JP2017200386A - Ｄｃｄｃコンバータ - Google Patents

Ｄｃｄｃコンバータ Download PDF

Info

Publication number
JP2017200386A
JP2017200386A JP2016091200A JP2016091200A JP2017200386A JP 2017200386 A JP2017200386 A JP 2017200386A JP 2016091200 A JP2016091200 A JP 2016091200A JP 2016091200 A JP2016091200 A JP 2016091200A JP 2017200386 A JP2017200386 A JP 2017200386A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
voltage
power supply
signal
dcdc converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016091200A
Other languages
English (en)
Inventor
明大 河野
Akihiro Kono
明大 河野
後藤　克也
Katsuya Goto
克也 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ablic Inc
Original Assignee
Ablic Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ablic Inc filed Critical Ablic Inc
Priority to JP2016091200A priority Critical patent/JP2017200386A/ja
Priority to TW106113177A priority patent/TW201739156A/zh
Priority to CN201710280531.4A priority patent/CN107342683B/zh
Priority to US15/497,725 priority patent/US10008935B2/en
Priority to KR1020170054467A priority patent/KR20170123274A/ko
Publication of JP2017200386A publication Critical patent/JP2017200386A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K3/00—Thermometers giving results other than momentary value of temperature
    • G01K3/005—Circuits arrangements for indicating a predetermined temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/20—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage
    • H02H3/202—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage for dc systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/24—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to undervoltage or no-voltage
    • H02H3/243—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to undervoltage or no-voltage for DC systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
    • H02H5/04—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/1213—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for DC-DC converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0032—Control circuits allowing low power mode operation, e.g. in standby mode
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/16576—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 comparing DC or AC voltage with one threshold
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/40—Testing power supplies
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/327—Means for protecting converters other than automatic disconnection against abnormal temperatures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Abstract

【課題】低消費電力でありながら、高い安全性を有するＤＣＤＣコンバータを提供する。【解決手段】エラーアンプの出力電圧を監視し、エラーアンプの出力電圧が一定値以下になったことを検出して、過熱保護回路と電源電圧監視回路を間欠駆動する構成とした。【選択図】図１

Description

本発明は、ＤＣＤＣコンバータに関し、特に軽負荷時において消費電流を削減する技術に関する。
近年、電池を搭載する電子機器においては、低消費電力化が進んでいる。特にスマートホン、携帯機器、ウェアラブル機器等においては、駆動時間をより長くするため、電子機器の低消費電力化は、より一層強く要求されるようになっている。そのためその電子機器に内蔵される半導体集積回路においても消費電力の削減要求が著しい。
一方、携帯機器等の人が直接扱う電子機器は、爆発や感電など人体に悪影響を及ぼさないような安全性が特に求められる。
例えば、電池駆動の電子機器に内蔵され、電池電圧で動作するＤＣＤＣコンバータは、半導体集積回路内のチップ温度が上昇し所定温度以上の温度に達した場合に動作を止める過熱保護回路や、電池電圧が著しく低下した場合に内部回路の誤動作を防ぐための電源電圧監視回路などを備えている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−３２８５８９号公報
しかしながら、ＤＣＤＣコンバータに保護回路や監視回路を追加すると、その回路を動作させるための電力が必要となり、電子機器に求められる低消費電力化が阻害される。従って、従来のＤＣＤＣコンバータは、安全性を確保しながら、電力効率を向上させる事が困難である、という課題があった。
本発明は、以上のような課題を解決するために考案されたものであり、低消費電力でありながら、高い安全性を有するＤＣＤＣコンバータを提供する。
従来の課題を解決するため、本発明のＤＣＤＣコンバータは以下のような構成とした。
入力端子に入力される電源電圧からスイッチング素子によって出力端子に所望の出力電圧を出力するＤＣＤＣコンバータであって、出力電圧を監視するエラーアンプと、エラーアンプの出力信号に基づきスイッチング素子のゲートに制御信号を出力する出力制御回路と、異常状態を検出すると出力制御回路に信号を出力し、スイッチング素子をオフさせる保護回路とを備え、保護回路は、エラーアンプの出力信号に基づいた信号に応じて所定の期間のみ動作する間欠動作を行う構成とした。
本発明のＤＣＤＣコンバータは、所定の期間だけ過熱保護回路と電源電圧監視回路を間欠的に動作する構成としたので、特に軽負荷時の消費電流が削減でき、電力効率を向上させることが出来る。
本発明の実施形態のＤＣＤＣコンバータの一例を示した回路図である。 本実施形態のＤＣＤＣコンバータのコンパレータ２０の動作を示したタイミングチャートである。
（ａ）重負荷時の動作
（ｂ）軽負荷時の動作
本実施形態のＤＣＤＣコンバータの過熱保護回路の一例を示した回路図である。 本実施形態のＤＣＤＣコンバータの電源電圧監視回路の一例を示した回路図である。
図１は、本実施形態のＤＣＤＣコンバータの一例を示した回路図である。ＤＣＤＣコンバータ１００は、入力端子１に入力された電源電圧Ｖｉｎを定電圧に変換し、出力端子７に出力電圧Ｖｏｕｔとして出力する同期整流型ＤＣＤＣコンバータである。
本実施形態のＤＣＤＣコンバータ１００は、第１のスイッチング素子であるＰＭＯＳトランジスタ３と、第２のスイッチング素子であるＮＭＯＳトランジスタ４と、インダクタ５と、出力コンデンサ６と、エラーアンプ１０と、発振回路１１と、基準電圧回路１２及び２１と、コンパレータ１３及び２０と、出力制御回路１４と、バッファー回路１５及び１６と、分圧抵抗１７及び１８と、過熱保護回路２２と、電源電圧監視回路２３と、を備える。
分圧抵抗１７及び１８は、出力電圧Ｖｏｕｔに応じたフィードバック電圧ＶＦＢを出力する。基準電圧回路１２は、基準電圧Ｖｒｅｆ１を出力する。エラーアンプ１０は、フィードバック電圧ＶＦＢを基準電圧ＶＲＥＦ１と比較し、フィードバック電圧Ｖｆｂと基準電圧Ｖｒｅｆ１との差を増幅した電圧Ｖｅｒｒをコンパレータ１３及び２０に出力する。発振回路１１は、一定周期の三角波信号を出力する。コンパレータ１３は、発振回路１１の三角波信号とエラーアンプ１０の電圧Ｖｅｒｒを比較し、比較結果の信号を出力する。出力制御回路１４は、コンパレータ１３の出力信号を受けて、バッファー回路１５及び１６に制御信号を出力する。バッファー回路１５はＰＭＯＳトランジスタ３を制御し、またバッファー回路１６はＮＭＯＳトランジスタ４を制御する。
基準電圧回路２１は、基準電圧Ｖｒｅｆ２を出力する。コンパレータ２０は、エラーアンプ１０の電圧Ｖｅｒｒを基準電圧Ｖｒｅｆ２と比較して制御信号Ｖｃｏｎｔを出力する。そして、エラーアンプ１０の電圧Ｖｅｒｒが基準電圧Ｖｒｅｆ２を越えると、過熱保護回路２２及び電源電圧監視回路２３に停止するように制御信号Ｖｃｏｎｔを出力する。
過熱保護回路２２は、ＤＣＤＣコンバータの温度を監視し、ＤＣＤＣコンバータが発熱し、過熱状態であると判定されると出力制御回路１４に信号を出力する。過熱保護回路２２の信号を受けた出力制御回路１４は、バッファー回路１５を介してＰＭＯＳトランジスタ３をオフさせることにより、ＤＣＤＣコンバータを発熱による破壊から保護する。
電源電圧監視回路２３は、電源電圧を監視し、電源電圧が所定の電圧より低下したと判定すると、出力制御回路１４に信号を出力する。出力制御回路１４は、電源電圧監視回路２３から信号を受けると、バッファー回路１５を介してＰＭＯＳトランジスタ３をオフする。電源電圧監視回路２３は、このようにして、意図しないスイッチング動作によるＤＣＤＣコンバータの破壊を防ぐ。
次に、図２のタイミングチャートを元に、コンパレータ２０の動作を説明する。図２（ａ）は出力端子７に接続される負荷が重い重負荷の場合、図２（ｂ）は出力端子７に接続される負荷が軽い軽負荷の場合を示している。
重負荷のときは、出力端子７から出力する電流が増すため、出力電圧Ｖｏｕｔが低下、即ち、フィードバック電圧ＶＦＢが低下する。従って、エラーアンプ１０の電圧Ｖｅｒｒは高くなり、コンパレータ１３の出力はＨ期間の長い発振信号になる。従って、出力制御回路１４は、Ｌ期間の長い信号をＰＭＯＳトランジスタ３のゲートに、Ｈ期間の長い信号をＮＭＯＳトランジスタ４のゲートに出力する。
このとき図２（ａ）のように、エラーアンプ１０の電圧Ｖｅｒｒは、基準電圧回路２１の基準電圧Ｖｒｅｆ２を常に上回るので、コンパレータ２０は常にＨの制御信号Ｖｃｏｎｔを出力する。このＨ信号を受け、過熱保護回路２２と電源電圧監視回路２３は温度及び電源電圧を常に監視する。
負荷が軽いときは、出力電圧Ｖｏｕｔが上昇、即ち、エラーアンプ１０の電圧Ｖｅｒｒが低下し、コンパレータ１３の出力はＬ期間の長い発振信号になる。従って、出力制御回路１４は、Ｈ期間の長い信号をＰＭＯＳトランジスタ３のゲートに、Ｌ期間の長い信号をＮＭＯＳトランジスタ４のゲートに出力する。
このとき図２（ｂ）のように、エラーアンプ１０の電圧Ｖｅｒｒは、基準電圧回路２１の基準電圧Ｖｒｅｆ２と同程度にまで低下しているので、その大小に応じてコンパレータ２０の制御信号ＶｃｏｎｔはＨレベルとＬレベルに変化する。この制御信号Ｖｃｏｎｔを受けて、過熱保護回路２２と電源電圧監視回路２３は温度及び電源電圧を間欠的に監視する。
以上説明したように、コンパレータ２０は、過熱保護回路２２及び電源電圧監視回路２３の動作を間欠的に制御するため、過熱保護回路２２及び電源電圧監視回路２３の消費電力を低減させることが出来る。
特に、過熱保護回路２２においては、軽負荷時には、ＮＭＯＳトランジスタ４に流れる電流による温度上昇によって素子が破壊する危険性はないため、過熱保護回路２２は停止状態にあっても良い。
過熱保護回路２２と電源電圧監視回路２３は一旦、過熱状態もしくは電源低下状態であると判断すると、過熱状態もしくは電源低下状態ではないと判断するまで検出動作を継続する。この動作により、過熱保護回路２２と電源電圧監視回路２３は、軽負荷時に間欠動作をしていてもＤＣＤＣコンバータを確実に保護することが出来る。
図３は、本発明の過熱保護回路の一例を示した回路図である。過熱保護回路２２は、感温素子３１と、基準電圧回路３２と、感温素子３１の電圧と基準電圧回路３２の出力電圧を比較することで温度検出を行うコンパレータ３３と、感温素子３１に電流を供給するバイアス回路３４と、コンパレータ２２に電流を供給するバイアス回路３５と、バイアス回路３４から感温素子３１への電流供給を制御するスイッチ３６と、バイアス回路３５からコンパレータ３３への電流供給を制御するスイッチ３７と、を備える。スイッチ３６は、感温素子３１とバイアス回路３４の間に設けられる。スイッチ３７は、コンパレータ３３とバイアス回路３５の間に設けられる。
コンパレータ２０のＨ信号がＩＮ端子に入力されると、スイッチ３６とスイッチ３７はオンになり、感温素子３１及びコンパレータ３３に電流が供給される。電流が供給され、感温素子３１の電圧及びコンパレータ３３が比較可能な状態に安定した後に、コンパレータ３３が基準電圧回路３２の出力電圧と感温素子３１の電圧を比較することで温度判定を行う。過熱状態であると判定される場合には、バイアス回路３４、３５は感温素子３１とコンパレータ３３に電流供給を続け、温度検出を継続する。過熱状態でないと判定される場合には、ＩＮ端子に入力される信号に従い、Ｌ信号になるとスイッチ３６及びスイッチ３７がオフとなり、感温素子３１とコンパレータ３３への電流供給が停止する。
図４は、本発明の電源電圧監視回路の一例を示した回路図である。電源電圧監視回路２３は、分圧抵抗４１、４２と、基準電圧回路４３と、出力信号をラッチするコンパレータ４４と、バイアス回路４５を備える。また電源電圧監視回路２３はバイアス回路４５からコンパレータ４４への電流供給を制御するスイッチ４６と、分圧抵抗４１、４２に流れる電流を遮断するスイッチ４７と、を備える。
スイッチ４６、４７がオフした状態では、分圧抵抗４１、４２からなる分圧抵抗回路の分圧電圧は電源電圧Ｖｉｎにプルアップされる。
コンパレータ２０が出力するＨ信号がＩＮ端子に入力されると、スイッチ４６とスイッチ４７はオンになり、分圧抵抗４１、４２及びコンパレータ４４に電流が供給される。コンパレータ４４は、分圧電圧と基準電圧回路４３の基準電圧を比較することで電源電圧Ｖｉｎを監視する。分圧電圧が基準電圧値以下の低電圧の場合には、コンパレータ４４はＬ信号をＯＵＴ端子から出力する。そして低電圧でないと判定されるまで、電源監視を継続する。分圧電圧が基準電圧値以上になると、コンパレータ４４はＨ信号をＯＵＴ端子から出力する。その際、スイッチ４６、４７が、コンパレータ２０からＩＮ端子に入力される信号を元に、オン・オフ動作を行う。コンパレータ４４は、スイッチ４６がオフのときには、オンのときの信号をラッチすることで間欠信号をＯＵＴ端子から出力する。電源電圧Ｖｉｎが低電圧かそうでないかを判断するための電源電圧監視回路２３における電圧は、基準電圧回路４３の基準電圧値と、分圧抵抗回路の分圧比で決められる。
以上の説明において電源電圧監視回路は、電源電圧Ｖｉｎを監視し、ＤＣＤＣコンバータの動作を停止することでＤＣＤＣコンバータを保護するとしたが、ＤＣＤＣコンバータの回路内の制御回路を駆動する内部電源を監視する監視回路に適用することも可能である。
また、出力電圧Ｖｏｕｔを監視し、過電圧状態であることを検出して、ＤＣＤＣコンバータの動作を停止するＯＶＰ（Ｏｖｅｒ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）回路に適用することも可能である。
さらに出力電圧Ｖｏｕｔが低下したことを検出して、ＤＣＤＣコンバータの動作を停止するＵＶＰ（Ｕｎｄｅｒ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）回路に適用することも可能である。
１０ エラーアンプ
１１ 発振回路
１２、２１、３２、４３ 基準電圧回路
１３、２０、３３、４４ コンパレータ
１４ 出力制御回路
２２ 過熱保護回路
２３ 電源電圧監視回路
３１ 感温素子
３４、３５、４５ バイアス回路

Claims (5)

  1. 入力端子に入力される電源電圧からスイッチング素子によって出力端子に所望の出力電圧を出力するＤＣＤＣコンバータであって、
    前記出力電圧を監視するエラーアンプと、
    前記エラーアンプの出力信号に基づき、前記スイッチング素子のゲートに制御信号を出力する出力制御回路と、
    異常状態を検出すると前記出力制御回路に信号を出力し、前記スイッチング素子をオフさせる保護回路と、を備え、
    前記保護回路は、前記エラーアンプの出力信号に基づいた信号に応じて、所定の期間のみ動作する間欠動作を行うことを特徴とするＤＣＤＣコンバータ。
  2. 前記所定の期間は、少なくとも前記スイッチング素子がオンしている期間であることを特徴とする請求項１に記載のＤＣＤＣコンバータ。
  3. 前記エラーアンプの出力信号に基づき前記保護回路を間欠動作させるための制御信号を出力するコンパレータを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のＤＣＤＣコンバータ。
  4. 前記保護回路は、電源電圧が所定の電圧以下になると前記異常状態を検出する電源電圧監視回路であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のＤＣＤＣコンバータ。
  5. 前記保護回路は、周囲温度が所定の温度以上になると前記異常状態を検出する過熱保護回路であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のＤＣＤＣコンバータ。
JP2016091200A 2016-04-28 2016-04-28 Ｄｃｄｃコンバータ Pending JP2017200386A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016091200A JP2017200386A (ja) 2016-04-28 2016-04-28 Ｄｃｄｃコンバータ
TW106113177A TW201739156A (zh) 2016-04-28 2017-04-20 Dcdc轉換器
CN201710280531.4A CN107342683B (zh) 2016-04-28 2017-04-26 Dcdc转换器
US15/497,725 US10008935B2 (en) 2016-04-28 2017-04-26 DC-DC converter
KR1020170054467A KR20170123274A (ko) 2016-04-28 2017-04-27 Dcdc 컨버터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016091200A JP2017200386A (ja) 2016-04-28 2016-04-28 Ｄｃｄｃコンバータ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017200386A true JP2017200386A (ja) 2017-11-02

Family

ID=60156956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016091200A Pending JP2017200386A (ja) 2016-04-28 2016-04-28 Ｄｃｄｃコンバータ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10008935B2 (ja)
JP (1) JP2017200386A (ja)
KR (1) KR20170123274A (ja)
CN (1) CN107342683B (ja)
TW (1) TW201739156A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019154150A (ja) * 2018-03-02 2019-09-12 三菱電機株式会社 点灯装置、照明器具および照明システム
DE102019204192A1 (de) 2018-03-30 2019-10-02 Denso Corporation Dc-dc-wandler
US11936302B2 (en) 2020-02-04 2024-03-19 Fuji Electric Co., Ltd. Detection circuit, switching control circuit, and power supply circuit

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10855277B1 (en) * 2020-01-27 2020-12-01 Qualcomm Incorporated Mitigating reliability issues in a low-voltage reference buffer driven by a high-voltage circuit
CN111352454B (zh) * 2020-03-16 2021-02-05 深圳市创新微源半导体有限公司 一种用于开关型电流源芯片的恒温环电路

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004023633A1 (ja) * 2002-09-04 2004-03-18 Sanken Electric Co., Ltd. Ｄｃ−ｄｃ変換器
JP2004364488A (ja) 2003-05-12 2004-12-24 Taiyo Yuden Co Ltd スイッチング電源回路およびその過電流保護方法
JP4240379B2 (ja) * 2003-10-09 2009-03-18 ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ データ記憶装置及びアクチュエータ制御方法
EP1589644A1 (en) * 2004-04-23 2005-10-26 Deutsche Thomson-Brandt Gmbh Protection circuit for a switched mode power supply
JP4498006B2 (ja) 2004-05-12 2010-07-07 セイコーインスツル株式会社 スイッチングレギュレータ制御回路及びスイッチングレギュレータ
KR100690772B1 (ko) * 2005-03-23 2007-03-09 엘지전자 주식회사 휴대단말기의 전력증폭기 전원부 보호장치 및 방법
JP4777730B2 (ja) * 2005-09-20 2011-09-21 セイコーインスツル株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータ
JP5022668B2 (ja) * 2006-10-25 2012-09-12 オンセミコンダクター・トレーディング・リミテッド Ｄｃ／ｄｃコンバータ
ITTO20070567A1 (it) 2007-07-31 2009-02-01 St Microelectronics Srl Convertitore dc-dc con circuito di protezione da sovraccarichi di corrente e relativo metodo
US8541959B2 (en) 2008-07-28 2013-09-24 Continental Automotive Gmbh System and method for providing a control signal
CN101963629A (zh) * 2009-07-24 2011-02-02 瑞萨电子(中国)有限公司 一种电流检测装置及方法
JP5428642B2 (ja) 2009-08-21 2014-02-26 株式会社リコー 半導体レーザ駆動装置、及び半導体レーザ駆動装置を用いた画像形成装置
TWI456382B (zh) * 2011-10-03 2014-10-11 Leadtrend Tech Corp 電源供應器、用於電源供應器的電源管理裝置及用於電源管理裝置之低電壓保護以及過溫度保護之方法
TWI514731B (zh) * 2014-08-07 2015-12-21 Richtek Technology Corp 過壓保護電路以及過壓保護的方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019154150A (ja) * 2018-03-02 2019-09-12 三菱電機株式会社 点灯装置、照明器具および照明システム
JP7027964B2 (ja) 2018-03-02 2022-03-02 三菱電機株式会社 点灯装置、照明器具および照明システム
DE102019204192A1 (de) 2018-03-30 2019-10-02 Denso Corporation Dc-dc-wandler
US11936302B2 (en) 2020-02-04 2024-03-19 Fuji Electric Co., Ltd. Detection circuit, switching control circuit, and power supply circuit

Also Published As

Publication number Publication date
TW201739156A (zh) 2017-11-01
US10008935B2 (en) 2018-06-26
CN107342683B (zh) 2020-09-29
CN107342683A (zh) 2017-11-10
US20170317590A1 (en) 2017-11-02
KR20170123274A (ko) 2017-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107342683B (zh) Dcdc转换器
US8018694B1 (en) Over-current protection for a power converter
TWI610528B (zh) 升壓型切換調節器及電子機器
JP4667836B2 (ja) スイッチングレギュレータ及びスイッチングレギュレータの出力電圧切換方法
US7504805B2 (en) Boost circuit
US8432139B2 (en) DC-DC converter
TWI420964B (zh) 驅動電路及發光二極體驅動控制器
JP2008125226A (ja) 同期整流型ｄｃ−ｄｃコンバータの制御回路、同期整流型ｄｃ−ｄｃコンバータ及びその制御方法
JP2008187813A (ja) スイッチング電源
US20110043955A1 (en) Electrostatic discharge protection circuit, control method therefor, and switching regulator using same
US6646424B2 (en) Apparatus for converting voltage with regulator
KR102448640B1 (ko) 과전류 보호 기능을 갖는 전원 장치
JP4416689B2 (ja) スイッチングレギュレータ及びスイッチングレギュレータの出力電圧切換方法
US20130119957A1 (en) Bi-directional Switching Regulator and Control Circuit Thereof
US8692536B2 (en) Switching regulator with short-circuit detection circuit
JP2008146576A (ja) 安定化電源回路および携帯端末
JP2010158116A (ja) Ｄｃ−ｄｃコンバータ
KR102169689B1 (ko) 정적 보호 회로를 포함하는 전력 관리 시스템 및 전략 관리 시스템의 제어 방법
JP5631161B2 (ja) 制御回路
JP2008029134A (ja) スイッチング電源装置
JP2017195648A (ja) 保護回路、及び、スイッチング電源
JP2017163741A (ja) スイッチングレギュレータ
JP2009284615A (ja) 充電回路
JP2006340471A (ja) 電源保護装置
JP2007306716A (ja) スイッチング電源用制御回路

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190207

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191224

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20200630