(57)【要約】【課題】電源や電池，車載バッテリ等が電源ラインにショートした場合であっても、スイッチ等の素子を破損させることがなく、更に、ショート状態が解除されると正常動作に復帰できるスイッチング電源および電子機器を提供する。【解決手段】出力電圧Ｖｏｕｔとクロック出力部１１から入力されるクロック信号とに基づいて、第１接続信号と第１切断信号とを選択的に切り換えて出力する第１制御部１７と、第２切断信号と第２接続信号とを出力可能に構成され、クロック出力部１１から入力されるクロック信号に基づいて第２切断信号を出力するとともに、第１制御部１７から出力された第１接続信号が第１切断信号に切り換わると、第２切断信号に代えて第２接続信号を出力する第２制御部１８とをそなえることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子に入力された入力電圧を設定値まで降圧して、出力端子から出力電圧として出力するスイッチング電源であって、
該入力端子と該出力端子との間に配設され、該入力電圧を降圧するインダクタと、
該入力端子と該インダクタとの間に配設され、該入力端子と該インダクタとの接続のオン／オフを切り換える第１スイッチング素子と、
接地と該第１スイッチング素子および該インダクタの接続点との間に配設され、該接続点と該接地との接続のオン／オフを切り換える第２スイッチング素子と、
所定周期のクロック信号を出力するクロック出力部と、
該出力電圧と該クロック出力部から入力される該クロック信号とに基づいて、該第１スイッチング素子をオン状態にする第１接続信号と該第１スイッチング素子をオフ状態にする第１切断信号とを選択的に切り換えて出力する第１制御部と、
該第２スイッチング素子をオフ状態にする第２切断信号と、該第２スイッチング素子をオン状態にする第２接続信号とを出力可能に構成され、該クロック出力部から入力される該クロック信号に基づいて該第２切断信号を出力するとともに、該第１制御部から出力された該第１接続信号が該第１切断信号に切り換わると、該第２切断信号に代えて該第２接続信号を出力する第２制御部とをそなえることを特徴とする、スイッチング電源。
【請求項２】
該第１制御部は、該クロック出力部から該クロック信号が入力されると、該第１接続信号を出力することを特徴とする、請求項１に記載のスイッチング電源。
【請求項３】
該第２制御部は、該第１制御部から出力された該第１接続信号が該第１切断信号に切り換わらない限り、該第２切断信号を出力し続けることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のスイッチング電源。
【請求項４】
入力端子に入力された入力電圧を設定値まで降圧して、出力端子から出力電圧として出力するスイッチング電源であって、
該入力端子と該出力端子との間に配設され、該入力電圧を降圧するインダクタと、
該入力端子と該インダクタとの間に配設され、該入力端子と該インダクタとの接続のオン／オフを切り換える第１スイッチング素子と、
接地と該第１スイッチング素子および該インダクタの接続点との間に配設され、該接続点と該接地との接続のオン／オフを切り換える第２スイッチング素子と、
該出力電圧に基づいて、該第１スイッチング素子をオン状態にする第１接続信号と該第１スイッチング素子をオフ状態にする第１切断信号とを選択的に切り換えて出力する第１制御部と、
該出力電圧が予め設定された過電圧値以下の場合には、該第１制御部から入力される該第１接続信号および該第１切断信号に基づいて、該第２スイッチング素子をオン状態にする第２接続信号と該第２スイッチング素子をオフ状態にする第２切断信号とを選択的に切り換えて出力し、該出力電圧が該過電圧値よりも高い場合には、該第２切断信号を出力し続ける第２制御部とをそなえることを特徴とする、スイッチング電源。
【請求項５】
該第２制御部は、
該出力電圧が該過電圧値よりも高い場合に過電圧信号を出力する過電圧比較回路と、
該過電圧比較回路から該過電圧信号が出力されていない場合には、該第１制御部から入力される該第１接続信号および該第１切断信号に基づいて、該第２接続信号と該第２切断信号とを選択的に切り換えて出力し、該過電圧比較回路から該過電圧信号が入力されている場合には、該第２切断信号を出力し続ける切断指示回路とをそなえることを特徴とする、請求項４に記載のスイッチング電源。
【請求項６】
該過電圧比較回路から出力された該過電圧信号が所定時間入力され続けた場合に、該過電圧信号を該切断指示回路に入力させる遅延回路をそなえることを特徴とする、請求項５に記載のスイッチング電源。
【請求項７】
該出力電圧が該過電圧値よりも高くなった場合に、該出力電圧が該設定値以下に低下するまで該第２切断信号を出力し続けさせる保持回路をそなえることを特徴とする、請求項４〜６のいずれか１項に記載のスイッチング電源。
【請求項８】
該第２スイッチング素子と該接地との間での電流値が所定値以上であることを検出した場合に検出信号を出力する過電流検出部をそなえ、
該第２制御部が、該過電流検出部から該検出信号が出力された場合に該第２切断信号を出力することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のスイッチング電源。
【請求項９】
該過電流検出部が該第２スイッチング素子と該接地との間での電流値が所定値以上であることを検出している状態で、断続信号を断続的に出力する断続信号出力部をそなえ、
該第２制御部が、該断続信号出力部から出力される該断続信号に基づいて、該第２接続信号を断続的に出力することを特徴とする、請求項８に記載のスイッチング電源。
【請求項１０】
該第２制御部と該第２スイッチング素子とが切り離し可能に構成されるとともに、該第１制御部が、該第２接続信号と該第２切断信号とを出力可能に構成され、
該第２制御部と該第１制御部とを選択的に切り換えて該第２スイッチング素子に接続可能な切換回路をそなえることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のスイッチング電源。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のスイッチング電源をそなえることを特徴とする、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力端子に入力された入力電圧を設定値まで降圧して、出力端子から出力電圧として出力するスイッチング電源において、スイッチング電源を構成する素子を保護する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、カーナビゲーションシステム等の各種電子機器には、電源や電池，車載バッテリ等の電力供給部から入力された直流入力電圧を設定値まで降圧して、直流出力電圧として出力するスイッチング電源（ＤＣ−ＤＣコンバータ）が用いられている（例えば、下記特許文献１〜３参照）。
図１１は従来のスイッチング電源の回路構成を示す図、図１２および図１３は第２スイッチング素子を保護する従来手法の回路構成を示す図である。
【０００３】
従来の同期整流方式のスイッチング電源８０（以下、スイッチング電源８０という）は、図１１に示すように、インダクタＬ１，コンデンサＣ１，第１スイッチング素子Ｔｒ１，第２スイッチング素子Ｔｒ２，ダイオードＤ１，制御回路８１，アンプ８２および反転増幅回路８３をそなえた回路として構成されている。
インダクタＬ１は、直流入力電圧Ｖｉｎ（以下、入力電圧Ｖｉｎという）を直流出力電圧Ｖｏｕｔ（以下、出力電圧Ｖｏｕｔという）に降圧するための降圧コンバータであって、一端が第１スイッチング素子Ｔｒ１および第２スイッチング素子Ｔｒ２に接続され、他端が出力端子ｂに接続されている。
【０００４】
コンデンサＣ１は、インダクタＬ１によって降圧された直流電圧に含まれる脈動成分（リップル）を除去する平滑用コンデンサであって、一端がインダクタＬ１の他端（出力側）に接続され、他端が接地８４ａに接続されている。
第１スイッチング素子Ｔｒ１は、入力端子ａとインダクタＬ１との間に配設されており、制御回路８１からの信号により、入力端子ａとインダクタＬ１との接続のオン／オフを切り換えるようになっている。そして、スイッチング電源８０において、第１スイッチング素子Ｔｒ１をオン状態にすることにより、電流が入力端子ａから第１スイッチング素子Ｔｒ１およびインダクタＬ１を介して出力端子ｂに流れて、出力電圧Ｖｏｕｔが上昇する。
【０００５】
第２スイッチング素子Ｔｒ２は、接地８４ｂと第１スイッチング素子Ｔｒ１およびインダクタＬ１の接続点ｃとの間に配設されており、制御回路８１からの信号により、接地８４ｂと上記接続点ｃとの接続のオン／オフを切り換えるようになっている。そして、スイッチング電源８０において、第２スイッチング素子Ｔｒ２をオン状態にすることにより、電流が出力端子ｂから第２スイッチング素子Ｔｒ２を介して接地８４ｂに流れて、出力電圧Ｖｏｕｔが低下する。
【０００６】
ダイオードＤ１は、第１スイッチング素子Ｔｒ１および第２スイッチング素子Ｔｒ２のいずれもが切断（オフ）状態の時にインダクタＬ１に蓄積されたエネルギーを出力端子ｂ側へ放出させるフリーホイールダイオードであって、一端が上記接続点ｃとインダクタＬ１との間に接続され、他端が接地８４ｃに接続されている。
制御回路８１は、出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて、第１スイッチング素子Ｔｒ１および第２スイッチング素子Ｔｒ２を選択的に切り換えて接続することにより出力電圧Ｖｏｕｔを予め設定された設定電圧値に維持させるものである。又、この制御回路８１は、第１スイッチング素子Ｔｒ１と第２スイッチング素子Ｔｒ２とを交互にオン／オフする制御を行なうようになっており、第１スイッチング素子Ｔｒ１が切断状態（オフ）の時に第２スイッチング素子Ｔｒ２が接続状態（オン）となることにより、インダクタＬ１に蓄積されたエネルギーを出力端子ｂ側へ放出させるようになっている。この制御回路８１には、例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御が用いられる。
【０００７】
この制御回路８１は、出力電圧Ｖｏｕｔを設定電圧値に維持させるために出力電圧Ｖｏｕｔの電圧を監視し、例えば、出力電圧Ｖｏｕｔの値が設定電圧値よりも高くなった場合に、出力電圧Ｖｏｕｔの値が設定電圧値よりも低くなるまで第２スイッチング素子Ｔｒ２をオン状態に維持するようになっている。
【特許文献１】特許第３４０１２２５号公報
【特許文献２】特開２００５−１８５０２４号公報
【特許文献３】特開２００６−４２５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述したスイッチング電源８０をそなえたカーナビゲーションシステム（以下、単にシステムという場合もある）においては、電気配線についての専門的な知識を有していない一般ユーザが、ＶＩＣＳ（Vehicle Information Communication System），リアカメラ，フロントカメラ等のようなシステム外部のユニットに電力を供給すべく、これらのユニットをスイッチング電源８０に接続させる場合がある。
【０００９】
そして、例えば、上述した一般ユーザが、電力供給部とシステム外部のユニットに出力電圧Ｖｏｕｔを供給するための電源ラインとを誤って接続させた場合、即ち、電力供給部が電源ラインに接触・ショートした場合には、スイッチング電源８０において、出力電圧Ｖｏｕｔが上昇して過電圧状態（所望電圧以上）になる。この場合、従来のスイッチング電源８０においては、ユーザ等によってショート状態を解除しない限り、出力電圧Ｖｏｕｔが設定電圧値まで低下しないので、第２スイッチング素子Ｔｒ２はオン状態を維持する。
【００１０】
そのため、過電流が出力端子ｂからスイッチング電源８０に流れ続けることにより、スイッチング電源８０を構成する素子が破損するおそれがある。特に、過電流が出力端子ｂから第２スイッチング素子Ｔｒ２を介して接地８４ｂに流れ続けることにより、第２スイッチング素子Ｔｒ２が焼損，破壊若しくは深刻なダメージを受けるおそれがある。
そこで、従来においては、電力供給部が電源ラインにショートした場合にスイッチング電源８０を保護するための手法として、図１２に示すスイッチング電源８０ａのように、電源ＩＮ側（入力端子ａと第１スイッチング素子Ｔｒ１との間）にヒューズ（ＦＵＳＥ）８５を挿入することにより、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧状態になると、第１スイッチング素子Ｔｒ１および第２スイッチング素子Ｔｒ２を同時にオン状態にして、第１スイッチング素子Ｔｒ１に流れる過電流によってヒューズ８５を溶断させてスイッチング電源８０ａを停止させることにより、出力電圧Ｖｏｕｔの異常上昇から保護する手法が知られている。
【００１１】
また、他の手法として、図１３に示すスイッチング電源８０ｂのように、電源ＯＵＴ側（出力端子ｂとインダクタＬ１との間）にヒューズ８５を挿入し、第２スイッチング素子Ｔｒ２に流れる過電流によってヒューズ８５を溶断させてスイッチング電源８０ｂを停止させることにより、出力電圧Ｖｏｕｔの異常上昇から保護する手法が知られている。
しかしながら、上述した従来手法では、電力供給部が電源ラインにショートした場合に直ちにヒューズが溶断してしまうので、ショート状態が解除されて出力電圧Ｖｏｕｔが設定電圧値まで低下したとしても、ヒューズを交換しない限りシステム自体を正常動作に戻すことができない。
【００１２】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、電源や電池，車載バッテリ等が電源ラインにショートした場合であっても、スイッチ等の素子を破損させることがなく、更に、ショート状態が解除されると正常動作に復帰できるスイッチング電源および電子機器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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係るスイッチング電源は、入力端子に入力された入力電圧を設定値まで降圧して、出力端子から出力電圧として出力するスイッチング電源であって、該入力端子と該出力端子との間に配設され、該入力電圧を降圧するインダクタと、該入力端子と該インダクタとの間に配設され、該入力端子と該インダクタとの接続のオン／オフを切り換える第１スイッチング素子と、接地と該第１スイッチング素子および該インダクタの接続点との間に配設され、該接続点と該接地との接続のオン／オフを切り換える第２スイッチング素子と、所定周期のクロック信号を出力するクロック出力部と、該出力電圧と該クロック出力部から入力される該クロック信号とに基づいて、該第１スイッチング素子をオン状態にする第１接続信号と該第１スイッチング素子をオフ状態にする第１切断信号とを選択的に切り換えて出力する第１制御部と、該第２スイッチング素子をオフ状態にする第２切断信号と、該第２スイッチング素子をオン状態にする第２接続信号とを出力可能に構成され、該クロック出力部から入力される該クロック信号に基づいて該第２切断信号を出力するとともに、該第１制御部から出力された該第１接続信号が該第１切断信号に切り換わると、該第２切断信号に代えて該第２接続信号を出力する第２制御部とをそなえることを特徴としている。
【００１４】
また、該第１制御部は、該クロック出力部から該クロック信号が入力されると、該第１接続信号を出力することが好ましい。
さらに、該第２制御部は、該第１制御部から出力された該第１接続信号が該第１切断信号に切り換わらない限り、該第２切断信号を出力し続けることが好ましい。
また、本発明に係るスイッチング電源は、入力端子に入力された入力電圧を設定値まで降圧して、出力端子から出力電圧として出力するスイッチング電源であって、該入力端子と該出力端子との間に配設され、該入力電圧を降圧するインダクタと、該入力端子と該インダクタとの間に配設され、該入力端子と該インダクタとの接続のオン／オフを切り換える第１スイッチング素子と、接地と該第１スイッチング素子および該インダクタの接続点との間に配設され、該接続点と該接地との接続のオン／オフを切り換える第２スイッチング素子と、該出力電圧に基づいて、該第１スイッチング素子をオン状態にする第１接続信号と該第１スイッチング素子をオフ状態にする第１切断信号とを選択的に切り換えて出力する第１制御部と、該出力電圧が予め設定された過電圧値以下の場合には、該第１制御部から入力される該第１接続信号および該第１切断信号に基づいて、該第２スイッチング素子をオン状態にする第２接続信号と該第２スイッチング素子をオフ状態にする第２切断信号とを選択的に切り換えて出力し、該出力電圧が該過電圧値よりも高い場合には、該第２切断信号を出力し続ける第２制御部とをそなえることを特徴としている。
【００１５】
さらに、該第２制御部は、該出力電圧が該過電圧値よりも高い場合に過電圧信号を出力する過電圧比較回路と、該過電圧比較回路から該過電圧信号が出力されていない場合には、該第１制御部から入力される該第１接続信号および該第１切断信号に基づいて、該第２接続信号と該第２切断信号とを選択的に切り換えて出力し、該過電圧比較回路から該過電圧信号が入力されている場合には、該第２切断信号を出力し続ける切断指示回路とをそなえることが好ましい。
【００１６】
また、該過電圧比較回路から出力された該過電圧信号が所定時間入力され続けた場合に、該過電圧信号を該切断指示回路に入力させる遅延回路をそなえてもよい。
さらに、該出力電圧が該過電圧値よりも高くなった場合に、該出力電圧が該設定値以下に低下するまで該第２切断信号を出力し続けさせる保持回路をそなえてもよい。
また、該第２スイッチング素子と該接地との間での電流値が所定値以上であることを検出した場合に検出信号を出力する過電流検出部をそなえ、該第２制御部が、該過電流検出部から該検出信号が出力された場合に該第２切断信号を出力してもよい。
【００１７】
さらに、該過電流検出部が該第２スイッチング素子と該接地との間での電流値が所定値以上であることを検出している状態で、断続信号を断続的に出力する断続信号出力部をそなえ、該第２制御部が、該断続信号出力部から出力される該断続信号に基づいて、該第２接続信号を断続的に出力してもよい。
また、該第２制御部と該第２スイッチング素子とが切り離し可能に構成されるとともに、該第１制御部が、該第２接続信号と該第２切断信号とを出力可能に構成され、該第２制御部と該第１制御部とを選択的に切り換えて該第２スイッチング素子に接続可能な切換回路をそなえてもよい。
【００１８】
そして、本発明に係る電子機器は、上述したスイッチング電源をそなえることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、出力電圧が設定値よりも高くなった場合であっても第２スイッチング素子をオフ状態にするので、過電流が出力端子から第２スイッチング素子を介して接地に流れ続けることもない。従って、出力端子からインダクタンスを介して第２スイッチング素子に電流が制限無く流れることを阻止し、第２スイッチング素子の破損を防ぐことができる。
【００２０】
即ち、出力端子がバッテリ等の高電圧電源配線とショートした場合でも、スイッチング電源の内部素子が破壊されることがない。
さらに、第１制御部および第２制御部が、第１スイッチング素子および第２スイッチング素子のオン／オフにより出力電圧を制御するとともに、第２スイッチング素子の破損を防止するので、回路を簡素に構成することができる。又、復旧させるためにヒューズ等の部品の交換を行なう必要がなく、経済的かつ利便性が高い。
【００２１】
また、第２制御部は、出力電圧が過電圧値よりも高い場合には第２切断信号を出力し続け、第２スイッチング素子を強制的に切断するので、出力端子がバッテリ等の高電圧電源配線とショートした場合でも、過電流が出力端子から第２スイッチング素子を介して接地に流れ続けることがなく、これにより、出力端子からインダクタンスを介して第２スイッチング素子に電流が制限無く流れることを阻止し、第２スイッチング素子の破損を防ぐことができる。
【００２２】
さらに、出力電圧が過電圧値よりも高くなった場合に、出力電圧が設定値に低下するまで第２制御部が第２切断信号を出力し続けることにより、出力電圧の監視にヒステリシスを付けることができ、チャタリングを防止することができる。
また、遅延回路をそなえることにより、オーバーシュート等で一時的に出力電圧が高くなった場合であっても、出力電圧が高くなっていない場合と同様の制御を継続させ、一時的に出力電圧が上昇した場合に第２スイッチング素子のオン状態を維持することによって、出力電圧の低下を早めることができる。又、長時間、第２スイッチング素子をオン状態にさせることがないので、第２スイッチング素子の破損を回避することもできる。
【００２３】
さらに、第２スイッチング素子に流れる電流値が所定値以上である場合に第２スイッチング素子をオフ状態にすることにより、第２スイッチング素子の破損を確実に防ぐことができる。
また、第２スイッチング素子と接地との間での電流値が所定値以上であることを検出している状態で、第２制御部が第２接続信号を断続的に出力することにより、出力電圧が上昇した場合であっても、第２スイッチング素子を破損させることなく出力電圧の低下を早めることができる。
【００２４】
さらに、第２制御部と第２スイッチング素子とが切り離し可能に構成されるとともに、第１制御部が、第２接続信号と第２切断信号とを出力可能に構成され、第２制御部と第１制御部とを選択的に切り換えて第２スイッチング素子に接続可能な切換回路をそなえることにより、用途に応じて使い分けることができるので、幅広い半導体製品に適用でき汎用性が向上する。
【００２５】
また、スイッチング電源をそなえた電子機器において、スイッチング電源の出力端子がバッテリ等と接触・ショートしても、スイッチング電源を構成する部品が破損することなく、又、ショートから復帰すれば正常動作に戻ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
〔１〕本発明の第１実施形態の説明
図１は本発明の第１実施形態としてのスイッチング電源の回路構成例を示す図、図２は本発明に係るスイッチング電源をそなえたカーナビゲーションシステムの構成例を模式的に示す図である。
【００２７】
本発明の第１実施形態に係るスイッチング電源（ＤＣ−ＤＣコンバータ）１０は、電源装置や電池，車載バッテリ等の電力供給部（図示省略）から入力端子ａに入力された直流入力電圧（以下、入力電圧という）Ｖｉｎを設定値（設定電圧値）Ｖ１まで降圧して、出力端子ｂから直流出力電圧（以下、出力電圧Ｖｏｕｔという）として出力する同期整流型降圧スイッチング電源であって、図１に示すように、インダクタＬ１，コンデンサＣ１，第１スイッチング素子（主スイッチ素子；ハイサイド側スイッチ素子）Ｔｒ１，第２スイッチング素子（整流スイッチ素子；同期整流側スイッチ素子，ローサイド側スイッチ素子）Ｔｒ２，ダイオードＤ１，クロック出力部１１，第１制御部１７および第２制御部１８をそなえた回路として構成されている。
【００２８】
本発明の第１実施形態に係るスイッチング電源１０は、例えば、図２に示すように、カーナビゲーションシステム（電子機器）１１１の内部にそなえられ、出力端子ｂ（図１参照）が、ＶＩＣＳ（Vehicle Information Communication System）１３，リアカメラ１４，フロントカメラ１５等のカーナビゲーションシステム１１１の外部のユニット（以下、外部ユニットという）に出力電圧Ｖｏｕｔを供給すべく、これらの外部ユニットと電源ライン１１２を介して接続されている。
【００２９】
インダクタＬ１は、入力電圧Ｖｉｎを出力電圧Ｖｏｕｔに降圧するための降圧コンバータであって、図１に示すように、入力端子ａと出力端子ｂとの間に配設されている。又、このインダクタＬ１は、一端が第１スイッチング素子Ｔｒ１および第２スイッチング素子Ｔｒ２に接続され、他端が出力端子ｂに接続されている。
コンデンサＣ１は、インダクタＬ１によって降圧された直流電圧に含まれる脈動成分（リップル）を除去する平滑用コンデンサであって、一端が出力端子ｂに接続され、他端が接地１６ａに接続されている。
【００３０】
第１スイッチング素子Ｔｒ１は、入力端子ａとインダクタＬ１との間に配設されており、後述する第１制御部１７からの信号（制御信号；第１接続信号，第１切断信号）により、入力端子ａとインダクタＬ１との接続のオン（導通，接続）／オフ（遮断，切断）を切り換えるようになっている。そして、スイッチング電源１０において、第１スイッチング素子Ｔｒ１をオン状態にすることにより、電流が入力端子ａから第１スイッチング素子Ｔｒ１およびインダクタＬ１を介して出力端子ｂに流れて、出力電圧Ｖｏｕｔが上昇する。
【００３１】
第２スイッチング素子Ｔｒ２は、接地１６ｂと第１スイッチング素子Ｔｒ１およびインダクタＬ１の接続点ｃとの間に配設されており、後述する第２制御部１８からの信号（制御信号；第２接続信号，第２切断信号）により、接地１６ｂと上記接続点ｃとの接続のオン／オフを切り換えるようになっている。そして、スイッチング電源１０において、第２スイッチング素子Ｔｒ２をオン状態にすることにより、電流が出力端子ｂから第２スイッチング素子Ｔｒ２を介して接地１６ｂに流れて、出力電圧Ｖｏｕｔが低下する。
【００３２】
この第１スイッチング素子Ｔｒ１および第２スイッチング素子Ｔｒ２としては、例えば、トランジスタが用いられる。
ダイオードＤ１は、第１スイッチング素子Ｔｒ１および第２スイッチング素子Ｔｒ２のいずれもがオフ状態の時にインダクタＬ１に蓄積されたエネルギーを出力端子ｂ側へ放出させるフリーホイールダイオードであって、一端が上記接続点ｃとインダクタＬ１との間に接続され、他端が接地１６ｃに接続されている。
【００３３】
クロック出力部１１は、所定周期のクロック信号を出力するものである。この出力されたクロック信号は、第１制御部１７および第２制御部１８に入力（供給）されるようになっている。
第１制御部１７は、出力電圧Ｖｏｕｔとクロック出力部１１から入力されるクロック信号とに基づいて、出力電圧Ｖｏｕｔを設定値Ｖ１に維持させるべく、第１スイッチング素子Ｔｒ１をオン状態にするＨｉ信号（第１接続信号）と、第１スイッチング素子Ｔｒ１をオフ状態にするＬｏ信号（第１切断信号）とを選択的に切り換えて出力するものであって、誤差アンプ１９および制御回路２０をそなえて構成されている。
【００３４】
この第１制御部１７は、出力電圧Ｖｏｕｔを設定値Ｖ１に維持させるために出力電圧Ｖｏｕｔの電圧を監視し、例えば、出力電圧Ｖｏｕｔの値が設定値Ｖ１よりも高くなった場合に、出力電圧Ｖｏｕｔの値が設定値Ｖ１よりも低くなるまで第２スイッチング素子Ｔｒ２をオン状態に維持するようになっている。
なお、以下、「Ｌｏ信号を出力する」ことは、「Ｈｉ信号を出力しない」ことと同意である。
【００３５】
誤差アンプ１９は、−入力端子，＋入力端子および出力端子をそなえた演算増幅器であって、−入力端子には出力端子ｂが接続されるとともに、出力端子が制御回路２０に接続されており、又、＋入力端子には設定値Ｖ１として設定された電圧が常時印加されている。これにより、誤差アンプ１９は、出力電圧Ｖｏｕｔと設定値Ｖ１との誤差を誤差情報として制御回路２０に出力するようになっている。なお、設定値Ｖ１は、任意に設定可能である。
【００３６】
制御回路２０は、誤差アンプ１９から出力される誤差情報とクロック出力部１１から入力されるクロック信号とに基づいて、出力電圧Ｖｏｕｔを設定値Ｖ１に維持させるべく、Ｈｉ信号（第１接続信号）およびＬｏ信号（第１切断信号）を選択的に切り換えて出力するように制御するものであって、例えば、Ｈｉ信号およびＬｏ信号の出力時間比（パルスのオン／オフ時間比；パルスのデューティ比）を変化させる手法にクロック信号を入力して制御するようになっている。又、この制御回路２０は、第１スイッチング素子Ｔｒ１と第２スイッチング素子Ｔｒ２とを交互にオン／オフする制御を行なうようになっており、第１スイッチング素子Ｔｒ１が切断状態（オフ）の時に第２スイッチング素子Ｔｒ２が接続状態（オン）となることにより、インダクタＬ１に蓄積されたエネルギーを出力端子ｂ側へ放出させるようになっている。なお、パルスのデューティ比を変化させる手法としては、例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御を用いることができる。
【００３７】
具体的には、制御回路２０は、図３を参照しながら後述するように、クロック出力部１１からのクロック信号としてＨｉ信号が入力されるとＨｉ信号（第１接続信号）を出力し、その後、誤差アンプ１９から出力された誤差情報に基づいて、Ｈｉ信号（第１接続信号）からＬｏ信号（第１切断信号）に切り換えて出力する。
また、出力電圧Ｖｏｕｔが設定値Ｖ１よりも高くなった場合には、制御回路２０は、クロック出力部１１からのクロック信号としてＨｉ信号が入力されたとしても、Ｌｏ信号（第１切断信号）を出力し続けるようになっている。
【００３８】
このような制御を行なうことにより、制御回路２０は、第１スイッチング素子Ｔｒ１の接続のオン／オフを切り換えて出力電圧ＶｏｕｔをＶ１に維持し、出力電圧Ｖｏｕｔが設定値Ｖ１よりも高くなった場合には、第１スイッチング素子Ｔｒ１のオフ状態を維持するのである。
また、制御回路２０から出力された信号は、アンプ２１を介して第１スイッチング素子Ｔｒ１に入力されるとともに、後述する第２制御部１８にも入力されるようになっている。
【００３９】
なお、この制御回路２０から第２制御部１８に出力される信号は、制御回路２０から第１スイッチング素子Ｔｒ１に出力される信号と同じ信号である。即ち、制御回路２０から第１スイッチング素子Ｔｒ１に出力される信号がＨｉ信号であれば、制御回路２０から第２制御部１８に出力される信号もＨｉ信号であり、制御回路２０から第１スイッチング素子Ｔｒ１に出力される信号がＬｏ信号であれば、制御回路２０から第２制御部１８に出力される信号もＬｏ信号である。
【００４０】
また、制御回路２０は、これらの第１スイッチング素子Ｔｒ１および第２制御部１８に対する信号を同時に出力するようになっている。
第２制御部１８は、第１スイッチング素子Ｔｒ１がオン状態からオフ状態に変化しないと、第２スイッチング素子Ｔｒ２をオン状態に変化させないことにより、第２スイッチング素子Ｔｒ２のオフ状態を保持するように制御するものであって、第２スイッチング素子Ｔｒ２をオフ状態にするＬｏ信号（第２切断信号）と、第２スイッチング素子Ｔｒ２をオン状態にするＨｉ信号（第２接続信号）とを選択的に出力可能に構成され、クロック出力部１１から入力されるクロック信号（Ｈｉ信号）に基づいてＬｏ信号を出力するとともに、制御回路２０（第１制御回路１７）から出力されたＨｉ信号（第１接続信号）がＬｏ信号（第１切断信号）に切り換わると、Ｌｏ信号に代えてＨｉ信号を出力するようになっている。この第２制御部１８は、例えば、Ｄ型フリップフロップ１８ａをそなえて構成されている。
【００４１】
なお、クロック出力部１１から第２制御部１８に入力されるクロック信号は、制御回路２０にも入力されるようになっており、これにより、制御回路２０と第２制御部１８とは同期して動作するようになっている。
Ｄ型フリップフロップ１８ａは、ＣＬＫ入力端子，Ｄ入力端子，ＣＬＲ入力端子およびＱ出力端子をそなえて構成されている。なお、ＣＬＲ入力端子は、Ｈｉ信号がクリア信号として入力されるとＤ型フリップフロップ１８ａ内の情報をリセットするようになっている。又、ＣＬＫ入力端子は、反転入力端子として構成され、制御回路２０から出力される信号が、図示しない反転回路等により位相を反転させた状態で入力されるようになっている。即ち、Ｄ型フリップフロップ１８ａにおいては、制御回路２０からＨｉ信号が出力されると、Ｄ型フリップフロップ１８ａのＣＬＫ入力端子にＬｏ信号として入力され、制御回路２０からＬｏ信号が出力されると、Ｄ型フリップフロップ１８ａのＣＬＫ入力端子にＨｉ信号として入力されるようになっている。
【００４２】
また、Ｄ型フリップフロップ１８ａにおいては、制御回路２０から出力される信号がＣＬＫ入力端子にクロック信号として、又、クロック出力部１１から出力されるクロック信号がＣＬＲ入力端子にクリア信号としてそれぞれ入力されるようになっている。又、Ｄ入力端子には、Ｈｉ信号が常時入力されるように所定電圧が常時印加されている。そして、Ｑ出力端子から出力される信号（第２接続信号，第２切断信号）は、アンプ２３を介して第２スイッチング素子Ｔｒ２に入力されるようになっている。
【００４３】
従って、Ｄ型フリップフロップ１８ａは、制御回路２０から出力されるＨｉ信号が反転してＬｏ信号としてＣＬＫ入力端子に入力されるとともに、クロック出力部１１から出力されるクロック信号のＨｉ信号がＣＬＲ入力端子に入力された場合に、クリアされて、Ｑ出力端子からＬｏ信号を出力する。その後、制御回路２０の出力がＨｉ信号に変わった後、制御回路２０から出力されていたＨｉ信号がＬｏ信号に切り換わることにより、そのＬｏ信号が反転してＨｉ信号としてＣＬＫ入力端子に入力され、Ｄ型フリップフロップ１８ａが、Ｑ出力端子からＨｉ信号を出力するようになっている。
【００４４】
そのため、Ｄ型フリップフロップ１８ａは、制御回路２０から出力されたＨｉ信号がＬｏ信号に切り換わらない限り、Ｌｏ信号を出力し続けるようになっている。
上述の如く構成された本発明の第１実施形態に係るスイッチング電源１０の動作を、図３に示すタイミングチャートを用いて説明する。
本発明の第１実施形態に係るスイッチング電源１０においては、制御回路２０およびＤ型フリップフロップ１８ａは、第１スイッチング素子Ｔｒ１のオン状態および第２スイッチング素子Ｔｒ２のオフ状態と、第１スイッチング素子Ｔｒ１のオフ状態および第２スイッチング素子Ｔｒ２のオン状態とを選択的に切り換えて出力することにより、出力電圧Ｖｏｕｔを設定値Ｖ１に維持させるように制御する（時間ｔ１〜ｔ４参照）。
【００４５】
具体的には、先ず、クロック出力部１１がクロック信号ｄ３としてＨｉ信号を出力すると（時間ｔ１参照）、制御回路２０が、クロック出力部１１から入力されたクロック信号ｄ３と誤差アンプ１９から入力された誤差情報とに基づいて、信号ｄ１（以下、第１制御信号ｄ１という）としてＨｉ信号を出力し、これにともない、第２制御部１８は、クロック出力部１１から入力されたクロック信号ｄ３に基づいて、信号ｄ２（以下、第２制御信号ｄ２という）としてＬｏ信号を出力する。これにより、第１スイッチング素子Ｔｒ１がオン状態になるとともに、第２スイッチング素子Ｔｒ２がオフ状態になる。
【００４６】
次に、制御回路２０は、誤差アンプ１９から入力された誤差情報に基づいて、出力電圧Ｖｏｕｔを設定値Ｖ１に維持させるべく、第１制御信号ｄ１としてＨｉ信号からＬｏ信号に切り換えて出力し（時間ｔ２参照）、これにともない、第２制御部１８は、第２制御信号ｄ２としてＬｏ信号からＨｉ信号に切り換えて出力する。これにより、第１スイッチング素子Ｔｒ１がオフ状態になるとともに、第２スイッチング素子Ｔｒ２がオン状態になる。なお、制御回路２０による第１制御信号ｄ１のＨｉ信号からＬｏ信号への切り換え、及び、第２制御部１８による第２制御信号ｄ２のＬｏ信号からＨｉ信号への切り換えは、クロック信号ｄ３とは関係なく行なわれる。
【００４７】
その後、第１制御信号ｄ１としてＨｉ信号が出力され、第２制御信号ｄ２としてＬｏ信号が出力されている状態において、クロック出力部１１がクロック信号ｄ３としてＨｉ信号を出力すると（時間ｔ３参照）、制御回路２０は、上記時間ｔ１と同様に、クロック出力部１１から入力されたクロック信号ｄ３と誤差アンプ１９から出力された誤差情報とに基づいて、第１制御信号ｄ１としてＬｏ信号からＨｉ信号に切り換えて出力し、これにともない、第２制御部１８は、クロック出力部１１から入力されたクロック信号ｄ３に基づいて、第２制御信号ｄ２としてＨｉ信号からＬｏ信号に切り換えて出力する。更に、上記時間ｔ２と同様に、制御回路２０は、誤差アンプ１９から入力された誤差情報に基づいて、出力電圧Ｖｏｕｔを設定値Ｖ１に維持させるべく、第１制御信号ｄ１としてＨｉ信号からＬｏ信号に切り換えて出力し（時間ｔ４参照）、これにともない、第２制御部１８は、第２制御信号ｄ２としてＬｏ信号からＨｉ信号に切り換えて出力する。
【００４８】
ここで、例えば、電気配線についての専門的な知識を有していない一般ユーザが、図示しない電力供給部と電源ライン１１２（図２参照）とを誤って接続させた場合、即ち、スイッチング電源１０の出力端子ｂがバッテリ等と接触・ショートした場合には、出力電圧Ｖｏｕｔが上昇して設定値Ｖ１よりも高い過電圧状態になる（時間ｔ５参照）。
出力電圧Ｖｏｕｔが設定値Ｖ１よりも高くなった場合には、制御回路２０は、クロック出力部１１からのクロック信号ｄ３としてＨｉ信号が入力されたとしても、第１制御信号ｄ１としてＬｏ信号を出力し続け、又、第２制御部１８は、第２制御信号ｄ２としてＬｏ信号を出力し続ける（時間ｔ６，ｔ７参照）。
【００４９】
具体的には、出力電圧Ｖｏｕｔが設定値Ｖ１よりも高い場合には、クロック出力部１１がクロック出力信号ｄ３としてＨｉ信号を出力したとしても（時間ｔ６参照）、制御回路２０は、このクロック出力部１１からのクロック信号ｄ３に関わらず、第１制御信号ｄ１としてＬｏ信号を出力し続け、又、第２制御部１８は、クロック出力部１１からのクロック信号ｄ３としてＨｉ信号が入力されたタイミングで、第２制御信号ｄ２としてＨｉ信号からＬｏ信号に切り換えて出力する。これにより、第１スイッチング素子Ｔｒ１および第２スイッチング素子Ｔｒ２がオフ状態になる。
【００５０】
さらに、これらの第１スイッチング素子Ｔｒ１および第２スイッチング素子Ｔｒ２が共にオフの状態において、出力電圧Ｖｏｕｔが設定値Ｖ１よりも高いままである場合には、クロック出力部１１がクロック信号ｄ３としてＨｉ信号を出力したとしても（時間ｔ７参照）、制御回路２０は、第１制御信号ｄ１としてＬｏ信号を出力し続け、又、第２制御部１８は、第２制御信号ｄ２としてＬｏ信号を出力し続ける。これにより、第１スイッチング素子Ｔｒ１および第２スイッチング素子Ｔｒ２のオフ状態が維持されるのである。
【００５１】
その後、例えば、ユーザ等によりショート状態が解除されることにより、出力電圧Ｖｏｕｔが設定値Ｖ１まで低下し（時間ｔ８参照）、その後、クロック出力部１１からのクロック信号ｄ３としてＨｉ信号が入力されると（時間ｔ９参照）、制御回路２０および第２制御部１８は、前述した時間ｔ１以降と同様の制御を行なう。
このように、本発明の第１実施形態としてのスイッチング電源１０においては、第１制御部１７から出力されたＨｉ信号がＬｏ信号に切り換わる際に、第２制御部１８が、Ｌｏ信号からＨｉ信号に切り換えて出力するようになっているので、第１スイッチング素子Ｔｒ１がオン状態からオフ状態に切り換わらない限り、第２スイッチング素子Ｔｒ２はオン状態にならず、電源や電池，車載バッテリ等の電源供給部が電源ライン１１２に接触・ショートすることにより出力電圧Ｖｏｕｔが設定値Ｖ１よりも高くなった場合には、第１スイッチング素子Ｔｒ１がオフ状態を維持し、第２スイッチング素子Ｔｒ２はオン状態にならない。そして、その後、出力電圧Ｖｏｕｔが設定値Ｖ１まで低下して第１スイッチング素子Ｔｒ１がオフ状態に切り換わらない限り、第２スイッチング素子Ｔｒ２はオン状態にならない。
【００５２】
これにより、出力電圧Ｖｏｕｔが設定値Ｖ１よりも高くなった場合には、第１スイッチング素子Ｔｒ１および第２スイッチング素子Ｔｒ２が共にオフ状態を維持し、過電流が出力端子ｂから第２スイッチング素子Ｔｒ２を介して接地１６ｂに流れ続けることもない。従って、出力端子ｂからインダクタンスＬ１を介して第２スイッチング素子Ｔｒ２に電流が制限無く流れることを阻止し、第２スイッチング素子Ｔｒ２の破損を防止することができる。
【００５３】
また、第１制御部１７および第２制御部１８が、第１スイッチング素子Ｔｒ１および第２スイッチング素子Ｔｒ２のオン／オフにより出力電圧Ｖｏｕｔを制御するとともに、第２スイッチング素子Ｔｒ２の破損を防止するので、回路を簡素に構成することができる。又、復旧させるためにヒューズ等の部品の交換を行なう必要がなく、経済性かつ利便性が高い。
【００５４】
即ち、出力端子ｂがバッテリ等の高電圧電源配線とショートした場合でも、スイッチング電源１０の内部素子が破損することがない。
また、第２制御部１８が、第１制御部１７から出力されたＨｉ信号がＬｏ信号に切り換わるタイミングでＨｉ信号を出力するので、出力電圧ＶｏｕｔがＶ１よりも高い状態について、コンパレータ等を用いて別途監視する必要がなくなる。
【００５５】
さらに、制御回路２０として既存の回路を使用することができるので、低コストで第２スイッチング素子Ｔｒ２の保護を実現することができる。
〔２〕本発明の第２実施形態の説明
図４は本発明の第２実施形態としてのスイッチング電源の回路構成例を示す図である。
この図４に示すように、本発明の第２実施形態としてのスイッチング電源３０は、第１実施形態のクロック出力部１１，第１制御部１７および第２制御部１８に代えて第１制御部３２および第２制御部３３をそなえるものであり、その他の部分は第１実施形態のスイッチング電源１０と同様に構成されている。
【００５６】
なお、図中、既述の符号と同一の符号は同一もしくは略同一の部分を示しているので、その詳細な説明は省略する。
第１制御部３２は、出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて、出力電圧Ｖｏｕｔを設定値Ｖ１に維持させるべく、第１スイッチング素子Ｔｒ１をオン状態にするＨｉ信号（第１接続信号）と、第１スイッチング素子Ｔｒ１をオフ状態にするＬｏ信号（第１切断信号）とを選択的に切り換えて出力するものであって、誤差アンプ１９および制御回路３４をそなえて構成されている。
【００５７】
制御回路３４は、誤差アンプ１９から出力される誤差情報に基づいて、出力電圧Ｖｏｕｔを設定値Ｖ１に維持させるべく、Ｈｉ信号（第１接続信号）およびＬｏ信号（第１切断信号）を選択的に切り換えて出力するように制御するものであって、例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御のような、Ｈｉ信号およびＬｏ信号の出力時間比（パルスのオン／オフ時間比；パルスのデューティ比）を変化させる手法を用いて制御するようになっている。又、この制御回路３４は、第１スイッチング素子Ｔｒ１と第２スイッチング素子Ｔｒ２とを交互にオン／オフする制御を行なうようになっており、第１スイッチング素子Ｔｒ１が切断状態（オフ）の時に第２スイッチング素子Ｔｒ２が接続状態（オン）となることにより、インダクタＬ１に蓄積されたエネルギーを出力端子ｂ側へ放出させるようになっている。
【００５８】
また、制御回路３４から出力される信号は、アンプ２１を介して第１スイッチング素子Ｔｒ１に入力されるとともに、後述する第２制御部３３にも入力されるようになっている。
なお、制御回路３４から第２制御部３３に出力される信号は、制御回路３４から第１スイッチング素子Ｔｒ１に出力される信号と同じ信号である。即ち、制御回路３４から第１スイッチング素子Ｔｒ１に出力される信号がＨｉ信号であれば、制御回路３４から第２制御部３３に出力される信号もＨｉ信号であり、制御回路３４から第１スイッチング素子Ｔｒ１に出力される信号がＬｏ信号であれば、制御回路３４から第２制御部３３に出力される信号もＬｏ信号である。
【００５９】
また、制御回路３４は、これらの第１スイッチング素子Ｔｒ１および第２制御部３３に対する信号を同時に出力するようになっている。
本発明の第２実施形態における第２制御部３３は、出力電圧Ｖｏｕｔが予め設定された過電圧値Ｖ１＋α以下の場合には、制御回路３４（第１制御部３２）から出力される信号（第１接続信号，第１切断信号）に基づいて、第２スイッチング素子Ｔｒ２をオン状態にするＨｉ信号（第２接続信号）と第２スイッチング素子Ｔｒ２をオフ状態にするＬｏ信号（第２切断信号）とを選択的に切り換えて出力するとともに、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋αよりも高い場合には、Ｌｏ信号を出力し続けるものであって、コンパレータ（過電圧比較回路）３５およびＮＯＲ回路（切断指示回路）３６をそなえて構成されている。なお、過電圧値Ｖ１＋αは、設定値Ｖ１よりも高い値で任意に設定可能である。
【００６０】
コンパレータ３５は、出力電圧Ｖｏｕｔを監視し、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋αよりも高い場合に、第２スイッチング素子Ｔｒ２を強制的にオフ状態にするための制御を行なうものであって、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋αよりも高い場合にＨｉ信号（過電圧信号）を出力するようになっている。
このコンパレータ３５は、−入力端子，＋入力端子および出力端子をそなえて構成されており、＋入力端子には出力端子ｂが、出力端子がＮＯＲ回路３６にそれぞれ接続されており、又、−入力端子には過電圧値Ｖ１＋αとして設定された電圧が常時印加されている。従って、コンパレータ３５は、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋α以下の場合（正常時）にＬｏ信号を出力し、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋αよりも高い場合（異常時）にＨｉ信号を出力するようになっている。
【００６１】
ＮＯＲ回路３６は、図４に示すように、２入力１出力のＮＯＲ回路として構成されており、入力側にはコンパレータ３５および制御回路３４のそれぞれの出力端子が接続されており、又、出力側が第２スイッチング素子Ｔｒ２に接続されている。
このＮＯＲ回路３６は、制御回路３４から入力される信号（第１接続信号，第１切断信号）とコンパレータ３５から入力される信号（Ｈｉ信号，Ｌｏ信号）とに基づいて、Ｈｉ信号（第２接続信号）とＬｏ信号（第２切断信号）とを選択的に切り換えて出力するものであって、コンパレータ３５からＨｉ信号が入力されていない場合、即ち、Ｌｏ信号が入力されている場合（正常時）には、制御回路３４から入力される信号（第１接続信号，第１切断信号）に基づいて、出力電圧Ｖｏｕｔを設定値Ｖ１に維持させるべく、Ｈｉ信号とＬｏ信号とを選択的に切り換えて出力し、コンパレータ３５からＨｉ信号が入力されている場合（異常時）には、Ｌｏ信号を出力し続けるようになっている。
【００６２】
そして、ＮＯＲ回路３６は、制御回路３４およびコンパレータ３５の少なくともいずれかからＨｉ信号が入力されている場合にはＬｏ信号（第２切断信号）を出力し、制御回路３４およびコンパレータ３５の両方からＬｏ信号が入力されている場合にＨｉ信号（第２接続信号）を出力するようになっている。
上述の如く構成された本発明の第２実施形態に係るスイッチング電源３０においては、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋α以下の場合（正常時）には、コンパレータ３５がＬｏ信号を出力し続ける。そのため、ＮＯＲ回路３６は、制御回路３４からＨｉ信号が入力されている場合にＬｏ信号を出力し、制御回路３４からＬｏ信号が入力されている場合にＨｉ信号を出力する。即ち、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋α以下の場合には、第１制御部３２および第２制御部３３は、第１スイッチング素子Ｔｒ１がオン状態の時に第２スイッチング素子Ｔｒ２がオフ状態、第１スイッチング素子Ｔｒ１がオフ状態の時に第２スイッチング素子Ｔｒ２がオン状態となるように、第１スイッチング素子Ｔｒ１および第２スイッチング素子Ｔｒ２をそれぞれ制御するようになっており、第１制御部３２および第２制御部３３は、第１スイッチング素子Ｔｒ１のオン状態および第２スイッチング素子Ｔｒ２のオフ状態と、第１スイッチング素子Ｔｒ１のオフ状態および第２スイッチング素子Ｔｒ２のオン状態とを切り換えて出力することにより、出力電圧Ｖｏｕｔを設定値Ｖ１に維持させるように制御するのである。
【００６３】
ここで、例えば、電気配線についての専門的な知識を有していない一般ユーザが、図示しない電力供給部と電源ライン１１２（図２参照）とを誤って接続させた場合、即ち、スイッチング電源３０の出力端子ｂがバッテリ等と接触ショートした場合には、出力電圧Ｖｏｕｔが上昇して過電圧値Ｖ１＋αよりも高い過電圧状態になる。
そして、本発明の第２実施形態に係るスイッチング電源３０においては、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋αよりも高くなった場合（異常時）には、コンパレータ３５がＨｉ信号を出力し続けることから、ＮＯＲ回路３６は、制御回路３４から入力される信号に関わらずＬｏ信号を出力し続け、これにより第２スイッチング素子Ｔｒ２がオフ状態に維持される。又、制御回路３４は、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋αよりも高い、即ち、設定値Ｖ１よりも高いので、Ｌｏ信号を出力し続ける。
【００６４】
従って、第１制御部３２および第２制御部３３は、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋αよりも上昇した場合には、何れのスイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ２もオフ状態を保持するように制御するのである。
このように、本発明の第２実施形態としてのスイッチング電源３０によれば、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋αよりも高い場合には、第２制御部３３がＬｏ信号を出力し続けることにより、第２スイッチング素子Ｔｒ２を強制的に切断するので、出力端子ｂがバッテリ等の高電圧電源配線とショートした場合でも、過電流が出力端子ｂから第２スイッチング素子Ｔｒ２を介して接地１６ｂに流れ続けることがなく、これにより、出力端子ｂからインダクタンスＬ１を介して第２スイッチング素子Ｔｒ２に電流が制限無く流れることを阻止し、第２スイッチング素子Ｔｒ２の破損を防止することができる。
【００６５】
また、第１制御部３２および第２制御部３３が、第１スイッチング素子Ｔｒ１および第２スイッチング素子Ｔｒ２のオン／オフにより出力電圧Ｖｏｕｔを制御するとともに、第２スイッチング素子Ｔｒ２の破損を防止するので、回路を簡素に構成することができる。又、復旧させるためにヒューズ等の部品の交換を行なう必要がなく、経済的かつ利便性が高い。
【００６６】
即ち、出力端子ｂがバッテリ等の高電圧電源配線とショートした場合でも、スイッチング電源３０の内部素子が破損することがない。
さらに、制御回路３４として既存の回路を使用することができるので、低コストで第２スイッチング素子Ｔｒ２の保護を実現することができる。
〔３〕本発明の第２実施形態の変形例の説明
次に、図５〜７を参照しながら、本発明の第２実施形態におけるスイッチング電源３０の第１〜第３変形例について説明する。
【００６７】
図５は本発明の第２実施形態の第１変形例としてのスイッチング電源の回路構成例を示す図、図６はその第２変形例としてのスイッチング電源の回路構成例を示す図、図７はその第３変形例としてのスイッチング電源の回路構成例を示す図である。
本発明の第２実施形態の第１変形例としてのスイッチング電源３０ａは、図４に示す第２実施形態の第２制御部３３に代えて第２制御部３３ａをそなえるものであり、図５に示すように、第２制御部３３ａが、第２実施形態における第２制御部３３のコンパレータ３５およびＮＯＲ回路３６に加えて、保持回路３８をそなえるものであり、その他の部分は第２実施形態のスイッチング電源３０と同様に構成されている。
【００６８】
なお、図中、既述の符号と同一の符号は同一もしくは略同一の部分を示しているので、その詳細な説明は省略する。
本発明の第２実施形態の第１変形例に係るスイッチング電源３０ａにおいて、第２制御部３３ａは、上記第２実施形態と同様に出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋αよりも高くなった場合に第２スイッチング素子Ｔｒ２を強制的にオフ状態にした上で、出力電圧Ｖｏｕｔが設定値Ｖ１以下に低下するまで第２スイッチング素子Ｔｒ２のオフ状態を保持するようになっており、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋α以下になった後であっても、第２スイッチング素子Ｔｒ２のオフ状態を保持し、その後、出力電圧Ｖｏｕｔが設定値Ｖ１に低下するまでスイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ２の何れもオフ状態を保持するように制御するようになっている。
【００６９】
保持回路３８は、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋αよりも高くなった場合に、出力電圧Ｖｏｕｔが設定値Ｖ１以下に低下するまでＮＯＲ回路３６にＨｉ信号（第２切断信号）を出力させ続けるものである。この保持回路３８は、図５に示す例においては、コンパレータ３９およびＲＳフリップフロップ４０をそなえて構成され、コンパレータ３５とＮＯＲ回路３６との間に配設されている。
【００７０】
コンパレータ３９は、＋入力端子，−入力端子および出力端子をそなえて構成されており、−入力端子には出力端子ｂが接続されるとともに、出力端子がＲＳフリップフロップ３８のＲ入力端子に接続されており、又、＋入力端子には設定値Ｖ１として設定された電圧が常時印加されている。このような構成により、コンパレータ３９は、出力電圧Ｖｏｕｔが設定値Ｖ１以下の場合にＨｉ信号を出力し、出力電圧Ｖｏｕｔが設定値Ｖ１よりも高い場合にＬｏ信号を出力するのである。
【００７１】
ＲＳフリップフロップ４０は、Ｒ入力端子，Ｓ入力端子およびＱ出力端子をそなえて構成されており、Ｒ入力端子にはコンパレータ３９の出力端子が、Ｓ入力端子にはコンパレータ３５の出力端子がそれぞれ接続されており、又、Ｑ出力端子がＮＯＲ回路３６の入力側に接続されている。
上述の如く構成された本発明の第２実施形態の第１変形例に係るスイッチング電源３０ａにおいて、出力電圧Ｖｏｕｔが設定値Ｖ１以下の場合（正常時）には、第２制御部３３ａにおいては、ＲＳフリップフロップ４０には、コンパレータ３９からＨｉ信号が入力されるとともに、コンパレータ３５からＬｏ信号が入力され、これにより、Ｑ出力端子からＬｏ信号を出力する（Ｒ：Ｈｉ，Ｓ：Ｌｏ，Ｑ：Ｌｏ）。又、出力電圧Ｖｏｕｔが設定値Ｖ１よりも低い状態から、設定値Ｖ１よりも高く、且つ、過電圧値Ｖ１＋α以下の状態になった場合（正常時）には、ＲＳフリップフロップ４０には、コンパレータ３９からＬｏ信号が入力されるとともに、コンパレータ３５からＬｏ信号が入力され、これにより、前の状態をそのまま保持してＱ出力端子から引き続きＬｏ信号を出力する（Ｒ：Ｌｏ，Ｓ：Ｌｏ，Ｑ：Ｌｏ）。
【００７２】
ここで、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋αよりも高くなった場合（異常時）には、ＲＳフリップフロップ４０には、コンパレータ３９からＬｏ信号が入力されるとともに、コンパレータ３５からＨｉ信号が入力され、これにより、Ｑ出力端子からＨｉ信号を出力する（Ｒ：Ｌｏ，Ｓ：Ｈｉ，Ｑ：Ｈｉ）。
そして、その後、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋αよりも高い状態から、過電圧値Ｖ１＋α以下であり、且つ、設定値Ｖ１よりも高い状態になった場合であっても、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋α付近で上昇・低下を繰り返すことによりチャタリングを引き起こす可能性がある。従って、本発明の第２実施形態の第１変形例に係るスイッチング電源３０ａにおいては、このように出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋αよりも高い状態から、過電圧値Ｖ１＋α以下であり、且つ、設定値Ｖ１よりも高い状態になった場合も、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋α以上の場合と同様に異常時として取り扱うものとし、以下、このような状態を準異常時という場合もある。このような準異常時においては、ＲＳフリップフロップ４０は、コンパレータ３９からＬｏ信号が入力されるとともに、コンパレータ３５からＬｏ信号が入力され、これにより、前の状態をそのまま保持してＱ出力端子から引き続きＨｉ信号を出力する（Ｒ：Ｌｏ，Ｓ：Ｌｏ，Ｑ：Ｈｉ）。
【００７３】
さらにその後、出力電圧Ｖｏｕｔが設定値Ｖ１よりも高く、且つ、過電圧値Ｖ１＋αよりも低い状態から、設定値Ｖ１よりも低くなった場合（正常時）には、ＲＳフリップフロップ４０には、コンパレータ３９からＨｉ信号が入力されるとともに、コンパレータ３５からＬｏ信号が入力され、これにより、Ｑ出力端子からＬｏ信号を出力する（Ｒ：Ｈｉ，Ｓ：Ｌｏ，Ｑ：Ｌｏ）。
【００７４】
そして、ＲＳフリップフロップ４０から出力された信号は、ＮＯＲ回路３６に入力され、正常時には、ＲＳフリップフロップ４０のＱ出力端子からＬｏ信号がＮＯＲ回路３６に入力され、異常時もしくは準異常時には、ＲＳフリップフロップ４０のＱ出力端子からＨｉ信号がＮＯＲ回路３６に入力されるのである。
なお、本第２実施形態の第１変形例に係るスイッチング電源３０ａにおいては、保持回路３８をコンパレータ３９およびＲＳフリップフロップ４０をそなえて構成しているが、これに限定されるものではなく、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋αよりも高くなった場合に、出力電圧Ｖｏｕｔが設定値Ｖ１に低下するまで第２スイッチング素子Ｔｒ２のオフ状態を維持可能な既知の種々の技術を用いることができる。
【００７５】
このように、本発明の第２実施形態の第１変形例としてのスイッチング電源３０ａによれば、上述した第２実施形態で得られる効果の他、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋αよりも高くなった場合に、第２制御部３３ａが、出力電圧Ｖｏｕｔが設定値Ｖ１に低下するまでＬｏ信号を出力し続けることにより、出力電圧Ｖｏｕｔの監視にヒステリシスを付けることができ、チャタリングを防止することができる。
【００７６】
本発明の第２実施形態の第２変形例としてのスイッチング電源３０ｂは、図４に示す第２実施形態の第２制御部３３に代えて第２制御部３３ｂをそなえるものであって、図６に示すように、第２制御部３３ｂが、第２実施形態における第２制御部３３のコンパレータ３５およびＮＯＲ回路３６に加えて、遅延回路３７をそなえるものであり、その他の部分は第２実施形態のスイッチング電源３０と同様に構成されている。
【００７７】
なお、図中、既述の符号と同一の符号は同一もしくは略同一の部分を示しているので、その詳細な説明は省略する。
本第２実施形態の第２変形例に係るスイッチング電源３０ｂにおいて、第２制御部３３ｂは、出力電圧Ｖｏｕｔが設定値Ｖ１以上に上昇してから一定期間のみ第２スイッチング素子Ｔｒ２をオン状態にし、出力電圧Ｖｏｕｔが低下しない場合には第２スイッチング素子Ｔｒ２をオフ状態にするようになっている。
【００７８】
遅延回路３７は、Ｈｉ信号（過電圧信号）が所定時間（一定期間，遅延時間）入力され続けた場合に、Ｈｉ信号を出力するものであって、コンパレータ３５とＮＯＲ回路３６との間に配設されている。この遅延回路３７は、入力側にはコンパレータ３５の出力端子が接続され、出力側がＮＯＲ回路３６の入力側に接続されており、コンパレータ３５から出力されたＨｉ信号（過電圧信号）が所定時間入力され続けた場合に、Ｈｉ信号をＮＯＲ回路３６に入力させる（遅延させる）ようになっている。
【００７９】
なお、この遅延回路３７は、Ｈｉ信号が入力された場合には、所定時間遅延してＨｉ信号をＮＯＲ回路３６に入力させるが、Ｌｏ信号が入力された場合には、遅延せずにＬｏ信号をＮＯＲ回路３６に入力させるようになっている。又、この遅延回路３７は、既知の種々の技術で実現することができる。
本第２実施形態の第２変形例としてのスイッチング電源３０ｂにおいては、第２制御部３３ｂが、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋α以上に上昇してから所定時間（一定期間，遅延時間）だけ第２スイッチング素子Ｔｒ２をオン状態にさせ、所定時間経過後であっても、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋α以下に低下しない場合には第２スイッチング素子Ｔｒ２をオフ状態にさせる。即ち、本第２実施形態の第２変形例の第２制御部３３ｂにおいては、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋αよりも高くなっても、予め設定された所定時間は、第２スイッチング素子Ｔｒ２をオン状態に維持するのである。
【００８０】
このように、本発明の第２実施形態の第２変形例としてのスイッチング電源３０ｂによれば、上述した第２実施形態で得られる効果の他、遅延回路３７をそなえることにより、オーバーシュート等で一時的に出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋αよりも高くなった場合であっても、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋α以下である場合と同様の制御を継続させるので、一時的に出力電圧Ｖｏｕｔが上昇した場合に第２スイッチング素子Ｔｒ２のオン状態を維持し、これにより、出力電圧Ｖｏｕｔの低下を早めることができる。又、長時間、第２スイッチング素子Ｔｒ２をオン状態にさせることもないので、第２スイッチング素子Ｔｒ２の破壊を回避することもできる。
【００８１】
本発明の第２実施形態の第３変形例としてのスイッチング電源３０ｃは、図７に示すように、図４に示す第２実施形態の第２制御部３３に代えて第２制御部３３ｃをそなえるものであって、第２制御部３３ｃが、第２実施形態の第２変形例におけるＮＯＲ回路３６に代えてＮＯＲ回路３６ｃをそなえるとともに、第２実施形態の第２変形例におけるコンパレータ３５および遅延回路３７に加えて、過電流検出部４１および断続信号出力部７４をそなえるものであり、その他の部分は第２実施形態の第２変形例のスイッチング電源３０ｂと同様に構成されている。
【００８２】
なお、図中、既述の符号と同一の符号は同一もしくは略同一の部分を示しているので、その詳細な説明は省略する。
本第２実施形態の第２変形例における過電流検出部４１は、第２スイッチング素子Ｔｒ２に電流制限を掛けることにより、第２スイッチング素子Ｔｒ２のオン／オフ制御を行なうためのものであって、第２スイッチング素子Ｔｒ２と接地１６ｂとの間の電流を測定し、第２スイッチング素子Ｔｒ２と接地１６ｂとの間での電流値が所定値（所定電流値）以上であることを検出した場合（以下、過電流状態という場合もある）にＨｉ信号（検出信号）を出力するようになっており、電流値検出用抵抗４１ａおよび電流検出回路４１ｂをそなえて構成されている。
【００８３】
電流値検出用抵抗４１ａは、第２スイッチング素子Ｔｒ２と接地１６ｂとの間に配設され、第２スイッチング素子Ｔｒ２と接地１６ｂとの間に流れる電流に応じた電流を生成するようになっている。
電流検出回路４１ｂは、電流値検出用抵抗４１ａの両端間の電圧から第２スイッチング素子Ｔｒ２を流れる電流を測定するとともに、測定した電流が所定電流値以上であるか否かを判断し、測定した電流が所定電流値未満である場合にはＬｏ信号を出力する一方、所定電流値以上である場合にはＨｉ信号（検出信号）を出力するようになっている。なお、この所定電流値は、電流検出回路４１ｂにおいて任意に設定可能である。又、電流検出回路４１ｂから出力されるＨｉ信号およびＬｏ信号は、ＲＳフリップフロップ４３のＳ入力端子に入力されるようになっている。
【００８４】
断続信号出力部７４は、過電流検出部４１が第２スイッチング素子Ｔｒ２と接地１６ｂとの間での電流値が所定値（所定電流値）以上であることを検出している状態（過電流状態）で、Ｈｉ信号とＬｏ信号とを交互に繰り返し出力することにより、Ｌｏ信号（断続信号）を断続的に出力するようになっており、制御クロック出力部４２およびＲＳフリップフロップ４３をそなえて構成されている。
【００８５】
制御クロック出力部４２は、所定周期の制御クロック信号をＲＳフリップフロップ４３のＲ入力端子に入力（供給）するものである。
ＲＳフリップフロップ４３は、Ｒ入力端子，Ｓ入力端子およびＱ出力端子をそなえて構成されており、Ｒ入力端子には制御クロック出力部４２が、Ｓ入力端子には電流検出回路４１ｂがそれぞれ接続されており、又、Ｑ出力端子がＮＯＲ回路３６ｃの入力端子に接続されている。
【００８６】
このＲＳフリップフロップ４３は、電流検出回路４１ｂからＨｉ信号が入力されている状態（過電流状態）において、制御クロック出力部４２から入力される制御クロック信号がＨｉ信号でない場合、即ち、制御クロック出力部４２からの制御クロック信号がＬｏ信号の場合に、Ｈｉ信号（電流制限信号）をＮＯＲ回路３６ｃに出力するようになっている。又、ＲＳフリップフロップ４３は、電流検出回路４１ｂからＨｉ信号が出力されている状態で制御クロック出力部４２から入力される制御クロック信号がＨｉ信号の場合に、Ｌｏ信号をＮＯＲ回路３６ｃに出力（電流制限信号の出力を解除）するようになっている。
【００８７】
上述の如く構成された本発明の第２実施形態の第３変形例に係るスイッチング電源３０ｃにおいては、第２スイッチング素子Ｔｒ２を流れる電流が非過電流状態の場合（所定電流値よりも低い場合）には、ＲＳフリップフロップ４３には、電流検出回路４１ｂからＬｏ信号が入力される。ここで、制御クロック出力部４２からの制御クロック信号としてＨｉ信号が入力されると、ＲＳフリップフロップ４３は、Ｑ出力端子からＬｏ信号を出力する（Ｒ：Ｈｉ，Ｓ：Ｌｏ，Ｑ：Ｌｏ）。一方、この後、第２スイッチング素子Ｔｒ２を流れる電流が非過電流状態の場合において、制御クロック出力部４２からの制御クロック信号としてＬｏ信号が入力されても、ＲＳフリップフロップ４３は、前の状態をそのまま保持してＱ出力端子から引き続きＬｏ信号を出力するようになっている（Ｒ：Ｌｏ，Ｓ：Ｌｏ，Ｑ：Ｌｏ）。
【００８８】
ここで、第２スイッチング素子Ｔｒ２を流れる電流が過電流状態になった場合（所定電流値以上の場合）には、ＲＳフリップフロップ４３には、電流検出回路４１ｂからＨｉ信号が入力される。ここで、制御クロック出力部４２からの制御クロック信号としてＬｏ信号が入力されると、ＲＳフリップフロップ４３は、Ｑ出力端子からＨｉ信号を出力する（Ｒ：Ｌｏ，Ｓ：Ｈｉ，Ｑ：Ｈｉ）。一方、第２スイッチング素子Ｔｒ２を流れる電流が過電流状態になった場合において、制御クロック出力部４２からの制御クロック信号としてＨｉ信号が入力されると、ＲＳフリップフロップ４３は、Ｑ出力端子からＬｏ信号を出力するようになっている（Ｒ：Ｈｉ，Ｓ：Ｈｉ，Ｑ：Ｌｏ）。即ち、ＲＳフリップフロップ４３は、第２スイッチング素子Ｔｒ２を流れる電流が過電流状態になった場合には、制御クロック出力部４２から入力される制御クロック信号がＨｉ信号になる度にＱ出力端子からＨｉ信号に代えてＬｏ信号を出力するようになっており、制御クロック出力部４２からのクロック信号に応じてＬｏ信号を断続的に出力するのである。
【００８９】
その後、第２スイッチング素子Ｔｒ２を流れる電流が過電流状態から非過電流状態になった場合には、ＲＳフリップフロップ４３には、電流検出回路４１ｂからＬｏ信号が出力され、制御クロック出力部４２からの制御クロック信号としてＨｉ／Ｌｏのいずれかの信号が入力されても、Ｑ出力端子からＬｏ信号を出力するようになっている（Ｒ：Ｈｉ，Ｓ：Ｌｏ，Ｑ：Ｌｏ）。
【００９０】
そして、ＲＳフリップフロップ４３から出力されるＨｉ信号およびＬｏ信号は、ＮＯＲ回路３６ｃに入力されるようになっている。
ＮＯＲ回路３６ｃは、３入力１出力のＮＯＲ回路として構成されており、入力側に制御回路３４，遅延回路３７およびＲＳフリップフロップ４３のそれぞれの出力端子が接続されており、又、出力端子が第２スイッチング素子Ｔｒ２に接続されている。
【００９１】
このＮＯＲ回路３６ｃは、制御回路３４，遅延回路３７およびＲＳフリップフロップ４３のいずれかからＨｉ信号が入力されている場合にはＬｏ信号を出力し、制御回路３４，遅延回路３７およびＲＳフリップフロップ４３のすべてからＬｏ信号が入力されている場合にはＨｉ信号を出力するようになっている。即ち、このＮＯＲ回路３６ｃは、ＲＳフリップフロップ４３からＨｉ信号が入力されている間、Ｌｏ信号を出力するとも言える。
【００９２】
このような構成により、本発明の第２実施形態の第３変形例における第２制御部３３ｃは、過電流検出部４１からＨｉ信号（検出信号）が出力された場合にＬｏ信号（第２切断信号）を出力し、制御クロック出力部４２からの制御クロック信号としてＨｉ信号（断続信号）が出力されるタイミングで、Ｌｏ信号に代えてＨｉ信号（第２接続信号）を出力することにより、第２スイッチング素子Ｔｒ２を断続的にオン状態にする。
【００９３】
従って、第２制御部３３ｃは、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧値Ｖ１＋α以上に上昇した後に、第２スイッチング素子Ｔｒ２により所定時間中（遅延時間中）オン状態される場合であっても、第２スイッチング素子Ｔｒ２において過電流状態が検出されている間は第２スイッチング素子Ｔｒ２を断続的にオン状態にするようになっており、これにより、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値が断続的（徐々）に降下する。
【００９４】
なお、第２制御部３３ｃの構成は、本実施形態に示したものに限定されるものではなく、第２スイッチング素子Ｔｒ２の電流を制限可能な既知の種々の手法を用いることができる。
このように、本発明の第２実施形態の第３変形例としてのスイッチング電源３０ｃによれば、上述した第２実施形態の第２変形例で得られる効果の他、第２スイッチング素子Ｔｒ２に流れる電流値が所定値以上である場合に第２スイッチング素子Ｔｒ２をオフ状態にすることにより、第２スイッチング素子Ｔｒ２の破損を確実に防ぐことができる。
【００９５】
また、第２スイッチング素子Ｔｒ２に流れる電流値が所定値以上である場合に第２スイッチング素子Ｔｒ２をオフ状態にしている状態で、第２スイッチング素子Ｔｒ２を断続的にオン状態にすることにより、出力電圧Ｖｏｕｔが上昇した場合であっても、第２スイッチング素子Ｔｒ２を破損させることなく、出力電圧Ｖｏｕｔを徐々に降圧させることにより出力電圧Ｖｏｕｔの低下を早めることができる。
【００９６】
〔４〕その他
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上記第１実施形態では、第２制御部１８としてＤ型フリップフロップ１８ａをそなえて構成しているが、それに限定されるものではなく、第１スイッチング素子Ｔｒ１がオン状態からオフ状態に切り換わらないと、第２スイッチング素子Ｔｒ２がオン状態にならないように制御可能な既知の種々の手法を用いることができる。
【００９７】
また、上記第２実施形態では、第２制御部３３としてコンパレータ３５およびＮＯＲ回路３６をそなえて構成しているが、それに限定されるものではなく、出力電圧を監視し、過電圧値以上に出力電圧が上昇した場合に、第２スイッチング素子Ｔｒ２を強制的にオフ状態にするように制御可能な既知の種々の手法を用いることができる。
さらに、上記各実施形態および各変形例では、制御回路が第１スイッチング素子Ｔｒ１および第２制御部に対する信号を同時に出力しているが、それに限定されるものではなく、一方の信号を遅延させて出力してもよく、この場合には、例えば、第１スイッチング素子Ｔｒ１をオン状態からオフ状態に切り換える際に、第２スイッチング素子Ｔｒ２におけるオフ状態からオン状態への切り換えを遅延させたり、第２スイッチング素子Ｔｒ２をオン状態からオフ状態に切り換える際に、第１スイッチング素子Ｔｒ１におけるオフ状態からオン状態への切り換えを遅延させたりすることにより、第１スイッチング素子Ｔｒ１および第２スイッチング素子Ｔｒ２におけるオン／オフの切り換えの際に、第１スイッチング素子Ｔｒ１および第２スイッチング素子Ｔｒ２の両方を一時的にオフ状態にさせるように信号を出力してもよい。
【００９８】
また、上記各実施形態および各変形例におけるスイッチング電源１０，３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃの一部を半導体回路（半導体製品）として機能を集約してもよい。
図８は本発明の第１実施形態としてのスイッチング電源における第１制御部，第２制御部およびクロック出力部を半導体回路で構成した場合の回路構成例を示す図である。
上記第１実施形態におけるスイッチング電源１０の一部が半導体回路４４で構成されているスイッチング電源１０ａは、例えば、図８に示すように、第１制御部１７，第２制御部１８およびクロック出力部１１を半導体回路４４として構成される他、第１接続端子４５，第２接続端子４６および第３接続端子４７をそなえるものであり、その他の部分は第１実施形態のスイッチング電源１０と同様に構成されている。
【００９９】
なお、図中、既述の符号と同一の符号は同一もしくは略同一の部分を示しているので、その詳細な説明は省略する。
第１接続端子４５は、第１スイッチング素子Ｔｒ１と半導体回路で構成された制御回路２０とを接続するための端子であり、アンプ２１の出力側に形成されている。又、第２接続端子４６は、第２スイッチング素子Ｔｒ２と半導体回路で構成されたＤ型フリップフロップ１８ａのＱ出力端子とを接続するための端子であり、アンプ２３の出力側に形成されている。更に、第３接続端子４７は、出力端子ｂと半導体回路で構成された誤差アンプ１９の−入力端子とを接続するための端子であり、誤差アンプ１９の−入力端子の入力側に形成されている。
【０１００】
このように、スイッチング電源１０としての機能を半導体回路４４に集約することにより、サイズ縮小、コストダウン、高機能化が可能となる。
また、図８に示す例においては、スイッチング電源１０の一部を半導体回路で構成しているが、それに限定されることなく、例えば、スイッチング電源１０の全部を半導体製品に集約してもよい。
【０１０１】
なお、上述した実施形態においては、第１実施形態のスイッチング電源１０を半導体回路で構成しているが、それに限定されることなく、上述した他の実施形態および変形例のスイッチング電源を半導体回路で構成してもよい。
また、上記各実施形態および各変形例としてのスイッチング電源１０，１０ａ，３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃと従来から用いられているスイッチング電源（図１１参照）とを切り換え可能に構成してもよい。
【０１０２】
図９は本発明の第１実施形態としてのスイッチング電源の変形例を説明するための回路構成例を示す図である。
図９に示すスイッチング電源１０ｂは、図１に示す第１実施形態の第１制御部１７に代えて第１制御部１７ｂをそなえるものであり、更に、スイッチ（切換回路）４９および切換端子５０をそなえるものであり、その他の部分は第１実施形態のスイッチング電源１０と同様に構成されている。又、第１制御部１７ｂ，第２制御部１８およびクロック出力部１１は、上述したスイッチング電源１０ａの第１制御部１７，第２制御部１８およびクロック出力部１１と同様に半導体回路４４ｂとして構成されている。
【０１０３】
なお、図中、既述の符号と同一の符号は同一もしくは略同一の部分を示しているので、その詳細な説明は省略する。
図９に示すスイッチング電源１０ｂにおいては、第２制御部１８と第２スイッチング素子Ｔｒ２とが切り離し可能に構成されている。
第１制御部１７ｂは、第２接続信号と第２切断信号とを出力可能に構成されるとともに、上記第１実施形態と同様に誤差アンプ１９および制御回路２０をそなえる他、反転増幅回路４８をそなえて構成されている。
【０１０４】
反転増幅回路４８は、入力されるＨｉ信号およびＬｏ信号を反転させて出力するものであって、入力端子には制御回路２０の出力側が接続されており、又、出力端子がスイッチ４９を介して第２スイッチング素子Ｔｒ２に接続されている。
この反転増幅回路４８は、制御回路２０から入力されるＨｉ信号（第１接続信号）を反転させてＬｏ信号（第２切断信号）を第２スイッチング素子Ｔｒ２に出力し、制御回路２０から入力されるＬｏ信号（第１切断信号）を反転させてＨｉ信号（第２接続信号）として第２スイッチング素子Ｔｒ２に出力するようになっている。
【０１０５】
スイッチ４９は、第２制御部１８と第１制御部１７ｂとを選択的に切り換えて第２スイッチング素子Ｔｒ２に接続可能に構成されるものであって、第２スイッチング素子Ｔｒ２と反転増幅回路４８との接続と、第２スイッチング素子Ｔｒ２と第２制御部１８との接続とを選択的に切り換え可能に構成されている。又、このスイッチ４９は、種々の既知の技術により実現される。
【０１０６】
切換端子５０は、スイッチ４９の切り換えを操作するためのものであって、スイッチ４９の切換制御用端子に接続されている。この切換端子５０は、切換端子５０を介してスイッチ４９を切換制御する指示を入力可能な種々の既知の技術により実現される。
このように、第１実施形態としてのスイッチング電源１０と従来から用いられているスイッチング電源とをスイッチの切り替えだけで用途に応じて使い分けることができることにより、幅広い半導体製品に適用でき、汎用性が向上する。
【０１０７】
なお、上述した実施形態においては、第１実施形態としてのスイッチング電源１０と従来から用いられているスイッチング電源とを切り換え可能に構成しているが、それに限定されることなく、上述した他の実施形態および変形例としてのスイッチング電源と従来から用いられているスイッチング電源とを切り換え可能に構成してもよい。
さらに、上記各実施形態および各変形例としてのスイッチング電源１０，１０ａ，１０ｂ，３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃをそなえた電子機器を構成してもよい。
【０１０８】
図１０は本発明に係るスイッチング電源をそなえた電子機器の構成例を模式的に示す図であり電子機器の一例としてのカーナビゲーション一体型オーディオシステム（電子機器；以下、カーナビゲーションシステムという）６０の例を示す図である。
カーナビゲーションシステム６０は、図１０に示すように、複数のスイッチング電源６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄをそなえ、更に、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）ドライブ６２，チューナモジュール６３，ディスプレイ照明類６４，マイコン６５，ＦＡＮ６６，モータ６７，ＨＤＤ（Hard Disk Drive）６８，マイコン６９およびＲＯＭ（Read-Only Memory）７０をそなえて構成されている。
【０１０９】
スイッチング電源６１ｂは、ＤＶＤドライブ６２，チューナモジュール６３およびディスプレイ照明類６４に接続されており、スイッチング電源６１ｃは、マイコン６５，ＦＡＮ６６，モータ６７およびＨＤＤ６８に接続されている。更に、スイッチング電源６１ｄは、マイコン６９およびＲＯＭ７０に接続されている。
そして、スイッチング電源６１ａが、接続端子７１を介して、カーナビゲーションシステム６０の外部に設けられたＶＩＣＳモジュール７２およびカメラモジュール７３に接続されている。
【０１１０】
なお、このカーナビゲーションシステム６０においては、カーナビゲーションシステム６０の外部に設けられた機器（例えば、ＶＩＣＳモジュール７２およびカメラモジュール７３）に接続されているスイッチング電源６１ａが、上記各実施形態および各変形例におけるスイッチング電源１０，１０ａ，１０ｂ，３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃで構成されていればよい。
【０１１１】
これにより、車載機器から出力されるスイッチング電源がバッテリ等と接触・ショートしても、スイッチング電源を構成する部品が破壊・損傷することなく、又、ショートから復帰すれば正常動作に戻ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の第１実施形態としてのスイッチング電源の回路構成例を示す図である。
【図２】本発明に係るスイッチング電源をそなえたカーナビゲーションシステムの構成例を模式的に示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態としてのスイッチング電源における第１制御部，第２制御部およびクロック出力部の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態としてのスイッチング電源の回路構成例を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態の第１変形例としてのスイッチング電源の回路構成例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態の第２変形例としてのスイッチング電源の回路構成例を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態の第３変形例としてのスイッチング電源の回路構成例を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態としてのスイッチング電源における第１制御部，第２制御部およびクロック出力部を半導体回路で構成した場合の回路構成例を示す図である。
【図９】本発明の第１実施形態としてのスイッチング電源の変形例を説明するための回路構成例を示す図である。
【図１０】本発明に係るスイッチング電源をそなえた電子機器の構成例を模式的に示す図である。
【図１１】従来のスイッチング電源の回路構成を示す図である。
【図１２】第２スイッチング素子を保護する従来手法の回路構成を示す図である。
【図１３】第２スイッチング素子を保護する従来手法の回路構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０，１０ａ，１０ｂ，３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，８０，８０ａ，８０ｂ  スイッチング電源
１１  クロック出力部
１３  ＶＩＣＳ
１４  リアカメラ
１５  プリントカメラ
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，８４ａ，８４ｂ，８４ｃ  接地
１７，１７ｂ，３２  第１制御部
１８，３３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ  第２制御部
１８ａ  Ｄ型フリップフロップ
１９  誤差アンプ
２０，３４，８１  制御回路
２１，２３，８２  アンプ
３５  コンパレータ（過電圧比較回路）
３６，３６ｃ  ＮＯＲ回路（切断指示回路）
３７  遅延回路
３８  保持回路
３９  コンパレータ
４０  ＲＳフリップフロップ
４１  過電流検出部
４１ａ  電流値検出用抵抗
４１ｂ  電流検出回路
４２  制御クロック出力部
４３  ＲＳフリップフロップ（電流制限回路）
４４，４４ｂ  半導体回路
４５  第１接続端子
４６  第２接続端子
４７  第３接続端子
４８  反転増幅回路（通常制御部）
４９  スイッチ（切換回路）
５０  切換端子
６０  カーナビゲーション一体型オーディオシステム（電子機器）
６２  ＤＶＤドライブ
６３  チューナモジュール
６４  ディスプレイ照明類
６５  マイコン
６６  ＦＡＮ
６７  モータ
６８  ＨＤＤ
６９  マイコン
７０  ＲＯＭ
７１  接続端子
７２  ＶＩＣＳモジュール
７３  カメラモジュール
７４  断続信号出力部
８０，８０ａ，８０ｂ  スイッチング電源
８３  反転増幅回路
８５  ヒューズ
１１１  カーナビゲーションシステム（電子機器）
１１２  電源ライン
Ｔｒ１  第１スイッチング素子
Ｔｒ２  第２スイッチング素子
Ｌ１  インダクタ
Ｃ１  コンデンサ
Ｄ１  ダイオード
ａ  入力端子
ｂ  出力端子
ｃ  第１スイッチング素子およびインダクタの接続点
Ｖｉｎ  入力電圧
Ｖｏｕｔ  出力電圧
Ｖ１  設定値
Ｖ１＋α  過電圧値
ｄ１  第１制御信号
ｄ２  第２制御信号
ｄ３  クロック信号
【図１】
2008178192.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008178192.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008178192.tif 000011
【図１０】
2008178192.tif 000012
【図１１】
2008178192.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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