JP2020089095A - スイッチング電源装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の第1実施形態について、図1〜図7を参照して説明する。
電気的構成を示す図1において、スイッチング電源装置1は、車載バッテリなどの直流の入力電圧Vinを所定の出力電圧Voutに変換して出力端子Pに出力する。入力電圧Vinを供給する電源端子はnチャンネル型のMOSトランジスタ2および3を直列に介してグランドに接続される。
図2は、以下に説明する各動作を概略的に示したタイムチャートで、入力電圧Vin、出力電圧Voutと制御モードを示している。図2(a)に示すように、入力電圧Vinが通常状態では14V程度あり、他の負荷などへの給電動作中あるいは放電による電圧低下などの低下状態では7V程度まで低下した場合を想定している。
まず、入力電圧Vinが車載バッテリの通常の端子電圧である14V程度ある通常状態で、出力端子Pが天絡やオープン故障などが発生していない正常状態における動作について説明する。
図8および図9は第2実施形態を示すもので、以下、第1実施形態と異なる部分について説明する。第1実施形態のスイッチング電源装置1においては、入力電圧Vinを降圧して出力電圧Voutを生成する構成であったのに対して、この実施形態のスイッチング電源装置20では、入力電圧Vinを昇圧あるいは降圧して出力電圧Voutを生成する構成としている。
したがって、このような第2実施形態によっても第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能であり、例えば、以下のように変形または拡張することができる。
寄生ダイオードを持たないスイッチング素子の場合には、別途整流用のダイオードを接続する構成としても良い。
Claims (6)
- 電源と出力端子との間に接続される通電用スイッチング素子(2、21)およびインダクタ(4)の直列回路と、
前記出力端子が天絡した際に、当該端子より電流が逆方向に流れる逆流経路中に配置され、少なくとも1つは同期整流を行うために用いられる1つ以上のスイッチング素子(3、22)と、
前記出力端子の電圧と目標電圧との偏差に基づく誤差信号を出力する誤差増幅回路(7)と、
前記誤差信号に基づいてPWM信号を生成し、前記通電用スイッチング素子に出力するパルス生成回路(6、6a)と、
前記出力端子の電圧が閾値電圧よりも上昇すると、出力高電圧検出信号を出力する出力高電圧検出回路(8)と、
前記逆流経路中に配置されているスイッチング素子に出力されるパルス生成信号の時間が閾値時間より超えると、パルス時間超過検出信号を出力するパルス時間超過検出回路(9、9a)と、
前記出力高電圧検出信号あるいは前記パルス時間超過検出信号の少なくとも一方が出力されると、前記逆流経路中に配置されているスイッチング素子をオフさせて、電流の逆流を防止する逆流防止制御回路(6、6a)とを備えるスイッチング電源装置。 - 前記逆流防止制御回路によりオフされるスイッチング素子は、前記直列回路の前記通電用スイッチング素子および前記インダクタの共通接続点とグランドとの間に接続される同期整流用スイッチング素子(3、22)である請求項1記載のスイッチング電源装置。
- 前記出力端子と前記インダクタとの間に接続される第1昇圧用スイッチング素子(21)と、
前記インダクタおよび前記第1昇圧用スイッチング素子の共通接続点とグランドとの間に接続される第2昇圧用スイッチング素子(22)とを備え、
前記PWM信号を前記第1及び第2昇圧用スイッチング素子に与えることで、昇圧した電圧を出力可能である請求項1又は2記載のスイッチング電源装置。 - 前記逆流防止制御回路によりオフされるスイッチング素子は、前記第1昇圧用スイッチング素子である請求項3記載のスイッチング電源装置。
- 前記スイッチング素子は、前記誤差増幅部およびパルス生成部とは別素子で構成されている請求項1から4記載のスイッチング電源装置。
- 給電対象となるマイコン(14)に供給する電圧を前記出力端子に出力する請求項1から4記載のスイッチング電源装置。
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