(57)【要約】【課題】電圧変換部と分圧回路とを接続する配線が断線した場合に、負荷の破壊を防ぐことができる電圧変換装置を提供することを課題とする。【解決手段】電圧変換装置１において、電圧変換部１１は、入力電圧Ｖｉを出力電圧Ｖｏに変換する。出力電圧降下部１２は、出力電圧Ｖｏを降下させて降下出力電圧Ｖｋを生成する。出力電圧分圧部１３は、降下出力電圧Ｖｋを分圧して帰還電圧Ｖｆｂを生成する。変換制御部１５は、帰還電圧Ｖｆｂを基準電圧源１４により生成された基準電圧Ｖｒ１と比較し、その比較結果に基づいて電圧変換部１１を制御する。電圧降下が出力電圧降下部１２において発生しない場合、帰還電圧制御部１６は、帰還電圧Ｖｆｂが基準電圧Ｖｒ１よりも大きい電圧となるように帰還電圧Ｖｆｂを制御する。【選択図】図１
2020102083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電圧を前記入力電圧と異なる出力電圧に変換する電圧変換部と、
前記電圧変換部により変換された出力電圧を降下させる出力電圧降下部と、
前記出力電圧降下部により降下された電圧を分圧して帰還電圧を生成する出力電圧分圧部と、
基準電圧を生成する基準電圧源と、
前記出力電圧分圧部により生成された帰還電圧が前記基準電圧よりも大きい場合、前記出力電圧が低下するように前記電圧変換部を制御し、前記生成された帰還電圧が前記基準電圧よりも小さい場合、前記出力電圧が増加するように前記電圧変換部を制御する変換制御部と、
前記出力電圧降下部において電圧降下が発生しない場合、前記帰還電圧が前記基準電圧よりも大きい電圧となるように前記帰還電圧を制御する帰還電圧制御部と、を備える電圧変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電圧変換装置であって、さらに、
前記基準電圧源と接地との間に接続され、前記出力電圧降下部と同一の温度特性を有する基準電圧降下部と、
前記基準電圧源と前記変換制御部との間に前記基準電圧降下部と並列に接続され、前記基準電圧源により生成された基準電圧を分圧し、分圧された基準電圧を前記変換制御部に供給する基準電圧分圧部と、を備える電圧変換装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電圧変換装置であって、
前記出力電圧分圧部は、
一端が前記出力電圧降下部に接続され、他端が前記変換制御部に接続される第１抵抗と、
一端が前記変換制御部に接続され、他端が接地される第２抵抗と、を含み、
前記帰還電圧制御部は、
電流源と、
前記出力電圧降下部で発生する電圧降下を検出する検出部と、
前記出力電圧降下部で発生する電圧降下が前記検出部により検出されない場合、前記電流源から供給される電流を前記第１抵抗に供給するスイッチと、を含む電圧変換装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の電圧変換装置であって、
前記出力電圧分圧部は、
一端が前記出力電圧降下部に接続され、他端が前記変換制御部に接続される第１抵抗と、
一端が前記変換制御部に接続され、他端が接地される第２抵抗と、を含み、
前記帰還電圧制御部は、
電流源と、
前記出力電圧降下部で発生する電圧降下を検出する検出部と、
前記出力電圧降下部で発生する電圧降下が前記検出部により検出されない場合、前記電流源から供給される電流を前記第２抵抗に供給するスイッチと、を含む電圧変換装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の電圧変換装置であって、
前記出力電圧分圧部は、
一端が前記出力電圧降下部に接続され、他端が前記変換制御部に接続される第１抵抗と、
一端が前記変換制御部に接続され、他端が接地される第２抵抗と、を含み、
前記帰還電圧制御部は、
前記基準電圧よりも大きい所定の電圧を出力する電圧源と、
前記出力電圧降下部で発生する電圧降下を検出する検出部と、
前記出力電圧降下部で発生する電圧降下が前記検出部により検出されない場合、前記電圧源から出力される所定の電圧を前記第２抵抗に供給するスイッチと、を含む電圧変換装置。
【請求項６】
入力電圧を前記入力電圧と異なる出力電圧に変換する電圧変換部と、
前記電圧変換部により変換された出力電圧を分圧して帰還電圧を生成する出力電圧分圧部と、
基準電圧を生成する基準電圧源と、
前記出力電圧分圧部により生成された帰還電圧が前記基準電圧よりも大きい場合、前記出力電圧が低下するように前記電圧変換部を制御し、前記生成された帰還電圧が前記基準電圧よりも小さい場合、前記出力電圧が増加するように前記電圧変換部を制御する変換制御部と、
前記出力電圧分圧部を流れる電流値が所定電流値よりも低い場合、前記帰還電圧が前記基準電圧よりも大きい電圧となるように前記帰還電圧を制御する帰還電圧制御部と、を備える電圧変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力電圧を入力電圧と異なる電圧に変換する電圧変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリーズレギュレータは、入力電圧を入力電圧よりも低い電圧に変換し、その変換された電圧を出力電圧として出力する。シリーズレギュレータにおいて、トランジスタが、入力電圧を出力電圧に変換する電圧変換部として用いられる。
【０００３】
シリーズレギュレータは、電圧変換部の他に、分圧回路と、エラーアンプと、基準電圧源とを備える。分圧回路は、出力電圧を分圧して帰還電圧を生成する。エラーアンプは、分圧回路により生成された帰還電圧を基準電圧源により生成された基準電圧と比較し、その比較結果に基づいて電圧変換部を制御する。つまり、分圧回路と、エラーアンプと、基準電圧源とは、帰還回路を構成する。
【０００４】
しかし、電圧変換部と分圧回路とを接続する配線が断線した場合、帰還電圧が接地レベルに低下する。基準電圧が帰還電圧よりも大きい状態が継続されるため、エラーアンプは、出力電圧を最大電圧まで上昇させる。出力電圧がシリーズレギュレータに接続された負荷の定格電圧を超えた場合、負荷が破壊される虞がある。このため、配線が断線した場合を想定して、負荷の破壊を防ぐ対策をとる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１０７５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、特許文献１には、出力電圧が供給される帰還端子の電圧がオープンとなった場合に、トランジスタをオフする電源レギュレータが開示されている。特許文献１に係る電源レギュレータにおいて、制御部は、基準電圧と帰還端子の電圧とに基づいて、出力電圧が一定となるようにトランジスタを制御する。オープン検出回路は、帰還端子の電圧がオープンとなった場合、基準電圧を低下させる。
【０００７】
本発明の目的は、電圧変換部と分圧回路とを接続する配線が断線した場合に、負荷の破壊を防ぐことができる電圧変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、電圧変換装置であって、電圧変換部と、出力電圧降下部と、出力電圧分圧部と、基準電圧源と、変換制御部と、帰還電圧制御部とを備える。電圧変換部は、入力電圧を入力電圧と異なる出力電圧に変換する。出力電圧降下部は、電圧変換部により変換された出力電圧を降下させる。出力電圧分圧部は、出力電圧降下部により降下された電圧を分圧して帰還電圧を生成する。基準電圧源は、基準電圧を生成する。出力電圧分圧部により生成された帰還電圧が基準電圧よりも大きい場合、変換制御部は、出力電圧が低下するように電圧変換部を制御する。生成された帰還電圧が生成された基準電圧よりも小さい場合、変換制御部は、出力電圧が増加するように電圧変換部を制御する。出力電圧降下部において電圧降下が発生しない場合、帰還電圧制御部は、帰還電圧が基準電圧よりも大きい電圧となるように帰還電圧を制御する。
【０００９】
第１の発明によれば、変換制御部は、帰還電圧が基準電圧よりも小さい場合、出力電圧を増加させる。断線が電圧変換部と出力電圧降下部との間で発生した場合。電圧降下が出力電圧降下部で発生しない。この場合、帰還電圧制御部が、帰還電圧を基準電圧よりも大きい電圧に制御するため、変換制御部は、電圧変換部を制御して出力電圧を低下させる。第１の発明は、断線の発生時に出力電圧が負荷の定格電圧を超えることを抑制するため、負荷の破壊を防ぐことができる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明であって、さらに、基準電圧降下部と、基準電圧分圧部とを備える。基準電圧降下部は、基準電圧源と接地との間に接続され、電圧降下部と同一の温度特性を有する。基準電圧分圧部は、基準電圧源と変換制御部との間に基準電圧降下部と並列に接続され、基準電圧源により生成された基準電圧を分圧し、分圧された基準電圧を変換制御部に供給する。
【００１１】
第２の発明によれば、基準電圧降下部が温度特性と同じ温度特性を有する。出力電圧降下部の温度特性に伴う帰還電圧の変化が抑制されるため、第２の発明は、出力電圧を高い精度で出力できる。
【００１２】
第３の発明は、第１又は第２の発明であって、出力電圧分圧部は、第１抵抗と、第２抵抗とを含む。第１抵抗の一端は、出力電圧降下部に接続される。第１抵抗の他端は、変換制御部に接続される。第２抵抗の一端は、変換制御部に接続される。第２抵抗の他端は、接地される。帰還電圧制御部は、電流源と、検出部と、スイッチとを含む。検出部は、出力電圧降下部で発生する電圧降下を検出する。出力電圧降下部で発生する電圧降下が検出部により検出されない場合、スイッチは、電流源から供給される電流を第１抵抗に供給する。
【００１３】
第３の発明によれば、断線の発生時に出力電圧が負荷の定格電圧を超えることを抑制できる。
【００１４】
第４の発明は、第１又は第２の発明であって、出力電圧分圧部は、第１抵抗と、第２抵抗とを含む。第１抵抗の一端は、出力電圧降下部に接続される。第１抵抗の他端は、変換制御部に接続される。第２抵抗の一端は、変換制御部に接続される。第２抵抗の他端は、接地される。帰還電圧制御部は、電流源と、検出部と、スイッチとを含む。検出部は、出力電圧降下部で発生する電圧降下を検出する。出力電圧降下部で発生する電圧降下が検出部により検出されない場合、スイッチは、電流源から供給される電流を第２抵抗に供給する。
【００１５】
第４の発明によれば、断線の発生時に出力電圧が負荷の定格電圧を超えることを抑制できる。
【００１６】
第５の発明は、第１又は第２の発明であって、出力電圧分圧部は、第１抵抗と、第２抵抗とを含む。第１抵抗の一端は、出力電圧降下部に接続される。第１抵抗の他端は、変換制御部に接続される。第２抵抗の一端は、変換制御部に接続される。第２抵抗の他端は、接地される。帰還電圧制御部は、電圧源と、検出部と、スイッチとを含む。電圧源は、基準電圧よりも大きい所定の電圧を出力する。検出部は、出力電圧降下部で発生する電圧降下を検出する。出力電圧降下部で発生する電圧降下が検出部により検出されない場合、スイッチは、電圧源から出力される所定の電圧を第１抵抗に供給する。
【００１７】
第５の発明によれば、断線の発生時に出力電圧が負荷の定格電圧を超えることを抑制できる。
【００１８】
第６の発明は、電圧変換装置であって、電圧変換部と、出力電圧分圧部と、基準電圧源と、変換制御部と、帰還電圧制御部とを備える。電圧変換部は、入力電圧を入力電圧と異なる出力電圧に変換する。出力電圧分圧部は、電圧変換部により変換された出力電圧を分圧して帰還電圧を生成する。基準電圧源は、基準電圧を生成する。出力電圧分圧部により生成された帰還電圧が基準電圧よりも大きい場合、変換制御部は、出力電圧が低下するように電圧変換部を制御する。生成された帰還電圧が基準電圧よりも小さい場合、変換制御部は、出力電圧が増加するように電圧変換部を制御する。出力電圧分圧部を流れる電流値が所定電流値よりも低い場合、帰還電圧制御部は、帰還電圧が基準電圧よりも大きい電圧となるように帰還電圧を制御する。
【００１９】
第６の発明によれば、変換制御部は、帰還電圧が基準電圧よりも小さい場合、出力電圧を増加させる。断線が電圧変換部と出力電圧分圧部との間で発生した場合。出力電圧分圧部に流れない。この場合、出力電圧分圧部を流れる電流値が所定電流値以下となるため、帰還電圧制御部は、帰還電圧を基準電圧よりも大きい電圧に制御する。変換制御部は、電圧変換部を制御して出力電圧を低下させる。第６の発明は、断線の発生時に出力電圧が負荷の定格電圧を超えることを抑制するため、負荷の破壊を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電圧変換部と分圧回路とを接続する配線が断線した場合に、負荷の破壊を防ぐことができる電圧変換装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電圧変換装置の構成を示す回路図である。
【図２】図１に示す帰還電圧制御部の構成の一例を示す回路図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る電圧変換装置の構成を示す回路図である。
【図４】図１に示す電圧変換装置の変形例の構成を示す回路図である。
【図５】図１に示す電圧変換装置の他の変形例の構成を示す回路図である。
【図６】図１に示す電圧変換装置の他の変形例の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２３】
［第１の実施の形態］
｛１．電圧変換装置１の構成｝
｛１．１．全体構成｝
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電圧変換装置１の構成を示す回路図である。図１を参照して、電圧変換装置１は、シリーズレギュレータである。
【００２４】
電圧変換装置１は、バッテリ２から供給される入力電圧Ｖｉを受け、その受けた入力電圧Ｖｉを出力電圧Ｖｏに変換する。出力電圧Ｖｏは、入力電圧Ｖｉよりも低く、一定の電圧である。電圧変換装置１は、入力電圧Ｖｉの変換によって生成された出力電圧Ｖｏを負荷３に供給する。
【００２５】
負荷３は、例えば、マイクロコンピュータであり、電圧変換装置１から供給される出力電圧Ｖｏにより駆動する。マイクロコンピュータの定格電圧は、−０．５〜５．５ボルトである。入力電圧Ｖｉが１２ボルトである場合、電圧変換装置１は、入力電圧Ｖｉを５ボルトの直流電圧に変換する。５ボルトの直流電圧が、出力電圧Ｖｏとして負荷３に供給される。
【００２６】
電圧変換装置１は、電圧変換部１１と、出力電圧降下部１２と、出力電圧分圧部１３と、基準電圧源１４と、変換制御部１５と、帰還電圧制御部１６と、入力端子Ｐｉと、出力端子Ｐｏと、配線Ｗ１〜Ｗ３と、分岐部Ｊ１とを備える。
【００２７】
電圧変換部１１は、バッテリ２と接続された入力端子Ｐｉを介して、入力電圧Ｖｉを受ける。電圧変換部１１は、その受けた入力電圧Ｖｉを入力電圧Ｖｉよりも低い電圧に変換して、出力電圧Ｖｏを生成する。電圧変換部１１は、その生成した出力電圧Ｖｏを出力端子Ｐｏ及び出力電圧降下部１２に出力する。
【００２８】
分岐部Ｊ１は、電圧変換部１１から延びる配線Ｗ１を配線Ｗ２及びＷ３に分岐する。配線Ｗ２は、出力端子Ｐｏと接続される。配線Ｗ３は、出力電圧降下部１２と接続される。電圧変換部１１から出力される出力電圧Ｖｏは、配線Ｗ１及びＷ２を介して出力端子Ｐｏに供給され、配線Ｗ１及びＷ３を介して出力電圧降下部１２に供給される。
【００２９】
出力電圧降下部１２は、出力電圧Ｖｏを電圧変換部１１から受け、その受けた出力電圧Ｖｏを降下させる。出力電圧降下部１２において、一定の電圧降下が発生する。出力電圧降下部１２は、電圧降下した出力電圧Ｖｏを、降下出力電圧Ｖｋとして出力電圧分圧部１３に供給する。
【００３０】
出力電圧分圧部１３は、降下出力電圧Ｖｋを出力電圧降下部１２から受け、その受けた降下出力電圧Ｖｋを分圧する。出力電圧分圧部１３は、分圧された降下出力電圧Ｖｋを帰還電圧Ｖｆｂとして変換制御部１５に出力する。帰還電圧Ｖｆｂは、降下出力電圧Ｖｋよりも低い。
【００３１】
基準電圧源１４は、基準電圧Ｖｒ１を生成し、その生成した基準電圧Ｖｒ１を変換制御部１５に出力する。
【００３２】
変換制御部１５は、出力電圧分圧部１３から受けた帰還電圧Ｖｆｂを基準電圧源１４から受けた基準電圧Ｖｒ１と比較し、その比較結果に基づいて電圧変換部１１を制御する。帰還電圧Ｖｆｂが基準電圧源１４よりも高い場合、変換制御部１５は、電圧変換部１１に供給する制御電圧Ｖｃを減少させることにより、出力電圧Ｖｏの減少を電圧変換部１１に指示する。帰還電圧Ｖｆｂが基準電圧源１４よりも低い場合、変換制御部１５は、制御電圧Ｖｃを増加させることにより、出力電圧Ｖｏの増加を電圧変換部１１に指示する。変換制御部１５は、帰還電圧Ｖｆｂを基準電圧Ｖｒ１と比較した結果に応じて制御電圧Ｖｃを変化させることにより、出力電圧Ｖｏが一定の電圧となるように電圧変換部１１を制御する。
【００３３】
帰還電圧制御部１６は、出力電圧降下部１２において発生する電圧降下を検出する。電圧降下が検出されない場合、帰還電圧制御部１６は、帰還電圧Ｖｆｂが基準電圧Ｖｒ１よりも大きくなるように、帰還電圧Ｖｆｂを制御する。
【００３４】
上記の構成を有する電圧変換装置１において、配線Ｗ１及びＷ３の少なくとも一方が断線した場合、降下出力電圧Ｖｋが接地レベルに低下する。この場合、帰還電圧制御部１６は、出力電圧降下部１２で発生する出力電圧Ｖｏの電圧降下を検出できないため、基準電圧Ｖｒ１よりも高い帰還電圧Ｖｆｂを、出力電圧分圧部１３を介して変換制御部１５に供給する。帰還電圧Ｖｆｂが基準電圧Ｖｒ１よりも高いため、変換制御部１５は、出力電圧Ｖｏが減少するように電圧変換部１１を制御する。この結果、配線Ｗ１及びＷ３の少なくとも一方が断線した場合に、負荷３の定格電圧を超える出力電圧Ｖｏが負荷３に供給されることが抑制される。この結果、電圧変換装置１は、負荷３の破壊を防ぐことができる。
【００３５】
｛１．２．電圧変換部１１の構成｝
図１を参照して、電圧変換部１１は、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタＴ１１を含む。以下の説明において、バイポーラトランジスタを単に「トランジスタ」と記載する場合がある。
【００３６】
トランジスタＴ１１のエミッタは入力端子Ｐｉに接続される。トランジスタＴ１１のコレクタは、出力端子Ｐｏと、出力電圧降下部１２におけるダイオードＤ１２のアノードとに接続される。トランジスタＴ１１のベースは、変換制御部１５におけるバッファ１５２と接続される。
【００３７】
｛１．３．出力電圧降下部１２の構成｝
出力電圧降下部１２は、ダイオードＤ１２を含む。ダイオードＤ１２のアノードは、トランジスタＴ１１のコレクタと、出力端子Ｐｏとに接続される。ダイオードＤ１２のカソードは、出力電圧分圧部１３における抵抗１３１の一端に接続される。ダイオードＤ１２は、出力電圧Ｖｏを降下させる。ダイオードＤ１２において発生する電圧降下量は、ダイオードＤ１２の順方向電圧である。ダイオードＤ１２のカソードは、出力電圧分圧部１３における抵抗１３１の一端に降下出力電圧Ｖｋを出力する。
【００３８】
｛１．４．出力電圧分圧部１３の構成｝
出力電圧分圧部１３は、直列に接続された抵抗１３１及び１３２を含む。抵抗１３１の一端は、ダイオードＤ１２のカソードに接続される。抵抗１３１の他端は、抵抗１３２の一端と、変換制御部１５におけるエラーアンプ１５１の反転入力端子とに接続される。抵抗１３２の一端は、抵抗１３１の他端と、エラーアンプ１５１の反転入力端子とに接続される。抵抗１３２の他端は、接地される。
【００３９】
抵抗１３１の他端の電圧が、帰還電圧Ｖｆｂとしてエラーアンプ１５１の反転入力端子に接続される。帰還電圧Ｖｆｂは、抵抗１３１の抵抗値と、抵抗１３２の抵抗値との比によって決定される。
【００４０】
｛１．５．変換制御部１５の構成｝
変換制御部１５は、エラーアンプ１５１と、バッファ１５２とを含む。エラーアンプ１５１は、具体的には、オペアンプである。帰還電圧Ｖｆｂが、エラーアンプ１５１の反転入力端子に供給される。基準電圧Ｖｒ１が、基準電圧源１４からエラーアンプ１５１の非反転入力端子に供給される。エラーアンプ１５１は、反転入力端子に供給された帰還電圧Ｖｆｂと、非反転入力端子に供給された基準電圧Ｖｒ１との差分値を示す差分電圧Ｖｓを出力する。
【００４１】
バッファ１５２は、エラーアンプ１５１から差分電圧Ｖｓを受け、制御電圧ＶｃをトランジスタＴ１１のベースに出力する。バッファ１５２は、エラーアンプ１５１の出力端子と、トランジスタＴ１１のベースとの間のインピーダンス変換を行う。
【００４２】
｛１．６．帰還電圧制御部１６の構成｝
帰還電圧制御部１６は、検出部１６１と、スイッチ制御部１６２と、電流源１６３と、スイッチ１６４とを含む。
【００４３】
検出部１６１は、ダイオードＤ１２で発生する電圧降下を検出する。電圧降下がダイオードＤ１２で発生している場合、検出部１６１は、ダイオードＤ１２の順方向電圧に対応する検出信号Ｓｄを出力する。つまり、検出信号Ｓｄの電圧レベルが０ボルトよりも大きい場合、検出信号Ｓｄは、電圧降下が出力電圧降下部１２で発生していることを示す。検出信号Ｓｄの電圧レベルが０ボルトである場合、検出信号Ｓｄは、電圧降下が出力電圧降下部１２で発生していないことを示す。
【００４４】
スイッチ制御部１６２は、検出信号Ｓｄを検出部１６１から受け、その受けた検出信号Ｓｄに基づいてスイッチ１６４を制御する。具体的には、検出信号Ｓｄが０ボルトである場合、スイッチ制御部１６２は、スイッチ１６４をオンするスイッチ制御信号Ｓｗをスイッチ１６４に供給する。検出信号Ｓｄが０ボルトよりも大きい場合、スイッチ制御部１６２は、スイッチ１６４をオフするスイッチ制御信号Ｓｗをスイッチ１６４に供給する。
【００４５】
スイッチ１６４は、スイッチ制御部１６２から供給されるスイッチ制御信号Ｓｗに基づいてオンオフを切り替える。スイッチ１６４は、オンを指示するスイッチ制御信号Ｓｗを受けた場合にオンされる。この場合、電流源１６３から供給される電流Ｉｄが、スイッチ１６４を介して、出力電圧分圧部１３における抵抗１３１の一端に供給される。スイッチ１６４は、オフを指示するスイッチ制御信号Ｓｗを受けた場合にオフされる。この場合、電流Ｉｄは、抵抗１３１の一端に供給されない。
【００４６】
つまり、ダイオードＤ１２におけるアノードとカソードとの間における電圧差がゼロである場合、電流Ｉｄが、電流源１６３からスイッチ１６４を介して抵抗１３１に供給される。電圧差がダイオードＤ１２におけるアノードとカソードとの間で検出された場合、電流Ｉｄは、抵抗１３１の一端に供給されない。
【００４７】
図２は、帰還電圧制御部１６の具体的な構成の一例を示す回路図である。図２を参照して、帰還電圧制御部１６は、図１に示す構成に加えて、定電流源Ｃ４１を含む。
【００４８】
検出部１６１は、差動増幅回路であり、オペアンプＡ１１と抵抗Ｒ１２〜Ｒ１５とを含む。抵抗Ｒ１１の一端は、トランジスタＴ１１のコレクタと、ダイオードＤ１２のアノードと、出力端子Ｐｏとに接続される。抵抗Ｒ１１の他端は、オペアンプＡ１１の非反転入力端子と、抵抗Ｒ１３の一端とに接続される。
【００４９】
抵抗Ｒ１２の一端は、ダイオードＤ１２のカソードと、抵抗１３１の一端とに接続される。抵抗Ｒ１２の他端は、オペアンプＡ１１の反転入力端子と、抵抗Ｒ１４の一端とに接続される。
【００５０】
抵抗Ｒ１３の一端は、オペアンプＡ１１の非反転入力端子と、抵抗Ｒ１１の他端とに接続される。抵抗Ｒ１３の他端は、接地される。
【００５１】
抵抗Ｒ１４の一端は、オペアンプＡ１１の反転入力端子と、抵抗Ｒ１２の他端とに接続される。抵抗Ｒ１４の他端は、オペアンプＡ１１の出力端子と、抵抗Ｒ１５の一端とに接続される。
【００５２】
抵抗Ｒ１５の一端は、オペアンプＡ１１の出力端子と、抵抗Ｒ１４の他端とに接続される。抵抗Ｒ１５の他端は、スイッチ制御部１６２におけるトランジスタＴ２１のベースに接続される。
【００５３】
オペアンプＡ１１の非反転入力端子は、抵抗Ｒ１１の他端と、抵抗Ｒ１３の一端とに接続される。オペアンプＡ１１の反転入力端子は、抵抗Ｒ１２の他端と、抵抗Ｒ１４の一端とに接続される。オペアンプＡ１１の出力端子は、抵抗Ｒ１４の他端と、抵抗Ｒ１５の一端とに接続される。
【００５４】
スイッチ制御部１６２は、トランジスタＴ２１と、抵抗Ｒ２１及びＲ２２とを含む。トランジスタＴ２１は、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタである。トランジスタＴ２１のエミッタは、接地される。トランジスタＴ２１のコレクタは、抵抗Ｒ２２の一端に接続される。トランジスタＴ２１のベースは、抵抗Ｒ１５の他端に接続される。
【００５５】
抵抗Ｒ２１の一端は、入力端子Ｐｉに接続される。抵抗Ｒ２１の他端は、トランジスタＴ４１のベースと、抵抗Ｒ４２の他端とに接続される。抵抗Ｒ２２の一端は、トランジスタＴ２１のコレクタに接続される。抵抗Ｒ２２の他端は、スイッチ１６４におけるトランジスタＴ２１のベースと、抵抗Ｒ２１の他端とに接続される。
【００５６】
スイッチ１６４は、トランジスタＴ４１を含む。トランジスタＴ４１は、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタである。トランジスタＴ４１のエミッタは、入力端子Ｐｉに接続される。トランジスタＴ４１のベースは、抵抗Ｒ２１の一端と、抵抗Ｒ２２の他端とに接続される。トランジスタＴ４１のコレクタは、定電流源Ｃ４１を介して接地される。
【００５７】
電流源１６３は、カレントミラー回路であり、トランジスタＴ３１及びＴ３２を含む。トランジスタＴ３１及びＴ３２は、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタである。
【００５８】
トランジスタＴ３１のエミッタは、入力端子Ｐｉに接続される。トランジスタＴ３１のベースは、トランジスタＴ３１のコレクタと、トランジスタＴ３２のベースとに接続される。トランジスタＴ３１のコレクタは、定電流源Ｃ４１を介して接地される。
【００５９】
トランジスタＴ３２のエミッタは、入力端子Ｐｉに接続される。トランジスタＴ３２のベースは、トランジスタＴ３１のベースと、トランジスタＴ３１のコレクタとに接続される。トランジスタＴ３２のコレクタは、抵抗Ｒ１３１の一端に接続される。
【００６０】
［２．電圧変換装置１の動作］
［２．１．断線が配線Ｗ１又はＷ３で発生していない場合］
図１を参照しながら、断線が配線Ｗ１又はＷ３で発生していない場合における電圧変換装置１の動作を説明する。つまり、通常時における電圧変換装置１の動作を説明する。
【００６１】
出力電圧Ｖｏが、出力電圧降下部１２におけるダイオードＤ１２のアノードに供給される。出力電圧Ｖｏは、ダイオードＤ１２において降下する。ダイオードＤ１２で発生する電圧降下量は、ダイオードＤ１２の順方向電圧である。降下した出力電圧Ｖｏは、降下出力電圧Ｖｋとして、ダイオードＤ１２のカソードから出力される。
【００６２】
出力電圧分圧部１３は、降下出力電圧Ｖｋを分圧して、帰還電圧Ｖｆｂを生成する。帰還電圧Ｖｆｂは、抵抗Ｒ１３１の他端の電圧であり、抵抗１３１の抵抗値と抵抗１３２の抵抗値との比によって決定される。帰還電圧Ｖｆｂは、変換制御部１５に出力される。
【００６３】
降下出力電圧Ｖｋは、ダイオードＤ１２の順方向電圧を出力電圧Ｖｏから減算した値を有する。帰還電圧Ｖｆｂは、従来のシリーズレギュレータの帰還電圧と異なり、ダイオードＤ１２の順方向電圧の影響を受ける。しかし、抵抗１３１の抵抗値と抵抗１３２の抵抗値との比を適宜調整することにより、帰還電圧ＶｆｂにおけるダイオードＤ１２の順方向電圧の影響を除くことが可能である。
【００６４】
変換制御部１５において、エラーアンプ１５１は帰還電圧Ｖｆｂを出力電圧分圧部１３から受け、基準電圧Ｖｒ１を基準電圧源１４から受ける。エラーアンプ１５１は、その受けた帰還電圧Ｖｆｂとその受けた基準電圧Ｖｒ１との差である差分電圧Ｖｓを出力する。バッファ１５２は、差分電圧Ｖｓを受け、その受けた差分電圧Ｖｓを制御電圧Ｖｃとして電圧変換部１１におけるトランジスタＴ１１のベースに供給される。
【００６５】
帰還電圧制御部１６において、検出部１６１は、ダイオードＤ１２で発生する電圧降下を検出し、その検出結果を示す検出信号Ｓｄを示す。図２に示すように、検出部１６１は、ダイオードＤ１２のアノードの電圧と、ダイオードＤ１２のカソードの電圧の差を増幅する差動増幅回路である。通常時において、検出信号Ｓｄは、ダイオードＤ１２の順方向電圧を示し、ゼロボルトよりも大きい。
【００６６】
このように、電圧変換装置１は、通常時において、一般的なシリーズレギュレータとして動作する。
【００６７】
スイッチ制御部１６２は、検出信号Ｓｄに応じたスイッチ制御信号Ｓｗを生成し、その生成したスイッチ制御信号Ｓｗを示す。検出信号Ｓｄがゼロボルトよりも大きい場合、スイッチ制御部１６２は、スイッチ１６４のオフを指示するスイッチ制御信号Ｓｗを生成する。スイッチ１６４がオフされるため、電流Ｉｄは、電流源１６３から出力電圧分圧部１３に供給されない。出力電圧分圧部１３における抵抗１３１の一端の電圧は、電流Ｉｄによって変化しない。この結果、帰還電圧Ｖｆｂは、電流Ｉｄの影響を受けることなく、変換制御部１５に供給される。
【００６８】
帰還電圧制御部１６は、通常時において電流Ｉｄを出力電圧分圧部１３に供給しないため、帰還電圧Ｖｆｂが電流Ｉｄに起因して上昇することを抑制できる。これにより、電流Ｉｄに起因するトランジスタＴ１１の誤制御を防ぐことができる。以下、詳しく説明する。
【００６９】
見かけの帰還電圧Ｖｆｂを電流Ｉｄに起因して上昇した帰還電圧Ｖｆｂと定義する。真の帰還電圧Ｖｆｂを、電流Ｉｄの影響を受けていない帰還電圧Ｖｆｂと定義する。
【００７０】
通常時において、電流Ｉｄが出力電圧分圧部１３に供給された場合を想定する。この場合、真の帰還電圧Ｖｆｂが、基準電圧Ｖｒ１よりも小さいにもかかわらず、見かけの帰還電圧Ｖｆｂが基準電圧Ｖｒ１よりも大きくなる場合があり得る。見かけの帰還電圧Ｖｆｂは、電流Ｉｄが出力電圧分圧部１３に供給されることにより、真の帰還電圧Ｖｆｂよりも大きくなるためである。変換制御部１５が、出力電圧Ｖｏを上昇させるようにトランジスタＴ１１を制御しなければいけないにも関わらず、出力電圧Ｖｏを低下させるようにトランジスタＴ１１を制御することがあり得る。この結果、電圧変換部１１が誤って停止するケースや、電圧変換部１１が起動しないケース等の動作不良が発生する可能性がある。
【００７１】
しかし、電圧変換装置１は、上述のように、出力電圧分圧部１３への電流Ｉｄの供給を、通常時において停止する。電圧変換装置１は、電流Ｉｄに起因する動作不良の発生を抑制することができる。
【００７２】
図２を参照して、断線が配線Ｗ１又はＷ３で発生していない場合における、帰還電圧制御部１６の動作をさらに詳しく説明する。
【００７３】
検出部１６１は、差動増幅回路であるため、ダイオードＤ１２のアノードの電圧とカソードの電圧との差である電圧差を、検出信号Ｓｄとして出力する。検出信号Ｓｄの増幅率は、電圧差が０ボルトよりも大きい場合に、検出信号ＳｄがトランジスタＴ２１をオンできる値に設定される。
【００７４】
断線が配線Ｗ１又はＷ３で発生していない場合、電圧降下がダイオードＤ１２で発生する。トランジスタＴ２１は、検出信号Ｓｄによりオンされる。
【００７５】
トランジスタＴ２１がオンされた場合、電流Ｉａが、抵抗Ｒ２１を流れる。抵抗Ｒ２１の一端が、入力電圧Ｖｉが印加される入力端子Ｐｉに接続されているためである。電流Ｉａの一部が、スイッチ制御信号ＳｗとしてトランジスタＴ４１のベースに供給される。トランジスタＴ４１がオンされるため、電流Ｉｂが、トランジスタＴ４１を介して定電流源Ｃ４１に供給される。
【００７６】
電流ＩｂがトランジスタＴ４１を介して定電流源Ｃ４１に供給されるため、電流Ｉｃが、トランジスタＴ３１に流れない。電流源１６３は、カレントミラー回路であるため、電流Ｉｄは、トランジスタＴ３２に流れない。このように、電圧降下が通常時においてダイオードＤ１２で発生するため、電流Ｉｄの供給は、通常時において停止される。
【００７７】
［２．２．断線が配線Ｗ１又はＷ３で発生した場合］
図１を参照しながら、断線が配線Ｗ１又はＷ３で発生した場合における電圧変換装置１の動作を説明する。
【００７８】
最初に、電流Ｉｄが出力電圧分圧部１３に供給されない場合における、配線Ｗ１又はＷ３で発生する影響を説明する。配線Ｗ１又はＷ３が断線した場合、出力電圧Ｖｏは、ダイオードＤ１２を介して、出力電圧分圧部１３に供給されない。帰還電圧Ｖｆｂが接地レベルに低下するため、帰還電圧Ｖｆｂが基準電圧Ｖｒ１よりも低い期間が継続する。帰還電圧Ｖｆｂが基準電圧Ｖｒ１よりも低い場合、変換制御部１５は、出力電圧Ｖｏが上昇するようにトランジスタＴ１１を制御する。出力電圧Ｖｏが負荷３の定格電圧を超えた場合、負荷３が破壊される虞がある。
【００７９】
しかし、配線Ｗ１又はＷ３が断線した場合、電圧変換装置１は、電流Ｉｄを出力電圧分圧部１３に供給することにより、出力電圧Ｖｏの上昇を抑制する。
【００８０】
配線Ｗ１又はＷ３が断線した場合、電圧降下がダイオードＤ１２で発生しない。出力電圧Ｖｏは、ダイオードＤ１２に供給されないためである。検出部１６１は、０ボルトに相当する検出信号Ｓｄをスイッチ制御部１６２に出力する。検出信号Ｓｄが０ボルトに相当する場合、スイッチ制御部１６２は、オンを指示するスイッチ制御信号Ｓｗをスイッチ１６４に出力する。電流源１６３は、オンされたスイッチ１６４を介して、電流Ｉｄを抵抗１３１の一端に供給する。電流Ｉｄが抵抗１３１の一端に供給されることにより、帰還電圧Ｖｆｂが、基準電圧Ｖｒ１よりも大きくなる。
【００８１】
電圧降下がダイオードＤ１２で発生しない期間において、電流Ｉｄは、継続的に抵抗１３１の一端に供給される。帰還電圧Ｖｆｂが、基準電圧Ｖｒ１よりも大きい期間が継続するため、変換制御部１５は、出力電圧Ｖｏが低下するようにトランジスタＴ１１を制御する。出力電圧Ｖｏが負荷３の定格電圧を超えることが抑制されるため、負荷３の破壊を防ぐことができる。
【００８２】
電流Ｉｄの大きさは、基準電圧Ｖｒ１と、抵抗１３１及び１３２の各々の抵抗値とに基づいて決定される。具体的には、出力電圧分圧部１３における抵抗１３１の一端がオープンである場合において、帰還電圧Ｖｆｂが基準電圧Ｖｒ１より大きくなるように、電流Ｉｄを決定すればよい。
【００８３】
図２を参照して、配線Ｗ１又はＷ３が断線した場合における、帰還電圧制御部１６の動作をさらに詳しく説明する。
【００８４】
配線Ｗ１又はＷ３が断線した場合、電圧降下がダイオードＤ１２において発生しない。検出信号Ｓｄは、接地レベルである。従って、スイッチ制御部１６２において、トランジスタＴ２１はオフである。
【００８５】
トランジスタＴ２１がオフである場合、電流Ｉａは、抵抗Ｒ２１を流れない。トランジスタＴ４１がオフとなるため、電流Ｉｂは、トランジスタＴ４１を介して定電流源Ｃ４１に供給されない。この場合、トランジスタＴ３１が、定電流源Ｃ４１に電流を供給するために、トランジスタＴ３１に代わってオンされる。トランジスタＴ３１がオンされた場合、電流ＩｃがトランジスタＴ３１を流れる。電流源１６３がカレントミラー回路であるため、電流Ｉｃと同じ大きさの電流Ｉｄが、トランジスタＴ３２を流れ、抵抗１３１の一端に供給される。
【００８６】
以上説明したように、配線Ｗ１又はＷ３が断線していない場合、電圧変換装置１は、出力電圧分圧部１３への電流Ｉｄの供給を停止する。配線Ｗ１又はＷ３が断線した場合、電圧変換装置１は、電流Ｉｄを出力電圧分圧部１３に供給する。これにより、電圧変換装置１は、断線発生時における負荷３の破壊を防ぐことができ、通常における電圧変換部１１の動作を防ぐことができる。
【００８７】
［第２の実施の形態］
［１．電圧変換装置１Ａの構成］
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る電圧変換装置１Ａの構成を示す回路図である。図３を参照して、電圧変換装置１Ａは、図１に示す電圧変換装置１の構成に加えて、基準電圧降下部１７と、基準電圧分圧部１８と、定電流源１９とを備える。
【００８８】
基準電圧降下部１７は、基準電圧源１４と定電流源１９とに接続され、基準電圧源１４から供給された基準電圧Ｖｒ１を降下させる。基準電圧降下部１７で発生する電圧降下量は、出力電圧降下部１２で発生する電圧降下量と等しい。
【００８９】
基準電圧降下部１７は、ダイオードＤ１７を含む。ダイオードＤ１７のアノードは、基準電圧源１４と、基準電圧分圧部１８における抵抗１８１の一端とに接続される。ダイオードＤ１７のカソードは、定電流源１９と、基準電圧分圧部１８における抵抗１８２の一端とに接続される。
【００９０】
基準電圧分圧部１８は、基準電圧源１４と定電流源１９とに接続される。基準電圧分圧部１８は、基準電圧降下部１７と並列に接続され、基準電圧源１４から供給された基準電圧Ｖｒ１を分圧する。基準電圧分圧部１８は、分圧された基準電圧Ｖｒ１を基準電圧Ｖｒ２としてエラーアンプ１５１の非反転入力端子に供給する。
【００９１】
基準電圧分圧部１８は、直列接続された抵抗１８１及び１８２を含む。抵抗１８１の一端は、基準電圧源１４と、ダイオードＤ１７のアノードとに接続される。抵抗１８１の他端は、エラーアンプ１５１の非反転入力端子と、抵抗１８２の他端とに接続される。抵抗１８２の一端は、定電流源１９と、ダイオードＤ１７のカソードとに接続される。抵抗１８２の他端は、エラーアンプ１５１の非反転入力端子と、抵抗１８１の他端とに接続される。
【００９２】
抵抗１８１の抵抗値は、出力電圧分圧部１３の抵抗１３２の抵抗値と同じである。抵抗１８２の抵抗値は、出力電圧分圧部１３の抵抗１３１の抵抗値と同じである。
【００９３】
定電流源１９の一端は、基準電圧降下部１７と、基準電圧分圧部１８とに接続される。定電流源１９の他端は、接地される。
【００９４】
［２．電圧変換装置１Ａの動作］
電圧変換装置１Ａにおいて、ダイオードＤ１７は、ダイオードＤ１２の公差及び温度特性と同じ公差及び温度特性を有する。これにより、電圧変換装置１Ａは、ダイオードＤ１２の公差及び温度特性に起因する帰還電圧Ｖｆｂの変化を抑制できる。
【００９５】
ダイオードの順方向電圧は、温度の上昇に伴って低下する。従って、出力電圧降下部１２における電圧降下量は、電圧変換装置１の使用温度に応じて変化する。つまり、帰還電圧Ｖｆｂは、ダイオードＤ１２の温度特性に依存して変化する。電圧変換装置１の使用環境下における温度変化は、出力電圧Ｖｏの精度が低下する要因となる。
【００９６】
ダイオードＤ１２が公差を有するため、ダイオードＤ１２の順方向電圧にはばらつきが生じる。抵抗１３１の抵抗値と抵抗１３２の抵抗値との比の調整のみで、ダイオードＤ１２の公差によって順方向電圧のばらつきを解消することは困難である。つまり、ダイオードＤ１２の公差は、出力電圧Ｖｏの精度を低下させる要因の１つである。
【００９７】
そこで、電圧変換装置１Ａは、ダイオードＤ１２の公差及び温度特性と同じ公差及び温度特性を有するダイオードＤ１７を用いて、基準電圧Ｖｒ２をエラーアンプ１５１に供給する。これにより、ダイオードＤ１２の公差及び温度特性に起因する帰還電圧Ｖｆｂの変化の影響を抑制できる。以下、詳しく説明する。
【００９８】
ダイオードＤ１７は、基準電圧源１４から供給される基準電圧Ｖｒ１を降下させる。ダイオードＤ１７で発生する電圧降下量は、ダイオードＤ１７の順方向電圧である。
【００９９】
基準電圧分圧部１８は、ダイオードＤ１７で発生する電圧降下の範囲内で、基準電圧Ｖｒ１を分圧する。基準電圧分圧部１８は、分圧された基準電圧Ｖｒ１を、基準電圧Ｖｒ２としてエラーアンプ１５１の非反転入力端子に供給する。基準電圧Ｖｒ２のレベルは、抵抗比と、基準電圧Ｖｒ１と、ダイオードＤ１７の順方向電圧とに基づいて決定される。
【０１００】
ダイオードＤ１２の公差及び温度特性に基づいて変化する帰還電圧Ｖｆｂと同様に、基準電圧Ｖｒ２は、ダイオードＤ１７の公差及び温度特性に基づいて変化する。ダイオードＤ１７の公差及び温度特性が、ダイオードＤ１２の公差及び温度特性と一致する場合、基準電圧Ｖｒ２は、帰還電圧Ｖｆｂの変化と同様に変化する。以下、詳しく説明する。
【０１０１】
基準電圧Ｖｒ２は、下記式（１）のように表される。
【０１０２】
【数１】
2020102083.tif 000003
【０１０３】
式（１）において、Ｖｒ１は、基準電圧源１４から出力される基準電圧Ｖｒ１である。Ｖｒ２は、エラーアンプ１５１の非反転入力端子に供給される基準電圧Ｖｒ２である。Ｒ１は、抵抗１３１及び１８２の抵抗値である。Ｒ２は、抵抗１３２及び１８１の抵抗値である。ＶＤ１７は、ダイオードＤ１７で発生する電圧降下量である。
【０１０４】
帰還電圧Ｖｆｂは、下記式（２）のように表される。
【数２】
2020102083.tif 000004
【０１０５】
式（２）において、Ｖｆｂは、帰還電圧Ｖｆｂである。Ｖｏは、出力電圧Ｖｏである。ＶＤ１２は、ダイオードＤ１２で発生する電圧降下量である。
【０１０６】
帰還電圧Ｖｆｂが基準電圧Ｖｒ２と平衡である場合、式（１）の右辺が式（２）の右辺と等しくなる。この結果、式（３）が得られる。
【０１０７】
【数３】
2020102083.tif 000005
ダイオードＤ１２の公差及び温度特性が、ダイオードＤ１７の公差及び温度特性が一致する場合、ダイオードＤ１２で発生する電圧降下量は、ダイオードＤ１２で発生する電圧降下量と等しい。この考えに従って、ＶＤ１２及びＶＤ１７を式（３）から削除することにより、下記式（４）が得られる。
【０１０８】
【数４】
2020102083.tif 000006
【０１０９】
式（４）は、出力電圧ＶｏがダイオードＤ１２及びＤ１７の各々の順方向電圧の影響を受けないことを示す。つまり、電圧変換装置１Ａは、基準電圧降下部１７及び基準電圧分圧部１８を備えることにより、ダイオードＤ１２の公差及び温度特性に基づく帰還電圧Ｖｆｂの変化を抑制できる。電圧変換装置１Ａは、ダイオードＤ１２で発生する電圧降下の影響を受けることなく、高精度の出力電圧Ｖｏを出力することができる。
【０１１０】
電圧変換装置１Ａが集積回路である場合、同一の公差及び温度特性を有する２つのダイオードを、電圧変換装置１Ａの製造時に製造可能である。具体的には、基板上の互いに隣り合う位置にＰ型半導体層とＮ型半導体層とを積層することにより、同一の公差及び温度特性を有する２つのダイオードを製造できる。この２つのダイオードを、ダイオードＤ１２及びＤ１７として使用することにより、ダイオードＤ１２の公差及び温度特性に基づく帰還電圧Ｖｆｂの変化を抑制できる。
【０１１１】
通常時における電圧変換装置１Ａの動作と、配線Ｗ１及びＷ３が断線した場合における電圧変換装置１Ａの動作とは、上記実施の形態に係る電圧変換装置１と同じである。
【０１１２】
以上説明したように、電圧変換装置１Ａは、基準電圧降下部１７及び基準電圧分圧部１８を備えることにより、ダイオードＤ１２で発生する電圧降下の影響を抑制できる。従って、電圧変換装置１Ａは、出力電圧Ｖｏを高い精度で出力しつつ、配線Ｗ１及びＷ３が断線した場合における負荷３の破壊を抑制できる。
【０１１３】
［変形例１］
図４は、上記実施の形態の変形例１に係る電圧変換装置１Ｂの構成を示す回路図である。図４を参照して、電圧変換装置１Ｂは、出力電圧降下部１２に代えて、出力電圧降下部１２Ｂを備える。出力電圧降下部１２Ｂは、抵抗１２１を含む。
【０１１４】
ダイオードＤ１２に代えて抵抗１２１を用いた場合であっても、出力電圧Ｖｏを降下させることができる。出力電圧降下部１２Ｂを用いた場合であっても、電流Ｉｄは、通常時において出力電圧分圧部１３に供給されない。従って、電圧変換装置１Ｂは、通常時におけるトランジスタＴ１１の誤制御を防ぐことができる。配線Ｗ１又はＷ３が断線した場合、電圧変換装置１Ｂは、電圧変換装置１と同様に、電流Ｉｄを出力電圧分圧部１３に供給する。従って、電圧変換装置１Ｂは、配線Ｗ１又はＷ３が断線した場合における負荷の破壊を抑制できる。
【０１１５】
［変形例２］
図５は、上記実施の形態の変形例２に係る電圧変換装置１Ｃの構成を示す回路図である。図５を参照して、帰還電圧制御部１６のスイッチ１６４は、抵抗１３１の他端と、抵抗１３２の一端と、エラーアンプ１５１の反転入力端子とに接続される。
【０１１６】
配線Ｗ１又はＷ３が断線した場合、電流Ｉｄがスイッチ１６４を介して抵抗１３２を流れる。帰還電圧Ｖｆｂは、電流Ｉｄと抵抗１３２の抵抗値とによって決定される。電流Ｉｄと抵抗１３２の抵抗値とは、帰還電圧Ｖｆｂが基準電圧Ｖｒ１よりも大きくなるように調整される。従って、電圧変換装置１Ｂは、配線Ｗ１又はＷ３が断線した場合における負荷の破壊を抑制できる。電流Ｉｄは、通常時において抵抗１３２を流れない。従って、電圧変換装置１Ｂは、通常時におけるトランジスタＴ１１の誤制御を防ぐことができる。
【０１１７】
［変形例３］
図６は、上記実施の形態の変形例３に係る電圧変換装置１Ｄの構成を示す回路図である。図６を参照して、電圧変換装置１Ｄは、帰還電圧制御部１６に代えて、帰還電圧制御部１６Ｄを備える。
【０１１８】
帰還電圧制御部１６Ｄは、検出部１６１と、スイッチ制御部１６２と、スイッチ１６４と、非反転増幅回路１６０とを含む。非反転増幅回路１６０は、基準電圧Ｖｒ３の２倍の電圧を、スイッチ１６４に供給する。基準電圧Ｖｒ３のレベルは、基準電圧Ｖｒ１のレベルと同じである。非反転増幅回路１６０は、オペアンプ１６５と、抵抗１６６及び１６７と、基準電圧源１６８とを含む。
【０１１９】
基準電圧源１６８は、基準電圧Ｖｒ３をオペアンプ１６５の非反転入力端子に供給する。オペアンプ１６５の反転入力端子は、抵抗１６６の一端と、抵抗１６７の一端とに接続される。オペアンプ１６５の出力端子は、スイッチ１６４と、抵抗１６６の一端とに接続される。
【０１２０】
抵抗１６６の一端は、スイッチ１６４とオペアンプ１６５の出力端子とに接続される。抵抗１６６の他端は、オペアンプ１６５の反転入力端子と、抵抗１６７の一端とに接続される。
【０１２１】
抵抗１６７の一端は、オペアンプ１６５の反転入力端子と、抵抗１６６の他端とに接続される。抵抗１６７の他端は、接地される。
【０１２２】
非反転増幅回路１６０において、抵抗１６７の抵抗値が抵抗１６６の抵抗値と同じである。このため、非反転増幅回路１６０は、基準電圧Ｖｒ１の２倍の電圧をスイッチ１６４に供給する。基準電圧Ｖｒ３のレベルが、基準電圧Ｖｒ１のレベルと同じためである。
【０１２３】
上記実施の形態と同様に、配線Ｗ１及びＷ３が断線した場合、スイッチ１６４がオンされる。スイッチ１６４は、基準電圧Ｖｒ１の２倍の電圧を、帰還電圧Ｖｆｂとしてエラーアンプ１５１の反転入力端子に供給する。帰還電圧Ｖｆｂが基準電圧Ｖｒ１よりも高い期間が継続するため、変換制御部１５は、出力電圧Ｖｏが低下するようにトランジスタＴ１１を制御する。これにより、電圧変換装置１Ｄは、配線Ｗ１及びＷ２が断線した場合に負荷３の破壊を抑制できる。
【０１２４】
基準電圧Ｖｒ１の２倍の電圧は、通常時において、エラーアンプ１５１の反転入力端子に供給されない。従って、電圧変換装置１Ｄは、通常時におけるトランジスタＴ１１の誤制御を防ぐことができる。
【０１２５】
すなわち、本発明に係る電圧変換装置において、帰還電圧制御部は、出力電圧降下部１２において電圧降下が検出されない場合、帰還電圧Ｖｆｂが基準電圧Ｖｒ１よりも大きくなるように帰還電圧Ｖｆｂを制御すればよい。
【０１２６】
上記実施の形態において、電圧変換装置１が出力電圧降下部１２又は１２Ａを備える例を説明したが、これに限られない。電圧変換装置１は、出力電圧降下部１２又は１２Ａを備えなくてもよい。この場合、帰還電圧制御部１６の検出部１６は、出力電圧分圧部１３を流れる電流を検出する。検出部１６が出力電圧分圧部１３を検出できない場合、スイッチ制御部１６２は、スイッチ１６４がオフとなるようにスイッチ１６４を制御する。具体的には、検出部１６により検出された電流の値が所定電流値よりも低い場合、スイッチ制御部１６４は、検出部１６が電流を検出できないと判断する。この場合であっても、電圧変換装置１Ｄは、配線Ｗ１及びＷ２が断線した場合に負荷３の破壊を抑制できる。
【０１２７】
上記実施の形態において、電圧変換装置がシリーズレギュレータである場合を例にして説明したが、これに限られない。電圧変換装置は、降圧型又は昇圧型のスイッチングレギュレータであってもよい。
【０１２８】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【符号の説明】
【０１２９】
１，１Ａ〜１Ｄ  電圧変換装置
１１  電圧変換部
１２，１２Ｂ  出力電圧降下部
１３  出力電圧分圧部
１４  基準電圧源
１５  変換制御部
１６，１６Ｄ  帰還電圧制御部
１６１  検出部
１６２  スイッチ制御部
１６３  電流源
１６４  スイッチ
１７  基準電圧降下部
１８  基準電圧分圧部
【図１】
2020102083.tif 000007
【図２】
2020102083.tif 000008
【図３】
2020102083.tif 000009
【図４】
2020102083.tif 000010
【図５】
2020102083.tif 000011
【図６】
2020102083.tif 000012