CN104750150A - 稳压器及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明题为稳压器及电子设备。本发明提供抑制电源电压启动时等在输出电压发生的过冲的稳压器。构成为具备：误差放大电路；与输出晶体管的栅极连接的过冲控制电路；以及至少对误差放大电路进行导通截止控制的ON/OFF电路，ON/OFF电路控制过冲控制电路，以在稳压器启动时，至少在误差放大电路导通后经过既定时间后使输出晶体管导通。

Description

稳压器及电子设备
技术领域
本发明涉及作为便携设备、电子设备的电源等而设置并输出恒压的稳压器，更具体涉及能够抑制电源电压启动时在输出电压发生过冲的稳压器。
背景技术
对现有的稳压器进行说明。图3是示出现有的稳压器的电路图。
现有的稳压器具备：误差放大电路104；基准电压电路103；PMOS晶体管901、902；输出晶体管110；电阻105及106、903；电容904；接地端子100；输出端子102；以及电源端子101。
电阻105及106串联设置在输出端子102与接地端子100间，将在输出端子102产生的输出电压Vout分压。若设电阻105及106的连接点产生的电压为Vfb，则误差放大电路104以使Vfb接近基准电压电路103的电压Vref的方式控制输出晶体管110的栅极电压，使输出端子102输出输出电压Vout。若电源端子101的电源电压VDD上升，则电流Ix1从电源端子101流到变动检测电容器904。电流Ix1被由PMOS晶体管901、902和电阻903构成的电流反馈电路放大，生成电流Ix2。电流Ix2被供给输出晶体管110的栅极，对输出晶体管110的栅极电容进行充电。如此，输出晶体管110的栅极－源极间电压VGS，即便作为源极电压的VDD发生变动的情况下也能调节到适当的值，因此抑制过冲而能够稳定化（例如，参照专利文献1）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007－157071号公报。
发明内容
发明要解决的课题
然而，现有的稳压器存在这样的课题，即，在电源启动时等电源电压急剧上升时，电流Ix2赶不上向输出晶体管的栅极供给，在输出电压发生较大的过冲。
本发明鉴于上述课题，提供即便电源的启动时也抑制在输出电压发生过冲的稳压器。
用于解决课题的方案
为了解决现有技术的课题，本发明的稳压器采用如下结构。
一种稳压器，其中包括：误差放大电路；与输出晶体管的栅极连接的过冲控制电路；以及至少对误差放大电路进行导通截止控制的ON/OFF电路（导通/截止电路），ON/OFF电路控制过冲控制电路，以在稳压器启动时，至少在误差放大电路导通后经过既定时间后使输出晶体管导通。
发明效果
本发明的稳压器能够抑制在被供给电源电压，从而因ON/OFF电路而从电路截止的状态变到电路导通的启动时在输出电压发生过冲的情况。
而且，能够防止以稳压器为电源而动作的便携设备、电子设备的误动作或故障。
附图说明
图1是示出本实施方式的稳压器的电路图；
图2是示出本实施方式的稳压器的其他例子的电路图；
图3是示出现有的稳压器的电路图。
具体实施方式
图1是示出本实施方式的稳压器的电路图。
本实施方式的稳压器具备：误差放大电路104；基准电压电路103；构成分压电路的电阻105及106；PMOS晶体管109及110；NMOS晶体管114及121；电阻112及115；电容111；恒压电路113；ON/OFF电路107；接地端子100；电源端子101；输出端子102；以及ON/OFF控制端子108。
由电容111、电阻112及115、恒压电路113和NMOS晶体管114构成电源变动检测电路141。PMOS晶体管109构成过冲控制电路。ON/OFF电路107通过从外部输入ON/OFF控制端子108的ON/OFF信号，对稳压器的电路进行导通截止控制。在此，ON/OFF电路107具有：输出对包含稳压器的误差放大电路104的电路进行导通截止控制的第一控制信号的第一控制端子；以及输出对NMOS晶体管114进行导通截止控制的第二控制信号的第二控制端子。而且，第二控制端子具备延迟电路。
接着，对本实施方式的稳压器的连接进行说明。
误差放大电路104的反相输入端子与基准电压电路103的正极连接，同相输入端子与分压电路的输出端子连接。分压电路的电阻105和电阻106串联连接在接地端子100与输出端子102之间。作为输出晶体管的PMOS晶体管110，栅极（节点N2）与误差放大电路104的输出端子连接，源极与电源端子101连接，漏极与输出端子102连接。PMOS晶体管109的栅极（节点N1）与电源变动检测电路141的输出端子连接，漏极与PMOS晶体管110的栅极连接，源极与电源端子101连接。ON/OFF电路107的输入端子与ON/OFF控制端子108连接，第一输出端子与误差放大电路104的ON/OFF控制端子连接。NMOS晶体管121的栅极与ON/OFF电路107的第二输出端子连接，漏极与NMOS晶体管114的漏极连接，源极与接地端子100连接。
电容111的一个端子与电源端子101连接，另一个端子与电阻112的一个端子连接。恒压电路113的正极与电阻112的另一个端子连接，负极与接地端子100连接。电阻115的一个端子与电源端子101连接，另一个端子与NMOS晶体管114的漏极连接。NMOS晶体管114的栅极与电容111和电阻112的连接点连接，源极与接地端子100连接。
接着，对本实施方式的稳压器的动作进行说明。
当电源电压VDD输入到电源端子101时，稳压器从输出端子102输出输出电压Vout。分压电路对输出电压Vout进行分压，输出分压电压Vfb。误差放大电路104比较基准电压电路103的基准电压Vref和分压电压Vfb，以使输出电压Vout恒定的方式控制作为输出晶体管动作的PMOS晶体管110的栅极电压。
当输出电压Vout高于既定电压时，分压电压Vfb变得比基准电压Vref高。因此，误差放大电路104的输出信号（PMOS晶体管110的栅极电压）变高，PMOS晶体管110截止，因此输出电压Vout变低。另外，当输出电压Vout低于既定电压时，进行与上述相反的动作，输出电压Vout变高。如此，稳压器以使输出电压Vout恒定的方式动作。
若在电源电压VDD发生过冲，则电容111检测过冲而使NMOS晶体管114导通，然后，从电源变动检测电路141输出低电平（Lo）的信号，使PMOS晶体管109导通，使PMOS晶体管110的栅极电压成为高电平（High），使PMOS晶体管110截止从而抑制在输出电压发生过冲。
在此，考虑导通信号输入ON/OFF控制端子108，稳压器从截止切换到导通时的动作。将PMOS晶体管109的栅极设为节点N1，将PMOS晶体管110的栅极设为节点N2。
此时，电源端子101上被供给电源电压VDD。误差放大电路104因ON/OFF电路107的第一输出信号而截止。NMOS晶体管121因ON/OFF电路107的第二输出信号而导通。由于节点N1成为低电平（Lo），所以PMOS晶体管109导通，节点N2成为高电平（High）。因而，PMOS晶体管110截止，因此即便电源电压VDD供给到电源端子101，输出端子102也不会输出电压。
若导通信号输入ON/OFF控制端子108，则误差放大电路104因ON/OFF电路107的第一控制信号而导通，同时其他的电路也开始动作。在此，ON/OFF电路107的第二控制端子在输出具备延迟电路，因此在输出第一控制信号的导通信号后，经过一定的延迟时间后输出第二控制信号的导通信号。因此，在导通信号输入ON/OFF控制端子108后，误差放大电路104、其他的电路开始动作，然后ON/OFF电路107输出第二控制信号的导通信号。即，自稳压器成为正常动作的状态之后，PMOS晶体管110导通而输出端子102输出输出电压VOUT。
上述的本实施方式的稳压器，能够抑制在被供给电源电压VDD，从而因ON/OFF电路107而从电路截止的状态变到电路导通的启动时在输出电压VOUT发生过冲的情况。
此外，在本实施方式中，对信号从外部输入ON/OFF控制端子108的结构进行了说明，但是也可以构成为向该端子输入来自内部的UVLO电路的信号。如果这样构成，即便电源电压VDD从动作电压以下的状态上升的情况下，也能抑制因同样的动作而在输出电压VOUT发生过冲的情况。
另外，ON/OFF电路107也可以构成为使第二控制信号平缓地上升。如果这样构成，其效果会更大。
如以上说明的那样，依据本实施方式的稳压器，能够抑制在电源电压VDD的启动时、或者被供给电源电压VDD，从而因ON/OFF电路107而从电路截止的状态变到电路导通的启动时在输出电压VOUT发生过冲的情况。
图2是示出本实施方式的稳压器的其他例子的电路图。与图1的不同点是由带有偏置的比较器401构成电源变动检测电路141，将由ON/OFF电路107的第二输出信号控制的电路，直接作为控制节点N2的PMOS晶体管109b这一点。其他的电路与图1同样，省略详细的说明。
如图2那样构成的本实施方式的稳压器，能够得到与图1的稳压器同样的效果。而且，能够抑制在被供给电源电压VDD，从而因ON/OFF电路107从电路截止的状态变到电路导通的启动时在输出电压VOUT发生过冲的情况。
如以上说明的那样，依据本发明的稳压器，由于能够防止输出电压的过冲，所以能够防止以稳压器为电源而动作的便携设备、电子设备的误动作或故障。
[标号说明]
102　输出端子
103　基准电压电路
104　误差放大电路
107　ON/OFF电路
108　ON/OFF控制端子
141　电源变动检测电路。

Claims (7)

1. 一种稳压器，其特征在于，包括：
误差放大电路，将输出晶体管输出的输出电压分压后的分压电压与基准电压之差放大并输出，控制所述输出晶体管的栅极；
过冲控制电路，与所述输出晶体管的栅极连接；以及
ON/OFF电路，至少对所述误差放大电路进行导通截止控制，
所述ON/OFF电路控制过冲控制电路，以在稳压器启动时，至少在所述误差放大电路导通后经过既定时间后，使所述输出晶体管导通。
2. 如权利要求1所述的稳压器，其特征在于，
所述ON/OFF电路具备：
第一控制端子，输出至少对所述误差放大电路进行导通截止控制的第一控制信号；以及
第二控制端子，输出对所述过冲控制电路进行导通截止控制的第二控制信号。
3. 如权利要求2所述的稳压器，其特征在于，
所述第二控制信号平缓地上升。
4. 如权利要求1所述的稳压器，其特征在于，
所述稳压器还包括检测电源电压的变动的电源变动检测电路，
所述过冲控制电路以所述电源变动检测电路输出的信号和所述ON/OFF电路输出的信号进行控制。
5. 如权利要求4所述的稳压器，其特征在于，
所述电源变动检测电路具备：
在电源端子与接地端子之间串联连接的电容器及第一阻抗元件；以及
在电源端子与接地端子之间串联连接的第二阻抗元件及晶体管，
所述晶体管的栅极连接到所述电容器与所述第一阻抗元件的连接点，所述第二阻抗元件与所述晶体管的连接点是所述电源变动检测电路的输出端子。
6. 如权利要求4所述的稳压器，其特征在于，
所述电源变动检测电路具备：
比较器，其同相输入端子被输入所述基准电压，反相输入端子被输入所述分压电压，输出与所述过冲控制电路连接，在所述同相输入端子具有偏置电压。
7. 一种具备权利要求1至6的任一项所述的稳压器的电子设备。
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