特許 6669967 保護回路、及び、スイッチング電源

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6669967

(24)【登録日】2020年3月3日

(45)【発行日】2020年3月18日

(54)【発明の名称】保護回路、及び、スイッチング電源

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/28 20060101AFI20200309BHJP

【ＦＩ】

   H02M3/28 C

【請求項の数】7

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-82563(P2016-82563)

(22)【出願日】2016年4月18日

(65)【公開番号】特開2017-195648(P2017-195648A)

(43)【公開日】2017年10月26日

【審査請求日】2019年3月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】710014351

【氏名又は名称】オンキヨー株式会社

(72)【発明者】

【氏名】淺尾 勁

【審査官】 栗栖 正和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１３０９７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０８１３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／００８５５４０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−０２７２１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２３４８５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ ３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の温度以上で検出信号を供給する温度検出素子と、
フィードバック素子と、
前記フィードバック素子にスイッチング電源の二次側で接続され、前記スイッチング電源の出力電圧に応じて前記フィードバック素子に流れる電流を変化させる電圧検出素子と、
前記スイッチング電源の二次側で前記フィードバック素子に接続され、前記温度検出素子が前記検出信号を供給した場合に、オンの状態となり、前記フィードバック素子に流れる電流を大きくするスイッチと、
前記フィードバック素子に前記スイッチング電源の一次側で接続され、前記スイッチング電源が備えるスイッチング素子を制御する制御回路と、
前記スイッチング電源からの出力電圧によって充電される充電素子を有する保護電源回路と、を備え、
前記温度検出素子、及び、前記フィードバック素子には、前記保護電源回路からの電源電圧が供給され、
前記制御回路は、前記フィードバック素子によって変化される電圧が所定値以下の場合に、前記スイッチング素子を停止することを特徴とする保護回路。

【請求項2】

前記温度検出素子は、前記検出信号として、ローレベルの信号を供給し、
前記温度検出素子が供給する前記ローレベルの信号を、ハイレベルの信号に反転するバッファをさらに備え、
前記スイッチは、
ベースが、前記バッファに接続され、
コレクタが、前記フィードバック素子に接続され、
エミッタが、接地電位に接続された、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタであることを特徴とする請求項１に記載の保護回路。

【請求項3】

前記フィードバック素子は、発光ダイオードと、フォトトランジスタと、を有するフォトカプラであり、
前記発光ダイオードのアノードには、第１抵抗を介して、前記保護電源回路からの電源電圧が供給され、
前記発光ダイオードのカソードは、前記電圧検出素子、及び、前記スイッチに接続され、
前記フォトトランジスタのコレクタは、前記制御回路のフィードバック端子に接続され、
前記フォトトランジスタのエミッタは、接地電位に接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の保護回路。

【請求項4】

前記スイッチング電源からの出力電圧を降圧する降圧回路をさらに備え、
前記保護電源回路は、前記降圧回路に接続されたダイオードをさらに有し、
前記充電素子は、前記ダイオードを介して、前記降圧回路から供給される電圧によって充電されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の保護回路。

【請求項5】

一端が、前記スイッチング電源の出力に接続され、他端が、第３抵抗に接続された、第２抵抗と、
一端が、前記第２抵抗の他端に接続され、他端が、接地電位に接続された、前記第３抵抗と、をさらに備え、
前記電圧検出素子は、
リファレンス端子が、前記第２抵抗と前記第３抵抗との間に接続され、
カソードが、前記フィードバック素子に接続され、
アノードが、接地電位に接続された、シャントレギュレーターであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の保護回路。

【請求項6】

前記温度検出素子は、前記スイッチング電源が備えるトランスの近傍に設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の保護回路

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか１項に記載の保護回路を備えるスイッチング電源。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スイッチング電源を熱から保護するための保護回路、及び、スイッチング電源に関する。

【背景技術】

【0002】

スイッチング電源を小型の密閉型アクティブスピーカーに用いた場合、以下のような課題が挙げられる。なお、上記の密閉型アクティブスピーカーは、例えば、最大出力が６０Ｗである。また、小型の密閉型アクティブスピーカーは、ネットワーク機能対応であり、外部のコントローラーによって操作される。
（１）トランスを小型化すると、サイズ要因により、トランス自体の放熱能力が低下し、温度が上昇する。
（２）小型密閉筐体であるため、小容量の密閉筐体の内部温度上昇が高くなる。
（１）と（２）とにより、トランスの巻線の温度が１２０℃まで達した場合、被服のワニスが溶解して、短絡による故障、発煙、発火の可能性があるため、トランスの温度保護機能が必要となる。

【0003】

トランスの温度保護における従来の回路方式は、以下の２つに分類される。
Ａ．温度ヒューズを使用した回路（例えば、特許文献１参照）
Ｂ．半導体を使用した回路（例えば、特許文献２参照）
Ａの場合、所定の温度に達すると、温度ヒューズが切れ、トランスが保護される。
Ｂの場合、検温素子、ダイオード、コンパレーターを用いており、検温素子が検出した温度が、所定の温度に達すると、一次側の制御ＩＣにより、スイッチングを停止させる。

【0004】

ネットワーク機能に対応したスピーカーにおいて、従来の温度保護機能を適用した場合、以下のような課題が挙げられる。
（３）ネットワーク経由でコントロールされるため、物理スイッチがなく、電源が止まる（ラッチアップする）と、システムの起動等の基本的な動作も行えなくなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第３４８５２００号公報

【特許文献2】特開２００９−１３０９７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記（３）の課題があるため、物理スイッチのないネットワーク経由でコントロールされるスピーカーにスイッチング電源を用いた場合、熱からの保護のためにスイッチング電源を停止させた後、自動的にスイッチング電源を再度動作（自動復帰）させる必要がある。上記Ａの場合、温度ヒューズが切れてしまうため、自動復帰させることができない。上記Ｂの場合、自動復帰させることはできる。しかしながら、スイッチング電源を保護するための保護回路に、スイッチング電源の出力を使用しているため、スイッチング電源が止まると、保護動作もすぐに解除されるという問題がある。

【0007】

本発明の目的は、保護のためにスイッチング電源を停止させた後、自動的にスイッチング電源を再度動作（自動復帰）させることである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

第１の発明の保護回路は、所定の温度以上で検出信号を供給する温度検出素子と、フィードバック素子と、前記フィードバック素子にスイッチング電源の二次側で接続され、前記スイッチング電源の出力電圧に応じて前記フィードバック素子に流れる電流を変化させる電圧検出素子と、前記スイッチング電源の二次側で前記フィードバック素子に接続され、前記温度検出素子が前記検出信号を供給した場合に、オンの状態となり、前記フィードバック素子に流れる電流を大きくするスイッチと、前記フィードバック素子に前記スイッチング電源の一次側で接続され、前記スイッチング電源が備えるスイッチング素子を制御する制御回路と、前記スイッチング電源からの出力電圧によって充電される充電素子を有する保護電源回路と、を備え、前記温度検出素子、及び、前記フィードバック素子には、前記保護電源回路からの電源電圧が供給され、前記制御回路は、前記フィードバック素子によって変化される電圧が所定値以下の場合に、前記スイッチング素子を停止することを特徴とする。

【0009】

本発明では、温度検出素子が検出した温度が、所定の温度以上となった場合に、スイッチがオンし、フィードバック素子に大きな電流が流れる。このため、フィードバック素子によって変化される電圧が所定値以下となり、制御回路は、スイッチング素子を停止する。すなわち、スイッチング電源が停止され、保護動作が実行される。

【0010】

また、スイッチング電源の動作が停止した後、スイッチング電源の出力電圧が低下し、フィードバック素子に流れる電流が小さくなると、フィードバック素子によって変化される電圧が所定値より大きくなり、制御回路は、スイッチング素子を動作（スイッチング）させようとする。ここで、温度検出素子、及び、フィードバック素子には、保護電源回路からの電源電圧が供給されている。保護電源回路は、スイッチング電源の出力電圧によって充電される充電素子を有しているため、スイッチング電源の停止後も、温度検出素子、及び、フィードバック素子に電源電圧を供給可能である。このため、スイッチング電源停止後、温度検出素子が検出した温度が、所定の温度よりも低下していなければ、保護動作が実行されたままである。一方、温度検出素子が検出した温度が、所定の温度よりも低下していれば、保護動作が終了し、制御回路は、スイッチング素子を動作（スイッチング）させる。従って、スイッチング電源が動作を停止した後、即座に、スイッチング電源が動作するという問題が発生することが防止される。

【0011】

このように、本発明によれば、保護のためにスイッチング電源を停止させた後、自動的にスイッチング電源を再度動作（自動復帰）させることができる。

【0012】

第２の発明の保護回路は、第１の発明の保護回路において、前記温度検出素子は、前記検出信号として、ローレベルの信号を供給し、前記温度検出素子が供給する前記ローレベルの信号を、ハイレベルの信号に反転するバッファをさらに備え、前記スイッチは、ベースが、前記バッファに接続され、コレクタが、前記フィードバック素子に接続され、エミッタが、接地電位に接続された、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタであることを特徴とする。

【0013】

本発明では、スイッチは、ベースが、バッファに接続され、コレクタが、フィードバック素子に接続され、エミッタが、接地電位に接続された、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタである。このため、温度検出素子が、ローレベルの信号を出力し、バッファが、ハイレベルの信号を、バイポーラトランジスタのベースに供給すると、バイポーラトランジスタがオンの状態となる。従って、温度検出素子が検出した温度が、所定の温度以上になると、スイッチがオンの状態となり、フィードバック素子に大きな電流を流すことができる。

【0014】

第３の発明の保護回路は、第１又は第２の発明の保護回路において、前記フィードバック素子は、発光ダイオードと、フォトトランジスタと、を有するフォトカプラであり、前記発光ダイオードのアノードには、第１抵抗を介して、前記保護電源回路からの電源電圧が供給され、前記発光ダイオードのカソードは、前記電圧検出素子、及び、前記スイッチに接続され、前記フォトトランジスタのコレクタは、前記制御回路のフィードバック端子に接続され、前記フォトトランジスタのエミッタは、接地電位に接続されることを特徴とする。

【0015】

本発明では、発光ダイオードのカソードは、電圧検出素子に接続されている。このため、発光ダイオードには、スイッチング電源の出力電圧に応じた電流が流れる。また、フォトトランジスタには、発光ダイオードに流れる電流に応じた電流が流れる。また、フォトトランジスタのコレクタは、制御回路のフィードバック端子に接続されている。このため、制御回路は、フォトトランジスタによって変化されるフィードバック端子の電圧に応じて、スイッチング素子を制御することができる。

【0016】

また、発光ダイオードのカソードは、スイッチにも接続されている。このため、スイッチがオンの状態となると、発光ダイオードには、大きな電流が流れる。また、フォトランジスタには、発光ダイオードに流れる電流に応じた電流が流れるため、フォトトランジスタにも、大きな電流が流れる。また、フォトトランジスタのコレクタは、制御回路のフィードバック端子に接続されている。このため、フィードバック端子の電圧が、所定値以下となり、制御回路は、スイッチング素子を停止する。すなわち、保護動作が実行される。このようにして、温度検出素子が検出した温度が、所定の温度以上になった場合に、保護動作を実行することができる。

【0017】

第４の発明の保護回路は、第１〜第３の発明のいずれかの保護回路において、前記スイッチング電源からの出力電圧を降圧する降圧回路をさらに備え、前記保護電源回路は、前記降圧回路に接続されたダイオードをさらに有し、前記充電素子は、前記ダイオードを介して、前記降圧回路から供給される電圧によって充電されることを特徴とする。

【0018】

第５の発明の保護回路は、第１〜第４の発明のいずれかの保護回路において、一端が、前記スイッチング電源の出力に接続され、他端が、第３抵抗に接続された、第２抵抗と、一端が、前記第２抵抗の他端に接続され、他端が、接地電位に接続された、前記第３抵抗と、をさらに備え、前記電圧検出素子は、リファレンス端子が、前記第２抵抗と前記第３抵抗との間に接続され、カソードが、前記フィードバック素子に接続され、アノードが、接地電位に接続された、シャントレギュレーターであることを特徴とする。

【0019】

本発明では、電圧検出素子は、シャントレギュレーターである。シャントレギュレーターのリファレンス端子は、スイッチング電源の出力と接地電位との間に接続された第２抵抗と第３抵抗との間に接続されている。また、シャントレギュレーターのカソードが、フィードバック素子に接続されている。また、シャントレギュレーターのアノードが、接地電位に接続されている。このため、シャントレギュレーターは、スイッチング電源の出力電圧の、第２抵抗と第３抵抗とによる分圧に応じて、カソード吸い込み電流が増減する。従って、フィードバック素子に流れる電流も、カソード吸い込み電流に応じて増減する。これにより、スイッチング電源の出力電圧に応じて、フィードバック素子に流れる電流を増減させることができる。

【0020】

第６の発明の保護回路は、第１〜第５の発明のいずれかの保護回路において、前記温度検出素子は、前記スイッチング電源が備えるトランスの近傍に設けられることを特徴とする。

【0021】

本発明では、温度検出素子は、スイッチング電源が備えるトランスの近傍に設けられる。このため、トランスを熱（温度上昇）から保護することができる。

【0022】

第７の発明のスイッチング電源は、第１〜第６の発明のいずれかの保護回路を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、保護のためにスイッチング電源を停止させた後、自動的にスイッチング電源を再度動作（自動復帰）させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の実施形態に係るスイッチング電源の回路構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

（スイッチング電源）
以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るスイッチング電源の回路構成を示す図である。スイッチング電源１は、整流回路２と、コンデンサＣ１と、スイッチング素子３と、制御ＩＣ４と、トランス５と、ダイオードＤ１と、コンデンサＣ２と、保護回路６と、を備える。

【0026】

整流回路２は、交流電源から入力される交流電圧を整流する。コンデンサＣ１は、整流回路２が整流した電圧を平滑する。平滑された電圧は、スイッチング素子３に供給される。制御ＩＣ４（制御回路）は、スイッチング素子３を制御する。制御ＩＣ４の電源端子ＶＤＤは、トランス５の補助巻線５３に接続されている。制御ＩＣ４は、補助巻線５３から出力された電圧を整流した電源電圧によって動作する。スイッチング素子３は、制御ＩＣ４により制御され、任意の周波数でスイッチングすることにより、任意の周波数の交流電圧をトランス５の一次巻線５１に供給する。スイッチング素子３は、例えば、ｎ型のＭＯＳＦＥＴである。スイッチング素子３は、コンデンサＣ１からの電圧、又は、接地電位の電圧を一次巻線５１に供給する。トランス５は、一次巻線５１に供給された電圧を変圧して二次巻線５２から出力する。ダイオードＤ１は、二次巻線５２からの交流電圧を整流する。コンデンサＣ２は、ダイオードＤ１が整流した電圧を平滑する。コンデンサＣ２が平滑した電圧が、スイッチング電源１の出力電圧である。

【0027】

（保護回路）
図１に示すように、保護回路６は、シャントレギュレーター６１と、抵抗Ｒ１〜Ｒ４と、フォトカプラ６２と、制御ＩＣ４と、温度検出素子６３と、バッファ６４と、バイポーラトランジスタＱ１と、ＤＣＤＣコンバーター６５と、保護電源回路６６と、を備える。

【0028】

シャントレギュレーター６１（電圧検出素子）は、スイッチング電源１の二次側でフォトカプラ６２に接続されている。また、シャントレギュレーター６１は、スイッチング電源１の出力電圧に応じて、フォトカプラ６２に流れる電流を変化させる。シャントレギュレーター６１のリファレンス端子は、抵抗Ｒ２（第２抵抗）と抵抗Ｒ３（第３抵抗）との間に接続されている。シャントレギュレーター６１のカソードは、フォトカプラ６２（発光ダイオードのカソード）に接続されている。シャントレギュレーター６１のアノードは、接地電位に接続されている。

【0029】

フォトカプラ６２（フィードバック素子）は、発光ダイオードと、フォトトランジスタと、を有する。発光ダイオードのアノードには、抵抗Ｒ１（第１抵抗）を介して、保護電源回路６６からの電源電圧Ｖｔｈｍが供給される。発光ダイオードのカソードは、シャントレギュレーター６１とバイポーラトランジスタＱ１とに接続されている。フォトトランジスタのコレクタは、制御ＩＣ４のフィードバック端子ＦＢに接続されている。フォトトランジスタのエミッタは、接地電位に接続されている。抵抗Ｒ４の一端には、保護電源回路６６からの電源電圧Ｖｔｈｍが供給される。抵抗Ｒ４の他端は、シャントレギュレーター６１とバイポーラトランジスタＱ１とに接続されている。制御ＩＣ４は、フォトカプラ６２にスイッチング電源１の一次側で接続されている。

【0030】

温度検出素子６３は、温度を検出し、検出した温度が所定の温度（例えば、１００℃）以上で検出信号を供給する。温度検出素子６３の出力は、所定の温度未満では、オープンドレインである。温度検出素子６３の出力は、所定の温度以上で、ローレベルとなる。従って、温度検出素子６３は、検出信号として、ローレベルの信号を供給する。温度検出素子６３は、トランス５近傍に設けられている。従って、温度検出素子６３は、トランス５近傍の温度を検出し、検出したトランス５近傍の温度に応じて、検出信号を供給する。

【0031】

バッファ６４は、ローレベルの信号を、ハイレベルの信号に反転する。バイポーラトランジスタＱ１（スイッチ）は、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタである。バイポーラトランジスタＱ１は、スイッチング電源１の二次側でフォトカプラ６２に接続されている。バイポーラトランジスタＱ１は、オンの状態となることにより、フォトカプラ６２に流れる電流を大きくする。バイポーラトランジスタＱ１のベースは、バッファ６４に接続されている。バイポーラトランジスタＱ１のコレクタは、フォトカプラ６２（発光ダイオードのカソード）に接続されている。バイポーラトランジスタＱ１のエミッタは、接地電位に接続されている。

【0032】

ＤＣＤＣコンバーター６５（降圧回路）は、スイッチング電源からの出力電圧を降圧する。例えば、ＤＣＤＣコンバーター６５からの出力電圧＋２０Ｖを５Ｖに降圧する。保護電源回路６６は、ダイオードＤ２と、コンデンサＣ３（充電素子）と、を有する。コンデンサＣ３は、ダイオードＤ２を介して、ＤＣＤＣコンバーター６５から供給される電圧によって充電される。温度検出素子６３、及び、フォトカプラ６２には、保護電源回路６６からの電源電圧Ｖｔｈｍ（コンデンサＣ３の充電電圧）が供給される。なお、スイッチング電源１の一次側と二次側とは、フォトカプラ６２によって絶縁されているため、図１において、一次側と二次側とで、接地電位（ＧＮＤ）を示す記号を異ならせている。

【0033】

以下、保護回路６の動作について説明する。シャントレギュレーター６１は、リファレンス端子に入力される、スイッチング電源１からの出力電圧の抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とによる分圧に応じて、カソードの吸い込み電流が増減する。シャントレギュレーター６１は、リファレンス端子の電圧が高いほど、カソードの吸い込み電流が増加する。また、シャントレギュレーター６１は、リファレンス端子の電圧が低いほど、カソードの吸い込み電流が減少する。

【0034】

フォトカプラ６２においては、シャントレギュレーター６１の吸い込み電流の増減に応じて、発光ダイオードの電流が増減する。発光ダイオードの電流の増減に応じて、フォトトランジスタの電流が増減する。フォトトランジスタの電流の増減は、制御ＩＣ４のフィードバック端子ＦＢの電圧を変化させる。ここで、図示しないが、制御ＩＣ４のフィードバック端子ＦＢには、抵抗を介して、電源が接続されている。このため、フォトトランジスタの電流が増加するほど、フィードバック端子ＦＢの電圧は、減少する。制御ＩＣ４は、フィードバック端子ＦＢの電圧に応じて、スイッチング素子３によるオン／オフのデューティーを変化させて、スイッチング電源１の出力電圧を調整する。

【0035】

ここで、温度検出素子６３は、検出した温度が、所定の温度以上となった場合に、検出信号として、ローレベルの信号を供給する。バッファ６４は、温度検出素子６３が供給するローレベルの信号を反転する。バイポーラトランジスタＱ１のベースは、バッファ６４に接続されているため、バイポーラトランジスタＱ１は、オンの状態となる。バイポーラトランジスタＱ１のコレクタは、発光ダイオードのカソードに接続されているため、発光ダイオードに大きな電流が流れる。また、フォトトランジスタにも大きな電流が流れる。このため、制御ＩＣ４のフィードバック端子ＦＢの電圧が大きく低下し、所定値以下となる。制御ＩＣ４は、フィードバック端子ＦＢの電圧が所定値以下の場合に、スイッチング素子３を停止する。このように、保護回路６は、所定の温度以上となると、トランス５（スイッチング電源１）を熱から保護するため、スイッチング電源１の動作を停止し、保護動作を実行する。

【0036】

スイッチング電源１の動作が停止した後、スイッチング電源１の出力電圧が低下すると、シャントレギュレーター６１のカソード吸い込み電流が減少する。このため、発光ダイオードに流れる電流が減少する。また、フォトトランジスタに流れる電流も減少する。これにより、制御ＩＣ４のフィードバック端子ＦＢの電圧が所定値よりも大きくなり、制御ＩＣ４は、スイッチング素子３を動作させようとする。

【0037】

ここで、温度検出素子６３、及び、フォトカプラ６２には、保護電源回路６６からの電源電圧Ｖｔｈｍが供給されている。保護電源回路６６は、スイッチング電源１の出力電圧によって充電されるコンデンサＣ３を有しているため、スイッチング電源１の動作停止後も、温度検出素子６３、及び、フォトカプラ６２に電源電圧を供給可能である。このため、スイッチング電源１動作停止後、温度が所定の温度よりも低下していなければ、バイポーラトランジスタＱ１は、オンの状態のままであり、保護回路６は、保護動作を実行したままである。一方、温度が所定の温度よりも低下すれば、バイポーラトランジスタＱ１は、オフの状態となり、保護回路６は、保護動作を終了する。保護回路６が保護動作を終了すると、制御ＩＣ４は、スイッチング素子３を動作（スイッチング）させる。

【0038】

以上説明したように、本実施形態では、温度検出素子６３が検出した温度が、所定の温度以上となった場合に、バイポーラトランジスタＱ１がオンし、フォトカプラ６２に大きな電流が流れる。このため、フォトカプラ６２によって変化される電圧が所定値以下となり、制御ＩＣ４は、スイッチング素子３を停止する。すなわち、スイッチング電源１が停止され、保護動作が実行される。

【0039】

また、スイッチング電源１の動作が停止した後、スイッチング電源１の出力電圧が低下し、フォトカプラ６２に流れる電流が小さくなると、フォトカプラ６２によって変化される電圧が所定値より大きくなり、制御ＩＣ４は、スイッチング素子３を動作（スイッチング）させようとする。ここで、温度検出素子６３、及び、フォトカプラ６２には、保護電源回路６６からの電源電圧が供給されている。保護電源回路６６は、スイッチング電源１の出力電圧によって充電されるコンデンサＣ３を有しているため、スイッチング電源１の停止後も、温度検出素子６３、及び、フォトカプラ６２に電源電圧を供給可能である。このため、スイッチング電源１停止後、温度検出素子６３が検出した温度が、所定の温度よりも低下していなければ、保護動作が実行されたままである。一方、温度検出素子６３が検出した温度が、所定の温度よりも低下していれば、保護動作が終了し、制御ＩＣ４は、スイッチング素子３を動作（スイッチング）させる。従って、スイッチング電源１が動作を停止した後、即座に、スイッチング電源１が動作するという問題が発生することが防止される。

【0040】

このように、本実施形態によれば、保護のためにスイッチング電源１を停止させた後、自動的にスイッチング電源１を再度動作（自動復帰）させることができる。

【0041】

また、本実施形態では、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタＱ１のベースは、バッファ６４に接続されている。また、バイポーラトランジスタＱ１のコレクタが、フォトカプラ６２（発光ダイオードのカソード）に接続されている。また、バイポーラトランジスタＱ１のエミッタが、接地電位に接続されている。このため、温度検出素子６３が、ローレベルの信号を出力し、バッファ６４が、ハイレベルの信号を、バイポーラトランジスタＱ１のベースに供給すると、バイポーラトランジスタＱ１がオンの状態となる。従って、温度検出素子６３が検出した温度が、所定の温度以上になると、バイポーラトランジスタＱ１がオンの状態となり、フォトカプラ６２に大きな電流を流すことができる。

【0042】

また、本実施形態では、発光ダイオードのカソードは、シャントレギュレーター６１のカソードに接続されている。このため、発光ダイオードには、スイッチング電源１の出力電圧に応じた電流が流れる。また、フォトトランジスタには、発光ダイオードに流れる電流に応じた電流が流れる。また、フォトトランジスタのコレクタは、制御ＩＣ４のフィードバック端子ＦＢに接続されている。このため、制御ＩＣ４は、フォトトランジスタによって変化されるフィードバック端子ＦＢの電圧に応じて、スイッチング素子３を制御することができる。

【0043】

また、発光ダイオードのカソードは、バイポーラトランジスタＱ１のコレクタにも接続されている。このため、バイポーラトランジスタＱ１がオンの状態となると、発光ダイオードには、大きな電流が流れる。また、フォトランジスタには、発光ダイオードに流れる電流に応じた電流が流れるため、フォトトランジスタにも、大きな電流が流れる。また、フォトトランジスタのコレクタは、制御ＩＣ４のフィードバック端子ＦＢに接続されている。このため、フィードバック端子ＦＢの電圧が、所定値以下となり、制御ＩＣ４は、スイッチング素子３を停止する。すなわち、保護動作が実行される。このようにして、温度検出素子６３が検出した温度が、所定の温度以上になった場合に、保護動作を実行することができる。

【0044】

また、本実施形態では、シャントレギュレーター６１のリファレンス端子は、スイッチング電源１の出力と接地電位との間に接続された抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との間に接続されている。また、シャントレギュレーター６１のカソードは、発光ダイオードのカソードに接続されている。また、シャントレギュレーター６１のアノードは、接地電位に接続されている。このため、シャントレギュレーター６１は、スイッチング電源１の出力電圧の、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とによる分圧に応じて、カソード吸い込み電流が増減する。従って、発光ダイオード、及び、フォトトランジスタに流れる電流も、カソード吸い込み電流に応じて増減する。これにより、スイッチング電源１の出力電圧に応じて、フォトカプラ６２に流れる電流を増減させることができる。

【0045】

また、本実施形態では、温度検出素子６３は、スイッチング電源１が備えるトランス５の近傍に設けられている。このため、トランス５を熱（温度上昇）から保護することができる。

【0046】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明を適用可能な形態は、上述の実施形態には限られるものではなく、以下に例示するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることが可能である。

【0047】

上述の実施形態においては、温度検出素子６３は、トランス５の近傍に設けられている。これに限らず、他の位置に設けられていてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0048】

本発明は、スイッチング電源を熱から保護するための保護回路、及び、スイッチング電源に関する。

【符号の説明】

【0049】

１ スイッチング電源
３ スイッチング素子
４ 制御ＩＣ（制御回路）
５ トランス
５１ 一次巻線
５２ 二次巻線
６ 保護回路
６１ シャントレギュレーター（電圧検出素子）
６２ フォトカプラ（フィードバック素子）
６３ 温度検出素子
６４ バッファ
６５ ＤＣＤＣコンバーター（降圧回路）
６６ 保護電源回路
Ｃ３ コンデンサ（充電素子）
Ｄ２ ダイオード
Ｑ１ バイポーラトランジスタ（スイッチ）
Ｒ１ 抵抗（第１抵抗）
Ｒ２ 抵抗（第２抵抗）
Ｒ３ 抵抗（第３抵抗）

【図1】