JP2005261019A - Apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、DC/DCコンバータと、そのDC/DCコンバータからDC電力の供給を受けて動作する負荷回路とを備えた機器に関する。 The present invention relates to a device including a DC / DC converter and a load circuit that operates by receiving DC power supplied from the DC / DC converter.
入力DC電力を一旦交流電力に変換し所定の出力DC電力に変換して出力するDC/DCコンバータと、そのDC/DCコンバータからDC電力の供給を受けて動作する負荷回路とを備えた機器の一つにデジタルカメラがある。このデジタルカメラでは、内蔵された電池からのDC電力を、DC/DCコンバータで一旦交流電力に変換して所定の出力DC電力に変換し、その出力DC電力を、内部回路に供給するということが行なわれている。 A DC / DC converter that converts input DC power into AC power, converts it into predetermined output DC power, and outputs it, and a load circuit that operates by receiving DC power supplied from the DC / DC converter. One is a digital camera. In this digital camera, DC power from a built-in battery is once converted into AC power by a DC / DC converter and converted into predetermined output DC power, and the output DC power is supplied to an internal circuit. It is done.
ここで、内蔵された電池の長寿命化を図るために、DC/DCコンバータと内部回路との間にトランジスタスイッチ等のスイッチを設け、必要な回路部分のみにあらかじめ電力を供給しておき、操作に応じてその回路部分からの信号により上記スイッチをオフからオンに切り換えることにより、DC/DCコンバータからの出力DC電力を上記回路部分以外の内部回路に供給するということが行なわれている。一般に、内部回路には、その内部回路に安定して電力を供給するために比較的大容量のコンデンサ素子が備えられており、上記スイッチがオフからオンに切り換えられると、そのコンデンサ素子には急激に電力が充電される。すると、DC/DCコンバータに突入電流が流れて、そのDC/DCコンバータの出力が一時的に低下する。これを補うように、DC/DCコンバータは、そのDC/DCコンバータを構成するPWM(Pulse Width Modulation)回路のデューティ比を高めて、出力電圧を急速に復帰させるように動作する。このとき、DC/DCコンバータの入力電圧が一時的に低下する。 Here, in order to extend the life of the built-in battery, a switch such as a transistor switch is provided between the DC / DC converter and the internal circuit, and power is supplied to only necessary circuit parts in advance. Accordingly, the output DC power from the DC / DC converter is supplied to an internal circuit other than the circuit portion by switching the switch from OFF to ON in accordance with a signal from the circuit portion. In general, an internal circuit is provided with a capacitor element having a relatively large capacity in order to stably supply power to the internal circuit. Is charged. Then, an inrush current flows through the DC / DC converter, and the output of the DC / DC converter temporarily decreases. In order to compensate for this, the DC / DC converter operates to increase the duty ratio of a PWM (Pulse Width Modulation) circuit that constitutes the DC / DC converter, and to quickly return the output voltage. At this time, the input voltage of the DC / DC converter temporarily decreases.
通常、DC/DCコンバータの入力側の電圧は、電圧監視部により監視されており、電圧監視部は、入力側の電圧があらかじめ設定された電圧よりも低下すると、電源が異常であると判定する。すると、システムが停止するという問題が発生する。 Usually, the voltage on the input side of the DC / DC converter is monitored by the voltage monitoring unit, and the voltage monitoring unit determines that the power supply is abnormal when the voltage on the input side falls below a preset voltage. . Then, the problem that the system is stopped occurs.
ここで、突入電流を防止する技術がいくつか提案されている。例えば、電流制限された第1トランジスタと駆動能力の高い第2トランジスタを並列に接続し、電源スイッチがオンされた時点では第1,第2トランジスタをオン,オフにして、第1トランジスタで制限された電流を負荷側に流し、所定時間経過後、入力側と出力側との電圧の差分が所定値以下になると、第1,第2トランジスタをオフ,オンに切り換える技術が提案されている(特許文献1参照)。 Here, several techniques for preventing inrush current have been proposed. For example, a current-limited first transistor and a second transistor with high driving capability are connected in parallel, and when the power switch is turned on, the first and second transistors are turned on and off to be limited by the first transistor. A technique has been proposed in which the first and second transistors are turned off and on when the difference in voltage between the input side and the output side becomes equal to or less than a predetermined value after a predetermined time has passed. Reference 1).
また、制御用FETの前段に設けられた平滑コンデンサに直列に挿入した抵抗により制御用FETに流れる電流を制限して、その平滑コンデンサの放電電流により制御用FETの破壊を防止する技術が提案されている(特許文献2参照)。 In addition, a technology has been proposed in which the current flowing through the control FET is limited by a resistor inserted in series with a smoothing capacitor provided in front of the control FET, and the control FET is prevented from being destroyed by the discharge current of the smoothing capacitor. (See Patent Document 2).
さらに、スイッチングトランジスタと制御回路の間にカレントリミット回路を設けて突入電流を抑制する技術が提案されている(特許文献3参照)。
しかし、上述した特許文献1に提案された技術では、負荷側に電流を流すためのトランジスタを2つ備える必要があり、また入力側と出力側との電圧の差分を検出する回路も必要である。従って、回路構成が複雑であるという問題がある。
However, in the technique proposed in
また、特許文献2に提案された技術では、平滑コンデンサの放電電流により制御用FETの破壊を防止することはできるものの、出力側にスイッチを設けてオフからオンに切り換えて負荷側に電力を供給する構成を採用した場合、突入電流が流れるという問題が発生する。 Although the technique proposed in Patent Document 2 can prevent the control FET from being destroyed by the discharge current of the smoothing capacitor, a switch is provided on the output side to switch from off to on and supply power to the load side. When such a configuration is adopted, there arises a problem that an inrush current flows.
さらに、特許文献3に提案された技術では、スイッチングトランジスタと制御回路の間にカレントリミット回路を設けるものであるため、回路構成が複雑であるという問題がある。 Further, the technique proposed in Patent Document 3 has a problem that the circuit configuration is complicated because a current limit circuit is provided between the switching transistor and the control circuit.
本発明は、上記事情に鑑み、簡単な回路構成で突入電流を防止することができる機器を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the apparatus which can prevent an inrush current with a simple circuit structure in view of the said situation.
上記目的を達成する本発明の機器のうちの第1の機器は、入力DC電力を一旦交流電力に変換し所定の出力DC電力に変換して出力するDC/DCコンバータと、上記DC/DCコンバータからDC電力の供給を受けて動作する負荷回路とを備えた機器において、
上記DC/DCコンバータが、入力DC電力を制御に応じたデューティ比の交流電力に変換する直流交流変換回路を備え、
上記DC/DCコンバータから出力されたDC電力の、上記負荷回路への供給をオンオフする電源スイッチと、
上記直流交流変換回路に、上記電源スイッチがオフからオンに変化するタイミング以降所定時間以内は、その所定時間経過後の最大デューティ比よりも低い最大デューティ比の交流電力への変換を指示する制御部とを備えたことを特徴とする。
The first device of the present invention that achieves the above object includes a DC / DC converter that once converts input DC power into AC power, converts it into predetermined output DC power, and outputs the DC power, and the DC / DC converter. In a device provided with a load circuit that operates by receiving supply of DC power from
The DC / DC converter includes a DC / AC conversion circuit that converts input DC power into AC power having a duty ratio according to control,
A power switch for turning on and off the supply of DC power output from the DC / DC converter to the load circuit;
A controller that instructs the DC / AC converter circuit to convert the power switch to AC power having a maximum duty ratio lower than the maximum duty ratio after the predetermined time has elapsed within a predetermined time after the timing when the power switch changes from OFF to ON. It is characterized by comprising.
本発明の第1の機器は、DC/DCコンバータに備えられた直流交流変換回路に対して、電源スイッチがオフからオンに変化するタイミング以降所定時間以内は、その所定時間経過後の最大デューティ比よりも低い最大デューティ比の交流電力への変換を制御部で指示するものであるため、電源スイッチがオフからオンに変化するタイミング以降所定時間以内は、DC/DCコンバータからの出力DC電力が小さく抑えられる。従って、DC/DCコンバータに突入電流が流れて、DC/DCコンバータの入力電圧が一時的に低下し、電源が異常であると判定されてシステムが停止するという問題が解消される。一般に、DC/DCコンバータには直流交流変換回路が備えられている場合が多く、本発明は、そのようなDC/DCコンバータに対して、上記変換指示を行なう構成であるため、後述する実施形態に示すように、簡単な回路構成で突入電流を防止することができる。 The first device of the present invention is a DC / DC converter provided in a DC / DC converter, wherein the maximum duty ratio after the elapse of the predetermined time is within a predetermined time after the timing when the power switch changes from OFF to ON. Since the control unit instructs conversion to AC power having a lower maximum duty ratio, the output DC power from the DC / DC converter is small within a predetermined time after the timing when the power switch changes from OFF to ON. It can be suppressed. Therefore, the inrush current flows through the DC / DC converter, the input voltage of the DC / DC converter temporarily decreases, and the problem that the power supply is determined to be abnormal and the system stops is solved. In general, a DC / DC converter is often provided with a DC / AC conversion circuit, and the present invention is configured to instruct the conversion to such a DC / DC converter. As shown in FIG. 3, inrush current can be prevented with a simple circuit configuration.
また、上記目的を達成する本発明の機器のうちの第2の機器は、入力DC電力を一旦交流電力に変換し所定の出力DC電力に変換して出力するDC/DCコンバータと、上記DC/DCコンバータからDC電力の供給を受けて動作する負荷回路とを備えた機器において、
上記DC/DCコンバータが、出力電流を制御に応じた最大出力電力以下の出力電流に制限する出力電流制限回路を備え、
上記DC/DCコンバータから出力されたDC電力の、上記負荷回路への供給をオンオフする電源スイッチと、
上記出力電流制限回路に、上記電源スイッチがオフからオンに変化するタイミング以降所定時間以内は、その所定時間経過後の最大出力電流よりも低い最大出力電流に制限させる制御部とを備えたことを特徴とする。
The second device of the present invention that achieves the above object includes a DC / DC converter that once converts input DC power into AC power, converts the DC power into predetermined output DC power, and outputs the DC / DC converter. In a device including a load circuit that operates by receiving DC power supplied from a DC converter,
The DC / DC converter includes an output current limiting circuit that limits the output current to an output current equal to or less than the maximum output power according to the control,
A power switch for turning on and off the supply of DC power output from the DC / DC converter to the load circuit;
The output current limiting circuit includes a control unit that limits the output current to a maximum output current lower than a maximum output current within a predetermined time after the timing when the power switch changes from OFF to ON. Features.
本発明の第2の機器は、DC/DCコンバータに備えられた出力電流制限回路に対して、電源スイッチがオフからオンに変化するタイミング以降所定時間以内は、その所定時間経過後の最大出力電流よりも低い最大出力電流に制御部で制限させるものであるため、電源スイッチがオフからオンに変化するタイミング以降所定時間以内は、DC/DCコンバータからの出力DC電力が小さく抑えられる。従って、DC/DCコンバータに突入電流が流れて、DC/DCコンバータの入力電圧が一時的に低下し、電源が異常であると判定されてシステムが停止するという問題が解消される。一般に、DC/DCコンバータには出力電流制限回路が備えられている場合が多く、本発明は、そのようなDC/DCコンバータに対して、上記制限を行なう構成であるため、後述する実施形態に示すように、簡単な回路構成で突入電流を防止することができる。 According to a second device of the present invention, the maximum output current after a predetermined time has elapsed within a predetermined time after the timing when the power switch changes from OFF to ON with respect to the output current limiting circuit provided in the DC / DC converter. Since the control unit limits the output current to a lower maximum output current, the output DC power from the DC / DC converter can be kept small within a predetermined time after the timing when the power switch changes from OFF to ON. Therefore, the inrush current flows through the DC / DC converter, the input voltage of the DC / DC converter temporarily decreases, and the problem that the power supply is determined to be abnormal and the system stops is solved. In general, the DC / DC converter is often provided with an output current limiting circuit, and the present invention is configured to perform the above limitation on such a DC / DC converter. As shown, an inrush current can be prevented with a simple circuit configuration.
本発明の機器によれば、簡単な回路構成で、電源スイッチがオフからオンに変化するタイミング以降所定時間以内は、DC/DCコンバータからの出力DC電力が小さく抑えられて突入電流を防止することができる。 According to the device of the present invention, with a simple circuit configuration, the DC power output from the DC / DC converter is suppressed to be small and prevent an inrush current within a predetermined time after the timing when the power switch changes from OFF to ON. Can do.
以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
図1は、本発明の第1の機器の一実施形態であるデジタルカメラを前面斜め上から見た外観斜視図である。 FIG. 1 is an external perspective view of a digital camera, which is an embodiment of the first device of the present invention, seen from diagonally above the front.
図1に示すデジタルカメラ10の前面中央部には、光学ズームレンズである撮影レンズ10_1aを内部に備えたズーム鏡胴10_1が備えられている。また、このデジタルカメラ10の前面上部には、撮影に同期してフラッシュ光を発するフラッシュ発光装置10_2と、フラッシュ発光装置10_2からのフラッシュ光の光量を制御するためにそのフラッシュ光の光量を検出するフラッシュ調光センサ10_3と、光学式ファインダ対物窓10_4とが備えられている。
A zoom lens barrel 10_1 having a photographing lens 10_1a, which is an optical zoom lens, is provided at the center of the front surface of the
また、このデジタルカメラ10の前面左側には、スライド式の電源スイッチ10_5と、このデジタルカメラ10に内蔵されたバッテリを充電しているときに点灯したり画像データの伝送時やセルフタイマ作動時等に点滅したりするイルミネーションランプ10_6が備えられている。
Further, on the left side of the front surface of the
さらに、このデジタルカメラ10の上面には、シャッタボタン10_7および音声をピックアップするマイクロホン10_8が備えられている。
Further, on the upper surface of the
また、このデジタルカメラ10の図1に示す右側面には、スピーカ10_9、撮影済みの画像データをパーソナルコンピュータなどに送信するときに使用されるUSBケーブルが接続されるUSB端子10_10、および外部電源端子10_11が備えられている。
Further, on the right side surface of the
図2は、図1に示すデジタルカメラを背面斜め上から見た外観斜視図である。 FIG. 2 is an external perspective view of the digital camera shown in FIG.
図2に示すデジタルカメラ10の背面上部には、光学式ファインダ接眼窓10_22と、撮影準備完了等に点灯したり撮影中に点滅したりするファインダランプ10_23と、静止画モード,再生モード,動画撮影モードを切り換えるモードスイッチ10_24とが備えられている。また、モードスイッチ10_24の右側には、マクロボタン10_25と、ズームボタン10_26と、フラッシュボタン10_27とが備えられている。
An optical viewfinder eyepiece window 10_22, a viewfinder lamp 10_23 that is turned on when shooting preparation is completed or flashes during shooting, a still image mode, a playback mode, and a moving image shooting are provided on the upper back of the
マクロボタン10_25は、マクロ撮影を行なうか否かを切り換えるボタンであり、一度押下するとマクロ撮影モードとなり、再度押下するとマクロ撮影モードが解除される。 The macro button 10_25 is a button for switching whether or not to perform macro shooting. When the macro button 10_25 is pressed once, the macro shooting mode is set, and when pressed again, the macro shooting mode is canceled.
ズームボタン10_26は、上方に向けて押下することにより望遠側(テレ側)にズームアップするとともに下方に向けて押下することにより広角側(ワイド側)にズームダウンするボタンである。また、このズームボタン10_26は、単に押下することにより、後述する液晶モニタ10_28に表示される各種のメニューを選択するボタンである。 The zoom button 10_26 is a button that zooms up to the telephoto side (tele side) by pressing down and zooms down to the wide angle side (wide side) by pressing down. The zoom button 10_26 is a button for selecting various menus displayed on the liquid crystal monitor 10_28 described later by simply pressing the zoom button 10_26.
フラッシュボタン10_27は、押下する毎に、オートフラッシュ→赤目低減フラッシュ→強制フラッシュ→フラッシュ禁止→スローシャッタでのフラッシュ→オートフラッシュというようにフラッシュの状態を繰り返し切り換えるためのボタンである。 The flash button 10_27 is a button for repeatedly switching the flash state, such as auto flash → red-eye reduction flash → forced flash → flash prohibition → slow shutter flash → auto flash each time it is pressed.
また、デジタルカメラ10の背面中央部には、液晶モニタ10_28と、MENU/OKボタン10_29と、BACKボタン10_30と、DISPボタン10_31と、フォトモードボタン10_32とが備えられている。
In addition, a liquid crystal monitor 10_28, a MENU / OK button 10_29, a BACK button 10_30, a DISP button 10_31, and a photo mode button 10_32 are provided at the center of the back of the
液晶モニタ28は、デジタルカメラ10で被写体光を捉えて生成された画像データからなる画像や種々の設定時における情報等を表示する。
The liquid crystal monitor 28 displays an image composed of image data generated by capturing subject light with the
MENU/OKボタン10_29は、撮影時や再生時における各種のメニューを表示したり、上記ズームボタン10_26により選択されたメニューを決定するためのボタンである。 The MENU / OK button 10_29 is a button for displaying various menus at the time of shooting and playback and determining the menu selected by the zoom button 10_26.
BACKボタン10_30は、MENU/OKボタン10_29等による操作状態を1つ前に戻したり取り消したりするためのボタンである。 The BACK button 10_30 is a button for returning or canceling the operation state by the MENU / OK button 10_29 or the like.
DISPボタン10_31は、液晶モニタ10_28に表示された画面の状態を切り換えるためのボタンであり、例えば撮影時に液晶モニタ10_28の表示をオン,オフしたり、再生時に文字表示をオン,オフしたりするためのボタンである。 The DISP button 10_31 is a button for switching the state of the screen displayed on the liquid crystal monitor 10_28. For example, the display of the liquid crystal monitor 10_28 is turned on / off at the time of shooting, and the character display is turned on / off at the time of reproduction. It is a button.
フォトモードボタン10_32は、ピクセル数,感度,色味,プリント枚数等を設定するためのボタンである。 The photo mode button 10_32 is a button for setting the number of pixels, sensitivity, color, number of prints, and the like.
さらに、デジタルカメラ10の背面下部には、バッテリおよびメモリカードを収容する収容蓋10_33が備えられている。また、このデジタルカメラ10の側面部には、ストラップ取付部10_34も備えられている
図3は、図1、図2に示すデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。
Further, a housing lid 10_33 for housing a battery and a memory card is provided at the lower back of the
このデジタルカメラ10には、前述した撮影レンズ10_1aと、その撮影レンズ10_1aを経由して結像された被写体像をアナログの画像信号に変換する撮像素子10_41が備えられている。
The
また、このデジタルカメラ10には、撮像素子10_41からのアナログの画像信号をアナログ処理するアナログ信号処理部10_42と、そのアナログ信号処理部10_42で処理されたアナログの画像信号をデジタルの画像信号にA/D変換するA/Dコンバータ10_43と、そのA/Dコンバータ10_43からの画像信号をデジタル処理するデジタル信号処理部10_44とが備えられている。
The
さらに、このデジタルカメラ10には、上記デジタル信号処理部10_44におけるデジタル処理に必要なプログラムデータが格納されたROM10_45と、そのデジタル信号処理部10_44とのやり取りを行なうCPU10_46と、露出制御用およびフォーカシング制御用の情報をCPU10_46に向けて出力するAE/AF部10_47と、上述したズームボタン10_26等からなる操作部10_48と、前述したシャッタボタン10_17とが備えられている。
Further, the
また、このデジタルカメラ10には、デジタル信号処理部10_44からの画像データを格納するとともに格納された画像データをデジタル信号処理部10_44に向けて出力するメモリ10_49と、デジタル信号処理部10_44からの画像データが格納されるメモリカード10_50と、デジタル信号処理部10_44からの画像データをパーソナルコンピュータ等に送信するためのI/F部10_51と、前述した液晶モニタ10_28とが備えられている。
Further, the
さらに、このデジタルカメラ10には、バッテリ11と、DC/DCコンバータ12と、スイッチ13(本発明にいう電源スイッチの一例に相当)と、制御部14とが備えられている。以下、図4を参照して説明する。
Further, the
図4は、図3に示すDC/DCコンバータ、スイッチ、および制御部の概略構成図である。 FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the DC / DC converter, the switch, and the control unit shown in FIG.
図4に示すDC/DCコンバータ12は、バッテリ11からの入力DC電力を一旦交流電力に変換し所定の出力DC電力に変換して出力する。このDC/DCコンバータ12には、入力DC電力を制御に応じたデューティ比の交流電力に変換するためのデューティ制御回路12_1が備えられている。
The DC /
負荷回路100は、回路基板に実装された、比較的大容量のコンデンサ素子101および図3に示す回路を構成する多数の電気部品からなる電気回路102から構成されている。この負荷回路100は、DC/DCコンバータ12からDC電力の供給を受けて動作する。
The
スイッチ13は、DC/DCコンバータ12から出力されたDC電力の、負荷回路100への供給を、制御部14からの信号に応じてオン,オフするトランジスタスイッチである。
The
制御部14は、デューティ制御回路12_1に、スイッチ13がオフからオンに変化するタイミング以降所定時間以内は、その所定時間経過後の最大デューティ比よりも低い最大デューティ比の交流電力への変換を指示する。以下、図5を参照して説明する。
The
図5は、図4に示すDC/DCコンバータの詳細な構成を、スイッチおよび制御部とともに示した図である。 FIG. 5 is a diagram showing a detailed configuration of the DC / DC converter shown in FIG. 4 together with a switch and a control unit.
図5に示すDC/DCコンバータ12には、バッテリ11からのDC電力が入力される入力端子12a,12bと、負荷回路100に向けてDC電力を出力するための出力端子12c,12dと、制御部14のポート端子PA2に接続された制御端子12eとが備えられている。
The DC /
また、DC/DCコンバータ12には、前述したデューティ制御回路12_1と、入力端子12aと出力端子12cとの間に直列に接続されたインダクタ素子12_2およびダイオード素子12_3が備えられている。
The DC /
さらに、DC/DCコンバータ12には、インダクタ素子12_2とダイオード素子12_3の接続点と入力端子12bとの間に並列に接続されたMOSFET12_4およびダイオード素子12_5と、デューティ制御回路12_1とMOSFET12_4との間に接続された抵抗素子12_6が備えられている。
Further, the DC /
また、DC/DCコンバータ12には、制御端子12eに正相入力(+)側が接続された比較器12_7と、その比較器12_7の逆相入力(−)側に接続されて第1の基準電圧を出力する基準電源VREF12_8が備えられている。比較器12_7の出力側は、デューティ制御回路12_1の第1の入力側に接続されている。
Further, the DC /
さらに、DC/DCコンバータ12には、出力端子12cと出力端子12dとの間に直列に接続された抵抗素子12_9,12_10と、それら抵抗素子12_9,12_10の接続点に正相入力(+)側が接続された比較器12_11と、その比較器12_11の逆相入力(−)側に接続されて第2の基準電圧を出力する基準電源VREF12_12が備えられている。比較器12_11の出力側は、デューティ制御回路12_1の第2の入力側に接続されている。尚、上記デューティ制御回路12_1,インダクタ素子12_2,MOSFET12_4,ダイオード素子12_5,抵抗素子12_6から、本発明にいう直流交流変換回路の一例が構成されている。
Further, the DC /
スイッチ13は、制御部14のポート端子PA1から出力される第1の制御信号でオン,オフ制御される。
The
次に、これらDC/DCコンバータ、スイッチ、および制御部の動作について、図5および図6を参照して説明する。 Next, operations of the DC / DC converter, the switch, and the control unit will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
図6は、図5に示すDC/DCコンバータ、スイッチ、および制御部の動作処理ルーチンのフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart of an operation processing routine of the DC / DC converter, the switch, and the control unit shown in FIG.
ステップS1では、DC/DCコンバータ12が起動する。尚、制御部14のポート端子PA1,PA2から出力される第1,第2の制御信号は、ともに‘L’レベルにある。従って、スイッチ13はオフ状態にある。また、比較器12_7の正相入力(+)側は、‘L’レベルにあるため、比較器12_7からは‘L’レベルの信号が出力されている。この‘L’レベルの信号は、デューティ制御回路12_1の第1の入力側に入力されている。ここで、デューティ制御回路12_1の第1の入力側に‘L’レベルの信号が入力されている場合には、デューティ制御回路12_1の第2の入力側に入力されるレベルに応じてデューティ制御回路12_1のデューティ比が制御される。一方、デューティ制御回路12_1の第1の入力側に‘H’レベルの信号が入力された場合には、デューティ制御回路12_1の第2の入力側のレベルに拘らず、この‘H’レベルの信号が優先されて、後述するように低いデューティ比で動作するように制御される。
In step S1, the DC /
次に、ステップS2において、デューティ制御による電流制御が行なわれる。具体的には、DC/DCコンバータ12は、デューティ制御回路12_1からの所定のデューティ比のパルス信号でMOSFET12_4をスイッチング動作させることにより直流交流変換し、ダイオード素子12_3を経由してDC電力を出力端子12cから出力する。比較器12_11は、抵抗素子12_9,12_10双方の抵抗値により定まる電圧と、基準電源VREF12_12からの第1の基準電圧とを比較し、その比較結果をデューティ制御回路12_1の第2の入力側に入力する。デューティ制御回路12_1は、この比較結果に基づいて所定のDC電力が出力するようにデューティ比を制御する。
Next, in step S2, current control by duty control is performed. Specifically, the DC /
次に、ステップS3において、所定の期間が経過したか否かが制御部14で判定される。所定の期間が経過していないと判定された場合はステップS2に戻る。一方、所定の期間が経過していると判定された場合はステップS4に進む。
Next, in step S3, the
ステップS4では、所定の期間が経過しているため、DC/DCコンバータ12からの出力電圧は安定していることとなる。
In step S4, since the predetermined period has elapsed, the output voltage from the DC /
次に、ステップS5において、制御部14はスイッチ13をオンする。具体的には、制御部14は、ポート端子PA1から出力されている第1の制御信号を‘L’レベルから‘H’レベルに切り換える。すると、スイッチ13がオンする。これにより、DC/DCコンバータ12から出力されるDC電力が負荷回路100へ供給される。
Next, in step S5, the
さらに、ステップS6において、制御部14はDC/DCコンバータ12の出力電流制御を行なう。具体的には、制御部14は、ポート端子PA2から出力されている第2の制御信号を‘L’レベルから‘H’レベルに切り換える。この‘H’レベルの第2の制御信号は、比較器12_7の正相入力(+)側に入力される。一方、比較器12_7の逆相入力(−)側には、この‘H’レベルよりも低いレベルの第1の基準電圧が基準電源VREF12_8から入力されている。このため、比較器12_7からは‘H’レベルの信号が出力される。この‘H’レベルの信号は、デューティ制御回路12_1の第1の入力側に入力される。
Further, in step S <b> 6, the
すると、デューティ制御回路12_1は、上記所定時間経過後の最大デューティ比よりも低い最大デューティ比のパルス信号でMOSFET12_4をスイッチング動作させることにより直流交流変換し、ダイオード素子12_3を経由してDC電力を出力端子12cから出力する。このDC電力は、スイッチ13を経由して負荷回路100に供給される。このようにして、DC/DCコンバータ12からの出力DC電力が小さく抑えられる。従って、負荷回路100を構成するコンデンサ素子101を充電するためにDC/DCコンバータ12に突入電流が流れて、DC/DCコンバータ12の入力電圧が一時的に低下し、電源が異常であると判定されてシステムが停止するという問題が解消される。
Then, the duty control circuit 12_1 performs DC / AC conversion by switching the MOSFET 12_4 with a pulse signal having a maximum duty ratio lower than the maximum duty ratio after the predetermined time has elapsed, and outputs DC power via the diode element 12_3. Output from terminal 12c. This DC power is supplied to the
さらに、ステップS7において、所定期間経過したか否かが判定される。所定の期間が経過していないと判定された場合はステップS6に戻る。一方、所定の期間が経過していると判定された場合はステップS8に進む。 Further, in step S7, it is determined whether or not a predetermined period has elapsed. If it is determined that the predetermined period has not elapsed, the process returns to step S6. On the other hand, if it is determined that the predetermined period has elapsed, the process proceeds to step S8.
ステップS8では、DC/DCコンバータ12の出力電圧安定動作(通常動作開始)を行なう。具体的には、制御部14は、ポート端子PA2から出力されている第2の制御信号を‘H’レベルから‘L’レベルに切り換える。これにより、比較器12_7から‘L’レベルの信号が出力され、この‘L’レベルの信号がデューティ制御回路12_1の第1の入力側に入力される。すると、デューティ制御回路12_1は、比較器12_11によるデューティ比制御を行なってこのルーチンを終了する。
In step S8, the output voltage stabilization operation (normal operation start) of the DC /
ここで、DC/DCコンバータ12には、通常のDC/DCコンバータに備えられている機能に、比較器12_7および基準電源VREF12_8を追加するだけでよく、また制御部14もポート端子PA1,PA2から上述した第1,第2の制御信号を出力する構成でよく、従って簡単な回路構成で突入電流を防止することができる。
Here, the DC /
次に、本発明の第2の機器の一実施形態であるデジタルカメラについて説明する。尚、このデジタルカメラの外観斜視図は、図1、図2に示すデジタルカメラの外観斜視図と同じであるので図示省略する。また、このデジタルカメラの回路構成は、図3に示すデジタルカメラの回路構成と比較し、DC/DCコンバータおよび制御部が異なっている。 Next, a digital camera which is an embodiment of the second device of the present invention will be described. The external perspective view of this digital camera is the same as the external perspective view of the digital camera shown in FIGS. The circuit configuration of this digital camera is different from that of the digital camera shown in FIG. 3 in the DC / DC converter and the control unit.
図7は、本発明の第2の機器の一実施形態であるデジタルカメラを構成するDC/DCコンバータ、スイッチ、および制御部の概略構成図である。 FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a DC / DC converter, a switch, and a control unit constituting a digital camera which is an embodiment of the second device of the present invention.
図7に示すDC/DCコンバータ112には、出力電流を制御に応じた最大出力電力以下の出力電流に制限する出力電流制限回路112_1が備えられている。
The DC /
制御部114は、出力電流制限回路112_1に、スイッチ13がオフからオンに変化するタイミング以降所定時間以内は、その所定時間経過後の最大出力電流よりも低い最大出力電流に制限させる。
The
図8は、図7に示すDC/DCコンバータの詳細な構成を、スイッチおよび制御部とともに示した図である。 FIG. 8 is a diagram showing a detailed configuration of the DC / DC converter shown in FIG. 7 together with a switch and a control unit.
図8に示すDC/DCコンバータ112には、バッテリ11からのDC電力が入力される入力端子12a,12bと、負荷回路100に向けてDC電力を出力するための出力端子12c,12dと、制御部114のポート端子PA2から出力される第2の制御信号が入力される制御端子12eとが備えられている。
The DC /
また、DC/DCコンバータ112には、前述したデューティ制御回路12_1,インダクタ素子12_2,ダイオード素子12_3,MOSFET12_4,ダイオード素子12_5,抵抗素子12_6が備えられている。
The DC /
さらに、DC/DCコンバータ112には、出力電流制限回路112_1が備えられている。この出力電流制限回路112_1は、ダイオード素子12_3と出力端子12cとの間に配備されたトランジスタ112_1aと、一端がトランジスタ112_1aのベースに接続された抵抗素子112_1bと、出力OUTが抵抗素子112_1bの他端に接続された出力電流制限部112_1cと、出力端子12c,12d間に直列接続された抵抗素子112_1d,112_1eとから構成されている。出力電流制限部112_1cの第1の入力IN1は抵抗素子112_1d,112_1eの接続点に接続されるとともに、第2の入力IN2は制御端子12eに接続されている。
Further, the DC /
次に、これらDC/DCコンバータ、スイッチ、および制御部の動作について、図8および図9を参照して説明する。 Next, operations of the DC / DC converter, the switch, and the control unit will be described with reference to FIGS.
図9は、図8に示すDC/DCコンバータ、スイッチ、および制御部の動作処理ルーチンのフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart of an operation processing routine of the DC / DC converter, the switch, and the control unit shown in FIG.
ステップS11では、DC/DCコンバータ112が起動する。尚、制御部114のポート端子PA1,PA2から出力される第1,第2の制御信号は、ともに‘L’レベルにある。従って、スイッチ13はオフ状態にある。また、出力電流制限部112_1cの第2の入力IN2は、‘L’レベルにある。ここで、第2の入力IN2に‘L’レベルの信号信号が入力されている場合には、第1の入力IN1に入力される電圧レベルに応じて出力電流制限部112_1cの出力電流が制限される。一方、第2の入力IN2に‘H’レベルの信号が入力されている場合には、第1の入力IN1に入力される電圧レベルに拘わらず、後述するように低い出力電流に制限される。
In step S11, the DC /
次に、ステップS12において、デューティ制御による電流制御が行なわれる。具体的には、DC/DCコンバータ112は、デューティ制御回路12_1からの所定のデューティ比のパルス信号でMOSFET12_4をスイッチング動作させることにより直流交流変換し、ダイオード素子12_3を経由してDC電力を出力端子12cから出力する。
Next, in step S12, current control by duty control is performed. Specifically, the DC /
出力電流制限部112_1cは、第1の入力IN1に入力された、抵抗素子112_1d,112_1e双方の抵抗値により定まる電圧に応じた電圧を、出力OUTから出力することにより、所定のDC電力が出力するようにトランジスタ112_1aに流れる電流を制限する。 The output current limiting unit 112_1c outputs a predetermined DC power by outputting from the output OUT a voltage corresponding to the voltage determined by the resistance values of both the resistance elements 112_1d and 112_1e, which is input to the first input IN1. Thus, the current flowing through the transistor 112_1a is limited.
次に、ステップS13において、所定の期間が経過したか否かが制御部114で判定される。所定の期間が経過していないと判定された場合はステップS12に戻る。一方、所定の期間が経過していると判定された場合はステップS14に進む。
Next, in step S13, the
ステップS14では、所定の期間が経過しているため、DC/DCコンバータ112からの出力電圧は安定していることとなる。
In step S14, since the predetermined period has elapsed, the output voltage from the DC /
次に、ステップS15において、制御部114はスイッチ13をオンする。具体的には、制御部114が、ポート端子PA1から出力されている第1の制御信号を‘L’レベルから‘H’レベルに切り換えてスイッチ13をオンする。これにより、DC/DCコンバータ112から出力されたDC電力が負荷回路100へ供給される。
Next, in step S15, the
さらに、ステップS16において、制御部114はDC/DCコンバータ112の出力電流制限を行なう。詳細には、制御部114は、ポート端子PA2から出力されている第2の制御信号を‘L’レベルから‘H’レベルに切り換える。この第2の制御信号は、出力電流制限部112_1cの第2の入力IN2に入力される。すると、出力電流制限部112_1cは、第2の入力IN2に入力された第2の制御信号に応じた電圧を、出力OUTから出力することにより、所定のDC電力が出力するようにトランジスタ112_1aに流れる電流を制限する。これにより、DC/DCコンバータ112からの出力DC電力が小さく抑えられる。従って、負荷回路100を構成するコンデンサ素子101を充電するためにDC/DCコンバータ12に突入電流が流れて、DC/DCコンバータ112の入力電圧が一時的に低下し、電源が異常であると判定されてシステムが停止するという問題が解消される。
Further, in step S <b> 16,
さらに、ステップS17において、所定期間経過したか否かが判定される。所定の期間が経過していないと判定された場合はステップS16に戻る。一方、所定の期間が経過していると判定された場合はステップS18に進む。 Further, in step S17, it is determined whether or not a predetermined period has elapsed. If it is determined that the predetermined period has not elapsed, the process returns to step S16. On the other hand, if it is determined that the predetermined period has elapsed, the process proceeds to step S18.
ステップS18では、DC/DCコンバータ112の出力電圧安定動作(通常動作開始)を行なう。具体的には、制御部114は、ポート端子PA2から出力されている第2の制御信号を‘H’レベルから‘L’レベルに切り換える。出力電流制限部112_1cは、第1の入力IN1に入力された電圧に応じてトランジスタ112_1aに流れる電流を制限して、このルーチンを終了する。
In step S18, the output voltage stabilization operation (normal operation start) of the DC /
このように、DC/DCコンバータ112では、通常のDC/DCコンバータに備えられている出力電流制限回路の機能に、制御部114からの第2の制御信号を入力するための第2の入力INの機能を設ける構成でよく、また制御部114もポート端子PA1,PA2から上述した第1,第2の制御信号を出力する構成でよく、従って簡単な回路構成で突入電流を防止することができる。
As described above, in the DC /
尚、本実施形態では、本発明の機器としてデジタルカメラを例示して説明したが、本発明の機器はこれに限られるものではなく、例えば、近年普及しているカメラ機能付の携帯電話やPDA等の携帯型機器等であってもよい。 In the present embodiment, a digital camera has been described as an example of the device of the present invention. However, the device of the present invention is not limited to this. It may be a portable device or the like.
10 デジタルカメラ
10_1a 撮影レンズ
10_1 ズーム鏡胴
10_2 フラッシュ発光装置
10_3 フラッシュ調光センサ
10_4 光学式ファインダ対物窓
10_5 電源スイッチ
10_6 イルミネーションランプ
10_7 シャッタボタン
10_8 マイクロホン
10_9 スピーカ
10_10 USB端子
10_11 外部電源端子
10_22 光学式ファインダ接眼窓
10_23 ファインダランプ
10_24 モードスイッチ
10_25 マクロボタン
10_26 ズームボタン
10_27 フラッシュボタン
10_28 液晶モニタ
10_29 MENU/OKボタン
10_30 BACKボタン
10_31 DISPボタン
10_32 フォトモードボタン
10_33 収容蓋
10_34 ストラップ取付部
10_41 撮像素子
10_42 アナログ信号処理部
10_43 A/Dコンバータ
10_44デジタル信号処理部
10_45 ROM
10_46 CPU
10_47 AE/AF部
10_48 操作部
10_49 メモリ
10_50 メモリカード
10_51 I/F部
11 バッテリ
12,112 DC/DCコンバータ
12a,12b 入力端子
12c,12d 出力端子
12e 制御端子
12_1 デューティ制御回路
12_2 インダクタ素子
12_3,12_5 ダイオード素子
12_4 MOSFET
12_6,12_9,12_10,112_1b,112_1d,112_1e 抵抗素子
12_7,12_11 比較器
12_8,12_12 基準電源VREF
13 スイッチ
14,114 制御部
100 負荷回路
101 コンデンサ素子
102 電気回路
112_1 出力電流制限回路
112_1a トランジスタ
112_1c 出力電流制限部
DESCRIPTION OF
10_46 CPU
10_47 AE / AF section 10_48 operation section 10_49 memory 10_50 memory card 10_51 I /
12_6, 12_9, 12_10, 112_1b, 112_1d, 112_1e Resistance element 12_7, 12_11 Comparator 12_8, 12_12 Reference power supply VREF
13
Claims (2)
前記DC/DCコンバータが、入力DC電力を制御に応じたデューティ比の交流電力に変換する直流交流変換回路を備え、
前記DC/DCコンバータから出力されたDC電力の、前記負荷回路への供給をオンオフする電源スイッチと、
前記直流交流変換回路に、前記電源スイッチがオフからオンに変化するタイミング以降所定時間以内は、該所定時間経過後の最大デューティ比よりも低い最大デューティ比の交流電力への変換を指示する制御部とを備えたことを特徴とする機器。 In a device including a DC / DC converter that converts input DC power into AC power, converts the DC power into predetermined output DC power, and outputs the DC power, and a load circuit that operates by receiving DC power supplied from the DC / DC converter ,
The DC / DC converter includes a DC / AC conversion circuit that converts input DC power into AC power having a duty ratio according to control,
A power switch for turning on / off the supply of DC power output from the DC / DC converter to the load circuit;
A control unit that instructs the DC / AC converter circuit to convert to AC power having a maximum duty ratio lower than the maximum duty ratio after the predetermined time has elapsed within a predetermined time after the timing when the power switch changes from OFF to ON. A device characterized by comprising
前記DC/DCコンバータが、出力電流を制御に応じた最大出力電力以下の出力電流に制限する出力電流制限回路を備え、
前記DC/DCコンバータから出力されたDC電力の、前記負荷回路への供給をオンオフする電源スイッチと、
前記出力電流制限回路に、前記電源スイッチがオフからオンに変化するタイミング以降所定時間以内は、該所定時間経過後の最大出力電流よりも低い最大出力電流に制限させる制御部とを備えたことを特徴とする機器。 In a device including a DC / DC converter that converts input DC power into AC power, converts the DC power into predetermined output DC power, and outputs the DC power, and a load circuit that operates by receiving DC power supplied from the DC / DC converter ,
The DC / DC converter includes an output current limiting circuit that limits the output current to an output current equal to or lower than the maximum output power according to control,
A power switch for turning on / off the supply of DC power output from the DC / DC converter to the load circuit;
The output current limiting circuit includes a control unit that limits the output current to a maximum output current lower than the maximum output current after the predetermined time has elapsed within a predetermined time after the timing when the power switch changes from OFF to ON. Features equipment.
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JP2017163773A (en) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | 新電元工業株式会社 | Switching power supply unit |
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