JP2002218745A - 電流制限機能を有する電源装置 - Google Patents
電流制限機能を有する電源装置Info
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- JP2002218745A JP2002218745A JP2001008593A JP2001008593A JP2002218745A JP 2002218745 A JP2002218745 A JP 2002218745A JP 2001008593 A JP2001008593 A JP 2001008593A JP 2001008593 A JP2001008593 A JP 2001008593A JP 2002218745 A JP2002218745 A JP 2002218745A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バッテリ等の直流電源から電源が供給される
トランスの1次側電流をスイッチング素子によりPWM
制御することで、2次側に昇圧出力を得て負荷に電源を
供給する電源装置において、過電流防止のために1次側
電流を検知する高ワッテージの抵抗を必要とせず、低コ
ストとなり、また、装置起動後に電力消費の大きい負荷
がオンされた時に、最大オンデューティを制限してトラ
ンスが磁気飽和するのを防止する。 【解決手段】 電源装置の動作中に、2次側出力に接続
されたCRT8への電源供給がオンされると、調整回路
9がDTC端子5aの電位を一定時間だけ下げてFET
4のPWM制御の最大オンデューティを制限する。これ
により、トランス3の磁気飽和を防止し、FET4等の
破壊を防止する。
トランスの1次側電流をスイッチング素子によりPWM
制御することで、2次側に昇圧出力を得て負荷に電源を
供給する電源装置において、過電流防止のために1次側
電流を検知する高ワッテージの抵抗を必要とせず、低コ
ストとなり、また、装置起動後に電力消費の大きい負荷
がオンされた時に、最大オンデューティを制限してトラ
ンスが磁気飽和するのを防止する。 【解決手段】 電源装置の動作中に、2次側出力に接続
されたCRT8への電源供給がオンされると、調整回路
9がDTC端子5aの電位を一定時間だけ下げてFET
4のPWM制御の最大オンデューティを制限する。これ
により、トランス3の磁気飽和を防止し、FET4等の
破壊を防止する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオデッキ付きのテ
レビジョン装置等に適用され、CRTモニタ装置等の高
負荷への電源供給がオンされた際の電流制限を行い、回
路構成素子を保護する機能を有する電源装置に関するも
のである。
レビジョン装置等に適用され、CRTモニタ装置等の高
負荷への電源供給がオンされた際の電流制限を行い、回
路構成素子を保護する機能を有する電源装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来から、直流電源が供給される高周波
トランス(以下トランスという)の1次側巻線にスイッ
チング素子を接続し、このスイッチング素子をPWM
(PulseWidth Modulation)制御することで、2次側に
昇圧出力を得て、これを平滑整流して負荷に直流電源を
供給するスイッチング電源装置が知られている。この種
の電源装置においては、負荷変動に対しても出力電圧が
安定するように、2次側の出力電圧状態を検出してスイ
ッチング素子のオン・オフデューティを制御しており、
また、スイッチング素子に過大電流が流れて同素子が破
壊するのを防止するために、トランスの1次側回路に抵
抗を設けて、1次側に流れる電流を検知し、それにより
最大オンデューティに制限をかけるようにしている(例
えば、特開平11−215820号、特開平10−25
7764号公報等参照)。
トランス(以下トランスという)の1次側巻線にスイッ
チング素子を接続し、このスイッチング素子をPWM
(PulseWidth Modulation)制御することで、2次側に
昇圧出力を得て、これを平滑整流して負荷に直流電源を
供給するスイッチング電源装置が知られている。この種
の電源装置においては、負荷変動に対しても出力電圧が
安定するように、2次側の出力電圧状態を検出してスイ
ッチング素子のオン・オフデューティを制御しており、
また、スイッチング素子に過大電流が流れて同素子が破
壊するのを防止するために、トランスの1次側回路に抵
抗を設けて、1次側に流れる電流を検知し、それにより
最大オンデューティに制限をかけるようにしている(例
えば、特開平11−215820号、特開平10−25
7764号公報等参照)。
【0003】上記のような従来のスイッチング電源装置
の一般的な回路構成を図2に示して説明する。電源装置
20は、直流電源(ここではカーバッテリ)Bから入力
端子2を介して1次側に電源が供給されるトランス3
と、このトランス3の1次側巻線3aに流れる電流をオ
ン・オフスイッチングするFET(Field Effect Trans
istor)4と、FET4をPWM制御するコントロール
IC5とを備え、2次側巻線3bに昇圧出力電圧を誘起
させるものである。2次側巻線3bに得られる昇圧出力
は、ダイオードD及びコンデンサC2により整流平滑化
され、出力端子6に直流電圧が出力される。2次側出力
電圧は抵抗R2,R3により検出され、コントロールI
C5のフィードバック端子5bに帰還される。出力端子
6には、負荷7及びモニタ装置であるCRT8がスイッ
チSを介して接続される。
の一般的な回路構成を図2に示して説明する。電源装置
20は、直流電源(ここではカーバッテリ)Bから入力
端子2を介して1次側に電源が供給されるトランス3
と、このトランス3の1次側巻線3aに流れる電流をオ
ン・オフスイッチングするFET(Field Effect Trans
istor)4と、FET4をPWM制御するコントロール
IC5とを備え、2次側巻線3bに昇圧出力電圧を誘起
させるものである。2次側巻線3bに得られる昇圧出力
は、ダイオードD及びコンデンサC2により整流平滑化
され、出力端子6に直流電圧が出力される。2次側出力
電圧は抵抗R2,R3により検出され、コントロールI
C5のフィードバック端子5bに帰還される。出力端子
6には、負荷7及びモニタ装置であるCRT8がスイッ
チSを介して接続される。
【0004】この電源装置20においては、装置の起動
時におけるトランス3の磁気飽和に起因する過電流によ
る回路構成素子の破壊を防止するため、起動時のトラン
ス3の1次側巻線3aに流れる電流を制限するソフトス
タート機能が備えられている。そのために、コントロー
ルIC5はDTC(Dead Time Control)端子5aを有
し、この端子に抵抗R1とコンデンサC1とから成るソ
フトスタート回路が接続されている。また、トランス3
の1次側巻線3aすなわちFET4に流れる電流を抵抗
R8によって電圧に変換して検出し、それにより、ソフ
トスタート回路に並列に接続されたトランジスタTr3
を制御し、DTC端子5aの電位を制御し、もって、1
次側巻線3aに過大な電流が流れるのを抑制し、トラン
ス3の磁気飽和を防止している。
時におけるトランス3の磁気飽和に起因する過電流によ
る回路構成素子の破壊を防止するため、起動時のトラン
ス3の1次側巻線3aに流れる電流を制限するソフトス
タート機能が備えられている。そのために、コントロー
ルIC5はDTC(Dead Time Control)端子5aを有
し、この端子に抵抗R1とコンデンサC1とから成るソ
フトスタート回路が接続されている。また、トランス3
の1次側巻線3aすなわちFET4に流れる電流を抵抗
R8によって電圧に変換して検出し、それにより、ソフ
トスタート回路に並列に接続されたトランジスタTr3
を制御し、DTC端子5aの電位を制御し、もって、1
次側巻線3aに過大な電流が流れるのを抑制し、トラン
ス3の磁気飽和を防止している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な電源装置において、カーバッテリ(DC13.2V)
により、数十ワットのビデオデッキ付きテレビジョン装
置(CRT駆動に117Vを必要とする)を動作させる
ような場合に、1次側巻線3aすなわちFET4に比較
的大きい電流が流れるため、電流検知のための抵抗R8
には低抵抗かつ高ワッテージの特殊な抵抗が必要とな
り、高価となる。また、電源装置の起動時には、ソフト
スタート機能が動作するが、動作中に、過大電流が流れ
たとき、例えば、CRTモニタ等の比較的大電力を要す
る負荷がスイッチオンされたときは、ソフトスタート機
能が動作せず、最大オンデューティで電流が流れ、トラ
ンス3が磁気飽和を起こし、FET4等の回路構成素子
を破壊する虞れがある。トランス3が磁気飽和を起こす
のを防止するため、トランスのエアーギャップを広げて
対応する等、過渡時に合わせて設計が成されると、定常
動作時におけるトランス、スイッチング素子等の電流発
熱損失が大きくなる。
な電源装置において、カーバッテリ(DC13.2V)
により、数十ワットのビデオデッキ付きテレビジョン装
置(CRT駆動に117Vを必要とする)を動作させる
ような場合に、1次側巻線3aすなわちFET4に比較
的大きい電流が流れるため、電流検知のための抵抗R8
には低抵抗かつ高ワッテージの特殊な抵抗が必要とな
り、高価となる。また、電源装置の起動時には、ソフト
スタート機能が動作するが、動作中に、過大電流が流れ
たとき、例えば、CRTモニタ等の比較的大電力を要す
る負荷がスイッチオンされたときは、ソフトスタート機
能が動作せず、最大オンデューティで電流が流れ、トラ
ンス3が磁気飽和を起こし、FET4等の回路構成素子
を破壊する虞れがある。トランス3が磁気飽和を起こす
のを防止するため、トランスのエアーギャップを広げて
対応する等、過渡時に合わせて設計が成されると、定常
動作時におけるトランス、スイッチング素子等の電流発
熱損失が大きくなる。
【0006】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、低電圧電源から電源が供給され
るトランスの1次側電流をスイッチング素子によりPW
M制御することで、2次側に昇圧出力を得る電源装置に
おいて、1次側巻線に流れる電流を検知して過電流防止
を図るために高ワッテージの特殊な抵抗を必要とせず、
低コストとなり、また、電源装置の起動後に比較的電力
消費の大きい負荷への電源供給オン時に、最大オンデュ
ーティを制限してトランスが磁気飽和を起こすことを防
止し、スイッチング素子等を破壊する虞れをなくし、し
かも、定常動作時の電流発熱損失を抑えた電源装置を提
供することを目的とする。
になされたものであり、低電圧電源から電源が供給され
るトランスの1次側電流をスイッチング素子によりPW
M制御することで、2次側に昇圧出力を得る電源装置に
おいて、1次側巻線に流れる電流を検知して過電流防止
を図るために高ワッテージの特殊な抵抗を必要とせず、
低コストとなり、また、電源装置の起動後に比較的電力
消費の大きい負荷への電源供給オン時に、最大オンデュ
ーティを制限してトランスが磁気飽和を起こすことを防
止し、スイッチング素子等を破壊する虞れをなくし、し
かも、定常動作時の電流発熱損失を抑えた電源装置を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の発明は、1次側巻線及び2次側巻線を有
し、2次側に昇圧出力を得て負荷に電源を供給する昇圧
トランスと、この昇圧トランスの1次側に供給される直
流電源電圧をスイッチングするFET(Field Effect T
ransistor)と、このFETをPWM(Pulse Width Mod
ulation)制御すると共に前記昇圧トランスの2次側の
整流平滑出力をフィードバックして該2次側出力を一定
に保持しようと制御する制御回路とを備え、この制御回
路は、前記1次側巻線に流れる電流が過大になることを
抑制するためにPWM制御のオンデューティを制御する
信号が入力される制御端子を持つ電源装置において、前
記制御端子には、装置の電源投入時にソフトスタート動
作するためのRC回路が接続されており、前記昇圧トラ
ンスの1次側に供給される直流電源がバッテリ電源であ
り、電源装置により電源が供給される負荷の1つがCR
T(Cathode Ray Tube)モニタ装置であり、このモニタ
装置への電源供給オンの信号入力により、一定時間だけ
PWM制御の最大オンデューティを制限するように前記
制御端子に制御信号を与える調整回路を備え、この調整
回路は、前記モニタへの電源供給オン入力により導通
し、前記制御端子をグランド(GND)に接続する第1
のトランジスタと、該電源供給オン入力を受けて動作す
るRC時定数回路と、このRC時定数回路の充電電圧に
より導通制御され、前記第1のトランジスタを制御する
第2のトランジスタとから構成されるものである。
に請求項1の発明は、1次側巻線及び2次側巻線を有
し、2次側に昇圧出力を得て負荷に電源を供給する昇圧
トランスと、この昇圧トランスの1次側に供給される直
流電源電圧をスイッチングするFET(Field Effect T
ransistor)と、このFETをPWM(Pulse Width Mod
ulation)制御すると共に前記昇圧トランスの2次側の
整流平滑出力をフィードバックして該2次側出力を一定
に保持しようと制御する制御回路とを備え、この制御回
路は、前記1次側巻線に流れる電流が過大になることを
抑制するためにPWM制御のオンデューティを制御する
信号が入力される制御端子を持つ電源装置において、前
記制御端子には、装置の電源投入時にソフトスタート動
作するためのRC回路が接続されており、前記昇圧トラ
ンスの1次側に供給される直流電源がバッテリ電源であ
り、電源装置により電源が供給される負荷の1つがCR
T(Cathode Ray Tube)モニタ装置であり、このモニタ
装置への電源供給オンの信号入力により、一定時間だけ
PWM制御の最大オンデューティを制限するように前記
制御端子に制御信号を与える調整回路を備え、この調整
回路は、前記モニタへの電源供給オン入力により導通
し、前記制御端子をグランド(GND)に接続する第1
のトランジスタと、該電源供給オン入力を受けて動作す
るRC時定数回路と、このRC時定数回路の充電電圧に
より導通制御され、前記第1のトランジスタを制御する
第2のトランジスタとから構成されるものである。
【0008】この構成においては、バッテリ電源から直
流電源が昇圧トランスの1次側に供給され、電源装置に
電源が投入されたときは、制御回路はその制御端子に接
続されたRC回路によりソフトスタート動作させ、昇圧
トランスの2次側の整流平滑出力をフィードバックして
FETをPWM制御することで、負荷状態に関わらず2
次側出力を一定電圧に保持するように制御する。ソフト
スタート動作後の定常状態時は、制御回路によりRC回
路のコンデンサは充電されていて、制御端子の電位は上
がっている。
流電源が昇圧トランスの1次側に供給され、電源装置に
電源が投入されたときは、制御回路はその制御端子に接
続されたRC回路によりソフトスタート動作させ、昇圧
トランスの2次側の整流平滑出力をフィードバックして
FETをPWM制御することで、負荷状態に関わらず2
次側出力を一定電圧に保持するように制御する。ソフト
スタート動作後の定常状態時は、制御回路によりRC回
路のコンデンサは充電されていて、制御端子の電位は上
がっている。
【0009】電源装置の動作中に、2次側出力に接続さ
れたCRTモニタ装置(負荷)への電源供給がスイッチ
オンされると、負荷電力が大きいため(2次側出力電圧
が一時低下し)、通常のフィードバックによるPWM制
御により、比較的低電圧のバッテリ電源からトランスの
1次側に最大オンデューティで過大電流が流れようとす
るが、オン信号入力を受けた調整回路は制御端子の電位
を一定時間だけ下げて、ソフトスタート動作開始時と同
様に、FETのPWM制御の最大オンデューティを制限
する。すなわち、調整回路においては、モニタ装置の電
源供給オン信号入力(H)により、第1のトランジスタ
が導通され、制御端子の電位はGNDレベルに下がり、
PWM制御の最大オンデューティを制限することにな
り、1次側巻線に流れる電流を制限し、トランスの磁気
飽和を防止し、スイッチング素子等の破壊を防止する。
また、上記電源供給オン信号入力(H)により、RC時
定数回路の動作もなされることで、該信号入力から一定
時間が経過すると第2のトランジスタを導通させ、これ
により第1のトランジスタを不導通とするので、制御端
子の電位は上昇する。このため、制御回路は上記最大オ
ンデューティの制限を解除して、定常状態のフィードバ
ック制御動作に復帰する。また、かかる動作を行なうた
め、従来のように1次側電流を検知するための抵抗を必
要としない。
れたCRTモニタ装置(負荷)への電源供給がスイッチ
オンされると、負荷電力が大きいため(2次側出力電圧
が一時低下し)、通常のフィードバックによるPWM制
御により、比較的低電圧のバッテリ電源からトランスの
1次側に最大オンデューティで過大電流が流れようとす
るが、オン信号入力を受けた調整回路は制御端子の電位
を一定時間だけ下げて、ソフトスタート動作開始時と同
様に、FETのPWM制御の最大オンデューティを制限
する。すなわち、調整回路においては、モニタ装置の電
源供給オン信号入力(H)により、第1のトランジスタ
が導通され、制御端子の電位はGNDレベルに下がり、
PWM制御の最大オンデューティを制限することにな
り、1次側巻線に流れる電流を制限し、トランスの磁気
飽和を防止し、スイッチング素子等の破壊を防止する。
また、上記電源供給オン信号入力(H)により、RC時
定数回路の動作もなされることで、該信号入力から一定
時間が経過すると第2のトランジスタを導通させ、これ
により第1のトランジスタを不導通とするので、制御端
子の電位は上昇する。このため、制御回路は上記最大オ
ンデューティの制限を解除して、定常状態のフィードバ
ック制御動作に復帰する。また、かかる動作を行なうた
め、従来のように1次側電流を検知するための抵抗を必
要としない。
【0010】また、請求項2の発明は、1次側巻線及び
2次側巻線を有し、2次側に昇圧出力を得て負荷に電源
を供給する昇圧トランスと、この昇圧トランスの1次側
に供給される直流電源電圧をスイッチングするFET
(Field Effect Transistor)と、このFETをPWM
(Pulse Width Modulation)制御すると共に前記昇圧ト
ランスの2次側の整流平滑出力をフィードバックして該
2次側出力を一定に保持しようと制御する制御回路とを
備え、この制御回路は、前記1次側巻線に流れる電流が
過大になることを抑制するためにPWM制御のオンデュ
ーティを制御する信号が入力される制御端子を持つ電源
装置において、電源装置により電源が供給される負荷装
置への電源供給オンの信号入力により、一定時間だけP
WM制御の最大オンデューティを制限するように前記制
御端子に制御信号を与える調整回路を備えたものであ
る。
2次側巻線を有し、2次側に昇圧出力を得て負荷に電源
を供給する昇圧トランスと、この昇圧トランスの1次側
に供給される直流電源電圧をスイッチングするFET
(Field Effect Transistor)と、このFETをPWM
(Pulse Width Modulation)制御すると共に前記昇圧ト
ランスの2次側の整流平滑出力をフィードバックして該
2次側出力を一定に保持しようと制御する制御回路とを
備え、この制御回路は、前記1次側巻線に流れる電流が
過大になることを抑制するためにPWM制御のオンデュ
ーティを制御する信号が入力される制御端子を持つ電源
装置において、電源装置により電源が供給される負荷装
置への電源供給オンの信号入力により、一定時間だけP
WM制御の最大オンデューティを制限するように前記制
御端子に制御信号を与える調整回路を備えたものであ
る。
【0011】この構成においては、直流電源が昇圧トラ
ンスの1次側に供給され、制御回路は、昇圧トランスの
2次側の整流平滑出力をフィードバックしてFETをP
WM制御することで、負荷状態に関わらず2次側出力を
一定電圧に保持するように制御する。電源装置の動作中
に、本装置から電源が供給される負荷への電源供給がス
イッチオンされると、その瞬間、フィードバックによる
PWM制御により、トランスの1次側に最大オンデュー
ティで電流が流れようとするが、オン信号入力を受けた
調整回路は一定時間だけPWM制御の最大オンデューテ
ィを制限する。これにより、1次側に流れる電流を制限
し、トランスの磁気飽和を防止し、スイッチング素子等
の破壊を防止する。また、このように動作するので、従
来のように1次側電流を検知するための抵抗を必要とし
ない。
ンスの1次側に供給され、制御回路は、昇圧トランスの
2次側の整流平滑出力をフィードバックしてFETをP
WM制御することで、負荷状態に関わらず2次側出力を
一定電圧に保持するように制御する。電源装置の動作中
に、本装置から電源が供給される負荷への電源供給がス
イッチオンされると、その瞬間、フィードバックによる
PWM制御により、トランスの1次側に最大オンデュー
ティで電流が流れようとするが、オン信号入力を受けた
調整回路は一定時間だけPWM制御の最大オンデューテ
ィを制限する。これにより、1次側に流れる電流を制限
し、トランスの磁気飽和を防止し、スイッチング素子等
の破壊を防止する。また、このように動作するので、従
来のように1次側電流を検知するための抵抗を必要とし
ない。
【0012】また、請求項3の発明は、請求項2に記載
の電流制限機能を有する電源装置において、制御端子に
は、装置の電源投入時にソフトスタート動作するための
RC回路がさらに接続されており、昇圧トランスの1次
側に供給される直流電源がバッテリ電源であるものであ
る。この構成においては、請求項2の発明の作用に加え
て、本装置に電源が投入されたとき、制御回路がソフト
スタート動作を行ない、また、本装置の動作中に負荷へ
電源供給を開始するスイッチオン信号を受けた時にソフ
トスタート動作開始時と同様に、FETのPWM制御の
最大オンデューティを制限する作用が得られる。
の電流制限機能を有する電源装置において、制御端子に
は、装置の電源投入時にソフトスタート動作するための
RC回路がさらに接続されており、昇圧トランスの1次
側に供給される直流電源がバッテリ電源であるものであ
る。この構成においては、請求項2の発明の作用に加え
て、本装置に電源が投入されたとき、制御回路がソフト
スタート動作を行ない、また、本装置の動作中に負荷へ
電源供給を開始するスイッチオン信号を受けた時にソフ
トスタート動作開始時と同様に、FETのPWM制御の
最大オンデューティを制限する作用が得られる。
【0013】また、請求項4の発明は、請求項2に記載
の電流制限機能を有する電源装置において、昇圧トラン
スの1次側に供給される直流電源がバッテリ電源であ
り、負荷装置がCRT(Cathode Ray Tube)モニタ装置
であるものである。この構成においては、CRTモニタ
装置への電源供給がスイッチオンされると、負荷電力が
大きいため、通常のフィードバックによるPWM制御に
より、比較的低電圧のバッテリ電源からトランスの1次
側に最大オンデューティで過大電流が流れようとする
が、オン信号入力を受けた調整回路は制御端子の電位を
一定時間だけ下げて、FETのPWM制御の最大オンデ
ューティを制限する。
の電流制限機能を有する電源装置において、昇圧トラン
スの1次側に供給される直流電源がバッテリ電源であ
り、負荷装置がCRT(Cathode Ray Tube)モニタ装置
であるものである。この構成においては、CRTモニタ
装置への電源供給がスイッチオンされると、負荷電力が
大きいため、通常のフィードバックによるPWM制御に
より、比較的低電圧のバッテリ電源からトランスの1次
側に最大オンデューティで過大電流が流れようとする
が、オン信号入力を受けた調整回路は制御端子の電位を
一定時間だけ下げて、FETのPWM制御の最大オンデ
ューティを制限する。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態に係る電流制限機能を有する電源装置について図面
を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る、車載
のバッテリ電源を昇圧し、ビデオデッキ付きテレビジョ
ン装置に電源を供給する電源装置の回路構成を示す。電
源装置1は、1次側巻線3a及び2次側巻線3bを有す
る昇圧トランス3と、この昇圧トランス3の1次側に供
給される直流電源電圧をスイッチングするFET(Fiel
d Effect Transistor)4と、このFET4をPWM(P
ulse Width Modulation)制御すると共に昇圧トランス
3の2次側出力をフィードバックして2次側出力を一定
に保持しようと制御するコントロールIC(制御回路)
5と、比較的消費電力の大きい負荷への電源供給オンの
信号入力により、一定時間だけPWM制御の最大オンデ
ューティを制限するための調整回路9とを備えている。
形態に係る電流制限機能を有する電源装置について図面
を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る、車載
のバッテリ電源を昇圧し、ビデオデッキ付きテレビジョ
ン装置に電源を供給する電源装置の回路構成を示す。電
源装置1は、1次側巻線3a及び2次側巻線3bを有す
る昇圧トランス3と、この昇圧トランス3の1次側に供
給される直流電源電圧をスイッチングするFET(Fiel
d Effect Transistor)4と、このFET4をPWM(P
ulse Width Modulation)制御すると共に昇圧トランス
3の2次側出力をフィードバックして2次側出力を一定
に保持しようと制御するコントロールIC(制御回路)
5と、比較的消費電力の大きい負荷への電源供給オンの
信号入力により、一定時間だけPWM制御の最大オンデ
ューティを制限するための調整回路9とを備えている。
【0015】昇圧トランス3は、入力端子2を介してカ
ーバッテリBから直流電源電圧が供給され、2次側に昇
圧電圧を出力し、ダイオードDとコンデンサC2から成
る整流平滑回路により出力端子6に直流電圧を出力し、
ビデオデッキの回路基板等の負荷7に電源を供給する。
出力端子6には、負荷の1つとして映像を表示するモニ
タ装置であるCRT(Cathode Ray Tube)8がスイッチ
Sを介して接続される。コントロールIC5は、1次側
巻線3aに流れる電流が過大になることを抑制するよう
にPWM制御のオンデューティを制御する信号が入力さ
れるDTC(Dead Time Control)端子5a(制御端
子)、及びフィードバック端子5bを有する。DTC端
子5aには、グランド(GND)との間に、起動時のト
ランス3の1次側巻線3aに流れる電流を制限し、ソフ
トスタート動作させる抵抗R1とコンデンサC1とから
成るソフトスタート回路が接続され、さらに、調整回路
9の制御信号が与えられるように、トランジスタTr1
が抵抗R4を介して接続されている。フィードバック端
子5bには、抵抗R2,R3により検出された2次側出
力電圧が帰還される。
ーバッテリBから直流電源電圧が供給され、2次側に昇
圧電圧を出力し、ダイオードDとコンデンサC2から成
る整流平滑回路により出力端子6に直流電圧を出力し、
ビデオデッキの回路基板等の負荷7に電源を供給する。
出力端子6には、負荷の1つとして映像を表示するモニ
タ装置であるCRT(Cathode Ray Tube)8がスイッチ
Sを介して接続される。コントロールIC5は、1次側
巻線3aに流れる電流が過大になることを抑制するよう
にPWM制御のオンデューティを制御する信号が入力さ
れるDTC(Dead Time Control)端子5a(制御端
子)、及びフィードバック端子5bを有する。DTC端
子5aには、グランド(GND)との間に、起動時のト
ランス3の1次側巻線3aに流れる電流を制限し、ソフ
トスタート動作させる抵抗R1とコンデンサC1とから
成るソフトスタート回路が接続され、さらに、調整回路
9の制御信号が与えられるように、トランジスタTr1
が抵抗R4を介して接続されている。フィードバック端
子5bには、抵抗R2,R3により検出された2次側出
力電圧が帰還される。
【0016】調整回路9は、スイッチSをオンしてCR
T8への電源供給をオンした信号(H)により導通さ
れ、DTC端子5aを抵抗R4を介してグランド(GN
D)に接続する第1のトランジスタTr1と、電源供給
オン信号(H)を受けて動作する抵抗R7とコンデンサ
C3から成るRC時定数回路と、このRC時定数回路の
充電電圧により導通が制御され第1のトランジスタTr
1を制御する第2のトランジスタTr2と、抵抗R5,
R6から構成され、上記電源供給オン信号(H)入力に
より、一定時間だけPWM制御の最大オンデューティを
制限するようにDTC端子5aに制御信号を与えるもの
である。第1のトランジスタTr1は、従来のトランス
の2次側電流検知により過電流防止を行なうためのトラ
ンジスタTr3(図2)と似た機能を持つが、上記調整
回路9を備えたことにより、2次側電流検知を行なう必
要がなく、そのための特殊な抵抗が不要となる。
T8への電源供給をオンした信号(H)により導通さ
れ、DTC端子5aを抵抗R4を介してグランド(GN
D)に接続する第1のトランジスタTr1と、電源供給
オン信号(H)を受けて動作する抵抗R7とコンデンサ
C3から成るRC時定数回路と、このRC時定数回路の
充電電圧により導通が制御され第1のトランジスタTr
1を制御する第2のトランジスタTr2と、抵抗R5,
R6から構成され、上記電源供給オン信号(H)入力に
より、一定時間だけPWM制御の最大オンデューティを
制限するようにDTC端子5aに制御信号を与えるもの
である。第1のトランジスタTr1は、従来のトランス
の2次側電流検知により過電流防止を行なうためのトラ
ンジスタTr3(図2)と似た機能を持つが、上記調整
回路9を備えたことにより、2次側電流検知を行なう必
要がなく、そのための特殊な抵抗が不要となる。
【0017】次に、上記のように構成された電源装置1
の動作について説明する。電源が投入され、バッテリB
から直流電源が昇圧トランス3の1次側に供給される
と、コントロールIC5は、DTC端子5aに接続され
たRC回路で成るソフトスタート回路により電源装置を
ソフトスタート動作させ、さらには、昇圧トランス3の
2次側の整流平滑出力を抵抗R2,R3により検出し、
その電圧をフィードバック端子5bに帰還してFET4
をPWM制御することで、負荷状態に関わらず2次側出
力を一定電圧に保持するように制御する。ソフトスター
ト動作後の定常状態時は、コントロールIC5によりR
C回路のコンデンサC1は充電されていてDTC端子5
aの電位は上がっている。なお、DTC端子5aの電位
が低いときは、FET4のPWM制御の最大オンデュー
ティを小さくして、昇圧トランス3の1次側巻線3aに
流れる電流を制限し、電位が高いときは、最大オンデュ
ーティを大きくして、昇圧トランス3の1次側巻線3a
に流れる電流の制限を解除する。また、DTC端子5a
の電位の上昇に要する時間は、コントロールIC5から
の充電電流とCR回路によって定まり、これらの適宜の
設定により電源装置1をソフトスタートさせることがで
きる。
の動作について説明する。電源が投入され、バッテリB
から直流電源が昇圧トランス3の1次側に供給される
と、コントロールIC5は、DTC端子5aに接続され
たRC回路で成るソフトスタート回路により電源装置を
ソフトスタート動作させ、さらには、昇圧トランス3の
2次側の整流平滑出力を抵抗R2,R3により検出し、
その電圧をフィードバック端子5bに帰還してFET4
をPWM制御することで、負荷状態に関わらず2次側出
力を一定電圧に保持するように制御する。ソフトスター
ト動作後の定常状態時は、コントロールIC5によりR
C回路のコンデンサC1は充電されていてDTC端子5
aの電位は上がっている。なお、DTC端子5aの電位
が低いときは、FET4のPWM制御の最大オンデュー
ティを小さくして、昇圧トランス3の1次側巻線3aに
流れる電流を制限し、電位が高いときは、最大オンデュ
ーティを大きくして、昇圧トランス3の1次側巻線3a
に流れる電流の制限を解除する。また、DTC端子5a
の電位の上昇に要する時間は、コントロールIC5から
の充電電流とCR回路によって定まり、これらの適宜の
設定により電源装置1をソフトスタートさせることがで
きる。
【0018】電源装置1の動作中に、スイッチSがオン
され、2次側出力に接続されたCRT8(負荷)への電
源供給がオンされると、負荷電力が大きいため、2次側
出力電圧が一時低下し、コントロールIC5は、通常の
フィードバックによるPWM制御により、比較的低電圧
のバッテリBからトランス3の1次側に最大オンデュー
ティで過大電流を流そうとするが、モニタ・オン信号
(H)入力を受けた調整回路9は、DTC端子5aの電
位を一定時間だけ下げて、ソフトスタート動作開始時と
同様に、FET4のPWM制御の最大オンデューティを
制限する。すなわち、調整回路9においては、モニタ・
オン信号(H)により、第1のトランジスタTr1が導
通され、DTC端子5aの電位はGNDレベル(抵抗R
4の抵抗値は小さい)に下がり、PWM制御の最大オン
デューティを制限することになり、1次側巻線3aに流
れる電流を制限し、トランス3の磁気飽和を防止し、F
ET4等の破壊を防止する。また、上記モニタ・オン信
号(H)により、調整回路9のRC時定数回路も動作し
て、該信号入力から一定時間が経過すると第2のトラン
ジスタTr2を導通させ、これにより第1のトランジス
タTr1を不導通とするので、DTC端子5aの電位は
上昇する。このため、コントロールIC5は上記最大オ
ンデューティの制限を解除して、定常状態のフィードバ
ック制御動作に復帰する。
され、2次側出力に接続されたCRT8(負荷)への電
源供給がオンされると、負荷電力が大きいため、2次側
出力電圧が一時低下し、コントロールIC5は、通常の
フィードバックによるPWM制御により、比較的低電圧
のバッテリBからトランス3の1次側に最大オンデュー
ティで過大電流を流そうとするが、モニタ・オン信号
(H)入力を受けた調整回路9は、DTC端子5aの電
位を一定時間だけ下げて、ソフトスタート動作開始時と
同様に、FET4のPWM制御の最大オンデューティを
制限する。すなわち、調整回路9においては、モニタ・
オン信号(H)により、第1のトランジスタTr1が導
通され、DTC端子5aの電位はGNDレベル(抵抗R
4の抵抗値は小さい)に下がり、PWM制御の最大オン
デューティを制限することになり、1次側巻線3aに流
れる電流を制限し、トランス3の磁気飽和を防止し、F
ET4等の破壊を防止する。また、上記モニタ・オン信
号(H)により、調整回路9のRC時定数回路も動作し
て、該信号入力から一定時間が経過すると第2のトラン
ジスタTr2を導通させ、これにより第1のトランジス
タTr1を不導通とするので、DTC端子5aの電位は
上昇する。このため、コントロールIC5は上記最大オ
ンデューティの制限を解除して、定常状態のフィードバ
ック制御動作に復帰する。
【0019】こうして、電源装置1の起動後、動作中
に、CRT8がオンされたときであっても、調整回路9
の動作によって一定時間だけDTC端子5aの電位を下
げ、PWM制御の最大オンデューティを制限することに
より、1次側巻線3aに流れる電流を制限してトランス
3の磁気飽和を防止することができる。特に、比較的低
電圧のカーバッテリBを電源とする電源装置の動作中
に、高電圧で消費電力が大きい負荷に電源供給オン動作
をした時に、過渡的に電源装置の1次側に過電流が流れ
ることを防止する効果が顕著に得られる。
に、CRT8がオンされたときであっても、調整回路9
の動作によって一定時間だけDTC端子5aの電位を下
げ、PWM制御の最大オンデューティを制限することに
より、1次側巻線3aに流れる電流を制限してトランス
3の磁気飽和を防止することができる。特に、比較的低
電圧のカーバッテリBを電源とする電源装置の動作中
に、高電圧で消費電力が大きい負荷に電源供給オン動作
をした時に、過渡的に電源装置の1次側に過電流が流れ
ることを防止する効果が顕著に得られる。
【0020】なお、本発明は上記実施形態の構成に限ら
れることなく種々の変形が可能であり、例えば、1次側
巻線に印加される直流電圧のスイッチングを行う素子
は、FETに限られることなく、トランジスタ等のスイ
ッチング素子であってもよい。また、調整回路9に用い
られる素子は、トランジスタに限られることなく、その
他のスイッチング素子を用いてもよい。直流電源はカー
バッテリに限られず、交流を整流した電源であってもよ
く、電源装置の用途は車載用に限られることなく、汎用
の電源装置に適用してもよい。また、電源装置により電
源が供給される負荷は、CRTに限られるものでなく、
同時に起動する複数の負荷装置であってもよい。
れることなく種々の変形が可能であり、例えば、1次側
巻線に印加される直流電圧のスイッチングを行う素子
は、FETに限られることなく、トランジスタ等のスイ
ッチング素子であってもよい。また、調整回路9に用い
られる素子は、トランジスタに限られることなく、その
他のスイッチング素子を用いてもよい。直流電源はカー
バッテリに限られず、交流を整流した電源であってもよ
く、電源装置の用途は車載用に限られることなく、汎用
の電源装置に適用してもよい。また、電源装置により電
源が供給される負荷は、CRTに限られるものでなく、
同時に起動する複数の負荷装置であってもよい。
【0021】
【発明の効果】以上のように請求項1の発明によれば、
電源装置の動作中に、2次側出力に接続されたCRTモ
ニタ装置(負荷)への電源供給がスイッチオンされる
と、このオン信号入力を受けた調整回路は制御端子の電
位を一定時間だけ下げて、ソフトスタート動作開始時と
同様に、一定時間、FETのPWM制御の最大オンデュ
ーティを制限するので、トランスの磁気飽和を防止し、
スイッチング素子等の破壊を防止することができる。し
かも、従来のように1次側電流を検知するために高価な
低抵抗・高ワッテージの抵抗を必要としないものとな
り、装置のコストダウンを図ることができる。
電源装置の動作中に、2次側出力に接続されたCRTモ
ニタ装置(負荷)への電源供給がスイッチオンされる
と、このオン信号入力を受けた調整回路は制御端子の電
位を一定時間だけ下げて、ソフトスタート動作開始時と
同様に、一定時間、FETのPWM制御の最大オンデュ
ーティを制限するので、トランスの磁気飽和を防止し、
スイッチング素子等の破壊を防止することができる。し
かも、従来のように1次側電流を検知するために高価な
低抵抗・高ワッテージの抵抗を必要としないものとな
り、装置のコストダウンを図ることができる。
【0022】請求項2の発明によれば、電源装置の動作
中に、本装置から電源が供給される負荷への電源供給が
スイッチオンされると、そのオン信号入力を受けた調整
回路は一定時間だけPWM制御の最大オンデューティを
制限するので、1次側に流れる電流を制限し、トランス
の磁気飽和を防止し、スイッチング素子等の破壊を防止
することができる。また、従来のように1次側電流を検
知するために高価な低抵抗・高ワッテージの抵抗を必要
としないので、装置のコストダウンを図ることができ
る。
中に、本装置から電源が供給される負荷への電源供給が
スイッチオンされると、そのオン信号入力を受けた調整
回路は一定時間だけPWM制御の最大オンデューティを
制限するので、1次側に流れる電流を制限し、トランス
の磁気飽和を防止し、スイッチング素子等の破壊を防止
することができる。また、従来のように1次側電流を検
知するために高価な低抵抗・高ワッテージの抵抗を必要
としないので、装置のコストダウンを図ることができ
る。
【0023】請求項3の発明によれば、請求項2の発明
の効果に加えて、本装置に電源が投入された時に、ソフ
トスタート動作を行ない、また、本装置の動作中に負荷
へ電源供給を開始した時に、ソフトスタート動作開始時
と同様、FETのPWM制御の最大オンデューティを制
限するので、トランスの磁気飽和を防止し、スイッチン
グ素子等の破壊を防止する効果が高まる。
の効果に加えて、本装置に電源が投入された時に、ソフ
トスタート動作を行ない、また、本装置の動作中に負荷
へ電源供給を開始した時に、ソフトスタート動作開始時
と同様、FETのPWM制御の最大オンデューティを制
限するので、トランスの磁気飽和を防止し、スイッチン
グ素子等の破壊を防止する効果が高まる。
【0024】請求項4の発明によれば、請求項2の発明
の効果に加えて、CRTモニタ装置への電源供給がスイ
ッチオンされると、FETのPWM制御の最大オンデュ
ーティを制限するので、トランスの磁気飽和を防止し、
スイッチング素子等の破壊を防止する効果が高まる。
の効果に加えて、CRTモニタ装置への電源供給がスイ
ッチオンされると、FETのPWM制御の最大オンデュ
ーティを制限するので、トランスの磁気飽和を防止し、
スイッチング素子等の破壊を防止する効果が高まる。
【図1】 本発明の一実施形態による電源装置の回路構
成図。
成図。
【図2】 従来の電源装置の回路構成図。
1 電源装置 3 昇圧トランス 3a 1次側巻線 3b 2次側巻線 4 FET(スイッチング素子) 5 コントロールIC(制御回路) 5a DTC端子(制御端子) 5b フィードバック端子 8 CRTモニタ(負荷) Tr1,Tr2 トランジスタ(スイッチング素子) C1 コンデンサ(ソフトスタート回路) R1 抵抗(ソフトスタート回路) R7 抵抗(RC時定数回路) C3 コンデンサ(RC時定数回路)
Claims (4)
- 【請求項1】 1次側巻線及び2次側巻線を有し、2次
側に昇圧出力を得て負荷に電源を供給する昇圧トランス
と、この昇圧トランスの1次側に供給される直流電源電
圧をスイッチングするFET(Field Effect Transisto
r)と、このFETをPWM(Pulse Width Modulatio
n)制御すると共に前記昇圧トランスの2次側の整流平
滑出力をフィードバックして該2次側出力を一定に保持
しようと制御する制御回路とを備え、この制御回路は、
前記1次側巻線に流れる電流が過大になることを抑制す
るためにPWM制御のオンデューティを制御する信号が
入力される制御端子を持つ電源装置において、 前記制御端子には、装置の電源投入時にソフトスタート
動作するためのRC回路が接続されており、 前記昇圧トランスの1次側に供給される直流電源がバッ
テリ電源であり、 電源装置により電源が供給される負荷の1つがCRT
(Cathode Ray Tube)モニタ装置であり、このモニタ装
置への電源供給オンの信号入力により、一定時間だけP
WM制御の最大オンデューティを制限するように前記制
御端子に制御信号を与える調整回路を備え、 この調整回路は、前記モニタへの電源供給オン入力によ
り導通し、前記制御端子をグランド(GND)に接続す
る第1のトランジスタと、該電源供給オン入力を受けて
動作するRC時定数回路と、このRC時定数回路の充電
電圧により導通制御され、前記第1のトランジスタを制
御する第2のトランジスタとから構成されることを特徴
とする電流制限機能を有する電源装置。 - 【請求項2】 1次側巻線及び2次側巻線を有し、2次
側に昇圧出力を得て負荷に電源を供給する昇圧トランス
と、この昇圧トランスの1次側に供給される直流電源電
圧をスイッチングするFET(Field Effect Transisto
r)と、このFETをPWM(Pulse Width Modulatio
n)制御すると共に前記昇圧トランスの2次側の整流平
滑出力をフィードバックして該2次側出力を一定に保持
しようと制御する制御回路とを備え、この制御回路は、
前記1次側巻線に流れる電流が過大になることを抑制す
るためにPWM制御のオンデューティを制御する信号が
入力される制御端子を持つ電源装置において、 電源装置により電源が供給される負荷装置への電源供給
オンの信号入力により、一定時間だけPWM制御の最大
オンデューティを制限するように前記制御端子に制御信
号を与える調整回路を備えたことを特徴とする電流制限
機能を有する電源装置。 - 【請求項3】 前記制御端子には、装置の電源投入時に
ソフトスタート動作するためのRC回路がさらに接続さ
れており、 前記昇圧トランスの1次側に供給される直流電源がバッ
テリ電源であることを特徴とする請求項2に記載の電流
制限機能を有する電源装置。 - 【請求項4】 前記昇圧トランスの1次側に供給される
直流電源がバッテリ電源であり、 前記負荷装置がCRT(Cathode Ray Tube)モニタ装置
であることを特徴とする請求項2に記載の電流制限機能
を有する電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001008593A JP2002218745A (ja) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | 電流制限機能を有する電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001008593A JP2002218745A (ja) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | 電流制限機能を有する電源装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002218745A true JP2002218745A (ja) | 2002-08-02 |
Family
ID=18876191
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001008593A Withdrawn JP2002218745A (ja) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | 電流制限機能を有する電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002218745A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7002330B2 (en) | 2003-06-04 | 2006-02-21 | Rohm Co., Ltd. | Switching regulator |
JP2009004177A (ja) * | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Shishido Seidenki Kk | 高圧電源およびイオン生成装置 |
CN106849302A (zh) * | 2017-03-14 | 2017-06-13 | 合肥工业大学智能制造技术研究院 | 一种电动汽车用三级式无线电能传输系统 |
-
2001
- 2001-01-17 JP JP2001008593A patent/JP2002218745A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7002330B2 (en) | 2003-06-04 | 2006-02-21 | Rohm Co., Ltd. | Switching regulator |
JP2009004177A (ja) * | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Shishido Seidenki Kk | 高圧電源およびイオン生成装置 |
CN106849302A (zh) * | 2017-03-14 | 2017-06-13 | 合肥工业大学智能制造技术研究院 | 一种电动汽车用三级式无线电能传输系统 |
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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: 20080401 |