CN109428483A - 电力控制设备 - Google Patents

Abstract

一种电力控制设备包括：输出电压控制器，其基于利用分压电阻器对于输出电压进行分压而获得的反馈电压来控制供电电路的输出电压；以及过压保护电路，其用于针对输出电压中的过压进行保护。过压保护电路包括：输出电压检测器，其检测输出电压是否已经超出输出电压阈值；以及反馈检测器，其检测反馈电压是否已经降至反馈电压阈值或者低于反馈电压阈值电压。过压保护电路基于来自输出电压检测器的第一检测输出和来自反馈电压检测器的第二检测输出，来继续或停止输出电压控制器的操作。

Description

电力控制设备

本发明的背景

本申请基于2017年8月21日提交的日本2017-158846号专利申请和2018年3月16日提交的日本2018-49584号专利申请，将两件申请的内容通过引入并入于此。

技术领域

本发明涉及电力控制设备。

背景技术

常规地，存在包括过压保护电路的已知供电电路，其中过压保护电路执行针对输出电压的过压的保护。

图11示出具有如上所述的过压保护电路的供电电路的一个示例性配置。图11中所示的供电电路100A被称为线性调节器，其是一种DC-DC转换器。供电电路100A包括输出晶体管101、误差放大器102、过压保护电路103A、以及电阻器R1和R2。

输入电压Vin施加到输出晶体管101的漏极，其中输出晶体管101是n沟道MOSFET。输出端子Tout连接到输出晶体管101的源极，从该输出端子Tout输出输出电压Vout。输出晶体管101的源极经由串联布置的电阻器R1和R2连接到接地电位。电阻器R1和R2对输出电压Vout进行分压。

将电阻器R1和R2连接在一起的连接节点连接到误差放大器102的反相输入端子。参考电压Vref施加到误差放大器102的正相输入端子。差分放大器102的输出端子连接到输出晶体管101的栅极。

在该配置中，误差放大器102驱动输出晶体管101的栅极使得利用电阻器R1和R2将输出电压Vout进行分压所生成的反馈电压FB等于参考电压Vref。因此，输出电压Vout被控制为下面的公式(1)给出的电压值。

Vout＝((R1+R2)/R2)×Vref (1)

过压保护电路103A监视反馈电压FB，并且当反馈电压FB超出被设置过压的阈值电压值时，过压保护电路103A停止误差放大器102的输出操作。由此，当输出电压Vout上升至达到过压时，反馈电压FB也上升至超出阈值电压值；因此，误差放大器102的输出操作被停止，相应地输出电压Vout降低。通过这种方式来执行输出电压Vout中的过压保护。

图12示出具有过压保护电路的供电电路的另一示例性配置。图12中所示的供电电路100B是类似图11中所示的供电电路100A的线性调节器，但是该配置中的不同之处在于供电电路100B具有过压保护电路103B。

过压保护电路103B直接监视输出电压Vout，并且当输出电压Vout超出设置的过压值时，它停止误差放大器102的输出操作。

作为另一示例，日本专利申请2010-220454号公报也公开了执行过压保护的供电电路。

然而，上述图11中所示的供电电压100A和图12中所示的供电电路100B分别具有下面的问题。在供电电路100A中，当电阻器R1变为开路或者电阻器R2短路时，反馈电压的异常下降使得误差放大器102将输出电压Vout提高到过压，但是反馈电压FB下降，所以过压保护电路103A无法检测该过压并且过压保护功能没有起作用。

另一方面，在供电电路100B中，当如上面一样电阻器R1开路或者电阻器R1短路并且输出电压Vout升高时，由于过压保护电路103B直接监视输出电压Vout，所以能够执行过压保护。

然而，当输出晶体管101、误差放大器102和过压保护电路103B被配置为包括在一个IC中时，电阻器R1和R2从外部提供给IC，如从公式(1)可见，可以利用电阻器R1和R2的电阻值来设置输出电压Vout。在此情况下，利用普通的IC，也就是利用过压保护电路103B，难以针对所有可能的输出电压Vout来进行适当的过压设置。

针对上述背景，本发明旨在提供一种电力控制设备，该电力控制设备即使在用于反馈的分压电阻器开路或短路的情况下也能够执行输出电压中的过压保护，并且其便于适当的过压设置。

发明内容

根据本发明的一方面的电力控制设备包括：输出电压控制器，其基于利用分压电阻器对于输出电压进行分压而获得的反馈电压来控制供电电路的输出电压；以及过压保护电路，其用于针对输出电压中的过压进行保护。过压保护电路包括：输出电压检测器，其用于检测输出电压是否已经超出输出电压阈值；以及反馈检测器，其用于检测反馈电压是否已经降至反馈电压阈值或者低于反馈电压阈值电压。过压保护电路用于基于来自输出电压检测器的第一检测输出和来自反馈电压检测器的第二检测输出，来继续或停止输出电压控制器的操作。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的供电电路的配置。

图2是示出根据第一实施例的过压保护电路操作的一个示例的时序图。

图3是示出根据第一实施例的过压保护电路操作的一个示例的时序图。

图4是示出根据本发明的第二实施例的供电电路的配置的示意图。

图5是示出根据第二实施例的过压保护电路操作的一个示例的时序图。

图6是示出根据第二实施例的过压保护电路操作的一个示例的时序图。

图7是示出根据本发明的第三实施例的供电电路的配置的示意图。

图8是示出根据本发明的第四实施例的供电电路的配置的示意图。

图9是示出根据本发明的第四实施例的供电IC中管脚配置的一个示例的平面图。

图10是示出并入各种电子装置的汽车的一个示例的外观图的示意图。

图11示出具有过压保护电路的供电电路的一个示例的示意图。

图12示出具有过压保护电路的供电电路的一个示例的示意图。

具体实施方式

下面，将参考附图来描述本发明的一个实施例。

第一实施例：图1是示出根据本发明的第一实施例的供电电路10的配置的示意图。供电电路10被配置为DC-DC转换器，更具体地是线性调节器。供电电路10将输入电压Vin转换为输出电压Vout。

供电电路10包括供电IC 10A和外部电阻器R1和R2。供电IC 10A是控制供电电路10的输出电压Vout以保持恒定的电力控制设备。供电IC 10A是在其中集成输出晶体管1、误差放大器2、第一过压保护电路3和第二过压保护电路4的半导体集成电路。供电IC 10A具有端子T1至T4，经由这些端子供电IC 10A与外部建立电连接。输出晶体管1和误差放大器2组成控制输出电压Vout的输出电压控制器5。

输入电压Vin经由端子T1施加到输出晶体管1的漏极，其中输出晶体管101是n沟道MOSFET。输出端子Tout经由端子T2连接到输出晶体管1的源极。在输出端子Tout处，出现输出电压Vout。端子T2经由串联布置的电阻器R1和R2连接到接地电位。电阻器R1和R2对输出电压Vout进行分压。

将电阻器R1和R2连接在一起的连接节点经由端子T3连接到误差放大器2的反相输入端子。参考电压Vref施加到误差放大器2的正相输入端子。差分放大器2的输出端子连接到输出晶体管1的栅极。

在该配置中，误差放大器2驱动输出晶体管1的栅极使得利用电阻器R1和R2将输出电压Vout进行分压所生成的反馈电压FB等于参考电压Vref。因此，输出电压Vout被控制为通过公式(1)计算出的电压值。

第一过压保护电路3包括输出电压检测器31、反馈电压检测器32(FB电压检测器)和AND电路33，并且执行针对输出电压Vout中的过压的保护。

FB电压检测器32检测出现在端子T3处的反馈电压FB是否降至预定的反馈电压阈值(FB电压阈值)或低于预定的反馈电压阈值(FB电压阈值)。输出电压检测器31检测输出电压是否已经上升至预定输出电压阈值以上。来自输出电压检测器31和FB电压检测器32的检测输出被输入到AND电路33。误差放大器2根据来自AND电路33的输出来继续或停止输出操作。

现在，将参考图2中所示的时序图来描述第一电压保护电路3的操作。图2从上到下示出了输出电压Vout、反馈电压FB、来自输出电压检测器31的检测输出V1、来自FB电压检测器32的检测输出V2、以及来自AND电路33的输出AND。图2示出通过电阻器R1和R2的设置将输出电压Vout设置为电压Vout1(例如，1V)的情况。

图2还示出了输出电压检测器31中设置的输出电压阈值Vth1，以及FB电压检测器32中设置的FB电压阈值Vth2。输出电压阈值Vth1是略高于电压Vout1的电压(例如，1.2V)，而FB电压阈值Vth2是接近零的电压(例如，0.2V)。

在图2中所示的时间点t1，误差放大器启动，并且输出电压Vout和反馈电压FB开始升高。这里，输出电压Vout等于零，因此等于或低于输出电压阈值Vth1，所以检测输出V1为低电平(Low)。反馈电压FB等于零，因此反馈电压FB等于或低于FB电压阈值Vth2，所以检测输出V2为高电平(High)。因此，输出AND为低电平。当输出AND为低电平时，误差放大器2继续输出操作。

在时间点t2，当反馈电压FB升高到FB电压阈值Vth2或者位于FB电压阈值Vth2以上时，检测输出V2变为低电位。因此，输出AND为低电平。

在时间点t3，当反馈电压FB达到参考电压Vref时，输出电压Vout达到电压Vout1，反馈电压FB和输出电压Vout都变为恒定。当反馈电压FB和输出电压Vout都为恒定时，检测输出V1和V2为低电平，所以输出AND为低电平。

在时间点t4，如果电阻器R1变为开路，或者电阻器R2被短路，反馈电压FB快速下降至FB电压阈值Vth2或者处于FB电压阈值Vth2以下，FB电压检测器32将检测输出V2变为高电平。这里，检测输出V1是低电平，所以输出AND是低电平。

然后，由于反馈电压FB的异常下降，输出电压Vout在时间点t5上升至超出输出电压阈值Vth1。这里，输出电压检测器32将检测输出V1变为高电平，所以输出AND变为高电平。由此，误差放大器2停止输出操作，并且输出电压Vout下降。通过这种方式，能够针对由电阻器R1中的开路或者电阻器R2中的短路而引起的输出电压Vout中的过压执行保护。

如上所述，如果反馈电压FB等于或低于FB电压阈值Vth2，但是输出电压Vout等于或低于输出电压阈值Vth1，则判断电路正在启动，所以继续输出电压Vout的输出操作(时间点t1至t2)。如果反馈电压FB处于FB电压阈值Vth2以上，判断电路处于正常状态，所以继续输出电压Vout的输出操作(时间点t2至t4)。如果反馈电压FB下降至FB电压阈值Vth2或者处于FB电压阈值Vth2以下，并且另外输出电压Vout上升超过输出电压阈值Vth1，判断由于电阻器R1中的开路或者电阻器R2中的短路而发生过压，输出电压Vout的输出操作被停止以进行过压保护(时间点t5之后)。

图3是与图2对应的时序图，并且其示出通过电阻器R1和R2的设置将输出电压Vout设置为高于电压Vout1的电压Vout(例如，5V)的情况。

在图3所示的时间点t11，误差放大器2启动，并且输出电压Vout和反馈电压FB开始升高。这里，检测输出V1是低电平，检测输出V2是高电平，所以输出AND是低电平。

在时间点t12，当反馈电压FB升高到超出FB电压阈值Vth2时，检测输出V2变为低电位。因此，输出AND为低电平。

此后，输出电压Vout升高，并且当其在时间点t13超出输出电压阈值Vth1时，检测输出V1变为高电平，但是检测输出V2是低电平，所以输出AND为低电平，造成误差放大器2的输出操作继续。

在时间点t14，当反馈电压FB达到参考电压Vref时，输出电压Vout达到电压Vout2，反馈电压FB和输出电压Vout都变为恒定。当反馈电压FB和输出电压Vout都为恒定时，检测输出V1为高电平，检测输出V2为低电平，所以输出AND为低电平。

在时间点t15，如果电阻器R1变为开路，或者电阻器R2被短路，反馈电压FB快速下降至FB电压阈值Vth2或者处于FB电压阈值Vth2以下，FB电压检测器32将检测输出V2变为高电平。这里，检测输出V1是高电平，所以输出AND是高电平。由此，误差放大器2停止输出操作，并且输出电压Vout下降。因此，输出电压Vout2降低，而没有上升至过压，执行了过压保护。

如上所述，如果反馈电压FB等于或低于FB电压阈值Vth2，并且输出电压Vout等于或低于输出电压阈值Vth1，则判断电路正在启动，所以继续输出电压Vout的输出操作(时间点t11至t12)。如果反馈电压FB处于FB电压阈值Vth2以上，判断电路处于正常状态，所以继续输出电压Vout的输出操作(时间点t12至t15)。如果反馈电压FB下降至FB电压阈值Vth2或者处于FB电压阈值Vth2以下，并且另外输出电压Vout上升超过输出电压阈值Vth1，则判断由于电阻器R1中的开路或者电阻器R2中的短路而发生过压，输出电压Vout的输出操作被停止以进行过压保护(时间点t15之后)。

如参考图2和图3所述，即使在通过外部电阻器R1和R2的设置，关于普通的供电IC10A可变地设置输出电压Vout(Vout1，Vout2)的情况下,通过允许基于输出电压阈值Vth1和反馈电压阈值Vth2进行的过压保护电路3中的过压设置，也能够在任何一个设置中执行对于输出电压Vout的过压保护。这使得易于进行适当的过压设置。

第二过压保护电路4监视反馈电压FB，并且如果反馈电压FB超出预定的过压设置值时，则它停止误差放大器2的输出操作。由此，即使在电阻器R1和R2处于正常状态的情况下输出电压Vout中发生过压时，仍然能够执行过压保护。换言之，通过不仅提供第一电压保护电路3而且提供第二电压保护电路4，能够处理由于各种原因造成的过压。

第二实施例：图4是示出根据本发明的第二实施例的供电电路15的配置的示意图。图4中所示的供电电路15被配置为如同根据上述第一实施例的供电电路10的线性调节器。供电电路15具有供电IC 15A。与第一实施例在配置上的区别是供电IC 15A具有第一过压保护电路301。

第一过压保护电路301具有输出电压检测器301A和FB电压检测器301B。输出电压检测器301A根据来自FB电压检测器301B的检测输出V2来继续或停止检测操作。输出电压检测器301A将检测输出V1输出到误差放大器2。误差放大器2根据检测输出V1来继续或停止输出操作。

现在，将参考图5中所示的时序图来描述第一电压保护电路301的操作。图5从上到下示出了输出电压Vout、反馈电压FB、来自输出电压检测器301A的检测输出V1、来自FB电压检测器301B的检测输出V2。图5示出通过电阻器R1和R2的设置将输出电压Vout设置为电压Vout1的情况。

图5还示出了输出电压检测器301A中设置的输出电压阈值Vth1，以及FB电压检测器301B中设置的FB电压阈值Vth2。输出电压阈值Vth1是略高于电压Vout1的电压，而FB电压阈值Vth2是接近零的电压。

在图5中所示的时间点t21，误差放大器2启动，并且输出电压Vout和反馈电压FB开始升高。反馈电压FB等于零，因此反馈电压FB等于或低于FB电压阈值Vth2，所以检测输出V2为高电平(High)。由此，输出电压检测器301A执行检测操作。这里，输出电压Vout等于零，因此等于或低于输出电压阈值Vth1，所以检测输出V1为低电平(Low)。当检测输出V1为低电平时，误差放大器2继续输出操作。

在时间点t22，当反馈电压FB升高到超出FB电压阈值Vth2时，检测输出V2变为低电位。由此，输出电压检测器301A停止检测操作，所以检测输出V1变为低电平。

在时间点t23，当反馈电压FB达到参考电压Vref时，输出电压Vout达到电压Vout1，反馈电压FB和输出电压Vout变为恒定。当反馈电压FB和输出电压Vout为恒定时，检测输出V1和V2都为低电平。

在时间点t24，如果电阻器R1变为开路，或者电阻器R2被短路，反馈电压FB快速下降至FB电压阈值Vth2或者处于FB电压阈值Vth2以下，FB电压检测器301B将检测输出V2变为高电平。由此，输出电压检测器301A启动。这里，输出电压Vout等于或低于输出电压阈值Vth1，所以检测输出V1为低电平。

接着，由于反馈电压FB的异常降低，输出电压Vout升高，并且在时间点t25，其超过输出电压阈值Vth1。这里，输出电压检测器301A将检测输出V1变为高电平。由此，误差放大器2停止输出操作，并且输出电压Vout下降。通过这种方式，能够针对由电阻器R1中的开路或者电阻器R2中的短路而引起的输出电压Vout中的过压执行保护。

图6是与图5对应的时序图，并且其示出通过电阻器R1和R2的设置将输出电压Vout设置为高于电压Vout1的电压Vout的情况。

在图6中所示的时间点t31，误差放大器2启动，并且输出电压Vout和反馈电压FB开始升高。这里，由于检测输出V2为高电平，输出电压检测器301A正在执行检测操作，所以检测输出V1为低电平。

在时间点t32，当反馈电压FB升高到超出FB电压阈值Vth2时，检测输出V2变为低电位。由此，输出电压检测器301A停止检测操作，所以检测输出V1变为低电平。

此后，输出电压Vout升高，并且在时间点33，它超过输出电压阈值Vth1，但是由于检测输出V2为低电平并且输出电压检测器301A未激活，检测输出V1为低电平。

在时间点t34，当反馈电压FB达到参考电压Vref时，输出电压Vout达到电压Vout2，反馈电压FB和输出电压Vout都变为恒定。当反馈电压FB和输出电压Vout为恒定时，检测输出V1和V2都为低电平。

在时间点t35，如果电阻器R1变为开路，或者电阻器R2被短路，反馈电压FB快速下降至FB电压阈值Vth2或者处于FB电压阈值Vth2以下，FB电压检测器301B将检测输出V2变为高电平。由此，输出电压检测器301A启动。由于输出电压Vout超出输出电压阈值Vth1，所以检测输出V1为高电平。因此，误差放大器2停止输出操作，并且输出电压Vout下降。通过这种方式，输出电压Vout降低，而没有上升至过压，执行了过压保护。

利用该第二实施例，能够获得与利用第一实施例相似的效果。然而，在第二实施例中，输出电压检测器301A保持未激活直至它由FB电压检测器301B启动，这有助于减少功耗。

第三实施例：图7是示出根据本发明的第三实施例的供电电路20的配置的示意图。图7中所示供电电路20是DC-DC转换器，更具体地是同步整流型的开关调节器。供电电路20将输入电压Vin转换为输出电压Vout。供电电路20包括供电IC 20A、线圈L1、电容器C1、以及外部电阻器R1和R2。供电IC 20A是控制供电电路20的输出电压Vout以保持恒定的电力控制设备。线圈L1、电容器C1、以及外部电阻器R1和R2作为供电IC 20A外部的组件来提供。

供电IC 20A是在其中集成第一开关元件11、第二开关元件12、误差放大器13、驱动器14、第一过压保护电路16和第二过压保护电路17的半导体集成电路。误差放大器13、驱动器14、第一开关元件11、第二开关元件12组成控制输出电压Vout的输出电压控制器18。供电IC 20A具有端子T11至T14，经由这些端子供电IC 10A与外部建立电连接。

输入电压Vin经由端子T11施加到第一开关元件11的源极，其中第一开关元件11是p沟道MOSFET。第一开关元件11的漏极连接到第二开关元件12的漏极，其中第二开关元件12被配置为n沟道MOSFET。第二开关元件12的源极连接到接地电位的施加端子。也就是，第一开关元件11和第二开关元件12串联连接在输入电压和接地电位之间。

线圈L1的一端经由端子T12连接到将第一开关元件11和第二开关元件12连接在一起的连接节点。线圈L1的另一端连接到电容器C1的一端。电容器C1的另一端连接到接地电位的施加端子。输出端子连接到将线圈L1和电容器C1连接在一起的连接节点。在输出端子Tout处，出现输出电压Vout。

接地电位的施加端子经由电阻器R1和R2的串联布置连接到输出电压Vout出现的线路。将电阻器R1和R2连接在一起的连接节点连接到误差放大器13的反相输入端子。参考电压Vref施加到误差放大器13的正相输入端子。驱动器14基于误差放大器13的输出来驱动第一开关元件11和第二开关元件12的相应栅极。通过驱动器14，互补地开关第一开关元件11和第二开关元件12。

反馈电压FB通过利用电阻器R和R2对于输出电压Vout进行分压来生成。所生成的反馈电压FB输入到误差放大器13，驱动器14驱动第一开关元件11和第二开关元件12。由此，反馈电压FB被控制为等于参考电压Vref，并且输出电压Vout被控制为恒定。通过电阻器R1和R2的设置，能够可变地设置输出电压Vout。

第一过压保护电路16具有输出电压检测器161、FB电压检测器162、以及AND电路163。因此，第一过压保护电路16的配置与第一实施例中的第一过压保护电路3相似。驱动器14根据来自AND电路163的输出来继续或停止开关操作。当执行过压保护时，驱动器14将第一开关元件11和第二开关元件12都关闭。

第一过压保护电路16的操作与上面的实施例中的相似。简单来说，即使在利用电阻器R1和R2来可变地设置输出电压Vout的情况下，如果电阻器R变为开路或电阻器R2短路，驱动器14的开关操作由第一过压保护电路16停止，并且执行针对输出电压Vout中的过压的保护。同样，能够易于进行相应的输出电压检测器161和FB电压检测器162中的适当过压控制。

第二过压保护电路17具有与第一实施例中的第二过压保护电路4相似的功能。

在根据本实施例的供电IC 20A中，代替第一过压保护电路16使用的是配置与第二实施例中的第一过压保护电路301相似的过压保护电路。

第四实施例：图8是示出根据本发明的第四实施例的供电电路40的配置的示意图。图8中所示供电电路40是DC-DC转换器，更具体地是同步整流型的开关调节器。供电电路40将输入电压Vin转换为输出电压Vout。供电电路40包括供电IC 40A、线圈L1、电容器C1、以及外部电阻器R1和R2。供电IC 40A是使用固定的导通时间(on-time)控制方法来控制供电电路40的输出电压Vout使其保持恒定的电力控制设备。线圈L1、电容器C1、以及外部电阻器R1和R2作为供电IC 40A外部的组件来提供。

供电IC 40A是半导体集成电路，其中集成有第一开关元件21、第二开关元件22、比较器23、导通时间发生器24、驱动器25、第一过压保护电路26、第二过压保护电路27、电源良好(power good)部28、内部供电部29、UVLO(欠压锁定)部、使能控制器34、以及软启动器35。比较器23、导通时间发生器24、驱动器25、第一开关元件21、第二开关元件22组成控制输出电压Vout的输出电压控制器36。供电IC 40A具有其与外部建立电连接的端子，诸如端子PVIN。

输入电压Vin经由端子PVIN施加到第一开关元件21的源极，其中第一开关元件11是p沟道MOSFET。第一开关元件21的漏极连接到第二开关元件22的漏极，其中第二开关元件12被配置为n沟道MOSFET。接地电位的施加端子经由端子PGND连接到第二开关元件22的源极。也就是，第一开关元件21和第二开关元件22串联连接在输入电压和接地电位之间。

线圈L1的一端经由端子SW连接到将第一开关元件21和第二开关元件22连接在一起的连接节点。线圈L1的另一端连接到电容器C1的一端。电容器C1的另一端连接到接地电位的施加端子。输出端子连接到将线圈L1和电容器C1连接在一起的连接节点。在输出端子Tout处，出现输出电压Vout。

接地电位的施加端子经由电阻器R1和R2的串联布置连接到输出电压Vout出现的线路。将电阻器R1和R2连接在一起的连接节点经由端子FBS连接到比较器23的反相输入端子。参考电压Vref施加到比较器23的一个正相输入端子。

导通时间发生器24具有比较器23输入给它的输出，并且生成按时。驱动器25基于导通时间发生器24的输出来驱动第一开关元件21和第二开关元件22的相应栅极。通过驱动器25，互补地开关第一开关元件21和第二开关元件22。

反馈电压FB通过利用电阻器R和R2对于输出电压Vout进行分压来生成。所生成的反馈电压FB输入到比较器23中。当比较器23的输出变为高电平时，导通时间器24生成期望的按时。这里，导通时间器通过基于输入和输出电压对于导通时间进行调整，来抑制频率波动。

驱动器25仅在所生成的导通时间周期内保持第一开关元件21导通并且第二开关元件21关断。当导通时间周期到期时，驱动器25关断第一开关元件21并且导通第一开关元件22。由此，输出电压Vout被控制为恒定。通过电阻器R1和R2的设置，能够可变地设置输出电压Vout。

第一过压保护电路26具有输出电压检测器261、FB电压检测器262、以及AND电路263。因此，第一过压保护电路26的配置与第一实施例中的第一过压保护电路3相似。输出电压Vout经由端子VOUTS输入到输出电压检测器261。反馈电压FB经由端子FBS输入到FB电压检测器262。驱动器25根据来自AND电路263的输出来继续或停止开关操作。

第一过压保护电路26的操作与上面的实施例中的相似。简单来说，即使在利用电阻器R1和R2来可变地设置输出电压Vout的情况下，如果电阻器R变为开路或电阻器R2短路，驱动器25的开关操作由第一过压保护电路26停止，并且执行针对输出电压Vout中的过压的保护。同样，能够易于进行相应的输出电压检测器261和FB电压检测器262中的适当过压控制。

第二过压保护电路27具有与第一实施例中的第二过压保护电路4相似的功能。反馈电压FB经由端子FBS输入到第二过压保护电路27和之后提到的电源良好部28。

在根据本实施例的供电IC 40A中，代替第一过压保护电路26使用的是配置与第二实施例中的第一过压保护电路301相似的过压保护电路。

电源良好部28是实现电源良好功能的区块(block)。电源良好部28基于反馈电压FB来控制晶体管Tr1导通和截止。作为n沟道MOSFET的晶体管Tr1的漏极连接到端子PGD，晶体管TR1的源极连接到接地电位的施加端子。端子PGD通过电阻器(未示出)被提升到输出端子Tout。当反馈电压到达预定电压时，电源良好部28使晶体管Tr1截止，并且从端子PGD输出高电平(High)标志。

端子AVIN是用于驱动器25的电源端子，并且连接到端子PVIN。内部供电部29是生成内部供电的电路块。UVLO部30是防止低压故障的区块。当端子AVIN处的电压等于或低于预定电压时，UVLO部30将设备关闭。

使能控制器34在端子EN为低电平时关闭设备，当端子EN为高电平时启用设备。

端子SS是用于设置软启动时间的端子，并且连接到软启动部35的输入端子。软启动器35的输出端子连接到比较器23的另一正相输入端子。根据连接到端子SS的电容器(未示出)的电容值，能够可变地设置输出电压Vout的启动时间。

电阻器Rd的一端连接到端子VOUTS。晶体管Tr2的漏极连接到电阻器Rd的另一端，其中晶体管Tr2是n沟道MOSFET。晶体管Tr2的源极连接到接地电位的施加端子。当设备关闭时，晶体管Tr2开始，并且其对输出电容器C1进行放电。因此，端子VOUTS是用于输出电压检测和输出放电的端子。

端子MODE是用于设置开关设置模式的端子。根据施加到端子MODE的信号电平，在设备强制地在固定频率模式下运行，或者在Deep-SLLM控制和固定频率模式之间转换，这两种情况下进行切换。

端子RESERVE是备用端子，连接到接地。端子AGND是驱动器25的接地端子。

图9是示出作为半导体集成电路设备(封装产品)的供电IC 40A中的管脚布置的一个示例的平面图。每个端子的功能如上所述。

供电IC 40A具有如平面图所示的矩形形状，并且具有横向延伸的第一侧401。端子PGND、端子PGND、端子VOUTS以及端子EN按照命名顺序沿着第一侧401布置成横行。提供多个端子PGND的目的是允许多条线在封装内连接在一起以减少第二开关元件22的导通电阻。

第二侧402从第一侧401的一端纵向延伸。端子SW、端子SW、端子SW以及端子PGND按照命名顺序沿着第二侧402布置成纵行。提供多个端子SW的目的在于允许多条线在封装内连接在一起以减少第一开关元件21和第二开关元件22的导通电阻，由此提高效率。

第三侧403从与第一侧401相对的第二侧402的端部横向延伸。因此，在纵向上第三侧403面对第一侧401。端子FBS、端子AGND、端子RESERVE以及端子MODE按照命名顺序在第三侧403上布置成横行。

第四侧404从与第二侧402相对的第三侧403的端部横向地延伸，并且连接到第一侧401的端部。因此，在横向上第四侧404面对第二侧402。端子SS、端子AVIN、端子PVIN以及端子PVIN按照命名顺序沿着第四侧404布置成纵行。提供多个端子PVIN的目的在于，允许多条线在封装内连接在一起以减少第一开关元件21的导通电阻，从而提高效率。

布置在第四侧404上的所有端子的额定电压是高电压。布置在第三侧403上的所有端子的额定电压是低电压。因此，高电压端子组和低电压端子组相互分开。布置在第一侧401上的端子之中，布置在其靠近第四侧404的端部上的端子EN具有高额定电压，而其他端子具有低额定电压。因此，端子EN和布置在第四侧404上的端子形成高电压端子组，其因此与布置在第一侧401上的低电压组分开。

布置在第二侧402上的端子之中，布置在其靠近第三侧403的端部上的端子PGD具有低额定电压，而其他端子具有高额定电压。因此，端子PGD和布置在第三侧403上的端子形成低电压端子组，其因此与布置在第二侧402上的高电压组分开。

垫EXP-PAD是底侧散热垫，它将在IC安装在电路板上时，利用多个过孔连接到电路板内的接地面。由此，能够获得令人满意的散热特性。

并入供电电路的装置：根据上述实施例的供电电路尤其适合于需要可靠的设备，并且不但能够并入到消费产品(诸如，移动设备、游戏机和相机)中，而且能够并入到车载装置、工业装备、医疗装备等中。

图10是示出并入各种电子装置的车辆的示例配置的外观图。该示例配置的车辆X并入电池X10以及通过从电池X10提供输入电压而进行操作的各种电子装置X11至X18。应当注意的是，为了便于图示，实际上图10中所示的电池X10和电子装置X11至X18中的任一个可以位于它们实际处于的位置以外的其他位置。

电子装置X11是控制行驶电动机的驱动的行驶电动机控制器。

电子装置X12是控制HID(高强度放电)灯和DRL(日间行车灯)等的点亮和熄灭的车灯控制单元。

电子装置X13是执行传输有关的控制的传输控制单元。

电子装置X14是执行车辆X的移动有关的控制(诸如，ABS(防抱死制动系统)、EPS(电动转向)、电子悬架的控制等)的主体控制单元。

电子装置X15是驱动和控制车锁、防盗警报等的安全控制单元。

电子装置X16是包括在出厂装运阶段作为标准的或制造商安装的设备合并在车辆X中的电子装置，诸如雨刷、电动侧视镜、电动车窗、减震器(振动吸收器)、电动天窗、电动座椅。

电子装置X17包括作为用户安装设备可选地安装到车辆X的电子装置，诸如车载A/V(听觉/视觉)设备、汽车导航系统、以及ETC(电子收费控制系统)。

电子装置X18是具备诸如车载鼓风机、油泵、水泵以及电池冷却扇的耐高压电机的电子装置。

根据上述各个实施例的供电电路能够并入到装置X11至装置X18中的任一个中。

变型例：上述本发明的实施例允许在不脱离本发明的精神的情况下进行许多变型。

例如，应用于本发明的开关调节器不限于上述同步整流型；它可以是非同步整流型、升压/降压型、隔离/非隔离型等。

Claims (12)

1.一种电力控制设备，包括：

输出电压控制器，其用于基于反馈电压，来控制供电电路的输出电压，所述反馈电压通过利用电压分压电阻对于所述输出电压进行分压而获得；以及

过压保护电路，其用于针对所述输出电压中的过压来进行保护，

其中

所述过压保护电路包括：

输出电压检测器，其用于检测所述输出电压是否超出输出电压阈值；以及

反馈电压检测器，其用于检测所述反馈电压是否降至反馈电压阈值或者低于反馈电压阈值，并且

所述过压保护电路基于来自所述输出电压检测器的第一检测输出和来自所述反馈电压检测器的第二检测输出，来继续或停止所述输出电压控制器的操作。

2.根据权利要求1所述的电力控制设备，其中所述过压保护电路用于

如果所述反馈电压等于或低于所述反馈电压阈值并且所述输出电压等于或低于所述输出电压阈值，则继续所述输出电压控制器的操作，

如果所述反馈电压超出所述反馈电压阈值，则继续所述输出电压控制器的操作，并且

如果所述反馈电压等于或低于所述反馈电压阈值并且所述输出电压超出所述输出电压阈值，则停止所述输出电压控制器的操作。

3.根据权利要求1或2所述的电力控制设备，其中所述过压保护电路还包括AND电路，所述第一检测输出和所述第二检测输出都被输入到所述AND电路。

4.根据权利要求1或2所述的电力控制设备，其中所述输出电压检测器用于根据所述第二检测输出来继续或停止检测操作。

5.根据权利要求1所述的电力控制设备，还包括第二过压保护电路，其用于如果所述反馈电压超出过压设置值则停止所述输出电压控制器的操作。

6.一种供电电路，包括：

根据权利要求1到5中的任一项所述的电力控制设备；以及

分压电阻器。

7.根据权利要求6所述的供电电路，其中

所述供电电路是线性调节器，

所述电力控制设备包括：

输出晶体管，输入电压被施加到所述输出晶体管；以及

误差放大器，所述反馈电压和参考电压被输入到所述误差放大器，所述误差放大器用于利用其输出来驱动所述输出晶体管，并且

所述过压保护电路用于控制所述误差放大器。

8.根据权利要求6所述的供电电路，其中所述供电电路是开关调节器。

9.根据权利要求8所述的供电电路，其中

所述电力控制设备包括：

第一开关元件和第二开关元件，所述第一开关元件和所述第二开关元件串联连接在输入电压和接地电位之间；

误差放大器或比较器，所述反馈电压和参考电压被输入到所述误差放大器或所述比较器；

驱动器，其用于基于所述误差放大器或所述比较器的输出来驱动所述第一开关元件和所述第二开关元件，

所述供电电路还包括：

线圈，所述线圈的一端连接到所述第一开关元件和所述第二开关元件都连接到的连接节点；以及

电容器，所述电容器的一端连接到所述线圈的另一端；并且

所述过压保护电路用于控制所述驱动器。

10.一种电子装置，其包括根据权利要求6到9中的任一项所述的供电电路。

11.一种IC封装，其用作根据权利要求1到5中的任一项所述的电力控制设备，其中

所述输出电压控制器包括：

第一开关元件；

第二开关元件，其与所述第一开关元件串联连接；以及

驱动器，其用于驱动所述第一开关元件和所述第二开关元件，

所述IC封装包括：

第一外部端子，其用于将输入电压施加到所述第一开关元件；

第二外部端子，其用于将接地电压施加到所述第二开关元件；

第三外部端子，其是所述驱动器的电源端子；

第四外部端子，其用于输入将所述电力控制设备在关闭状态和使能状态之间进行切换的信号；

第五外部端子，其用于施加所述反馈电压；以及

第六外部端子，其用于施加所述输出电压，

所述IC封装还包括：

第一侧；

第二侧，其连接到所述第一侧的一端并且在穿过所述第一侧的方向上延伸；以及

第三侧，其连接到所述第二侧的一端并且与所述第一侧相对，

只有包括至少所述第五外部端子的第一低耐受电压端子被布置在所述第一侧，

只有包括至少所述第一外部端子和所述第三外部端子的第一高耐受电压端子被布置在所述第二侧，并且

包括至少所述第二外部端子和所述第六外部端子的第二低耐受电压端子，与所述第四外部端子一起被布置在所述第三侧，其中所述第四外部端子是高耐受电压端子并且被布置在比所述第二低耐受电压端子更靠近所述第二侧的位置。

12.根据权利要求11所述的IC封装，还包括：

电源良好功能部，其用于当所述反馈电压达到预定电压时输出标志；

第七外部端子，用于输出所述标志；

第八外部端子，其连接到所述第一开关元件和所述第二开关元件连接在一起的连接节点；以及

第四侧，其连接到所述第一侧的另一端并且连接到所述第三侧的一端，并且与所述第二侧相对，

其中

包括至少所述第八外部端子的第二高耐受电压端子与所述第七外部端子一起被布置在所述第四侧，其中所述第七外部端子是低耐受电压端子并且被布置在比所述第二高耐受电压端子更靠近所述第一侧的位置。