(57)【要約】【課題】制御の発振を防止する。【解決手段】誤差増幅器ＡＭＰ３は、基準電圧と、出力設定電圧が入力され、両者の誤差を出力する。ドライブ電流設定アンプＡＭＰ４は、誤差増幅器ＡＭＰ３の出力を電流増幅する。出力トランジスタＱ１は、電流増幅器ＡＭＰ３の出力に応じて動作し、出力端に出力電流を供給する。出力端からの出力電圧または出力電圧を分圧した前記出力設定電圧は誤差増幅器ＡＭＰ３に帰還される。電流検出手段は、ドライブ電流設定アンプＡＭＰ４の出力電流を検出する。アンプＡＭＰ２は、電流検出手段の検出値を所定値と比較し、所定値以上の場合に、ドライブ電流設定アンプＡＭＰ４と、誤差増幅器ＡＭＰ３の両方の動作電流を低減する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準電圧と、出力設定電圧が入力され、両者の誤差を出力する誤差増幅器と、
この誤差増幅器の出力を電流増幅する電流増幅器と、
この電流増幅器の出力に応じて動作し、出力端に出力電流を供給する出力トランジスタと、
出力端からの出力電圧または出力電圧を分圧した前記出力設定電圧を前記誤差増幅器に帰還する帰還路と、
前記電流増幅器の出力電流を検出する電流検出手段と、
この電流検出手段の検出値が所定値以上の場合に、前記電流増幅器と、前記誤差増幅器の両方の動作電流を低減する制御手段と、
を含むことを特徴とする保護回路。
【請求項２】
請求項１に記載の保護回路において、
前記電流出力手段は、前記電流増幅器の出力端から前記出力トランジスタとの間に配置された電流検出抵抗と、
この電流検出抵抗の電圧降下を検出する検出アンプと、
を含むことを特徴とする保護回路。
【請求項３】
請求項２に記載の保護回路において、
前記誤差増幅器、前記電流増幅器、前記出力トランジスタ、前記帰還路、前記検出アンプを半導体集積回路として形成し、
電流検出抵抗を前記半導体集積回路に外付けすることを特徴とする保護回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
一定電圧の出力を得る電源回路の保護回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一定電圧の出力を得る電源回路を内蔵する電源ＩＣ（半導体集積回路）が普及している。このような電源回路においては、出力の地絡などによる大電流が流れるのを防止するための保護回路を有している場合が多い。
【０００３】
この保護回路では、出力の電流値が所定値を上回った場合に、ドライブ電流を出力するアンプの出力電流を制限することで、大電流から回路を保護している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、電源回路では、定電圧出力を維持するために、出力電圧がフィードバックされる誤差アンプを有する場合が多い。上述のような、保護回路による電流制限を行うと、出力電圧が低下する。従って、誤差アンプが出力電圧を維持しようとして動作し、条件によっては制御が発振してしまう場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
基準電圧と、出力設定電圧が入力され、両者の誤差を出力する誤差増幅器と、この誤差増幅器の出力を電流増幅する電流増幅器と、この電流増幅器の出力に応じて動作し、出力端に出力電流を供給する出力トランジスタと、出力端からの出力電圧または出力電圧を分圧した前記出力設定電圧を前記誤差増幅器に帰還する帰還路と、前記電流増幅器の出力電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段の検出値が所定値以上の場合に、前記電流増幅器と、前記誤差増幅器の両方の動作電流を低減する制御手段と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
このように、本発明によれば、異常検出時に誤差増幅器の動作電流を制限する。従って、制御が発振してしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】全体構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１に示すように、基準電源Ｖｒｅｆは、基準電圧Ｖｒｅｆを出力する。この基準電圧Ｖｒｅｆは誤差増幅器ＡＭＰ３の正入力端に入力される。誤差増幅器ＡＭＰ３の負入力端には、後述するフィードバック電圧が供給される。
【００１１】
誤差増幅器ＡＭＰ３の出力はドライブ電流設定アンプＡＭＰ４に入力され、電流能力が付与される。ドライブ電流設定アンプＡＭＰ４の出力は、外付けの電流検出抵抗Ｒ０を介し、出力トランジスタＱ１のベースに供給される。出力トランジスタＱ１は、ＮＰＮトランジスタであり、コレクタが電源に接続され、エミッタが出力端に接続されている。なお、出力トランジスタＱ１は、この例では半導体集積回路（ＩＣ）に内蔵されているが、外付けでもよい。
【００１２】
出力端は、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２を介しグランドに接続されており、この分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２の中点が誤差増幅器ＡＭＰ３の負入力端に接続されている。
【００１３】
分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２の中点は、出力端の電圧（出力電圧Ｖｏｕｔ）を分圧したもので、Ｖｏｕｔ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）（設定出力電圧）となっている。基準電圧Ｖｒｅｆは、設定出力電圧が基準電圧Ｖｒｅｆに一致するようにして決定されており、誤差増幅器ＡＭＰ３が、設定出力電圧が基準電圧Ｖｒｅｆに一致させるように動作することで、出力電圧Ｖｏｕｔを目標出力電圧に制御することができる。
【００１４】
また、電流検出抵抗Ｒ０の両端電圧はアンプＡＭＰ１に入力され、両者の差電圧が出力される。アンプＡＭＰ１の出力は、アンプＡＭＰ２の正入力端に入力される。アンプＡＭＰ２の負入力端には、閾値電圧Ｖ１が入力されている。従って、アンプＡＭＰ２はコンパレータとして動作し、アンプＡＭＰ１からの出力が閾値電圧Ｖ１を上回ったときにハイレベルの出力をする。
【００１５】
この回路によって、ドライブ電流設定アンプＡＭＰ４の出力である、出力トランジスタＱ１のベース電流が所定値を上回ったときにアンプＡＭＰ２の出力がハイレベルになる。なお、アンプＡＭＰ１の出力が負入力端、閾値電圧Ｖ１が正入力端に入力された場合には、アンプＡＭＰ１からの出力が閾値電圧Ｖ１を上回ったときのローレベルの出力がなされるので、ローレベルを大電流検出とすればよい。
【００１６】
本実施形態では、アンプＡＭＰ２の出力がハイレベルとなった場合、ドライブ電流設定アンプＡＭＰ４および誤差増幅器ＡＭＰ３に信号が供給され、これらの動作電流が制限される。
【００１７】
本実施形態では、誤差増幅器ＡＭＰ３、ドライブ電流設定アンプＡＭＰ４とも、定電流回路からの電流を利用する作動増幅回路から構成されており、作動増幅回路に流れる電流量を減少することで、動作電流を制限する。
【００１８】
ここで、従来例では、ドライブ電流設定アンプＡＭＰ４の動作電流のみを制限していた。そして、この動作電流制限を行うことで、出力電流が制限され、これによって出力電圧が減少する場合がある。この場合、誤差増幅器ＡＭＰ３の出力が上昇し、ドライブ電流設定アンプＡＭＰ４の出力が再度大きくなってしまう場合があった。しかし、本実施形態では、誤差増幅器ＡＭＰ３の動作電流も一緒に制限する。従って、誤差増幅器ＡＭＰ３の出力が大きくなって、フィードバック制御系が発振することを効果的に防止できる。
【００１９】
なお、アンプＡＭＰ２の出力がハイレベルになった場合には、誤差増幅器ＡＭＰ３の出力が０になるようにすれば、ドライブ電流設定アンプＡＭＰ４は、安定して出力電流を所定値に設定することができる。例えば、出力電流を一旦一定値に保ち、その後所定値まで減少させる、フの字型の特性とすることも容易である。
【００２０】
また、本実施形態では、電流検出抵抗Ｒ０を外付けとしている。従って、この電流検出抵抗Ｒ０を取り替えることが可能である。電流検出抵抗Ｒ０は、出力トランジスタＱ１のベース電流を検出するものであり、出力電流そのものを検出するものではない。このため、出力トランジスタＱ１の増幅率（ｈｆｅ）が変わると、電流検出抵抗Ｒ０に流れる電流は同一でも出力電流は異なってしまう。出力トランジスタＱ１のｈｆｅに応じて、電流検出抵抗Ｒ０の抵抗値を設定することで、出力トランジスタのｈｆｅが変化しても、電流検出抵抗の両端電圧は同一にしておいて、同一の出力電流の上限値を定めることができる。
【００２１】
特に、出力トランジスタＱ１が外付けの場合、その出力トランジスタＱ１に応じて、外付けの電流検出抵抗Ｒ０を設けることにより、所望の出力電流の過電流保護を行うことができる。すなわち、出力電流の上限値に応じて、出力トランジスタＱ１のｈｆｅを考慮して、電流検出抵抗Ｒ０の抵抗値を決定することで、閾値電圧Ｖ１は一定としておき、所望の以上電流検出を行うことができる。
【符号の説明】
【００２２】
ＡＭＰ１，ＡＭＰ２  アンプ、ＡＭＰ３  誤差増幅器、ＡＭＰ４  ドライブ電流設定アンプ、Ｑ１  出力トランジスタ、Ｒ０  電流検出抵抗、Ｒ１，Ｒ２  分圧抵抗。
【図１】
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