JP2001309656A - リンギングチョークコンバータ及び過負荷検出方法 - Google Patents
リンギングチョークコンバータ及び過負荷検出方法Info
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- JP2001309656A JP2001309656A JP2000122442A JP2000122442A JP2001309656A JP 2001309656 A JP2001309656 A JP 2001309656A JP 2000122442 A JP2000122442 A JP 2000122442A JP 2000122442 A JP2000122442 A JP 2000122442A JP 2001309656 A JP2001309656 A JP 2001309656A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電流検出用抵抗を使用することなく過負荷を
検出し、効率の悪化や抵抗の過熱の虞を回避するように
した過電流保護回路を備えたリンギングチョークコンバ
ータを提供する。 【解決手段】 交流電圧入力を整流し、平滑コンデンサ
Ｃ１で平滑して生成した直流電圧をスイッチング素子Ｑ
１によりスイッチングして所定の定電圧を出力すると共
に、過負荷時にスイッチング素子Ｑ１の動作を停止させ
る過電流保護回路を備えたリンギングチョークコンバー
タにおいて、過電流保護回路３は、平滑コンデンサＣ１
に並列に接続され、平滑コンデンサＣ１のリプル電圧を
抽出するリプル電圧検出回路３ａと、スイッチング素子
Ｑ１の制御端子に接続され、リプル電圧が閾値を超えた
ときにスイッチング素子Ｑ１の動作を停止させる制御手
段３ｂとから成る構成としたものである。
検出し、効率の悪化や抵抗の過熱の虞を回避するように
した過電流保護回路を備えたリンギングチョークコンバ
ータを提供する。 【解決手段】 交流電圧入力を整流し、平滑コンデンサ
Ｃ１で平滑して生成した直流電圧をスイッチング素子Ｑ
１によりスイッチングして所定の定電圧を出力すると共
に、過負荷時にスイッチング素子Ｑ１の動作を停止させ
る過電流保護回路を備えたリンギングチョークコンバー
タにおいて、過電流保護回路３は、平滑コンデンサＣ１
に並列に接続され、平滑コンデンサＣ１のリプル電圧を
抽出するリプル電圧検出回路３ａと、スイッチング素子
Ｑ１の制御端子に接続され、リプル電圧が閾値を超えた
ときにスイッチング素子Ｑ１の動作を停止させる制御手
段３ｂとから成る構成としたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リンギングチョー
クコンバータ及び過負荷検出方法に関する。
クコンバータ及び過負荷検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の一般的なリンギングチョ
ークコンバータの回路図である。
ークコンバータの回路図である。
【０００３】図３において、リンギングチョークコンバ
ータは、商用交流電圧入力端子Vinと、入力された交流
電圧を整流する整流ブリッジダイオードＤ１と、整流さ
れた脈流電圧を平滑して直流電圧にする一次平滑コンデ
ンサＣ１と、一次巻線Ｎ１、二次巻線Ｎ２、制御巻線Ｎ
３を有するトランスＴ１と、一次平滑コンデンサＣ１の
両端にトランスＴ１の一次巻線Ｎ１を介し直列に接続さ
れるスイッチング素子Ｑ１と電流検出用抵抗Ｒ８と、ト
ランスＴ１の制御巻線Ｎ３とスイッチング素子Ｑ１の制
御端子間に構成される発振制御回路１と、一次平滑コン
デンサＣ１の正極とスイッチング素子Ｑ１の制御端子間
に接続される起動抵抗Ｒ１と、トランスＴ１の二次巻線
Ｎ２の負極にアノードを接続され交流出力電圧を整流す
る整流ダイオードＤ２と、整流ダイオードＤ２のカソー
ドとトランスＴ１の二次巻線Ｎ２の正極との間に接続さ
れ前記整流された脈流電圧を平滑する二次平滑コンデン
サＣ４と、この二次平滑コンデンサＣ４の両端にそれぞ
れ接続される正側出力電圧端子（＋）及び負側出力電圧
端子（−）と、出力電圧端子（＋）、（−）間に接続さ
れる出力電圧検出回路２と、出力電圧検出回路２と前記
電流検出用抵抗Ｒ８の両端とスイッチング素子Ｑ１の制
御端子との間に構成される過電流保護回路４から構成さ
れている。
ータは、商用交流電圧入力端子Vinと、入力された交流
電圧を整流する整流ブリッジダイオードＤ１と、整流さ
れた脈流電圧を平滑して直流電圧にする一次平滑コンデ
ンサＣ１と、一次巻線Ｎ１、二次巻線Ｎ２、制御巻線Ｎ
３を有するトランスＴ１と、一次平滑コンデンサＣ１の
両端にトランスＴ１の一次巻線Ｎ１を介し直列に接続さ
れるスイッチング素子Ｑ１と電流検出用抵抗Ｒ８と、ト
ランスＴ１の制御巻線Ｎ３とスイッチング素子Ｑ１の制
御端子間に構成される発振制御回路１と、一次平滑コン
デンサＣ１の正極とスイッチング素子Ｑ１の制御端子間
に接続される起動抵抗Ｒ１と、トランスＴ１の二次巻線
Ｎ２の負極にアノードを接続され交流出力電圧を整流す
る整流ダイオードＤ２と、整流ダイオードＤ２のカソー
ドとトランスＴ１の二次巻線Ｎ２の正極との間に接続さ
れ前記整流された脈流電圧を平滑する二次平滑コンデン
サＣ４と、この二次平滑コンデンサＣ４の両端にそれぞ
れ接続される正側出力電圧端子（＋）及び負側出力電圧
端子（−）と、出力電圧端子（＋）、（−）間に接続さ
れる出力電圧検出回路２と、出力電圧検出回路２と前記
電流検出用抵抗Ｒ８の両端とスイッチング素子Ｑ１の制
御端子との間に構成される過電流保護回路４から構成さ
れている。
【０００４】前記発振制御回路１は、制御巻線Ｎ３の正
極とスイッチング素子Ｑ１の制御端子との間に直列に接
続されるコンデンサＣ２及び抵抗Ｒ２と、コレクタ端子
及びエミッタ端子がそれぞれスイッチング素子Ｑ１の制
御端子と制御巻線Ｎ３との間に接続されるＮＰＮトラン
ジスタＴｒ１と、スイッチング素子Ｑ１の制御端子と制
御巻線Ｎ３との間に直列に接続され両者の接続点がトラ
ンジスタＴｒ１のベース端子に接続されるフォトトラン
ジスタＰＴ１及びコンデンサＣ３とにより構成されてい
る。
極とスイッチング素子Ｑ１の制御端子との間に直列に接
続されるコンデンサＣ２及び抵抗Ｒ２と、コレクタ端子
及びエミッタ端子がそれぞれスイッチング素子Ｑ１の制
御端子と制御巻線Ｎ３との間に接続されるＮＰＮトラン
ジスタＴｒ１と、スイッチング素子Ｑ１の制御端子と制
御巻線Ｎ３との間に直列に接続され両者の接続点がトラ
ンジスタＴｒ１のベース端子に接続されるフォトトラン
ジスタＰＴ１及びコンデンサＣ３とにより構成されてい
る。
【０００５】前記出力電圧検出回路２は、出力電圧端子
（＋）、（−）間に直列に接続される抵抗Ｒ４、Ｒ５
と、出力電圧端子（＋）、（−）間に直列に接続される
抵抗Ｒ３、フォトダイオードＰＤ１、及びリファレンス
端子が抵抗Ｒ４とＲ５との接続点に接続されるシャント
レギュレータＳｒとにより構成されている。また、前記
過電流保護回路４は、電流検出用抵抗Ｒ８と、この電流
検出用抵抗Ｒ８の両端に接続されるコンデンサＣ７と、
コレクタ端子がスイッチング素子Ｑ１の制御端子に、ベ
ース端子とエミッタ端子が電流検出用抵抗Ｒ８の両端に
それぞれ接続されるＮＰＮトランジスタＴｒ３とにより
構成されている。
（＋）、（−）間に直列に接続される抵抗Ｒ４、Ｒ５
と、出力電圧端子（＋）、（−）間に直列に接続される
抵抗Ｒ３、フォトダイオードＰＤ１、及びリファレンス
端子が抵抗Ｒ４とＲ５との接続点に接続されるシャント
レギュレータＳｒとにより構成されている。また、前記
過電流保護回路４は、電流検出用抵抗Ｒ８と、この電流
検出用抵抗Ｒ８の両端に接続されるコンデンサＣ７と、
コレクタ端子がスイッチング素子Ｑ１の制御端子に、ベ
ース端子とエミッタ端子が電流検出用抵抗Ｒ８の両端に
それぞれ接続されるＮＰＮトランジスタＴｒ３とにより
構成されている。
【０００６】かかる構成において、交流入力電圧Vin
は、整流ブリッジダイオードＤ１により整流され、平滑
コンデンサＣ１により平滑されて直流電圧とされる。こ
の直流電圧により起動抵抗Ｒ１を通してスイッチング素
子Ｑ１の制御端子（ゲート）が充電されて電位が上昇
し、スイッチング素子Ｑ１がオン動作を始める。トラン
スの一次巻線Ｎ１には正極側を正として、直流電圧が印
加され、制御巻線Ｎ３にも正極側を正とする電圧が誘起
される。この電圧は、発振制御回路１を介してスイッチ
ング素子Ｑ１の制御端子に正帰還されて、スイッチング
素子Ｑ１が完全にオンする。
は、整流ブリッジダイオードＤ１により整流され、平滑
コンデンサＣ１により平滑されて直流電圧とされる。こ
の直流電圧により起動抵抗Ｒ１を通してスイッチング素
子Ｑ１の制御端子（ゲート）が充電されて電位が上昇
し、スイッチング素子Ｑ１がオン動作を始める。トラン
スの一次巻線Ｎ１には正極側を正として、直流電圧が印
加され、制御巻線Ｎ３にも正極側を正とする電圧が誘起
される。この電圧は、発振制御回路１を介してスイッチ
ング素子Ｑ１の制御端子に正帰還されて、スイッチング
素子Ｑ１が完全にオンする。
【０００７】スイッチング素子Ｑ１のオンによりトラン
スＴ１の一次巻線Ｎ１には一次電流Ｉｄが流れる。そし
て、スイッチング素子Ｑ１のオン期間は、発振制御回路
１によって制御される。具体的には、出力電圧が上昇し
ようとすると出力電圧検出回路２がこれを検出し、シャ
ントレギュレータＳｒがオンとなり、フォトダイオード
ＰＤ１がオン、フォトトランジスタＰＴ１がオンとな
り、発振制御回路１のトランジスタＴｒ１がオンとな
る。発振制御回路１は、スイッチング素子Ｑ１のゲート
電荷をトランジスタＴｒ１を通して放電して、スイッチ
ング素子Ｑ１をオフにする。スイッチング素子Ｑ１がオ
フになるまでトランスＴ１の一次巻線Ｎ１にはエネルギ
が蓄積されている。そして、スイッチング素子Ｑ１がオ
フされると、トランスＴ１は逆起電力によって全ての巻
線Ｎ１〜Ｎ３の極性が反転する。従って、トランスＴ１
の二次巻線Ｎ２の負極側からダイオードＤ２を通して平
滑コンデンサＣ４を充電する二次電流Ｉｆが流れて前記
蓄積されたエネルギが放出される。そして、エネルギを
放出し終わるとトランスＴ１の全ての巻線Ｎ１〜Ｎ３の
極性が再び反転し、発振制御回路１を介して再びスイッ
チング素子Ｑ１のゲートを充電し始め、スイッチング素
子Ｑ１をオンにする。これら一連の動作を繰り返してリ
ンギングチョークコンバータ発振動作を営み、出力端子
（＋）、（−）間に所定の定電圧Ｖｏを出力する。
スＴ１の一次巻線Ｎ１には一次電流Ｉｄが流れる。そし
て、スイッチング素子Ｑ１のオン期間は、発振制御回路
１によって制御される。具体的には、出力電圧が上昇し
ようとすると出力電圧検出回路２がこれを検出し、シャ
ントレギュレータＳｒがオンとなり、フォトダイオード
ＰＤ１がオン、フォトトランジスタＰＴ１がオンとな
り、発振制御回路１のトランジスタＴｒ１がオンとな
る。発振制御回路１は、スイッチング素子Ｑ１のゲート
電荷をトランジスタＴｒ１を通して放電して、スイッチ
ング素子Ｑ１をオフにする。スイッチング素子Ｑ１がオ
フになるまでトランスＴ１の一次巻線Ｎ１にはエネルギ
が蓄積されている。そして、スイッチング素子Ｑ１がオ
フされると、トランスＴ１は逆起電力によって全ての巻
線Ｎ１〜Ｎ３の極性が反転する。従って、トランスＴ１
の二次巻線Ｎ２の負極側からダイオードＤ２を通して平
滑コンデンサＣ４を充電する二次電流Ｉｆが流れて前記
蓄積されたエネルギが放出される。そして、エネルギを
放出し終わるとトランスＴ１の全ての巻線Ｎ１〜Ｎ３の
極性が再び反転し、発振制御回路１を介して再びスイッ
チング素子Ｑ１のゲートを充電し始め、スイッチング素
子Ｑ１をオンにする。これら一連の動作を繰り返してリ
ンギングチョークコンバータ発振動作を営み、出力端子
（＋）、（−）間に所定の定電圧Ｖｏを出力する。
【０００８】ここで、リンギングチョークコンバータ
は、出力端子（＋）、（−）とに接続された電力の供給
先である本体側が例えば、故障等の理由で過負荷となる
ような異常事態において、本体、或いはリンギングチョ
ークコンバータの二重故障により発火、発煙に至る虞が
ある。
は、出力端子（＋）、（−）とに接続された電力の供給
先である本体側が例えば、故障等の理由で過負荷となる
ような異常事態において、本体、或いはリンギングチョ
ークコンバータの二重故障により発火、発煙に至る虞が
ある。
【０００９】この問題を解決するために、電流検出用抵
抗Ｒ８と、コンデンサＣ７と、ＮＰＮトランジスタＴｒ
３とによって過電流保護回路４を構成し、負荷電力の上
昇に比例する電流検出用抵抗Ｒ８の両端電圧を常に監視
し、この電圧が上昇した場合、直ちにリンギングチョー
クコンバータの発振動作を停止させる。
抗Ｒ８と、コンデンサＣ７と、ＮＰＮトランジスタＴｒ
３とによって過電流保護回路４を構成し、負荷電力の上
昇に比例する電流検出用抵抗Ｒ８の両端電圧を常に監視
し、この電圧が上昇した場合、直ちにリンギングチョー
クコンバータの発振動作を停止させる。
【００１０】即ち、電流検出用抵抗Ｒ８の両端電圧が高
くなり、コンデンサＣ７の電圧がトランジスタＴｒ３の
ベース・エミッタ間オン電圧よりも高くなると、当該ト
ランジスタＴｒ３がオンとなり、スイッチング素子Ｑ１
の制御端子電圧をコレクタ−エミッタ間飽和電圧まで下
げ（Lowレベルに落として）スイッチング素子Ｑ１をオ
フ状態にして発振動作を停止させる。このような構成に
より、電力の供給先である本体側の過負荷という異常事
態において、本体、或いはリンギングチョークコンバー
タの二重故障による発火、発煙等を回避するようにして
いる。
くなり、コンデンサＣ７の電圧がトランジスタＴｒ３の
ベース・エミッタ間オン電圧よりも高くなると、当該ト
ランジスタＴｒ３がオンとなり、スイッチング素子Ｑ１
の制御端子電圧をコレクタ−エミッタ間飽和電圧まで下
げ（Lowレベルに落として）スイッチング素子Ｑ１をオ
フ状態にして発振動作を停止させる。このような構成に
より、電力の供給先である本体側の過負荷という異常事
態において、本体、或いはリンギングチョークコンバー
タの二重故障による発火、発煙等を回避するようにして
いる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のリンギングチョークコンバータの構成においては、
一次平滑コンデンサＣ１、一次巻線Ｎ１、スイッチング
素子Ｑ１によって構成される一次側のメインループに直
列挿入される電流検出用抵抗Ｒ８に常に電流が流れるた
めに、熱損失を発生し、リンギングチョークコンバータ
の効率が悪化したり、場合によっては電流検出用抵抗Ｒ
８が過熱して発火するような重大な故障を招く虞があっ
た。
来のリンギングチョークコンバータの構成においては、
一次平滑コンデンサＣ１、一次巻線Ｎ１、スイッチング
素子Ｑ１によって構成される一次側のメインループに直
列挿入される電流検出用抵抗Ｒ８に常に電流が流れるた
めに、熱損失を発生し、リンギングチョークコンバータ
の効率が悪化したり、場合によっては電流検出用抵抗Ｒ
８が過熱して発火するような重大な故障を招く虞があっ
た。
【００１２】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
で、電流検出用抵抗を使用することなく過負荷を検出
し、効率の悪化や抵抗の過熱の虞を回避するようにした
過電流保護回路を備えたリンギングチョークコンバータ
及び過負荷検出方法を提供することを目的とする。
で、電流検出用抵抗を使用することなく過負荷を検出
し、効率の悪化や抵抗の過熱の虞を回避するようにした
過電流保護回路を備えたリンギングチョークコンバータ
及び過負荷検出方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係わるリンギングチョークコン
バータは、交流電圧入力を整流し、平滑コンデンサで平
滑して生成した直流電圧をスイッチング素子によりスイ
ッチングして所定の定電圧を出力すると共に、過負荷時
に前記スイッチング素子の動作を停止させる過電流保護
回路を備えたリンギングチョークコンバータにおいて、
前記過電流保護回路は、前記平滑コンデンサに並列に接
続され、前記平滑コンデンサのリプル電圧を抽出するリ
プル電圧検出回路と、前記スイッチング素子の制御端子
に接続され、前記リプル電圧が閾値を超えたときに前記
スイッチング素子の動作を停止させる制御手段とから成
ることを特徴とする。
に、本発明の請求項１に係わるリンギングチョークコン
バータは、交流電圧入力を整流し、平滑コンデンサで平
滑して生成した直流電圧をスイッチング素子によりスイ
ッチングして所定の定電圧を出力すると共に、過負荷時
に前記スイッチング素子の動作を停止させる過電流保護
回路を備えたリンギングチョークコンバータにおいて、
前記過電流保護回路は、前記平滑コンデンサに並列に接
続され、前記平滑コンデンサのリプル電圧を抽出するリ
プル電圧検出回路と、前記スイッチング素子の制御端子
に接続され、前記リプル電圧が閾値を超えたときに前記
スイッチング素子の動作を停止させる制御手段とから成
ることを特徴とする。
【００１４】請求項２に係るリンギングチョークコンバ
ータは、請求項１に係わるリンギングチョークコンバー
タにおいて、前記リプル電圧検出回路は、ハイパスフィ
ルタであることを特徴とする。
ータは、請求項１に係わるリンギングチョークコンバー
タにおいて、前記リプル電圧検出回路は、ハイパスフィ
ルタであることを特徴とする。
【００１５】請求項３に係るリンギングチョークコンバ
ータは、請求項１に係わるリンギングチョークコンバー
タにおいて、前記制御手段は、前記リプル電圧を整流し
て平滑する整流・平滑回路と、前記スイッチング素子の
制御端子に接続され、前記整流・平滑回路の出力電圧が
閾値を超えたときに前記スイッチング素子の動作を停止
させる第２のスイッチング素子とから成ることを特徴と
する。
ータは、請求項１に係わるリンギングチョークコンバー
タにおいて、前記制御手段は、前記リプル電圧を整流し
て平滑する整流・平滑回路と、前記スイッチング素子の
制御端子に接続され、前記整流・平滑回路の出力電圧が
閾値を超えたときに前記スイッチング素子の動作を停止
させる第２のスイッチング素子とから成ることを特徴と
する。
【００１６】請求項４に係るリンギングチョークコンバ
ータは、請求項３に係わるリンギングチョークコンバー
タにおいて、前記第２のスイッチング素子は、コレクタ
が前記スイッチング素子の制御端子に、エミッタがアー
スに、ベースが前記整流・平滑回路に夫々接続され、前
記整流・平滑回路の出力電圧がベース−エミッタ間オン
電圧を超えたときに導通するトランジスタであることを
特徴とする。
ータは、請求項３に係わるリンギングチョークコンバー
タにおいて、前記第２のスイッチング素子は、コレクタ
が前記スイッチング素子の制御端子に、エミッタがアー
スに、ベースが前記整流・平滑回路に夫々接続され、前
記整流・平滑回路の出力電圧がベース−エミッタ間オン
電圧を超えたときに導通するトランジスタであることを
特徴とする。
【００１７】請求項５に係るリンギングチョークコンバ
ータの過負荷検出方法は、交流電圧入力を整流し、平滑
コンデンサで平滑して生成した直流入力電圧をスイッチ
ング素子によりスイッチングして所定の定電圧を出力す
ると共に、過負荷時に前記スイッチング素子の動作を停
止させる過電流保護回路を備えたリンギングチョークコ
ンバータの過負荷検出方法において、前記平滑コンデン
サのリプル電圧を抽出して過負荷を検出することを特徴
とする。
ータの過負荷検出方法は、交流電圧入力を整流し、平滑
コンデンサで平滑して生成した直流入力電圧をスイッチ
ング素子によりスイッチングして所定の定電圧を出力す
ると共に、過負荷時に前記スイッチング素子の動作を停
止させる過電流保護回路を備えたリンギングチョークコ
ンバータの過負荷検出方法において、前記平滑コンデン
サのリプル電圧を抽出して過負荷を検出することを特徴
とする。
【００１８】請求項６に係るリンギングチョークコンバ
ータの過負荷検出方法は、請求項５に係わるリンギング
チョークコンバータの過負荷検出方法において、前記リ
プル電圧は、前記平滑コンデンサに並列に接続したハイ
パスフィルタにより抽出することを特徴とする。
ータの過負荷検出方法は、請求項５に係わるリンギング
チョークコンバータの過負荷検出方法において、前記リ
プル電圧は、前記平滑コンデンサに並列に接続したハイ
パスフィルタにより抽出することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。
を参照して詳細に説明する。
【００２０】図１は、本発明に係るリンギングチョーク
コンバータの回路図である。尚、図３に示す従来例のリ
ンギングチョークコンバータと同じ構成要素には同一の
符号を付して詳細な説明を省略し、従来例との相異点に
ついてのみ説明する。
コンバータの回路図である。尚、図３に示す従来例のリ
ンギングチョークコンバータと同じ構成要素には同一の
符号を付して詳細な説明を省略し、従来例との相異点に
ついてのみ説明する。
【００２１】図１に示すリンギングチョークコンバータ
の回路は、図３に示す一般的なリンギングチョークコン
バータの回路に対し、電流検出用抵抗Ｒ８及び過電流保
護回路４に代えて、過電流保護回路として一次平滑コン
デンサＣ１の両端及びスイッチング素子Ｑ１の制御端子
とアースとの間にリップル電圧検出過電流保護回路３を
設けている。このリップル電圧検出過電流保護回路３
は、平滑コンデンサＣ１のリプル電圧を検出するリプル
電圧検出回路３ａと、リプル電圧検出回路３ａの検出電
圧が閾値（所定値）を超えたときに発振制御回路１の発
振動作を停止させる制御手段３ｂとにより構成されてい
る。
の回路は、図３に示す一般的なリンギングチョークコン
バータの回路に対し、電流検出用抵抗Ｒ８及び過電流保
護回路４に代えて、過電流保護回路として一次平滑コン
デンサＣ１の両端及びスイッチング素子Ｑ１の制御端子
とアースとの間にリップル電圧検出過電流保護回路３を
設けている。このリップル電圧検出過電流保護回路３
は、平滑コンデンサＣ１のリプル電圧を検出するリプル
電圧検出回路３ａと、リプル電圧検出回路３ａの検出電
圧が閾値（所定値）を超えたときに発振制御回路１の発
振動作を停止させる制御手段３ｂとにより構成されてい
る。
【００２２】リプル電圧検出回路３ａは、一次平滑コン
デンサＣ１の両端に直列に接続されるコンデンサＣ５と
抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７とにより構成されている。かかる構
成のリプル電圧検出回路３ａは、ハイパスフィルタで、
抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７との接続点において平滑コンデンサ
Ｃ１のリプル電圧を抽出することができる。
デンサＣ１の両端に直列に接続されるコンデンサＣ５と
抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７とにより構成されている。かかる構
成のリプル電圧検出回路３ａは、ハイパスフィルタで、
抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７との接続点において平滑コンデンサ
Ｃ１のリプル電圧を抽出することができる。
【００２３】制御手段３ｂは、コレクタ端子がスイッチ
ング素子Ｑ１の制御端子に接続され、エミッタ端子が一
次平滑コンデンサの負極端子に接続される第２のスイッ
チング素子としてのＮＰＮトランジスタＴｒ２と、アノ
ード端子が抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７との接続点に接続され、
カソード端子がＮＰＮトランジスタＴｒ２のベース端子
に接続されるダイオードＤ３と、トランジスタＴｒ２の
ベース・エミッタ間に並列に接続されるコンデンサＣ６
とから成る整流・平滑回路とにより構成されている。
尚、説明のため、抵抗Ｒ６とＲ７との接続点をａ、トラ
ンジスタＴｒ２のベース端子をｂ、スイッチング素子Ｑ
１の制御端子をｃで表す。
ング素子Ｑ１の制御端子に接続され、エミッタ端子が一
次平滑コンデンサの負極端子に接続される第２のスイッ
チング素子としてのＮＰＮトランジスタＴｒ２と、アノ
ード端子が抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７との接続点に接続され、
カソード端子がＮＰＮトランジスタＴｒ２のベース端子
に接続されるダイオードＤ３と、トランジスタＴｒ２の
ベース・エミッタ間に並列に接続されるコンデンサＣ６
とから成る整流・平滑回路とにより構成されている。
尚、説明のため、抵抗Ｒ６とＲ７との接続点をａ、トラ
ンジスタＴｒ２のベース端子をｂ、スイッチング素子Ｑ
１の制御端子をｃで表す。
【００２４】以下、図１の回路図と、図２の動作波形図
を用いて回路動作を説明する。
を用いて回路動作を説明する。
【００２５】図２は、図１に示すリンギングチョークコ
ンバータのリップル電圧検出過電流保護回路３の動作波
形の一例を示す図である。図２において、（１）は、一
次平滑コンデンサＣ１の両端間の電圧波形、（２）は、
点ａ−ＧＮＤ間の電圧波形、（３）は、点ｂ−ＧＮＤ間
の電圧波形、（４）は、点ｃ−ＧＮＤ間の電圧波形を示
す。また、は、通常負荷時の波形を示し、は、過負
荷時の波形を示している。
ンバータのリップル電圧検出過電流保護回路３の動作波
形の一例を示す図である。図２において、（１）は、一
次平滑コンデンサＣ１の両端間の電圧波形、（２）は、
点ａ−ＧＮＤ間の電圧波形、（３）は、点ｂ−ＧＮＤ間
の電圧波形、（４）は、点ｃ−ＧＮＤ間の電圧波形を示
す。また、は、通常負荷時の波形を示し、は、過負
荷時の波形を示している。
【００２６】一次側平滑コンデンサＣ１の両端には直流
電圧に重畳される形でリプル電圧が現れる。このリプル
電圧は、通常負荷時には図２（１）のに示すように小
さなリップル電圧Vrip1が現れる。そして、コンデンサ
Ｃ５、抵抗Ｒ６、Ｒ７から成るリプル電圧検出回路（ハ
イパスフィルタ）によりリップル電圧Vrip1のみを抽出
して図２（２）のに示すような電圧波形を得る。この
抽出したリプル電圧Vrip1をダイオードＤ３、コンデン
サＣ６から成る整流・平滑回路により整流平滑して図２
（３）のに示すようなｂ−ＧＮＤ間電圧（直流電圧）
V1を得る。
電圧に重畳される形でリプル電圧が現れる。このリプル
電圧は、通常負荷時には図２（１）のに示すように小
さなリップル電圧Vrip1が現れる。そして、コンデンサ
Ｃ５、抵抗Ｒ６、Ｒ７から成るリプル電圧検出回路（ハ
イパスフィルタ）によりリップル電圧Vrip1のみを抽出
して図２（２）のに示すような電圧波形を得る。この
抽出したリプル電圧Vrip1をダイオードＤ３、コンデン
サＣ６から成る整流・平滑回路により整流平滑して図２
（３）のに示すようなｂ−ＧＮＤ間電圧（直流電圧）
V1を得る。
【００２７】このｂ−ＧＮＤ間電圧V1は、通常負荷時に
はトランジスタＴｒ２のベース−エミッタ間オン電圧Vb
e(on)よりも小さいため、トランジスタＴｒ２はオフ状
態であり、コレクタ−エミッタ間がHighインピーダンス
となり、ｃ−ＧＮＤ間はHighインピーダンスとなってい
る。このとき、スイッチング素子Ｑ１の制御端子には通
常の発振波形（スイッチング周波数）が加えられる（図
２（４））。これによりリンギングチョークコンバー
タは、通常の動作をする。
はトランジスタＴｒ２のベース−エミッタ間オン電圧Vb
e(on)よりも小さいため、トランジスタＴｒ２はオフ状
態であり、コレクタ−エミッタ間がHighインピーダンス
となり、ｃ−ＧＮＤ間はHighインピーダンスとなってい
る。このとき、スイッチング素子Ｑ１の制御端子には通
常の発振波形（スイッチング周波数）が加えられる（図
２（４））。これによりリンギングチョークコンバー
タは、通常の動作をする。
【００２８】一方、過負荷時には平滑コンデンサＣ１の
両端に図２（１）に示すように大きなリップル電圧Vr
ip2が現れる。このリップル電圧Vrip2が抽出され（図２
（２））、整流平滑されて図２（３）に示すような
ｂ−ＧＮＤ間電圧（直流電圧）V2が得られる。
両端に図２（１）に示すように大きなリップル電圧Vr
ip2が現れる。このリップル電圧Vrip2が抽出され（図２
（２））、整流平滑されて図２（３）に示すような
ｂ−ＧＮＤ間電圧（直流電圧）V2が得られる。
【００２９】このｂ−ＧＮＤ間電圧V2がトランジスタＴ
ｒ２のベース−エミッタ間オン電圧に達すると、トラン
ジスタＴｒ２がオン状態となり、ｃ−ＧＮＤ間がLowイ
ンピーダンスとなり、スイッチング素子Ｑ１の制御端子
電圧をトランジスタＴｒ２のコレクタ・エミッタ間飽和
電圧Vce(sat)まで下げる。これにより、スイッチング素
子Ｑ１がオフ状態となり、発振動作が停止される（図２
（４））。
ｒ２のベース−エミッタ間オン電圧に達すると、トラン
ジスタＴｒ２がオン状態となり、ｃ−ＧＮＤ間がLowイ
ンピーダンスとなり、スイッチング素子Ｑ１の制御端子
電圧をトランジスタＴｒ２のコレクタ・エミッタ間飽和
電圧Vce(sat)まで下げる。これにより、スイッチング素
子Ｑ１がオフ状態となり、発振動作が停止される（図２
（４））。
【００３０】このように、一次側平滑コンデンサＣ１の
両端に重畳されるリップル電圧をリップル電圧検出過電
流保護回路３により検出し、リップル電圧が閾値よりも
大きければスイッチング素子Ｑ１の制御端子電圧をLow
レベルに落として、リンギングチョークコンバータの発
振動作を停止させる。これにより、電流検出用抵抗を使
用することなく過負荷を検出することができ、効率の悪
化や過電流による発火等を回避してリンギングチョーク
コンバータを保護することができる。
両端に重畳されるリップル電圧をリップル電圧検出過電
流保護回路３により検出し、リップル電圧が閾値よりも
大きければスイッチング素子Ｑ１の制御端子電圧をLow
レベルに落として、リンギングチョークコンバータの発
振動作を停止させる。これにより、電流検出用抵抗を使
用することなく過負荷を検出することができ、効率の悪
化や過電流による発火等を回避してリンギングチョーク
コンバータを保護することができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１及び５の
発明によれば、交流電圧入力を整流し、平滑コンデンサ
で平滑して直流電圧を生成する平滑コンデンサのリプル
電圧を抽出し、このリプル電圧が閾値を超えたときにス
イッチング素子の動作を停止させることにより、電流検
出用抵抗を使用することなく簡単な回路構成により過負
荷を検出することができ、効率の悪化や過電流による抵
抗の発火の危険性を回避することが可能となる。
発明によれば、交流電圧入力を整流し、平滑コンデンサ
で平滑して直流電圧を生成する平滑コンデンサのリプル
電圧を抽出し、このリプル電圧が閾値を超えたときにス
イッチング素子の動作を停止させることにより、電流検
出用抵抗を使用することなく簡単な回路構成により過負
荷を検出することができ、効率の悪化や過電流による抵
抗の発火の危険性を回避することが可能となる。
【００３２】請求項２及び６の発明では、リプル電圧検
出回路をハイパスフィルタとすることで、簡単且つ安価
に構成することができる。
出回路をハイパスフィルタとすることで、簡単且つ安価
に構成することができる。
【００３３】請求項３の発明では、スイッチング素子の
動作を停止させる制御手段を、リプル電圧を整流して平
滑する整流・平滑回路と、前記整流・平滑回路の出力電
圧が閾値を超えたときに前記制御回路の動作を停止させ
る第２のスイッチング素子とにより構成することで、簡
単な回路構成とすることができる。
動作を停止させる制御手段を、リプル電圧を整流して平
滑する整流・平滑回路と、前記整流・平滑回路の出力電
圧が閾値を超えたときに前記制御回路の動作を停止させ
る第２のスイッチング素子とにより構成することで、簡
単な回路構成とすることができる。
【００３４】請求項４の発明では、第２のスイッチング
素子をトランジスタとすることで、安価な過電圧保護回
路を提供することができる。
素子をトランジスタとすることで、安価な過電圧保護回
路を提供することができる。
【図１】本発明に係るリンギングチョークコンバータの
回路図である。
回路図である。
【図２】図１に示すリンギングチョークコンバータのリ
プル電圧検出過電流保護回路の動作波形の一例を示す図
である。
プル電圧検出過電流保護回路の動作波形の一例を示す図
である。
【図３】従来の一般的なリンギングチョークコンバータ
の回路図である。
の回路図である。
１ 発振制御回路 ２ 出力電圧検出回路 ３ リップル電圧検出過電流保護回路（過電流保護回
路） ３ａ リップル電圧検出回路（ハイパスフィルタ） ３ｂ 制御手段 ４ 過電流保護回路 Vin 商用交流電圧 （＋） 出力電圧端子の正極 （−） 出力電圧端子の負極 Ｔ１ トランス Ｎ１ トランスＴ１の一次巻線 Ｎ２ トランスＴ１の二次巻線 Ｎ３ トランスＴ１の制御巻線 Ｑ１ スイッチング素子 Ｄ１ 整流ブリッジダイオード Ｄ２、Ｄ３ 整流ダイオード Ｃ１ 一次平滑コンデンサ Ｃ２ 二次平滑コンデンサ Ｃ３〜Ｃ７ コンデンサ ＰＤ１ フォトダイオード ＰＴ１ フォトトランジスタ Ｒ１ 起動抵抗 Ｒ２〜Ｒ７ 抵抗素子 Ｓｒ シャントレギュレータ Ｔｒ１、Ｔｒ２ ＮＰＮ型トランジスタ ａ リップル電圧検出過電流保護回路３のリップル電圧
波高値検出端子 ｂ ＮＰＮトランジスタＴｒ２のベース端子 ｃ スイッチング素子Ｑ１の制御端子
路） ３ａ リップル電圧検出回路（ハイパスフィルタ） ３ｂ 制御手段 ４ 過電流保護回路 Vin 商用交流電圧 （＋） 出力電圧端子の正極 （−） 出力電圧端子の負極 Ｔ１ トランス Ｎ１ トランスＴ１の一次巻線 Ｎ２ トランスＴ１の二次巻線 Ｎ３ トランスＴ１の制御巻線 Ｑ１ スイッチング素子 Ｄ１ 整流ブリッジダイオード Ｄ２、Ｄ３ 整流ダイオード Ｃ１ 一次平滑コンデンサ Ｃ２ 二次平滑コンデンサ Ｃ３〜Ｃ７ コンデンサ ＰＤ１ フォトダイオード ＰＴ１ フォトトランジスタ Ｒ１ 起動抵抗 Ｒ２〜Ｒ７ 抵抗素子 Ｓｒ シャントレギュレータ Ｔｒ１、Ｔｒ２ ＮＰＮ型トランジスタ ａ リップル電圧検出過電流保護回路３のリップル電圧
波高値検出端子 ｂ ＮＰＮトランジスタＴｒ２のベース端子 ｃ スイッチング素子Ｑ１の制御端子
Claims (6)
- 【請求項１】 交流電圧入力を整流し、平滑コンデンサ
で平滑して生成した直流電圧をスイッチング素子により
スイッチングして所定の定電圧を出力すると共に、過負
荷時に前記スイッチング素子の動作を停止させる過電流
保護回路を備えたリンギングチョークコンバータにおい
て、 前記過電流保護回路は、 前記平滑コンデンサに並列に接続され、前記平滑コンデ
ンサのリプル電圧を抽出するリプル電圧検出回路と、 前記スイッチング素子の制御端子に接続され、前記リプ
ル電圧が閾値を超えたときに前記スイッチング素子の動
作を停止させる制御手段とから成ることを特徴とするリ
ンギングチョークコンバータ。 - 【請求項２】 前記リプル電圧検出回路は、ハイパスフ
ィルタであることを特徴とする請求項１に記載のリンギ
ングチョークコンバータ。 - 【請求項３】 前記制御手段は、 前記リプル電圧を整流して平滑する整流・平滑回路と、 前記スイッチング素子の制御端子に接続され、前記整流
・平滑回路の出力電圧が閾値を超えたときに前記スイッ
チング素子の動作を停止させる第２のスイッチング素子
とから成ることを特徴とする請求項１に記載のリンギン
グチョークコンバータ。 - 【請求項４】 前記第２のスイッチング素子は、 コレクタが前記スイッチング素子の制御端子に、エミッ
タがアースに、ベースが前記整流・平滑回路に夫々接続
され、前記整流・平滑回路の出力電圧がベース−エミッ
タ間オン電圧を超えたときに導通するトランジスタであ
ることを特徴とする請求項３に記載のリンギングチョー
クコンバータ。 - 【請求項５】 交流電圧入力を整流し、平滑コンデンサ
で平滑して生成した直流入力電圧をスイッチング素子に
よりスイッチングして所定の定電圧を出力すると共に、
過負荷時に前記スイッチング素子の動作を停止させる過
電流保護回路を備えたリンギングチョークコンバータの
過負荷検出方法において、 前記平滑コンデンサのリプル電圧を抽出して過負荷を検
出することを特徴とするリンギングチョークコンバータ
の過負荷検出方法。 - 【請求項６】 前記リプル電圧は、前記平滑コンデンサ
に並列に接続したハイパスフィルタにより抽出すること
を特徴とする請求項５に記載のリンギングチョークコン
バータの過負荷検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000122442A JP2001309656A (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | リンギングチョークコンバータ及び過負荷検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000122442A JP2001309656A (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | リンギングチョークコンバータ及び過負荷検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001309656A true JP2001309656A (ja) | 2001-11-02 |
Family
ID=18632916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000122442A Withdrawn JP2001309656A (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | リンギングチョークコンバータ及び過負荷検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001309656A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003304686A (ja) * | 2002-04-05 | 2003-10-24 | Yutaka Denki Seisakusho:Kk | スイッチング電源回路 |
| JP2007258990A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Yamaha Corp | 半導体集積回路 |
| JP2010157198A (ja) * | 2008-12-31 | 2010-07-15 | Renbao Computer Industry Co Ltd | 携帯用電子装置およびそのアダプタ |
| US7982522B2 (en) | 2006-03-22 | 2011-07-19 | Yamaha Corporation | Semiconductor integrated circuit for realizing an amplifier having ringing reduction circuitry |
-
2000
- 2000-04-24 JP JP2000122442A patent/JP2001309656A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003304686A (ja) * | 2002-04-05 | 2003-10-24 | Yutaka Denki Seisakusho:Kk | スイッチング電源回路 |
| JP2007258990A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Yamaha Corp | 半導体集積回路 |
| US7982522B2 (en) | 2006-03-22 | 2011-07-19 | Yamaha Corporation | Semiconductor integrated circuit for realizing an amplifier having ringing reduction circuitry |
| JP2010157198A (ja) * | 2008-12-31 | 2010-07-15 | Renbao Computer Industry Co Ltd | 携帯用電子装置およびそのアダプタ |
| US8531060B2 (en) | 2008-12-31 | 2013-09-10 | Compal Electronics, Inc. | Portable electronic device and adapter thereof |
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