(57)【要約】【課題】  出力電圧が瞬断又は短絡した場合でも負荷に接続されるデバイスの破壊を防止すると共に、出力電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータのＦＥＴ素子の破壊を防止する。【解決手段】  電源装置において、ＰＷＭ制御回路５は、電圧変換回路１における変換動作をパルス幅を可変させることにより制御する。また、瞬断現象検出回路２は出力電圧が微小時間の切断の瞬断現象を起こした時、その電圧変化を検出する。さらに、完全短絡検出回路３は出力電圧がごく微小時間の短絡現象を起こした時、その電圧変化を検出する。ここで、短絡制御回路４は瞬断現象検出回路２により出力電圧の瞬断現象を検出したとき、ＰＷＭ制御回路５のパルス幅の可変制御を一定時間経過後に停止するようにし、完全短絡検出回路３により出力ＤＣ電圧の短絡現象を検出したとき、ＰＷＭ制御回路５のパルス幅の可変制御を即時に停止するように制御する。【選択図】        図１
2005348465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧変換手段により一次側入力ＤＣ電圧を二次側出力ＤＣ電圧に変換して出力するＤＣ−ＤＣコンバータ形式の電源装置において、
上記電圧変換手段における変換動作をパルス幅を可変させることにより制御するパルス幅制御手段と、
二次側出力ＤＣ電圧が微小時間の切断の瞬断現象を起こした時、その電圧変化を検出する瞬断現象検出手段と、
二次側出力ＤＣ電圧がごく微小時間の短絡現象を起こした時、その電圧変化を検出する完全短絡検出手段と、
上記瞬断現象検出手段により出力ＤＣ電圧の瞬断現象を検出したとき、上記パルス幅制御手段のパルス幅の可変制御を一定時間経過後に停止するようにし、上記完全短絡検出手段により出力ＤＣ電圧の短絡現象を検出したとき、上記パルス幅制御手段のパルス幅の可変制御を即時に停止するように制御する短絡制御手段と、
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、
上記瞬断現象検出手段により検出される瞬断領域に対して、上記完全短絡検出手段により検出される出力ＤＣ電圧の完全短絡領域は、比較的短時間であることを特徴とする電源装置。
【請求項３】
請求項１記載の電源装置において、
上記瞬断現象検出手段により検出される瞬断領域に対して、上記完全短絡検出手段により検出される出力ＤＣ電圧の完全短絡領域は、比較的低電圧であることを特徴とする電源装置。
【請求項４】
請求項１記載の電源装置において、
上記完全短絡検出手段により検出される出力ＤＣ電圧はボトムピーク形の出力電圧変動であることを特徴とする電源装置。
【請求項５】
請求項１記載の電源装置において、
上記完全短絡検出手段により検出される出力ＤＣ電圧は緩落形の出力電圧変動であることを特徴とする電源装置。
【請求項６】
請求項１記載の電源装置において、
上記完全短絡検出手段により検出される出力ＤＣ電圧は急落形の出力電圧変動であ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、直流電源によって発生される電圧を調整して外部に供給する電源装置に於いて、出力電圧に瞬断や短絡が生じた場合に出力側電圧を制御し、回路の構成部品の破損を防止する電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラ一体型磁気記録再生装置等の小型、軽量、低消費電力化された電子機器の開発が急速に進められており、低消費電力化のためにスイッチング電源は必要不可欠である。このスイッチング電源のスイッチング動作はトランジスタを用いて行うことが主流となっている。
【０００３】
また、例えばニッケル・カドミウム（ＮｉＣｄ）電池やニッケル・水素（ＮｉＨ）電池等乾電池を電力源とする電子機器が一般に多く使用されている。これらの乾電池は比較的低い領域の出力電圧を有するため、乾電池の供給可能な電圧と電子機器で使用される電圧とは必ずしも一致せず、この為、ＤＣ／ＤＣコンバータと呼ばれる電圧変換装置を使用して、乾電池の出力電圧を変換することにより、電子回路に対して電源電圧を安定的に供給している。
【０００４】
ここで、上述したスイッチング電源の出力段の負荷短絡時など、急激に大電流が流れてしまうような状態に陥ると、ヒューズ切れやトランジスタその他の実装部品の破壊の原因となる。これを回避するために、ショート検知コンパレータをスイッチング電源のＩＣ（Integrated Circuit）内部に搭載し、出力電圧がある設定電圧以上になった場合、タイマーラッチ回路を起動し、一定時間その状態が継続された場合に、出力電圧を遮断するという動作を行っている。
【０００５】
また、従来のＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子としては、バイポーラトランジスタが用いられており、その場合バイポーラトランジスタのベース電流によって、流れる電流量が制限されていた。これにより、タイマーラッチによる一定時間監視の最中にヒューズが切れてしまうことは、まれな事例であった。
【０００６】
これに対して、最近は、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子として例えばＮチャンネルＭＯＳ-ＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ‐Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏr）を用い、スイッチングパルスに応じてＯＮ／ＯＦＦの状態を取ることにより、スイッチング素子として機能させるものが増加している。
【０００７】
ここで、従来の昇圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ形式の電源装置の説明をする。乾電池から入力電圧が与えられると、電圧変換回路により出力電圧Ｖoに変換され負荷回路に供給される。ＰＷＭ（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御回路では、ＰＷＭ信号を生成する。このＰＷＭ信号により電圧変換回路のスイッチングトランジスタをオンオフし、その出力を整流する事により、所定の出力電圧Ｖoを得る。
【０００８】
次に、電圧変換回路を説明する。この電圧変換回路に於いて、ＦＥＴのドレインは、チョークコイルを介して電源端子に接続され、ソースは接地されている。又、ゲートには、ＰＷＭ制御回路からのスイッチングパルスの入力を受けるためのパルス入力端子が接続されている。
【０００９】
ＦＥＴとチョークコイルの接続点にはダイオード（ショットキーバリアダイオード）のアノードが接続され、このダイオードのカソードにはコンデンサが接続されて、コンデンサの他端は接地されている。
【００１０】
このスイッチングパルスによってＦＥＴがＯＮからＯＦＦにスイッチされると、チョークコイルとダイオードとの接続点には、チョークコイルによる励磁エネルギーが放出される事により、電源端子の電圧より高い電圧が発生し、コンデンサが充電される。又、この接続点の電圧は、その後次第に低下し、次に再びＦＥＴがＯＮするときには接地電圧にほぼ等しい電圧になる。従って、ダイオードのアノードにはスイッチングパルスに応答した電圧変動が現れ、その変動をダイオードにより整流すると、入力された電圧より高い電圧が得られる。この電圧はコンデンサにより平滑されて出力端子から取り出され、負荷に供給される。
【００１１】
また、特許文献１には、入力電圧が急激に上昇した際にスイッチング素子に過電流が流れることを阻止するために、入力交流電圧の瞬断が発生すると、その期間では比較手段に整流回路からの電圧が供給されないので比較手段はパルスを発生せず、したがって、このときパルス検出回路はパルスを検出できず、遮断信号を出力し、そして、パルス検出回路はこの遮断信号を約２０ｍｓｅｃ遅延させて出力するので、瞬断が解消してもその後、約２０ｍｓｅｃの間、遮断信号が出力され、ドライブパルス生成回路はパルス検出回路から遮断信号が入力されたときはドライブパルスの生成を停止し、スイッチング素子をオフ状態にする電源装置が開示されている。
【００１２】
また、特許文献２には、主電源の電源断等によるＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧の急峻な立ち上がりを防止するために、ＤＣ／ＤＣコンバータのスタート回路であって、主電源からＤＣ／ＤＣコンバータの一次側に供給される電圧が基準電圧を超えたときにソフトスタート回路を再起動するＤＣ／ＤＣコンバータのスタート回路が開示されている。
【００１３】
また、出願人は、先願として特願２００３−２８１９６８号において、乾電池からの供給電圧が瞬断した場合でもＰＷＭ信号の変化上限値（ＭＡＸ−Ｄｕｔｙ）を強制的に下げる事により負荷側に過大な電圧が供給される事を防止し負荷に接続されるデバイスの破壊を防止すると供に、当該出力電圧を帰還信号として供給されているＰＷＭ制御ＩＣの破壊を防止する電源装置を出願している。
【００１４】
【特許文献１】特開平１１−１６４５４８号公報
【特許文献２】特開昭６３−７７３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述したＤＣ／ＤＣコンバータのＦＥＴを用いた回路でショート状態に陥ると、ＦＥＴ素子のオン抵抗値（数百ミリオーム）でショートすることになるため、ショートの瞬間に大電流が流れてしまう。これにより、ＩＣの備えるショート検出機構が動作する前に、ヒューズが切れてしまったり、さらに、ＦＥＴ素子の破壊などの問題が起こる等の不都合が生ずる。
【００１６】
このような問題が発生するのは、例えば、結露などのユーザーの使用環境によるショートの場合であり、環境の改善で問題が解決できる場合においても、一旦、ヒューズが切れてしまっては、メーカーの修理サービスの対応を受けなければならないという大きな問題へと発展してしまう。
【００１７】
ここで、特許文献１は入力交流電圧の瞬断時にスイッチング素子をオフ状態にするものである。また、特許文献２は一次側入力が規定レベルを超えた事を検出し、ＤＣ／ＤＣコンバータのソフトスタート回路に再起動を掛けるものである。これに対して、本発明では、特許文献１のように瞬断時にのみ出力を停止するものではなく、多様な態様の出力電圧の短絡を検出し、ＰＷＭ信号を低下させる。特許文献２の様にソフトスタートの再起動とは異なる。
【００１８】
本発明はこの様な課題に鑑みてなされたものであり、出力電圧が瞬断又は短絡した場合でもＰＷＭ信号を強制的に停止することにより負荷側に過大な電圧が供給される事を防止し負荷に接続されるデバイスの破壊を防止すると共に、当該出力電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータのＦＥＴ素子の破壊を防止す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】
本発明の電源装置では上記課題を解決するために、電圧変換手段における変換動作をパルス幅を可変させることにより制御するパルス幅制御手段と、二次側出力ＤＣ電圧が微小時間の切断の瞬断現象を起こした時、その電圧変化を検出する瞬断現象検出手段と、二次側出力ＤＣ電圧がごく微小時間の短絡現象を起こした時、その電圧変化を検出する完全短絡検出手段と、瞬断現象検出手段により出力ＤＣ電圧の瞬断現象を検出したとき、パルス幅制御手段のパルス幅の可変制御を一定時間経過後に停止するようにし、完全短絡検出手段により出力ＤＣ電圧の短絡現象を検出したとき、パルス幅制御手段のパルス幅の可変制御を即時に停止するように制御する短絡制御手段とを備えた。
【００２０】
本発明の電源装置では、パルス幅制御手段は電圧変換手段における変換動作をパルス幅を可変させることにより制御する。また、瞬断現象検出手段は二次側出力ＤＣ電圧が微小時間の切断の瞬断現象を起こした時、その電圧変化を検出する。さらに、完全短絡検出手段は二次側出力ＤＣ電圧がごく微小時間の短絡現象を起こした時、その電圧変化を検出する。ここで、短絡制御手段は瞬断現象検出手段により出力ＤＣ電圧の瞬断現象を検出したとき、パルス幅制御手段のパルス幅の可変制御を一定時間経過後に停止するようにし、完全短絡検出手段により出力ＤＣ電圧の短絡現象を検出したとき、パルス幅制御手段のパルス幅の可変制御を即時に停止するように制御する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、出力電圧が瞬断又は短絡した場合でもＰＷＭ信号を強制的に停止することにより負荷側に過大な電圧が供給される事を防止し負荷に接続されるデバイスの破壊を防止すると共に、当該出力電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータのＦＥＴ素子の破壊を防止することができる。これにより、さまざまは現象に基づく種々の波形による完全短絡時の出力電圧の遮断動作が瞬時に行われ、ヒューズ切れや、部品破壊等の物理的な不具合の発生を抑えることができる。また、微小遮断時の緩慢な出力電圧の低下時には、通常通りの保護動作を行うので、短絡誤検出がなく、不自然な出力電圧の遮断動作を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１に本発明による電源装置の概略構成例を示す。
本電源装置は、乾電池９による電力供給源である直流電源Ｖｂと直流電源Ｖｂを保護するヒューズ６と、直流電源Ｖｂからの電圧（UNREG）を負荷回路７に供給する所望の出力電圧Ｖo（REG）に変換する電圧変換回路１と、電源スイッチ８からのオンオフ信号によりこの電圧変換回路１より出力される電圧Ｖoの変動分を増幅し、変換動作をパルス幅を可変させることにより制御するＰＷＭ信号を発生させるＰＷＭ制御回路５と、出力電圧Ｖoが微小時間の切断の瞬断現象を起こした時、その電圧変化を検出する瞬断現象検出回路２と、出力電圧Ｖoがごく微小時間の短絡現象を起こした時、その電圧変化を検出する完全短絡検出回路３と、瞬断現象検出回路２により出力電圧の瞬断現象を検出したとき、ＰＷＭ制御回路５のパルス幅の可変制御を一定時間経過後に停止するようにし、完全短絡検出回路３により出力電圧の短絡現象を検出したとき、ＰＷＭ制御回路５のパルス幅の可変制御を即時に停止するように制御する短絡制御回路４とによって構成される。
【００２３】
ＰＷＭ制御回路５は、電圧変換回路１における変換動作をパルス幅を可変させることにより制御する。また、瞬断現象検出回路２は出力電圧が微小時間の切断の瞬断現象を起こした時、その電圧変化を検出する。さらに、完全短絡検出回路３は出力電圧がごく微小時間の短絡現象を起こした時、その電圧変化を検出する。ここで、短絡制御回路４は瞬断現象検出回路２により出力電圧の瞬断現象を検出したとき、ＰＷＭ制御回路５のパルス幅の可変制御を一定時間経過後に停止するようにし、完全短絡検出回路３により出力ＤＣ電圧の短絡現象を検出したとき、ＰＷＭ制御回路５のパルス幅の可変制御を即時に停止するように制御する。
【００２４】
図２は、完全短絡検出回路及び短絡制御回路の動作を示す図である。図２において、一点鎖線の左側の瞬断現象検出回路２、完全短絡検出回路３、短絡制御回路４及びＰＷＭ制御回路５がＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ内部に相当し、一点鎖線の右側の電圧変換回路１がＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ外部の外付け部品回路である。
【００２５】
外付け部品回路である電圧変換回路１は従来の技術において説明したＤＣ／ＤＣコンバータ形式の電源装置と同様であり、その詳細な説明は省略するが、その概略として、ＰＷＭ制御回路５からのＰＷＭ信号によりＦＥＴ１７，２７がオンオフされることにより、乾電池９から入力電圧をＦＥＴ１７，２７によりスイッチングして矩形波形とし、ＦＥＴ１７，２７のスイッチングにより生成された矩形波形をショットキーダイオード１８，２８、チョークコイル１９，２９及び平滑コンデンサ２０，３０により積分して整流することにより所望の出力電圧ＶoＡ，ＶoＢが出力される。ここで、出力電圧ＶoＡ，ＶoＢ, ＶoＣ,ＶoＤ・・・は、例えば、２．６Ｖ、５Ｖ、１０Ｖ、１２Ｖ・・・などの異なるチャンネルの負荷に供給される異なる電圧である。
【００２６】
次に、図２を用いて瞬断現象検出回路の詳細を説明する。
このとき、出力段に接続されている負荷側で何らかの不具合が生じたため、所望のレベルの出力電圧ＶoＡ，ＶoＢが負荷に供給できなくなった場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ内部の瞬断現象検出回路２のＳＣＰ（Short Current Protect）コンパレータ１３，２３が出力電圧ＶoＡ，ＶoＢと基準電圧ＶｒｅｆＡ，ＶｒｅｆＢとを比較することによって検出する。ＳＰＣコンパレータ１３，２３の検出信号は短絡制御回路４のＳＣＰ３６に供給される。
【００２７】
ＳＣＰ３６では、内部のタイマーラッチ回路３２が動作し、ＳＰＣコンパレータ１３，２３の検出信号に応じて各チャンネル毎に設定されたタイマー時間の１００ｍｓ,２００ｍｓが経過した後に出力制御部３４がエラー時のローレベルＬ信号をアンド回路１５，２５に供給する。このとき、アンド回路１５，２５は、ＰＷＭ制御回路５からのＰＷＭ信号によらずにローレベルＬ信号をオペアンプ１６，２６に出力する。これにより、ＰＷＭ制御回路５から短絡制御回路４を介して電圧変換回路１にＰＷＭ信号が供給されないので、電圧変換回路１から負荷への出力電圧ＶoＡ，ＶoＢの供給を遮断することができる。ここでは、ＳＣＰコンパレータ１３，２３の出力は、アクティブローの場合を示したが、これに限らず、アクティブハイとしてもよい。
【００２８】
なお、ＳＣＰ３６の出力制御部３４は通常時にはハイレベルＨ信号をアンド回路１５，２５に供給することにより、ＰＷＭ制御回路５からのＰＷＭ信号をオペアンプ１６，２６に出力する。
【００２９】
ここで、出力電圧ＶoＡ，ＶoＢの各チャンネル毎にＳＰＣコンパレータ１３，２３を設けているのは、出力チャンネル毎に負荷状況が異なり、出力電圧ＶoＡ，ＶoＢの供給能力についても異なる設定となるということにより、一時的に負荷が増大するような状況で、短絡検出の対象となる出力電圧ＶoＡ,ＶｏＢまでレベルが低下してしまうような状況において、全チャンネルが同一の設定となった場合の誤検出による遮断動作が起こってしまうという問題を防ぐためである。
【００３０】
次に、図２を用いて完全短絡検出回路の詳細を説明する。
出力電圧ＶoＡ，ＶoＢについては瞬断現象検出回路２により瞬断現象検出の動作が行われている最中であっても、出力電圧ＶoＡ，ＶoＢが短絡して完全にグランドレベルＧＮＤに落ち込んだとき、完全短絡検出回路３のＳＣＰ-ＧＮＤコンパレータ３１が出力電圧ＶoＡ，ＶoＢと基準電圧ＶｒｅｆＧとを比較することによって検出する。ＳＰＣ-ＧＮＤコンパレータ３１の検出信号は短絡制御回路４のＳＣＰ３６に供給される。また、出力電圧ＶoＣ,ＶoＤ・・・に対しても、出力電圧ＶoＡ，ＶoＢにおける瞬断現象検出回路２、完全短絡検出回路３、短絡制御回路４、ＰＷＭ制御回路５及び電圧変換回路１と同様の構成を備えていて、同様の動作をするものであるが、ここでは省略している。
【００３１】
ＳＣＰ３６では、内部のタイマーラッチ回路３３が動作し、３５で示すように、ＳＰＣ-ＧＮＤコンパレータ３１のローレベルＬの検出信号の入力で即時に検出信号をラッチし、即時に、実際にはタイマー時間の１００μｓが経過した後に出力制御部３４がエラー時のローレベルＬ信号をアンド回路１５，２５に供給する。このとき、アンド回路１５，２５は、ＰＷＭ制御回路５からのＰＷＭ信号によらずにローレベルＬ信号をオペアンプ１６，２６に出力する。これにより、ＰＷＭ制御回路５から短絡制御回路４を介して電圧変換回路１にＰＷＭ信号が供給されないので、電圧変換回路１から負荷への出力電圧ＶoＡ，ＶoＢの供給を遮断することができる。ここでは、ＳＣＰ・ＧＮＤコンパレータ３１の出力は、アクティブローの場合を示したが、これに限らず、アクティブハイとしてもよい。
【００３２】
このように、完全短絡検出回路３は、出力電圧ＶoＡ，ＶoＢ, ＶoＣ,ＶoＤ・・・のうちのいずれかが短絡して完全にグランドレベルＧＮＤに落ち込むという急激な出力電圧の変動の際に、ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣや外付け部品の破壊を招く前に、即時に全てのチャンネルの出力電圧を遮断するという動作をするものである。従って、全チャネル共通で１つのＳＰＣ-ＧＮＤコンパレータ３１を使用することが可能となる。
【００３３】
図３は、動作を示すタイミングチャートであり、図３Ａは入力電圧、図３ＢはＳＣＰコンパレータ出力、図３ＣはＳＣＰ波形、図３ＤはＳＣＰ・ＧＮＤコンパレータ出力、図３ＥはＳＣＰがエラー時の場合のＰＷＭ波形、図３Ｆはボトムピーク形の出力電圧変動、図３Ｇは他の緩落形の出力電圧変動、図３Ｈは他の急落形の出力電圧変動である。
まず、図３Ａで示す出力電圧Ｖｏが前述の瞬断現象により、Ａ点からＢ点までの瞬断領域４１が現れ、予め定められた基準電圧Ｖｒｅｆ（例えば０．６Ｖ）以下に低下したとする。
【００３４】
そうすると、図２に示したＳＣＰコンパレータ１３，２３により電圧低下部分が検出され、図３Ｂの様なパルスがＳＣＰコンパレータ１３，２３の出力として得られる。なお、通常ＳＣＰコンパレータ１３，２３の出力は“ハイレベル”（Ｈ）の出力に保たれているものとする。ここでは、ＳＣＰコンパレータ１３，２３の出力は、アクティブローの場合を示したが、これに限らず、アクティブハイとしてもよい。
【００３５】
このとき、図３Ｃに示すＳＣＰ波形は図３Ａで示したＡ点からＢ点までの瞬断領域４１に相当するタイマー時間経過後にエラー時のローレベルＬとなる。このため、図３Ｅに示すＳＣＰがエラー時の場合のＰＷＭ波形で点線で示すように、ＰＷＭ制御回路からのＰＷＭ信号をＢ点から強制停止させる。
【００３６】
また、図３Ｆに示すボトムピーク形の出力電圧変動、図３Ｇに示す他の緩落形の出力電圧変動、又は図３Ｈに示す他の急落形の出力電圧変動において、出力電圧Ｖoが短絡して完全にグランドレベルＧＮＤに落ち込むという急激な出力電圧の変動となる完全短絡領域４２が現れ、予め定められた基準電圧ＶｒｅｆＧ以下（例えば０．１Ｖ）に低下したとする。
【００３７】
そうすると、図２に示したＳＣＰ・ＧＮＤコンパレータ３１により完全短絡の電圧低下部分が検出され、図３Ｄに示すＳＣＰ・ＧＮＤコンパレータ出力がＣ点から選られる。なお、通常ＳＣＰ・ＧＮＤコンパレータ３１の出力は“ハイレベル”（Ｈ）の出力に保たれているものとする。ここでは、ＳＣＰ・ＧＮＤコンパレータ３１の出力は、アクティブローの場合を示したが、これに限らず、アクティブハイとしてもよい。
【００３８】
このとき、図３Ｃに示すＳＣＰ波形は図３Ａで示したＣ点の完全短絡領域４２から即時に、実際にはＣ点の完全短絡領域４２に相当するタイマー時間経過後にエラー時のローレベルＬとなる。このため、図３Ｅに示すＳＣＰがエラー時の場合のＰＷＭ波形で実線で示すように、ＰＷＭ制御回路からのＰＷＭ信号をＣ点から強制停止させる。
【００３９】
上述した実施の形態例では、出力電圧Ｖoが短絡して完全にグランドレベルＧＮＤに落ち込むという急激な出力電圧の変動となる完全短絡を検出するＳＣＰ・ＧＮＤコンパレータ３１は１つのみ設ける例を示したが、これに限らず、ＳＣＰ・ＧＮＤコンパレータ３１を複数設け、上述した図３Ｆに示すボトムピーク形の出力電圧変動、図３Ｇに示す他の緩落形の出力電圧変動、又は図３Ｈに示す他の急落形の出力電圧変動などの各短絡波形のモードの出力電圧の時間軸上の変化に対応してＰＷＭ制御回路からのＰＷＭ信号を強制停止させる時点を異ならせるようにすることにより、出力電圧の遮断までの時間を制御するようにしてもよい。この場合には、不具合発生時のＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ本体及び外付け部品に対する障害を皆無にすることができる。
【００４０】
この発明の電源装置は、携帯用電子機器としてのデジタルカメラやカメラ一体型ビデオレコーダの撮像素子や光学系の駆動機構に対する電源電圧を乾電池から供給する場合に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明による電源装置の一例を示す回路図である。
【図２】完全短絡検出回路及び短絡制御回路の動作を示す図である。
【図３】動作を示すタイミングチャートであり、図３Ａは入力電圧、図２ＢはＳＣＰコンパレータ出力、図３ＣはＳＣＰ波形、図３ＤはＳＣＰ・ＧＮＤコンパレータ出力、図３ＥはＳＣＰがエラー時の場合のＰＷＭ波形、図３Ｆはボトムピーク形の出力電圧変動、図３Ｇは他の緩落形の出力電圧変動、図３Ｈは他の急落形の出力電圧変動である。
【符号の説明】
【００４２】
１…電圧変換回路、２…瞬断現象検出回路、３…完全短絡検出回路、４…短絡制御回路、５…ＰＷＭ制御回路、６…ヒューズ、７…負荷回路、８…電源スイッチ、９…乾電池、１０…、１１…、２１…安定化電源、１３，２３…ＳＣＰコンパレータ、３１…ＳＣＰ・ＧＮＤコンパレータ、３２，３３…タイマー、３４…出力制御部、３５…Ｌ入力で即ラッチ、３６…ＳＣＰ、４１…瞬断領域、４２…完全短絡領域
【図１】
2005348465.tif 000003
【図２】
2005348465.tif 000004
【図３】
2005348465.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成17年6月23日(2005.6.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明によれば、出力電圧が瞬断又は短絡した場合でもＰＷＭ信号を強制的に停止することにより負荷側に過大な電圧が供給される事を防止し負荷に接続されるデバイスの破壊を防止すると共に、当該出力電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータのＦＥＴ素子の破壊を防止することができる。これにより、さまざまな現象に基づく種々の波形による完全短絡時の出力電圧の遮断動作が瞬時に行われ、ヒューズ切れや、部品破壊等の物理的な不具合の発生を抑えることができる。また、微小遮断時の緩慢な出力電圧の低下時には、通常通りの保護動作を行うので、短絡誤検出がなく、不自然な出力電圧の遮断動作を回避することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
ＳＣＰ３６では、内部のタイマーラッチ回路３２が動作し、ＳＣＰコンパレータ１３，２３の検出信号に応じて各チャンネル毎に設定されたタイマー時間の１００ｍｓ,２００ｍｓが経過した後に出力制御部３４がエラー時のローレベルＬ信号をアンド回路１５，２５に供給する。このとき、アンド回路１５，２５は、ＰＷＭ制御回路５からのＰＷＭ信号によらずにローレベルＬ信号をオペアンプ１６，２６に出力する。これにより、ＰＷＭ制御回路５から短絡制御回路４を介して電圧変換回路１にＰＷＭ信号が供給されないので、電圧変換回路１から負荷への出力電圧ＶoＡ，ＶoＢの供給を遮断することができる。ここでは、ＳＣＰコンパレータ１３，２３の出力は、アクティブローの場合を示したが、これに限らず、アクティブハイとしてもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
そうすると、図２に示したＳＣＰ・ＧＮＤコンパレータ３１により完全短絡の電圧低下部分が検出され、図３Ｄに示すＳＣＰ・ＧＮＤコンパレータ出力がＣ点から得られる。なお、通常ＳＣＰ・ＧＮＤコンパレータ３１の出力は“ハイレベル”（Ｈ）の出力に保たれているものとする。ここでは、ＳＣＰ・ＧＮＤコンパレータ３１の出力は、アクティブローの場合を示したが、これに限らず、アクティブハイとしてもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
このとき、図３Ｃに示すＳＣＰ波形は図３Ｆで示したＣ点の完全短絡領域４２から即時に、実際にはＣ点の完全短絡領域４２に相当するタイマー時間経過後にエラー時のローレベルＬとなる。このため、図３Ｅに示すＳＣＰがエラー時の場合のＰＷＭ波形で実線で示すように、ＰＷＭ制御回路からのＰＷＭ信号をＣ点から強制停止させる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
【図１】本発明による電源装置の一例を示す回路図である。
【図２】完全短絡検出回路及び短絡制御回路の動作を示す図である。
【図３】動作を示すタイミングチャートであり、図３Ａは入力電圧、図３ＢはＳＣＰコンパレータ出力、図３ＣはＳＣＰ波形、図３ＤはＳＣＰ・ＧＮＤコンパレータ出力、図３ＥはＳＣＰがエラー時の場合のＰＷＭ波形、図３Ｆはボトムピーク形の出力電圧変動、図３Ｇは他の緩落形の出力電圧変動、図３Ｈは他の急落形の出力電圧変動である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
１…電圧変換回路、２…瞬断現象検出回路、３…完全短絡検出回路、４…短絡制御回路、５…ＰＷＭ制御回路、６…ヒューズ、７…負荷回路、８…電源スイッチ、９…乾電池、１１…、２１…安定化電源、１３，２３…ＳＣＰコンパレータ、３１…ＳＣＰ・ＧＮＤコンパレータ、３２，３３…タイマー、３４…出力制御部、３５…Ｌ入力で即ラッチ、３６…ＳＣＰ、４１…瞬断領域、４２…完全短絡領域
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2005348465.tif 000006