JP2006197747A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 容量性負荷の起動時における過電流保護機能の不本意な作動を防止して電源装置自体を、更には負荷を正常に起動することのできる電源装置を提供する。
【解決手段】 例えば電池から負荷への電源供給ライン（大電流パス）に介挿されたスイッチ素子（例えばＦＥＴ）２と、大電流パスに並列な小電流パスを形成する補助スイッチ素子（例えばＦＥＴ）１２および小電流パスに電流が流れたときにスイッチ素子をオフ動作させる制御素子１１を備えた過電流検出回路と、前記負荷の起動時に補助スイッチ素子をオン動作させて小電流パスを形成する制御手段とを備える。そして負荷の起動時には小電流パスを介して負荷に電力供給し、この電力供給が正常に行われた後に大電流パスを介して負荷に電力供給する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、容量性負荷の起動時等における過電流保護機能の不本意な作動を防止する機能を備えた電源装置に関する。

ロボットや各種通信機器等の負荷を駆動する電力源として電池を用いることが多い。特に電池としてＮi-ＭＨ電池やＬiイオン電池等の二次電池を用いた電源装置においては過電流保護回路を設け、例えば負荷の短絡等に起因する過電流が生じたとき、この過電流から二次電池や負荷を保護することが行われている。具体的には電池の電源出力ラインにＦＥＴ等のスイッチ素子を直列に介挿し、過電流検出時には上記スイッチ素子をオフ動作させることで二次電池と負荷とを切り離し、これによって二次電池や負荷を保護するようにしている（例えば特許文献１を参照）。

また電源装置の起動時には、負荷が持つ容量成分に起因して上記負荷の最大電流よりも大きい電流が流れることがある。そこで商用電源を電力源とする電源装置においては、その起動時に過電流検出閾値を変更することで過電流保護回路が不本意に作動しないようにし、電源が正常に立ち上がった後に上記過電流検出閾値を元に戻すように構成することが提唱されている（例えば特許文献２を参照）。
特開平１０−２２４９８１号公報 特開平９−３０５２４６号公報

ところで電池を電力源とする電源装置においては、その起動時や負荷の起動時に過電流保護機能が作動して電池から負荷への電力供給を遮断すると、電源装置自体が正常に立ち上がることができなくなったり、更には負荷が正常に起動しなくなることがある。特に負荷が大きな容量成分を有している場合、その起動時に負荷の定格動作電流を大きく上回る過大電流が流れることが否めず、上述した問題が大きな課題となる。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、容量性負荷の起動時における過電流保護機能の不本意な作動を防止して電源装置自体を、更には負荷を正常に起動することのできる電源装置を提供することにある。

尚、ここでは本発明の理解を容易化するべく、その技術的手段（構成要素）に後述する実施形態における符号を付して説明するが、本願発明をその実施形態に限定するものではない。
上述した目的を達成するべく本発明に係る電源装置は、負荷に対する電力源としての電池を、例えばＮi-ＭＨ電池やＬiイオン電池等の二次電池を備えたものであって、
特に請求項１（後述する第１の実施形態に対応）に記載するように
<ａ> 例えば電池の電源出力ラインに直列に介挿されて前記負荷に対する大電流パスを形成するスイッチ素子（例えばＦＥＴ）２と、
<ｂ> 上記大電流パスに並列な小電流パスを形成する補助スイッチ素子（例えばＦＥＴ）１２、および上記小電流パスに電流が流れたときに前記スイッチ素子をオフ動作させる制御素子（例えばトランジスタ）１１を備えた過電流検出回路と、
<ｃ> 前記負荷の起動時に前記補助スイッチ素子をオン動作させて前記小電流パスを形成する制御手段とを具備し、
前記小電流パスを介して前記負荷に電力供給し、この電力供給が正常に行われた後に前記大電流パスを介して前記負荷に電力供給することを特徴としている。

好ましくは前記制御手段としては、例えば請求項２に記載するように前記小電流パスに流れる電流をモニタして過電流の発生を監視する電流モニタ回路を備えたものとして実現することが望ましい。そしてこの電流モニタ回路により過電流の発生が検知された場合には、その検知情報を前記制御手段に与えて電源装置自体の作動を停止させることで、過電流検出による大電流パスの遮断に加えて、前記小電流パスを介する微小な電力供給も停止させることが望ましい。

また本発明に係る電源装置は、請求項３（後述する第２の実施形態に対応）に記載するように
<ａ> 例えば電池の電源出力ラインに直列に介挿されて前記負荷に対する大電流パスを形成するスイッチ素子２と、
<ｄ> 上記大電流パスに並列な小電流パス（第１の小電流パス）を形成する補助スイッチ素子３１を備え、上記小電流パスを介して流れる電流をモニタして前記負荷への出力電圧が正常であるか否かを監視する電圧モニタ回路と、
<ｅ> 前記大電流パスに流れる過電流を検出する過電流検出回路、具体的には第２の実施形態における過電流検出素子１２、およびこの過電流検出素子による過電流検出時に前記スイッチ素子をオフ動作させる制御素子１１を備えた過電流検出回路と、
<ｆ> 前記負荷の起動時に前記補助スイッチ素子をオン動作させて前記小電流パスを形成すると共に、前記電圧モニタ回路により前記負荷への出力電圧が正常であることが確認されたときに前記過電流検出回路の過電流検出素子を作動させる制御手段とを具備し、
前記負荷への電力供給が正常に行われたことが前記小電流パスから検出された後に前記過電流検出回路を作動させることを特徴としている。

好ましくは請求項４に記載するように前記過電流検出回路における過電流検出素子は、前記電圧モニタ回路が形成した小電流パスとは別個に、前記大電流パスに並列な第２の小電流パスを形成する第２の補助スイッチ素子（例えばＦＥＴ）からなり、前記制御素子は上記第２の補助スイッチ素子がオフ動作しているときに前記スイッチ素子をオン動作させるように構成される。

好ましくは請求項５に記載するように上記制御手段においても、前記第２の小電流パスに流れる電流をモニタして過電流の発生を監視する電流モニタ回路を備えたものとして実現することが望ましい。そしてこの電流モニタ回路により過電流の発生が検知された場合には、その検知情報を前記制御手段に与えて電源装置自体の作動を停止させることで、過電流検出による大電流パスの遮断に加えて、前記第１および第２の小電流パスをそれぞれ介する微小な電力供給も停止させることが望ましい。

請求項１に記載の第１の発明に係る電源装置（後述する第１の実施形態に対応）によれば、小電流パスを形成した過電流検出回路の作用により、負荷の起動時には小電流パスを介して電流値制限した微少電流にて前記負荷に電力供給し、この電力供給により負荷が正常に起動し、更には電源装置の出力電圧が正常に立ち上がった後に前記大電流パスを介する前記負荷への電力供給を開始するので、大電流パスに過電流が流れることはない。従って負荷の起動時に大電流パスに対する過電流遮断機能が不本意に働くことがない。つまり負荷が大きな容量成分を有する場合であっても、その起動時に過電流が流れることがないので、電源装置を正常に立ち上げることが可能となる。

また請求項３に記載の第２の発明に係る電源装置（後述する第２の実施形態に対応）によれば、電圧モニタ回路が形成した小電流パスを介して負荷に対して電流値制限した微少電流にて電力供給し、この電力供給により負荷が正常に起動し、更には電源装置の出力電圧が正常に立ち上がった後に前記過電流検出回路を作動させて前記大電流パスを介する前記負荷への電力供給を開始させるので、負荷の起動時に過渡的な大電流が流れることがない。従ってスイッチ素子を介する大電流パスの形成が過電流検出回路により制御されるといえども、負荷の起動時に上記過電流検出回路が不本意に働くことがないので、電源装置を正常に立ち上げることが可能となる。

即ち、本発明においては過電流保護機能が付与されたスイッチ素子が形成する大電流パスに対して並列に設けられた小電流パスを備え、負荷の起動時には上記小電流パスを介して電流制限した状態で負荷への電力供給を行った後、その電源出力が正常に立ち上がった後に上記大電流パスを介する前記負荷への電力供給を行うようにしている。従って負荷が大きな容量成分を有している場合であっても、不本意に過電流保護機能を作動させることなく電源装置を正常に立ち上げることができる。しかも小電流パスを用いて大電流パスを介する電力供給を制御するだけの簡単な構成にて、電源装置の安定した立ち上げを保証することができる等の実用上多大なる効果が奏せられる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る電源装置について説明する。
《第１の実施形態》
図１は第１の発明に係る電源装置の要部概略構成図で、１は負荷ＲＬに対する電力源としての電池、例えばＮi-ＭＨ電池やＬiイオン電池等の二次電池（ＢＡＴ）である。この電池１の負荷ＲＬに対する電力供給ラインには、その電力供給を制御するスイッチ素子としての大電力制御用ＦＥＴ（電界効果トランジスタ；Ｑ１）２が直列に介挿されている。
この例では電池１の正極（＋）にＦＥＴ１のソースを接続し、該ＦＥＴ１のドレインを正極側接続端子Ｐに接続している。そして上記正極（＋）と前記電池１の負極（−）に接続された負極側接続端子Ｎとの間に負荷ＲＬを接続することで該負荷ＲＬに対する電源供給ラインが形成されている。

尚、上記ＦＥＴ２は、マイクロコンピュータ等からなる充放電制御部３からの制御信号Ｄ_CHGを受けてオン・オフ動作する制御用トランジスタ（ＦＥＴ；Ｑ６）４の出力Ｖ１をゲートに受けてオン・オフ制御される。具体的には上記ＦＥＴ２は、そのソース・ドレイン間に抵抗Ｒ１を並列接続すると共に、そのゲートに抵抗Ｒ２を介して制御用トランジスタ（ＦＥＴ；Ｑ６）４を直列に接続している。そしてＦＥＴ２は制御用トランジスタ（ＦＥＴ；Ｑ６）４をオン動作させたとき、この制御用トランジスタ４を介して前記抵抗Ｒ１,Ｒ２により分圧された前記電池１の端子電圧がゲート制御電圧Ｖ１として入力することでオン動作（導通）する。また制御用トランジスタ（ＦＥＴ；Ｑ６）４をオフ動作させたときには、基本的には前記制御用トランジスタ４を介する電流路が遮断されることからＦＥＴ２のゲートには前記電池１０の出力電圧がそのまま印加されるので、そのゲート・ソース間電圧が［０］となり、従ってＦＥＴ２はオフ動作（遮断）する。

一方、このようなＦＥＴ（スイッチ素子）２に対して、負荷ＲＬに流れる過電流を検出して上記ＦＥＴ２をオフ（遮断）制御し、これによって上記過電流を阻止する過電流検出回路１０が設けられている。この過電流検出回路１０は、前記ＦＥＴ２のソース・ゲート間に並列接続されて該ＦＥＴ２をオン・オフ制御する過電流防止制御用トランジスタ（Ｑ２）１１と、前記ＦＥＴ１のソース・ドレイン間に並列接続されて上記トランジスタ（Ｑ２）１１の作動を制御する小電流パスを形成した過電流検出用トランジスタ（ＦＥＴ；Ｑ３）１２とを備えて構成される。特にこのトランジスタ（ＦＥＴ；Ｑ３）１２は、そのドレインを前述した正極側接続端子Ｐに接続し、そのソースを２つの抵抗Ｒ３,Ｒ４の直列に介して前記電池１の正極（＋）に接続することで、前記ＦＥＴ２が形成した主たる大電流パスに比較して通電電流を制限した小電流パスを形成している。

そしてこの過電流検出回路１０においては、小電流パスを介して流れる電流により前記抵抗Ｒ３,Ｒ４にて生じる分圧電圧Ｖ３にて前記過電流防止制御用トランジスタ（Ｑ２）１１の作動をオン・オフ制御し、このトランジスタ１１により前記ＦＥＴ２をオン・オフ制御して大電流パスを介する前記電池１から負荷ＲＬへの電力供給を制御するものとなっている。尚、前記過電流検出用トランジスタ（ＦＥＴ；Ｑ３）１２は、前述した制御トランジスタ（Ｑ６）４により、そのゲート電圧が制御されて作動がオン・オフ制御される。従って前述した制御信号Ｄ_CHGが出力されているときにだけ小電流パスが形成されるものとなっている。

一方、上述した小電流パスの抵抗Ｒ３,Ｒ４にて生じる分圧電圧Ｖ３は、電流モニタ回路２０により監視されている。この電流モニタ回路２０は、上記分圧電圧Ｖ３から小電流パスを流れる電流を検出して反転動作する出力電圧検出用のトランジスタ（Ｑ４）２１と、更にこのトランジスタ２１の出力電圧Ｖ４を検出する出力バッファとしてのトランジスタ（Ｑ５）２１とを主体として構成される。この電流モニタ回路２０は、前述した過電流検出用のＦＥＴ（Ｑ３）１２がオン動作して小電流パスを形成している状態において前記抵抗Ｒ３,Ｒ４に生じる電圧Ｖ３をモニタすることにより、過電流が発生しているか否かを判定する役割を担う。そして電流モニタ回路２０は、過電流の発生を検出したとき、過電流検出信号ＬＩＭＩＴを発生し、これを前述した充放電制御部３に出力するものとなっている。充放電制御部３はこの過電流検出信号ＬＩＭＩＴを受けたとき、前述した電源出力の為の制御信号Ｄ_CHGの出力を停止し、この制御信号Ｄ_CHGの出力停止により制御用トランジスタ（Ｑ６）４がオフ制御される。また充放電制御回路３は、例えば過電流の発生により負荷ＲＬへの電力供給を停止した旨の警報（アラーム）を発する。

上述した如く構成された電源装置によれば、図２にその動作タイミングを示すように負荷ＲＬに対する起動信号を受けて充放電制御回路３から制御信号Ｄ_CHGを発すると、これを受けて制御用トランジスタ（ＦＥＴ；Ｑ６）４がオン動作し、その出力電圧Ｖ２が低下する。するとこの出力電圧Ｖ２を受けて過電圧検出用のＦＥＴ（Ｑ３）１２がオン動作することにより小電流パスが形成される。

尚、この起動時には過電流防止制御用トランジスタ（Ｑ２）１１が未だオフ状態のままであるので、大電力制御用ＦＥＴ（電界効果トランジスタ；Ｑ１）２がオン動作するには至らない。そして小電流パスを介して電池１から負荷ＲＬに対して電流Ｉsが流れ始めると、これによって過電流防止制御用トランジスタ（Ｑ２）１１がオン動作するので、大電力制御用ＦＥＴ（Ｑ１）２はオフ状態のまま維持される。従って小電流パスだけが形成され、この小電流パスを介して電流抑制を受けた状態で負荷ＲＬに対して微少電流にて電力供給が行われる。そしてこの電力供給によって負荷ＲＬが有する容量成分が次第に充電されると、その充電電流により電源装置から負荷ＲＬに加えられる出力電圧Ｖoutが次第に上昇し、小電流量パスを介する電流が次第に流れなくなる。

そして出力電圧Ｖoutが所定の電圧値に達すると小電流量パスを介する電流が流れなくなり、前述した抵抗Ｒ３,Ｒ４に電圧降下が生じなくなるので、その出力電圧Ｖ３をベース入力電圧とする過電流防止制御用トランジスタ（Ｑ２）１１がオフ動作する。そしてこのトランジスタ（Ｑ２）１１による大電力制御用ＦＥＴ（電界効果トランジスタ；Ｑ１）２のゲート電圧制御が停止する。この結果、大電力制御用ＦＥＴ２のゲートには前記制御用トランジスタ（ＦＥＴ；Ｑ６）４の出力電圧が印加されるので、上記大電力制御用ＦＥＴ２がオン動作（導通）し、これによって大電流パスが形成されて前記電池１のエネルギが大電力制御用ＦＥＴ２を介して負荷ＲＬへと供給されることになる。

つまり負荷ＲＬの起動時には小電流パスを介して負荷ＲＬに対して電流値制限した状態で電力供給が行われ、この電力供給によって電源装置の出力電圧Ｖoutが所定の電圧値まで上昇し、その電圧出力が正常に立ち上がったときにＦＥＴ２がオン動作する。そしてこのＦＥＴ２のオン動作に伴い、該ＦＥＴ２が形成する大電流パスを介して電池１から負荷ＲＬへの電力供給が行われる。但し、過電流検出用ＦＥＴ（Ｑ３）１２がオン状態であるので小電流パスは形成されたままの状態である。しかし大電流パスの形成によってＦＥＴ（Ｑ３）１２のソース・ドレイン間電圧が略零［０］となるので、この小電流パスには殆ど電流が流れることはない。

一方、電源装置が正常に起動して前記大電流パス（ＦＥＴ２）を介して負荷ＲＬに電力供給している状態において、例えば負荷の短絡障害等によって出力電圧Ｖoutが低下し、これに伴って過電流が流れると、図２に示すように小電流パスにも電流が流れる。するとこの過電流の発生によって小電流パスにおける抵抗Ｒ３,Ｒ４に電圧降下が生じ、過電流防止制御用トランジスタ（Ｑ２）１１がオン動作する。そしてこのトランジスタ（Ｑ２）１１のオン動作により、前述した大電流パスを形成していた大電力制御用ＦＥＴ（Ｑ１）２がオフ動作し、電池１からの電力供給が遮断される。

同時にこの過電流の発生による上述した抵抗Ｒ３,Ｒ４での電圧降下が前述した電流モニタ回路２０により検出され、過電流検出信号ＬＩＭＩＴが充放電制御部３に与えられる。そしてこの過電流検出信号ＬＩＭＩＴを受けて上記充放電制御部３からの制御信号Ｄ_CHGの出力が停止される。この制御信号Ｄ_CHGの出力停止によって制御用トランジスタ（ＦＥＴ；Ｑ６）４がオフ動作するので、過電流検出用ＦＥＴ（Ｑ３）１２がオフ動作し、小電流パスが遮断される。これによって大電力制御用ＦＥＴ（Ｑ１）２と過電流検出用ＦＥＴ（Ｑ３）１２とがそれぞれ安定的にオフし、過電流が確実に阻止される。

かくして上述した如く構成され、動作する電源回路によれば、負荷ＲＬの起動時には小電流パスを介して電流値制限した微小な電流Ｉsを負荷ＲＬに供給するだけであり、この微小電流Ｉsによって電源が正常に立ち上がり、所定の出力電圧Ｖoutを負荷ＲＬに加えた状態となった後に正規の大電流パスを介して電力供給が行われる。従って負荷ＲＬが大きな容量成分を有している場合であっても、その起動時に過大な電流が流れることがない。故に、電源装置が過電流保護機能を有する場合であっても、その保護機能が不本意に作動することがないので、電源装置を安定に、しかも正常に立ち上げることができる。特に過電流検出回路１０が形成した小電流パスを用いて負荷ＲＬの起動時における電流を制限すると言う簡易な手法（構成）によりその正常な立ち上げを保証することができるので、実用的利点が多大である等の効果が奏せられる。

《第２の実施形態》
次に本発明に係る電源装置の第２の実施形態について説明する。尚、前述した図１に示す電源装置と同一構成要素については同一符号を付して説明する。
図３は第２の実施形態に係る電源装置の要部概略構成図である。この電源装置は、過電流検出回路１０とは独立に、負荷ＲＬの起動時に前述した大電流パスと並列な小電流パス（第１の小電流パス）を形成する電圧モニタ回路３０を備え、電源装置が正常に立ち上がった後に前記過電流検出回路１０を機能させるように構成したものである。

即ち、この実施形態に係る電源装置においては、そのソースに抵抗Ｒ５,Ｒ６を直列接続したＦＥＴ（Ｑ７）３１を大電力制御用ＦＥＴ（Ｑ１）２のソース・ドレイン間に並列接続して前記大電流パスに並列な第１の小電流パスを形成し、前述した制御用トランジスタ（ＦＥＴ；Ｑ６）４の出力により上記ＦＥＴ（Ｑ７）３１と過電流検出回路１０の過電流防止制御用トランジスタ（Ｑ２）１１をそれぞれオン・オフ制御するように構成している。そして電圧モニタ回路３０においては、上記ＦＥＴ（Ｑ７）３１により形成された小電流パスを流れる電流Ｉs1により前記抵抗Ｒ５,Ｒ６に生じる電圧降下から該電源装置の出力電圧Ｖoutが正常に立ち上がったか否かが監視している。

具体的には上記電圧モニタ回路３０は、第１の小電流パスを流れる電流Ｉs1により抵抗Ｒ５,Ｒ６に生じた分圧電圧Ｖ６を検出して反転動作する出力電圧検出用のトランジスタ（Ｑ８）３２と、更にこのトランジスタ３２の出力電圧Ｖ７を検出する出力バッファとしてのトランジスタ（Ｑ９）３３とを主体として構成される。即ち、この電圧モニタ回路３０は、前述した小電流パス形成用のＦＥＴ（Ｑ７）３１がオン動作して小電流パスを形成している状態において前記抵抗Ｒ５,Ｒ６に生じる電圧Ｖ６をモニタすることにより、負荷ＲＬに対する出力電圧Ｖoutが正常に立ち上がったか否かを判定する役割を担う。

そしてこの電圧モニタ回路３０は、電源が正常に立ち上がったときに電源正常性の確認信号ＯＫoutを発生し、これを前述した充放電制御部３に出力するものとなっている。充放電制御部３はこの確認信号ＯＫoutを受けたとき、電源出力許可信号ＯＫinを出力して制御用トランジスタ（Ｑ１０）５をオン制御する。この制御用トランジスタ（Ｑ１０）５のオン動作（導通）により前述した過電流検出回路１０における過電圧検出用のＦＥＴ（Ｑ３）１２がオン動作し、過電流検出機能が作動する。

尚、過電流検出回路１０および電流モニタ回路２０の機能は前述した第１の実施形態と基本的に同じである。ただこの第２の実施形態において過電流検出回路１０が、先の第１の実施形態と異なるところは、過電流検出用ＦＥＴ（Ｑ３）１２のオン・オフ制御を、前述した制御信号Ｄ_CHGに代えて確認信号ＯＫoutを用いることで、電源が正常に立ち上がったときにだけ、その過電流検出機能を働かせるようにした点にある。

このように構成された電源装置によれば、図４にその動作タイミングを示すように、負荷ＲＬに対する起動信号を受けて充放電制御回路３から制御信号Ｄ_CHGを発すると、これを受けて制御用トランジスタ（ＦＥＴ；Ｑ６）４がオン動作し、その出力電圧Ｖ１,Ｖ５がそれぞれ低下する。するとこの出力電圧Ｖ５を受けて小電流パス形成用のＦＥＴ（Ｑ７）３１がオン動作することにより小電流パスが形成される。

尚、この起動時には、過電流検出用のＦＥＴ（Ｑ３）１２がオフ状態のままなので過電流防止制御用トランジスタ（Ｑ２）１１もオフ状態に維持される。従って大電力制御用ＦＥＴ（電界効果トランジスタ；Ｑ１）２もオン動作する。この結果、大電流パスおよび第１の小電流パスをそれぞれ介して負荷ＲＬに電流が供給される。このとき、負荷ＲＬが有する大きな容量成分によって大電流が流れても、上述したように過電流検出用のＦＥＴ（Ｑ３）１２がオフ状態であり、過電流検出機能が働いていないので、過電流保護機能が作動して電源装置の正常な立ち上がりが妨げられることはない。

そして大電流パスおよび第１の小電流パスを介する電源供給によって負荷ＲＬの容量成分が充電され、これに伴って電源の出力電圧Ｖoutが次第に上昇して来ると、これに伴って小電流パスを流れる電流Ｉs1が次第に減少し、出力電圧Ｖoutが所定の電圧に達するとＦＥＴ（Ｑ７）３１がオフ動作する。この結果、抵抗Ｒ５,Ｒ６における電圧降下がなくなり、その出力電圧Ｖ６が高くなるので、電圧モニタ回路３０はこの状態を電源装置が正常に立ち上がったとして判定する。そして前述したように電圧モニタ回路３０は電源正常性の確認信号ＯＫoutを発生するので、これを受けた充放電制御部３は電源出力許可信号ＯＫinを出力する。そして制御用トランジスタ（Ｑ１０）５がオン動作することにより、前記過電流検出用のＦＥＴ（Ｑ３）１２がオン動作し、これによって過電流検出機能が動作開始することになる。

そしてＦＥＴ（Ｑ３）１２がオン動作により過電流検出回路１０での小電流パス（第２の小電流パス）が形成され、この小電流パスを流れる電流Ｉs2から過電流の検出が行われる。そして過電流が発生したときには、前述した第１の実施形態と同様に大電力制御用ＦＥＴ（電界効果トランジスタ；Ｑ１）２がオフ制御されて負荷ＲＬへの電源供給が停止され、また前述した制御信号Ｄ_CHGの出力停止により電源装置の作動が停止される。

従って上述した如く構成された電源装置によれば、負荷ＲＬの起動時に過電流検出回路１０における過電流検出機能を停止させ、この状態で大電力制御用ＦＥＴ（Ｑ１）２が形成した大電流パスと並列に小電流パスを形成した電圧モニタ回路３０にて、その出力電圧Ｖoutが正常に立ち上がったか否かを監視し、その正常性が確認された後に前記過電流検出回路１０の機能を働かせるものとなっている。従って負荷ＲＬの起動時に、その容量成分に起因して大電流が流れても、また瞬時的に大きなノイズが加わっても過電流検出回路１０の誤動作を招来することなしに電源装置を正常に立ち上げることが可能である。

しかも前述した第１の実施形態と異なって、負荷ＲＬの起動時にも大電流パスを介して電源供給するので、その立ち上がりを十分に早くすることができる。また過電流と出力電圧Ｖoutとを独立にモニタするようにしているので、回路時定数を個別に設定することが容易であり、種々の電源・負荷仕様に応じた回路設計を容易に行うことができる。またモニタ回路の構成自体は簡単なので、第１の実施形態に比較してその構成がさほど複雑化することがなく、実用性に優れている等の効果が奏せられる。

《変形例》
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。ここではスイッチ素子としてＦＥＴとバイポーラトランジスタとを適宜用いて過電流検出回路１０およびモニタ回路回路２０,３０を構成しているが、大電力スイッチ素子（ＦＥＴ）２を除いて集積回路化しても良いことは言うまでもない。また回路定数等は、その回路仕様に応じて定めれば良いことは勿論のことである。また上述した各実施形態は、電池１からの電力供給のための電源装置であるが、電池１からの電力供給に限らず、電池に代わる種々の電力供給源にも同様に適用することができる。要は本発明は、小電流パスを用いて負荷ＲＬの起動時における電源装置の挙動を制御することを特徴とするものであり、その要旨を逸脱しないで種々変形して実施することができる。

本発明の第１の実施形態に係る電源装置の要部概略構成図。 図１に示す電源装置における負荷起動時の動作を示す動作波形図。 本発明の第２の実施形態に係る電源装置の要部概略構成図。 図３に示す電源装置における負荷起動時の動作を示す動作波形図。

符号の説明

１ 電池
２ 大電力スイッチ用ＦＥＴ（スイッチ素子）
３ 充放電制御部（制御手段）
４,５ ＦＥＴ（制御手段）
１０ 過電流検出回路
１１ トランジスタ（制御素子）
１２ ＦＥＴ（過電流検出素子）
２０ 電流モニタ回路
２１ トランジスタ
２２ ＦＥＴ
３０ 電圧モニタ回路
３１ ＦＥＴ（補助スイッチ素子）
３２ トランジスタ
３３ ＦＥＴ

Claims (5)

1. 負荷に対する電力源としての電源装置であって、
   電源出力ラインに直列に介挿されて前記負荷に対する大電流パスを形成するスイッチ素子と、
   上記大電流パスに並列な小電流パスを形成する補助スイッチ素子、および上記小電流パスに電流が流れたときに前記スイッチ素子をオフ動作させる制御素子を備えた過電流検出回路と、
   前記負荷の起動時に前記補助スイッチ素子をオン動作させて前記小電流パスを形成する制御手段とを具備し、
   前記小電流パスを介して前記負荷に電力供給し、この電力供給が正常に行われた後に前記大電流パスを介して前記負荷に電力供給することを特徴とする電源装置。
2. 前記制御手段は、前記小電流パスに流れる電流をモニタして過電流の発生を監視する電流モニタ回路を備えたものである請求項１に記載の電源装置。
3. 負荷に対する電力源としての電源装置であって、
   電源出力ラインに直列に介挿されて前記負荷に対する大電流パスを形成するスイッチ素子と、
   上記大電流パスに並列な小電流パスを形成する補助スイッチ素子を備え、上記小電流パスを介して流れる電流をモニタして前記負荷への出力電圧が正常であるか否かを監視する電圧モニタ回路と、
   前記大電流パスに流れる過電流を検出する過電流検出回路と、
   前記負荷の起動時に前記補助スイッチ素子をオン動作させて前記小電流パスを形成すると共に、前記電圧モニタ回路により前記負荷への出力電圧が正常であることが確認されたときに前記過電流検出回路の過電流検出素子を作動させる制御手段とを具備し、
   前記負荷への電力供給が正常に行われたことを前記小電流パスを介して検出された後に前記過電流検出回路を作動させることを特徴とする電源装置。
4. 前記過電流検出回路における過電流検出素子は、前記大電流パスに並列な第２の小電流パスを形成する第２の補助スイッチ素子からなり、前記制御素子は上記第２の補助スイッチ素子がオフ動作しているときに前記スイッチ素子をオン動作させるものである請求項３に記載の電源装置。
5. 前記制御手段は、前記第２の小電流パスに流れる電流をモニタして過電流の発生を監視する電流モニタ回路を備えたものである請求項３に記載の電源装置。

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