JPS6219101Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は複数の正負極電圧を発生する入出力絶
縁形多出力DC−DCコンバータ電源における各出
力電圧毎の電圧変動すなわち過電圧及び低電圧障
害の各々について定電圧ダイオードの持つツエナ
ー特性を利用し、障害検知し、これらの障害信号
を多入力論理和のごとく一つの出力とし、ホトカ
プラー１個にて障害情報を電源制御部に伝達する
電圧監視回路に関する。

従来、絶縁形電源電圧の監視回路の方法として
は、種々の方法が提案されているが、比較的安価
で簡単であることを特徴とする方法として、定電
圧ダイオードのツエナー特性を利用し、これによ
る情報を入出力が絶縁されたホトカプラーにて伝
達する方法が考えられる。

上述の如き方法の一例を第１図によつて説明す
る。第１図において、入力電源１に制御回路２及
びトランス３の入力コイル３ａとトランジスタ４
との直列回路が並列に接続され、トランス３の複
数の出力コイル３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅに正極も
しくは負極の電圧を発生する出力電源群５，６，
７，８が構成され、各電源の基準電位点５ｂ，６
ｂ，７ａ，８ａが監視回路の基準電位点９に結束
され、この基準電位点９と各電源出力点５ａ，６
ａ，７ｂ，８ｂ間に、以下の直列回路を接続し、
障害信号を障害保持回路１０に伝達するようにし
ている。すなわち過電圧検知用として定電圧ダイ
オード１１，１２，１３，１４とホトカプラ１５
ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａと電流制限用抵抗１
９，２０，２１，２２による各直列回路、また低
電圧検知用として定電圧ダイオード２３，２４，
２５，２６とホトカプラ２７ａ，２８ａ，２９
ａ，３０ａ、と電流制限用抵抗３１，３２，３
３，３４による各直列回路を各電源出力点５ａ，
６ａ，７ｂ，８ｂと基準電位点９との間に接続す
る。各ホトカプラーの受光側は過電圧検出用とし
てホトカプラ１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂが
並列接続され、低電圧検出用としてホトカプラ２
７ｂ，２８ｂ，２９ｂ，３０ｂが直列接続され、
これらホトカプラの並列接続及び直列接続が障害
保持回路１０に接続され、その出力が制御回路２
に至る。

次にこのように構成した回路の動作を述べる。
ここでは出力電源５の電圧監視動作のみを説明
し、他については動作機能が基本的にはまつたく
同じであるので説明をはぶく。まず、入力電源１
が投ぜられると、制御回路２が動作し、制御パル
スがトランジスタ４を駆動し、トランス３のエネ
ルギー転送動作により出力電源５に規定の電圧を
供給する。出力点５ａの電位が正常であるとき、
定電圧ダイオード１１とホトカプラ１５ａと制限
用抵抗１９の直列回路にはツエナー電流が流れな
いように前記定電圧ダイオード１１のツエナー電
圧が選択され、このツエナー電圧を越えるような
過電圧障害が発生すると、ツエナー電流が流れ始
め、前記ホトカプラ１５ａを発光し、ホトカプラ
１５ｂはオン信号を発生し保持回路１０に伝達さ
れる。また定電圧ダイオード２３とホトカプラ２
７ａと制限用抵抗３１の直列回路には、ツエナー
電流が正常時には流れているように、前記定電圧
ダイオード２３のツエナー電圧が選択されてお
り、このツエナー電圧を下まわるような低電圧障
害が発生すると、ツエナー電流が減少し、ついに
ツエナー降伏電圧以下に達すると、前記ホトカプ
ラ２７ａは発光せず、受光側のホトカプラ２７ｂ
は、オフ信号を発生し、保持回路１０に伝達さ
れ、当該保持回路１０では最終の障害信号に変換
し、制御回路２に伝達し障害処理がなされる。こ
のようにして、電圧監視回路の機能は満足される
が、本回路は各機能ごとにホトカプラが必要とな
り、出力電源の増加に伴いホトカプラの受光側に
おける論理和、論理積を構成する素子数が増加す
る。このことは比較的高価なホトカプラによるコ
ストアツプ、実装時の面積拡大、信頼性低下及び
保持回路１０での回路構成の複雑化が生じ、監視
される出力電源数も制限を受ける。

本考案は上述の如き欠陥を是正すべく考案され
たものであつて、最終的に１個のホトカプラで障
害情報を伝達すべく監視回路を提供しようとする
ものである。

すなわち本考案は基準電位を境に正負極各々の
電源群の電圧監視回路において、各々の電源の過
電圧障害を検知する定電圧ダイオード群と当該ダ
イオード群に接続する抵抗とで構成される多入力
論理和回路と、前記論理和回路の出力をベースに
接続する第１のトランジスタと、前記各々の電源
の低電圧障害を検知する定電圧ダイオードと抵抗
との直列回路群と、前記直列回路群の各接続点よ
り前記第１のトランジスタのコレクタに接続する
ダイオード群と、前記第１のトランジスタのコレ
クタに接続するダイオードと抵抗とのバイアス用
直列回路と、前記バイアス用直列回路の接続点よ
りベースに接続する第２のトランジスタと、第１
のトランジスタのコレクタと第２のトランジスタ
のコレクタとに各々第１及び第２の負荷抵抗を介
して供給する補助電源と、正負極各々の前記第２
のトランジスタのコレクタ相互間に接続されたバ
イアス用ダイオードとホトカプラの順方向直列回
路と、前記ホトカプラの受光側を接続している障
害保持回路とを有することを特徴とする電圧監視
回路である。

上述の如く構成することによつて、１対の正負
極電源と２対の正負極トランジスタ回路により、
最終的に１個のホトカプラにて非常に多数の出力
電源群の電圧変動障害を監視することが可能な電
圧監視回路を提供することができる。

以下、実施例につき図面を参照して詳細に説明
する。

第２図は実施例の回路図である。第２図の回路
において、まず、入力電源１に制御回路２及びト
ランス３の入力コイル３ａとトランジスタ４との
直列回路が接続され、出力コイル３ｂ，３ｃには
正極の出力電源５及び６が接続され、出力コイル
３ｄ，３ｅには負極の出力電源７及び８が接続さ
れている。各出力電源５，６，７，８の基準電位
点５ｂ，６ｂ，７ａ，８ａは監視回路の基準電位
点９に結束されている。この基準電位点９を境に
正極の出力点５ａ，６ａ及び負極の出力点７ｂ，
８ｂに過電圧検知用定電圧ダイオード１１と１２
及び１３と１４の一端が接続され、他端は正極及
び負極毎に結束され、検知用抵抗３９及び４０の
一端に接続されるとともに、保護抵抗４１及び４
２を介してトランジスタ４３及び４４のベースに
接続される。

また、同様にして前記出力点５ａと６ａ及び７
ｂと８ｂには低電圧検知用定電圧ダイオード２３
と２４及び２５と２６の一端が接続され、各各の
他端は各々の検知用抵抗３１，３２，３３，３４
及びダイオード３５，３６並びに３７，３８の一
端が接続される。前記ダイオード３５，３６の正
極同士が結束され、ダイオード３７，３８の負極
同士が結束され、前記トランジスタ４３及び４４
の各対応する側のコレクタに接続される。当該ト
ランジスタ４３及び４４の各々のコレクタには負
荷抵抗４５，４６の一端が接続され、補助電源４
７，４８に導びかれる。またバイアス用ダイオー
ド４９，５０の一端が対応する前記トランジスタ
４３，４４のコレクタに接続され、他端は第２の
トランジスタ５１，５２の対応する側のベースと
接続される。前記第２のトランジスタ５１，５２
のベースエミツタ間にはバイアス用抵抗５３，５
４が接続される。また、第２のトランジスタ５
１，５２のコレクタには第２の負荷抵抗５５，５
６の一端が接続され、その他端は前記補助電源４
７，４８に導かれる。また、第２のトランジスタ
５１，５２の各々のコレクタ相互間には、バイア
ス用ダイオード５７とホトカプラ５８ａの直列回
路が順方向に接続され、ホトカプラ５８ｂは障害
保持回路１０に接続される。

次に上述の如き回路の動作について述べる。ま
ず直流電源１が投入されると、出力電位点５ａ，
６ａ，７ｂ，８ｂと規準電位点９に規定の電圧が
発生する。

初めに、全ての出力電圧が正常であるときの本
実施例の各部の状態を説明する。過電圧検知用定
電圧ダイオード１１，１２及び１３，１４と検知
用抵抗３９，４０の直列回路の動作電圧は、正常
出力電位より若干高め（過電圧検出電圧）になる
ように前記定電圧ダイオード１１，１２及び１
３，１４のツエナー電圧を選んである。従つて、
前記検知用抵抗３９及び４０にはツエナー電流が
ほとんど流れず、電圧降下も第１のトランジスタ
４３，４４のベースエミツタ飽和電圧（約
0.6V）以下であるので、前記第１のトランジス
タ４３，４４のコレクタエミツタ間はオフ状態を
示す。従つて、第１の負荷抵抗４５，４６に流れ
る電流は、バイアス用ダイオード４９，５０を通
り、バイアス用抵抗５３，５４と第２のトランジ
スタ５１，５２のベースエミツタ間に流れ、前記
第２のトランジスタ５１，５２のコレクタエミツ
タ間はオン状態になり、２倍の飽和電圧がバイア
ス用ダイオード５７とホトカプラ５８ａの直列回
路に印加される。しかし、前記ダイオード５７と
ホトカプラ５８ａの直列回路の順方向電圧が若干
高めか又は等しい状態にあるのでホトカプラ５８
ａには発光電流が流れず動作しない。

また、低電圧検知用定電圧ダイオード２３，２
４及び２５，２６と検知用抵抗３１，３２及び３
３，３４の直列回路の動作電圧は正常出力電位よ
り若干低め（低電圧検出電圧）になるよう前記定
電圧ダイオード２３，２４及び２５，２６のツエ
ナー電圧を選んであり、前記検知用抵抗３１，３
２及び３３，３４の電圧降下も、前記第１のトラ
ンジスタ４３，４４のコレクタ電圧（バイアス用
ダイオード４９，５０の順方向電圧と第２のトラ
ンジスタ５１，５２のベース飽和電圧の直列電圧
降下）より等しいか若干高めになるようにツエナ
ー電流を流す。これにより、バイアス用ダイオー
ド３５，３６及び３７，３８はオフ状態となり、
前記ホトカプラ５８ａは前述と同様に動作しな
い。

次に、例えば、正極側の１つの出力電位点５ａ
が過電圧障害を発生すると、検知用抵抗３９にツ
エナー電流が流れ、この電圧降下が第１のトラン
ジスタ４３のベースエミツタ飽和電圧を越えると
当該第１のトランジスタ４３のコレクタエミツタ
間はオン状態になる。従つて第２のトランジスタ
５１のベース電流は減少し、オフ状態になる。こ
れにより第２の負荷抵抗５５の負荷電流は、前記
ホトカプラ５８ａに流れ始め発光し、障害信号を
ホトカプラ５８ｂの受光側に伝達する。

また、前記出力電位点５ａが低電圧障害を発生
し出力電位が前記定電圧ダイオード２３のツエナ
ー電圧以下に低下すると、ツエナー電流はツエナ
ー降伏点以下になり、ほぼ零に近づく、これによ
り検知用抵抗３１の電位は基準電位に近づき、ダ
イオード３５に順電圧がかかるので、第１の負荷
抵抗４５を流れていた第２のトランジスタ５１の
ベース電流は前記検知用抵抗３１側に吸込まれ、
バイアス用ダイオード４９は逆バイアスを受け、
オフ状態となり、前記第２のトランジスタ５１の
コレクタエミツタはオフ状態となる。従つて、第
２の負荷抵抗５５の負荷電流はホトカプラ５８ａ
に流れ始め発光し障害信号をホトカプラ５８ｂの
受光側に伝達する。

以上の基本動作は、正負極のいずれの出力電源
の障害を問わず共通であるが、ただ正負逆の動作
となる。

以上説明したように、本考案によれば、出力電
源が多数増加しても、検知用定電圧ダイオードと
抵抗との直列回路及びこれらの論理和を構成する
ダイオードを付加するのみで、全ての電源の障害
を検出し、ホトカプラ１個で障害信号を伝達する
ことができる。従つて、部品数の減縮、価格の低
減あるいは実装面積の縮少を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電圧監視回路の一例を示す回路
図、第２図は本考案の一実施例を示す回路図であ
る。 １……入力電源、２……制御回路、３……トラ
ンス、５，６……正極の出力電源、７，８……負
極の出力電源、９……基準電位点、１０……障害
保持回路、１１，１２，１３，１４……過電圧障
害を検知する定電圧ダイオード、２３，２４，２
５，２６……低電圧障害を検知する定電圧ダイオ
ード、３５，３６，３７，３８……ダイオード、
３１，３２，３３，３４，３９，４０，４１，４
２，５３，５４……抵抗、４５，４６，５５，５
６……負荷抵抗、４９，５０……バイアス用ダイ
オード、４３，４４，５１，５２……トランジス
タ、５８ａ，５８ｂ……ホトカプラ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 基準電位を境に正負極各々の電源群の電圧監視
   回路において、各々の電源の過電圧障害を検知す
   る定電圧ダイオード群と当該ダイオード群に接続
   する抵抗とで構成される多入力論理和回路と、前
   記論理和回路の出力をベースに接続する第１のト
   ランジスタと、前記各々の電源の低電圧障害を検
   知する定電圧ダイオードと抵抗との直列回路群
   と、前記直列回路群の各接続点より前記第１のト
   ランジスタのコレクタに接続するダイオード群
   と、前記第１のトランジスタのコレクタに接続す
   るダイオードと抵抗とのバイアス用直列回路と、
   前記バイアス用直列回路の接続点よりベースに接
   続する第２のトランジスタと、第１のトランジス
   タのコレクタと第２のトランジスタのコレクタと
   に各々第１及び第２の負荷抵抗を介して供給する
   補助電源と、正負極各々の前記第２のトランジス
   タのコレクタ相互間に接続されたバイアス用ダイ
   オードとホトカプラの順方向直列回路と、前記ホ
   トカプラの受光側を接続している障害保持回路と
   を有することを特徴とする電圧監視回路。