(57)【要約】【課題】本発明は、電源投入時のオーバーシュートの発生を防止してバッテリや負荷ＩＣの破壊を防止できる起動処理回路を提供することを目的とする。【解決手段】入力電流から変換された変換電圧または出力電圧が基準を超えたとき出力トランジスタＱ１１をオフしてバッテリ４０の充電を停止させるバッテリ充電回路の起動処理回路であって、電源を供給されて発振し発振信号を出力する発振回路４４と、発振信号をカウントして前記電源を供給されてから所定時間後に前記出力トランジスタＱ１１を動作させるカウンタ４６を有する。【選択図】        図１
2005051854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電流から変換された変換電圧または出力電圧が基準を超えたとき出力トランジスタをオフしてバッテリの充電を停止させるバッテリ充電回路の起動処理回路であって、
電源を供給されて発振し発振信号を出力する発振回路と、
前記発振信号カウントして前記電源を供給されてから所定時間後に前記出力トランジスタを動作させるカウンタを有することを特徴とする起動処理回路。
【請求項２】
出力電圧と基準電圧との差から誤差電圧を生成し、この誤差電圧に応じて前記出力端子の電圧を一定とするよう出力トランジスタを駆動制御する定電圧電源回路の起動処理回路であって、
電源を供給されて発振し発振信号を出力する発振回路と、
前記発振信号カウントして前記電源を供給されてから所定時間後に前記出力トランジスタを動作させるカウンタを有することを特徴とする起動処理回路。
【請求項３】
請求項１記載のバッテリ充電回路の起動処理回路であって、
前記発振回路は、既存の回路を利用することを特徴とする起動処理回路。
【請求項４】
請求項２記載の定電圧電源回路の起動処理回路であって、
前記発振回路は、既存の回路を利用することを特徴とする起動処理回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は起動処理回路に関し、特に、バッテリ充電回路やレギュレータ回路の起動対策を行う起動処理回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来のバッテリ充電回路の一例のブロック図を示す。同図中、端子１０には直流電圧Ｖｉが供給される。端子１０は抵抗Ｒ１の一端に接続されると共に、半導体集積回路１２の端子１２ａから電流検出アンプ１４の非反転入力端子に接続されている。
【０００３】
抵抗Ｒ１の他端は出力ｐｎｐトランジスタＱ１のエミッタに接続されると共に、半導体集積回路１２の端子１２ｂから電流検出アンプ１４の反転入力端子に接続されている。電流検出アンプ１４は抵抗Ｒ１に端子１０から流れ込む電流Ｉｉを電圧に変換して定電圧アンプ１６の第１反転入力端子に供給する。
【０００４】
トランジスタＱ１はベースを半導体集積回路１２の端子１２ｃからｎｐｎトランジスタＱ２のコレクタに接続されており、トランジスタＱ１のコレクタは逆流防止用のダイオードＤ１のアノードに接続されている。ダイオードＤ１のカソードはコンデンサＣ１を介して接地されると共に、充電対象のバッテリ２０の正電極に接続されている。バッテリ２０の負電極は接地されている。
【０００５】
また、ダイオードＤ１のカソードは、半導体集積回路１２の端子１２ｄから定電圧アンプ１６の第２反転入力端子に接続され、かつ、負荷ＩＣ（集積回路）２２の電源端子に接続されている。なお、負荷ＩＣ２２は、例えば端子１２ｄにおける出力電圧Ｖｏのディスプレイ表示を行う機能等を有している。
【０００６】
半導体集積回路１２内の定電圧アンプ１６の非反転入力端子には基準電圧回路１８から基準電圧Ｖｒｅｆが供給されている。定電圧アンプ１６は電流検出アンプ１４から供給される変換電圧Ｉｉ×Ｒ１が基準電圧Ｖｒｅｆを超える場合、または、端子１２ｄにおける出力電圧Ｖｏが基準電圧Ｖｒｅｆを超える場合、ローレベルの制御信号を出力し、変換電圧Ｉｉ×Ｒ１と出力電圧Ｖｏが共に基準電圧Ｖｒｅｆ以下のときハイレベルの制御信号を出力する。
【０００７】
上記制御信号はトランジスタＱ２のベースに供給される。トランジスタＱ２のエミッタは接地されており、トランジスタＱ２は制御信号がハイレベルのときにオンしてトランジスタＱ１をオンさせる。つまり、変換電圧Ｉｉ×Ｒ１と出力電圧Ｖｏのいずれかが基準電圧Ｖｒｅｆを超えたときにトランジスタＱ１をオフさせる。
【０００８】
なお、電源投入時の大電流を抑圧し、負荷回路に流入する突入電流を低減する定電圧電源回路として、例えば特許文献１に記載のものがある。
【０００９】
【特許文献１】
特開平９−２２２９２８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図４に示す従来回路では、電源投入時に定電圧アンプ１６の起動に数ｍｓｅｃ程度の時間がかかる。このため、電源投入時に図５（Ａ）に示す入力電圧Ｖｉ波形が立ち上がったときに、図５（Ｂ）に示す出力電圧Ｖｏ波形の立ち上がりでオーバーシュートが発生する場合がある。
【００１１】
上記のオーバーシュート部分では、バッテリ２０及び負荷ＩＣ２２に大電圧が印加されるために、バッテリ２０または負荷ＩＣ２２の耐圧を超え、バッテリ２０または負荷ＩＣ２２が破壊するおそれがあるという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、電源投入時のオーバーシュートの発生を防止してバッテリや負荷ＩＣの破壊を防止できる起動処理回路を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、入力電流から変換された変換電圧または出力電圧が基準を超えたとき出力トランジスタ（Ｑ１１）をオフしてバッテリ（４０）の充電を停止させるバッテリ充電回路の起動処理回路であって、
電源を供給されて発振し発振信号を出力する発振回路（４４）と、
前記発振信号をカウントして前記電源を供給されてから所定時間後に前記出力トランジスタ（Ｑ１１）を動作させるカウンタ（４６）を有することにより、
電源投入時のオーバーシュートの発生を防止してバッテリや負荷ＩＣの破壊を防止できる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、出力電圧と基準電圧との差から誤差電圧を生成し、この誤差電圧に応じて前記出力電圧を一定とするよう出力トランジスタ（Ｑ２１）を駆動制御する定電圧電源回路の起動処理回路であって、
電源を供給されて発振し発振信号を出力する発振回路（５８）と、
前記発振信号をカウントして前記電源を供給されてから所定時間後に前記出力トランジスタ（Ｑ２１）を動作させるカウンタ（６０）を有することにより、
電源投入時のオーバーシュートの発生を防止して定電圧電源回路に接続される回路の破壊を防止できる。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、発振回路（４４）は、既存の回路を利用することにより、回路の増加を抑えることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、発振回路（５８）は、既存の回路を利用することにより、回路の増加を抑えることができる。
【００１７】
なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の起動処理回路を適用したバッテリ充電回路の一実施例のブロック図を示す。同図中、端子３０には直流の入力電圧Ｖｉが供給される。端子３０は抵抗Ｒ１１の一端に接続されると共に、半導体集積回路３２の端子３２ａから電流検出アンプ３４の非反転入力端子に接続されている。
【００１９】
抵抗Ｒ１１の他端は出力ｐｎｐトランジスタＱ１１のエミッタに接続されると共に、半導体集積回路３２の端子３２ｂから電流検出アンプ３４の反転入力端子に接続されている。なお、半導体集積回路３２は端子３２ｅを接地され、端子３２ａから供給される直流電圧Ｖｉを電源としている。電流検出アンプ３４は抵抗Ｒ１１に端子３０から流れ込む電流Ｉｉを電圧に変換して定電圧アンプ３６の第１反転入力端子に供給する。
【００２０】
トランジスタＱ１１はベースを半導体集積回路３２の端子３２ｃからｎｐｎトランジスタＱ１２のコレクタに接続されており、トランジスタＱ１１のコレクタは逆流防止用のダイオードＤ１１のアノードに接続されている。ダイオードＤ１１のカソードはコンデンサＣ１１を介して接地されると共に、充電対象のバッテリ４０の正電極に接続されている。バッテリ４０の負電極は接地されている。
【００２１】
また、ダイオードＤ１１のカソードは、半導体集積回路３２の端子３２ｄから定電圧アンプ３６の第２反転入力端子に接続され、かつ、負荷ＩＣ（集積回路）４２の電源端子に接続されている。なお、負荷ＩＣ４２は、例えば端子３２ｄにおける出力電圧Ｖｏのディスプレイ表示を行う機能等を有している。
【００２２】
半導体集積回路３２内の定電圧アンプ３６の非反転入力端子には基準電圧回路３８から基準電圧Ｖｒｅｆが供給されている。定電圧アンプ３６は電流検出アンプ３４から供給される変換電圧Ｉｉ×Ｒ１１が基準電圧Ｖｒｅｆを超える場合、または、端子３２ｄにおける出力電圧Ｖｏが基準電圧Ｖｒｅｆを超える場合、ローレベルの制御信号を出力し、変換電圧Ｉｉ×Ｒ１１と出力電圧Ｖｏが共に基準電圧Ｖｒｅｆ以下のときハイレベルの制御信号を出力する。
【００２３】
上記制御信号はトランジスタＱ１２のベースに供給される。トランジスタＱ１２のエミッタは接地されており、トランジスタＱ１２は制御信号がハイレベルのときにオンしてトランジスタＱ１１をオンさせる。つまり、変換電圧Ｉｉ×Ｒ１１と出力電圧Ｖｏのいずれかが基準電圧Ｖｒｅｆを超えたときにトランジスタＱ１１をオフさせる。
【００２４】
更に、トランジスタＱ１２のベースにはｎｐｎトランジスタＱ１３のコレクタが接続されている。トランジスタＱ１３のベースにはカウンタ４６の出力が供給され、トランジスタＱ１３のエミッタは接地されている。
【００２５】
発振器（ＯＳＣ）４４は電源投入により所定周波数で発振し、出力する発振信号はカウンタ４６に供給されてカウントされる。カウンタ４６は電源投入によりリセットされてカウント動作を開始し（ハイレベル出力）、例えば数１０ｍｓｅｃの所定時間に相当する所定数をカウントしたのちローレベル出力となる。なお、発振器４４はバッテリのショート検出等に使用される既存回路である。
【００２６】
ここで、電源投入時に定電圧アンプ３６の起動に数ｍｓｅｃ程度の時間がかかるが、電源投入時に図２（Ａ）に示す入力電圧Ｖｉ波形が立ち上がった時点ｔ１では、カウンタ４６の出力信号が図２（Ｂ）に示すようにハイレベルである。このため、トランジスタＱ１３がオンし、トランジスタＱ１２及びＱ１１はオフとされる。
【００２７】
時点ｔ１から所定時間（数１０ｍｓｅｃ）が経過し、定電圧アンプ３６が完全に起動した時点ｔ２でカウンタ４６の出力信号が図２（Ｂ）に示すようにローレベルとなりトランジスタＱ１３がオフする。この後、定電圧アンプ３６の出力する制御信号がトランジスタＱ１２に供給され、変換電圧Ｉｉ×Ｒ１１と出力電圧Ｖｏのいずれかが基準電圧Ｖｒｅｆを超えたときにトランジスタＱ１１をオフさせる。
【００２８】
このように、時点ｔ１から所定時間経過して定電圧アンプ３６が起動した後でトランジスタＱ１１，Ｑ１２を動作させるため、図２（Ｃ）に示す出力電圧Ｖｏ波形の立ち上がりでオーバーシュートの発生が防止される。これによって、バッテリ４０または負荷ＩＣ４２の破壊を防止できる。
【００２９】
図３は、本発明の起動処理回路を適用した定電圧電源回路（レギュレータ）の一実施例のブロック図を示す。同図中、半導体集積回路５０の入力端子５０ａには直流の入力電圧Ｖｉが供給され、出力端子５０ｂからは直流の出力電圧Ｖｏが出力される。端子５０ａは出力ｐｎｐトランジスタＱ２１のエミッタに接続されると共に、アンド回路５２の一方の入力端子及び誤差アンプ５４の電源端子に接続されている。なお、半導体集積回路５０は端子５０ｄを接地され、入力端子５０ａから供給される直流電圧Ｖｉを電源としている。
【００３０】
トランジスタＱ２１のコレクタは出力端子５０ｂに接続され、トランジスタＱ２１のベースはｎｐｎトランジスタＱ２２のコレクタに接続されている。トランジスタＱ２２はベースに誤差アンプ５４の出力信号を供給され、トランジスタＱ２２のエミッタは接地されている。
【００３１】
誤差アンプ５４は、非反転入力端子に基準電圧回路５６から基準電圧Ｖｒｅｆを供給され、反転入力端子に出力端子５０ｂから出力電圧Ｖｏを供給されており、両電圧を差動増幅して誤差電圧を生成しトランジスタＱ２２を制御する。これにより、出力電圧Ｖｏは基準電圧Ｖｒｅｆと同一となるように制御される。
【００３２】
更に、トランジスタＱ２２のベースにはｎｐｎトランジスタＱ２３のコレクタが接続されている。トランジスタＱ２３のベースにはカウンタ６０の出力が供給され、トランジスタＱ２３のエミッタは接地されている。
【００３３】
また、半導体集積回路５０の端子５０ｃにはチップセレクト信号ＣＥ（ハイレベルで選択）が供給され、アンド回路５２の他方の入力端子に供給される。アンド回路５２の出力信号は発振器（ＯＳＣ）５８に供給される。チップセレクト信号ＣＥがハイレベルの選択を指示している状態で電源が投入されると、アンド回路５２の出力がハイレベルとなって発振器５８は所定周波数で発振し、その出力発振信号はカウンタ６０に供給されてカウントされる。
【００３４】
カウンタ６０は電源投入によりリセットされてカウント動作を開始し（ハイレベル出力）、例えば数１０ｍｓｅｃの所定時間に相当する所定数をカウントしたのちローレベル出力となる。なお、発振器５８はリセット信号生成等に使用される既存回路である。
【００３５】
ここで、電源投入時に誤差アンプ５４の起動に数ｍｓｅｃ程度の時間がかかるとしても、電源投入時に入力電圧Ｖｉ波形が立ち上がった時点ｔ１１では、カウンタ６０の出力信号がハイレベルである。このため、トランジスタＱ２３がオンし、トランジスタＱ２２及びＱ２１はオフとされる。
【００３６】
時点ｔ１１から所定時間（数１０ｍｓｅｃ）が経過し、誤差アンプ５４が完全に起動した時点ｔ１２でカウンタ６０の出力信号がローレベルとなりトランジスタＱ２３がオフする。この後、誤差アンプ５４の出力する誤差電圧がトランジスタＱ２２に供給され、トランジスタＱ２２，Ｑ２１は誤差電圧に応じて駆動される。
【００３７】
このように、時点ｔ１１から所定時間経過して誤差アンプ５４が起動した後でトランジスタＱ２１，Ｑ２２を動作させるため、出力電圧Ｖｏ波形の立ち上がりでオーバーシュートの発生が防止される。
【００３８】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１に記載の発明は、電源を供給されて発振し発振信号を出力する発振回路と、発振信号をカウントして電源を供給されてから所定時間後に出力トランジスタを動作させるカウンタを有することにより、電源投入時のオーバーシュートの発生を防止してバッテリや負荷ＩＣの破壊を防止できる。
【００３９】
請求項２に記載の発明は、電源を供給されて発振し発振信号を出力する発振回路と、発振信号をカウントして電源を供給されてから所定時間後に出力トランジスタを動作させるカウンタを有することにより、電源投入時のオーバーシュートの発生を防止して定電圧電源回路に接続される回路の破壊を防止できる。
【００４０】
請求項３に記載の発明では、発振回路は、既存の回路を利用することにより、回路の増加を抑えることができる。
【００４１】
請求項４に記載の発明では、発振回路は、既存の回路を利用することにより、回路の増加を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の起動処理回路を適用したバッテリ充電回路の一実施例のブロック図である。
【図２】図１の回路各部の信号波形図である。
【図３】本発明の起動処理回路を適用した定電圧電源回路（レギュレータ）の一実施例のブロック図である。
【図４】従来のバッテリ充電回路の一例のブロック図である。
【図５】図４の回路各部の信号波形図である。
【符号の説明】
３２，５０  半導体集積回路
３４  電流検出アンプ
３６  定電圧アンプ
３８，５６  基準電圧回路
４０  バッテリ
４２  負荷ＩＣ
４４，５８  発振器
４６，６０  カウンタ
５２  アンド回路
５４  誤差アンプ
Ｃ１１  コンデンサ
Ｄ１１  ダイオード
Ｑ１１〜Ｑ２３  トランジスタ
【図１】
2005051854.tif 000003
【図２】
2005051854.tif 000004
【図３】
2005051854.tif 000005
【図４】
2005051854.tif 000006
【図５】
2005051854.tif 000007