JP2005117873A

JP2005117873A - Power supply utilizing step-up dc-dc converter and fault detection control method

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Publication number: JP2005117873A
Application number: JP2003352740A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Otake; 尋之大竹
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2005-04-28
Anticipated expiration: 2023-10-10
Also published as: JP4385717B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a step-up DC-DC converter that can detect the opening or short-circuit of a circuit, notify a fault to a control device to stop operation, and secure safety. <P>SOLUTION: This power supply is constituted of a limit detection circuit 106 that has a protective function against an overload, a control circuit 107, a detector 108, and a fault detection circuit 109. When the limit detection circuit 106 detects a limit and when the detector 108 detects the GND level of a feedback, an output line is open or short-circuited so that the fault detection circuit 109 notifies the fault to the control device to stop the step-up DC-DC converter. When the limit detection circuit 106 detects a limit and when the detector 108 is not detecting the GND level, an Nch-MOSFET of a leading-in control circuit 107 is turned on. When the detector 108 detects the GND level, the feedback line is opened so that the step-up DC-DC converter 1 is stopped. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

携帯電話機などの携帯型通信機器に使用される昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置および故障検出制御方法に関する。 The present invention relates to a power supply device using a step-up DC-DC converter used in a portable communication device such as a cellular phone, and a failure detection control method.

今日、携帯電話機などの携帯型通信機器において、高性能化および、多機能化が進み、電力消費量も増大の一途をたどっている。また、そのため、機器で使用するＬＣＤ画面も大きくなってきている。ＬＣＤ画面が大きくなることにより、ユーザにバックライトによる画面を鮮明に見せるために、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置において駆動電圧を高くし、動作電流を多く流さなければならないという問題がある。 Today, portable communication devices such as mobile phones are becoming more sophisticated and multifunctional, and power consumption is constantly increasing. For this reason, LCD screens used in devices are becoming larger. Due to the increase in the LCD screen, there is a problem that a drive voltage must be increased and a large amount of operating current must be passed in a power supply device using a step-up DC-DC converter in order to make the screen of the backlight clear to the user. .

携帯電話機などの携帯型通信機器において、ＬＣＤのバックライトには、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータなどを用いて１０Ｖ以上の高電圧を発生させて、駆動させるタイプのものが普及してきている。 2. Description of the Related Art In portable communication devices such as cellular phones, a type of LCD backlight that is driven by generating a high voltage of 10 V or higher using a step-up DC-DC converter or the like has become widespread.

ＬＣＤのバックライトの駆動電圧を高く設定することにより、オープンもしくは短絡などの故障時に高電圧になったり、大電流が流れたりする恐れがある。従って、短絡故障や、オープン故障などの故障モードに対する措置が必要となってきている。また、この高電圧をモニタするには、耐圧が高い部品が必要となり、コストが高くなる問題がある。 By setting the driving voltage of the LCD backlight high, there is a possibility that a high voltage or a large current flows when a failure such as an open or short circuit occurs. Therefore, measures for failure modes such as short-circuit failure and open failure have become necessary. Moreover, in order to monitor this high voltage, a component with a high withstand voltage is required, and there is a problem that the cost increases.

従来の技術として、回路の短絡時の保護回路として、以下の特許文献がある。
特開平７−１９４１００号公報特開平９−２１５３１７号公報 As a conventional technique, there is the following patent document as a protection circuit when a circuit is short-circuited.
JP 7-194100 A Japanese Patent Laid-Open No. 9-215317

特許文献１では、昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータの出力スイッチ装置が開示されている。この装置においては、負荷短絡から回路を保護するために、昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ手段と負荷との間に出力をオン／オフするスイッチング制御手段を備え、負荷が短絡したとき、昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ手段の動作が停止したことを検出してスイッチング制御手段をオフして、回路全体の短絡に対する保護をしている。 Patent Document 1 discloses an output switch device for a step-up DC-DC converter. In this apparatus, in order to protect the circuit from a load short circuit, switching control means for turning on / off the output is provided between the boost DC-DC converter means and the load, and when the load is short-circuited, the boost DC-DC- By detecting that the operation of the DC converter means has stopped, the switching control means is turned off to protect against the short circuit of the entire circuit.

また、特許文献２では、チョッパ回路の出力短絡時、チョッパ回路の動作を瞬時に停止させることができる短絡保護回路が開示されている。第二の抵抗と第一のダイオードとの接続点における電圧が、チョッパ回路の電源電圧として供給され、チョッパ回路の出力端において出力短絡が発生すると、接続点における電圧が、第一のダイオードおよび第三の抵抗を介して０Ｖに引き込まれ、チョッパ回路の動作を瞬時に停止するとしている。 Patent Document 2 discloses a short-circuit protection circuit that can instantaneously stop the operation of the chopper circuit when the output of the chopper circuit is short-circuited. When the voltage at the connection point between the second resistor and the first diode is supplied as the power supply voltage of the chopper circuit and an output short circuit occurs at the output terminal of the chopper circuit, the voltage at the connection point is changed to the first diode and the first diode. It is assumed that the operation of the chopper circuit is instantaneously stopped by being pulled to 0V through the three resistors.

しかしながら、特許文献１および２においては、短絡時の保護を目的とし、オープン時の保護については、記述されていない。 However, in Patent Documents 1 and 2, the protection at the time of a short circuit is intended, and the protection at the time of opening is not described.

次に、他の従来例を説明する。図１１は、従来の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置の構成を示すブロック図である。この電源装置は、ＬＣＤのバックライト用の電源装置である。 Next, another conventional example will be described. FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a power supply device using a conventional step-up DC-DC converter. This power supply device is a power supply device for an LCD backlight.

図１１に示すように、従来の電源装置は、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１１、電池パック２、チョークコイル３、整流ダイオード４、Ｐｃｈ−ＭＯＳＦＥＴ５、コンデンサ６、電流制限抵抗８とを有し構成されている。図１１において、ＬＥＤ７は、ＬＣＤ用のバックライトであり、ＬＥＤ７の電源を生成するのが昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１１であり、ＰＷＭタイプもしくはＶＦＭタイプのものである。 As shown in FIG. 11, the conventional power supply device includes a step-up DC-DC converter 11, a battery pack 2, a choke coil 3, a rectifier diode 4, a Pch-MOSFET 5, a capacitor 6, and a current limiting resistor 8. Yes. In FIG. 11, an LED 7 is a backlight for LCD, and a power source for the LED 7 is a step-up DC-DC converter 11, which is of a PWM type or a VFM type.

電源電圧のＯＮ／ＯＦＦ制御および出力ラインが短絡したときの保護用にＰｃｈ−ＭＯＳＦＥＴ５が使われ、リップル除去用にコンデンサ６が使われる。電流制限抵抗８は電流制御用である。 A Pch-MOSFET 5 is used for ON / OFF control of the power supply voltage and protection when the output line is short-circuited, and a capacitor 6 is used for ripple removal. The current limiting resistor 8 is for current control.

また、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の駆動用のＮｃｈ−ＭＯＳＦＥＴ１０１、それを駆動させるためのロジック回路１０２と、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の出力のＯＮ／ＯＦＦ制御回路１０３と、ＰＷＭ制御およびＶＦＭ制御用回路１０４と、発振回路１０５と、負荷が過大になったときの保護機能を有するリミット検出回路１０６と、基準電源１１０と、コンパレータ１１１とを有し構成されている。 The step-up DC-DC converter 11 includes an Nch-MOSFET 101 for driving the step-up DC-DC converter 11, a logic circuit 102 for driving the same, and an ON / OFF control circuit 103 for the output of the step-up DC-DC converter 11. A PWM control and VFM control circuit 104, an oscillation circuit 105, a limit detection circuit 106 having a protection function when the load becomes excessive, a reference power supply 110, and a comparator 111. .

図１２は、従来の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置の動作を示すフローチャートである。図１２を参照し、従来の電源装置の動作を説明する。 FIG. 12 is a flowchart showing the operation of a power supply device using a conventional step-up DC-DC converter. The operation of the conventional power supply device will be described with reference to FIG.

従来の電源装置の通常動作においては、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の動作がＯＮすると（ステップＢ１）、Ｐｃｈ−ＭＯＳＦＥＴ５がＯＮし（ステップＢ２）、ＰＷＭもしくはＶＦＭの動作が始まる（ステップＢ３）。リミット検出回路１０６がＮｃｈ−ＭＯＳＦＥＴ１０１の動作を見ながら、保護機能が働かなければ（ステップＢ４のＮｏ）、コンパレータ１１１が、フィードバック電圧を参照しながら電流もしくは電圧が一定になるようにフィードバックし（ステップＢ５）、ＰＷＭ／ＶＦＭ動作を継続する（ステップＢ３）。 In the normal operation of the conventional power supply device, when the operation of the step-up DC-DC converter 11 is turned on (step B1), the Pch-MOSFET 5 is turned on (step B2), and the PWM or VFM operation is started (step B3). If the protection function does not work while the limit detection circuit 106 looks at the operation of the Nch-MOSFET 101 (No in Step B4), the comparator 111 feeds back the current or voltage to be constant while referring to the feedback voltage (Step S4). B5), PWM / VFM operation is continued (step B3).

図１３は、従来の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置の動作時の波形を示すタイミングチャートである。通常動作時においては、図１３の（ａ）に示すタイミング波形となる。 FIG. 13 is a timing chart showing waveforms during operation of a power supply device using a conventional step-up DC-DC converter. During normal operation, the timing waveform shown in FIG.

また、図１２において、ＰＷＭ／ＶＦＭ動作中に（ステップＢ３）、過大負荷によりフィードバックの電圧が降下し、もしくは故障によりフィードバック電圧が降下し、Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴ１０１に過大電流が流れるのを防ぐために、リミット検出回路１０６が動作した場合（ステップＢ４のＹｅｓ）、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、動作を完全に停止しラッチ状態になる（ステップＢ６）、すなわち、Ｐｃｈ−ＭＯＳＦＥＴ５がＯＦＦになる。もしくは、一定時間昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１１を停止する、すなわち、Ｐｃｈ−ＭＯＳＦＥＴ５がＯＦＦになる（ステップＢ７）。その後昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１１を再起動するためにステップＢ１に戻る。 Further, in FIG. 12, during PWM / VFM operation (step B3), in order to prevent the feedback voltage from dropping due to an excessive load, or the feedback voltage from dropping due to a failure, an excessive current does not flow through the Nch-MOSFET 101. When the detection circuit 106 operates (Yes in Step B4), the step-up DC-DC converter 11 completely stops operating and enters a latching state (Step B6), that is, the Pch-MOSFET 5 is turned off. Alternatively, the step-up DC-DC converter 11 is stopped for a certain time, that is, the Pch-MOSFET 5 is turned off (step B7). Thereafter, the process returns to step B1 to restart the step-up DC-DC converter 11.

図１３の（ｂ）に、故障動作時のタイミング波形を示し、出力ラインが短絡した場合と、出力ラインがオープンになった場合の両方の波形を示している。このとき、フィードバックの電圧が上がらないため、その電圧を上げるために、Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴ１０１の引き込み電流を多くして出力電圧を昇圧しようとするが、リミット検出回路１０６が動作してしまうため、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１１がＯＦＦしている。このとき、短絡であれば電圧は上がらないが、短絡の大電流による発熱によって周辺部品の破壊の可能性がある、オープンであれば、負荷が無いために、電圧が上がり続け、外付け部品の定格を超えてしまう恐れがある。 FIG. 13B shows timing waveforms at the time of failure operation, and shows both waveforms when the output line is short-circuited and when the output line is opened. At this time, since the feedback voltage does not increase, in order to increase the voltage, an attempt is made to increase the pull-in current of the Nch-MOSFET 101 to boost the output voltage. However, since the limit detection circuit 106 operates, the boost DC -The DC converter 11 is OFF. At this time, the voltage does not increase if it is short-circuited, but there is a possibility of destruction of peripheral parts due to heat generation due to a large short-circuit current. The rating may be exceeded.

実際動作として、リミット検出されてから、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１１が停止するまでには、オーバシュートを許容するために、少しの遅延があるため、その間に電圧が上昇する可能性がある。また、故障による昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の停止の場合、再びＯＮするときは、同じ様にリミット検出回路１０６が動作するために、外付け部品に対してのストレスが考えられる。 As an actual operation, there is a slight delay in order to allow overshoot from when the limit is detected until the step-up DC-DC converter 11 stops, so that the voltage may rise during that time. Further, in the case where the step-up DC-DC converter 11 is stopped due to a failure, when the power is turned on again, the limit detection circuit 106 operates in the same manner, so that stress on external components can be considered.

図１４は、従来の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置のフィードバックラインがオープンになった場合の波形を示すタイミングチャートである。このフィードバックラインとは、電流制限抵抗８の上からコンパレータ１１１へのラインである。図１４に示すように、フィードバックラインが不定になるため、出力電圧も不定になる。また、偶然、フィードバック電圧が低くなり、リミットが検出された場合、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は停止する。この場合、故障によるリミット検出か、高負荷によるリミット検出かは、判断できない。 FIG. 14 is a timing chart showing waveforms when a feedback line of a power supply device using a conventional step-up DC-DC converter is opened. This feedback line is a line from above the current limiting resistor 8 to the comparator 111. As shown in FIG. 14, since the feedback line becomes unstable, the output voltage also becomes unstable. In addition, when the feedback voltage is accidentally lowered and a limit is detected, the step-up DC-DC converter 11 stops. In this case, it cannot be determined whether the limit detection due to a failure or the limit detection due to a high load.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ＬＣＤバックライトに故障が生じた場合や回路の接続において故障が生じた場合、その故障を検出し、ＣＰＵなどの制御ブロックに知らせるとともに動作を停止し、高電圧による周辺部品の破壊、もしくは短絡による大電流での発熱が生じないよう制御し、安全性を確保することのできる昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置および故障検出制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and when a failure occurs in an LCD backlight or when a failure occurs in circuit connection, the failure is detected and notified to a control block such as a CPU. Power supply device and failure detection control using a step-up DC-DC converter that stops operation, controls peripheral components due to high voltage, or controls to prevent heat generation due to a short circuit and generates a large current It aims to provide a method.

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ＬＣＤのバックライトに電源を供給する昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置であって、電源装置は、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータと、電池パックのエネルギーを蓄えるチョークコイルと、電源電圧のＯＮ／ＯＦＦ制御を行いかつ出力ラインの保護用であるＰｃｈ−ＭＯＳＦＥＴと、電流制御用の抵抗と、を有し、電源装置は、バックライトと抵抗との間から昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータへのフィードバックの電圧を生成し、バックライトの駆動を定電流で制御し、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータは、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの駆動用の駆動用Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴと、ＰＷＭ制御およびＶＦＭ制御用回路と、負荷が過大になったときの保護機能を有するリミット検出回路と、電荷の引き込み用の引き込み制御回路と、フィードバックの電圧がＧＮＤレベルになっていないかを検出するためのディテクタと、リミット検出回路からのリミット信号およびディテクタからの検出信号を受けて故障検出信号を制御部に送る故障検出回路と、フィードバックの電圧を参照し、電圧または電流が一定になるようにＰＷＭ制御およびＶＦＭ制御用回路にフィードバックするコンパレータと、を有し、引き込み制御回路と、ディテクタと、コンパレータとは昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータのフィードバックラインに配置され、引き込み制御回路は電流制限抵抗と制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴとを有し構成され、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータが立ち上がると、Ｐｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮし、電圧を昇圧するために、チョークコイルに蓄えられたエネルギーを入力電源にのせるため、駆動用Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＰＷＭまたはＶＦＭ動作させ、リミット検出回路がリミットを検出しない場合、コンパレータがフィードバック電圧を参照し、電流が一定になるようにＰＷＭ制御およびＶＦＭ制御用回路にフィードバックし、通常動作が行われ、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、リミット検出回路がリミットを検出しかつディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出した時に、出力ラインがオープンまたは短絡したと判断し、故障検出回路が故障検出信号を制御部に送り、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止し、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、リミット検出回路がリミットを検出したがディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、引き込み制御回路の制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮし、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出した時に、フィードバックラインがオープンしたと判断し、故障検出回路が故障検出信号を制御部に送り、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止し、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、リミット検出回路がリミットを検出したがディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、引き込み制御回路の制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮし、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、高負荷と判断し、引き込み制御回路の制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦし、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a power supply device using a step-up DC-DC converter that supplies power to a backlight of an LCD, the power supply device comprising: a step-up DC-DC converter; A choke coil that stores energy of the battery pack, a Pch-MOSFET that performs ON / OFF control of the power supply voltage and protects the output line, and a resistor for current control, and the power supply device includes a backlight, A voltage for feedback to the step-up DC-DC converter is generated between the resistor and the backlight drive is controlled with a constant current. The step-up DC-DC converter is a driving Nch- for driving the step-up DC-DC converter. MOSFET, PWM control and VFM control circuit, limit detection circuit having a protection function when the load becomes excessive, and charge pulling A fault detection signal is received by the control unit upon receiving a limit signal from the limit detection circuit and a detection signal from the detector, and a detector for detecting whether the feedback voltage is not at the GND level. A failure detection circuit to be sent, and a comparator that refers to the feedback voltage and feeds back to the PWM control and VFM control circuit so that the voltage or current is constant, the pull-in control circuit, the detector, and the comparator Arranged in the feedback line of the step-up DC-DC converter, the pull-in control circuit has a current limiting resistor and a control Nch-MOSFET, and when the step-up DC-DC converter starts up, the Pch-MOSFET is turned on and the voltage is stepped up. Energy stored in the choke coil When the drive Nch-MOSFET is operated by PWM or VFM and the limit detection circuit does not detect the limit, the comparator refers to the feedback voltage and PWM control and VFM are performed so that the current becomes constant. Feedback is sent to the control circuit, normal operation is performed, and the output line is opened when the limit detection circuit detects the limit and the detector detects the GND level of the feedback voltage during normal operation of the step-up DC-DC converter. Or, it is determined that a short circuit has occurred, the failure detection circuit sends a failure detection signal to the control unit, stops the operation of the step-up DC-DC converter, and the limit detection circuit detects a limit during the normal operation of the step-up DC-DC converter. Did not detect the GND level of the feedback voltage Sometimes, when the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit is turned ON and the detector detects the GND level of the feedback voltage, it is determined that the feedback line has been opened, and the failure detection circuit sends a failure detection signal to the control unit to boost the voltage. Control of the pull-in control circuit when the operation of the DC-DC converter is stopped and the limit detection circuit detects a limit during the normal operation of the step-up DC-DC converter, but the detector does not detect the GND level of the feedback voltage. When the Nch-MOSFET is turned on and the detector does not detect the GND level of the feedback voltage, it is determined that the load is high, the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit is turned off, and the operation of the step-up DC-DC converter is stopped. It is characterized by that.

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、電源装置は、さらに２個の抵抗を有し、出力電圧を２個の抵抗により分圧し、フィードバックの電圧を生成し、コンパレータがフィードバック電圧を参照し、電圧が一定になるようにＰＷＭ制御およびＶＦＭ制御用回路にフィードバックしＬＣＤのバックライトの駆動を定電圧で行うことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the power supply device further includes two resistors, the output voltage is divided by the two resistors, and a feedback voltage is generated. The LCD is referred to and fed back to the PWM control and VFM control circuits so that the voltage becomes constant, and the backlight of the LCD is driven at a constant voltage.

請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータが立ち上がると、Ｐｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮし、引き込み制御回路の制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮし、電圧を昇圧するために、チョークコイルに蓄えられたエネルギーを入力電源にのせるため、駆動用Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＰＷＭまたはＶＦＭ動作させ、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、引き込み制御回路の制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦし、リミット検出回路がリミットを検出しない場合、コンパレータがフィードバック電圧を参照し、電流または電圧が一定になるようにＰＷＭ制御およびＶＦＭ制御用回路にフィードバックし、通常動作が行われ、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、引き込み制御回路の制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦし、リミット検出回路がリミットを検出し、かつディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出した場合、出力ラインがオープンまたは短絡したと判断し、故障検出回路が故障検出信号を制御部に送り、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止し、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、引き込み制御回路の制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦし、リミット検出回路がリミットを検出し、かつディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった場合、引き込み制御回路の制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮし、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出した時に、フィードバックラインがオープンしたと判断し、故障検出回路が故障検出信号を制御部に送り、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止し、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、引き込み制御回路の制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦし、リミット検出回路がリミットを検出し、かつディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった場合、引き込み制御回路の制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮし、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、高負荷と判断し、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止し、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出した時に、リミット検出回路のリミットを下げ、リミット検出回路がリミットを検出した時に、通常の故障と判断し、故障検出回路が故障検出信号を制御部に送り、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止することを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein when the step-up DC-DC converter starts up, the Pch-MOSFET is turned on, the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit is turned on, and the voltage is stepped up. In order to apply the energy stored in the choke coil to the input power supply, the driving Nch-MOSFET is operated by PWM or VFM, and when the detector does not detect the GND level of the feedback voltage, the pull-in control circuit When the control Nch-MOSFET is turned OFF and the limit detection circuit does not detect the limit, the comparator refers to the feedback voltage and feeds back to the PWM control and VFM control circuit so that the current or voltage becomes constant, and normal operation is performed. Normal operation of step-up DC-DC converter When the detector does not detect the GND level of the feedback voltage, the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit is turned OFF, the limit detection circuit detects the limit, and the detector detects the GND level of the feedback voltage. When the output line is open or short-circuited, the failure detection circuit sends a failure detection signal to the control unit, stops the operation of the step-up DC-DC converter, and the detector feeds back during the normal operation of the step-up DC-DC converter. If the GND level of the current voltage is not detected, the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit is turned OFF, the limit detection circuit detects the limit, and the detector does not detect the GND level of the feedback voltage. Control circuit Nch-MOSFET When it is turned on and the detector detects the GND level of the feedback voltage, it is determined that the feedback line is open, the failure detection circuit sends a failure detection signal to the control unit, stops the operation of the step-up DC-DC converter, When the detector does not detect the GND level of the feedback voltage during normal operation of the DC-DC converter, the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit is turned OFF, the limit detection circuit detects the limit, and the detector feeds back. If the GND level of the voltage is not detected, the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit is turned on, and when the detector does not detect the GND level of the feedback voltage, it is determined that the load is high, and the step-up DC-DC converter Operation is stopped, step-up DC-DC converter During normal operation, when the detector detects the GND level of the feedback voltage, it lowers the limit of the limit detection circuit, and when the limit detection circuit detects the limit, it is judged as a normal failure and the failure detection circuit detects the failure. A signal is sent to the control unit, and the operation of the step-up DC-DC converter is stopped.

請求項４記載の発明は、請求項３に記載の発明において、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出した時に、通常の故障と判断し、故障検出回路が故障検出信号を制御部に送り、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, when the detector detects the GND level of the feedback voltage during the normal operation of the step-up DC-DC converter, it is determined as a normal failure, and the failure is detected. The circuit sends a failure detection signal to the control unit and stops the operation of the step-up DC-DC converter.

請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の発明において、故障検出回路は、故障信号をＰｃｈ−ＭＯＳＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御回路に送り、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを停止することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the failure detection circuit sends a failure signal to a control circuit that controls ON / OFF of the Pch-MOSFET, and the boost DC- The DC converter is stopped.

請求項６記載の発明は、ＬＣＤのバックライトに電源を供給する昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置における故障検出制御方法であって、電源装置は、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータと、電池パックのエネルギーを蓄えるチョークコイルと、電源電圧のＯＮ／ＯＦＦ制御を行いかつ出力ラインの保護用であるＰｃｈ−ＭＯＳＦＥＴと、電流制御用の抵抗と、を有し、電源装置は、バックライトと抵抗との間から昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータへのフィードバックの電圧を生成し、バックライトの駆動を定電流で制御し、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータは、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの駆動用の駆動用Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴと、ＰＷＭ制御およびＶＦＭ制御用回路と、負荷が過大になったときの保護機能を有するリミット検出回路と、電荷の引き込み用の引き込み制御回路と、フィードバックの電圧がＧＮＤレベルになっていないかを検出するためのディテクタと、リミット検出回路からのリミット信号およびディテクタからの検出信号を受けて故障検出信号を制御部に送る故障検出回路と、フィードバックの電圧を参照し、電圧または電流が一定になるようにＰＷＭ制御およびＶＦＭ制御用回路にフィードバックするコンパレータと、を有し、引き込み制御回路と、ディテクタと、コンパレータとは昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータのフィードバックラインに配置され、引き込み制御回路は電流制限抵抗と制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴとを有し構成され、故障検出制御方法は、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータが立ち上がると、Ｐｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮする工程と、電圧を昇圧するために、チョークコイルに蓄えられたエネルギーを入力電源にのせるため、駆動用Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＰＷＭまたはＶＦＭ動作させる工程と、リミット検出回路がリミットを検出する工程と、リミット検出回路がリミットを検出しない場合、コンパレータがフィードバック電圧を参照し、電流が一定になるようにＰＷＭ制御およびＶＦＭ制御用回路にフィードバックし、通常動作が行われる工程と、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、リミット検出回路がリミットを検出しかつディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出する工程と、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出した時に、出力ラインがオープンまたは短絡したと判断する工程と、故障検出回路が故障検出信号を制御部に送る工程と、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止する工程と、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、リミット検出回路がリミットを検出したがディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出する工程と、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、引き込み制御回路の制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮする工程と、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出する工程と、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出とした時に、フィードバックラインがオープンしたと判断する工程と、故障検出回路が故障検出信号を制御部に送る工程と、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止する工程と、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、リミット検出回路がリミットを検出したがディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出する工程と、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、引き込み制御回路の制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮする工程と、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出する工程と、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、高負荷と判断する工程と、引き込み制御回路の制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦする工程と、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止する工程とを有することを特徴とする。 The invention according to claim 6 is a failure detection control method in a power supply device using a step-up DC-DC converter that supplies power to a backlight of an LCD, the power supply device comprising: a step-up DC-DC converter; The power supply device includes a choke coil that stores energy, a Pch-MOSFET that performs ON / OFF control of a power supply voltage and protects an output line, and a resistance for current control. A voltage for feedback to the step-up DC-DC converter is generated from between and the backlight drive is controlled with a constant current. The step-up DC-DC converter includes a driving Nch-MOSFET for driving the step-up DC-DC converter, PWM control and VFM control circuit, limit detection circuit having a protection function when the load becomes excessive, and charge drawing Pull-in control circuit, detector for detecting whether the feedback voltage is not at GND level, limit signal from limit detection circuit and detection signal from detector, and send failure detection signal to control unit A failure detection circuit, and a comparator that refers to the feedback voltage and feeds back to the PWM control and VFM control circuit so that the voltage or current becomes constant. The pull-in control circuit, the detector, and the comparator are boosted. Arranged in the feedback line of the DC-DC converter, the pull-in control circuit is configured to have a current limiting resistor and a control Nch-MOSFET, and the failure detection control method turns on the Pch-MOSFET when the step-up DC-DC converter starts up. In order to boost the voltage In order to put the energy stored in the coil on the input power supply, the step of operating the driving Nch-MOSFET by PWM or VFM, the step of detecting the limit by the limit detection circuit, and the comparator when the limit detection circuit does not detect the limit Refers to the feedback voltage and feeds it back to the PWM control and VFM control circuit so that the current is constant, and the limit detection circuit sets the limit during the normal operation process and the normal operation of the step-up DC-DC converter. A step of detecting and detecting a GND level of the feedback voltage; a step of determining that the output line is open or short-circuited when the detector detects a GND level of the feedback voltage; and a failure detection circuit detecting a failure detection signal. And a step-up DC-DC converter A step of stopping the operation of the inverter, a step in which the limit detection circuit detects a limit during the normal operation of the step-up DC-DC converter, the detector detects the GND level of the feedback voltage, and the detector detects the GND of the feedback voltage. When the level is not detected, the step of turning on the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit, the step of detecting the GND level of the feedback voltage by the detector, and the detector detecting the GND level of the feedback voltage, A step of determining that the feedback line is opened, a step of the failure detection circuit sending a failure detection signal to the control unit, a step of stopping the operation of the step-up DC-DC converter, and a normal operation of the step-up DC-DC converter, The limit detection circuit detected a limit, but the detector The step of detecting the GND level of the feedback voltage, the step of turning on the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit when the detector does not detect the GND level of the feedback voltage, and the detector detecting the GND level of the feedback voltage. A step of detecting, a step of determining a high load when the detector does not detect the GND level of the feedback voltage, a step of turning off the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit, and an operation of the step-up DC-DC converter. And a step of stopping.

請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、電源装置は、さらに２個の抵抗を有し、出力電圧を２個の抵抗により分圧し、フィードバックの電圧を生成し、コンパレータがフィードバック電圧を参照し、電圧が一定になるようにＰＷＭ制御およびＶＦＭ制御用回路にフィードバックしＬＣＤのバックライトの駆動を定電圧で行うことを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the present invention, the power supply device further includes two resistors, the output voltage is divided by the two resistors, and a feedback voltage is generated. The LCD is referred to and fed back to the PWM control and VFM control circuits so that the voltage becomes constant, and the backlight of the LCD is driven at a constant voltage.

請求項８記載の発明は、請求項７または８に記載の発明において、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータが立ち上がると、Ｐｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮする工程と、引き込み制御回路の制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮし、電圧を昇圧するために、チョークコイルに蓄えられたエネルギーを入力電源にのせるため、駆動用Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＰＷＭまたはＶＦＭ動作させる工程と、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、引き込み制御回路の制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦする工程と、リミット検出回路がリミットを検出しない場合、コンパレータがフィードバック電圧を参照し、電流または電圧が一定になるようにＰＷＭ制御およびＶＦＭ制御用回路にフィードバックし、通常動作が行われる工程と、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、引き込み制御回路の制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦする工程と、リミット検出回路がリミットを検出し、かつディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出した場合、出力ラインがオープンまたは短絡したと判断する工程と、故障検出回路が故障検出信号を制御部に送り、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止する工程と、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、引き込み制御回路の制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦする工程と、リミット検出回路がリミットを検出し、かつディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった場合、引き込み制御回路の制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮする工程と、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出した時に、フィードバックラインがオープンしたと判断する工程と、故障検出回路が故障検出信号を制御部に送る工程と、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止する工程と、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、引き込み制御回路の制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦする工程と、リミット検出回路がリミットを検出し、かつディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった場合、引き込み制御回路の制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮする工程と、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、高負荷と判断する工程と、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止する工程と、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出した時に、リミット検出回路のリミットを下げる工程と、リミット検出回路がリミットを検出した時に、通常の故障と判断する工程と、故障検出回路が故障検出信号を制御部に送る工程と、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止する工程とを有することを特徴とする。 The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7 or 8, wherein when the step-up DC-DC converter starts up, the step of turning on the Pch-MOSFET, the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit are turned on, and the voltage In order to place the energy stored in the choke coil on the input power supply, the step of operating the driving Nch-MOSFET in PWM or VFM, and when the detector does not detect the GND level of the feedback voltage, Step of turning off the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit and when the limit detection circuit does not detect the limit, the comparator refers to the feedback voltage and feeds back to the PWM control and VFM control circuit so that the current or voltage becomes constant The normal operation process and the boost When the detector does not detect the GND level of the feedback voltage during the normal operation of the C-DC converter, the step of turning off the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit, the limit detection circuit detects the limit, and the detector Detecting the GND level of the feedback voltage, the step of determining that the output line is open or short-circuited, the step of the failure detection circuit sending a failure detection signal to the control unit, and stopping the operation of the step-up DC-DC converter; When the detector does not detect the GND level of the feedback voltage during the normal operation of the step-up DC-DC converter, the step of turning off the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit, the limit detection circuit detects the limit, And the detector is the GND level of the feedback voltage If not detected, the step of turning on the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit, the step of determining that the feedback line is open when the detector detects the GND level of the feedback voltage, and the failure detection circuit detecting the failure A process of sending a signal to the control unit, a step of stopping the operation of the step-up DC-DC converter, and a pull-in control when the detector does not detect the GND level of the feedback voltage during the normal operation of the step-up DC-DC converter. A step of turning off the control Nch-MOSFET of the circuit, and a step of turning on the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit when the limit detection circuit detects a limit and the detector does not detect the GND level of the feedback voltage. , GN of the feedback voltage of the detector When the D level is not detected, the detector determines that the load is high, stops the operation of the step-up DC-DC converter, and during normal operation of the step-up DC-DC converter, the detector sets the GND level of the feedback voltage. A step of lowering the limit of the limit detection circuit when detected, a step of determining a normal failure when the limit detection circuit detects the limit, a step of the failure detection circuit sending a failure detection signal to the control unit, and a step-up DC And a step of stopping the operation of the DC converter.

請求項９記載の発明は、請求項８に記載の発明において、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出した時に、通常の故障と判断する工程と、故障検出回路が故障検出信号を制御部に送る工程と、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止する工程とをさらに有することを特徴とする。 The invention according to claim 9 is the invention according to claim 8, wherein during the normal operation of the step-up DC-DC converter, when the detector detects the GND level of the feedback voltage, it is determined as a normal failure; The failure detection circuit further includes a step of sending a failure detection signal to the control unit and a step of stopping the operation of the step-up DC-DC converter.

請求項１０記載の発明は、請求項６から９のいずれか１項に記載の発明において、故障検出回路が故障検出信号をＰｃｈ−ＭＯＳＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御回路に送る工程をさらに有し、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを停止することを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the method according to any one of the sixth to ninth aspects, the failure detection circuit further includes a step of sending a failure detection signal to a control circuit that controls ON / OFF of the Pch-MOSFET. The step-up DC-DC converter is stopped.

ＬＣＤのバックライトに電源を供給する昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置において、出力電圧のフィードバックラインに、電荷の引き込み用の引き込み制御回路と、フィードバックの電圧がＧＮＤレベルになっていないかを検出するためのディテクタとを備え、さらに、故障を検出しその故障を制御部に送る故障検出回路を備えたことにより、電源装置内で故障が発生したことを検出し、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの制御を行い、高電圧による周辺部品の破壊、もしくは短絡による大電流での発熱が生じないよう制御し、安全性を確保した昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置を提供することができる。 In a power supply device using a step-up DC-DC converter that supplies power to the backlight of the LCD, whether or not the pull-in control circuit for pulling in the charge is connected to the output voltage feedback line and whether the feedback voltage is at the GND level. And detecting a failure and detecting the failure in the power supply device by detecting a failure and sending the failure to the control unit. It is possible to provide a power supply device using a step-up DC-DC converter that performs control and performs control so as not to cause destruction of peripheral components due to high voltage or generation of heat due to a large current due to a short circuit.

図面を参照し、本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明の実施形態において、従来例と同様の機能を有する構成部分は、同じ符号を付けて説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiment of the present invention, components having the same functions as those of the conventional example will be described with the same reference numerals.

図１は、本発明の第一実施形態における定電流制御の場合の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置の構成を示すブロック図である。この電源装置は、ＬＣＤのバックライト用の電源装置である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a power supply device using a step-up DC-DC converter in the case of constant current control in the first embodiment of the present invention. This power supply device is a power supply device for an LCD backlight.

まず、本発明の第一実施形態における定電流制御の場合の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置について図面を参照して説明する。 First, a power supply device using a step-up DC-DC converter in the case of constant current control in the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１に示すように、本発明の定電流制御の場合の電源装置は、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１、電池パック２、チョークコイル３、整流ダイオード４、Ｐｃｈ−ＭＯＳＦＥＴ５、コンデンサ６、電流制限抵抗８とを有し構成されている。図１において、ＬＥＤ７は、ＬＣＤ用のバックライトであり、ＬＥＤ７の電源を生成するのが昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１であり、ＰＷＭタイプもしくはＶＦＭタイプのものである。 As shown in FIG. 1, the power supply device in the case of constant current control of the present invention includes a step-up DC-DC converter 1, a battery pack 2, a choke coil 3, a rectifier diode 4, a Pch-MOSFET 5, a capacitor 6, and a current limiting resistor 8. And is configured. In FIG. 1, an LED 7 is a backlight for LCD, and a power source for the LED 7 is a step-up DC-DC converter 1, which is of a PWM type or a VFM type.

また、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１は、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１の駆動用のＮｃｈ−ＭＯＳＦＥＴ１０１、それを駆動させるためのロジック回路１０２と、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの出力のＯＮ／ＯＦＦ制御回路１０３と、ＰＷＭ制御およびＶＦＭ制御用回路１０４と、発振回路１０５と、負荷が過大になったときの保護機能を有するリミット検出回路１０６と、電荷の引き込み用の引き込み制御回路１０７と、フィードバックの電圧がＧＮＤレベルになっていないかを検出するためのディテクタ１０８と、リミット検出回路１０６およびディテクタ１０８で検出した信号を基に故障を制御部（図示せず）に送る故障検出回路１０９と、基準電源１１０とコンパレータ１１１とを有し構成されている。 The step-up DC-DC converter 1 includes an Nch-MOSFET 101 for driving the step-up DC-DC converter 1, a logic circuit 102 for driving the same, and an ON / OFF control circuit 103 for the output of the step-up DC-DC converter. , A PWM control and VFM control circuit 104, an oscillation circuit 105, a limit detection circuit 106 having a protection function when the load becomes excessive, a pull-in control circuit 107 for pulling in charge, and a feedback voltage of GND A detector 108 for detecting whether the level is not reached, a failure detection circuit 109 for sending a failure to a control unit (not shown) based on signals detected by the limit detection circuit 106 and the detector 108, a reference power supply 110, And a comparator 111.

駆動用のＮｃｈ−ＭＯＳＦＥＴ１０１には、高電圧がかかるので、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１の内部ではなく、外部に外付けでもかまわない。また、引き込み制御回路１０７は、この場合、電流の制限抵抗と、Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴとで構成されている。 Since a high voltage is applied to the driving Nch-MOSFET 101, the driving Nch-MOSFET 101 may be externally attached instead of inside the step-up DC-DC converter 1. In this case, the pull-in control circuit 107 includes a current limiting resistor and an Nch-MOSFET.

図１に示すように、本発明の第一実施形態の電源装置は、図１１に示した従来の電源装置と比較し、電荷の引き込み用の引き込み制御回路１０７と、フィードバックの電圧がＧＮＤレベルになっていないかを検出するためのディテクタ１０８と、故障を検出し制御部（図示せず）に送る故障検出回路１０９と、が新たに追加されている。 As shown in FIG. 1, the power supply device according to the first embodiment of the present invention is different from the conventional power supply device shown in FIG. A detector 108 for detecting whether or not a failure has occurred, and a failure detection circuit 109 for detecting a failure and sending it to a control unit (not shown) are newly added.

図２は、本発明の第一実施形態における定電圧制御の場合の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置の構成を示すブロック図である。図２においては、ＬＥＤ７の駆動を定電圧制御で行っているため、図１の定電流制御の場合と比較し、図２に示すように、抵抗９と抵抗１０が追加されている。出力電圧を抵抗９と抵抗１０で分圧することによって、フィードバックの電圧を生成している。 FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a power supply device using a step-up DC-DC converter in the case of constant voltage control in the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, since the LED 7 is driven by constant voltage control, a resistor 9 and a resistor 10 are added as shown in FIG. 2 as compared to the case of constant current control of FIG. The output voltage is divided by the resistor 9 and the resistor 10 to generate a feedback voltage.

昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１の内部の構成は、図１に示す定電流制御の場合と同じである。図２に示す定電圧制御の場合、故障モードにおいて出力ラインが短絡した場合に関しては、定電流制御と同じ動作をする。ただ、ＬＥＤ７へのラインと、ＬＥＤ７と電流制限抵抗８間でのオープンもしくは、電流制限抵抗８とＧＮＤ間でのオープンに関しては、ＬＥＤ７が点灯しないだけで、他の部品に対して、まったく影響がない。 The internal configuration of the step-up DC-DC converter 1 is the same as that of the constant current control shown in FIG. In the case of the constant voltage control shown in FIG. 2, the same operation as the constant current control is performed when the output line is short-circuited in the failure mode. However, with regard to the line to LED 7 and the open between LED 7 and current limiting resistor 8 or the open between current limiting resistor 8 and GND, LED 7 does not light up, and other components are not affected at all. Absent.

そのため、定電圧制御の場合、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１に関しては、外付けの部品が破壊または発熱に至ると考えられる抵抗分圧のラインがオープンになった場合、もしくはフィードバックラインがオープンになった場合のみを考える。 Therefore, in the case of constant voltage control, with respect to the step-up DC-DC converter 1, when a resistance voltage dividing line that is considered to cause damage or heat generation of an external component is opened, or a feedback line is opened. Think only if.

本発明の第一実施形態で追加したディテクタ１０８は、出力ラインのどこかが、オープンもしくは、ＧＮＤに短絡している場合に、フィードバックラインがＧＮＤレベルに達するために、その電位を検出することによって、故障を検出し、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１を停止するなどの制御を行う。また故障検出信号を故障検出回路１０９を介して出力することによって、制御部（ＣＰＵ）（図示せず）などの電源装置の制御ブロックに通知することができる。 The detector 108 added in the first embodiment of the present invention detects the potential of the feedback line to reach the GND level when any part of the output line is open or shorted to GND. Control is performed such as detecting a failure and stopping the step-up DC-DC converter 1. Further, by outputting a failure detection signal via the failure detection circuit 109, it is possible to notify a control block of a power supply device such as a control unit (CPU) (not shown).

また、引き込み制御回路１０７は、フィードバックラインがオープンになった場合、フィードバックラインが不定になるために内部のＮｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮすることによってフィードバックの電位を確認し、ＧＮＤレベルであれば、ディテクタ１０８が検出し、故障であることが検出される。そのためには、引き込み制御回路１０７のプルダウン抵抗値に関しては電流制限抵抗８に比べて大きな値が必要となる。 Further, the pull-in control circuit 107 checks the feedback potential by turning on the internal Nch-MOSFET when the feedback line becomes open, so that the feedback line becomes indefinite. Is detected and a failure is detected. For this purpose, the pull-down resistance value of the pull-in control circuit 107 needs to be larger than that of the current limiting resistor 8.

次に、本発明の第一実施形態における動作を説明する。すなわち、各故障モードにおける故障検出、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１の制御に関して説明する。 Next, the operation in the first embodiment of the present invention will be described. That is, failure detection and control of the step-up DC-DC converter 1 in each failure mode will be described.

ここで、故障モードとして考えられる出力ラインのオープンおよび短絡と、フィードバックラインのオープンの２通りについて考える。図３は、図１に示した定電流制御の電源装置の回路がオープンになった場合を示す故障図である。図４は、図１に示した定電流制御の電源装置のフィードバックラインがオープンになった場合を示す故障図である。図３および４において、×の箇所がオープンになったことを示している。 Here, two types of output line opening and shorting, which are considered as failure modes, and feedback line opening are considered. FIG. 3 is a failure diagram showing a case where the circuit of the constant current control power supply device shown in FIG. 1 is opened. FIG. 4 is a failure diagram showing a case where the feedback line of the power supply device for constant current control shown in FIG. 1 is opened. In FIGS. 3 and 4, it is shown that the portion marked with x is open.

図３に示す電流制限抵抗８の上の部分がオープンになった場合に関しては、電流が流れないため明らかに故障していることがわかることと、フィードバック端子には出力電圧に対し、ＬＥＤの個数分だけのＶｆが降下した電圧が、基準電圧Ｖｒｅｆに等しくなるようにフィードバックされるだけなので、他の部品の破壊や発熱が無いため考えないものとする。またこの部分に関しては、コネクタや、半田ボール落ちの可能性がもっとも少ないことから、もっともオープン故障が考えにくいと思われる。 In the case where the upper part of the current limiting resistor 8 shown in FIG. 3 is open, it can be seen that a failure has occurred because no current flows, and the number of LEDs in the feedback terminal with respect to the output voltage. Since the voltage in which Vf drops by the amount is only fed back so as to be equal to the reference voltage Vref, it is not considered because there is no destruction or heat generation of other parts. In addition, regarding this part, since there is the least possibility of a connector or solder ball dropping, it seems that the open failure is most unlikely.

図３に示した電流制限抵抗８の上の部分を除く箇所のいずれかがオープンになった場合の動作および、図４に示したフィードバックラインがオープンになった場合をフローチャートに従って説明する。 The operation in the case where one of the portions excluding the upper portion of the current limiting resistor 8 shown in FIG. 3 is opened and the case where the feedback line shown in FIG. 4 is opened will be described with reference to the flowchart.

図５は、図１に示す本発明の第一実施形態の電源装置の動作を示すフローチャートである。図５において、図３および図４に示した通常時の動作および故障時の動作を示している。図５を参照し、本発明の第一実施形態における定電流制御の場合の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置の動作を説明する。 FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the power supply device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 5 shows the normal operation and the failure operation shown in FIG. 3 and FIG. With reference to FIG. 5, the operation of the power supply apparatus using the step-up DC-DC converter in the case of constant current control in the first embodiment of the present invention will be described.

まず、通常時の動作を説明する。昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１が立ち上がると、すなわち、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１の動作がＯＮになると（ステップＡ１）、Ｐｃｈ−ＭＯＳＦＥＴ５をＯＮし（ステップＡ２）、電圧を昇圧するため、チョークコイル３に蓄えられたエネルギーを入力電源に乗せるためにＮｃｈ−ＭＯＳＦＥＴ１０１をＰＷＭ／ＶＦＭ動作させ、ＰＷＭ／ＶＦＭの動作が始まる（ステップＡ３）。Ｐｃｈ−ＭＯＳＦＥＴ５のＯＮにより、ＬＥＤ７のアノード側に電圧が印加される。通常の動作の場合、出力電圧がＬＥＤ７の個数のＶｆ分以上に達すると、電流が流れ始め、ＬＥＤ７が点灯する。 First, the normal operation will be described. When the step-up DC-DC converter 1 starts up, that is, when the operation of the step-up DC-DC converter 1 is turned on (step A1), the Pch-MOSFET 5 is turned on (step A2), and the choke coil 3 is turned on to boost the voltage. In order to put the stored energy on the input power supply, the Nch-MOSFET 101 is operated in PWM / VFM, and the PWM / VFM operation starts (step A3). When the Pch-MOSFET 5 is turned on, a voltage is applied to the anode side of the LED 7. In the normal operation, when the output voltage reaches Vf or more of the number of LEDs 7, current starts to flow and the LEDs 7 are lit.

定電流制御の場合、電流制限抵抗８にかかる電圧をフィードバックして一定に保つようにして、定電流制御を行っている。すなわち、リミット検出回路１０６がＮｃｈ−ＭＯＳＦＥＴ１０１の動作を見ながら、保護機能が働かなければ（ステップＡ４のＮｏ）、コンパレータ１１１がフィードバック電圧を参照し、電圧／電流が一定になるようにフィードバックし（ステップＡ５）、ステップＡ３に戻り、ＰＷＭ／ＶＦＭ動作を続ける。 In the case of constant current control, constant current control is performed by feeding back the voltage applied to the current limiting resistor 8 and keeping it constant. That is, if the protection function does not work while the limit detection circuit 106 looks at the operation of the Nch-MOSFET 101 (No in step A4), the comparator 111 refers to the feedback voltage and feeds back so that the voltage / current becomes constant ( Step A5), returning to step A3, the PWM / VFM operation is continued.

図６は、本発明の第一実施形態の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置における通常動作時の波形を示すタイミングチャートである。図６に示すように、フィードバック側の電圧が上がると、ディテクタ１０８が解除された状態になる。 FIG. 6 is a timing chart showing waveforms during normal operation of the power supply apparatus using the step-up DC-DC converter according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, when the voltage on the feedback side increases, the detector 108 is released.

次に、出力ラインがオープンになった場合の動作を説明する。図３に示した電流制限抵抗８の上の部分を除く箇所のいずれかがオープンになった場合について考えると、フィードバック電圧は、電流制限抵抗８がプルダウン抵抗となるために、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１がＯＮしていたとしても、フィードバックの電圧はＧＮＤレベルになってしまう。そのため、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１は、フィードバック電圧を基準電圧になるように上げようとするために、Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴ１０１の引き込み電流を多くするように動作する。その結果、出力電圧が上昇しＰｃｈ−ＭＯＳＦＥＴ５や、Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴ１０１を破壊する可能性がある。 Next, the operation when the output line is opened will be described. Considering the case where any one of the portions excluding the upper portion of the current limiting resistor 8 shown in FIG. 3 is open, the feedback voltage is a step-up DC-DC converter because the current limiting resistor 8 becomes a pull-down resistor. Even if 1 is ON, the feedback voltage becomes the GND level. Therefore, the step-up DC-DC converter 1 operates so as to increase the current drawn by the Nch-MOSFET 101 in order to increase the feedback voltage to the reference voltage. As a result, the output voltage rises and the Pch-MOSFET 5 and the Nch-MOSFET 101 may be destroyed.

このとき、リミット検出回路１０６がリミットを検出すると（ステップＡ４のＹｅｓ）、フィードバックの電圧をモニタしているディテクタ１０８の状態を確認することによって、その電圧がＧＮＤレベルであれば、故障を検出したことになり（ステップＡ６のＹｅｓ）、故障検出回路１０９を介して故障検出信号をＣＰＵ（図示せず）や制御部（図示せず）に出力し（ステップＡ９）、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１を停止する（ステップＡ１０）。このことによって昇圧された出力電圧の上昇を抑え、周辺部品の破壊を防ぐことができる。 At this time, when the limit detection circuit 106 detects a limit (Yes in step A4), by checking the state of the detector 108 that monitors the feedback voltage, if the voltage is at the GND level, a failure is detected. Therefore (Yes in Step A6), a failure detection signal is output to a CPU (not shown) or a control unit (not shown) via the failure detection circuit 109 (Step A9), and the boost DC-DC converter 1 is turned on. Stop (step A10). As a result, an increase in the boosted output voltage can be suppressed and destruction of peripheral components can be prevented.

また、図３で示した電流制限抵抗８の上の部分を除く箇所がオープンではなく、短絡した場合に関しても、フィードバックの電圧がＧＮＤレベルになるために、上記のオープン時の動作と同じになり、出力ラインへの大電流を抑えることができる。 In addition, when the portion other than the upper portion of the current limiting resistor 8 shown in FIG. 3 is not open and short-circuited, the feedback voltage becomes the GND level, so the operation is the same as the above open operation. The large current to the output line can be suppressed.

図７は、本発明の第一実施形態の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置の出力ラインがオープンまたは短絡の場合の波形を示すタイミングチャートである。すなわち、図７は、図３に示した電流制限抵抗８の上の部分を除く箇所がオープンもしくは短絡した場合を示している。 FIG. 7 is a timing chart showing waveforms when the output line of the power supply device using the step-up DC-DC converter according to the first embodiment of the present invention is open or short-circuited. That is, FIG. 7 shows a case where a portion other than the portion above the current limiting resistor 8 shown in FIG. 3 is open or short-circuited.

図８は、本発明の第一実施形態の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置のフィードバックラインがオープンの場合の波形を示すタイミングチャートである。すなわち、図８は、図４に示した箇所がオープンした場合を示している。このとき、フィードバック電圧が不定になる。フィードバック電圧が、高くなれば、その電圧を下げる方向に動作するために、出力電圧は低くなり、ＬＣＤ７は暗くなる方向になるが、周辺部品の破壊といったことは無くなる。しかし、フィードバック電圧が低ければ、出力電圧を高くするためにＮｃｈ−ＭＯＳＦＥＴ１０１に流し込む電流を増加させる方向になり、出力電圧は高くなっていく。 FIG. 8 is a timing chart showing waveforms when the feedback line of the power supply device using the step-up DC-DC converter according to the first embodiment of the present invention is open. That is, FIG. 8 shows a case where the location shown in FIG. 4 is opened. At this time, the feedback voltage becomes indefinite. If the feedback voltage is increased, the operation is performed in a direction to decrease the voltage, so that the output voltage is decreased and the LCD 7 is darkened, but there is no destruction of peripheral components. However, if the feedback voltage is low, the current flowing into the Nch-MOSFET 101 is increased in order to increase the output voltage, and the output voltage increases.

図５を参照し、フィードバックラインがオープンになった場合の動作を説明する。このとき、リミット検出回路１０６によってリミット検出（ステップＡ４のＹｅｓ）されたとしても、ディテクタ１０８がＧＮＤレベルを検出していない（ステップＡ６のＮｏ）ことから、一度、引き込み制御回路１０７のＮｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮする（ステップＡ７）。これにより、強制的に、フィードバックラインをプルダウンさせる。このとき、フィードバックラインがオープンであれば、電荷がすべてＧＮＤに引き込まれるために、ラインの電圧レベルはＧＮＤになる。そのとき、ディテクタ１０８においてはＧＮＤレベルの検出がなされ（ステップＡ８のＹｅｓ）、オープン検出されたことがわかる。そのことにより、故障検出信号を出力し（ステップＡ９）、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１を停止させる（ステップＡ１０）。 The operation when the feedback line is opened will be described with reference to FIG. At this time, even if the limit detection circuit 106 detects the limit (Yes in step A4), the detector 108 has not detected the GND level (No in step A6). Is turned on (step A7). This forces the feedback line to be pulled down. At this time, if the feedback line is open, all charges are drawn into GND, so that the voltage level of the line becomes GND. At that time, the detector 108 detects the GND level (Yes in step A8), and it is understood that the open is detected. As a result, a failure detection signal is output (step A9), and the step-up DC-DC converter 1 is stopped (step A10).

また、故障ではなく、高負荷の場合などによって、リミットが検出された場合、引き込み制御回路１０７のＮｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮにしても、ディテクタ１０８がＧＮＤレベルを検出しない（ステップＡ８のＮｏ）。この場合、一度、引き込み制御回路１０７のＮｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦ（ステップＡ１１）にしてから、故障検出信号を出力せずに、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１を停止させる（ステップＡ１０）。 If a limit is detected not due to a failure but due to a high load, the detector 108 does not detect the GND level even if the Nch-MOSFET of the pull-in control circuit 107 is turned on (No in step A8). In this case, once the Nch-MOSFET of the pull-in control circuit 107 is turned off (step A11), the step-up DC-DC converter 1 is stopped without outputting a failure detection signal (step A10).

図９は、図２に示した定電圧制御の電源装置のフィードバックラインがオープンになった場合を示す故障図である。図９において、×の箇所がオープンになったことを示している。 FIG. 9 is a failure diagram showing a case where the feedback line of the power supply apparatus for constant voltage control shown in FIG. 2 is opened. In FIG. 9, the portion indicated by “X” is open.

図９に示した箇所にオープン故障が生じたとき、フィードバックラインがＧＮＤレベルになるため、図５の故障検出時のフローチャートと同じになる。 When an open failure occurs at the location shown in FIG. 9, the feedback line is at the GND level, so the flowchart is the same as that in FIG.

次に、本発明の第二実施形態について説明する。図１０は、本発明の第二実施形態の電源装置の動作を示すフローチャートである。図１０を参照し、本発明の第二実施形態を説明する。回路構成は本発明の第一実施形態と同じであるが、検出の方法と、その検出手順を変更している。第二実施形態では、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１を立ち上げるときに、故障の検出を行っている。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the power supply device according to the second embodiment of the present invention. A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The circuit configuration is the same as that of the first embodiment of the present invention, but the detection method and the detection procedure are changed. In the second embodiment, when the step-up DC-DC converter 1 is started up, a failure is detected.

まず、通常時の動作を説明する。昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１を立ち上げると（ステップＣ１）、Ｐｃｈ−ＭＯＳＦＥＴ５がＯＮし（ステップＣ２）、その時点において引き込み制御回路１０７のＮｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮする（ステップＣ３）。このとき、注意しなければならないのは、引き込み制御回路１０７のプルダウン抵抗は、電流制御用の電流制限抵抗８よりもかなり大きな値に設定する必要がある。 First, the normal operation will be described. When the step-up DC-DC converter 1 is started up (step C1), the Pch-MOSFET 5 is turned on (step C2), and at that time, the Nch-MOSFET of the pull-in control circuit 107 is turned on (step C3). At this time, it should be noted that the pull-down resistance of the pull-in control circuit 107 needs to be set to a value considerably larger than the current limiting resistor 8 for current control.

この状態でＰＷＭもしくはＶＦＭ動作を行い（ステップＣ５）、ディテクタ１０８は、フィードバックラインがＧＮＤレベルであるかどうかを判断する（ステップＣ６）。一定時間Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮしてもＧＮＤレベルが検出されない場合、引き込み制御回路１０７のＮｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦし（ステップＣ７）、リミット検出回路１０６によるリミット検出をし、リミット検出がない場合（ステップＣ９のＮｏ）、コンパレータ１１１がフィードバック電圧が一定になるようにし（ステップＣ４）、ＰＷＭ／ＶＦＭ動作を続ける（ステップＣ５）。 In this state, PWM or VFM operation is performed (step C5), and the detector 108 determines whether or not the feedback line is at the GND level (step C6). If the GND level is not detected even if the Nch-MOSFET is turned on for a certain period of time, the Nch-MOSFET of the pull-in control circuit 107 is turned off (step C7), the limit is detected by the limit detection circuit 106, and no limit is detected (step) No in C9), the comparator 111 makes the feedback voltage constant (step C4), and continues the PWM / VFM operation (step C5).

次に、出力ラインがオープンになった場合の動作を説明する。昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１の動作途中でリミットが検出された場合の動作としては、図５に示した動作と同じになる。すなわち、リミットが検出されると（ステップＣ９のＹｅｓ）、ディテクタ１０８の状態を確認し、フィードバックラインが、ＧＮＤレベルであれば（ステップＣ１１のＹｅｓ）、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１が動作中に、故障が生じたとして、故障検出信号を出力し（ステップＣ１２）、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１を停止する（ステップＣ１３）。 Next, the operation when the output line is opened will be described. The operation when the limit is detected during the operation of the step-up DC-DC converter 1 is the same as the operation shown in FIG. That is, when the limit is detected (Yes in Step C9), the state of the detector 108 is confirmed. If the feedback line is at the GND level (Yes in Step C11), the step-up DC-DC converter 1 is in operation. If a failure has occurred, a failure detection signal is output (step C12), and the step-up DC-DC converter 1 is stopped (step C13).

次に、フィードバックラインがオープンになった場合の動作を説明する。もし、ディテクタ１０８で、フィードバックラインがＧＮＤレベルあることを検出されなければ（ステップＣ１１のＮｏ）、再び引き込み制御回路１０７のＮｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮし（ステップＣ１４）、フィードバックラインがオープンであるかどうかを確認する。もしオープンであれば、ディテクタ１０８がＧＮＤレベルを検出し（ステップＣ１５のＹｅｓ）、故障検出信号を出力して（ステップＣ１２）、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１を停止する（ステップＣ１３）。 Next, the operation when the feedback line is opened will be described. If the detector 108 does not detect that the feedback line is at the GND level (No in Step C11), the Nch-MOSFET of the pull-in control circuit 107 is turned ON again (Step C14), and whether or not the feedback line is open. Confirm. If it is open, the detector 108 detects the GND level (Yes in Step C15), outputs a failure detection signal (Step C12), and stops the step-up DC-DC converter 1 (Step C13).

引き込み制御回路１０７のＮｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮしても、ディテクタ１０８がＧＮＤレベルを検出しない場合は（ステップＣ１５のＮｏ）、高負荷などによって、リミットが発生したとして、引き込み制御回路１０７のＮｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦし（ステップＣ１６）、故障検出信号を出力せずに昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１を停止する（ステップＣ１３）。 Even if the Nch-MOSFET of the pull-in control circuit 107 is turned on, if the detector 108 does not detect the GND level (No in Step C15), it is assumed that a limit has occurred due to a high load or the like, and the Nch-MOSFET of the pull-in control circuit 107 Is turned off (step C16), and the step-up DC-DC converter 1 is stopped without outputting a failure detection signal (step C13).

また、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１を立ち上げたときに引き込み制御回路１０７のＮｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮした状態（ステップＣ３）で、ＰＷＭ／ＶＦＭを動作させ（ステップＣ５）ディテクタ１０８によってＧＮＤレベルが検出された場合は（ステップＣ６のＹｅｓ）、リミットの検出を早く行うように、設定されている検出レベルを下げる（ステップＣ８）。たとえば、ＰＷＭ制御であるならば、ＭａｘＤｕｔｙ検出のＤｕｔｙ比を下げるなどする。これにより、いち早く故障検出することができ、リミット回路１０６が動作するまでにおける出力電圧を抑え、周辺部品の安全性を確保することができる。 Further, when the boost DC-DC converter 1 is started up, the Nch-MOSFET of the pull-in control circuit 107 is turned on (step C3), the PWM / VFM is operated (step C5), and the GND level is detected by the detector 108. If this is the case (Yes in step C6), the set detection level is lowered so that the limit is detected earlier (step C8). For example, in the case of PWM control, the duty ratio of MaxDuty detection is lowered. As a result, the failure can be detected quickly, the output voltage until the limit circuit 106 operates can be suppressed, and the safety of the peripheral components can be ensured.

リミット回路１０６により、リミットが検出されると（ステップＣ１０のＹｅｓ）、この場合は故障によるものであるので、故障検出信号を出力し（ステップＣ１２）、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１を停止する（ステップＣ１３）。 When the limit is detected by the limit circuit 106 (Yes in Step C10), this is due to a failure, so a failure detection signal is output (Step C12), and the step-up DC-DC converter 1 is stopped (Step S12). C13).

本発明の第二実施形態では、リミット検出が生じてから故障の判断を行っているが、図１０のフローチャートにおいて、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１を立ち上げてから引き込み制御回路１０７のＮｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮしてから（ステップＣ３）、ディテクタ１０８がＧＮＤレベルを検出したら（ステップＣ６のＹｅｓ）、明らかに故障と判断できるので、リミットを検出せずにすぐに故障検出信号を出力（ステップＣ１２）して、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１を停止してもよい（ステップＣ１３）。 In the second embodiment of the present invention, the failure is determined after limit detection occurs. In the flowchart of FIG. 10, the Nch-MOSFET of the pull-in control circuit 107 is turned on after the boost DC-DC converter 1 is started. After turning on (step C3), if the detector 108 detects the GND level (Yes in step C6), it can be clearly determined that there is a failure, so a failure detection signal is output immediately without detecting a limit (step C12). Then, the step-up DC-DC converter 1 may be stopped (step C13).

以上、説明したように、本発明の実施形態によれば、ＬＣＤのバックライトに電源を供給する昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧のフィードバックラインにディテクタ１０８と、電荷の引き込み用の引き込み制御回路１０７を追加し、さらに故障検出回路１０９を追加することによって、電源装置内での故障が発生したことを検出し、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの制御を行い、安全性を確保することができる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, the detector 108 is connected to the feedback line of the output voltage of the step-up DC-DC converter that supplies power to the backlight of the LCD, and the pull-in control circuit 107 for pulling in charges. By adding a failure detection circuit 109, it is possible to detect that a failure has occurred in the power supply device, control the step-up DC-DC converter, and ensure safety.

また、本発明の実施形態によれば、ディテクタ１０８によって、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力ラインにおけるオープンもしくは短絡の故障を検出することができる。さらに、フィードバックラインのオープン検出に関しては、引き込み制御回路１０７を用いてディテクタ１０８によってオープン検出をすることができる。 Further, according to the embodiment of the present invention, the detector 108 can detect an open or short circuit failure in the output line of the step-up DC-DC converter 1. Further, regarding the detection of the feedback line open, it is possible to detect the open by the detector 108 using the pull-in control circuit 107.

また、本発明の実施形態によれば、ＰＷＭタイプの昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータおよびＶＦＭタイプの昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータのどちらのタイプでも対応することができる。また、ＬＣＤの制御を定電流制御および定電圧制御のどちらの制御にしても同様の故障を検出することができる。 In addition, according to the embodiment of the present invention, either a PWM type step-up DC-DC converter or a VFM type step-up DC-DC converter can be used. A similar failure can be detected regardless of whether the LCD is controlled by constant current control or constant voltage control.

また、本発明の実施形態によれば、フィードバックで故障検出するので、低電圧でディテクタ１０８および引き込み制御回路１０７の設計をすることができ、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１の中にこれらの回路を内蔵することができる。 Further, according to the embodiment of the present invention, since the failure is detected by feedback, the detector 108 and the pull-in control circuit 107 can be designed with a low voltage, and these circuits are built in the step-up DC-DC converter 1. can do.

また、本発明の実施形態によれば、故障検出回路１０９が故障検出信号を出力し、ＣＰＵなどで制御することができ、ＬＥＤ７や別のＬＣＤの画面上で、故障したことをユーザに知らせることができる。また、故障検出回路１０９が故障検出信号をＯＮ／ＯＦＦ制御回路１０３に直接送り、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１の動作を直ちに停止することもできる。 Further, according to the embodiment of the present invention, the failure detection circuit 109 outputs a failure detection signal and can be controlled by a CPU or the like, and informs the user that a failure has occurred on the LED 7 or another LCD screen. Can do. Further, the failure detection circuit 109 can directly send a failure detection signal to the ON / OFF control circuit 103 to immediately stop the operation of the step-up DC-DC converter 1.

また、本発明の実施形態によれば、故障の検出をディテクタ１０８で行っているので、先にディテクタ１０８でＧＮＤレベルが検出されていれば、リミット回路１０６の検出と同時に故障検知ができ、周辺の安全性を確保できる。 Further, according to the embodiment of the present invention, the failure is detected by the detector 108. Therefore, if the GND level is detected by the detector 108, the failure can be detected simultaneously with the detection of the limit circuit 106. Can be secured.

さらに、本発明の第二実施形態によれば、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１の起動時に故障検出することができる。かつ、設定されているリミット検出レベルを下げることによって、他の周辺部品の安全性を確保することができる。 Furthermore, according to the second embodiment of the present invention, failure detection can be performed when the step-up DC-DC converter 1 is started. In addition, the safety of other peripheral parts can be ensured by lowering the set limit detection level.

本発明の実施形態について、上記のように詳細に説明したが、上記の実施形態は、本発明の好適な実施の形態の例であり、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described in detail as described above, the above embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, and is not limited thereto. Various modifications can be made without departing from the scope.

本発明の第一実施形態における定電流制御の場合の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the power supply device using the pressure | voltage rise DC-DC converter in the case of the constant current control in 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態における定電圧制御の場合の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the power supply device using the pressure | voltage rise DC-DC converter in the case of the constant voltage control in 1st embodiment of this invention. 図１に示した定電流制御の電源装置の回路がオープンになった場合を示す故障図である。It is a failure figure which shows the case where the circuit of the power supply device of constant current control shown in FIG. 1 becomes open. 図１に示した定電流制御の電源装置のフィードバックラインがオープンになった場合を示す故障図である。It is a failure figure which shows the case where the feedback line of the power supply device of constant current control shown in FIG. 1 is opened. 図１に示す本発明の第一実施形態の電源装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the power supply device of 1st embodiment of this invention shown in FIG. 本発明の第一実施形態の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置における通常動作時の波形を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the waveform at the time of normal operation in the power unit using the step-up DC-DC converter of the first embodiment of the present invention. 本発明の第一実施形態の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置の出力ラインがオープンまたは短絡の場合の波形を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the waveform in case the output line of the power supply device using the pressure | voltage rise DC-DC converter of 1st embodiment of this invention is open or short-circuited. 本発明の第一実施形態の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置のフィード−バックラインがオープンの場合の波形を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows a waveform when the feed back line of the power unit using the step-up DC-DC converter of the first embodiment of the present invention is open. 図２に示した定電圧制御の電源装置のフィードバックラインがオープンになった場合を示す故障図である。It is a failure figure which shows the case where the feedback line of the power supply device of constant voltage control shown in FIG. 2 is opened. 本発明の第二実施形態の電源装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the power supply device of 2nd embodiment of this invention. 従来の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the power supply device using the conventional step-up DC-DC converter. 従来の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the power supply device using the conventional step-up DC-DC converter. 従来の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置の動作時の波形を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the waveform at the time of operation | movement of the power supply device using the conventional step-up DC-DC converter. 従来の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置のフィードバックラインがオープンになった場合の波形を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows a waveform when the feedback line of the power unit using the conventional boost DC-DC converter is opened.

符号の説明Explanation of symbols

１昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ
２電池パック
３チョークコイル
４整流ダイオード
５Ｐｃｈ−ＭＯＳＦＥＴ
６コンデンサ
７ＬＥＤ
８電流制限抵抗
９、１０抵抗
１０１Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴ
１０２ロジック回路
１０３ＯＮ／ＯＦＦ制御回路
１０４ＰＷＭ制御およびＶＦＭ制御用回路
１０５発振回路
１０６リミット検出回路
１０７引き込み制御回路
１０８ディテクタ
１０９故障検出回路
１１０基準電源
１１１コンパレータ 1 Boost DC-DC Converter 2 Battery Pack 3 Choke Coil 4 Rectifier Diode 5 Pch-MOSFET
6 Capacitor 7 LED
8 Current limiting resistance 9, 10 Resistance 101 Nch-MOSFET
DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 Logic circuit 103 ON / OFF control circuit 104 PWM control and VFM control circuit 105 Oscillation circuit 106 Limit detection circuit 107 Pull-in control circuit 108 Detector 109 Fault detection circuit 110 Reference power supply 111 Comparator

Claims

ＬＣＤのバックライトに電源を供給する昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置であって、
前記電源装置は、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータと、
電池パックのエネルギーを蓄えるチョークコイルと、
電源電圧のＯＮ／ＯＦＦ制御を行いかつ出力ラインの保護用であるＰｃｈ−ＭＯＳＦＥＴと、
電流制御用の抵抗と、を有し、
前記電源装置は、前記バックライトと前記抵抗との間から前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータへのフィードバックの電圧を生成し、前記バックライトの駆動を定電流で制御し、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータは、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの駆動用の駆動用Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴと、
ＰＷＭ制御およびＶＦＭ制御用回路と、
負荷が過大になったときの保護機能を有するリミット検出回路と、
電荷の引き込み用の引き込み制御回路と、
前記フィードバックの電圧がＧＮＤレベルになっていないかを検出するためのディテクタと、
前記リミット検出回路からのリミット信号および前記ディテクタからの検出信号を受けて故障検出信号を制御部に送る故障検出回路と、
前記フィードバックの電圧を参照し、電圧または電流が一定になるように前記ＰＷＭ制御およびＶＦＭ制御用回路にフィードバックするコンパレータと、を有し、
前記引き込み制御回路と、前記ディテクタと、前記コンパレータとは前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータのフィードバックラインに配置され、
前記引き込み制御回路は電流制限抵抗と制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴとを有し構成され、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータが立ち上がると、前記Ｐｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮし、電圧を昇圧するために、前記チョークコイルに蓄えられたエネルギーを入力電源にのせるため、前記駆動用Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＰＷＭまたはＶＦＭ動作させ、前記リミット検出回路がリミットを検出しない場合、前記コンパレータがフィードバック電圧を参照し、電流が一定になるように前記ＰＷＭ制御およびＶＦＭ制御用回路にフィードバックし、通常動作が行われ、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、前記リミット検出回路がリミットを検出しかつ前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出した時に、出力ラインがオープンまたは短絡したと判断し、前記故障検出回路が故障検出信号を前記制御部に送り、前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止し、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、前記リミット検出回路がリミットを検出したが前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、前記引き込み制御回路の前記制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮし、前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出した時に、前記フィードバックラインがオープンしたと判断し、前記故障検出回路が故障検出信号を前記制御部に送り、前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止し、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、前記リミット検出回路がリミットを検出したが前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、前記引き込み制御回路の前記制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮし、前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、高負荷と判断し、前記引き込み制御回路の前記制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦし、前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止することを特徴とする昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置。 A power supply device using a step-up DC-DC converter that supplies power to a backlight of an LCD,
The power supply device
The step-up DC-DC converter;
A choke coil that stores the energy of the battery pack;
A Pch-MOSFET for performing ON / OFF control of the power supply voltage and protecting the output line;
A resistor for current control,
The power supply device generates a feedback voltage to the step-up DC-DC converter from between the backlight and the resistor, and controls driving of the backlight with a constant current,
The step-up DC-DC converter includes:
A driving Nch-MOSFET for driving the step-up DC-DC converter;
A circuit for PWM control and VFM control;
A limit detection circuit with a protection function when the load becomes excessive,
An entrainment control circuit for entraining charges;
A detector for detecting whether the voltage of the feedback is at the GND level;
A failure detection circuit that receives a limit signal from the limit detection circuit and a detection signal from the detector and sends a failure detection signal to the control unit;
A comparator that refers to the voltage of the feedback and feeds back to the PWM control and VFM control circuit so that the voltage or current becomes constant;
The pull-in control circuit, the detector, and the comparator are arranged in a feedback line of the step-up DC-DC converter,
The pull-in control circuit includes a current limiting resistor and a control Nch-MOSFET, and
When the step-up DC-DC converter starts up, the Pch-MOSFET is turned on, and in order to boost the voltage, the energy stored in the choke coil is applied to the input power source. When the VFM operation is performed and the limit detection circuit does not detect the limit, the comparator refers to the feedback voltage and feeds back to the PWM control and VFM control circuit so that the current becomes constant, and the normal operation is performed.
During normal operation of the step-up DC-DC converter, when the limit detection circuit detects a limit and the detector detects the GND level of the feedback voltage, it is determined that the output line is open or short-circuited, and the failure detection is performed. A circuit sends a failure detection signal to the control unit to stop the operation of the step-up DC-DC converter;
During normal operation of the step-up DC-DC converter, when the limit detection circuit detects a limit but the detector does not detect the GND level of the feedback voltage, the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit is turned on. When the detector detects the GND level of the feedback voltage, it is determined that the feedback line is open, the failure detection circuit sends a failure detection signal to the control unit, and the operation of the step-up DC-DC converter is performed. Stop,
During normal operation of the step-up DC-DC converter, when the limit detection circuit detects a limit but the detector does not detect the GND level of the feedback voltage, the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit is turned on. When the detector does not detect the GND level of the feedback voltage, it is determined that the load is high, the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit is turned off, and the operation of the step-up DC-DC converter is stopped. A power supply device using a step-up DC-DC converter.

前記電源装置は、さらに２個の抵抗を有し、出力電圧を前記２個の抵抗により分圧し、前記フィードバックの電圧を生成し、前記コンパレータが前記フィードバック電圧を参照し、電圧が一定になるように前記ＰＷＭ制御およびＶＦＭ制御用回路にフィードバックし前記ＬＣＤのバックライトの駆動を定電圧で行うことを特徴とする請求項１記載の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置。 The power supply device further includes two resistors, and an output voltage is divided by the two resistors to generate the feedback voltage, and the comparator refers to the feedback voltage so that the voltage becomes constant. 2. The power supply apparatus using a step-up DC-DC converter according to claim 1, wherein the LCD backlight and the VFM control circuit are fed back to drive the LCD backlight at a constant voltage.

前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータが立ち上がると、前記Ｐｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮし、前記引き込み制御回路の前記制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮし、電圧を昇圧するために、前記チョークコイルに蓄えられたエネルギーを入力電源にのせるため、前記駆動用Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＰＷＭまたはＶＦＭ動作させ、前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、前記引き込み制御回路の前記制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦし、前記リミット検出回路がリミットを検出しない場合、前記コンパレータがフィードバック電圧を参照し、電流または電圧が一定になるように前記ＰＷＭ制御およびＶＦＭ制御用回路にフィードバックし、通常動作が行われ、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、前記引き込み制御回路の前記制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦし、前記リミット検出回路がリミットを検出し、かつ前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出した場合、出力ラインがオープンまたは短絡したと判断し、前記故障検出回路が故障検出信号を前記制御部に送り、前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止し、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、前記引き込み制御回路の前記制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦし、前記リミット検出回路がリミットを検出し、かつ前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった場合、前記引き込み制御回路の前記制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮし、前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出した時に、フィードバックラインがオープンしたと判断し、前記故障検出回路が故障検出信号を前記制御部に送り、前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止し、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、前記引き込み制御回路の前記制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦし、前記リミット検出回路がリミットを検出し、かつ前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった場合、前記引き込み制御回路の前記制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮし、前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、高負荷と判断し、前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止し、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出した時に、前記リミット検出回路のリミットを下げ、前記リミット検出回路がリミットを検出した時に、通常の故障と判断し、前記故障検出回路が故障検出信号を前記制御部に送り、前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止することを特徴とする請求項１または２に記載の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置。 When the step-up DC-DC converter starts, the Pch-MOSFET is turned on, the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit is turned on, and the energy stored in the choke coil is boosted to increase the voltage. The driving Nch-MOSFET is operated in PWM or VFM, and when the detector does not detect the GND level of the feedback voltage, the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit is turned off, and the limit When the detection circuit does not detect the limit, the comparator refers to the feedback voltage, feeds back to the PWM control and VFM control circuit so that the current or voltage becomes constant, and normal operation is performed.
When the detector does not detect the GND level of the feedback voltage during the normal operation of the step-up DC-DC converter, the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit is turned OFF, and the limit detection circuit detects the limit. When the detector detects the GND level of the feedback voltage, it is determined that the output line is open or short-circuited, and the failure detection circuit sends a failure detection signal to the control unit, and the boost DC-DC converter Stop working,
When the detector does not detect the GND level of the feedback voltage during the normal operation of the step-up DC-DC converter, the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit is turned OFF, and the limit detection circuit detects the limit. When the detector does not detect the GND level of the feedback voltage, the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit is turned on, and when the detector detects the GND level of the feedback voltage, It is determined that the circuit is open, the failure detection circuit sends a failure detection signal to the control unit, and stops the operation of the step-up DC-DC converter.
When the detector does not detect the GND level of the feedback voltage during the normal operation of the step-up DC-DC converter, the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit is turned OFF, and the limit detection circuit detects the limit. When the detector does not detect the GND level of the feedback voltage, the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit is turned on, and when the detector does not detect the GND level of the feedback voltage, Judging the load, stop the operation of the step-up DC-DC converter,
During normal operation of the step-up DC-DC converter, when the detector detects the GND level of the feedback voltage, the limit of the limit detection circuit is lowered, and when the limit detection circuit detects the limit, 3. The boost DC-DC converter according to claim 1, wherein the failure detection circuit sends a failure detection signal to the control unit and stops the operation of the boost DC-DC converter. Power supply.

前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出した時に、通常の故障と判断し、前記故障検出回路が故障検出信号を前記制御部に送り、前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止することを特徴とする請求項３に記載の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置。 During the normal operation of the step-up DC-DC converter, when the detector detects the GND level of the feedback voltage, it is determined as a normal failure, and the failure detection circuit sends a failure detection signal to the control unit, The power supply apparatus using the step-up DC-DC converter according to claim 3, wherein the operation of the DC-DC converter is stopped.

前記故障検出回路は、前記故障信号を前記Ｐｃｈ−ＭＯＳＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御回路に送り、前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを停止することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置。 5. The failure detection circuit sends the failure signal to a control circuit that controls ON / OFF of the Pch-MOSFET, and stops the step-up DC-DC converter. A power supply apparatus using the step-up DC-DC converter described in 1.

ＬＣＤのバックライトに電源を供給する昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置における故障検出制御方法であって、
前記電源装置は、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータと、
電池パックのエネルギーを蓄えるチョークコイルと、
電源電圧のＯＮ／ＯＦＦ制御を行いかつ出力ラインの保護用であるＰｃｈ−ＭＯＳＦＥＴと、
電流制御用の抵抗と、を有し、
前記電源装置は、前記バックライトと前記抵抗との間から前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータへのフィードバックの電圧を生成し、前記バックライトの駆動を定電流で制御し、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータは、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの駆動用の駆動用Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴと、
ＰＷＭ制御およびＶＦＭ制御用回路と、
負荷が過大になったときの保護機能を有するリミット検出回路と、
電荷の引き込み用の引き込み制御回路と、
前記フィードバックの電圧がＧＮＤレベルになっていないかを検出するためのディテクタと、
前記リミット検出回路からのリミット信号および前記ディテクタからの検出信号を受けて故障検出信号を制御部に送る故障検出回路と、
前記フィードバックの電圧を参照し、電圧または電流が一定になるように前記ＰＷＭ制御およびＶＦＭ制御用回路にフィードバックするコンパレータと、を有し、
前記引き込み制御回路と、前記ディテクタと、前記コンパレータとは前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータのフィードバックラインに配置され、
前記引き込み制御回路は電流制限抵抗と制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴとを有し構成され、
前記故障検出制御方法は、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータが立ち上がると、前記Ｐｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮする工程と、
電圧を昇圧するために、前記チョークコイルに蓄えられたエネルギーを入力電源にのせるため、前記駆動用Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＰＷＭまたはＶＦＭ動作させる工程と、
前記リミット検出回路がリミットを検出する工程と、
前記リミット検出回路がリミットを検出しない場合、前記コンパレータがフィードバック電圧を参照し、電流が一定になるように前記ＰＷＭ制御およびＶＦＭ制御用回路にフィードバックし、通常動作が行われる工程と、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、
前記リミット検出回路がリミットを検出しかつ前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出する工程と、
前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出した時に、
出力ラインがオープンまたは短絡したと判断する工程と、
前記故障検出回路が故障検出信号を前記制御部に送る工程と、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止する工程と、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、
前記リミット検出回路がリミットを検出したが前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出する工程と、
前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、
前記引き込み制御回路の前記制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮする工程と、
前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出する工程と、
前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出とした時に、
前記フィードバックラインがオープンしたと判断する工程と、
前記故障検出回路が故障検出信号を前記制御部に送る工程と、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止する工程と、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、
前記リミット検出回路がリミットを検出したが前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出する工程と、
前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、
前記引き込み制御回路の前記制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮする工程と、
前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出する工程と、
前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、
高負荷と判断する工程と、
前記引き込み制御回路の前記制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦする工程と、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止する工程とを有することを特徴とする昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置における故障検出制御方法。 A failure detection control method in a power supply device using a step-up DC-DC converter that supplies power to a backlight of an LCD,
The power supply device
The step-up DC-DC converter;
A choke coil that stores the energy of the battery pack;
A Pch-MOSFET for performing ON / OFF control of the power supply voltage and protecting the output line;
A resistor for current control,
The power supply device generates a feedback voltage to the step-up DC-DC converter from between the backlight and the resistor, and controls driving of the backlight with a constant current,
The step-up DC-DC converter includes:
A driving Nch-MOSFET for driving the step-up DC-DC converter;
A circuit for PWM control and VFM control;
A limit detection circuit with a protection function when the load becomes excessive,
An entrainment control circuit for entraining charges;
A detector for detecting whether the voltage of the feedback is at the GND level;
A failure detection circuit that receives a limit signal from the limit detection circuit and a detection signal from the detector and sends a failure detection signal to the control unit;
A comparator that refers to the voltage of the feedback and feeds back to the PWM control and VFM control circuit so that the voltage or current becomes constant;
The pull-in control circuit, the detector, and the comparator are arranged in a feedback line of the step-up DC-DC converter,
The pull-in control circuit includes a current limiting resistor and a control Nch-MOSFET, and
The failure detection control method includes:
A step of turning on the Pch-MOSFET when the step-up DC-DC converter starts up;
A step of PWM or VFM operation of the driving Nch-MOSFET to place the energy stored in the choke coil on an input power source in order to boost the voltage;
The limit detection circuit detecting a limit;
When the limit detection circuit does not detect a limit, the comparator refers to a feedback voltage, feeds back to the PWM control and VFM control circuit so that the current becomes constant, and a normal operation is performed.
During normal operation of the step-up DC-DC converter,
The limit detection circuit detecting a limit and the detector detecting a GND level of a feedback voltage;
When the detector detects the GND level of the feedback voltage,
Determining that the output line is open or shorted;
The failure detection circuit sending a failure detection signal to the control unit;
Stopping the operation of the step-up DC-DC converter;
During normal operation of the step-up DC-DC converter,
The limit detection circuit detects a limit but the detector detects a GND level of a feedback voltage;
When the detector does not detect the GND level of the feedback voltage,
Turning on the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit;
Detecting the GND level of the feedback voltage by the detector;
When the detector detects the GND level of the feedback voltage,
Determining that the feedback line is open;
The failure detection circuit sending a failure detection signal to the control unit;
Stopping the operation of the step-up DC-DC converter;
During normal operation of the step-up DC-DC converter,
The limit detection circuit detects a limit but the detector detects a GND level of a feedback voltage;
When the detector does not detect the GND level of the feedback voltage,
Turning on the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit;
Detecting the GND level of the feedback voltage by the detector;
When the detector does not detect the GND level of the feedback voltage,
A process of determining a high load,
Turning off the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit;
And a step of stopping the operation of the step-up DC-DC converter. A fault detection control method for a power supply apparatus using the step-up DC-DC converter.

前記電源装置は、さらに２個の抵抗を有し、出力電圧を前記２個の抵抗により分圧し、前記フィードバックの電圧を生成し、前記コンパレータが前記フィードバック電圧を参照し、電圧が一定になるように前記ＰＷＭ制御およびＶＦＭ制御用回路にフィードバックし前記ＬＣＤのバックライトの駆動を定電圧で行うことを特徴とする請求項６記載の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置における故障検出制御方法。 The power supply device further includes two resistors, and an output voltage is divided by the two resistors to generate the feedback voltage, and the comparator refers to the feedback voltage so that the voltage becomes constant. 7. The failure detection control method for a power supply apparatus using a step-up DC-DC converter according to claim 6, wherein feedback to the PWM control and VFM control circuit is performed to drive the backlight of the LCD at a constant voltage.

前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータが立ち上がると、前記Ｐｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮする工程と、
前記引き込み制御回路の前記制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮし、電圧を昇圧するために、前記チョークコイルに蓄えられたエネルギーを入力電源にのせるため、前記駆動用Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＰＷＭまたはＶＦＭ動作させる工程と、
前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、
前記引き込み制御回路の前記制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦする工程と、
前記リミット検出回路がリミットを検出しない場合、前記コンパレータがフィードバック電圧を参照し、電流または電圧が一定になるように前記ＰＷＭ制御およびＶＦＭ制御用回路にフィードバックし、通常動作が行われる工程と、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、
前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、前記引き込み制御回路の前記制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦする工程と、
前記リミット検出回路がリミットを検出し、かつ前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出した場合、出力ラインがオープンまたは短絡したと判断する工程と、
前記故障検出回路が故障検出信号を前記制御部に送り、前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止する工程と、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、
前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、前記引き込み制御回路の前記制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦする工程と、
前記リミット検出回路がリミットを検出し、かつ前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった場合、前記引き込み制御回路の前記制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮする工程と、
前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出した時に、フィードバックラインがオープンしたと判断する工程と、
前記故障検出回路が故障検出信号を前記制御部に送る工程と、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止する工程と、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、
前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、前記引き込み制御回路の前記制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦする工程と、
前記リミット検出回路がリミットを検出し、かつ前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった場合、前記引き込み制御回路の前記制御Ｎｃｈ−ＭＯＳＦＥＴをＯＮする工程と、
前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出しなかった時に、高負荷と判断する工程と、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止する工程と、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、
前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出した時に、前記リミット検出回路のリミットを下げる工程と、
前記リミット検出回路がリミットを検出した時に、通常の故障と判断する工程と、
前記故障検出回路が故障検出信号を前記制御部に送る工程と、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止する工程とを有することを特徴とする請求項７または８に記載の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置における故障検出制御方法。 A step of turning on the Pch-MOSFET when the step-up DC-DC converter starts up;
A step of PWM or VFM operation of the driving Nch-MOSFET to turn on the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit and to apply the energy stored in the choke coil to the input power supply in order to boost the voltage. When,
When the detector does not detect the GND level of the feedback voltage,
Turning off the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit;
When the limit detection circuit does not detect a limit, the comparator refers to a feedback voltage, feeds back to the PWM control and VFM control circuit so that the current or voltage becomes constant, and a normal operation is performed.
During normal operation of the step-up DC-DC converter,
Turning off the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit when the detector does not detect the GND level of the feedback voltage;
Determining that the output line is open or shorted when the limit detection circuit detects a limit and the detector detects a GND level of a feedback voltage;
The failure detection circuit sending a failure detection signal to the control unit to stop the operation of the step-up DC-DC converter;
During normal operation of the step-up DC-DC converter,
Turning off the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit when the detector does not detect the GND level of the feedback voltage;
When the limit detection circuit detects a limit and the detector does not detect the GND level of the feedback voltage, turning on the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit;
Determining that a feedback line is open when the detector detects a GND level of a feedback voltage;
The failure detection circuit sending a failure detection signal to the control unit;
Stopping the operation of the step-up DC-DC converter;
During normal operation of the step-up DC-DC converter,
Turning off the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit when the detector does not detect the GND level of the feedback voltage;
When the limit detection circuit detects a limit and the detector does not detect the GND level of the feedback voltage, turning on the control Nch-MOSFET of the pull-in control circuit;
Determining a high load when the detector does not detect the GND level of the feedback voltage;
Stopping the operation of the step-up DC-DC converter;
During normal operation of the step-up DC-DC converter,
Lowering the limit of the limit detection circuit when the detector detects the GND level of the feedback voltage;
A step of determining a normal failure when the limit detection circuit detects a limit;
The failure detection circuit sending a failure detection signal to the control unit;
9. The failure detection control method for a power supply device using a step-up DC-DC converter according to claim 7, further comprising a step of stopping the operation of the step-up DC-DC converter.

前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの通常動作中に、
前記ディテクタがフィードバックの電圧のＧＮＤレベルを検出した時に、通常の故障と判断する工程と、
前記故障検出回路が故障検出信号を前記制御部に送る工程と、
前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止する工程とをさらに有することを特徴とする請求項８に記載の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置における故障検出制御方法。 During normal operation of the step-up DC-DC converter,
Determining a normal failure when the detector detects a GND level of a feedback voltage;
The failure detection circuit sending a failure detection signal to the control unit;
9. The failure detection control method for a power supply device using a step-up DC-DC converter according to claim 8, further comprising a step of stopping the operation of the step-up DC-DC converter.

前記故障検出回路が故障検出信号を前記Ｐｃｈ−ＭＯＳＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御回路に送る工程をさらに有し、前記昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを停止することを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載の昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源装置における故障検出制御方法。 The fault detection circuit further includes a step of sending a fault detection signal to a control circuit that controls ON / OFF of the Pch-MOSFET, and stops the step-up DC-DC converter. A failure detection control method for a power supply device using the step-up DC-DC converter according to any one of the preceding claims.