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JP2013192329A - Switching power supply device - Google Patents

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JP2013192329A
JP2013192329A JP2012055818A JP2012055818A JP2013192329A JP 2013192329 A JP2013192329 A JP 2013192329A JP 2012055818 A JP2012055818 A JP 2012055818A JP 2012055818 A JP2012055818 A JP 2012055818A JP 2013192329 A JP2013192329 A JP 2013192329A
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resistor
voltage
current detection
power supply
terminal
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JP2012055818A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshitaka Nagai
良貴 永井
Tomohide Takatsuka
知秀 高塚
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】スイッチング電源装置において、過電流状態と判定されるときの消費電力設定の自由度を高める。
【解決手段】入力端に印加される直流電圧をスイッチング素子で交流に変換し、トランスの1次側に印加するスイッチング電源装置であって、電流検出端子を有し、電流検出端子の電圧値が所定の閾値に達すると過電流状態と判定する制御部と、入力端と電流検出端子との間で直列に接続された第1抵抗、第2抵抗と、電流検出端子と接地端との間に接続された第3抵抗と、トランスの1次側電流を検出する電流検出抵抗と、電流検出抵抗に生じる電圧を第3抵抗とで分圧する第4抵抗と、第1抵抗と第2抵抗との接続点と接地端との間に逆バイアス方向で接続されたツェナーダイオードとを備える。
【選択図】図1
In a switching power supply device, the degree of freedom in setting power consumption when it is determined that an overcurrent state is raised.
A switching power supply device that converts a DC voltage applied to an input terminal to an alternating current using a switching element and applies the DC voltage to a primary side of a transformer, has a current detection terminal, and the voltage value of the current detection terminal is A controller for determining an overcurrent state when a predetermined threshold is reached, a first resistor and a second resistor connected in series between the input terminal and the current detection terminal, and between the current detection terminal and the ground terminal A third resistor connected, a current detection resistor for detecting a primary current of the transformer, a fourth resistor for dividing a voltage generated in the current detection resistor by the third resistor, and a first resistor and a second resistor. A Zener diode connected in a reverse bias direction between the connection point and the ground terminal.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、スイッチング電源装置に関し、特に、過電流状態と判定されるときの消費電力設定の自由度を高める技術に関する。   The present invention relates to a switching power supply device, and more particularly to a technique for increasing the degree of freedom of power consumption setting when it is determined that an overcurrent state occurs.

スイッチング電源装置は、スイッチング素子を用いて直流電力を交流電力に変換してトランスの1次側に供給する。そして、トランスの2次側に伝達される交流電力を整流・平滑化することで所定の直流電力を得る。   The switching power supply device converts DC power into AC power using a switching element and supplies it to the primary side of the transformer. Then, predetermined DC power is obtained by rectifying and smoothing AC power transmitted to the secondary side of the transformer.

図6は、スイッチング電源装置として代表的なフライバック方式のスイッチング電源装置の従来の概略回路例を示す図である。本図において、スイッチング電源装置300は、交流電圧Vinを入力し、所定の直流電圧Voに変換して、負荷RLに供給する。   FIG. 6 is a diagram showing a conventional schematic circuit example of a typical flyback switching power supply device as a switching power supply device. In this figure, a switching power supply device 300 receives an AC voltage Vin, converts it to a predetermined DC voltage Vo, and supplies it to a load RL.

入力電圧Vinは、ダイオードブリッジDB、コンデンサCbにより整流、平滑化され、入力電圧Vinに応じた値の直流電圧Vpとなる。入力電圧Vinは、一般に商用電源が用いられるが、国毎に電圧が異なり、また使用環境も異なることから、汎用型の電源装置とするためには、90V〜264V程度の範囲に対応できるようにしておく必要がある。   The input voltage Vin is rectified and smoothed by the diode bridge DB and the capacitor Cb, and becomes a DC voltage Vp having a value corresponding to the input voltage Vin. In general, a commercial power supply is used as the input voltage Vin. However, since the voltage varies from country to country and the usage environment also varies, in order to obtain a general-purpose power supply device, the input voltage Vin should be compatible with a range of about 90V to 264V. It is necessary to keep.

スイッチング電源装置300は、制御IC310を備えている。制御IC310は、スイッチング素子Qをスイッチングさせることにより、直流電圧Vpを高周波交流に変換してトランスTrの1次側に印加する。このエネルギーがトランスTrの2次側に伝達されるので、ダイオードDrで整流し、コンデンサCrで平滑化することで、直流電圧Voが出力される。   The switching power supply apparatus 300 includes a control IC 310. The control IC 310 switches the switching element Q to convert the DC voltage Vp into high-frequency AC and applies it to the primary side of the transformer Tr. Since this energy is transmitted to the secondary side of the transformer Tr, the DC voltage Vo is output by rectifying by the diode Dr and smoothing by the capacitor Cr.

直流電圧Voの値は、図示しない出力電圧監視回路によって制御IC310にフィードバックされ、直流電圧Voが所定の値になるように、制御IC310が、スイッチング素子Qのスイッチング動作を調整する。起動時において、制御IC310は、起動抵抗R4を介して初期駆動用電力の供給を受け、スイッチング動作開始後は、トランスTrの図示しない補助巻線から動作電力の供給を受けることで制御動作を継続する。   The value of the DC voltage Vo is fed back to the control IC 310 by an output voltage monitoring circuit (not shown), and the control IC 310 adjusts the switching operation of the switching element Q so that the DC voltage Vo becomes a predetermined value. At startup, the control IC 310 receives the initial drive power via the startup resistor R4, and continues the control operation by receiving the operating power from an auxiliary winding (not shown) of the transformer Tr after starting the switching operation. To do.

スイッチング電源装置300は、トランスTrの1次巻線に流れる電流Ipを検出するための電流検出抵抗R5を備えている。電流検出抵抗R5で生じる電圧降下を、抵抗R6と抵抗R3(R3、R6≫R5)とで分圧した値を制御IC310の電流検出端子ISに入力する。そして、制御IC310は、電流検出端子ISの電圧が所定の閾値に達すると過電流状態と判断し、温度上昇等から部品を保護するためスイッチング素子Qスイッチング動作を一時的に停止させる。   The switching power supply device 300 includes a current detection resistor R5 for detecting the current Ip flowing through the primary winding of the transformer Tr. A value obtained by dividing the voltage drop generated in the current detection resistor R5 by the resistor R6 and the resistor R3 (R3, R6 >> R5) is input to the current detection terminal IS of the control IC 310. When the voltage at the current detection terminal IS reaches a predetermined threshold value, the control IC 310 determines that an overcurrent state occurs, and temporarily stops the switching element Q switching operation to protect the component from a temperature rise or the like.

上述のように、汎用型の電源装置は広範囲の入力電圧Vinに対応する必要があるが、同じ電力を出力する場合であっても、高電圧入力時は、図7(a)に示すように、低電圧入力時よりも電流Ipは小さくなる。電流Ipが小さいと、電流検出抵抗R5の電圧降下も小さくなるため、高電圧入力時は、電流検出端子ISの電圧が閾値に達して過電流状態と判定される際の消費電力が、低電圧入力時よりも非常に大きくなってしまう。   As described above, the general-purpose power supply device needs to support a wide range of input voltage Vin, but even when the same power is output, as shown in FIG. The current Ip becomes smaller than that at the time of low voltage input. When the current Ip is small, the voltage drop of the current detection resistor R5 is also small. Therefore, when a high voltage is input, the power consumption when the voltage of the current detection terminal IS reaches the threshold value and the overcurrent state is determined is low. It will be much larger than the input.

このため、スイッチング電源装置300では、入力電圧Vinを整流・平滑化して得られた直流電圧Vpを、入力補正抵抗R1、R3(R1≫R5)を用いて分圧し、図7(b)に示すように、入力電圧に比例したバイアス電圧を制御IC310の電流検出端子ISに印加している。   Therefore, in the switching power supply device 300, the DC voltage Vp obtained by rectifying and smoothing the input voltage Vin is divided using the input correction resistors R1 and R3 (R1 >> R5), and is shown in FIG. 7B. As described above, a bias voltage proportional to the input voltage is applied to the current detection terminal IS of the control IC 310.

この結果、制御IC310の電流検出端子ISの電圧は、図7(c)に示すように、バイアス電圧と電流Ipに比例する電圧とを重畳した波形となり、高電圧入力時に、過電流状態と判定される際の消費電力が抑えられるようになっている。   As a result, as shown in FIG. 7C, the voltage of the current detection terminal IS of the control IC 310 has a waveform in which a bias voltage and a voltage proportional to the current Ip are superimposed, and an overcurrent state is determined when a high voltage is input. The power consumption when it is done is designed to be suppressed.

特開2009−268227号公報JP 2009-268227 A

入力補正抵抗R1、R3を用いて、バイアス電圧を電流検出端子ISに印加することで、高電圧入力時に過電流状態と判定される際の消費電力が抑えられるようになる。図8は、従来のスイッチング電源装置300において、入力電圧Vinを整流・平滑化して得られた直流電圧Vp毎の、電流検出端子ISの電圧が閾値に達して過電流状態と判定されたときの消費電力Pinを示す図である。なお、図中の破線は、入力補正抵抗がない場合の特性を示しており、入力補正抵抗を用いることにより、高電圧入力時に過電流状態と判定される際の消費電力Pinが抑えられていることがわかる。   By using the input correction resistors R1 and R3 to apply a bias voltage to the current detection terminal IS, power consumption when an overcurrent state is determined when a high voltage is input can be suppressed. FIG. 8 shows a state in which the voltage of the current detection terminal IS reaches a threshold value and is determined to be in an overcurrent state for each DC voltage Vp obtained by rectifying and smoothing the input voltage Vin in the conventional switching power supply apparatus 300. It is a figure which shows power consumption Pin. The broken line in the figure indicates the characteristic when there is no input correction resistor. By using the input correction resistor, the power consumption Pin when the overcurrent state is determined at the time of high voltage input is suppressed. I understand that.

しかしながら、入力補正抵抗を設けることにより、本図に示すように、消費電力の特性が凸状となり、高電圧入力時の過電流状態での消費電力に比べ、中程度の電圧入力時の過電流状態での消費電力が大きくなる。   However, by providing an input correction resistor, the power consumption characteristics become convex as shown in this figure, and the overcurrent at a moderate voltage input is higher than the power consumption in the overcurrent state at the time of high voltage input. Power consumption in the state increases.

消費電力特性は、入力補正抵抗R1、R3の比を変更することにより上下させることができるが、全入力電圧範囲で同傾向の変動になる。例えば、抵抗R3の比率を大きく設定することで、中程度の電圧入力時の過電流状態となる消費電力を小さくすることができる。ところが、高電圧入力時の特性も同様に変化するため、高電圧入力時の過電流状態となる消費電力が小さくなりすぎて、電力消費量の大きい起動時に過電流状態となって、正常に起動できなくなってしまうおそれが生じる。   The power consumption characteristic can be raised or lowered by changing the ratio of the input correction resistors R1 and R3, but the fluctuation tends to be the same in the entire input voltage range. For example, by setting the ratio of the resistor R3 to be large, it is possible to reduce the power consumption that causes an overcurrent state when a medium voltage is input. However, since the characteristics at the time of high voltage input change in the same way, the power consumption that becomes the overcurrent state at the time of high voltage input becomes too small, and the overcurrent state occurs at the start-up when the power consumption is large, so that it starts normally There is a risk that it will not be possible.

一方で、高電圧入力時の起動不良を避けるために、高電圧入力時の過電流状態となる消費電力が大きくなるように入力補正抵抗を設定すると、中程度の電圧入力時の過電流状態となる消費電力も大きくなる。この場合、トランスTrの磁化飽和を避けるためにコアのサイズを大きくしたり、発熱軽減のために線径を太くしなければならず、スイッチング電源装置の大型化を招いてしまう。   On the other hand, if the input correction resistor is set so that the power consumption that becomes the overcurrent state at the time of high voltage input becomes large in order to avoid the starting failure at the time of high voltage input, the overcurrent state at the time of moderate voltage input The power consumption becomes larger. In this case, the size of the core must be increased in order to avoid magnetization saturation of the transformer Tr, or the wire diameter must be increased in order to reduce heat generation, leading to an increase in the size of the switching power supply device.

そこで、本発明は、スイッチング電源装置において、過電流状態と判定されるときの消費電力設定の自由度を高めることを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to increase the degree of freedom in setting power consumption when it is determined that the switching power supply apparatus is in an overcurrent state.

上記課題を解決するため、本発明のスイッチング電源装置は、入力端に印加される直流電圧をスイッチング素子で交流に変換し、トランスの1次側に印加するスイッチング電源装置であって、電流検出端子を有し、前記電流検出端子の電圧値が所定の閾値に達すると過電流状態と判定する制御部と、前記入力端と前記電流検出端子との間で直列に接続された第1抵抗、第2抵抗と、前記電流検出端子と接地端との間に接続された第3抵抗と、前記トランスの1次側電流を検出する電流検出抵抗と、前記電流検出抵抗に生じる電圧を前記第3抵抗とで分圧する第4抵抗と、前記第1抵抗と前記第2抵抗との接続点と前記接地端との間に逆バイアス方向で接続されたツェナーダイオードとを備えたことを特徴とする。
例えば、第1抵抗は、実施例の抵抗R1に相当し、第2抵抗は、実施例の抵抗R2に相当し、第3抵抗は、実施例の抵抗R3に相当し、第4抵抗は、実施例の抵抗R6に相当し、電流検出抵抗は、実施例の抵抗R5に相当する。
ツェナーダイオードの温度による特性変動の影響を抑えるために、前記ツェナーダイオードと直列に、順バイアス方向のダイオードを接続してもよい。
In order to solve the above problems, a switching power supply device according to the present invention is a switching power supply device that converts a DC voltage applied to an input terminal into an alternating current using a switching element and applies the AC voltage to a primary side of a transformer, and includes a current detection terminal. A control unit for determining an overcurrent state when the voltage value of the current detection terminal reaches a predetermined threshold; a first resistor connected in series between the input terminal and the current detection terminal; Two resistors, a third resistor connected between the current detection terminal and the ground terminal, a current detection resistor for detecting a primary side current of the transformer, and a voltage generated in the current detection resistor with the third resistor And a Zener diode connected in a reverse bias direction between a connection point between the first resistor and the second resistor and the ground terminal.
For example, the first resistor corresponds to the resistor R1 of the embodiment, the second resistor corresponds to the resistor R2 of the embodiment, the third resistor corresponds to the resistor R3 of the embodiment, and the fourth resistor This corresponds to the resistor R6 in the example, and the current detection resistor corresponds to the resistor R5 in the embodiment.
In order to suppress the influence of characteristic variation due to the temperature of the Zener diode, a diode in the forward bias direction may be connected in series with the Zener diode.

本発明によれば、スイッチング電源装置において、過電流状態と判定されるときの消費電力設定の自由度を高めることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the switching power supply device can raise the freedom degree of power consumption setting when it determines with an overcurrent state.

本実施形態に係るスイッチング電源装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the switching power supply device which concerns on this embodiment. 制御ICの電流検出端子ISに印加されるバイアス電圧を示す図である。It is a figure which shows the bias voltage applied to current detection terminal IS of control IC. 本実施形態のスイッチング電源装置における過電流状態と判定されるときの消費電力特性を示す図である。It is a figure which shows the power consumption characteristic when it determines with the overcurrent state in the switching power supply device of this embodiment. 直流電源を用いた場合のスイッチング電源装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the switching power supply device at the time of using DC power supply. 温度補償用のダイオードを接続したスイッチング電源装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the switching power supply device which connected the diode for temperature compensation. スイッチング電源装置として代表的なフライバック方式のスイッチング電源装置の従来の概略回路例を示す図である。It is a figure which shows the example of the conventional schematic circuit of the switching power supply of a typical flyback system as a switching power supply. 高電圧入力時と低電圧入力時における各部の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of each part at the time of high voltage input and low voltage input. 従来のスイッチング電源装置における過電流状態と判定されるときの消費電力特性を示す図である。It is a figure which shows the power consumption characteristic when it determines with the overcurrent state in the conventional switching power supply device.

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施形態に係るスイッチング電源装置の構成を示すブロック図である。本図に示すように、本実施形態に係るスイッチング電源装置100は、交流電圧Vinを入力し、所定の直流電圧Voに変換して、負荷RLに供給する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the switching power supply device according to the present embodiment. As shown in this figure, the switching power supply apparatus 100 according to the present embodiment receives an AC voltage Vin, converts it to a predetermined DC voltage Vo, and supplies it to a load RL.

入力電圧Vinは、ダイオードブリッジDB、コンデンサCbにより整流、平滑化され、入力電圧Vinに応じた値の直流電圧Vpとなる。なお、直流電圧Vpが印加される部位を入力端と称し、トランスTrの1次側の接地部位を接地端と称する。   The input voltage Vin is rectified and smoothed by the diode bridge DB and the capacitor Cb, and becomes a DC voltage Vp having a value corresponding to the input voltage Vin. A portion to which the DC voltage Vp is applied is referred to as an input end, and a primary ground portion of the transformer Tr is referred to as a ground end.

スイッチング電源装置100は、制御IC110を備えている。制御IC110は、スイッチング素子Qをスイッチングさせることにより、直流電圧Vpを高周波交流に変換してトランスTrの1次側に印加する。このエネルギーがトランスTrの2次側に伝達されるので、ダイオードDrで整流し、コンデンサCrで平滑化することで、直流電圧Voが出力される。   The switching power supply device 100 includes a control IC 110. The control IC 110 switches the switching element Q to convert the DC voltage Vp into high-frequency AC and applies it to the primary side of the transformer Tr. Since this energy is transmitted to the secondary side of the transformer Tr, the DC voltage Vo is output by rectifying by the diode Dr and smoothing by the capacitor Cr.

直流電圧Voの値は、図示しない出力電圧監視回路によって制御IC110にフィードバックされ、直流電圧Voが所定の値になるように、制御IC110が、スイッチング素子Qのスイッチング動作を調整する。起動時において、制御IC110は、起動抵抗R4を介して初期駆動用電力の供給を受け、スイッチング動作開始後は、トランスTrの図示しない補助巻線から動作電力の供給を受けることで制御動作を継続する。   The value of the DC voltage Vo is fed back to the control IC 110 by an output voltage monitoring circuit (not shown), and the control IC 110 adjusts the switching operation of the switching element Q so that the DC voltage Vo becomes a predetermined value. At startup, the control IC 110 receives supply of initial drive power via the startup resistor R4. After starting the switching operation, the control IC 110 continues operation by receiving operation power from an auxiliary winding (not shown) of the transformer Tr. To do.

スイッチング電源装置100は、トランスTrの1次巻線に流れる電流Ipを検出するための電流検出抵抗R5を備えている。電流検出抵抗R5で生じる電圧降下を、抵抗R6と抵抗R3(R3、R6≫R5)とで分圧した値を制御IC110の電流検出端子ISに入力する。このとき、抵抗R3が、接地端と制御IC110の電流検出端子ISとに接続されている。そして、制御IC110は、電流検出端子ISの電圧が所定の閾値に達すると過電流状態と判断し、温度上昇等から部品を保護するためスイッチング素子Qスイッチング動作を一時的に停止させる。   The switching power supply device 100 includes a current detection resistor R5 for detecting the current Ip flowing through the primary winding of the transformer Tr. A value obtained by dividing the voltage drop generated in the current detection resistor R5 by the resistor R6 and the resistor R3 (R3, R6 >> R5) is input to the current detection terminal IS of the control IC 110. At this time, the resistor R3 is connected to the ground terminal and the current detection terminal IS of the control IC 110. When the voltage at the current detection terminal IS reaches a predetermined threshold value, the control IC 110 determines that an overcurrent state occurs, and temporarily stops the switching element Q switching operation to protect the component from a temperature rise or the like.

以上の構成は、従来のスイッチング電源装置300と同様であるが、本実施形態のスイッチング電源装置100では、入力端と制御IC110の電流検出端子ISとを接続している従来の入力補正抵抗R1を、抵抗R1と抵抗R2との直列接続で構成する。そして、抵抗R1と抵抗R2の接続点と接地端とをツェナーダイオードDzで接続した構成となっている。   The above configuration is the same as that of the conventional switching power supply apparatus 300. However, in the switching power supply apparatus 100 of the present embodiment, the conventional input correction resistor R1 that connects the input terminal and the current detection terminal IS of the control IC 110 is provided. The resistor R1 and the resistor R2 are connected in series. The connection point between the resistor R1 and the resistor R2 and the ground terminal are connected by a Zener diode Dz.

ツェナーダイオードDzは、逆バイアス方向に接続され、入力端の電圧Vpが、Vpz以上になると、抵抗R2と抵抗R3にかかる電圧を、入力端の電圧Vpの値にかかわらず、ツェナー電圧Vzと等しくする。ここで、Vpzは、抵抗R2と抵抗R3にかかる電圧が、ツェナー電圧Vzと同じになるときの入力端の電圧値である。   The Zener diode Dz is connected in the reverse bias direction. When the voltage Vp at the input terminal becomes equal to or higher than Vpz, the voltage applied to the resistors R2 and R3 is equal to the Zener voltage Vz regardless of the value of the voltage Vp at the input terminal. To do. Here, Vpz is a voltage value at the input terminal when the voltage applied to the resistors R2 and R3 is the same as the Zener voltage Vz.

一方、入力端の電圧がVpz以下の場合、ツェナーダイオードDzに電流は流れない。このため、制御IC110の電流検出端子ISに印加されるバイアス電圧は、図2に示すように、入力端電圧VpがVpz以下では、入力端電圧Vpに比例し、入力端電圧VpがVpz以上では、ほぼ一定となる。   On the other hand, when the voltage at the input terminal is equal to or lower than Vpz, no current flows through the Zener diode Dz. For this reason, as shown in FIG. 2, the bias voltage applied to the current detection terminal IS of the control IC 110 is proportional to the input terminal voltage Vp when the input terminal voltage Vp is equal to or lower than Vpz, and when the input terminal voltage Vp is equal to or higher than Vpz. It becomes almost constant.

入力端の電圧がVpz以下の範囲では、制御IC110の電流検出端子ISに印加されるバイアス電圧が入力端電圧Vpに比例するため、過電流状態と判定されるときの消費電力特性は、補助入力抵抗を用いた従来と同様に凸形状となる。入力端の電圧がVpz以上の範囲では、制御IC110の電流検出端子ISに印加されるバイアス電圧が一定となるため、過電流状態と判定されるときの消費電力特性は、従来において補助入力抵抗を用いない場合と同様に、入力端電圧Vpが高くなるにつれて大きくなっていく。   In the range where the voltage at the input terminal is equal to or lower than Vpz, the bias voltage applied to the current detection terminal IS of the control IC 110 is proportional to the input terminal voltage Vp. A convex shape is formed as in the conventional case using a resistor. Since the bias voltage applied to the current detection terminal IS of the control IC 110 is constant in the range where the voltage at the input terminal is equal to or higher than Vpz, the power consumption characteristic when it is determined as an overcurrent state has conventionally been an auxiliary input resistance. As in the case of not using it, it increases as the input terminal voltage Vp increases.

このため、本実施形態のスイッチング電源装置100における過電流状態と判定されるときの消費電力特性は、図3に示すように、入力端電圧Vpzを境に、凸形状と右上がりの形状とが繋がった形状となる。   For this reason, the power consumption characteristics when the switching power supply device 100 according to the present embodiment is determined to be in the overcurrent state have a convex shape and a right-upward shape with the input terminal voltage Vpz as a boundary, as shown in FIG. It becomes a connected shape.

このとき、入力端電圧Vpz以下の凸形状は、抵抗R1、抵抗R2、抵抗R3、抵抗R5、抵抗R6の値によって設定することができ、入力端電圧Vpz以上の右上がりの形状は、ツェナー電圧Vz、抵抗R2、抵抗R3、抵抗R5、抵抗R6の値によって設定することができる。   At this time, the convex shape below the input terminal voltage Vpz can be set by the values of the resistors R1, R2, R3, R5, and R6, and the upward shape above the input terminal voltage Vpz is the Zener voltage. It can be set by the values of Vz, resistor R2, resistor R3, resistor R5, and resistor R6.

このため、中程度の入力電圧時において過電流状態と判定されるときの消費電力Pinが大きすぎないように、また、高入力電圧時において、過電流状態と判定されるときの消費電力Pinが小さすぎないように、個別に設定することが可能となる。すなわち、過電流状態と判定されるときの消費電力設定の自由度が高まることになる。   Therefore, the power consumption Pin when the overcurrent state is determined at an intermediate input voltage is not too large, and the power consumption Pin when the overcurrent state is determined at a high input voltage. It can be set individually so that it is not too small. That is, the degree of freedom in setting the power consumption when it is determined as an overcurrent state is increased.

例えば、抵抗R3の値を相対的に大きくして、中程度の入力電圧時のバイアス電圧を高くし、過電流状態と判定されるときの消費電力を小さくするとともに、ツェナーダイオードDzの効果によりバイアス電圧の上昇を抑え、高入力電圧時において、過電流状態と判定されるときの消費電力を高くすることができる。   For example, the value of the resistor R3 is relatively increased to increase the bias voltage at a medium input voltage, to reduce power consumption when it is determined as an overcurrent state, and to bias by the effect of the Zener diode Dz. An increase in voltage can be suppressed, and power consumption can be increased when it is determined as an overcurrent state at a high input voltage.

この結果、中程度の入力電圧時において過電流状態と判定されるときの消費電力が大きいことによるトランスの大型化等を防ぐとともに、高電圧入力時の起動時に過電流状態となって、正常に起動できなくなることを防ぐことが可能となる。   As a result, it is possible to prevent an increase in the size of the transformer due to large power consumption when it is determined as an overcurrent state at a moderate input voltage, and an overcurrent state occurs normally when starting up at a high voltage input. It becomes possible to prevent the failure to start.

なお、スイッチング電源装置100は、図4に示すように、電圧Vpの直流電源Eを入力端に接続するようにしてもよい。この場合、ダイオードブリッジDBは、不要となる。   In addition, as shown in FIG. 4, the switching power supply apparatus 100 may be configured to connect the DC power supply E having the voltage Vp to the input end. In this case, the diode bridge DB is not necessary.

また、ツェナーダイオードDzと直列に、ツェナーダイオードDzと逆の温度特性を持つダイオードDcを順バイアス方向に接続するようにしてもよい。これにより、ツェナーダイオードDzの温度による特性変動の影響を抑えることができる。ダイオードDcに代えて、ダイオード接続したトランジスタを用いてもよい。   Further, a diode Dc having a temperature characteristic opposite to that of the Zener diode Dz may be connected in series with the Zener diode Dz in the forward bias direction. Thereby, the influence of the characteristic fluctuation | variation by the temperature of Zener diode Dz can be suppressed. A diode-connected transistor may be used instead of the diode Dc.

100…スイッチング電源装置
300…スイッチング電源装置
110…制御IC
310…制御IC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Switching power supply device 300 ... Switching power supply device 110 ... Control IC
310 ... Control IC

Claims (2)

入力端に印加される直流電圧をスイッチング素子で交流に変換し、トランスの1次側に印加するスイッチング電源装置であって、
電流検出端子を有し、前記電流検出端子の電圧値が所定の閾値に達すると過電流状態と判定する制御部と、
前記入力端と前記電流検出端子との間で直列に接続された第1抵抗、第2抵抗と、
前記電流検出端子と接地端との間に接続された第3抵抗と、
前記トランスの1次側電流を検出する電流検出抵抗と、
前記電流検出抵抗に生じる電圧を前記第3抵抗とで分圧する第4抵抗と、
前記第1抵抗と前記第2抵抗との接続点と前記接地端との間に逆バイアス方向で接続されたツェナーダイオードと、を備えたことを特徴とするスイッチング電源装置。
A switching power supply device that converts a DC voltage applied to an input terminal into an alternating current using a switching element, and applies it to a primary side of a transformer,
A control unit having a current detection terminal and determining an overcurrent state when a voltage value of the current detection terminal reaches a predetermined threshold;
A first resistor and a second resistor connected in series between the input terminal and the current detection terminal;
A third resistor connected between the current detection terminal and the ground terminal;
A current detection resistor for detecting a primary side current of the transformer;
A fourth resistor for dividing a voltage generated in the current detection resistor by the third resistor;
A switching power supply device comprising: a Zener diode connected in a reverse bias direction between a connection point between the first resistor and the second resistor and the ground terminal.
前記ツェナーダイオードと直列に、順バイアス方向のダイオードを接続したことを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。   2. The switching power supply device according to claim 1, wherein a diode in a forward bias direction is connected in series with the Zener diode.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US12445057B2 (en) 2022-08-10 2025-10-14 Fuji Electric Co., Ltd. Switching control circuit and power supply circuit

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