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公開番号2025008614
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023110927
出願日2023-07-05
発明の名称電源制御装置、およびスイッチング電源装置
出願人ローム株式会社
代理人弁理士法人佐野特許事務所
主分類H02M 3/155 20060101AFI20250109BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】インダクタの異常を検知することが可能となる電源制御装置を提供する。
【解決手段】電源制御装置(1)は、インダクタ(L1)を有するスイッチング電源装置(10)において前記スイッチング電源装置を制御するように構成される電源制御装置であって、前記インダクタに接続されたスイッチング素子(Q1)をオン状態とすることで所定時間だけハイレベルとしたパルス状の電圧(SW)を生成させる制御を行うように構成されるスイッチ駆動部(7)と、前記パルス状の電圧が発生したときに前記スイッチング素子に流れる電流(Iq)に基づいて前記インダクタの異常の有無を検知するように構成される異常検知部(6)と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
インダクタを有するスイッチング電源装置において前記スイッチング電源装置を制御するように構成される電源制御装置であって、
前記インダクタに接続されたスイッチング素子をオン状態とすることで所定時間だけハイレベルとしたパルス状の電圧を生成させる制御を行うように構成されるスイッチ駆動部と、
前記パルス状の電圧が発生したときに前記スイッチング素子に流れる電流に基づいて前記インダクタの異常の有無を検知するように構成される異常検知部と、
を備える、電源制御装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記異常検知部は、前記スイッチング素子に流れる電流の過電流を検知するように構成され、
前記異常検知部は、前記所定時間が経過したときに前記スイッチング素子に流れる電流が過電流検出レベルに到達しているかに基づいて前記異常の有無を検知する、請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項３】
前記ハイレベルは、前記スイッチング電源装置の入力電圧のレベルであり、
前記入力電圧に応じて前記所定時間が可変である、請求項２に記載の電源制御装置。
【請求項４】
パルス信号を生成するように構成されるパルス生成部をさらに備え、
前記スイッチ駆動部は、前記パルス信号に基づいて前記パルス状の電圧を生成させ、
前記パルス生成部は、前記パルス信号のパルス幅を前記入力電圧に応じて可変とする、請求項３に記載の電源制御装置。
【請求項５】
前記パルス生成部は、
前記入力電圧を分圧して第１分圧電圧を生成する第１分圧抵抗と、
前記第１分圧電圧が印加される第１入力端を有する第１アンプと、
前記第１アンプの出力端に接続される制御端を有する第１トランジスタと、
前記第１トランジスタの第１端と前記第１アンプの第２入力端に接続される第１Ｖ／Ｉ変換抵抗と、
前記第１トランジスタの第２端に接続される入力端を有するカレントミラーと、
前記カレントミラーの出力端に接続される第１コンデンサと、
前記第１コンデンサの両端間に接続されるスイッチと、
前記第１コンデンサの電圧と、第１基準電圧とが入力される第１コンパレータと、
を有し、
前記第１コンパレータから前記パルス信号が出力される、請求項４に記載の電源制御装置。
【請求項６】
前記ハイレベルは、前記スイッチング電源装置の入力電圧のレベルであり、
前記入力電圧に応じて前記過電流検出レベルが可変である、請求項２に記載の電源制御装置。
【請求項７】
前記異常検知部は、前記スイッチング素子に流れる電流の検出信号と、第２基準電圧とを比較する第２コンパレータを有し、
前記第２基準電圧が前記入力電圧に応じて可変である、請求項６に記載の電源制御装置。
【請求項８】
前記第２基準電圧を生成するように構成される基準電圧生成部をさらに備え、
前記基準電圧生成部は、
前記入力電圧を分圧して第２分圧電圧を生成する第２分圧抵抗と、
前記第２分圧電圧が印加される第１入力端を有する第２アンプと、
前記第２アンプの出力端に接続される制御端を有する第２トランジスタと、
前記第２トランジスタの第１端と前記第２アンプの第２入力端に接続される第２Ｖ／Ｉ変換抵抗と、
前記第２トランジスタの第２端に接続される第１端と、前記入力電圧の印加端に接続される第２端と、を有するＩ／Ｖ変換抵抗と、
を有し、
前記Ｉ／Ｖ変換抵抗の第１端に前記第２基準電圧が生成される、請求項７に記載の電源制御装置。
【請求項９】
前記パルス状の電圧の生成は、前記スイッチング電源装置の起動前に行われる、請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項１０】
前記所定時間は、前記スイッチング電源装置の出力電圧が供給されるように構成される後段回路のＵＶＬＯ解除電圧に前記出力電圧が到達しないように設定される、請求項１に記載の電源制御装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電源制御装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来のスイッチング電源装置として、例えば特許文献１には、半導体集積回路装置およびその外付け部品によって構成されるスイッチング電源装置が開示されている。上記外付け部品には、インダクタが含まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－９７５４１号公報
【０００４】
［概要］
スイッチング電源装置のスイッチング周波数が高周波数化することでインダクタのインダクタンス値の低減が可能となる。しかしながら、インダクタンス値が低くてもスイッチング電源装置が動作するとなると、インダクタがショートする異常が発生した場合に寄生インダクタンスによっても動作する可能性があるため、インダクタの異常を検知できない恐れがあった。
【０００５】
上記状況に鑑み、本開示は、インダクタの異常を検知することが可能となる電源制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本開示の一態様に係る電源制御装置は、
インダクタを有するスイッチング電源装置において前記スイッチング電源装置を制御するように構成される電源制御装置であって、
前記インダクタに接続されたスイッチング素子をオン状態とすることで所定時間だけハイレベルとしたパルス状の電圧を生成させる制御を行うように構成されるスイッチ駆動部と、
前記パルス状の電圧が発生したときに前記スイッチング素子に流れる電流に基づいて前記インダクタの異常の有無を検知するように構成される異常検知部と、
を備える構成としている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、本開示の例示的な実施形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す図である。
図２は、インダクタの異常検知動作に関するタイミングチャートである。
図３は、パルス生成部の構成例を示す図である。
図４は、基準電圧生成部の構成例を示す図である。
図５は、本開示の変形例に係るスイッチング電源装置の構成を示す図である。
【０００８】
[詳細な説明]
以下、本開示の例示的な実施形態について、図面を参照して説明する。
【０００９】
＜１．スイッチング電源装置の構成＞
図１は、本開示の例示的な実施形態に係るスイッチング電源装置１０の構成を示す図である。スイッチング電源装置１０は、同期整流型の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータであり、直流電圧である入力電圧Ｖｉｎを直流電圧である出力電圧Ｖｏｕｔに降圧する。
【００１０】
スイッチング電源装置１０は、電源制御装置１と、インダクタＬ１と、出力コンデンサＣ１と、帰還抵抗Ｒ１，Ｒ２と、を備える。インダクタＬ１と、出力コンデンサＣ１と、帰還抵抗Ｒ１，Ｒ２は、電源制御装置１の外部に配置される。
（【００１１】以降は省略されています）

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