(57)【要約】【課題】本発明の目的は、電子機器内部の過電流による回路の一部に過大な電流が流れて高温に発熱や発煙を引き起こす問題を防止することを目的とする。【解決手段】スイッチング電源制御ＩＣによりスイッチングトランジスタを制御するスイッチング電源おいて、前記スイッチングトランジスタのON時間を監視するスイッチングトランジスタ監視制御部と、前記スイッチングトランジスタ監視制御部の監視結果に基づきスイッチング電源用制御回路１と外部電源との接続部に設けられたスイッチのＯＮ／ＯＦＦ制御を行う電源制御回路を用いる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力電圧を制御可能な外部電源から電源供給を受け動作する電子機器のスイッチング電源用制御回路において、
予め任意に設定された基準値と負荷回路への出力電圧又は出力電流を比較する比較回路と、
前記比較回路での比較結果に基づき、前記出力電圧又は前記出力電流のＯＮ／ＯＦＦを切替えるスイッチングトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ制御をするスイッチングトランジスタ制御回路と、
前記スイッチングトランジスタ制御回路から出力される制御信号を監視し、前記外部電源からの電源供給を制御する電源制御回路とから成る回路構成を特徴とするスイッチング電源用制御回路。
【請求項２】
請求項１のスイッチング電源用制御回路において、
前記電源制御回路は、予め任意に設定された前記スイッチングトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ時間比を保持し、前記スイッチングトランジスタ制御回路から出力される制御信号を監視するスイッチングトランジスタ監視制御部と、前記電子機器と前記外部電源との接続部に設けられ、スイッチングトランジスタ監視制御部に制御され動作するスイッチとから成る回路構成を特徴とするスイッチング電源用制御回路。
【請求項３】
請求項１のスイッチング電源用制御回路において、
過電流保護機能付スイッチング電源用ＩＣとトランジスタ監視制御用ＩＣ、外付け部品によって構成されることを特徴とするスイッチング電源用制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スイッチング電源用制御回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビやＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）レコーダ、携帯電話機をはじめとした通信機器などＡＶ（Ａｕｄｉｏ  Ｖｉｓｕａｌ）・ＯＡ（Ｏｆｆｉｃｅ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）機器の普及に伴い、機器の電源やアダプタには待機電力の低減が求められ、更には機器の小型・低価格化に対応するため部品数の削減も求められている。このため多くの機器には、安定した電圧を出力し小型・軽量で高効率を特徴としたスイッチング電源が用いられている。そして、このスイッチング電源には何らかの原因による入力電圧上昇や電源回路部品の破損による短絡等で過電流が発生し、電源回路又は負荷回路部品の破損・燃焼を防止する過電流保護機能が付加されたスイッチング電源用ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）及び回路構成が非特許文献に開示されている。
【非特許文献１】ナショナル セミコンダクタ社製スイッチング・レギュレータ（ＬＭ３４８５）のデータシートhttp://www.national.com/ds.cgi/LM/LM3485.pdf
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、非特許文献1に開示されているショットキー・ダイオードを用いて電源装置から供給される入力電圧の昇圧に伴い半導体スイッチ部で発生するリップルを抑制し、更にスイッチング電源用ＩＣに入力される電流と出力電流又は前記スイッチング電源用ＩＣに任意で設定された電圧と出力電圧との比較結果に基づき、前記スイッチング電源用ＩＣが半導体スイッチのＯＮ／ＯＦＦ時間比を変調することで所望の出力電圧又は電流を出力する過電流保護付きスイッチング電源回路は、電源装置から継続的に供給される過大な電圧によるリップル抑制による発熱や定格越えが原因でショットキー・ダイオードが破壊されてしまう恐れがある。そして、ショットキー・ダイオードが破壊された場合、ショート又はオープン状態となることで出力電圧をスイッチング電源用ＩＣで正確に検知することができなくなることで過電流が発生し、電源回路又は負荷回路が破損すると共に、高温に発熱や発煙を引き起こす問題が発生する恐れがあり改善が望まれていた。
【０００４】
従って本発明の目的は、電子機器内部の過電流による回路の一部に過大な電流が流れて高温に発熱や発煙を引き起こす問題を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のスイッチング電源用制御回路は、出力電圧を制御可能な外部電源から電源供給を受け動作する電子機器のスイッチング電源用制御回路において、予め任意に設定された基準値と出力電圧又は出力電流を比較する比較回路と、比較回路での比較結果に基づき、スイッチングトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ時間比を制御するスイッチングトランジスタ制御回路と、スイッチングトランジスタ制御回路から出力される制御信号を監視し、外部電源からの電源供給を制御する電源制御回路とから成る回路構成とから成り、電源制御回路は予め任意に設定されたスイッチングトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ時間比を保持し、スイッチングトランジスタ制御回路から出力される制御信号を監視するスイッチングトランジスタ監視制御部と、電子機器と外部電源との接続部に設けられ、スイッチングトランジスタ監視制御部に制御され動作するスイッチとから成ることを特徴としている。
【０００６】
更に、本発明のスイッチング電源用制御回路は、過電流保護機能付スイッチング電源用ＩＣとトランジスタ監視制御用ＩＣ、外付け部品によって構成されることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
発明の効果として、本発明のスイッチング電源用制御回路によれば、
電子機器内部の過電流状態が継続することを防止できると共に、過電流による電子機器内の回路の一部に過大な電流が流れて高温に発熱や発煙が生じる問題を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明によるスイッチング電源用制御回路の実施例は添付図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【０００９】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は、本発明が適用されるスイッチング電源用制御回路の構成図である。以下、図１を参照しながら、この制御回路の概略構成について説明する。
【００１０】
スイッチング電源用制御回路１は、過電流保護に関連した過電流保護機能付スイッチング電源制御部ＩＣ１と周辺回路素子とからなり、基準電流ＩADJと出力電流ＩOUTを比較する電流比較回路２と、基準電圧ＶFBと出力電圧ＶOUTを比較する電圧比較回路３、前記電流比較回路２と前記電圧比較回路３での比較結果に基づきスイッチングトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ時間比を制御するスイッチングトランジスタ制御回路４、前記スイッチングトランジスタＱ１のＯＮ時間を監視し外部電源から供給され出力する電源電圧ＶINを制御する電源制御回路５、から構成される。
また、前記スイッチング電源用制御回路１は外部電源６から供給される電源電圧ＶINが印加され、負荷回路７に出力電圧ＶOUTを出力する回路である。
【００１１】
前記電流比較回路２は、コンデンサＣINによって整流された前記電源電圧ＶINが印加され、スイッチングトランジスタＱ１及び抵抗ＲADJに供給される。そして、前記スイッチングトランジスタＱ１は前記過電流保護機能付スイッチング電源制御部ＩＣ１の前記スイッチングトランジスタ制御回路４が発振するパルス信号に基づき、前記スイッチングトランジスタＱ１をＯＮ／ＯＦＦして前記出力電圧ＶOUTを所望の電圧として出力し、前記出力電圧ＶOUTによって前記スイッチングトランジスタＱ１の内部抵抗ＲQに出力電流ＩOUTが流れ、前記過電流保護機能付スイッチング電源制御部ＩＣ１のピン１に印加される。また、前記電源電圧ＶINによって前記抵抗ＲADJに基準電流ＩADJが流れ、この基準電流ＩADJが前記抵抗ＲADJに並列接続されたＣADJで整流されて前記過電流保護機能付スイッチング電源制御部ＩＣ１のピン５に印加される。
そして、前記過電流保護機能付スイッチング電源制御部ＩＣ１のピン５とピン１に印加された電流が比較され、比較結果を前記スイッチングトランジスタ制御回路４に送信する。
【００１２】
前記電圧比較回路３は、前記スイッチングトランジスタＱ１から出力された前記出力電圧ＶOUTを前記負荷回路７へ出力すると共に抵抗Ｒ１及びＲ２にて分圧され、コンデンサＣffで整流される電圧Ｖffが前記過電流保護機能付スイッチング電源制御部ＩＣ１のピンＦＢに印加される。ここで、前記出力電圧ＶOUTは前記外部電源１４から供給される電圧ＶINの昇圧に伴い前記スイッチングトランジスタＱ１での発生が増大するオーバーシュート／アンダーシュートをショットキー・ダイオードＤ１での昇圧又は降圧及びコイルＬ１、コンデンサＣOUTで平滑・整流される。
そして、前記過電流保護機能付スイッチング電源制御部ＩＣ１のピンＦＢに印加される電圧Ｖffと前記過電流保護機能付スイッチング電源制御部ＩＣ１に予め任意に設定され保持している基準電圧ＶFBとが比較され、比較結果を前記スイッチングトランジスタ制御回路４に送信する。
【００１３】
前記スイッチングトランジスタ制御回路４は、前記電流回路比較回路２及び前記電圧回路比較回路３における各の前記比較結果が入力され、この比較結果のうちどちらか一方でも基準値以上又は以下の場合、パルス信号を発振して前記出力電圧ＶOUT及び前記内部抵抗ＲQに流れる前記出力電流ＩOUTが基準値となるよう前記スイッチングトランジスタＱ１のＯＮ／ＯＦＦ時間を制御する。
【００１４】
以上の動作を繰り返すことで、任意に設定された規定の前記電流ＩOUT及び前記出力電圧ＶOUTが安定して前記負荷回路７に出力される。
【００１５】
ここで、前記ショットキー・ダイオードＤ１の故障や破壊により前記スイッチングトランジスタＱ１で発生するオーバーシュート／アンダーシュートの昇圧又は降圧が効かなくなる等、何らかの異常が発生すると、前記電流比較回路２や前記電圧比較回路３、更には前記スイッチングトランジスタ制御回路４による前記出力電流ＩOUTや出力電圧ＶOUTの制御が効かなくなり、任意に設定された規定の前記出力電流ＩOUT及び前記出力電圧ＶOUTが安定して前記負荷回路７に出力されないことになる。
【００１６】
この時、前記電源制御回路５のスイッチングトランジスタ監視制御部ＩＣ２は前記過電流保護機能付スイッチング電源制御部ＩＣ１のピン７と接続され、前記スイッチングトランジスタ制御回路４が発振するパルス信号を監視して前記スイッチングトランジスタＤ１のＯＮ時間が予め任意に設定された前記ＯＮ時間より長い或は短い場合、前記前期スイッチング電源用制御回路１と外部電源６との接続部に設けられたスイッチＳ１のＯＮ／ＯＦＦを制御する。これにより、前記ショットキー・ダイオードＤ１の故障又は破壊により前記過電流保護機能付スイッチング電源制御部ＩＣ１の過電流保護が誤作動した場合においても安定した前記出力電流ＩOUT及び前記出力電圧ＶOUTが負荷回路７に出力される。
【００１７】
尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、前記スイッチＳ１は前記外部電源６から前記スイッチング電源制御回路５への電源供給をＯＮ／ＯＦＦ制御可能なものであればリレー、トランジスタスイッチなど種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明におけるスイッチング電源用制御回路の回路図
【符号の説明】
【００１９】
１…スイッチング電源用制御回路、２…電流比較回路、３…電圧比較回路、４…電源制御回路、５…スイッチングトランジスタＱ１のＯＮ／ＯＦＦ時間監視回路、６…外部電源、７…負荷回路、ＩＣ１…過電流保護機能付スイッチング電源制御部、ＩＣ２…スイッチングトランジスタ監視制御部、ＳＷ…スイッチ、Ｄ１…ショットキー・ダイオード、Ｑ１…スイッチングトランジスタ
【図１】
2007306716.tif 000003