JPH07106061B2 - スイツチング電源の不足電圧検出回路 - Google Patents
スイツチング電源の不足電圧検出回路Info
- Publication number
- JPH07106061B2 JPH07106061B2 JP61082146A JP8214686A JPH07106061B2 JP H07106061 B2 JPH07106061 B2 JP H07106061B2 JP 61082146 A JP61082146 A JP 61082146A JP 8214686 A JP8214686 A JP 8214686A JP H07106061 B2 JPH07106061 B2 JP H07106061B2
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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） 本発明はインバータ装置等に用いられるスイッチング電
源に係り、特に不足電圧を検出する回路を有するものに
関する。
源に係り、特に不足電圧を検出する回路を有するものに
関する。
（従来の技術） インバータ装置等にスイッチング電源を用いた場合の不
足電圧検出回路の一例を第５図を参照して説明する。１
は直流電源の正側端子、２は負側の端子である。この回
路においては端子1,2間の直流電圧をコンデンサ３で平
滑した後、この電圧を高周波トランス５の一次巻線とス
イッチ回路４との直列回路に印加する。今、スイッチ回
路４をONさせると直流電圧は高周波トランス５の一次巻
線に全て加わることになり、トランス５の一次巻線に電
流が流れ始める。この電流はトランス５の一次巻線の励
磁インダクタンスに反比例する傾きで増えつづけ、トラ
ンス５に電力を蓄積する。次にこの状態でスイッチ回路
４をOFFすると、トランス５に蓄積された電力は二次巻
線を通して出力される。この時、正電源用整流ダイオー
ド６、負電源用整流ダイオード７及び電圧検出用ダイオ
ード12を介してそれぞれ、コンデンサ8,9,13に充電され
る。電圧検出用コンデンサ13の端子電圧は出力端子17の
電圧よりも早く降下しなければならないので、電圧検出
用のコンデンサ13と放電抵抗器14とによる放電時定数は
小さな値にする必要がある。
足電圧検出回路の一例を第５図を参照して説明する。１
は直流電源の正側端子、２は負側の端子である。この回
路においては端子1,2間の直流電圧をコンデンサ３で平
滑した後、この電圧を高周波トランス５の一次巻線とス
イッチ回路４との直列回路に印加する。今、スイッチ回
路４をONさせると直流電圧は高周波トランス５の一次巻
線に全て加わることになり、トランス５の一次巻線に電
流が流れ始める。この電流はトランス５の一次巻線の励
磁インダクタンスに反比例する傾きで増えつづけ、トラ
ンス５に電力を蓄積する。次にこの状態でスイッチ回路
４をOFFすると、トランス５に蓄積された電力は二次巻
線を通して出力される。この時、正電源用整流ダイオー
ド６、負電源用整流ダイオード７及び電圧検出用ダイオ
ード12を介してそれぞれ、コンデンサ8,9,13に充電され
る。電圧検出用コンデンサ13の端子電圧は出力端子17の
電圧よりも早く降下しなければならないので、電圧検出
用のコンデンサ13と放電抵抗器14とによる放電時定数は
小さな値にする必要がある。
（発明が解決しようとする問題点） このような電圧検出回路においては、スイッチ回路４が
出力電圧をフィードバックすることで、スイッチングの
タイミングを調整して出力電圧を定電圧化する。このた
め、たとえ端子1,2間の電圧が降下したとしても、ある
程度の期間は出力電圧を一定に保つように働くので、出
力端子17に現われる電圧の降下分は極めて少ない。従っ
て不足電圧検出端子15にも同様の電圧が現われ、この電
圧は第２図に一点鎖線Ｂで示した様に入力電圧Vinが変
化してもトランス５の二次巻線に誘起する電圧Vsがほぼ
一定に保たれる範囲、つまりVinがv1からv2の間のとき
はVsはほぼ一定に保たれるので、この範囲で検出するこ
とは困難であり、これ以外の範囲になったときに急激に
変化するため、不足電圧判定レベルの精度が低下する。
また出力端子17に接続される負荷の大小によつて不足電
圧検出端子15に現われる電圧が変動し、このため端子15
の電圧検出の精度を高めることができない。特にリンギ
ングチヨークコンバータ（RCC）方式のスイッチング電
源の場合は、ある電圧から急に出力電圧が降下する特性
があり、これによって制御回路の電圧が低下し、回路の
誤動作をまねく虞がある。
出力電圧をフィードバックすることで、スイッチングの
タイミングを調整して出力電圧を定電圧化する。このた
め、たとえ端子1,2間の電圧が降下したとしても、ある
程度の期間は出力電圧を一定に保つように働くので、出
力端子17に現われる電圧の降下分は極めて少ない。従っ
て不足電圧検出端子15にも同様の電圧が現われ、この電
圧は第２図に一点鎖線Ｂで示した様に入力電圧Vinが変
化してもトランス５の二次巻線に誘起する電圧Vsがほぼ
一定に保たれる範囲、つまりVinがv1からv2の間のとき
はVsはほぼ一定に保たれるので、この範囲で検出するこ
とは困難であり、これ以外の範囲になったときに急激に
変化するため、不足電圧判定レベルの精度が低下する。
また出力端子17に接続される負荷の大小によつて不足電
圧検出端子15に現われる電圧が変動し、このため端子15
の電圧検出の精度を高めることができない。特にリンギ
ングチヨークコンバータ（RCC）方式のスイッチング電
源の場合は、ある電圧から急に出力電圧が降下する特性
があり、これによって制御回路の電圧が低下し、回路の
誤動作をまねく虞がある。
本発明は、スイッチング電源を用いた場合に、特別な電
気的絶縁装置を用いることなく不足電圧を高精度で、か
つ速やかに検出することを目的とする。
気的絶縁装置を用いることなく不足電圧を高精度で、か
つ速やかに検出することを目的とする。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） すなわち本発明においては、インバータ装置に使用の電
源で、トランスの一次側をスイッチ回路によりON・OFF
して、ON期間にトランス内に電力を蓄え、OFF期間に二
次側に電力を出力するスイッチング電源において、前記
ON期間に二次側に誘起される電圧を検出して一次側の不
足電圧を検知するように構成したものである。
源で、トランスの一次側をスイッチ回路によりON・OFF
して、ON期間にトランス内に電力を蓄え、OFF期間に二
次側に電力を出力するスイッチング電源において、前記
ON期間に二次側に誘起される電圧を検出して一次側の不
足電圧を検知するように構成したものである。
（作 用） 上述した構成により、ON期間にはトランス内に電力を蓄
えるとともに、二次側に誘起する電圧を検出することに
より一次側の不足電圧を検知するもので、一次側が不足
電圧となつた場合には、出力電圧が急激に変化する前に
精度良く高速に検知できる。
えるとともに、二次側に誘起する電圧を検出することに
より一次側の不足電圧を検知するもので、一次側が不足
電圧となつた場合には、出力電圧が急激に変化する前に
精度良く高速に検知できる。
（実施例） 以下本発明の第１実施例を第１図を参照して説明する。
同図において１は直流電源の正側端子、２は負側端子で
ある。この端子1,2間には平滑用のコンデンサ３並びに
トランス５の一次巻線とスイッチ回路４との直列回路が
接続されている。トランス５の二次側巻線には３つのタ
ップを有し、両端のタップ5c,5eにはそれぞれダイオー
ド6,7のアノード，カソードが接続され、中間タップ5d
は共通ラインに接続されている。ダイオード６のカソー
ド並びにダイオード７のアノードと中間タップ5dとの間
にはそれぞれコンデンサ8,9が接続され、これらを介し
て安定化回路10に入力される。
同図において１は直流電源の正側端子、２は負側端子で
ある。この端子1,2間には平滑用のコンデンサ３並びに
トランス５の一次巻線とスイッチ回路４との直列回路が
接続されている。トランス５の二次側巻線には３つのタ
ップを有し、両端のタップ5c,5eにはそれぞれダイオー
ド6,7のアノード，カソードが接続され、中間タップ5d
は共通ラインに接続されている。ダイオード６のカソー
ド並びにダイオード７のアノードと中間タップ5dとの間
にはそれぞれコンデンサ8,9が接続され、これらを介し
て安定化回路10に入力される。
11は不足電圧を検出する為の電圧検出回路で、トランス
５のタップ5eからダイオード７と極性を反対にしたダイ
オード12を介してコンデンサ13及び抵抗14を接続して成
る。この電圧検出回路11の出力S11はコンパレータ16で
所定の基準電圧Vrefと比較され、この結果出力S11が不
足電圧検出用の基準電圧Vref以下となつた場合に端子17
に不足電圧検出信号ＳLとして出力される。
５のタップ5eからダイオード７と極性を反対にしたダイ
オード12を介してコンデンサ13及び抵抗14を接続して成
る。この電圧検出回路11の出力S11はコンパレータ16で
所定の基準電圧Vrefと比較され、この結果出力S11が不
足電圧検出用の基準電圧Vref以下となつた場合に端子17
に不足電圧検出信号ＳLとして出力される。
次に上述した構成の作用について説明する。
端子1,2間には直流または交流を全波整流された電圧が
供給され、これがコンデンサ３を介してトランス５の一
次巻線に与えられる。スイッチ回路４はトランス５に与
えられる電力を制御するもので、ON期間には一次側巻線
に全電圧が印加されて励磁インダクタンスに反比例した
傾きで電流が流れ、トランス５に電力を蓄積する。ここ
で蓄積された電力はOFF期間に二次側巻線を通して、ダ
イオード6,7、コンデンサ8,9を介して安定化回路10に供
給される。この後トランス５内に蓄積された全電力が二
次側に移つた時点で、再びスイッチ回路４をONし、以下
同様の動作を繰り返すことにより安定化回路から図示し
ない負荷に定電圧電力を供給する。
供給され、これがコンデンサ３を介してトランス５の一
次巻線に与えられる。スイッチ回路４はトランス５に与
えられる電力を制御するもので、ON期間には一次側巻線
に全電圧が印加されて励磁インダクタンスに反比例した
傾きで電流が流れ、トランス５に電力を蓄積する。ここ
で蓄積された電力はOFF期間に二次側巻線を通して、ダ
イオード6,7、コンデンサ8,9を介して安定化回路10に供
給される。この後トランス５内に蓄積された全電力が二
次側に移つた時点で、再びスイッチ回路４をONし、以下
同様の動作を繰り返すことにより安定化回路から図示し
ない負荷に定電圧電力を供給する。
電圧検出回路11はスイッチ回路４のON期間にトランス５
の二次側巻線のタップ5d,5e間に誘起する電圧により不
足電圧を検出するものである。すなわちトランス５の一
次側タップ5a,5b間の巻線の巻回数をＮ、ここに印加さ
れる電圧をVinとし、二次側タップ5d,5e間の巻線の巻回
数をｎ、ここに誘起する電圧をVsとすると、これらの関
係は次の通り表わされる。
の二次側巻線のタップ5d,5e間に誘起する電圧により不
足電圧を検出するものである。すなわちトランス５の一
次側タップ5a,5b間の巻線の巻回数をＮ、ここに印加さ
れる電圧をVinとし、二次側タップ5d,5e間の巻線の巻回
数をｎ、ここに誘起する電圧をVsとすると、これらの関
係は次の通り表わされる。
これを第２図に示して説明する。同図において、実線Ａ
はスイッチ回路４のON期間に二次巻線に誘起する電圧Vs
の特性、一点鎖線Ｂはスイッチ回路４のOFF期間に二次
巻線から出力される電力の電圧Vs特性を示している。そ
してVsは5dよりも5eの方が高電位となる様に発生するの
で、誘導電流は5dから5eの方向に流れ、ダイオード12を
介してコンデンサ12に充電される。抵抗14はコンデンサ
13に充電された電荷を速やかに放電させる為のもので、
その抵抗値はコンデンサ13の放電時定数がスイッチ回路
４のスイッチする一周期分よりも十分に長く（これは、
放電時定数が短い場合はスイッチがOFFしている期間に
コンデンサ13の電荷が放電されるために、電圧が正常で
も不足電圧と誤検知されるのでこれを防止する為）、か
つコンデンサ３の放電時定数よりも十分に短い値（放電
時定数が長い場合は電源電圧が低下しても出力信号S11
が遅れるため保護が遅れるのでこれを防止する為）とな
る様に選定されている。そして、定電圧検出回路11の出
力S11は端子15から入力される基準電圧Vrefとコンパレ
ータ16により比較され、不足電圧検出信号ＳLとして端
子17に出力される。
はスイッチ回路４のON期間に二次巻線に誘起する電圧Vs
の特性、一点鎖線Ｂはスイッチ回路４のOFF期間に二次
巻線から出力される電力の電圧Vs特性を示している。そ
してVsは5dよりも5eの方が高電位となる様に発生するの
で、誘導電流は5dから5eの方向に流れ、ダイオード12を
介してコンデンサ12に充電される。抵抗14はコンデンサ
13に充電された電荷を速やかに放電させる為のもので、
その抵抗値はコンデンサ13の放電時定数がスイッチ回路
４のスイッチする一周期分よりも十分に長く（これは、
放電時定数が短い場合はスイッチがOFFしている期間に
コンデンサ13の電荷が放電されるために、電圧が正常で
も不足電圧と誤検知されるのでこれを防止する為）、か
つコンデンサ３の放電時定数よりも十分に短い値（放電
時定数が長い場合は電源電圧が低下しても出力信号S11
が遅れるため保護が遅れるのでこれを防止する為）とな
る様に選定されている。そして、定電圧検出回路11の出
力S11は端子15から入力される基準電圧Vrefとコンパレ
ータ16により比較され、不足電圧検出信号ＳLとして端
子17に出力される。
この様に本発明の一実施例によれば、上述した（１）式
及び第２図から明らかな様に、電圧検出回路11には、ス
イッチ回路４のON期間にトランス５の一次側に印加され
蓄積している期間の電圧に比例した電圧が得られる。こ
の為端子1,2間の電圧が減少して不足電圧状態になつた
場合において、スイッチ回路４のON,OFFデューティーを
変えることにより二次側に供給される電力がほぼ一定に
保たれている場合にも、不足電圧を検知することが可能
となつた。つまり第２図において、不足電圧検出レベル
がvsの場合においても、一次側の電圧Vinが下がり始め
ると、二次側への出力を一定に保つている範囲である一
次側電圧ｖinの時点において、一次側電圧の不足を検出
できるので、不足電圧に起因する異状動作（この電源を
使用した装置の動作を停止または装置に警告して停電に
備える）への対策が可能となる。
及び第２図から明らかな様に、電圧検出回路11には、ス
イッチ回路４のON期間にトランス５の一次側に印加され
蓄積している期間の電圧に比例した電圧が得られる。こ
の為端子1,2間の電圧が減少して不足電圧状態になつた
場合において、スイッチ回路４のON,OFFデューティーを
変えることにより二次側に供給される電力がほぼ一定に
保たれている場合にも、不足電圧を検知することが可能
となつた。つまり第２図において、不足電圧検出レベル
がvsの場合においても、一次側の電圧Vinが下がり始め
ると、二次側への出力を一定に保つている範囲である一
次側電圧ｖinの時点において、一次側電圧の不足を検出
できるので、不足電圧に起因する異状動作（この電源を
使用した装置の動作を停止または装置に警告して停電に
備える）への対策が可能となる。
また、電圧検出回路11が電圧を検出している間は、トラ
ンス５の二次側巻線はダイオード6,7により負荷側から
遮断されているため、負荷変動の影響を受けずに不足電
圧の検知が可能になる。
ンス５の二次側巻線はダイオード6,7により負荷側から
遮断されているため、負荷変動の影響を受けずに不足電
圧の検知が可能になる。
次に本発明の第２実施例を第３図を参照して説明する。
本実施例は電圧検出回路から出力S11をツェナーダイオ
ード20により検出し、出力S11がツェナー電圧以下の場
合にトランジスタ回路21のトランジスタをOFFし、端子1
7に不足電圧検出信号ＳLを出力する様に構成されたもの
で、上述した第１実施例と同様の効果が得られる。
本実施例は電圧検出回路から出力S11をツェナーダイオ
ード20により検出し、出力S11がツェナー電圧以下の場
合にトランジスタ回路21のトランジスタをOFFし、端子1
7に不足電圧検出信号ＳLを出力する様に構成されたもの
で、上述した第１実施例と同様の効果が得られる。
さらに本発明の第３実施例を第４図を参照して説明す
る。本実施例はトランス５の二次側が単一の電圧のみを
給電する場合に本発明を適用した場合の回路図を示した
もので、上述した第１及び第２実施例と同様の効果が得
られる。
る。本実施例はトランス５の二次側が単一の電圧のみを
給電する場合に本発明を適用した場合の回路図を示した
もので、上述した第１及び第２実施例と同様の効果が得
られる。
［発明の効果］ 以上説明した通り、本発明によればスイッチング電源の
一次側の電圧に比例した電圧を二次側で検出することが
可能であるから、一次側に発生した不足電圧を、出力電
圧が急激に降下する前に精度良く高速に検知可能とな
る。
一次側の電圧に比例した電圧を二次側で検出することが
可能であるから、一次側に発生した不足電圧を、出力電
圧が急激に降下する前に精度良く高速に検知可能とな
る。
第１図は本発明の第１実施例を示す回路図、第２図は一
次側のON,OFFに伴なう二次側の特性を示す図、第３図は
第２実施例の回路図、第４図は第３実施例の回路図、第
５図は従来例の回路図を示す。 ３……コンデンサ、４……スイッチ回路、 ５……トランス、6,7……ダイオード、 8,9……コンデンサ、10……安定化回路、 11……電圧検出回路、15……基準電圧出力端子、 16……コンパレータ、 17……不足電圧検出信号出力端子。
次側のON,OFFに伴なう二次側の特性を示す図、第３図は
第２実施例の回路図、第４図は第３実施例の回路図、第
５図は従来例の回路図を示す。 ３……コンデンサ、４……スイッチ回路、 ５……トランス、6,7……ダイオード、 8,9……コンデンサ、10……安定化回路、 11……電圧検出回路、15……基準電圧出力端子、 16……コンパレータ、 17……不足電圧検出信号出力端子。
Claims (1)
- 【請求項１】インバータ装置に使用の電源でトランスの
一次側をスイッチ回路によりON・OFFして、ON期間にト
ランス内に電力を蓄え、OFF期間に二次側に電力を出力
するスイッチング電源において、前記ON期間に二次側に
誘起される電圧を検出して一次側の不足電圧を検知する
ことを特徴とするスイッチング電源の不足電圧検出回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61082146A JPH07106061B2 (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | スイツチング電源の不足電圧検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61082146A JPH07106061B2 (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | スイツチング電源の不足電圧検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62239864A JPS62239864A (ja) | 1987-10-20 |
| JPH07106061B2 true JPH07106061B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=13766291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61082146A Expired - Lifetime JPH07106061B2 (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | スイツチング電源の不足電圧検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07106061B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0669704A3 (en) * | 1994-02-23 | 1996-07-31 | Philips Electronics Nv | Switching power supply for connection to a DC voltage source and for generating at least one regulated DC output voltage and apparatus comprising such switching power supply. |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55100064A (en) * | 1979-01-26 | 1980-07-30 | Hitachi Ltd | Dc-dc converter |
| JPS5937667B2 (ja) * | 1979-04-04 | 1984-09-11 | 三菱電機株式会社 | 電圧変換装置 |
| JPS5625379A (en) * | 1979-08-09 | 1981-03-11 | Toshiba Corp | Power source device for control of self-excited forward converter |
| JPS5937668B2 (ja) * | 1979-11-02 | 1984-09-11 | ティーディーケイ株式会社 | スイッチング電源 |
| JPS60176417A (ja) * | 1984-02-22 | 1985-09-10 | 松下電器産業株式会社 | 停電検出装置 |
| JPS6251980U (ja) * | 1985-09-13 | 1987-03-31 |
-
1986
- 1986-04-11 JP JP61082146A patent/JPH07106061B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62239864A (ja) | 1987-10-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |