TWI423573B - Ｄｃ-ｄｃ轉換器 - Google Patents

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Description

DC-DC轉換器
本發明係有關於DC-DC轉換器，特別是有關於具有當檢測出輸出短路等的輸出電壓異常時、停止電路動作的短路保護電路之DC-DC轉換器。
於以往的DC-DC轉換器中，一般是設有輸出電壓檢測型的計時閂鎖式短路保護電路(例如，參閱專利文獻1)。
於圖3，作為DC-DC轉換器之一例，顯示有升壓型的切換式穩壓器(switching regulator)之區塊(block)圖。切換電晶體(switching transistor)35為，在ON狀態的時候，電流流動在串列地連接於輸入電源端子與輸出電壓端子之間的電感31，以積蓄能量(energy)。又，於切換電晶體35為OFF狀態時，使積蓄於電感31的能量為對照於輸入電源電壓，經由二極體32來整流，用以輸出電容33來平滑後，來化為輸出電壓。輸出電壓係，由分壓阻抗37及38回饋於切換式穩壓器控制電路。接著，輸出電壓為一定的值，藉著切換式穩壓器控制電路36控制切換電晶體36。
於圖4，顯示有設於切換式穩壓器控制電路36之以往的計時閂鎖式短路保護電路之電路圖。是以下列所構成：比較由輸出電壓所分壓之回饋電壓Vfb與由基準電壓電路所生成之基準電壓Vref1後、檢測出輸出電壓的異常並輸出輸出異常檢測訊號之檢測電路41，把輸出異常檢測訊號延遲特定的時間之延遲電路42，以及閂鎖由延遲電路42所輸出的輸出異常訊號之閂鎖電路43。藉著計時閂鎖式短路保護電路輸出的輸出異常訊號，切換式穩壓器控制電路36係，停止切換動作。
以往的計時閂鎖式短路保護電路係，於檢測出輸出電壓的異常、藉著閂鎖電路43的輸出來停止切換式穩壓器控制電路36的切換動作後，藉著UVLO電路為檢測出輸入電壓的下降後輸出UVLO訊號，來進行重置。在此，經由把檢測電路41及延遲電路42的重置訊號1的產生電壓設定成比起閂鎖電路43的重置訊號2的產生電壓(例如UVLO電壓)還要低，輸入電源電壓為瞬間降低到UVLO電壓以下、閂鎖電路43也進行重置，若輸入電源電壓沒有比重置訊號1的產生電壓還低的話，則檢測電路41及延遲電路42也不會重置，異常檢測及延遲動作是為正常地運行，使切換動作停止。
[專利文獻1]日本特許公開2004－40858號公報
而且以往的計時閂鎖式短路保護電路係有著這樣的課題：於重置檢測電路41及延遲電路42時，使輸入電源電壓降低到重置訊號2所產生的電壓是為必要，為了於電源30的安定化連接有大電容值之電容34之故，所以輸入電源電壓為降低到產生重置訊號2的電壓需要時間，重置動作亦需要時間。
在此本發明係為了解決以往此般之課題，其目的是改善異常檢測後的重置動作的時間。
本發明之計時閂鎖式短路保護電路係，由下列所成：檢測出輸出電壓的異常後、輸出輸出異常檢測訊號之檢測電路，使輸出異常檢測訊號延遲特定的時間之延遲電路，以及閂鎖延遲電路的輸出異常訊號之閂鎖電路；其特徵在於：延遲電路係藉著閂鎖電路之輸出的輸出異常訊號來重置；閂鎖電路係構成藉著輸出異常訊號與UVLO訊號的和來重置。
本發明之計時閂鎖式短路保護電路係，既使輸入電源電壓為降到比UVLO還要低的設定電壓以下，延遲電路係藉著閂鎖電路的輸出的輸出異常訊號來重置之故，可以縮短檢測出異常後的重置動作的時間。
又，閂鎖電路係藉著輸出異常訊號與UVLO訊號的和來重置之故，具有安定的進行重置控制之效果。
 〔實施例〕
圖1係，顯示有設於切換式穩壓器控制電路16之本發明的計時閂鎖式短路保護電路。
本發明之計時閂鎖式短路保護電路，係以下列所構成：比較由輸出電壓所回饋的電壓Vfb與基準電壓Vref1後、檢測出輸出電壓的異常之檢測電路1，把檢測電路1輸出的輸出異常檢測訊號延遲特定的時間之延遲電路2，以及閂鎖由延遲電路2所輸出的輸出異常訊號之閂鎖電路3。
延遲電路2係，由把輸出異常檢測訊號輸入於閘極之NMOS電晶體6、與NMOS電晶體並列連接之電容9、對電容9充電之定電流源7、以及比較電容9的電壓與基準電壓Vref2之比較電路8所成。
比較電路4的輸出的輸出異常檢測訊號係，藉著OR電路5連接到NMOS電晶體6的閘極。NMOS電晶體6係，通常為ON，並不對電容9充電。NMOS電晶體6係，當輸入輸出異常檢測訊號則變為OFF，電容9係藉著定電流源7來充電。延遲時間係，以定電流源7與電容9來設定。以比較電路8比較已充電於電容9的電壓與基準電壓Vref2後，當電容9的電壓超過基準電壓Vref2，則輸出輸出異常訊號。輸出異常訊號係，輸入於閂鎖電路3的設定端子，經由閂鎖電路3的輸出的輸出異常訊號，切換式穩壓器控制電路16係停止切換動作。
在此，本發明的計時閂鎖式短路保護電路係，回饋閂鎖電路3的輸出異常訊號後也併用於延遲電路2的重置訊號。還有，當輸出閂鎖電路3的輸出的輸出異常檢測訊號的話，透過OR電路5，使NMOS電晶體6ON，來放掉電容9的電荷，以重置延遲電路2。既使讓延遲電路2重置、閂鎖電路3的設定端子初始化的話，因為保持了閂鎖電路3的輸出，所以停止了切換式穩壓器控制電路16的切換動作。
於閂鎖電路3的重置端子，當輸入電壓下降時所輸出的UVLO訊號與閂鎖電路3的輸出異常訊號為，透過AND電路10來輸入。還有，閂鎖電路3係僅檢測出UVLO訊號與閂鎖電路3的輸出訊號的場合來重置。
如以上，若是於本發明的計時閂鎖式短路保護電路的話，檢測出輸出異常後迅速地使延遲電路重置，於輸出異常訊號之輸出後以UVLO訊號來重置以進行控制之故，進行了安定的重置控制。
於圖2，顯示安裝有本發明之計時閂鎖式短路保護電路之切換式穩壓器之一例之電路圖。
以阻抗17與阻抗18所構成之分壓電路的分壓電壓係，輸入於端子FB。誤差放大電路22係，輸出比較分壓電壓與基準電壓電路23的輸出的基準電壓之結果的電壓。PWM比較器24係，比較誤差放大電路22的輸出與震盪電路21的輸出的三角波。PWM比較器24的輸出訊號係，通過緩衝電路26輸出於EXT端子。EXT端子係連接於NMOS電晶體的閘極電極，於NMOS電晶體15的汲極，與電感11連接於二極體12的連接點，NMOS電晶體15的源極係接地。
藉著輸出端子的短路等當輸出電壓下降分壓電壓也下降之故，藉著誤差放大電路22的輸出電壓，計時閂鎖式短路保護電路27係檢測出輸出異常，於延遲時間後把輸出異常訊號輸出於EXT端子後進行切換動作的停止。
又，藉著輸出短路，當流動過電流、輸入電源電壓下降的話，UVLO電路25為把UVLO訊號輸出於EXT端子後進行切換動作的停止之故，提升了輸入電源電壓。當輸入電源電壓上升的話，輸出UVLO電路25的解除訊號、又開始切換動作之故，藉著輸出短路之過電流，降低了輸入電源電壓。既使這樣的輸入電源電壓為反覆上下動作後輸出UVLO訊號，電容9的充電期間係不會使計時閂鎖式短路保護電路27重置。從而，繼續延遲電路2的動作後可以使切換動作停止。
更進一步，其後，限於使輸入電源電壓降低、使UVLO訊號輸出後、無法進行閂鎖電路3的重置，既使因切換動作的停止輸入電源電壓上升的話，也不會開始切換動作之故，可以安定的控制。
1,41．．．檢測電路部
2,42．．．延遲電路部
3,43．．．閂鎖電路
21．．．震盪電路
22．．．誤差放大電路
23．．．基準電壓電路
24．．．PWM比較器
25．．．UVLO電路
26．．．緩衝電路
27．．．計時閂鎖式短路保護電路
36．．．切換式穩壓器控制電路
圖1為本發明之計時閂鎖式短路保護電路的電路圖。
圖2為顯示安裝有本發明之計時閂鎖式短路保護電路之切換式穩壓器之一例之電路圖。
圖3為升壓型切換式穩壓器的區塊(block)圖。
圖4為以往之計時閂鎖式短路保護電路的電路圖。
1．．．檢測電路部
2．．．延遲電路部
3．．．閂鎖電路
4．．．比較電路
5．．．OR電路
6．．．NMOS電晶體
7．．．定電流源
8．．．比較電路
9．．．電容
10．．．AND電路

Claims (3)

  1. 一種DC-DC轉換器，係具備有：當檢測出輸出端子的輸出電壓下降時，則輸出輸出異常檢測訊號之檢測電路，當前述輸出異常檢測訊號輸入超過特定的時間以上時，則輸出異常訊號之延遲電路，保持前述輸出異常訊號之閂鎖電路(latch circuit)，以及當檢測出輸入端子的電源電壓下降時，輸出UVLO訊號之UVLO電路；前述閂鎖電路係藉由前述輸出異常訊號與前述UVLO訊號之積來重置；前述延遲電路係藉由自前述閂鎖電路所輸出之前述輸出異常訊號來重置。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之DC-DC轉換器，其中，前述延遲電路，係利用下列所成：串列地連接在電源與GND間之定電流電路與電容，與前述電容並列地連接、藉著前述輸出異常檢測訊號來控制之切換元件，以及監視前述電容的電壓，當變為特定的電壓的話、輸出前述輸出異常訊號之比較電路。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載之DC-DC轉換器，其中， 前述切換元件，係藉著前述檢測電路所輸出的前述輸出異常檢測訊號以控制對前述電容的充電動作，藉著自前述閂鎖電路所輸出的前述輸出異常訊號以控制對前述電容的放電動作。
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