DC-DC变换器制造技术

本发明专利技术提供一种能够向连接在输出侧的负载传达连接了不合适的DC-DC变换器的情况的DC-DC变换器。与高压侧输出线和低压侧输出线中的某一个串联地设置分流电阻，向负载输出表示分流电阻两端的电位差的电压信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对直流输入电压进行变换，向在一对输出线之间连接的负载输出稳定的直流输出电压的DC-DC变换器，更详细地说，涉及从DC-DC变换器一侧输出在负载中流动的输出电流的电流值的DC-DC变换器。
技术介绍
DC-DC变换器作为把不稳定的直流输入电压变换为稳定的预定输出电压的变换器，用于移动电话、便携音乐播放器等便携电子设备的充电器或AC适配器中。图4表示现有的DC-DC变换器中的绝缘回扫型DC-DC变换器100的一例(专利文献1)，在图中，Ia是直流电源的高压端子，Ib是低压端子，加是变压器2的一次线圈，2b是变压器2的二次输出线圈。间歇振荡元件3对于变压器2的一次线圈加和直流电源1串联地连接。通常，间歇振荡元件3按照一定的频率连续动作，以使一次线圈加和低压端子Ib之间断开接通，在正在对控制端子3a输入流过恒定的电流的停止控制信号的期间，在将一次线圈加和低压端子Ib之间切断的状态下停止。39是与设置在后述的输出侧的光耦合发光元件35进行光耦合的光耦合受光元件，连接在间歇振荡元件3的控制端子3a和直流电源1的低压端子Ib之间。在变压器2的二次侧(输出侧)设置构成整流平滑电路的整流用二极管4和平滑电容器13，对二次输出线圈2b的输出进行整流平滑，在高压侧输出线20a和低压侧输出线 20b之间输出。在一对输出线20a、20b之间设置有输出监视电路，其由监视该输出电压和输出电流，在某一个超过了在预定值中设定的设定电压或设定电流时，使图中的光耦合发光元件 35发光的电压监视电路和电流监视电路构成。设定了断开接通动作的频率和值日(on duty)，以便在上述的间歇振荡元件3连续动作期间，在高压侧输出线20a和低压侧输出线20b之间发生的输出功率和输出电流缓缓地上升。在高压侧输出线20和低压侧输出线20b之间连接了负载的状态下，当上升的输出电压超过了设定电压时，在误差放大器33a的反相输入端子输入的分压电阻30、31的中间抽头32的电位也上升，反相放大与电压监视用基准电源34a的第一比较电压的电位差， 成为超过光耦合发光元件35的发光阈值的电位。此外，还在由于连接在高压侧输出线20和低压侧输出线20b之间的负载而输出电流超过设定电流而上升时，与低压侧输出线20b串联连接的电流检测用电阻43的输出电流引起的电压降增加，在误差放大器33b的反相输入端子输入的电压上升，反相放大与电流监视用基准电源34b的第二比较电压的电位差，成为超过光耦合发光元件35的发光阈值的电位。结果，只有在输出电压或输出电流中的某一个超过设定电压或设定电流时，光耦合发光元件35持续发光，表示超过这些值的极限信号连续地输出给光耦合受光元件39。在光耦合受光元件39接收来自光耦合发光元件35的极限信号的期间，因为从间歇振荡元件3的控制端子3a向直流电源1的低压端子Ib流过恒定的电流，所以成为在控制端子3a连续地输入停止控制信号的状态。在该期间间歇振荡元件3的断开接通动作停止，在变压器3的一次线圈加中流过的电流被切断，在变压器的二次输出线圈2b中积蓄的励磁能量被负载渐渐地消耗，所以超过设定电压或设定电流的输出电压或输出电流减小， 成为设定电压或设定电流以下。结果，光耦合发光元件35停止发光，光耦合受光元件39不接收极限信号，所以间歇振荡元件3再次连续重复断开接通动作，进行把输出电压和输出电流分别作为设定电压和设定电流的恒压控制和恒流控制。此外，还公知在由于一对输出线之间的输出电压由于某种原因超过设定电压使其动作停止时，向负载输出异常动作信号的DC-DC变换器(专利文献2)。专利文献1日本特许第3391774号公报专利文献2日本特开2005-323437号公报
技术实现思路
这种现有的DC-DC变换器作为充电器或AC适配器，与适合其输出额定的作为负载的电子设备连接来使用，但近年来的电子设备采用经由一般的USB(Universal Serial Bus 通用串行总线)连接器与充电器或AC适配器连接的结构，所以有可能与不恰当的DC-DC变换器误连接。当与输出额定超过了负载的消耗功率的DC-DC变换器误连接时，从负载侧使 DC-DC变换器的动作停止，或者因为没有控制其动作的单元，必须在负载的内部消耗剩余电力，产生异常发热导致的烧伤或发生火灾的危险。无论是否预测这样的问题，在以专利文献1记载的DC-DC变换器为代表的现有的 DC-DC变换器中，不具有在连接了不恰当的负载时向负载侧输出该误连接状态的输出单元， 在专利文献2中记载的DC-DC变换器中也只是向负载侧输出自身的异常动作，而不具备在进行额定输出的正常动作的同时把可能产生上述危险的误连接传递到负载一侧的单元。另一方面，考虑在负载一侧，在与DC-DC变换器的输出线连接的内部配线上串联连接了与图4的电流检测用电阻43相当的分流电阻，在由于该电压降DC-DC变换器的输出电流与额定电流不同时，向显示部显示DC-DC变换器的误连接，向使用者进行警告的方法。 但是，一般在作为充电器把DC-DC变换器向负载连接时，输出电流(充电电流)增大IA左右，无法无视在负载内部连接的分流电阻的电压降，负载内部的电池等通过不足进行恒压输出控制的DC-DC变换器的输出电压的电压进行充电，产生充电电压不足的问题。特别是在锂离子电池时，需要严格地管理充电电压来进行充电，即使把DC-DC变换器侧的输出电压进行恒压控制为设定电压，由于输出电流的变化充电电压变动，所以在实用方面难以像上述那样，在负载侧监视输出电流并检测与不恰当的DC-DC变换器的连接。此外，负载内部的各电路一般把接地电位(level)的DC-DC变换器的低压侧输出线20b的电位作为基准电位进行动作，所以因表示输出电流的图4的电流检测电阻43引起的电压降通过负极性进行表示，即使向负载侧输出也无法通过通常的负载侧比较电路检测。像通过正极性表示电流检测用电阻43引起的电压降那样，当把电流检测用电阻43与高压侧输出线20a串联连接时，针对输出电压表示输出电流的分流电阻的电压降小，所以受到输出电压变动的影响，存在无法高精度地检测输出电流的问题，结果，妨碍从DC-DC变换器一侧向负载传递输出电流的值。本专利技术是鉴于这样的问题而提出的，其目的在于提供一种DC-DC变换器，其能够向连接在输出侧的负载传达连接了不恰当的DC-DC变换器的情况。此外，本专利技术的目的在于，通过简单的结构提供通过正极性向负载输出表示输出电流的电压信号，能够通过负载侧的比较电路进行检测的DC-DC变换器。为了达成上述目的，权利要求1记载的DC-DC变换器，具备开关元件，其与直流电源串联连接；电感器，其通过开关元件的断开接通动作使来自直流电源的电流断开和连接， 把直流电源的输入电压变换为不同的直流输出电压并输出到与负载连接的一对高压侧输出线和低压侧输出线之间；以及恒压控制电路，其根据高压侧输出线与低压侧输出线之间的输出电压对开关元件进行断开接通控制，对输出电压进行恒压控制，该DC-DC变换器的特征在于，与高压侧输出线和低压侧输出线中的某一个串联地设置分流电阻，向负载输出表示分流电阻两端的电位差的电压信号。向负载输出的电压信号表示在串联连接了分流电阻的高压侧输出线或低压侧输出线中流过的输出电流，在负载一侧使向内部负载本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种ＤＣ－ＤＣ变换器，具备：开关元件，其与直流电源串联连接；电感器，通过开关元件的断开接通动作使来自直流电源的电流断开和连接，把直流电源的输入电压变换为不同的直流输出电压并输出到与负载连接的一对高压侧输出线和低压侧输出线之间；以及恒压控制电路，其根据高压侧输出线与低压侧输出线之间的输出电压对开关元件进行断开接通控制，对输出电压进行恒压控制，该ＤＣ－ＤＣ变换器的特征在于，与高压侧输出线和低压侧输出线中的某一个串联地设置分流电阻，向负载输出表示分流电阻两端的电位差的电压信号。

【技术特征摘要】
2010.06.11 JP 2010-1336571.一种DC-DC变换器，具备开关元件，其与直流电源串联连接；电感器，通过开关元件的断开接通动作使来自直流电源的电流断开和连接，把直流电源的输入电压变换为不同的直流输出电压并输出到与负载连接的一对高压侧输出线和低压侧输出线之间；以及恒压控制电路，其根据高压侧输出线与低压侧输出线之间的输出电压对开关元件进行断开接通控制，对输出电压进行恒压控制， 该DC-DC变换器的特征在于，与高压侧输出线和低压侧输出线中的某一个串联地设置分流电阻， 向负载输出表示分流电阻两端的电位差的电压信号。...

【专利技术属性】
技术研发人员：饴井俊裕，
申请(专利权)人：SMK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP