(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に印加する直流出力電圧を検出して該直流出力電圧を一定化するようにスイッチング・トランジスタのオン期間を制御し、且つ負荷電流が設定値を超えたことを検出して、前記スイッチング・トランジスタのオン期間を短縮して前記直流出力電圧を垂下させるスイッチング電源装置の過電流保護回路に於いて、
前記負荷電流を検出した電流検出値と第１の設定値とを比較する第１の比較回路と、
前記電流検出値と、前記第１の設定値より低い第２の設定値とを比較する第２の比較回路と、
前記電流検出値が前記第２の設定値を超えた比較出力信号が設定時間以上継続したことを検出する継続時間検出回路と、
該継続時間検出回路の出力信号により前記第２の設定値を低下させた第３の設定値に切替える設定値切替回路と、
前記直流出力電圧の設定値に対する誤差信号に対応して前記スイッチング・トランジスタのオン期間を制御すると共に、前記第１の比較回路の比較出力信号と、前記第２の比較回路の前記第３の設定値に切替えた時の比較出力信号とにより前記直流出力電圧を垂下させる制御回路と
を備えたことを特徴とする過電流保護回路。
【請求項２】
前記継続時間検出回路は、前記第２の比較回路の出力信号を入力する積分回路を有し、前記設定値切替回路は、前記継続時間検出回路の出力信号によりオンとなって前記第２の設定値を分圧した第３の設定値とするトランジスタを有することを特徴とする請求項１記載の過電流保護回路。
【請求項３】
負荷に印加する直流出力電圧を検出して該直流出力電圧を一定化するようにスイッチング・トランジスタのオン期間を制御し、且つ負荷電流が設定値を超えたことを検出して、前記スイッチング・トランジスタのオン期間を短縮して前記直流出力電圧を垂下させるスイッチング電源装置の過電流保護回路に於いて、
前記直流出力電圧を検出した電圧検出値と前記負荷電流を検出した電流検出値とをディジタル信号に変換するＡＤ変換部と、
前記直流出力電圧の設定値に対する誤差分を算出して前記スイッチング・トランジスタのオン期間を算出するパルス幅制御機能と、前記電流検出値と第１の設定値及び該第１の設定値より低い第２の設定値とを比較し、前記電流検出値が前記第１の設定値を超えた時及び前記電流検出値が前記第２の設定値を設定時間以上継続して超えた時に前記オン期間を短縮する制御機能とを有するマイクロプロセッサと、
該マイクロプロセッサの出力信号により前記スイッチング・トランジスタを駆動する駆動回路と
を備えたことを特徴とする過電流保護回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷の短絡障害やスイッチング電源装置の出力側の障害等による過電流状態となった時に、電流を制限して、スイッチング電源装置及び負荷を保護する過電流保護回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来例の説明図であり、１０１はスイッチング・トランジスタ、１０２はパルス幅制御回路（ＰＷＭ）、１０３，１０４，１０５は演算増幅器、１０６は整流平滑回路、１０７は電流検出用抵抗、１０８は負荷、１０９は整流回路、１１０はトランス、１１１は鋸歯状波発生器、１１２は交流電源、１１３は直流出力電圧の基準電圧、１１４は過電流設定の基準電圧、Ｄ，Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２はダイオード、Ｌ１はチョークコイル、Ｃ１はコンデンサを示し、フォワードコンバータ形式のスイッチング電源装置を示す。
【０００３】
交流電源１１２は、一般には、１００Ｖ，２００Ｖの商用交流電源であり、この交流電圧を整流回路１０９により整流し、パルス幅制御回路１０２によってオン，オフ制御されるスイッチング・トランジスタ１０１によりトランス１１０の一次巻線に流れる電流をオン，オフし、そのオン期間に対応して発生するトランス１１０の二次巻線の誘起電圧を整流平滑回路１０６により整流平滑化し、負荷１０８に印加する。
【０００４】
この負荷１０８に印加する直流出力電圧と基準電圧１１３とを比較し、誤差分をパルス幅制御回路１０２に入力し、直流出力電圧が基準電圧１１３以下の場合は、スイッチング・トランジスタ１０１のオン期間を長くするように制御し、反対に、直流出力電圧が基準電圧１１３を超えると、スイッチング・トランジスタ１０１のオン期間を短くするように制御して、直流出力電圧を安定化する。
【０００５】
又負荷１０８に供給される電流を抵抗１０７により検出し、基準電圧１１４と比較して、この基準電圧を超えた時に、ダイオードＤを介してパルス幅制御回路１０２に過電流検出信号として入力する。この場合、直流出力電圧が上昇した時と同様に動作するもので、パルス幅制御回路１０２は、スイッチング・トランジスタ１０１のオン期間を短くし、直流出力電圧を垂下させて、負荷１０８に流れる電流を制限する。
【０００６】
図８は従来例の動作説明図であり、（ａ）は負荷の要求電流、（ｂ）は出力電流、（ｃ）は直流出力電圧、（ｄ）はスイッチング電源装置の内部電流を示す。スイッチング電源装置の（ｂ）に示す出力電流は、（ａ）に示す負荷の要求電流に対応して流れるものであるが、負荷の要求電流が過電流設定値Ｉｔｈを超えると、前述のように、直流出力電圧Ｖｏｕｔが（ｃ）に示すように垂下し、出力電流はＩｍａｘに制限される。それにより、スイッチング電源装置の内部電流も、（ｄ）に示すように、過電流状態とならないから、スイッチング電源装置を保護することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
各種の電子機器に於いては、活線挿抜を可能とする構成が採用されている。その場合、ユニットやパッケージの電源電圧安定化の為のコンデンサが搭載されており、ユニットやパッケージを挿入した時に、それに搭載されているコンデンサに、本体装置のスイッチング電源装置から充電電流が流れる。この充電電流はピーク電流となり、過電流設定値を超える場合もある。
【０００８】
負荷１０８の障害ではなく、このようなピーク電流が流れる状態としては、例えば、負荷１０８にモータが含まれている場合のモータの起動時、負荷１０８にハロゲンランプ等が含まれている場合のランプ点灯時、負荷１０８に各種の複数の電子回路が含まれている場合のクロック同期による同一タイミングの電流が流れる時等がある。このようなピーク電流は短時間ではあるが、過電流設定値Ｉｔｈを超えることがある。
【０００９】
負荷１０８が正常な場合でも、ピーク電流が過電流設定値Ｉｔｈを超えると、図８の（ｃ）に示すように、スイッチング電源装置の直流出力電圧Ｖｏｕｔは垂下することになる。従って、負荷１０８に電子回路が含まれていると、動作電圧低下により誤動作を起こす虞れが多くなる。
【００１０】
このような問題を回避する為に、過電流設定値Ｉｔｈを大きくすることが考えられる。しかし、障害発生等による過電流がこの過電流設定値Ｉｔｈを超えるまでは、電圧垂下による保護が行われないので、スイッチング電源装置が焼損する可能性が大きくなる。そこで、スイッチング電源装置の電流容量を大きくすることが考えられる。しかし、必要以上の容量とするものであるから、コスト的な問題が生じる。
本発明は、非常に簡単な構成により、短時間のピーク電流を許容し、実際の過電流状態を確実に検出して保護することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の過電流保護回路は、（１）負荷８に印加する直流出力電圧を検出して一定化するようにスイッチング・トランジスタのオン期間を制御し、且つ負荷電流が設定値を超えたことを検出して、スイッチング・トランジスタのオン期間を短縮して直流出力電圧を垂下させるスイッチング電源装置の過電流保護回路であって、負荷電流が第１の設定値Ｖｒ１を超えた時に、直流出力電圧を垂下させて出力電流を制限する第１の過電流保護と、負荷電流が前記第１の設定値より低い第２の設定値Ｖｒ２を超え且つ設定時間を経過した時に、直流出力電圧を垂下させて出力電流を制限する第２の過電流保護とを行う構成を備えている。
【００１２】
又（２）負荷電流を検出した電流検出値と第１の設定値Ｖｒ１とを比較する第１の比較回路４と、電流検出値と第１の設定値Ｖｒ１より低い第２の設定値Ｖｒ２とを比較する第２の比較回路５と、この第２の比較回路５の比較出力信号が設定時間を超えて継続した時に検出信号を出力する回路と、直流出力電圧の設定値に対する誤差信号に対応してスイッチング・トランジスタのオン期間を制御すると共に、前記回路からの検出信号と、第１の比較回路４の比較出力信号とにより直流出力電圧を垂下させる制御回路２とを備えている。
【００１３】
又（３）負荷電流を検出した電流検出値と第１の設定値とを比較する第１の比較回路と、電流検出値と第１の設定値より低い第２の設定値とを比較する第２の比較回路と、電流検出値が第２の設定値を超えた比較出力信号が設定時間以上継続したことを検出する継続時間検出回路と、この継続時間検出回路の出力信号により前記第２の設定値を低下させた第３の設定値に切替える設定値切替回路と、直流出力電圧の設定値に対する誤差信号に対応してスイッチング・トランジスタのオン期間を制御すると共に、第１の比較回路の比較出力信号と、第２の比較回路の第３の設定値に切替えた時の比較出力信号とにより直流出力電圧を垂下させる制御回路とを備えている。
【００１４】
又（４）継続時間検出回路は、第２の比較回路の出力信号を入力する積分回路を有し、設定値切替回路は、継続時間検出回路の出力信号によりオンとなって、第２の設定値を分圧した第３の設定値とするトランジスタを有する構成とすることができる。
【００１５】
又（５）直流出力電圧を検出した電圧検出値と負荷電流を検出した電流検出値とをディジタル信号に変換するＡＤ変換部と、直流出力電圧の設定値に対する誤差分を算出して、スイッチング・トランジスタのオン期間を算出するパルス幅制御機能と、電流検出値と第１の設定値及び第１の設定値より低い第２の設定値とを比較し、電流検出値が前記第１の設定値を超えた時及び電流検出値が第２の設定値を設定時間以上継続して超えた時に、オン期間を短縮する制御機能とを有するマイクロプロセッサと、このマイクロプロセッサの出力信号によりスイッチング・トランジスタを駆動する駆動回路とを備えている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態の要部説明図であり、フォワードコンバータ形式のスイッチング電源装置に適用した場合を示し、１はスイッチング・トランジスタ、２は制御回路、３は基準電圧Ｖｒ３と直流出力電圧とを比較する誤差増幅器、４は高速動作の第１の比較回路、５は低速動作の第２の比較回路、Ｖｒ１，Ｖｒ２は第１，第２の設定値、６は整流平滑回路、７は電流検出用抵抗、８は負荷、９は整流回路、１０はトランス、Ｄ１〜Ｄ４はダイオード、Ｌ１はチョークコイル、Ｃ１はコンデンサを示す。
【００１７】
交流電圧を整流回路９により整流し、制御回路２によってスイッチング・トランジスタ１を制御して、トランス１０の一次巻線に流れる電流をオン，オフし、そのオン期間に対応して発生するトランス１０の二次巻線の誘起電圧を整流平滑回路６により整流平滑化し、その直流出力電圧を負荷８に印加する。
【００１８】
この負荷８に印加する直流出力電圧と基準電圧Ｖｒ３とを誤差増幅器３に入力し、誤差分を制御回路２に入力する。直流出力電圧が基準電圧Ｖｒ３以下の場合は、スイッチング・トランジスタ１のオン期間を長くするように制御し、反対に、直流出力電圧が基準電圧Ｖｒ３を超えると、スイッチング・トランジスタ１のオン期間を短くするように制御して、直流出力電圧を安定化する。
【００１９】
又負荷８に供給される電流を抵抗７により検出して、第１，第２の比較回路４，５に入力し、それぞれ第１，第２の設定値Ｖｒ１，Ｖｒ２と比較する。第１の設定値Ｖｒ１は、短時間のピーク電流を許容できる値に設定し、第２の設定値Ｖｒ２は、第１の設定値Ｖｒ１より低い値で、定常動作時の過電流設定値とし、且つ第２の比較回路５は、第１の比較回路４に比較して低速動作とする。
【００２０】
負荷８に供給される電流が第１の設定値Ｖｒ１を超えて流れると、第１の比較回路４の比較出力信号により、制御回路２は、スイッチング・トランジスタ１のオン期間を短くして直流出力電圧を垂下させる。又第１の設定値Ｖｒ１を超えないが、第２の設定値Ｖｒ２を超えて、設定時間以上継続する場合は、第２の比較回路５の比較出力信号により、制御回路２は、スイッチング・トランジスタ１のオン期間を短くして直流出力電圧を垂下させる。
【００２１】
従って、第２の設定値Ｖｒ２を超えても、第１の設定値Ｖｒ１を超えないピーク電流が流れる場合、直流出力電圧は垂下されない。そして、設定時間を経過しても継続して第２の設定値Ｖｒ２を超える場合は、ピーク負荷に相当するものではなく、障害等による過電流状態と判定して、直流出力電圧を垂下し、過電流保護を行うものである。即ち、第１の比較回路４を含む構成により第１の過電流保護を行う機能を構成し、第２の比較回路５を含む構成により第２の過電流保護を行う機能を構成している。
【００２２】
図２は本発明の実施の形態の動作説明図であり、（ａ）は負荷８の要求電流、（ｂ）は出力電流、（ｃ）は直流出力電圧、（ｄ）は垂下特性を示す。負荷８の要求電流が第２の設定値Ｖｒ２以下であれば、スイッチング・トランジスタ１は制御回路２によるオン期間の制御によって、直流出力電圧Ｖｏｕｔは一定となるように制御される。そして、負荷８の要求電流が第１の設定値Ｖｒ１を超えるようなＩ１の場合、第１の比較回路４の高速動作によって、比較出力信号が制御回路２に入力され、スイッチング・トランジスタ１のオン期間が短縮されて、直流出力電圧は（ｃ）に示すように垂下し、出力電流はＩｍａｘ１に制限されて過電流保護が行われる。
【００２３】
又第２の設定値Ｖｒ２を超えるが、第１の設定値Ｖｒ１を超えない要求電流Ｉ２の場合、設定時間ｔ内のピーク負荷であるから、低速動作の第２の比較回路５の比較出力信号は制御回路２に入力される前に消滅し、要求電流Ｉ２に対応したピーク電流が（ｂ）に示すように供給される。又要求電流Ｉ３のように、設定時間ｔを超える場合は、低速動作の第２の比較回路５の比較出力信号が制御回路２に入力され、制御回路２によってスイッチング・トランジスタ１のオン期間が短縮されて、直流出力電圧は（ｃ）に示すように垂下し、出力電流は定常時の最大電流Ｉｍａｘ２に制限され、過電流保護が行われる。
【００２４】
即ち、直流出力電圧Ｖｏｕｔは、（ｄ）に示す垂下特性により、ピーク電流に対してはＩｐの範囲の過電流保護を行い、定常電流に対してはＩｃｓｔの範囲の過電流保護を行うことになり、ピーク電流のみが流れる負荷に対しては、直流出力電圧Ｖｏｕｔを垂下させることなく、安定化した直流出力電圧Ｖｏｕｔを印加することができるから、電子回路等の動作を安定化することができる。そして、第２の設定値Ｖｒ２を超えて継続して流れる過電流については、直流出力電圧を確実に垂下させて、保護することができる。
【００２５】
第１の設定値Ｖｒ１と第２の設定値Ｖｒ２と設定時間ｔとは、負荷の特性やスイッチング電源装置の電流容量，温度上昇特性等を考慮して選定するものであり、例えば、第１の設定値Ｖｒ１は、スイッチング電源装置の許容最大ピーク電流に対応した値とし、第２の設定値Ｖｒ２は、定格電流に所定値を加えた値とすることができる。
【００２６】
図３は本発明の実施の形態の説明図であり、図１と同様なフォワードコンバータ形式のスイッチング電源装置について、同一部分は同一符号で示し、１２はパルス幅制御回路（ＰＷＭ）、１３〜１６は演算増幅器、１７は鋸歯状波発生器、Ｃ２はコンデンサ、Ｒ１〜Ｒ５は抵抗を示す。
【００２７】
負荷８に印加する直流出力電圧を抵抗分圧により検出し、演算増幅器１３による誤差増幅器によって基準電圧Ｖｒ３と電圧検出値との差分をパルス幅制御回路１２に入力し、スイッチング・トランジスタ１のオン期間を制御して、直流出力電圧を安定化する動作は、図１に示す場合と同様であるから、重複した説明は省略する。なお、演算増幅器１３により図１の誤差増幅器３を構成し、演算増幅器１４により図１の第１の比較回路４を構成し、演算増幅器１５により図１の第２の比較回路５を構成し、演算増幅器１６と鋸歯状波発生器１７とによるパルス幅制御回路１２が図１の制御回路２に相当する。
【００２８】
又演算増幅器１６は、鋸歯状波発生器１７からの鋸歯状波信号に対して、演算増幅器１３の出力信号と、ダイオードＤ３，Ｄ４を介した演算増幅器１４，１５の出力信号とそれぞれ比較して、スイッチング・トランジスタ１のオン期間を制御するパルス幅の信号を出力するものである。
【００２９】
又第１の設定値Ｖｒ１と第２の設定値Ｖｒ２とは、前述のように、Ｖｒ１＞Ｖｒ２の関係に設定し、且つ抵抗Ｒ１とコンデンサＣ２とによる積分回路は、第２の比較回路を構成する演算増幅器１５の出力信号が、設定時間以上継続した時に比較出力信号としてダイオードＤ４を介してパルス幅制御回路１２に入力する為のもので、これにより、第１の比較回路に比較して第２の比較回路を低速動作とすることができる。
【００３０】
従って、負荷８に流れる電流を抵抗７により検出し、この電流検出値と第２の設定値Ｖｒ２とを比較し、電流検出値が第２の設定値Ｖｒ２を超え、且つ設定時間ｔ以上継続する場合、ＣＲ回路とダイオードＤ４とを介して比較出力信号を、パルス幅制御回路１２の演算増幅器１６に入力することになる。又電流検出値が第１の設定値Ｖｒ１を超えた場合は、直ちに、ダイオードＤ３を介してパルス幅制御回路１２の演算増幅器１６に比較出力信号が入力される。それにより、スイッチング・トランジスタ１のオン期間が短縮されて、直流出力電圧が垂下される。即ち、許容し得るピーク電流に対しては直流出力電圧を安定に維持し、許容ピーク電流より低い電流で過電流設定値を超える電流が設定時間以上継続すると、この過電流を抑制するように制御することができる。
【００３１】
図４は本発明のタイマを用いた実施の形態の説明図であり、図１及び図３と同一符号は同一部分を示し、２１はタイマ、２２はトランジスタ、Ｒ６〜Ｒ９は抵抗を示す。なお、図１及び図３と同様に、フォワードコンバータ形式のスイッチング電源装置に適用した場合を示し、誤差増幅器３の基準電圧及び第１の比較回路４の第１の設定値の図示を省略している。
【００３２】
又タイマ２１は、演算増幅器１５の出力信号、即ち、第２の比較回路の比較出力信号が設定時間以上継続したか否かを検出する設定時間検出回路に相当し、演算増幅器１５の出力信号によりトリガされても、設定時間内に電流検出値が第２の設定値Ｖｒ２より低下すると、リセットされる途中リセット可能のタイマである。又トランジスタ２２と抵抗Ｒ６，Ｒ７とにより第２の設定値Ｖｒ２をそれより低い第３の設定値に切替える設定値切替回路を構成している。
【００３３】
負荷電流を抵抗７により検出した電流検出値が、第２の設定値Ｖｒ２を超えた時の演算増幅器１５の出力信号は、ダイオードＤ４を介してスイッチング制御を行うレベルとはならず、従って、この場合の出力信号によってパルス幅制御回路１２はオン期間の短縮の制御を行わない。そして、タイマ２１が起動され、演算増幅器１５の出力信号が設定時間継続した時に、トランジスタ２２をオンとする信号を出力する。
【００３４】
トランジスタ２２がオンとなると、抵抗Ｒ６，Ｒ７により第２の設定値Ｖｒ２は分圧されて、第２の設定値より低い第３の設定値として演算増幅器１５に入力される。従って、演算増幅器１５の出力信号レベルが高くなり、ダイオードＤ４を介して、第２の比較回路の比較出力信号としてパルス幅制御回路１２に入力され、パルス幅制御回路１２は、スイッチング・トランジスタ１のオン期間を短縮して、直流出力電圧を垂下させる。なお、第１の設定値を超える電流検出値の場合は、図１及び図３について説明した場合と同様に、直ちに、オン期間の短縮制御による直流出力電圧の垂下が行われる。
【００３５】
図５は本発明のＣＲによる設定時間検出回路を用いた実施の形態の要部説明図であり、図４と同一符号は同一部分を示し、Ｄ５はダイオード、Ｒ１０，Ｒ１１は抵抗、Ｃ３はコンデンサ、２３はツェナーダイオードを示す。図示を省略した負荷に印加する直流出力電圧を検出した電圧検出値を誤差増幅器３に入力し、負荷電流を検出した電流検出値を第１の比較回路４及び抵抗Ｒ４を介して演算増幅器１５に入力し、パルス幅制御回路（ＰＷＭ）１２により図示を省略しているスイッチング・トランジスタのオン，オフを制御する。
【００３６】
又抵抗Ｒ１０，Ｒ１１とコンデンサＣ３とダイオードＤ５とツェナーダイオード２３とにより、設定時間検出回路を構成している。即ち、電流検出値が第２の設定値Ｖｒ２を超えると、演算増幅器１５の出力信号が抵抗Ｒ１０を介してコンデンサＣ３に印加され、ダイオードＤ４はオフ状態を継続している。電流検出値が設定時間継続して第２の設定値Ｖｒ２を超えると、コンデンサＣ３の電位が上昇し、ツェナーダイオード２３のツェナー電圧以上となると、トランジスタ２２はオンとなる。
【００３７】
トランジスタ２２がオンとなると、前述のように、抵抗Ｒ６，Ｒ７により第２の設定値Ｖｒ２が分圧されて第３の設定値となり、それにより、演算増幅器１５の出力信号レベルが更に高くなり、ダイオードＤ４を介してパルス幅制御回路１２に比較出力信号として入力されるから、スイッチング・トランジスタのオン期間を短縮して、直流出力電圧を垂下することができる。
【００３８】
図６は本発明のマイクロプロセッサを用いた実施の形態の説明図であり、３１はスイッチング・トランジスタ、３２はマイクロプロセッサ、３３はＡＤ変換部、３４は駆動回路、３６は整流平滑回路、３７は電流検出用抵抗、３８は負荷、３９は整流回路、４０はトランス、４１，４２はＡＤ変換器、４３，４４は制御機能部を示す。この実施の形態は、図１，図３，図４と同様なフォワードコンバータ形式のスイッチング電源装置について示す。
【００３９】
ＡＤ変換部３３は、負荷３８に印加する直流出力電圧又はこれを検出した電圧検出値と、抵抗３７により負荷電流を検出した電流検出値とをディジタル信号に変換するＡＤ変換器４１，４２を含むものである。又マイクロプロセッサ３２は、加減算機能，乗除算機能，比較機能，タイマ機能，記憶機能等を含むものであり、レジスタ等の記憶機能により、外部から設定した各設定値を記憶しておくことができる。
【００４０】
又制御機能４３は、比較機能によって、所定時間毎に負荷３８に印加する直流出力電圧の設定値に対する誤差分を求め、演算機能によって、誤差分を零とする方向にスイッチング・トランジスタ３１のオン期間を決めるパルス幅を算出する機能であり、この場合、所定時間毎に求めた誤差分をアドレスとして、例えば、鋸歯状波信号の周期と同一の周期でパルス幅の信号を読出すリードオンリメモリ（ＲＯＭ）を設けることを可能である。
【００４１】
又制御機能４４は、比較機能によって、電流検出値と第１の設定値及び第２の設定値とを比較し、第１の設定値を超える電流検出値の場合は、電圧検出値によるパルス幅を強制的に短くし、又第１の設定値を超えないが、第２の設定値を超えた時に、タイマ機能によって、設定時間以上継続するか否かの時間監視を行い、設定時間以上継続した時に、第１の設定値を超えた場合と同様に、電圧検出値によるパルス幅を強制的に短くする機能である。
【００４２】
駆動回路３４は、マイクロプロセッサ３２の出力信号に従ってスイッチング・トランジスタ３１のゲートに印加する駆動信号を出力し、スイッチング・トランジスタ３１により、整流回路３９の整流出力電圧をオン，オフし、トランス４０の一次巻線に印加する。そして、スイッチング・トランジスタ３１のオン期間を制御機能４３により制御することにより、負荷３８に印加する直流出力電圧を一定化することができる。又第１の設定値を超えるような電流検出値の場合に、制御機能４４により、スイッチング・トランジスタ３１のオン期間を短縮して直流出力電圧を垂下させ、又第２の設定値を超えるが、第１の設定値を超えない許容ピーク電流の場合は、直流出力電圧を一定に維持させ、設定時間を経過した時に、制御機能４４によりスイッチング・トランジスタ３１のオン期間を短縮して直流出力電圧を垂下させて、過電流保護を行うものである。
【００４３】
なお、直流出力電圧の安定化の制御機能と過電流の保護機能とを１個のマイクロプロセッサ３２により実現する場合を示すが、例えば、直流出力電圧の安定化の制御機能４３を通常のパルス幅制御回路により実現し、過電流の保護を行う為の制御機能４４のみをマイクロプロセッサ３２の機能により実現することも可能である。
【００４４】
又前述の各実施の形態は、フォワードコンバータ形式のスイッチング電源装置について示すが、フライバックコンバータ形式やブーストコンバータ形式等の各種の形式のスイッチング電源装置にも適用可能である。又過電流検出用として、負荷に流れる電流を抵抗７，３７により検出する場合を示すが、トランス１０，４０の一次巻線に流れる電流をカレント・トランス等により検出する構成を適用することも可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、負荷８に印加する直流出力電圧を検出して一定化するように、スイッチング・トランジスタ１のオン期間を制御し、負荷電流が設定値を超えた時に、スイッチング・トランジスタ１のオン期間を短縮して直流出力電圧を垂下させる過電流保護回路であって、電流検出値が第１の設定値Ｖｒ１を超えると直ちに直流出力電圧を垂下させ、第１の設定値Ｖｒ１を超えないが、第２の設定値Ｖｒ２を超えた時は、直流出力電圧の一定化制御を継続させ、設定時間以上継続している場合は、スイッチング・トランジスタ１のオン期間を短縮し、直流出力電圧を垂下させるものである。
【００４６】
それによって、第１の設定値Ｖｒ１以下で、第２の設定値Ｖｒ２を超える許容ピーク電流に対しては、直流出力電圧を一定化することが可能となり、電子回路等の動作の安定化を図ることができる。又設定時間以上、第２の設定値Ｖｒ２を超える場合は、過電流状態と判定して直流出力電圧を垂下させ、スイッチング電源装置及び負荷を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の要部説明図である。
【図２】本発明の実施の形態の動作説明図である。
【図３】本発明の実施の形態の説明図である。
【図４】本発明のタイマを用いた実施の形態の説明図である。
【図５】本発明のＣＲによる設定時間検出回路を用いた実施の形態の要部説明図である。
【図６】本発明のマイクロプロセッサを用いた実施の形態の説明図である。
【図７】従来例の説明図である。
【図８】従来例の動作説明図である。
【符号の説明】
１  スイッチング・トランジスタ
２  制御回路
３  誤差増幅器
４  第１の比較回路
５  第２の比較回路
６  整流平滑回路
７  電流検出用抵抗
８  負荷
９  整流回路
Ｖｒ１  第１の設定値
Ｖｒ２  第２の設定値
Ｖｒ３  基準電圧
【図１】
0003561874.tif 000002
【図２】
0003561874.tif 000003
【図３】
0003561874.tif 000004
【図４】
0003561874.tif 000005
【図５】
0003561874.tif 000006
【図６】
0003561874.tif 000007
【図７】
0003561874.tif 000008
【図８】
0003561874.tif 000009