JP2004015881A

JP2004015881A - Dc-dc converter with protecting function and with voltage detecting function

Info

Publication number: JP2004015881A
Application number: JP2002163795A
Authority: JP
Inventors: Koichi Yano; 矢野　公一
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2004-01-15
Anticipated expiration: 2022-06-05
Also published as: JP4311915B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent malfunction in protection at the rise of input voltage at the application of power or the like, make it possible to discriminate between true protection-detection state (true overcurrent state) and false protection-detection state (state in which the input voltage falls below a preset output voltage), and add a function of detecting terminal voltage, which need not be steadily detected, to a DC-DC converter by adding a smaller number of parts. <P>SOLUTION: A DC-DC converter with a protecting function and a DC-DC converter with a voltage detecting function comprise a main switch SW1, a resistance dividing circuit R1 and R2, a differential amplifier-comparator 5, a switching circuit 3, a PWM comparator 7, and a control circuit (signal buffer control circuit) 8. If the voltage of input power supply is equal to or below a predetermined voltage, the switching circuit 3 is actuated to connect the input voltage from the input power supply to the resistance dividing circuit. If the voltage of the input power supply exceeds the predetermined voltage, the switching circuit 3 is actuated to connect the output voltage VOUT from an output terminal B to the resistance dividing circuit. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、保護回路の誤動作を抑えた保護機能付きＤＣ−ＤＣコンバータおよび電圧検出機能付きＤＣ−ＤＣコンバータに係り、特に回路の一部を共用することで回路全体の規模を抑えることが可能なＤＣ−ＤＣコンバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
降圧型ＤＣ−ＤＣコンバータの過電流や短絡等の異常が発生した際の回路を保護する方法としては、従来から下記の３通りのものが知られている。
（１）まず、出力負荷の前段に抵抗を追加し、その抵抗に流れる電流による電圧降下を監視して過電流を検出し、過電流が検出された場合に保護動作に入る方法がある。この方法は一般的によく使われている方法である（従来技術１という）。
【０００３】
（２）次に、ＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ；パルス幅変調）制御の降圧型ＤＣ−ＤＣコンバータを構成する場合の簡易な保護回路方式として、基準電圧と抵抗分圧された帰還電圧を差動アンプで比較し、その出力電圧をＤＣ−ＤＣコンバータを構成する三角波（鋸歯状波）発振器出力の上限および下限の電圧と比較し、出力電圧がその上限および下限の電圧の間からはみ出す状態を一定時間継続した場合に過電流等による出力電圧の低下等の出力電圧の異常が発生したとみなして保護動作に入る方法がある（特許第２５０１９０９号公報参照：従来技術２という）。
【０００４】
（３）さらに、ＰＷＭ制御の降圧型ＤＣ−ＤＣコンバータの主スイッチがオン状態を継続する時間を測定し、オン状態が一定時間保持された場合に過電流等による出力電圧の低下が発生したとして保護動作に入る方法もある（従来技術３という）。
【０００５】
図７は上記従来技術３の保護回路を模式的に示す図である。図８は、図７の回路の電源投入時のタイミングチャートを示す図である。
図７において、１０１は基準電圧（周知の基準電圧発生回路からの基準電圧）、１０２は差動アンプ（エラー増幅器）、１０３は三角波発生回路、１０４はＰＷＭコンパレータ、１０５は信号バッファ制御回路、１０６はスイッチオン検出回路、１０７はタイマ回路、１０８は負荷である。また、ＳＷ１は主スイッチ、Ｒ１およびＲ２は抵抗、Ｄ１はダイオード、Ｌ１はインダクタンス、Ｃ１およびＣ２は容量である。Ａ〜Ｈは回路点（またはその回路点の信号）を示している。
【０００６】
図７に示した従来の保護回路においては、出力電圧ＶＯＵＴを抵抗Ｒ１およびＲ２により分圧して差動アンプ１０２の一方の入力端子（−）に入力し、差動アンプ１０２の他方の入力端子（＋）に基準電圧１０１を入力する。
【０００７】
さらに、差動アンプ１０２の出力をＰＷＭコンパレータ１０４の一方の入力端子（−）に入力し、三角波発生回路１０３の出力を該ＰＷＭコンパレータ１０４の他方の入力端子（＋）に入力する。
【０００８】
ＰＷＭコンパレータ１０４の出力を信号バッファ制御回路１０５に入力するとともに、主スイッチＳＷ１のオン状態を検出するスイッチオン検出回路１０６にも入力する。スイッチオン検出回路１０６からの主スイッチのオン状態を示す検出信号をタイマ回路１０７で計測し、主スイッチＳＷ１がオン状態を一定時間保持した場合に過電流等による出力電圧の低下が発生したとして信号バッファ制御回路１０５を制御して主スイッチＳＷ１をオフにして保護動作に入る。
【０００９】
以上の動作を行なう従来の保護回路においては、最初からＤＣ−ＤＣコンバータ回路は動作状態になっている。電源投入時に、図８に示すように、Ａ点の電圧が徐々に上昇し、それに伴ってＢ点（＝Ｃ点）の電圧、Ｆ点の電圧も上昇する。
【００１０】
Ｐ３時点で回路が通常動作に入り、入力電圧が出力設定電圧（図８では破線で示す）未満なので出力電圧が出力設定電圧以下となり、主スイッチＳＷ１がオン状態で保持されて保護回路が動作を始める。タイマ回路１０７で設定された一定時間後のＰ４の時点で保護動作に入って出力を停止する。上記の従来の保護回路はこのまま停止状態を保持してしまって自動復帰できないという不具合が発生する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術１のような抵抗を追加して電流を監視する方法の場合、抵抗による熱損失があるため電力効率の低下が生じるという問題がある。また、部品点数の増加や検出用端子の追加が必要となり、回路も複雑化して実装面積やコストが高くなり、特にＩＣ化した際にはその影響が大きくなるという問題もある。
【００１２】
上述したような電流検出機能のないＤＣ−ＤＣコンバータを用いて保護回路を構成する場合は、差動アンプの出力電圧で保護動作に入るかどうかを判定する方法（従来技術２）あるいはＤＣ−ＤＣコンバータスイッチのＯＮ状態を保持する時間を積分して保護動作にはいるかどうかを判定する方法（従来技術３）が簡易な方法である。しかしこれらの判定方式を用いた場合は、本当の過電流なのか、あるいは入力電圧が出力設定電圧以下になったために生じる誤動作なのかを判別できないという問題がある。
【００１３】
また、保護回路形式をラッチ型とした場合は、どちらの場合も区別できずに出力を停止し、そのまま停止状態を保持してしまい自動復帰しなくなるという問題がある。
【００１４】
これを回避するには保護回路形式をリセット型とすれば自動復帰するようになるが、結局はショートや過電流状態に対してもオン／オフを繰り返してしまうので完全な保護になっていないばかりでなく、発熱等の不具合が残ってしまう。
【００１５】
また、電源投入時に入力電圧の立ち上りがゆっくりとした場合は、出力設定電圧より入力電圧が低い状態が長く続くため保護回路が動作してしまうことがあり、保護形式がラッチ型の場合には出力電圧が立ち上がらないこともある。
【００１６】
そこで、本発明は上述した問題点を解消することを目的としており、具体的には各請求項は次のような目的を有している。
請求項１記載の発明の目的は、電源投入時などの入力電圧の立ち上り時における保護の誤動作を防止することを目的としている。
【００１７】
また、請求項２記載の発明の目的は、真性な保護検出状態（本当の過電流状態）と擬似的な保護検出状態（入力電圧が出力設定電圧以下になった状態）を識別可能とすることである。
さらに、請求項３記載の発明の目的は、定常的な検出の必要ない端子電圧の検出機能を少ない部品点数の追加でＤＣ−ＤＣコンバータに追加することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成を有している。
請求項１記載の発明は、電源投入時に入力電圧を検出する状態にしてスタンバイ状態を保ち、入力電圧が出力設定電圧を超えた時点で通常の動作に切り替えることを特徴としている。この構成を採用することにより、入力電圧の立ち上り時における保護の誤動作を防止することが可能になる。
【００１９】
請求項２記載の発明は、保護動作の後、出力を一時的に停止して入力電圧が出力設定電圧以下の場合は、擬似的な保護検出状態として保護回路を動作させずに通常動作状態に戻してスイッチをオンした状態で入力電圧をそのまま出力し、さらに入力電圧が出力設定電圧を超えると通常のＤＣ−ＤＣコンバータとして動作する。入力電圧が出力設定電圧を超える場合は真性の保護検出状態として保護回路を動作させて出力を停止したままで保持することを特徴としている。この構成を採用することにより、真性な保護検出状態と擬似的な保護検出状態を識別でき、それぞれに対応した動作を行わせることが可能になる。
【００２０】
請求項３記載の発明は、差動アンプの入力端子を一度出力電圧検出用抵抗分割器の出力から出力電圧検出用抵抗分割器とは別の電圧検出用抵抗分割器の出力と切替えて任意の端子電圧がある任意の電圧より高いか否かを判断し、その判断結果を出力することを特徴としている。この構成を採用することにより、定常的な検出の必要ない端子電圧の検出機能を少ない部品点数の追加でＤＣ−ＤＣコンバータに追加することが可能になる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
（第１の実施例）＜請求項１＞
図１は、図７に説明した従来のＤＣ−ＤＣコンバータを基本にして構成した本発明の第１の実施例を説明するための回路図である。図２は、本発明の第１の実施例の電源投入時のタイミングチャート例を示す図である。
【００２２】
図１において、１は電源投入リセット信号回路、２はフリップフロップ、３は切替回路、４は基準電圧（周知の基準電圧発生回路からの基準電圧）、５は差動アンプ兼コンパレータ、６は三角波発生回路、７はＰＷＭコンパレータ、８は信号バッファ制御回路、９はスイッチオン検出回路、１０はタイマ回路、１１は負荷、１２はインバータである。また、図７と同様に、ＳＷ１は主スイッチ、Ｒ１およびＲ２は抵抗、Ｄ１はダイオード、Ｌ１はインダクタンス、Ｃ１およびＣ２は容量である。Ａ〜Ｈは回路点（またはそこの信号）を示している。
【００２３】
図１において、電源投入リセット信号回路１、フリップフロップ２、切替回路３、インバータ１２を除いた回路構成は図７の従来回路と同様の回路構成である。
【００２４】
図１の回路において、最初は電源投入リセット信号により図示のようにＣ点の電圧＝Ａ点の電圧になるように切替回路３を接続設定し、本回路を、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を待機状態に保持する。ここで、切替回路３は如何なる切替スイッチであってもよく、例えばＭＯＳトランジスタを用いた周知の切替スイッチを利用できる。
【００２５】
図２に示すように、電源投入時に、入力電圧Ａ点の電圧（＝Ｃ点の電圧）が０Ｖから徐々に上昇し、それに伴ってＤ点の電圧（図示せず）およびＦ点の電圧が上昇する。入力電圧Ａ点の電圧（＝Ｃ点の電圧）が回路の動作電圧になるＰ１までは回路素子が正常動作はしないが、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を待機状態に保持する。
【００２６】
図２のタイミングチャート中のＰ１で回路が正常動作に入るが、入力電圧ＡがまだＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力設定電圧（図２の破線参照）を超えていないので続けてＤＣ−ＤＣコンバータ回路を待機状態に保持する。
【００２７】
続いて、入力電圧ＡがＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力設定電圧（図２の破線参照）を超えたＰ２の時点で、差動アンプ兼コンパレータ５がその旨の検出信号（Ｆ点の電圧の下落）を出力し、この信号がインバータ１２を介してフリップフロップ回路２のセット端子Ｓに入力されフリップフロップの状態をセット状態に切り替える。
【００２８】
このフリップフロップ回路２の状態がセット状態に切り替わったことによりその出力Ｑで切替回路３の接点をＣ点の電圧＝Ａ点の電圧（Ｃ点とＡ点間が導通）からＣ点の電圧＝Ｂ点の電圧（Ｃ点とＢ点間が導通）になるように、すなわち出力側に切り替え、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を動作状態にさせる。この時点では先に述べたように入力電圧が既に出力設定電圧を超えているので保護回路は通常動作を行う。
【００２９】
なお、フリップフロップ２として、ここでは単純なフリップフロップ回路を想定しているが、電源投入時に電源投入リセット回路１からリセット信号を受けてＤＣ−ＤＣコンバータ回路を停止状態（Ｃ点の電圧＝Ａ点の電圧）にし、差動アンプ兼コンパレータ５の検出信号を受けてＤＣ−ＤＣコンバータ回路を動作状態（Ｃ点の電圧＝Ｂ点の電圧）にする回路であれば如何なるものであってもよい。
【００３０】
ここで、差動アンプ兼コンパレータ５は、電源投入後入力電圧ＡがＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力設定電圧になったことを検知してＤＣ−ＤＣコンバータ回路を動作状態に移行するためのコンパレータとして機能し、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路が通常動作中は差動アンプとして機能する。
【００３１】
また、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を停止させる際には信号バッファ制御回路８だけを停止するのではなくてＰＷＭコンパレータ７や三角波発生回路６等を停止するようにすれば消費電流を抑えることもできる。
【００３２】
以上説明したように、本実施例によれば、電源投入時の電源立ち上りの保護回路の誤動作を防ぐとともに、電源が立ち上がった後に通常のＤＣ−ＤＣコンバータ動作に切り替えることができる。
【００３３】
本実施例の回路では、電源投入時に入力電圧を検出する状態にしてスタンバイ状態を保ち、入力電圧が出力設定電圧を超えた時点で通常の動作に切り替えることにより、立ち上りでの保護の誤動作を防止できる。
【００３４】
本発明の機能および構成は、回路の構成として急峻な立ち上がりを防ぐソフトスタート機能や特定の設定電圧以下で動作を停止させて不確定状態の誤動作を防ぐＵＶＬＯ（アンダーボルテージロックアウト）機能等との組合せを妨げるものではなく、必要に応じてこれらの組み合わせが可能であることはいうまでもない。
また、上記実施例の回路では三角波発生回路を用いた例を示したが、必ずしも厳密な意味での三角波発生回路である必要はなく、例えば、所定の信号レベルとの比較結果に基づいて主スイッチのオンオフ比（デューティー比）を制御することができる一定の周波数発生回路であれば如何なるものであってもよい。本明細書ではこれらの周波数発生回路を含めて三角波発生回路と呼ぶことにする。
【００３５】
（第２の実施例）
図３は、本発明の第２の実施例を説明するための回路図である。また、図４は、本発明の第２の実施例のタイミングチャート例を示す図である。
【００３６】
図３において、２１はＵＶＬＯ（アンダーボルテージロックアウト）回路、２２は動作制御回路、２３は切替回路、２４は基準電圧（周知の基準電圧発生回路からの基準電圧）、２５は差動アンプ兼コンパレータ、２６は三角波発生回路、２７はＰＷＭコンパレータ、２８はタイマ回路、２９はスイッチオン検出回路、３０は信号バッファ制御回路、３１は負荷である。また、図１と同様に、ＳＷ１は主スイッチ、Ｒ１およびＲ２は抵抗、Ｄ１はダイオード、Ｌ１はインダクタンス、Ｃ１およびＣ２は容量である。Ａ〜Ｈは回路点（またはそこの信号）を示している。
【００３７】
図３では、図１の電源投入リセット信号回路１、フリップフロップ２、切替回路３、スイッチオン検出回路９、タイマ回路１０、インバータ１２の代わりに、ＵＶＬＯ（アンダーボルテージロックアウト）回路２１、動作制御回路２２、タイマ回路２８、スイッチオン検出回路２９を用いている。
【００３８】
図３の回路構成では、図４に示したタイミングチャート中のＰ５までは切替回路２３はＣ点は出力側Ｂ点に接続すなわちＣ点の電圧＝Ｂ点の電圧になっていて通常のＤＣ−ＤＣコンバータ動作状態になっている。さらにＰ６までは入力電圧の低下でも出力設定電圧より高いので通常のＤＣ−ＤＣコンバータ動作状態を保つ。すなわち、Ｐ６の時点までは主スイッチＳＷ１は差動アンプ兼コンパレータ２５とＰＷＭコンパレータ２７で生成され、信号バッファ制御回路３０を経由して与えられるパルス状信号によってオン状態とオフ状態を繰り返す。
【００３９】
しかし、Ｐ６−Ｐ７間では入力電圧Ａが出力設定電圧より低くなるのでＦ点の電圧（差動アンプ兼コンパレータ２５の出力）が上昇し、主スイッチＳＷ１はオン状態のまま保持される。Ｐ７の時点でタイマ回路２８を動作させるとともに動作制御回路２２からの信号によって信号バッファ制御回路３０をコントロールして主スイッチＳＷ１をオフ状態に保持し一旦ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を停止させ、また、動作制御回路２２からの信号によって切替回路２３を図示のようにＣ点の電圧＝Ｂ点の電圧からＣ点の電圧＝Ａ点の電圧になるように切替える。
【００４０】
Ｐ７−Ｐ８間で差動アンプ兼コンパレータ２５が入力電圧Ａの出力設定電圧以下への低下を検出して動作制御回路２２（図１のフリップフロップ回路２に対応している）はタイマ回路２８を用いてＰ８までの一定時間だけこの状態を保持し擬似的な保護検出状態と認識して保護する。
【００４１】
一定時間経過したＰ８の時点で、動作制御回路２２からの信号により切替回路２３ではＣ点の電圧＝Ａ点の電圧からＣ点の電圧＝Ｂ点の電圧になるように切替える。同様に動作制御回路２２からの信号でＤＣ−ＤＣコンバータ回路を動作状態に戻すとともに、タイマ回路２８を停止させる。Ｐ８−Ｐ９の間では、差動アンプ兼コンパレータ２５が入力電圧Ａが出力設定電圧以下であることを検出しているので、主スイッチＳＷ１をオン状態に保持する。
【００４２】
さらに、Ｐ９では入力電圧Ａの上昇に伴い出力設定電圧を超えた時点で主スイッチＳＷ１はオン状態とオフ状態の両方が可能となり、オンとオフを繰り返すとともに、スイッチオン検出回路２９、続いてタイマ回路２８がリセットされて動作制御回路２２は通常状態になる。
【００４３】
Ｐ１０までは通常状態で動作するが、Ｐ１０−Ｐ１１で再度主スイッチＳＷ１がオン状態のままで保持されてＰ１１の時点でタイマ回路２８が動作し、動作制御回路２２からの信号で信号バッファ回路３０をコントロールしてＤＣ−ＤＣコンバータ回路を停止させ、また動作制御回路２２からの信号で切替回路２３ではＣ点の電圧＝Ｂ点の電圧（Ｃ点とＢ点間が導通）からＣ点の電圧＝Ａ点の電圧（Ｃ点とＡ点間が導通）、すなわち入力側に切替える。
【００４４】
この時点で出力の過電流が切り離されて入力電圧が復帰し差動アンプ兼コンパレータ２５は入力電圧が出力設定電圧を超えることを検出して真性の保護検出状態と認識してＤＣ−ＤＣコンバータ回路を停止したまま保持する。
【００４５】
また、本実施例の回路では、保護動作の後、出力を一時的に停止して入力電圧が出力設定電圧以下の場合は、擬似的な保護検出状態として保護回路を動作させずに通常動作状態に戻してスイッチをオンした状態で入力電圧をそのまま出力し、入力電圧が出力設定電圧を超える場合は真性の保護検出状態として保護回路を動作させて出力を停止したままで保持する。これにより真性と擬似的な保護検出状態を識別できる。
【００４６】
（第３の実施例）
図５は、本発明の第３の実施例を説明するための図である。また、図６は、該第３の実施例のタイミングチャートを示す図である。
【００４７】
図５において、４０はタイマ回路、４１は動作制御回路、４２は信号保持回路、４３は切替回路、４４は基準電圧、４５は差動アンプ兼コンパレータ、４６は三角波発生回路、４７はＰＷＭコンパレータ、４８は信号バッファ制御回路、４９は負荷である。また、ＳＷ１は主スイッチ、Ｒ１〜Ｒ４は抵抗、Ｄ１はダイオード、Ｌ１はインダクタンス、Ｃ１およびＣ２は容量である。Ａ〜Ｈは回路点（またはそこの信号）を示し、ＪおよびＫは検出信号、Ｌはリセット信号を示している。
【００４８】
図６において、Ｐ１２までは通常のＤＣ−ＤＣコンバータの動作状態になる。Ｐ１２にタイマ回路４０からの信号で動作制御回路４１を動かして信号バッファ制御回路４８を通じて主スイッチＳＷ１を停止させてＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止させる。同時に、切替回路４３を制御しＤ点の電圧＝Ｃ点の電圧からＤ点の電圧＝Ｋ点の電圧になるように切替えて検出信号Ｋ（検出信号Ｊと分割抵抗Ｒ３，Ｒ４により生成される）を検出する。
【００４９】
リセット信号Ｌは初期状態をＬＯＷとしてＰ１２−Ｐ１３間の信号ＦのＬＯＷを検出するが、リセット信号ＬはＬＯＷ状態のまま保存する。Ｐ１２−Ｐ１３間はＤＣ−ＤＣ出力動作が停止しているので出力電圧が低下していく。
【００５０】
Ｐ１３でタイマ回路４０からの制御により動作制御回路４１を動かしてまた切替回路４３を制御してＤ点の電圧＝Ｋ点の電圧からＤ点の電圧＝Ｃ点の電圧になるように切替えて出力電圧Ｂの分割レベル（Ｃ点の電圧）を検出するようにして通常のＤＣ−ＤＣコンバータの動作状態に戻す。
【００５１】
Ｐ１３−Ｐ１４間は通常のＤＣ−ＤＣ動作状態になる。Ｐ１４でもＰ１２と同じ手順で回路動作を切り替える。Ｐ１４−Ｐ１５間の信号ＦはＨＩＧＨを出すのでリセット信号ＬをＨＩＧＨにする。
【００５２】
Ｐ１５では、Ｐ１３と同じ手順でＤＣ−ＤＣ動作状態に戻すが、リセット信号ＬはＨＩＧＨを保持したままになる。Ｐ１５−Ｐ１６間は通常のＤＣ−ＤＣ動作状態になる。
【００５３】
Ｐ１６でもＰ１２と同じ手順で回路動作を切り替える。Ｐ１６−Ｐ１７間の信号ＦはＬＯＷを出すのでリセット信号ＬをＬＯＷにする。Ｐ１７ではＰ１３と同じ手順でＤＣ−ＤＣ通常動作に戻すが、リセット信号ＬはＬＯＷを保持したままになる。
【００５４】
本実施例によれば、通常のＤＣ−ＤＣコンバータ動作中、切替回路を用いて定期的に差動アンプの入力端子を一度出力電圧検出用抵抗分割器の出力から前記出力電圧検出用抵抗分割器とは別の電圧検出用抵抗分割器の出力と切替えて任意の端子電圧がある任意の電圧より高いか否かを判断し、高いか否かに対応した信号を出力することが可能になる。従って、定常的な検出の必要ない端子電圧を少ない部品点数の追加でＤＣ−ＤＣコンバータの回路に追加できる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明の各請求項の効果は次の如くである。
請求項１記載の発明によれば、電源投入時に入力電圧を検出する状態にしてスタンバイ状態を保ち、入力電圧が出力設定電圧を超えた時点で通常の動作に切り替えるようにしているので、入力電圧の立ち上り時における保護の誤動作を防止することが可能になる。
【００５６】
請求項２記載の発明によれば、保護動作の後、出力を一時的に停止して入力電圧が出力設定電圧以下の場合は、擬似的な保護検出状態として保護回路を動作させずに通常動作状態に戻してスイッチをオンした状態で入力電圧をそのまま出力し、入力電圧が出力設定電圧を超える場合は真性の保護検出状態として保護回路を動作させて出力を停止したままで保持するようにしたので、真性な保護検出状態と擬似的な保護検出状態を識別でき、それぞれに対応した動作を行わせることが可能になる。
【００５７】
請求項３記載の発明によれば、差動アンプの入力端子を一度出力電圧検出用抵抗分割器の出力から出力電圧検出用抵抗分割器とは別の電圧検出用抵抗分割器の出力と切替えて任意の端子電圧がある任意の電圧より高いか否かを判断し、その判断結果を出力するようにしたので、定常的な検出の必要ない端子電圧の検出機能を少ない部品点数の追加でＤＣ−ＤＣコンバータに追加することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を説明するための図である。
【図２】本発明の第１の実施例の電源投入時のタイミングチャートを示す図である。
【図３】本発明の第２の実施例を説明するための図である。
【図４】本発明の第２の実施例のタイミングチャートを示す図である。
【図５】本発明の第３の実施例を説明するための図である。
【図６】本発明の第３の実施例のタイミングチャートを示す図である。
【図７】従来技術３の保護回路を模式的に示す図である。
【図８】図７の回路の電源投入時のタイミングチャートを示す図である。
【符号の説明】
１：電源投入リセット信号回路、
２：フリップフロップ、
３：切替回路、
４：基準電圧、
５：差動アンプ兼コンパレータ、
６：三角波発生回路、
７：ＰＷＭコンパレータ、
８：信号バッファ制御回路、
９：スイッチオン検出回路、
１０：タイマ回路、
１１：負荷、
１２：インバータ、
２１：ＵＶＬＯ（アンダーボルテージロックアウト）回路、
２２：動作制御回路、
２３：切替回路、
２４：基準電圧、
２５：差動アンプ兼コンパレータ、
２６：三角波発生回路、
２７：ＰＷＭコンパレータ、
２８：タイマ回路、
２９：スイッチオン検出回路、
３０：信号バッファ制御回路、
３１：負荷、
４０：タイマ回路、
４１：動作制御回路、
４２：信号保持回路、
４３：切替回路、
４４：基準電圧、
４５：差動アンプ兼コンパレータ、
４６：三角波発生回路、
４７：ＰＷＭコンパレータ、
４８：信号バッファ制御回路、
４９：負荷、
ＳＷ１：主スイッチ、
Ｒ１〜Ｒ４：抵抗、
Ｄ１：ダイオード、
Ｌ１：インダクタンス、
Ｃ１，Ｃ２：容量、
Ａ〜Ｈ：回路点（またはその回路点の信号）。
Ｊ，Ｋ：検出信号、
Ｌ：リセット信号。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a DC-DC converter with a protection function and a DC-DC converter with a voltage detection function in which malfunction of a protection circuit is suppressed, and in particular, it is possible to suppress the scale of the entire circuit by sharing a part of the circuit. It relates to a DC-DC converter.
[0002]
[Prior art]
As a method for protecting a circuit when an abnormality such as an overcurrent or a short circuit of a step-down DC-DC converter occurs, the following three methods are conventionally known.
(1) First, there is a method in which a resistor is added before the output load, a voltage drop caused by a current flowing through the resistor is monitored, an overcurrent is detected, and a protection operation is started when the overcurrent is detected. This method is a commonly used method (referred to as prior art 1).
[0003]
(2) Next, as a simple protection circuit method for configuring a step-down DC-DC converter controlled by PWM (Pulse Width Modulation), a reference amplifier and a feedback voltage divided by a resistance are compared by a differential amplifier. Then, the output voltage is compared with the upper and lower limit voltages of the triangular wave (sawtooth wave) oscillator output of the DC-DC converter, and the output voltage protrudes from between the upper and lower limit voltages for a certain period of time. In such a case, there is a method in which a protection operation is started on the assumption that an abnormality in the output voltage such as a decrease in the output voltage due to an overcurrent or the like has occurred (see Japanese Patent No. 2501909: Prior Art 2).
[0004]
(3) Further, the time during which the main switch of the step-down DC-DC converter of the PWM control continues the ON state is measured, and when the ON state is maintained for a certain time, the output voltage is reduced due to an overcurrent or the like. There is also a method of starting a protection operation (referred to as prior art 3).
[0005]
FIG. 7 is a diagram schematically showing the protection circuit of the above-mentioned conventional technology 3. FIG. 8 is a diagram showing a timing chart when the power of the circuit in FIG. 7 is turned on.
7, reference numeral 101 denotes a reference voltage (a reference voltage from a well-known reference voltage generation circuit), 102 denotes a differential amplifier (error amplifier), 103 denotes a triangular wave generation circuit, 104 denotes a PWM comparator, 105 denotes a signal buffer control circuit, and 106 denotes a reference signal. Is a switch-on detection circuit, 107 is a timer circuit, and 108 is a load. SW1 is a main switch, R1 and R2 are resistors, D1 is a diode, L1 is an inductance, and C1 and C2 are capacitors. A to H indicate circuit points (or signals at the circuit points).
[0006]
In the conventional protection circuit shown in FIG. 7, the output voltage VOUT is divided by the resistors R1 and R2 and input to one input terminal (−) of the differential amplifier 102, and the other input terminal (− The reference voltage 101 is input to (+).
[0007]
Further, the output of the differential amplifier 102 is input to one input terminal (-) of the PWM comparator 104, and the output of the triangular wave generation circuit 103 is input to the other input terminal (+) of the PWM comparator 104.
[0008]
The output of the PWM comparator 104 is input to the signal buffer control circuit 105 and also to the switch-on detection circuit 106 for detecting the ON state of the main switch SW1. A detection signal indicating the ON state of the main switch from the switch-on detection circuit 106 is measured by the timer circuit 107. When the main switch SW1 holds the ON state for a certain period of time, it is determined that the output voltage has dropped due to an overcurrent or the like. The main switch SW1 is turned off by controlling the buffer control circuit 105, and the protection operation is started.
[0009]
In the conventional protection circuit that performs the above operation, the DC-DC converter circuit is in operation from the beginning. When the power is turned on, as shown in FIG. 8, the voltage at point A gradually increases, and the voltage at point B (= point C) and the voltage at point F also increase accordingly.
[0010]
At the time point P3, the circuit enters a normal operation. Since the input voltage is lower than the output set voltage (indicated by a broken line in FIG. 8), the output voltage becomes equal to or lower than the output set voltage, the main switch SW1 is held in the ON state, and the protection circuit operates. start. At a time point P4 after a fixed time set by the timer circuit 107, the protection operation starts and the output is stopped. The above-described conventional protection circuit has a problem that the stop state is kept as it is and automatic recovery cannot be performed.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In the method of monitoring the current by adding a resistor as in the above-described prior art 1, there is a problem that the power efficiency is reduced due to heat loss due to the resistor. In addition, an increase in the number of components and the addition of a detection terminal are required, and the circuit is complicated, so that the mounting area and cost are increased.
[0012]
When the protection circuit is configured using the DC-DC converter without the current detection function as described above, a method of determining whether to start the protection operation with the output voltage of the differential amplifier (prior art 2) or DC-DC A simple method is to integrate the time to keep the ON state of the converter switch and determine whether or not the protection operation is being performed (Prior Art 3). However, when these determination methods are used, there is a problem that it cannot be determined whether the current is a real overcurrent or a malfunction that occurs because the input voltage has become equal to or lower than the output set voltage.
[0013]
Further, when the protection circuit type is a latch type, there is a problem that the output is stopped without being able to discriminate in either case, the stopped state is maintained as it is, and the automatic recovery is not performed.
[0014]
In order to avoid this, if the protection circuit type is reset type, it will automatically return, but after all it will not be completely protected because it repeatedly turns on and off even in the case of short circuit or overcurrent state Instead, defects such as heat generation remain.
[0015]
If the input voltage rises slowly when the power is turned on, the protection circuit may operate because the input voltage is lower than the output setting voltage for a long time. The voltage may not rise.
[0016]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems, and specifically, each claim has the following objects.
An object of the invention described in claim 1 is to prevent a malfunction of protection at the time of rising of an input voltage such as when power is turned on.
[0017]
Another object of the present invention is to make it possible to distinguish between a true protection detection state (a real overcurrent state) and a pseudo protection detection state (a state in which the input voltage has become equal to or lower than the output set voltage). It is.
Still another object of the present invention is to add a terminal voltage detection function that does not require steady-state detection to a DC-DC converter with a small number of components.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
The invention according to claim 1 is characterized in that a standby state is maintained by detecting an input voltage when the power is turned on, and a normal operation is switched when the input voltage exceeds an output set voltage. By employing this configuration, it is possible to prevent a malfunction of protection at the time of rising of the input voltage.
[0019]
According to a second aspect of the present invention, the output is temporarily stopped after the protection operation, and when the input voltage is equal to or lower than the output set voltage, the protection circuit is set to a pseudo protection detection state and the protection circuit is not operated to return to the normal operation state. When the switch is turned on and the switch is turned on, the input voltage is output as it is, and when the input voltage exceeds the output set voltage, it operates as a normal DC-DC converter. When the input voltage exceeds the output set voltage, the protection circuit is activated as an intrinsic protection detection state, and the output is stopped and maintained. By adopting this configuration, the true protection detection state and the pseudo protection detection state can be distinguished, and the operation corresponding to each can be performed.
[0020]
According to a third aspect of the present invention, the input terminal of the differential amplifier is switched from the output of the output voltage detection resistor divider to the output of a voltage detection resistor divider different from the output voltage detection resistor divider once. It is characterized in that it is determined whether or not the terminal voltage is higher than an arbitrary voltage, and a result of the determination is output. By employing this configuration, it is possible to add a terminal voltage detection function that does not need to be constantly detected to the DC-DC converter by adding a small number of components.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First Embodiment) <Claim 1>
FIG. 1 is a circuit diagram for explaining a first embodiment of the present invention constructed based on the conventional DC-DC converter described in FIG. FIG. 2 is a diagram showing an example of a timing chart when power is turned on in the first embodiment of the present invention.
[0022]
In FIG. 1, 1 is a power-on reset signal circuit, 2 is a flip-flop, 3 is a switching circuit, 4 is a reference voltage (reference voltage from a well-known reference voltage generation circuit), 5 is a differential amplifier / comparator, and 6 is a triangular wave. A generation circuit, 7 is a PWM comparator, 8 is a signal buffer control circuit, 9 is a switch-on detection circuit, 10 is a timer circuit, 11 is a load, and 12 is an inverter. 7, SW1 is a main switch, R1 and R2 are resistors, D1 is a diode, L1 is an inductance, and C1 and C2 are capacitances. A to H indicate circuit points (or their signals).
[0023]
1, the circuit configuration excluding the power-on reset signal circuit 1, flip-flop 2, switching circuit 3, and inverter 12 is the same as the conventional circuit of FIG.
[0024]
In the circuit of FIG. 1, first, the switching circuit 3 is connected and set by the power-on reset signal so that the voltage at the point C = the voltage at the point A as shown in FIG. To hold. Here, the changeover circuit 3 may be any changeover switch, for example, a well-known changeover switch using a MOS transistor can be used.
[0025]
As shown in FIG. 2, when the power is turned on, the voltage at the input voltage point A (= the voltage at the point C) gradually increases from 0 V, and accordingly, the voltage at the point D (not shown) and the voltage at the point F are increased. To rise. The circuit element does not operate normally until P1 at which the voltage at the input voltage A (= the voltage at the point C) becomes the operating voltage of the circuit, but the DC-DC converter circuit is kept in a standby state.
[0026]
Although the circuit enters a normal operation at P1 in the timing chart of FIG. 2, since the input voltage A has not yet exceeded the output set voltage of the DC-DC converter circuit (see the broken line in FIG. 2), the DC-DC converter circuit continues. Is kept in a standby state.
[0027]
Subsequently, at the time point P2 when the input voltage A exceeds the output set voltage of the DC-DC converter circuit (see the broken line in FIG. 2), the differential amplifier / comparator 5 detects the detection signal (drop of the voltage at point F). ) Is output to the set terminal S of the flip-flop circuit 2 via the inverter 12 to switch the state of the flip-flop to the set state.
[0028]
When the state of the flip-flop circuit 2 is switched to the set state, the output Q of the flip-flop circuit 2 causes the contact point of the switching circuit 3 to change the voltage at the point C = the voltage at the point A (the conduction between the points C and A) to the voltage at the point C = The voltage is switched to the voltage at the point B (conduction between the points C and B), that is, the output side is switched, and the DC-DC converter circuit is brought into an operating state. At this point, as described above, since the input voltage has already exceeded the output set voltage, the protection circuit operates normally.
[0029]
Although a simple flip-flop circuit is assumed here as the flip-flop 2, when the power is turned on, the DC-DC converter circuit is stopped in response to a reset signal from the power-on reset circuit 1 (voltage at point C = A Voltage at the point), and any circuit that receives the detection signal of the differential amplifier / comparator 5 and puts the DC-DC converter circuit into an operating state (voltage at the point C = voltage at the point B). .
[0030]
Here, the differential amplifier / comparator 5 detects that the input voltage A has become the output setting voltage of the DC-DC converter circuit after the power is turned on, and shifts the DC-DC converter circuit to an operation state. The DC-DC converter circuit functions as a differential amplifier during normal operation.
[0031]
Further, when stopping the DC-DC converter circuit, not only stopping the signal buffer control circuit 8 but also stopping the PWM comparator 7, the triangular wave generation circuit 6, and the like can reduce the current consumption.
[0032]
As described above, according to this embodiment, it is possible to prevent the malfunction of the protection circuit at power-on when the power is turned on, and to switch to the normal DC-DC converter operation after the power is turned on.
[0033]
In the circuit of this embodiment, the input voltage is detected when the power is turned on, the standby state is maintained, and when the input voltage exceeds the output set voltage, the operation is switched to the normal operation, thereby preventing the malfunction of the protection at the rising edge. it can.
[0034]
The functions and configurations of the present invention include a soft-start function that prevents a sharp rise as a circuit configuration and a UVLO (under-voltage lockout) function that stops operation below a specific set voltage and prevents malfunctions in an undefined state. Needless to say, the combination is not impeded, and these combinations can be made as necessary.
In the circuit of the above-described embodiment, an example using a triangular wave generation circuit is shown. However, the triangular wave generation circuit in a strict sense is not necessarily required. For example, a main switch based on a comparison result with a predetermined signal level is used. Any circuit may be used as long as it can control the on / off ratio (duty ratio). In this specification, a triangular wave generating circuit including these frequency generating circuits will be referred to.
[0035]
(Second embodiment)
FIG. 3 is a circuit diagram for explaining a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing an example of a timing chart according to the second embodiment of the present invention.
[0036]
In FIG. 3, reference numeral 21 denotes a UVLO (under voltage lockout) circuit, reference numeral 22 denotes an operation control circuit, reference numeral 23 denotes a switching circuit, reference numeral 24 denotes a reference voltage (a reference voltage from a known reference voltage generation circuit), and reference numeral 25 denotes a differential amplifier / comparator. , 26 are a triangular wave generation circuit, 27 is a PWM comparator, 28 is a timer circuit, 29 is a switch-on detection circuit, 30 is a signal buffer control circuit, and 31 is a load. 1, SW1 is a main switch, R1 and R2 are resistors, D1 is a diode, L1 is an inductance, and C1 and C2 are capacitances. A to H indicate circuit points (or their signals).
[0037]
In FIG. 3, instead of the power-on reset signal circuit 1, flip-flop 2, switching circuit 3, switch-on detection circuit 9, timer circuit 10, and inverter 12 shown in FIG. A circuit 22, a timer circuit 28, and a switch-on detection circuit 29 are used.
[0038]
In the circuit configuration of FIG. 3, the switching circuit 23 connects the point C to the output side point B up to P5 in the timing chart shown in FIG. 4, that is, the voltage at the point C = the voltage at the point B. The DC converter is operating. Further, up to P6, the normal DC-DC converter operation state is maintained because the output voltage is higher than the output set voltage even if the input voltage decreases. That is, until the time point P6, the main switch SW1 is repeatedly generated by the differential amplifier / comparator 25 and the PWM comparator 27, and is repeatedly turned on and off by a pulse signal supplied through the signal buffer control circuit 30.
[0039]
However, since the input voltage A becomes lower than the output set voltage between P6 and P7, the voltage at the point F (the output of the differential amplifier / comparator 25) increases, and the main switch SW1 is maintained in the ON state. At the time point P7, the timer circuit 28 is operated, and the signal buffer control circuit 30 is controlled by the signal from the operation control circuit 22 to hold the main switch SW1 in the OFF state, temporarily stop the DC-DC converter circuit, and The switching circuit 23 is switched from the voltage at the point C = the voltage at the point B to the voltage at the point C = the voltage at the point A as shown in FIG.
[0040]
Between P7 and P8, the differential amplifier / comparator 25 detects that the input voltage A has dropped below the output set voltage, and the operation control circuit 22 (corresponding to the flip-flop circuit 2 in FIG. 1) operates the timer circuit 28. This state is maintained for a certain period of time until P8, and the protection is recognized by recognizing a pseudo protection detection state.
[0041]
At a time point P8 when a certain time has elapsed, the switching circuit 23 switches from the voltage at the point C = the voltage at the point A to the voltage at the point B = the voltage at the point B according to a signal from the operation control circuit 22. Similarly, the signal from the operation control circuit 22 returns the DC-DC converter circuit to the operation state, and stops the timer circuit 28. Between P8 and P9, since the differential amplifier / comparator 25 detects that the input voltage A is equal to or lower than the output set voltage, the main switch SW1 is kept on.
[0042]
Further, at P9, when the output voltage exceeds the set output voltage with the rise of the input voltage A, the main switch SW1 can be turned on and off both times, and the main switch SW1 is repeatedly turned on and off. The circuit 28 is reset, and the operation control circuit 22 enters a normal state.
[0043]
The main switch SW1 is maintained in the ON state again at P10-P11 until P10, and the timer circuit 28 operates at the time of P11, and the signal buffer circuit 30 receives the signal from the operation control circuit 22. To stop the DC-DC converter circuit, and the switching circuit 23 uses the signal from the operation control circuit 22 to change the voltage at the point C = the voltage at the point B (the conduction between the points C and B) to the voltage at the point C. = Voltage at point A (conduction between points C and A), that is, switching to the input side.
[0044]
At this point, the output overcurrent is cut off and the input voltage is restored, and the differential amplifier / comparator 25 detects that the input voltage exceeds the output set voltage, recognizes that the protection is in an intrinsic protection state, and recognizes the DC-DC converter circuit. Hold stopped.
[0045]
In the circuit according to the present embodiment, after the protection operation, the output is temporarily stopped, and when the input voltage is equal to or lower than the output set voltage, the protection circuit is set to a pseudo protection detection state and the protection circuit is not operated to operate normally. The input voltage is output as it is in the state where the switch is turned on, and when the input voltage exceeds the output set voltage, the protection circuit is operated as an intrinsic protection detection state and the output is stopped and held. This makes it possible to distinguish between the intrinsic and the pseudo protection detection state.
[0046]
(Third embodiment)
FIG. 5 is a diagram for explaining a third embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing a timing chart of the third embodiment.
[0047]
In FIG. 5, 40 is a timer circuit, 41 is an operation control circuit, 42 is a signal holding circuit, 43 is a switching circuit, 44 is a reference voltage, 45 is a differential amplifier / comparator, 46 is a triangular wave generation circuit, 47 is a PWM comparator, 48 is a signal buffer control circuit, and 49 is a load. SW1 is a main switch, R1 to R4 are resistors, D1 is a diode, L1 is an inductance, and C1 and C2 are capacitors. A to H indicate circuit points (or their signals), J and K indicate detection signals, and L indicates a reset signal.
[0048]
In FIG. 6, up to P12, the normal DC-DC converter operates. At P12, the operation control circuit 41 is operated by a signal from the timer circuit 40, and the main switch SW1 is stopped through the signal buffer control circuit 48 to stop the operation of the DC-DC converter. At the same time, the switching circuit 43 is controlled to switch from the voltage at the point D = the voltage at the point C to the voltage at the point D = the voltage at the point K to generate the detection signal K (generated by the detection signal J and the dividing resistors R3 and R4). ) Is detected.
[0049]
The reset signal L detects the LOW of the signal F between P12 and P13 with the initial state being LOW, but the reset signal L is stored in the LOW state. Since the DC-DC output operation is stopped between P12 and P13, the output voltage decreases.
[0050]
At P13, the operation control circuit 41 is operated under the control of the timer circuit 40, and the switching circuit 43 is controlled so that the voltage at the point D = the voltage at the point K is switched from the voltage at the point D = the voltage at the point C and output. A normal operation state of the DC-DC converter is returned by detecting the division level of the voltage B (the voltage at the point C).
[0051]
A normal DC-DC operation state is established between P13 and P14. In P14, the circuit operation is switched in the same procedure as in P12. Since the signal F between P14 and P15 outputs HIGH, the reset signal L is set to HIGH.
[0052]
At P15, the operation returns to the DC-DC operation state in the same procedure as at P13, but the reset signal L remains HIGH. A normal DC-DC operation state is established between P15 and P16.
[0053]
In P16, the circuit operation is switched in the same procedure as in P12. Since the signal F between P16 and P17 outputs LOW, the reset signal L is set to LOW. In P17, the operation returns to the DC-DC normal operation in the same procedure as in P13, but the reset signal L remains LOW.
[0054]
According to the present embodiment, during the normal operation of the DC-DC converter, the input terminal of the differential amplifier is periodically switched once using the switching circuit from the output of the output voltage detecting resistor divider to the output voltage detecting resistor divider. By switching to the output of another voltage detecting resistor divider, it is possible to determine whether or not any terminal voltage is higher than a certain voltage, and to output a signal corresponding to whether or not the terminal voltage is higher. Therefore, a terminal voltage that does not need to be constantly detected can be added to the DC-DC converter circuit by adding a small number of components.
[0055]
【The invention's effect】
The effects of each claim of the present invention are as follows.
According to the first aspect of the present invention, when the power is turned on, the input voltage is detected and the standby state is maintained, and when the input voltage exceeds the output set voltage, the operation is switched to the normal operation. Erroneous operation of the protection at the time of rising of the protection circuit can be prevented.
[0056]
According to the second aspect of the present invention, after the protection operation, the output is temporarily stopped, and when the input voltage is equal to or lower than the output set voltage, a normal protection operation is performed without operating the protection circuit as a pseudo protection detection state. The input voltage is output as it is when the switch is turned on after returning to the state, and when the input voltage exceeds the output set voltage, the protection circuit is activated as an intrinsic protection detection state and the output is stopped and held Therefore, the true protection detection state and the pseudo protection detection state can be distinguished, and the operation corresponding to each can be performed.
[0057]
According to the third aspect of the present invention, the input terminal of the differential amplifier is once switched from the output of the output voltage detecting resistor divider to the output of a voltage detecting resistor divider different from the output voltage detecting resistor divider. It is determined whether or not an arbitrary terminal voltage is higher than an arbitrary voltage, and a result of the determination is output. It can be added to a DC converter.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a timing chart when power is turned on in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a timing chart of a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a timing chart of a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram schematically showing a protection circuit according to Prior Art 3;
8 is a diagram showing a timing chart when the power of the circuit of FIG. 7 is turned on.
[Explanation of symbols]
1: power-on reset signal circuit,
2: flip-flop,
3: Switching circuit,
4: reference voltage,
5: Differential amplifier and comparator,
6: triangular wave generation circuit,
7: PWM comparator,
8: signal buffer control circuit,
9: switch-on detection circuit,
10: Timer circuit,
11: load,
12: Inverter,
21: UVLO (under voltage lockout) circuit,
22: operation control circuit,
23: switching circuit,
24: reference voltage,
25: differential amplifier and comparator,
26: triangular wave generation circuit
27: PWM comparator,
28: timer circuit,
29: switch-on detection circuit,
30: signal buffer control circuit,
31: load,
40: timer circuit,
41: operation control circuit,
42: signal holding circuit,
43: switching circuit,
44: reference voltage,
45: differential amplifier and comparator,
46: triangular wave generating circuit,
47: PWM comparator,
48: signal buffer control circuit,
49: load,
SW1: Main switch,
R1 to R4: resistance,
D1: diode,
L1: inductance,
C1, C2: capacity,
A to H: circuit points (or signals at the circuit points).
J, K: detection signal,
L: reset signal.

Claims

An input power supply, a main switch that can be turned on and off connected between the input power supply and the output terminal, a resistance dividing circuit, a reference voltage is input to one input terminal, and the other input terminal is connected by the resistance dividing circuit. A differential amplifier / comparator to which the divided voltage is input, a switching circuit for connecting one of an output voltage from the output terminal or an input voltage from the input power supply to the resistance dividing circuit, and one input terminal A PWM comparator having an output of the differential amplifier / comparator connected to the other input terminal and an output of the triangular wave generation circuit connected to the other input terminal; and a signal connected to the output of the PWM comparator and controlling the main switch to turn on and off. And a control circuit that outputs an input voltage from the input power supply to the resistor when the voltage of the input power supply is equal to or less than a predetermined voltage. Means for connecting the output voltage from the output terminal to the resistance dividing circuit when the voltage of the input power supply exceeds a predetermined voltage. With DC-DC converter.

An input power supply, a main switch that can be turned on and off connected between the input power supply and the output terminal, a resistance dividing circuit, a reference voltage is input to one input terminal, and the other input terminal is connected by the resistance dividing circuit. A differential amplifier / comparator to which the divided voltage is input, a switching circuit for connecting one of an output voltage from the output terminal or an input voltage from the input power supply to the resistance dividing circuit, and one input terminal A PWM comparator having an output of the differential amplifier / comparator connected to the other input terminal and an output of the triangular wave generation circuit connected to the other input terminal; and a signal connected to the output of the PWM comparator and controlling the main switch to turn on and off. And a control circuit for outputting a DC-DC converter by connecting the output voltage from the output terminal to the resistance dividing circuit. When the protection function operates, the output is temporarily stopped, the switching circuit is connected to the input voltage from the input power supply to the resistance dividing circuit, and it is determined whether or not the input voltage is higher than the output set voltage, DC-DC with a protection function, comprising means for limiting the output voltage when the input voltage is equal to or higher than the output set voltage, and outputting the input voltage as it is when the input voltage is lower than the output set voltage. converter.

An input power supply, a main switch that can be turned on and off connected between the input power supply and the output terminal, a differential amplifier / comparator having one input terminal to which a reference voltage is input, and an output voltage from the output terminal. A switching circuit that connects one of the divided voltage or the divided voltage of the arbitrary detection voltage to the other input terminal of the differential amplifier / comparator, and the output of the differential amplifier / comparator is connected to one input terminal; A PWM comparator having an output of a triangular wave generation circuit connected to the other input terminal, a control circuit connected to an output of the PWM comparator, and outputting a signal for controlling on / off to the main switch; and When the divided voltage of the output voltage from the output terminal is connected to the other input terminal of the differential amplifier / comparator and the DC-DC converter is operating, Serial Any division voltage of the detected voltage switched to the input terminal of the differential amplifier and a comparator, the voltage detection function DC-DC converter and outputs a voltage corresponding to the arbitrary detection voltage.