CN105871049A - 电源切换电路及半导体装置 - Google Patents

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Abstract

提供避免消耗电流的增大的电源切换电路。电源切换电路在各个电源输入端子与输出端子之间，具备彼此栅极连接并且彼此背栅极连接的、串联连接的MOS晶体管。

Description

电源切换电路及半导体装置
技术领域
本发明涉及从主电源和副电源接受电源供给的半导体装置中的、当停止从主电源的电源供给时将电源供给从主电源切换到副电源的电源切换电路。
背景技术
图3是示出现有的电源切换电路的电路图。
现有的电源切换电路具备：被供给主电源的电压V0的主电源输入端子200；被供给副电源的电压V1的副电源输入端子201；PN结元件202及203；以及输出电压Vout的输出端子204。
图4是现有的电源切换电路的PN结元件的截面结构图。
PN结元件以设在衬底的P型区域209中的N型区域208为负极端子206、以设在N型区域208中的P型区域207为正极端子205而实现。此外，为了避免在衬底的P型区域209与邻接的N型区域之间流过多余的正向偏置电流，衬底的P型区域209被供给最低的电压（VSS）。
现有的电源切换电路，在来自主电源的电源停止的后备动作状态中，通过从副电源供给电源，谋求电源向半导体装置的稳定供给。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003－87994号公报。
发明内容
发明要解决的课题
然而，现有的电源切换电路供给电源时在供给电源的路径上具有正向偏置的PN结元件，所以在寄生PNP型双极元件中会流过集电极电流，因此存在会增大消耗电流这一课题。
本发明是为了解决以上那样的问题而构思的发明，提供消耗电流少的电源切换电路。
用于解决课题的方案
为了解决现有的问题，本发明的电源切换电路设为以下的结构。
在切换从多个电源输入端子接受电源供给的半导体装置的电源并向输出端子输出的电源切换电路中，在各个电源输入端子与输出端子之间，具备彼此栅极连接并且彼此背栅极连接的、串联连接的MOS晶体管。
发明效果
依据本发明的电源切换电路，能提供消耗电流少的电源切换电路。
附图说明
[图1]是示出本实施方式的电源切换电路的电路图。
[图2]是示出本实施方式的电源切换电路的其他示例的电路图。
[图3]是示出现有的电源切换电路的电路图。
[图4]是现有的电源切换电路的PN结元件的截面结构图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本实施方式的电源切换电路进行说明。
图1是示出本实施方式的电源切换电路的电路图。
本实施方式的电源切换电路具备：被供给主电源的电压V0的主电源输入端子200；被供给副电源的电压V1的副电源输入端子201；MOS晶体管100、101、110、111；以及输出电压Vout的输出端子204。
MOS晶体管100的漏极与主电源输入端子200连接，源极和背栅极连接。MOS晶体管101的栅极和漏极与MOS晶体管100的栅极及输出端子204连接，源极和背栅极与MOS晶体管100的源极和背栅极连接。MOS晶体管110的漏极与副电源输入端子201连接，源极和背栅极连接。MOS晶体管111的栅极和漏极与MOS晶体管110的栅极及输出端子204连接，源极和背栅极与MOS晶体管110的源极和背栅极连接。
接着，对本实施方式的电源切换电路的动作进行说明。
在电压V0比电压V1高的通常动作状态下，由于MOS晶体管100成为导通状态，所以漏极电压VA成为与电压V0大致相等。MOS晶体管101因源极电压（电压VA）与电压V0大致相等而成为导通状态，输出端子204被供给主电源的电压V0。
在此，由于V0≈VA，所以不会对MOS晶体管100的漏极与背栅极间的PN结元件施加正向偏置电压。因而，以MOS晶体管100的漏极与背栅极间的PN结元件为发射极及基极、以衬底的P区域209为集电极的PNP型双极元件不会导通，因此不会流过集电极电流。因而，不会发生电源切换电路的消耗电流增大的情况。
另一方面，在副电源的路径中，由于MOS晶体管110的栅极电压明显比源极电压高，另外由于漏极与背栅极间的PN结元件明显反向偏置，所以MOS晶体管110中不会流过电流。因而，对副电源输入端子201、即副电源的流入电流会得到抑制。
在电压V0比电压V1低的后备动作状态下，由于MOS晶体管110成为导通状态，所以漏极电压VB会成为与电压V1大致相等。MOS晶体管111因源极电压（电压VB）与电压V1大致相等而成为导通状态，输出端子204被供给副电源的电压V1。
在此，由于V0≈VA ，所以不会对MOS晶体管110的漏极与背栅极间的PN结元件施加正向偏置电压。因而，以MOS晶体管110的漏极与背栅极间的PN结元件为发射极及基极、以衬底的P区域209为集电极的PNP型双极元件不会导通，因此不会流过集电极电流。因而，不会发生电源切换电路的消耗电流增大的情况。
另一方面，在主电源的路径中，由于MOS晶体管100的栅极电压明显比源极电压高，另外由于漏极与背栅极间的PN结元件明显反向偏置，所以MOS晶体管100中不会流过电流。因此，对主电源输入端子200、即主电源的流入电流会得到抑制。
如以上说明的那样，依据本实施方式的电源切换电路，能提供消耗电流少的电源切换电路。进而，成为还考虑到了对各电源的流入电流的抑制的电源切换电路。
此外，在上述举出图1的电路为例，以是主电源和副电源的电源切换电路为前提进行了说明，但是对于3个以上的电源，也同样能得到效果。例如，对于主电源同样具备MOS晶体管100及101、对于其他电源同样具备晶体管即可。
另外，说明了各晶体管的栅极电压通过电源切换电路的输出端子204供给，但也可以供给电源的路径的晶体管的栅极被供给比电源切换电路的输出低的电压，不供给电源的路径的晶体管的栅极被供给比电源切换电路的输出高的电压。例如，如图4所示，晶体管的栅极也可以与另一个输入端子连接。
标号说明
200 主电源输入端子；201 副电源输入端子；100、101、110、111 MOS 晶体管；204 输出端子。

Claims (4)

1.一种电源切换电路，设置于在多个电源输入端子接受不同的电压的电源供给的半导体装置，所述电源切换电路切换所述电压并向输出端子输出，其特征在于，
在各个电源输入端子与所述输出端子之间，具备彼此栅极连接并且彼此背栅极连接的、串联连接的MOS晶体管。
2.如权利要求1所述的电源切换电路，其特征在于，
所述MOS晶体管的栅极与所述输出端子连接。
3.如权利要求1所述的电源切换电路，其特征在于，
所述MOS晶体管的栅极与另一个所述电源输入端子连接。
4.一种半导体装置，其特征在于，具备：
权利要求1至3的任一项所述的电源切换电路。
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