JP5935535B2 - 異常電圧検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、監視対象とする電圧の低下を検出して保護回路を作動させる電圧監視技術に係り、特に電圧発生装置の起動時における誤検出を防止する機能を備えた異常電圧検出装置に関する。

電源回路や基準電圧生成回路に代表される電圧発生装置には、その出力電圧が予め設定した下限電圧よりも低下したとき、該電圧発生装置からの電圧出力を停止する低電圧保護回路が設けられる（例えば特許文献１,２を参照）。この低電圧保護回路は、前記電圧発生装置の出力電圧を受けて動作する機器（負荷回路）の、前記出力電圧の低下に伴う誤動作を回避する役割を担う。

ちなみに前記出力電圧の異常低下の検出は、例えば図４に示すように構成された比較器ＣＰを用いて前記出力電圧に相当する監視電圧Ｖ１と該監視電圧Ｖ１の下限電圧を規定する基準電圧Ｖrefとを比較することにより行われる。尚、上記監視電圧Ｖ１は、例えば前記出力電圧を抵抗分圧する等して求められる、前記出力電圧に比例する電圧である。そして比較器ＣＰは、監視電圧Ｖ１が基準電圧Ｖrefよりも低下したとき（Ｖ１＜Ｖref）、その論理出力を反転して異常検出信号Ｖoutを出力し、前記低電圧保護回路を動作させて前記電圧発生装置の電圧出力を停止させる。

尚、図４に示す比較器ＣＰは、カレントミラー回路を形成した一対のトランジスタＱ３,Ｑ４をそれぞれ負荷とする一対のトランジスタＱ１,Ｑ２からなり、第１の定電流源（トランジスタＱ５）により駆動される差動増幅器と、第２の定電流源（トランジスタＱ６）により駆動されて前記差動増幅器の出力を受けて異常検出信号Ｖoutを生成するトランジスタＱ７とにより構成される。

しかし電圧発生装置の起動時には、該電圧発生装置の監視電圧Ｖ１の立ち上がりが遅いことに起因して前記比較器ＣＰから異常検出信号Ｖoutが出力されることがある。するとこの異常検出信号Ｖoutによって前記低電圧保護回路が動作し、前記電圧発生装置の電圧出力が停止されるので該電圧発生装置の起動自体が妨げられる恐れがある。

そこで従来、前記低電圧保護回路においては、電圧発生装置の起動時に例えば接地電位（０Ｖ）から漸増するソフトスタート用基準電圧（例えばランプ電圧）Ｖssを用いて前記電圧発生装置の起動状態を判定し、該電圧発生装置の起動が完了するまで前記異常検出信号Ｖoutの受け付けを禁止するようにしている。或いは前記監視電圧Ｖ１の異常低下を監視する監視装置において、前記ソフトスタート用基準電圧Ｖssから前記電圧発生装置の起動完了を検出した後、前記低電圧保護回路に対する前記異常検出信号Ｖoutの出力を許可することも考えられている。

具体的には、例えば図５に示すように前記監視電圧Ｖ１と基準電圧Ｖrefとを比較する第１の比較器ＣＰ１に加えて、前記ソフトスタート用基準電圧Ｖssと前記電圧発生装置の起動完了を判定する起動判定電圧Ｖthとを比較する第２の比較器ＣＰ２を用いる。そして前記第２の比較器ＣＰ２にて前記電圧発生装置の起動完了が検出された後、ゲート回路Ｇをアクティブにして前記第１の比較器ＣＰ１からの異常検出信号Ｖoutの出力を許可するようにしている。

特開２００１−１６１０６２号公報 実開平６−２９８９号公報

しかしながらソフトスタート用基準電圧Ｖssを用いて電圧発生装置の起動を監視しながら出力電圧の異常低下を検出するには、上述したように２つの比較器ＣＰ１,ＣＰ２が必要であり、その構成が複雑化する。しかも上記構成においては前記電圧発生装置の起動中における前記出力電圧の異常低下の監視が無効となるので、該電圧発生装置が正常に起動しているか否かを把握することができないと言う不具合がある。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、電圧発生装置の起動中における該電圧発生装置の出力電圧の異常低下を監視しながら、該電圧発生装置の起動時における異常電圧低下の誤検出を防ぐことのできる簡易な構成の異常電圧検出装置を提供することにある。

上述した目的を達成するべく本発明に係る異常電圧検出装置は、
電圧発生装置の起動に伴って接地電位から漸増するソフトスタート用基準電圧Ｖssを一定電圧低下させて起動時用基準電圧Ｖss1を生成するレベルシフト回路と、
前記電圧発生装置の出力電圧を監視する為の監視電圧Ｖ１が入力される第１の入力端子、前記監視電圧Ｖ１の下限を規定する基準電圧Ｖrefが入力される第２の入力端子、および前記起動時用基準電圧Ｖss1が入力される第３の入力端子を備え、前記監視電圧Ｖ１が前記基準電圧Ｖrefおよび前記起動時用基準電圧Ｖss1を下回るときに論理出力を反転する３入力比較器と、
この３入力比較器の論理出力が反転したときに異常検出信号Ｖoutを出力する出力回路と、
前記起動時用基準電圧Ｖss1が予め設定した起動判定電圧Ｖthを超えるまで前記出力回路の動作を禁止するスイッチ回路と
を具備したことを特徴としている。

尚、前記ソフトスタート用基準電圧Ｖssは、前記電圧発生装置の起動時に基準電位として例えば零（０Ｖ）から漸増するランプ電圧信号であって、前記レベルシフト回路は、予め設定された電圧だけ前記ソフトスタート用基準電圧Ｖssを低下させて前記起動時用基準電圧Ｖss1を生成する。また前記出力回路は、前記異常検出信号Ｖoutを前記電圧発生装置の低電圧保護回路に与えて該電圧発生装置からの電圧出力を停止させるものである。

好ましくは前記３入力比較器は、カレントミラー回路を負荷とする第１および第２のトランジスタ（例えばＭＯＳ-ＦＥＴ）からなる差動増幅器と、この差動増幅器を駆動する第１の定電流源と、前記第２のトランジスタに並列接続された第３のトランジスタ（例えばＭＯＳ-ＦＥＴ）とからなり、前記第１のトランジスタに前記監視電圧Ｖ１を入力し、前記第２および第３のトランジスタに前記基準電圧Ｖrefおよび前記起動時用基準電圧Ｖss1をそれぞれ入力して比較反転動作するように構成される。

好ましくは前記出力回路は、第２の定電流源により駆動されて前記３入力比較器の論理出力を入力してオン・オフ動作する第４のトランジスタ（例えばＭＯＳ-ＦＥＴ）を備えて構成される。また前記スイッチ回路は、第３の定電流源により駆動されて前記起動時用基準電圧Ｖss1が前記起動判定電圧Ｖthを超えたときにオン動作する第１のスイッチ素子と、この第１のスイッチ素子のオン動作時に前記第４のトランジスタを前記第２の定電流源に接続する第２のスイッチ素子と、前記第１のスイッチ素子のオフ動作時に前記第４のトランジスタを短絡する第３のスイッチ素子とを備えてなる。

好ましくは前記第１〜第３のスイッチ素子は、それぞれＭＯＳ-ＦＥＴからなり、前記起動判定電圧ＶthはＭＯＳ-ＦＥＴのゲート閾値電圧を規定するゲート・ソース間電圧Ｖgsである。

上記構成の異常電圧検出装置によれば、前記レベルシフト回路にて前記ソフトスタート用基準電圧Ｖssを一定電圧だけ低下させた起動時用基準電圧Ｖss1を用い、この起動時用基準電圧Ｖss1が前記起動判定電圧Ｖthを超えるまでの起動初期期間だけ前記出力回路の動作を禁止するので、前記電圧発生回路の起動に際して前記出力電圧が最も不安定となる起動初期期間だけ該出力電圧に対する異常低下の監視を中止（禁止）する。

そして上記起動初期期間を経た後には前記起動時用基準電圧Ｖss1を判定閾値として前記監視電圧Ｖ１に対する異常低下の監視を実行し、前記起動時用基準電圧Ｖss1が前記基準電圧Ｖrefに達した後には、換言すれば前記監視電圧Ｖ１が十分に立ち上がった後には前記基準電圧Ｖrefを判定閾値として前記監視電圧Ｖ１に対する異常低下の監視を実行する。

従って電圧発生装置の起動中、その起動初期期間を除いて該電圧発生装置の出力電圧の異常低下を監視することが可能である。またソフトスタート用基準電圧Ｖssを一定電圧低下させた起動時用基準電圧Ｖss1を判定閾値として前記監視電圧Ｖ１に対する異常低下の監視を行うので、例えば前記ソフトスタート用基準電圧Ｖssを判定閾値として用いる場合に比較して前記電圧発生装置の起動中における出力電圧の異常低下の誤検出を効果的に防ぐことができる。

しかも３入力比較器を有効に活用して前記監視電圧Ｖ１と前記基準電圧Ｖrefおよび前記起動時用基準電圧Ｖss1とを比較し、同時に起動時用基準電圧Ｖss1を利用して出力回路の動作を禁止制御するので、前述した従来例のように２個の比較器を用いて前記監視電圧Ｖ１および前記ソフトスタート用基準電圧Ｖssを個別に判定し、更にゲート回路を用いて異常検出信号Ｖoutの出力を制御する場合に比較して、この回路構成を大幅に簡素化することが可能となる。故に集積回路化することも容易であり、その実用的利点が多大である。

本発明の一実施形態に係る異常電圧検出装置の概略構成図。 実施例装置の動作を説明するための電圧発生装置の起動時における監視電圧Ｖ１の変化に対する動作タイミングを示す図。 図１に示す異常電圧検出装置を集積回路化する際の具体的な構成例を示す図。 従来の一般的な異常電圧検出装置に用いられる比較器の構成例を示す図。 電圧発生装置の起動時における誤検出防止回路の従来例を示す図。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る異常電圧検出装置について説明する。
この異常電圧検出装置は、電圧発生装置（図示せず）が生成する出力電圧を、例えば抵抗分割して検出した監視電圧Ｖ１をモニタし、該監視電圧Ｖ１の異常低下を検出したときに異常検出信号Ｖoutを出力して前記電圧発生装置の低電圧保護回路（図示せず）を動作させ、これによって該電圧発生装置からの電圧出力を停止（中止）させる役割を担う。

図１はこの実施形態に係る異常電圧検出装置１の概略構成図であり、図中１０はレベルシフト回路、２０は３入力比較器、３０は出力回路、そして４０はスイッチ回路をそれぞれ示している。前記レベルシフト回路１０は、前記電圧発生装置がその起動に伴って生成する、或いは該電圧発生装置の起動に伴って外部から与えられるソフトスタート用基準電圧Ｖssを一定電圧だけ低下させて（レベルシフトして）起動時用基準電圧Ｖss1を生成する役割を担う。このソフトスタート用基準電圧Ｖssは、前記電圧発生装置の起動時に基準電位として例えば接地電位（０Ｖ）から漸増する、例えばランプ電圧信号からなる。尚、ＶＥ１は正（プラス）側の電源電圧であり、ＶＥ２は負（マイナス）側の電源電圧（０Ｖ）である。

また前記３入力比較器２０は、前記監視電圧Ｖ１を入力する第１の入力端子２０ａ、前記監視電圧Ｖ１の下限を規定する基準電圧Ｖrefを入力する第２の入力端子２０ｂ、および前記レベルシフト回路１０から与えられる起動時用基準電圧Ｖss1を入力する第３の入力端子２０ｃを備える。そして３入力比較器２０は、前記監視電圧Ｖ１を前記基準電圧Ｖrefおよび前記起動時用基準電圧Ｖss1とそれぞれ比較し、その比較結果に応じて論理出力を反転する。

具体的には前記３入力比較器２０は、カレントミラー回路２１を形成した一対のトランジスタＭ４,Ｍ５をそれぞれ負荷とする第１および第２のトランジスタＭ１,Ｍ２からなる差動増幅器２２と、この差動増幅器２２を駆動する第１の定電流源（トランジスタＭ６）２３と、前記第２のトランジスタＭ２に並列接続された第３のトランジスタＭ３とにより構成される。これらのトランジスタＭ１〜Ｍ３,Ｍ６のそれぞれは、例えばｐ型のＭＯＳ-ＦＥＴからなり、トランジスタＭ４,Ｍ５は、例えばｎ型のＭＯＳ-ＦＥＴからなる。

この３入力比較器２０は、前記第１のトランジスタＭ１のゲートを前記第１の入力端子２０ａとして監視電圧Ｖ１を入力し、前記第２のトランジスタＭ２のゲートを前記第２の入力端子２０ｂとして基準電圧Ｖrefを入力し、更に前記第３のトランジスタＭ３のゲートを前記第３の入力端子２０ｃとして起動時用基準電圧Ｖss1を入力する。そして３入力比較器２０は、前記第１および第２のトランジスタＭ１,Ｍ２の間で監視電圧Ｖ１と基準電圧Ｖrefとを比較すると共に、前記第１および第３のトランジスタＭ１,Ｍ３の間で前記監視電圧Ｖ１と起動時用基準電圧Ｖss1とを比較する。

ここで前記第２および第３のトランジスタＭ２,Ｍ３は並列接続されており、前記トランジスタＭ４を共通負荷としている。これ故、前記基準電圧Ｖrefと起動時用基準電圧Ｖss1の内、低い方の電圧がゲートに加えられている側のトランジスタＭ２（Ｍ３）が優位に機能して前記第１のトランジスタＭ１に加えられている監視電圧Ｖ１との比較処理を行う。この結果、前記起動時用基準電圧Ｖss1が前記基準電圧Ｖrefよりも低い場合には、前記第１および第３のトランジスタＭ１,Ｍ３の間で電圧比較動作が行われ、前記監視電圧Ｖ１が前記起動時用基準電圧Ｖss1を下回るときに論理出力を反転する。また前記起動時用基準電圧Ｖss1が前記基準電圧Ｖrefよりも高い場合には、前記第１および第２のトランジスタＭ１,Ｍ２の間で電圧比較動作が行われ、前記監視電圧Ｖ１が前記基準電圧Ｖrefを下回るときに論理出力を反転する。

一方、前記３入力比較器２０の論理出力を受けて異常検出信号Ｖoutを出力する前記出力回路３０は、第２の定電流源（トランジスタＭ７）３１により駆動され、前記３入力比較器２０におけるトランジスタＭ４のドレインに生じる電圧（論理出力）をゲートに受けてオン・オフ動作する出力トランジスタＭ８からなる。尚、前記トランジスタＭ７は、ｐ型のＭＯＳ-ＦＥＴからなり、出力トランジスタＭ８はｎ型のＭＯＳ-ＦＥＴからなる。そして前記出力トランジスタＭ８は、常時はオン動作してその出力を［Ｌ］に保ち、前記監視電圧Ｖ１が前記基準電圧Ｖrefおよび起動時用基準電圧Ｖss1を下回ったときにオフ動作してその出力を［Ｈ］に反転させて前記異常検出信号Ｖoutを出力する。

ここで前記スイッチ回路４０は、前記電圧発生回路の起動時に前記起動時用基準電圧Ｖss1が予め設定した起動判定電圧Ｖthを超えるまでの期間（起動初期期間）、前記出力回路３０の動作を禁止するもので、前記起動時用基準電圧Ｖss1を受けてオン・オフ動作する第１のスイッチＳ１を備える。この第１のスイッチＳ１は、後述するように第３の定電流源（トランジスタＭ９）４１により駆動されるトランジスタ（ＭＯＳ-ＦＥＴ）からなる。

また前記スイッチ回路４０は、前記第２の定電流源（トランジスタＭ７）３１と前記出力トランジスタＭ８との間に直列に介装された第２のスイッチＳ２を備えると共に、前記出力トランジスタＭ８に並列に接続され、前記第２のスイッチＳ２と相補的に動作する第３のスイッチＳ３を備える。これらの第２および第３のスイッチＳ２,Ｓ３もまた、後述するようにトランジスタ（ＭＯＳ-ＦＥＴ）からなる。

特に第２のスイッチＳ２は、前記第１のスイッチＳ１がオフ動作しているときにオフ動作して前記第２の定電流源３１と前記出力トランジスタＭ８との間を切り離し、前記第１のスイッチＳ１がオン動作したときにだけ前記第２の定電流源３１にて前記出力トランジスタＭ８を駆動する役割を担う。また第３のスイッチＳ３は、前記第１のスイッチＳ１がオフ動作しているときにオン動作して前記出力トランジスタＭ８を短絡し、該出力トランジスタＭ８の出力を強制的に［Ｌ］に設定する一方、前記第１のスイッチＳ１がオン動作しているときにオフ動作して前記出力トランジスタＭ８の駆動を許可する役割を担う。

このように構成された異常電圧検出装置１によれば、図２に前記電圧発生装置の起動時における前記監視電圧Ｖ１の変化に対する動作タイミングを示すように、該異常電圧検出装置１には前記電圧発生装置の起動に伴ってソフトスタート用基準電圧Ｖssが入力される。そして前記３入力比較器２０にはレベルシフト回路１０にて前記ソフトスタート用基準電圧Ｖssを低電位側にレベルシフトした起動時用基準電圧Ｖss1が加えられる。この起動時用基準電圧Ｖss1は、図２(ａ)に示すように前記電圧発生装置の起動時には前記基準電圧Ｖrefに比較して十分低い電圧であるが、時間経過と共に漸増する。

この電圧発生装置の起動時における前記起動時用基準電圧Ｖss1が前記基準電圧Ｖrefよりも低い（Ｖss1＜Ｖref）期間においては、前記３入力比較器２０は、前述したように前記監視電圧Ｖ１と前記起動時用基準電圧Ｖss1とを比較する。そして３入力比較器２０は、前記監視電圧Ｖ１が前記起動時用基準電圧Ｖss1よりも低い場合（Ｖ１＜Ｖss1）には、図２(ｂ)に示すようにその論理出力を［Ｌ］にして前記監視電圧Ｖ１の異常低下を示す。そしてタイミングｔ２に示すように前記監視電圧Ｖ１が起動時用基準電圧Ｖss1を超えたとき（Ｖ１＞Ｖss1）、その論理出力を［Ｈ］に反転して前記監視電圧Ｖ１が異常低下の状態から抜け出したことを示す。

しかし電圧発生装置の起動初期期間において、前記起動時用基準電圧Ｖss1が前記第１のスイッチＳ１の起動判定電圧Ｖthを超える（タイミングｔ３）までの間、該第１のスイッチＳ１がオフ状態に保たれる。そして前記第２および第３のスイッチＳ２,Ｓ３をそれぞれ駆動する前記スイッチＳ１の出力電圧Ｖ３は、図２(ｃ)に示すように［Ｈ］に保たれる。この結果、前述したように出力回路３０の動作が禁止され、図２(ｄ)に示すように該出力回路３０の出力電位は［Ｌ］に保たれる。

従って前記電圧発生装置の起動からタイミングｔ３に至るまでの該電圧発生装置の起動初期期間においては前述したように前記出力回路３０の動作が禁止されているので、仮に前記監視電圧Ｖ１が前記起動時用基準電圧Ｖss1を下回って前記３入力比較器２０の論理出力が［Ｌ］となる状態が生じても（タイミングｔ１〜ｔ２）、前記出力回路３０の出力電位が［Ｈ］となることはない。換言すれば前記電圧発生装置の起動時の前記タイミングｔ３に至るまでの起動初期期間において、異常検出信号Ｖoutが出力されることはない。

そして前記電圧発生装置の起動中の前記タイミングｔ３以降においては、電圧発生装置の出力電圧が或る程度立ち上がり、その後、仕様に基づいて定められた既定電圧に到達して落ち着く。そして前記前記タイミングｔ３で前記起動時用基準電圧Ｖss1が前記起動判定電圧Ｖthを超えるので前記第１のスイッチＳ１がオンとなり、前記第２のスイッチＳ２を介して出力トランジスタＭ８が駆動されると共に、前記第３のスイッチＳ３による前記出力トランジスタＭ８の強制的な短絡も解除される。

従って前記タイミングｔ３以降においては、特に図示しないが前記監視電圧Ｖ１が何等かの要因で前記起動時用基準電圧Ｖss1を下回り、これに伴って前記３入力比較器２０の論理出力が［Ｌ］に反転すると、その論理出力を受ける前記出力トランジスタＭ８がオフ動作するので前記出力回路３０の出力端子電圧が［Ｈ］に反転し、この出力端子電圧が異常検出信号Ｖoutとして出力される。

その後、前記起動時用基準電圧Ｖss1が前記基準電圧Ｖrefを超えると（タイミングｔ４）、前記第３のトランジスタＭ３よりも、前記基準電圧Ｖrefが加えられている第２のトランジスタＭ２が優位に機能し、前記３入力比較器２０は前記基準電圧Ｖrefと前記監視電圧Ｖ１とを比較することになる。つまり前記電圧発生装置の監視電圧Ｖ１が十分に立ち上がって起動状態から抜け出ると、該監視電圧Ｖ１は本来の基準電圧Ｖrefと比較されて異常電圧低下の監視が行われる。そして前記監視電圧Ｖ１が何等かの要因により異常低下し、上記基準電圧Ｖrefを下回ったときには前述したように前記出力トランジスタＭ８がオフ動作するので前記異常検出信号Ｖoutが出力されることになる。

かくして上述した如く構成され、動作する異常電圧検出装置によれば、電圧発生装置の起動時に与えられるソフトスタート用基準電圧Ｖssを有効に活用し、該ソフトスタート用基準電圧Ｖssをレベルシフトした起動時用基準電圧Ｖss1が前記起動判定電圧Ｖthを超えるまでの前記電圧発生装置の起動初期期間だけ前記出力回路３０の動作を禁止する。その後、前記起動時用基準電圧Ｖss1を用いて前記電圧発生装置の起動中における前記監視電圧Ｖ１の異常低下を検出し、起動終了（タイミングｔ４）後においては前記基準電圧Ｖrefを用いて前記監視電圧Ｖ１の異常低下を検出することが可能となる。従って前記電圧発生装置の起動中を含めて前記監視電圧Ｖ１の異常低下を効果的に監視することができる。

さて上述した異常電圧検出装置を集積回路化する場合には、例えば図３に示すように前述したレベルシフト回路１０を含めて、その全体をＭＯＳ-ＦＥＴを主体として構築すれば良い。尚、図３においては、前述した図１に示す構成要素と同一部分には同一符号を付して示しており、同じ構成部分についての繰り返し説明は省略する。

この異常電圧検出装置は、基準定電流源ＩＢを備え、一対のトランジスタ（ＭＯＳ-ＦＥＴ）Ｍ１１,Ｍ１２、および該トランジスタＭ１２のゲートに前述したトランジスタＭ６,Ｍ７,Ｍ９の各ゲートを共通に接続した４連のカレントミラー回路５０にて前記基準定電流源ＩＢに流れる電流に比例した電流を前記トランジスタＭ１２および前記第１〜第３の定電流源（トランジスタＭ６,Ｍ７,Ｍ９）２３,３１,４１の各ドレインにそれぞれ生起する。また定電流源として機能する前記トランジスタＭ１２には、一対のトランジスタＭ１３,Ｍ１４からなり、前記レベルシフト回路１０を駆動するカレントミラー回路１１が接続されている。

前記レベルシフト回路１０は、例えば前記正（プラス）側の電源電圧ＶＥ１に負荷抵抗Ｒ１を介してドレインを接続し、そのソースを前記カレントミラー回路１１のトランジスタＭ１４に接続してソースホロア回路を構築したトランジスタ（ｎ型のＭＯＳ-ＦＥＴ）Ｍ１５からなる。このトランジスタＭ１５は、飽和領域で動作することによりそのゲート・ソース間電圧Ｖgsだけ前記ソフトスタート用基準電圧Ｖssを低電位側にレベルシフトして前記起動時用基準電圧Ｖss1を生成する。

また前記第１のスイッチＳ１は、例えばｎ型のＭＯＳ-ＦＥＴによって実現され、ゲート・ソース間電圧Ｖgsを起動判定電圧Ｖthとして前記起動時用基準電圧Ｖss1を判定する。そして前記起動時用基準電圧Ｖss1が前記起動判定電圧Ｖthを超えたとき（Ｖss1＞Ｖth）にオン動作してその出力（ドレイン電圧）を［Ｌ］に反転する。そして前記第２のスイッチＳ２は、前記第１のスイッチＳ１がオン動作したときにオン動作するように、例えばｐ型のＭＯＳ-ＦＥＴとして実現され、また前記第３のスイッチＳ３は、前記第１のスイッチＳ１がオン動作したときにオフ動作するように、例えばｎ型のＭＯＳ-ＦＥＴとして実現される。

このようにして前述したレベルシフト回路１０、３入力比較器２０、出力回路３０、およびスイッチ回路４０をそれぞれＭＯＳ−ＦＥＴを主体として構築することにより、その集積回路化を容易に図ることが可能となる。また２個の比較器を用いて前記監視電圧Ｖ１および前記ソフトスタート用基準電圧Ｖssを個別に判定し、更にゲート回路を用いて異常検出信号Ｖoutの出力を制御する従来例に比較して、その回路構成を大幅に簡素化することが可能であり、実用的利点が多大である。

特に上述した構成の異常電圧検出装置においては、電圧発生装置の起動時に与えられる前記ソフトスタート用基準電圧Ｖssを低電位側にレベルシフトした起動時用基準電圧Ｖss1を生成している。そしてこの起動時用基準電圧Ｖss1を利用して前記電圧発生装置の起動初期期間だけ前記異常検出信号Ｖoutの出力を禁止すると共に、該起動時用基準電圧Ｖss1を前記電圧発生装置の起動中における前記監視電圧Ｖ１の異常低下の判定閾値として利用している。従って単に前記ソフトスタート用基準電圧Ｖssを電圧発生装置の起動期間の判定に利用し、該電圧発生装置の起動中における前記異常検出信号Ｖoutの出力禁止制御に用いるだけの従来装置と異なり、前記電圧発生装置の起動中を含めて前記監視電圧Ｖ１の異常低下を効率的に監視することができる等の効果が奏せられる。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば前記３入力比較器２０および出力回路３０における入出力論理を、［Ｈ］と［Ｌ］を逆にして構築することも可能である。またレベルシフト回路１０、３入力比較器２０、出力回路３０、およびスイッチ回路４０の各具体的構成については、前述した論理条件（監視電圧Ｖ１の監視条件）を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

更に前記レベルシフト回路１０における前記ソフトスタート用基準電圧Ｖssのレベルシフト量（電圧の低下量）についても、電圧発生装置の仕様、特に起動時の立ち上がり特性等に応じて定めれば十分である。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ 異常電圧検出装置
１０ レベルシフト回路
２０ ３入力比較器
３０ 出力回路
４０ スイッチ回路
Ｍ１〜Ｍ１５ トランジスタ（ＭＯＳ-ＦＥＴ）
Ｓ１〜Ｓ３ スイッチ（ＭＯＳ-ＦＥＴ）

Claims (6)

1. 電圧発生装置の起動に伴って接地電位から漸増するソフトスタート用基準電圧を一定電圧低下させて起動時用基準電圧を生成するレベルシフト回路と、
   前記電圧発生装置の出力電圧に比例した監視電圧が入力される第１の入力端子、前記監視電圧の下限を規定する基準電圧および前記起動時用基準電圧がそれぞれ入力される第２および第３の入力端子を備え、前記監視電圧が前記基準電圧および前記起動時用基準電圧を下回るときに論理出力を反転する３入力比較器と、
   この３入力比較器の論理出力が反転したときに異常検出信号を出力する出力回路と、
   前記起動時用基準電圧が予め設定した起動判定電圧を超えるまで前記出力回路の動作を禁止するスイッチ回路と
   を具備したことを特徴とする異常電圧検出装置。
2. 前記ソフトスタート用基準電圧は、前記電圧発生装置の起動時に基準電位から漸増するランプ電圧信号であって、前記出力回路は、前記異常検出信号を前記電圧発生装置の低電圧保護回路に出力するものである請求項１に記載の異常電圧検出装置。
3. 前記３入力比較器は、カレントミラー回路を負荷とする第１および第２のトランジスタからなる差動増幅器と、この差動増幅器を駆動する第１の定電流源と、前記第２のトランジスタに並列接続された第３のトランジスタとからなり、
   前記第１のトランジスタに前記監視電圧を入力し、前記第２および第３のトランジスタに前記基準電圧および前記起動時用基準電圧をそれぞれ入力して比較反転動作するものである請求項１に記載の異常電圧検出装置。
4. 前記第１〜第３のトランジスタは、それぞれＭＯＳ-ＦＥＴからなる請求項３に記載の異常電圧検出装置。
5. 前記出力回路は、第２の定電流源により駆動されて前記３入力比較器の論理出力を入力してオン・オフ動作する第４のトランジスタを備え、
   前記スイッチ回路は、第３の定電流源により駆動されて前記起動時用基準電圧が前記起動判定電圧を超えたときにオン動作する第１のスイッチ素子と、この第１のスイッチ素子のオン動作時に前記第４のトランジスタを前記第２の定電流源に接続する第２のスイッチ素子と、前記第１のスイッチ素子のオフ動作時に前記第４のトランジスタを短絡する第３のスイッチ素子とを備えてなる請求項１に記載の異常電圧検出装置。
6. 前記第１〜第３のスイッチ素子は、それぞれＭＯＳ-ＦＥＴからなり、前記起動判定電圧はＭＯＳ-ＦＥＴのゲート閾値電圧である請求項５に記載の異常電圧検出装置。

Images