JPH05328711A - Ｄｃ−ｄｃコンバ−タの短絡保護回路 - Google Patents
Ｄｃ−ｄｃコンバ−タの短絡保護回路Info
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- JPH05328711A JPH05328711A JP12231492A JP12231492A JPH05328711A JP H05328711 A JPH05328711 A JP H05328711A JP 12231492 A JP12231492 A JP 12231492A JP 12231492 A JP12231492 A JP 12231492A JP H05328711 A JPH05328711 A JP H05328711A
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Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】起動時および運転中の誤動作を回避し短絡電流
による主スイッチング素子の損傷を阻止できる短絡保護
回路を備えたＤＣ−ＤＣコンバ−タを得る。 【構成】ＤＣ−ＤＣコンバ−タ回路１の負荷９の短絡を
誤差増幅器７の出力差信号７s の低下として検出して出
力が低レベルに変化する短絡検出コンパレ−タ１１と、
低レベルに変化した信号を受けて動作を開始し所定の時
定数で立ち上がる電圧ＶC を出力する誤動作防止回路２
２と、この誤動作防止回路の出力電圧がしきい値を越え
たとき動作して主スイッチング素子２のタ−ンオフを指
令する信号１８S を制御部６に向けて出力するラッチ回
路１７と、出力電圧Ｖ0 が所定レベルに到達するまでの
間誤動作防止回路の出力側を短絡し、出力電圧の立ち上
がりの遅れによる短絡保護回路の誤動作を防止する起動
時動作停止回路３１とを備える。
による主スイッチング素子の損傷を阻止できる短絡保護
回路を備えたＤＣ−ＤＣコンバ−タを得る。 【構成】ＤＣ−ＤＣコンバ−タ回路１の負荷９の短絡を
誤差増幅器７の出力差信号７s の低下として検出して出
力が低レベルに変化する短絡検出コンパレ−タ１１と、
低レベルに変化した信号を受けて動作を開始し所定の時
定数で立ち上がる電圧ＶC を出力する誤動作防止回路２
２と、この誤動作防止回路の出力電圧がしきい値を越え
たとき動作して主スイッチング素子２のタ−ンオフを指
令する信号１８S を制御部６に向けて出力するラッチ回
路１７と、出力電圧Ｖ0 が所定レベルに到達するまでの
間誤動作防止回路の出力側を短絡し、出力電圧の立ち上
がりの遅れによる短絡保護回路の誤動作を防止する起動
時動作停止回路３１とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＤＣ−ＤＣコンバ−
タの主スイッチング素子を負荷短絡による過電流から保
護するために設けられるタイマ−ラッチ式の短絡保護回
路、ことに誤動作防止機能を有する短絡保護回路に関す
る。
タの主スイッチング素子を負荷短絡による過電流から保
護するために設けられるタイマ−ラッチ式の短絡保護回
路、ことに誤動作防止機能を有する短絡保護回路に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来のＤＣ−ＤＣコンバ−タを簡
略化して示す接続図であり、電源平滑コンデンサ８C を
有する直流電源８の陽極側は、主スイッチング素子２，
リアクトル３を介して外部負荷９の一方端に接続され、
外部負荷の他方端に接続された直流電源８の陰極側と主
スイッチング素子２，およびリアクトル３，それぞれの
出力端との間には還流ダイオ−ド４，および平滑コンデ
ンサ５が接続されて降圧ＤＣ−ＤＣコンバ−タ回路１が
構成される。
略化して示す接続図であり、電源平滑コンデンサ８C を
有する直流電源８の陽極側は、主スイッチング素子２，
リアクトル３を介して外部負荷９の一方端に接続され、
外部負荷の他方端に接続された直流電源８の陰極側と主
スイッチング素子２，およびリアクトル３，それぞれの
出力端との間には還流ダイオ−ド４，および平滑コンデ
ンサ５が接続されて降圧ＤＣ−ＤＣコンバ−タ回路１が
構成される。
【０００３】また、上述の降圧ＤＣ−ＤＣコンバ−タ回
路１の降圧動作は、主スイッチング素子２を駆動信号２
d により所望のタイミングでオンオフ制御する。この
時、主スイッチング素子２のオン期間中直流電源８から
負荷９に電流ＩL が供給されると同時に、この電流によ
りリアクトル３にエネルギ−が蓄積され、主スイッチン
グ素子２のオフ期間中リアクトル３の蓄積エネルギ−が
負荷９および還流ダイオ−ド４を通って放電する。い
ま、リアクトル３を流れる電流をＩL,リアクトルの入出
力電圧をＶi,ＶO 、オンオフ周期をＴ、周期Ｔに占める
オン時間およびオフ時間をそれぞれＴOn, ＴOff とする
と、入出力電圧比ＶO ／Ｖi は降圧スイッチング素子１
のオン時比率Ｄon＝Ｔon／Ｔに比例する。この時オン時
比率Ｄonは１以下の値をとるので、出力電圧ＶO が入力
電圧Ｖi より低くなる降圧動作が行われる。
路１の降圧動作は、主スイッチング素子２を駆動信号２
d により所望のタイミングでオンオフ制御する。この
時、主スイッチング素子２のオン期間中直流電源８から
負荷９に電流ＩL が供給されると同時に、この電流によ
りリアクトル３にエネルギ−が蓄積され、主スイッチン
グ素子２のオフ期間中リアクトル３の蓄積エネルギ−が
負荷９および還流ダイオ−ド４を通って放電する。い
ま、リアクトル３を流れる電流をＩL,リアクトルの入出
力電圧をＶi,ＶO 、オンオフ周期をＴ、周期Ｔに占める
オン時間およびオフ時間をそれぞれＴOn, ＴOff とする
と、入出力電圧比ＶO ／Ｖi は降圧スイッチング素子１
のオン時比率Ｄon＝Ｔon／Ｔに比例する。この時オン時
比率Ｄonは１以下の値をとるので、出力電圧ＶO が入力
電圧Ｖi より低くなる降圧動作が行われる。
【０００４】さらに、直流出力電圧Ｖ0 は抵抗７R1, ７
R2で分圧され、分圧された電圧が誤差増幅器７の非反転
入力側に入力されて基準電圧ＶS1と比較され、その差信
号７ S が制御部６に入力される。制御部６は差信号７S
が零になる方向に主スイッチング素子２のオン時比率を
制御する駆動信号２d を主スイッチング素子のベ−スに
向けて出力するので、出力電圧Ｖ0 を電源電圧より低い
一定電圧に保持して負荷９に供給する定電圧制御が行わ
れる。
R2で分圧され、分圧された電圧が誤差増幅器７の非反転
入力側に入力されて基準電圧ＶS1と比較され、その差信
号７ S が制御部６に入力される。制御部６は差信号７S
が零になる方向に主スイッチング素子２のオン時比率を
制御する駆動信号２d を主スイッチング素子のベ−スに
向けて出力するので、出力電圧Ｖ0 を電源電圧より低い
一定電圧に保持して負荷９に供給する定電圧制御が行わ
れる。
【０００５】一方、負荷回路の短絡などによる過電流か
ら主スイッチング素子を保護するために短絡保護回路１
０が設けられる。短絡保護回路１０は、誤差増幅器７か
らの差信号７S を非反転入力側に受けて基準電圧ＶS2と
比較する短絡検出コンパレ−タ１１と、その出力側に接
続された誤動作防止回路１２と、さらにその出力側に接
続されたラッチ回路１７とその出力回路１８とで構成さ
れる。誤動作防止回路１２は、例えば短絡検出コンパレ
−タ１１の出力側にベ−スが接続されエミッタが接地さ
れたスイッチング素子１３と、非接地端子側が抵抗１５
を介してスイッチング素子１３のコレクタ，および直列
抵抗１４を介して参照電源にそれぞれ接続されたコンデ
ンサ１６とで構成され、コンデンサ１６の非接地側端子
はラッチ回路のセット端子Ｓに接続される。また、短絡
検出コンパレ−タ１１の基準電圧ＶS2は参照電圧Ｖref
のほぼ半分の値に設定される。
ら主スイッチング素子を保護するために短絡保護回路１
０が設けられる。短絡保護回路１０は、誤差増幅器７か
らの差信号７S を非反転入力側に受けて基準電圧ＶS2と
比較する短絡検出コンパレ−タ１１と、その出力側に接
続された誤動作防止回路１２と、さらにその出力側に接
続されたラッチ回路１７とその出力回路１８とで構成さ
れる。誤動作防止回路１２は、例えば短絡検出コンパレ
−タ１１の出力側にベ−スが接続されエミッタが接地さ
れたスイッチング素子１３と、非接地端子側が抵抗１５
を介してスイッチング素子１３のコレクタ，および直列
抵抗１４を介して参照電源にそれぞれ接続されたコンデ
ンサ１６とで構成され、コンデンサ１６の非接地側端子
はラッチ回路のセット端子Ｓに接続される。また、短絡
検出コンパレ−タ１１の基準電圧ＶS2は参照電圧Ｖref
のほぼ半分の値に設定される。
【０００６】このように構成された短絡保護回路１０に
おいて、ＤＣ−ＤＣコンバ−タの定常運転時には、誤差
増幅器７の出力差信号７S の変化が少なく、これを非反
転入力側に受けた短絡検出コンパレ−タ１１が平衡して
高レベル（Ｈレベル）の信号を発するので、これをベ−
スに受けたスイッチング素子１３がオン状態となる。し
たがって、ラッチ回路のセット端子には参照電圧 Ｖ
ref を抵抗１４および１５で分圧した電圧，Ｖref ×
（Ｒ2 ／Ｒ1 ＋Ｒ2 ）が入力される。そこで、この電圧
がラッチ回路のスレッショルド電圧より低くなるよう設
定しておけば、ラッチ回路１７はリセット状態に保持さ
れて短絡保護回路１０の保護動作は機能せず、定常運転
が持続される。
おいて、ＤＣ−ＤＣコンバ−タの定常運転時には、誤差
増幅器７の出力差信号７S の変化が少なく、これを非反
転入力側に受けた短絡検出コンパレ−タ１１が平衡して
高レベル（Ｈレベル）の信号を発するので、これをベ−
スに受けたスイッチング素子１３がオン状態となる。し
たがって、ラッチ回路のセット端子には参照電圧 Ｖ
ref を抵抗１４および１５で分圧した電圧，Ｖref ×
（Ｒ2 ／Ｒ1 ＋Ｒ2 ）が入力される。そこで、この電圧
がラッチ回路のスレッショルド電圧より低くなるよう設
定しておけば、ラッチ回路１７はリセット状態に保持さ
れて短絡保護回路１０の保護動作は機能せず、定常運転
が持続される。
【０００７】ある時点で負荷短絡が発生して出力電圧Ｖ
0 が低下すると、差信号７S が増大し、短絡検出コンパ
レ−タ１１の出力が低レベル（Ｌレベル）に変化する。
その結果スイッチング素子１３はタ−ンオフし、コンデ
ンサ１６の端子電圧ＶC がコンデンサ１６の静電容量Ｃ
1 および直列抵抗１４の抵抗値Ｒ1 の積で決まる電圧の
立ち上がり時定数を保持して参照電圧Ｖref に向けて上
昇する。したがって、この電圧ＶC がラッチ回路１７の
スレッショルド電圧を越えた時点でラッチ回路１７はセ
ット状態となり、これを検知した出力回路１８が保護動
作の指令信号１８S を制御部６に向けて出力することに
より、主スイッチング素子２はオフ状態となり、短絡電
流の通流を阻止するので、過電流による主スイッチング
素子の破損を防止することができる。なお、この状態は
電源を切りＶref を一度落とすまで持続される。
0 が低下すると、差信号７S が増大し、短絡検出コンパ
レ−タ１１の出力が低レベル（Ｌレベル）に変化する。
その結果スイッチング素子１３はタ−ンオフし、コンデ
ンサ１６の端子電圧ＶC がコンデンサ１６の静電容量Ｃ
1 および直列抵抗１４の抵抗値Ｒ1 の積で決まる電圧の
立ち上がり時定数を保持して参照電圧Ｖref に向けて上
昇する。したがって、この電圧ＶC がラッチ回路１７の
スレッショルド電圧を越えた時点でラッチ回路１７はセ
ット状態となり、これを検知した出力回路１８が保護動
作の指令信号１８S を制御部６に向けて出力することに
より、主スイッチング素子２はオフ状態となり、短絡電
流の通流を阻止するので、過電流による主スイッチング
素子の破損を防止することができる。なお、この状態は
電源を切りＶref を一度落とすまで持続される。
【０００８】また、出力電圧の立ち上がりが遅いＤＣ−
ＤＣコンバ−タ回路１の起動時に、出力電圧の立ち上が
りの遅れを短絡保護回路１０が負荷回路に短絡が発生し
たことによる電圧低下と誤判断して動作することを防ぐ
ために、誤動作防止回路１２は、そのコンデンサ１６の
静電容量Ｃ1 および直列抵抗１４の抵抗値Ｒ1 の積で決
まる電圧ＶC の立ち上がり時定数を、ＤＣ−ＤＣコンバ
−タ回路の起動時の電圧の立ち上がり時定数より遅く設
定し、保護動作に遅れを持たせるよう構成される。な
お、この短絡保護回路の動作の遅れは、負荷の急激な変
動などによる出力電圧の低下を短絡保護回路が負荷回路
の短絡と誤判断することを防止することにも役立つ。
ＤＣコンバ−タ回路１の起動時に、出力電圧の立ち上が
りの遅れを短絡保護回路１０が負荷回路に短絡が発生し
たことによる電圧低下と誤判断して動作することを防ぐ
ために、誤動作防止回路１２は、そのコンデンサ１６の
静電容量Ｃ1 および直列抵抗１４の抵抗値Ｒ1 の積で決
まる電圧ＶC の立ち上がり時定数を、ＤＣ−ＤＣコンバ
−タ回路の起動時の電圧の立ち上がり時定数より遅く設
定し、保護動作に遅れを持たせるよう構成される。な
お、この短絡保護回路の動作の遅れは、負荷の急激な変
動などによる出力電圧の低下を短絡保護回路が負荷回路
の短絡と誤判断することを防止することにも役立つ。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】保護動作に遅れを持た
せた従来の短絡保護回路１０では、起動時の誤動作を回
避するために誤動作防止回路１２の電圧の立ち上がり時
定数Ｒ1 ×Ｃ1 を長くとってあるため、定常運転中に負
荷回路に短絡が発生しても、この遅れ期間内に出力電圧
が正常値に回復すれば保護動作は行われない。したがっ
て、負荷の急激な変動などによる短絡保護回路１０の誤
動作を回避できる利点が得られる。しかしながら、負荷
回路に短絡事故が発生した場合、保護動作の遅れ期間中
に短絡電流により主スイッチング素子が過熱状態とな
り、損傷する事態に発展してしまうという問題があり、
その改善が求められている。
せた従来の短絡保護回路１０では、起動時の誤動作を回
避するために誤動作防止回路１２の電圧の立ち上がり時
定数Ｒ1 ×Ｃ1 を長くとってあるため、定常運転中に負
荷回路に短絡が発生しても、この遅れ期間内に出力電圧
が正常値に回復すれば保護動作は行われない。したがっ
て、負荷の急激な変動などによる短絡保護回路１０の誤
動作を回避できる利点が得られる。しかしながら、負荷
回路に短絡事故が発生した場合、保護動作の遅れ期間中
に短絡電流により主スイッチング素子が過熱状態とな
り、損傷する事態に発展してしまうという問題があり、
その改善が求められている。
【００１０】この発明の目的は、起動時および運転中の
誤動作を回避して短絡電流による主スイッチング素子の
損傷を阻止できる短絡保護回路を備えたＤＣ−ＤＣコン
バ−タを得ることにある。
誤動作を回避して短絡電流による主スイッチング素子の
損傷を阻止できる短絡保護回路を備えたＤＣ−ＤＣコン
バ−タを得ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明によれば、主スイッチング素子を有するＤ
Ｃ−ＤＣコンバ−タ回路と、その出力電圧を検出しその
検出電圧と基準電圧との差信号を出力する誤差増幅器
と、この差信号を縮小する方向に前記主スイッチング素
子を時比率制御する制御部とを含むＤＣ−ＤＣコンバ−
タの短絡保護回路であって、負荷回路の短絡を前記差信
号の低下として検出したとき出力信号が低レベルに変化
する短絡検出コンパレ−タと、前記低レベルの信号を受
けて動作を開始し所定の時定数で立ち上がる電圧を出力
する誤動作防止回路と、この誤動作防止回路の出力電圧
がしきい値を越えたとき動作して前記主スイッチング素
子のタ−ンオフを指令する信号を前記制御部に向けて出
力するラッチ回路と、前記ＤＣ−ＤＣコンバ−タ回路の
出力電圧が所定レベルに到達するまでの間、前記誤動作
防止回路の出力電圧の立ち上がりを阻止する起動時動作
停止回路とを備えてなるものとする。
に、この発明によれば、主スイッチング素子を有するＤ
Ｃ−ＤＣコンバ−タ回路と、その出力電圧を検出しその
検出電圧と基準電圧との差信号を出力する誤差増幅器
と、この差信号を縮小する方向に前記主スイッチング素
子を時比率制御する制御部とを含むＤＣ−ＤＣコンバ−
タの短絡保護回路であって、負荷回路の短絡を前記差信
号の低下として検出したとき出力信号が低レベルに変化
する短絡検出コンパレ−タと、前記低レベルの信号を受
けて動作を開始し所定の時定数で立ち上がる電圧を出力
する誤動作防止回路と、この誤動作防止回路の出力電圧
がしきい値を越えたとき動作して前記主スイッチング素
子のタ−ンオフを指令する信号を前記制御部に向けて出
力するラッチ回路と、前記ＤＣ−ＤＣコンバ−タ回路の
出力電圧が所定レベルに到達するまでの間、前記誤動作
防止回路の出力電圧の立ち上がりを阻止する起動時動作
停止回路とを備えてなるものとする。
【００１２】また、誤動作防止回路が、短絡検出コンパ
レ−タの出力側にベ−スが接続されエミッタが接地され
たスイッチング素子と、非接地端子側がラッチ回路のセ
ット端子，前記スイッチング素子のコレクタ，および直
列抵抗を介して参照電源にそれぞれ接続されたコンデン
サとからなり、このコンデンサの静電容量および直列抵
抗の抵抗値の積で決まる電圧の立ち上がり時定数が、負
荷回路の短絡電流による主スイッチング素子の損傷を防
ぐに必要な値に設定されてなるものとする。
レ−タの出力側にベ−スが接続されエミッタが接地され
たスイッチング素子と、非接地端子側がラッチ回路のセ
ット端子，前記スイッチング素子のコレクタ，および直
列抵抗を介して参照電源にそれぞれ接続されたコンデン
サとからなり、このコンデンサの静電容量および直列抵
抗の抵抗値の積で決まる電圧の立ち上がり時定数が、負
荷回路の短絡電流による主スイッチング素子の損傷を防
ぐに必要な値に設定されてなるものとする。
【００１３】さらに、起動時動作停止回路が、誤動作防
止回路の出力側にコレクタおよびエミッタが接続された
スイッチング素子と、そのベ−スと参照電源との間に接
続されたコンデンサと抵抗の直列ＣＲタイマ−回路とを
含み、参照電源の電圧が電源投入時に零から立ち上がる
とともに、前記直列時定数回路の時定数がＤＣ−ＤＣコ
ンバ−タの出力電圧の立ち上がりの遅れをカバ−するに
充分な値に設定されてなるものとする。
止回路の出力側にコレクタおよびエミッタが接続された
スイッチング素子と、そのベ−スと参照電源との間に接
続されたコンデンサと抵抗の直列ＣＲタイマ−回路とを
含み、参照電源の電圧が電源投入時に零から立ち上がる
とともに、前記直列時定数回路の時定数がＤＣ−ＤＣコ
ンバ−タの出力電圧の立ち上がりの遅れをカバ−するに
充分な値に設定されてなるものとする。
【００１４】
【作用】この発明の構成において、短絡保護回路が、負
荷回路の短絡を誤差増幅器の出力差信号の低下として検
出したとき出力信号が低レベルに変化する短絡検出コン
パレ−タと、この低レベルの信号を受けて動作を開始し
所定の時定数で立ち上がる電圧を出力する誤動作防止回
路と、この誤動作防止回路の出力電圧がしきい値を越え
たとき動作して主スイッチング素子のタ−ンオフを指令
するラッチ回路およびその出力回路と、ＤＣ−ＤＣコン
バ−タ回路の出力電圧が所定レベルに到達するまでの
間、誤動作防止回路の出力電圧の立ち上がりを阻止する
起動時動作停止回路とを備えるよう構成したことによ
り、運転中発生した負荷回路の短絡は、短絡検出コンパ
レ−タが差信号の低下として検出し、誤動作防止回路が
所定の時定数で立ち上がる信号を出力し、この電圧がス
レショルド電圧を越えた時ラッチ回路がセットされ、出
力回路が保護動作信号を制御部に向けて出力することに
より、主スイッチング素子が短絡電流の通流を阻止し、
過電流による主スイッチング素子の損傷を回避する機能
が得られるとともに、ラッチ回路がセットされるまでに
終了する外来ノイズなどによる誤動作が阻止される。一
方、ＤＣ−ＤＣコンバ−タの起動時には、ＤＣ−ＤＣコ
ンバ−タの出力電圧の立ち上がりの遅れを起動時動作停
止回路が捉えて誤動作防止回路の出力電圧の立ち上がり
を所定時間阻止するので、起動時の誤動作を回避する機
能が得られる。このように、短絡電流に対する主スイッ
チング素子の保護機能および負荷変動による誤動作防止
機能は誤動作防止回路に、起動時の誤動作防止機能は起
動時動作停止回路にそれぞれ機能が分離されるため、そ
れぞれに適した時定数の設定が可能になり、したがって
誤動作が少なく保護動作が確実な短絡保護回路を得るこ
とができる。
荷回路の短絡を誤差増幅器の出力差信号の低下として検
出したとき出力信号が低レベルに変化する短絡検出コン
パレ−タと、この低レベルの信号を受けて動作を開始し
所定の時定数で立ち上がる電圧を出力する誤動作防止回
路と、この誤動作防止回路の出力電圧がしきい値を越え
たとき動作して主スイッチング素子のタ−ンオフを指令
するラッチ回路およびその出力回路と、ＤＣ−ＤＣコン
バ−タ回路の出力電圧が所定レベルに到達するまでの
間、誤動作防止回路の出力電圧の立ち上がりを阻止する
起動時動作停止回路とを備えるよう構成したことによ
り、運転中発生した負荷回路の短絡は、短絡検出コンパ
レ−タが差信号の低下として検出し、誤動作防止回路が
所定の時定数で立ち上がる信号を出力し、この電圧がス
レショルド電圧を越えた時ラッチ回路がセットされ、出
力回路が保護動作信号を制御部に向けて出力することに
より、主スイッチング素子が短絡電流の通流を阻止し、
過電流による主スイッチング素子の損傷を回避する機能
が得られるとともに、ラッチ回路がセットされるまでに
終了する外来ノイズなどによる誤動作が阻止される。一
方、ＤＣ−ＤＣコンバ−タの起動時には、ＤＣ−ＤＣコ
ンバ−タの出力電圧の立ち上がりの遅れを起動時動作停
止回路が捉えて誤動作防止回路の出力電圧の立ち上がり
を所定時間阻止するので、起動時の誤動作を回避する機
能が得られる。このように、短絡電流に対する主スイッ
チング素子の保護機能および負荷変動による誤動作防止
機能は誤動作防止回路に、起動時の誤動作防止機能は起
動時動作停止回路にそれぞれ機能が分離されるため、そ
れぞれに適した時定数の設定が可能になり、したがって
誤動作が少なく保護動作が確実な短絡保護回路を得るこ
とができる。
【００１５】また、誤動作防止回路を、短絡検出コンパ
レ−タの出力側にベ−スが接続されエミッタが接地され
たスイッチング素子と、非接地端子側がラッチ回路のセ
ット端子，スイッチング素子のコレクタ，および直列抵
抗を介して参照電源にそれぞれ接続されたコンデンサと
で構成し、このコンデンサの静電容量および直列抵抗の
抵抗値の積で決まる電圧の立ち上がり時定数を、負荷回
路の短絡電流による主スイッチング素子の損傷を防ぐに
必要な値に設定するよう構成すれば、簡素な回路構成で
短絡保護機能に優れた短絡保護回路を得ることができ
る。
レ−タの出力側にベ−スが接続されエミッタが接地され
たスイッチング素子と、非接地端子側がラッチ回路のセ
ット端子，スイッチング素子のコレクタ，および直列抵
抗を介して参照電源にそれぞれ接続されたコンデンサと
で構成し、このコンデンサの静電容量および直列抵抗の
抵抗値の積で決まる電圧の立ち上がり時定数を、負荷回
路の短絡電流による主スイッチング素子の損傷を防ぐに
必要な値に設定するよう構成すれば、簡素な回路構成で
短絡保護機能に優れた短絡保護回路を得ることができ
る。
【００１６】さらに、起動時動作停止回路が、誤動作防
止回路の出力側にコレクタおよびエミッタが接続された
スイッチング素子と、そのベ−スと参照電源との間に接
続されたコンデンサと抵抗の直列ＣＲタイマ−回路とを
含み、参照電源の電圧が電源投入時に零から立ち上がる
とともに、直列ＣＲタイマ−回路の時定数をＤＣ−ＤＣ
コンバ−タの出力電圧の立ち上がりの遅れをカバ−する
に充分な値に設定すれば、参照電圧の変化に対応して直
列ＣＲタイマ−回路のコンデンサに充電電流が流れてス
イッチング素子がタ−ンオンし、誤動作防止回路の出力
側を短絡するので、ラッチ回路はリセット状態となり、
短絡保護回路は保護動作機能を停止する。このため、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバ−タの出力電圧の立ち上がりの遅れを負
荷回路の短絡と誤認する事態を回避する機能が得られ
る。また、参照電圧が規定値に到達するとコンデンサの
充電が停止し、スイッチング素子はタ−ンオフするの
で、起動時動作停止回路はその機能を停止し、その後は
誤動作防止回路による短絡保護および誤動作防止が行わ
れる。
止回路の出力側にコレクタおよびエミッタが接続された
スイッチング素子と、そのベ−スと参照電源との間に接
続されたコンデンサと抵抗の直列ＣＲタイマ−回路とを
含み、参照電源の電圧が電源投入時に零から立ち上がる
とともに、直列ＣＲタイマ−回路の時定数をＤＣ−ＤＣ
コンバ−タの出力電圧の立ち上がりの遅れをカバ−する
に充分な値に設定すれば、参照電圧の変化に対応して直
列ＣＲタイマ−回路のコンデンサに充電電流が流れてス
イッチング素子がタ−ンオンし、誤動作防止回路の出力
側を短絡するので、ラッチ回路はリセット状態となり、
短絡保護回路は保護動作機能を停止する。このため、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバ−タの出力電圧の立ち上がりの遅れを負
荷回路の短絡と誤認する事態を回避する機能が得られ
る。また、参照電圧が規定値に到達するとコンデンサの
充電が停止し、スイッチング素子はタ−ンオフするの
で、起動時動作停止回路はその機能を停止し、その後は
誤動作防止回路による短絡保護および誤動作防止が行わ
れる。
【００１７】
【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて説明す
る。図１はこの発明の実施例になるＤＣ−ＤＣコンバ−
タの短絡保護回路を示す接続図であり、従来技術と同じ
構成部分には同一参照符号を付すことにより、重複した
説明を省略する。図において、短絡保護回路２０は、誤
差増幅器７からの差信号７S を非反転入力側に受けて基
準電圧ＶS2と比較する短絡検出コンパレ−タ１１と、そ
の出力側に接続された誤動作防止回路２２と、その出力
側に接続されたラッチ回路１７とその出力回路１８との
他に、起動時動作停止回路３１を備える。
る。図１はこの発明の実施例になるＤＣ−ＤＣコンバ−
タの短絡保護回路を示す接続図であり、従来技術と同じ
構成部分には同一参照符号を付すことにより、重複した
説明を省略する。図において、短絡保護回路２０は、誤
差増幅器７からの差信号７S を非反転入力側に受けて基
準電圧ＶS2と比較する短絡検出コンパレ−タ１１と、そ
の出力側に接続された誤動作防止回路２２と、その出力
側に接続されたラッチ回路１７とその出力回路１８との
他に、起動時動作停止回路３１を備える。
【００１８】起動時動作停止回路３１は、誤動作防止回
路２２の出力側コンデンサ１６にコレクタおよびエミッ
タが並列接続され，ベ−ス抵抗３４を有するスイッチン
グ素子３２と、そのベ−スと参照電源との間に接続され
たコンデンサ３６と抵抗３５とで構成され、参照電源の
電圧ＶREF が電源投入時に零から立ち上がるとともに、
コンデンサ３６と抵抗３５とベ−ス抵抗３４とで構成さ
れる直列ＣＲタイマ−回路３３の時定数Ｃ3 ×（Ｒ4 ＋
Ｒ5 ）がＤＣ−ＤＣコンバ−タの出力電圧の立ち上がり
の遅れをカバ−するに充分な値に設定される。
路２２の出力側コンデンサ１６にコレクタおよびエミッ
タが並列接続され，ベ−ス抵抗３４を有するスイッチン
グ素子３２と、そのベ−スと参照電源との間に接続され
たコンデンサ３６と抵抗３５とで構成され、参照電源の
電圧ＶREF が電源投入時に零から立ち上がるとともに、
コンデンサ３６と抵抗３５とベ−ス抵抗３４とで構成さ
れる直列ＣＲタイマ−回路３３の時定数Ｃ3 ×（Ｒ4 ＋
Ｒ5 ）がＤＣ−ＤＣコンバ−タの出力電圧の立ち上がり
の遅れをカバ−するに充分な値に設定される。
【００１９】また、誤動作防止回路２２の構成は前述の
従来の装置におけると同様であるが、コンデンサ１６の
静電容量Ｃ1 および直列抵抗１４の抵抗値Ｒ1 の積で決
まる電圧ＶC の立ち上がり時定数が、従来起動時におけ
るＤＣ−ＤＣコンバ−タ回路の出力電圧の立ち上がり時
定数より遅く設定されていたものを、実施例では負荷回
路の短絡電流による主スイッチング素子の損傷を防ぐに
必要な値に設定するよう構成した点が従来技術と異なっ
ている。
従来の装置におけると同様であるが、コンデンサ１６の
静電容量Ｃ1 および直列抵抗１４の抵抗値Ｒ1 の積で決
まる電圧ＶC の立ち上がり時定数が、従来起動時におけ
るＤＣ−ＤＣコンバ−タ回路の出力電圧の立ち上がり時
定数より遅く設定されていたものを、実施例では負荷回
路の短絡電流による主スイッチング素子の損傷を防ぐに
必要な値に設定するよう構成した点が従来技術と異なっ
ている。
【００２０】このように構成された短絡保護回路を直流
電源８に投入した場合、零から立ち上がる参照電圧Ｖ
REF の電圧変化に対応してコンデンサ３６を介して直列
ＣＲタイマ−回路３３にその時定数に対応して充電電流
が流れ、この充電電流によりスイッチング素子３２がタ
−ンオンして誤動作防止回路２２の出力コンデンサ１６
を短絡する。直列ＣＲタイマ−回路３３の時定数はＤＣ
−ＤＣコンバ−タ１の出力電圧Ｖ0 の立ち上がりの遅れ
に相応するよう設定されているので、短絡状態は出力電
圧が規定値に到達するまで持続される。したがって、短
絡保護回路２０が出力電圧Ｖ0 の立ち上がりを負荷短絡
と誤認し、誤動作防止回路１２が出力電圧ＶC を出力し
ようとしても、コンデンサ１６が短絡されているためラ
ッチ回路１７への出力が阻止され、ＤＣ−ＤＣコンバ−
タの起動時における誤動作を阻止することができる。
電源８に投入した場合、零から立ち上がる参照電圧Ｖ
REF の電圧変化に対応してコンデンサ３６を介して直列
ＣＲタイマ−回路３３にその時定数に対応して充電電流
が流れ、この充電電流によりスイッチング素子３２がタ
−ンオンして誤動作防止回路２２の出力コンデンサ１６
を短絡する。直列ＣＲタイマ−回路３３の時定数はＤＣ
−ＤＣコンバ−タ１の出力電圧Ｖ0 の立ち上がりの遅れ
に相応するよう設定されているので、短絡状態は出力電
圧が規定値に到達するまで持続される。したがって、短
絡保護回路２０が出力電圧Ｖ0 の立ち上がりを負荷短絡
と誤認し、誤動作防止回路１２が出力電圧ＶC を出力し
ようとしても、コンデンサ１６が短絡されているためラ
ッチ回路１７への出力が阻止され、ＤＣ−ＤＣコンバ−
タの起動時における誤動作を阻止することができる。
【００２１】また、直列ＣＲタイマ−回路３３のコンデ
ンサ３６が完全にチャ−ジされた時点で充電電流は停止
し、スイッチング素子３２がタ−ンオフし、コンデンサ
１６の短絡を解除して起動時動作停止回路３１はその機
能を停止するとともに、この停止状態は電源を一旦遮断
して再起動するまで維持される。したがって、ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバ−タ１が定常運転中、短絡保護回路２０は従来
装置におけると同様に短絡保護動作を行うが、誤動作防
止回路２２の時定数が負荷回路の短絡電流による主スイ
ッチング素子の損傷を防ぐに必要な値に設定されている
ので、主スイッチング素子の短絡保護をより確実に行え
るとともに、負荷の大幅な変動による出力電圧Ｖ0 の低
下が誤動作防止回路２２の動作遅れの範囲内で回復する
ものであれば、短絡保護回路は動作せず、短絡保護回路
が誤動作することによる停電などの発生を回避すること
ができる。
ンサ３６が完全にチャ−ジされた時点で充電電流は停止
し、スイッチング素子３２がタ−ンオフし、コンデンサ
１６の短絡を解除して起動時動作停止回路３１はその機
能を停止するとともに、この停止状態は電源を一旦遮断
して再起動するまで維持される。したがって、ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバ−タ１が定常運転中、短絡保護回路２０は従来
装置におけると同様に短絡保護動作を行うが、誤動作防
止回路２２の時定数が負荷回路の短絡電流による主スイ
ッチング素子の損傷を防ぐに必要な値に設定されている
ので、主スイッチング素子の短絡保護をより確実に行え
るとともに、負荷の大幅な変動による出力電圧Ｖ0 の低
下が誤動作防止回路２２の動作遅れの範囲内で回復する
ものであれば、短絡保護回路は動作せず、短絡保護回路
が誤動作することによる停電などの発生を回避すること
ができる。
【００２２】図２はこの発明の異なる実施例を示す接続
図であり、市販のタイマ−ラッチ式短絡保護機能付ＩＣ
を用いたＤＣ−ＤＣコンバ−タの短絡保護回路を示した
ものである。図において、市販のＩＣ４０はＴＩ社製，
型式番号ＴＬ１４５１であり、その発振周波数端子１，
２間にはコンデンサ４１および抵抗４２を接続し、Ｖ CC
端子９および制御部出力端子１０を主スイッチング素子
２のコレクタおよびベ−スにそれぞれ接続し、誤差増幅
器の出力端子１２とその反転入力端子１３間にコンデン
サ４６および抵抗４７を接続し、ラッチ回路のＳ端子１
５，基準電圧端子１６間に起動時動作停止回路３１およ
びコンデンサ１６を接続し、さらに端子１６とア−ス間
に抵抗４４，４５，およびコンデンサ４３を接続するこ
とにより、図１に示す短絡保護回路２０を備えたＤＣ−
ＤＣコンバ−タを容易に構成することができる。
図であり、市販のタイマ−ラッチ式短絡保護機能付ＩＣ
を用いたＤＣ−ＤＣコンバ−タの短絡保護回路を示した
ものである。図において、市販のＩＣ４０はＴＩ社製，
型式番号ＴＬ１４５１であり、その発振周波数端子１，
２間にはコンデンサ４１および抵抗４２を接続し、Ｖ CC
端子９および制御部出力端子１０を主スイッチング素子
２のコレクタおよびベ−スにそれぞれ接続し、誤差増幅
器の出力端子１２とその反転入力端子１３間にコンデン
サ４６および抵抗４７を接続し、ラッチ回路のＳ端子１
５，基準電圧端子１６間に起動時動作停止回路３１およ
びコンデンサ１６を接続し、さらに端子１６とア−ス間
に抵抗４４，４５，およびコンデンサ４３を接続するこ
とにより、図１に示す短絡保護回路２０を備えたＤＣ−
ＤＣコンバ−タを容易に構成することができる。
【００２３】
【発明の効果】この発明は前述のように、短絡保護回路
を、負荷回路の短絡を誤差増幅器の出力差信号の低下と
して検出する短絡検出コンパレ−タと、この低レベルの
信号を受けて所定の時定数で立ち上がる電圧を出力する
誤動作防止回路と、この誤動作防止回路の出力電圧がし
きい値を越えたとき動作して主スイッチング素子のタ−
ンオフを指令するラッチ回路およびその出力回路と、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバ−タ回路の出力電圧が所定レベルに到達
するまでの間、誤動作防止回路の出力電圧の立ち上がり
を阻止する起動時動作停止回路とで構成したことによ
り、ＤＣ−ＤＣコンバ−タの起動時にその出力電圧の立
ち上がりの遅れによる短絡保護回路の誤動作防止機能は
起動時動作停止回路に、短絡電流による主スイッチング
素子の損傷防止機能，および大幅な負荷変動などによる
誤動作の防止機能は誤動作防止回路に、それぞれ機能分
離することが可能になり、上記各防止機能を誤動作防止
回路が兼ねた従来の短絡保護回路で問題になった、主ス
イッチング素子の破損や誤動作が排除され、主スイッチ
ング素子の短絡保護性能および誤動作防止性能に優れた
短絡保護回路を有するＤＣ−ＤＣコンバ−タを提供する
ことができる。
を、負荷回路の短絡を誤差増幅器の出力差信号の低下と
して検出する短絡検出コンパレ−タと、この低レベルの
信号を受けて所定の時定数で立ち上がる電圧を出力する
誤動作防止回路と、この誤動作防止回路の出力電圧がし
きい値を越えたとき動作して主スイッチング素子のタ−
ンオフを指令するラッチ回路およびその出力回路と、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバ−タ回路の出力電圧が所定レベルに到達
するまでの間、誤動作防止回路の出力電圧の立ち上がり
を阻止する起動時動作停止回路とで構成したことによ
り、ＤＣ−ＤＣコンバ−タの起動時にその出力電圧の立
ち上がりの遅れによる短絡保護回路の誤動作防止機能は
起動時動作停止回路に、短絡電流による主スイッチング
素子の損傷防止機能，および大幅な負荷変動などによる
誤動作の防止機能は誤動作防止回路に、それぞれ機能分
離することが可能になり、上記各防止機能を誤動作防止
回路が兼ねた従来の短絡保護回路で問題になった、主ス
イッチング素子の破損や誤動作が排除され、主スイッチ
ング素子の短絡保護性能および誤動作防止性能に優れた
短絡保護回路を有するＤＣ−ＤＣコンバ−タを提供する
ことができる。
【図１】この発明の実施例になるＤＣ−ＤＣコンバ−タ
の短絡保護回路を示す接続図
の短絡保護回路を示す接続図
【図２】この発明の異なる実施例を示す接続図
【図３】従来のＤＣ−ＤＣコンバ−タを簡略化して示す
接続図
接続図
１ ＤＣ−ＤＣコンバ−タ回路 ２ 主スイッチング素子 ３ リアクトル ４ 還流ダイオ−ド ５ 平滑コンデンサ ６ 制御部 ７ 誤差増幅器 ８ 直流電源 １０ 短絡保護回路 １１ 短絡検出コンパレ−タ １２ 誤動作防止回路 １３ スイッチング素子 １４ 抵抗 １５ 抵抗 １６ コンデンサ １７ ラッチ回路 １８ 出力回路 ２０ 短絡保護回路 ２２ 誤動作防止回路 ３１ 起動時動作停止回路 ３２ スイッチング素子 ３３ 直列ＣＲタイマ−回路 ４０ 市販のＩＣ Ｖ0 出力電圧 Ｖref 参照電圧 ＶREF 参照電圧（起動時零から立ち上がる） ＶC 誤動作防止回路の出力電圧
Claims (3)
- 【請求項１】主スイッチング素子を有するＤＣ−ＤＣコ
ンバ−タ回路と、その出力電圧を検出しその検出電圧と
基準電圧との差信号を出力する誤差増幅器と、この差信
号を縮小する方向に前記主スイッチング素子を時比率制
御する制御部とを含むＤＣ−ＤＣコンバ−タの短絡保護
回路であって、負荷回路の短絡を前記差信号の低下とし
て検出したとき出力信号が低レベルに変化する短絡検出
コンパレ−タと、前記低レベルの信号を受けて動作を開
始し所定の時定数で立ち上がる電圧を出力する誤動作防
止回路と、この誤動作防止回路の出力電圧がしきい値を
越えたとき動作して前記主スイッチング素子のタ−ンオ
フを指令する信号を前記制御部に向けて出力するラッチ
回路と、前記ＤＣ−ＤＣコンバ−タ回路の出力電圧が所
定レベルに到達するまでの間、前記誤動作防止回路の出
力電圧の立ち上がりを阻止する起動時動作停止回路とを
備えてなることを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバ−タの短
絡保護回路。 - 【請求項２】誤動作防止回路が、短絡検出コンパレ−タ
の出力側にベ−スが接続されエミッタが接地されたスイ
ッチング素子と、非接地端子側がラッチ回路のセット端
子，前記スイッチング素子のコレクタ，および直列抵抗
を介して参照電源にそれぞれ接続されたコンデンサとか
らなり、このコンデンサの静電容量および直列抵抗の抵
抗値の積で決まる電圧の立ち上がり時定数が、負荷回路
の短絡電流による主スイッチング素子の損傷を防ぐに必
要な値に設定されてなることを特徴とする請求項１記載
のＤＣ−ＤＣコンバ−タの短絡保護回路。 - 【請求項３】起動時動作停止回路が、誤動作防止回路の
出力側にコレクタおよびエミッタが接続されたスイッチ
ング素子と、そのベ−スと参照電源との間に接続された
コンデンサと抵抗の直列ＣＲタイマ−回路とを含み、参
照電源の電圧が電源投入時に零から立ち上がるととも
に、前記直列ＣＲタイマ−回路の時定数がＤＣ−ＤＣコ
ンバ−タの出力電圧の立ち上がりの遅れをカバ−するに
充分な値に設定されてなることを特徴とする請求項１記
載のＤＣ−ＤＣコンバ−タの短絡保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12231492A JPH05328711A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | Ｄｃ−ｄｃコンバ−タの短絡保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12231492A JPH05328711A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | Ｄｃ−ｄｃコンバ−タの短絡保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05328711A true JPH05328711A (ja) | 1993-12-10 |
Family
ID=14832890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12231492A Pending JPH05328711A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | Ｄｃ−ｄｃコンバ−タの短絡保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05328711A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002300773A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Seiko Instruments Inc | スイッチングレギュレータ回路 |
| DE19529333B4 (de) * | 1994-08-09 | 2006-06-29 | Funai Electric Co., Ltd., Daito | Selbsterregender Rücklaufkonverter und Verfahren zur Steuerung eines selbsterregenden Rücklaufkonverters |
| JP2006340587A (ja) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Rohm Co Ltd | 他励式ｄｃ／ｄｃコンバータの制御回路およびそれを用いた電源装置、発光装置、電子機器 |
| JP2007151226A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 電源装置 |
| JP2008167556A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Sanyo Electric Co Ltd | スイッチング制御回路 |
| JP2009017616A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Fujitsu Ten Ltd | 電源保護装置及び電子制御装置 |
| CN103248219A (zh) * | 2012-02-13 | 2013-08-14 | 精工电子有限公司 | 开关调节器 |
| JP2015042107A (ja) * | 2013-08-23 | 2015-03-02 | デジタル・アコースティック株式会社 | スイッチング電源回路 |
| JP2015525556A (ja) * | 2012-06-05 | 2015-09-03 | ファイン インコーポレイテッドＦｉｎｅ Ｉｎｃ． | 静電圧を利用した電気浸透脱水機の電源遮断装置 |
-
1992
- 1992-05-15 JP JP12231492A patent/JPH05328711A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19529333B4 (de) * | 1994-08-09 | 2006-06-29 | Funai Electric Co., Ltd., Daito | Selbsterregender Rücklaufkonverter und Verfahren zur Steuerung eines selbsterregenden Rücklaufkonverters |
| JP2002300773A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Seiko Instruments Inc | スイッチングレギュレータ回路 |
| US7863833B2 (en) | 2005-06-06 | 2011-01-04 | Rohm Co., Ltd. | DC/DC converter control circuit, and power supply apparatus, light emitting apparatus and electronic device using the same |
| WO2006132138A1 (ja) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Rohm Co., Ltd. | Ｄｃ／ｄｃコンバータの制御回路およびそれを用いた電源装置、発光装置、電子機器 |
| JP2006340587A (ja) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Rohm Co Ltd | 他励式ｄｃ／ｄｃコンバータの制御回路およびそれを用いた電源装置、発光装置、電子機器 |
| JP2007151226A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 電源装置 |
| JP4520399B2 (ja) * | 2005-11-24 | 2010-08-04 | 新電元工業株式会社 | 電源装置 |
| JP2008167556A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Sanyo Electric Co Ltd | スイッチング制御回路 |
| JP2009017616A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Fujitsu Ten Ltd | 電源保護装置及び電子制御装置 |
| US7800870B2 (en) | 2007-06-29 | 2010-09-21 | Fujitsu Ten Limited | Power protection apparatus and electronic control unit |
| CN103248219A (zh) * | 2012-02-13 | 2013-08-14 | 精工电子有限公司 | 开关调节器 |
| KR20130093028A (ko) | 2012-02-13 | 2013-08-21 | 세이코 인스트루 가부시키가이샤 | 스위칭 레귤레이터 |
| US8692536B2 (en) | 2012-02-13 | 2014-04-08 | Seiko Instruments Inc. | Switching regulator with short-circuit detection circuit |
| JP2015525556A (ja) * | 2012-06-05 | 2015-09-03 | ファイン インコーポレイテッドＦｉｎｅ Ｉｎｃ． | 静電圧を利用した電気浸透脱水機の電源遮断装置 |
| JP2015042107A (ja) * | 2013-08-23 | 2015-03-02 | デジタル・アコースティック株式会社 | スイッチング電源回路 |
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