(57)【要約】【課題】直流電源回路の過電流保護機能において、その直流電源回路を変更することなく、負荷の種類あるいは数などの負荷の構成に応じて、負荷側から過電流検出閾値を切替えることにより、負荷に応じて過電流検出閾値を最適化できる電源回路を提供する。【解決手段】スイッチ素子３７および抵抗Ｒ３ｃおよび抵抗Ｒ３ｂを、直流電源回路３の内部に備え、さらに、Ｂ点の配線を直流電源回路３の外部に出し、負荷４のＡに接続することにより、電流検出用抵抗器Ｒ１の両端電位差をフィードバックした電圧である電圧Ｖｃを、負荷４のＡから可変できるようにすることで、直流電源回路３の過電流検出閾値を負荷側から可変できるようにする。【選択図】図２
2008289308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源回路において、直流出力電流を検出する電流検出抵抗器と、この電流検出抵抗器に電流が流れることにより発生する電位差を増幅する増幅回路と、この増幅回路の出力電圧を分圧する分圧回路と、この分圧された電圧が基準電圧を超えたことを検出する検出回路と、この検出回路の出力によりスイッチング動作を制御または停止させることによる直流出力の過電流保護機能を備えた回路において、前記分圧回路を電源回路の外部に接続することにより、過電流検出値を電源回路の外部から切替可能な機能を備えたことを特徴とする直流電源回路。
【請求項２】
請求項１の直流電源回路を用いたことを特徴とする電源装置。
【請求項３】
請求項１の直流電源回路を用いたことを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電源回路の過電流検出及び過電流保護に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、直流電源回路の出力過電流保護方法の１つとして、出力部に電流検出用抵抗器を設け、この抵抗器で電流値を電圧値として検出し、この検出電圧と電源回路内であらかじめ設定された閾値電圧とを比較して、前記検出電圧がこの閾値電圧を超えるとスイッチング動作を制御または停止させることにより過電流検出および過電流保護を行う方法が知られている。この代表例を図４に示す。また、この方法を用いた電源装置の代表例としては、非特許文献１のＤＣ−ＤＣコンバータがある。
【０００３】
これらの電源回路あるいはＤＣ−ＤＣコンバータでは、電源回路内あるいはＤＣ−ＤＣコンバータ内で閾値が設定および固定されており、それゆえ過電流検出値は、負荷によらず電源回路あるいはＤＣ−ＤＣコンバータで固定値である。
【０００４】
また、過電流検出時のスイッチング制御に特徴を持つ電源装置の過電流制御回路として特許文献１があるが、これも電源装置側で過電流検出値が固定値であることは同様である。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−８６４５４号公報
【非特許文献１】Ｃ＆Ｄテクノロジーズ株式会社  「ＤＣ−ＤＣコンバータ・アプリケーションノート  ＡＮ−００１−ＰＳ」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、このような、電源回路内で過電流検出閾値が固定された電源回路あるいは電源装置を、例えばコンピュータなどの電子装置に使用する場合、一般にコンピュータなどの電子装置はＣＰＵなど負荷の種類および数などの構成が数多く用意されており、一種類の電源装置およびシャーシなどのハードウェアでそれら複数の負荷構成をサポートするため、負荷構成によっては電源の過電流検出値および出力電流能力が負荷に対して過剰になってしまう場合があり、過電流保護機能としての最適化ができない。
【０００７】
また、マイクロコンピュータなどを用いて検出値の可変機能を実現することも考えられるが、保護機能の一部にソフトウェアが介在するため、ハードワイアによる、より強固な保護機能の追加が求められる場合がある。
【０００８】
一方で、電源装置を負荷構成毎に最適化した場合は、用意する電源装置の種類が増え、コストおよび運用面などで不利である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、電源回路の直流出力部に、直流出力電流を検出する電流検出抵抗器と、この電流検出抵抗器に電流が流れることにより発生する電位差を増幅する増幅回路と、この増幅回路の出力電圧を分圧する分圧回路と、この分圧された電圧が基準電圧を超えたことを検出する検出回路と、この検出回路の出力によりスイッチング動作を制御または停止させることによる直流出力の過電流保護機能を備えた回路において、前記分圧回路を電源回路の外部に接続することにより、過電流検出値を電源回路の外部から切替可能な機能を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電源回路あるいは電源装置の過電流検出回路を変えることなく、負荷側に例えばプルアップまたはプルダウン接続などの極めて簡単な接続回路を用意するだけで、過電流検出値を負荷側で切替えることができ、負荷構成に応じて電源回路あるいは電源装置の過電流検出値を最適化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、実施例を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の実施例１の直流電源回路を用いた電子装置の図である。
【００１３】
図１において、１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２と、負荷４と、負荷４に接続された直流電源回路３から構成された電子装置である。ＡＣ／ＤＣコンバータ２は、交流入力ＡＣを入力し直流出力に変換する。直流電源回路３は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２の直流出力を入力し、この入力をＰＷＭ（パルス幅変調）するＰＷＭ回路３１と、ＰＷＭ回路３１の出力を整流し平滑する整流平滑回路３２によって定格直流出力電圧に変換し、電流検出用抵抗器Ｒ１を介して、負荷４に直流電流を供給する。負荷４は、例えばコンピュータにおけるＣＰＵまたはＣＰＵを搭載するマザーボードなどである。
【００１４】
また、増幅器３３は、電流検出用抵抗器Ｒ１に直流電流が流れることによって発生するＲ１の両端の電位差を検出および増幅し、増幅器３３の出力を分圧抵抗Ｒ３ａと分圧抵抗Ｒ３ｂで分圧し、この分圧された電圧Ｖｃと、基準電圧源３６の電圧Ｖｒｅｆが比較器３４に入力さる。比較器３４は、電圧Ｖｃと電圧Ｖｒｅｆとを比較し、電圧Ｖｒｅｆより電圧Ｖｃが大きくなるとＨレベルを出力し、ＰＷＭ・ＯＮ／ＯＦＦ制御回路３５に入力し、ＰＷＭ・ＯＮ／ＯＦＦ回路３５は、このＨレベル入力を検知してＰＷＭ動作を制御または停止する。以上の動作により、直流電源回路３の出力過電流保護を行う。
【００１５】
ここで、分圧抵抗Ｒ３ｂの片側の配線を直流電源回路３の外部に出し、負荷４のＡに接続する。Ａは、負荷の種類に応じて、Ａ（その１）に示す開放、あるいは、Ａ（その２）に示すプルダウン接続、あるいはＡ（その３）に示す抵抗ＲＡを介してプルダウン接続、を用意することによって、負荷に応じて、負荷側から電圧Ｖｃを可変することができる。電圧Ｖｃが可変できるとは即ち、直流電源回路３の過電流検出閾値が可変できることになる。
【００１６】
つまり、直流電源回路３を変更することなく、負荷に応じて、負荷側から、直流電源回路３の過電流検出値を可変することができる。
【実施例２】
【００１７】
図２は、本発明の実施例２の直流電源回路を用いた電子装置の図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００１８】
図１との違いは、分圧抵抗Ｒ３ｂの片側の配線を、直接、直流電源回路３の外部に出力するのではなく、ＦＥＴなどのスイッチ素子３７を介して、直流電源回路３の内部で接続する。さらに、スイッチ素子３７の駆動用として、たとえばゲート端子などのスイッチ素子の駆動用端子に、制御回路電源Ｖｃｃから接続された抵抗Ｒ３ｃと抵抗Ｒ３ｄを接続する。さらに、この抵抗Ｒ３ｃと抵抗Ｒ３ｄの中点Ｂを、直流電源回路３の外部に出し、負荷４のＡに接続する。
【００１９】
ここで、ＡがＡ（その１）の場合、スイッチ素子３７はＯＮし、ＡがＡ（その２）の場合、スイッチ素子３７はＯＦＦする。これにより、電圧Ｖｃが可変する。
【００２０】
つまり、直流電源回路３を変更することなく、負荷に応じて、負荷側から、直流電源回路３の過電流検出値を可変することができる。
【００２１】
なお、実施例２は、分圧抵抗Ｒ３ｂを、直接、直流電源回路の外部に出さないため、この配線抵抗あるいは負荷側のインピーダンスなどの影響を電圧Ｖｃが直接受けることなく、したがって、実施例１に比べて、過電流検出閾値の精度が安定して得られる効果がある。
【実施例３】
【００２２】
図３は、本発明の実施例３の直流電源回路を用いた電子装置の図である。実施例３は、実施例２の直流電源回路を用いて、多出力電源回路を構成した例である。なお、図２と同一符号は、同一部分を示しており、第１の出力電源回路を構成している。
【００２３】
図３において、ＰＷＭ回路３１の入力に並列接続されたＰＷＭ回路４１、整流平滑回路４２、電流検出用抵抗器Ｒ２、増幅器４３、比較器４４、ＰＷＭ・ＯＮ／ＯＦＦ制御回路４５は、それぞれ順に、図２の３１、３２、Ｒ１、３３、３４、３５と同様の機能を備え、第２の出力電源回路を構成している。また、分圧抵抗Ｒ４ａとＲ４ｂは、第２の出力電源回路の過電流検出閾値を決めており、ここでは、Ｒ４ｂは直流電源回路３００の内部に接続されており、したがって、第２の出力電源回路のＶｃ４は、負荷によらず固定値である。また、比較器３４と比較器４４の非反転入力端子には、共通の基準電圧Ｖｒｅｆを入力する。第１の出力電源回路のＶｃ３は、実施例２と同様に、負荷に応じて、負荷側から可変ができる。
【００２４】
つまり、本方式では、基準電圧側を可変するのではなく、フィードバック側であるＶｃ３を可変するため、多出力電源回路において、基準電圧源は共通にしながらも、特定の出力電源回路側だけに対して、過電流検出閾値を負荷に応じて負荷側から可変することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明による技術は、たとえばＤＣ−ＤＣコンバータ、オンボード電源回路、オンボード電源モジュール、ＡＣ−ＤＣコンバータ、フロントエンド電源ユニットなど、直流出力機能を持ったあらゆる電源回路あるいは電源装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例１による電子装置の構成図である。
【図２】本発明の実施例２による電子装置の構成図である。
【図３】本発明の実施例３による電子装置の構成図である。
【図４】従来の過電流検出回路を用いた電子装置の代表例の図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…電子装置、２…ＡＣ−ＤＣコンバータ、３…直流電源回路、４…負荷、３１…ＰＷＭ回路、３２…整流平滑回路、３３…増幅器、３４…比較器、３５…ＰＷＭ・ＯＮ／ＯＦＦ制御回路、３６…基準電圧源、３７…スイッチ素子、４１…ＰＷＭ回路、４２…整流平滑回路、４３…増幅器、４４…比較器、４５…ＰＷＭ・ＯＮ／ＯＦＦ制御回路、３００…直流電源回路、Ｒ１…電流検出用抵抗器、Ｒ２…電流検出用抵抗器、Ｒ３ａ…抵抗器、Ｒ３ｂ…抵抗器、Ｒ４ａ…抵抗器、Ｒ４ｂ…抵抗器、ＲＡ…抵抗器。
【図１】
2008289308.tif 000003
【図２】
2008289308.tif 000004
【図３】
2008289308.tif 000005
【図４】
2008289308.tif 000006