温度(SBDが付設された電源装置内の部品の温度)が上昇し、SBDの逆方向漏れ電流が増大した場合には、出力電圧もしくは出力電流を低下させる。
これにより、出力電圧制御形もしくは出力電流制御形の電源装置において、出力フィードバック回路を利用して過熱保護を行えるようになる。このため、スイッチング電源装置等において、トランスの2次側に過電圧検出回路がない場合の保護方法を提供できると共に、使用部品点数を低減し、コストダウンを図ることができる。例えば、トランスの2次側の過電圧検出回路に使用されていた高価なフォトカプラを削減し、コストダウンを図ることができる。
このような構成により、ショットキーバリアダイオード(SBD)の温度による逆方向漏れ電流の信号を、フィードバック回路内の出力電圧もしくは出力電流検出信号に加算する。このようにすると、SBDにより検出する温度(SBDが付設された電源装置内の部品の温度)が上昇し、SBDの逆方向漏れ電流が増加すると、フィードバック回路内の出力電圧もしくは出力電流検出信号が増加したことと同じになり、電源装置の出力電圧もしくは出力電流を低下させるように作動する。
これにより、出力電圧制御形もしくは出力電流制御形の電源装置において、出力フィードバック回路を利用して過熱保護を行えるようになる。このため、スイッチング電源装置等において、トランスの2次側に過電圧検出回路がない場合の過熱保護方法を提供できると共に、使用部品点数を低減し、コストダウンを図ることができる。例えば、トランスの2次側の過電圧検出回路に使用されていた高価なフォトカプラを削減し、コストダウンを図ることができる。
このような構成により、出力電圧の低下により、同時に制御電源の電圧も低下し、制御電源の電力不足により制御回路が停止し、電源装置一旦停止する。その後、所定の再起動時間を経て、再び制御回路が起動し電源装置が再起動する。ここで、電源装置が再起動し、過熱状態(過負荷状態)が解消されていれば、正常に電源装置は動作する。過熱状態が解消されていなければ、再び電源装置が一旦停止する。以後、この動作が繰り返される。
これにより、出力電圧制御形もしくは出力電流制御形の電源装置が過熱状態になった場合に、出力フィードバック回路を利用して出力電力を制限すると共に、制御電源の電圧を低下させ制御回路を一旦停止させ、過熱保護を行えるようになる。また、過熱状態が解消されれば、自動的に再起動できる。
このような構成により、トランスの1次側巻き線に直列に接続されたスイッチング素子をオン・オフ制御し、トランスの2次側巻き線に接続された整流平滑回路により負荷に電力を供給するスイッチング電源装置において、ショットキーバリアダイオード(SBD)を、2次側巻き線の平滑回路の整流ダイオードと熱的に結合するように配置する。例えば、同一パッケージに収納する。
これにより、出力電圧制御形もしくは出力電流制御形のスイッチング電源装置において、スイッチング電源装置の過熱状態(過負荷状態)を容易に検出でき、また、出力フィードバック回路を利用して過熱保護を行えるようになる。
このような構成により、出力電圧制御形もしくは出力電流制御形のスイッチング電源装置が前記のいずれかに記載の過熱保護回路を有するようにする。
これにより、出力電圧制御形もしくは出力電流制御形のスイッチング電源装置において、出力フィードバック回路を利用して過熱保護を行えるようになる。このため、トランスの2次側に過電圧検出回路がない場合の過熱保護方法を提供できると共に、使用部品点数を低減し、コストダウンを図ることができる。例えば、トランスの2次側の過電圧検出回路に使用されていた高価なフォトカプラを削減し、コストダウンを図ることができる。
図1は、本発明の電源装置の過熱保護回路の第1の実施の形態を示す図であり、直流電源装置(DC−DCコンバータ)1Aに本発明を適用した例である。図4に示す過熱保護回路の構成例では、トランスTの2次側に設けた過電圧検出回路11を利用して過熱保護を行っていたが、図1に示す過熱保護回路1Aでは、出力電圧検出回路(出力電圧のフィードバック回路)10Aを利用して過熱保護を行っている。
図2は、本発明による電源装置の過熱保護回路の第2の実施の形態を示す図である。図2に示す例は、直流電源装置(DC−DCコンバータ)1Bに本発明を適用した例であり、第1の実施の形態と同様に、出力電圧検出回路10Bを利用し過熱保護を行う例である。
図3は、本発明による電源装置の過熱保護回路の第3の実施の形態を示す図である。図3に示す例は、直流電源装置(DC−DCコンバータ)1Cに本発明を適用した例であり、第1の実施の形態および第2の実施の形態と同様に、出力電圧検出回路10Cを利用し過熱保護を行う例である。
10、10A、10B、10C…出力電圧検出回路
11…過電圧検出回路
T…トランス
P…1次側巻き線
S…2次側巻き線
C…制御巻き線
C1、C2、C51、C52…コンデンサ
CONT…制御回路
D4、D51A…整流ダイオード
D51B…ショットキーバリアダイオード(SBD)
D52…ツェナーダイオード
DB1… ダイオードブリッジ
PC1、PC2…フォトカプラ
Q1…スイッチング素子
Q51…トランジスタ
R1、R52、R52、R53、R54…抵抗
Z51…シャントレギュレータ
Ir…逆方向漏れ電流
Claims (5)
- ショットキーバリアダイオード(SBD)の温度による逆方向漏れ電流の変化を検出して電源装置の過熱保護を行う、電源装置の過熱保護回路であって、
前記電源装置内の制御回路に電力を供給する制御電源の電圧が、起動時を除く定常運転時において、出力電圧と略比例するように構成され、
前記制御回路が、前記制御電源の電圧を検出することにより過電圧検出を行い、過電圧を検出した場合に、出力電圧もしくは出力電流を停止させるように構成され、
前記電源装置の出力を所定の電圧もしくは電流に制御するための出力フィードバック回路に、前記ショットキーバリアダイオード(SBD)の逆方向漏れ電流の変化を検出する手段を設け、
前記SBDの逆方向漏れ電流が増大した場合に、前記出力フィードバック回路を介して出力電圧もしくは出力電流を低下させ、出力電力を制限するように構成したこと
を特徴とする電源装置の過熱保護回路。 - 前記出力フィードバック回路の出力電圧もしくは出力電流検出信号に、前記ショットキーバリアダイオード(SBD)の逆方向漏れ電流の信号を加算する手段を設け、
前記SBDの逆方向漏れ電流が増大した場合に、前記出力フィードバック回路を介して出力電圧もしくは出力電流を低下させ、出力電力を制限するように構成したこと
を特徴とする請求項1に記載の電源装置の過熱保護回路。 - 過熱保護回路により過熱状態が検出されて出力電力が制限された場合に、前記制御電源の電圧も制限されるように構成され、
前記制御回路が、出力電力が制限された場合に停止もしくは起動・停止を繰り返すことにより、電源装置の過熱を保護するように構成されたこと
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の電源装置の過熱保護回路。 - 前記電源装置が、直流電源に1次側巻き線が接続される、少なくとも1次側巻き線と2次側巻き線を有するトランスと、前記トランスの1次側巻き線に直列に接続され前記直流電源から前記トランスの1次側巻き線に電流を流すためのスイッチング素子と、前記トランスの2次側巻き線に接続された整流平滑回路と、前記整流平滑回路の出力フィードバック回路と、前記スイッチング素子をオン・オフ制御すると共に、前記出力フィードバック回路からのフィードバック信号により、出力電圧もしくは出力電流が所定値になるように制御するスイッチング電源装置であって、
前記ショットキーバリアダイオード(SBD)が、前記平滑回路の整流ダイオードと熱的に結合して配設されたこと
を特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の電源装置の過熱保護回路。 - 所定の直流電圧もしくは所定の直流電流を出力するスイッチング電源装置であって、
請求項1から4のいずれかに記載の過熱保護回路を備えたこと
を特徴とする直流電源装置。
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