CN101099288A - 直流/直流转换器控制电路以及使用它的电源装置、发光装置、电子设备 - Google Patents

直流/直流转换器控制电路以及使用它的电源装置、发光装置、电子设备 Download PDF

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CN101099288A CNA200680001887XA CN200680001887A CN101099288A CN 101099288 A CN101099288 A CN 101099288A CN A200680001887X A CNA200680001887X A CN A200680001887XA CN 200680001887 A CN200680001887 A CN 200680001887A CN 101099288 A CN101099288 A CN 101099288A
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山本勋
荒木享一郎
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Abstract

提供一种直接监视输出电压来检测短路状态并进行过电流保护的他激式DC/DC转换器的控制电路。控制电路(100)的开关控制单元(10)控制他激式DC/DC转换器(210)的开关晶体管(Tr1)的开关动作。电压比较器(30)比较输出电压(Vout)和阈值电压(Vth),从而检测短路状态。开关控制单元(10)在从他激式DC/DC转换器的起动开始经过规定的起动时间后,在电压比较器(30)检测到短路状态时,使开关晶体管(Tr1)的开关动作停止,另一方面,在经过起动时间前,使电压比较器(30)对短路状态的检测无效。开关控制单元(10)在检测到短路状态而使开关晶体管(Tr1)的开关动作停止规定的停止时间的期间之后,再次开始他激式DC/DC转换器的起动。

Description

直流/直流转换器控制电路以及使用它的电源装置、发光装置、电子设备
技术领域
本发明涉及开关电源,并涉及DC/DC转换器的驱动方式。
背景技术
用于生成高于输入电压的电压的升压型的开关电源在各种各样的电子设备中被广泛使用。这样的升压型的开关电源具有开关元件、电感器或变压器,通过使开关元件分时地导通/截止,从而使电感器或变压器产生反电动势,使输入电压升压输出。
在这样的开关电源当中,在使用了变压器的绝缘型的DC/DC转换器中,已知自激式和他激式两种方式。这些方式对应于输出电压的范围等开关电源所需要的特性而被选择。在绝缘型的DC/DC转换器中,开关晶体管导通时,在变压器的初级侧流过电流,并在变压器中蓄积能量。开关晶体管截止时,在变压器的次级侧,蓄积在变压器中的能量经由整流二极管被传送到电容器作为充电电流,输出电压上升。
这样的他激式DC/DC转换器由于负载的短路等而流过过电流时,变压器饱和,或者对开关晶体管的可靠性带来影响,因此有时设置过电流保护电路。例如,在特许文献1中,公开了监视变压器的初级侧的电流,从而检测过电流的状态的技术。
专利文献1:特开2002-374671号公报
发明内容
但是,在监视变压器的初级侧的电流的上述文献中所记载的技术中,有时在负载急剧短路时,在变压器的初级侧流过的电流以超过电压比较器的响应速度的速度急剧上升,所以过电流保护的响应慢,会在开关晶体管中流过过电流。
本发明鉴于相关的课题而完成,其总的目的在于提供一种进行过电流保护的DC/DC转换器的控制电路。
用于解决课题的手段
本发明的某一方案涉及用于控制他激式DC/DC转换器的开关晶体管的开关动作的控制电路。该控制电路是控制他激式DC/DC转换器的开关晶体管的开关动作的控制电路,其包括:开关控制单元,控制开关晶体管的开关动作;以及电压比较器,比较他激式DC/DC转换器的输出电压和规定的阈值电压来检测短路状态。开关控制单元在从他激式DC/DC转换器的起动开始经过规定的起动时间后,在电压比较器检测到短路状态时,使开关晶体管的开关动作停止,另一方面,在经过起动时间前,使电压比较器对短路状态的检测无效。
根据该方案,能够区别在负载短路而输出电压降低的状态和在起动时在输出电压上升到该目标值以前,输出电压低于阈值电压的状态,仅在负载真正地短路了的情况下使开关晶体管停止,从而能够实现电路保护。
开关控制单元在检测到短路状态而使开关晶体管的开关动作停止了规定的停止时间的期间之后,再次开始他激式DC/DC转换器的起动。
在负载短路时,通过使开关晶体管停止规定的停止时间,从而在长时间的负载的短路持续的情况下,成为在起动时间电流流过,而在停止时间,电流被断开的间歇动作,所以能够防止在开关晶体管或变压器中连续地流过大电流的情况。
起动时间设定得长于在他激式DC/DC转换器的起动开始后,所述输出电压变成高于阈值电压所需要的时间。
开关控制单元也可以在电压比较器中,在输出电压在规定的短路检测时间的期间持续低于阈值电压时,使开关晶体管的开关动作停止。此时,能够适当的检测出长时间的短路状态,并进行电路保护。
开关控制单元也可以包括状态机,该状态机用于保持开关晶体管的控制状态。状态机具有以下三种模式:起动模式,执行他激式DC/DC转换器的升压动作,同时使电压比较器对短路状态的检测无效;普通模式,执行他激式DC/DC转换器的升压动作,同时通过电压比较器进行短路状态的检测;以及停止模式,使他激式DC/DC转换器的升压动作停止,状态机转移到起动模式后,在经过起动时间后转移到普通模式,在普通模式下,在电压比较器检测短路状态时,转移到停止模式,在从转移到停止模式,经过规定的停止时间后,转移到起动模式。
通过使用状态机规定三种状态,并对应于驱动状态使其转换,从而能够适当地执行上述的短路保护。
状态机也可以在所述普通模式下,在由于驱动负载而他激式DC/DC转换器的输出电压降低时,转移到起动模式。此时,通过起动模式再次使输出电压上升,并能够在此期间使短路状态的检测无效。
开关控制单元还可以包括:脉宽调制器,生成脉冲信号;驱动器电路,基于脉冲信号驱动开关晶体管;以及迟滞比较器,比较输出电压和设定在输出电压的目标值附近的阈值电压。脉宽调制器在起动模式下使脉冲信号的占空比缓缓变化,在普通模式以及停止模式下,将脉冲信号的占空比稳定在规定值,驱动器电路在起动模式以及普通模式下,基于脉冲信号驱动开关晶体管,并在停止模式下,停止驱动开关晶体管。
此时,能够在起动模式下执行软起动。另外,在普通模式下,不依赖于输出电压而以固定的占空比来驱动开关晶体管,所以输出电压缓缓上升起来。此后,在输出电压达到迟滞比较器的第一阈值电压时,使开关晶体管停止,输出电压缓缓地降低。在输出电压降低到迟滞比较器的第2阈值电压时,开关晶体管的驱动再次开始。其结果,在普通模式,输出电压被稳定在从第一阈值电压到第2阈值电压之间。另外,通过在短路时变成停止模式,使升压动作停止,从而能够保护电路。
开关控制单元还包括定时器电路,状态机也可以利用定时器电路来进行必要的时间计量。
开关控制单元和电压比较器一体地集成在一个半导体基板上。另外,这里所谓的集成包含电路的所有构成要素都形成于半导体基板上的情况和电路的主要构成要素一体被集成的情况,用于电路常数的调节的一部分的电阻或电容器等也可以设置在半导体基板的外部。
本发明的另一个方案涉及用于控制自激式DC/DC转换器的开关晶体管的开关动作的控制电路。该控制电路包括:开关控制单元,控制开关晶体管的开关动作;电压比较器,比较自激式DC/DC转换器的输出电压和规定的阈值电压来检测短路状态。开关控制单元在从自激式DC/DC转换器的起动开始经过规定的起动时间后,在电压比较器检测短路状态时,使开关晶体管的开关动作停止,另一方面,在经过起动时间前,使电压比较器对短路状态的检测无效。
本发明的另一个方案为电源装置。该电源装置包括:他激式DC/DC转换器,该他激式DC/DC转换器包含开关晶体管,并通过该开关晶体管的导通/截止来控制升压动作;以及控制电路,控制开关晶体管的导通/截止。
根据该方案,能够适当地保护他激式DC/DC转换器的开关晶体管或变压器免受过电流的影响。
本发明的进一步的其它的方案为发光装置。该发光装置具备:上述电源装置;以及发光元件,被电源装置的他激式DC/DC转换器的输出电压驱动。
根据该方案,对于作为负载的发光元件,在不发生短路等普通驱动时,能够使发光元件稳定地发光,同时在短路的情况下,能够保护电路免受过电流的影响。
本发明的进一步的其它方案为电池驱动型的电子设备。该电池驱动型的电子设备包括:摄像单元;以及作为闪光灯使用的上述的发光装置,发光装置使电池电压升压,从而驱动发光元件。
根据该方案,在作为负载连接到电源装置的发光元件短路的情况下,能够防止从电池长时间且连续地流出大电流,并能够抑制电子设备的发热。
另外,以上的构成要素的任意的组合或者将本发明的构成要素或表现在方法、装置、***等之间相互地置换的方式也仍然作为本发明的方案有效。
发明的效果
根据本发明的DC/DC转换器的控制电路,能够保护电路免受负载短路的影响。
附图说明
图1是表示本实施方式的发光装置的结构的电路图。
图2是表示搭载了图1的发光装置的电子设备的结构的方框图。
图3是状态机(state machine)的状态转换图。
图4是表示图1的发光装置的动作状态的时序图。
标号说明
10开关控制单元、12迟滞比较器(hysteresis comparator)、14状态机、16定时器电路、18驱动器电路、20脉宽调制器、22电压比较器、24振荡器、26软起动电路、30电压比较器、50变压器、52整流二极管、100控制电路、102输出端子、104反馈端子、106发光控制端子、Tr1开关晶体管、C1输出电容器、R1第1电阻、R2第2电阻、Vpwm脉宽调制信号、Vsc短路检测信号、Vov过电压检测信号、S1起动模式、S2普通模式、S3停止模式、S4备用模式(stand by mode)、200发光装置、210他激式DC/DC转换器、212发光元件、214触发电路、214a IGBT、214b发光控制单元、300电子设备、310电池、312通信处理单元、314 DSP、316摄像单元。
具体实施方式
以下,基于适当的实施方式,参照附图来说明本发明。对各个附图所示的相同或者同等的构成元素、部件材料、处理赋予相同的符号,并适当省略重复的说明。另外,实施方式并不是用于限定发明,而是例示,实施方式中记述的所有的特征或其组合未必是发明的本质性的内容。
图1是表示本实施方式的发光装置200的结构的电路图。该发光装置200搭载于具有照相机的电子设备,在利用照相机进行拍摄时,具有作为闪光灯来使用的光源的功能。
图2是表示搭载了图1的发光装置的电子设备300的结构的方框图。在本实施方式中,电子设备300是搭载了照相机的携带电话终端,具有电池310、通信处理单元312、DSP(Digital Signal Processor)314、摄像单元316、发光装置200。
电池310例如为锂离子电池,作为电池电压Vbat输出3~4V左右的电压。DSP314为集中控制电子设备300整体的块,与通信处理单元312、摄像单元316、发光装置200连接着。通信处理单元312包含天线、高频电路等,是与基站之间进行通信的块。
摄像单元316是CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合装置)或CMOS传感器等摄像装置。
发光装置200具有他激式DC/DC转换器210、发光元件212、触发电路214。作为发光元件212可适当使用氙灯(xenon tube)等。他激式DC/DC转换器210将从电池310提供的电池电压Vbat升压,并对发光元件212提供300V左右的驱动电压(以下称输出电压)Vout。驱动电压Vout被稳定在规定的电平的目标电压Vtgt。触发电路214为控制发光装置200的发光的定时的电路。发光元件212与摄像单元316的摄像同步发光。
返回到图1。发光装置200包含控制电路100、开关晶体管Tr1、变压器50、整流二极管52、输出电容器C1、第1电阻R1、第2电阻R2、发光元件212、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极晶体管)214a。控制电路100为在一个半导体基板上集成的集成电路。该集成电路还可以集成开关晶体管Tr1。
图1所示的控制电路100、开关晶体管Tr1、变压器50、整流二极管52、输出电容器C1、第1电阻R1、第2电阻R2对应于图2的他激式DC/DC转换器210。另外,图1的IGBT214a、发光控制单元214b对应于图2的触发电路214。IGBT214a设置在发光元件212的电流路径上,利用其导通/截止来控制发光元件212的发光。
控制电路100控制他激式DC/DC转换器210的开关晶体管Tr1的栅极电压,从而控制开关动作、即导通/截止。控制电路100切换三种模式来控制开关晶体管Tr1,所述三种模式为执行他激式DC/DC转换器210的升压动作的起动模式、普通模式以及使他激式DC/DC转换器210的升压动作停止的停止模式。细节后面叙述,但是该控制电路100具有用于进行负载的短路状态的检测的功能,在普通模式中进行短路检测,另一方面,在起动模式中,使短路检测无效。
控制电路100具有输出端子102、反馈端子104、发光控制端子106。输出端子102连接到开关晶体管Tr1的栅极,输出控制电路100的输出信号,即开关信号Vsw。在反馈端子104上被反馈由第1电阻R1、第2电阻R2分压后的他激式DC/DC转换器210的输出电压Vout。发光控制端子106连接到IGBT214a的栅极。
变压器50的初级侧线圈的一端被施加电池电压Vbat,另一端被连接开关晶体管Tr1的漏极。开关晶体管Tr1为N沟道的MOS晶体管,其源极接地。
变压器50的次级侧线圈的一端被接地,另一端上被连接整流二极管52的阳极。整流二极管52的阴极经由输出电容器C1接地。输出电容器C1和整流二极管52的连接点呈现他激式DC/DC转换器210的输出电压Vout。该输出电压Vout被提供给发光元件212。
控制电路100包括开关控制单元10、电压比较器30、发光控制单元214b。开关控制单元10基于被反馈到反馈端子104的电压而生成开关电压Vsw,并控制开关晶体管Tr1的开关动作。电压比较器30比较他激式DC/DC转换器210的输出电压Vout和规定的阈值电压Vth来检测短路状态。发光控制单元214b生成发光控制信号SIG20,并控制IGBT214a的基极电压。
该开关控制单元10在从他激式DC/DC转换器210的起动开始经过规定的起动时间Tp1后,在电压比较器30检测到短路状态时,使开关晶体管Tr1的开关动作停止,另一方面,在经过起动时间Tp1前,使电压比较器30对短路状态的检测无效。以下,详细说明开关控制单元10、电压比较器30的结构、动作。
开关控制单元10包括迟滞比较器12、状态机14、定时器电路16、驱动器电路18、脉宽调制器20。
脉宽调制器20生成频率一定而脉宽变化的脉宽调制信号Vpwm,并输出到驱动器电路18。驱动器电路18包括反相器等而构成,基于脉宽调制信号Vpwm生成开关电压Vsw,驱动开关晶体管Tr1。该驱动器电路18具有两个启动(enable)端子18a、18b,各个启动端子18a、18b上被输入从后述的迟滞比较器12、状态机14所输出的模式信号MODE1、过电压检测信号Vov。
迟滞比较器12检测他激式DC/DC转换器210的输出电压Vout高于规定的阈值电压的过电压状态,并生成过电压检测信号Vov。该过电压检测信号Vov在过电压状态下为高电平,除此之外为低电平。驱动器电路18在过电压检测信号Vov为高电平时使开关晶体管Tr1的开关动作停止而与从脉宽调制器20输出的脉宽调制信号Vpwm无关,在过电压检测信号Vov为低电平时,基于脉宽调制信号Vpwm来驱动开关晶体管Tr1。
如上述那样,他激式DC/DC转换器210的输出电压Vout被分压,反馈电压Vout’=Vout×R1/(R1+R2)被反馈到反馈端子104上。迟滞比较器12的正端子上被输入反馈端子104上被输入的反馈电压Vout’,负端子上被输入基准电压Vref。迟滞比较器12在其输出为低电平时,比较第1阈值电压Vref1和反馈电压Vout’,在其输出为高电平时,比较第2阈值电压Vref2和反馈电压Vout’。这里,在第1阈值电压Vref1和第2阈值电压Vref2之间,Vref1>Vref2的关系成立。
从迟滞比较器12输出的过电压检测信号Vov,在因升压动作而输出电压Vout上升并达到以Vmax=Vref1×(R1+R2)/R1提供的第1阈值电压时,为低电平,在因升压动作的停止而输出电压Vout降低并达到以Vmin=Vref2×(R1+R2)/R1提供的第1阈值电压时,为高电平。迟滞比较器12的基准电压Vref使用他激式DC/DC转换器210的输出电压Vout的目标电压Vtgt进行设定,使得Vref=Vtgt×R1/(R1+R2)成立。
脉宽调制器20包括电压比较器22、振荡器24、软起动电路26。振荡器24生成三角波或者锯齿波状的周期电压Vosc。软起动电路26在起动模式下生成缓缓上升的软起动电压Vss。在电压比较器22的正极端子上被输入周期电压Vosc、软起动电压Vss,在负极端子上被施加固定电压Vc1。软起动电压Vss的最大值设定为与固定电压Vc1相等。电压比较器22比较固定电压Vc1和软起动电压Vss中任意一个低的电压和周期电压Vosc。所以,从脉宽调制器20输出的脉宽调制信号Vpwm在起动模式下,占空比缓缓变大,在普通模式以及停止模式下,占空比被稳定在以固定电压Vc1决定的规定值。
驱动器电路18在起动模式以及普通模式下,参照迟滞比较器12的比较结果,在输出电压Vout低于阈值电压时,基于脉宽调制信号Vpwm来驱动开关晶体管Tr1,在输出电压Vout高于阈值电压时,使开关晶体管Tr1的驱动停止。而且,在停止模式下,使开关晶体管Tr1的驱动停止。
电压比较器30被设置用于通过监视他激式DC/DC转换器210的输出电压Vout来检测负载的短路状态。电压比较器30比较正极端子上所输入的反馈电压Vout’和负极端子上所输入的规定的阈值电压Vth’,在Vout’>Vth’时,输出高电平,在Vout’<Vth’时,输出低电平。以下,将电压比较器30的输出称为短路检测信号Vsc。即,电压比较器30通过将他激式DC/DC转换器210的输出电压Vout与阈值电压Vth=Vth’×(R1+R2)/R1进行比较来检测短路状态。例如,输出电压Vout的目标电压Vtgt为300V的情况下,阈值电压Vth设定成30V左右。
状态机14输入从电压比较器30输出的短路检测信号Vsc。状态机14保持开关晶体管Tr1的控制状态、即起动模式、普通模式、停止模式以及备用模式四种状态。图3是状态机14的状态转换图。电子设备300的电源接通时,状态机14变为备用模式S4。之后,状态机14所输入的启动信号EN为高电平时,转换到起动模式S1。启动信号EN从控制电路100的外部提供。
状态机14在起动模式S1下,使电压比较器30对短路状态的检测无效,在起动时间Tp1经过后,转移到普通模式S2。起动时间Tp1设定得长于在他激式DC/DC转换器210起动开始后输出电压Vout变成高于阈值电压Vth所需要的时间。
另外,状态机14在普通模式S2下,在电压比较器30检测到短路状态时,转移到停止模式S3。状态机14也可以在从电压比较器30输出的短路检测信号Vsc在规定的短路检测时间Tp2的期间持续为高电平时,从普通模式S2转换到停止模式。
进而,状态机14转移到停止模式S3后,在规定的停止时间Tp3经过后,转移到起动模式S1,开始他激式DC/DC转换器210的起动。
进而,状态机14被输入从发光控制单元214输出的发光控制信号SIG20,并在普通模式S2下发光元件212的发光动作结束时,转换到起动模式S1。即,状态机14在普通模式S2下,通过驱动作为负载的发光元件212,在他激式DC/DC转换器的输出电压Vout降低时,转移到起动模式S1。
状态机14在各个状态下,对驱动器电路18以及软起动电路26输出表示当前的状态的模式信号MODE1、MODE2。状态机14利用定时器电路16进行必要的时间计量、即起动时间Tp1、短路检测时间Tp2、停止时间Tp3等。
说明如上构成的发光装置200的动作。图4是表示图1的发光装置200的动作状态的时序图。
在时刻T0,接通电子设备300的电源,状态机14为备用模式S4。在时刻T1,启动信号EN为高电平时,转换到起动模式S1。变为起动模式S1时,利用从状态机14输出的模式信号MODE2控制软起动电路26,脉宽调制信号Vpwm的占空比缓缓变大,他激式DC/DC转换器210的输出电压Vout缓缓开始上升。
在从时刻T1到时刻T2的期间,输出电压Vout低于阈值电压Vth。在此期间,在起动模式S1,状态机14使电压比较器30对短路状态的检测无效。在从时刻T1到起动时间Tp1经过后的时刻T3,状态机14从起动模式S1转换到普通模式S2。在普通模式S2,电压比较器30对短路状态的监视成为有效。
在时刻T4,输出电压Vout达到其目标值电压Vtgt,并通过迟滞比较器12控制驱动器电路18的动作,使得稳定在Vout≈Vtgt。在图4中,输出电压Vout以一定值表示,但是,实际上在由迟滞比较器12规定的电压Vmax和Vmin之间变动。
在时刻T5,负载短路,输出电压Vout急剧降低,在此之后不久的时刻T6,输出电压Vout低于阈值电压Vth时,作为电压比较器30的输出的短路检测信号Vsc变为高电平。负载的短路状态继续,短路检测信号Vsc变为高电平之后,在短路检测时间Tp2经过后的时刻T7,状态机14从普通模式S2转换到停止模式S3。此时,状态机14使输出到驱动器电路18的模式信号MODE2变为高电平,并使驱动器电路18对开关晶体管Tr1的驱动停止。
转换到停止模式S3之后,在停止时间Tp3经过后的时刻T8,状态机14转换到起动模式S1。在起动模式S1,输出电压Vout再次通过软起动动作上升。此时,成为负载从短路状态解除的状态。在时刻T9,短路检测信号Vsc为低电平,在从起动开始的起动时间Tp1经过后的时刻T10成为普通模式S2。在时刻T11,输出电压Vout达到目标电压Vtgt。
在时刻T12,电子设备300的用户按下摄像单元316的快门时,从发光控制单元214b输出的发光控制信号SIG20变为高电平,IGBT214a导通,发光元件212发光。此时,在输出电容器C1中蓄积的电荷放电,输出电压Vout急剧降低。在发光控制信号SIG20为高电平的期间,状态机14成为备用模式S4。此后,在时刻T13,发光控制信号SIG20变为低电平,状态机14变为起动模式S1。在从时刻T13开始的起动时间Tp1经过后的时刻T14,状态机14转换到普通模式S2。
根据本实施方式的控制电路100,切换起动模式S1和普通模式S2,并切换电压比较器30对短路检测状态的检测的有效、无效,由此,能够区别负载短路从而输出电压Vout降低的状态和在起动时在输出电压Vout上升到其目标值Vtgt以前,输出电压Vout低于阈值电压Vth的状态,并能够仅在负载真正短路的情况下使开关晶体管Tr1停止,从而实现电路保护。
另外,开关控制单元10在检测到短路状态而使开关晶体管停止Tr1的开关动作停止停止时间Tp3的期间之后,开始他激式DC/DC转换器的起动,所以在长时间的负载的短路持续的情况下,变成在起动时间Tp1电流流过而在停止时间Tp3电流被断开这样的间歇动作,所以能够防止在开关晶体管Tr1或变压器50上连续地流过大电流。
另外,开关控制单元10在电压比较器30中,输出电压Vout在短路检测时间Tp2的期间持续低于阈值电压Vth时判定为短路状态,所以不会将在极短时间内输出电压Vout降低的情况判定为短路,而适当地检测长时间的短路状态,并能够进行电路保护。
进而,状态机14在普通模式S2,通过驱动作为负载的发光元件212,从而在他激式DC/DC转换器的输出电压Vout降低时,转移到起动模式S1,所以在发光后,在起动模式S1再次使输出电压Vout上升,在此期间,能够使电压比较器30对短路状态的检测无效。
本技术领域人员能够理解,上述实施方式是例示,并能够对那些各个构成要素或各处理过程的组合进行各种变形,而且,这样的变形例也包含在本发明的范围内。
在实施方式中,说明了DC/DC转换器驱动发光元件212的情况,但是并不限定于此,能够驱动其它的需要高电压的各种负载。在本实施方式中,说明了由于负载的驱动、即发光元件212的发光而他激式DC/DC转换器210的输出电压Vout降低的情况,但是,由于负载的驱动,在输出电压Vout不像那样降低的情况下,可以不进行向与图4的时刻T13所示的负载的驱动同步的起动模式S1的转换。
在实施方式中,说明了他激式的DC/DC转换器,但是也可以是自激式。
另外,在本实施方式中,高电平、低电平的逻辑值的设定为一例,通过由反相器等适当地使其反相,能够自由地变更。
基于实施方式说明了本发明,但是实施方式当然是表示本发明的原理、应用,在不脱离权利要求书的范围所规定的本发明的思想的范围内,对实施方式,当然能够进行多种变形或者变更配置。
产业上的可利用性
本发明能够利用于开关电源装置。

Claims (13)

1、一种控制电路,控制他激式DC/DC转换器的开关晶体管的开关动作,其特征在于,包括:
开关控制单元,控制所述开关晶体管的开关动作;以及
电压比较器,比较所述他激式DC/DC转换器的输出电压和规定的阈值电压来检测短路状态,
所述开关控制单元在从所述他激式DC/DC转换器的起动开始经过规定的起动时间后,在所述电压比较器检测到短路状态时,使所述开关晶体管的开关动作停止,另一方面,在经过所述起动时间前,使所述电压比较器对短路状态的检测无效。
2、如权利要求1所述的控制电路,其特征在于:
所述开关控制单元在检测到短路状态而使所述开关晶体管的开关动作停止了规定的停止时间的期间之后,再次开始所述他激式DC/DC转换器的起动。
3、如权利要求1或2所述的控制电路,其特征在于:
所述起动时间设定得长于在所述他激式DC/DC转换器的起动开始后,所述输出电压变成高于所述阈值电压所需要的时间。
4、如权利要求1或2所述的控制电路,其特征在于:
所述开关控制单元在所述电压比较器中,在所述输出电压在规定的短路检测时间的期间持续低于所述阈值电压时,使所述开关晶体管的开关动作停止。
5、如权利要求1或2所述的控制电路,其特征在于:
所述开关控制单元包括状态机,该状态机用于保持所述开关晶体管的控制状态,
所述状态机具有以下三种模式:
起动模式,执行所述他激式DC/DC转换器的升压动作,同时使所述电压比较器对短路状态的检测无效;
普通模式,执行所述他激式DC/DC转换器的升压动作,同时通过电压比较器进行短路状态的检测;以及
停止模式,使所述他激式DC/DC转换器的升压动作停止,
所述状态机转移到所述起动模式后,在经过所述起动时间后转移到所述普通模式,在所述普通模式下,在所述电压比较器检测短路状态时,转移到所述停止模式,在从转移到所述停止模式经过规定的停止时间后,转移到所述起动模式。
6、如权利要求5所述的控制电路,其特征在于:
所述状态机在所述普通模式下,在由于驱动负载而所述他激式DC/DC转换器的输出电压降低时,转移到所述起动模式。
7、如权利要求5所述的控制电路,其特征在于:
所述开关控制单元还包括:
脉宽调制器,生成脉冲信号;
驱动器电路,基于所述脉冲信号驱动所述开关晶体管;以及
迟滞比较器,比较所述输出电压和设定在所述输出电压的目标值附近的阈值电压,
所述脉宽调制器在所述起动模式下使所述脉冲信号的占空比缓缓变化,在所述普通模式以及所述停止模式下,将所述脉冲信号的占空比稳定在规定值,
所述驱动器电路在所述起动模式以及所述普通模式下,基于所述脉冲信号驱动所述开关晶体管,并在所述停止模式下,停止驱动所述开关晶体管的驱动。
8、如权利要求5所述的控制电路,其特征在于:
所述开关控制单元还包含定时器电路,所述状态机利用所述定时器电路进行必要的时间计量。
9、一种控制电路,控制自激式DC/DC转换器的开关晶体管的开关动作,其特征在于,包括:
开关控制单元,控制所述开关晶体管的开关动作;
电压比较器,比较所述自激式DC/DC转换器的输出电压和规定的阈值电压来检测短路状态,
所述开关控制单元在从所述自激式DC/DC转换器的起动开始经过规定的起动时间后,在所述电压比较器检测短路状态时,使所述开关晶体管的开关动作停止,另一方面,在经过所述起动时间前,使所述电压比较器对短路状态的检测无效。
10、如权利要求1所述的控制电路,其特征在于:
所述开关控制单元和所述电压比较器一体地集成在一个半导体基板上。
11、一种电源装置,其特征在于,包括:
他激式DC/DC转换器,包含开关晶体管,并通过该开关晶体管的导通/截止来控制升压动作;以及
权利要求1或2任意一项所述的控制电路,控制所述开关晶体管的导通/截止。
12、一种发光装置,其特征在于,具备:
权利要求11所述的电源装置;以及
发光元件,被所述电源装置的他激式DC/DC转换器的输出电压驱动。
13、一种电池驱动型的电子设备,其特征在于,包括:
摄像单元;以及
权利要求12所述的发光装置,在所述摄像单元进行拍摄时,作为闪光灯使用,
所述发光装置使电池电压升压,从而驱动所述发光元件。
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