專利名稱：電源控制電路、電源裝置、電源系統(tǒng)以及電源控制裝置的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源控制電路、電源裝置、電源系統(tǒng)以及電源控制裝置的控制方法。

背景技術(shù)：
以往，在以信息處理裝置為首的各種電子設(shè)備等產(chǎn)品中利用的電源使用“Hi Side FET” 或 “Lo Side FET” 等的整流 FET (電場效應(yīng)晶體管=Field Effect Transistor) 具體舉例時，如圖27所示，利用具有輸入電源、輸入電容器、平滑電感器、平滑電容器、負載、Hi Side FET、Lo Side FET、逆變器的非絕緣方式DC-DC轉(zhuǎn)換器降壓電路(開關(guān)控制方式)等。該非絕緣方式DC-DC轉(zhuǎn)換器降壓電路通過從Hi驅(qū)動器或Lo驅(qū)動器輸出的開關(guān)控制信號(Hi Dr或Lo Dr)對輸入電流進行導(dǎo)通/切斷，通過平滑電感器、平滑電容器、負載，對電壓/電流進行平均化并輸出。這里，輸入電源是對上述非絕緣方式DC-DC轉(zhuǎn)換器降壓電路提供電力的電源，輸入電容器是蓄積或釋放由輸入電源提供的電能的電容器。并且，平滑電感器是用于上述非絕緣方式DC-DC轉(zhuǎn)換器降壓電路內(nèi)的噪聲抑制、整流、平滑的電感器，平滑電容器是如下的電感器在電壓高時進行充電，在電壓低時進行放電，從而使電壓平滑，即具有減小電壓變動(脈動電壓)的作用。但是，在使用整流FET的電源(例如非絕緣方式DC-DC轉(zhuǎn)換器降壓電路等)中，在產(chǎn)生了整流FET等的短路的情況下，在電路整體中流過大電流，成為該電源和連接電源的設(shè)備(連接設(shè)備)的故障原因。因此，在產(chǎn)生了短路的情況下，作為保護電路整體的手法，利用圖觀所示的保護電路。在該保護電路中，使用電流感應(yīng)電阻Rsensel，在檢測到從電源的輸入側(cè)流入的過剩電流的情況下，判定為“Hi Side FET”的短路故障，實施打開“Breaker FET1”從而斷開故障部位的處理。同樣，在保護電路中，使用電流感應(yīng)電阻RsenSe2，在檢測到從電源的輸出側(cè)流入的過剩電流的情況下，判定為“Lo Side FET”的短路故障，實施打開“Breaker FET2” 從而斷開故障部位的處理。并且，該保護電路檢測在電流感應(yīng)電阻Rsensel中產(chǎn)生的微小電壓，利用放大器 AMPl進行放大，使用比較器COMPl對在延遲電路DELAYl中實施了忽略臨時峰值的濾波后的電壓與基準電壓進行比較。然后，如果實施濾波而得到的電壓大于基準電壓，則保護電路檢測為“Hi Side FET”的短路故障。同樣，保護電路檢測在電流感應(yīng)電阻Rsensd中產(chǎn)生的微小電壓，利用放大器AMP2進行放大，使用比較器C0MP2對在延遲電路DELAY2中實施了忽略臨時峰值的濾波后的電壓與基準電壓進行比較，如果其結(jié)果為實施濾波而得到的電壓大于基準電壓，則檢測到“Lo Side FET”的短路故障。專利文獻1 日本特開平05-146049號公報但是，上述現(xiàn)有技術(shù)存在無法準確地檢測短路故障的課題。具體而言，在上述保護電路中，在輸出電容器的電容較多的條件下接通電源的情況、或者負載從輕負載向重負載急劇變化的情況下，即使是正常狀態(tài)，有時也產(chǎn)生過剩電流。并且，在輸出中殘存有電壓的條件下接通電源的情況、或者負載從重負載向輕負載急劇變化的情況下，即使是正常狀態(tài)， 有時也產(chǎn)生逆電流。但是，在現(xiàn)有的保護電路中，在產(chǎn)生了基于過剩電流的逆電流的情況下，無法判斷是否產(chǎn)生了基于故障的逆電流，所以，將基于在上述正常狀態(tài)下產(chǎn)生的過剩電流的逆電流也判斷為故障。并且，在現(xiàn)有的保護電路中，使用比較器與基準電壓進行比較，但是，需要為了防止誤檢測而以使基準電壓與原本希望檢測的電壓相比增大幾10%的方式來增大閾值極限、 延遲電路DELAY實施濾波的時間。因此，檢測故障、打開“Breaker FET”并斷開故障部位所需的時間變長，電源的輸入電壓降低，進而，裝置整體的電壓也降低。即，可能由于短路故障波及而使裝置整體停止。并且，在現(xiàn)有的保護電路中，在產(chǎn)生了阻抗故障的情況下，電流感應(yīng)電阻 Rsensel (或電流感應(yīng)電阻RSenSe2)電壓效應(yīng)非常小或不產(chǎn)生，所以，無法檢測阻抗故障。 其結(jié)果，存在引起發(fā)熱燒損這樣的課題。另外，阻抗故障表示FEC中的短路狀態(tài)不完全而具有某個電阻值從而使FET故障的狀態(tài)、換言之短路故障或開路故障的中間的中途半端的故障。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的課題而完成的，其目的在于，提供能夠準確地檢測短路故障的電源控制電路、電源裝置、電源系統(tǒng)以及電源控制裝置的控制方法。為了解決上述課題并實現(xiàn)目的，本申請公開的電源控制電路的特征在于，該電源控制電路具有第1電流切斷電路，其輸入端子與輸入電源的第1電極連接，根據(jù)輸入到控制端子的切斷控制信號，切斷來自所述輸入電源的電流；第1開關(guān)電路，其輸入端子與所述第1電流切斷電路的輸出端子連接，并且，輸出端子與基準節(jié)點連接，根據(jù)輸入到控制端子的第1開關(guān)控制信號，對向所述基準節(jié)點流出的電流或從所述基準節(jié)點流入的電流進行開關(guān)；第2開關(guān)電路，其輸入端子與所述基準節(jié)點連接，并且，輸出端子與所述輸入電源的第 2電極連接，根據(jù)輸入到控制端子的第2開關(guān)控制信號，對從所述基準節(jié)點流入的電流或向所述基準節(jié)點流出的電流進行開關(guān)；第2電流切斷電路，其輸出端子與負載連接，根據(jù)輸入到控制端子的所述切斷控制信號，切斷從所述基準節(jié)點流入的電流；以及切斷控制信號生成電路，其在對所述基準節(jié)點的電壓與第1基準電壓進行比較的結(jié)果為所述基準節(jié)點的電壓低于所述第1基準電壓的情況下，在所述第1開關(guān)控制信號接通時，輸出所述切斷控制信號，或者，在對所述基準節(jié)點的電壓與第2基準電壓進行比較的結(jié)果為所述基準節(jié)點的電壓高于所述第2基準電壓的情況下，在所述第2開關(guān)控制信號接通時，輸出所述切斷控制信號。根據(jù)本申請公開的電源控制裝置，能夠準確地檢測短路故障。


圖1是示出包含實施例1的電源控制電路的DDC轉(zhuǎn)換器的圖。圖2是示出實施例1的電源控制電路的結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是例示了閾值VIN-VrefH的設(shè)定的想法的圖。
圖4是例示了閾值VrefL的設(shè)定的想法的圖。圖5是示出負載電流較大時的正常動作波形的圖。圖6是示出負載電流較小時的正常動作波形的圖。圖7是用于說明“Hi Side FET”的短路故障時的圖。圖8是示出在負載電流較大時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的短路故障時的動作波形的圖。圖9是示出在負載電流較大時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的Low阻抗故障時的動作波形的圖。圖10是示出在負載電流較大時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的High阻抗故障時的動作波形的圖。圖11是示出在負載電流較大時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的開路故障時的動作波形的圖。圖12是示出在負載電流較小時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的短路故障時的動作波形的圖。圖13是示出在負載電流較小時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的Low阻抗故障時的動作波形的圖。圖14是示出在負載電流較小時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的High阻抗故障時的動作波形的圖。圖15是示出在負載電流較小時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的開路故障時的動作波形的圖。圖16是用于說明“Lo Side FET”的短路故障時的圖。圖17是示出在負載電流較大時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的短路故障時的動作波形的圖。圖18是示出在負載電流較大時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的Low阻抗故障時的動作波形的圖。圖19是示出在負載電流較大時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的High阻抗故障時的動作波形的圖。圖20是示出在負載電流較大時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的開路故障時的動作波形的圖。圖21是示出在負載電流較小時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的短路故障時的動作波形的圖。圖22是示出在負載電流較小時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的Low阻抗故障時的動作波形的圖。圖23是示出在負載電流較小時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的Logh阻抗故障時的動作波形的圖。圖24是示出在負載電流較小時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的開路故障時的動作波形的圖。圖25是示出并聯(lián)連接n+1臺應(yīng)用了本申請公開的電源控制電路的DDC的例子的圖。
圖沈是示出在并聯(lián)連接n+1臺應(yīng)用了本申請公開的電源控制電路的DDC的結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生了故障的例子的圖。圖27是示出現(xiàn)有技術(shù)中的DC-DC轉(zhuǎn)換器的例子的圖。圖觀是示出現(xiàn)有技術(shù)中的DC-DC轉(zhuǎn)換器的短路保護結(jié)構(gòu)的圖。

標號說明10 輸入電源；11 輸入電容器；12 平滑電感器；13 平滑電容器；14 負載；15 Hi Side FET ；16 :Lo Side FET ；17 :Hi 驅(qū)動器；18 :Lo 驅(qū)動器；20,30 =Breaker FET ；40 比較電路組；41,43 =COMP ；42,44 =AND電路；45 =OR電路；46 =FF電路；47 逆變器。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的電源控制電路、電源裝置、電源系統(tǒng)以及電源控制裝置的控制方法的實施例進行詳細說明。實施例1[電源控制電路的概要]首先，使用圖1對實施例1的電源控制電路的概要進行說明。圖1是示出包含實施例1的電源控制電路的DDC轉(zhuǎn)換器的圖。如圖1所示，該DDC轉(zhuǎn)換器是通過DC-DC電壓轉(zhuǎn)換部將輸入電壓VIN轉(zhuǎn)換為 VOUT (負載電流I0UT)并輸出的裝置，是如下的DC-DC轉(zhuǎn)換器(DC/DC Converter 直流-直流轉(zhuǎn)換器)(例如開關(guān)方式的DC-DC轉(zhuǎn)換器等)隨著小型化的進展，實現(xiàn)了使用低電壓化發(fā)展的LSI的信息處理裝置、高功能化發(fā)展的便攜電話等的移動設(shè)備以及電子設(shè)備的節(jié)電化和小型輕量化。而且，在DC-DC電壓轉(zhuǎn)換部連接有誤差放大器即“Error AMP”和“PWM COMPARATOR”，該“Error AMP”始終對接地電位即基準電壓GND與輸出電壓VOUT進行比較， 同時放大該誤差而對誤差電壓信號(Error Voltage)進行控制，該“PWM COMPARATOR”根據(jù)來自“Error AMP”的輸出和來自振蕩器的輸出對脈寬進行調(diào)制。并且，具有“信號生成電路”，該“信號生成電路”根據(jù)從“PWM COMPARATOR”輸出的脈寬，生成“Hi Dr(權(quán)利要求書所記載的“第1開關(guān)控制信號”)，，和“Lo Dr (權(quán)利要求書所記載的“第2開關(guān)控制信號”)”。另外，上述“PWM COMPARATOR”、“Error AMP”、“信號生成電路”是一般的DC-DC轉(zhuǎn)換器所具有的電路，所以，這里省略詳細說明。并且，“DC”是指“Direct Current 直流”， "PWM COMPARATOR” 是指 “Rilse Width Modulation COMPARATOR”(脈寬調(diào)制比較器)。因此，本實施例公開的電源控制電路具有與DC-DC電壓轉(zhuǎn)換部的輸入側(cè)連接的 "Breaker FET 斷路器場效應(yīng)管”、與輸出側(cè)連接的“Breaker FET 斷路器場效應(yīng)管”、以及與各個FET連接的比較電路組，能夠準確地檢測短路故障。具體而言，實施例1的電源控制電路在“Lo Side FET”的短路故障時，檢測“Hi Side FET”和“Lo Side FET”的基準電壓VD (權(quán)利要求書所記載的“基準節(jié)點的電壓”)，使用比較器(comparator) COMP對閾值“VIN_VrefH”和VD進行比較。然后，如果基準電壓VD 小于閾值“VIN-VrefH”且開關(guān)控制信號(Hi Dr)接通，則電源控制電路判定為故障。同樣，實施例1的電源控制電路在“Hi Side FET”的短路故障時，檢測“Hi Side FET”和"Lo Side FET”的基準電壓VD,使用比較器COMP對閾值"VrefL"和VD進行比較。然后，如果基準電壓VD大于閾值“VrefL”且開關(guān)控制信號(Lo Dr)接通，則電源控制電路判定為故障。這樣，實施例1的電源控制電路在短路故障的檢測中使用比較器，由此，能夠高精度且高速地檢測短路故障。進而，在短路故障的判定中使用AND邏輯，由此，能夠準確地判定短路故障而沒有誤檢測。[電源控制電路的結(jié)構(gòu)]接著，使用圖2對圖1所示的電源控制電路的結(jié)構(gòu)進行說明。圖2是 示出實施例1 的電源控制電路的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2所示的電源控制電路是組裝在DDC中的電路，是在非絕緣方式DC-DC轉(zhuǎn)換器降壓電路(參照圖27)中連接了“BreakerFET”20、“Breaker FET"30, 比較電路組40的電路。如上所述，圖2所示的電源控制電路中的非絕緣方式DC-DC轉(zhuǎn)換器降壓電路具有 輸入電源10、輸入電容器11、平滑電感器12、平滑電容器13、負載14、“Hi Side FET” 15、 "Lo Side FET”16、Hi驅(qū)動器17、Lo驅(qū)動器18。而且，上述DC-DC轉(zhuǎn)換器降壓電路根據(jù)從Hi 驅(qū)動器17或Lo驅(qū)動器18輸出的開關(guān)控制信號(Hi Dr或Lo Dr)，通過“Hi Side FET” 15 或“Lo Side FET”16對輸入電流進行導(dǎo)通/切斷，通過平滑電感器12、平滑電容器13、負載 14，對電壓/電流進行平均化并輸出。其中，輸入電源10對上述非絕緣方式DC-DC轉(zhuǎn)換器降壓電路提供電力，輸入電容器11是蓄積或釋放由輸入電源提供的電能的電容器。并且，平滑電感器12是用于上述非絕緣方式DC-DC轉(zhuǎn)換器降壓電路內(nèi)的噪聲抑制、整流、平滑的電感線圈，平滑電容器13是如下的電感線圈在電壓高時進行充電，在電壓低時進行放電，從而使電壓平滑，即具有減小電壓變動(脈動電壓)的作用。而且，“Hi Side FET” 15的輸入端子與“Breaker FET” 20的輸出端子連接，并且， 輸出端子與基準節(jié)點(VD節(jié)點)連接，根據(jù)輸入到控制端子的開關(guān)控制信號(Hi Dr)，對向基準節(jié)點流出的電流或從基準節(jié)點流入的電流進行開關(guān)。"Lo Side FET”16的輸入端子與基準節(jié)點(VD節(jié)點)連接，并且，輸出端子與輸入電源10的第2電極連接，根據(jù)輸入到控制端子的開關(guān)控制信號(Lo Dr)，對從基準節(jié)點流入的電流或向基準節(jié)點流出的電流進行開關(guān)。另外，上述開關(guān)控制信號(Hi Dr)和開關(guān)控制信號(Lo Dr)可以被控制為彼此排他地接通。"Breaker FET”20是如下的電路其輸入端子與輸入電源10的第1電極連接，根據(jù)從后述的逆變器47輸入到控制端子的切斷控制信號，切斷來自輸入電源的電流?！癇reaker FET" 30是如下的電路其輸出端子與負載14連接，根據(jù)從逆變器47輸入到控制端子的切斷控制信號，切斷從基準節(jié)點(VD節(jié)點)流入的電流。比較電路組40是如下的電路在對基準節(jié)點(VD節(jié)點)的電壓(VD)與閾值 (VIN-VrefH)進行比較的結(jié)果為“VD”低于“VIN-VrefH”的情況下，在開關(guān)控制信號(Hi Dr) 接通時，輸出切斷控制信號。并且，比較電路組40在對基準節(jié)點(VD節(jié)點)的電壓(VD)與閾值(VrefL)進行比較的結(jié)果為“VD”高于“VrefL”的情況下，在開關(guān)控制信號(Lo Dr)接通時，也輸出切斷控制信號。作為比較電路組40的電路結(jié)構(gòu)，例如能夠構(gòu)成為具有比較電路(C0MP 41)、邏輯積電路(AND電路42)、比較電路(C0MP 43)、邏輯積電路(AND電路44)、邏輯和電路(OR電路45)、FF (觸發(fā)器)電路46、逆變器47。該比較電路COMP 41是對基準節(jié)點(VD節(jié)點)與閾值“VIN_VrefH”進行比較的比較電路，AND電路42是生成來自比較電路COMP 41的輸出與開關(guān)控制信號(Hi Dr)的邏輯積的邏輯積電路。并且，比較電路COMP 43是對基準節(jié)點(VD節(jié)點)與閾值“VrefL”進行比較的比較電路，AND電路44是生成來自比較電路COMP 43的輸出與開關(guān)控制信號(Lo Dr) 的邏輯積的邏輯積電路。并且，OR電路45是生成來自AND電路42的輸出與來自AND電路 44的輸出的邏輯和的邏輯和電路，F(xiàn)F電路46是保持來自O(shè)R電路45的輸出并輸出用于切斷短路產(chǎn)生部位的切斷控制信號的觸發(fā)器(FLIP-FLOP)電路。在對Set輸入施加了 OR電路45的輸出“Hi”的情況下，F(xiàn)F電路46保持Hi狀態(tài)。 該Hi狀態(tài)持續(xù)到FF電路46被復(fù)位為止。(另外，再次接通電源裝置時，為了使FF電路46 返回初始狀態(tài)，對R輸入施加Hi來進行復(fù)位。)逆變器47在接受到來自FF電路46的輸出“Q = Hi”的情況下，使該輸出反轉(zhuǎn)，向“Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30輸出用于接通“Breaker FET”20 和“Breaker FET”30 的切斷控制信號。另外，“Breaker FET”20 和 "Breaker FET"30接受到從逆變器47輸出的切斷控制信號時，打開該電路而從電源控制裝置斷開。另外，上述閾值“VIN-VrefH”對應(yīng)于權(quán)利要求書所記載的“第1基準電壓”，閾值“VrefL”對應(yīng)于權(quán)利要求書所記載的“第2基準電壓”，能夠設(shè)定為“VIN-VrefH”高于 “VrefL”。這里，使用圖3和圖4對閾值“VIN-VrefH”和“VrefL”的設(shè)定手法進行說明。另外，圖3是例示了閾值VIN-VrefH的設(shè)定的想法的圖，圖4是例示了閾值VrefL的設(shè)定的想法的圖。如圖3所示，在設(shè)"Hi Side FET"的電壓為“VQH”的情況下，“VrefH”成為 “ (VIN-VQH) X (R17/(R14+R17)，，(略小于 VIN-VQH 的電壓)。這里，減小 VrefH 調(diào)整電阻 R17時，閾值極限增加。由此，將閾值“VIN-VrefH”設(shè)定為“ (VIN-VQH) X α ”。其中，VQH = IdsQHXRdsQH, α為考慮了偏差后的閾值極限系數(shù)即1以下(通常為0. 9左右)。并且，如圖4所示，在設(shè)“Lo Side FET”的電壓為“VQL”的情況下，“VrefL”成為 “ (VQL) X (R13/(R10+R13)) X ((R11+R12)/(R11)) ”(略大于 VQL 的電壓)。這里，增大 VrefL 調(diào)整電阻R13時，閾值極限增加。由此，將閾值“VrefL”設(shè)定為“VQLX β ”。其中，VQL = IdsQLXRdsQL, β為考慮了偏差后的閾值極限系數(shù)即1以下(通常為0. 9左右)。比較電路組40使用利用上述手法設(shè)定的閾值“VIN-VrefH”和“VrefL”以及基準節(jié)點的電壓(VD)，設(shè)短路故障的判定條件為“開關(guān)控制信號(Hi Dr) =Hi且基準電壓(VD) <閾值(VIN-VrefH)”、“開關(guān)控制信號(Lo Dr) = Hi且基準電壓(VD) >閾值(VrefL)”。然后，電源控制電路在“Hi Side FET” 15的短路故障時，檢測“Hi Side FET” 15 和“Lo Side FET”16的中間電壓“VD”，利用比較電路(COMP 43)與電壓“(GND+Bias)= VrefL”進行比較，如果中間電壓“VD”較大，則取與開關(guān)控制信號(Lo Dr)的AND邏輯。其結(jié)果，如果為正邏輯，則對“Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30進行斷開控制。并且，電源控制電路在“Lo Side FET” 16的短路故障時，檢測“Hi Side FET” 15 和“Lo Side FET” 16的中間電壓“VD”，利用比較電路(COMP 41)與電壓“(Vi+Bias)=(VIN-VrefH)”進行比較，如果中間電壓“VD”較小，則取與開關(guān)控制信號(Lo Dr)的AND邏輯。其結(jié)果，如果為正邏輯，則對“Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30進行斷開控制。 這樣，能夠高精度且高速地檢測短路故障，所以，能夠準確地判定短路故障而沒有誤檢測。并且，與現(xiàn)有方式相比，能夠利用部件數(shù)量少的簡單結(jié)構(gòu)，確保電源的冗余性。[電源控制電路的動作波形]接著，使用圖5 圖26對實施例1的電源控制電路中的正常時的動作波形和故障時的動作波形進行說明。其中，圖5 圖26所示的“ton”是“Hi Side FET” 15的導(dǎo)通時間，“toff ”是“Lo Side FET” 16的導(dǎo)通時間，“tsw”是電壓反饋控制的周期，“ I0UT”是負載電流，“ IL”是流過平滑電感器12的電流，“ILpp”是流過平滑電感器12的波紋電流。并且，“VQH”是“Hi Side FET” 15 的導(dǎo)通時壓降(VQH = IdsQHX RdsQH)，“VQL” 是 “Lo Side FET” 16 的導(dǎo)通時壓降 (VQL = IdsQLXRdsQL)。(1.正常時的動作波形)首先，使用圖5和圖6對實施例1的電源控制電路中的正常時的動作波形進行說明。圖5是示出負載電流較大時的正常動作波形的圖，圖6是示出負載電流較小時的正常動作波形的圖。另外，負載電流較大時是(I0UT>= (1/2) X ILpp)時，負載電流較小時是 (IOUT < (1/2) X ILpp)時。如圖5和圖6所示，在正常時對電壓反饋進行控制，以使得“ton = (V0UT+VQH) Xtsw”、“toff = tsw-ton”。此時，基準電壓 VD 成為“(ton 時)VD = VIN-VQH，，、 “(toff時)VD =-VQL，，。并且，負載電流較小時((IOUT < (1/2) X ILpp)時)存在逆流平滑電感器12的期間，所以，成為“VD = +VQL，，。(2.故障時的動作波形)接著，對實施例1的電源控制電路中的故障時的動作波形進行說明。這里，分別對 “負載電流較大時”或“負載電流較小時”的“Hi Side FET的短路故障時”以及“負載電流較大時”或“負載電流較小時”的“Lo Side FET的短路故障時”進行說明。(2-1. Hi Side FET 的短路故障時)首先，使用圖7對“Hi Side FET” 15的短路故障時的概要進行說明。圖7是用于說明“Hi Side FET”的短路故障時的圖。如圖7所示，在“Hi Side FET”的短路故障時， 設(shè)“Hi Side FET”的短路故障的阻抗為“ZQH”時，“Lo Side FET”的接通電阻“RdsQL”與 “ZQH” 的 VIN 分割為基準電壓 “VD”。即，成為 “VD = (RdsQL/(ZQH+RdsQL)) XVIN，，。(2-1-1. Hi Side FET的短路故障時(負載電流較大時))這里，對“負載電流較大時”在“Hi Side FET”中產(chǎn)生的“短路故障”、“Low阻抗故障”、“High阻抗故障”、“開路故障”進行說明。另外，“負載電流較大時”是“負載電流(IOUT) >=(1/2) X波紋電流(ILpp)，，的狀態(tài)。(a.短路故障)首先，使用圖8對在負載電流較大時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的短路故障進行說明。 圖8是示出在負載電流較大時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的短路故障時的動作波形的圖。這里所示的“短路故障”是短路故障時的阻抗“ZQH”為“Oohm”的故障。因此，在實施例1的電源控制電路中，能夠近似為基準電壓“VD” = “VIN”，成為“開關(guān)控制信號(Lo Dr) = Hi且基準電壓(VD) >閾值(VrefL) ”，由此，判定為“Hi Side FET”短路故障。具體而言，在實施例1的電源控制電路中，如果利用比較器(C0MP 43)對基準電壓 "VD ”和閾值“VrefL”進行比較的結(jié)果為“VD> VrefL”，則設(shè)COMP 43的輸出為“Hi”。接著，在電源控制電路中，利用AND電路44接受COMP 43的輸出“Hi”和開關(guān)控制信號“Lo Dr =Hi”后，AND電路44輸出“Hi”，接受至Ij AND電路44的輸出后的OR電路45輸出“Hi”。OR 電路45的輸出“Hi”被施加給FF電路46的Set輸入，F(xiàn)F電路46的輸出“Q”保持Hi狀態(tài)。 該Hi狀態(tài)持續(xù)到FF電路46被復(fù)位為止。然后，接受“Q = Hi ”，利用逆變器47進行邏輯反轉(zhuǎn)，斷開“Breaker FET”20和“Breaker FET”30。這樣，實施例1的電源控制電路通過斷開 "Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30，斷開故障部位進行保護。(b. Low 阻抗故障)接著，使用圖9對在負載電流較大時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的Low阻抗故障進行說明。圖9是示出在負載電流較大時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的Low阻抗故障時的動作波形的圖。這里所示的“Low阻抗故障”是短路故障時的阻抗“ZQH”為接近“Hi Side FET”的接通電阻的值(例如幾mohm)的故障。因此，在實施例1的電源控制電路中，能夠使基準電壓 “VD”近似為“ (1/2) XVIN VIN”，成為“開關(guān)控制信號(Lo Dr) = Hi且基準電壓(VD) > 閾值(VrefL)”，由此，判定為“Hi Side FET”短路故障。具體而言，在實施例1的電源控制電路中，如果利用比較器(C0MP 43)對基準電壓 “VD”和閾值“VrefL”進行比較的結(jié)果為“VD > VrefL”，則設(shè)COMP 43的輸出為“Hi”。接著，在電源控制電路中，利用AND電路44接受COMP 43的輸出“Hi”和開關(guān)控制信號“Lo Dr =Hi”后，AND電路44輸出“Hi”，接受至Ij AND電路44的輸出后的OR電路45輸出“Hi”。OR 電路45的輸出“Hi”被施加給FF電路46的Set輸入，F(xiàn)F電路46的輸出“Q”保持Hi狀態(tài)。 該Hi狀態(tài)持續(xù)到FF電路46被復(fù)位為止。然后，接受“Q = Hi ”，利用逆變器47進行邏輯反轉(zhuǎn)，斷開“Breaker FET”20和“Breaker FET”30。這樣，實施例1的電源控制電路通過斷開 "Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30，斷開故障部位進行保護。(c. High 阻抗故障)接著，使用圖10對在負載電流較大時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的High阻抗故障進行說明。圖10是示出在負載電流較大時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的High阻抗故障時的動作波形的圖。這里所示的“High阻抗故障”是短路故障時的阻抗“ZQH”為大于“Hi Side FET” 的接通電阻的值(例如幾十mohm)的故障。因此，在實施例1的電源控制電路中，電壓降低 "IdsXZQH",由此，能夠使基準電壓“VD”近似為"0V (VIN-(IdsXZQH))，，，成為“開關(guān)控制信號(Hi Dr) =Hi且基準電壓(VD) <閾值(VIN-VrefH) ”，由此，判定為“Hi Side FET” 短路故障。具體而言，在實施例1的電源控制電路中，如果利用比較器(C0MP 41)對基準電壓 “VD”和閾值“VIN-VrefH”進行比較的結(jié)果為“VD < VIN-VrefH",則設(shè)COMP 41的輸出為 “Hi”。接著，在電源控制電路中，利用AND電路42接受COMP 41的輸出“Hi”和開關(guān)控制信號“Hi Dr = Hi”后，AND電路42輸出“Hi”，接受到AND電路42的輸出后的OR電路45輸出“Hi”。OR電路45的輸出“Hi”被施加給FF電路46的Set輸入，F(xiàn)F電路46的輸出“Q” 保持Hi狀態(tài)。該Hi狀態(tài)持續(xù)到FF電路46被復(fù)位為止。然后，接受"Q = Hi”，利用逆變器 47進行邏輯反轉(zhuǎn)，斷開“Breaker FET” 20和“Breaker FET”30。這樣，實施例1的電源控制電路通過斷開“Breaker FET" 20和“Breaker FET" 30，斷開故障部位進行保護。(d.開路故障)接著，使用圖11對在負載電流較大時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的開路故障進行說明。 圖11是示出在負載電流較大時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的開路故障時的動作波形的圖。這里所示的“開路故障”是短路故障時的阻抗“ZQH”為幾ohm以上的故障。因此，在實施例1 的電源控制電路中，能夠近似為“基準電壓“VD”= 0V”，成為“開關(guān)控制信號(Hi Dr) =Hi 且基準電壓(VD) <閾值(VIN-VrefH) ”，由此，判定為“Hi Side FET”短路故障。具體而言，在實施例1的電源控制電路中，如果利用比較器(C0MP 41)對基準電壓 “VD”和閾值“VIN-VrefH”進行比較的結(jié)果為“VD < VIN-VrefH",則設(shè)COMP 41的輸出為 “Hi”。接著，在電源控制電路中，利用AND電路42接受COMP 41的輸 出“Hi”和開關(guān)控制信號“Hi Dr = Hi”后，AND電路42輸出“Hi”，接受到AND電路42的輸出后的OR電路45輸出“Hi”。OR電路45的輸出“Hi”被施加給FF電路46的Set輸入，F(xiàn)F電路46的輸出“Q” 保持Hi狀態(tài)。該Hi狀態(tài)持續(xù)到FF電路46被復(fù)位為止。然后，接受"Q = Hi”，利用逆變器 47進行邏輯反轉(zhuǎn)，斷開“Breaker FET” 20和“Breaker FET”30。這樣，實施例1的電源控制電路通過斷開“Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30，斷開故障部位進行保護。(2-1-2. Hi Side FET的短路故障時(負載電流較小時))這里，對“負載電流較小時”在“Hi Side FET”中產(chǎn)生的“短路故障”、“Low阻抗故障”、“High阻抗故障”、“開路故障”進行說明。另外，“負載電流較小時”是“負載電流(IOUT) < (1/2) X波紋電流(ILpp)，，的狀態(tài)。(a.短路故障)首先，使用圖12對在負載電流較小時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的短路故障進行說明。 圖12是示出在負載電流較小時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的短路故障時的動作波形的圖。這里所示的“短路故障”是短路故障時的阻抗“ZQH”為“Oohm”的故障。因此，在實施例1的電源控制電路中，能夠近似為基準電壓“VD” =“VIN”，成為“開關(guān)控制信號(LoDr) = Hi且基準電壓(VD) >閾值(VrefL) ”，由此，判定為“Hi Side FET”短路故障。具體而言，在實施例1的電源控制電路中，如果利用比較器(C0MP 43)對基準電壓 “VD”和閾值“VrefL”進行比較的結(jié)果為“VD > VrefL”，則設(shè)COMP 43的輸出為“Hi”。接著，在電源控制電路中，利用AND電路44接受COMP 43的輸出“Hi”和開關(guān)控制信號“Lo Dr =Hi”后，AND電路44輸出“Hi”，接受至Ij AND電路44的輸出后的OR電路45輸出“Hi”。OR 電路45的輸出“Hi”被施加給FF電路46的Set輸入，F(xiàn)F電路46的輸出“Q”保持Hi狀態(tài)。 該Hi狀態(tài)持續(xù)到FF電路46被復(fù)位為止。然后，接受“Q = Hi ”，利用逆變器47進行邏輯反轉(zhuǎn)，斷開“Breaker FET”20和“Breaker FET”30。這樣，實施例1的電源控制電路通過斷開 "Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30，斷開故障部位進行保護。(b. Low 阻抗故障)接著，使用圖13對在負載電流較小時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的Low阻抗故障進行說明。圖13是示出在負載電流較小時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的Low阻抗故障時的動作波形的圖。這里所示的“Low阻抗故障”是短路故障時的阻抗“ZQH”為接近“Hi Side FET”的接通電阻的值(例如幾mohm)的故障。因此，在實施例1的電源控制電路中，能夠使基準電壓“VD”近似為“(1/2) X VIN VIN”，成為“開關(guān)控制信號(Lo Dr) =Hi且基準電壓(VD)>閾值(VrefL) ”，由此，判定為“Hi Side FET”短路故障。具體而言，在實施例1的電源控制電路中，如果利用比較器(C0MP 43)對基準電壓 “VD”和閾值“VrefL”進行比較的結(jié)果為“VD > VrefL”，則設(shè)COMP 43的輸出為“Hi”。接著，在電源控制電路中，利用AND電路44接受COMP 43的輸出“Hi”和開關(guān)控制信號“Lo Dr =Hi”后，AND電路44輸出“Hi”，接受至Ij AND電路44的輸出后的OR電路45輸出“Hi”。OR 電路45的輸出“Hi”被施加給FF電路46的Set輸入，F(xiàn)F電路46的輸出“Q”保持Hi狀態(tài)。 該Hi狀態(tài)持續(xù)到FF電路46被復(fù)位為止。然后，接受“Q = Hi ”，利用逆變器47進行邏輯反轉(zhuǎn)，斷開“Breaker FET”20和“Breaker FET”30。這樣，實施例1的電源控制電路通過斷開 "Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30，斷開故障部位進行保護。(c. High 阻抗故障)接著，使用圖14對在負載電流較小時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的High阻抗故障進行說明。圖14是示出在負載電流較小時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的High阻抗故障時的動作波形的圖。這里所示的“High阻抗故障”是短路故障時的阻抗“ZQH”為大于“Hi Side FET” 的接通電阻的值(例如幾十mohm)的故障。因此，在實施例1的電源控制電路中，電壓降低 "IdsXZQH",由此，能夠使基準電壓“VD”近似為"0V (VIN-(IdsXZQH))，，，成為“開關(guān)控制信號(Hi Dr) =Hi且基準電壓(VD) <閾值(VIN-VrefH) ”，由此，判定為“Hi Side FET” 短路故障。具體而言，在實施例1的電源控制電路中，如果利用比較器(C0MP 41)對基準電壓 “VD”和閾值“VIN-VrefH”進行比較的結(jié)果為“VD < VIN-VrefH",則設(shè)COMP 41的輸出為 “Hi”。接著，在電源控制電路中，利用AND電路42接受COMP 41的輸出“Hi”和開關(guān)控制信號“Hi Dr = Hi”后，AND電路42輸出“Hi”，接受到AND電路42的輸出后的OR電路45輸出“Hi”。OR電路45的輸出“Hi”被施加給FF電路46的Set輸入，F(xiàn)F電路46的輸出“Q” 保持Hi狀態(tài)。該Hi狀態(tài)持續(xù)到FF電路46被復(fù)位為止。然后，接受"Q = Hi”，利用逆變器 47進行邏輯反轉(zhuǎn)，斷開“Breaker FET” 20和“Breaker FET”30。這樣，實施例1的電源控制電路通過斷開“Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30，斷開故障部位進行保護。(d.開路故障)接著，使用圖15對在負載電流較小時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的開路故障進行說明。 圖15是示出在負載電流較小時產(chǎn)生的“Hi Side FET”的開路故障時的動作波形的圖。這里所示的“開路故障”是短路故障時的阻抗“ZQH”為幾ohm以上的故障。因此，在實施例1 的電源控制電路中，能夠使基準電壓“VD”近似為“0V”，成為“開關(guān)控制信號(Hi Dr) =Hi 且基準電壓(VD) <閾值(VIN-VrefH)”，由此，判定為“Hi Side FET”短路故障。具體而言，在實施例1的電源控制電路中，如果利用比較器(C0MP 41)對基準電壓 “VD”和閾值“VIN-VrefH”進行比較的結(jié)果為“VD < VIN-VrefH",則設(shè)COMP 41的輸出為 “Hi”。接著，在電源控制電路中，利用AND電路42接受COMP 41的輸出“Hi”和開關(guān)控制信號“Hi Dr = Hi”后，AND電路42輸出“Hi”，接受到AND電路42的輸出后的OR電路45輸出“Hi”。OR電路45的輸出“Hi”被施加給FF電路46的Set輸入，F(xiàn)F電路46的輸出“Q” 保持Hi狀態(tài)。該Hi狀態(tài)持續(xù)到FF電路46被復(fù)位為止。然后，接受"Q = Hi”，利用逆變器 47進行邏輯反轉(zhuǎn)，斷開“Breaker FET” 20和“Breaker FET”30。這樣，實施例1的電源控制電路通過斷開“Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30，斷開故障部位進行保護。
(2-2. Lo Side FET 的短路故障時)接著，使用圖16對“Lo Side FET” 16的短路故障時的概要進行說明。圖16是用于說明“Lo Side FET”的短路故障時的圖。如圖16所示，在“Lo Side FET”的短路故障時， 設(shè)“Lo Side FET”的短路故障的阻抗為“ZQL”時，“Hi Side FET”的接通電阻“RdsQH”與 “ZQL” 的 VIN 分割為基準電壓 “VD”。S卩，成為 “VD (ZQL)/(RdsQH+ZQL)) XVIN”。(2-2-1. Lo Side FET的短路故障時(負載電流較大時))這里，對 “負載電流較大時”在“Lo Side FET”中產(chǎn)生的“短路故障”、“Low阻抗故障”、“High阻抗故障”、“開路故障”進行說明。另外，“負載電流較大時”是“負載電流(IOUT) >=(1/2) X波紋電流(ILpp)，，的狀態(tài)。(a.短路故障)首先，使用圖17對在負載電流較大時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的短路故障進行說明。 圖17是示出在負載電流較大時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的短路故障時的動作波形的圖。這里所示的“短路故障”是短路故障時的阻抗“ZQH”為“Oohm”的故障。因此，在實施例1的電源控制電路中，能夠近似為基準電壓“VD”=“0V”，成為“開關(guān)控制信號(Hi Dr) = Hi且基準電壓(VD) <閾值(VIN-VrefH) ”，由此，判定為“Lo Side FET”短路故障。具體而言，在實施例1的電源控制電路中，如果利用比較器(C0MP 41)對基準電壓 “VD”和閾值“VIN-VrefH”進行比較的結(jié)果為“VD < VIN-VrefH",則設(shè)COMP 41的輸出為 “Hi”。接著，在電源控制電路中，利用AND電路42接受COMP 41的輸出“Hi”和開關(guān)控制信號“Hi Dr = Hi”后，AND電路42輸出“Hi”，接受到AND電路42的輸出后的OR電路45輸出“Hi”。OR電路45的輸出“Hi”被施加給FF電路46的Set輸入，F(xiàn)F電路46的輸出“Q” 保持Hi狀態(tài)。該Hi狀態(tài)持續(xù)到FF電路46被復(fù)位為止。然后，接受"Q = Hi”，利用逆變器 47進行邏輯反轉(zhuǎn)，斷開“Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30。這樣，實施例1的電源控制電路通過斷開“Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30，斷開故障部位進行保護。(b. Low 阻抗故障)接著，使用圖18對在負載電流較大時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的Low阻抗故障進行說明。圖18是示出在負載電流較大時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的Low阻抗故障時的動作波形的圖。這里所示的“Low阻抗故障”是短路故障時的阻抗“ZQH”為接近“Lo Side FET”的接通電阻的值(例如幾mohm)的故障。因此，在實施例1的電源控制電路中，能夠使基準電壓“VD”近似為“0V (1/2) X VIN”，成為“開關(guān)控制信號(Hi Dr) = Hi且基準電壓(VD) <閾值(VIN-VrefH) ”，由此，判定為“Lo Side FET”短路故障。具體而言，在實施例1的電源控制電路中，如果利用比較器(C0MP 41)對基準電壓 “VD”和閾值“VIN-VrefH”進行比較的結(jié)果為“VD < VIN-VrefH",則設(shè)COMP 41的輸出為 “Hi”。接著，在電源控制電路中，利用AND電路42接受COMP 41的輸出“Hi”和開關(guān)控制信號“Hi Dr = Hi”后，AND電路42輸出“Hi”，接受到AND電路42的輸出后的OR電路45輸出“Hi”。OR電路45的輸出“Hi”被施加給FF電路46的Set輸入，F(xiàn)F電路46的輸出“Q” 保持Hi狀態(tài)。該Hi狀態(tài)持續(xù)到FF電路46被復(fù)位為止。然后，接受"Q = Hi”，利用逆變器 47進行邏輯反轉(zhuǎn)，斷開“Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30。這樣，實施例1的電源控制電路通過斷開“Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30，斷開故障部位進行保護。(c. High 阻抗故障)
接著，使用圖19對在負載電流較大時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的High阻抗故障進行說明。圖19是示出在負載電流較大時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的High阻抗故障時的動作波形的圖。這里所示的“High阻抗故障”是短路故障時的阻抗“ZQH”為大于“Lo Side FET” 的接通電阻的值(例如幾十mohm)的故障。因此，在實施例1的電源控制電路中，能夠使基準電壓“VD”近似為“(Ids X ZQH) 0V”，成為“開關(guān)控制信號(Lo Dr) = Hi且基準電壓 (VD) >閾值(VrefL) ”，由此，判定為“Lo Side FET”短路故障。 具體而言，在實施例1的電源控制電路中，如果利用比較器(C0MP 43)對基準電壓 “VD”和閾值“VrefL”進行比較的結(jié)果為“VD > VrefL”，則設(shè)COMP 43的輸出為“Hi”。接著，在電源控制電路中，利用AND電路44接受COMP 43的輸出“Hi”和開關(guān)控制信號“Lo Dr =Hi”后，AND電路44輸出“Hi”，接受至Ij AND電路44的輸出后的OR電路45輸出“Hi”。OR 電路45的輸出“Hi”被施加給FF電路46的Set輸入，F(xiàn)F電路46的輸出“Q”保持Hi狀態(tài)。 該Hi狀態(tài)持續(xù)到FF電路46被復(fù)位為止。然后，接受“Q = Hi ”，利用逆變器47進行邏輯反轉(zhuǎn)，斷開“Breaker FET”20和“Breaker FET”30。這樣，實施例1的電源控制電路通過斷開 "Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30，斷開故障部位進行保護。(d.開路故障)接著，使用圖20對在負載電流較大時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的開路故障進行說明。 圖20是示出在負載電流較大時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的開路故障時的動作波形的圖。這里所示的“開路故障”是短路故障時的阻抗“ZQH”為幾ohm以上的故障。因此，在實施例1 的電源控制電路中，能夠使基準電壓“VD”近似為“VIN”，成為“開關(guān)控制信號(Lo Dr) =Hi 且基準電壓(VD) >閾值(VrefL) ”，由此，判定為“Lo Side FET”短路故障。具體而言，在實施例1的電源控制電路中，如果利用比較器(C0MP 43)對基準電壓 “VD”和閾值“VrefL”進行比較的結(jié)果為“VD > VrefL”，則設(shè)COMP 43的輸出為“Hi”。接著，在電源控制電路中，利用AND電路44接受COMP 43的輸出“Hi”和開關(guān)控制信號“Lo Dr =Hi”后，AND電路44輸出“Hi”，接受至Ij AND電路44的輸出后的OR電路45輸出“Hi”。OR 電路45的輸出“Hi”被施加給FF電路46的Set輸入，F(xiàn)F電路46的輸出“Q”保持Hi狀態(tài)。 該Hi狀態(tài)持續(xù)到FF電路46被復(fù)位為止。然后，接受“Q = Hi ”，利用逆變器47進行邏輯反轉(zhuǎn)，斷開“Breaker FET”20和“Breaker FET”30。這樣，實施例1的電源控制電路通過斷開 "Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30，斷開故障部位進行保護。(2-2-2. Lo Side FET的短路故障時(負載電流較小時))這里，對“負載電流較小時”在“Lo Side FET” 16中產(chǎn)生的“短路故障”、“Low阻抗故障”、“High阻抗故障”、“開路故障”進行說明。另外，“負載電流較小時”是“負載電流 (IOUT) < (1/2) X波紋電流(ILpp) ”的狀態(tài)。(a.短路故障)首先，使用圖21對在負載電流較小時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的短路故障進行說明。 圖21是示出在負載電流較小時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的短路故障時的動作波形的圖。這里所示的“短路故障”是短路故障時的阻抗“ZQH”為“Oohm”的故障。因此，在實施例1的電源控制電路中，能夠近似為基準電壓“VD”=“0V”，成為“開關(guān)控制信號(Hi Dr) = Hi且基準電壓(VD) <閾值(VIN-VrefH) ”，由此，判定為“Lo Side FET”短路故障。具體而言，在實施例1的電源控制電路中，如果利用比較器(C0MP 41)對基準電壓“VD”和閾值“VIN-VrefH”進行比較的結(jié)果為“VD < VIN-VrefH",則設(shè)COMP 41的輸出為 “Hi”。接著，在電源控制電路中，利用AND電路42接受COMP 41的輸出“Hi”和開關(guān)控制信號“Hi Dr = Hi”后，AND電路42輸出“Hi”，接受到AND電路42的輸出后的OR電路45輸出“Hi”。OR電路45的輸出“Hi”被施加給FF電路46的Set輸入，F(xiàn)F電路46的輸出“Q” 保持Hi狀態(tài)。該Hi狀態(tài)持續(xù)到FF電路46被復(fù)位為止。然后，接受"Q = Hi”，利用逆變器 47進行邏輯反轉(zhuǎn)，斷開“Breaker FET” 20和“Breaker FET”30。這樣，實施例1的電源控制電路通過斷開“Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30，斷開故障部位進行保護。

(b. Low 阻抗故障)接著，使用圖22對在負載電流較小時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的Low阻抗故障進行說明。圖22是示出在負載電流較小時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的Low阻抗故障時的動作波形的圖。這里所示的“Low阻抗故障”是短路故障時的阻抗“ZQH”為接近“Lo Side FET”的接通電阻的值(例如幾mohm)的故障。因此，在實施例1的電源控制電路中，能夠使基準電壓“VD”近似為“0V (1/2) X VIN”，成為“開關(guān)控制信號(Hi Dr) = Hi且基準電壓(VD) <閾值(VIN-VrefH) ”，由此，判定為“Lo Side FET”短路故障。具體而言，在實施例1的電源控制電路中，如果利用比較器(C0MP 41)對基準電壓 “VD”和閾值“VIN-VrefH”進行比較的結(jié)果為“VD < VIN-VrefH",則設(shè)COMP 41的輸出為 “Hi”。接著，在電源控制電路中，利用AND電路42接受COMP 41的輸出“Hi”和開關(guān)控制信號“Hi Dr = Hi”后，AND電路42輸出“Hi”，接受到AND電路42的輸出后的OR電路45輸出“Hi”。OR電路45的輸出“Hi”被施加給FF電路46的Set輸入，F(xiàn)F電路46的輸出“Q” 保持Hi狀態(tài)。該Hi狀態(tài)持續(xù)到FF電路46被復(fù)位為止。然后，接受"Q = Hi”，利用逆變器 47進行邏輯反轉(zhuǎn)，斷開“Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30。這樣，實施例1的電源控制電路通過斷開“Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30，斷開故障部位進行保護。(c. High 阻抗故障)接著，使用圖23對在負載電流較小時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的High阻抗故障進行說明。圖23是示出在負載電流較小時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的High阻抗故障時的動作波形的圖。這里所示的“High阻抗故障”是短路故障時的阻抗“ZQH”為大于“Lo Side FET” 的接通電阻的值(例如幾十mohm)的故障。因此，在實施例1的電源控制電路中，能夠使基準電壓“VD”近似為“(Ids X ZQH) 0V”，成為“開關(guān)控制信號(Lo Dr) = Hi且基準電壓 (VD) >閾值(VrefL) ”，由此，判定為“Lo Side FET”短路故障。具體而言，在實施例1的電源控制電路中，如果利用比較器(C0MP 43)對基準電壓 “VD”和閾值“VrefL”進行比較的結(jié)果為“VD > VrefL”，則設(shè)COMP 43的輸出為“Hi”。接著，在電源控制電路中，利用AND電路44接受COMP 43的輸出“Hi”和開關(guān)控制信號“Lo Dr =Hi”后，AND電路44輸出“Hi”，接受至Ij AND電路44的輸出后的OR電路45輸出“Hi”。OR 電路45的輸出“Hi”被施加給FF電路46的Set輸入，F(xiàn)F電路46的輸出“Q”保持Hi狀態(tài)。 該Hi狀態(tài)持續(xù)到FF電路46被復(fù)位為止。然后，接受“Q = Hi ”，利用逆變器47進行邏輯反轉(zhuǎn)，斷開“Breaker FET”20和“Breaker FET”30。這樣，實施例1的電源控制電路通過斷開 "Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30，斷開故障部位進行保護。(d.開路故障)接著，使用圖24對在負載電流較小時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的開路故障進行說明。圖M是示出在負載電流較小時產(chǎn)生的“Lo Side FET”的開路故障時的動作波形的圖。這里所示的“開路故障”是短路故障時的阻抗“ZQH”為幾ohm以上的故障。因此，在實施例1 的電源控制電路中，能夠使基準電壓“VD”近似為“VIN”，成為“開關(guān)控制信號(Lo Dr) =Hi 且基準電壓(VD) >閾值(VrefL) ”，由此，判定為“Lo Side FET”短路故障。具體而言，在實施例1的電源控制電路中，如果利用比較器(C0MP 43)對基準電壓 “VD”和閾值“VrefL”進行比較的結(jié)果為“VD > VrefL”，則設(shè)COMP 43的輸出為“Hi”。接著，在電源控制電路中，利用AND電路44接受COMP 43的輸出“Hi”和開關(guān)控制信號“Lo Dr =Hi”后，AND電路44輸出“Hi”，接受至Ij AND電路44的輸出后的OR電路45輸出“Hi”。OR 電路45的輸出“Hi”被施加給FF電路46的Set輸入，F(xiàn)F電路46的輸出“Q”保持Hi狀態(tài)。 該Hi狀態(tài)持續(xù)到FF電路46被復(fù)位為止。然后，接受“Q = Hi ”，利用逆變器47進行邏輯反轉(zhuǎn)，斷開“Breaker FET”20和“Breaker FET”30。這樣，實施例1的電源控制電路通過斷開 "Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30，斷開故障部位進行保護。[實施例1的效果]這樣，根據(jù)實施例1，能夠準確地檢測短路故障。例如，是對“Hi Side FET”15和“Lo Side FET”16之間的基準電壓(VD)進行檢測的方式，在故障判定中不使用電流，所以，即使在產(chǎn)生了正常的電源接通時的過剩電流或負載急劇變化時的逆電流的情況下，也能夠防止誤檢測為FET短路故障的情況。并且，所取得的基準電壓(VD)不是微小電壓，進而，能夠直接輸入到比較器COMP 41或COMP 43，其結(jié)果，不經(jīng)由放大器(AMP)和延遲電路(DELAY)，立即判定短路故障，能夠打開“Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30，所以，能夠加快響應(yīng)時間，能夠抑制短路故障波及。并且，不是檢測電流來進行故障判定的方式，而是檢測基準電壓(VD)來進行故障判定，所以，即使在阻抗故障時，也能夠通過與開關(guān)控制信號之間的AND邏輯來進行檢測。 具體而言，檢測“Hi Side FET” 15和“Lo Side FET” 16之間的基準電壓(VD)，取與開關(guān)控制信號之間的AND邏輯，由此，在與原本期待的邏輯不匹配的情況下，檢測為產(chǎn)生了故障。 因此，即使在VD成為與原本不同的中途半端的電壓的阻抗故障時，也能夠在邏輯上識別為異常，所以，檢測為阻抗故障時，能夠防止發(fā)熱燒損。并且，檢測“Hi Side FET”15和“Lo Side FET”16之間的基準電壓(VD)來進行故障判定，所以，能夠不需要電流感應(yīng)電阻(Rsense)，能夠防止使用電流感應(yīng)電阻(Rsense) 而產(chǎn)生的電力損失大幅惡化的情況。并且，在故障判定中不需要檢測電流，所以，能夠不需要電流感應(yīng)電阻(Rsense)、放大器(AMP)、DELAY(峰值濾波器)，所以，保護電路(電源控制電路)整體的部件數(shù)量減少，實現(xiàn)了裝配面積和成本的改善。實施例2此前說明了實施例1，但是，本實施例除了上述實施例以外，還可以通過各種不同的形式來實施。因此，如下所示，分別區(qū)分為(1)并聯(lián)結(jié)構(gòu)、O)電路結(jié)構(gòu)等來說明不同的實施例。(1)并聯(lián)結(jié)構(gòu)例如，在實施例1中，以應(yīng)用了本申請公開的電源控制電路的一臺DDC為例進行了說明，但是，如圖25所示，還能夠并聯(lián)連接n+1臺(DDC0 DDCn)應(yīng)用了本申請公開的電源控制電路的DDC。通常，在并聯(lián)連接一般的電源控制電路的情況下，如果一臺故障，則輸入電壓和輸出電壓被引入到故障的DDC而降低，由此，產(chǎn)生裝置整體的電源停止或負載停止。因此，在并聯(lián)連接n+1臺(DDCO DDCn)應(yīng)用了本申請公開的電源控制電路的DDC的結(jié)構(gòu)中， 即使在一臺DDC故障的情況下，如圖26所示，也能夠打開“Breaker FET”來斷開故障部位， 所以，能夠防止一臺的故障波及到其他DDC的情況。另外，圖25是示出并聯(lián)連接n+1臺應(yīng)用了本申請公開的電源控制電路的DDC的例子的圖，圖26是示出在并聯(lián)連接n+1臺應(yīng)用了本申請公開的電源控制電路的DDC的結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生了故障的例子的圖。(2)電路結(jié)構(gòu)等 并且，圖示的各裝置的各結(jié)構(gòu)要素是功能概念性的結(jié)構(gòu)要素，物理上不一定如圖示那樣構(gòu)成。即，各裝置的分散/統(tǒng)合的具體形式不限于圖示的形式，能夠根據(jù)各種負載或使用狀況等，以任意單位在功能上或物理上對其全部或一部分進行分散/統(tǒng)合來構(gòu)成。例如，在圖2的結(jié)構(gòu)中，圖示了如下的例子在“Hi Side FET”15和“Lo Side FET”16中的任一方產(chǎn)生了短路故障的情況下，打開“Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30雙方來進行斷開，但是，也可以打開“Breaker FET” 20和“Breaker FET” 30中的任一方來進行斷開。
權(quán)利要求
1.一種電源控制電路，其特征在于具有第1電流切斷電路，其輸入端子與輸入電源的第1電極連接，根據(jù)輸入到控制端子的切斷控制信號，切斷來自所述輸入電源的電流；第1開關(guān)電路，其輸入端子與所述第1電流切斷電路的輸出端子連接，并且，輸出端子與基準節(jié)點連接，根據(jù)輸入到控制端子的第1開關(guān)控制信號，對向所述基準節(jié)點流出的電流或從所述基準節(jié)點流入的電流進行開關(guān)；第2開關(guān)電路，其輸入端子與所述基準節(jié)點連接，并且，輸出端子與所述輸入電源的第 2電極連接，根據(jù)輸入到控制端子的第2開關(guān)控制信號，對從所述基準節(jié)點流入的電流或向所述基準節(jié)點流出的電流進行開關(guān)；第2電流切斷電路，其輸出端子與負載連接，根據(jù)輸入到控制端子的所述切斷控制信號，切斷從所述基準節(jié)點流入的電流；以及切斷控制信號生成電路，其在對所述基準節(jié)點的電壓與第1基準電壓進行比較的結(jié)果為所述基準節(jié)點的電壓低于所述第1基準電壓的情況下，在所述第1開關(guān)控制信號接通時， 或者，在對所述基準節(jié)點的電壓與第2基準電壓進行比較的結(jié)果為所述基準節(jié)點的電壓高于所述第2基準電壓的情況下，在所述第2開關(guān)控制信號接通時，輸出所述切斷控制信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源控制電路，其特征在于， 所述切斷控制信號生成電路具有第1比較電路，其對所述基準節(jié)點的電壓與所述第1基準電壓進行比較； 第1邏輯積電路，其生成所述第1比較電路的輸出與所述第1開關(guān)控制信號的邏輯積； 第2比較電路，其對所述基準節(jié)點的電壓與所述第2基準電壓進行比較； 第2邏輯積電路，其生成所述第2比較電路的輸出與所述第2開關(guān)控制信號的邏輯積；以及邏輯和生成電路，其生成所述第1邏輯積電路的輸出與所述第2邏輯積電路的輸出的邏輯和。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源控制電路，其特征在于，所述切斷控制信號生成電路還具有保持電路，該保持電路保持所述邏輯和生成電路的輸出，并輸出所述切斷控制信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任一項所述的電源控制電路，其特征在于， 所述第1基準電壓高于所述第2基準電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任一項所述的電源控制電路，其特征在于， 所述第1開關(guān)控制信號和所述第2開關(guān)控制信號彼此排他地接通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任一項所述的電源控制電路，其特征在于，所述電源控制電路具有第1平滑電路，該第1平滑電路與所述第1電流切斷電路的輸出和所述輸入電源的第2電極并聯(lián)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任一項所述的電源控制電路，其特征在于，所述電源控制電路經(jīng)由第2平滑電路，對從所述基準節(jié)點流入所述第2電流切斷電路的輸入端子的電流或從所述第2電流切斷電路的輸入端子向所述基準節(jié)點流出的電流進行平滑。
8.一種電源裝置，其特征在于具有輸入電源；第1電流切斷電路，其輸入端子與所述輸入電源的第1電極連接，根據(jù)輸入到控制端子的切斷控制信號，切斷來自所述輸入電源的電流；第1開關(guān)電路，其輸入端子與所述第1電流切斷電路的輸出端子連接，并且，輸出端子與基準節(jié)點連接，根據(jù)輸入到控制端子的第1開關(guān)控制信號，對向所述基準節(jié)點流出的電流或從所述基準節(jié)點流入的電流進行開關(guān)；第2開關(guān)電路，其輸入端子與所述基準節(jié)點連接，并且，輸出端子與所述輸入電源的第 2電極連接，根據(jù)輸入到控制端子的第2開關(guān)控制信號，對從所述基準節(jié)點流入的電流或向所述基準節(jié)點流出的電流進行開關(guān)；第2電流切斷電路，其輸出端子與負載連接，根據(jù)輸入到控制端子的所述切斷控制信號，切斷從所述基準節(jié)點流入的電流；以及切斷控制信號生成電路，其在對所述基準節(jié)點的電壓與第1基準電壓進行比較的結(jié)果為所述基準節(jié)點的電壓低于所述第1基準電壓的情況下，在所述第1開關(guān)控制信號接通時， 或者，在對所述基準節(jié)點的電壓與第2基準電壓進行比較的結(jié)果為所述基準節(jié)點的電壓高于所述第2基準電壓的情況下，在所述第2開關(guān)控制信號接通時，輸出所述切斷控制信號。
9.一種電源系統(tǒng)，其具有輸入電源、以及分別與所述輸入電源并聯(lián)連接且輸出彼此連接的第1電源裝置和第2電源裝置，該電源系統(tǒng)的特征在于，所述第1電源裝置具有第1電流切斷電路，其輸入端子與所述輸入電源的第1電極連接，根據(jù)輸入到控制端子的切斷控制信號，切斷來自所述輸入電源的電流；第1開關(guān)電路，其輸入端子與所述第1電流切斷電路的輸出端子連接，并且，輸出端子與基準節(jié)點連接，根據(jù)輸入到控制端子的第1開關(guān)控制信號，對向所述基準節(jié)點流出的電流或從所述基準節(jié)點流入的電流進行開關(guān)；第2開關(guān)電路，其輸入端子與所述基準節(jié)點連接，并且，輸出端子與所述輸入電源的第 2電極連接，根據(jù)輸入到控制端子的第2開關(guān)控制信號，對從所述基準節(jié)點流入的電流或向所述基準節(jié)點流出的電流進行開關(guān)；第2電流切斷電路，其輸出端子與負載連接，根據(jù)輸入到控制端子的所述切斷控制信號，切斷從所述基準節(jié)點流入的電流；以及切斷控制信號生成電路，其在對所述基準節(jié)點的電壓與第1基準電壓進行比較的結(jié)果為所述基準節(jié)點的電壓低于所述第1基準電壓的情況下，在所述第1開關(guān)控制信號接通時， 或者，在對所述基準節(jié)點的電壓與第2基準電壓進行比較的結(jié)果為所述基準節(jié)點的電壓高于所述第2基準電壓的情況下，在所述第2開關(guān)控制信號接通時，輸出所述切斷控制信號。
10.一種電源控制裝置的控制方法，其特征在于包括以下步驟第1電流切斷電路根據(jù)輸入到控制端子的切斷控制信號，切斷來自輸入電源的電流的步驟，其中，所述第1電流切斷電路的輸入端子與所述輸入電源的第1電極連接；第1開關(guān)電路根據(jù)輸入到控制端子的第1開關(guān)控制信號，對向基準節(jié)點流出的電流或從所述基準節(jié)點流入的電流進行開關(guān)的步驟，其中，所述第1開關(guān)電路的輸入端子與所述第1電流切斷電路的輸出端子連接，并且，輸出端子與所述基準節(jié)點連接；第2開關(guān)電路根據(jù)輸入到控制端子的第2開關(guān)控制信號，對從所述基準節(jié)點流入的電流或向所述基準節(jié)點流出的電流進行開關(guān)的步驟，其中，所述第2開關(guān)電路的輸入端子與所述基準節(jié)點連接，并且，輸出端子與所述輸入電源的第2電極連接；第2電流切斷電路根據(jù)輸入到控制端子的所述切斷控制信號，切斷從所述基準節(jié)點流入的電流的步驟，其中，所述第2電流切斷電路的輸出端子與負載連接；以及切斷控制信號生成步驟，在對所述基準節(jié)點的電壓與第1基準電壓進行比較的結(jié)果為所述基準節(jié)點的電壓低于所述第1基準電壓的情況下，在所述第1開關(guān)控制信號接通時，或者，在對所述基準節(jié)點的電壓與第2基準電壓進行比較的結(jié)果為所述基準節(jié)點的電壓高于所述第2基準電壓的情況下，在所述第2開關(guān)控制信號接通時，輸出所述切斷控制信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電源控制裝置的控制方法，其特征在于， 所述第1基準電壓高于所述第2基準電壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的電源控制裝置的控制方法，其特征在于， 所述第1開關(guān)控制信號和所述第2開關(guān)控制信號彼此排他地接通。
全文摘要
本發(fā)明提供電源控制電路、電源裝置、電源系統(tǒng)以及電源控制裝置的控制方法。電源控制電路在“Lo Side FET”的短路故障時，檢測“Hi Side FET”和“Lo Side FET”的中間電壓即基準電壓VD，使用比較器COMP對閾值“VIN-VrefH”和VD進行比較。然后，如果基準電壓VD小于閾值“VIN-VrefH”且開關(guān)控制信號(Hi Dr)接通，則電源控制電路判定為短路故障。同樣，電源控制電路在“Hi Side FET”的短路故障時，檢測“Hi Side FET”和“Lo Side FET”的基準電壓VD，使用比較器COMP對閾值“VrefL”和VD進行比較。然后，如果基準電壓VD大于閾值“VrefL”且開關(guān)控制信號(Lo Dr)接通，則電源控制電路判定為短路故障。
文檔編號H02M3/155GK102160271SQ20088013117
公開日2011年8月17日 申請日期2008年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月22日
發(fā)明者板倉和彥 申請人:富士通株式會社