(57)【要約】【課題】過負荷時並びに短絡時にあっても集積回路に電源を確保することができる新規な電源回路を提供する。【解決手段】トランスＴに補助巻線ＮＳを設け、この補助巻線ＮＳの一端に第一整流ダイオードＤ１のカソードを接続してあるフライバック型の補助電源回路１を備え、補助巻線ＮＳの他端に第二整流ダイオードＤ２を介して集積回路４を接続し、補助巻線ＮＳの他端に過負荷又は短絡を検出する回路２を接続し、この検出回路２に第一スイッチ素子Ｔｒ１を設け、補助巻線ＮＳの一端に第三整流ダイオードＤ３を接続し、この第三整流ダイオードＤ３を前記検出回路２が過負荷等を検出した際に集積回路４へ電力を供給する起動回路３に接続し、この起動回路３に第二スイッチ素子Ｔｒ２を設け、この第二スイッチ素子Ｔｒ２のエミッタに第四整流ダイオードＤ４を介して集積回路４を接続してあることを特徴とする電源回路。【選択図】図１
2004088839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次−二次間が絶縁されたトランスの一次巻線に直列に接続される主スイッチング素子を備える電源回路において、前記トランスに補助巻線を設け、この補助巻線の一端にカソードを接続した第一整流ダイオードと、前記補助巻線と並列に接続した第一コンデンサとを設けたフライバック型の補助電源回路を備え、前記補助巻線の他端に第二整流ダイオードのアノードを接続し、この第二整流ダイオードのカソードに集積回路を接続して、定常状態では、前記補助電源回路から前記集積回路に電力を供給するようにしてあるとともに、前記補助巻線の他端に過負荷時又は負荷短絡時を検出する検出回路を接続し、前記補助巻線の一端に第三整流ダイオードのアノードを接続し、この第三整流ダイオードのカソードを第二コンデンサに接続し、この第二コンデンサと並列に前記検出回路が過負荷時又は負荷短絡時を検出した際に起動する起動回路に接続し、この起動回路に第二スイッチ素子を設け、この第二スイッチ素子の制御入力端子を前記検出回路に設けた第一スイッチ素子の入力端子に接続し、この第二スイッチ素子の出力端子に第四整流ダイオードのアノードを接続し、この第四整流ダイオードのカソードに前記集積回路を接続して、過負荷時又は負荷短絡時には、前記起動回路から前記集積回路に電力を供給するようにしてあることを特徴とする電源回路。
【請求項２】
前記補助巻線の一端側から巻始めてあることを特徴とする請求項１記載の電源回路。
【請求項３】
前記補助巻線を直列に二つ設け、この接続部にセンタータップを設け、このセンタータップに前記第三整流ダイオードのアノードを接続してあることを特徴とする請求項１又は２記載の電源回路。
【請求項４】
前記検出回路は、前記補助巻線の一端に接続した抵抗と、この抵抗の他端にカソードに接続した第一ツェナーダイオードと、この第一ツェナーダイオードのアノードに前記第一スイッチ素子の入力端子を接続して構成してあり、過負荷時又は負荷短絡時には第一コンデンサの電圧が低下したことを検出するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電源回路。
【請求項５】
前記第一スイッチ素子はＮＰＮ型トランジスタであり、この第一スイッチ素子のベースに前記第一ツェナーダイオードのアノードを接続し、前記第一スイッチ素子のコレクタに前記第二スイッチ素子のベースを接続してあり、過負荷時又は負荷短絡時には第一スイッチ素子がオンからオフするように構成してあることを特徴とする請求項４記載の電源回路。
【請求項６】
前記起動回路は、前記第三整流ダイオードのカソードに接続した第二コンデンサと、この第二コンデンサの他端にアノードが接続した第二ツェナーダイオードと、この第二ツェナーダイオードのカソードに前記第二スイッチ素子のベースを接続して構成してあることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電源回路。
【請求項７】
前記第二スイッチ素子はＮＰＮ型トランジスタであり、この第二スイッチ素子のベースに前記第二ツェナーダイオードのカソードを接続し、前記第二スイッチ素子のコレクタに前記第三整流ダイオードのカソードを接続し、前記第二スイッチ素子のエミッタに前記第四整流ダイオードのアノードを接続してあることを特徴とする請求項６記載の電源回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一次−二次間が絶縁されたトランスの一次巻線に直列に接続される主スイッチング素子を備え、前記トランスに補助電源回路を接続した電源回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の負荷短絡から開放したときに自動復帰する電源装置の補助電源回路を図３に示す。この電源装置は一次−二次間が絶縁されたトランスＴ１の一次巻線ＮＰに直列に接続される主スイッチ素子Ｍ１を備えてある。この主スイッチ素子Ｍ１はＦＥＴで構成してある。また、前記トランスＴ１には補助巻線ＮＳを設けてあり、この補助巻線ＮＳにはフライバック型の補助回路５１を構成してある。この補助回路５１を構成するコンデンサＣ２に並列に集積回路５２を接続してあり、この集積回路５２を主スイッチ素子Ｍ１のゲートに接続してある。また、この補助回路５１の出力側にはドロッパＱ１を設けてあり、このドロッパＱ１を入力電源に接続して、負荷短絡時の電力を確保するよう構成してある。
【０００３】
しかし、前記したようにドロッパＱ１を入力電源に接続すると、ドロッパＱ１にかかる電圧変動が大きくなり、ドロッパＱ１の損失が大きくなる課題が生じた。また定常時にも損失が発生する課題も生じた。ドロッパＱ１の損失が大きくなることから、ドロッパＱ１は大型のトランジスタにしなければいけない課題も生じた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、トランスに補助巻線を設けたフライバック型の補助電源回路で過負荷時並びに短絡時にあっても集積回路に電源を確保することができ、ドロッパの損失を低減することができ、ドロッパを小型のトランジスタにできる新規な電源回路を提供する。
【０００５】
【課題を解決しようとする手段】
上記目的を達成するためになされた本発明は、トランスに補助巻線を設け、この補助巻線の一端にカソードを接続した第一整流ダイオードと、前記補助巻線と並列に接続した第一コンデンサとを設けたフライバック型の補助電源回路を備え、前記補助巻線の他端に第二整流ダイオードのアノードを接続し、この第二整流ダイオードのカソードに集積回路を接続し、定常状態では、前記補助電源回路から前記集積回路に電力を供給するようにしてあるとともに、前記補助巻線の他端に過負荷時又は負荷短絡時を検出する検出回路を接続し、前記補助巻線の一端に第三整流ダイオードのアノードを接続し、この第三整流ダイオードのカソードを第二コンデンサに接続し、この第二コンデンサと並列に前記検出回路が過負荷時又は負荷短絡時を検出した際に起動する起動回路に接続し、この起動回路に第二スイッチ素子を設け、この第二スイッチ素子の制御入力端子を前記検出回路に設けた第一スイッチ素子の入力端子に接続し、この第二スイッチ素子の出力端子に第四整流ダイオードのアノードを接続し、この第四整流ダイオードのカソードに前記集積回路を接続して、過負荷時又は負荷短絡時には、前記起動回路から前記集積回路に電力を供給するようにしてあることにより、ドロッパの損失を低減し、二次側が過負荷若しくは短絡しても常に集積回路に電源を確保することができる。
【０００６】
また、補助巻線を直列に二つ設け、この接続部にセンタータップを設け、このセンタータップに前記第三整流ダイオードのアノードを接続してあることにより、ドロッパの電力の低減化を図ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を用いて本発明電源回路に係る実施例を説明する。図１は本発明に係る電源回路の実施例である。１は補助電源回路、２は検出回路、３は起動回路、４は集積回路である。また、Ｃ１は第一コンデンサ、Ｃ２は第二コンデンサ、Ｄ１は第一整流ダイオード，Ｄ２は第二整流ダイオード、Ｄ３は第三整流ダイオード，Ｄ４は第四整流ダイオード、ＤＺ１は第一ツェナーダイオード、ＤＺ２は第二ツェナーダイオード、Ｔｒ１は第一スイッチ素子、Ｔｒ２は第二スイッチ素子、Ｑ３は第三スイッチ素子、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６は抵抗、Ｔ１はトランス、ＮＰはトランスＴ１の一次巻線、Ｎ２はトランスＴ１の二次巻線、ＮＳはトランスＴ１の補助巻線、ＳＷは主スイッチ素子である。
【０００８】
図１図示の電源回路は本発明電源回路に係る第一実施例である。この電源回路は、電源装置は一次−二次間が絶縁されたトランスＴ１の一次巻線ＮＰに直列に接続される主スイッチ素子ＳＷを備えてある。また、この電源装置のトランスＴ１は補助巻線ＮＳを設け、この補助巻線ＮＳには補助電源回路１を備えてある。補助電源回路１はフライバック型であり、第一整流ダイオードＤ１と第一コンデンサＣ１を備え、この第一整流ダイオードＤ１のカソードを補助巻線ＮＳの巻き始め側に接続してある。また、この第一整流ダイオードＤ１のアノードを第一コンデンサＣ１の一端に接続し、この他端を抵抗Ｒ１を介して、補助巻線ＮＳの巻き終わり側に接続してある。補助巻線ＮＳの他端に第二整流ダイオードＤ２のアノードを接続してあり、この第二整流ダイオードＤ２のカソードに集積回路４を接続してある。
【０００９】
補助巻線ＮＳの他端に二次側が過負荷若しくは負荷短絡したことを検出する検出回路２を接続してある。この検出回路２は、前記補助巻線ＮＳの一端に抵抗Ｒ４を接続し、この抵抗Ｒ４の他端に第一ツェナーダイオードＤＺ１を接続してあり、この第一ツェナーダイオードＤＺ１のアノードにＮＰＮ型トランジスタで構成した第一スイッチ素子Ｔｒ１のベースを接続して構成してある。
【００１０】
前記補助巻線ＮＳの一端に第三整流ダイオードＤ３を接続し、この第三整流ダイオードＤ３のカソードに第二コンデンサＣ２を接続してある。この第二コンデンサＣ２と並列に、検出回路２が過負荷若しくは負荷短絡を検出した際に起動する起動回路３を備えてある。
【００１１】
この起動回路３にＮＰＮ型トランジスタで構成した第二スイッチ素子Ｔｒ２を設けてある。この第二スイッチ素子Ｔｒ２のベースに第二ツェナーダイオードＤＺ２のカソードを接続し、この第二ツェナーダイオードＤＺ２のアノードを第二コンデンサＣ２の他端に接続してある。この第二スイッチ素子Ｔｒ２のベースを検出回路２の第一スイッチ素子Ｔｒ１のコレクタに接続し、この第二スイッチ素子Ｔｒ２のエミッタに第四整流ダイオードＤ４のアノードを接続して、この第四整流ダイオードＤ４のカソードに集積回路４を接続してある。
【００１２】
本実施例に係る電源回路は、以上のように構成してあり、以下のように作用する。先ず、定常時においては、主電源Ｖｉｎから流れる電流はトランスＴ１を介して補助電源回路１に流れる。補助電源回路１に流れた電流は第二整流ダイオードＤ２に流れて、集積回路４に電源が供給される。このとき、第一コンデンサＣ１間の電圧は、出力電圧に二次巻線Ｎ２と補助巻線ＮＳとの巻数比をかけ合わせた値が発生する。
【００１３】
二次側が過負荷若しくは短絡すると第一コンデンサＣ１間の電圧が低下し、検出回路２に備えた第一ツェナーダイオードＤＺ１に電流が流れなくなり、第一スイッチ素子Ｔｒ１がオンからオフに切り換わる。これに伴い、起動回路３に備えた、第二ツェナーダイオードＤＺ２に電圧がかかり第二スイッチ素子Ｔｒ２がオフからオンに切り換わる。この第二スイッチ素子Ｔｒ２がオンになることにより、起動回路３に電流が流れ、この起動回路３に流れた電流は第四整流ダイオードＤ４に流れて、集積回路４に電源が供給される。このとき、第二コンデンサＣ２間の電圧は、第一コンデンサＣ１間の電圧に加えて、主電源Ｖｉｎの電圧に一次巻線ＮＰと補助巻線ＮＳとの巻数比をかけ合わせた値が発生する。以上より、二次側が過負荷若しくは短絡しても、集積回路４に電源を供給することができる。
【００１４】
図２図示の電源回路は本発明電源回路に係る第二実施例である。この電源回路は、トランスＴ１の補助巻線ＮＳを直列に二つ設け、この接続部にセンタータップを設け、このセンタータップに第三整流ダイオードＤ３のアノードを接続してある。その他の構成については第一実施例とほぼ同様である。
【００１５】
作用についても第一実施例とほぼ同様であるが、補助巻線ＮＳを直列に二つ設け、この接続部にセンタータップを設け、このセンタータップに第三整流ダイオードＤ３のアノードを接続してあることにより、ドロッパの電力の低減化を図ることができる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、トランスに補助巻線を設け、この補助巻線の一端にカソードを接続した第一整流ダイオードと、前記補助巻線と並列に接続した第一コンデンサとを設けたフライバック型の補助電源回路を備え、前記補助巻線の他端に第二整流ダイオードのアノードを接続し、この第二整流ダイオードのカソードに集積回路を接続し、定常状態では、前記補助電源回路から前記集積回路に電力を供給するようにしてあるとともに、前記補助巻線の他端に過負荷時又は負荷短絡時を検出する検出回路を接続し、前記補助巻線の一端に第三整流ダイオードのアノードを接続し、この第三整流ダイオードのカソードを第二コンデンサに接続し、この第二コンデンサと並列に前記検出回路が過負荷時又は負荷短絡時を検出した際に起動する起動回路に接続し、この起動回路に第二スイッチ素子を設け、この第二スイッチ素子の制御入力端子を前記検出回路に設けた第一スイッチ素子の入力端子に接続し、この第二スイッチ素子の出力端子に第四整流ダイオードのアノードを接続して、この第四整流ダイオードのカソードに前記集積回路を接続してあり過負荷時又は負荷短絡時には、前記起動回路から前記集積回路に電力を供給するようにしてあることにより、ドロッパの損失を低減し、二次側が過負荷若しくは短絡しても常に集積回路に電源を確保することができる効果がある。
【００１７】
また、補助巻線を直列に二つ設け、この接続部にセンタータップを設け、このセンタータップに前記第三整流ダイオードのアノードを接続してあることにより、ドロッパの電力の低減化を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施例を示す回路図である。
【図２】図１図示実施例とは別の実施例を示す回路図である。
【図３】従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
１　補助電源回路
２　検出回路
３　起動回路
４　集積回路
Ｃ１　第一コンデンサ
Ｃ２　第二コンデンサ
Ｄ１　第一整流ダイオード
Ｄ２　第二整流ダイオード
Ｄ３　第三整流ダイオード
Ｄ４　第四整流ダイオード
ＤＺ１　第一ツェナーダイオード
ＤＺ２　第二ツェナーダイオード
Ｔｒ１　第一スイッチ素子
Ｔｒ２　第二スイッチ素子
Ｑ３　第三スイッチ素子
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６　抵抗
Ｔ１　トランス
ＮＰ　トランスＴ１の一次巻線
Ｎ２　トランスＴ１の二次巻線
ＮＳ　トランスＴ１の補助巻線
ＳＷ　主スイッチング素子
Ｖｉｎ　主電源
【図１】
2004088839.tif 000003
【図２】
2004088839.tif 000004
【図３】
2004088839.tif 000005