专利名称：具有保护功能的升压电路以及电气设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种升压电路以及电气设备，特别是具有保护功能的升压电路，以及具有该升压电路的电气设备。
背景技术：
图10为表示以前的升压电路之构成的电路图。
参照图10，升压电路102具有本体部106、电容器C1、C2、以及时钟电路105。本体部106具有二极管D1、D2与电平移动电路107。另外，图10中所示的升压电路102一般称作电荷泵(charge pump)电路。
本体部106还具有端子T1、T2、CP1、CP2。端子T1与电源节点相连接。端子T1被供给电压VCC。另外，只要没有特别说明，“电压”便表示与接地电位之间的电位差。
电容器C1连接在端子T1、T2之间。电容器C2连接在端子CP1、CP2之间。
二极管D1的阳极与端子T1相连接，二极管D1的阴极与端子CP2相连接。二极管D2的阳极与端子CP2相连接，二极管D2的阴极与端子T2相连接。
电平移动电路107从时钟电路105接收时钟信号。电平移动电路107将所输入的时钟信号的电压(例如3V)变换成高电平的电压(例如15V)并输出。电平移动电路107所输出的信号被输入给端子CP1。
如果从电平移动电路107输出例如15V的电压，端子CP2的电压就变为(VCC+15-ΔV1)V。这里，ΔV1是二极管D1的正向电压(约0.7V)。另外，端子T2的电压VG比端子CP2的电压低二极管D2的正向电压(约0.7V)。如果设二极管D2的正向电压为ΔV2，电压VG就变为(VCC+15-ΔV1-ΔV2)。因此电压VG高于电压VCC。电压VG被提供给负载(未图示)。
另外，电容器C1起到让电压VG平滑化的作用。因此电压VG保持高于电压VCC的状态。
例如，特开2002-204569号公报公开了一种具有电荷泵电路的开关电源。该开关电源进行调整，使得电池所提供的电压变为给定大小的电压。另外，该开关电源通过给定的增益率对调整后的输入电压进行升压，输出所期望的电压。
图10所示的升压电路102中，一旦例如端子T2(或端子CP2)发生接地，二极管D1、D2中便流通过大的电流。因此二极管D1、D2有可能损伤。特开2002-204569号公报中，公开了一种在因电荷泵电路的输出端子接地等原因而导致输出电压下降的情况下，保护电荷泵电路的方法。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种具有保护功能的升压电路，以及具有该升压电路的电气设备。
对本发明进行概括，是一种升压电路，具有升压部、开关、以及控制电路。升压部对从电压供给源提供给第1节点的第1电压进行升压，并将第2电压输出给第2节点。开关设置在电压供给源与第1节点之间，至少在升压部的动作时处于导通状态。控制电路在升压部的动作时，对第2电压进行监视，并且在检测到了第2电压的异常下降的情况下，将开关从导通状态切换到不导通状态。
作为优选方式，控制电路具有检测部与开关设定电路。检测部在第2电压降低到第1阈值电压以下的情况下，输出表示异常降低的检测的第1检测结果。开关设定电路，对应于第1检测结果，开始经过时间的测定，如果经过时间超过了预先设定的时间，则将开关从导通状态切换成不导通状态。
作为优选方式，开关设定电路，在经过时间超过预先设定的时间之前，第2电压上升到第1阈值电压以上的情况下，中止经过时间的测定，保持开关为导通状态。
作为优选方式，检测部在第2电压小于比第1阈值电压还低的第2阈值电压的情况下，输出第2检测结果。开关设定电路，在经过时间超过了预先设定的时间之前接收到了第2检测结果的情况下，将开关设为不导通状态。
作为优选方式，升压电路还具有连接在电压供给源与第2节点之间的第1电容器，以及连接在第3与第4节点之间的第2电容器。升压部具有阳极与第1节点相连接，阴极与第3节点相连接的第1二极管；阳极与第3节点相连接，阴极与第2节点相连接的第2二极管；以及电平移动电路，其接收时钟信号，并使时钟信号的振幅变化后，输出给第4节点。检测部具有第1分压电路，其对第1电压进行分压而生成第1比较电压；第2分压电路，其对在第3节点的第3电压进行分压而生成第2比较电压；第3分压电路，其对第2电压进行分压而生成第3比较电压；第1比较器，其通过对第1与第2比较电压进行比较，而输出所比较的结果作为第1检测结果；以及第2比较器，其通过对第1与第3比较电压进行比较，而输出所比较的结果作为第2检测结果。
作为优选方式，第1阈值电压，被设定为比升压部的动作开始时的第2电压低。
本发明的另一方案，是一种电气设备，具有升压电路。升压电路具有升压部、开关、以及控制电路。升压部对从电压供给源提供给第1节点的第1电压进行升压，并将第2电压输出给第2节点。开关设置在电压供给源与第1节点之间，至少在升压部的动作时处于导通状态。控制电路在升压部的动作时，对第2电压进行监视，并且在检测到了第2电压的异常下降的情况下，将开关从导通状态切换到不导通状态。
作为优选方式，控制电路具有检测部与开关设定电路。检测部在第2电压小于第1阈值电压的情况下，输出表示异常降低的检测的第1检测结果。开关设定电路，对应于第1检测结果，开始经过时间的测定，如果经过时间超过了预先设定的时间，则将开关从导通状态切换成不导通状态。
作为优选方式，开关设定电路，在经过时间超过预先设定的时间之前，第2电压上升到第1阈值电压以上的情况下，中止经过时间的测定，保持开关为导通状态。
作为优选方式，检测部在第2电压降低到比第1阈值电压还低的第2阈值电压以下的情况下，输出第2检测结果。开关设定电路，在经过时间超过了预先设定的时间之前接收到了第2检测结果的情况下，将开关设为不导通状态。
作为优选方式，升压电路还具有连接在电压供给源与第2节点之间的第1电容器，以及连接在第3与第4节点之间的第2电容器。升压部具有阳极与第1节点相连接，阴极与第3节点相连接的第1二极管；阳极与第3节点相连接，阴极与第2节点相连接的第2二极管；以及电平移动电路，其接收时钟信号，并使时钟信号的振幅变化后，输出给第4节点。检测部具有第1分压电路，其对第1电压进行分压而生成第1比较电压；第2分压电路，其对在第3节点的第3电压进行分压而生成第2比较电压；第3分压电路，其对第2电压进行分压而生成第3比较电压；第1比较器，其通过对第1与第2比较电压进行比较，而输出所比较的结果作为第1检测结果；以及第2比较器，其通过对第1与第3比较电压进行比较，而输出所比较的结果作为第2检测结果。
作为优选方式，第1阈值电压，被设定为比升压部的动作开始时的第2电压低。
因此，本发明的主要优点在于，在发生了输出端子的接地等异常时，能够防止升压电路的损伤。
本发明的其他优点在于，能够提高电气设备的动作可靠性。
本发明的上述其他目的、特征、方面以及优点，通过参照附图对本发明进行的详细的说明可明确。
图1为具有本实施例的升压电路的电气设备的概要方框图。
图2为表示图1的升压电路2之构成的电路图。
图3为表示图2的开关SW的具体构成例的图。
图4为概要说明图2中所示的开关控制电路8所进行的开关SW的控制动作的流程图。
图5为表示图2中所示的开关控制电路8的构成例的电路图。
图6为表示图2的升压电路2中开关SW导通时的动作的波形图。
图7为表示图2的电压VG异常下降时，图5的开关控制电路8的动作的波形图。
图8为表示电压VG下降时图5的开关控制电路8的动作的另一波形图。
图9为表示图2的升压电路2中的动作开始时的动作波形的图。
图10为表示以前的升压电路之构成的电路图。
具体实施例方式
下面对照附图，对本发明的实施例进行详细说明。另外，图中相同符号表示相同或相当的部分。
图1为具有本实施例的升压电路的电气设备的概要方框图。
参照图1，电气设备100具有N沟道MOS晶体管Q1、Q2、控制电路1、升压电路2、驱动电路3、4、以及时钟电路5。
N沟道MOS晶体管Q1的漏极与电源节点相连接。N沟道MOS晶体管Q1的漏极被供给电压VCC(例如50V)。N沟道MOS晶体管Q1的源极与端子TA相连接。N沟道MOS晶体管Q1的栅极接收从驱动电路3所发送的驱动信号。
N沟道MOS晶体管Q2的漏极与端子TA相连接。N沟道MOS晶体管Q2的源极与接地节点相连接。N沟道MOS晶体管Q2的栅极接收从驱动电路4所发送的驱动信号。
端子TA与负载相连接。负载例如是电动机的线圈或开关电源的线圈等。
在N沟道MOS晶体管Q1导通，并且N沟道MOS晶体管Q2不导通的情况下，端子TA的电压几乎等于电压VCC。这里，为了让N沟道MOS晶体管Q1导通，需要让加载给N沟道MOS晶体管Q1的栅极的电压VG，比端子TA的电压(大致等于电压VCC的电压)大N沟道MOS晶体管Q1的阈值电压。
升压电路2将所输入的电压VCC升压成电压VG(例如60V)。驱动电路3被升压电路2供给电压VG作为电源电压。如果从控制电路1向驱动电路3供给信号，则驱动电路3将输入信号的电压电平(例如数V)变换成电压VG的电平并输出。通过这样，给N沟道MOS晶体管Q1的栅极提供电压VG。另外，从控制电路1向驱动电路4提供例如数V的电压电平的信号。驱动电路4例如输出与输入信号的电压电平相同的电压电平的信号，并对N沟道MOS晶体管Q2进行驱动。
时钟电路5生成时钟信号CLK，并将时钟信号提供给控制电路1以及升压电路2。时钟信号CLK是成为控制电路1与升压电路2的动作之基准的信号。
另外，控制电路1将信号EN发送给升压电路2。如果信号EN的电平是H电平(例如3V)，则升压电路2进行动作。如果信号EN的电平是L电平(例如0V)，则升压电路2停止动作。
图2为表示图1的升压电路2之构成的电路图。
参照图2，升压电路2具有电容器C1、C2、以及本体部6。本体部6例如是1个半导体集成电路。
本体部6具有端子T1、T2、CP1、CP2。电容器C1连接在端子T1与T2之间。电容器C2连接在端子CP1与CP2之间。
本体部6具有升压部9、开关SW、以及开关控制电路8。升压部9具有二极管D1、D2与电平移动电路7。升压部9与电容器C1、C2构成所谓的“电荷泵电路”。
端子T1被电源节点(电压供给源)提供电压VCC。升压部9对电压VCC进行升压，并将电压VG输出给端子T2。开关SW连接在端子T1与二极管D1的阳极(节点N1)之间。开关SW从开关控制电路8接收信号CTRL，而切换导通状态与非导通状态。
二极管D1的阴极与端子CP2相连接。二极管D2的阳极与端子CP2相连接。二极管D2的阴极与端子T2相连接。
电平移动电路7接收时钟信号CLK，并向端子CP1输出时钟信号CLK1。时钟信号CLK的电压在0与电压V0之间进行变化。时钟信号CLK1的电压在0与电压VREG之间进行变化。电压VREG是比电压V0高的电压。像这样，电平移动电路7变更使时钟信号CLK的振幅变化。
开关控制电路8接收电压VCC、VD1、VG，而控制开关SW的导通与不导通。开关控制电路8在要让开关SW导通的情况下，将信号CTRL设为H电平。另外，开关控制电路8在要将开关SW设为不导通状态的情况下，将信号CTRL设为L电平。
开关控制电路8，在升压部9对电压VCC进行升压时，如果检测到电压VG异常下降，则将开关SW从导通状态切换成不导通状态。因此二极管D1的阳极与电源节点之间的电连接被切断。例如，端子T2(或端子CP2)接地时，电压VG、VD1降低。此时，开关控制电路8将开关SW从导通状态切换成不导通状态。因此能够防止端子T2(或端子CP2)接地时，二极管D1、D2中流通过大的电流。
另外，开关控制电路8被输入信号EN。如果信号EN的电平为H电平，开关控制电路8便进行控制上述开关SW的动作。另外，如果信号EN的电平是L电平，开关控制电路8便将信号CTRL常时设为L电平，保持开关SW为不导通状态。
图3为表示图2的开关SW的具体构成例的图。
参照图3，开关SW具有P沟道MOS晶体管Q3、N沟道MOS晶体管Q4、电阻R1、R2、以及齐纳二极管ZD。
P沟道MOS晶体管Q3的源极与端子T1相连接。P沟道MOS晶体管Q3的漏极与二极管D1的阳极相连接。
电阻R1的一端以及齐纳二极管ZD的阴极与端子T1相连接。电阻R1的另一端以及齐纳二极管ZD的阳极与P沟道MOS晶体管Q3的栅极相连接。
电阻R2连接在P沟道MOS晶体管Q3的栅极与N沟道MOS晶体管Q4的漏极之间。N沟道MOS晶体管Q4的源极与接地节点相连接。N沟道MOS晶体管Q4的栅极接收从开关控制电路8所发送的信号CTRL。
在信号CTRL的电平是H电平的情况下，N沟道MOS晶体管Q4导通。因此，P沟道MOS晶体管Q3的栅极电压低于电压VCC。由于此时的P沟道MOS晶体管Q3的栅极电压与电压VCC之间的差，大于P沟道MOS晶体管Q3的阈值电压，因此P沟道MOS晶体管Q3导通。从而使得电源节点与二极管D1的阳极电连接。
另外，在信号CTRL的电平是L电平的情况下，N沟道MOS晶体管Q4处于不导通状态。由于P沟道MOS晶体管Q3的栅极电压与电压VCC相等，因此P沟道MOS晶体管Q3处于不导通状态。从而使得电源节点与二极管D1的阳极之间的电连接被切断。
接下来，对图2中所示的开关控制电路8进行更加详细的说明。
图4为概要说明图2中所示的开关控制电路8所进行的开关SW的控制动作的流程图。
参照图4与图2，一旦处理开始，首先在步骤S1中开关控制电路8检测出电压VG的异常。另外，电压VG的异常是指电压VG小于某个阈值电压(第1阈值电压)。
接下来，步骤S2中，开关控制电路8根据时钟信号CLK，测量从电压VG低于第1阈值电压时开始的经过时间。也即开关控制电路8进行计时器动作。
接下来，步骤S3中，开关控制电路8判断电压VG异常的状态是否持续了给定的时间。开关控制电路8，在上述经过时间超过了预定时间的情况下，判断电压VG的异常状态在持续。这种情况下(步骤S3中的“是”)，步骤S4中，开关控制电路8将信号CTRL的电平从H电平切换到L电平，将开关SW设为不导通状态。因此不给二极管D1的阳极提供电压VCC。也即，步骤S4中停止升压电路2的升压动作。
另外，即使图1中所示的电气设备100的动作正常，也有可能因某个原因导致电压VG瞬间降低。这种情况下，开关控制电路8也执行步骤S1、S2的处理。这里，开关控制电路8如果在测量时间时检测出电压VG上升到第1阈值以上，便判断异常状态结束。这种情况下(步骤S3中的“否”)，步骤S5中，开关控制电路8中止经过时间的测量，并保持开关SW为导通状态。
一旦步骤S4或步骤S5的处理结束，全体处理便再次回到步骤S1。
总之，开关控制电路8，只在电压VG低于第1阈值电压的状态持续了某个程度的时间的情况下，将开关SW设为不导通状态。通过像这样由开关控制电路8控制开关SW，开关控制电路8能够正确检测出电压VG的异常状态。
图5为表示图2中所示的开关控制电路8的构成例的电路图。
参照图5，开关控制电路8包括检测部8A与计时器锁存(timer latch)电路8B。计时器锁存电路对应本发明的“开关设定电路”。
检测部8A包括电阻分压电路RA、RB、RC和比较器11、12。电阻分压电路RA包括电阻R11、R12。电阻R11、R12串联在端子T1与接地节点之间。电阻R11、R12对电压VCC进行分压而产生电压VA(第1比较电压)。
电阻分压电路RB包括电阻R13、R14。电阻R13、R14串联在端子T3与接地节点之间。电阻R13、R14对电压VD1进行分压而产生电压VB(第2比较电压)。
电阻分压电路RC包括电阻R15、R16。电阻R15、R16串联在端子T2与接地节点之间。电阻R15、R16对电压VG进行分压而产生电压VC(第3比较电压)。
比较器11将电压VA与电压VB进行比较，输出信号COMP1。在VA＜VB时，信号COMP1为L电平。在VA＞VB时，信号COMP1为H电平。另外，VA＞VB时是指电压VG低于第1阈值电压的情况。
比较器12将电压VA与电压VC进行比较，输出信号COMP2。在VA＜VC时，信号COMP2为L电平。在VA＞VC时，信号COMP2为H电平。另外，VA＞VC时是指电压VG低于第2阈值电压的情况。这里，第2阈值电压是小于第1阈值电压的电压。
计时器锁存电路8B具有计时器13、14、NAND电路15、反相器16、17、RS锁存器18、以及NOR电路19。
计时器13一旦接收到H电平的信号COMP1便被激活，每时钟信号CLK的周期的整数倍的时间，将信号TM1的电平在H电平与L电平之间进行切换。计时器14一旦接收到H电平的信号COMP2便被激活，每时钟信号CLK的周期的整数倍的时间，将信号TM2的电平在H电平与L电平之间进行切换。
例如，计时器13、14是分频器。计时器13、14的分频比既可以相同又可以不同。
另外，计时器13、14分别在接收到了L电平的信号COMP1、COMP2的情况下不被激活。也即，如果在计时器13(14)的动作中接收到了L电平的信号COMP1(COMP2)，则计时器13(14)中止时间的测量。
NAND电路15接收信号TM1、TM2。反相器16将NAND电路15所输出的信号反转并输出。
反相器17将图1的控制电路1所发送的信号EN反转并输出。如上所述，在开关控制电路8的端子期间内，信号EN的电平始终为“H”电平。
RS锁存器18在端子/S中接收反相器16所输出的信号，在端子/R中接收信号EN。这里，“/”是表示反转的符号。NOR电路19接收从RS锁存器18的端子Q所输出的信号和从反相器17所输出的信号，并输出信号CTRL。
对图3中所示的检测部8A与计时器锁存电路8B的动作进行概要说明。检测部8A在检测到电压VG小于第1阈值电压的情况下，输出H电平的信号COMP1(第1检测结果)。计时器锁存电路8B，对应于H电平的信号COMP1，开始经过时间的测量。计时器锁存电路8B，一旦经过时间超过了预定的时间，便将图2中所示的开关SW从导通状态切换到不导通状态。
进而，计时器锁存电路8B，在经过时间超过预定时间之前，电压VG上升到了第1阈值以上的情况下，接收L电平的信号COMP1。这种情况下，计时器锁存电路8B中止经过时间的测量，保持开关SW为导通状态。
进而，检测部8A在检测到电压VG小于比第1阈值电压还低的第2阈值电压的情况下，输出H电平的信号COMP2(第2检测结果)。计时器锁存电路8B，在经过时间超过预先设定的时间之前，接收到了H电平的信号COMP2的情况下，将开关SW设为不导通状态。
下面对本实施方式的升压电路2的动作进行更加详细的说明。首先对图2的升压电路2正常时的动作进行说明。接下来对电压VG已降低时的开关控制电路8的动作进行说明。
图6为表示在图2的升压电路2中开关SW导通时的动作的波形图。
参照图6与图2，首先在时刻t1中，时钟信号CLK的电压从0变化为电压V0。另外，时刻t1中，时钟信号CLK1的电压对应于时钟信号CLK的电压变化，从0变化为电压VREG。电压V0例如是3V，电压VREG例如是15V。
如果设二极管D1的正向电压为ΔV1(约0.7V)，则端子CP2的电压VD1在时刻t1以前为(VCC-ΔV1)。由于端子CP1与端子CP2之间连接有电容器C2，因此如果因电平移动电路7使得端子CP1的电压发生变化，则相应地端子CP2的电压也发生变化。
因此，时刻t1中，端子CP2的电压VD1从电压(VCC-ΔV1)变化成电压(VCC+VREG-ΔV1)。也即，时刻t1中，电压VD1从电压(VCC-ΔV1)上升电压VREG。
时刻t1～t2的期间中，时钟信号CLK、CLK1的电压保持时刻t1中的电压不变。同样，时刻t1～t2的期间中，电压VD1保持时刻t1中的电压不变。另外，电压VG在时刻t1～t2的期间中上升。时刻t2中，电压VG变为(VCC+VREG-ΔV1-ΔV2)。另外，ΔV2表示二极管D2中的正向电压(约0.7V)。
时刻t2中，时钟信号CLK的电压从电压V0变成0。对应于时钟信号CLK的电压变化，时钟信号CLK1的电压从电压VREG变成0。因此，时刻t2中电压VD1从(VCC+VREG-ΔV1)变成(VCC-ΔV1)。
时刻t2～t3的期间中，时钟信号CLK、CLK1的电压保持时刻t1中的电压不变。同样，时刻t2～t3的期间中，电压VD1保持时刻t1中的电压不变。另外，电压VG在时刻t2～t3的期间中降低。
但是电容器C1连接在端子T1与端子T2之间。因此时刻t1～时刻t2中的电压VG的上升以及时刻t2～时刻t3中的电压VG的下降较小。所以电压VG还保持比电压VCC高的电压。
另外，时刻t3之后，时钟信号CLK、CLK1以及电压VD1、VG重复与时刻t1～t3中的变化相同的变化。因此，不对时刻t3之后的时钟信号CLK、CLK1以及电压VD1、VG的变化重复进行说明。
图7为表示图2的电压VG异常降低时，图5的开关控制电路8的动作的波形图。另外，电压VG的异常降低，例如是端子CP2的接地，或端子T2的接地等所引起的。此时的电压VG变得比图6中所示的电压VG的最低值低。
参照图7与图5，时刻t10以后，电压VD1、VG均下降。对应于电压VD1的下降，电压VB降低。另外，对应于电压VG的降低，电压VC降低。另外，由于电压VCC是固定的，因此电压VA固定。
首先在时刻t11中，电压VB变得比电压VA低。因此时刻t11中，信号COMP1的电平从L电平变成H电平。另外，时刻t11中的电压VG表示为电压Vth1。电压Vth1相当于本发明中的“第1阈值电压”。
时刻t12中，时钟信号CLK从H电平变为L电平。计时器13以时刻t12为起点，开始时间的测定。计时器13在从时刻t12开始的4T之后的时刻t14中，信号TM1从H电平变成L电平。这里，图7中所示的T表示时钟信号CLK的一个周期。
另外，电压VG比电压VD1下降地缓慢。因此电压VC比电压VB变化地缓慢。时刻t13中电压VC变得比电压VA低。因此信号COMP2在时刻t13中从L电平变为H电平。另外，设时刻t13中的电压VG为电压Vth2。电压Vth2相当于本发明中的“第2阈值电压”。
时刻t13之后，计时器14从时钟信号CLK首先开始下降的时刻t14开始，开始时间的测定。并且，计时器14在时刻t15中让信号TM2的电平从H电平变成L电平。
时刻t14中，输入给RS锁存器18的端子/S的信号从H电平变为L电平。相应地，从RS锁存器18的端子Q所输出的信号电平也在时刻t14中从L电平变为H电平。
从RS锁存器18的端子Q所输出的信号被输入给NOR电路19。另外，NOR电路19中被从反相器17输入L电平的信号(将信号EN的逻辑电平反转之后的信号)。因此，信号CTRL在时刻t14中从H电平变成L电平。也即，时刻t14中，图2中所示的开关从导通状态切换成不导通状态。另外，一旦信号CTRL从H电平变为L电平，便一直保持为L电平。
总之，计时器锁存电路8B，对应于信号COMP1从L电平切换到H电平，开始经过时间的测定。如果经过时间超过了预定的时间(4T)，则计时器锁存电路8B让信号CTRL从H电平变成L电平，将开关SW从导通状态切换成不导通状态。
另外，在电压VG的下降比图7中所示的电压VG的下降大的情况下，短时间电压VCC与电压VG之间的差增大。这种情况下，为了防止二极管D1、D2的损伤，最好尽可能缩短二极管D1、D2中流通过电流的期间。
图8为表示电压VG下降时图5的开关控制电路8的动作的另一波形图。
参照图8与图7，图8中所示的电压VG中，电压值从Vth1变为Vth2的时间，比图7中所示的电压VG中，电压值从Vth1变为Vth2的时间短。另外，实际上图8中所示的电压VD1的变化与图7中所示的电压VD1的变化不同，但为了便于说明，设图8与图7中电压VD1的变化相等。
电压VG达到电压Vth2的时刻t1A，是比t13前的时刻。信号COMP2在时刻t1A中从L电平变为H电平。计时器14从作为时刻t1A以后的首次时钟信号的下降时刻的时刻t1B开始计时。信号TM2在作为时刻t1B的下一个时钟信号CLK的下降时刻的时刻t1C中，从H电平变为L电平。
时刻t1C中，输入给RS锁存器18的端子/S的信号从H电平变为L电平。相应地，从RS锁存器18的端子Q所输出的信号也在时刻t1C中从L电平变为H电平。因此，时刻t1C中，信号CTRL从H电平变为L电平。时刻t1C是比时刻t14前的时刻。
也即，图5中所示的计时器锁存电路8B，对应于信号COMP2，在从时刻t12开始的经过时间的计时中，变成了VC＜VA的情况(在作为从时刻t11到时刻t14之间的时刻的时刻t1A中，变为VC＜VA的情况)下，让信号CTRL从H电平变成L电平而将开关SW设为不导通状态。开关控制电路8在电压VG的下降较大的情况下，从电压VG的下降开始短时间内将开关设为不导通状态，因此能够将二极管D1、D2中流通过电流的时间尽可能缩短。从而能够防止二极管D1、D2的损伤。
另外，图2的升压电路2开始升压动作之后，即使升压电路2的动作正常，电压VG也低于电压VCC。因此开关控制电路8在升压电路2的动作开始时，有可能误检测出电压VG异常。
图9为表示图2的升压电路2中的动作开始时的动作波形的图。
参照图9，时刻t21中动作开始。如图9所示，电压VD1在时刻t21～t22、t23～t24、t25～t26的期间中，变得比电压VCC低。另外，电压VG按照在时刻t21～t24的期间中比电压VCC低，在时刻t24～t25的期间中比电压VCC高的方式进行变化。
图5中所示的电阻R11～R16中，在电阻R13、R14的电阻比以及电阻R15、R16的电阻比，与电阻R11、R12的电阻比相同的情况下，升压电路2的动作开始时，电压VB、VC变得比电压VA低。
本实施方式中，设定电阻R13、R14的电阻比以及电阻R15、R16的电阻比，使得在升压电路2正常进行工作的情况下，电压VB、VC始终比电压VA高。也即，考虑电压VD1、VG的最低值，设定电阻R13、R14的电阻比以及电阻R15、R16的电阻比。像这样设定电阻比，意味着将第1阈值电压(电压Vth1)设定为比升压电压2的动作开始时的电压VG更低。因此，能够防止在升压电路的动作开始时，开关控制电路8误判断电压VG异常。
另外，本实施方式中，使用通过变更电阻比来使得电压VB、VC比电压VA高的方法。但是也可以采用其他方法，例如在比较器11、12的内部让电压VB、VC分别具有偏移(offset)。
如上所述，通过本实施方式，升压电路在电源节点与二极管之间具有开关，并且具有控制该开关的控制电路。通过这样，在升压电路的输出端子接地的情况下，能够防止二极管中流通过电流。
另外，通过本实施方式，由于电气设备设置了具有上述保护功能的升压电路，因此能够进一步提高动作的可靠性。
以上对本发明进行了详细说明，但这仅仅是例示，并不对本发明造成限定，发明的精神与范围只通过权利要求的范围来限定。
权利要求
1.一种升压电路，具有升压部，其对从电压供给源提供给第1节点的第1电压进行升压，并将第2电压输出给第2节点；开关，其设置在上述电压供给源和上述第1节点之间，至少在上述升压部的动作时处于导通状态；以及控制电路，其在上述升压部的动作时，对上述第2电压进行监视，并且在检测到了上述第2电压的异常下降的情况下，将上述开关从导通状态切换到不导通状态。
2.如权利要求1所述的升压电路，其中，上述控制电路具有检测部，其在上述第2电压小于第1阈值电压的情况下，输出表示上述异常降低的检测的第1检测结果；以及开关设定电路，其对应于上述第1检测结果，开始测定经过时间，如果上述经过时间超过了预先设定的时间，则将上述开关从导通状态切换成不导通状态。
3.如权利要求2所述的升压电路，其中，上述开关设定电路，在上述经过时间超过上述预先设定的时间之前，上述第2电压上升到上述第1阈值电压以上的情况下，中止上述经过时间的测定，保持上述开关为导通状态。
4.如权利要求2所述的升压电路，其中，上述检测部，在检测到上述第2电压小于比上述第1阈值电压还低的第2阈值电压的情况下，输出第2检测结果，上述开关设定电路，在上述经过时间超过了上述预先设定的时间之前接收到了上述第2检测结果的情况下，将上述开关设为不导通状态。
5.如权利要求4所述的升压电路，其中，上述升压电路还具有连接在上述电压供给源与上述第2节点之间的第1电容器；以及连接在第3与第4节点之间的第2电容器，上述升压部具有第1二极管，其阳极与上述第1节点相连接，阴极与上述第3节点相连接；第2二极管，其阳极与上述第3节点相连接，阴极与上述第2节点相连接；以及电平移动电路，其接收时钟信号，并且使上述时钟信号的振幅变化后，输出给上述第4节点，上述检测部具有第1分压电路，其通过对上述第1电压进行分压而生成第1比较电压；第2分压电路，其通过对在上述第3节点的第3电压进行分压而生成第2比较电压；第3分压电路，其通过对上述第2电压进行分压而生成第3比较电压；第1比较器，其通过对上述第1和第2比较电压进行比较，而输出所比较的结果作为上述第1检测结果；以及第2比较器，其通过对上述第1和第3比较电压进行比较，而输出所比较的结果作为上述第2检测结果。
6.如权利要求2所述的升压电路，其中，上述第1阈值电压，被设定为比上述升压部的动作开始时的上述第2电压低。
7.一种电气设备，具有升压电路，上述升压电路具有升压部，其对从电压供给源提供给第1节点的第1电压进行升压，并将第2电压输出给第2节点；开关，其设置在上述电压供给源与上述第1节点之间，至少在上述升压部的动作时处于导通状态；以及控制电路，其在上述升压部的动作时，对上述第2电压进行监视，并且在检测到了上述第2电压的异常下降的情况下，将上述开关从导通状态切换到不导通状态。
8.如权利要求7所述的电气设备，其中，上述控制电路具有检测部，其在上述第2电压小于第1阈值电压的情况下，输出表示上述异常降低的检测的第1检测结果；以及开关设定电路，其对应于上述第1检测结果，开始测定经过时间，如果上述经过时间超过了预先设定的时间，便将上述开关从导通状态切换成不导通状态。
9.如权利要求8所述的电气设备，其中，上述开关设定电路，在上述经过时间超过上述预先设定的时间之前，上述第2电压上升到上述第1阈值电压以上的情况下，中止上述经过时间的测定，保持上述开关为导通状态。
10.如权利要求8所述的电气设备，其中，上述检测部，在检测到上述第2电压小于比上述第1阈值电压还低的第2阈值电压的情况下，输出第2检测结果，上述开关设定电路，在上述经过时间超过了上述预先设定的时间之前接收到了上述第2检测结果的情况下，将上述开关设为不导通状态。
11.如权利要求10所述的电气设备，其中，上述升压电路还具有连接在上述电压供给源和上述第2节点之间的第1电容器；以及连接在第3和第4节点之间的第2电容器，上述升压部具有第1二极管，其阳极与上述第1节点相连接，阴极与上述第3节点相连接；第2二极管，其阳极与上述第3节点相连接，阴极与上述第2节点相连接；以及电平移动电路，其接收时钟信号，并且使上述时钟信号的振幅变化后，输出给上述第4节点，上述检测部具有第1分压电路，其通过对上述第1电压进行分压而生成第1比较电压；第2分压电路，其通过对在上述第3节点的第3电压进行分压而生成第2比较电压；第3分压电路，其通过对上述第2电压进行分压而生成第3比较电压；第1比较器，其通过对上述第1和第2比较电压进行比较，而输出所比较的结果作为上述第1检测结果；以及第2比较器，其通过对上述第1和第3比较电压进行比较，而输出所比较的结果作为上述第2检测结果。
12.如权利要求8所述的电气设备，其中，上述第1阈值电压，被设定为比上述升压部的动作开始时的上述第2电压低。
全文摘要
电气设备具有升压电路(2)。开关控制电路(8)在升压电路(2)升压第1电压时，如果检测到了升压电路(2)所输出的第2电压异常下降，便将开关(SW)从导通状态切换成不导通状态。因此二极管(D1)的阳极与电源节点的电连接被切断。例如第2节点接地时，第2电压下降。此时开关控制电路(8)将开关(SW)从导通状态切换成不导通状态。从而能够防止第2节点接地时，二极管(D1)中流通过大的电流。因此可提供一种具有保护功能的升压电路以及具有该升压电路的电气设备。
文档编号H02H7/122GK101068096SQ20071010192
公开日2007年11月7日 申请日期2007年4月27日 优先权日2006年5月2日
发明者柳岛大辉 申请人:罗姆股份有限公司