JPH08317634A - Protective circuit for power supply apparatus - Google Patents
Protective circuit for power supply apparatusInfo
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- JPH08317634A JPH08317634A JP11679195A JP11679195A JPH08317634A JP H08317634 A JPH08317634 A JP H08317634A JP 11679195 A JP11679195 A JP 11679195A JP 11679195 A JP11679195 A JP 11679195A JP H08317634 A JPH08317634 A JP H08317634A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は電源装置保護回路に関
し、特に、電源回路がステップアップタイプのＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータである場合の保護回路に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device protection circuit, and more particularly to a step-up type DC-D power supply circuit.
The present invention relates to a protection circuit for a C converter.
【０００２】[0002]
【従来技術】図４はステップアップタイプのＤＣ−ＤＣ
コンバータのブロック図を示すものである。ＤＣ−ＤＣ
コンバータは入力電源回路１とスイッチングパルス発生
回路３と電圧変換回路２とよりなる。上記電圧変換回路
２は入力電源回路１よりの入力が電源ラインに介挿され
たチョークコイルＬ１とダイオードＤ１を介して出力と
なる。上記チョークコイルＬ１の両端はトランジスタＱ
1 、トランジスタＱ2を介してアースされ、入力側のト
ランジスタＱ1 は以下に説明するスイッチングパルスに
よってオン、オフ制御され、出力側のトランジスタＱ2
は入力側のトランジスタＱ1 がオンのときオンとなり、
トランジスタＱ1 がオフのときオフとなる。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a step-up type DC-DC.
It is a block diagram of a converter. DC-DC
The converter comprises an input power supply circuit 1, a switching pulse generation circuit 3 and a voltage conversion circuit 2. In the voltage conversion circuit 2, the input from the input power supply circuit 1 becomes an output through the choke coil L1 and the diode D1 which are inserted in the power supply line. A transistor Q is provided at both ends of the choke coil L1.
1 , the transistor Q 2 is grounded, the input side transistor Q 1 is on / off controlled by a switching pulse described below, and the output side transistor Q 2 is controlled.
Is on when the input side transistor Q 1 is on,
It turns off when the transistor Q 1 is off.
【０００３】これによって、トランジスタＱ1 、Ｑ2 が
オン、オフを繰返すことによりチョークコイルＬ１で昇
圧された電圧が、ダイオードＤ１と出力に並列に挿入さ
れたコンデンサＣ１で平滑されて出力される。As a result, the voltage boosted by the choke coil L1 by repeatedly turning on and off the transistors Q 1 and Q 2 is smoothed and output by the diode D1 and the capacitor C1 inserted in parallel with the output.
【０００４】スイッチングパルスは上記スイッチングパ
ルス発生回路３によって以下のように形成される。すな
わち、三角波発振手段３１より得られる三角波がＰＷＭ
比較手段３２に入力され、ここで基準電圧と比較され
て、該基準電圧の値に応じた幅のスイッチングパルス、
すなわち基準電圧が低くなると幅が大きくなり、基準電
圧が高くなると幅が狭くなるスイッチングパルスが出力
トランジスタ３３より得られるようになっている。The switching pulse is formed by the switching pulse generating circuit 3 as follows. That is, the triangular wave obtained from the triangular wave oscillating means 31 is PWM
A switching pulse having a width corresponding to the value of the reference voltage, which is input to the comparison means 32 and is compared with the reference voltage.
That is, a switching pulse whose width becomes wider as the reference voltage becomes lower and narrower as the reference voltage becomes higher can be obtained from the output transistor 33.
【０００５】上記電圧変換回路２の出力は誤差増幅手段
３４に帰還され、該誤差増幅手段３４の出力に基づいて
ＰＷＭ比較手段３２への基準電圧を変化させて、出力電
圧を一定に保つようにしている。The output of the voltage converting circuit 2 is fed back to the error amplifying means 34, and the reference voltage to the PWM comparing means 32 is changed based on the output of the error amplifying means 34 to keep the output voltage constant. ing.
【０００６】この装置において、過大に負荷が増加する
と、チョークコイルＬ１やダイオードＤ１が破壊される
ところから保護手段が設けられる。すなわち、上記スイ
ッチングパルス発生回路３には誤差増幅手段３４よりＰ
ＷＭ比較手段３２への帰還量が所定値以上になったとき
（スイッチングパルスの幅が所定値以上になったと
き）、異常検出信号を出力する異常検出手段３５が備え
られる。この異常検出信号を受けて、短絡保護手段３６
が出力トランジスタ３３をオフにするようになってい
る。In this device, a protection means is provided to protect the choke coil L1 and the diode D1 from being destroyed when the load is excessively increased. That is, the switching pulse generating circuit 3 receives P from the error amplifying means 34.
An abnormality detection unit 35 is provided which outputs an abnormality detection signal when the amount of feedback to the WM comparison unit 32 exceeds a predetermined value (when the switching pulse width exceeds a predetermined value). Upon receiving this abnormality detection signal, the short circuit protection means 36
Turns off the output transistor 33.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記スイッチングパル
ス発生回路３はＩＣに組み込まれ、本願の対象となるス
テップアップＤＣ−ＤＣコンバータや、あるいは他の種
類のコンバータ（ステップダウンＤＣ−ＤＣコンバー
タ、あるいはインバータ）にも使用できるようになって
いる。The switching pulse generating circuit 3 is incorporated in an IC, and is a step-up DC-DC converter or another type of converter (step-down DC-DC converter or inverter) which is the subject of the present application. ) Can also be used.
【０００８】ステップダウンＤＣ−ＤＣコンバータ、あ
るいはインバータでは電源ラインに直接トランジスタ等
のスイッチング素子（図４のトランジスタＱ1 に相当）
が介挿され、該スイッチング素子を上記出力トランジス
タ３３の出力するスイッチングパルスでオン、オフする
構成とななっている。従って、上記異常検出手段３５が
異常を検出して出力トランジスタ３３がスイッチングパ
ルスを出力しなくなったとき、当然上記スイッチング素
子もオフとなるので、入力電源回路１と出力は遮断さ
れ、電圧変換回路２を構成する素子に悪影響を及ぼすこ
とはない。In a step-down DC-DC converter or inverter, a switching element such as a transistor is directly connected to the power supply line (corresponding to the transistor Q 1 in FIG. 4).
Is inserted, and the switching element is turned on and off by the switching pulse output from the output transistor 33. Therefore, when the abnormality detecting means 35 detects an abnormality and the output transistor 33 stops outputting the switching pulse, the switching element is naturally turned off, so that the output from the input power supply circuit 1 is cut off and the voltage conversion circuit 2 is cut off. It does not adversely affect the elements that make up the.
【０００９】しかしながら、図４に示す構成のステップ
アップＤＣ−ＤＣコンバータでは電源回路１と出力の間
の電源ラインには電圧変換回路２を構成するチョークコ
イルＬ１とダイオードＤ１が介在するのみで、たとえ負
荷側に異常な電流が流れて、トランジスタＱ1 、Ｑ2 が
オフになったとしても電源ラインが遮断されるわけでは
ないので、上記異常電流は電源ラインを直接流れること
になる。このとき、上記入力電源回路１の容量が上記チ
ョークコイルＬ１あるいはダイオードＤ１より大きいと
きには上記チョークコイルＬ１やダイオードＤ１を破壊
することになる。However, in the step-up DC-DC converter having the configuration shown in FIG. 4, only the choke coil L1 and the diode D1 forming the voltage conversion circuit 2 are interposed in the power supply line between the power supply circuit 1 and the output. Even if an abnormal current flows to the load side and the transistors Q 1 and Q 2 are turned off, the power supply line is not cut off. Therefore, the abnormal current directly flows through the power supply line. At this time, when the capacitance of the input power supply circuit 1 is larger than the choke coil L1 or the diode D1, the choke coil L1 and the diode D1 are destroyed.
【００１０】このような事情を考慮して入力電源回路１
の出力側にヒューズを介挿することがなされていたが、
実際にヒューズが切れたときには交換作業が必要とな
り、作業効率が悪くなる。In consideration of such circumstances, the input power supply circuit 1
It was supposed to insert a fuse on the output side of
When the fuse is actually blown, replacement work is required, resulting in poor work efficiency.
【００１１】また、電圧変換回路２の容量を入力電源回
路１の容量より大きくして、過電流が流れたとき入力電
源回路１が内蔵する過電流保護手段を作動させることに
より、該過電流保護手段によって制限された電流を上記
チョークコイルＬ１及びダイオードＤ１に流す構成がと
られる場合もあるが、この構成によると容量の大きなチ
ョークコイルＬ１及びダイオードＤ１を用いる必要があ
り、コスト高となるととともに、嵩高となる。Further, the capacity of the voltage conversion circuit 2 is made larger than that of the input power supply circuit 1, and when an overcurrent flows, the overcurrent protection means incorporated in the input power supply circuit 1 is activated to thereby protect the overcurrent protection circuit. There is a case where a configuration in which the current limited by the means is passed through the choke coil L1 and the diode D1 may be adopted. However, according to this configuration, it is necessary to use the choke coil L1 and the diode D1 having a large capacitance, which increases the cost and It becomes bulky.
【００１２】更に、上記ヒューズに代えてポリスイッチ
（すなわち、過電流によって抵抗が無限大になる素子）
を使用し、負荷電流が規定電流値を超えた場合に電源ラ
インを遮断し、回路部品を保護する構成が採用されてい
る場合がある。上記ポリスイッチは安価、小型であり、
ヒューズのような交換作業は不要であるメリットがある
が、同じ温度でも動作電流値にばらつきがあり、温度要
因が加わると更に動作電流値のばらつきが大きくなり、
確実な動作をさせることができない難点がある。Further, instead of the fuse, a poly switch (that is, an element whose resistance becomes infinite due to overcurrent)
In some cases, a configuration is used in which the power supply line is cut off when the load current exceeds the specified current value to protect the circuit components. The poly switch is cheap and small,
Although there is an advantage that replacement work such as a fuse is unnecessary, there is a variation in the operating current value even at the same temperature.
However, there is a problem that it is not possible to perform a reliable operation.
【００１３】本発明は上記従来の事情に鑑みて提案され
たものであって、機能復旧のための特別な作業をともな
うことなく、小型で正確に動作する電源保護回路を提供
することを目的とするものである。The present invention has been proposed in view of the above conventional circumstances, and an object of the present invention is to provide a power supply protection circuit which is small and operates accurately without any special work for function restoration. To do.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために以下の手段を採用している。すなわち、図１
に示すように、入力電源回路１と電圧変換回路２と上記
電圧変換回路２に与えるスイッチングパルスを発生する
スイッチングパルス発生回路３とを備えるとともに、上
記電圧変換回路２が電源ラインと出力端子との間にスイ
ッチ素子を介在しない構成の電源装置において、出力電
流が所定値より大きくなったときに作動する上記スイッ
チングパルス発生回路３より得られる異常検出信号Ｓａ
に基づいて、入力電源回路１の両端を短絡する短絡回路
４を備えた構成とするものである。The present invention employs the following means in order to achieve the above object. That is, FIG.
As shown in FIG. 3, the input power supply circuit 1, the voltage conversion circuit 2, and the switching pulse generation circuit 3 for generating a switching pulse to be applied to the voltage conversion circuit 2 are provided, and the voltage conversion circuit 2 has a power line and an output terminal. In the power supply device having no switch element between them, the abnormality detection signal Sa obtained from the switching pulse generating circuit 3 which operates when the output current exceeds a predetermined value.
Based on the above, the configuration is provided with the short circuit 4 that short-circuits both ends of the input power supply circuit 1.
【００１５】上記短絡回路４は上記異常検出信号Ｓａを
スイッチング素子４１を作動させる作動信号Ｓｇに変換
するコンパレータ４２と、上記作動信号Ｓｇによって作
動される入力電源回路１の両端を短絡する上記スイッチ
ング素子４１とより構成される。The short-circuit circuit 4 converts the abnormality detection signal Sa into an operation signal Sg for operating the switching element 41 and the switching element for short-circuiting both ends of the input power supply circuit 1 operated by the operation signal Sg. And 41.
【００１６】更に、電源ラインに上記短絡回路４の作動
と同時に該電源ラインをオフするスイッチング手段４３
を備えた構成とする。Further, a switching means 43 for turning off the power supply line at the same time as the operation of the short circuit 4 in the power supply line.
Is provided.
【００１７】[0017]
【作用】異常検出手段３５が負荷の異常を検出すると、
短絡回路４が作動して入力電源回路１の両端を短絡す
る。入力電源回路１には独自の過電流保護手段が設けら
れているため、該過電流保護手段によって所定の大きさ
に制限された電流が短絡回路４を構成するスイッチ素子
４１に流れることになり、これによって、電圧変換回路
２には電流が流れないことになる。When the abnormality detecting means 35 detects a load abnormality,
The short circuit 4 operates to short-circuit both ends of the input power supply circuit 1. Since the input power supply circuit 1 is provided with its own overcurrent protection means, a current limited to a predetermined size by the overcurrent protection means flows through the switch element 41 constituting the short circuit 4, As a result, no current flows in the voltage conversion circuit 2.
【００１８】このスイッチ素子４１に自己保持機能を持
たせる（例えばサイリスタを用いる）ことによって上記
入力電源回路の電源を一旦切断する迄上記の状態を保持
することができることになる。By providing the switch element 41 with a self-holding function (for example, using a thyristor), the above state can be held until the power supply of the input power supply circuit is once cut off.
【００１９】更に、上記構成では電圧変換回路２の両端
が短絡されたとき入力電源回路１と該電圧変換回路２の
両端で短絡されたことになり、上記短絡回路４の動作が
不安定となる。そこで、上記スイッチング手段４３によ
って電源ラインをオフする構成とする。Further, in the above configuration, when both ends of the voltage conversion circuit 2 are short-circuited, the input power supply circuit 1 and the both ends of the voltage conversion circuit 2 are short-circuited, and the operation of the short-circuit circuit 4 becomes unstable. . Therefore, the power supply line is turned off by the switching means 43.
【００２０】[0020]
【実施例】図２は本発明の一実施例ブロック図である。
本願の対象となる装置が入力電源回路１、電圧変換回路
２、スイッチングパルス発生回路３とよりなる構成は図
４に示した従来例と同じであるので、説明を省略する。FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
The device to which the present invention is applied has the same configuration as that of the input power supply circuit 1, the voltage conversion circuit 2, and the switching pulse generation circuit 3 as in the conventional example shown in FIG.
【００２１】また、スイッチングパルス発生回路３の異
常検出手段３５は出力に過電流が流れると異常検出信号
Ｓａを出力し、該異常検出信号Ｓａを受けて短絡保護回
路３６が出力トランジスタ３３をオフにする点も従来と
同じであるので説明を書略する。上記異常検出信号Ｓａ
は以下に説明する短絡回路４に入力される。Further, the abnormality detection means 35 of the switching pulse generation circuit 3 outputs an abnormality detection signal Sa when an overcurrent flows in the output, and the short circuit protection circuit 36 turns off the output transistor 33 in response to the abnormality detection signal Sa. The description is omitted because it is the same as the conventional one. The abnormality detection signal Sa
Is input to the short circuit 4 described below.
【００２２】すなわち、上記異常検出信号Ｓａは、上記
短絡回路４を構成するコンパレータ４２の一方の端子に
入力される。このコンパレータ４２には、基準電圧Ｖｓ
が与えられており、上記異常検出信号Ｓａが入力される
ことによって次段のスイッチ素子４１を作動させるため
の作動信号Ｓｇを出力する。That is, the abnormality detection signal Sa is input to one terminal of the comparator 42 forming the short circuit 4. This comparator 42 has a reference voltage Vs
Is given, and the operation signal Sg for operating the switch element 41 at the next stage is output when the abnormality detection signal Sa is input.
【００２３】一方、入力電源回路１の上記電圧変換回路
２への電源ラインとアース間にはスイッチ素子４１とし
てのサイリスタ４１ｓが介挿されている。このサイリス
タ４１ｓのゲートに上記作動信号Ｓｇが印加されると、
該サイリスタ４１ｓはオンとなる。これによって、入力
電源回路１の両端が短絡され、入力電源回路１に内蔵さ
れた電流制限手段によって規定される電流が上記スイッ
チ素子４１に流れ、電圧変換回路２への電流入力が阻止
されることになる。これによって、電源ラインが電気的
に導通している場合であっても、電圧変換回路２の出力
に過電流が流れることはなくなる。On the other hand, a thyristor 41s as a switch element 41 is inserted between the power supply line of the input power supply circuit 1 to the voltage conversion circuit 2 and the ground. When the operation signal Sg is applied to the gate of the thyristor 41s,
The thyristor 41s is turned on. As a result, both ends of the input power supply circuit 1 are short-circuited, a current defined by the current limiting means built in the input power supply circuit 1 flows through the switch element 41, and the current input to the voltage conversion circuit 2 is blocked. become. This prevents an overcurrent from flowing to the output of the voltage conversion circuit 2 even when the power supply line is electrically conducting.
【００２４】上記においてスイッチ素子４１として自己
保持機能のない素子、例えばトランジスタを用いた場
合、負荷側の過電流によって一旦スイッチ素子４１がオ
ンの状態となったとしても、入力電源回路１の両端が短
絡して過電流状態が解消すると、上記トランジスタのベ
ース電圧は該トランジスタをオフする状態に戻り、次い
で、トランジスタがオフになって入力電源回路１より負
荷に電流が供給されるようになると、再び異常検出手段
３５より異常検出信号Ｓｇが出力され、トランジスタを
再度オンにすることを繰り返すことになって不都合であ
る。When an element having no self-holding function, such as a transistor, is used as the switch element 41 in the above, even if the switch element 41 is turned on once due to an overcurrent on the load side, both ends of the input power supply circuit 1 are When the short circuit occurs and the overcurrent state disappears, the base voltage of the transistor returns to a state where the transistor is turned off. Then, when the transistor is turned off and current is supplied from the input power supply circuit 1 to the load, the load is again supplied. The abnormality detection signal Sg is output from the abnormality detection means 35, and the transistor is repeatedly turned on again, which is inconvenient.
【００２５】図３は本発明の別の実施例を示すブロック
図である。上記図２に示す実施例では負荷短絡があった
とき、負荷側と入力電源回路の出力側の両方が短絡状態
となり、全電流がスイッチ素子４１を流れるとは限らな
いので、動作が不安定となる。FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 2, when there is a load short circuit, both the load side and the output side of the input power supply circuit are short-circuited and not all the current flows through the switch element 41, so that the operation is unstable. Become.
【００２６】そこで、上記スイッチ素子４１が作動する
ことによって、電源ラインを遮断するスイッチング手段
４３が設けられる。このスイッチング手段４３は、例え
ばスイッチ素子４１が作動したときにコイルに電流を流
して電源ラインをオフにするリレーが用いられる。これ
によって、負荷の過電流が負荷短絡に基づく場合であっ
ても短絡回路４の動作を安定させることができる。Therefore, a switching means 43 for cutting off the power supply line is provided by operating the switch element 41. As the switching means 43, for example, a relay is used that causes a current to flow through the coil to turn off the power supply line when the switch element 41 operates. As a result, the operation of the short circuit 4 can be stabilized even when the overcurrent of the load is due to the load short circuit.
【００２７】[0027]
【発明の効果】上記したように本発明は、入力電源回路
と負荷が電気的に直接接続された構成のＤＣ−ＤＣコン
バータにおいて過電流が流れると、電源ラインが電圧変
換回路の入力側で短絡されるようになっているので、電
圧変換回路の電源ラインに挿入される素子を破壊するこ
とがない。また、電圧変換回路に使用する素子の電流容
量を入力電源回路の電流容量より大きくする必要がない
ので、コストを低くすることができ、しかも、正確に動
作させることができる。As described above, according to the present invention, when an overcurrent flows in a DC-DC converter having a structure in which an input power supply circuit and a load are electrically connected directly, the power supply line is short-circuited at the input side of the voltage conversion circuit. Therefore, the element inserted in the power supply line of the voltage conversion circuit is not destroyed. Further, since it is not necessary to make the current capacity of the element used for the voltage conversion circuit larger than the current capacity of the input power supply circuit, the cost can be reduced and the operation can be performed accurately.
【図１】本発明の原理図である。FIG. 1 is a principle diagram of the present invention.
【図２】本発明の一実施例ブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の他の一実施例ブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of another embodiment of the present invention.
【図４】従来例ブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a conventional example.
１ 入力電源回路 ２ スイッチングパルス発生回路 ３ 電圧変換回路 ４ 短絡回路 ４１ スイッチング素子 ４２ コンパレータ Ｓａ 異常検出信号 Ｓｇ 作動信号 1 Input power supply circuit 2 Switching pulse generation circuit 3 Voltage conversion circuit 4 Short circuit 41 Switching element 42 Comparator Sa Abnormality detection signal Sg Operation signal
Claims (3)
変換回路に与えるスイッチングパルスを発生するスイッ
チングパルス発生回路とを備えるとともに、上記電圧変
換回路が電源ラインと出力端子との間にスイッチ素子を
介在しない構成の電源装置において、 出力電流が所定値より大きくなったときに作動する上記
スイッチングパルス発生回路より得られる異常検出信号
に基づいて、入力電源回路の両端を短絡する短絡回路を
備えたことを特徴とする電源装置保護回路。1. An input power supply circuit, a voltage conversion circuit, and a switching pulse generation circuit for generating a switching pulse applied to the voltage conversion circuit, wherein the voltage conversion circuit includes a switch element between a power supply line and an output terminal. In the power supply device having no interposition, a short circuit that short-circuits both ends of the input power circuit based on an abnormality detection signal obtained from the switching pulse generation circuit that operates when the output current exceeds a predetermined value is provided. Power supply protection circuit characterized by.
ッチング素子を作動させる作動信号に変換するコンパレ
ータと、 上記作動信号によって作動される入力電源回路の両端を
短絡する上記スイッチング素子とよりなる請求項１に記
載の電源装置保護回路。2. The short circuit comprises a comparator that converts the abnormality detection signal into an operation signal that operates a switching element, and the switching element that short-circuits both ends of an input power supply circuit that is operated by the operation signal. 1. The power supply device protection circuit described in 1.
をオフするスイッチング手段を備えた請求項１に記載の
電源装置保護回路。3. The power supply device protection circuit according to claim 1, further comprising switching means for turning off the power supply line at the same time when the short circuit is activated.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11679195A JPH08317634A (en) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | Protective circuit for power supply apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11679195A JPH08317634A (en) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | Protective circuit for power supply apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08317634A true JPH08317634A (en) | 1996-11-29 |
Family
ID=14695787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11679195A Withdrawn JPH08317634A (en) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | Protective circuit for power supply apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08317634A (en) |
-
1995
- 1995-05-16 JP JP11679195A patent/JPH08317634A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020806 |