JP2006129678A

JP2006129678A - 電源装置

Info

Publication number: JP2006129678A
Application number: JP2004318467A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Chiba; 健千葉
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-11-01
Filing date: 2004-11-01
Publication date: 2006-05-18

Abstract

【課題】逆流防止用の電界効果トランジスタの負荷等のショート等による過電流による破壊を防止することを目的とする。
【解決手段】力率改善回路３と、共振回路４と、その出力側に設けた平滑用のコンデンサ６とを有し、負荷に逆流防止用の電界効果トランジスタ７を介して直流電圧を供給するようにした電源装置において、この逆流防止用の電界効果トランジスタ７のドレインーソース間にショットキバリアダイオード１５を接続したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、比較的高直流電圧を得るようにした電源装置に関する。

従来、比較的高い例えば４８Ｖの直流電圧を得るようにした電源装置として、図４に示す如きものが提案されている。この図４につき説明するに、図４において、１は商用電源を示し、この商用電源１をフィルター回路２、を介して力率改善（ＰＦＣ（ＰｏｗｅｒＦａｃｔｏｒＣｏｎｔｒｏｌ））回路３に供給する。

この力率改善回路３の出力信号を共振回路４に供給し、この力率改善回路３と共振回路４と制御回路５とにより、平滑回路を構成する電解コンデンサ６の両端に例えば４８Ｖの直流電圧を得る如くしている。

この電解コンデンサ６の正極端を逆流防止用のｎ型の電界効果トランジスタ７のドレインに接続し、この電界効果トランジスタ７のソースを出力直流電圧の一方の出力端子８ａに接続し、この電解コンデンサ６の負極端を負荷電流検出用の抵抗器９を介して出力直流電圧の他方の出力端子８ｂに接続する。

また、制御回路５より制御信号を抵抗器１０を介してこの電界効果トランジスタ７のゲートに供給すると共にコンデンサ１１を介してこの電界効果トランジスタ７のドレインに接続する。この場合、この電源装置を使用するときは、この制御回路５よりの制御信号として、この電界効果トランジスタ７をオンする制御信号（オン信号）を供給する。

また、負荷電流検出用の抵抗器９の両端電圧を制御回路５に供給し、この制御回路５はこの抵抗器９の両端電圧により過電流を検出したときは、この電界効果トランジスタ７のゲートにこの電界効果トランジスタ７をオフとする制御信号（オフ信号）を供給し、この電源装置を保護する如くしている。

また、図４では一方及び他方の出力端子８ａ及び８ｂ間に抵抗器１２を接続すると共にこの抵抗器１２に並列にコンデンサ１３及び１４の直列回路を接続する。

図４においては、出力端子８ａ及び８ｂ間に比較的高い例えば４８Ｖの直流電圧を得ることができる。この場合、出力端子８ａ及び８ｂ間に接続される負荷が軽いときは、逆流防止用としてダイオードで良いが、斯かる図４に示す従来例では、負荷が大きくなるとダイオードを使用したときには、電力損失が大きくなり効率が悪くなるので、電力損失の少ない電界効果トランジスタ７を使用している。

従来、特許文献１に、２つのＤＣ／ＤＣコンバータを並列運転し、相手側のＤＣ／ＤＣコンバータからの電流が流れないように逆流防止の為のダイオードを設け、この逆流防止用のダイオードに並列に電界効果トランジスタを接続し、効率を改善するようにしたものが開示されている。

この特許文献１に開示されている技術は、２つのＤＣ／ＤＣコンバータ間の逆流防止対策である。
特開平９−１６８２７７号公報

図４に示す如き従来の電源装置においては、出力端子８ａ及び８ｂ間がショート又は大容量コンデンサのショートにより過電流が流れたときは、抵抗器９が、これを検出し、電界効果トランジスタ７をオフとし、この電源装置の動作を停止するが、電解コンデンサ６に蓄積されている容量分の電荷が過電流として、この電界効果トランジスタ７の寄生ダイオード７ａを通してながれるため、この逆流防止用の電界効果トランジスタ７が破壊する懼れがあった。

この場合、電界効果トランジスタ７の寄生ダイオード７ａの閾値（電圧降下）Ｖｆは、図２Ａに一点鎖線で示す如く、また図３の曲線ａとして示す如く、比較的高く例えば１．２Ｖである。

本発明は、斯かる点に鑑み、逆流防止用の電界効果トランジスタの負荷等のショート等による過電流による破壊を防止することを目的とする。

本発明電源装置は、力率改善回路と、共振回路と、その出力側に設けた平滑用のコンデンサとを有し、負荷に逆流防止用の電界効果トランジスタを介して直流電圧を供給するようにした電源装置において、この逆流防止用の電界効果トランジスタのドレインーソース間にショットキバリアダイオードを接続したものである。

本発明によれば、逆流防止用の電界効果トランジスタのドレインーソース間に寄生ダイオードよりも閾値電圧（電圧降下）の低いショットキバリアダイオードを接続したので、負荷等のショート等により過電流が流れ保護回路が働き電界効果トランジスタがオフとなったときに、電解コンデンサの電荷による大電流が、このショットキバリアダイオードを介して流れ、この電界効果トランジスタを破壊することがない。

以下、図１、図２及び図３を参照して、本発明電源装置を実施するための最良の形態の例につき説明する。図１において、図４に対応する部分には同一符号を付して示す。

図１において、１は商用電源を示し、この商用電源１をフィルター回路２を介して力率改善（ＰＦＣ（ＰｏｗｅｒＦａｃｔｏｒＣｏｎｔｒｏｌ））回路３に供給する。

この力率改善回路３の出力信号を共振回路４に供給し、この力率改善回路３と共振回路４と制御回路５とにより、平滑回路を構成する電解コンデンサ６の両端に例えば４８Ｖの直流電圧を得る如くする。

本例においては、出力端子８ａ及び８ｂのショート等により抵抗器９を流れる電流が３０Ａ以上なったときに、制御回路５は過電流として検知し、電界効果トランジスタ７をオフする如くする。

また、図１では一方及び他方の出力端子８ａ及び８ｂ間に抵抗器１２を接続すると共にこの抵抗器１２に並列にコンデンサ１３及び１４の直列回路を接続する。

本例においては、電界効果トランジスタ７のドレインをこの電界効果トランジスタ７の寄生ダイオード７ａの閾値電圧（電圧降下）より低い閾値電圧例えば０．６Ｖのショットキバリアダイオード１５のアノードに接続し、このショットキバリアダイオード１５のカソードをこの電界効果トランジスタ７のソースに接続する。

この場合、ショットキバリアダイオード１５の電圧―電流特性はず３の曲線ｂに示す如くで、電界効果トランジスタ７の電圧−電流特性は、図３の曲線ｃにしめすごとくで、この電界効果トランジスタ７の寄生ダイオード７ａの電圧−電流特性は図３の曲線ａに示す如くである。

本例においては、出力端子８ａ及び８ｂ間に比較的高い例えば４８Ｖの直流電圧を得ることができる。

また、本例において、例えば出力端子８ａ及び８ｂ間がショートされ、瞬間的な過電流が４０Ａ流れた場合、図２Ａ及びＢに示す如く制御回路５は、３０Ａで過電流を検知し、電界効果トランジスタ７をオフとする。

この電界効果トランジスタ７がオフとなったときは、この電界効果トランジスタ７のドレインーソース間の電圧は、図２Ａの曲線ｄに示す如く、ショットキバリアダイオード１５の閾値電圧（電圧降下）の０．６Ｖとなり、電解コンデンサ６に蓄積された電荷による図２Ｂの破線ｅに示す如く大部分の過電流が、このショットキバリアダイオード１５に流れ、この電界効果トランジスタ７の寄生ダイオード７ａには、図２Ｂの一点鎖線ｆで示す如き、小電流が流れ、この逆流防止用の電界効果トランジスタ７を破壊する懼れがない。

その後、出力端子８ａ及び８ｂ間のショートが解除され、この過電流が３０Ａまで下がってきたら、この電界効果トランジスタ７を再度オン（復帰）する。従って、この出力端子８ａ及び８ｂの瞬間的なショート時には復帰するという制御が行われる。

本例によれば、逆流防止用の電界効果トランジスタ７のドレインーソース間に寄生ダイオード７ａよりも閾値電圧（電圧降下）の低いショットキバリアダイオード１５を接続したので、負荷等のショート等により過電流が流れ保護回路が働き電界効果トランジスタ７がオフとなったときに、電解コンデンサ６の電荷による大電流が、このショットキバリアダイオード１５を介して流れ、この電界効果トランジスタ７を破壊することがない。

また、本例によれば、この逆流防止用の電界効果トランジスタ７の破壊を防ぐのに、ショットキバリアダイオード１５を１つ追加するだけで良く、追加する部品点数が少なくて済み、安価に解決できる。

尚、本発明は上述例に限ることなく、本発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採り得ることは勿論である。

本発明電源装置を実施するための最良の形態の例を示す構成図である。本発明の説明に供する線図である。本発明の説明に供する線図である。従来の電源装置の例を示す構成図である。

符号の説明

１…商用電源、２…フィルター回路、３…共振回路、５…制御回路、６…電解コンデンサ、７…電界効果トランジスタ、８ａ、８ｂ…出力端子、９…抵抗器、１５…ショットキバリアダイオード

Claims

力率改善回路と、共振回路と、その出力側に設けた平滑用のコンデンサとを有し、負荷に逆流防止用の電界効果トランジスタを介して直流電圧を供給するようにした電源装置において、前記逆流防止用の電界効果トランジスタのドレインーソース間にショットキバリアダイオードを接続したことを特徴とする電源装置。