JP2005157743A - Load driving apparatus and load drive system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電圧を負荷に供給するレギュレータやドライバ回路等の負荷駆動装置及び負荷駆動システム、特に電流制限機能を備えた負荷駆動装置及び負荷駆動システムに関する。 The present invention relates to a load driving device and a load driving system such as a regulator and a driver circuit for supplying a voltage to a load, and more particularly to a load driving device and a load driving system having a current limiting function.
従来、負荷に電源を供給する場合、ドライバ回路を介して負荷に電圧を供給したり、リップル分等の変動要素を多く含んだ安定でない電源から負荷に電源を供給する場合には、入力される電圧を定電圧に安定化して出力するレギュレータを用いている。このようなドライバ回路やレギュレータのような負荷駆動装置において、負荷に異常電流が流れたり、あるいは出力端子の接地電圧へのショートや低抵抗接続により、出力端子から大きな電流が流れた場合、回路部品の破損や、大電流による部品の発熱に起因する不具合が発生する。このような不具合を防止するため、負荷駆動装置には、必要以上の電流が流れないようにするために、電流制限機能が付加されている（例えば、特許文献１参照。）。
図２８は従来の負荷駆動装置を示す図であり、レギュレータ１と電流制限回路２により構成されている。レギュレータ１は出力電圧Ｖoutの制御を行うＰＮＰ形のトランジスタＴｒ１と、トランジスタＴｒ１のベースにコレクタが接続されたＮＰＮ形のトランジスタＴｒ２と、出力電圧Ｖoutを分圧して分圧電圧Ｖｄを生成して出力する抵抗Ｒ１、Ｒ２の直列回路と、所定の基準電圧Ｖr1を出力する基準電源ＶＲ１と、分圧電圧Ｖｄと基準電圧Ｖr1を比較し、この比較結果に応じてトランジスタＴｒ２のベース電圧の制御を行う、エラーアンプとしての演算増幅器ＡＭＰ１とから構成されている。 FIG. 28 is a diagram showing a conventional load driving device, which is composed of a regulator 1 and a current limiting circuit 2. The regulator 1 generates a divided voltage Vd by dividing the output voltage Vout by dividing the output voltage Vout by a PNP transistor Tr1 that controls the output voltage Vout, an NPN transistor Tr2 having a collector connected to the base of the transistor Tr1. The series circuit of the resistors R1 and R2, the reference power supply VR1 that outputs a predetermined reference voltage Vr1, and the divided voltage Vd and the reference voltage Vr1 are compared, and the base voltage of the transistor Tr2 is controlled according to the comparison result And an operational amplifier AMP1 as an error amplifier.
一方、電流制限回路２はレギュレータ１の出力電流の検出を行うための負荷抵抗Ｒｍと、基準電源ＶＲ２と、負荷抵抗Ｒｍの検出電圧と基準電源ＶＲ２の電圧Ｖr2とを比較し、この比較結果に応じてトランジスタＴｒ２のベース電圧の制御を行う、電流制限アンプとしての演算増幅器ＡＭＰ２とから構成されており、電流制限値Ｉlimは、Ｉlim＝Ｖr2／Ｒｍである。 On the other hand, the current limiting circuit 2 compares the load resistance Rm for detecting the output current of the regulator 1, the reference power supply VR2, the detection voltage of the load resistance Rm and the voltage Vr2 of the reference power supply VR2, and the comparison result. Accordingly, it comprises an operational amplifier AMP2 as a current limiting amplifier that controls the base voltage of the transistor Tr2, and the current limiting value Ilim is Ilim = Vr2 / Rm.
また、図２９はカレントミラー回路を用いた従来の負荷駆動装置であり、レギュレータ１の出力トランジスタＴｒ１とトランジスタＴｒ４がカレントミラー回路を構成し、トランジスタＴｒ４の出力電流が電流制限回路２に入力される。電流制限回路２は抵抗Ｒ５よりなる負荷電流に応じた電圧の発生回路と、基準電圧Ｖr2を出力する基準電源ＶＲ２と、演算増幅器ＡＭＰ２とにより構成され、カレントミラー回路のカレントミラー比をｎ：１とすると、抵抗Ｒ５には出力電流Ｉoutの１／ｎの電流が流れる。過電流時には電流制限アンプＡＭＰ２により抵抗Ｒ５（抵抗値Ｒ5、以下同様に抵抗Ｒｉの抵抗値をＲiとする）の両端の電圧がＶr2になるように制御されるので、電流制限値Ｉlimは、Ｉlim＝ｎ・Ｖr2／Ｒ5となる。 FIG. 29 shows a conventional load driving device using a current mirror circuit. The output transistor Tr1 and the transistor Tr4 of the regulator 1 constitute a current mirror circuit, and the output current of the transistor Tr4 is input to the current limiting circuit 2. . The current limiting circuit 2 is composed of a voltage generation circuit comprising a resistor R5 according to the load current, a reference power supply VR2 that outputs a reference voltage Vr2, and an operational amplifier AMP2, and the current mirror ratio of the current mirror circuit is n: 1. Then, a current 1 / n of the output current Iout flows through the resistor R5. At the time of overcurrent, the current limiting amplifier AMP2 controls the voltage across the resistor R5 (resistance value R5, hereinafter the resistance value of the resistor Ri is Ri) to be Vr2, so that the current limit value Ilim is Ilim = N · Vr2 / R5.
従来の負荷駆動装置は、上記のように構成され、電流制限回路の電流制限値Ｉlimは出力トランジスタが流すことができる最大電流値に設定されるが、大電流を出力するレギュレータの場合、その出力トランジスタで消費される電力が大きくなる。
レギュレータの消費電力は、出力電流と入出力電圧差で決まるため、出力電流や入出力電圧差が大きくなると消費電力が大きくなり、この消費電力がパッケージの許容損失を超えてしまうと、熱破壊を起こす場合がある。
The conventional load driving device is configured as described above, and the current limit value Ilim of the current limit circuit is set to the maximum current value that the output transistor can flow. However, in the case of a regulator that outputs a large current, its output The power consumed by the transistor increases.
Since the power consumption of the regulator is determined by the output current and the input / output voltage difference, the power consumption increases as the output current and the input / output voltage difference increase, and if this power consumption exceeds the allowable power dissipation of the package, thermal destruction will occur. It may happen.
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、レギュレータ等の負荷駆動回路の熱破壊を防止することができる負荷駆動装置及び負荷駆動システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a load driving device and a load driving system capable of preventing thermal destruction of a load driving circuit such as a regulator.
上述の目的を達成するため、本発明に係る負荷駆動装置（１）は、
負荷に電源を供給するとともに、負荷への電流を制限する電流制限手段を備えた負荷駆動装置において、
装置への入力電圧を検出する入力電圧検出手段を備え、
上記入力電圧検出手段により検出した入力電圧に応じて上記電流制限手段における電流制限値を切り替えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a load driving device (1) according to the present invention includes:
In the load driving device provided with current limiting means for supplying power to the load and limiting the current to the load,
An input voltage detecting means for detecting an input voltage to the device;
The current limiting value in the current limiting means is switched according to the input voltage detected by the input voltage detecting means.
また、本発明に係る負荷駆動装置（２）は、負荷駆動装置（１）において、
上記電流制限手段が、
出力トランジスタに直列に挿入された抵抗と、
上記抵抗により検出された出力電流を基準値と比較する比較手段とよりなり、
上記入力電圧検出手段の出力により上記基準値を切り替えることを特徴とする。
Moreover, the load driving device (2) according to the present invention is the load driving device (1).
The current limiting means is
A resistor inserted in series with the output transistor;
Comparing means for comparing the output current detected by the resistor with a reference value,
The reference value is switched by the output of the input voltage detecting means.
また、本発明に係る負荷駆動装置（３）は、負荷駆動装置（１）において、
上記電流制限手段が、
出力トランジスタとカレントミラーを構成するトランジスタにより検出された電流が入力される抵抗と、
上記抵抗により検出された電圧を基準値と比較する比較手段とよりなり、
上記入力電圧検出手段の出力により上記抵抗の抵抗値を切り替えることを特徴とする。
Further, the load driving device (3) according to the present invention is the load driving device (1),
The current limiting means is
A resistor to which a current detected by an output transistor and a transistor constituting a current mirror is input;
Comparing means for comparing the voltage detected by the resistor with a reference value,
The resistance value of the resistor is switched by the output of the input voltage detecting means.
また、本発明に係る負荷駆動装置（４）は、負荷駆動装置（１）〜（３）のいずれかにおいて、
上記入力電圧検出手段が複数の入力電圧検出レベルを有し、
上記入力電圧検出手段の出力により電流制限値を段階的に切り替えることを特徴とする。
Moreover, the load drive device (4) according to the present invention is any one of the load drive devices (1) to (3).
The input voltage detection means has a plurality of input voltage detection levels;
The current limit value is switched stepwise by the output of the input voltage detection means.
また、本発明に係る負荷駆動装置（５）は、負荷駆動装置（１）〜（４）のいずれかにおいて、
上記入力電圧検出手段がヒステリシス特性を有していることを特徴とする。
Moreover, the load drive device (5) according to the present invention is any one of the load drive devices (1) to (4).
The input voltage detecting means has a hysteresis characteristic.
また、本発明に係る負荷駆動装置（６）は、
負荷に電源を供給するとともに、負荷への電流を制限する電流制限手段を備えた負荷駆動装置において、
装置の入出力電圧差を検出する入出力電圧差検出手段を備え、
上記入出力電圧差検出手段の出力により上記電流制限手段における電流制限値を切り替えることを特徴とする。
Moreover, the load driving device (6) according to the present invention includes:
In the load driving device provided with current limiting means for supplying power to the load and limiting the current to the load,
Provided with input / output voltage difference detection means for detecting the input / output voltage difference of the device,
The current limiting value in the current limiting means is switched by the output of the input / output voltage difference detecting means.
さらに、本発明に係る負荷駆動装置（７）は、負荷駆動装置（６）において、
上記入出力電圧差検出手段がヒステリシス特性を有していることを特徴とする。
Furthermore, the load driving device (7) according to the present invention is the load driving device (6).
The input / output voltage difference detecting means has a hysteresis characteristic.
また、本発明に係る負荷駆動装置（８）は、
負荷に電源を供給するとともに、負荷への電流を制限する電流制限手段を備えた負荷駆動装置において、
装置への入力電圧に応じて上記電流制限手段の電流制限値を変化させる電流制限値制御手段を備えたことを特徴とする。
Moreover, the load driving device (8) according to the present invention includes:
In the load driving device provided with current limiting means for supplying power to the load and limiting the current to the load,
A current limit value control means for changing a current limit value of the current limit means in accordance with an input voltage to the apparatus is provided.
また、本発明に係る負荷駆動装置（９）は、
負荷に電源を供給するとともに、負荷への電流を制限する電流制限手段を備えた負荷駆動装置において、
装置の入出力電圧の差に応じて上記電流制限手段の電流制限値を変化させる電流制限値制御手段を備えたことを特徴とする。
In addition, the load driving device (9) according to the present invention includes:
In the load driving device provided with current limiting means for supplying power to the load and limiting the current to the load,
A current limit value control means for changing a current limit value of the current limit means in accordance with a difference between input and output voltages of the apparatus is provided.
また、本発明に係る負荷駆動装置（１０）は、
負荷に供給する出力電圧を外部から切り替えることができるとともに、負荷への電流を制限する電流制限手段を備えた負荷駆動装置において、
上記出力電圧の切替に応じて上記電流制限手段の電流制限値を変化させることを特徴とする。
Moreover, the load driving device (10) according to the present invention includes:
In the load drive device that can switch the output voltage supplied to the load from the outside and includes current limiting means for limiting the current to the load.
The current limiting value of the current limiting means is changed according to the switching of the output voltage.
また、本発明に係る負荷駆動システム（１）は、
負荷に電源を供給するとともに、負荷への電流を制限する電流制限手段を備えた負荷駆動装置を複数個備えた負荷駆動システムにおいて、
各負荷駆動装置の動作を停止する信号により他の負荷駆動装置の電流制限手段の電流制限値を切り替えることを特徴とする。
Moreover, the load drive system (1) according to the present invention includes:
In a load driving system including a plurality of load driving devices including a current limiting unit that supplies power to a load and limits a current to the load.
The current limiting value of the current limiting means of another load driving device is switched by a signal for stopping the operation of each load driving device.
また、本発明に係る負荷駆動システム（２）は、
負荷に電源を供給するとともに、負荷への電流を制限する電流制限手段を備えた負荷駆動装置を複数個備えた負荷駆動システムにおいて、
各負荷駆動装置の入力を検知する入力検知手段を備え、
上記入力検知手段の出力により他の負荷駆動装置の電流制限手段の電流制限値を切り替えることを特徴とする。
Moreover, the load drive system (2) according to the present invention includes:
In a load driving system including a plurality of load driving devices including a current limiting unit that supplies power to a load and limits a current to the load.
Provided with input detection means for detecting the input of each load driving device,
The current limiting value of the current limiting means of another load driving device is switched by the output of the input detecting means.
また、本発明に係る負荷駆動システム（３）は、負荷駆動システム（２）において、
上記入力検知手段が複数の入力検知レベルを有し、
上記入力検知手段の出力により他の負荷駆動装置の電流制限値を段階的に切り替えることを特徴とする。
Moreover, the load drive system (3) according to the present invention is the load drive system (2),
The input detection means has a plurality of input detection levels,
The current limit value of another load driving device is switched stepwise by the output of the input detection means.
本発明に係る負荷駆動装置（１）〜（３）によれば、入力電圧に応じて電流制限手段における電流制限値が切り替えられるので、負荷駆動装置の消費電力を一定値以下に保つことができ、負荷駆動装置の熱破壊を防止することができる。 According to the load driving devices (1) to (3) according to the present invention, since the current limit value in the current limiting means is switched according to the input voltage, the power consumption of the load driving device can be kept below a certain value. The thermal destruction of the load driving device can be prevented.
また、本発明に係る負荷駆動装置（４）によれば、入力電圧検出手段が複数の入力電圧検出レベルを有し、電流制限値を段階的に細かく設定することが可能となるので、負荷駆動装置の許容範囲内での最大能力を発揮させることができる。 In addition, according to the load driving device (4) according to the present invention, the input voltage detecting means has a plurality of input voltage detection levels, and the current limit value can be set finely step by step. The maximum capacity within the allowable range of the device can be exhibited.
さらに、本発明に係る負荷駆動装置（５）によれば、入力電圧検出手段がヒステリシス特性を有しているので、入力電圧が検出電圧付近のときでも、電流制限値を安定に維持することができる。 Furthermore, according to the load driving device (5) of the present invention, since the input voltage detection means has a hysteresis characteristic, the current limit value can be stably maintained even when the input voltage is near the detection voltage. it can.
また、本発明に係る負荷駆動装置（６）によれば、装置の入出力電圧差に応じて電流制限手段における電流制限値が切り替えられるので、負荷駆動装置の出力電圧が変動しても負荷駆動装置の消費電力を一定値以下に保つことができ、負荷駆動装置の熱破壊を防止することができる。 Further, according to the load driving device (6) according to the present invention, the current limiting value in the current limiting means can be switched in accordance with the input / output voltage difference of the device. The power consumption of the device can be kept below a certain value, and thermal destruction of the load driving device can be prevented.
さらに、本発明に係る負荷駆動装置（７）によれば、入出力電圧差検出手段がヒステリシス特性を有しているので、入出力電圧差が検出電圧付近のときでも、電流制限値を安定に維持することができる。 Furthermore, according to the load driving device (7) of the present invention, since the input / output voltage difference detecting means has hysteresis characteristics, the current limit value can be stabilized even when the input / output voltage difference is close to the detected voltage. Can be maintained.
また、本発明に係る負荷駆動装置（８）、（９）によれば、入力電圧または入出力電圧差に応じて電流制限手段の電流制限値を連続的に変化させることができるので、負荷駆動装置の許容範囲内での最大能力を発揮させることができるとともに、熱破壊を防止することができる。 Further, according to the load driving devices (8) and (9) according to the present invention, the current limiting value of the current limiting means can be continuously changed in accordance with the input voltage or the input / output voltage difference. The maximum capability within the allowable range of the apparatus can be exhibited, and thermal destruction can be prevented.
さらに、本発明に係る負荷駆動装置（１０）によれば、負荷に供給する出力電圧を外部から切り替えることができる負荷駆動装置の熱破壊を簡単に防止することができる。 Furthermore, according to the load driving device (10) according to the present invention, it is possible to easily prevent thermal destruction of the load driving device that can switch the output voltage supplied to the load from the outside.
また、本発明に係る負荷駆動システム（１）〜（３）によれば、複数の負荷駆動装置の入力電圧に応じて他の負荷駆動装置の電流制限回路の電流制限値が切り替えられるので、負荷駆動システムの全体の消費電力を許容損失内に収まるようにすることが可能となる。 Further, according to the load drive systems (1) to (3) according to the present invention, the current limit value of the current limit circuit of another load drive device is switched according to the input voltage of the plurality of load drive devices. It becomes possible to keep the total power consumption of the drive system within the allowable loss.
以下、本発明の負荷駆動装置の実施例について、図面を用いて説明する。図１は本発明の負荷駆動装置を示すブロック図であり、図２は負荷駆動装置の入力電圧と電流制限値との関係を示す図である。
図１に示すように、この負荷駆動装置は、入力される電圧を定電圧に安定化して出力するレギュレータ１と、負荷に必要以上の電流が流れないようにするための電流制限回路２と、入力電圧Ｖinを検出する入力電圧検出回路３と、入力電圧検出回路３の出力により駆動され、電流制限回路２の電流制限値を切り替える電流制限値切替回路４とにより構成されている。
Embodiments of the load driving device of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a load driving device of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an input voltage and a current limit value of the load driving device.
As shown in FIG. 1, the load driving device includes a regulator 1 that stabilizes and outputs an input voltage to a constant voltage, a current limiting circuit 2 that prevents a current more than necessary from flowing through the load, The input voltage detection circuit 3 detects the input voltage Vin, and the current limit value switching circuit 4 is driven by the output of the input voltage detection circuit 3 and switches the current limit value of the current limit circuit 2.
レギュレータ１の入力電圧をＶin、出力電圧をＶout、出力電流をIoutとすると、レギュレータ１の消費電力ＰwはＰw＝（Ｖin−Ｖout）＊Ｉoutであるので、レギュレータ１の出力電圧Ｖoutが５Ｖに設定されている場合、図２に示すように、入力電圧検出回路３は入力電圧Ｖinが１０Ｖ以下か否かを検出し、１０Ｖより低い場合には、電流制限値Ｉlimを０．４Ａと大きくする。一方、入力電圧Ｖinが１０Ｖより高くなると、電流制限値切替回路４により電流制限値Ｉlimを０．２Ａに切り替える。
これにより、図２に示すように、入力電圧Ｖinが１５Ｖを超えない限り、消費電力Ｐwは２Ｗ以下に保たれ、レギュレータ１の熱破壊を防止することができる。
When the input voltage of the regulator 1 is Vin, the output voltage is Vout, and the output current is Iout, the power consumption Pw of the regulator 1 is Pw = (Vin−Vout) * Iout, so the output voltage Vout of the regulator 1 is set to 5V. 2, the input voltage detection circuit 3 detects whether or not the input voltage Vin is equal to or lower than 10V, and if it is lower than 10V, the current limit value Ilim is increased to 0.4A. On the other hand, when the input voltage Vin is higher than 10V, the current limit value switching circuit 4 switches the current limit value Ilim to 0.2A.
Thereby, as shown in FIG. 2, unless the input voltage Vin exceeds 15V, the power consumption Pw is kept at 2 W or less, and the thermal destruction of the regulator 1 can be prevented.
図３は図１の負荷駆動装置の詳細回路の一例を示す図であり、図に示すように、レギュレータ１は出力電圧Ｖoutの制御を行うＰＮＰ形のトランジスタＴｒ１と、トランジスタＴｒ１のベースにコレクタが接続されたＮＰＮ形のトランジスタＴｒ２と、出力電圧Ｖoutを分圧して分圧電圧Ｖｄを生成して出力する抵抗Ｒ１、Ｒ２の直列回路と、所定の基準電圧Ｖr1を出力する基準電源ＶＲ１と、分圧電圧Ｖｄと基準電圧Ｖr1とを比較し、この比較結果に応じてトランジスタＴｒ２のベース電圧の制御を行う演算増幅器ＡＭＰ１とから構成されている。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a detailed circuit of the load driving device of FIG. 1. As shown in the figure, the regulator 1 has a PNP transistor Tr1 for controlling the output voltage Vout, and a collector at the base of the transistor Tr1. A connected NPN transistor Tr2, a series circuit of resistors R1 and R2 that divide the output voltage Vout to generate and output a divided voltage Vd, a reference power supply VR1 that outputs a predetermined reference voltage Vr1, The operational amplifier AMP1 compares the voltage Vd with the reference voltage Vr1 and controls the base voltage of the transistor Tr2 according to the comparison result.
一方、電流制限回路２はレギュレータ１の出力電流の検出を行うための負荷抵抗Ｒｍ、基準電圧Ｖr2を出力する基準電源ＶＲ２、基準電圧Ｖr3を出力する基準電源ＶＲ３、及び、負荷抵抗Ｒｍの両端の電圧と基準電源ＶＲ２または基準電源ＶＲ３の電圧とを比較し、この比較結果に応じてトランジスタＴｒ２のベース電圧の制御を行う演算増幅器ＡＭＰ２とから構成されており、基準電源ＶＲ２と基準電源ＶＲ３とを切り替える切替スイッチＳＷ１が電流制限値切替回路４を構成している。なお、基準電圧Ｖr2と基準電圧Ｖr3は、Ｖr2＞Ｖr3の関係に設定されている。
また、入力電圧検出回路３は、入力電圧Ｖinを分圧して分圧電圧Ｖｃを生成して出力する抵抗Ｒ３、Ｒ４の直列回路と、所定の基準電圧Ｖr4を出力する基準電源ＶＲ４と、分圧電圧Ｖｃと基準電圧Ｖr4とを比較する比較器ＣＭＰ１とから構成されている。
On the other hand, the current limiting circuit 2 includes a load resistor Rm for detecting the output current of the regulator 1, a reference power source VR2 for outputting the reference voltage Vr2, a reference power source VR3 for outputting the reference voltage Vr3, and both ends of the load resistor Rm. It comprises an operational amplifier AMP2 that compares the voltage with the voltage of the reference power supply VR2 or the reference power supply VR3 and controls the base voltage of the transistor Tr2 in accordance with the comparison result. The reference power supply VR2 and the reference power supply VR3 are The changeover switch SW1 constitutes a current limit value switching circuit 4. The reference voltage Vr2 and the reference voltage Vr3 are set to have a relationship of Vr2> Vr3.
The input voltage detection circuit 3 divides the input voltage Vin to generate and output a divided voltage Vc, a series circuit of resistors R3 and R4, a reference power supply VR4 that outputs a predetermined reference voltage Vr4, and a divided voltage The comparator CMP1 compares the voltage Vc with the reference voltage Vr4.
次に、図３の負荷駆動装置の動作について説明する。
レギュレータ１の抵抗Ｒ１、Ｒ２の直列回路により出力電圧Ｖoutを分圧した分圧電圧Ｖｄと基準電源ＶＲ１からの基準電圧Ｖr1とが演算増幅器ＡＭＰ１で比較され、この演算増幅器ＡＭＰ１の出力がトランジスタＴｒ２のベース電圧を制御し、このトランジスタＴｒ２の出力によりトランジスタＴｒ１の駆動電流が制御されて出力電圧Ｖoutが一定値に制御される。
そして、電流制限回路２においては、レギュレータ１の出力電流の検出を行う負荷抵抗Ｒｍの検出電圧と基準電源ＶＲ２または基準電源ＶＲ３の電圧とが演算増幅器ＡＭＰ２により比較され、この比較結果に応じてトランジスタＴｒ２のベース電圧の制御が行われる。
Next, the operation of the load driving device in FIG. 3 will be described.
The divided voltage Vd obtained by dividing the output voltage Vout by the series circuit of the resistors R1 and R2 of the regulator 1 and the reference voltage Vr1 from the reference power supply VR1 are compared by the operational amplifier AMP1, and the output of the operational amplifier AMP1 is output from the transistor Tr2. The base voltage is controlled, and the drive current of the transistor Tr1 is controlled by the output of the transistor Tr2, and the output voltage Vout is controlled to a constant value.
In the current limiting circuit 2, the detection voltage of the load resistor Rm that detects the output current of the regulator 1 and the voltage of the reference power supply VR2 or the reference power supply VR3 are compared by the operational amplifier AMP2, and the transistor is determined according to the comparison result. The base voltage of Tr2 is controlled.
一方、入力電圧検出回路３の抵抗Ｒ３、Ｒ４の直列回路により入力電圧Ｖinを分圧した分圧電圧Ｖｃと基準電源ＶＲ４からの基準電圧Ｖr4とが比較器ＣＭＰ１で比較され、分圧電圧Ｖｃが基準電圧Ｖr4より低いとき、スイッチＳＷ１が基準電源ＶＲ２側に切り替えられ、分圧電圧Ｖｃが基準電圧Ｖr4より高くなると、スイッチＳＷ１が基準電源ＶＲ３側に切り替えられる。
これにより、入力電圧Ｖinが高いときには、電流制限値Ｉlim1がＩlim1＝Ｖr3／Ｒｍとなって、電流制限値が小さく設定され、入力電圧Ｖinが低くなると、電流制限値Ｉlim2がＩlim2＝Ｖr2／Ｒｍとなり、電流制限値が大きい値に切り替えられる。
On the other hand, the divided voltage Vc obtained by dividing the input voltage Vin by the series circuit of the resistors R3 and R4 of the input voltage detection circuit 3 and the reference voltage Vr4 from the reference power supply VR4 are compared by the comparator CMP1, and the divided voltage Vc is obtained. When the voltage is lower than the reference voltage Vr4, the switch SW1 is switched to the reference power supply VR2 side. When the divided voltage Vc is higher than the reference voltage Vr4, the switch SW1 is switched to the reference power supply VR3 side.
As a result, when the input voltage Vin is high, the current limit value Ilim1 becomes Ilim1 = Vr3 / Rm, the current limit value is set small, and when the input voltage Vin becomes low, the current limit value Ilim2 becomes Ilim2 = Vr2 / Rm. The current limit value is switched to a large value.
図３の実施例では、電流制限回路に二つの基準電源を用いたが、定電流源を用いて電流制限回路を構成することもでき、図４は定電流源を用いた負荷駆動装置の実施例を示す図である。
図に示すように、電流制限回路２は、レギュレータ１の出力電流の検出を行うための負荷抵抗Ｒｍと、抵抗Ｒ５、トランジスタＴｒ３、ダイオードＤ１及び定電流Ｉ1、Ｉ2を発生する定電流源ＯＣ１、ＯＣ２よりなる電流制限値切替回路４と、レギュレータ１の出力電流と電流制限値を比較し、この比較結果に応じてレギュレータ１のトランジスタＴｒ２のベース電圧の制御を行う演算増幅器ＡＭＰ２とから構成されている。
In the embodiment of FIG. 3, two reference power supplies are used for the current limiting circuit. However, the current limiting circuit can also be configured using a constant current source, and FIG. 4 shows an implementation of a load driving device using the constant current source. It is a figure which shows an example.
As shown in the figure, the current limiting circuit 2 includes a load resistor Rm for detecting the output current of the regulator 1, a resistor R5, a transistor Tr3, a diode D1, and a constant current source OC1 that generates constant currents I1 and I2. The current limit value switching circuit 4 composed of OC2 and an operational amplifier AMP2 that compares the output current of the regulator 1 with the current limit value and controls the base voltage of the transistor Tr2 of the regulator 1 according to the comparison result. Yes.
そして、入力電圧検出回路３の比較器ＣＭＰ１の出力によってトランジスタＴｒ３のオン、オフが制御されて電流制限値が切り替えられる。すなわち、入力電圧Ｖinが高いときには、トランジスタＴＲ３がオンしており、抵抗Ｒ５の両端の電圧Ｖ5は、Ｖ5＝Ｒ5＊Ｉ1となり、電流制限値Ｉlim1はＩlim1＝Ｒ5＊Ｉ1／Ｒｍとなる。一方、入力電圧Ｖinが規定値以下になると、トランジスタＴＲ３がオフし、定電流Ｉ2が抵抗Ｒ５を流れるので、抵抗Ｒ５の両端の電圧Ｖ5は、Ｖ5＝Ｒ5＊（Ｉ1＋Ｉ2）となり、電流制限値Ｉlim2はＩlim2＝Ｒ5＊（Ｉ1＋Ｉ2）／Ｒｍとなって、電流制限値が大きい値に切り替えられる。 Then, on / off of the transistor Tr3 is controlled by the output of the comparator CMP1 of the input voltage detection circuit 3, and the current limit value is switched. That is, when the input voltage Vin is high, the transistor TR3 is on, the voltage V5 across the resistor R5 is V5 = R5 * I1, and the current limit value Ilim1 is Ilim1 = R5 * I1 / Rm. On the other hand, when the input voltage Vin becomes less than the specified value, the transistor TR3 is turned off and the constant current I2 flows through the resistor R5. Therefore, the voltage V5 across the resistor R5 becomes V5 = R5 * (I1 + I2), and the current limit value Ilim2 Becomes Ilim2 = R5 * (I1 + I2) / Rm, and the current limit value is switched to a large value.
図３、図４の実施例では、レギュレータに直列接続された負荷抵抗により負荷電流を検出したが、カレントミラー回路を用いて負荷電流を検出することも可能であり、このカレントミラー回路を用いた実施例について図５により説明する。
図５において、レギュレータ１の出力トランジスタＴｒ１とトランジスタＴｒ４がカレントミラー回路を構成し、トランジスタＴｒ４の出力電流が電流制限回路２に入力される。電流制限回路２は負荷電流に応じた電圧を発生する抵抗Ｒ５と、抵抗Ｒ６、トランジスタＴｒ５よりなる電流制限値切替回路４と、基準電圧Ｖr5を出力する基準電源ＶＲ５と、演算増幅器ＡＭＰ２とにより構成されている。
3 and 4, the load current is detected by the load resistance connected in series with the regulator. However, it is also possible to detect the load current using a current mirror circuit, and this current mirror circuit is used. An embodiment will be described with reference to FIG.
In FIG. 5, the output transistor Tr 1 and the transistor Tr 4 of the regulator 1 constitute a current mirror circuit, and the output current of the transistor Tr 4 is input to the current limiting circuit 2. The current limiting circuit 2 includes a resistor R5 that generates a voltage corresponding to a load current, a current limiting value switching circuit 4 that includes a resistor R6 and a transistor Tr5, a reference power supply VR5 that outputs a reference voltage Vr5, and an operational amplifier AMP2. Has been.
入力電圧Ｖinが高く、トランジスタＴｒ５がオフしているときには、電流検出抵抗はＲ5になり、カレントミラー回路のカレントミラー比をｎ：１とすると、電流制限値Ｉlim1は、Ｉlim1＝ｎ・Ｖr5／Ｒ5となる。一方、入力電圧Ｖinが低くなると、トランジスタＴｒ５がオンし、電流検出抵抗が抵抗Ｒ５、Ｒ６の並列抵抗となるので、電流制限値Ｉlim2は、Ｉlim2＝ｎ・Ｖr5／｛（Ｒ5・Ｒ6）／（Ｒ5＋Ｒ6）｝となって、電流制限値が大きい値に切り替えられる。 When the input voltage Vin is high and the transistor Tr5 is off, the current detection resistor is R5, and if the current mirror ratio of the current mirror circuit is n: 1, the current limit value Ilim1 is Ilim1 = n · Vr5 / R5. It becomes. On the other hand, when the input voltage Vin is lowered, the transistor Tr5 is turned on, and the current detection resistor becomes a parallel resistance of the resistors R5 and R6, so that the current limit value Ilim2 is Ilim2 = n · Vr5 / {(R5 · R6) / ( R5 + R6)}, and the current limit value is switched to a large value.
以上の実施例では、入力電圧検出レベルが一つで、電流制限値を大小いずれかに切り替える例を説明したが、入力電圧検出回路に複数の入力電圧検出レベルを設定し、入力電圧に応じて電流制限値を段階的に切り替えることも可能である。このように入力電圧に応じて電流制限値を段階的に切り替える負荷駆動装置の実施例を図６、図７により説明する。 In the above embodiment, an example in which the input voltage detection level is one and the current limit value is switched between large and small has been described. However, a plurality of input voltage detection levels are set in the input voltage detection circuit, and the input voltage is detected according to the input voltage. It is also possible to switch the current limit value in stages. An embodiment of the load driving device that switches the current limit value stepwise in accordance with the input voltage will be described with reference to FIGS.
図６の負荷駆動装置に示すように、入力電圧検出回路３は、入力電圧Ｖinを分圧して分圧電圧Ｖc1、Ｖc2を生成して出力する抵抗Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０の直列回路と、所定の基準電圧Ｖr4を出力する基準電源ＶＲ４と、分圧電圧Ｖc1、Ｖc2と基準電圧Ｖr4とを比較する比較器ＣＭＰ１、ＣＭＰ２とから構成され、入力電圧Ｖinを大中小の三段階で検出する。また、電流制限値切替回路４は、抵抗Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、トランジスタＴｒ５、Ｔｒ６よりなり、入力電圧に応じて電流制限値を三段階に切り替える。すなわち、入力電圧Ｖinが高く、トランジスタＴｒ５、Ｔｒ６がともにオフのときは、電流制限値Ｉlim1はIlim1＝ｎ・Ｖr5／Ｒ5となり、トランジスタＴｒ６がオンのときは、電流制限値Ｉlim2は、Ｉlim2＝ｎ・Ｖr5／｛（Ｒ5・Ｒ6）／（Ｒ5＋Ｒ6）｝となり、さらに、トランジスタＴｒ５、Ｔｒ６がともにオンになると、電流制限値Ｉlim3は、Ｉlim3＝ｎ・Ｖr5／｛（Ｒ5・Ｒ6・Ｒ7）／（Ｒ5・Ｒ6＋Ｒ6・Ｒ7＋Ｒ7・Ｒ5）｝となる。 As shown in the load driving device of FIG. 6, the input voltage detection circuit 3 divides the input voltage Vin to generate and output divided voltages Vc1, Vc2, and a series circuit of resistors R8, R9, R10, and a predetermined circuit. A reference power supply VR4 that outputs a reference voltage Vr4 and comparators CMP1 and CMP2 that compare the divided voltages Vc1 and Vc2 with the reference voltage Vr4 are detected, and the input voltage Vin is detected in three stages of large, medium, and small. The current limit value switching circuit 4 includes resistors R5, R6, and R7 and transistors Tr5 and Tr6, and switches the current limit value in three stages according to the input voltage. That is, when the input voltage Vin is high and both the transistors Tr5 and Tr6 are off, the current limit value Ilim1 is Ilim1 = n · Vr5 / R5. When the transistor Tr6 is on, the current limit value Ilim2 is Ilim2 = n. When Vr5 / {(R5 · R6) / (R5 + R6)} and the transistors Tr5 and Tr6 are both turned on, the current limit value Ilim3 becomes Ilim3 = n · Vr5 / {(R5 · R6 · R7) / ( R5 * R6 + R6 * R7 + R7 * R5)}.
図７は図６の負荷駆動装置の入力電圧と電流制限値の関係の例を示したグラフであり、図の例では、入力電圧が１０Ｖよりも低いときには、電流制限値を０．４Ａに設定し、入力電圧が１０〜１５Ｖの間にあるときには、電流制限値を０．２Ａに設定し、入力電圧が１５Ｖよりも高いときには、電流制限値を０．１３Ａに設定する。このような設定にするには、入力電圧Ｖinが１０Ｖを超えると、Ｔｒ５がオフし、入力電圧Ｖinが１５Ｖを超えると、Ｔｒ５、Ｔｒ６がともにオフになるとともに、各場合の電流制限値が０．４Ａ、０．２Ａ、０．１３Ａになるように、基準電源ＶＲ４、ＶＲ５の電圧及び抵抗Ｒ５〜Ｒ１０の抵抗値の値を決定する。 FIG. 7 is a graph showing an example of the relationship between the input voltage and the current limit value of the load driving device of FIG. 6. In the example of the figure, when the input voltage is lower than 10V, the current limit value is set to 0.4A. When the input voltage is between 10 and 15V, the current limit value is set to 0.2A, and when the input voltage is higher than 15V, the current limit value is set to 0.13A. For such setting, when the input voltage Vin exceeds 10V, Tr5 is turned off. When the input voltage Vin exceeds 15V, both Tr5 and Tr6 are turned off, and the current limit value in each case is 0. The voltages of the reference power sources VR4 and VR5 and the resistance values of the resistors R5 to R10 are determined so as to be 4A, 0.2A, and 0.13A.
上記のように設定すると、レギュレータ１の出力電圧Ｖoutが５Ｖに設定されている場合、入力電圧Ｖinが２０Ｖを超えない限り、消費電力Ｐwは２Ｗ以下に保たれるので、レギュレータ１の熱破壊を防止することができるとともに、電流制限値を段階的に細かく設定することが可能となるので、許容範囲内でレギュレータの最大能力を発揮させることができる。
なお、上記の実施例は、図５の負荷駆動装置の電流制限値を多段階に切り替えたものであるが、図３、図４の負荷駆動装置の電流制限値を多段階に切り替えるようにすることも可能である。
また、上記の実施例では、電流制限値を三段階に切り替えたが、入力電圧検出回路の比較器をｎ個用い、電流制限値を（ｎ＋１）段階に切り替えるようにしてもよい。
With the setting as described above, when the output voltage Vout of the regulator 1 is set to 5V, the power consumption Pw is maintained at 2 W or less unless the input voltage Vin exceeds 20V. In addition to being able to prevent this, the current limit value can be finely set in stages, so that the maximum capacity of the regulator can be exhibited within an allowable range.
In the above embodiment, the current limit value of the load driving device in FIG. 5 is switched in multiple stages, but the current limit value of the load driving device in FIGS. 3 and 4 is switched in multiple stages. It is also possible.
In the above-described embodiment, the current limit value is switched to three stages. However, n comparators of the input voltage detection circuit may be used, and the current limit value may be switched to (n + 1) stages.
次に、レギュレータの出力電圧が変動しても、レギュレータの消費電力が一定値を越えないように、負荷駆動装置の入出力電圧差に応じて電流制限値を切り替える負荷駆動装置の実施例について図８〜図１０により説明する。
図８に示すように、この負荷駆動装置は、入力される電圧を定電圧に安定化して出力するレギュレータ１と、負荷に必要以上の電流が流れないようにするための電流制限回路２と、入力電圧Ｖinと出力電圧Ｖoutの電圧差を検出する入出力電圧差検出回路５と、入出力電圧差検出回路５の出力により駆動され、電流制限回路２の電流制限値を切り替える電流制限値切替回路４とにより構成され、電流制限値切替回路４は入力電圧Ｖinと出力電圧Ｖoutの電圧差が小さい場合には、電流制限値を大きくし、入力電圧Ｖinと出力電圧Ｖoutの電圧差が大きくなると、電流制限値が小さな値に切り替えられる。
これにより、レギュレータ１の出力電圧が変動しても、レギュレータの消費電力が一定値を越えないようにすることができるので、レギュレータの熱破壊を防止することができる。
Next, a diagram illustrating an embodiment of a load driving device that switches a current limit value in accordance with a difference between input and output voltages of the load driving device so that the power consumption of the regulator does not exceed a certain value even when the output voltage of the regulator fluctuates. This will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 8, the load driving device includes a regulator 1 that stabilizes and outputs an input voltage to a constant voltage, a current limiting circuit 2 that prevents a current more than necessary from flowing through the load, An input / output voltage difference detection circuit 5 that detects a voltage difference between the input voltage Vin and the output voltage Vout, and a current limit value switching circuit that is driven by the output of the input / output voltage difference detection circuit 5 and switches the current limit value of the current limit circuit 2. When the voltage difference between the input voltage Vin and the output voltage Vout is small, the current limit value switching circuit 4 increases the current limit value, and when the voltage difference between the input voltage Vin and the output voltage Vout increases, The current limit value is switched to a smaller value.
Thereby, even if the output voltage of the regulator 1 fluctuates, it is possible to prevent the power consumption of the regulator from exceeding a certain value, and thus it is possible to prevent the regulator from being thermally destroyed.
図９は図８の負荷駆動装置の詳細回路の一例を示す図であり、図に示すように、入出力電圧差検出回路５は基準電源ＶＲ６と比較器ＣＭＰ１よりなり、入力電圧Ｖinから基準電源ＶＲ６の基準電圧Ｖr6だけ低い電圧と出力電圧Ｖoutを比較器ＣＭＰ１により比較し、入出力電圧差が大きい場合（Ｖin−Ｖout＞Ｖr6）はトランジスタＴr3をオフし、電流検出抵抗を抵抗Ｒ５のみと大きくして電流制限値Ｉlim1をIlim1＝ｎ×Ｖr5／Ｒ5と小さくする。一方、入出力電圧差が小さい場合（Ｖin−Ｖout＜Ｖr6）はトランジスタＴr3をオンし、電流検出抵抗を抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６の並列抵抗にして小さくし、電流制限値Ｉlim2がIlim2＝ｎ・Ｖr5／｛（Ｒ5・Ｒ6）／（Ｒ5＋Ｒ6）｝となり、電流制限値が大きい値に切り替えられる。 FIG. 9 is a diagram showing an example of a detailed circuit of the load driving device of FIG. 8. As shown in FIG. 9, the input / output voltage difference detection circuit 5 includes a reference power supply VR6 and a comparator CMP1, and the reference power supply is derived from the input voltage Vin. The voltage lower than the reference voltage Vr6 of VR6 and the output voltage Vout are compared by the comparator CMP1, and when the input / output voltage difference is large (Vin−Vout> Vr6), the transistor Tr3 is turned off, and the current detection resistance is increased to only the resistor R5. The current limit value Ilim1 is reduced to Ilim1 = n × Vr5 / R5. On the other hand, when the input / output voltage difference is small (Vin−Vout <Vr6), the transistor Tr3 is turned on, the current detection resistance is made parallel by the resistance R5 and the resistance R6, and the current limit value Ilim2 becomes Ilim2 = n · Vr5. / {(R5 · R6) / (R5 + R6)}, and the current limit value is switched to a large value.
図１０は図９の負荷駆動装置の入出力電圧差と電流制限値の関係の例を示したグラフであり、図の例では、入出力電圧差が５Ｖよりも小さいときには、電流制限値を０．４Ａに設定し、入出力電圧差が５Ｖよりも大きいときには、電流制限値を０．２Ａに設定するので、入出力電圧差が１０Ｖを超えない限り、消費電力Ｐwは２Ｗ以下に保たれ、レギュレータ１の熱破壊を防止することができる。
なお、上記の実施例は、図５の負荷駆動装置の電流制限回路に入出力電圧差検出回路を設けたものであるが、図３、図４の負荷駆動装置の電流制限回路に入出力電圧差検出回路を設け、入出力電圧差に応じて電流制限値を切り替えることも可能である。
また、上記の実施例では、入出力電圧差が一定値より大きいか否かを検出したが、比較器をｎ個用いることにより電流制限値を（ｎ＋１）段階に切り替えるようにすることも可能である。
FIG. 10 is a graph showing an example of the relationship between the input / output voltage difference and the current limit value of the load driving device of FIG. 9. In the example of the figure, when the input / output voltage difference is smaller than 5V, the current limit value is set to 0. When the input / output voltage difference is larger than 5V, the current limit value is set to 0.2A, so that the power consumption Pw is kept below 2W unless the input / output voltage difference exceeds 10V. The thermal destruction of the regulator 1 can be prevented.
In the above embodiment, the input / output voltage difference detection circuit is provided in the current limiting circuit of the load driving device of FIG. 5, but the input / output voltage is added to the current limiting circuit of the load driving device of FIGS. It is also possible to provide a difference detection circuit and switch the current limit value according to the input / output voltage difference.
In the above embodiment, it is detected whether or not the input / output voltage difference is larger than a certain value. However, it is possible to switch the current limit value to (n + 1) stages by using n comparators. is there.
以上の実施例の入力電圧検出回路または入出力電圧差検出回路では、単に比較器のみを用いて電圧を検出したが、検出回路にヒステリシスがないと、入力電圧が検出電圧付近のときに、検出回路の出力論理が安定せず、電流制限値が不安定になってしまう。これを防止するため、入力電圧検出回路または入出力電圧差検出回路にヒステリシス特性を持たせることが好ましい。
図１１、図１２はこのようなヒステリシス特性を有する電圧検出回路の一例を示す図である。
In the input voltage detection circuit or the input / output voltage difference detection circuit of the above embodiment, the voltage is detected using only the comparator, but if the detection circuit has no hysteresis, the detection is performed when the input voltage is near the detection voltage. The output logic of the circuit is not stable, and the current limit value becomes unstable. In order to prevent this, it is preferable that the input voltage detection circuit or the input / output voltage difference detection circuit has a hysteresis characteristic.
11 and 12 are diagrams illustrating an example of a voltage detection circuit having such hysteresis characteristics.
図１１に示す電圧検出回路は、入力電圧Ｖinを分圧して分圧電圧Ｖｃを生成して出力する抵抗Ｒ３、Ｒ４の直列回路と、所定の基準電圧Ｖr4を出力する基準電源ＶＲ４と、分圧電圧Ｖｃと基準電圧Ｖr4とを比較する比較器ＣＭＰ１と、抵抗Ｒ１１と、スイッチＳＷ２と、定電流Ｉ3を流す定電流源ＯＣ３とから構成されている。
抵抗Ｒ３、Ｒ４の直列回路により入力電圧Ｖinを分圧した分圧電圧Ｖｃと基準電源ＶＲ４からの基準電圧Ｖr4とが比較器ＣＭＰ１で比較され、分圧電圧Ｖｃが閾値Ｖthである基準電圧Ｖr4より高くなると、比較器ＣＭＰ１の出力がローレベルになり、スイッチ２がオンするので、比較器ＣＭＰ１の閾値ＶtlはＶtl＝Ｖr4−Ｒ13＊Ｉ3となって、閾値が下がり、入力電圧Ｖinが多少変動しても、比較器ＣＭＰ１の出力はハイレベルには反転しない。したがって、入力電圧が検出電圧付近のときでも、電流制限値を安定に維持することができる。
The voltage detection circuit shown in FIG. 11 divides an input voltage Vin to generate and output a divided voltage Vc, a series circuit of resistors R3 and R4, a reference power supply VR4 that outputs a predetermined reference voltage Vr4, and a divided voltage The comparator CMP1 compares the voltage Vc with the reference voltage Vr4, a resistor R11, a switch SW2, and a constant current source OC3 that supplies a constant current I3.
The divided voltage Vc obtained by dividing the input voltage Vin by the series circuit of the resistors R3 and R4 and the reference voltage Vr4 from the reference power supply VR4 are compared by the comparator CMP1, and the divided voltage Vc is compared with the reference voltage Vr4 having the threshold value Vth. When it becomes higher, the output of the comparator CMP1 becomes a low level and the switch 2 is turned on. Therefore, the threshold value Vtl of the comparator CMP1 becomes Vtl = Vr4−R13 * I3, the threshold value decreases, and the input voltage Vin slightly varies. However, the output of the comparator CMP1 is not inverted to a high level. Therefore, even when the input voltage is near the detection voltage, the current limit value can be stably maintained.
また、図１２に示すヒステリシス特性を有する電圧検出回路は、入力電圧Ｖinを分圧して分圧電圧Ｖｃを生成して出力する抵抗Ｒ３、Ｒ４の直列回路と、所定の基準電圧Ｖr4を出力する基準電源ＶＲ４と、分圧電圧Ｖｃと基準電圧Ｖr4とを比較する比較器ＣＭＰ１と、抵抗Ｒ１２、Ｒ１３と、トランジスタＴｒ７と、反転回路ＩＮＢ１とから構成されている。
この電圧検出回路では、抵抗Ｒ３、Ｒ４の直列回路により入力電圧Ｖinを分圧した分圧電圧Ｖｃと基準電源ＶＲ４からの基準電圧Ｖr4とが比較器ＣＭＰ１で比較され、分圧電圧Ｖｃが比較器ＣＭＰ１の閾値Ｖthである基準電圧Ｖr4より高くなると、比較器ＣＭＰ１の出力がローレベルになり、反転回路ＩＮＢ１を介してトランジスタＴｒ７がオンするので、比較器ＣＭＰ１の閾値ＶtlはＶtl＝Ｖr4＊Ｒ13／（Ｒ12＋Ｒ13）となって、閾値が下がり、上記と同様にヒステリシス特性を持たせることができる。
上記の実施例では、入力電圧検出回路にヒステリシス特性を有する電圧検出回路を用いた例を説明したが、入出力電圧差検出回路にヒステリシス特性を有する電圧検出回路を用いることもでき、このようにすれば、入出力電圧差が検出電圧付近のときでも、電流制限値を安定に維持することができる。
The voltage detection circuit having hysteresis characteristics shown in FIG. 12 divides the input voltage Vin to generate and output a divided voltage Vc, and a reference circuit for outputting a predetermined reference voltage Vr4. The power supply VR4 includes a comparator CMP1 that compares the divided voltage Vc and the reference voltage Vr4, resistors R12 and R13, a transistor Tr7, and an inverting circuit INB1.
In this voltage detection circuit, the divided voltage Vc obtained by dividing the input voltage Vin by a series circuit of resistors R3 and R4 is compared with the reference voltage Vr4 from the reference power supply VR4 by the comparator CMP1, and the divided voltage Vc is compared with the comparator. When the reference voltage Vr4, which is the threshold value Vth of CMP1, becomes higher, the output of the comparator CMP1 becomes low level and the transistor Tr7 is turned on via the inverting circuit INB1, so that the threshold value Vtl of the comparator CMP1 is Vtl = Vr4 * R13 / It becomes (R12 + R13), the threshold value is lowered, and the hysteresis characteristic can be given as described above.
In the above embodiment, an example in which a voltage detection circuit having hysteresis characteristics is used as the input voltage detection circuit has been described. However, a voltage detection circuit having hysteresis characteristics can also be used as the input / output voltage difference detection circuit. In this case, the current limit value can be stably maintained even when the input / output voltage difference is close to the detection voltage.
これまでの実施例では、入力電圧または入出力電圧差に応じて電流制限値を段階的に切り替えたが、入力電圧または入出力電圧差に応じて電流制限値を連続的に変化させるようにすることも可能であり、このように電流制限値を連続的に変化させる実施例について、図１３〜図１８により説明する。
図１３は入力電圧に応じて電流制限値を連続的に変化させる負荷駆動装置のブロック図であり、この負荷駆動装置は、入力される電圧を定電圧に安定化して出力するレギュレータ１、負荷に必要以上の電流が流れないようにするための電流制限回路２、及び入力電圧Ｖinに応じて電流制限回路２の制限電流値を連続的に変化させる電流制限値制御回路６により構成されている。
In the embodiments so far, the current limit value is switched stepwise according to the input voltage or the input / output voltage difference, but the current limit value is continuously changed according to the input voltage or the input / output voltage difference. An embodiment in which the current limit value is continuously changed as described above will be described with reference to FIGS.
FIG. 13 is a block diagram of a load driving device that continuously changes the current limit value in accordance with the input voltage. This load driving device stabilizes the input voltage at a constant voltage and outputs it to the regulator 1 and the load. The current limiting circuit 2 is configured to prevent a current more than necessary from flowing, and the current limiting value control circuit 6 continuously changes the limiting current value of the current limiting circuit 2 in accordance with the input voltage Vin.
図１４は図１３の負荷駆動装置の詳細回路の一例を示す図であり、図に示すように、電流制限回路２はレギュレータ１の出力電流の検出を行うための負荷抵抗Ｒｍ、抵抗Ｒ５、定電流源ＯＣ１、及び、負荷抵抗Ｒｍの両端の電圧と抵抗Ｒ５の両端の電圧ＶＲとを比較し、この比較結果に応じてトランジスタＴｒ２のベース電圧の制御を行う演算増幅器ＡＭＰ２とから構成されている。
また、電流制限値制御回路６は、抵抗Ｒ１４、演算増幅器ＡＭＰ５、トランジスタＴr5、基準電源ＶＲ７よりなるＶ／Ｉ変換回路が用いられ、入力電圧Ｖinに応じてＶ／Ｉ変換回路の電流Ｉ4が変化し、電流制限回路２の基準電圧ＶＲが変化する。ここで、
Ｉ4＝（Ｖin−Ｖr7）／Ｒ14
ＶＲ＝Ｒ5＊（Ｉ1−Ｉ4）＝Ｒ5＊{Ｉ1−（Ｖin−Ｖr7）／Ｒ14}
であるので、電流制限値Ｉlimは
Ｉlim＝ＶＲ／Ｒｍ＝Ｒ5＊{Ｉ1−（Ｖin−Ｖr7）／Ｒ14}／Ｒｍ
となり、入力電圧と電流制限値との関係の例を示す図１５のグラフに示すように、入力電圧Ｖinが電圧Ｖr7より高くなると、電流制限回路２の基準電圧ＶＲが減少して、電流制限値が小さくなる。
FIG. 14 is a diagram showing an example of a detailed circuit of the load driving device shown in FIG. 13. As shown in FIG. 14, the current limiting circuit 2 has a load resistor Rm, a resistor R5, a constant resistor for detecting the output current of the regulator 1. It comprises a current source OC1, and an operational amplifier AMP2 that compares the voltage across the load resistor Rm with the voltage VR across the resistor R5 and controls the base voltage of the transistor Tr2 in accordance with the comparison result. .
The current limit value control circuit 6 uses a V / I conversion circuit comprising a resistor R14, an operational amplifier AMP5, a transistor Tr5, and a reference power supply VR7, and the current I4 of the V / I conversion circuit changes according to the input voltage Vin. As a result, the reference voltage VR of the current limiting circuit 2 changes. here,
I4 = (Vin-Vr7) / R14
VR = R5 * (I1-I4) = R5 * {I1- (Vin-Vr7) / R14}
Therefore, the current limit value Ilim is Ilim = VR / Rm = R5 * {I1− (Vin−Vr7) / R14} / Rm
As shown in the graph of FIG. 15 showing an example of the relationship between the input voltage and the current limit value, when the input voltage Vin becomes higher than the voltage Vr7, the reference voltage VR of the current limit circuit 2 decreases, and the current limit value Becomes smaller.
一方、図１６は入出力電圧差に応じて電流制限値を連続的に変化させる負荷駆動装置のブロック図であり、この負荷駆動装置は、入力される電圧を定電圧に安定化して出力するレギュレータ１、負荷に必要以上の電流が流れないようにするための電流制限回路２、及び入力電圧Ｖinと出力電圧Ｖoutの電圧の差に応じて電流制限回路２の電流制限値を連続的に変化させる電流制限値制御手段６により構成されている。 On the other hand, FIG. 16 is a block diagram of a load driving device that continuously changes the current limit value in accordance with the input / output voltage difference. This load driving device is a regulator that stabilizes and outputs an input voltage to a constant voltage. 1. Current limit circuit 2 for preventing a current more than necessary from flowing through the load, and a current limit value of the current limit circuit 2 is continuously changed according to a difference between the input voltage Vin and the output voltage Vout. The current limit value control means 6 is used.
図１７は図１６の負荷駆動装置の詳細回路の一例を示す図であり、図に示すように、レギュレータ１の出力トランジスタＴｒ１とトランジスタＴｒ４がカレントミラー回路を構成し、トランジスタＴｒ４の出力電流が電流制限回路２に入力される。電流制限回路２は、負荷電流に応じた電圧を発生する抵抗Ｒ５と、基準電圧Ｖr5を出力する基準電源ＶＲ５と、演算増幅器ＡＭＰ２とにより構成され、電流制限値制御回路６は、上記と同様に、抵抗Ｒ１４、演算増幅器ＡＭＰ５、トランジスタＴｒ５、基準電源ＶＲ７よりなるＶ／Ｉ変換回路が用いられ、入力電圧Ｖinと出力電圧Voutの電圧の差に応じてＶ／Ｉ変換回路の電流Ｉ4が変化する。ここで、
Ｉ4＝（Ｖin−Ｖout−Ｖr7）／Ｒ14
であり、電流制限回路２の抵抗Ｒ５に流れる電流ＩＲは
ＩＲ＝Ｉout／ｎ＋Ｉ4
であり、電流制限値をIlimとすると、
Ｖr5＝Ｒ5＊ＩＲ＝Ｒ5＊{（Ｖin−Ｖout−Ｖr7）／Ｒ14＋Ｉlim／ｎ}
であるので、
Ilim＝ｎ＊{Ｖr5／Ｒ5−（Ｖin−Ｖout−Ｖr7）／Ｒ14}
となり、入出力電圧差と電流制限値との関係の例を示す図１７のグラフに示すように、入出力電圧差が電圧Ｖr7より大きくなると、電流制限値が小さくなる。
以上のように、入力電圧あるいは入出力電圧差に応じて電流制限値を連続的に変化させれば、許容範囲内でレギュレータの最大能力を発揮させることができるとともに、レギュレータの熱破壊を防止することができる。
FIG. 17 is a diagram showing an example of a detailed circuit of the load driving device of FIG. 16, and as shown in the figure, the output transistor Tr1 and transistor Tr4 of the regulator 1 constitute a current mirror circuit, and the output current of the transistor Tr4 is a current. Input to the limiting circuit 2. The current limiting circuit 2 includes a resistor R5 that generates a voltage corresponding to the load current, a reference power supply VR5 that outputs a reference voltage Vr5, and an operational amplifier AMP2. The current limiting value control circuit 6 is similar to the above. , A resistor R14, an operational amplifier AMP5, a transistor Tr5, and a reference power supply VR7 are used, and the current I4 of the V / I converter circuit changes according to the difference between the input voltage Vin and the output voltage Vout. . here,
I4 = (Vin-Vout-Vr7) / R14
The current IR flowing through the resistor R5 of the current limiting circuit 2 is IR = Iout / n + I4
If the current limit value is Ilim,
Vr5 = R5 * IR = R5 * {(Vin−Vout−Vr7) / R14 + Ilim / n}
So
Ilim = n * {Vr5 / R5− (Vin−Vout−Vr7) / R14}
Thus, as shown in the graph of FIG. 17 showing an example of the relationship between the input / output voltage difference and the current limit value, when the input / output voltage difference becomes larger than the voltage Vr7, the current limit value becomes smaller.
As described above, if the current limit value is continuously changed according to the input voltage or the input / output voltage difference, the maximum capability of the regulator can be exhibited within the allowable range, and the thermal destruction of the regulator can be prevented. be able to.
一方、負荷駆動装置にはレギュレータの出力電圧を外部から切り替えることができるものがあり、このようにレギュレータの出力電圧を切り替えることができる負荷駆動回路に本発明を適用した実施例について図１９、図２０を用いて説明する。
図１９に示すように、この負荷駆動装置は、入力される電圧を定電圧に安定化して出力するレギュレータ１、負荷に必要以上の電流が流れないようにするための電流制限回路２、電流制限回路２の電流制限値を切り替える電流制限値切替回路４及びレギュレータ１の出力電圧を切り替える出力電圧切替回路７から構成され、外部からの出力電圧切替信号が出力電圧切替回路７及び電流制限値切替回路４に入力され、出力電圧が高い場合は、電流制限回路２の電流制限値が大きい値に切り替えられ、出力電圧が低い場合は、電流制限値が小さい値に切り替えられる。
On the other hand, some load driving devices can switch the output voltage of the regulator from the outside. FIG. 19 and FIG. 19 show an embodiment in which the present invention is applied to the load driving circuit capable of switching the output voltage of the regulator in this way. 20 will be described.
As shown in FIG. 19, this load driving device includes a regulator 1 that stabilizes and outputs an input voltage to a constant voltage, a current limiting circuit 2 that prevents an excessive current from flowing through the load, and a current limiting. The circuit includes a current limit value switching circuit 4 for switching the current limit value of the circuit 2 and an output voltage switching circuit 7 for switching the output voltage of the regulator 1. An output voltage switching signal from the outside is output to the output voltage switching circuit 7 and the current limit value switching circuit. When the output voltage is high, the current limit value of the current limit circuit 2 is switched to a large value, and when the output voltage is low, the current limit value is switched to a small value.
例えば、レギュレータ１の許容損失Ｐｄが１Ｗで、入力電圧Ｖinが５Ｖの場合、出力電圧Ｖoutが３．３Ｖなら電流制限回路２の電流制限値Ｉlim1は、
Ｉlim1＝Ｐｄ／（Ｖin−Ｖout）＝１／（５−３．３）＝０．５９ｍＡ
に設定し、出力電圧Ｖoutが２．５Ｖなら電流制限回路２の電流制限値Ｉlim2は、
Ｉlim2＝Ｐｄ／（Ｖin−Ｖout）＝１／（５−２．５）＝０．４ｍＡ
に設定することが望ましい。
For example, when the allowable loss Pd of the regulator 1 is 1 W and the input voltage Vin is 5 V, if the output voltage Vout is 3.3 V, the current limit value Ilim1 of the current limit circuit 2 is
Ilim1 = Pd / (Vin−Vout) = 1 / (5-3.3) = 0.59 mA
If the output voltage Vout is 2.5V, the current limit value Ilim2 of the current limit circuit 2 is
Ilim2 = Pd / (Vin−Vout) = 1 / (5-2.5) = 0.4 mA
It is desirable to set to.
図２０は図１９の負荷駆動装置の詳細回路の一例を示す図であり、図に示すように、レギュレータ１は出力電圧Ｖoutの制御を行うＰＮＰ形のトランジスタＴｒ１と、トランジスタＴｒ１のベースにコレクタが接続されたＮＰＮ形のトランジスタＴｒ２と、出力電圧Ｖoutを分圧して分圧電圧Ｖｄを生成して出力する抵抗Ｒ１、Ｒ２の直列回路と、所定の基準電圧Ｖr8、Ｖr9を出力する基準電源ＶＲ８、ＶＲ９と、分圧電圧Ｖｄと基準電圧Ｖr8、Ｖr9のいずれかとを比較し、この比較結果に応じてトランジスタＴｒ２のベース電圧の制御を行う演算増幅器ＡＭＰ１よりなり、基準電源ＶＲ８、ＶＲ９が出力電圧切替回路７としてのスイッチＳＷ３により出力電圧切替信号に応じて切り替えられる。 FIG. 20 is a diagram showing an example of a detailed circuit of the load driving device of FIG. 19. As shown in the figure, the regulator 1 has a PNP transistor Tr1 for controlling the output voltage Vout, and a collector at the base of the transistor Tr1. A connected NPN transistor Tr2, a series circuit of resistors R1 and R2 that divide the output voltage Vout to generate and output a divided voltage Vd, and a reference power supply VR8 that outputs predetermined reference voltages Vr8 and Vr9; VR9 is composed of an operational amplifier AMP1 that compares the divided voltage Vd with one of the reference voltages Vr8 and Vr9 and controls the base voltage of the transistor Tr2 in accordance with the comparison result, and the reference power supplies VR8 and VR9 switch the output voltage. Switching is performed according to the output voltage switching signal by the switch SW3 as the circuit 7.
一方、電流制限回路２はレギュレータ１の出力電流の検出を行うための負荷抵抗Ｒｍ、基準電圧Ｖr2を出力する基準電源ＶＲ２、基準電圧Ｖr3を出力する基準電源ＶＲ３及び負荷抵抗Ｒｍの両端の電圧と基準電源ＶＲ２または基準電源ＶＲ３の電圧とを比較し、この比較結果に応じてトランジスタＴｒ２のベース電圧の制御を行う演算増幅器ＡＭＰ２とから構成され、基準電源ＶＲ２と基準電源ＶＲ３とが電流制限値切替回路４としての切替スイッチＳＷ３により出力電圧切替信号に応じて切り替えられる。 On the other hand, the current limiting circuit 2 includes a load resistor Rm for detecting the output current of the regulator 1, a reference power source VR2 for outputting the reference voltage Vr2, a reference power source VR3 for outputting the reference voltage Vr3, and the voltages at both ends of the load resistor Rm. Comparing the voltage of the reference power supply VR2 or the reference power supply VR3, and the operational amplifier AMP2 that controls the base voltage of the transistor Tr2 according to the comparison result, the reference power supply VR2 and the reference power supply VR3 switch the current limit value. The changeover switch SW3 as the circuit 4 is switched according to the output voltage switching signal.
そして、上記の例のように、出力電圧切替信号により出力電圧を３．３Ｖ（Ｖr8）に設定する場合は電流制限値が０．５９ｍＡに、出力電圧を２．５Ｖ（Ｖr9）に設定する場合には、電流制限値が０．４ｍＡになるように、抵抗Ｒｍの抵抗値及び基準電源ＶＲ２、ＶＲ３の電圧値Ｖr2、Ｖr3を設定する。
なお、上記の実施例では、レギュレータの出力電圧を２値に切り替える場合の例について説明したが、出力電圧を３値以上に切り替えることができるレギュレータの場合にも、本発明を適用することができる。
As in the above example, when the output voltage is set to 3.3 V (Vr8) by the output voltage switching signal, the current limit value is set to 0.59 mA and the output voltage is set to 2.5 V (Vr9). Are set such that the resistance value of the resistor Rm and the voltage values Vr2 and Vr3 of the reference power sources VR2 and VR3 are set so that the current limit value becomes 0.4 mA.
In the above embodiment, an example in which the output voltage of the regulator is switched to binary has been described. However, the present invention can also be applied to a regulator that can switch the output voltage to three or more. .
次に、本発明の負荷駆動システムを複数のレギュレータを備えた集積回路に適用した実施例について、図２１〜図２７を用いて説明する。
図２１は２個のレギュレータを内蔵した集積回路のブロック図であり、図に示すように、この集積回路はレギュレータ１０とレギュレータ２０を備え、それぞれのレギュレータはパワーオン／オフ回路１１、２１、電流制限回路１２、２２を備えている。パワーオン／オフ回路１１、２１には、集積回路の外部からパワーオン信号Pon1、Pon2がそれぞれ入力されるとともに、このパワーオン信号Pon1、Pon2が他方のレギュレータの電流制限回路に電流制限値切替信号として入力され、パワーオン信号Pon1、Pon2がハイのとき、それぞれの電流制限回路の電流制限値が小に切り替えられる。
Next, an embodiment in which the load drive system of the present invention is applied to an integrated circuit having a plurality of regulators will be described with reference to FIGS.
FIG. 21 is a block diagram of an integrated circuit incorporating two regulators. As shown in the figure, this integrated circuit includes a regulator 10 and a regulator 20, each of which includes power on / off circuits 11, 21 and a current. Limiting circuits 12 and 22 are provided. The power-on / off circuits 11 and 21 are respectively supplied with power-on signals Pon1 and Pon2 from the outside of the integrated circuit, and the power-on signals Pon1 and Pon2 are supplied to the current limiting circuit of the other regulator as a current limit value switching signal. When the power-on signals Pon1 and Pon2 are high, the current limit values of the respective current limit circuits are switched to small.
次に、図２１の集積回路の動作について、図２２の動作状態図も用いて説明する。
図２１に示すように、レギュレータ１０、２０ともにパワーオン（Pon：Ｈ）の場合、レギュレータ１０、２０とも電流制限値が小（両レギュレータの消費電力のトータルが集積回路の許容損失内に収まるような値）になる。一方、図２２に示すように、レギュレータ１０がパワーオン（Pon1：Ｈ）、レギュレータ２０がパワーオフ（Pon2：Ｌ）の場合、レギュレータ１０の電流制限回路１２の電流制限値が大（レギュレータ１０の消費電力が集積回路の許容損失内に収まるような値）に切り替えられる。逆に、レギュレータ２０がパワーオン（Pon2：Ｈ）、レギュレータ１０がパワーオフ（Pon1：Ｌ）の場合、レギュレータ２０の電流制限回路２２の電流制限値が大に切り替えられる。
このように、複数のレギュレータを備えた集積回路の場合、各レギュレータの入力電圧に応じて他のレギュレータの電流制限回路の電流制限値を切り替えることにより、集積回路の全体の消費電力が集積回路の許容損失内に収まるようにすることができる。
Next, the operation of the integrated circuit of FIG. 21 will be described using the operation state diagram of FIG.
As shown in FIG. 21, when both the regulators 10 and 20 are powered on (Pon: H), the current limit values of both the regulators 10 and 20 are small (the total power consumption of both regulators falls within the allowable loss of the integrated circuit). Value). On the other hand, as shown in FIG. 22, when the regulator 10 is powered on (Pon1: H) and the regulator 20 is powered off (Pon2: L), the current limiting value of the current limiting circuit 12 of the regulator 10 is large (the regulator 10 The power consumption is switched to a value that falls within the allowable loss of the integrated circuit. On the contrary, when the regulator 20 is powered on (Pon2: H) and the regulator 10 is powered off (Pon1: L), the current limit value of the current limit circuit 22 of the regulator 20 is switched to a large value.
As described above, in the case of an integrated circuit including a plurality of regulators, by switching the current limit value of the current limiter circuit of another regulator according to the input voltage of each regulator, the overall power consumption of the integrated circuit is reduced. It can be set within the allowable loss.
図２３は図２１の集積回路のパワーオン／オフ回路１１、２１の代わりに入力検知回路１３、２３を設けたものであり、入力検知回路１３、２３の出力が他方のレギュレータの電流制限回路に電流制限値切替信号として入力される。
図２３に示すように、レギュレータ１０、２０ともに入力が入っている場合、レギュレータ１０、２０とも電流制限回路１２、２２の電流制限値が小（両レギュレータの消費電力のトータルが集積回路の許容損失内に収まるような値）になる。一方、図２４に示すように、レギュレータ１０に入力が入っており、レギュレータ２０に入力が入っていない場合、レギュレータ１０の電流制限回路１２の電流制限値が大（レギュレータ１０の消費電力が集積回路の許容損失内に収まるような値）に切り替えられる。逆に、レギュレータ２０の入力が入っており、レギュレータ１０の入力が入っていない場合、レギュレータ２０の電流制限回路２２の電流制限値が大に切り替えられる。
FIG. 23 is provided with input detection circuits 13 and 23 in place of the power on / off circuits 11 and 21 of the integrated circuit of FIG. 21, and the output of the input detection circuits 13 and 23 is used as a current limiting circuit of the other regulator. It is input as a current limit value switching signal.
As shown in FIG. 23, when both the regulators 10 and 20 are input, the current limiting values of the current limiting circuits 12 and 22 are small for both the regulators 10 and 20 (the total power consumption of both regulators is the power dissipation of the integrated circuit). Value that fits within). On the other hand, as shown in FIG. 24, when the regulator 10 has an input and the regulator 20 has no input, the current limit value of the current limit circuit 12 of the regulator 10 is large (the power consumption of the regulator 10 is an integrated circuit). To a value that falls within the permissible loss). On the contrary, when the input of the regulator 20 is input and the input of the regulator 10 is not input, the current limit value of the current limit circuit 22 of the regulator 20 is switched to a large value.
また、図２５は図２３の集積回路の入力検知回路として、例えば、図６に示す入力電圧検出回路のように、入力レベルを複数段階で検知可能なものを使用し、電流制限回路の電流制限値を複数段階で切り替えることができるようにしたものである。
図２５に示すように、レギュレータ１０、２０ともに入力電圧が高電圧の場合、レギュレータ１０、２０とも電流制限回路１２、２２の電流制限値が小になる。一方、図２６に示すように、レギュレータ１０の入力電圧が高電圧であり、レギュレータ２０の入力電圧が低電圧（例えば、レギュレータ１０の出力Ｖout1）の場合、レギュレータ１０の電流制限回路１２の電流制限値が中、レギュレータ２０の電流制限回路２２の電流制限値が小（両レギュレータの消費電力のトータルが集積回路の許容損失内に収まるような値）に切り替えられる。また、図２７に示すように、レギュレータ１０に入力が入っており、レギュレータ２０に入力が入っていない場合、レギュレータ１０の電流制限回路１２の電流制限値が大に切り替えられる。
この実施例では、入力レベルを三段階で検知できるようにしたが、四段階以上のレベルを検出できる入力検知回路を用い、電流制限値を四段階以上に切り替えることようにすることも可能である。
また、上記の実施例では、複数の負荷駆動装置を備えた負荷駆動システムを複数のレギュレータを有する一つの集積回路で構成した例について説明したが、複数のレギュレータを別々の集積回路に設けたものについても本発明の負荷駆動システムを適用することができ、更には、複数のレギュレータが集積化されていないものについても、本発明の負荷駆動システムを適用することができる。
FIG. 25 uses an input detection circuit of the integrated circuit of FIG. 23 that can detect the input level in a plurality of stages, such as the input voltage detection circuit shown in FIG. The value can be switched in multiple stages.
As shown in FIG. 25, when both the regulators 10 and 20 have a high input voltage, the current limiting values of the current limiting circuits 12 and 22 are small for both the regulators 10 and 20. On the other hand, as shown in FIG. 26, when the input voltage of the regulator 10 is a high voltage and the input voltage of the regulator 20 is a low voltage (for example, the output Vout1 of the regulator 10), the current limiting of the current limiting circuit 12 of the regulator 10 is performed. When the value is medium, the current limiting value of the current limiting circuit 22 of the regulator 20 is switched to a small value (a value such that the total power consumption of both regulators is within the allowable loss of the integrated circuit). As shown in FIG. 27, when the regulator 10 has an input and the regulator 20 has no input, the current limit value of the current limit circuit 12 of the regulator 10 is switched to a large value.
In this embodiment, the input level can be detected in three stages, but it is also possible to switch the current limit value to four or more stages by using an input detection circuit that can detect four or more levels. .
In the above embodiment, an example in which a load driving system including a plurality of load driving devices is configured by one integrated circuit having a plurality of regulators has been described. However, a plurality of regulators are provided in separate integrated circuits. The load drive system of the present invention can also be applied to the above, and further, the load drive system of the present invention can be applied to those in which a plurality of regulators are not integrated.
さらに、以上の実施例では、レギュレータの出力トランジスタとして、ＰＮＰ形のトランジスタを使用したが、ＮＰＮ形のトランジスタやＰチャンネルＭＯＳ、ＮチャンネルＭＯＳを用いることも可能である。
また、以上の実施例では、入力電圧検出回路として比較器を用いたが、電圧を検出できるその他の回路を用いることができ、さらに、電流制限値切替回路のスイッチとしてＮＰＮ形のトランジスタを使用したが、ＭＯＳトランジスタ等を使用することもできる。
Furthermore, in the above embodiments, a PNP transistor is used as the output transistor of the regulator. However, an NPN transistor, P channel MOS, or N channel MOS may be used.
In the above embodiments, the comparator is used as the input voltage detection circuit, but other circuits capable of detecting the voltage can be used, and an NPN transistor is used as a switch of the current limit value switching circuit. However, a MOS transistor or the like can also be used.
１、１０、２０ レギュレータ
２、１２、２２ 電流制限回路
３ 入力電圧検出回路
４ 電流制限値切替回路
５ 入出力電圧差検出回路
６ 電流制限値制御回路
７ 出力電圧切替回路
１１、２１ パワーオン／オフ回路
１３、２３ 入力検知回路
1, 10, 20 Regulator 2, 12, 22 Current limit circuit 3 Input voltage detection circuit 4 Current limit value switching circuit 5 Input / output voltage difference detection circuit 6 Current limit value control circuit 7 Output voltage switching circuit 11, 21 Power on / off Circuit 13, 23 Input detection circuit
Claims (13)
装置への入力電圧を検出する入力電圧検出手段を備え、
上記入力電圧検出手段により検出した入力電圧に応じて上記電流制限手段における電流制限値を切り替えることを特徴とする負荷駆動装置。 In the load driving device provided with current limiting means for supplying power to the load and limiting the current to the load,
An input voltage detecting means for detecting an input voltage to the device;
A load driving device that switches a current limiting value in the current limiting means according to an input voltage detected by the input voltage detecting means.
出力トランジスタに直列に挿入された抵抗と、
上記抵抗により検出された出力電流を基準値と比較する比較手段とよりなり、
上記入力電圧検出手段の出力により上記基準値を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の負荷駆動装置。 The current limiting means is
A resistor inserted in series with the output transistor;
Comparing means for comparing the output current detected by the resistor with a reference value,
2. The load driving device according to claim 1, wherein the reference value is switched by an output of the input voltage detecting means.
出力トランジスタとカレントミラーを構成するトランジスタにより検出された電流が入力される抵抗と、
上記抵抗により検出された電圧を基準値と比較する比較手段とよりなり、
上記入力電圧検出手段の出力により上記抵抗の抵抗値を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の負荷駆動装置。 The current limiting means is
A resistor to which a current detected by an output transistor and a transistor constituting a current mirror is input;
Comparing means for comparing the voltage detected by the resistor with a reference value,
2. The load driving device according to claim 1, wherein a resistance value of the resistor is switched by an output of the input voltage detecting means.
上記入力電圧検出手段の出力により電流制限値を段階的に切り替えることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の負荷駆動装置。 The input voltage detection means has a plurality of input voltage detection levels;
4. The load driving device according to claim 1, wherein the current limit value is switched in a stepwise manner according to the output of the input voltage detecting means.
装置の入出力電圧差を検出する入出力電圧差検出手段を備え、
上記入出力電圧差検出手段の出力により上記電流制限手段における電流制限値を切り替えることを特徴とする負荷駆動装置。 In the load driving device provided with current limiting means for supplying power to the load and limiting the current to the load,
Provided with input / output voltage difference detection means for detecting the input / output voltage difference of the device,
A load driving device, wherein the current limiting value in the current limiting means is switched by the output of the input / output voltage difference detecting means.
装置への入力電圧に応じて上記電流制限手段の電流制限値を変化させる電流制限値制御手段を備えたことを特徴とする負荷駆動装置。 In the load driving device provided with current limiting means for supplying power to the load and limiting the current to the load,
A load driving device comprising current limit value control means for changing a current limit value of the current limit means according to an input voltage to the device.
装置の入出力電圧の差に応じて上記電流制限手段の電流制限値を変化させる電流制限値制御手段を備えたことを特徴とする負荷駆動装置。 In the load driving device provided with current limiting means for supplying power to the load and limiting the current to the load,
A load driving device comprising current limit value control means for changing a current limit value of the current limit means in accordance with a difference between input and output voltages of the device.
上記出力電圧の切替に応じて上記電流制限手段の電流制限値を変化させることを特徴とする負荷駆動装置。 In the load drive device that can switch the output voltage supplied to the load from the outside and includes current limiting means for limiting the current to the load.
A load driving device that changes a current limiting value of the current limiting means in accordance with switching of the output voltage.
各負荷駆動装置の動作を停止する信号により他の負荷駆動装置の電流制限手段の電流制限値を切り替えることを特徴とする負荷駆動システム。 In a load driving system including a plurality of load driving devices including a current limiting unit that supplies power to a load and limits a current to the load.
A load driving system, wherein a current limiting value of a current limiting means of another load driving device is switched by a signal for stopping the operation of each load driving device.
各負荷駆動装置の入力を検知する入力検知手段を備え、
上記入力検知手段の出力により他の負荷駆動装置の電流制限手段の電流制限値を切り替えることを特徴とする負荷駆動システム。 In a load driving system including a plurality of load driving devices including a current limiting unit that supplies power to a load and limits a current to the load.
Provided with input detection means for detecting the input of each load driving device,
A load driving system characterized in that the current limiting value of the current limiting means of another load driving device is switched by the output of the input detecting means.
上記入力検知手段の出力により他の負荷駆動装置の電流制限値を段階的に切り替えることを特徴とする、請求項１２に記載の負荷駆動システム。 The input detection means has a plurality of input detection levels,
13. The load drive system according to claim 12, wherein the current limit value of another load drive device is switched stepwise by the output of the input detection means.
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