(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲートに入力された制御信号に応じた電流を入力端子から出力端子に流すＭＯＳトランジスタからなるドライバトランジスタに、該出力端子から該入力端子の方向に電流が流れる逆流の発生を防止する逆流防止回路において、
前記ドライバトランジスタに流れる電流の検出を行い、該検出した電流を電圧に変換して検出電圧として出力する電流検出回路部と、
前記入力端子の電圧である入力電圧と、前記出力端子の電圧である出力電圧との差電圧に比例した比例電圧を生成する比例電圧生成回路部と、
該入力電圧と該出力電圧との差電圧に反比例した反比例電圧を生成する反比例電圧生成回路部と、
前記検出電圧、比例電圧及び反比例電圧の電圧比較を行い該比較結果から前記逆流の発生兆候の検出を行い、該逆流の発生兆候の検出の有無を示した逆流検出信号を生成して出力する比較回路部と、
を備え、
前記比較回路部は、前記検出電圧、比例電圧及び反比例電圧が等しくなると、前記逆流の発生兆候を検出したと判断し、該逆流の発生兆候を検出したことを示す前記逆流検出信号を外部に出力すると共に、前記ドライバトランジスタのサブストレートゲートを介して前記逆流が発生しないように、該サブストレートゲートを前記入力端子又は前記出力端子のいずれかに接続することを特徴とする逆流防止回路。
【請求項２】
前記比較回路部は、前記検出電圧が前記比例電圧よりも小さく前記反比例電圧よりも大きいときは、前記逆流の発生兆候がないと判断し、該逆流の発生兆候を検出していないことを示す前記逆流検出信号を外部に出力すると共に、前記ドライバトランジスタのサブストレートゲートを介して前記入力端子から前記出力端子に電流が流れないように、該サブストレートゲートを前記入力端子又は前記出力端子のいずれかに接続することを特徴とする請求項１記載の逆流防止回路。
【請求項３】
前記比較回路部は、前記検出電圧が前記比例電圧を超えると共に、前記反比例電圧未満になると、前記逆流が発生したと判断し、前記逆流の発生兆候を検出したときと同じ動作を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の逆流防止回路。
【請求項４】
前記電流検出回路部は、前記ドライバトランジスタに並列に接続され、前記ドライバトランジスタと同じ種類で同じ極性をなしゲートに前記ドライバトランジスタの動作制御を行うための前記制御信号がそれぞれ入力された第１及び第２の各トランジスタが直列に接続されてなる、前記ドライバトランジスタに並列に接続された直列回路からなり、該第１及び第２の各トランジスタの接続部から前記検出電圧を出力することを特徴とする請求項１、２又は３記載の逆流防止回路。
【請求項５】
前記比例電圧生成回路部は、入力端が前記入力電圧に接続され、制御電極に前記ドライバトランジスタの動作制御を行うための前記制御信号が入力された第３のトランジスタからなり、該第３のトランジスタの出力端から前記比例電圧が出力されることを特徴とする請求項４記載の逆流防止回路。
【請求項６】
前記反比例電圧生成回路部は、入力端が前記出力電圧に接続され、制御電極に前記ドライバトランジスタの動作制御を行うための前記制御信号が入力された第４のトランジスタからなり、該第４のトランジスタの出力端から前記反比例電圧が出力されることを特徴とする請求項５記載の逆流防止回路。
【請求項７】
前記比較回路部は、
所定の定電流の供給を行う定電流源と、
入力端が前記電流検出回路部における前記第１及び第２の各トランジスタの接続部に接続され、出力端が前記定電流源に接続され、制御電極が該出力端に接続されてなる、前記第１及び第２の各トランジスタの接続部に前記定電流に比例した電流を供給する第５のトランジスタと、
入力端が前記比例電圧生成回路部における前記第３のトランジスタの出力端に接続され、制御電極が前記第５のトランジスタの制御電極に接続されてなる、前記第３のトランジスタの出力端に前記定電流に比例した電流を供給する第６のトランジスタと、
入力端が前記反比例電圧生成回路部における前記第４のトランジスタの出力端に接続され、制御電極が前記第５のトランジスタの制御電極に接続されてなる、前記第４のトランジスタの出力端に前記定電流に比例した電流を供給する第７のトランジスタと、
電流出力端が前記第６のトランジスタの出力端に接続され、電流入力端が前記第７のトランジスタの出力端に接続された、入力側トランジスタと出力側トランジスタで構成されるカレントミラー回路と、
前記逆流検出信号に応じて、前記ドライバトランジスタのサブストレートゲートを介して前記逆流が発生しないように、該サブストレートゲートを前記入力端子又は前記出力端子のいずれかに接続する切替スイッチ回路と、
を備え、
前記カレントミラー回路の電流出力端と前記第６のトランジスタとの接続部から前記逆流検出信号を出力することを特徴とする請求項６記載の逆流防止回路。
【請求項８】
制御電極に入力された制御信号に応じた電流を入力端子から出力端子に流すドライバトランジスタに、該出力端子から該入力端子の方向に電流が流れる逆流の発生を防止する逆流防止回路において、
前記ドライバトランジスタに流れる電流の検出を行い、該検出した電流を電圧に変換して検出電圧として出力する電流検出回路部と、
前記入力端子の電圧である入力電圧と、前記出力端子の電圧である出力電圧との差電圧に比例した比例電圧を生成する比例電圧生成回路部と、
該入力電圧と該出力電圧との差電圧に反比例した反比例電圧を生成する反比例電圧生成回路部と、
前記検出電圧、比例電圧及び反比例電圧の電圧比較を行い該比較結果から前記逆流の発生兆候の検出を行い、該逆流の発生兆候の検出の有無を示した逆流検出信号を生成して出力する比較回路部と、
を備え、
前記比較回路部は、前記検出電圧、比例電圧及び反比例電圧が等しくなると、前記逆流の発生兆候を検出したと判断し、前記ドライバトランジスタの動作に関係なく前記出力端子から前記入力端子への電流の流れである逆流を遮断する電流遮断動作を行うことを特徴とする逆流防止回路。
【請求項９】
前記比較回路部は、前記検出電圧が前記比例電圧よりも小さく前記反比例電圧よりも大きいときは、前記逆流の発生兆候がないと判断し、前記電流遮断動作を停止することを特徴とする請求項８記載の逆流防止回路。
【請求項１０】
前記比較回路部は、前記検出電圧が前記比例電圧を超えると共に、前記反比例電圧未満になると、前記逆流が発生したと判断し、前記逆流の発生兆候を検出したときと同じ動作を行うことを特徴とする請求項８又は９記載の逆流防止回路。
【請求項１１】
前記電流検出回路部は、前記ドライバトランジスタに並列に接続され、前記ドライバトランジスタと同じ種類で同じ極性をなし制御電極に前記ドライバトランジスタの動作制御を行うための前記制御信号がそれぞれ入力された第１及び第２の各トランジスタが直列に接続されてなる、前記ドライバトランジスタに並列に接続された直列回路からなり、該第１及び第２の各トランジスタの接続部から前記検出電圧を出力することを特徴とする請求項８、９又は１０記載の逆流防止回路。
【請求項１２】
前記比例電圧生成回路部は、入力端が前記入力電圧に接続され、制御電極に前記ドライバトランジスタの動作制御を行うための前記制御信号が入力された第３のトランジスタからなり、該第３のトランジスタの出力端から前記比例電圧が出力されることを特徴とする請求項１１記載の逆流防止回路。
【請求項１３】
前記反比例電圧生成回路部は、入力端が前記出力電圧に接続され、制御電極に前記ドライバトランジスタの動作制御を行うための前記制御信号が入力された第４のトランジスタからなり、該第４のトランジスタの出力端から前記反比例電圧が出力されることを特徴とする請求項１２記載の逆流防止回路。
【請求項１４】
前記比較回路部は、
所定の定電流の供給を行う定電流源と、
入力端が前記電流検出回路部における前記第１及び第２の各トランジスタの接続部に接続され、出力端が前記定電流源に接続され、制御電極が該出力端に接続されてなる、前記第１及び第２の各トランジスタの接続部に前記定電流に比例した電流を供給する第５のトランジスタと、
入力端が前記比例電圧生成回路部における前記第３のトランジスタの出力端に接続され、制御電極が前記第５のトランジスタの制御電極に接続されてなる、前記第３のトランジスタの出力端に前記定電流に比例した電流を供給する第６のトランジスタと、
入力端が前記反比例電圧生成回路部における前記第４のトランジスタの出力端に接続され、制御電極が前記第５のトランジスタの制御電極に接続されてなる、前記第４のトランジスタの出力端に前記定電流に比例した電流を供給する第７のトランジスタと、
電流入力端が前記第６のトランジスタの出力端に接続され、電流出力端が前記第７のトランジスタの出力端に接続された、入力側トランジスタと出力側トランジスタで構成されたカレントミラー回路と、
前記逆流検出信号に応じて前記電流遮断動作を行うスイッチ回路と、
を備え、
前記カレントミラー回路の電流出力端と前記第７のトランジスタとの接続部から前記逆流検出信号を出力することを特徴とする請求項１３記載の逆流防止回路。
【請求項１５】
前記第３及び第４の各トランジスタは、電流供給能力がそれぞれ前記ドライバトランジスタの１／ｍ（ｍ＞１）倍であることを特徴とする請求項６又は１３記載の逆流防止回路。
【請求項１６】
前記第１及び第２の各トランジスタは、電流供給能力がそれぞれ前記ドライバトランジスタの２／ｍ倍であることを特徴とする請求項１５記載の逆流防止回路。
【請求項１７】
入力端子に入力される電圧を電源にして出力端子に接続された二次電池の充電を行う充電回路において、
ゲートに入力された制御信号に応じた電流を前記入力端子から前記出力端子に流すＭＯＳトランジスタからなるドライバトランジスタと、
所定の方法で該ドライバトランジスタの動作制御を行って、前記二次電池に対する充電制御を行う充電制御回路と、
前記請求項１から請求項７のいずれかに記載の逆流防止回路と、
を備え、
前記充電制御回路は、前記出力端子から前記入力端子の方向に電流が流れる逆流の発生兆候を検出したことを示す逆流検出信号が前記逆流防止回路から出力されると、前記ドライバトランジスタを強制的にオフさせて遮断状態にすることを特徴とする充電回路。
【請求項１８】
入力端子に入力される電圧を電源にして出力端子に接続された二次電池の充電を行う充電回路において、
ゲートに入力された制御信号に応じた電流を前記入力端子から前記出力端子に流すＭＯＳトランジスタからなるドライバトランジスタと、
所定の方法で該ドライバトランジスタの動作制御を行って、前記二次電池に対する充電制御を行う充電制御回路と、
前記請求項８から請求項１４のいずれかに記載の逆流防止回路と、
を備えることを特徴とする充電回路。
【請求項１９】
入力端子に入力される電圧を所定値で一定になるように変換して出力端子から出力する定電圧回路において、
ゲートに入力された制御信号に応じた電流を前記入力端子から前記出力端子に流すＭＯＳトランジスタからなるドライバトランジスタと、
前記出力端子の電圧が前記所定値で一定になるように、所定の方法で該ドライバトランジスタの動作制御を行う制御回路と、
前記請求項１から請求項７のいずれかに記載の逆流防止回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記出力端子から前記入力端子の方向に電流が流れる逆流の発生兆候を検出したことを示す逆流検出信号が前記逆流防止回路から出力されると、前記ドライバトランジスタを強制的にオフさせて遮断状態にすることを特徴とする定電圧回路。
【請求項２０】
入力端子に入力される電圧を所定値で一定になるように変換して出力端子から出力する定電圧回路において、
制御電極に入力された制御信号に応じた電流を前記入力端子から前記出力端子に流すドライバトランジスタと、
前記出力端子の電圧が前記所定値で一定になるように、所定の方法で該ドライバトランジスタの動作制御を行う制御回路と、
前記請求項８から請求項１４のいずれかに記載の逆流防止回路と、
を備えることを特徴とする定電圧回路。
【請求項２１】
ゲートに入力された制御信号に応じた電流を入力端子から出力端子に流すＭＯＳトランジスタからなるドライバトランジスタに、該出力端子から該入力端子の方向に電流が流れる逆流の発生を防止する逆流防止回路の逆流防止方法において、
前記ドライバトランジスタに流れる電流の検出を行い、該検出した電流を電圧に変換して検出電圧とし、
前記入力端子の電圧である入力電圧と、前記出力端子の電圧である出力電圧との差電圧に比例した比例電圧を生成し、
該入力電圧と該出力電圧との差電圧に反比例した反比例電圧を生成し、
前記検出電圧、比例電圧及び反比例電圧の電圧比較を行い該比較結果から前記逆流の発生兆候の検出を行い、
前記検出電圧、比例電圧及び反比例電圧が等しくなると、前記逆流の発生兆候を検出したと判断し、該逆流の発生兆候を検出したことを示す逆流検出信号を外部に出力すると共に、前記ドライバトランジスタのサブストレートゲートを介して前記逆流が発生しないように、該サブストレートゲートを前記入力端子又は前記出力端子のいずれかに接続することを特徴とする逆流防止回路の逆流防止方法。
【請求項２２】
前記検出電圧が前記比例電圧よりも小さく前記反比例電圧よりも大きいときは、前記逆流の発生兆候がないと判断し、該逆流の発生兆候を検出していないことを示す前記逆流検出信号を外部に出力すると共に、前記ドライバトランジスタのサブストレートゲートを介して前記入力端子から前記出力端子に電流が流れないように、該サブストレートゲートを前記入力端子又は前記出力端子のいずれかに接続することを特徴とする請求項２１記載の逆流防止方法。
【請求項２３】
前記検出電圧が前記比例電圧を超えると共に、前記反比例電圧未満になると、前記逆流が発生したと判断し、前記逆流の発生兆候を検出したときと同じ動作を行うことを特徴とする請求項２１又は２２記載の逆流防止回路。
【請求項２４】
ゲートに入力された制御信号に応じた電流を入力端子から出力端子に流すＭＯＳトランジスタからなるドライバトランジスタに、該出力端子から該入力端子の方向に電流が流れる逆流の発生を防止する逆流防止回路の逆流防止方法において、
前記ドライバトランジスタに流れる電流の検出を行い、該検出した電流を電圧に変換して検出電圧とし、
前記入力端子の電圧である入力電圧と、前記出力端子の電圧である出力電圧との差電圧に比例した比例電圧を生成し、
該入力電圧と該出力電圧との差電圧に反比例した反比例電圧を生成し、
前記検出電圧、比例電圧及び反比例電圧の電圧比較を行い該比較結果から前記逆流の発生兆候の検出を行い、
前記検出電圧、比例電圧及び反比例電圧が等しくなると、前記逆流の発生兆候を検出したと判断し、前記ドライバトランジスタの動作に関係なく前記出力端子から前記入力端子への電流の流れである逆流を遮断する電流遮断動作を行うことを特徴とする逆流防止回路の逆流防止方法。
【請求項２５】
前記検出電圧が前記比例電圧よりも小さく前記反比例電圧よりも大きいときは、前記逆流の発生兆候がないと判断し、前記電流遮断動作を停止することを特徴とする請求項２４記載の逆流防止方法。
【請求項２６】
前記検出電圧が前記比例電圧を超えると共に、前記反比例電圧未満になると、前記逆流が発生したと判断し、前記逆流の発生兆候を検出したときと同じ動作を行うことを特徴とする請求項２４又は２５記載の逆流防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆流防止検出機能を有した充電回路やシリーズレギュレータといった定電圧回路等に関し、入力電圧が低下した際にバッテリや負荷からの電流の逆流の発生を防止する逆流防止回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
第１の従来例の逆流防止回路は、充電回路で充電が行われるバッテリへの充電電流をモニタするために、入力電源と該バッテリとの間にスイッチング手段と直列に抵抗器を接続し、該抵抗器における両端の電圧を比較することによって、逆流の発生を検出していた（例えば、特許文献１参照。）。
また、第２の従来例の逆流防止回路では、充電回路で充電が行われるバッテリへの充電電流があらかじめ設定した電流値以下になるのを検出すると、発振回路を用いてバッテリからの電流の逆流を防止する逆流防止スイッチを一定周期で開閉させ、該逆流防止スイッチがオフしているときに入力電圧の低下を検出することにより、逆流の発生を検出していた（例えば、特許文献２参照。）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前記第１の従来例では、前記逆流を検出するために前記スイッチング手段に前記抵抗器を直列に接続する必要があり、該抵抗器で生じる損失が必ず発生し、該抵抗器に低抵抗のものを使用すると、高精度なコンパレータが必要になりコストが増加するという問題があった。
また、前記第２の従来例では、逆流を検出するサイクル時に、入力電圧の低下をあらかじめ設定した所定の電圧値と比較検出し、該設定電圧値よりも低いと判断した場合は逆流が発生している状態であると判断することから、太陽電池のような出力電力が変動する電力源を電源として使用した場合に、正確に逆流の発生を検出することできない可能性があった。
また、このような問題点は、シリーズレギュレータをなす定電圧回路にも同様であった。
【０００４】
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あり、抵抗器を用いることなく、簡単な回路で、電源として太陽電池のような電力源を使用した場合においても、誤検出することのない逆流防止回路、その逆流防止回路を備えた充電回路及び定電圧回路、並びに逆流防止回路の逆流防止方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係る逆流防止回路は、ゲートに入力された制御信号に応じた電流を入力端子から出力端子に流すＭＯＳトランジスタからなるドライバトランジスタに、該出力端子から該入力端子の方向に電流が流れる逆流の発生を防止する逆流防止回路において、
前記ドライバトランジスタに流れる電流の検出を行い、該検出した電流を電圧に変換して検出電圧として出力する電流検出回路部と、
前記入力端子の電圧である入力電圧と、前記出力端子の電圧である出力電圧との差電圧に比例した比例電圧を生成する比例電圧生成回路部と、
該入力電圧と該出力電圧との差電圧に反比例した反比例電圧を生成する反比例電圧生成回路部と、
前記検出電圧、比例電圧及び反比例電圧の電圧比較を行い該比較結果から前記逆流の発生兆候の検出を行い、該逆流の発生兆候の検出の有無を示した逆流検出信号を生成して出力する比較回路部と、
を備え、
前記比較回路部は、前記検出電圧、比例電圧及び反比例電圧が等しくなると、前記逆流の発生兆候を検出したと判断し、該逆流の発生兆候を検出したことを示す前記逆流検出信号を外部に出力すると共に、前記ドライバトランジスタのサブストレートゲートを介して前記逆流が発生しないように、該サブストレートゲートを前記入力端子又は前記出力端子のいずれかに接続するものである。
【０００６】
また、前記比較回路部は、前記検出電圧が前記比例電圧よりも小さく前記反比例電圧よりも大きいときは、前記逆流の発生兆候がないと判断し、該逆流の発生兆候を検出していないことを示す前記逆流検出信号を外部に出力すると共に、前記ドライバトランジスタのサブストレートゲートを介して前記入力端子から前記出力端子に電流が流れないように、該サブストレートゲートを前記入力端子又は前記出力端子のいずれかに接続するようにした。
【０００７】
また、前記比較回路部は、前記検出電圧が前記比例電圧を超えると共に、前記反比例電圧未満になると、前記逆流が発生したと判断し、前記逆流の発生兆候を検出したときと同じ動作を行うようにしてもよい。
【０００８】
具体的には、前記電流検出回路部は、前記ドライバトランジスタに並列に接続され、前記ドライバトランジスタと同じ種類で同じ極性をなし制御電極に前記ドライバトランジスタの動作制御を行うための前記制御信号がそれぞれ入力された第１及び第２の各トランジスタが直列に接続されてなる、前記ドライバトランジスタに並列に接続された直列回路からなり、該第１及び第２の各トランジスタの接続部から前記検出電圧を出力するようにした。
【０００９】
また、前記比例電圧生成回路部は、入力端が前記入力電圧に接続され、制御電極に前記ドライバトランジスタの動作制御を行うための前記制御信号が入力された第３のトランジスタからなり、該第３のトランジスタの出力端から前記比例電圧が出力されるようにした。
【００１０】
また、前記反比例電圧生成回路部は、入力端が前記出力電圧に接続され、制御電極に前記ドライバトランジスタの動作制御を行うための前記制御信号が入力された第４のトランジスタからなり、該第４のトランジスタの出力端から前記反比例電圧が出力されるようにした。
【００１１】
また、前記比較回路部は、
所定の定電流の供給を行う定電流源と、
入力端が前記電流検出回路部における前記第１及び第２の各トランジスタの接続部に接続され、出力端が前記定電流源に接続され、制御電極が該出力端に接続されてなる、前記第１及び第２の各トランジスタの接続部に前記定電流に比例した電流を供給する第５のトランジスタと、
入力端が前記比例電圧生成回路部における前記第３のトランジスタの出力端に接続され、制御電極が前記第５のトランジスタの制御電極に接続されてなる、前記第３のトランジスタの出力端に前記定電流に比例した電流を供給する第６のトランジスタと、
入力端が前記反比例電圧生成回路部における前記第４のトランジスタの出力端に接続され、制御電極が前記第５のトランジスタの制御電極に接続されてなる、前記第４のトランジスタの出力端に前記定電流に比例した電流を供給する第７のトランジスタと、
電流出力端が前記第６のトランジスタの出力端に接続され、電流入力端が前記第７のトランジスタの出力端に接続された、入力側トランジスタと出力側トランジスタで構成されるカレントミラー回路と、
前記逆流検出信号に応じて、前記ドライバトランジスタのサブストレートゲートを介して前記逆流が発生しないように、該サブストレートゲートを前記入力端子又は前記出力端子のいずれかに接続する切替スイッチ回路と、
を備え、
前記カレントミラー回路の電流出力端と前記第６のトランジスタとの接続部から前記逆流検出信号を出力するようにした。
【００１２】
また、この発明に係る逆流防止回路は、制御電極に入力された制御信号に応じた電流を入力端子から出力端子に流すドライバトランジスタに、該出力端子から該入力端子の方向に電流が流れる逆流の発生を防止する逆流防止回路において、
前記ドライバトランジスタに流れる電流の検出を行い、該検出した電流を電圧に変換して検出電圧として出力する電流検出回路部と、
前記入力端子の電圧である入力電圧と、前記出力端子の電圧である出力電圧との差電圧に比例した比例電圧を生成する比例電圧生成回路部と、
該入力電圧と該出力電圧との差電圧に反比例した反比例電圧を生成する反比例電圧生成回路部と、
前記検出電圧、比例電圧及び反比例電圧の電圧比較を行い該比較結果から前記逆流の発生兆候の検出を行い、該逆流の発生兆候の検出の有無を示した逆流検出信号を生成して出力する比較回路部と、
を備え、
前記比較回路部は、前記検出電圧、比例電圧及び反比例電圧が等しくなると、前記逆流の発生兆候を検出したと判断し、前記ドライバトランジスタの動作に関係なく前記出力端子から前記入力端子への電流の流れである逆流を遮断する電流遮断動作を行うものである。
【００１３】
また、前記比較回路部は、前記検出電圧が前記比例電圧よりも小さく前記反比例電圧よりも大きいときは、前記逆流の発生兆候がないと判断し、前記電流遮断動作を停止するようにした。
【００１４】
また、前記比較回路部は、前記検出電圧が前記比例電圧を超えると共に、前記反比例電圧未満になると、前記逆流が発生したと判断し、前記逆流の発生兆候を検出したときと同じ動作を行うようにした。
【００１５】
具体的には、前記電流検出回路部は、前記ドライバトランジスタに並列に接続され、前記ドライバトランジスタと同じ種類で同じ極性をなし制御電極に前記ドライバトランジスタの動作制御を行うための前記制御信号がそれぞれ入力された第１及び第２の各トランジスタが直列に接続されてなる、前記ドライバトランジスタに並列に接続された直列回路からなり、該第１及び第２の各トランジスタの接続部から前記検出電圧を出力するようにした。
【００１６】
また、前記比例電圧生成回路部は、入力端が前記入力電圧に接続され、制御電極に前記ドライバトランジスタの動作制御を行うための前記制御信号が入力された第３のトランジスタからなり、該第３のトランジスタの出力端から前記比例電圧が出力されるようにした。
【００１７】
また、前記反比例電圧生成回路部は、入力端が前記出力電圧に接続され、制御電極に前記ドライバトランジスタの動作制御を行うための前記制御信号が入力された第４のトランジスタからなり、該第４のトランジスタの出力端から前記反比例電圧が出力されるようにした。
【００１８】
また、前記比較回路部は、
所定の定電流の供給を行う定電流源と、
入力端が前記電流検出回路部における前記第１及び第２の各トランジスタの接続部に接続され、出力端が前記定電流源に接続され、制御電極が該出力端に接続されてなる、前記第１及び第２の各トランジスタの接続部に前記定電流に比例した電流を供給する第５のトランジスタと、
入力端が前記比例電圧生成回路部における前記第３のトランジスタの出力端に接続され、制御電極が前記第５のトランジスタの制御電極に接続されてなる、前記第３のトランジスタの出力端に前記定電流に比例した電流を供給する第６のトランジスタと、
入力端が前記反比例電圧生成回路部における前記第４のトランジスタの出力端に接続され、制御電極が前記第５のトランジスタの制御電極に接続されてなる、前記第４のトランジスタの出力端に前記定電流に比例した電流を供給する第７のトランジスタと、
電流入力端が前記第６のトランジスタの出力端に接続され、電流出力端が前記第７のトランジスタの出力端に接続された、入力側トランジスタと出力側トランジスタで構成されたカレントミラー回路と、
前記逆流検出信号に応じて前記電流遮断動作を行うスイッチ回路と、
を備え、
前記カレントミラー回路の電流出力端と前記第７のトランジスタとの接続部から前記逆流検出信号を出力するようにした。
【００１９】
具体的には、前記第３及び第４の各トランジスタは、電流供給能力がそれぞれ前記ドライバトランジスタの１／ｍ（ｍ＞１）倍であるようにした。
【００２０】
また、前記第１及び第２の各トランジスタは、電流供給能力がそれぞれ前記ドライバトランジスタの２／ｍ倍であるようにした。
【００２１】
また、この発明に係る充電回路は、入力端子に入力される電圧を電源にして出力端子に接続された二次電池の充電を行う充電回路において、
ゲートに入力された制御信号に応じた電流を前記入力端子から前記出力端子に流すＭＯＳトランジスタからなるドライバトランジスタと、
所定の方法で該ドライバトランジスタの動作制御を行って、前記二次電池に対する充電制御を行う充電制御回路と、
前記請求項１から請求項７のいずれかに記載の逆流防止回路と、
を備え、
前記充電制御回路は、前記出力端子から前記入力端子の方向に電流が流れる逆流の発生兆候を検出したことを示す逆流検出信号が前記逆流防止回路から出力されると、前記ドライバトランジスタを強制的にオフさせて遮断状態にするものである。
【００２２】
また、この発明に係る充電回路は、入力端子に入力される電圧を電源にして出力端子に接続された二次電池の充電を行う充電回路において、
ゲートに入力された制御信号に応じた電流を前記入力端子から前記出力端子に流すＭＯＳトランジスタからなるドライバトランジスタと、
所定の方法で該ドライバトランジスタの動作制御を行って、前記二次電池に対する充電制御を行う充電制御回路と、
前記請求項８から請求項１４のいずれかに記載の逆流防止回路と、
を備えるものである。
【００２３】
また、この発明に係る定電圧回路は、入力端子に入力される電圧を所定値で一定になるように変換して出力端子から出力する定電圧回路において、
ゲートに入力された制御信号に応じた電流を前記入力端子から前記出力端子に流すＭＯＳトランジスタからなるドライバトランジスタと、
前記出力端子の電圧が前記所定値で一定になるように、所定の方法で該ドライバトランジスタの動作制御を行う制御回路と、
前記請求項１から請求項７のいずれかに記載の逆流防止回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記出力端子から前記入力端子の方向に電流が流れる逆流の発生兆候を検出したことを示す逆流検出信号が前記逆流防止回路から出力されると、前記ドライバトランジスタを強制的にオフさせて遮断状態にするものである。
【００２４】
また、この発明に係る定電圧回路は、入力端子に入力される電圧を所定値で一定になるように変換して出力端子から出力する定電圧回路において、
制御電極に入力された制御信号に応じた電流を前記入力端子から前記出力端子に流すドライバトランジスタと、
前記出力端子の電圧が前記所定値で一定になるように、所定の方法で該ドライバトランジスタの動作制御を行う制御回路と、
前記請求項８から請求項１４のいずれかに記載の逆流防止回路と、
を備えるものである。
【００２５】
また、この発明に係る逆流防止方法は、ゲートに入力された制御信号に応じた電流を入力端子から出力端子に流すＭＯＳトランジスタからなるドライバトランジスタに、該出力端子から該入力端子の方向に電流が流れる逆流の発生を防止する逆流防止回路の逆流防止方法において、
前記ドライバトランジスタに流れる電流の検出を行い、該検出した電流を電圧に変換して検出電圧とし、
前記入力端子の電圧である入力電圧と、前記出力端子の電圧である出力電圧との差電圧に比例した比例電圧を生成し、
該入力電圧と該出力電圧との差電圧に反比例した反比例電圧を生成し、
前記検出電圧、比例電圧及び反比例電圧の電圧比較を行い該比較結果から前記逆流の発生兆候の検出を行い、
前記検出電圧、比例電圧及び反比例電圧が等しくなると、前記逆流の発生兆候を検出したと判断し、該逆流の発生兆候を検出したことを示す逆流検出信号を外部に出力すると共に、前記ドライバトランジスタのサブストレートゲートを介して前記逆流が発生しないように、該サブストレートゲートを前記入力端子又は前記出力端子のいずれかに接続するようにした。
【００２６】
また、前記検出電圧が前記比例電圧よりも小さく前記反比例電圧よりも大きいときは、前記逆流の発生兆候がないと判断し、該逆流の発生兆候を検出していないことを示す前記逆流検出信号を外部に出力すると共に、前記ドライバトランジスタのサブストレートゲートを介して前記入力端子から前記出力端子に電流が流れないように、該サブストレートゲートを前記入力端子又は前記出力端子のいずれかに接続するようにした。
【００２７】
また、前記検出電圧が前記比例電圧を超えると共に、前記反比例電圧未満になると、前記逆流が発生したと判断し、前記逆流の発生兆候を検出したときと同じ動作を行うようにした。
【００２８】
また、この発明に係る逆流防止方法は、ゲートに入力された制御信号に応じた電流を入力端子から出力端子に流すＭＯＳトランジスタからなるドライバトランジスタに、該出力端子から該入力端子の方向に電流が流れる逆流の発生を防止する逆流防止回路の逆流防止方法において、
前記ドライバトランジスタに流れる電流の検出を行い、該検出した電流を電圧に変換して検出電圧とし、
前記入力端子の電圧である入力電圧と、前記出力端子の電圧である出力電圧との差電圧に比例した比例電圧を生成し、
該入力電圧と該出力電圧との差電圧に反比例した反比例電圧を生成し、
前記検出電圧、比例電圧及び反比例電圧の電圧比較を行い該比較結果から前記逆流の発生兆候の検出を行い、
前記検出電圧、比例電圧及び反比例電圧が等しくなると、前記逆流の発生兆候を検出したと判断し、前記ドライバトランジスタの動作に関係なく前記出力端子から前記入力端子への電流の流れである逆流を遮断する電流遮断動作を行うようにした。
【００２９】
また、前記検出電圧が前記比例電圧よりも小さく前記反比例電圧よりも大きいときは、前記逆流の発生兆候がないと判断し、前記電流遮断動作を停止するようにした。
【００３０】
また、前記検出電圧が前記比例電圧を超えると共に、前記反比例電圧未満になると、前記逆流が発生したと判断し、前記逆流の発生兆候を検出したときと同じ動作を行うようにした。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の逆流防止回路、その逆流防止回路を備えた充電回路及び定電圧回路、並びに逆流防止回路の逆流防止方法によれば、抵抗器を使用することなく逆流の発生を検出することができ、電源として太陽電池のような電力源を使用して入力電圧が変動するような場合においても、誤検出することなく逆流防止制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施の形態における逆流防止回路を備えた充電回路の回路例を示した図である。
【図２】図１の逆流防止回路１２の動作例を示した図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における逆流防止回路を備えた定電圧回路の回路例を示した図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における逆流防止回路を備えた充電回路の回路例を示した図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態における逆流防止回路を備えた定電圧回路の回路例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
次に、図面に示す実施の形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
第１の実施の形態．
図１は、本発明の第１の実施の形態における逆流防止回路を備えた充電回路の回路例を示した図である。
図１において、充電回路１は、太陽電池等からなる直流電源２から入力端子ＩＮに入力された入力電圧ＤＣＩＮを電源として、出力端子ＯＵＴに接続された二次電池３の充電を行うものである。
【００３４】
充電回路１は、ＰＭＯＳトランジスタからなるドライバトランジスタＭ１と、出力端子ＯＵＴから出力される出力電圧ＤＣＯＵＴの検出を行い、該検出した電圧に応じてドライバトランジスタＭ１の動作制御を行って、二次電池３に対して所定の方法、例えば定電流充電及び／又は定電圧充電を行う充電制御回路１１と、入力電圧ＤＣＩＮが低下して出力端子ＯＵＴから入力端子ＩＮに電流が流れる逆流の発生を防止する逆流防止回路１２とを備えている。
逆流防止回路１２は、ＰＭＯＳトランジスタＭ２〜Ｍ８、Ｍ１０、Ｍ１１及びＭ１３と、ＮＭＯＳトランジスタＭ９，Ｍ１２及びＭ１４と、所定の定電流ｉｄを発生させる定電流源１３とを備えている。
【００３５】
なお、ＰＭＯＳトランジスタＭ４及びＭ５は電流検出回路部を、ＰＭＯＳトランジスタＭ２は比例電圧生成回路部を、ＰＭＯＳトランジスタＭ３は反比例電圧生成回路部を、ＰＭＯＳトランジスタＭ６〜Ｍ８、Ｍ１０、Ｍ１１、Ｍ１３、ＮＭＯＳトランジスタＭ９、Ｍ１２、Ｍ１４及び定電流源１３は比較回路部をそれぞれなす。また、ＰＭＯＳトランジスタＭ４は第１のトランジスタを、ＰＭＯＳトランジスタＭ５は第２のトランジスタを、ＰＭＯＳトランジスタＭ２は第３のトランジスタを、ＰＭＯＳトランジスタＭ３は第４のトランジスタを、ＰＭＯＳトランジスタＭ１０は第５のトランジスタを、ＰＭＯＳトランジスタＭ８は第６のトランジスタを、ＰＭＯＳトランジスタＭ１１は第７のトランジスタをそれぞれなす。また、ＰＭＯＳトランジスタＭ６、Ｍ７、Ｍ１３及びＮＭＯＳトランジスタＭ１４は切替スイッチ回路をなす。
また、逆流防止回路１２は１つのＩＣに集積されるようにしてもよく、充電回路１が１つのＩＣに集積されるようにしてもよい。更に、ドライバトランジスタＭ１を除く充電回路１が１つのＩＣに集積されるようにしてもよい。
【００３６】
入力端子ＩＮと出力端子ＯＵＴとの間にはドライバトランジスタＭ１が接続されており、ドライバトランジスタＭ１のゲートには充電制御回路１１からの制御信号ＦＥＴｃｔｌが入力されている。
入力電圧ＤＣＩＮと接地電圧との間には、ＰＭＯＳトランジスタＭ２、Ｍ８及びＮＭＯＳトランジスタＭ９が直列に接続され、出力電圧ＤＣＯＵＴと接地電圧との間には、ＰＭＯＳトランジスタＭ３、Ｍ１１及びＮＭＯＳトランジスタＭ１２が直列に接続されている。ＰＭＯＳトランジスタＭ２とＭ３の各ゲートは接続され、該接続部はドライバトランジスタＭ１のゲートに接続されている。
【００３７】
ＮＭＯＳトランジスタＭ９とＭ１２はカレントミラー回路を形成しており、ＮＭＯＳトランジスタＭ９及びＭ１２において、各ソースはそれぞれ接地電圧に接続され、各ゲートは接続され該接続部はＮＭＯＳトランジスタＭ１２のドレインに接続されている。ＰＭＯＳトランジスタＭ８とＮＭＯＳトランジスタＭ９との接続部から逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔが出力される。
また、ＰＭＯＳトランジスタＭ４及びＭ５は直列に接続され、該直列回路はドライバトランジスタＭ１と並列に接続され、ＰＭＯＳトランジスタＭ４及びＭ５の各ゲートはそれぞれドライバトランジスタＭ１のゲートに接続されている。ＰＭＯＳトランジスタＭ４とＭ５の接続部と、接地電圧との間にはＰＭＯＳトランジスタＭ１０と定電流源１３が直列に接続されている。ＰＭＯＳトランジスタＭ８、Ｍ１０及びＭ１１の各ゲートは接続され、該接続部はＰＭＯＳトランジスタＭ１０のドレインに接続されている。
【００３８】
また、ＰＭＯＳトランジスタＭ１３及びＮＭＯＳトランジスタＭ１４はインバータ回路を形成しており、出力電圧ＤＣＯＵＴと接地電圧との間に、ＰＭＯＳトランジスタＭ１３及びＮＭＯＳトランジスタＭ１４が直列に接続され、ＰＭＯＳトランジスタＭ１３及びＮＭＯＳトランジスタＭ１４の各ゲートにはそれぞれ逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔが入力されている。
ＰＭＯＳトランジスタＭ６及びＭ７は直列に接続され、該直列回路はドライバトランジスタＭ１と並列に接続されている。ＰＭＯＳトランジスタＭ６とＭ７との接続部には、ドライバトランジスタＭ１、ＰＭＯＳトランジスタＭ６及びＭ７の各サブストレートゲートがそれぞれ接続されている。ＰＭＯＳトランジスタＭ６のゲートは、ＰＭＯＳトランジスタＭ１３とＮＭＯＳトランジスタＭ１４との接続部に接続され、ＰＭＯＳトランジスタＭ７のゲートには逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔが入力されている。
【００３９】
このような構成において、充電制御回路１１には、入力電圧ＤＣＩＮ、出力電圧ＤＣＯＵＴ及び逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔがそれぞれ入力されており、充電制御回路１１は、逆流防止回路１２からの逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔが、逆流の発生を検出していないことを示しているときは、入力された入力電圧ＤＣＩＮと出力電圧ＤＣＯＵＴに応じて所定の方法で制御信号ＦＥＴｃｔｌを生成して出力し、ドライバトランジスタＭ１から出力される電流の制御を行う。また、充電制御回路１１は、逆流防止回路１２からの逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔが、逆流の発生兆候又は発生を検出したことを示すと、入力された入力電圧ＤＣＩＮと出力電圧ＤＣＯＵＴに関係なく、制御信号ＦＥＴｃｔｌを使用してドライバトランジスタＭ１をオフさせて遮断状態にする。
【００４０】
次に、図２は、図１の逆流防止回路１２の動作例を示した図であり、図２を参照しながら逆流防止回路１２の動作について説明する。なお、図２では、説明を分かりやすくするために、出力電圧ＤＣＯＵＴが一定である場合を例にして示している。
ここで、ＰＭＯＳトランジスタＭ２及びＭ３は、それぞれトランジスタサイズがドライバトランジスタＭ１の１／ｍ（例えばｍ＞１）倍であり、ＰＭＯＳトランジスタＭ４及びＭ５は、それぞれトランジスタサイズがドライバトランジスタＭ１の２／ｍ倍であるとする。
【００４１】
また、ＰＭＯＳトランジスタＭ８、Ｍ１０及びＭ１１は、同じサイズであると共に同じ特性を有するものであり、ＰＭＯＳトランジスタＭ８のソース電圧をＶａとし、ＰＭＯＳトランジスタＭ１０のソース電圧をＶｄとし、ＰＭＯＳトランジスタＭ１１のソース電圧をＶｂとすると共に、ドライバトランジスタＭ１のオン抵抗値をＲｏｎとする。
ＰＭＯＳトランジスタＭ２〜Ｍ５は、制御信号ＦＥＴｃｔｌの電圧値に応じた電流を流すものであり、ドライバトランジスタＭ１をオフさせるような制御信号ＦＥＴｃｔｌが入力されると、ドライバトランジスタＭ１と共にオフして遮断状態になる。
【００４２】
ここで、電圧Ｖａは、入力電圧ＤＣＩＮと出力電圧ＤＣＯＵＴとの差電圧に比例した比例電圧をなし、電圧Ｖｂは、入力電圧ＤＣＩＮと出力電圧ＤＣＯＵＴとの差電圧に反比例した反比例電圧をなしている。
また、電圧Ｖｄは、ドライバトランジスタＭ１を流れる電流を電圧に変換したものであり、ドライバトランジスタＭ１に流れる電流の検出値を示した検出電圧をなしている。
【００４３】
検出電圧Ｖｄは、ＰＭＯＳトランジスタＭ４とＭ５が同一サイズであることから、下記（１）式のようになる。
Ｖｄ＝（ＤＣＩＮ＋ＤＣＯＵＴ）／２………………（１）
また、ＰＭＯＳトランジスタＭ２に流れる電流をｉ２とし、ＰＭＯＳトランジスタＭ３に流れる電流をｉ３とすると、比例電圧Ｖａは下記（２）式のようになり、反比例電圧Ｖｂは下記（３）式のようになる。
Ｖａ＝ＤＣＩＮ−Ｒｏｎ／ｍ×ｉ２………………（２）
Ｖｂ＝ＤＣＯＵＴ−Ｒｏｎ／ｍ×ｉ３………………（３）
【００４４】
ここで、逆流は、入力電圧ＤＣＩＮよりも出力電圧ＤＣＯＵＴの方が大きくなった場合に発生することから、入力電圧ＤＣＩＮと出力電圧ＤＣＯＵＴが等しくなったときが、逆流の発生兆候を示していることになる。このとき、下記（４）及び（５）式が成り立つ。
Ｖａ＝Ｖｂ＝Ｖｄ………………（４）
ｉ２＝ｉ３＝ｉｄ………………（５）
【００４５】
ＰＭＯＳトランジスタＭ８，Ｍ１０，Ｍ１１、ＮＭＯＳトランジスタＭ９，Ｍ１２及び定電流源１３は、比例電圧Ｖａ、反比例電圧Ｖｂ及び検出電圧Ｖｄの電圧比較を行う比較回路をなしており、検出電圧Ｖｄが、比例電圧Ｖａ未満であると共に反比例電圧Ｖｂを超えている場合、すなわち逆流が発生していない場合はハイレベルの逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔを出力し、検出電圧Ｖｄが、比例電圧Ｖａ以上であると共に反比例電圧Ｖｂ以下である場合、すなわち逆流の発生兆候があるか又は逆流が発生している場合はローレベルの逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔ、すなわちＰＭＯＳトランジスタがオフして遮断状態になる電圧の逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔを出力する。
【００４６】
このように、逆流防止回路１２は、逆流の発生兆候の検出を行い、ドライバトランジスタＭ１に電流が流れなくなって入力電圧ＤＣＩＮと出力電圧ＤＣＯＵＴが等しくなる逆流の発生兆候を検出していないときは、逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔをハイレベル、すなわちＰＭＯＳトランジスタがオフして遮断状態になる電圧にする。このとき、充電制御回路１１は、ドライバトランジスタＭ１の動作制御を行って二次電池３に対する充電動作を行い、ＰＭＯＳトランジスタＭ６がオンして導通状態になると共に、ＰＭＯＳトランジスタＭ７がオフして遮断状態になる。
【００４７】
また、逆流防止回路１２は、ドライバトランジスタＭ１に電流が流れなくなって入力電圧ＤＣＩＮと出力電圧ＤＣＯＵＴが等しくなる逆流の発生兆候を検出すると、逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔをハイレベルからローレベルにする。このとき、充電制御回路１１は、制御信号ＦＥＴｃｔｌを使用してドライバトランジスタＭ１を強制的にオフさせて遮断状態にし、二次電池３への充電動作を停止する。同時に、ＰＭＯＳトランジスタＭ６がオフして遮断状態になると共に、ＰＭＯＳトランジスタＭ７がオンして導通状態になり、ドライバトランジスタＭ１のサブストレートゲートを通じて逆流が発生することを防止する。
【００４８】
一方、図１では本発明の逆流防止回路を充電回路に使用した場合を例にして説明したが、本発明の逆流防止回路をシリーズレギュレータに使用してもよく、この場合、図１は図３のようになる。なお、図３では、図１と同じもの又は同様のものは同じ符号で示しており、ここではその説明を省略すると共に図１との相違点のみ説明する。
図３における図１との相違点は、図１の充電制御回路１１を制御回路１５に、図１の二次電池３を負荷５にそれぞれ置き換えたことにある。
図３において、シリーズレギュレータをなす定電圧回路１０は、太陽電池等からなる直流電源２から入力端子ＩＮに入力された入力電圧ＤＣＩＮを所定値に変換して出力端子ＯＵＴから出力するものであり、出力端子ＯＵＴから出力される出力電流を制御して、出力端子ＯＵＴから出力される出力電圧ＤＣＯＵＴが所定の電圧で一定になるようにする定電圧動作を行うものである。
【００４９】
定電圧回路１０は、ドライバトランジスタＭ１と、出力電圧ＤＣＯＵＴに比例した電圧を生成し、該電圧が所定の基準電圧になるようにドライバトランジスタＭ１の動作制御を行う制御回路１５と、逆流防止回路１２とを備えている。
制御回路１５は、逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔがハイレベルのときは、例えば、出力電圧ＤＣＯＵＴに比例した電圧を生成し、該比例した電圧と所定の基準電圧との電圧比較を行い、該各電圧の差電圧に応じた電圧の制御信号ＦＥＴｃｔｌを生成しドライバトランジスタＭ１のゲートに出力して、ドライバトランジスタＭ１の動作制御を行い出力電圧ＤＣＯＵＴが所定の電圧で一定になるようにする。また、制御回路１５は、逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔがローレベルになると、制御信号ＦＥＴｃｔｌを使用してドライバトランジスタＭ１を強制的にオフさせて遮断状態にし、前記定電圧動作を停止する。
【００５０】
なお、この場合においても、逆流防止回路１２は１つのＩＣに集積されるようにしてもよく、定電圧回路１０が１つのＩＣに集積されるようにしてもよい。更に、ドライバトランジスタＭ１を除く定電圧回路１０が１つのＩＣに集積されるようにしてもよい。
【００５１】
このように、本第１の実施の形態における逆流防止回路は、ドライバトランジスタＭ１に電流が流れなくなって入力電圧ＤＣＩＮと出力電圧ＤＣＯＵＴが等しくなる逆流の発生兆候を検出すると、逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔをハイレベルからローレベルにすると共に、ＰＭＯＳトランジスタＭ６及びＭ７を使用してドライバトランジスタＭ１のサブストレートゲートを通じて逆流が発生することを防止するようにした。このことから、ローレベルの逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔが入力されたドライバトランジスタＭ１の動作制御を行う回路が、ドライバトランジスタＭ１を強制的にオフさせるようにすることができ、抵抗器を用いることなく、簡単な回路で、電源として太陽電池のような電力源を使用した場合においても、誤検出することなく逆流の発生を防止することができる。
【００５２】
第２の実施の形態．
前記第１の実施の形態では、逆流防止回路１２が逆流の発生兆候を検出すると、充電制御回路１１又は制御回路１５からの制御信号ＦＥＴｃｔｌを使用してドライバトランジスタＭ１をオフさせるようにしたが、ドライバトランジスタＭ１と出力端子ＯＵＴとの間にスイッチングトランジスタをなすＰＭＯＳトランジスタＭ２１を追加し、逆流防止回路１２が逆流の発生兆候を検出すると、逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔを使用してＰＭＯＳトランジスタＭ２１をオフさせて遮断状態にするようにして逆流の発生を防止するようにしてもよく、このようにしたものを、本発明の第２の実施の形態とする。
【００５３】
図４は、本発明の第２の実施の形態における逆流防止回路を備えた充電回路の回路例を示した図である。なお、図４では、図１と同じもの又は同様のものは同じ符号で示しており、ここではその説明を省略すると共に図１との相違点のみ説明する。
図４における図１との相違点は、図１のＰＭＯＳトランジスタＭ６、Ｍ７、Ｍ１３及びＮＭＯＳトランジスタＭ１４をなくしてスイッチングトランジスタをなすＰＭＯＳトランジスタＭ２１を追加すると共に、ＮＭＯＳトランジスタＭ９とＭ１２のカレントミラー回路において、ＮＭＯＳトランジスタＭ９を入力側にすると共にＮＭＯＳトランジスタＭ１２を出力側にする接続変更を行い、ＰＭＯＳトランジスタＭ１１とＮＭＯＳトランジスタＭ１２との接続部から逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔを出力するようにし、充電制御回路１１への逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔの入力を削除したことにある。これに伴って、図１の充電制御回路１１を充電制御回路１１ａに、図１の逆流防止回路１２を逆流防止回路１２ａに、図１の充電回路１を充電回路１ａにそれぞれした。
【００５４】
なお、ＰＭＯＳトランジスタＭ８、Ｍ１０、Ｍ１１、Ｍ２１、ＮＭＯＳトランジスタＭ９、Ｍ１２及び定電流源１３は比較回路部をなし、ＰＭＯＳトランジスタＭ２１はスイッチ回路をなす。
また、逆流防止回路１２ａは１つのＩＣに集積されるようにしてもよく、充電回路１ａが１つのＩＣに集積されるようにしてもよい。更に、ドライバトランジスタＭ１を除く充電回路１ａが１つのＩＣに集積されるようにしてもよい。
【００５５】
図４において、充電回路１ａは、太陽電池等からなる直流電源２から入力端子ＩＮに入力された入力電圧ＤＣＩＮを電源として作動し、出力端子ＯＵＴに接続された二次電池３の充電を行うものである。
充電回路１ａは、ドライバトランジスタＭ１と、出力端子ＯＵＴから出力される出力電圧ＤＣＯＵＴの検出を行い、該検出した電圧に応じてドライバトランジスタＭ１の動作制御を行って、二次電池３に対して所定の方法、例えば定電流充電及び／又は定電圧充電を行う充電制御回路１１ａと、入力電圧ＤＣＩＮが低下して出力端子ＯＵＴから入力端子ＩＮに電流が流れる逆流の発生を防止する逆流防止回路１２ａとを備えている。
【００５６】
逆流防止回路１２ａは、ＰＭＯＳトランジスタＭ２〜Ｍ５、Ｍ８、Ｍ１０、Ｍ１１及びＭ２１と、ＮＭＯＳトランジスタＭ９及びＭ１２と、定電流源１３とを備えている。ＰＭＯＳトランジスタＭ２１は、スイッチングトランジスタとして動作するものであり、ＰＭＯＳトランジスタＭ２１のオン抵抗は無視できるほど小さいものである。
ドライバトランジスタＭ１と出力端子ＯＵＴとの間にはＰＭＯＳトランジスタＭ２１が接続されており、ＰＭＯＳトランジスタＭ２１のゲートには逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔが入力され、ＰＭＯＳトランジスタＭ２１のサブストレートゲートは出力電圧ＤＣＯＵＴに接続されている。
ＮＭＯＳトランジスタＭ９とＭ１２はカレントミラー回路を形成しており、ＮＭＯＳトランジスタＭ９及びＭ１２において、各ソースはそれぞれ接地電圧に接続され、各ゲートは接続され該接続部はＮＭＯＳトランジスタＭ９のドレインに接続されている。ＰＭＯＳトランジスタＭ１１とＮＭＯＳトランジスタＭ１２との接続部から逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔが出力される。
【００５７】
このような構成において、充電制御回路１１ａには、入力電圧ＤＣＩＮと出力電圧ＤＣＯＵＴがそれぞれ入力されており、充電制御回路１１ａは、逆流防止回路１２からの逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔに関係なく、入力された入力電圧ＤＣＩＮと出力電圧ＤＣＯＵＴに応じて所定の方法で制御信号ＦＥＴｃｔｌを生成して出力し、ドライバトランジスタＭ１から出力される電流の制御を行う。
なお、図４の逆流防止回路１２ａの動作例を示した図とその説明は、逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔの極性が反転する以外は図２と同じであるので、詳細な説明は省略する。
【００５８】
逆流防止回路１２ａは、逆流の発生兆候の検出を行い、ドライバトランジスタＭ１に電流が流れなくなって入力電圧ＤＣＩＮと出力電圧ＤＣＯＵＴが等しくなる逆流の発生兆候を検出していないときは、ローレベルの逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔ、すなわちＰＭＯＳトランジスタＭ２１がオンして導通状態になる電圧の逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔを出力する。
また、逆流防止回路１２ａは、ドライバトランジスタＭ１に電流が流れなくなって入力電圧ＤＣＩＮと出力電圧ＤＣＯＵＴが等しくなる逆流の発生兆候を検出すると、逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔをハイレベル、すなわちＰＭＯＳトランジスタＭ２１がオフして遮断状態になる電圧にして、出力端子ＯＵＴから入力端子ＩＮの方向に電流が流れる逆流の発生を防止する。
【００５９】
一方、図４では本発明の逆流防止回路を充電回路に使用した場合を例にして説明したが、本発明の逆流防止回路をシリーズレギュレータに使用してもよく、この場合、図４は図５のようになる。なお、図５では、図４と同じもの又は同様のものは同じ符号で示しており、ここではその説明を省略すると共に図４との相違点のみ説明する。
図５における図４との相違点は、図４の充電制御回路１１ａを制御回路１５ａに、図４の二次電池３を負荷５にそれぞれ置き換えたことにある。
図５において、シリーズレギュレータをなす定電圧回路１０ａは、太陽電池等からなる直流電源２から入力端子ＩＮに入力された入力電圧ＤＣＩＮを所定値に変換して出力端子ＯＵＴから出力するものであり、出力端子ＯＵＴから出力される出力電流を制御して、出力端子ＯＵＴから出力される出力電圧ＤＣＯＵＴが所定の電圧で一定になるようにする定電圧動作を行うものである。
【００６０】
定電圧回路１０ａは、ドライバトランジスタＭ１と、出力電圧ＤＣＯＵＴに比例した電圧を生成し、該電圧が所定の基準電圧になるようにドライバトランジスタＭ１の動作制御を行う制御回路１５ａと、逆流防止回路１２ａとを備えている。
制御回路１５ａは、逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔに関係なく、例えば、出力電圧ＤＣＯＵＴに比例した電圧を生成し、該比例した電圧と所定の基準電圧との電圧比較を行い、該各電圧の差電圧に応じた電圧の制御信号ＦＥＴｃｔｌを生成しドライバトランジスタＭ１のゲートに出力して、ドライバトランジスタＭ１の動作制御を行い出力電圧ＤＣＯＵＴが所定の電圧で一定になるようにする。
【００６１】
なお、この場合においても、逆流防止回路１２ａは１つのＩＣに集積されるようにしてもよく、定電圧回路１０ａが１つのＩＣに集積されるようにしてもよい。更に、ドライバトランジスタＭ１を除く定電圧回路１０ａが１つのＩＣに集積されるようにしてもよい。
【００６２】
このように、本第２の実施の形態における逆流防止回路は、ドライバトランジスタＭ１に電流が流れなくなって入力電圧ＤＣＩＮと出力電圧ＤＣＯＵＴが等しくなる逆流の発生兆候を検出すると、逆流検出信号ＤＥＴｏｕｔをローレベルからハイレベルにしてＰＭＯＳトランジスタＭ２１をオフさせて遮断状態にし、逆流が発生することを防止するようにしたことから、前記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができると共に、逆流防止回路のみで逆流の発生を防止することができるため、前記第１の実施の形態よりも逆流防止回路、充電制御回路及び制御回路の各回路を簡単にすることができ、コストの削減を図ることができる。
【００６３】
なお、前記第１及び第２の各実施の形態において、トランジスタの種別や回路例は一例であり、本願発明は、これらに限定するものではなく、制御電極に入力された制御信号に応じた電流を入力端子から出力端子に流すドライバトランジスタを有する回路に適用するものである。
【符号の説明】
【００６４】
１，１ａ  充電回路
２  直流電源
３  二次電池
５  負荷
１１，１１ａ  充電制御回路
１２，１２ａ  逆流防止回路
１３  定電流源
１５，１５ａ  制御回路
Ｍ１  ドライバトランジスタ
Ｍ２〜Ｍ８，Ｍ１０，Ｍ１１，Ｍ１３，Ｍ２１  ＰＭＯＳトランジスタ
Ｍ９，Ｍ１２，Ｍ１４  ＮＭＯＳトランジスタ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６５】
【特許文献１】特許３３２９１６８号公報
【特許文献２】特開２００８−２２８４１６号公報
【図１】
0005683312.tif 000002
【図２】
0005683312.tif 000003
【図３】
0005683312.tif 000004
【図４】
0005683312.tif 000005
【図５】
0005683312.tif 000006