JP2006163814A - 電源回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 出力電流ioutが所定値i1以下になると、すなわちOUT端子に接続された負荷10が軽負荷状態になると、出力電流検出回路部3は、出力電圧検出回路部4を作動させ、出力電圧検出回路部4は、出力電圧Voutが所定値Vdet1よりも小さい所定値Vdet2を超えている間、ローレベルの信号を出力して電源回路部2の動作を停止させ、出力電圧検出回路部4は、出力電圧Voutが所定値Vdet2以下になると、ハイレベルの信号を出力して電源回路部2を作動させるようにし、このような動作を繰り返すことによって、電源回路部2を間欠動作させるようにした。
【選択図】 図1
Description
入力された第1制御信号に応じて作動し、前記入力端子に入力された電圧を所定の定電圧に変換して前記出力端子に出力する電源回路部と、
該電源回路部から出力された電流の検出を行い、該検出した電流が所定値i1以下になると所定の第2制御信号を出力する出力電流検出回路部と、
該出力電流検出回路部から前記所定の第2制御信号が出力されると作動し、前記電源回路部から出力された電圧の検出を行い、該検出した電圧が所定値Vtec1以上になると前記第1制御信号を用いて前記電源回路部の動作を停止させる出力電圧検出回路部と、
を備え、
前記出力電圧検出回路部は、検出した電圧が前記所定値Vtec1よりも小さい所定値Vtec2以下になると前記電源回路部を作動させることにより、該電源回路部に対して間欠動作を行わせるものである。
制御電極に入力された第3制御信号に応じた電流を前記入力端子から前記出力端子に出力する出力電圧制御用トランジスタと、
所定の基準電圧を生成して出力する基準電圧発生回路部と、
前記出力端子の電圧を検出し、該検出した電圧に比例した第1比例電圧を生成して出力する第1出力電圧検出回路部と、
前記第1制御信号に応じて作動し、前記第1比例電圧が前記基準電圧になるように前記第3制御信号を用いて出力電圧制御用トランジスタの動作制御を行う誤差増幅回路部と、
を備えたリニアレギュレータで構成されるようにしてもよい。
前記出力端子の電圧の検出を行い、該検出した電圧に比例した第2比例電圧を生成して出力する第2出力電圧検出回路部と、
前記出力電流検出回路部から前記所定の第2制御信号が入力されると、該第2出力電圧検出回路部からの第2比例電圧を出力するスイッチ回路部と、
前記基準電圧と該スイッチ回路部から出力された電圧との電圧比較を行い、該比較結果に応じた前記第1制御信号を生成して出力する電圧比較回路部と、
を備えるようにした。
制御電極に前記第3制御信号が入力され、前記出力電圧制御用トランジスタから出力される電流に比例した電流を出力する第1トランジスタと、
該第1トランジスタから出力された電流値が、電源回路部から出力された電流が所定値i1以下であることを示していると、前記所定の第2制御信号を生成して出力する制御回路部と、
を備え、
前記制御回路部は、前記第1トランジスタから出力された電流値が、電源回路部から出力された電流が所定値i1を超えていることを示している場合、前記第2制御信号を用いて前記スイッチ回路部からの第2比例電圧の出力を停止させると共に第2比例電圧の代わりに前記基準電圧未満の所定の電圧を前記電圧比較回路部に出力するようにした。
制御電極に入力された第3制御信号に応じてスイッチングし、前記入力端子に入力された電圧の出力制御を行うスイッチングトランジスタと、
該スイッチングトランジスタから出力された電圧を平滑して前記出力端子に出力する平滑回路部と、
所定の基準電圧を生成して出力する基準電圧発生回路部と、
前記出力端子の電圧を検出し、該検出した電圧に比例した第1比例電圧を生成して出力する第1出力電圧検出回路部と、
前記第1制御信号に応じて作動し、前記第1比例電圧が前記基準電圧になるように前記第3制御信号を用いてスイッチングトランジスタのスイッチング制御を行うスイッチング制御回路部と、
を備えたスイッチングレギュレータで構成されるようにしてもよい。
前記出力端子の電圧の検出を行い、該検出した電圧に比例した第2比例電圧を生成して出力する第2出力電圧検出回路部と、
前記出力電流検出回路部から前記所定の第2制御信号が入力されると、該第2出力電圧検出回路部からの第2比例電圧を出力するスイッチ回路部と、
前記基準電圧と該スイッチ回路部から出力された電圧との電圧比較を行い、該比較結果に応じた前記第1制御信号を生成して出力する電圧比較回路部と、
を備えるようにした。
前記第3制御信号から、前記電源回路部から出力される電流に比例した電流を生成して出力する比例電流生成回路部と、
該比例電流生成回路部から出力された電流値が、電源回路部から出力された電流が所定値i1以下であることを示していると、前記所定の第2制御信号を生成して出力する制御回路部と、
を備え、
前記制御回路部は、前記比例電流生成回路部から出力された電流値が、電源回路部から出力された電流が所定値i1を超えていることを示している場合、前記第2制御信号を用いて前記スイッチ回路部からの第2比例電圧の出力を停止させると共に第2比例電圧の代わりに前記基準電圧未満の所定の電圧を前記電圧比較回路部に出力するようにした。
第1の実施の形態.
図1は、本発明の第1の実施の形態における電源回路の構成例を示した図である。
図1において、電源回路1は、電源電圧VDDから所定の定電圧Vdet1を生成して出力する電源回路部2と、電源回路部2から出力された電流ioutの検出を行い、該検出した電流から、電源回路部2から電源供給が行われる負荷10が、消費電流が小さい軽負荷状態であるか否かを判定し該判定結果を示す信号を生成して出力する出力電流検出回路部3とを備えている。
図2(a)は出力電圧Voutの例を、図2(b)は出力電流ioutの例を、図2(c)は電源回路部2の消費電流の例をそれぞれ示している。
出力電流ioutが所定値i1を超えている場合、すなわちOUT端子に接続された負荷10が軽負荷でない場合は、出力電圧検出回路部4は動作を停止して出力端からハイレベルの信号が出力され、電源回路部2のEN端はハイレベルになる。この場合、電源回路部2は、電源電圧VDDから所定の定電圧Vdet1を生成してOUT端子に出力する
図3において、電源回路部2は、シリーズレギュレータをなし、VDD端子に入力された電源電圧VDDを所定の電圧Vdet1に変換して出力電圧Voutを生成しOUT端子に出力する。
電源回路部2は、所定の基準電圧Vrefを生成して出力する基準電圧発生回路11と、出力電圧Voutを分圧して分圧電圧Vd1を生成し出力する出力電圧検出用の抵抗R1〜R3と、ゲートに入力される信号に応じてOUT端子に出力する電流の制御を行って出力電圧Voutの制御を行うPMOSトランジスタからなる出力電圧制御用トランジスタM1と、分圧電圧Vd1が基準電圧Vrefになるように出力電圧制御用トランジスタM1の動作制御を行う誤差増幅器12とを備えている。なお、基準電圧発生回路11は基準電圧発生回路部を、抵抗R1〜R3は第1出力電圧検出回路部を、誤差増幅器12は誤差増幅回路部をそれぞれなし、分圧電圧Vd1が第1比例電圧をなす。
VDD端子とGND端子との間には、PMOSトランジスタM2及び抵抗R4の直列回路と、抵抗R5及びNMOSトランジスタM3の直列回路が並列に接続され、PMOSトランジスタM2のゲートは誤差増幅器12の出力端に接続されている。コンパレータ13の反転入力端とGND端子との間にNMOSトランジスタM4が接続され、NMOSトランジスタM3及びM4の各ゲートは接続され、該接続部とGND端子との間には抵抗R4が接続されている。
出力電流検出回路部3において、PMOSトランジスタM2は、誤差増幅器12が作動しているときは出力電圧制御用トランジスタM1から出力される電流に比例した電流を出力し、抵抗R4によってNMOSトランジスタM3及びM4の各ゲートにはPMOSトランジスタM2から出力された電流に応じた電圧が入力される。
図4において、電源回路部2は、降圧型のスイッチングレギュレータをなし、VDD端子に入力された電源電圧VDDを所定の電圧Vdet1に変換して出力電圧Voutを生成しOUT端子に出力する。なお、図4の場合、ICは、VDD端子、GND端子、CE端子及びOUT端子に加えてLX端子を備えている。
VDD端子とLX端子との間にスイッチングトランジスタM11が接続され、LX端子とOUT端子との間にインダクタL1が接続されている。また、LX端子にはダイオードD1のカソードが、GND端子にはダイオードD1のアノードが接続されている。
2 電源回路部
3 出力電流検出回路部
4 出力電圧検出回路部
5 AND回路
10 負荷
11 基準電圧発生回路
12 誤差増幅器
13 コンパレータ
14 制御回路
15 比例電流生成回路
M1 出力電圧制御用トランジスタ
M2 PMOSトランジスタ
M3〜M5 NMOSトランジスタ
M11 スイッチングトランジスタ
C1 コンデンサ
L1 インダクタ
D1 フライホイールダイオード
R1〜R5 抵抗
Claims (14)
- 入力端子に入力された電圧を所定の電圧に変換して出力端子に接続された負荷に出力する電源回路において、
入力された第1制御信号に応じて作動し、前記入力端子に入力された電圧を所定の定電圧に変換して前記出力端子に出力する電源回路部と、
該電源回路部から出力された電流の検出を行い、該検出した電流が所定値i1以下になると所定の第2制御信号を出力する出力電流検出回路部と、
該出力電流検出回路部から前記所定の第2制御信号が出力されると作動し、前記電源回路部から出力された電圧の検出を行い、該検出した電圧が所定値Vtec1以上になると前記第1制御信号を用いて前記電源回路部の動作を停止させる出力電圧検出回路部と、
を備え、
前記出力電圧検出回路部は、検出した電圧が前記所定値Vtec1よりも小さい所定値Vtec2以下になると前記電源回路部を作動させることにより、該電源回路部に対して間欠動作を行わせることを特徴とする電源回路。 - 前記出力電流検出回路部は、検出した電流が所定値i1を超えると前記所定の第2制御信号の出力を停止して前記出力電圧検出回路部の動作を停止させ、前記電源回路部を作動状態にすることを特徴とする請求項1記載の電源回路。
- 前記電源回路部は、ボルテージレギュレータで構成されることを特徴とする請求項1又は2記載の電源回路。
- 前記電源回路部は、
制御電極に入力された第3制御信号に応じた電流を前記入力端子から前記出力端子に出力する出力電圧制御用トランジスタと、
所定の基準電圧を生成して出力する基準電圧発生回路部と、
前記出力端子の電圧を検出し、該検出した電圧に比例した第1比例電圧を生成して出力する第1出力電圧検出回路部と、
前記第1制御信号に応じて作動し、前記第1比例電圧が前記基準電圧になるように前記第3制御信号を用いて出力電圧制御用トランジスタの動作制御を行う誤差増幅回路部と、
を備えたリニアレギュレータで構成されることを特徴とする請求項3記載の電源回路。 - 前記出力電圧検出回路部は、
前記出力端子の電圧の検出を行い、該検出した電圧に比例した第2比例電圧を生成して出力する第2出力電圧検出回路部と、
前記出力電流検出回路部から前記所定の第2制御信号が入力されると、該第2出力電圧検出回路部からの第2比例電圧を出力するスイッチ回路部と、
前記基準電圧と該スイッチ回路部から出力された電圧との電圧比較を行い、該比較結果に応じた前記第1制御信号を生成して出力する電圧比較回路部と、
を備えることを特徴とする請求項4記載の電源回路。 - 前記出力電流検出回路部は、
制御電極に前記第3制御信号が入力され、前記出力電圧制御用トランジスタから出力される電流に比例した電流を出力する第1トランジスタと、
該第1トランジスタから出力された電流値が、電源回路部から出力された電流が所定値i1以下であることを示していると、前記所定の第2制御信号を生成して出力する制御回路部と、
を備え、
前記制御回路部は、前記第1トランジスタから出力された電流値が、電源回路部から出力された電流が所定値i1を超えていることを示している場合、前記第2制御信号を用いて前記スイッチ回路部からの第2比例電圧の出力を停止させると共に第2比例電圧の代わりに前記基準電圧未満の所定の電圧を前記電圧比較回路部に出力することを特徴とする請求項5記載の電源回路。 - 前記電源回路部は、DC−DCコンバータで構成されることを特徴とする請求項1又は2記載の電源回路。
- 前記電源回路部は、
制御電極に入力された第3制御信号に応じてスイッチングし、前記入力端子に入力された電圧の出力制御を行うスイッチングトランジスタと、
該スイッチングトランジスタから出力された電圧を平滑して前記出力端子に出力する平滑回路部と、
所定の基準電圧を生成して出力する基準電圧発生回路部と、
前記出力端子の電圧を検出し、該検出した電圧に比例した第1比例電圧を生成して出力する第1出力電圧検出回路部と、
前記第1制御信号に応じて作動し、前記第1比例電圧が前記基準電圧になるように前記第3制御信号を用いてスイッチングトランジスタのスイッチング制御を行うスイッチング制御回路部と、
を備えたスイッチングレギュレータで構成されることを特徴とする請求項7記載の電源回路。 - 前記出力電圧検出回路部は、
前記出力端子の電圧の検出を行い、該検出した電圧に比例した第2比例電圧を生成して出力する第2出力電圧検出回路部と、
前記出力電流検出回路部から前記所定の第2制御信号が入力されると、該第2出力電圧検出回路部からの第2比例電圧を出力するスイッチ回路部と、
前記基準電圧と該スイッチ回路部から出力された電圧との電圧比較を行い、該比較結果に応じた前記第1制御信号を生成して出力する電圧比較回路部と、
を備えることを特徴とする請求項8記載の電源回路。 - 前記出力電流検出回路部は、
前記第3制御信号から、前記電源回路部から出力される電流に比例した電流を生成して出力する比例電流生成回路部と、
該比例電流生成回路部から出力された電流値が、電源回路部から出力された電流が所定値i1以下であることを示していると、前記所定の第2制御信号を生成して出力する制御回路部と、
を備え、
前記制御回路部は、前記比例電流生成回路部から出力された電流値が、電源回路部から出力された電流が所定値i1を超えていることを示している場合、前記第2制御信号を用いて前記スイッチ回路部からの第2比例電圧の出力を停止させると共に第2比例電圧の代わりに前記基準電圧未満の所定の電圧を前記電圧比較回路部に出力することを特徴とする請求項9記載の電源回路。 - 前記第3制御信号は、PWM制御を行うためのパルス信号であり、前記比例電流生成回路部は、該パルス信号のデューティサイクルに比例した電流を生成して出力することを特徴とする請求項10記載の電源回路。
- 前記第3制御信号は、PFM制御を行うためのパルス信号であり、前記比例電流生成回路部は、該パルス信号の周波数に比例した電流を生成して出力することを特徴とする請求項10記載の電源回路。
- 前記電源回路部、出力電流検出回路部及び出力電圧検出回路部は、1つのICに集積されることを特徴とする請求項1、2、3、4、5又は6記載の電源回路。
- 前記平滑回路部は、平滑用のインダクタ及びコンデンサ、並びに該インダクタに蓄積されたエネルギーの放出を行うための半導体素子からなり、該半導体素子、前記スイッチングトランジスタ、基準電圧発生回路部、第1出力電圧検出回路部、スイッチング制御回路部、出力電流検出回路部及び出力電圧検出回路部は、1つのICに集積されることを特徴とする請求項8、9、10、11又は12記載の電源回路。
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