(57)【要約】      （修正有）【課題】負荷が異常状態になっても、ＤＣ−ＤＣコンバータ及び負荷に過大な電流が流れるのを阻止する電源装置を提供する。【解決手段】電源装置１０は、入力側に電源Ｖiが接続され、出力側に負荷３が接続された昇圧チョッパ型ＤＣ−ＤＣコンバータ１１、電源とＤＣ−ＤＣコンバータの出力端との間に接続された電流制限素子Ｒ及びダイオードＤ１の直列回路、電源とＤＣ−ＤＣコンバータの入力端との間に接続されたスイッチ回路１２、電源からの入力電圧投入後に入力電圧が一定値以上であることを検知したとき出力する立ち上がり判別回路２３、その検知出力によって起動され、所定時間経過後にスイッチ回路１２をオンにするための信号を出力するタイマ回路２２、電流制限素子ＲのダイオードＤ１側の電圧が入力電圧より低いときにスイッチ回路１２をオフにするための信号を出力する出力電圧低下判別回路２１を備え、過負荷時にスイッチ回路をオンする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源から負荷に給電するための電源装置であって、
入力側に電源が接続され、出力側に負荷が接続される昇圧チョッパ型ＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記電源と前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端との間に接続された電流制限素子及びダイオードの直列回路と、
前記電源と前記ＤＣ−ＤＣコンバータの入力端との間に接続されたスイッチ回路と、
前記電源からの入力電圧投入後に該入力電圧が一定値以上であることを検知したとき出力する立ち上がり判別回路と、
該立ち上がり判別回路の出力によって起動され、所定時間経過後に前記スイッチ回路をオンにするための信号を出力するタイマ回路と、
前記電流制限素子の前記ダイオード側の電圧が前記入力電圧より低いときに前記スイッチ回路をオフにするための信号を出力する出力電圧低下判別回路と、
前記タイマ回路及び前記出力電圧低下判別回路の出力信号を入力とし、両方の出力信号が共に前記スイッチ回路をオンにする信号であるときに前記スイッチ回路をオンする信号を出力するスイッチ駆動回路と
を備えたことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
請求項１記載の電源装置において、前記負荷は直列接続された複数の発光ダイオードで構成されていることを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）のような負荷に給電するための電源装置として、昇圧チョッパ型ＤＣ−ＤＣコンバータが知られている。これは、図３に示すように、入力電源Ｖiと出力端との間にチョークコイルＬとダイオードＤを直列に接続し、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力端子間にはキャパシタＣを接続すると共に、チョークコイルＬ及びダイオードＤの接続点とグランド（接地）との間にトランジスタＴrを接続して、このトランジスタＴrをＰＷＭ制御回路２でスイッチングすることにより、出力端に接続された負荷３に直流の電力を供給する。
【０００３】
ＰＷＭ制御回路２は、出力の電圧又は電流値と基準値を比較し、出力の電圧又は電流値を一定に保つようにＰＷＭのパルス幅を制御し、出力端に接続された負荷３に左右されない一定の電圧又は電流を供給する。
【０００４】
上記のように一定の電圧(定電圧)を供給するＤＣ−ＤＣコンバータを定電圧ＤＣ−ＤＣコンバータ、一定の電流（定電流）を供給するＤＣ−ＤＣコンバータを定電流ＤＣ−ＤＣコンバータと称する。
【０００５】
一般のＤＣ−ＤＣコンバータには、定電圧を供給する機能と定電流を供給する機能の両方が付加されている。定電圧ＤＣ−ＤＣコンバータにおいては、定電流を供給する機能が、出力電流を過大にしないように制限する保護機能として働き、定電流ＤＣ−ＤＣコンバータにおいては、定電圧を供給する機能が、出力電圧を過大にしないように制限する保護機能として働く。いずれも、電源自体や出力端に接続された負荷を保護する。
【０００６】
しかしながら、昇圧チョッパ型ＤＣ−ＤＣコンバータにおいては、上述の保護機能を付加しても、入力側と出力側がチョークコイルＬとダイオードＤを介して接続されているので、出力電圧が入力電圧より低くなった場合に過大な電流が流れることを阻止できない。
【０００７】
この問題を解決するものとして、以下の技術が提案されている。
（１）出力端と負荷との間に定電流回路を接続して電流の増大を防ぐと共に、出力電圧が入力電圧より低くなった場合に出力側を負荷から切り離すことで、負荷及び電源回路を保護するもの（特許文献１）。
（２）入力電流を監視して、その電流値が設定値を超えた場合には、入力電源からＤＣ−ＤＣコンバータの入力側を切り離すことで、負荷及び電源回路を保護するもの（特許文献２）。
（３）電源投入後の一定時間、入力電源とＤＣ−ＤＣコンバータの入力側を接続し、その時間内に正常動作に達すれば接続を継続し、異常の場合は接続を遮断する保護機能を備えるもの（特許文献３）。
【特許文献１】特許第３５９３１１４号公報
【特許文献２】特許第３０３１５０１号公報
【特許文献３】特許第３１７１３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記（１）の技術においては、定電流回路は、トランジスタのベース／エミッタ間の電圧を基準として設定するので、温度やバラツキによる変動が大きく、精度の高い設定ができない。温度やバラツキによる変動を考慮した場合、定電流の電流値を定格の出力電流の２倍以上の電流値に設定する必要がある。負荷が切り離されるまでの間、コイル、ダイオード、抵抗、トランジスタ等の、入力側と出力側の間に接続されている素子は、定格の出力電流の２倍以上の電流容量を必要とするので、コスト高や大型化につながる。また、負荷に定格の２倍以上の電流が流れるので、負荷の破損や発火発煙の恐れもある。
【０００９】
また、この定電流回路は、負荷が切り離されるまでの間、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧と負荷電圧の差分を負担することとなるので、使用するトランジスタには電力損失容量の大きい素子を使用する必要があり、これも大型化やコスト高をもたらす更に、定電流回路それ自体が負荷の一部となるため、定常状態でもＤＣ−ＤＣコンバータの出力電力容量が増大し、効率の悪化や損失の増大を招く。
【００１０】
上記のように、出力電圧が入力電圧より低くなったときに出力を負荷から切り離す機能は、スイッチとして動作するトランジスタが出力側に設置されているので、負荷の一部となる。この機能だけを見ても効率の悪化、発熱量の増大を招く。
【００１１】
また、出力の電流値や入出力間の電圧差、或いはＤＣ−ＤＣコンバータの作動状態を検知し、その結果によって出力側のスイッチを切断し負荷を切り離すことも提案されているが、これらも、出力側にスイッチが接続されていることから、ＤＣ−ＤＣコンバータの効率を悪化させ、損失が増大するので、特に車載電源のように高温の環境下で使用される電源としては不利となる。
【００１２】
上記のように、（１）の定電流回路は、負荷の一部となっているため、定常状態でもＤＣ−ＤＣコンバータの出力電力容量を増大させ、効率の悪化、発熱量の増大を招く。また、電力量容量の大きな部品を必要とし、大型化、コストアップを招く。
【００１３】
上記（２）の技術においては、入力電源からＤＣ−ＤＣコンバータの入力を切り離す構成となっているので、スイッチの損失がＤＣ−ＤＣコンバータの電力容量に影響を与えるということはないが、入力電流を監視しているので、入力電源の電圧変動範囲が大きいと、的確な保護ができない。定電圧又は定電流ＤＣ−ＤＣコンバータにおいては、負荷が変動しない場合には出力電力が略一定となる。従って、入力電力も略一定となり、入力電圧が上昇すれば入力電流は減少し、入力電圧が下降すれば入力電流は増加する。例えば、車載機器の電源の場合は、入力電圧が8Ｖから16Ｖまで変化するので、入力電流の正常値は約２倍変化する。入力電圧が8Ｖのときの電流値を保護の設定電流とすれば、入力電流が16Ｖのときは２倍以上の電力(出力電流)で保護機能が働くこととなり、実質的に保護の機能を果たせない。
【００１４】
そこで、入力電圧と出力電圧を比較し、出力電圧が入力電圧より低いときに入力電源からＤＣ−ＤＣコンバータの入力側を切り離す方式が良いと考えられるが、この方式では、入力電源投入時は出力電圧が入力電圧より低いので、常に入力電源からＤＣ−ＤＣコンバータの入力が切り離された状態となってしまい、ＤＣ−ＤＣコンバータを起動させることができなくなる。
【００１５】
上記（３）の技術においては、ＤＣ−ＤＣコンバータを起動することはできるが、負荷が発光ダイオード（ＬＥＤ）のような非線形の定電圧素子の場合には、負荷の電圧すなわち出力電圧が入力電圧より低いと、電圧値にかかわらず短絡状態と同様の過大電流が流れるので、一定時間接続することは電源及び負荷の破損や発火をもたらす恐れがある。
【００１６】
この技術は、入力電源投入後の一定時間、保護装置の動作を停止しているので、ＬＥＤなどの非線形の定電圧素子が負荷の場合、ＬＥＤ負荷の電圧すなわち出力電圧が入力電源電圧より低いと、電圧値にかかわらず短絡状態と同様の過大な電流が流れるので、ＤＣ−ＤＣコンバータ及び負荷の破損や発火発煙につながる恐れがある。
【００１７】
以上のように、従来のものは、負荷が異常状態になり過大な電流が流れたことを検出して保護動作を行っているので、瞬時ではあっても過大な電流が回路に流れ、ＤＣ−ＤＣコンバータ及び負荷の破損や発火発煙につながる恐れがある。
【００１８】
本発明は、従来の技術における上記の問題点を解決するものとして、負荷が異常状態になっても、ＤＣ−ＤＣコンバータ及び負荷に過大な電流が流れるのを阻止してこれらを保護できる電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、電源から負荷に給電するための電源装置であって、
入力側に電源が接続され、出力側に負荷が接続される昇圧チョッパ型ＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記電源と前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端との間に接続された電流制限素子及びダイオードの直列回路と、
前記電源と前記ＤＣ−ＤＣコンバータの入力端との間に接続されたスイッチ回路と、
前記電源からの入力電圧投入後に該入力電圧が一定値以上であることを検知したとき出力する立ち上がり判別回路と、
該立ち上がり判別回路の出力によって起動され、所定時間経過後に前記スイッチ回路をオンにするための信号を出力するタイマ回路と、
前記電流制限素子の前記ダイオード側の電圧が前記入力電圧より低いときに前記スイッチ回路をオフにするための信号を出力する出力電圧低下判別回路と、
前記タイマ回路及び前記出力電圧低下判別回路の出力信号を入力とし、両方の出力信号が共に前記スイッチ回路をオンにする信号であるときに前記スイッチ回路をオンする信号を出力するスイッチ駆動回路と
を備えたことを特徴とする。
【００２０】
本発明の電源装置においては、入力電源が投入されたとき、立ち上がり判別回路は、入力電圧が一定電圧以上になると出力し、タイマ回路を起動する。タイマ回路は、所定時間後に、スイッチ駆動回路にスイッチ回路をオンにする信号を送る。
【００２１】
一方、出力電圧低下判別回路は、電流制限素子の電圧を検出し、電流制限素子のダイオード側の電圧（出力電圧）が入力電源電圧より低いか否かを判別する。ここで、出力電圧が入力電源電圧より低いときは、負荷が異常と判断されるので、スイッチ回路をオフにするための信号をスイッチ駆動回路に送る。
【００２２】
スイッチ駆動回路は、出力電圧低下判別回路の出力信号とタイマ回路の出力信号が共にスイッチ回路をオンにする信号であるとき、スイッチ回路をオンにする。このため、負荷が正常の場合には、入力電源投入後、所定時間経過すなわちタイマ回路がタイムアップすると、スイッチ回路を介して給電されるＤＣ−ＤＣコンバータが始動し、負荷に電力を供給する。
【００２３】
これに対し、負荷の異常により、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧の低下又は短絡が生じたときには、電流制限素子の電圧によって出力電圧低下判別回路が異常を検出し、スイッチ駆動回路にスイッチ回路をオフにする信号を送る。これにより、入力電源からＤＣ−ＤＣコンバータが切り離されるので、ＤＣ−ＤＣコンバータは給電されず、作動しない状態で保護される。
【００２４】
本発明によれば、上記のように入力電源投入時はＤＣ−ＤＣコンバータを作動させず、負荷が異常状態でも、ＤＣ−ＤＣコンバータ及び負荷に過大な電流が流れないので、ＤＣ−ＤＣコンバータ及び負荷の破損や発火発煙の恐れがない。また、ＤＣ−ＤＣコンバータを作動させないで、負荷の異常を検出するので、保護のためにＤＣ−ＤＣコンバータの出力容量を増大させる必要がなく、電源装置が大型化することなく、コストも抑えられる。更に、コンバータの効率の悪化や発熱量の増大がないので、車載機器などのように高温の環境下で使用される電源に適している。
【００２５】
また、本発明では、電流制限素子の電圧により、入力電源電圧と出力電圧の差電圧を監視しているので、入力電源電圧が変動しても、それに応じて最適な保護動作を行うことができる。
【００２６】
また、負荷が直列接続した複数のＬＥＤである場合、一部のＬＥＤが故障又は外部的要因で短絡して異常状態になったときには、他の正常なＬＥＤに過大な電流が流れてそれらを破損する恐れがあるが、本発明によれば、負荷に過大な電流が流れるのを防止して正常なＬＥＤを保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は、入力電源(Ｖi)から負荷３に電圧を供給する、本発明の実施形態に係る電源装置１０を示している。
【００２８】
負荷３は、複数（ｎ）個のＬＥＤを直列接続したものであり、これらのＬＥＤが全て正常である場合には、各ＬＥＤの順方向電圧(Ｖf)の合計(Ｖf×ｎ)は、入力電源電圧(Ｖi)に対して十分に高い電圧となる。この負荷３に駆動電圧を供給する電源装置には、小型で安価に構成できる昇圧チョッパ型ＤＣ−ＤＣコンバータが最適である。
【００２９】
図１において、入力電源Ｖiには、スイッチ回路１２を介して昇圧チョッパ型定電流ＤＣ−ＤＣコンバータ１１が接続される。スイッチ回路１２は、駆動回路２０によりオン・オフされる。
【００３０】
入力電源Ｖi及びスイッチ回路１２の接続点と、昇圧チョッパ型定電流ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の出力端との間に、電流制限素子ＲとダイオードＤ１が直列接続されている。
【００３１】
電流制限素子Ｒは、その両端間に電位差（電圧）が生じるとき、すなわち出力電圧が入力電源電圧より低いとき（負荷３が異常の場合）、負荷３に流れる電流を制限する機能を有する。この両端間の電圧は、後述の出力電圧低下判別回路２１で検出される。電流制限素子Ｒとしては、抵抗や定電流素子を使用できる。電流制限素子Ｒには、出力電圧低下判別回路２１が並列接続されている。
【００３２】
ダイオードＤ１は、出力電圧が入力電源電圧より高いとき（負荷３が正常の場合）は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の出力から入力電源Ｖiへの電流の逆流を防止する。従って、このとき電流制限素子Ｒの両端に電圧は生じない。
【００３３】
スイッチ駆動回路２０は、出力電圧低下判別回路２１及びタイマ回路２２の出力信号を入力とし、両方の信号が共にスイッチ回路１２をオンにする信号のとき、スイッチ回路１２をオンする信号を出力する。
【００３４】
出力電圧低下判別回路２１は、電流制限素子Ｒの両端の電圧を検出し、電流制限素子ＲのダイオードＤ１側の電圧（コンバータ出力）が電流制限素子Ｒの入力電源側の電圧（コンバータ入力）より低いとき、スイッチ駆動回路２０にスイッチ回路１０をオフにさせる信号を出力する。
【００３５】
負荷３を構成するＬＥＤが正常である場合、出力電圧すなわちＬＥＤの順方向電圧(Ｖf)の合計(Ｖf×ｎ)は、入力電源電圧に対して充分に高いので、ダイオードＤ１が逆バイアスされ、電流制限素子Ｒの両端に電圧は生じない。しかしながら、一部のＬＥＤの短絡又は特性の異常により、その順方向電圧(Ｖf)が降下すると、順方向電圧(Ｖf)の合計(Ｖf×ｎ)は降下する。そして、この合計電圧(Ｖf×ｎ)が、入力電源電圧(Ｖi)からダイオードＤ１の順方向電圧を引いた値より低くなると、電流制限素子Ｒに電流が流れて、電流制限素子Ｒの両端に電位差（電圧）が生じる。
【００３６】
昇圧チョッパ型定電流ＤＣ−ＤＣコンバータ１１が制御不能となる出力電圧は、入力電源電圧(Ｖi)から、スイッチ回路１２の電圧降下と、チョークコイルＬの抵抗成分による電圧降下と、ダイオードＤの順方向電圧とを差し引いた電圧となる。ダイオードＤより順方向電圧の低いダイオードをダイオードＤ１として使用すれば、昇圧チョッパ型定電流ＤＣ−ＤＣコンバータ１１が制御不能とならない範囲の出力電圧値で、電流制限素子Ｒに検出可能な電圧差を与えることができる。
【００３７】
入力側に設けた立ち上がり判別回路２３は、入力電源Ｖiの立ち上がりを判別し、タイマ回路２２を起動する。例えば、入力電源電圧の定格最低電圧が８Ｖであれば、８Ｖより若干低い電圧である7.5Ｖを立ち上がり判別電圧とする。この電源の作動維持電圧が定格最低電圧より低い場合は、立ち上がり判別にヒステリシスを持たせる。
【００３８】
タイマ回路２２は、出力電圧低下判別回路２１が安定動作状態に達するまでの間、スイッチ駆動回路２０にスイッチ回路１２をオフにしておく信号を出力する。タイマ回路２２の設定時間は、例えば、電流制限素子ＲとＤＣ−ＤＣコンバータ１１の出力側のキャパシタＣの時定数よりも十分に長い時間に決める。
【００３９】
図２は、実施形態に係る電源装置１０において、スイッチ回路１２、スイッチ駆動回路２０、出力電圧低下判別回路２１、タイマ回路２２及び立ち上がり判別回路２３の構成を示している。
【００４０】
スイッチ回路１２は、入力電源ＶiとＤＣ−ＤＣコンバータ１１との間でオン・オフするトランジスタＴr１と、そのベース・エミッタ間に接続された抵抗Ｒ１とから成り、トランジスタＴr１のベースにスイッチ駆動回路２０からのオン・オフ信号が加えられる。
【００４１】
スイッチ駆動回路２０は、上記スイッチ回路１２にオン・オフ信号を出力する抵抗Ｒ２及びトランジスタＴr２と、そのベース・エミッタ間に並列接続されたキャパシタＣ１、トランジスタＴr３及びＴr４と、トランジスタＴr３のベースに接続され、出力電圧低下判別回路２１の出力信号が加えられる抵抗Ｒ１８及びＲ１９の直列回路と、所定の電源とトランジスタＴr３及びＴr４のコレクタとの間に接続された抵抗Ｒ３と、トランジスタＴr４のベースに接続され、タイマ回路２２の出力信号が加えられる抵抗Ｒ５及びＲ４の直列回路とで構成されている。
【００４２】
立ち上がり判別回路２３は、入力電源側の端子間に接続した抵抗Ｒ１２及びＲ１３の直列回路と、これら２つの抵抗の接続点に接続された抵抗Ｒ１１を介して加えられる入力電源電圧Ｖiと所定の判別電圧Ｖ1とを比較するコンパレータＣＰ１と、その出力端と抵抗Ｒ１１との間に接続された抵抗Ｒ１０と、コンパレータＣＰ１の出力端に接続した抵抗Ｒ９及びＲ８の直列回路と、抵抗Ｒ９を介してコンパレータＣＰ１の出力が加えられるトランジスタＴr６と、所定の電源とトランジスタＴr６のコレクタとの間に接続された抵抗Ｒ７と、トランジスタＴr６のコレクタ電圧がベースに加えられるトランジスタＴr５とで構成されている。
【００４３】
この回路によれば、入力電圧Ｖiが所定の電圧以上のとき、コンパレータＣＰ１がＨレベルの信号を出力するので、トランジスタＴr６がオンし、トランジスタＴr５のベース電圧が低くなっているので、トランジスタＴr５はオフである。これにより、後述のようにタイマ回路２２を起動する。
【００４４】
タイマ回路２２は、所定の電源に接続された抵抗Ｒ６とキャパシタＣ２の直列回路と、そのキャパシタＣ２の電圧と基準電圧Ｖ2とを比較するコンパレータＣＰ２とで構成され、抵抗Ｒ６とキャパシタＣ２の接続点に、上記立ち上がり判別回路２３の出力となるトランジスタＴr５のコレクタ電圧が加えられ、コンパレータＣＰ２の出力がタイマ回路２２の出力信号として、上記スイッチ駆動回路２０に加えられる。
【００４５】
このタイマ回路２２によれば、立ち上がり判別回路２３のトランジスタＴr５がオン、従ってその出力電圧が基準電圧Ｖ2より低い場合には、コンパレータＣＰ２の出力は高（Ｈ）レベルであるが、トランジスタＴr５がオフになると、電源から抵抗Ｒ６を介してキャパシタＣ２への充電が開始され、タイマ回路２２を起動する。そして、コンパレータＣＰ２に入力されるキャパシタＣ２の電圧が基準電圧Ｖ2以上になったとき、コンパレータＣＰ２の出力は低（Ｌ）レベルになる。このＬレベルの電圧信号により、後述のようにスイッチ駆動回路２０のトランジスタＴr４がオフになる。
【００４６】
出力電圧低下判別回路２１は、電流制限素子である抵抗ＲのダイオードＤ１側の端子に接続した抵抗Ｒ１５と、抵抗Ｒの入力電源側の端子に接続した抵抗Ｒ１６及びＲ１７の直列回路と、上記抵抗Ｒ１５とＲ１６から入力が加えられる差動増幅器ＯＰ１と、その出力端と抵抗Ｒ１５との間に接続された抵抗Ｒ１４と、差動増幅器ＯＰ１の出力電圧を判別電圧Ｖ3と比較することにより、出力電圧が入力電源電圧より低いか否かを判別するコンパレータＣＰ３とで構成されている。
【００４７】
この回路によれば、電流制限素子Ｒの両端間に電圧が生じない限り、作動増幅器ＯＰ１は所定レベルの信号を出力せず、コンパレータＣＰ３の出力は、低（Ｌ）レベルであるが、負荷３の異常により電流制限素子ＲのダイオードＤ１側の電圧が入力電源側の電圧より低いときには、差動増幅器ＯＰ１が所定レベルの信号をコンパレータＣＰ３の＋側入力端子に出力するので、コンパレータＣＰ３は、高（Ｈ）レベルの信号を出力する。この信号は、上記スイッチ駆動回路２０に入力される。
【００４８】
以上の回路構成によれば、入力電源が投入されると、立ち上がり判別回路２３は、入力電源電圧Ｖiと判別電圧Ｖ1をコンパレータＣＰ１で比較し、入力電圧Ｖiが判別電圧Ｖ1より低いときは、コンパレータＣＰ１の出力はＬレベルで、トランジスタＴr６はオフであるから、トランジスタＴr５はオンとなっている。このため、タイマ回路２２では、電源から抵抗Ｒ６を通してキャパシタＣ２は充電されず、抵抗Ｒ６に接続したコンパレータＣＰ２の入力電圧も低いので、コンパレータＣＰ２の出力電圧はＨレベルである。
【００４９】
入力電圧Ｖiが判別電圧Ｖ1以上になると、コンパレータＣＰ１の出力はＨレベルになり、トランジスタＴr６をオンにするので、トランジスタＴr５はオフとなる。このため、前述のように電源から抵抗Ｒ６を介してキャパシタＣ２への充電が開始され、タイマ回路２２が起動する。そして、キャパシタＣ２の電圧（コンパレータＣＰ２への入力電圧）が基準電圧Ｖ2に達したとき、コンパレータＣＰ２の出力はＬレベルとなる。これにより、スイッチ駆動回路２０のトランジスタＴr４がオフになるので、トランジスタＴr２はオンとなる。このため、スイッチ回路１２のトランジスタＴr１もオンとなり、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１へ給電する。
【００５０】
一方、出力電圧低下判別回路２１は、電流制限素子である抵抗Ｒの両端の電圧を作動増幅器ＯＰ１で検出し、その出力と判別電圧Ｖ3をコンパレータＣＰ３で比較することにより、出力電圧が入力電源電圧より低い（負荷３が異常の場合）か否かを判別する。その結果として、コンパレータＣＰ３の出力は、正常のときＬレベル、異常のときはＨレベルとなり、Ｈレベルの出力は、スイッチ回路１２をオフにするための信号としてスイッチ駆動回路２０に送られる。
【００５１】
スイッチ駆動回路２０では、出力電圧低下判別回路２１の出力であるコンパレータＣＰ３の出力信号と、タイマ回路２２の出力であるコンパレータＣＰ２の出力信号が共にＬレベルのときには、２つのトランジスタＴr３及びＴr４が共にオフであるから、トランジスタＴr２がオン、従って、スイッチ回路１２のトランジスタＴr１はオンとなる。このため、入力電源が投入されてＤＣ−ＤＣコンバータ１１が始動し、負荷３に所定の電力を供給する。
【００５２】
昇圧チョッパ型定電流ＤＣ−ＤＣコンバータ１１が正常に作動しているとき、出力電圧の低下又は短絡が起きた場合には、電流制限素子である抵抗Ｒの両端間の電圧が規定値以上になると、出力電圧低下判別回路２１の出力がＨレベルとなるので、スイッチ駆動回路２０のトランジスタＴr３がオンして、トランジスタＴr２はオフとなる。このため、スイッチ回路１２のトランジスタＴr１もオフとなり、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１への給電を遮断する、すなわちＤＣ−ＤＣコンバータ１１を入力電源から切り離すので、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１が保護される。
【００５３】
以上のとおり実施形態について説明したが、本発明はこれに限られず、具体的な回路構成などは適宜改変可能である。
【００５４】
例えば、図２の回路構成において、各回路部に接続する所定の電源には、本装置の入力電源を使用できるが、入力電源から三端子レギュレータなどを介して安定化された電源を供給することもできる。また、判別電圧Ｖ1、基準電圧Ｖ2、判別電圧Ｖ3は、一定の電源電圧を抵抗で分割して実現することができる。
【００５５】
コンパレータＣＰ１、ＣＰ２及びＣＰ３の比較動作にはヒステリシスを持たせるように、各回路を構成してもよい。
【００５６】
更に、各トランジスタは、バイポーラトランジスタを使用できるが、ＦＥＴを使用して構成することも可能である。
【００５７】
本発明の電源装置は、ＬＥＤを使用した自動車用灯具、一般照明器具、表示装置、表示装置のバックライトなどの給電に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態の構成図。
【図２】図１の実施形態における回路の構成を示す図。
【図３】従来の昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータの構成図。
【符号の説明】
【００５９】
３…負荷、１０…電源装置、１１…ＤＣ−ＤＣコンバータ、１２…スイッチ回路、２０…駆動回路、２１…出力電圧低下判別回路、２２…タイマ回路、２３…立ち上がり判別回路。
【図１】
2008253019.tif 000003
【図２】
2008253019.tif 000004
【図３】
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