JPH05111250A - Switching regulator - Google Patents
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- JPH05111250A JPH05111250A JP26937191A JP26937191A JPH05111250A JP H05111250 A JPH05111250 A JP H05111250A JP 26937191 A JP26937191 A JP 26937191A JP 26937191 A JP26937191 A JP 26937191A JP H05111250 A JPH05111250 A JP H05111250A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、スイッチングレギュレ
ータ、特に、過電流、過電圧及び過熱等の保護回路を備
えたスイッチングレギュレータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching regulator, and more particularly to a switching regulator having a protection circuit against overcurrent, overvoltage, overheat and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術と課題】一般に、スイッチングレギュレー
タは過負荷や出力短絡の際にスイッチングレギュレータ
を保護したり、負荷側の破損を防止するために保護回路
を備えている。図5は過電流保護回路を備えた従来のス
イッチングレギュレータの電気回路図である。このスイ
ッチングレギュレータはスイッチングトランジスタ70
がONのときに高周波トランス71に電力を蓄積し、ス
イッチングトランジスタ70がOFFのときに蓄積した
電力を2次側に供給する、いわゆるON−OFF方式の
スイッチングレギュレータである。過電流保護回路は、
概略、電流検出抵抗90、電流検出トランジスタ91及
びサイリスタ92で構成されている。このスイッチング
レギュレータにおいて、例えば5V出力の負荷L1の異
常により制御出力負荷電流IOが急増すると、電流検出
抵抗90に発生する電圧が上がり、電流検出トランジス
タ91がON状態になる。これにより、サイリスタ92
がON状態になり、発光ダイオード93aに帰還電流I
Fが強制的に流れる。発光ダイオード93aは発光し、
発光ダイオード93aと共にフォトカプラを構成してい
る受光側フォトトランジスタ93bに電流が流れてスイ
ッチングトランジスタ70のON時間が短くなり、2次
側へ供給される電力が減少する。2. Description of the Related Art Generally, a switching regulator is provided with a protection circuit for protecting the switching regulator in the case of overload or output short circuit and for preventing damage on the load side. FIG. 5 is an electric circuit diagram of a conventional switching regulator having an overcurrent protection circuit. This switching regulator is a switching transistor 70.
Is a so-called ON-OFF type switching regulator that stores electric power in the high frequency transformer 71 when is ON and supplies the stored electric power to the secondary side when the switching transistor 70 is OFF. The overcurrent protection circuit
In general, it is composed of a current detection resistor 90, a current detection transistor 91 and a thyristor 92. In this switching regulator, when the control output load current I O suddenly increases due to, for example, an abnormality in the load L 1 of 5 V output, the voltage generated in the current detection resistor 90 rises and the current detection transistor 91 is turned on. As a result, the thyristor 92
Is turned on, and the feedback current I is fed to the light emitting diode 93a.
F is forced to flow. The light emitting diode 93a emits light,
A current flows through the light-receiving side phototransistor 93b forming a photocoupler together with the light emitting diode 93a, and the ON time of the switching transistor 70 is shortened, so that the power supplied to the secondary side is reduced.
【0003】ところが、従来のスイッチングレギュレー
タは、サイリスタ92のバイアス電圧として、制御出力
負荷電圧の負の電圧、例えば、−5Vの電圧を用いてい
た。このため、2次側へ供給される電力が減少すると、
−5Vの電圧値が低下してサイリスタ92を流れる帰還
電流IFが少なくなり、サイリスタ92はOFFされ
る。サイリスタ92がOFFされると、スイッチングト
ランジスタ70は通常の発振を開始し、この発振は、サ
イリスタ92が再びON状態を維持できる電圧にスイッ
チングレギュレータの負の制御出力負荷電圧が上昇する
まで続くことになる。この結果、2次側へ供給される電
力が減少するものの、保護機能は十分ではなく、過電流
保護回路としては不満足なものであった。特に、この現
象は3端子レギュレータ100を備えた安定化回路の負
荷L2が大きくなるほど顕著になる。However, the conventional switching regulator uses a negative voltage of the control output load voltage, for example, a voltage of -5V, as the bias voltage of the thyristor 92. Therefore, when the power supplied to the secondary side decreases,
Feedback current I F to the voltage value of the -5V flows thyristor 92 decreases is reduced, the thyristor 92 is OFF. When the thyristor 92 is turned off, the switching transistor 70 starts normal oscillation, and this oscillation continues until the negative control output load voltage of the switching regulator rises to a voltage at which the thyristor 92 can maintain the ON state again. Become. As a result, although the power supplied to the secondary side is reduced, the protection function is not sufficient, and the overcurrent protection circuit is unsatisfactory. In particular, this phenomenon becomes more remarkable as the load L 2 of the stabilizing circuit including the three-terminal regulator 100 increases.
【0004】そこで、本発明の課題は、過電流、過電圧
及び過熱等に対して、負荷抵抗に関係なく、保護機能の
優れた、つまり、保護回路特性のフの字垂下がより強い
保護回路を備えたスイッチングレギュレータを提供する
ことにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a protection circuit which has an excellent protection function against overcurrent, overvoltage, overheat, etc., regardless of the load resistance, that is, a protection circuit having a more drooping characteristic. It is to provide a switching regulator provided with.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、本発明に係るスイッチングレギュレータは、1次側
スイッチング素子がONのときにトランスに電力を蓄積
し、前記スイッチング素子がOFFのときに前記蓄積し
た電力を2次側に供給するスイッチングレギュレータで
あって、2次側を流れる帰還電流によって2次側への供
給電力を制御する安定化回路と、前記2次側帰還電流を
強制的に流すスイッチ素子を有する保護回路と、前記1
次側スイッチング素子がONのときに2次側コイルに生
じる電圧を整流平滑して前記スイッチ素子に負バイアス
を印加するバイアス回路とを備え、前記スイッチ素子に
流れる前記2次側帰還電流を前記バイアス回路に流した
ことを特徴とする。帰還電流を強制的に流すスイッチ素
子としては、サイリスタやトランジスタ等が用いられ
る。In order to solve the above problems, a switching regulator according to the present invention stores power in a transformer when a primary side switching element is ON, and when the switching element is OFF. A switching regulator for supplying the accumulated power to the secondary side, a stabilizing circuit for controlling the power supplied to the secondary side by a feedback current flowing through the secondary side, and the secondary side feedback current forcibly. A protection circuit having a switching element for flowing;
A bias circuit for rectifying and smoothing the voltage generated in the secondary coil when the secondary switching element is ON and applying a negative bias to the switch element, wherein the secondary feedback current flowing through the switch element is biased. It is characterized by being flown into the circuit. A thyristor, a transistor, or the like is used as the switch element forcibly flowing the feedback current.
【0006】[0006]
【作用】以上の構成において、バイアス回路がスイッチ
素子に印加する負のバイアス電圧は、1次側スイッチン
グ素子がONのときに(入力電圧VIN)×(トランス巻
線比)で決定されるため、1次側スイッチング素子のO
N比率、ON状態の時間等に関係なく一定の値に保持さ
れる。従って、前記スイッチ素子を含む保護回路の特性
は図2に示すようにフの字型の垂下特性となる。In the above structure, the negative bias voltage applied to the switching element by the bias circuit is determined by (input voltage V IN ) × (transformer winding ratio) when the primary side switching element is ON. Primary switching element O
It is held at a constant value regardless of the N ratio, the ON time, and the like. Therefore, the characteristic of the protection circuit including the switch element is a fold-back characteristic as shown in FIG.
【0007】[0007]
【実施例】以下、本発明に係るスイッチングレギュレー
タの実施例について添付図面を参照して説明する。な
お、各実施例において、同一部品、同一部分には同じ符
号を付した。 [第1実施例、図1及び図2]図1は過電流保護回路を
備えたスイッチングレギュレータの電気回路図である。
高周波トランス1の1次コイル2には、スイッチングト
ランジスタ11が直列接続している。スイッチングトラ
ンジスタ11のベース側には、起動抵抗12,13及び
フォトトランジスタ23bが接続されている。スイッチ
ングトランジスタ11のエミッタ側にはベース駆動用コ
イル3及び電解コンデンサ14が接続されている。15
は整流ダイオードである。Embodiments of the switching regulator according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In each embodiment, the same parts and the same parts are designated by the same reference numerals. [First Embodiment, FIGS. 1 and 2] FIG. 1 is an electric circuit diagram of a switching regulator having an overcurrent protection circuit.
A switching transistor 11 is connected in series to the primary coil 2 of the high frequency transformer 1. The starting resistors 12, 13 and the phototransistor 23b are connected to the base side of the switching transistor 11. The base driving coil 3 and the electrolytic capacitor 14 are connected to the emitter side of the switching transistor 11. 15
Is a rectifying diode.
【0008】高周波トランス1の2次コイル4側には、
概略、平滑用コンデンサ20及び整流ダイオード21を
有する平滑回路22、発光ダイオード23a及びシャン
トレギュレータ24を有する安定化回路29、電流検出
用トランジスタ30及びサイリスタ31を有する過電流
保護回路36、平滑コンデンサ37及び整流ダイオード
38を有するバイアス回路41が接続されている。On the secondary coil 4 side of the high frequency transformer 1,
In general, a smoothing circuit 22 having a smoothing capacitor 20 and a rectifying diode 21, a stabilizing circuit 29 having a light emitting diode 23a and a shunt regulator 24, an overcurrent protection circuit 36 having a current detection transistor 30 and a thyristor 31, a smoothing capacitor 37, and A bias circuit 41 having a rectifying diode 38 is connected.
【0009】平滑回路22は2次コイルに発生した交流
電圧を平滑にするための回路である。平滑用コンデンサ
20には高周波電解コンデンサが用いられる。安定化回
路29は帰還電流によって2次側への供給電力を制御
し、制御出力負荷電圧VOを一定に維持するための回路
である。平滑用コンデンサ20の一方に抵抗25を介し
て接続された発光ダイオード23aはシャントレギュレ
ータ24を介して共通線27に接続している。発光ダイ
オード23aは前記フォトトランジスタ23bと共にフ
ォトカプラを構成している。シャントレギュレータ24
のゲートには、シャントレギュレータ24の+5Vの出
力電圧値を設定するための外付け抵抗26a,26bが
接続している。The smoothing circuit 22 is a circuit for smoothing the AC voltage generated in the secondary coil. A high frequency electrolytic capacitor is used as the smoothing capacitor 20. The stabilizing circuit 29 is a circuit for controlling the power supplied to the secondary side by the feedback current and maintaining the control output load voltage V O constant. A light emitting diode 23 a connected to one of the smoothing capacitors 20 via a resistor 25 is connected to a common line 27 via a shunt regulator 24. The light emitting diode 23a constitutes a photo coupler together with the phototransistor 23b. Shunt regulator 24
External resistors 26a and 26b for setting the + 5V output voltage value of the shunt regulator 24 are connected to the gate of the.
【0010】過電流保護回路36は、過負荷等の際に帰
還電流IFを強制的に流してスイッチングレギュレータ
等を保護するための回路である。平滑用コンデンサ20
の一方に電流検出用トランジスタ30のエミッタを接続
し、エミッタとベース間には電流検出用抵抗32を接続
している。トランジスタ30のコレクタは後述のバイア
ス回路41にバイアス抵抗33a,33bを介して接続
している。一方、サイリスタ31は、アノードが抵抗3
4を介して発光ダイオード23aに接続し、カソードが
バイアス回路41に接続し、ゲートがバイアス抵抗33
aを介してトランジスタ30のコレクタに接続してい
る。[0010] overcurrent protection circuit 36 is a circuit for protecting a switching regulator or the like the feedback current I F forcibly flowed during overload or the like. Smoothing capacitor 20
The emitter of the current detection transistor 30 is connected to one of the two, and the current detection resistor 32 is connected between the emitter and the base. The collector of the transistor 30 is connected to a bias circuit 41 described later via bias resistors 33a and 33b. On the other hand, in the thyristor 31, the anode has a resistance of 3
4, the cathode is connected to the bias circuit 41, and the gate is connected to the bias resistor 33.
It is connected to the collector of the transistor 30 via a.
【0011】バイアス回路41は、サイリスタ31に常
に一定の保持電流を与えるための回路である。2次コイ
ル4に対して並列に平滑コンデンサ37と整流ダイオー
ド38と抵抗39を接続している。平滑コンデンサ37
には電解コンデンサが用いられる。高周波トランス1の
2次コイル5側には、3端子レギュレータ45を含む安
定化回路が接続されている。安定化回路は、3端子レギ
ュレータ45の入力端子A1側に平滑用コンデンサ46
を接続し、出力端子A2側に平滑用コンデンサ47を接
続している。レギュレータ45はIC部品にて構成され
たもので、レギュレータ入力電圧(図中a点の電圧)が
レギュレータ出力電圧(図中b点の電圧)より高くなる
と、その差を熱として放熱することによってレギュレー
タ出力電圧を安定にする機能を有する。平滑用コンデン
サ12,13には電解コンデンサが用いられる。さら
に、整流ダイオード48が2次コイル5に直列接続して
いる。The bias circuit 41 is a circuit for always supplying a constant holding current to the thyristor 31. A smoothing capacitor 37, a rectifying diode 38 and a resistor 39 are connected in parallel with the secondary coil 4. Smoothing capacitor 37
For this, an electrolytic capacitor is used. A stabilizing circuit including a three-terminal regulator 45 is connected to the secondary coil 5 side of the high frequency transformer 1. The stabilizing circuit includes a smoothing capacitor 46 on the input terminal A1 side of the three-terminal regulator 45.
And a smoothing capacitor 47 is connected to the output terminal A2 side. The regulator 45 is composed of IC parts, and when the regulator input voltage (voltage at point a in the figure) becomes higher than the regulator output voltage (voltage at point b in the figure), the difference is radiated as heat to regulate the regulator. It has the function of stabilizing the output voltage. Electrolytic capacitors are used as the smoothing capacitors 12 and 13. Further, a rectifying diode 48 is connected in series with the secondary coil 5.
【0012】次に、以上の電気回路構成からなるスイッ
チングレギュレータの動作について説明する。電流が起
動抵抗12を通ってスイッチングトランジスタ11のベ
ースに流れると、スイッチングトランジスタ11はON
状態となり、スイッチングトランジスタ5に電流が流れ
て高周波トランス1の1次コイル2に電圧が印加され
る。このとき、2次コイル4,5に発生する電圧は整流
ダイオード21,48に対して逆方向電圧となるので2
次側には電流が流れず、トランス1に電力が蓄積される
ことになる。さらにスイッチングトランジスタ11を流
れる電流が増加して所定の電流値に達するとスイッチン
グトランジスタ11はOFFする。スイッチングトラン
ジスタ11がOFF状態になると、2次コイル4,5に
整流ダイオード21,48に対して順方向電圧が発生し
て2次側に電流が流れ、トランス1に蓄積されていた電
力が2次側に供給されることになる。トランス1に蓄積
されていた電力が全て2次側に供給されると、スイッチ
ングトランジスタ11は起動抵抗13を流れる電流によ
りONし、再び前記動作を繰り返して発振を継続するこ
とになる。Next, the operation of the switching regulator having the above electric circuit configuration will be described. When the current flows through the starting resistor 12 to the base of the switching transistor 11, the switching transistor 11 is turned on.
Then, a current flows through the switching transistor 5 and a voltage is applied to the primary coil 2 of the high frequency transformer 1. At this time, the voltage generated in the secondary coils 4 and 5 becomes a reverse voltage with respect to the rectifying diodes 21 and 48.
No current flows to the secondary side, and power is stored in the transformer 1. Further, when the current flowing through the switching transistor 11 increases and reaches a predetermined current value, the switching transistor 11 turns off. When the switching transistor 11 is turned off, a forward voltage is generated in the secondary coils 4 and 5 with respect to the rectifying diodes 21 and 48, a current flows to the secondary side, and the electric power accumulated in the transformer 1 is secondary. Will be supplied to the side. When all the electric power accumulated in the transformer 1 is supplied to the secondary side, the switching transistor 11 is turned on by the current flowing through the starting resistor 13, and the operation is repeated again to continue the oscillation.
【0013】スイッチングトランジスタ11が発振を継
続することにより、2次コイル4,5にそれぞれ電流が
流れる。2次コイル4に電流が流れて出力端子に接続さ
れた負荷L1の両端の制御出力負荷電圧VOが上昇して、
シャントレギュレータ24で予め設定した電圧(本実施
例では+5)以上になると、シャントレギュレータ24
がONして発光ダイオード23aに帰還電流が流れ始め
る。従って、発光ダイオード23aが発光して受光側の
フォトトランジスタ23bの電流が増加する。この結
果、スイッチングトランジスタ11のベース電流が下が
ってスイッチングトランジスタ11のON状態の時間が
短くなり、制御出力負荷電圧VOが下がる。こうして2
次コイル4側の出力電圧が安定化する。一方、2次コイ
ル5を流れる電流は安定化回路29によって間接的に制
御されているが、その制御は完全なものではないので、
3端子レギュレータによってレギュレータ入力電圧(図
中a点の電圧)を安定なレギュレータ出力電圧(図中b
点の電圧)にした後、負荷L 2に供給している。The switching transistor 11 continues to oscillate.
By continuing, the current will flow in the secondary coils 4 and 5, respectively.
Flowing. A current flows through the secondary coil 4 and is connected to the output terminal.
Load L1Output load voltage V acrossOIs rising,
Voltage preset by shunt regulator 24
In the example, +5) and above, the shunt regulator 24
Is turned on and a feedback current starts to flow through the light emitting diode 23a.
It Therefore, the light emitting diode 23a emits light and
The current of the phototransistor 23b increases. This conclusion
As a result, the base current of the switching transistor 11 is lower
Therefore, the time when the switching transistor 11 is in the ON state
Shortens the control output load voltage VOGoes down. Thus 2
The output voltage on the secondary coil 4 side is stabilized. On the other hand, secondary carp
The current flowing through the control circuit 5 is indirectly controlled by the stabilizing circuit 29.
However, since the control is not perfect,
Regulator input voltage (Fig.
Stable regulator output voltage (b in the figure)
Point voltage), then load L 2Is being supplied to.
【0014】次に、過電流保護回路の動作について説明
する。負荷L1の異常により制御出力負荷電流IOが急増
すると、電流検出抵抗32に流れる電流が増加し、電流
検出抵抗32の電圧降下が大きくなる。これにより、電
流検出トランジスタ30がON状態になり、トランジス
タ30を流れる電流がバイアス抵抗33aを通ってサイ
リスタ31のゲートに流れてサイリスタ31がONす
る。サイリスタ31がON状態になると、発光ダイオー
ド23aに帰還電流IFが強制的に流れ、その帰還電流
IFは抵抗34,サイリスタ31を通ってバイアス回路
41に流れ込む。発光ダイオード23aは発光し、受光
側のフォトトランジスタ23bに電流が流れてスイッチ
ングトランジスタ11のON時間が短くなる。この結
果、2次側へ供給される電力が減少する。Next, the operation of the overcurrent protection circuit will be described. When the control output load current I O suddenly increases due to an abnormality in the load L 1 , the current flowing through the current detection resistor 32 increases and the voltage drop across the current detection resistor 32 increases. As a result, the current detection transistor 30 is turned on, the current flowing through the transistor 30 flows through the bias resistor 33a to the gate of the thyristor 31, and the thyristor 31 is turned on. When the thyristor 31 is turned ON, the light emitting diodes 23a to the feedback current I F is forced to flow, the feedback current I F is the resistance 34, flows into the bias circuit 41 through the thyristor 31. The light emitting diode 23a emits light, a current flows through the phototransistor 23b on the light receiving side, and the ON time of the switching transistor 11 is shortened. As a result, the power supplied to the secondary side is reduced.
【0015】この場合、サイリスタ31のバイアス電圧
としては、スイッチングトランジスタ11がON状態の
時に2次コイル4に発生する負電圧が用いられる。この
負電圧は、(入力電圧VIN)×(トランス巻線比)で決
定される電圧値を有し、整流ダイオード38によってピ
ークチャージされるため、スイッチングトランジスタ1
1のON比率やON状態の時間、負荷L2の大小等に関
係なく一定の電圧値に保持できる。従って、本実施例の
スイッチングレギュレータは、従来のスイッチングレギ
ュレータのように2次側への供給電力カットが不充分な
うちにサイリスタがOFFすることがないので、2次側
への電力供給を急速に減少させることができる。In this case, as the bias voltage of the thyristor 31, a negative voltage generated in the secondary coil 4 when the switching transistor 11 is in the ON state is used. This negative voltage has a voltage value determined by (input voltage V IN ) × (transformer winding ratio) and is peak-charged by the rectifying diode 38, so that the switching transistor 1
A constant voltage value can be maintained irrespective of the ON ratio of 1, the ON time, the magnitude of the load L 2 , and the like. Therefore, unlike the conventional switching regulator, the switching regulator of the present embodiment does not turn off the thyristor while the power supply to the secondary side is insufficiently cut, so that the power supply to the secondary side is rapidly performed. Can be reduced.
【0016】図2は保護回路29の特性を示すグラフで
ある。グラフの横軸には制御出力負荷電流IO、縦軸に
は制御出力負荷電圧VOをとっている。比較のため、従
来のスイッチングレギュレータの保護回路の特性を一点
鎖線で示している。なお、グラフにおいてIMは保護回
路が保護動作を開始する際の出力電流IOの値、即ち、
過電流設定点である。保護回路29は、サイリスタ31
の負のバイアス電圧が負荷L2の大小に関係なく一定で
あるため、フの字型の垂下特性を示している。従って、
負荷L1が過負荷になると出力負荷電流IOは急速に減少
する。一方、一点鎖線で示された従来の保護回路は、ヘ
の字型の垂下特性を有し、過負荷になっても出力負荷電
流の減少は遅い。評価試験で、過電流設定点の電流値を
2.2アンペアに設定し、負荷L2に電流0.2アンペ
アを流した状態にして負荷L1を増加させた。この結
果、従来の保護回路は制御出力負荷電流IOが2.2ア
ンペアに達すると保護動作を開始したが、出力負荷電流
IOは3.4アンペアになるまで増加した。一方、本実
施例の保護回路29は制御出力負荷電流IOが2.2ア
ンペアに達すると保護動作を開始し、これに合わせて出
力負荷電流IOも0.5アンペアまで急速に減少した。FIG. 2 is a graph showing the characteristics of the protection circuit 29. The horizontal axis of the graph represents the control output load current I O , and the vertical axis represents the control output load voltage V O. For comparison, the characteristic of the protection circuit of the conventional switching regulator is shown by a chain line. In the graph, I M is the value of the output current I O when the protection circuit starts the protection operation, that is,
This is the overcurrent set point. The protection circuit 29 includes a thyristor 31.
Since the negative bias voltage of is constant regardless of the magnitude of the load L 2 , it exhibits a fold-back characteristic. Therefore,
When the load L 1 becomes overloaded, the output load current I O rapidly decreases. On the other hand, the conventional protection circuit shown by the alternate long and short dash line has a V-shaped drooping characteristic, and the output load current decreases slowly even when overloaded. In the evaluation test, the current value at the overcurrent set point was set to 2.2 amps, and the load L 1 was increased with the current of 0.2 amps flowing to the load L 2 . As a result, the conventional protection circuit started the protection operation when the control output load current I O reached 2.2 amps, but the output load current I O increased until it reached 3.4 amps. On the other hand, the protection circuit 29 of the present embodiment starts the protection operation when the control output load current I O reaches 2.2 amps, and the output load current I O also rapidly decreases to 0.5 amps accordingly.
【0017】[第2実施例、図3]図3は過電圧保護回
路を備えたスイッチングレギュレータの一部電気回路図
である。高周波トランス1の1次コイル2,3側回路と
2次コイル5側回路は第1実施例と同様の回路である。
過電圧保護回路59は、過負荷等の際に帰還電流IFを
強制的に流してスイッチングレギュレータ等を保護する
回路である。平滑用コンデンサ20の一方に電圧検出用
第1トランジスタ50のエミッタを接続し、エミッタと
ベース間には起動抵抗51を接続している。第1トラン
ジスタ50のベースは電圧検出用第2トランジスタ52
のコレクタに接続している。第2トランジスタ52のベ
ースはツェナーダイオード53及びバイアス抵抗54に
接続されている。第1トランジスタ50のコレクタはバ
イアス回路41にバイアス抵抗56a,56bを介して
接続している。一方、サイリスタ55はアノードが抵抗
58を介して発光ダイオード23aに接続し、カソード
がバイアス回路41に接続し、ゲートがバイアス抵抗5
6aを介して第1トランジスタ50のコレクタに接続し
ている。なお、平滑回路22、安定化回路29及びバイ
アス回路41についての説明は、その電気回路構成、動
作等が第1実施例のものと同様であるので省略する。[Second Embodiment, FIG. 3] FIG. 3 is a partial electric circuit diagram of a switching regulator having an overvoltage protection circuit. The primary coil 2, 3 side circuit and the secondary coil 5 side circuit of the high frequency transformer 1 are the same circuits as in the first embodiment.
Overvoltage protection circuit 59 is a circuit for protecting a switching regulator or the like the feedback current I F forcibly flowed during overload or the like. The emitter of the voltage detecting first transistor 50 is connected to one of the smoothing capacitors 20, and the starting resistor 51 is connected between the emitter and the base. The base of the first transistor 50 is the second transistor 52 for voltage detection.
Connected to the collector. The base of the second transistor 52 is connected to the Zener diode 53 and the bias resistor 54. The collector of the first transistor 50 is connected to the bias circuit 41 via bias resistors 56a and 56b. On the other hand, in the thyristor 55, the anode is connected to the light emitting diode 23a through the resistor 58, the cathode is connected to the bias circuit 41, and the gate is the bias resistor 5a.
It is connected to the collector of the first transistor 50 via 6a. The description of the smoothing circuit 22, the stabilizing circuit 29, and the bias circuit 41 is omitted because their electric circuit configuration and operation are the same as those of the first embodiment.
【0018】次に、過電圧保護回路の動作について説明
する。負荷L1の異常により制御出力負荷電圧VOが急増
してツェナーダイオード53のツェナー電圧を超える
と、バイアス抵抗54に電流が流れ始める。抵抗54に
よる電圧降下が大きくなると、第2トランジスタ52の
ベースに電流が流れて第2トランジスタ52がONす
る。第2トランジスタ52がON状態になると、起動抵
抗51を通って電流が第1トランジスタ50のベースに
流れ、第1トランジスタ50がON状態になる。第1ト
ランジスタ50に流れる電流がバイアス抵抗56aを通
ってサイリスタ55のゲートに流れ、サイリスタ55が
ONされる。サイリスタ55がON状態になると、発光
ダイオード23aに帰還電流IFが強制的に流れ、その
帰還電流IFは抵抗58,サイリスタ55を通って常に
一定の負電圧にバイアスされたバイアス回路41に流れ
込む。発光ダイオード23aは発光し、受光側のフォト
トランジスタ23bに電流が流れて、トランス1の1次
コイル2側のスイッチングトランジスタ11のON時間
が短くなる。この結果、2次側へ供給される電力が急速
に減少し、スイッチングレギュレータの過電圧が防止で
きる。Next, the operation of the overvoltage protection circuit will be described. When the control output load voltage V O suddenly increases due to an abnormality in the load L 1 and exceeds the Zener voltage of the Zener diode 53, a current starts to flow in the bias resistor 54. When the voltage drop due to the resistor 54 becomes large, a current flows through the base of the second transistor 52 and the second transistor 52 is turned on. When the second transistor 52 is turned on, a current flows through the starting resistor 51 to the base of the first transistor 50, and the first transistor 50 is turned on. The current flowing through the first transistor 50 flows through the bias resistor 56a to the gate of the thyristor 55, and the thyristor 55 is turned on. When the thyristor 55 is turned ON, the light emitting diodes 23a to the feedback current I F is forced to flow, flows into the feedback current I F is resistor 58, a bias circuit 41 always through the thyristor 55 is biased to a constant negative voltage .. The light emitting diode 23a emits light, a current flows through the phototransistor 23b on the light receiving side, and the ON time of the switching transistor 11 on the primary coil 2 side of the transformer 1 is shortened. As a result, the power supplied to the secondary side is rapidly reduced, and the overvoltage of the switching regulator can be prevented.
【0019】[第3実施例、図4]図4は過熱保護回路
を備えたスイッチングレギュレータの一部電気回路図で
ある。高周波トランス1の1次コイル2,3側回路と2
次コイル5側回路は第1実施例と同様の回路である。過
熱保護回路69は、過負荷等の際に帰還電流IFを強制
的に流してスイッチングレギュレータ等を過熱から保護
する回路である。平滑用コンデンサ20の一方に熱検出
用第1トランジスタ60のエミッタを接続し、エミッタ
とベース間には起動抵抗61を接続している。第1トラ
ンジスタ60のベースは熱検出用第2トランジスタ62
のコレクタに接続している。第2トランジスタ62のベ
ースは分圧用抵抗63及び正特性サーミスタ64に接続
されている。第1トランジスタ60のコレクタはバイア
ス回路41にバイアス抵抗66a,66bを介して接続
している。一方、サイリスタ65はアノードが抵抗68
を介して発光ダイオード23aに接続し、カソードがバ
イアス回路41に接続し、ゲートがバイアス抵抗66a
を介して第1トランジスタ60のコレクタに接続してい
る。なお、平滑回路22、安定化回路29及びバイアス
回路41についての説明は、その電気回路構成、動作等
が第1実施例のものと同様であるので省略する。[Third Embodiment, FIG. 4] FIG. 4 is a partial electric circuit diagram of a switching regulator having an overheat protection circuit. High-frequency transformer 1 primary coil 2, 3 side circuit and 2
The circuit on the side of the next coil 5 is similar to that of the first embodiment. Overheat protection circuit 69 is a circuit for protecting a switching regulator or the like from overheating the feedback current I F forcibly flowed during overload or the like. The emitter of the heat detecting first transistor 60 is connected to one of the smoothing capacitors 20, and the starting resistor 61 is connected between the emitter and the base. The base of the first transistor 60 is the second heat detection transistor 62.
Connected to the collector. The base of the second transistor 62 is connected to the voltage dividing resistor 63 and the positive temperature coefficient thermistor 64. The collector of the first transistor 60 is connected to the bias circuit 41 via bias resistors 66a and 66b. On the other hand, the anode of the thyristor 65 is a resistor 68.
Is connected to the light emitting diode 23a through the cathode, the cathode is connected to the bias circuit 41, and the gate is connected to the bias resistor 66a.
It is connected to the collector of the first transistor 60 via. The description of the smoothing circuit 22, the stabilizing circuit 29, and the bias circuit 41 is omitted because their electric circuit configuration and operation are the same as those of the first embodiment.
【0020】次に、過熱保護回路の動作について説明す
る。負荷L1の異常により制御出力負荷電流IOが急増す
ると、スイッチングトランジスタ11が発熱する。これ
を正特性サーミスタ64で検出するが、正特性サーミス
タ64は発熱により、抵抗値が上がる。従って、正特性
サーミスタ64による電圧降下分が大きくなり、第2ト
ランジスタ62のベースに電流が流れ、第2トランジス
タ62がONする。第2トランジスタ62がON状態に
なると、起動抵抗61を通って電流が第1トランジスタ
60のベースに流れ、第1トランジスタ60がON状態
になる。第1トランジスタ60に流れる電流がバイアス
抵抗66aを通ってサイリスタ65のゲートに流れ、サ
イリスタ65がONされる。サイリスタ65がON状態
になると、発光ダイオード23aに帰還電流IFが強制
的に流れ、その帰還電流IFは抵抗68,サイリスタ6
5を通って常に一定の負電圧にバイアスされたバイアス
回路41に流れ込む。発光ダイオード23aは発光し、
1次コイル2側のフォトトランジスタ23bに電流が流
れてスイッチングトランジスタ11のON時間が短くな
る。この結果、2次側へ供給される電力が急速に減少
し、スイッチングレギュレータの過熱が防止できる。Next, the operation of the overheat protection circuit will be described. When the control output load current I O suddenly increases due to an abnormality in the load L 1 , the switching transistor 11 generates heat. This is detected by the positive temperature coefficient thermistor 64, but the positive temperature coefficient thermistor 64 increases in resistance value due to heat generation. Therefore, the voltage drop due to the positive temperature coefficient thermistor 64 becomes large, a current flows through the base of the second transistor 62, and the second transistor 62 is turned on. When the second transistor 62 is turned on, a current flows through the starting resistor 61 to the base of the first transistor 60, and the first transistor 60 is turned on. The current flowing through the first transistor 60 flows through the bias resistor 66a to the gate of the thyristor 65, and the thyristor 65 is turned on. When the thyristor 65 is turned ON, the feedback current I F to the light-emitting diode 23a is forced to flow, the feedback current I F is resistor 68, a thyristor 6
5 always flows into the bias circuit 41 biased to a constant negative voltage. The light emitting diode 23a emits light,
A current flows through the phototransistor 23b on the primary coil 2 side, and the ON time of the switching transistor 11 is shortened. As a result, the power supplied to the secondary side is rapidly reduced, and overheating of the switching regulator can be prevented.
【0021】[他の実施例]なお、本発明に係るスイッ
チングレギュレータは前記実施例に限定するものではな
く、その要旨の範囲内で種々に変形することができる。
特に、2次側帰還電流IFを強制的に流すスイッチ素子
としては、サイリスタの他に、トランジスタ等であって
もよい。[Other Embodiments] The switching regulator according to the present invention is not limited to the above embodiment, but can be variously modified within the scope of the invention.
In particular, the switch element forcibly flowing the secondary side feedback current I F may be a transistor or the like in addition to the thyristor.
【0022】[0022]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、1次側スイッチング素子がONのときに2次側
コイルに生じる電圧を整流平滑して常に一定の負バイア
スを発生させ、この負バイアスを2次側帰還電流を強制
的に流すスイッチ素子に印加したので、このスイッチ素
子を含む保護回路の特性がフの字型の垂下特性となる。
これにより、過電流、過電圧及び過熱等に対して、負荷
抵抗に関係なく、保護機能の優れた、つまり、保護回路
特性のフの字垂下が強い保護回路を備えたスイッチング
レギュレータが得られる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the voltage generated in the secondary coil when the primary switching element is ON is rectified and smoothed to generate a constant negative bias. Since this negative bias is applied to the switch element forcibly flowing the secondary side feedback current, the characteristic of the protection circuit including this switch element becomes a fold-back drooping characteristic.
As a result, it is possible to obtain a switching regulator having a protection circuit that has an excellent protection function against overcurrent, overvoltage, overheat, and the like, regardless of the load resistance, that is, that has a strong droop in the protection circuit characteristics.
【図1】本発明に係るスイッチングレギュレータの第1
実施例を示す電気回路図。FIG. 1 is a first switching regulator according to the present invention.
The electric circuit diagram which shows an Example.
【図2】図1で示したスイッチングレギュレータの保護
回路の特性を示すグラフ。FIG. 2 is a graph showing characteristics of a protection circuit of the switching regulator shown in FIG.
【図3】本発明に係るスイッチングレギュレータの第2
実施例を示す電気回路図。FIG. 3 is a second switching regulator according to the present invention.
The electric circuit diagram which shows an Example.
【図4】本発明に係るスイッチングレギュレータの第3
実施例を示す電気回路図。FIG. 4 is a third switching regulator according to the present invention.
The electric circuit diagram which shows an Example.
【図5】従来例を示す電気回路図。FIG. 5 is an electric circuit diagram showing a conventional example.
1…トランス 2,3…1次コイル 4…2次コイル 11…スイッチングトランジスタ(1次側スイッチング
素子) 22…平滑回路 29…安定化回路 31…サイリスタ(スイッチ素子) 36…保護回路 41…バイアス回路 55…サイリスタ(スイッチ素子) 59…保護回路 65…サイリスタ(スイッチ素子) 69…保護回路 IF…帰還電流1 ... Transformer 2, 3 ... Primary coil 4 ... Secondary coil 11 ... Switching transistor (primary side switching element) 22 ... Smoothing circuit 29 ... Stabilizing circuit 31 ... Thyristor (switch element) 36 ... Protection circuit 41 ... Bias circuit 55 ... Thyristor (switch element) 59 ... Protection circuit 65 ... Thyristor (switch element) 69 ... Protection circuit IF ... Feedback current
Claims (1)
トランスに電力を蓄積し、前記スイッチング素子がOF
Fのときに前記蓄積した電力を2次側に供給するスイッ
チングレギュレータにおいて、 2次側を流れる帰還電流によって2次側への供給電力を
制御する安定化回路と、 前記2次側帰還電流を強制的に流すスイッチ素子を有す
る保護回路と、 前記1次側スイッチング素子がONのときに2次側コイ
ルに生じる電圧を整流平滑して前記スイッチ素子に負バ
イアスを印加するバイアス回路とを備え、 前記スイッチ素子に流れる前記2次側帰還電流を前記バ
イアス回路に流したこと、 を特徴とするスイッチングレギュレータ。1. A primary side switching element stores electric power in a transformer when the switching element is ON, and the switching element is OF
In the switching regulator that supplies the accumulated power to the secondary side at F, a stabilizing circuit that controls the power supplied to the secondary side by the feedback current flowing through the secondary side, and the secondary side feedback current is forced. A protection circuit having a switching element that selectively flows, and a bias circuit that applies a negative bias to the switching element by rectifying and smoothing the voltage generated in the secondary coil when the primary switching element is ON, A switching regulator characterized in that the secondary side feedback current flowing through a switch element is passed through the bias circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26937191A JPH05111250A (en) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Switching regulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26937191A JPH05111250A (en) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Switching regulator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05111250A true JPH05111250A (en) | 1993-04-30 |
Family
ID=17471467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26937191A Pending JPH05111250A (en) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Switching regulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05111250A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100472719B1 (en) * | 2001-07-13 | 2005-03-10 | 세이코 인스트루 가부시키가이샤 | Overcurrent protection circuit for voltage regulator |
| JP2010124648A (en) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Nichicon Corp | Switching power supply apparatus |
| JP2016163533A (en) * | 2015-03-05 | 2016-09-05 | ローム株式会社 | Isolated dc/dc converter and feedback circuit for the same, power supply device, power supply adapter, and electronic apparatus using the same |
-
1991
- 1991-10-17 JP JP26937191A patent/JPH05111250A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100472719B1 (en) * | 2001-07-13 | 2005-03-10 | 세이코 인스트루 가부시키가이샤 | Overcurrent protection circuit for voltage regulator |
| JP2010124648A (en) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Nichicon Corp | Switching power supply apparatus |
| JP2016163533A (en) * | 2015-03-05 | 2016-09-05 | ローム株式会社 | Isolated dc/dc converter and feedback circuit for the same, power supply device, power supply adapter, and electronic apparatus using the same |
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