JP2007280025A

JP2007280025A - 電源装置

Info

Publication number: JP2007280025A
Application number: JP2006105337A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Kuwano; 俊一桑野; Takao Noguchi; 隆雄野口; Osamu Kubota; 修久保田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2006-04-06
Filing date: 2006-04-06
Publication date: 2007-10-25

Abstract

【課題】装置全体の消費電流をできるだけ抑制しつつ、負荷変動に伴う出力電圧の変動を軽減できるようにした電源装置の提供。
【解決手段】この発明は、誤差増幅器１、出力トランジスタ２、出力検出回路３、コンパレータ４、および可変電流源５からなる。コンパレータ４は、負荷が接続されて負荷電流が急激に立ち上がって出力電圧ＶＯＵＴが低下すると、その旨を示す電流ブースト信号ＳＢ１を可変電流源５に出力する。可変電流源５は、コンパレータ４から電流ブースト信号ＳＢ１が出力されると、その誤差増幅器１に対して通常動作の電流の他に、ブースト電流を供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電源装置に関し、特に、負荷変動に伴う出力電圧の変動を軽減できるようにした電源装置に関するものである。

従来、この種の電源装置としては、例えば特許文献１に記載のシリーズレギュレータ回路が知られている。
このシリーズレギュレータ回路は中間段増幅器を備え、その中間段増幅器の特性を、負荷に流れる電流が大きいときにはゲインを大きくし、負荷に流れる電流が小さいときにはゲインを小さくするようにして、回路全体の調整ゲインを、負荷の電流に無関係にほぼ一定値にすることにより周波数特性を改善し、高周波成分のリプル除去率の低下を抑制するようにしたものである。

このような構成からなる従来の電源装置では、負荷変動に伴う出力電圧の変動を抑制して、出力電圧を所定の範囲内に収めることが可能である。
しかし、従来の電源装置では、中間段増幅器を設ける必要があり、その中間段増幅器には動作中に常に電流が流れるので、装置全体として消費電流が多くなるという不具合がある。

このため、装置全体の消費電流をできるだけ抑制しつつ、負荷変動に伴う出力電圧の変動を軽減できる新たな電源装置の出現が望まれる。
特開２０００−４７７３８号公報

そこで、本発明の目的は、上記の点に鑑み、装置全体の消費電流をできるだけ抑制しつつ、負荷変動に伴う出力電圧の変動を軽減できるようにした電源装置を提供することにある。

上記の課題を解決し本発明の目的を達成するために、各発明は、以下のような構成からなる。
すなわち、第１の発明は、入力端子と出力端子との間に接続され、導通制御される出力トランジスタと、前記出力端子に発生する出力電圧を検出する出力検出回路と、前記出力検出回路の検出電圧と所定の基準電圧との誤差に応じた信号を生成し、この生成信号で前記出力トランジスタの導通制御を行う誤差増幅器と、を少なくとも備えた電源装置において、前記出力端子に接続される負荷の変動が所定値以上か否を検出する負荷変動検出手段と、前記負荷変動検出手段が負荷の変動が所定値以上であることを検出したときに、前記誤差増幅器を動作させる動作電流をブーストさせる可変電流源と、を備えている。

第２の発明は、第１の発明において、この電源装置の位相補償を行う位相補償回路をさらに備え、前記位相補償回路は、前記可変電流源の動作電流のブースト時に、それに応じた位相補償動作を行うようになっている。
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記誤差増幅器と前記出力トランジスタとの間に、バッファ回路をさらに備えている。

第４の発明は、第１乃至第３の発明において、前記可変電流源は、前記負荷変動検出手段が負荷の変動が所定値以上であることを検出したときに、その検出に基づいて前記誤差増幅器に動作電流としてブースト電流を供給するとともに、そのブースト電流の供給のタイミングと供給量はそれぞれ任意に設定自在に構成するようにした。
第５の発明は、第１乃至第４の発明において、前記負荷変動検出手段は、前記出力検出回路の検出電圧を所定の第１基準電圧と比較し、前記検出電圧が前記第１基準電圧以下になった場合に、その旨を示す第１電流ブースト信号を出力する第１コンパレータからなる。

第６の発明は、第５の発明において、前記可変電流源は、前記第１コンパレータから第１電流ブースト信号が出力されたときに、その電流ブースト信号に基づき、迅速かつ短時間に所定量の第１ブースト電流を前記誤差増幅器に供給する第１電流源と、前記第１コンパレータから第１電流ブースト信号が出力されたときに、その電流ブースト信号に基づき、前記第１ブースト電流に遅れて立ち上がり、この立ち上がりから所定時間後に徐々に立ち下がる第２ブースト電流を前記誤差増幅器に供給する第２電流源と、を含んでいる。

第７の発明は、第１乃至第４の発明において、前記負荷変動検出手段は、前記出力検出回路の検出電圧を所定の第１基準電圧と比較し、前記検出電圧が前記第１基準電圧以下になった場合に、その旨を示す第１電流ブースト信号を出力する第１コンパレータと、前記出力検出回路の検出電圧を所定の第２基準電圧と比較し、前記検出電圧が前記第２基準電圧以上になった場合に、その旨を示す第２電流ブースト信号を出力する第２コンパレータと、を備えている。

第８の発明は、第７の発明において、前記可変電流源は、前記第１コンパレータから第１電流ブースト信号が出力されたときに、その電流ブースト信号に基づき、迅速かつ短時間に所定量の第１ブースト電流を前記誤差増幅器に供給する第１電流源と、前記第１コンパレータから第１電流ブースト信号が出力されたときに、その電流ブースト信号に基づき、前記第１ブースト電流に遅れて立ち上がり、この立ち上がりから所定時間後に徐々に立ち下がる第２ブースト電流を前記誤差増幅器に供給する第２電流源と、前記第２コンパレータから第２電流ブースト信号が出力されたときに、その電流ブースト信号に基づいて立ち上がり、この立ち上がりから所定時間後に徐々に立ち下がる第３ブースト電流を前記誤差増幅器に供給する第３電流源と、を含んでいる。

このような構成からなる本発明によれば、装置全体の消費電流をできるだけ抑制しつつ、負荷変動に伴う出力電圧の変動を軽減できる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
本発明の電源装置の第１実施形態の構成について、図１を参照して説明する。
この第１実施形態に係る電源装置は、図１に示すように、誤差増幅器（エラーアンプ）１と、出力トランジスタ２と、出力検出回路（分圧回路）３と、コンパレータ４と、可変電流源５と、基準電圧源６と、入力端子７と、出力端子８とを備え、出力端子７に負荷（図示せず）を接続して使用するようになっている。

また、この第１実施形態では、出力端子７に接続される負荷の変動が所定値以上か否をコンパレータ４で検出するようになっており、その負荷変動が所定値以上であることが検出されたときに、可変電流源５は誤差増幅器１の動作電流をブーストさせるようになっている。
誤差増幅器１は、出力検出回路３が検出する検出電圧ＶＦＢと、基準電圧源６からの所定の基準電圧ＶＲＥＦとの誤差を検出し、その誤差に応じた信号である誤差電圧を生成し、これを出力トランジスタ２に供給するようになっている。

このために、誤差増幅器１は、＋入力端子に出力検出回路３が検出する検出電圧ＶＦＢが供給され、−入力端子に基準電圧源６からの基準電圧ＶＲＥＦが供給されるようになっている。また、誤差増幅器１の出力端子は、ＭＯＳトランジスタ２の入力端子であるゲートに接続されている。
出力トランジスタ２は、例えばＰ型のＭＯＳトランジスタからなり、入力端子７と出力端子８との間に接続されている。この出力トランジスタ２は、誤差増幅器１からの出力電圧（誤差電圧）によって導通制御され、これにより、出力端子８から出力される出力電流が制御されて、出力電圧ＶＯＵＴが一定に保持されるようになっている。

このため、出力トランジスタ２を構成するＭＯＳトランジスタのゲートは、誤差増幅器１の出力端子に接続されている。また、ＭＯＳトランジスタのソースおよび基板端子は、それぞれ入力端子７に接続されて電源電圧ＶＤＤが印加されるようになっている。さらに、ＭＯＳトランジスタのドレインは、出力端子８に接続されている。
出力検出回路３は、出力電圧ＶＯＵＴを抵抗Ｒ１、Ｒ２によって分圧することにより、その出力電圧ＶＯＵＴを検出し、この検出電圧ＶＦＢを誤差増幅器１およびコンパレータ４にそれぞれ供給するようになっている。

このため、出力検出回路３は、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とが直列接続され、その一端側が出力端子８に接続され、その他端側が接地されている。また、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の共通接続部は、誤差増幅器１の＋入力端子およびコンパレータ４の＋入力端子に、それぞれ接続されている。
コンパレータ４は、出力端子８に負荷が接続されて負荷電流が急激に増加し、これに伴って出力電圧ＶＯＵＴが低下した場合に、その旨を示す電流ブースト信号ＳＢ１を生成出力し、これを可変電流源５に供給するようになっている。

このため、コンパレータ４は、出力検出回路３の検出電圧ＶＦＢを所定の第１基準電圧ＶＲＥＦ１と比較し、検出電圧ＶＦＢが第１基準電圧ＶＲＥＦ１以下の場合に、その旨を示す電流ブースト信号ＳＢ１を生成出力し、これを可変電流源５に供給するようになっている。
可変電流源５は、負荷の変動がなくコンパレータ４から電流ブースト信号ＳＢ１が出力されない場合には、その誤差増幅器１に対して通常動作の動作電流を供給するようになっている。また、この可変電流源５は、コンパレータ４から電流ブースト信号ＳＢ１が出力される場合には、その誤差増幅器１に対して通常動作の動作電流に加えて、後述のようなブースト電流を供給するようになっている。

すなわち、この可変電流源５は、コンパレータ４から電流ブースト信号ＳＢが出力される場合に、これに基づいて誤差増幅器１に動作電流としてブースト電流を供給するとともに、そのブースト電流の供給のタイミングと供給量はそれぞれ任意に設定できるように構成している。
基準電圧源６は、誤差増幅器１に供給する基準電圧ＶＲＥＦ、およびコンパレータ４に供給する基準電圧ＶＲＥＦ１をそれぞれ生成するようになっている。

次に、図１に示す第１実施形態のコンパレータ４を除いた部分の具体的な回路例について、図２を参照して説明する。
誤差増幅器１は、図２に示すように、差動対を構成するＮ型のＭＯＳトランジスタＭ１、Ｍ２と、このＭＯＳトランジスタＭ１、Ｍ２の負荷として機能しカレントミラーを構成するＰ型のＭＯＳトランジスタＭ３、Ｍ４と、定電流源として機能するＮ型のＭＯＳトランジスタＭ５とから構成される。

さらに詳述すると、ＭＯＳトランジスタＭ１のゲートには、基準電圧ＶＲＥＦが供給されるようになっている。ＭＯＳトランジスタＭ２のゲートには、出力検出回路３の検出電圧ＶＦＢが供給されるようになっている。ＭＯＳトランジスタＭ１、Ｍ２の各ソースは共通接続され、その共通接続部はＭＯＳトランジスタＭ５のドレインに接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ１、Ｍ２の各基板端子（バックゲート）は、接地端子９に接続されて接地電位ＶＳＳが印加されるようになっている。

ＭＯＳトランジスタＭ１のドレインは、ＭＯＳトランジスタＭ３のドレインに接続されるとともに、出力トランジスタ２のゲートに接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ３のゲートは、ＭＯＳトランジスタＭ４のゲートに接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ３のソースおよび基板端子は、それぞれ入力端子７に接続されて電源電圧ＶＤＤが印加されるようになっている。

ＭＯＳトランジスタＭ２のドレインは、ＭＯＳトランジスタＭ４のドレインに接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ４のゲートは、自己のドレインに接続されるとともに、ＭＯＳトランジスタＭ３のゲートに接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ４のソースおよび基板端子は、それぞれ入力端子７に接続されて電源電圧ＶＤＤが印加されるようになっている。

ＭＯＳトランジスタＭ５のゲートは、バイアス電圧ＶＢが供給されるようになっている。ＭＯＳトランジスタＭ５のソースおよび基板端子は、それぞれ接地端子９に接続されて接地電位ＶＳＳが印加されるようになっている。
可変電流源５は、図２に示すように、誤差増幅器１に所定の通常電流Ｉ０を供給するＭＯＳトランジスタＭ５と、ブースト電流ＩＢ１を流すための第１電流源５１と、ブースト電流ＩＢ２を流すための第２電流源５２とを含み、ＭＯＳトランジスタＭ５に第１電流源５１および第２電流源５２が並列に接続されている。

第１電流源５１は、電流源Ｉ１と電子スイッチＳＷ１とが直列に接続され、電子スイッチＳＷ１をオンすることにより、電流源Ｉ１がＭＯＳトランジスタＭ５に並列に接続されて誤差増幅器１にブースト電流ＩＢ１を供給するようになっている。
第２電流源５２は、電流源Ｉ２と電子スイッチＳＷ２とが直列に接続され、電子スイッチＳＷ２をオンすることにより、電流源Ｉ２がＭＯＳトランジスタＭ５に並列に接続されて誤差増幅器１にブースト電流ＩＢ２を供給するようになっている。

ここで、電子スイッチＳＷ１は、コンパレータ４からの電流ブースト信号ＳＢ１によりオンオフ動作するようになっている。また、電子スイッチＳＷ２は、その電流ブースト信号ＳＢ１に基づいて生成される信号に従ってオンオフ動作するようになっている。
なお、第１電流源５１および第２電流源５２の構成は、図２に示すものに限定されるものではない。従って、第１電流源５１および第２電流源５２は、図示しないが、誤差増幅器１に供給するブースト電流のタイミングやそのブースト電流の供給量を、使用する負荷の特性などに応じて、任意に設定できるようにすることが好適である。
誤差増幅器１と出力トランジスタ２との間に、図２に示すように、位相補償回路１０が設けられている。

この位相補償回路１０は、この第１実施形態では帰還回路を含んで帰還ループを形成しているので、この帰還回路の発振を防ぐためのものである。さらに、この第１実施形態では、誤差増幅器１に流れる動作電流が、可変増幅源５によって増減されるようになっている。このため、位相補償回路１０は、その電流の増減に応じて位相補償の特性を変化させて、動作の安定化を図るようになっている。
このために、位相補償回路１０は、この例では出力トランジスタ２を構成するＭＯＳトランジスタＭ６のゲートとドレインとの間に接続されている。

さらに具体的には、位相補償回路１０は、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ３、および抵抗Ｒ４が直列に接続され、その直列回路の一端側がＭＯＳトランジスタＭ６のゲートに接続され、その他端側がＭＯＳトランジスタＭ６のドレインに接続されている。抵抗Ｒ４に並列にＭＯＳトランジスタＭ７が接続され、ＭＯＳトランジスタＭ７のオンオフ動作によって、その抵抗Ｒ４の両端を短絡または開放できるようになっている。

そして、位相補償回路１０は、可変電流源５の第１電流源５１または第２電流源５２が、ブースト電流ＩＢ１またはブースト電流ＩＢ２を流すときには、ＭＯＳトランジスタＭ７がオンするようになっている。このため、ＭＯＳトランジスタＭ７は、電子スイッチＳＷ２をオンオフ動作させる信号と同じ信号によって、オンオフ動作するようになっている。

次に、図１に示す第１実施形態のコンパレータ４の具体的な回路例を、図３および図４にそれぞれ示す。
図３に示すコンパレータ４は、差動増幅回路４１と、出力回路４２とから構成され、入力端子４３に基準電圧ＶＲＥＦ１が供給され、入力端子４４に検出電圧ＶＦＢが供給され、出力端子４５から電流ブースト信号ＳＢ１を取り出すようになっている。

差動増幅回路４１は、差動対を構成するＮ型のＭＯＳトランジスタＭ１１、Ｍ１２と、このＭＯＳトランジスタＭ１１、Ｍ１２の負荷として機能しカレントミラーを構成するＰ型のＭＯＳトランジスタＭ１３、Ｍ１４と、定電流源として機能するＮ型のＭＯＳトランジスタＭ１５とから構成される。ＭＯＳトランジスタＭ１５のゲートには、バイアス電圧ＶＢが供給されるようになっている。

出力回路４２は、Ｐ型のＭＯＳトランジスタＭ１６と、この負荷として機能するＮ型のＭＯＳトランジスタＭ１７とから構成される。ＭＯＳトランジスタＭ１７のケートには、バイアス電圧ＶＢが供給されるようになっている。
このような構成からなる図３のコンパレータ４は、検出電圧ＶＦＢが基準電圧ＶＲＥＦ１以上の場合、すなわち、この第１実施形態が通常動作の場合には、出力端子４５から出力される電流ブースト信号ＳＢ１はＨレベルになる。

一方、この第１実施形態の負荷電流が急減に増加して、検出電圧ＶＦＢが基準電圧ＶＲＥＦ１以下になると、可変電流源５が電流ブーストを行うために、出力端子４５から出力される電流ブースト信号ＳＢ１はＨレベルからＬレベルに立ち下がる。
図４のコンパレータ４は、図３のコンパレータ４の差動増幅回路４１と出力回路４２を、図４に示すように、差動増幅回路４１Ａと出力回路４２Ａに置き換えるようにしたものである。

すなわち、差動増幅回路４１Ａは、図３のＮ型のＭＯＳトランジスタＭ１１、Ｍ１２を、図４に示すようにＰ型のＭＯＳトランジスタＭ２１、Ｍ２２に置き換えるようにしたものである。これに伴い、Ｐ型のＭＯＳトランジスタＭ１３、Ｍ１４をＮ型のＭＯＳトランジスタＭ２３、Ｍ２４に置き換えるとともに、Ｎ型のＭＯＳトランジスタＭ１５をＰ型のＭＯＳトランジスタＭ２５を置き換えるようにした。

また、出力回路４２Ａは、図３のＰ型のＭＯＳトランジスタＭ１６を、図４に示すようにＮ型のＭＯＳトランジスタＭ２６に置き換えるようにした。これに伴い、Ｎ型のＭＯＳトランジスタＭ１７をＰ型のＭＯＳトランジスタＭ２７に置き換えるようにした。
このような構成からなる図４のコンパレータ４は、図３のコンパレータ４と同様の動作を行うことができる。

次に、このような構成からなる第１実施形態の動作例を、図１、図２、および図５〜図７を参照して説明する。
この動作例は、無負荷の状態から出力端子８に所望の負荷が接続され、負荷電流ＩＬが急激に流れ始める場合の動作である。

すなわち、回路が動作可能な状態であって、誤差増幅器１のＭＯＳトランジスタＭ５には、図５（Ａ）に示すような通常電流（動作電流）Ｉ０が流れ、出力端子８の出力電圧ＶＯＵＴが所望の値（図５（Ｅ）参照）となっている状態で、負荷が接続されて負荷電流ＩＬが急激に流れ始める場合の動作である。
そして、図５（Ｂ）に示すように、その負荷電流ＩＬが急激に立ち上がると、これに伴って出力端子８の出力電圧ＶＯＵＴが低下する（図５（Ｅ）参照）ので、これに伴って出力検出回路３が検出する検出電圧ＶＦＢも低下する（図５（Ｄ）参照）。

コンパレータ４は、その検出電圧ＶＦＢを基準電圧ＶＲＥＦ１と比較し、その比較結果に応じた電流ブースト信号ＳＢ１を出力する。そして、その検出電圧ＶＦＢが基準電圧ＶＲＥＦ１以下になると、その電流ブースト信号ＳＢ１はＨレベルからＬレベルに立ち下がる（図５（Ｃ）参照）。
可変電流源５は、その電流ブースト信号ＳＢ１を用いて、例えば電流ブースト信号ＳＢ１がＬレベルの短期間だけ、図２に示す第１電流源５１を動作させる。これにより、第１電流源５１は、図５（Ａ）に示すようなブースト電流ＩＢ１を誤差増幅器１に対して供給する。

ブースト電流ＩＢ１は、図５（Ａ）または図６（Ｂ）に示すように、負荷電流ＩＬの立ち上がりに伴う出力電圧ＶＯＵＴの低下時に、瞬時的（緊急的）に立ち上がり、通常電流Ｉ０と比較して相対的に大きな電流であって、しかも短時間だけの電流である。
さらに、可変電流源５は、その電流ブースト信号ＳＢ１に基づいて、図２に示す第２電流源５２を動作させる。これにより、第２電流源５２は、図５（Ａ）に示すようなブースト電流ＩＢ２を誤差増幅器１に対して供給する。

ブースト電流ＩＢ２は、図５（Ａ）または図６（Ｃ）に示すように、ブースト電流ＩＢ１に僅かに遅れて徐々に立ち上がり、その立ち上がり時の電流値は、通常電流Ｉ０と比較して相対的に大きいが、ブースト電流ＩＢ１よりも相対的に小さな電流である。
このような動作により、図５（Ｅ）に示すように、出力電圧ＶＯＵＴの低下が止まり、上昇していくので、検出電圧ＶＦＢも同様の動作をする（図５（Ｄ）参照）。そして、その検出電圧ＶＦＢが基準電圧ＶＲＥＦ１以上になると、コンパレータ４の電流ブースト信号ＳＢ１はＬレベルからＨレベルに立ち上がる（図５（Ｃ）参照）。

このように電流ブースト信号ＳＢ１がＨレベルに立ち上がっても、第２電流源５２が誤差増幅器１に供給するブースト電流ＩＢ２は、図５（Ａ）または図６（Ｃ）に示すように立ち上がったままである。しかし、そのブースト電流ＩＢ２は、図７（Ｃ）に示すように、その立ち上がりから所定の設定時間を経過すると、徐々に減少していく。
ところで、上記のように、第１電流源５１によるブースト電流ＩＢ１または第２電流源５２によるブースト電流ＩＢ２が、誤差増幅器１に供給される場合には、その供給が無い場合に比べて回路が発振しやすい状態になる。

そこで、この第１実施形態では、ブースト電流ＩＢ１またはブースト電流ＩＢ２が供給される期間、すなわち、第１電流源５１または第２電流源５２が動作中の期間には、その動作に併せて、位相補償回路１０の位相補償動作を変更するようにしている。すなわち、その期間には、図２示す位相補償回路１０を構成するＭＯＳトランジスタＭ７を、オンさせるようにしている。
以上説明したように、第１実施形態によれば、装置全体の消費電流をできるだけ抑制しつつ、負荷の接続に伴う急激な負荷変動に起因する出力電圧の変動を軽減できる。

（第２実施形態）
本発明の電源装置の第２実施形態の構成について、図８を参照して説明する。
この第２実施形態に係る電源装置は、図１および図２に示す第１実施形態の構成を基本とし、誤差増幅器１と出力トランジスタ２との間に、図８に示すようにソースホロワ回路１１からなるバッファ回路を設けるようにしたものである。
この第２実施形態は、上記のソースホロワ回路１１を設けた点を除けば、第１実施形態の構成と基本的に共通するので、その共通部分については同一符号を付して説明を省略し、その構成が異なる部分について説明する。

ソースホロワ回路１１は、Ｐ型のＭＯＳトランジスタＭ８と、この負荷として機能するＮ型のＭＯＳトランジスタＭ９とから構成される。
さらに詳述すると、ＭＯＳトランジスタＭ８のゲートは、誤差増幅器１を構成するＭＯＳトランジスタＭ２のドレインと接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ８のソースおよび基板端子は、それぞれ入力端子７に接続されて電源電圧ＶＤＤが印加されるようになっている。

ＭＯＳトランジスタＭ８のドレインは、ＭＯＳトランジスタＭ９のドレインに接続されるとともに、ＭＯＳトランジスタＭ６のゲートに接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ９のゲートは、バイアス電圧ＶＢが供給されるようになっている。ＭＯＳトランジスタＭ９のソースおよび基板端子は、それぞれ接地端子９に接続されて接地電位ＶＳＳが印加されるようになっている。

ここで、位相補償回路１０は、ＭＯＳトランジスタＭ６のゲートとソースとの間に接続されているが、これに代えて、ソースホロワ回路を１１を構成するＭＯＳトランジスタＭ８のゲートとソースとの間に接続することも可能である。
このような構成からなる第２実施形態は、その動作は第１実施形態の動作と同様であるので、その説明は省略する。
従って、この第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を実現することができる。

（第３実施形態）
本発明の電源装置の第３実施形態の構成について、図９を参照して説明する。
図１および図２に示す第１実施形態は、出力端子８に負荷が接続されて出力電圧ＶＯＵＴが一時的に変動したことを検出し、これを検出したときに誤差増幅器１に供給する電流をブーストさせて、出力電圧ＶＯＵＴの変動を低減させるようにしたものである。

本発明の第３実施形態は、それに加えて、出力端子８に接続されていた負荷を切り離して出力電圧ＶＯＵＴが一時的に変動したことを検出し、これを検出したときに誤差増幅器１に供給する電流をブーストさせて出力電圧ＶＯＵＴの変動を低減させるようにしたものである。

このため、この第３実施形態は、図１および図２に示す第１実施形態の構成を基本にして図９に示すようにコンパレータ１２を追加し、この追加に伴って図１の可変電流源５および基準電圧源６を、図９に示す可変電流源１３および基準電圧源１４に変更するようにしたものである。
なお、この第３実施形態は、上記の追加、変更に係る構成を除けば、第１実施形態の構成と共通部分を有するので、その共通部分については同一符号を付してその説明は省略する。

コンパレータ１２は、出力端子８に接続されている負荷が切り離されて、負荷電流が流れなくなったことを検出し、この検出があった場合に、その旨を示す電流ブースト信号ＳＢ２を生成出力し、これを可変電流源１３に供給するようになっている。
このため、コンパレータ１２は、出力検出回路３の検出電圧ＶＦＢを所定の第２基準電圧ＶＲＥＦ２と比較し、検出電圧ＶＦＢが第２基準電圧ＶＲＥＦ２以上の場合に、その旨を示す電流ブースト信号ＳＢ２を生成出力し、これを可変電流源１３に供給するようになっている。

ここで、コンパレータ１２に使用される第２基準電圧ＶＲＥＦ２と、コンパレータ４に使用される第１基準電圧ＶＲＥＦ１とは、ＶＲＥＦ１＜ＶＲＥＦ２の関係にある。
可変電流源１３は、負荷の接続時において、コンパレータ４から電流ブースト信号ＳＢ１が出力される場合に、誤差増幅器１に対して通常動作の動作電流Ｉ０に加えて、上記のようなブースト電流ＩＢ１およびブースト電流ＩＢ２を供給するようになっている。この点は、図１および図２に示す可変電流源５の構成と同様である。

また、この可変電流源１３は、負荷の切り離し時において、コンパレータ１２から電流ブースト信号ＳＢ２が出力される場合に、誤差増幅器１に対して通常動作の動作電流Ｉ０に加えて、ブースト電流ＩＢ３を供給するようになっている。
基準電圧源１４は、誤差増幅器１に供給する基準電圧ＶＲＥＦ、コンパレータ４に供給する基準電圧ＶＲＥＦ１、およびコンパレータ１２に供給する基準電圧ＶＲＥＦ２をそれぞれ生成するようになっている。

次に、図９に示す第３実施形態のコンパレータ４、１２を除いた部分の具体的な回路例について、図１０を参照して説明する。
この図１０の回路例は、図２の回路例を基本とし、図２の可変電流源５が可変電流源１３に置き換わっている点だけが異なる。
可変電流源１３は、図１０に示すように、ＭＯＳトランジスタＭ５、第１電流源５１、および第２電流源５２の他に、ブースト電流ＩＢ３を流すための第３電流源５３を追加し、これらがＭＯＳトランジスタＭ５に並列に接続されている。

第３電流源５３は、電流源Ｉ３と電子スイッチＳＷ３とが直列に接続され、電子スイッチＳＷ３をオンすることにより、電流源Ｉ３がＭＯＳトランジスタＭ５に並列に接続されて誤差増幅器１にブースト電流ＩＢ３を供給するようになっている。
ここで、電子スイッチＳＷ３は、コンパレータ１２からの電流ブースト信号ＳＢ２に基づいて生成される信号に従ってオンオフ動作するようになっている。

次に、このような構成からなる第３実施形態の動作例について、図９〜図１１を参照して説明する。
この第３実施形態では、無負荷の状態から出力端子８に所望の負荷が接続され、負荷電流が急激に流れ始める場合には、第１実施形態の動作例で説明した場合と同様の動作を行う。その一方、この第３実施形態では、出力端子８に負荷が接続された状態からその負荷が切り離されて、負荷電流の流れが急激に止まる場合には、以下のような動作を行うことになる。

すなわち、回路が動作可能な状態であって、誤差増幅器１のＭＯＳトランジスタＭ５には、図１１（Ａ）に示すような通常電流（動作電流）Ｉ０が流れ、出力端子８の出力電圧ＶＯＵＴが所望の値（図１１（Ｃ）参照）となっている状態で、負荷が切り離されて負荷電流が急激に立ち下がる場合の動作である。
いま、負荷電流が急激に立ち下がると、これに伴って出力端子８の出力電圧ＶＯＵＴが増加するので（図１１（Ｃ）参照）、これに伴って出力検出回路３が検出する検出電圧ＶＦＢも増加する。

コンパレータ１２は、その検出電圧ＶＦＢを基準電圧ＶＲＥＦ２と比較し、その比較結果に応じた電流ブースト信号ＳＢ２を出力する。そして、その検出電圧ＶＦＢが基準電圧ＶＲＥＦ２以上になると、その電流ブースト信号ＳＢ２はＨレベルからＬレベルに立ち下がる。
可変電流源１３は、その電流ブースト信号ＳＢ２に基づいて、図１０に示す第３電流源５３を動作させる。これにより、第３電流源５３は、図１１（Ｂ）に示すようなブースト電流ＩＢ３を誤差増幅器１に対して供給する。

ブースト電流ＩＢ３は、図１１（Ｂ）に示すように、短時間に立ち上がり、その立ち上がり時の電流値は、図１１（Ａ）に示す通常電流Ｉ０と比較して相対的に大きな電流である。
このような動作により、図１１（Ｃ）に示すように、出力電圧ＶＯＵＴが低下するので、検出電圧ＶＦＢも同様に低下する。そして、その検出電圧ＶＦＢが基準電圧ＶＲＥＦ２以下になると、コンパレータ１２の電流ブースト信号ＳＢ２はＬレベルからＨレベルに立ち上がる。

このように電流ブースト信号ＳＢ２がＨレベルに立ち上がっても、第３電流源５３が誤差増幅器１に供給するブースト電流ＩＢ３は、図１１（Ｂ）に示すように立ち上がったままである。しかし、そのブースト電流ＩＢ３は、図１１（Ｂ）に示すように、その立ち上がりから所定の設定時間を経過すると、徐々に減少していく。
ところで、上記のように、第３電流源５３によるブースト電流ＩＢ３が誤差増幅器１に供給される場合には、その供給が無い場合に比べて回路が発振しやすい状態になる。

そこで、この第３実施形態では、ブースト電流ＩＢ３が供給される期間、すなわち、第３電流源５３が動作中の期間には、その動作に併せて、位相補償回路１０の位相補償動作を変更するようにしている。すなわち、その期間には、図１０に示す位相補償回路１０を構成するＭＯＳトランジスタＭ７を、オンさせるようにしている。
以上説明したように、この第３実施形態では、出力端子８に負荷が接続されて出力電圧ＶＯＵＴが一時的に変動した場合のみならず、出力端子８に接続されていた負荷を切り離して出力電圧ＶＯＵＴが一時的に変動した場合にも、誤差増幅器１に供給する電流をブーストさせて出力電圧ＶＯＵＴの変動を低減させることができる。

本発明の電源装置の第１実施形態の構成を示す図である。図１の第１実施形態の具体的な回路構成を示す回路図であって、コンパレータの構成部分を除いた回路図である。第１実施形態のコンパレータの具体的な構成例を示す回路図である。第１実施形態のコンパレータの具体的な他の構成例を示す回路図である。第１実施形態の動作例を説明する各部の波形図である。その動作例の波形のうち、部分的に拡大した波形図である。その動作例の全体の動作を説明する波形図である。本発明の電源装置の第２実施形態の構成を示す回路図であって、コンパレータの構成部分を除いた回路図である。本発明の電源装置の第３実施形態の構成を示す図である。図９の第３実施形態の具体的な回路構成を示す回路図であって、コンパレータの構成部分を除いた回路図である。第３実施形態の動作例を説明する各部の波形図である。

符号の説明

１・・・誤差増幅器、２・・・出力トランジスタ、３・・・出力検出回路（分圧回路）、４、１２・・・コンパレータ、５、１３・・・可変電流源、６、１４・・・基準電圧源、７・・・入力端子、８・・・出力端子、５１・・・第１電流源、５２・・・第２電流源、５３・・・第３電流源

Claims

入力端子と出力端子との間に接続され、導通制御される出力トランジスタと、
前記出力端子に発生する出力電圧を検出する出力検出回路と、
前記出力検出回路の検出電圧と所定の基準電圧との誤差に応じた信号を生成し、この生成信号で前記出力トランジスタの導通制御を行う誤差増幅器と、を少なくとも備えた電源装置において、
前記出力端子に接続される負荷の変動が所定値以上か否を検出する負荷変動検出手段と、
前記負荷変動検出手段が負荷の変動が所定値以上であることを検出したときに、前記誤差増幅器を動作させる動作電流をブーストさせる可変電流源と、
を備えることを特徴とする電源装置。
この電源装置の位相補償を行う位相補償回路をさらに備え、
前記位相補償回路は、前記可変電流源の動作電流のブースト時に、それに応じた位相補償動作を行うようになっていることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
前記誤差増幅器と前記出力トランジスタとの間に、バッファ回路をさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電源装置。
前記可変電流源は、前記負荷変動検出手段が負荷の変動が所定値以上であることを検出したときに、その検出に基づいて前記誤差増幅器に動作電流としてブースト電流を供給するとともに、そのブースト電流の供給のタイミングと供給量はそれぞれ任意に設定自在に構成するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちのいずれかに記載の電源装置。
前記負荷変動検出手段は、
前記出力検出回路の検出電圧を所定の第１基準電圧と比較し、前記検出電圧が前記第１基準電圧以下になった場合に、その旨を示す第１電流ブースト信号を出力する第１コンパレータからなることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちのいずれかに記載の電源装置。
前記可変電流源は、
前記第１コンパレータから第１電流ブースト信号が出力されたときに、その電流ブースト信号に基づき、迅速かつ短時間に所定量の第１ブースト電流を前記誤差増幅器に供給する第１電流源と、
前記第１コンパレータから第１電流ブースト信号が出力されたときに、その電流ブースト信号に基づき、前記第１ブースト電流に遅れて立ち上がり、この立ち上がりから所定時間後に徐々に立ち下がる第２ブースト電流を前記誤差増幅器に供給する第２電流源と、
を含むことを特徴とする請求項５に記載の電源装置。
前記負荷変動検出手段は、
前記出力検出回路の検出電圧を所定の第１基準電圧と比較し、前記検出電圧が前記第１基準電圧以下になった場合に、その旨を示す第１電流ブースト信号を出力する第１コンパレータと、
前記出力検出回路の検出電圧を所定の第２基準電圧と比較し、前記検出電圧が前記第２基準電圧以上になった場合に、その旨を示す第２電流ブースト信号を出力する第２コンパレータと、
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちのいずれかに記載の電源装置。
前記可変電流源は、
前記第１コンパレータから第１電流ブースト信号が出力されたときに、その電流ブースト信号に基づき、迅速かつ短時間に所定量の第１ブースト電流を前記誤差増幅器に供給する第１電流源と、
前記第１コンパレータから第１電流ブースト信号が出力されたときに、その電流ブースト信号に基づき、前記第１ブースト電流に遅れて立ち上がり、この立ち上がりから所定時間後に徐々に立ち下がる第２ブースト電流を前記誤差増幅器に供給する第２電流源と、
前記第２コンパレータから第２電流ブースト信号が出力されたときに、その電流ブースト信号に基づいて立ち上がり、この立ち上がりから所定時間後に徐々に立ち下がる第３ブースト電流を前記誤差増幅器に供給する第３電流源と、
を含むことを特徴とする請求項７に記載の電源装置。