CN110347205A - 电源控制用半导体装置以及输出电压可变电源装置 - Google Patents

电源控制用半导体装置以及输出电压可变电源装置 Download PDF

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CN110347205A CN201910262753.2A CN201910262753A CN110347205A CN 110347205 A CN110347205 A CN 110347205A CN 201910262753 A CN201910262753 A CN 201910262753A CN 110347205 A CN110347205 A CN 110347205A
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Abstract

本发明提供不会导致元件数或部件数的增加而能够使输出电压线性变化的输出电压可变电源装置。一种输出电压可变电源装置,其具备连接在电压输入端子与输出端子之间的电压控制用晶体管(M1)、控制电压控制用晶体管的控制电路、以及输入用于控制输出电压的输出控制信号的外部端子(ADJ),上述控制电路具备:第1误差放大器(11),其输出对应于由对输出端子的输出电压进行分压的第1分压电路(12)分压后的电压与预定的基准电压的电位差的电压;输出电压变更电路(14),其根据输入到上述外部端子(ADJ)的电压使输入到第1误差放大器的基准电压或者基于第1分压电路的分压电压位移,由此使输出电压变更为与上述输出控制信号对应的电压。

Description

电源控制用半导体装置以及输出电压可变电源装置
技术领域
本发明涉及直流电源装置,特别是涉及用于能够使输出电压线性变化的串联调节器方式的电源控制用半导体装置以及输出电压可变电源装置并有效的技术。
背景技术
作为控制设置在直流电压输入端子与输出端子之间的晶体管来输出所希望的电位的直流电压的电源装置具有串联调节器(以下,省略为调节器)。作为所涉及的调节器的用途,例如具有用于向安装在汽车的车体上的送风装置(风扇)、照明装置、音频装置等车载用的电子设备供给直流电源的恒压电源装置(车载用调节器)。
在送风装置(风扇)、照明装置这样的电子设备中,由于想要附加使对使风扇旋转的电动机、照明装置的灯进行驱动的电压线性变化,从而能够使送风量、照明的亮度连续变化的功能,因此对调节器要求具有使输出电压线性变化的功能。
以往,作为关于能够使输出电压变化的调节器的发明,例如有专利文献1、专利文献2所记载的发明。
专利文献
专利文献1:日本特开平11-265224号公报
专利文献2:日本特开2010-055490号公报
发明内容
专利文献1记载的调节器作为将输出电压分压来生成反馈信号的分压电路,构成为设置串联连接的多个电阻以及与这些电阻并联连接的开关晶体管,通过电压设定输入使任意的开关晶体管导通由此改变分压比来使输出电压变化。
该发明的调节器能够阶段性地切换输出电压,然而存在不能使输出电压线性变化的课题。此外,虽然也考虑到通过增加构成分压电路的串联电阻以及开关晶体管的数量来近似地进行线性变化,但如果这样,则将产生元件数量增加而安装面积变大使得难以实现装置的小型化的课题。
在专利文献2中记载了一种可变输出电压调节器,其在构成用于生成针对线性调节器的反馈电压的输出电压分压电路的串联电阻的一方的电阻的两端子间,设置具有调整用的电阻元件和监视输出电压的电压监视电路的电压控制部,并调整输出电压值。
然而,由于该发明的调节器通过调节器IC的外部元件构成输出电压值的调整电路,所以部件数量多安装面积变大而妨碍装置的小型化,并且消耗功率大。另外,存在因使用的调整用电阻元件的电阻值的偏差而使输出电压偏离,输出电压的精度变差的课题。
该发明着眼于上述的课题,其目的在于,提供不会导致元件数、部件数的增加,而能够使输出电压线性变化的电源控制用半导体装置以及输出电压可变电源装置。
本发明的其他的目的在于,提供输出电压的高精度的电源控制用半导体装置以及输出电压可变电源装置。
本发明的又一目的在于,提供使用通用的微型计算机就能够简单地控制输出电压的电源控制用半导体装置以及输出电压可变电源装置。
为了实现上述目的,本发明中,
一种电源控制用半导体装置,其具备连接在输入直流电压的电压输入端子与输出端子之间的电压控制用晶体管、根据输出的反馈电压控制上述电压控制用晶体管的控制电路、以及为了控制输出电压而输入从外部供给的输出控制信号的第1外部端子,其特征在于,
上述控制电路具备:
第1误差放大器,其输出对应于由对上述输出端子的输出电压进行分压的第1分压电路来分压的电压与预定的基准电压的电位差的电压;
输出电压变更电路,其根据输入到上述第1外部端子的电压使输入到上述第1误差放大器的上述基准电压或者基于上述第1分压电路的分压电压位移,由此使上述输出电压变更为与上述输出控制信号对应的电压。
根据具有上述的结构的电源控制用半导体装置以及输出电压可变电源装置,可以根据来自外部的输出控制信号而使输出电压线性地变化。
另外,由于不需要外部元件,根据基准电压的精度以及内部电阻之比来决定输出电压,所以精度以及温度特性变得良好,且可变输入电压范围大,相对于输入电压的偏离精度变小。并且,使用微机内置的D/A转换功能来生成输出控制信号的情况下,仅变更软件就能够实现输出电压的可变。
这里,优选地,
上述输出电压变更电路具备:
第2分压电路,其对输入到上述第1外部端子的电压进行分压;
串联连接于提取被上述第1分压电路分压后的电压的节点与恒电位点之间的第1晶体管和第1电阻元件;以及
第2误差放大器,其输出对应于由上述第2分压电路分压而得的电压与通过上述第1电阻元件进行电流电压转换而得的电压的电位差的电压,
上述第2误差放大器的输出被施加到上述第1晶体管的控制端子。
或者,上述输出电压变更电路具备:
第3分压电路,其对上述基准电压进行分压;
串联连接于提取被上述第3分压电路分压而得的电压的节点与恒电位点之间的第2晶体管和第2电阻元件;以及
第3误差放大器,其输出对应于输入到上述第1外部端子的电压与通过上述第2电阻元件进行电流电压转换而得的电压的电位差的电压,
上述第3误差放大器的输出被施加于上述第2晶体管的控制端子。
根据上述的结构,由于是通过基于误差放大器的电压电流转换使基准电压或者反馈电压位移来使输出电压变化的结构,所以可以实现电源噪声的影响较少的可变电源装置。
或者,上述输出电压变更电路具备:
第4误差放大器,其输入被输入到上述第1外部端子的电压;
第3晶体管,其将上述第2误差放大器的输出施加到控制端子;
电流镜电路,其连接于上述电压输入端子并将在上述第3晶体管流动的电流转移;
第3电阻元件,其与上述第3晶体管串联连接,
上述第4误差放大器构成为将对应于输入到上述第1外部端子的电压与通过上述第3电阻元件进行电流电压转换而得的电压的电位差的电压输出到上述第3晶体管的控制端子,并在上述第3晶体管中流动与上述电位差对应的电流,从提取被上述第1分压电路分压后的电压的节点引出或者流入由上述电流镜电路转移的电流。
根据上述的结构,能够根据输入到第1外部端子的输出控制信号使输出电压线性地变化。
另外,由于不将输入到第1外部端子的输出控制信号用分压电路压缩,所以将提高基于控制信号的输出电压的控制精度,并且输出电压的可变范围不仅能够以构成输出电压变更电路的电阻元件的电阻值变更,也能够以电流镜电路的电流比变更,所以设计的自由度提高。
并且,能够通过改变电流镜电路的结构来切换基于输入到第1外部端子的输出控制信号的输出电压的可变控制逻辑。
并且,优选地,具备:
基准电压源,其生成上述基准电压;
偏压电路,其生成对上述基准电压源以及上述第1误差放大器供给的动作电流;
第2外部端子,其为了使电源装置的动作停止而输入从外部供给的控制信号,
上述偏压电路根据输入到上述第2外部端子的控制信号,中止对上述基准电压源以及上述第1误差放大器的动作电流的供给。
根据所述的结构,能够以来自外部的控制信号使电源控制用半导体装置的动作停止,能够实现基于微机的I/O功能的电源装置的停止控制。
另外,优选地,一种输出电压可变电源装置,其具备:
具有上述结构的电源控制用半导体装置;以及
输出向上述第1外部端子输入的信号的控制装置,
根据从上述控制装置输入到上述第1外部端子的信号使输出电压变化。
根据具有所涉及的结构的输出电压可变电源装置,能够以来自外部的对第1外部端子的控制信号的输入来使输出电压线性地变化,并且在设置有第2外部端子的情况下,能够以来自外部的控制信号使电源控制用半导体装置的动作停止,能够实现基于微机的I/O功能的电源装置的停止控制。
根据本发明所涉及的电源控制用半导体装置以及输出电压可变电源装置,不会导致元件数、部件数的增加,就能够使输出电压线性变化。另外,根据本发明,起到实现使用通用的微型计算机就能够简单地控制输出电压的电源控制用半导体装置以及输出电压可变电源装置的效果。
附图说明
图1是表示应用了本发明的串联调节器方式的输出电压可变电源装置的第1实施方式的电路结构图。
图2是表示第1实施方式的调节器中的输出控制信号Vadj和输出电压Vout的关系的图。
图3是表示构成第1实施方式的调节器中的输出控制电路的误差放大电路的具体例的电路图。
图4中,(A)、(B)是表示由第1实施方式的调节器和控制该调节器的微机构成的电源系统的构成例的框图。
图5中的(A)是表示来自图4中的(A)的电源系统中的微机的信号和输出电压的变化的样子的波形图,图5中的(B)是表示来自图4中的(B)的电源系统中的微机的信号和输出电压的变化的样子的波形图。
图6是表示构成应用第1实施方式的调节器的IC的变形例的电路图。
图7是表示应用本发明的串联调节器方式的输出电压可变电源装置的第2实施方式的电路结构图。
图8是表示在图7所示的第2实施方式的调节器IC中省略了第2电流镜电路的情况下的电路结构的电路图。
图9中,(A)是表示图7所示的输出电压可变电源装置中的开关控制信号ON/OFF、输出控制信号Vadj、以及输出电压Vout的关系的波形图,(B)是表示图8所示的输出电压可变电源装置中的开关控制信号ON/OFF、输出控制信号Vadj、以及输出电压Vout的关系的波形图。
附图标记的说明
10……调节器IC,11……误差放大器,12……分压电路,14……输出电压变更电路,14a……分压电路,14b……误差放大器,15……基准电压源,16……偏压电路,17A,17B……电流镜电路,M1……电压控制用晶体管,ADJ……输出控制端子,CNT……开关控制端子
具体实施方式
以下,基于附图,对本发明的合适的实施方式进行说明。
(第1实施方式)
图1表示应用了本发明的作为输出电压可变电源装置的串联调节器的第1实施方式。此外,图1中,以点划线围起的部分在单晶硅那样的半导体芯片上形成为半导体集成电路(调节器IC)10,通过将电容器Co连接于该调节器IC10的输出端子OUT从而作为向未图示的电动机或LED灯等负载输出稳定的直流电压的输出电压可变电源装置来发挥作用。
在本实施方式的输出电压可变电源装置中,如图1所示,在被施加调节器IC10的直流输入电压Vin的电压输入端子IN与输出端子OUT之间,连接电压控制用的P沟道MOS晶体管(绝缘栅型场效应晶体管)M1,在输出端子OUT与被施加接地电位GND的地线(接地点)之间,串联连接构成对输出电压Vout分压的分压电路12的电阻R2、R1。
构成该分压电路12的电阻R1和R2的连接节点N1的电压作为反馈电压VFB输入到作为控制上述电压控制用的晶体管M1的栅极端子的误差放大电路的误差放大器11的非反转输入端子。而且,误差放大器11生成与输出的反馈电压VFB和预定的基准电压Vref的电位差对应的电压并供给到电压控制用的晶体管M1的栅极端子来控制M1,以使输出电压Vout成为所希望的电位的方式来进行控制。
另外,在本实施方式的调节器IC10中,在上述电阻R1与R2的连接节点N1和接地点之间,串联连接有N沟道MOS晶体管M2以及电阻R3。并且,在调节器IC10,设置有作为输入对从未图示的微机等供给的输出电压Vout进行控制的信号Vadj的外部端子的输出控制端子ADJ,并且在该端子ADJ与接地点之间,串联连接有构成对输出控制信号Vadj进行分压的分压电路14a的电阻R4、R5。
而且,设置有作为将由该分压电路14a分压后的电压(节点N3的电压)V3作为输入,控制上述MOS晶体管M2的栅极端子的误差放大电路的误差放大器14b。
该误差放大器14b通过向反转输入端子输入控制对象的MOS晶体管M2与电阻R3的连接节点N2的电压V2而进行负反馈,以虚短路的动作,以使在电阻R3中流动使节点N2的电压V2与节点N3的电压V3相同的电流的方式对晶体管M2进行驱动。
而且,由于在电阻R3流动这样的电流而发生了位移的反馈电压VFB输入到控制电压控制用晶体管M1的栅极端子的误差放大器11的非反转输入端子。由此,向调节器IC10的输出端子OUT输出与输出控制信号Vadj对应的输出电压Vout。因此,由上述分压电路14a、误差放大器14b、晶体管M2以及电阻R3,构成将输出电压Vout变更为与输出控制信号Vadj对应的电压的输出电压变更电路14。
这里,输出电压Vout以下面的数学式(1)来表示,
Vout=((R1+R2)/R1)*Vref+(V2/R3)*R2……(1)
节点N3的电压V3以下面的数学式(2)来表示,
V3=(R4/(R4+R5))*Vadj……(2)
这里,V2=V3,所以根据上述数学式(1)、(2),Vout为
Vout=((R1+R2)/R1)*Vref+((R4*R2)/R3*(R4+R5))*Vadj……(3)。
根据上述数学式(3),输出电压Vout根据内部电阻的相对精度来决定,因此可知能够精度良好地设定。另外,输入到输出控制端子ADJ的输出控制信号Vadj能够在生成这个的D/A转换电路的输出范围内设定,相对于输出电压Vout的增益下降,所以针对输出控制信号Vadj的精度的输出电压Vout的偏差也变小。此外,输出电压Vout的可变范围为Vref~Vin。
图2中示出了本实施例的输出电压可变电源装置中的输出控制信号Vadj与输出电压Vout的关系的一个例子。从图2可知,输出电压Vout与输出控制信号Vadj成比例,Vout-Vadj特性线A成为倾斜度几乎恒定的直线。倾斜度能够根据电阻的值,任意设定。
另外,可以知道输出控制信号Vadj为0V时的输出电压Vout因上述数学式(3)的第2项成为“0”,从而根据电阻R1与R2之比以及基准电压Vref来设定。具体而言,例如基准电压Vref为1.5V的情况下,将R1与R2之比设为1:1,从而能够在Vadj=0V下将输出电压Vout设定为3V。由此,在设计供给针对例如以最低电压为3V以上进行动作的电动机的电源电压的电源装置的情况下,能够使电动机切实地进行动作并且增加输出控制信号Vadj由此使转速增大。
并且,在本实施例的调节器IC10中,设置有基于输入电压Vin生成基准电压Vref的基准电压源15和生成误差放大器11的动作电流的偏压电路16、以及作为输入用于对该偏压电路16进行开关控制的信号ON/OFF的外部端子的开关控制端子CNT,若向开关控制端子CNT输入低电平(0V)的开关控制信号ON/OFF,则偏压电路16停止对基准电压源15和误差放大器11的动作电流的供给,使这些电路的动作停止。
作为上述误差放大器11、14b,例如如图3所示,能够使用差动放大电路,该差动放大电路具有由晶体管M11、M12以及恒流源CC1、CC2构成的输入部、由差动输入晶体管M13、M14以及有源负载晶体管M15、M16和恒流源CC3构成的差动放大部、由在差动放大部的输出节点连接栅极端子的晶体管M17以及连接在该源极端子与接地点之间的电阻R10构成的输出部。此外,图3所示的电路是一个例子,不限于这样的结构的电路。
接下来,使用图4以及图5,对使用了前述的调节器IC10和通用的微机的输出电压可变电源装置的结构例进行说明。
图4中的(A)是作为通用的微机使用内置D/A转换电路的微机的情况的电源装置的结构例,图4中的(B)是作为通用的微机使用未内置D/A转换电路的微机的情况的电源装置的结构例。
在使用内置D/A转换电路的微机的情况下,如图4中的(A)所示,以使将从内置在微机20中的D/A转换电路的输出端口输出的信号D/A作为输出电压的控制信号Vadj输入到调节器IC10的外部端子ADJ的方式进行连接。另外,以从微机20的通常的I/O端口输出调节器IC10的ON/OFF信号,并输入到调节器IC10的开关控制端子CNT的方式进行连接。通过构成具有这样的连接的电源装置,如图5中的(A)所示,可以实现能够根据输入到输出控制端子ADJ的控制信号Vadj使输出电压Vout连续地变化的输出电压可变电源装置。
另一方面,在使用内置D/A转换电路的微机的情况下,如图4中的(B)所示,以从微机20所具备的I/O端口向调节器IC10的输出控制端子ADJ输入输出电压的切换信号EXC的方式进行连接。另外,以从微机20的通常的I/O端口输出调节器IC10的ON/OFF信号,并输入到调节器IC10的开关控制端子CNT的方式进行连接。通过构成具有这样的连接的电源装置,如图5中的(B)所示,可以实现能够根据输入到输出控制端子ADJ的切换信号EXC使输出电压Vout阶段性地变化的输出电压可变电源装置。
根据上述实施例的调节器IC10,可以实现消除IC的外部部件并且仅用输入到输出控制端子ADJ的控制信号Vadj或者EXC就能够使输出电压Vout变化的输出电压可变电源装置。另外,由于根据基准电压的精度以及内部电阻之比来决定输出电压,所以精度以及温度特性变得良好,并且可变输入电压范围变大,相对于输入电压的偏差精度变小。另外,由于是通过基于误差放大器的电压-电流转换来使反馈电压位移从而使输出电压变化的结构,所以能够实现电源噪声的影响较少的可变电源装置。
并且,在使用微机内置的D/A转换功能来生成输出控制信号的情况下,能够仅以软件的变更实现输出电压的可变,并且通过微机的I/O功能,能够实现2阶段下的输出电压的切换。
此外,在上述实施例的调节器IC10中,虽然设置了输入用于使IC的动作停止的ON/OFF信号的开关控制端子CNT,但是也可以为省略了该开关控制端子CNT的结构。在省略了开关控制端子CNT的情况下,能够用4端子构成调节器IC10,因此能够实现由封装的小型化所带来的省空间化以及成本的减少。另外,在上述实施例的调节器IC10中,示出了作为电压控制用晶体管M1、构成输出电压变更电路的晶体管M2而使用了MOS晶体管的结构,然而也可以代替MOS晶体管使用双极晶体管。
(变形例)
接下来,使用图6,对上述实施方式的调节器IC10的变形例进行说明。
图6所示的变形例省略了构成与上述实施方式的调节器IC10的输出控制端子ADJ连接的分压电路14a的电阻R4、R5,取而代之设置了对由基准电压源15生成的基准电压Vref进行分压的由电阻R6、R7构成的分压电路17,将被电阻R6、R7分压后的电压Vref’输入到误差放大器11。另外,在电阻R6和R7的连接节点N4与接地点之间,串联连接构成输出电压变更电路14的MOS晶体管M2以及电阻R3,并且将输入到输出控制端子ADJ的输出控制信号Vadj直接输入到误差放大器14b的非反转输入端子。
使用图6的变形例的调节器IC的调节器中,节点N4的电压Vref’以下面的数学式(4)来表示,
Vref’=(1/R6+R7)*(R6*Vref-(R6*R7/R3)*Vadj)……(4)。因此,输出电压Vout成为
Vout=((R1+R2)/R1)*Vref’
=((R1+R2)/R1*(R6+R7))*(R6*Vref-(R6*R7/R3)*Vadj)
……(5)。
根据上述数学式(5),输出电压Vout根据内部电阻的相对精度来决定,因此可知能够精度良好地设定。另外,能够通过使输入到输出控制端子ADJ的控制信号Vadj变化而使输出电压Vout变化。
(第2实施方式)
图7表示构成作为应用了本发明的输出电压可变电源装置的串联调节器的调节器IC10的第2实施方式。
本实施方式的输出电压可变电源装置代替设置图1所示的第1实施方式的输出电压变更电路14中的分压电路14a,如图7所示,设置由基极端子彼此之间相互耦合的晶体管Tr1、Tr2构成的第1电流镜电路17A、以及由基极端子彼此之间相互耦合的晶体管Tr3、Tr4构成的第2电流镜电路17B。
上述晶体管Tr1和Tr3通过基极端子和集电极端子耦合,作为电流电压转换元件来发挥作用,转换后的电压分别施加到晶体管Tr2和Tr4,从而与Tr1和Tr2的发射极尺寸比、Tr3和Tr4的发射极尺寸比相对应的电流分别流入晶体管Tr2、Tr4。
另外,被误差放大器14b驱动的作为电压电流转换手段的晶体管M2不与构成生成反馈电压VFB的分压电路12的电阻R2、R1的连接节点连接而是与构成第1电流镜电路17A的晶体管Tr1串联连接,晶体管M2的电流被电流镜电路17A和17B转移,而从电阻R2、R1的连接节点N1引出电流。
并且,虽然并未特别限定,然而在第2实施方式中,利用双极晶体管构成调节器IC10。但是,也可以与第1实施方式相同地由MOS晶体管(P-MOS和N-MOS)构成。其他的结构与第1实施方式的调节器IC相同。
在使用了图7的第2实施方式的调节器IC的调节器中,将电流镜电路17A与17B的电流比分别设定为1:1的情况下,输出电压Vout以如下数学式表示,
Vout=((R1+R2)/R1)*Vref+(Vadj/R3)*R2……(6)。
因此,本实施方式的输出电压可变电源装置中,也与第1实施方式相同,通过对输出控制端子ADJ施加任意的电压(控制信号Vadj),从而能够设定任意的输出电压,并且能够根据输出控制端子ADJ的施加电压,使输出电压Vout线性变化。
具体而言,若表示向本实施方式的输出电压可变电源装置中的开关控制端子CNT输入的输入信号ON/OFF、向输出控制端子ADJ输入的控制信号Vadj、以及输出电压Vout的关系,则如图9中的(A)。根据图9中的(A)可知,若使控制信号Vadj在例如0~3.3V的范围内变化,则能够使输出电压Vout在V1~Vin的范围内变化。此外,控制信号Vadj的可变范围的0~3.3V是一个例子,不限于此。
另外,在图1所示的第1实施方式的输出电压可变电源装置中,为了较宽地获取针对输出控制端子ADJ的电压(控制信号Vadj)的输入范围,需要在输出电压变更电路14设置对输入电压(Vadj)进行分压的分压电路14a(电阻R5、R4),将分压电路14a的连接节点N3的电位V3设定为包括偏差且在Vref-Vds(M2)以下。另外,由于构成为将输出控制端子ADJ的电压(Vadj)以分压电路14a压缩而使输出电压Vout在所希望的电压范围内变化,且节点N3的电位V3成为输出电压变更电路14的增益倍,因此分压电路14a的电阻R5、R4的电阻比的偏差对输出电压Vout影响较大。
与此相对地,在第2实施方式中,未将输出控制端子ADJ的电压(Vadj)以分压电路14a压缩,所以基于控制信号Vadj的输出电压Vout的控制精度比第1实施方式的输出电压可变电源装置有所提高。另外,在第2实施方式中,输出电压Vout的可变范围不仅能够以输出电压变更电路14的电阻R3的电阻值变更,也能够以电流镜电路17A与17B的电流比变更,所以具有提高设计的自由度的优点。
并且,根据第2实施方式,能够通过电流镜电路17B的有无来切换基于控制信号Vadj的输出电压Vout的可变控制逻辑。
具体而言,将构成电流镜电路17A的晶体管Tr1、Tr2和构成电流镜电路17B的晶体管Tr3、Tr4预先内置在调节器IC的芯片上,在屏蔽选项中,将晶体管Tr2和Tr3之间的连接布线切换为晶体管Tr2与节点N3的连接布线,或者切换相对于从节点N3到误差放大器11的输入端子的布线的贯通孔的形成位置,从而能够实现只设置有电流镜电路17A的电路或者设置有电流镜电路17A和17B的双方的电路。
图8示出了,构成为在构成第2实施方式的串联调节器的调节器IC10中,以上述的方法,省略图7所示的第2实施方式的调节器IC10中的第2电流镜电路17B,将构成第1电流镜电路17A的晶体管Tr2的集电极端子与构成分压电路12的电阻R2、R1的连接节点N1连接,而将使晶体管M2的电流以电流镜电路17A转移后的电流输入到电阻R2、R1的连接节点N1的情况下的调节器IC10的电路图。
在图8所示的调节器IC10中,将电流镜电路17A的电流比设定为1:1的情况下,输出电压Vout以下面的数学式表示,
Vout=((R1+R2)/R1)*Vref-(R1*Vadj/R3)……(7)。
根据该数学式可知,逻辑与第1实施方式相反,即若降低控制信号Vadj则输出电压Vout变高。
若表示针对本变形例的输出电压可变电源装置中的开关控制端子CNT的输入信号ON/OFF、向输出控制端子ADJ输入的控制信号Vadj、以及输出电压Vout的关系,则如图9中的(B)。根据图9中的(B)可知,若使控制信号Vadj在例如0~3.3V的范围内变化,则使输出电压Vout在Vin~V1的范围内变化。
此外,控制信号Vadj的可变范围的0~3.3V为一个例子,不限于此。
在希望构成能够控制为不是在变更输出电压Vout的控制逻辑、即提高控制信号Vadj时使输出电压Vout变高,而是在降低控制信号Vadj时使输出电压Vout变高的电源装置的情况下,在第1实施方式的输出电压可变电源装置中,需要在误差放大器14b的前段另外设置如反转放大电路这样的放大器,但是根据本变形例,仅省略电流镜电路17B就能够变更控制逻辑。此外,图7以及图8中的电流镜电路17A和17B不限于图示的结构,也可以为威尔逊型、基极电流补偿型等其他的电路形式。
以上基于实施例具体说明了本发明者做出的发明,然而本发明不限于上述实施例。例如,上述第1、第2实施方式中,为了使输出电压Vout连续变化而使用了微机内置的D/A转换功能,但是除了D/A输出以外,还可以使用具有可变电阻器的泄放电阻电路等。另外,生成输出电压的反馈电压VFB的分压电路(电阻R1、R2)12、电阻R3也可以连接为调节器IC10的外部元件。
另外,在上述实施例中,说明了将本发明应用于串联调节器方式的输出电压可变电源装置的情况,然而本发明也能够用于分流调节器方式的电源装置。

Claims (7)

1.一种电源控制用半导体装置,其具备连接在输入直流电压的电压输入端子与输出端子之间的电压控制用晶体管、根据输出的反馈电压控制上述电压控制用晶体管的控制电路、以及为了控制输出电压而输入从外部供给的输出控制信号的第1外部端子,其特征在于,
上述控制电路具备:
第1误差放大器,其输出对应于由对上述输出端子的输出电压进行分压的第1分压电路分压后的电压与预定的基准电压的电位差的电压;
输出电压变更电路,其根据输入到上述第1外部端子的电压使输入到上述第1误差放大器的上述基准电压或者基于上述第1分压电路的分压电压位移,由此使上述输出电压变更为与上述输出控制信号对应的电压。
2.根据权利要求1所述的电源控制用半导体装置,其特征在于,
上述输出电压变更电路具备:
第2分压电路,其对输入到上述第1外部端子的电压进行分压;
串联连接于提取由上述第1分压电路分压后的电压的节点与恒电位点之间的第1晶体管和第1电阻元件;以及
第2误差放大器,其输出对应于由上述第2分压电路分压后的电压与通过上述第1电阻元件进行电流电压转换而得的电压的电位差的电压,
上述第2误差放大器的输出被施加到上述第1晶体管的控制端子。
3.根据权利要求1所述的电源控制用半导体装置,其特征在于,
上述输出电压变更电路具备:
第3分压电路,其对上述基准电压进行分压;
串联连接于提取由上述第3分压电路分压后的电压的节点与恒电位点之间的第2晶体管和第2电阻元件;以及
第3误差放大器,其输出对应于输入到上述第1外部端子的电压与通过上述第2电阻元件进行电流电压转换而得的电压的电位差的电压,
上述第3误差放大器的输出被施加于上述第2晶体管的控制端子。
4.根据权利要求1所述的电源控制用半导体装置,其特征在于,
上述输出电压变更电路具备:
第4误差放大器,其输入被输入到上述第1外部端子的电压;
第3晶体管,其将上述第2误差放大器的输出施加到控制端子;
电流镜电路,其连接于上述电压输入端子并将在上述第3晶体管流动的电流转移;
第3电阻元件,其与上述第3晶体管串联连接,
上述第4误差放大器构成为将对应于输入到上述第1外部端子的电压与通过上述第3电阻元件进行电流电压转换而得的电压的电位差的电压输出到上述第3晶体管的控制端子,并在上述第3晶体管中流动与上述电位差对应的电流,从提取由上述第1分压电路分压后的电压的节点引出或者流入由上述电流镜电路转移的电流。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的电源控制用半导体装置,其特征在于,该电源控制用半导体装置具备:
基准电压源,其生成上述基准电压;
偏压电路,其生成对上述基准电压源以及上述第1误差放大器供给的动作电流;
第2外部端子,其为了使电源装置的动作停止而输入从外部供给的控制信号,
上述偏压电路根据输入到上述第2外部端子的控制信号,中止对上述基准电压源以及上述第1误差放大器的动作电流的供给。
6.一种输出电压可变电源装置,其特征在于,具备:
权利要求1~5中的任意一项所述的电源控制用半导体装置;以及
输出向上述第1外部端子或者上述第1外部端子以及第2外部端子输入的信号的控制装置,
根据从上述控制装置输入到上述第1外部端子的信号使输出电压变化。
7.根据权利要求6所述的输出电压可变电源装置,其特征在于,
与上述电源控制用半导体装置的上述输出端子连接的负载为直流电动机。
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