JP2016082806A - 過電流保護回路及びこれを用いたスイッチング電源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】過電流保護回路13は、スイッチング出力段11の周期的なスイッチング動作によって生成される出力電圧VOUTまたはこれに応じた帰還電圧VFBを監視する電圧監視部(コンパレータ131)と、スイッチング出力段11に流れる監視対象電流ISが過電流状態であるか否かを監視する電流監視部(コンパレータ132、及び、センス抵抗133)と、電圧監視部及び電流監視部双方の検出結果(検出信号DET1及びDET2)に応じた過電流保護動作を行う保護動作部(信号遅延部134、並びに、信号経路切替部135a及び135b)と、を有する。
【選択図】図1
Description
図1は、スイッチング電源装置の一構成例を示す回路ブロック図である。本構成例のスイッチング電源装置10は、スイッチング出力段11と、制御回路12と、過電流保護回路13と、帰還電圧生成回路14と、を有する。
図2は、過電流保護動作の第1例(地絡未検出時のパルスバイパルス動作)を示すタイミングチャートであり、上から順に、出力電圧VOUT、第1検出信号DET1、クロック信号CLK、第2検出信号DET2、過電流保護信号OCP、リセット信号RST、及び、ゲート信号HGが描写されている。
図3は、過電流保護動作の第2例(地絡検出時のオフラッチ動作)を示すタイミングチャートであり、上から順に、出力電圧VOUT、第1検出信号DET1、クロック信号CLK、第2検出信号DET2、過電流保護信号OCP、リセット信号RST、及び、ゲート信号HGが描写されている。
図4は、スイッチング電源装置を搭載したテレビの一構成例を示すブロック図である。また、図5A〜図5Cは、それぞれ、スイッチング電源装置を搭載したテレビの正面図、側面図、及び、背面図である。本構成例のテレビXは、チューナ部X1と、デコーダ部X2と、表示部X3と、スピーカ部X4と、操作部X5と、インタフェイス部X6と、制御部X7と、電源部X8と、を有する。
なお、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
11 スイッチング出力段
111 出力トランジスタ(Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ)
112 整流ダイオード
113 コイル
114 平滑キャパシタ
12 制御回路
121 発振器
122 スロープ電圧生成部
123 エラーアンプ
124 PWMコンパレータ
125 ORゲート
126 RSフリップフロップ
126a、126b NORゲート
127 INVゲート
128 ANDゲート
129 ゲートドライバ
13 過電流保護回路
131、132 コンパレータ
133 センス抵抗
134 信号遅延部
135a、135b 信号経路切替部
14 帰還電圧生成回路
141、142 抵抗
X テレビ
X0 アンテナ
X1 チューナ部
X2 デコーダ部
X3 表示部
X4 スピーカ部
X5 操作部
X6 インタフェイス部
X7 制御部
X8 電源部
Claims (10)
- スイッチング出力段の周期的なスイッチング動作によって生成される出力電圧またはこれに応じた帰還電圧を監視する電圧監視部と、
前記スイッチング出力段に流れる監視対象電流が過電流状態であるか否かを監視する電流監視部と、
前記電圧監視部及び前記電流監視部双方の検出結果に応じた過電流保護動作を行う保護動作部と、
を有することを特徴とする過電流保護回路。 - 前記保護動作部は、前記出力電圧または前記帰還電圧が閾値電圧よりも高いときには、前記電流監視部の検出結果に応じて一周期毎にスイッチング動作の強制停止と自己復帰を繰り返すパルスバイパルス動作を行い、前記出力電圧または前記帰還電圧が前記閾値電圧よりも低いときには、前記監視対象電流の過電流状態が検出されてから少なくとも複数周期に亘ってスイッチング動作を強制停止させるオフラッチ動作を行うように、過電流保護信号を生成することを特徴とする請求項1に記載の過電流保護回路。
- 前記電圧監視部は、前記出力電圧または前記帰還電圧と第1閾値電圧とを比較して第1検出信号を生成する第1コンパレータを含むことを特徴とする請求項2に記載の過電流保護回路。
- 前記電流監視部は、前記監視対象電流に応じたセンス電圧と第2閾値電圧とを比較して第2検出信号を生成する第2コンパレータを含むことを特徴とする請求項3に記載の過電流保護回路。
- 前記電流監視部は、前記監視対象電流を電流/電圧変換して前記センス電圧を生成するセンス抵抗をさらに含むことを特徴とする請求項4に記載の過電流保護回路。
- 前記保護動作部は、
前記第2検出信号が過電流検出時の論理レベルに切り替わった時点で前記過電流保護信号を過電流検出時の論理レベルに切り替え、スイッチング動作の一周期よりも長い遅延時間に亘って前記過電流保護信号を過電流検出時の論理レベルに維持する信号遅延部と、
前記第2検出信号の入力端と前記過電流保護信号の出力端との間に前記信号遅延部を挿入するか否かを前記第1検出信号に応じて切り替える信号経路切替部と、
を含むことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の過電流保護回路。 - 前記信号遅延部は、前記出力電圧または前記帰還電圧に応じて前記遅延時間を設定することを特徴とする請求項6に記載の過電流保護回路。
- 前記監視対象電流は、コイルに流れるコイル電流、出力トランジスタに流れるスイッチ電流、または、負荷に流れる出力電流のいずれかであることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の過電流保護回路。
- 出力トランジスタのオン/オフに応じてコイルを駆動することにより入力電圧から出力電圧を生成するスイッチング出力段と、
前記スイッチング出力段を駆動する制御回路と、
請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の過電流保護回路と、
を有することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 請求項9に記載のスイッチング電源装置を有することを特徴とする電子機器。
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