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JPH11164548A - Power supply - Google Patents

Power supply

Info

Publication number
JPH11164548A
JPH11164548A JP9328106A JP32810697A JPH11164548A JP H11164548 A JPH11164548 A JP H11164548A JP 9328106 A JP9328106 A JP 9328106A JP 32810697 A JP32810697 A JP 32810697A JP H11164548 A JPH11164548 A JP H11164548A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
output
power supply
switching element
pulse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9328106A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masanobu Takahama
昌信 高濱
Akihiko Kikuchi
昭彦 菊池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP9328106A priority Critical patent/JPH11164548A/en
Publication of JPH11164548A publication Critical patent/JPH11164548A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Rectifiers (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the flow of over-current into a switching element, when an input voltage rises abruptly. SOLUTION: When momentary interrupt of an input AC voltage occurs, a comparison means 6 does not generated pulse during such period, because a voltage is not supplied from a rectifying circuit 106 to the comparing means 6. Therefore, a pulse detecting circuit 8 is unable to detect the pulse in this case and outputs a cut-off signal. The pulse detecting circuit 8 delays this cut-off signal for about 20 msec, before it provides the output. Therefore, even if momentary interrupt is recovered, the cut-off signal is output for about 20 msec after such a recovery. When the cut-off signal is input from the pulse detecting circuit 8, a drive pulse generating circuit 125 stops the generation of a drive pulse to turn off a switching element 118.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は交流電圧を整流し安
定化した直流電圧を生成する電源装置に関し、特にPF
Cコンバータに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device for rectifying an AC voltage to generate a stabilized DC voltage, and more particularly, to a PF.
It relates to a C converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】PFC(Power Factor C
orrection)コンバータは、交流電源側に流れ
る電流が正弦波に近く高調波成分が少ないため、電源高
調波歪の低減技術として電子機器において広く用いられ
ている。図7は従来のPFCコンバータの一例を示す回
路図である。このPFCコンバータ102は、不図示の
交流電源(例えば商用電源)より入力端子104を通じ
て供給される交流電圧を整流する整流回路106と、一
端が整流回路106の出力に接続され他端がダイオード
108を介してPFCコンバータ102の出力端子11
0に接続されたチョークコイル112と、出力端子11
0と基準電位点114との間に接続されたコンデンサ1
16と、チョークコイル112の前記他端と基準電位点
114との間に接続されたスイッチング素子118(電
界効果トランジスタ)と、スイッチング素子118の制
御回路120と、整流回路106の出力と基準電位点1
14との間に接続されたコンデンサ122とを備えて構
成されている。そして、制御回路120は、そのドライ
ブパルス生成回路124より高周波数のドライブパルス
を生成してスイッチング素子118のゲートに印加し、
その結果、スイッチング素子118は高速にオンオフす
る。ここで制御回路120は、ドライブパルスの幅を変
化させることで、常に一定電圧の直流電圧が出力端子1
10から出力されるようにする。
2. Description of the Related Art PFC (Power Factor C)
2. Description of the Related Art Orientation converters are widely used in electronic devices as a technique for reducing power supply harmonic distortion because a current flowing to an AC power supply side is close to a sine wave and has less harmonic components. FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a conventional PFC converter. The PFC converter 102 includes a rectifier circuit 106 for rectifying an AC voltage supplied from an AC power supply (not shown) (for example, commercial power supply) through an input terminal 104, and a diode 108 at one end connected to the output of the rectifier circuit 106. Output terminal 11 of PFC converter 102 via
0 and the output terminal 11
0 connected to the reference potential point 114
16, a switching element 118 (field-effect transistor) connected between the other end of the choke coil 112 and the reference potential point 114, a control circuit 120 for the switching element 118, an output of the rectifier circuit 106, and a reference potential point. 1
14 and a capacitor 122 connected between them. Then, the control circuit 120 generates a high-frequency drive pulse from the drive pulse generation circuit 124 and applies the drive pulse to the gate of the switching element 118.
As a result, the switching element 118 turns on and off at a high speed. Here, the control circuit 120 changes the width of the drive pulse so that a constant DC voltage is always output from the output terminal 1.
10 to be output.

【0003】ところで、このような従来のPFCコンバ
ータ102では、上記交流電源を投入して入力電圧が急
上昇した時、コンデンサ116にチョークコイル112
を通じて非常に大きい充電電流が流れ、そのためチョー
クコイル112は飽和してインダクタンスが大幅に低下
し短絡状態に等しい状態となる。したがって、この状態
でスイッチング素子118が動作すると、オン時にスイ
ッチング素子118に過大な電流が流れ、スイッチング
素子118の過電流破壊やアバランシェ破壊を招く結果
となる。また、このような過電流は電源投入時だけでな
く、交流電源の瞬断によっても発生する。
In the conventional PFC converter 102, when the AC power is turned on and the input voltage rises sharply, the choke coil 112 is connected to the capacitor 116.
A very large charging current flows through the choke coil 112, so that the choke coil 112 is saturated, the inductance is greatly reduced, and a state equivalent to a short-circuit state occurs. Therefore, if the switching element 118 operates in this state, an excessive current flows through the switching element 118 when the switching element 118 is turned on, which results in overcurrent breakdown and avalanche breakdown of the switching element 118. Such an overcurrent occurs not only when the power is turned on, but also due to a momentary interruption of the AC power.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】そこで、従来は、チョ
ークコイル112にバイパスダイオードを並列に接続し
てチョークコイル112に流れる電流を抑えたり、ある
いは、スイッチング素子118に電流検出用の抵抗器を
直列接続してスイッチング素子118を流れる電流を検
出し、過大な電流が流れた場合はスイッチング素子11
8の動作を停止させるといった過電流保護策が採られて
いた。
Therefore, conventionally, a bypass diode is connected in parallel with the choke coil 112 to suppress the current flowing through the choke coil 112, or a current detecting resistor is connected in series with the switching element 118. A current flowing through the switching element 118 after connection is detected, and if an excessive current flows, the switching element 11
8 has been taken to stop the operation.

【0005】しかし、バイパスダイオードを用いる方式
では、コンデンサ116の充電電流の一部しかバイパス
できず、チョークコイル112の飽和を確実に阻止する
ことは困難であった。一方、スイッチング素子118の
電流を検出する方式では、スイッチング素子118を流
れる過大電流を検出してからスイッチング素子118の
動作を停止させるまでの時間遅れ(例えば数百nse
c)のため、スイッチング素子118を確実に保護でき
ないことが多かった。そのため、従来は、過電流保護が
的確に機能しなかった場合に備えるため、スイッチング
素子118とし、大電流に耐えられるよう耐電流値の非
常に大きいスイッチング素子118を用いており、した
がってコスト高となっていた。
However, in the system using the bypass diode, only a part of the charging current of the capacitor 116 can be bypassed, and it is difficult to reliably prevent the saturation of the choke coil 112. On the other hand, in the method of detecting the current of the switching element 118, a time delay (for example, several hundred ns) from when an excessive current flowing through the switching element 118 is detected to when the operation of the switching element 118 is stopped.
For c), the switching element 118 cannot often be reliably protected. Therefore, conventionally, in order to prepare for a case where overcurrent protection does not function properly, the switching element 118 is used as the switching element 118, and the switching element 118 having an extremely large withstand current value is used to withstand a large current. Had become.

【0006】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、その目的は、入力電圧が急激に上昇し
た際にスイッチング素子に過電流が流れることを確実に
阻止することが可能な電源装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to reliably prevent an overcurrent from flowing through a switching element when an input voltage rises sharply. A power supply device is provided.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、整流回路と、一端が前記整流回路の出力に接
続され他端がダイオードを介して電源装置の出力端子に
接続されたチョークコイルと、前記出力端子と基準電位
点との間に接続されたコンデンサと、チョークコイルの
前記他端と前記基準電位点との間に接続されたスイッチ
ング素子と、前記スイッチング素子を周期的にオンオフ
させる制御回路とを備えた電源装置において、前記整流
回路に供給される交流電圧の急激な上昇を検出して遮断
信号を所定期間、出力する電圧監視手段を備え、前記制
御回路は、前記電圧監視手段が前記遮断信号を出力して
いるとき前記スイッチング素子をオフ状態にすることを
特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a rectifier circuit and a choke having one end connected to the output of the rectifier circuit and the other end connected to an output terminal of a power supply via a diode. A coil, a capacitor connected between the output terminal and a reference potential point, a switching element connected between the other end of the choke coil and the reference potential point, and periodically turning on and off the switching element. A voltage monitoring means for detecting a sharp rise in the AC voltage supplied to the rectifier circuit and outputting a cut-off signal for a predetermined period, wherein the control circuit comprises: When the means is outputting the cutoff signal, the switching element is turned off.

【0008】本発明の電源装置では、電圧監視手段は、
整流回路に供給される交流電圧の急激な上昇を検出した
ときは遮断信号を所定期間、出力し、制御回路は、電圧
監視手段がこの遮断信号を出力している間は、スイッチ
ング素子をオフ状態にする。すなわち、本発明の電源装
置ではスイッチング素子に過電流が流れる原因となる入
力電圧の急激な上昇を検出してスイッチング素子の動作
を停止させるので、スイッチング素子に流れる電流を検
出してスイッチング素子の動作を停止させる従来の方式
と異なり、スイッチング素子に過電流が流れる前にスイ
ッチング素子の動作を停止させることができる。また、
バイパスダイオードを用いた場合のように単に電流を抑
えるのではなく、スイッチング素子の動作を完全に停止
させるので確実にスイッチング素子を保護できる。
In the power supply according to the present invention, the voltage monitoring means includes:
When a sharp rise in the AC voltage supplied to the rectifier circuit is detected, a cutoff signal is output for a predetermined period, and the control circuit turns off the switching element while the voltage monitoring means outputs the cutoff signal. To That is, in the power supply device of the present invention, the operation of the switching element is stopped by detecting a sudden rise in the input voltage that causes an overcurrent to flow through the switching element. Unlike the conventional method of stopping the switching, the operation of the switching element can be stopped before an overcurrent flows through the switching element. Also,
Rather than simply suppressing the current as in the case of using a bypass diode, the operation of the switching element is completely stopped, so that the switching element can be reliably protected.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態例につい
て図面を参照して説明する。図1は本発明による電源装
置の一例を示す回路図である。図中、図7と同一の要素
には同一の符号が付されており、それらに関する説明は
ここでは省略する。この電源装置、すなわちPFCコン
バータ2が図7のPFCコンバータ2と異なるのは制御
回路4の構成の点においてであり、制御回路4は、スイ
ッチング素子118を過電流から保護するために、本発
明に係わる電圧監視手段を構成する比較手段6(本発明
に係わる第1の比較手段)およびパルス検出回路8を備
えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a power supply device according to the present invention. In the figure, the same elements as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted here. This power supply device, that is, the PFC converter 2 is different from the PFC converter 2 in FIG. 7 in the configuration of the control circuit 4. The control circuit 4 protects the switching element 118 from an overcurrent by using the present invention. It comprises a comparing means 6 (first comparing means according to the present invention) and a pulse detection circuit 8 which constitute related voltage monitoring means.

【0010】比較手段6は、不図示の分圧抵抗器とコン
パレータとから成り、コンパレータの一方の入力端子に
は、整流回路106の出力電圧が分圧抵抗器を通じて入
力されており、もう一方の入力端子には不図示の電源よ
り基準電圧が入力されている。本実施の形態例ではこの
比較手段6により本発明に係わるパルス生成回路が構成
されている。パルス検出回路8は、比較手段6が出力す
るパルスを検出し、パルスを検出しているときは論理”
0”の信号を出力し、パルスを検出できないときは論
理”1”の信号を遮断信号として出力する。ただし、パ
ルス検出回路8はこの遮断信号を一定の時間、例えば2
0msec程度遅延させて出力する。ドライブパルス生
成回路124は、パルス検出回路8から遮断信号が入力
されていないときは高周波数のドライブパルスを生成し
て出力し、一方、遮断信号が入力されるとドライブパル
スの生成を停止する。
The comparing means 6 includes a voltage dividing resistor (not shown) and a comparator. The output voltage of the rectifier circuit 106 is input to one input terminal of the comparator through the voltage dividing resistor. A reference voltage is input to an input terminal from a power supply (not shown). In the present embodiment, the comparison means 6 constitutes a pulse generation circuit according to the present invention. The pulse detection circuit 8 detects the pulse output from the comparison means 6, and when the pulse is detected, the logic "
When a pulse is not detected, a signal of logic "1" is output as a cutoff signal, provided that the pulse detection circuit 8 outputs the cutoff signal for a certain period of time, for example, two.
The signal is output with a delay of about 0 msec. The drive pulse generation circuit 124 generates and outputs a high-frequency drive pulse when the cutoff signal is not input from the pulse detection circuit 8, and stops generating the drive pulse when the cutoff signal is input.

【0011】次に、このように構成されたPFCコンバ
ータ2の動作について説明する。図2はPFCコンバー
タ2の動作を説明するためのタイミングチャートであ
る。比較手段6の上記コンパレータは、上記分圧抵抗器
を通じて入力された整流回路106の出力電圧と基準電
圧とを比較し、前者の方が大きいときは論理”1”の信
号を、後者の方が大きいときは論理”0”の信号を出力
する。図2に示したように、整流回路106の出力電圧
は通常の状態では全波整流波形となっており、上記コン
パレータが上述のように動作する結果、比較手段6から
はパルスが出力される。
Next, the operation of the PFC converter 2 configured as described above will be described. FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of PFC converter 2. The comparator of the comparing means 6 compares the output voltage of the rectifier circuit 106 input through the voltage-dividing resistor with the reference voltage, and outputs a signal of logic "1" when the output voltage is larger than the reference voltage. When it is larger, a signal of logic "0" is output. As shown in FIG. 2, the output voltage of the rectifier circuit 106 has a full-wave rectified waveform in a normal state, and the comparator operates as described above, so that the comparator 6 outputs a pulse.

【0012】ここで、図2に示したように期間Taにお
いて入力交流電圧の瞬断が発生したとすると、この期間
では比較手段6に整流回路106から電圧が供給されな
いので比較手段6はパルスを発生しない。したがって、
パルス検出回路8は期間Ta以外ではパルスを検出する
が期間Taではパルスを検出できず、遮断信号を出力す
る。ただし、パルス検出回路8はこの遮断信号を約20
msec遅延させて出力する。そのため、パルス検出回
路8の出力信号は、瞬断が発生して約20msec経過
してから論理”1”になり、その後、タイミングteで
瞬断が解消しても約20msecは論理”1”を維持
し、その後、論理”0”に戻る。すなわち、瞬断の解消
により入力交流電圧が急激に上昇すると、比較手段6は
そのことを検知してパルスの発生を再開し、その後、約
20msecの間、パルス検出回路8より遮断信号が出
力される。
Here, assuming that an instantaneous interruption of the input AC voltage occurs during the period Ta as shown in FIG. 2, the voltage is not supplied from the rectifier circuit 106 to the comparing unit 6 during this period. Does not occur. Therefore,
The pulse detection circuit 8 detects a pulse during periods other than the period Ta, but cannot detect a pulse during the period Ta, and outputs a cutoff signal. However, the pulse detection circuit 8 outputs this cutoff signal by about 20
Output with a delay of msec. Therefore, the output signal of the pulse detection circuit 8 becomes logic "1" about 20 msec after the occurrence of the instantaneous interruption. And then return to logic "0". That is, when the input AC voltage rises sharply due to the elimination of the instantaneous interruption, the comparing means 6 detects this and restarts the generation of the pulse. Thereafter, the cutoff signal is output from the pulse detection circuit 8 for about 20 msec. You.

【0013】ドライブパルス生成回路124は、パルス
検出回路8から遮断信号が入力されていない状態、すな
わち、整流回路106が正常に電圧を出力している状態
ではドライブパルスを生成してスイッチング素子118
のゲートに供給し、スイッチング素子118をオンオフ
させる。しかし、入力交流電圧の瞬断により遮断信号が
入力されるとドライブパルスの生成を停止する。そのた
め、パルス検出回路8が遮断信号を出力している期間T
bではスイッチング素子118はオフ状態となる。
The drive pulse generating circuit 124 generates a drive pulse when the cutoff signal is not input from the pulse detection circuit 8, that is, when the rectifier circuit 106 normally outputs a voltage, and the switching element 118.
To turn on and off the switching element 118. However, when the cutoff signal is input due to the instantaneous interruption of the input AC voltage, generation of the drive pulse is stopped. Therefore, the period T during which the pulse detection circuit 8 outputs the cutoff signal
In b, the switching element 118 is turned off.

【0014】図2に示した瞬断の場合に限らず、交流電
圧を投入する際にも遮断信号が生成され、スイッチング
素子118はオフ状態となる。この場合には、交流電圧
投入前は比較手段6はパルスを出力しないのでパルス検
出回路8は遮断信号を出力しており、交流電圧が投入さ
れた後も約20msecの間、遮断信号を出力し、その
後、遮断信号の出力を停止する。
Not only in the case of the instantaneous interruption shown in FIG. 2, but also when an AC voltage is applied, a cutoff signal is generated, and the switching element 118 is turned off. In this case, since the comparing means 6 does not output a pulse before the AC voltage is applied, the pulse detection circuit 8 outputs a cutoff signal, and outputs the cutoff signal for about 20 msec even after the AC voltage is applied. Then, the output of the cutoff signal is stopped.

【0015】したがって、このPFCコンバータ2で
は、入力交流電圧が瞬断から復帰する際や、交流電圧を
投入したとき、電圧が急激に上昇する期間においてはス
イッチング素子118はオフ状態となり、入力交流電圧
が急激に上昇する際のコンデンサ116への過大な充電
電流によってチョークコイル112が飽和してもスイッ
チング素子118に過電流が流れることがない。そのた
め、このPFCコンバータ2では、スイッチング素子1
18を確実に保護でき、従来のように、過電流保護が的
確に機能しなかった場合に備えて耐電流値の大きいスイ
ッチング素子118を用いる必要がなく、その結果、コ
ストダウンを実現できる。
Therefore, in the PFC converter 2, when the input AC voltage recovers from an instantaneous interruption or when the AC voltage is applied, the switching element 118 is turned off during a period in which the voltage rises sharply, and the input AC voltage is turned off. Does not flow through the switching element 118 even when the choke coil 112 is saturated by an excessive charging current to the capacitor 116 when the voltage rises rapidly. Therefore, in this PFC converter 2, the switching element 1
18 can be reliably protected, and it is not necessary to use the switching element 118 having a large withstand current value in case the overcurrent protection does not function properly as in the related art, and as a result, the cost can be reduced.

【0016】なお、この実施の形態例ではパルス検出回
路8は約20msec遅延させて遮断信号を出力すると
したが、この遅延時間はあくまでも一例であり、回路の
特性などに応じ、スイッチング素子118の過電流を的
確に阻止すべく増減することは無論可能である。
In this embodiment, the pulse detection circuit 8 outputs the cut-off signal with a delay of about 20 msec. However, this delay time is merely an example, and the delay time of the switching element 118 depends on the characteristics of the circuit. It is, of course, possible to increase or decrease the current so as to block it properly.

【0017】次に、第2の実施の形態例について説明す
る。図3は第2の実施の形態例のPFCコンバータを示
す回路図、図4は第2の実施の形態例のPFCコンバー
タの動作を説明するためのタイミングチャートである。
図3において、図7と同一の要素には同一の符号が付さ
れており、それらに関する説明はここでは省略する。
Next, a second embodiment will be described. FIG. 3 is a circuit diagram showing the PFC converter of the second embodiment, and FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the PFC converter of the second embodiment.
3, the same elements as those of FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

【0018】このPFCコンバータ12は、制御回路1
4の構成の点で図7のPFCコンバータ102と異なっ
ている。制御回路14は比較手段16(本発明に係わる
第2の比較手段)を含み、比較手段16は、整流回路1
06の出力電圧を分圧する第1の分圧抵抗器18と、出
力電圧を分圧する第2の分圧抵抗器20と、第1および
第2の分圧抵抗器18、20により分圧された電圧を比
較するコンパレータ22(本発明に係わる比較器)とを
含んで構成され、本実施の形態例ではこの比較手段16
により本発明に係わる電圧監視手段が構成されている。
そして、比較手段16は出力端子110の電圧と整流回
路106の出力電圧とを比較し、整流回路106の出力
電圧を基準にした出力端子110の電圧が一定の水準以
下のとき遮断信号を出力する。
The PFC converter 12 includes a control circuit 1
4 is different from the PFC converter 102 of FIG. The control circuit 14 includes a comparing unit 16 (a second comparing unit according to the present invention), and the comparing unit 16 includes the rectifying circuit 1.
06, the first voltage dividing resistor 18 for dividing the output voltage, the second voltage dividing resistor 20 for dividing the output voltage, and the voltage divided by the first and second voltage dividing resistors 18 and 20. And a comparator 22 for comparing voltages (comparator according to the present invention).
Constitutes the voltage monitoring means according to the present invention.
Then, the comparing means 16 compares the voltage of the output terminal 110 with the output voltage of the rectifier circuit 106, and outputs a cut-off signal when the voltage of the output terminal 110 based on the output voltage of the rectifier circuit 106 is lower than a certain level. .

【0019】具体的に説明すると、図4に示したよう
に、期間Taにおいて入力交流電圧に瞬断が発生する
前、および瞬断の期間Taでは、第2の分圧抵抗器20
を通じてコンパレータ22に供給される出力端子110
の電圧の方が、第1の分圧抵抗器18を通じてコンパレ
ータ22に供給される整流回路106の出力電圧より大
きいため、コンパレータ22は論理”0”の信号を出力
している。
More specifically, as shown in FIG. 4, before the instantaneous interruption of the input AC voltage occurs during the period Ta, and during the instantaneous interruption period Ta, the second voltage dividing resistor 20 is used.
Terminal 110 supplied to the comparator 22 through the
Is higher than the output voltage of the rectifier circuit 106 supplied to the comparator 22 through the first voltage-dividing resistor 18, the comparator 22 outputs a signal of logic "0".

【0020】期間Taでは、整流回路106は電圧を出
力せず、一方、出力端子110の電圧はコンデンサ11
6の放電と共にしだいに低下する。そして、タイミング
teで瞬断が解消すると、入力交流電圧が急激に上昇
し、したがって整流回路106の出力電圧も急激に上昇
する。その結果、タイミングteで第2の分圧抵抗器2
0の出力電圧が第1の分圧抵抗器18の出力電圧以下と
なり、コンパレータ22は遮断信号として論理”1”の
信号を出力する。その後、出力端子110の電圧が通常
の電圧に復旧すると、第2の分圧抵抗器20を通じてコ
ンパレータ22に供給される電圧の方が大きくなり、コ
ンパレータ22は論理”0”の信号を出力する。そし
て、ドライブパルス生成回路124は、コンパレータ2
2から遮断信号が入力されるとドライブパルスの生成を
停止する。そのため、コンパレータ22が遮断信号を出
力している期間Tbではスイッチング素子118はオフ
状態となる。また、図4に示した瞬断の場合に限らず、
交流電圧を投入する際にも、入力交流電圧が急激に上昇
し、その後、出力端子110の電圧が十分に上昇するま
での間、遮断信号が出力され、スイッチング素子118
はオフ状態となる。したがって、この第2の実施の形態
例によっても上記実施の形態例の場合と同様の効果が得
られる。
In the period Ta, the rectifier circuit 106 does not output a voltage, while the voltage of the output terminal 110 is
6 gradually decreases with the discharge. Then, when the instantaneous interruption is eliminated at the timing te, the input AC voltage sharply increases, and accordingly, the output voltage of the rectifier circuit 106 also sharply increases. As a result, at the timing te, the second voltage dividing resistor 2
The output voltage of 0 becomes equal to or lower than the output voltage of the first voltage-dividing resistor 18, and the comparator 22 outputs a signal of logic "1" as a cutoff signal. Thereafter, when the voltage of the output terminal 110 is restored to the normal voltage, the voltage supplied to the comparator 22 through the second voltage-dividing resistor 20 becomes larger, and the comparator 22 outputs a signal of logic “0”. Then, the drive pulse generation circuit 124 outputs
When the cut-off signal is input from 2, the generation of the drive pulse is stopped. Therefore, the switching element 118 is turned off during the period Tb during which the comparator 22 outputs the cutoff signal. Further, not only in the case of the instantaneous interruption shown in FIG.
When the AC voltage is applied, the cut-off signal is output until the input AC voltage sharply rises and thereafter the voltage of the output terminal 110 sufficiently rises.
Is turned off. Therefore, according to the second embodiment, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.

【0021】次に、第3の実施の形態例について説明す
る。図5は第3の実施の形態例のPFCコンバータを示
す回路図、図6は第3の実施の形態例のPFCコンバー
タの動作を説明するためのタイミングチャートである。
図5において、図7と同一の要素には同一の符号が付さ
れており、それらに関する説明はここでは省略する。こ
のPFCコンバータ24は、電流監視手段26を備え、
制御回路120のドライブパルス生成回路124が電流
監視手段26が出力する遮断信号により制御される点で
図7に示したPFCコンバータと異なっている。電流監
視手段26は、抵抗器28と比較手段30(本発明に係
わる第3の比較手段)とを含んで構成され、抵抗器28
は、整流回路106の基準電位点114側の出力端子1
10に直列に接続することで、チョークコイル112に
対して直列に接続され、そして、比較手段30は、抵抗
器28の両端の電圧を基準電圧と比較して抵抗器28の
両端の電圧が基準電圧を越えたとき遮断信号を出力す
る。
Next, a third embodiment will be described. FIG. 5 is a circuit diagram showing a PFC converter according to the third embodiment, and FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the PFC converter according to the third embodiment.
5, the same elements as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted here. This PFC converter 24 includes current monitoring means 26,
The difference from the PFC converter shown in FIG. 7 is that the drive pulse generation circuit 124 of the control circuit 120 is controlled by the cutoff signal output from the current monitoring means 26. The current monitoring means 26 includes a resistor 28 and a comparing means 30 (third comparing means according to the present invention).
Is the output terminal 1 on the reference potential point 114 side of the rectifier circuit 106.
10, the comparator 30 is connected in series to the choke coil 112, and the comparing means 30 compares the voltage across the resistor 28 with a reference voltage and compares the voltage across the resistor 28 with the reference voltage. Outputs a cutoff signal when the voltage is exceeded.

【0022】図6に示したように、期間Taにおいて入
力交流電圧に瞬断が発生し、タイミングteで瞬断が解
消すると、入力交流電圧、したがって整流回路106の
出力電圧は急激に上昇する。その結果、このタイミング
で図6に示したように瞬間的にコンデンサ116に大き
い充電電流が流れ、抵抗器28の両端の電圧も急上昇し
て基準電圧を越え、比較手段30は遮断信号を出力す
る。そして、ドライブパルス生成回路124は、この遮
断信号が入力されている間はドライブパルスの生成を停
止し、比較手段30が遮断信号を出力している期間Tb
ではスイッチング素子118はオフ状態となる。また、
図6に示した瞬断の場合に限らず、交流電圧を投入する
際にも、入力交流電圧が急激に上昇し、コンデンサ11
6に大きい充電電流が流れている間、遮断信号が出力さ
れるので、スイッチング素子118はオフ状態となる。
したがって、この第3の実施の形態例によっても上記実
施の形態例の場合と同様の効果が得られる。
As shown in FIG. 6, when an instantaneous interruption occurs in the input AC voltage in the period Ta and the instantaneous interruption is eliminated at the timing te, the input AC voltage, and hence the output voltage of the rectifier circuit 106, rises sharply. As a result, at this timing, as shown in FIG. 6, a large charging current instantaneously flows through the capacitor 116, the voltage across the resistor 28 also rises rapidly and exceeds the reference voltage, and the comparing means 30 outputs a cutoff signal. . Then, the drive pulse generation circuit 124 stops generating the drive pulse while the cutoff signal is being input, and the period Tb during which the comparing means 30 outputs the cutoff signal.
Then, the switching element 118 is turned off. Also,
Not only in the case of the instantaneous interruption shown in FIG. 6, but also when the AC voltage is applied, the input AC voltage rises sharply and the capacitor 11
While a large charging current flows through 6, the switching element 118 is turned off because the cutoff signal is output.
Therefore, according to the third embodiment, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように本発明の電源装置で
は、電圧監視手段は、整流回路に供給される交流電圧の
急激な上昇を検出したときは遮断信号を所定期間、出力
し、制御回路は、電圧監視手段がこの遮断信号を出力し
ている間は、スイッチング素子をオフ状態にする。すな
わち、本発明の電源装置ではスイッチング素子に過電流
が流れる原因となる入力電圧の急激な上昇を検出してス
イッチング素子の動作を停止させるので、スイッチング
素子に流れる電流を検出してスイッチング素子の動作を
停止させる従来の方式と異なり、スイッチング素子に過
電流が流れる前にスイッチング素子の動作を停止させる
ことができる。また、バイパスダイオードを用いた場合
のように単に電流を抑えるのではなく、スイッチング素
子の動作を完全に停止させるので確実にスイッチング素
子を保護できる。したがって、従来のように、過電流保
護が的確に機能しなかった場合に備えて耐電流値の大き
いスイッチング素子を用いる必要がなく、その結果、コ
ストダウンを実現できる。
As described above, in the power supply device of the present invention, the voltage monitoring means outputs a cutoff signal for a predetermined period when detecting a sharp rise in the AC voltage supplied to the rectifier circuit, and Turns off the switching element while the voltage monitoring means outputs the cutoff signal. That is, in the power supply device of the present invention, the operation of the switching element is stopped by detecting a sudden rise in the input voltage that causes an overcurrent to flow through the switching element. Unlike the conventional method of stopping the switching, the operation of the switching element can be stopped before an overcurrent flows through the switching element. Further, the operation of the switching element is completely stopped instead of simply suppressing the current as in the case of using the bypass diode, so that the switching element can be surely protected. Therefore, it is not necessary to use a switching element having a large withstand current value in preparation for a case where overcurrent protection does not function properly as in the related art, and as a result, cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による電源装置の一例を示す回路図であ
る。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a power supply device according to the present invention.

【図2】図1のPFCコンバータの動作を説明するため
のタイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the PFC converter of FIG.

【図3】第2の実施の形態例のPFCコンバータを示す
回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a PFC converter according to a second embodiment.

【図4】第2の実施の形態例のPFCコンバータの動作
を説明するためのタイミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart for explaining an operation of the PFC converter according to the second embodiment.

【図5】第3の実施の形態例のPFCコンバータを示す
回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a PFC converter according to a third embodiment.

【図6】第3の実施の形態例のPFCコンバータの動作
を説明するためのタイミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart for explaining an operation of the PFC converter according to the third embodiment.

【図7】従来のPFCコンバータの一例を示す回路図で
ある。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a conventional PFC converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2……PFCコンバータ、4……制御回路、6……比較
手段、8……パルス検出回路、12……PFCコンバー
タ、14……制御回路、16……比較手段、18……第
1の分圧抵抗器、20……第2の分圧抵抗器、22……
コンパレータ、24……PFCコンバータ、26……電
流監視手段、28……抵抗器、30……比較手段、10
2……PFCコンバータ、104……入力端子、106
……整流回路、108……ダイオード、110……出力
端子、112……チョークコイル、114……基準電位
点、116……コンデンサ、118……スイッチング素
子、120……制御回路、122……コンデンサ、12
4……ドライブパルス生成回路。
2 PFC converter, 4 control circuit, 6 comparison means, 8 pulse detection circuit, 12 PFC converter, 14 control circuit, 16 comparison means, 18 first part Piezoresistor, 20 second divide resistor, 22
Comparator 24 PFC converter 26 current monitoring means 28 resistor 30 comparison means 10
2 ... PFC converter, 104 ... Input terminal, 106
... Rectifier circuit, 108, Diode, 110, Output terminal, 112, Choke coil, 114, Reference potential point, 116, Capacitor, 118, Switching element, 120, Control circuit, 122, Capacitor , 12
4 ... Drive pulse generation circuit.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 整流回路と、一端が前記整流回路の出力
に接続され他端がダイオードを介して電源装置の出力端
子に接続されたチョークコイルと、前記出力端子と基準
電位点との間に接続されたコンデンサと、チョークコイ
ルの前記他端と前記基準電位点との間に接続されたスイ
ッチング素子と、前記スイッチング素子を周期的にオン
オフさせる制御回路とを備えた電源装置において、 前記整流回路に供給される交流電圧の急激な上昇を検出
して遮断信号を所定期間、出力する電圧監視手段を備
え、 前記制御回路は、前記電圧監視手段が前記遮断信号を出
力しているとき前記スイッチング素子をオフ状態にす
る、 ことを特徴とする電源装置。
1. A rectifier circuit, a choke coil having one end connected to the output of the rectifier circuit and the other end connected to an output terminal of a power supply device via a diode, and between the output terminal and a reference potential point. A power supply device comprising: a connected capacitor; a switching element connected between the other end of the choke coil and the reference potential point; and a control circuit for periodically turning on and off the switching element. Voltage monitoring means for detecting a sudden rise in AC voltage supplied to the power supply and outputting a cutoff signal for a predetermined period, wherein the control circuit is configured to switch the switching element when the voltage monitoring means outputs the cutoff signal. A power supply device.
【請求項2】 前記電圧監視手段は、 前記整流回路の出力電圧の変動周期と周期が等しいパル
スを前記整流回路の出力電圧にもとづいて生成するパル
ス生成回路と、 前記パルス生成回路が前記パルスの出力を停止している
とき前記遮断信号を出力し、前記パルス生成回路が前記
パルスの出力を開始したとき、遅延時間をおいて前記遮
断信号の出力を停止するパルス検出回路と、 を備えたことを特徴とする請求項1記載の電源装置。
2. The voltage monitoring device according to claim 1, wherein the pulse generation circuit generates a pulse having a cycle equal to a fluctuation cycle of the output voltage of the rectifier circuit based on the output voltage of the rectifier circuit. A pulse detection circuit that outputs the cutoff signal when the output is stopped, and stops the output of the cutoff signal after a delay time when the pulse generation circuit starts outputting the pulse. The power supply device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記パルス生成回路は、前記整流回路の
出力電圧が基準電圧より大きい場合と、小さい場合とで
異なるレベルの信号を出力する第1の比較手段を含み、
この第1の比較手段の出力信号にもとづいて前記パルス
を生成することを特徴とする請求項2記載の電源装置。
3. The pulse generating circuit includes a first comparing unit that outputs a signal of a different level when the output voltage of the rectifier circuit is higher than a reference voltage and when the output voltage is lower than a reference voltage,
3. The power supply according to claim 2, wherein said pulse is generated based on an output signal of said first comparing means.
【請求項4】 前記電圧監視手段は、前記整流回路の出
力電圧と前記出力端子の電圧とを比較し前記整流回路の
出力電圧を基準にして前記出力端子の電圧が一定の水準
以下のとき前記遮断信号を出力する第2の比較手段によ
り構成されていることを特徴とする請求項1記載の電源
装置。
4. The voltage monitoring means compares an output voltage of the rectifier circuit with a voltage of the output terminal, and when a voltage of the output terminal is equal to or lower than a predetermined level with reference to an output voltage of the rectifier circuit. 2. The power supply device according to claim 1, further comprising a second comparing unit that outputs a cutoff signal.
【請求項5】 前記第2の比較手段は、前記整流回路の
出力電圧を分圧する第1の分圧抵抗器と、前記出力端子
の電圧を分圧する第2の分圧抵抗器と、第1および第2
の分圧抵抗器により分圧された電圧を比較する比較器と
を含んで構成されていることを特徴とする請求項4記載
の電源装置。
5. The second comparing means includes a first voltage dividing resistor for dividing an output voltage of the rectifier circuit, a second voltage dividing resistor for dividing a voltage of the output terminal, and a first voltage dividing resistor. And the second
5. The power supply device according to claim 4, further comprising: a comparator for comparing voltages divided by said voltage dividing resistors.
【請求項6】 前記電圧監視手段は、前記チョークコイ
ルを流れる電流を検出しチョークコイルを通じ基準以上
の電流が流れたとき遮断信号を出力する電流監視手段に
より構成されていることを特徴とする請求項1記載の電
源装置。
6. The voltage monitoring means comprises current monitoring means for detecting a current flowing through the choke coil and outputting a cutoff signal when a current exceeding a reference value flows through the choke coil. Item 7. The power supply according to Item 1.
【請求項7】 前記電流監視手段は、チョークコイルに
対して直列に接続された抵抗器と、前記抵抗器の両端の
電圧を基準電圧と比較して前記抵抗器の両端の電圧が前
記基準電圧を越えたとき前記遮断信号を出力する第3の
比較手段とを含んで構成されていることを特徴とする請
求項6記載の電源装置。
7. The current monitoring means includes: a resistor connected in series with a choke coil; and a voltage across the resistor being compared with a reference voltage, and a voltage across the resistor being adjusted to the reference voltage. 7. The power supply device according to claim 6, further comprising: a third comparing unit that outputs the cutoff signal when the power supply voltage exceeds the threshold.
【請求項8】 前記抵抗器は、整流回路の基準電位点側
の出力端子に直列に接続されていることを特徴とする請
求項7記載の電源装置。
8. The power supply device according to claim 7, wherein the resistor is connected in series to an output terminal on the reference potential point side of the rectifier circuit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7372684B2 (en) 2004-05-31 2008-05-13 Sony Corporation Power supply device
US8411397B2 (en) 2009-07-22 2013-04-02 Sony Corporation Power supply apparatus and method

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