CN1684351A - 电压检测电路、电源装置以及半导体装置 - Google Patents

电压检测电路、电源装置以及半导体装置 Download PDF

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Abstract

将具有基准端子和检测端子的误差放大器(5)的输出信号传送到开关元件(6)的控制端子,其中基准端子施加无温度特性变动的电压,检测端子连接在电压检测用端子(VO2)。电压检测用端子(VO2)的电压变动经由误差放大器(5),通过由电流镜电路构成的V-I变换电路,作为电流信号输出到检测信号输出端子(PC),其中电流镜电路由恒流源(4)、开关元件(6)、以及开关元件(7)和开关元件(8)构成。由光电耦合器(14)将该信号传送到外部,并控制输出电压端子(VOUT)的电压。可以实现用于将供给电力的端子的电压控制为希望的电压的电压检测电路的低功耗化、提高电压检测精度、低纹波电压,并且实现部件数量的减少。

Description

电压检测电路、电源装置以及半导体装置
技术领域
本发明涉及一种用于电源装置(开关电源等)的输出电压检测部等的电压检测电路,还涉及一种使用该电压检测电路的电源装置以及用于该电压检测电路的半导体装置。
背景技术
图14表示用于现有的电源装置的电压检测部的电路图。图15是图14的现有例子中的各个端子的工作波形图,并且,图16是使用图14的电源电路的例子。
现有的电压检测电路是由电阻34、35对输出电压端子VOUT的电压进行阻抗分割,由分路调节器(shunt regulator)32检测的电压检测电路。在输出电压端子VOUT连接有电容器13,通过从外部向该电容器13供给电荷,使输出电压端子VOUT的电压上升。并且,输出电压端子VOUT的检测电压电平VO根据分路调节器32的阈值电压Vth、电阻34的电阻值R34、电阻35的电阻值R35由以下等式决定。
VO=Vth·(R34+R35)/R34
为了稳定地控制检测电压电平VO,需要下面的对策:
(1)如图14的串联连接电阻36和电容37。
(2)为了使检测电压电平稳定化,通过如图14所示的附加连接电阻33,提高流向分路调节器32的检测电流值。
图15表示图14的电压检测电路的输出电压端子VOUT、VO和在分路调节器32中流动的电流I32的波形。输出电压端子VOUT的纹波(ripple)电压由电阻36和电容器37的时间常数决定(为此需要具有磁滞(hysteresis)特性)。
图16表示在二次侧电压检测电路中使用图14的现有的电压检测电路作为电源装置的例子。在图16中,18是整流电路,19是变压器,19a是变压器的一次线圈,19b是变压器的二次线圈,20是输入电压源,21是滤波电路,22是整流电路,23是输入侧平滑电容器,24是缓冲电路(snubber circuit),25是控制电路,26是开关元件,27是在同一个半导体基板上集成的范围,28是电容器。
这里,使用光电耦合器14作为检测信号传输单元。如果由图14的现有的电压检测电路检测电压时,由于分路调节器32变为导通状态,则在光电耦合器14的发光部14a中流动有电流,使其发光(检测信号的输出)。由光电耦合器14的受光部14b检测由于发光引起的检测信号的输出,使一次侧的控制电路25进行的开关元件26的导通截止控制变为停止(或休止)状态。由此,由于从一次侧到二次侧的能量供给变为停止(或休止),输出电压端子VOUT的电压慢慢下降。如果变为检测电压电平或以下时,由于不存在光电耦合器14和分路调节器32的检测信号的输出,重新开启控制电路25进行的开关元件26的导通截止控制,再一次从一次侧向二次侧供给能量。由此,输出电压端子VOUT的电压上升。由于输出电压端子VOUT的纹波电压依赖于电阻36和电容37的时间常数,因输出电压端子VOUT的负载状态而不同。
作为参考文献1有“特集 最新·電源回路設計技術のすべて(特集 最新·电源电路设计技术集合的全部)”,トランジスタ技術SPECIAL,CQ出版社,1991年7月1日,No.28,p.131。作为参考文献2有“特集 最新·スイツチング電源技術のすべて(特集 最新·开关电源技术的全部)”,トランジスタ技術SPECIAL,CQ出版社,1997年1月1日,No.57,p.86。
现有的电压检测电路中存在以下问题:
(1)为了提高电压检测精度需要提高在分路调节器32中流动的电流I32的电流值。在该检测时流动的电流一般是几mA级的值。为此,成为现有的世界范围的组装的高效率化(即,节省能量化)的障碍。并且,在分路调节器32中流动的电流I32的电流值不充分,为了不使电压检测精度变坏,需要附加电阻33,由此如后述的构成部件数量变多。
(2)由于输出电压端子VOUT的电压控制与电阻36和电容37的时间常数有关,输出电压端子VOUT的纹波电压的幅值因负载状态而不同,有时纹波电压变大。
(3)电压检测电路的构成部件的数量多(如图14所示,最少需要8个部件)。
(4)由于输出电压端子VOUT的电压温度特性与分路调节器32的阈值的温度特生有关,所以温度特性较差。
发明内容
本发明的目的是实现电压检测精度的提高和低功耗化,抑制输出端子的纹波电压,而且提供实现构成部件数量减少的电压检测电路、电源电路和半导体装置。
本发明的电压检测电路包括:连接在高电位侧输出端子和低电位侧输出端子之间的平滑用第一电容;在高电位侧输出端子和低电位侧输出端子之间串联连接的第一和第二电阻;对第一电压和第二电压的误差进行放大并输出的误差放大器,其中该第一电压是由第一和第二电阻分压的高电位侧输出端子和低电位侧输出端子之间的希望的电压,第二电压是由第一和第二电阻分压的高电位侧输出端子和低电位侧输出端子之间的实际电压;在高电位侧输出端子供给高电位时向基准电压端子输出一定电位的调节器;连接在基准电压端子和低电位侧输出端子之间的第二电容;根据上述第一开关元件的状态使由上述第一恒流源流动的电流的规定倍数的电流流动到检测信号输入端子的电流镜电路,该电流镜电路具有第一开关元件以及第一恒流源,其中,第一开关元件的控制端子连接在上述误差放大器的输出端子,该第一恒流源连接在基准电压端子和上述第一开关元件的高电位侧端子之间;连接在基准电压端子和第一开关元件的控制端子之间的起动用开关元件;基准电压端子的电位在预定的起动电位或以上时使起动用开关元件截止,未达到预定的起动电位时使起动用开关元件导通的起动·停止电路。
根据该结构,由于在检测信号输出端子输出相对于输入到误差放大器的第二电压的电压变动具有线性的电流信号,所以利用光电耦合器等的检测信号传送装置可以进行与检测电压变动相适应的信号传送,提高电压检测精度。并且,检测电压的温度特性没有变动。并且,由于可以通过电流镜电路的镜像比调整该检测信号输出端子的电流,可以实现低电流化和低功耗化。特别是,由于误差放大器是用于电压检测的,可以任意设定第一电阻和第二电阻的电阻值,所以可以实现进一步的电力节省化。而且,通过使用该电压检测电路进行控制以使在高电位侧输出端子和低电位侧输出端子之间供给希望的电压,就可以抑制输出端子的纹波电压。
在上述本发明的电压检测电路中,电流镜电路也可以构造成由第一恒流源、第一开关元件、第二开关元件、以及第三开关元件构成,其中第二开关元件的控制端子和高电位侧端子连接在第一开关元件的低电位侧端子、低电位侧端子连接在低电位侧输出端子,第三开关元件的控制端子连接在第二开关元件的控制端子、高电位侧端子连接在检测信号输出端子、低电位侧端子连接低电位侧输出端子。
而且,电流镜电路也可以设置插入连接在第一恒流源和第一开关元件之间的电阻。由此,高电位侧输出端子和低电位侧输出端子之间的电压检测过程中,第二和第三开关元件通常是导通的,可以使检测工作确实稳定。
还有,在上述本发明的电压检测电路中,也可以设置连接在检测信号输出端子、向外部传送与在检测信号输出端子中流动的电流相对应的信号的检测信号传送装置。
并且,在上述本发明的电压检测电路中,最好是将误差放大器、调节器、起动用开关元件、起动·停止电路和电流镜电路内置在一个半导体装置中。由此,可以减少部件数量,实现小型化、低成本化。
本发明的电源装置将上述本发明的电压检测电路用于为了将高电位侧输出端子和低电位侧输出端子之间的电压控制成希望的电压的输出电压检测部。由此,可以实现电源的高效化,低纹波电压化。
本发明的半导体装置包括构成上述本发明的电压检测电路中的误差放大器、调节器、起动用开关元件、起动·停止电路以及电流镜电路。
附图说明
图1是本发明的第一实施例中的半导体装置的电路图。
图2是本发明的第一实施例中的电压检测电路的电路图。
图3是表示图2的电压检测电路的工作的波形图。
图4是本发明的第二实施例中半导体装置的电路图。
图5是本发明的第二实施例中电压检测电路的电路图。
图6是表示图5的电压检测电路的工作的波形图。
图7是本发明的第三实施例中半导体装置的电路图。
图8是本发明的第三实施例中电压检测电路的电路图。
图9是表示图8的电压检测电路的工作的波形图。
图10是使用图2的电压检测电路的第一电源装置的电路图。
图11是使用图2的电压检测电路的第二电源装置的电路图。
图12是使用图2的电压检测电路的第三电源装置的电路图。
图13是使用图2的电压检测电路的第四电源装置的电路图。
图14是表示现有的电压检测电路的附图。
图15是表示图14的电压检测电路的工作的波形图。
图16是使用图14的电压检测电路的电源装置的电路图。
具体实施方式
下面,针对本发明的实施例进行说明。
(第一实施例)
图1是本发明的第一实施例的半导体装置的电路图,图2是使用图1的半导体装置的电压检测电路的电路图,图3是表示该电压检测电路的端子VO1的电压波形、端子VCC的电压波形、端子VO2的电压波形、以及IPC电流波形的图。
图1的半导体装置(半导体芯片)包括作为外部端子的用于电力供给的电力供给用端子VO1、基准电压端子VCC、电压检测用端子VO2,用于传输检测信号的检测信号输出端子PC、以及接地端子,即GND/SOURCE共计五个端子。在端子VO1和VCC之间具有调节器1,工作中通常将基准电压端子VCC的电压保持固定。在基准电压端子VCC连接有起动·停止电路2,开关元件3,恒流源4。在开关元件3的低电压侧端子连接有误差放大器5和开关元件6的控制端子。误差放大器5具有施加了无温度特生变化的电压的基准端子(+侧端子),在误差放大器5的检测端子(-侧端子)连接有电压检测用端子VO2,将输出信号传送到开关元件6的控制端子。在开关元件6的高电压侧端子连接有恒流源4,在低电压侧端子连接有开关元件7和开关元件8的控制端子,以及开关元件8的高电压侧端子。开关元件7的高电压侧端子连接检测信号输出端子PC。这里,电压检测端子VO2的电压变动通过误差放大器5,利用由电流镜电路构成的V-I变换电路,作为电流信号输出到检测信号输出端子PC,其中电流镜电路由恒流源4,开关元件6,以及开关元件7和开关元件8构成。
图2所示的电压检测电路使用图1的半导体装置9,半导体装置9的端子VO1连接在电压检测的输出电压端子VOUT,端子VO2连接在电阻10(电阻值为R10)和电阻11(电阻值为R11)的连接点,其中电阻10串联连接在输出电压端子VOUT和GND/SOUCE端子之间。在端子PC连接有作为检测信号输出装置的光电耦合器14的发光部14a,在端子VCC连接有电容15。并且,在光电耦合器的发光部14a不发光的情况下,将电力供给到连接在输出电压端子VOUT的电容器13,在光电耦合器的发光部14a发光的情况下,停止向电容13的电力供给。
使用图2,对本实施例中电压检测电路的工作进行说明。
将电力供给连接在输出电压端子VOUT的电容13时,电容13的两端电压上升。由此,将电流从连接在输出电压端子VOUT的电压检测用半导体装置9的端子VO1通过调节器1供给到连接在端子VCC的电容器15,端子VCC的电压也上升。如果端子VCC的电压变为由起动·停止电路2设定的起动电压VCC0或以上时,贝起动电压检测用半导体装置9,并且来自起动·停止电路2的输出信号从“L(低)”信号变为“H(高)”信号。由此,开关元件3从导通状态变为截止状态,利用误差放大器5,开始向开关元件6的电压检测用端子VO2传输电压变动。这里,控制端子VCC的电压从输出电压端子VOUT通过调节器1向连接在端子VCC的电容15供给电流,利用调节器1控制端子VCC的电压使其成为固定的电压VCC0。向电压检测用半导体装置9的电力供给由该电容15供给,并且各构成电路实现低消费电力化。
如果这种输出电压端子VOUT的电压上升时,伴随于此,通过连接在端子VO1的调节器1,端子VCC的电压也上升,如果端子VCC的电压达到VCC0时,由于起动·停止电路2的输出信号从“L(低)”信号变为“H(高)”信号,按照误差放大器5的输出信号,可开始开关元件6的控制,电压检测用半导体装置9开始进行端子VO2的输出电压端子VOUT的电压检测。
如果输出电压端子VOUT的电压进一步上升时,由电阻10和电阻11分压的输出电压端子VOUT的电压,即端子VO2电压也上升,以误差放大器5的基准电压VBG(如果输出电压端子VOUT的检测电压是Vo时,那么误差放大器5的VBG=Vo·R11/(R10+R11))为中心,将在Δvo2的范围内端子VO2电压的变动中具有线性的输出信号传输到开关元件6。借助该输出信号,开关元件6使从恒流源4向开关元件8的供给电流按线性变化,所以利用由开关元件7和8构成的电流镜电路(使镜像比为α),使端子PC的电流IPC成为具有相对于端子VO2的电压变动成线性的电流信号。
如图3所示,输出电压端子VOUT的负载状态为无负载(VO1≥VO+Δvo2/2)的情况下,在光电耦合器14的发光部14a流动着IPC=14×α(α:镜像比)的电流,将光信号传输到光电耦合器14的受光部14b(参照图10)。
接下来输出电压端子VOUT的负载状态为轻负载(VO-ΔVo/2≤Vo1≤VO+ΔVo/2)的情况下,在光电耦合器14的发光部14a中流动满足0≤IPC≤I4×α(α:镜像比)的具有线性的电流,而向光电耦合器14的受光部14b传输的光信号也具有线性。
并且在输出电压端子VOUT的负载状态变为重负载(VO1≤VO-ΔVo/2)的情况下,由于在光电耦合器14的受光部14a中没有流过电流,所以就不会向光电耦合器14的受光部14b传送光信号。
如上所述,电压检测用半导体装置9将在输出电压端子VOUT的电压变动中具有线性的电流信号从端子PC向外部传送。根据来自该电压检测用半导体装置9的电流信号,如果调整向输出电压端子VOUT的电力供给,就可以进行控制以使VOUT=VO。
使用上述的电压检测用半导体装置9,在调整向输出电压端子VOUT的电力供给的情况下,具有如下的效果。
(1)由于可以用由电压检测用半导体装置9的恒流源4、开关元件6、以及开关元件7和开关元件8构成的电流镜电路调整在光电耦合器的发光部14a中流动的电流IPC(=α·I4,α:镜像比),通过对该电流IPC进行节流,可以谋求检测时的低功耗化。并且,虽然上述记载中已描述了,但由于降低了电压检测用半导体装置9的电路电流,可以降低通常工作时消耗的电力。具体的说,由于该电压检测用半导体装置9和电阻10,11,及光电耦合器14消耗的电流的合计值可以降低到现有例子的1/10或1/10以下。
(2)对于输出电压端子VOUT,在VOUT=VO±ΔV/2附近,由于可以实施最佳的电力供给以使VOUT=VO,所以可以抑制输出电压端子VOUT的纹波电压。
(3)电压检测电路的部件的数量变为半导体装置9,电阻10,11,光电耦合器14,平滑电容器13和电容器15共6个,可以减少部件数量。
(第二实施例)
图4是本发明第二实施例中半导体装置的电路图,图5是使用图4的半导体装置的电压检测电路的电路图,图6是表示该电压检测电路的端子VO1的电压波形、端子VCC的电压波形、端子VO2的电压波形、以及IPC电流波形的图。
图4表示的半导体装置是在图1的结构中附加有电阻16。即,在恒流源4和开关元件6之间插入连接电阻16。通过如此设置电阻16,就可以提高相对于输出电压端子VOUT的负载状态为轻负载(VO-ΔVo/2≤VO1≤VO+ΔVo/2)中端子VO2的电压变动(即,输出电压端子VOUT的电压变动)的电流IPC的线性。其它的结构、工作、以及特征与图1的情况相同。
(第三实施例)
图7是本发明第三实施例中的半导体装置的电路图,图8是使用图7的半导体装置的电压检测电路的电路图,图9是表示该电压检测电路的端子VO1的电压波形、端子VCC的电压波形、端子VO2的电压波形、以及IPC电流波形的图。
图7表示的半导体装置是在图1的结构中附加有恒流源17。即,将恒流源17与恒流源14及开关元件6并联连接。通过如此设置恒流源17,在输出电压端子VOUT的电压为希望的电压VO或以下时,仅除了在光电耦合器的发光部14a中流动着某一固定的电流α·I17,其它的结构、工作、以及特征与图1的情况相同。但是,I17表示恒流源17的电流,并且根据该电流,光电耦合器的发光部14a是不发光的电平。通过连接该恒流源17,由电压检测用半导体装置9进行的输出电压端子VOUT的电压检测中,由于开关元件7和开关元件8的栅极电压通常固定在“H(高)”状态,所以可以确实使半导体装置的工作稳定。
接下来,针对本发明的实施例中的电源装置进行说明。
图10是使用变压器的开关电源装置,是使用图2的电压检测电路的第一电源装置。输入电压电源20的电压通过滤波电路21由整流电路22整流,由输入侧平滑电容器23进行平滑。由输入侧平滑电容23平滑的电压,被连接在变压器19的一次线圈19a,通过由控制电路25控制开关元件26的开关将能量传送到变压器的二次线圈19b。这里,如图10中的范围27所示,如果将控制电路25和开关元件26集成在同一个基板上,则具有元件数量减少,实现低成本化的优点。
传送到二次线圈19b的能量经由整流电路18供给到输出侧的半导体装置9和电阻10,11,并且供给到光电耦合器14。输出侧平滑电容器13的两端电压被电阻10和电阻11分压,由电压检测用半导体装置9控制为希望的电压。控制工作内容与图3的说明相同,作为电源是低功耗,具有能得到纹波电压低、精度高的输出电压的特征。由于从光电耦合器的发光部14a对光电耦合器的受光部14b,传送相对于输出电压端子VOUT电压变动具有线性的输出信号,控制电路25就可以通过借助于变压器19的开关元件26实现对应于输出电压端子VOUT的负载状态的电力供给。这里,代替图2的电压检测电路,在使用图5、图8所示的电压检测电路的情况下,工作也相同。
图11是没有使用图10中的光电耦合器14的变压器规格的非绝缘开关电源装置,是使用图2的电压检测电路的第二电源装置。除了从电压检测用半导体装置9向控制电路25的信号传送由光信号变为电流信号外,其它的结构、工作、以及特征与图10相同。如图11中的范围27所示,与图10的情况相同,如果将控制电路25和开关元件26集成在同一个基板上,具有部件数量减少,实现低成本的优点。这里,代替图2的电压检测电路,使用图5、图8所示的电压检测电路的情况,工作也相同。
图12是使用线圈的降压型斩波力式的开关电源装置,是使用图2的电压检测电路的第三电源装置。由图12的端子VIN输入输入电压电源20的电力,通过由二极管构成的整流电路29整流时,由输入侧平滑电容器23进行平滑。由输入侧平滑电容器23平滑后的电压通过由控制电路25控制的开关元件26的开关,在开关元件26的导通状态时,电力从线圈31供给到输出侧平滑电容13,并且在开关元件26的截止状态中,电力从再生用二极管30经由线圈31供给到输出侧平滑电容器13。这里,如图12中的范围27所示,与图10,图11的情况相同,如果将控制电路25和开关元件26集成在同一个基板上,就具有部件数目减少、实现低成本化的优点。
输出侧平滑电容器13的两端电压被电阻10和电阻11分压,由电压检测用半导体装置9控制为希望的电压。控制工作内容与图3相同,作为电源,是低功耗,且具有可得到纹波电压低、精度高的输出电压这样的特征。如果来自光电耦合器的发光部14a的输出信号传送到光电耦合器的受光部14b时,受光部14b变为导通状态,停止由控制电路25进行的开关元件26的导通截止的控制。由此,停止向输出侧平滑电容器13的电力供给。这里,代替图2的电压检测电路,在使用图5、图8的电压检测电路的情况下,也是同样的工作。
图13是使用线圈的降压型斩波方式的开关电源装置,是使用图2的电压检测电路的第四电源装置。在如图12所示的降压型斩波方式的开关电源装置中,虽然使用光电耦合器14作为电压检测信号传送单元,但在图13中,通过在FB端子连接直接电压检测用半导体装置9的端子PC,就将输出电压端子VOUT电压变动作为电流信号传送到控制电路25,其中该FB端子用于停止由控制电路25进行的开关元件26的导通截止控制。这里,开关元件7在输入电压VIN为高电压的情况下,需要使用高耐压元件。对于控制工作内容而言,与图12相同,作为电源是低功耗且具有可得到纹波电压低、精度高的输出电压这样的特征。
在图13的降压型斩波方式的开关电源装置中,代替图2的电压检测电路,在使用图5、图8所示的电压检测电路的情况,控制工作内容也与图12相同,作为电源,是低功耗且具有可得到纹波电压低、精度高的输出电压这样的特征。这里,从FB端子流出的电流值IFB和IPC的大小关系是IFB>IPC,其中该FB端子用于控制由控制电路25进行的开关元件26的导通截止控制。电流值IFB是控制电路25的FB端子电流,电流值IPC是输出电压检测用半导体装置9的PC端子电流能力。如果不使IFB>IPC,就不能进行由控制电路25进行的开关元件26的导通截止控制。
本发明是可以全面地用于需要检测电压,并将其检测信号传送到控制电路的设备,特别是作为使用电源的产品,例如家用电气产品,照明设备以及电机用电源是有用的。

Claims (8)

1、一种电压检测电路,包括:
平滑用第一电容器,连接在高电位侧输出端子和低电位侧输出端子之间;
第一和第二电阻,串联连接在上述高电位侧输出端子和低电位侧输出端子之间;
误差放大器,对由上述第一和第二电阻分压上述高电位侧输出端子和低电位侧输出端子之间的希望的电压的情况下的第一电压与由上述第一和第二电阻分压上述高电位侧输出端子和低电位侧输出端子之间的实际电压的第二电压的误差进行放大并输出;
调节器,在将高电位供给上述高电位侧输出端子时向基准电压端子输出固定电位;
第二电容器,连接在上述基准电压端子和低电位侧输出端子之间;
电流镜电路,具有第一开关元件以及第一恒流源,根据上述第一开关元件的状态使由上述第一恒流源流动的电流的规定倍数的电流流动到检测信号输入端子,其中,第一开关元件的控制端子连接在上述误差放大器的输出端子,该第一恒流源连接在上述基准电压端子以及上述第一开关元件的高电位侧端子之间;
起动用开关元件,连接在上述基准电压端子和上述第一开关元件的控制端子之间;
起动·停止电路,上述基准电压端子的电位在预定的起动电位或以上时使上述起动用开关元件截止,未达到上述预定的起动电位时使上述起动用开关元件导通。
2、根据权利要求1记载的电压检测电路,其特征在于:上述电流镜电路由上述第一恒流源、上述第一开关元件、第二开关元件以及第三开关元件构成,其中,该第二开关元件的控制端子和高电位侧端子连接在上述第一开关元件的低电位侧端子、低电位侧端子连接在上述低电位侧输出端子,该第三开关元件的控制端子连接上述第二开关元件的控制端子、高电位侧端子连接在上述检测信号输出端子、低电位侧端子连接在上述低电位侧输出端子。
3、根据权利要求2记载的电压检测电路,其特征在于:上述电流镜电路设有插入连接在上述第一恒流源和上述第一开关元件之间的电阻。
4、根据权利要求2记载的电压检测电路,其特征在于:上述电流镜电路设有与上述第一恒流源和上述第一开关元件并联连接的第二恒流源。
5、根据权利要求1~4中任一项记载的电压检测电路,其特征在于:设有连接上述检测信号输出端子、并将对应于在上述检测信号输出端子中流动的电流的信号传送到外部的检测信号传送装置。
6、根据权利要求1记载的电压检测电路,其特征在于:将上述误差放大器、上述调节器、上述起动用开关元件、上述起动·停止电路以及上述电流镜电路内置在一个半导体装置中。
7、一种电源装置,在将高电位侧输出端子和低电位侧输出端子之间的电压控制成所希望的电压的输出电压检测部使用权利要求1记载的电压检测电路。
8、一种半导体装置,包括构成权利要求1中记载的电压检测电路中的上述误差放大器、上述调节器、上述起动用开关元件、上述起动·停止电路以及上述电流镜电路。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1908682B (zh) * 2006-08-09 2010-05-12 崇贸科技股份有限公司 用于检测变压器的输入电压的检测电路
CN101379688B (zh) * 2006-04-18 2012-02-01 半导体元件工业有限责任公司 用于调节电压的方法及其电路
CN101682261B (zh) * 2007-05-22 2013-03-20 松下电器产业株式会社 开关电源装置
CN103018531A (zh) * 2012-12-11 2013-04-03 京东方科技集团股份有限公司 一种电流检测电路、温度补偿装置及显示装置
CN101364768B (zh) * 2007-08-06 2013-08-21 罗姆股份有限公司 电源装置以及备有此电源装置的电子仪器
WO2014059736A1 (zh) * 2012-10-19 2014-04-24 联合汽车电子有限公司 Dc/dc变换电路的输出电压检测电路
CN104335437A (zh) * 2012-06-15 2015-02-04 苹果公司 电子设备电力保护电路
CN106291062A (zh) * 2016-08-31 2017-01-04 电子科技大学 一种高精度电流检测电路
CN106796255A (zh) * 2014-08-01 2017-05-31 日立汽车系统株式会社 电压检测装置
CN107390117A (zh) * 2016-05-17 2017-11-24 福特全球技术公司 一种用于电动车辆的开关高电压采样电路
US10048715B2 (en) 2012-06-15 2018-08-14 Apple Inc. Electronic device power protection circuitry
CN110850312A (zh) * 2018-07-26 2020-02-28 艾普凌科有限公司 电压检测电路、半导体装置以及半导体装置的制造方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1499165B1 (en) * 2003-07-07 2007-09-12 Rohm Co., Ltd. Load driving device and portable apparatus utilizing such driving device
JP5657853B2 (ja) 2007-10-02 2015-01-21 ピーエスフォー ルクスコ エスエイアールエルPS4 Luxco S.a.r.l. 定電流源回路
JP5439661B2 (ja) * 2009-01-06 2014-03-12 三菱電機株式会社 半導体装置
CN102445583B (zh) * 2010-10-13 2014-02-19 领步科技集团有限公司 一种电能质量监测装置的电压信号检测装置、电路及应用
JP5333506B2 (ja) * 2011-04-20 2013-11-06 オンキヨー株式会社 電源回路
CN102830369B (zh) * 2012-08-28 2015-08-26 中煤科工集团重庆研究院有限公司 多路隔离本质安全型电源输出故障识别方法
CN104166033A (zh) * 2013-05-16 2014-11-26 海洋王(东莞)照明科技有限公司 一种电流检测电路
CN104253529B (zh) * 2013-06-25 2018-06-15 无锡华润上华科技有限公司 电源管理芯片的启动电路及电源管理芯片
CN103323653B (zh) * 2013-07-05 2016-02-24 深圳市航天新源科技有限公司 一种低边采样电路
CN103472283B (zh) 2013-09-25 2016-07-13 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 电压检测方法及电路以及带该电压检测电路的开关电源
CN105891734B (zh) * 2016-04-11 2019-04-16 芯海科技(深圳)股份有限公司 一种超低功耗电源检测电路
CN106980040A (zh) * 2017-03-10 2017-07-25 厦门致杰智能科技有限公司 隔离电力线电压测量装置
CN108471225B (zh) * 2018-04-26 2019-12-10 电子科技大学 一种用于旁路开关的电压检测控制电路

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2592957B1 (fr) 1986-01-10 1988-04-08 Trt Telecom Radio Electr Dispositif de test de circuit logique combinatoire et circuit integre comportant un tel dispositif.
ZA893392B (en) * 1988-05-24 1990-01-31 Hoffmann La Roche Process for the manufacture of optically active naphthothiazepinones
US6154377A (en) * 1999-10-08 2000-11-28 Power Integrations, Inc. Method and apparatus reducing overshoot in a power supply controller
US6212079B1 (en) * 2000-06-30 2001-04-03 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for improving efficiency in a switching regulator at light loads
JP3406302B2 (ja) * 2001-01-16 2003-05-12 株式会社半導体先端テクノロジーズ 微細パターンの形成方法、半導体装置の製造方法および半導体装置
JP4705264B2 (ja) * 2001-04-18 2011-06-22 ローム株式会社 スイッチングレギュレータ
US7068022B2 (en) 2001-11-13 2006-06-27 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for a switch mode power supply that generates a high pulse width modulation gain while maintaining low noise sensitivity
JP4062962B2 (ja) * 2002-05-13 2008-03-19 松下電器産業株式会社 半導体装置及びこれを用いた電源装置

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101379688B (zh) * 2006-04-18 2012-02-01 半导体元件工业有限责任公司 用于调节电压的方法及其电路
CN1908682B (zh) * 2006-08-09 2010-05-12 崇贸科技股份有限公司 用于检测变压器的输入电压的检测电路
CN101682261B (zh) * 2007-05-22 2013-03-20 松下电器产业株式会社 开关电源装置
CN101364768B (zh) * 2007-08-06 2013-08-21 罗姆股份有限公司 电源装置以及备有此电源装置的电子仪器
US10048715B2 (en) 2012-06-15 2018-08-14 Apple Inc. Electronic device power protection circuitry
CN104335437A (zh) * 2012-06-15 2015-02-04 苹果公司 电子设备电力保护电路
WO2014059736A1 (zh) * 2012-10-19 2014-04-24 联合汽车电子有限公司 Dc/dc变换电路的输出电压检测电路
CN103018531B (zh) * 2012-12-11 2015-04-08 京东方科技集团股份有限公司 一种电流检测电路、温度补偿装置及显示装置
US9134352B2 (en) 2012-12-11 2015-09-15 Boe Technology Group Co., Ltd. Current detecting circuit, temperature compensating device and display device
CN103018531A (zh) * 2012-12-11 2013-04-03 京东方科技集团股份有限公司 一种电流检测电路、温度补偿装置及显示装置
CN106796255A (zh) * 2014-08-01 2017-05-31 日立汽车系统株式会社 电压检测装置
CN106796255B (zh) * 2014-08-01 2019-08-06 日立汽车系统株式会社 电压检测装置
CN107390117A (zh) * 2016-05-17 2017-11-24 福特全球技术公司 一种用于电动车辆的开关高电压采样电路
CN106291062A (zh) * 2016-08-31 2017-01-04 电子科技大学 一种高精度电流检测电路
CN106291062B (zh) * 2016-08-31 2019-07-02 电子科技大学 一种高精度电流检测电路
CN110850312A (zh) * 2018-07-26 2020-02-28 艾普凌科有限公司 电压检测电路、半导体装置以及半导体装置的制造方法
CN110850312B (zh) * 2018-07-26 2023-10-20 艾普凌科有限公司 电压检测电路、半导体装置以及半导体装置的制造方法

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Publication number Publication date
JP3961505B2 (ja) 2007-08-22
US20050225360A1 (en) 2005-10-13
KR20060044625A (ko) 2006-05-16
US7167028B2 (en) 2007-01-23
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JP2005300376A (ja) 2005-10-27

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