JP2010244367A - 過電流検知回路、レギュレータ回路および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 過電流検知回路の電流検出用の抵抗素子の異常を検知して、レギュレータ回路の出力を停止することができる過電流検知回路、レギュレータ回路および電子機器を提供する。
【解決手段】 オープン検知回路１３は、抵抗素子Ｒ１の一端と接続端子３１がオープンでなく、電源２の電圧が入力されるとき、ローレベルを出力し、トランジスタＴｒ４を遮断状態とし、差動増幅器４によるトランジスタＴｒ１の制御を可能とする。そして、抵抗素子Ｒ１の一端と接続端子３１がオープンであるとき、ハイレベルを出力して、トランジスタＴｒ４を導通状態とする。トランジスタＴｒ４が導通状態になると、差動増幅器４の出力は強制的にローレベルまで下げられ、トランジスタＴｒ２は遮断状態となり、トランジスタＴｒ１のベース電流がながれなくなり、トランジスタＴｒ１の出力が停止される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、過電流を検知する過電流検知回路、レギュレータ回路および電子機器に関する。

図１は、従来の技術による過電流検知回路９０を含むシリーズレギュレータ９の構成を示す図である。シリーズレギュレータ９は、トランジスタＴｒ１、抵抗素子Ｒ１、コンデンサＣ１および電源集積回路（以下「電源ＩＣ」という）９１を含んで構成される。トランジスタＴｒ１は、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタ（以下、バイポーラトランジスタのことを、単に「トランジスタ」という）であり、電源２の電圧を所定の電圧になるように変換して負荷３に出力する。抵抗素子Ｒ１は、トランジスタＴｒ１を流れる電流の電流値を検出するための抵抗素子であり、一端が電源２に接続され、他端がトランジスタＴｒ１のエミッタに接続されている。コンデンサＣ１は、平滑コンデンサであり、一端がトランジスタＴｒ１のコレクタおよび負荷３に接続され、他端が接地されている。

電源ＩＣ９１は、制御部２１および過電流検知部９２を集積化した集積回路であり、接続端子３１〜３４が形成されている。制御部２１は、差動増幅器４、定電圧源５、抵抗素子Ｒ３〜Ｒ５、およびトランジスタＴｒ２を含んで構成されている。抵抗素子Ｒ４は、一端が接続端子３４を介してコンデンサＣ１の一端に接続され、他端が抵抗素子Ｒ５の一端に接続され、抵抗素子Ｒ５の他端は接地されている。差動増幅器４は、反転入力端子が抵抗素子Ｒ４と抵抗素子Ｒ５との接続点に接続され、非反転入力端子が定電圧源５に接続され、出力がトランジスタＴｒ２のベースに接続されている。トランジスタＴｒ２は、ＮＰＮ型のトランジスタであり、エミッタが接地され、コレクタが抵抗素子Ｒ３の一端、および接続端子３３を介してトランジスタＴｒ１のベースに接続されている。抵抗素子Ｒ３の他端は、接続端子３２に接続されている。

差動増幅器４は、トランジスタＴｒ１の出力電圧が上昇し、出力電圧を抵抗素子Ｒ４と抵抗素子Ｒ５とで分圧した電圧が、定電圧源５の電圧より高くなると、トランジスタＴｒ２へのベース電流を減らすことによって、トランジスタＴｒ１のベース電流を減らして、出力電圧を低下する。そして、出力電圧が低下し、出力電圧を抵抗素子Ｒ４と抵抗素子Ｒ５とで分圧した電圧が、定電圧源５の電圧より低くなると、トランジスタＴｒ２へのベース電流を増やすことによって、トランジスタＴｒ１のベース電流を増やして、出力電圧を上昇させ、出力電圧が所定の電圧になるように制御する。

過電流検知部９２は、抵抗素子Ｒ２、コンパレータ１１、定電流源１２およびトランジスタＴｒ３を含んで構成されている。抵抗素子Ｒ１と過電流検知部９２とは、過電流検知回路９０を構成する。抵抗素子Ｒ２は、一端が接続端子３１を介して抵抗素子Ｒ１の一端に接続され、他端が定電流源１２、およびコンパレータ１１の非反転入力端子に接続されている。コンパレータ１１は、反転入力端子が接続端子３２を介して抵抗素子Ｒ１の他端に接続され、出力がトランジスタＴｒ３のベースに接続されている。トランジスタＴｒ３は、ＮＰＮ型のトランジスタであり、エミッタが接地され、コレクタがトランジスタＴｒ２のベースに接続されている。

コンパレータ１１は、抵抗素子Ｒ１の一端の電圧から定電流源１２による電流が抵抗素子Ｒ２を流れることによって生じる電圧降下を減算した電圧が、抵抗素子Ｒ１の他端の電圧未満であるときは、出力をローレベルにしてトランジスタＴｒ３を遮断状態とし、差動増幅器４によるトランジスタＴｒ１の制御を可能とする。そして、コンパレータ１１は、抵抗素子Ｒ１の一端の電圧から定電流源１２による電流が抵抗素子Ｒ２を流れることによって生じる電圧降下を減算した電圧が、抵抗素子Ｒ１の他端の電圧以上になると、出力をハイレベルにしてトランジスタＴｒ３を導通状態とし、差動増幅器４の出力を強制的にローレベルまで下げることによって、トランジスタＴｒ２も遮断状態とし、トランジスタＴｒ１のベース電流を止めて、トランジスタＴｒ１の出力を停止させる。

電源ＩＣ９１の制御部２１および過電流検知部９２への給電が接続端子３１を介して行われる場合、抵抗素子Ｒ１の一端と接続端子３１との接続が開放されても、制御部２１が動作しないので、トランジスタＴｒ１が出力することはない。

特許文献１に記載される車両用給電回路の緊急遮断装置は、ケーブルがアースに短絡するなどの異常が発生すると、電源側および負荷側に設けられる電流検出回路が検出する電流のレベルに基づいて、回路異常信号が制御回路に出力される。制御回路は、回路異常信号が出力されると、パワースイッチ素子の駆動を強制停止させる。

特許文献２に記載されるスイッチング電源回路は、高周波パルスで駆動されるスイッチ素子が導通したときに流れる電流によって、インダクタンス素子に電力エネルギーを蓄える。そして、スイッチ素子が開放状態となったときに、インダクタンス素子に蓄えられた電力エネルギーを放出し、出力整流素子を通じてコンデンサに蓄えて、直流電圧に変換する。このスイッチング電源回路は、インダクタンスに巻装された第２の巻線をゼロ電流検出用に用いるが、第２の巻線が短絡した場合、スイッチ素子の高周波パルスの異常を検出するパルス異常判定回路との組み合わせによって、電流状態の検出あるいはスイッチング動作の異常を検出し、スイッチング動作を安全側に停止するものである。

特開２００１−１１９９６０号公報 特開平１１−１８７６５０号公報

図２は、２段構成の電源ＩＣ８１を用いるシリーズレギュレータ８の構成を示す図である。シリーズレギュレータ８は、抵抗素子Ｒ１，Ｒ９１、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ６、コンデンサＣ１，Ｃ２、および電源ＩＣ８１によって構成されている。シリーズレギュレータ８は、２段構成になっている２つのシリーズレギュレータ８ａ，８ｂを含む。電源ＩＣ８１は、２組の制御部および過電流検知部を含み、シリーズレギュレータ８ａは、１つの組の制御部および過電流検知部と、抵抗素子Ｒ１と、トランジスタＴｒ１と、コンデンサＣ１とによって構成され、シリーズレギュレータ８ｂは、他の組の制御部および過電流検知部と、抵抗素子Ｒ９１と、トランジスタＴｒ６と、コンデンサＣ２とによって構成されている。

シリーズレギュレータ８ａは、電源の電圧を第１の所定の電圧に変換し、シリーズレギュレータ８ｂは、シリーズレギュレータ８ａによって第１の所定の電圧に変換された電圧を第２の所定の電圧に変換して負荷３に出力する。

シリーズレギュレータ８ａおよびシリーズレギュレータ８ｂの両方の制御部および過電流検知部には、いずれも接続端子３１から給電される。すなわち、接続端子３１は、シリーズレギュレータ８ａおよびシリーズレギュレータ８ｂの両方の制御部および過電流検知部に給電するとともに、抵抗素子Ｒ１の一端を過電流検知部の抵抗素子Ｒ２に接続するための接続端子であるが、接続端子３５は、シリーズレギュレータ８ａおよびシリーズレギュレータ８ｂのいずれの制御部および過電流検知部に給電することはなく、抵抗素子Ｒ９１の一端を過電流検知部の抵抗素子Ｒ２に接続するためだけの接続端子である。

抵抗素子Ｒ１の一端と接続端子３１との接続がオープンである場合、シリーズレギュレータ８ａおよびシリーズレギュレータ８ｂの制御部および過電流検知部は、給電されず、動作しないので、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ６が出力することはない。しかしながら、抵抗素子Ｒ１の一端と接続端子３１とは接続されているが、抵抗素子Ｒ９１の一端と接続端子３５との接続がオープンになった場合、シリーズレギュレータ８ａおよびシリーズレギュレータ８ｂの制御部および過電流検知部は給電されているので、シリーズレギュレータ８ａおよびシリーズレギュレータ８ｂは、過電流検知回路９０が過電流を検知することができない状態で動作してしまう。

特許文献１に記載される車両用給電回路の緊急遮断装置は、電流検出回路を用いているが、電流検出回路の異常を検出することについては開示されていない。特許文献２に記載されるスイッチング電源回路は、電流状態の検出あるいはスイッチング動作の異常時にスイッチ素子のスイッチング動作を安全側に停止させるが、電流を検出するための抵抗素子については記載されていない。

本発明の目的は、過電流検知回路の電流検出用の抵抗素子の異常を検知して、レギュレータ回路の出力を停止することができる過電流検知回路、レギュレータ回路および電子機器を提供することである。

本発明（１）は、電源の電圧を変換して出力電圧を出力する第１のトランジスタに流れる電流の電流値を検出するための第１の抵抗素子と、
第１のトランジスタの出力電圧を制御する制御部、および第１のトランジスタに流れる過電流を検知するための過電流検知部が集積化され、第１の抵抗素子の入力側の一端と過電流検知部とを接続するための接続端子が形成される電源集積回路装置に含まれる過電流検知部とを含み、
過電流検知部は、
第１の抵抗素子の入力側の一端の電圧と第１の抵抗素子の出力側の他端の電圧との電位差が予め定める電位差以上であるか否かを検知し、前記電位差が予め定める電位差以上になったとき、制御部によって前記トランジスタを遮断状態にさせる過電流検知遮断部と、
第１の抵抗素子の入力側の一端が接続端子に接続されているか否かを検知し、第１の抵抗素子の入力側の一端が接続端子に接続されていないことを検知すると、制御部によって第１のトランジスタを遮断状態にさせる未接続検知遮断部とを含むことを特徴とする過電流検知回路である。

また本発明（４）は、前記過電流検知回路を含むことを特徴とするレギュレータ回路である。
また本発明（５）は、前記レギュレータ回路を含むことを特徴とする電子機器である。

本発明（１）によれば、電源集積回路装置は、電源の電圧を変換して出力電圧を出力する第１のトランジスタの出力電圧を制御する制御部、および第１のトランジスタに流れる過電流を検知するための過電流検知部が集積化され、第１のトランジスタに流れる電流の電流値を検出するための第１の抵抗素子の入力側の一端と過電流検知部とを接続するための接続端子が形成されている。過電流検知回路は、第１の抵抗素子および過電流検知部を含んで構成され、過電流検知部は、過電流検知遮断部および未接続検知遮断部を含んで構成されている。過電流検知遮断部によって、第１の抵抗素子の入力側の一端の電圧と第１の抵抗素子の出力側の他端の電圧との電位差が予め定める電位差以上であるか否かが検知され、前記電位差が予め定める電位差以上になったとき、制御部によって前記トランジスタが遮断状態にされる。そして、未接続検知遮断部によって、第１の抵抗素子の入力側の一端が接続端子に接続されているか否かが検知され、第１の抵抗素子の入力側の一端が接続端子に接続されていないことが検知されると、制御部によって第１のトランジスタを遮断状態にされる。

したがって、出力電圧を出力する第１のトランジスタに流れる電流の電流値を検出するための第１の抵抗素子、つまり電流検出用の抵抗素子の入力側の一端が電源集積回路装置の接続端子に接続されていないという電流検出用の抵抗素子の異常を検知すると、第１のトランジスタを遮断状態にする。すなわち、電流検出用の抵抗素子の入力側の一端が電源集積回路装置の接続端子に接続されていないために、過電流検知回路が過電流を検知できない状態になっているとき、第１のトランジスタを遮断状態にすることによって、レギュレータ回路の出力を停止することができる。

また本発明（４）によれば、前記過電流検知回路を含むので、電流検出用の抵抗素子の入力側の一端が電源集積回路装置の接続端子に接続されていないために、過電流検知回路が過電流を検知できない状態になっているとき、レギュレータ回路の出力を停止することができる。

また本発明（５）によれば、前記レギュレータ回路を含むので、電流検出用の抵抗素子の入力側の一端が電源集積回路装置の接続端子に接続されていないために、過電流検知回路が過電流を検知できない状態になっているとき、レギュレータ回路の出力が停止されるので、電子機器の信頼性を向上することができる。

従来の技術による過電流検知回路９０を含むシリーズレギュレータ９の構成を示す図である。 ２段構成の電源ＩＣ８１を用いるシリーズレギュレータ８の構成を示す図である。 本発明の実施の一形態である過電流検知回路１０を含むシリーズレギュレータ１の構成を示す図である。 オープン検知回路１３の第１の構成例を示す図である。 オープン検知回路１３の第２の構成例を示す図である。 オープン検知回路１３の第３の構成例を示す図である。

図３は、本発明の実施の一形態である過電流検知回路１０を含むシリーズレギュレータ１の構成を示す図である。レギュレータ回路であるシリーズレギュレータ１は、トランジスタＴｒ１、抵抗素子Ｒ１、コンデンサＣ１および電源集積回路（以下「電源ＩＣ」という）２０を含んで構成される。

第１のトランジスタであるトランジスタＴｒ１は、ＰＮＰ型のトランジスタであり、抵抗素子Ｒ１を介して入力される電源２、たとえば車載用のバッテリの電圧、たとえば１２Ｖを、予め定める電圧、たとえば５Ｖとなるように変換して負荷３に出力する。負荷３は、たとえばマイクロコンピュータなどの電子回路である。

第１の抵抗素子である抵抗素子Ｒ１は、トランジスタＴｒ１を流れる電流の電流値を検出するための電流検出用の抵抗素子であり、一端が電源２に接続され、他端がトランジスタＴｒ１のエミッタに接続されている。コンデンサＣ１は、平滑コンデンサであり、一端がトランジスタＴｒ１のコレクタおよび負荷３に接続され、他端が接地されている。

電源集積回路装置である電源ＩＣ２０は、制御部２１および過電流検知部２２を集積化した集積回路であり、接続端子３１〜３４が形成されている。制御部２１は、差動増幅器４、定電圧源５、抵抗素子Ｒ３〜Ｒ５、およびトランジスタＴｒ２を含んで構成されている。抵抗素子Ｒ４は、一端が接続端子３４を介して、トランジスタＴｒ１のコレクタ、コンデンサＣ１の一端、および負荷３に接続され、他端が抵抗素子Ｒ５の一端に接続されている。抵抗素子Ｒ５は、一端が抵抗素子Ｒ４の一端に接続され、他端が接地されている。

差動増幅器４は、反転入力端子が抵抗素子Ｒ４と抵抗素子Ｒ５との接続点に接続され、非反転入力端子が定電圧源５に接続され、出力がトランジスタＴｒ２のベースに接続されている。トランジスタＴｒ２は、ＮＰＮ型のトランジスタであり、ベースが差動増幅器４の出力に接続され、エミッタが接地され、コレクタが抵抗素子Ｒ３の一端、および接続端子３３を介してトランジスタＴｒ１のベースに接続されている。抵抗素子Ｒ３は、一端がトランジスタＴｒ２のコレクタ、および接続端子３３を介してトランジスタＴｒ１のベースに接続され、他端がコンパレータ１１の反転入力端子、ならびに、接続端子３２を介して抵抗素子Ｒ１の他端およびトランジスタＴｒ１のエミッタに接続されている。

差動増幅器４は、トランジスタＴｒ１のコレクタから出力される出力電圧が上昇し、出力電圧を抵抗素子Ｒ４と抵抗素子Ｒ５とで分圧した電圧が、定電圧源５の電圧よりも高くなると、トランジスタＴｒ２へのベース電流を減らすことによって、トランジスタＴｒ１のベース電流を減らして、出力電圧を低下させる。そして、差動増幅器４は、出力電圧が低下し、出力電圧を抵抗素子Ｒ４と抵抗素子Ｒ５とで分圧した電圧が、定電圧源５の電圧よりも低くなると、トランジスタＴｒ２へのベース電流を増やすことによって、トランジスタＴｒ１のベース電流を増やして、出力電圧を上昇させ、出力電圧が予め定める電圧になるように制御する。

過電流検知部２２は、過電流検知遮断部２３および未接続検知遮断部２４を含んで構成されている。過電流検知遮断部２３は、抵抗素子Ｒ２、コンパレータ１１、定電流源１２およびトランジスタＴｒ３を含んで構成されている。過電流検知遮断部２３は、図１に示した過電流検知部９２と同じ回路構成である。抵抗素子Ｒ１と過電流検知遮断部２３とは、過電流検知回路１０を構成する。

抵抗素子Ｒ２は、一端が接続端子３１を介して抵抗素子Ｒ１の一端に接続され、他端が定電流源１２、コンパレータ１１の非反転入力端子、および未接続検知遮断部２４の入力に接続されている。コンパレータ１１は、反転入力端子が抵抗素子Ｒ３の他端、ならびに接続端子３２を介して抵抗素子Ｒ１の他端、およびトランジスタＴｒ１のエミッタに接続され、非反転入力端子が抵抗素子Ｒ２の他端、定電流源１２、および未接続検知遮断部２４の入力に接続され、出力がトランジスタＴｒ３のベースに接続されている。トランジスタＴｒ３は、ＮＰＮ型のトランジスタであり、ベースがコンパレータ１１の出力に接続され、エミッタが接地され、コレクタが差動増幅器４の出力、およびトランジスタＴｒ２のベースに接続されている。

コンパレータ１１は、抵抗素子Ｒ１の入力側の一端の電圧と抵抗素子Ｒ１の出力側の他端の電圧との電位差が予め定める電位差以上であるか否かを検知し、検知結果に応じて、トランジスタＴｒ１の出力を停止するか否かを制御する。具体的には、抵抗素子Ｒ１の一端の電圧から、定電流源１２による電流が抵抗素子Ｒ２を流れることによって生じる電圧降下を減算した電圧が、抵抗素子Ｒ１の他端の電圧未満であるか否かを検知し、検知結果に応じて、トランジスタＴｒ１の出力を停止するか否かを制御する。

コンパレータ１１は、抵抗素子Ｒ１の一端の電圧から、定電流源１２による電流が抵抗素子Ｒ２を流れることによって生じる電圧降下を減算した電圧が、抵抗素子Ｒ１の他端の電圧未満であるときは、出力をローレベルにして、トランジスタＴｒ３を遮断状態とし、差動増幅器４によるトランジスタＴｒ１の制御を可能とする。そして、コンパレータ１１は、抵抗素子Ｒ１の一端の電圧から、定電流源１２による電流が抵抗素子Ｒ２を流れることによって生じる電圧降下を減算した電圧が、抵抗素子Ｒ１の他端の電圧以上になると、出力をハイレベルにして、トランジスタＴｒ３を導通状態とする。トランジスタＴｒ３が導通状態になると、差動増幅器４の出力は強制的にローレベルまで下げられ、トランジスタＴｒ２は遮断状態となり、トランジスタＴｒ１のベース電流が流れなくなり、トランジスタＴｒ１の出力が停止される。

未接続検知遮断部２４は、オープン検知回路１３およびトランジスタＴｒ４を含んで構成されている。オープン検知回路１３は、入力が抵抗素子Ｒ２の他端、定電流源１２、およびコンパレータ１１の非反転入力端子に接続され、出力がトランジスタＴｒ４のベースに接続されている。第３のトランジスタであるトランジスタＴｒ４は、ＮＰＮ型のトランジスタであり、ベースがオープン検知回路１３の出力に接続され、エミッタが接地され、コレクタが差動増幅器４の出力、およびトランジスタＴｒ２のベースに接続されている。

オープン検知回路１３は、抵抗素子Ｒ１の一端と接続端子３１とが開放状態（以下「オープン」という）でなく、つまり接続され、電源２の電圧が入力されるとき、ローレベルを出力し、トランジスタＴｒ４を遮断状態とし、差動増幅器４によるトランジスタＴｒ１の制御を可能とする。そして、オープン検知回路１３は、抵抗素子Ｒ１の一端と接続端子３１とがオープンであるとき、ハイレベルを出力して、トランジスタＴｒ４を導通状態とする。トランジスタＴｒ４が導通状態になると、差動増幅器４の出力は強制的にローレベルまで下げられ、トランジスタＴｒ２は遮断状態となり、トランジスタＴｒ１のベース電流が流れなくなり、トランジスタＴｒ１の出力が停止される。

図４は、オープン検知回路１３の第１の構成例を示す図である。オープン検知回路１３ａは、図３に示したオープン検知回路１３の第１の構成例であり、抵抗素子Ｒ１１〜Ｒ１３、およびトランジスタＴｒ５を含んで構成されている。

第２の抵抗素子である抵抗素子Ｒ１１は、一端が抵抗素子Ｒ２の他端、定電流源１２、およびコンパレータ１１の非反転入力端子に接続され、他端が抵抗素子Ｒ１２の一端、およびトランジスタＴｒ５のベースに接続されている。第３の抵抗素子である抵抗素子Ｒ１２は、一端が抵抗素子Ｒ１１の他端、およびトランジスタＴｒ５のベースに接続され、他端が接地されている。第４の抵抗素子である抵抗素子Ｒ１３は、一端に電源ＩＣ２０の制御部２１および過電流検知部２２に給電されている電圧が印加され、他端がトランジスタＴｒ５のコレクタ、およびトランジスタＴｒ４のベースに接続されている。

第２のトランジスタであるトランジスタＴｒ５は、ＮＰＮ型のトランジスタであり、ベースが抵抗素子Ｒ１１の他端、および抵抗素子Ｒ１２の一端に接続され、エミッタが接地され、コレクタが抵抗素子Ｒ１３の他端、およびトランジスタＴｒ４のベースに接続されている。抵抗素子Ｒ１１の一端がオープン検知回路１３の入力に相当し、トランジスタＴｒ５のコレクタがオープン検知回路１３の出力に相当する。

トランジスタＴｒ５は、抵抗素子Ｒ１の一端と接続端子３１とが接続され、つまりオープンでなく、電源２の電圧が入力されているとき、導通状態となる。トランジスタＴｒ５が導通状態になると、トランジスタＴｒ５のコレクタはローレベルとなるので、トランジスタＴｒ４は遮断状態となり、差動増幅器４は、トランジスタＴｒ１の制御が可能である。抵抗素子Ｒ１の一端と接続端子３１とがオープンであると、トランジスタＴｒ５は、遮断状態となり、トランジスタＴｒ５のコレクタはハイレベルとなり、トランジスタＴｒ４を導通状態とする。トランジスタＴｒ４が導通状態になると、差動増幅器４の出力は強制的にローレベルまで下げられ、トランジスタＴｒ２は遮断状態となり、トランジスタＴｒ１のベース電流が流れなくなり、トランジスタＴｒ１の出力が停止される。

図５は、オープン検知回路１３の第２の構成例を示す図である。オープン検知回路１３ｂは、図３に示したオープン検知回路１３の第２の構成例であり、コンパレータ１３１および定電圧源１３２を含んで構成されている。

コンパレータ１３１は、反転入力端子が抵抗素子Ｒ２の他端、定電流源１２、およびコンパレータ１１の非反転入力端子に接続され、非反転入力端子が定電圧源１３２に接続され、出力がトランジスタＴｒ４のベースに接続されている。定電圧源１３２の電圧は、電源２の電圧未満の電圧、たとえば６Ｖである。コンパレータ１３１の反転入力端子がオープン検知回路１３の入力に相当し、コンパレータ１３１の出力がオープン検知回路１３の出力に相当する。

抵抗素子Ｒ１の一端と接続端子３１とが接続され、電源２の電圧が入力されているとき、反転入力端子の電圧は、定電圧源１３２の電圧よりも高い電圧であり、コンパレータ１３１は、ローレベルを出力する。コンパレータ１３１がローレベルを出力すると、トランジスタＴｒ４は遮断状態となり、差動増幅器４は、トランジスタＴｒ１の制御が可能である。

抵抗素子Ｒ１の一端と接続端子３１とがオープンになると、反転入力端子の電圧は、ローレベルとなり、つまり定電圧源１３２の電圧よりも低い電圧となり、コンパレータ１３１は、ハイレベルを出力する。コンパレータ１３１がハイレベルを出力すると、トランジスタＴｒ４は導通状態になる。トランジスタＴｒ４が導通状態になると、差動増幅器４の出力は強制的にローレベルまで下げられ、トランジスタＴｒ２は遮断状態となり、トランジスタＴｒ１のベース電流が流れなくなり、トランジスタＴｒ１の出力が停止される。

図６は、オープン検知回路１３の第３の構成例を示す図である。オープン検知回路１３ｃは、図３に示したオープン検知回路１３の第３の構成例であり、インバータ１３３を含んで構成されている。

インバータ１３３は、入力が抵抗素子Ｒ２の他端、定電流源１２、およびコンパレータ１１の非反転入力端子に接続され、出力がトランジスタＴｒ４のベースに接続されている。インバータ１３３の入力がオープン検知回路１３の入力に相当し、インバータ１３３の出力がオープン検知回路１３の出力に相当する。

抵抗素子Ｒ１の一端と接続端子３１とが接続され、電源２の電圧が入力されているとき、インバータ１３３の入力の電圧は、電源２の電圧から抵抗素子Ｒ２の電圧降下を減算した電圧、つまりハイレベルであり、インバータ１３３は、ローレベルを出力する。インバータ１３３がローレベルを出力すると、トランジスタＴｒ４は遮断状態となり、差動増幅器４は、トランジスタＴｒ１の制御が可能である。

抵抗素子Ｒ１の一端と接続端子３１とがオープンであると、インバータ１３３の入力の電圧は、ローレベルであり、インバータ１３３は、ハイレベルを出力する。インバータ１３３がハイレベルを出力すると、トランジスタＴｒ４は導通状態になる。トランジスタＴｒ４が導通状態になると、差動増幅器４の出力は強制的にローレベルまで下げられ、トランジスタＴｒ２は遮断状態となり、トランジスタＴｒ１のベース電流が流れなくなり、トランジスタＴｒ１の出力が停止される。

電源ＩＣ２０の給電が接続端子３１を介して行われる場合、抵抗素子Ｒ１の一端と接続端子３１とがオープンであっても、制御部２１に給電されないので、トランジスタＴｒ１が出力することはない。電源ＩＣ２０の給電が接続端子３１以外の接続端子を介して行われる場合、抵抗素子Ｒ１の一端と接続端子３１とがオープンであっても、制御部２１に給電されるので、制御部２１は動作し、トランジスタＴｒ１は出力可能である。

しかしながら、抵抗素子Ｒ１の一端と接続端子３１とがオープンになると、過電流検知回路１０は過電流を検知することができないが、未接続検知遮断部２４が抵抗素子Ｒ１の一端と接続端子３１とがオープンになったことを検知して、トランジスタＴｒ１のベース電流を強制的に止めるので、トランジスタＴｒ１の出力が停止される。すなわち、未接続検知遮断部２４は、抵抗素子Ｒ１の一端と接続端子３１とがオープンになったことによって、過電流検知回路１０が過電流を検知することができない状態になると、シリーズレギュレータ１の出力を停止する。

上述した実施の形態では、レギュレータ回路としてシリーズレギュレータ１を例にして説明したが、レギュレータ回路は、シリーズレギュレータに限定されるものではなく、スイッチングレギュレータであってもよい。また、上述したトランジスタとして、バイポーラトランジスタを例にして説明したが、バイポーラトランジスタに限定されるものではなく、電界効果トランジスタを用いてもよい。

シリーズレギュレータ１は、電子機器、たとえば車両に搭載されるナビゲーション装置、オーディオ機器、あるいはビデオ機器などの電子機器に用いられる。シリーズレギュレータ１を用いる電子機器は、シリーズレギュレータ１の過電流検知回路１０が、電流検出用の抵抗素子Ｒ１の一端と接続端子３１とが未接続の状態になったことによって、過電流を検知することができなくなったとき、未接続検知遮断部２４がトランジスタＴｒ１の出力を停止し、シリーズレギュレータ１の出力を停止するので、電子機器の信頼性を向上することができる。

このように、電源ＩＣ２０は、電源の電圧を変換して出力電圧を出力するトランジスタＴｒ１の出力電圧を制御する制御部２１、およびトランジスタＴｒ１に流れる過電流を検知するための過電流検知部２２が集積化され、トランジスタＴｒ１に流れる電流の電流値を検出するための抵抗素子Ｒ１の入力側の一端と過電流検知部２２とを接続するための接続端子３１が形成されている。過電流検知回路１０は、抵抗素子Ｒ１および過電流検知部２２を含んで構成され、過電流検知部２２は、過電流検知遮断部２３および未接続検知遮断部２４を含んで構成されている。過電流検知遮断部２３によって、抵抗素子Ｒ１の入力側の一端の電圧と抵抗素子Ｒ１の出力側の他端の電圧との電位差が予め定める電位差以上であるか否かが検知され、前記電位差が予め定める電位差以上になったとき、制御部２１によって前記トランジスタが遮断状態にされる。そして、未接続検知遮断部２４によって、抵抗素子Ｒ１の入力側の一端が接続端子３１に接続されているか否かが検知され、抵抗素子Ｒ１の入力側の一端が接続端子３１に接続されていないことが検知されると、制御部２１によってトランジスタＴｒ１が遮断状態にされる。

したがって、出力電圧を出力するトランジスタＴｒ１に流れる電流の電流値を検出するための抵抗素子Ｒ１、つまり電流検出用の抵抗素子Ｒ１の入力側の一端が電源ＩＣ２０の接続端子３１に接続されていないという電流検出用の抵抗素子Ｒ１の異常を検知すると、トランジスタＴｒ１を遮断状態にする。すなわち、電流検出用の抵抗素子Ｒ１の入力側の一端が電源ＩＣ２０の接続端子３１に接続されていないために、過電流検知回路１０が過電流を検知できない状態になっているとき、トランジスタＴｒ１を遮断状態にすることによって、シリーズレギュレータ１の出力を停止することができる。

さらに、未接続検知遮断部２４は、抵抗素子Ｒ１１〜１３とトランジスタＴｒ４，Ｔｒ５とを含んで構成されている。抵抗素子Ｒ１１は、一端が抵抗素子Ｒ１の入力側の一端に接続されている。抵抗素子Ｒ１２は、一端が接地され、他端が抵抗素子Ｒ１１の他端に接続されている。抵抗素子Ｒ１３は、一端が前記電源に接続されている。ＮＰＮ型のトランジスタＴｒ５は、エミッタが接地され、ベースが抵抗素子Ｒ１１と抵抗素子Ｒ１２との接続点に接続され、コレクタが抵抗素子Ｒ１３の他端に接続されている。そして、ＮＰＮ型のトランジスタＴｒ４は、エミッタが接地され、ベースが抵抗素子Ｒ１３の他端とトランジスタＴｒ５のコレクタとの接続点に接続され、コレクタが制御部２１に接続されている。したがって、電流検出用の抵抗素子Ｒ１の入力側の一端が電源ＩＣ２０の接続端子３１に接続されていないと、トランジスタＴｒ５が遮断状態になり、そして、トランジスタＴｒ４が導通状態になるので、出力電圧を出力するトランジスタＴｒ１を遮断状態にすることができる。

さらに、未接続検知遮断部２４は、定電圧源１３２、コンパレータ１３１、およびトランジスタＴｒ４を含んで構成されている。コンパレータ１３１は、反転入力端子が抵抗素子Ｒ１の入力側の一端に接続され、非反転入力端子が定電圧源１３２に接続されている。ＮＰＮ型のトランジスタＴｒ４は、エミッタが接地され、ベースがコンパレータ１３１の出力に接続され、コレクタが制御部２１に接続されている。したがって、電流検出用の抵抗素子Ｒ１の入力側の一端が電源ＩＣ２０の接続端子３１に接続されていないと、コンパレータ１３１がハイレベルを出力し、トランジスタＴｒ４が導通状態になるので、出力電圧を出力するトランジスタＴｒ１を遮断状態にすることができる。

さらに、過電流検知回路１０を含むので、電流検出用の抵抗素子Ｒ１の入力側の一端が電源ＩＣ２０の接続端子３１に接続されていないために、過電流検知回路１０が過電流を検知できない状態になっているとき、シリーズレギュレータ１の出力を停止することができる。

さらに、シリーズレギュレータ１を含むので、電流検出用の抵抗素子Ｒ１の入力側の一端が電源ＩＣ２０の接続端子３１に接続されていないために、過電流検知回路１０が過電流を検知できない状態になっているとき、シリーズレギュレータ１の出力が停止されるので、電子機器の信頼性を向上することができる。

１，８，９ シリーズレギュレータ
２ 電源
３ 負荷
４ 差動増幅器
５，１３２ 定電圧源
１０，９０ 過電流検知回路
１１，１３１ コンパレータ
１２ 定電流源
１３ オープン検知回路
２０，８１，９１ 電源ＩＣ
２１ 制御部
２２，９２ 過電流検知部
２３ 過電流検知遮断部
２４ 未接続検知遮断部
３１〜３８ 接続端子
１３３ インバータ
Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ
Ｒ１〜Ｒ５，Ｒ１１〜Ｒ１３，Ｒ９１ 抵抗素子
Ｔｒ１〜Ｔｒ５ トランジスタ

Claims (5)

1. 電源の電圧を変換して出力電圧を出力する第１のトランジスタに流れる電流の電流値を検出するための第１の抵抗素子と、
   第１のトランジスタの出力電圧を制御する制御部、および第１のトランジスタに流れる過電流を検知するための過電流検知部が集積化され、第１の抵抗素子の入力側の一端と過電流検知部とを接続するための接続端子が形成される電源集積回路装置に含まれる過電流検知部とを含み、
   過電流検知部は、
   第１の抵抗素子の入力側の一端の電圧と第１の抵抗素子の出力側の他端の電圧との電位差が予め定める電位差以上であるか否かを検知し、前記電位差が予め定める電位差以上になったとき、制御部によって前記トランジスタを遮断状態にさせる過電流検知遮断部と、
   第１の抵抗素子の入力側の一端が接続端子に接続されているか否かを検知し、第１の抵抗素子の入力側の一端が接続端子に接続されていないことを検知すると、制御部によって第１のトランジスタを遮断状態にさせる未接続検知遮断部とを含むことを特徴とする過電流検知回路。
2. 前記未接続検知遮断部は、
   一端が前記第１の抵抗素子の入力側の一端に接続されている第２の抵抗素子と、
   一端が接地され、他端が第２の抵抗素子の他端に接続されている第３の抵抗素子と、
   一端が前記電源に接続されている第４の抵抗素子と、
   エミッタが接地され、ベースが第２の抵抗素子と第３の抵抗素子との接続点に接続され、コレクタが第４の抵抗素子の他端に接続されているＮＰＮ型の第２のトランジスタと、
   エミッタが接地され、ベースが第４の抵抗素子の他端と第２のトランジスタのコレクタとの接続点に接続され、コレクタが前記制御部に接続されているＮＰＮ型の第３のトランジスタとを含むことを特徴とする請求項１に記載の過電流検知回路。
3. 前記未接続検知遮断部は、定電圧源と、反転入力端子が前記第１の抵抗素子の入力側の一端に接続され、非反転入力端子が定電圧源に接続されているコンパレータと、
   エミッタが接地され、ベースがコンパレータの出力に接続され、コレクタが前記制御部に接続されているＮＰＮ型の第３のトランジスタとを含むことを特徴とする請求項１に記載の過電流検知回路。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の過電流検知回路を含むことを特徴とするレギュレータ回路。
5. 請求項４に記載のレギュレータ回路を含むことを特徴とする電子機器。

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