JP2008253001A - スイッチングレギュレータの制御回路、リニアレギュレータの制御回路、前記スイッチングレギュレータを有する電源装置及び前記リニアレギュレータを有する電源装置 - Google Patents
スイッチングレギュレータの制御回路、リニアレギュレータの制御回路、前記スイッチングレギュレータを有する電源装置及び前記リニアレギュレータを有する電源装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】効率的に出力電圧のリップルを抑え該出力電圧を安定化させることができるスイッチングレギュレータの制御回路及びリニアレギュレータの制御回路を提供する。さらに、前記スイッチングレギュレータを有する電源装置及び前記リニアレギュレータを有する電源装置を提供する。
【解決手段】リニアレギュレータ２０の入力に接続され、該レギュレータ２０に第１電圧ＶＯＵＴ１を出力するスイッチングレギュレータの制御回路１１において、第１出力電圧ＶＯＵＴ１に応じ、スイッチングレギュレータ１０の入力電圧ＶＩＮと第１出力電圧ＶＯＵＴ１との内から、該レギュレータ１０の基準電圧を発生させる第１基準電圧発生回路１２に供給する電圧を選択する第１供給電圧選択部１５を備える。
【選択図】図１
【解決手段】リニアレギュレータ２０の入力に接続され、該レギュレータ２０に第１電圧ＶＯＵＴ１を出力するスイッチングレギュレータの制御回路１１において、第１出力電圧ＶＯＵＴ１に応じ、スイッチングレギュレータ１０の入力電圧ＶＩＮと第１出力電圧ＶＯＵＴ１との内から、該レギュレータ１０の基準電圧を発生させる第１基準電圧発生回路１２に供給する電圧を選択する第１供給電圧選択部１５を備える。
【選択図】図１
Description
この発明は、スイッチングレギュレータの制御回路、リニアレギュレータの制御回路、前記スイッチングレギュレータを有する電源装置及び前記リニアレギュレータを有する電源装置に関する。
一般に、スイッチングレギュレータとリニアレギュレータとを組み合わせた電源装置等が知られている（特許文献１ないし特許文献３参照。）。特許文献１には、スイッチングレギュレータの出力側にシリーズレギュレータを接続し、シリーズレギュレータの入力電圧と出力電圧との差を検出してスイッチングレギュレータをフィードバック制御するフィードバック回路を設け、シリーズレギュレータにおけるドロップ電圧を略一定に保つ電源装置が開示されている。特許文献１の電源装置によれば、前記ドロップ電圧を略一定に保ち、シリーズレギュレータでの損失を最小限に抑えることができると共に、前記ドロップ電圧の大きさに反比例する電源装置の変換効率を、高めることができる。
特許文献２には、直流電源からの電源電圧を第１の定電圧に変換して出力する第１の定電圧回路と、第１の定電圧回路の出力電圧を定電圧に変換して出力する少なくとも１つの第２の定電圧回路を備える電源回路であって、第２の定電圧回路の基準電圧発生回路に、前記直流電源から電源が供給されるものが開示されている。特許文献２の電源回路によれば、第１の定電圧回路にスイッチングレギュレータを用いる場合であっても、第１の定電圧回路の出力電圧を、第２の定電圧回路の基準電圧発生回路に供給する場合とは異なり、第１の定電圧回路の立ち上がり時におけるスイッチングノイズ等が、第２の定電圧回路の基準電圧発生回路に入り込まないため、前記スイッチングノイズに反応して、第２の定電圧回路の出力電圧が変動することがなく、第２の定電圧回路の出力電圧を安定させることができる。
加えて、特許文献２の電源回路では、例えば、第２の定電圧回路の出力電圧を１．５Ｖのような低電圧に設定する場合には、出力素子に相当する電圧制御用トランジスタや該電圧制御用トランジスタのゲート電圧を生成する誤差増幅器に供給される第１の定電圧回路の出力電圧値を、第２の定電圧回路の出力電圧値（１．５Ｖ）に前記電圧制御用トランジスタのソース・ドレイン間の電圧値を加算した値（１．６Ｖ〜１．７Ｖ）に設定している。特許文献２の電源回路によれば、上記のように、直流電源からの電源電圧によって、第２の定電圧回路の基準電圧発生回路の作動に十分な電圧を供給しながら、第２の定電圧回路の出力電圧値に合わせて、該第２の定電圧回路に入力される第１の定電圧回路の出力電圧値を低下させることができる。第２の定電圧回路に入力される電圧値が低下すると、第２の定電圧回路の消費電力の低下や、第２の定電圧回路の発熱の抑制に伴って、実装面積の縮小を図ることができる。
特許文献３には、スイッチングレギュレータとリニアレギュレータとを単一のＩＣチップに実装した電圧可変型レギュレータが開示されている。特許文献３の電圧可変型レギュレータによれば、単一のＩＣチップにおいて、両レギュレータの基準発生回路等を共通化することにより、部品点数を削減したり、実装面積を縮小することができ、電源回路の小型化、軽量化を図ることができる。
特開昭６２−２１６０１２号公報
特開２００３−１８００７３号公報
特開２００５−２７８３１１号公報
ところで、スイッチングレギュレータの出力側にリニアレギュレータを接続した電源装置においては、スイッチングレギュレータの基準電圧発生回路に、電源電圧として、該スイッチングレギュレータの入力電圧を供給し、リニアレギュレータの基準電圧発生回路に、電源電圧として、スイッチングレギュレータの出力電圧を供給するものがある。
ところが、スイッチングレギュレータの基準電圧発生回路に、該スイッチングレギュレータの入力電圧を供給する場合には、入力電圧を供給する回路動作等によって、スイッチングレギュレータの入力電圧にノイズが重畳されると、スイッチングレギュレータの基準電圧発生回路に、恒常的にノイズが入り込んでしまうことがある。そこで、入力電圧に入り込んだノイズの影響を受けて、基準電圧発生回路によって生成される基準電圧にもノイズが重畳されることになる。このような場合には、ノイズが重畳された基準電圧とスイッチングレギュレータの出力電圧との差電圧を比較して前記出力電圧を制御すると、基準電圧に重畳されたノイズに反応し、スイッチングレギュレータの出力電圧のリップルが大きくなることが考えられる。
さらに、リップルが大きくなったスイッチングレギュレータの出力電圧が、電源電圧として、リニアレギュレータの基準電圧発生回路に入力されると、リニアレギュレータの基準電圧発生回路によって生成される基準電圧のリップルも大きくなることが考えられる。そこで、リップルが大きくなった基準電圧とリニアレギュレータの出力電圧とを比較して、該リニアレギュレータの出力電圧を制御すると、基準電圧のリップルに反応し、リニアレギュレータの出力電圧のリップルが大きくなることが考えられる。リニアレギュレータの出力電圧のリップルが大きくなると、前記出力電圧が安定せず、該出力電圧が供給される負荷を、誤動作させてしまうおそれがある。
また、上述した特許文献２の電源回路のように、第２の定電圧回路の出力電圧値に合わせて、第１の定電圧回路の出力電圧値を低下させると、例えば、１．２Ｖの電源電圧で作動する低電圧駆動負荷に、第２の定電圧回路の出力電圧を供給する場合には、第２の定電圧回路の出力電圧値（１．２Ｖ）に合わせて、第１の定電圧回路の出力電圧値が設定される。そこで、低電圧駆動負荷に供給する電圧値に合わせて第１の定電圧回路の出力電圧値が設定されると、前記誤差増幅器に供給される電源電圧値も、低電圧駆動負荷に供給する電圧値に合わせて設定されることになり、誤差増幅器に供給される電源電圧値が、該誤差増幅器の作動を確保するために十分な電圧値にならないおそれがある。
この発明は、このような状況に鑑み提案されたものであって、効率的に出力電圧のリップルを抑えて該出力電圧を安定化させることができるスイッチングレギュレータの制御回路及びリニアレギュレータの制御回路を提供すると共に、リニアレギュレータの作動を確保するために十分な電圧を供給することができるリニアレギュレータの制御回路を提供することを目的とする。さらに、前記スイッチングレギュレータを有する電源装置及び前記リニアレギュレータを有する電源装置を提供することを目的とする。
請求項１の発明に係るスイッチングレギュレータの制御回路は、リニアレギュレータの入力に接続されて、該リニアレギュレータに第１電圧を出力するスイッチングレギュレータの制御回路において、前記第１出力電圧に応じて、前記スイッチングレギュレータの入力電圧と前記第１出力電圧との内から、前記スイッチングレギュレータの基準電圧を発生させる第１基準電圧発生回路に供給する電圧を選択する第１供給電圧選択部を備え、前記第１供給電圧選択部は、前記第１出力電圧が第１所定電圧より小さい状態においては、前記第１基準電圧発生回路に前記入力電圧を供給し、前記第１出力電圧が前記第１所定電圧より大きい状態においては、前記第１基準電圧発生回路に前記第１出力電圧を供給することを特徴とする。
請求項１の発明に係るスイッチングレギュレータの制御回路によれば、スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧が第１所定電圧より小さい状態においては、第１供給電圧選択部によって、第１基準電圧発生回路に、スイッチングレギュレータの入力電圧を供給し、第１出力電圧値を、第１所定電圧値以上にすることができる。
また、請求項１の発明に係るスイッチングレギュレータの制御回路によれば、第１出力電圧が第１所定電圧より大きい状態においては、第１供給電圧選択部によって、第１基準電圧発生回路に、スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧を供給すると、第１基準電圧発生回路に供給する電圧を、スイッチングレギュレータによって、リップルが抑えられたものにすることができる。そこで、請求項１の発明に係るスイッチングレギュレータの制御回路によれば、第１出力電圧が第１所定電圧より大きい状態においては、第１基準電圧発生回路に、リップルが抑えられた第１出力電圧を供給することにより、入力電圧に重畳されたノイズに反応して、スイッチングレギュレータの第１出力電圧が変動することがなく、スイッチングレギュレータの安定した動作を確保することができる。
また、請求項１の発明に係るスイッチングレギュレータの制御回路によれば、第１出力電圧が第１所定電圧より大きい状態においては、第１供給電圧選択部によって、第１基準電圧発生回路に、スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧を供給すると、第１基準電圧発生回路に供給する電圧を、スイッチングレギュレータによって、リップルが抑えられたものにすることができる。そこで、請求項１の発明に係るスイッチングレギュレータの制御回路によれば、第１出力電圧が第１所定電圧より大きい状態においては、第１基準電圧発生回路に、リップルが抑えられた第１出力電圧を供給することにより、入力電圧に重畳されたノイズに反応して、スイッチングレギュレータの第１出力電圧が変動することがなく、スイッチングレギュレータの安定した動作を確保することができる。
請求項３の発明に係るリニアレギュレータの制御回路は、スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧を、該第１出力電圧とは異なる第２出力電圧に変換するリニアレギュレータの制御回路において、前記第２出力電圧に応じて、前記スイッチングレギュレータの入力電圧と前記第２出力電圧との内から、前記リニアレギュレータの基準電圧を発生させる第２基準電圧発生回路に供給する電圧を選択する第２供給電圧選択部を備え、前記第２供給電圧選択部は、前記第２出力電圧が第２所定電圧より小さい状態においては、前記第２基準電圧発生回路に前記入力電圧を供給し、前記第２出力電圧が前記第２所定電圧より大きい状態においては、前記第２基準電圧発生回路に前記第２出力電圧を供給することを特徴とする。
請求項３の発明に係るリニアレギュレータの制御回路によれば、リニアレギュレータが出力する第２出力電圧が第２所定電圧より小さい状態においては、第２供給電圧選択部によって、第２基準電圧発生回路に、スイッチングレギュレータの入力電圧を供給し、第２出力電圧値を、第２所定電圧値以上にすることができる。
また、請求項３の発明に係るリニアレギュレータの制御回路によれば、第２出力電圧が第２所定電圧より大きい状態においては、第２供給電圧選択部によって、第２基準電圧発生回路に、リニアレギュレータが出力する第２出力電圧を供給すると、第２基準電圧発生回路に供給する第２出力電圧を、リニアレギュレータによって、スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧よりもリップルが抑えられたものにすることができる。そこで、請求項３の発明に係るリニアレギュレータの制御回路によれば、第２出力電圧が第２所定電圧より大きい状態においては、第２基準電圧発生回路に、前記第１出力電圧よりもリップルが抑えられた第２出力電圧を供給することにより、供給電圧のリップルの影響を抑制し、該リップルに反応して、リニアレギュレータの第２出力電圧が変動することを、より抑えることができる。したがって、請求項３の発明に係るリニアレギュレータの制御回路によれば、リニアレギュレータの第２出力電圧が変動することを、より抑えることによって、リニアレギュレータの安定した動作を確保することができる。
また、請求項３の発明に係るリニアレギュレータの制御回路によれば、第２出力電圧が第２所定電圧より大きい状態においては、第２供給電圧選択部によって、第２基準電圧発生回路に、リニアレギュレータが出力する第２出力電圧を供給すると、第２基準電圧発生回路に供給する第２出力電圧を、リニアレギュレータによって、スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧よりもリップルが抑えられたものにすることができる。そこで、請求項３の発明に係るリニアレギュレータの制御回路によれば、第２出力電圧が第２所定電圧より大きい状態においては、第２基準電圧発生回路に、前記第１出力電圧よりもリップルが抑えられた第２出力電圧を供給することにより、供給電圧のリップルの影響を抑制し、該リップルに反応して、リニアレギュレータの第２出力電圧が変動することを、より抑えることができる。したがって、請求項３の発明に係るリニアレギュレータの制御回路によれば、リニアレギュレータの第２出力電圧が変動することを、より抑えることによって、リニアレギュレータの安定した動作を確保することができる。
請求項５の発明に係るリニアレギュレータの制御回路は、スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧を、該第１出力電圧とは異なる第２出力電圧に変換するリニアレギュレータの制御回路において、前記第２出力電圧に応じて、前記スイッチングレギュレータの入力電圧と前記第２出力電圧との内から、前記スイッチングレギュレータの基準電圧を発生させる第１基準電圧発生回路及び前記リニアレギュレータの基準電圧を発生させる第２基準電圧発生回路に供給する電圧を選択する第３供給電圧選択部を備え、前記第３供給電圧選択部は、前記第２出力電圧が第２所定電圧より小さい状態においては、前記第１基準電圧発生回路及び前記第２基準電圧発生回路に、それぞれ前記入力電圧を供給し、前記第２出力電圧が前記第２所定電圧より大きい状態においては、前記第１基準電圧発生回路及び前記第２基準電圧発生回路に、それぞれ前記第２出力電圧を供給することを特徴とする。
請求項５の発明に係るリニアレギュレータの制御回路によれば、リニアレギュレータが出力する第２出力電圧が第２所定電圧より小さい状態においては、第２供給電圧選択部によって、第１基準電圧発生回路及び第２基準電圧発生回路に、スイッチングレギュレータの入力電圧を供給し、第１出力電圧値を第１所定電圧値以上にすることができると共に、第２出力電圧値を、第２所定電圧値以上にすることができる。
また、請求項５の発明に係るリニアレギュレータの制御回路によれば、第２出力電圧が第２所定電圧より大きい状態においては、第２供給電圧選択部によって、第１基準電圧発生回路及び第２基準電圧発生回路に、リニアレギュレータが出力する第２出力電圧を供給すると、第１基準電圧発生回路及び第２基準電圧発生回路に供給する第２出力電圧を、リニアレギュレータによって、スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧よりもリップルが抑えられたものにすることができる。そこで、請求項５の発明に係るリニアレギュレータの制御回路によれば、第２出力電圧が第２所定電圧より大きい状態においては、第１基準電圧発生回路及び第２基準電圧発生回路に、前記第１出力電圧よりもリップルが抑えられた第２出力電圧を供給することにより、供給電圧のリップルの影響を抑制し、該リップルに反応して、スイッチングレギュレータの第１出力電圧やリニアレギュレータの第２出力電圧がそれぞれ変動することを、より抑えることができる。したがって、請求項５の発明に係るリニアレギュレータの制御回路によれば、スイッチングレギュレータの第１出力電圧やリニアレギュレータの第２出力電圧が変動することを、より抑えることによって、リニアレギュレータの安定した動作を確保することができる。
また、請求項５の発明に係るリニアレギュレータの制御回路によれば、第２出力電圧が第２所定電圧より大きい状態においては、第２供給電圧選択部によって、第１基準電圧発生回路及び第２基準電圧発生回路に、リニアレギュレータが出力する第２出力電圧を供給すると、第１基準電圧発生回路及び第２基準電圧発生回路に供給する第２出力電圧を、リニアレギュレータによって、スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧よりもリップルが抑えられたものにすることができる。そこで、請求項５の発明に係るリニアレギュレータの制御回路によれば、第２出力電圧が第２所定電圧より大きい状態においては、第１基準電圧発生回路及び第２基準電圧発生回路に、前記第１出力電圧よりもリップルが抑えられた第２出力電圧を供給することにより、供給電圧のリップルの影響を抑制し、該リップルに反応して、スイッチングレギュレータの第１出力電圧やリニアレギュレータの第２出力電圧がそれぞれ変動することを、より抑えることができる。したがって、請求項５の発明に係るリニアレギュレータの制御回路によれば、スイッチングレギュレータの第１出力電圧やリニアレギュレータの第２出力電圧が変動することを、より抑えることによって、リニアレギュレータの安定した動作を確保することができる。
請求項６の発明に係る電源装置は、スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧を、該第１出力電圧とは異なる第２出力電圧に変換するリニアレギュレータを有する電源装置において、前記第１出力電圧が供給される出力素子と、前記出力素子の導通状態を制御する導通制御部と、を備え、前記導通制御部に、前記スイッチングレギュレータの入力電圧を供給することを特徴とする。
請求項６の発明に係る電源装置によれば、出力素子の導通状態を制御する導通制御部に、出力素子に供給される第１出力電圧とは異なるスイッチングレギュレータの入力電圧を供給している。そこで、請求項６の発明に係る電源装置によれば、リニアレギュレータが、出力素子を通じて、低電圧駆動負荷に第２出力電圧を供給する場合であっても、スイッチングレギュレータの入力電圧によって、前記導通制御部に、該導通制御部の安定した動作に必要な電圧を供給することが可能となる。したがって、請求項６の発明に係る電源装置によれば、導通制御部に、スイッチングレギュレータの入力電圧を供給することにより、導通制御部の安定動作に必要な電圧を確保しながら、低電圧駆動負荷に要求される電圧を供給することができる。
本発明に係るスイッチングレギュレータの制御回路によれば、スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧が第１所定電圧より小さい状態においては、第１供給電圧選択部によって、第１基準電圧発生回路に、スイッチングレギュレータの入力電圧を供給し、第１出力電圧値を、第１所定電圧値以上にすることができる。
また、本発明に係るスイッチングレギュレータの制御回路によれば、第１出力電圧が第１所定電圧より大きい状態においては、第１供給電圧選択部によって、第１基準電圧発生回路に、スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧を供給すると、第１基準電圧発生回路に供給する電圧を、スイッチングレギュレータによって、リップルが抑えられたものにすることができる。そこで、本発明に係るスイッチングレギュレータの制御回路によれば、第１出力電圧が第１所定電圧より大きい状態においては、第１基準電圧発生回路に、リップルが抑えられた第１出力電圧を供給することにより、入力電圧に重畳されたノイズに反応して、スイッチングレギュレータの第１出力電圧が変動することがなく、スイッチングレギュレータの安定した動作を確保することができる。
また、本発明に係るスイッチングレギュレータの制御回路によれば、第１出力電圧が第１所定電圧より大きい状態においては、第１供給電圧選択部によって、第１基準電圧発生回路に、スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧を供給すると、第１基準電圧発生回路に供給する電圧を、スイッチングレギュレータによって、リップルが抑えられたものにすることができる。そこで、本発明に係るスイッチングレギュレータの制御回路によれば、第１出力電圧が第１所定電圧より大きい状態においては、第１基準電圧発生回路に、リップルが抑えられた第１出力電圧を供給することにより、入力電圧に重畳されたノイズに反応して、スイッチングレギュレータの第１出力電圧が変動することがなく、スイッチングレギュレータの安定した動作を確保することができる。
本発明の請求項３のリニアレギュレータの制御回路によれば、リニアレギュレータが出力する第２出力電圧が第２所定電圧より小さい状態においては、第２供給電圧選択部によって、第２基準電圧発生回路に、スイッチングレギュレータの入力電圧を供給し、第２出力電圧値を、第２所定電圧値以上にすることができる。
また、本発明のリニアレギュレータの制御回路によれば、第２出力電圧が第２所定電圧より大きい状態においては、第２供給電圧選択部によって、第２基準電圧発生回路に、リニアレギュレータが出力する第２出力電圧を供給すると、第２基準電圧発生回路に供給する第２出力電圧を、リニアレギュレータによって、スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧よりもリップルが抑えられたものにすることができる。そこで、本発明のリニアレギュレータの制御回路によれば、第２出力電圧が第２所定電圧より大きい状態においては、第２基準電圧発生回路に、前記第１出力電圧よりもリップルが抑えられた第２出力電圧を供給することにより、供給電圧のリップルの影響を抑制し、該リップルに反応して、リニアレギュレータの第２出力電圧が変動することを、より抑えることができる。したがって、本発明のリニアレギュレータの制御回路によれば、リニアレギュレータの第２出力電圧が変動することを、より抑えることによって、リニアレギュレータの安定した動作を確保することができる。
また、本発明のリニアレギュレータの制御回路によれば、第２出力電圧が第２所定電圧より大きい状態においては、第２供給電圧選択部によって、第２基準電圧発生回路に、リニアレギュレータが出力する第２出力電圧を供給すると、第２基準電圧発生回路に供給する第２出力電圧を、リニアレギュレータによって、スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧よりもリップルが抑えられたものにすることができる。そこで、本発明のリニアレギュレータの制御回路によれば、第２出力電圧が第２所定電圧より大きい状態においては、第２基準電圧発生回路に、前記第１出力電圧よりもリップルが抑えられた第２出力電圧を供給することにより、供給電圧のリップルの影響を抑制し、該リップルに反応して、リニアレギュレータの第２出力電圧が変動することを、より抑えることができる。したがって、本発明のリニアレギュレータの制御回路によれば、リニアレギュレータの第２出力電圧が変動することを、より抑えることによって、リニアレギュレータの安定した動作を確保することができる。
本発明の請求項５のリニアレギュレータの制御回路によれば、リニアレギュレータが出力する第２出力電圧が第２所定電圧より小さい状態においては、第２供給電圧選択部によって、第１基準電圧発生回路及び第２基準電圧発生回路に、スイッチングレギュレータの入力電圧を供給し、第１出力電圧値を第１所定電圧値以上にすることができると共に、第２出力電圧値を、第２所定電圧値以上にすることができる。
また、本発明のリニアレギュレータの制御回路によれば、第２出力電圧が第２所定電圧より大きい状態においては、第２供給電圧選択部によって、第１基準電圧発生回路及び第２基準電圧発生回路に、リニアレギュレータが出力する第２出力電圧を供給すると、第１基準電圧発生回路及び第２基準電圧発生回路に供給する第２出力電圧を、リニアレギュレータによって、スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧よりもリップルが抑えられたものにすることができる。そこで、本発明のリニアレギュレータの制御回路によれば、第２出力電圧が第２所定電圧より大きい状態においては、第１基準電圧発生回路及び第２基準電圧発生回路に、前記第１出力電圧よりもリップルが抑えられた第２出力電圧を供給することにより、供給電圧のリップルの影響を抑制し、該リップルに反応して、スイッチングレギュレータの第１出力電圧やリニアレギュレータの第２出力電圧がそれぞれ変動することを、より抑えることができる。したがって、本発明のリニアレギュレータの制御回路によれば、スイッチングレギュレータの第１出力電圧やリニアレギュレータの第２出力電圧が変動することを、より抑えることによって、リニアレギュレータの安定した動作を確保することができる。
また、本発明のリニアレギュレータの制御回路によれば、第２出力電圧が第２所定電圧より大きい状態においては、第２供給電圧選択部によって、第１基準電圧発生回路及び第２基準電圧発生回路に、リニアレギュレータが出力する第２出力電圧を供給すると、第１基準電圧発生回路及び第２基準電圧発生回路に供給する第２出力電圧を、リニアレギュレータによって、スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧よりもリップルが抑えられたものにすることができる。そこで、本発明のリニアレギュレータの制御回路によれば、第２出力電圧が第２所定電圧より大きい状態においては、第１基準電圧発生回路及び第２基準電圧発生回路に、前記第１出力電圧よりもリップルが抑えられた第２出力電圧を供給することにより、供給電圧のリップルの影響を抑制し、該リップルに反応して、スイッチングレギュレータの第１出力電圧やリニアレギュレータの第２出力電圧がそれぞれ変動することを、より抑えることができる。したがって、本発明のリニアレギュレータの制御回路によれば、スイッチングレギュレータの第１出力電圧やリニアレギュレータの第２出力電圧が変動することを、より抑えることによって、リニアレギュレータの安定した動作を確保することができる。
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を、図１及び図２を参照しつつ説明する。ここでは、ＤＣ−ＤＣコンバータ及びリニアレギュレータを備えた電源供給回路を例に挙げて説明する。図１は、電源供給回路１の構成図である。電源供給回路１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０と、リニアレギュレータ２０とを備えている。電源供給回路１は、本発明の電源装置に相当する。
本発明の実施形態１を、図１及び図２を参照しつつ説明する。ここでは、ＤＣ−ＤＣコンバータ及びリニアレギュレータを備えた電源供給回路を例に挙げて説明する。図１は、電源供給回路１の構成図である。電源供給回路１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０と、リニアレギュレータ２０とを備えている。電源供給回路１は、本発明の電源装置に相当する。
ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、メインスイッチングトランジスタＭ１と、同期側スイッチングトランジスタＭ２と、チョークコイルＬ１と、コンデンサＣ１と、制御回路１１と、電圧選択回路１５とを備えている。ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、本発明のスイッチングレギュレータに相当する。制御回路１１及び電圧選択回路１５は、本発明のスイッチングレギュレータの制御回路に相当する。
メイントランジスタＭ１のソースには、直流入力電圧ＶＩＮが印加される。メインスイッチングトランジスタＭ１のドレインは、同期側スイッチングトランジスタＭ２のドレインに接続されている。同期側スイッチングトランジスタＭ２のソースは、グランドに接続されている。さらに、メインスイッチングトランジスタＭ１のドレイン及び同期側スイッチングトランジスタＭ２のドレインは、チョークコイルＬ１の一端に接続されている。チョークコイルＬ１の他端は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力端子（ＯＵＴ１）に接続されている。出力端子（ＯＵＴ１）とグランドとの間には、コンデンサＣ１が接続されている。
ＤＣ−ＤＣコンバータ１０では、図示するように、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とが直列に接続されている。抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２は、出力端子（ＯＵＴ１）とグランドとの間に接続されている。制御回路１１は、基準電圧発生回路１２と、誤差増幅器ＥＲＡ１と、ＰＷＭ比較器４０とを備えている。
誤差増幅器ＥＲＡ１の反転入力端子には、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点が接続されている。誤差増幅器ＥＲＡ１の非反転入力端子には、基準電圧発生回路１２が接続されている。誤差増幅器ＥＲＡ１の出力と反転入力端子との間には、帰還コンデンサＣ２と帰還抵抗Ｒ３とが直列に接続されている。
ＰＷＭ比較器４０の反転入力端子には、誤差増幅器ＥＲＡ１の出力が接続されている。ＰＷＭ比較器４０の非反転入力端子には、三角波発振器１３が接続されている。ＰＷＭ比較器４０の出力は、メインスイッチングトランジスタＭ１のゲート及び同期側スイッチングトランジスタＭ２のゲートに接続されている。
電圧選択回路１５は、図２に図示するように、比較器ＣＯＭＰ１と、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３、Ｍ４と、インバータＩＮＶ１とを備えている。比較器ＣＯＭＰ１の反転入力端子には、入力端子（ＩＮ３）が接続されている。入力端子（ＩＮ３）は、図１に図示するように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力端子（ＯＵＴ１）に接続されている。入力端子（ＩＮ３）には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力電圧ＶＯＵＴ１が印加される。一方、比較器ＣＯＭＰ１の非反転入力端子には、基準電圧ｅ１が印加されている。
Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３のソースは、入力端子（ＩＮ３）に接続されている。Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３のゲートは、比較器ＣＯＭＰ１の出力に接続されている。Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３のドレインは、出力端子（ＯＵＴ３）に接続されている。出力端子（ＯＵＴ３）は、基準電圧発生回路１２に接続されている。
Ｐ型チャンネルトランジスタＭ４のソースは、入力端子（ＩＮ４）に接続されている。入力端子（ＩＮ４）には、図１に図示するように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の直流入力電圧ＶＩＮが印加されている。Ｐ型チャンネルトランジスタＭ４のゲートは、インバータＩＮＶ１を介し、比較器ＣＯＭＰ１の出力に接続されている。Ｐ型チャンネルトランジスタＭ４のドレインは、出力端子（ＯＵＴ３）に接続されている。
リニアレギュレータ２０は、出力トランジスタＭ１１と、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２と、コンデンサＣ１１と、制御回路２１と、電圧差検出回路２３とを備えている。リニアレギュレータ２０の入力端子（ＩＮ２）は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力端子（ＯＵＴ１）に接続されている。
出力トランジスタＭ１１のソースは、リニアレギュレータ２０の入力端子（ＩＮ２）に接続されている。出力トランジスタＭ１１のドレインは、抵抗Ｒ１１の一端に接続されている。抵抗Ｒ１１の他端は、抵抗Ｒ１２の一端に接続されている。抵抗Ｒ１２の他端は、グランドに接続されている。出力トランジスタＭ１１のドレインと抵抗Ｒ１１との接続点には、リニアレギュレータ２０の出力端子（ＯＵＴ２）が接続されている。出力端子（ＯＵＴ２）とグランドとの間には、コンデンサＣ１１が接続されている。
制御回路２１は、基準電圧発生回路２２と、誤差増幅器ＥＲＡ２とを備えている。基準電圧発生回路２２は、入力端子（ＩＮ２）を介し、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力端子（ＯＵＴ１）に接続されている。基準電圧発生回路２２には、入力端子（ＩＮ２）を通じ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力電圧ＶＯＵＴ１が印加される。
誤差増幅器ＥＲＡ２の反転入力端子には、基準電圧発生回路２２が接続されている。誤差増幅器ＥＲＡ２の非反転入力端子には、抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２との接続点が接続されている。誤差増幅器ＥＲＡ２の出力は、出力トランジスタＭ１１のゲートに接続されている。誤差増幅器ＥＲＡ２は、入力端子（ＩＮ２）を介し、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力端子（ＯＵＴ１）に接続されている。誤差増幅器ＥＲＡ２には、入力端子（ＩＮ２）を通じ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力電圧ＶＯＵＴ１が印加される。
電圧差検出回路２３は、反転増幅回路によって構成されている。電圧差検出回路２３の第１入力端子は、入力端子（ＩＮ２）を介し、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力端子（ＯＵＴ１）に接続されている。電圧差検出回路２３の第２入力端子は、出力トランジスタＭ１１のドレインと抵抗Ｒ１１との接続点に接続されている。電圧差検出回路２３の出力端子は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の基準電圧発生回路１２に接続されている。
次に、本実施形態の電源供給回路１の動作を説明する。電源供給回路１では、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０が所定の特性で動作し、出力電圧ＶＯＵＴ１が安定するまでは、電圧選択回路１５が、以下に説明するように動作する。
比較器ＣＯＭＰ１は、出力電圧ＶＯＵＴ１と基準電圧ｅ１とを比較する。基準電圧ｅ１の値は、基準電圧発生回路１２の動作を安定可能とする所要電圧値以上に設定されている。出力電圧ＶＯＵＴ１の値が基準電圧ｅ１の値よりも小さいときに、比較器ＣＯＭＰ１は、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３のゲートに、ハイレベル信号を出力する。出力電圧ＶＯＵＴ１の値が基準電圧ｅ１の値よりも小さいときには、出力電圧ＶＯＵＴ１の値が、目標電圧値に到達せず、出力電圧ＶＯＵＴ１が安定していない。
Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３のゲートに、ハイレベル信号が入力されると、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３のゲートが、高レベル電圧に固定される。これにより、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３がオフ状態になる。
さらに、比較器ＣＯＭＰ１によって出力されたハイレベル信号は、インバータＩＮＶ１によって、極性が反転する。インバータＩＮＶ１は、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ４のゲートに、ローレベル信号を出力する。
Ｐ型チャンネルトランジスタＭ４のゲートに、ローレベル信号が入力されると、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ４のゲートが、低レベル電圧に固定される。これにより、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ４がオン状態になる。Ｐ型チャンネルトランジスタＭ４がオン状態になると、直流入力電圧ＶＩＮが、出力端子（ＯＵＴ３）を通じて、基準電源電圧発生回路１２の電源に供給される。
本実施形態では、出力電圧ＶＯＵＴ１が、本発明の第１出力電圧に相当する。基準電圧ｅ１は、本発明の第１所定電圧に相当する。
本実施形態では、基準電源電圧発生回路１２が、本発明の第１基準電圧発生回路に相当する。直流入力電圧ＶＩＮが、本発明におけるスイッチングレギュレータの入力電圧に相当する。
電源供給回路１においては、制御回路１１によって、出力電圧ＶＯＵＴ１の分圧電圧が、基準電圧発生回路１２の供給電圧と比較される。制御回路１１は、前記分圧電圧と前記供給電圧とを比較した結果に応じ、前記トランジスタＭ１、Ｍ２のスイッチングデューティを調整する。これにより、出力電圧ＶＯＵＴ１の分圧電圧値が、基準電圧発生回路１２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整される。
電源供給回路１では、出力電圧ＶＯＵＴ１の分圧電圧値が、基準電圧発生回路１２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整されている状態においては、電圧選択回路１５が、以下に説明するように動作する。
出力電圧ＶＯＵＴ１の値が基準電圧ｅ１の値よりも大きいときに、比較器ＣＯＭＰ１は、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３のゲートに、ローレベル信号を出力する。Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３のゲートに、ローレベル信号が入力されると、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３のゲートが、低レベル電圧に固定される。これにより、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３がオン状態になる。Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３がオン状態になると、出力電圧ＶＯＵＴ１が、出力端子（ＯＵＴ３）を通じて、基準電源電圧発生回路１２の電源に供給される。
加えて、比較器ＣＯＭＰ１によって出力されたローレベル信号は、インバータＩＮＶ１によって、極性が反転する。インバータＩＮＶ１は、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ４のゲートに、ハイレベル信号を出力する。Ｐ型チャンネルトランジスタＭ４のゲートに、ハイレベル信号が入力されると、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ４のゲートが、高レベル電圧に固定される。これにより、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ４がオフ状態になる。
本実施形態では、出力電圧ＶＯＵＴ１の分圧電圧値が、基準電圧発生回路１２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整されている状態において、出力電圧ＶＯＵＴ１の値が基準電圧ｅ１の値よりも大きい状態が、第１定常状態に相当する。
本実施形態では、上述したように、出力電圧ＶＯＵＴ１の値が基準電圧ｅ１の値よりも小さいときには、電圧選択回路１５が、基準電圧発生回路１２の電源に、直流入力電圧ＶＩＮを供給し、出力電圧ＶＯＵＴ１の値が基準電圧ｅ１の値よりも大きいときには、基準電圧発生回路１２の電源に、出力電圧ＶＯＵＴ１を供給する。したがって、電圧選択回路１５は、本発明の第１供給電圧選択部に相当する。また、本実施形態では、比較器ＣＯＭＰ１が、本発明の第１検出部に相当する。Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３、Ｍ４は、本発明の切替スイッチに相当する。さらに、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３、Ｍ４及びインバータＩＮＶ１は、本発明の第１切替部に相当する。
リニアレギュレータ２０の制御回路２１が備える誤差増幅器ＥＲＡ２には、電源電圧として、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力電圧ＶＯＵＴ１が供給される。さらに、出力電圧ＶＯＵＴ１は、基準電圧発生回路２２の電源に供給される。
リニアレギュレータ２０においては、制御回路２１によって、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧が、基準電圧発生回路２２の供給電圧と比較される。制御回路２１は、前記分圧電圧と前記供給電圧とを比較した結果に応じ、出力トランジスタＭ１１のゲート電圧を上昇あるいは下降させ、出力トランジスタＭ１１の導通状態を変化させる。出力トランジスタＭ１１の導通状態を変化させることにより、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧値は、基準電圧発生回路２２の供給電圧の値にほぼ等しい値に制御される。
電圧差検出回路２３は、出力電圧ＶＯＵＴ１の値と出力電圧ＶＯＵＴ２の値との差分値が一定値となるように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の基準電圧発生回路１２の供給電圧を調整している。
＜実施形態１の効果＞
本実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１０の制御回路１１では、出力電圧ＶＯＵＴ１の値が基準電圧ｅ１の値よりも小さく、出力電圧ＶＯＵＴ１の値が目標電圧値に到達しない状態においては、電圧選択回路１５によって、基準電圧発生回路１２の電源に、直流入力電圧ＶＩＮを供給すると、基準電圧発生回路１２の電源に、電圧値が安定した直流電圧を供給することが可能となる。そこで、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の制御回路１１では、基準電圧発生回路１２の安定した動作に必要な電圧を供給することが可能となり、基準電圧発生回路１２の供給電圧と、出力電圧ＶＯＵＴ１の分圧電圧とを比較した結果に応じて、トランジスタＭ１、Ｍ２のスイッチングデューティを調整することができる。本実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１０の制御回路１１では、スイッチングデューティを調整することにより、出力電圧ＶＯＵＴ１の値を変化させて、出力電圧ＶＯＵＴ１の分圧電圧値を、基準電圧発生回路１２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整することができる。
本実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１０の制御回路１１では、出力電圧ＶＯＵＴ１の値が基準電圧ｅ１の値よりも小さく、出力電圧ＶＯＵＴ１の値が目標電圧値に到達しない状態においては、電圧選択回路１５によって、基準電圧発生回路１２の電源に、直流入力電圧ＶＩＮを供給すると、基準電圧発生回路１２の電源に、電圧値が安定した直流電圧を供給することが可能となる。そこで、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の制御回路１１では、基準電圧発生回路１２の安定した動作に必要な電圧を供給することが可能となり、基準電圧発生回路１２の供給電圧と、出力電圧ＶＯＵＴ１の分圧電圧とを比較した結果に応じて、トランジスタＭ１、Ｍ２のスイッチングデューティを調整することができる。本実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１０の制御回路１１では、スイッチングデューティを調整することにより、出力電圧ＶＯＵＴ１の値を変化させて、出力電圧ＶＯＵＴ１の分圧電圧値を、基準電圧発生回路１２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整することができる。
また、本実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１０の制御回路１１では、出力電圧ＶＯＵＴ１の分圧電圧値が、基準電圧発生回路１２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整されている状態においては、電圧選択回路１５によって、基準電圧発生回路１２の電源に、分圧電圧値が前記供給電圧値にほぼ等しい値に調整されて変動が少ない出力電圧ＶＯＵＴ１を供給すると、基準電圧発生回路１２の電源に供給する電圧を、リップルを抑えたものにすることができる。そこで、本実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１０の制御回路１１では、出力電圧ＶＯＵＴ１の分圧電圧値が、基準電圧発生回路１２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整されている状態においては、ノイズが重畳されることがある直流入力電圧ＶＩＮではなく、リップルが抑えられた出力電圧ＶＯＵＴ１を、基準電圧発生回路１２の電源に供給するため、ノイズやリップルに反応して、制御回路１１が、出力電圧ＶＯＵＴ１を変化させることを抑制し、該出力電圧ＶＯＵＴ１を安定化させることができる。
本実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１０の制御回路１１では、出力電圧ＶＯＵＴ１の値が基準電圧ｅ１の値よりも小さく、出力電圧ＶＯＵＴ１の値が、目標電圧値に到達していないときには、比較器ＣＯＭＰ１が、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ４をオン状態に制御し、基準電圧発生回路１２の電源に、直流入力電圧ＶＩＮを供給する。また、本実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１０の制御回路１１では、出力電圧ＶＯＵＴ１の分圧電圧値が、基準電圧発生回路１２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整されている状態において、出力電圧ＶＯＵＴ１の値が基準電圧ｅ１の値よりも大きい状態のときには、比較器ＣＯＭＰ１が、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３をオン状態に制御し、基準電圧発生回路１２の電源に、出力電圧ＶＯＵＴ１を供給する。そこで、本実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１０の制御回路１１では、比較器ＣＯＭＰ１が、Ｐ型トランジスタＭ３、Ｍ４のオン状態を、それぞれ制御することにより、直流入力電圧ＶＩＮあるいは出力電圧ＶＯＵＴ１のいずれかを、基準電圧発生回路１２の電源に供給することができる。
本実施形態の電源供給回路１では、出力電圧ＶＯＵＴ１の値が基準電圧ｅ１の値よりも小さく、出力電圧ＶＯＵＴ１の値が目標電圧値に到達しない状態においては、電圧選択回路１５によって、基準電圧発生回路１２の電源に、直流入力電圧ＶＩＮを供給すると、基準電圧発生回路１２の電源に、電圧値が安定した直流電圧を供給することが可能となる。そこで、電源供給回路１では、基準電圧発生回路１２の安定した動作に必要な電圧を供給することが可能となり、基準電圧発生回路１２の供給電圧と、出力電圧ＶＯＵＴ１の分圧電圧とを比較した結果に応じて、トランジスタＭ１、Ｍ２のスイッチングデューティを調整することができる。本実施形態の電源供給回路１では、スイッチングデューティを調整することにより、出力電圧ＶＯＵＴ１の分圧電圧値を、基準電圧発生回路１２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整することができる。
また、本実施形態の電源供給回路１では、出力電圧ＶＯＵＴ１の分圧電圧値が、基準電圧発生回路１２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整されている状態においては、電圧選択回路１５によって、基準電圧発生回路１２の電源に、電圧値が前記供給電圧値にほぼ等しい値に調整されて変動が少ない出力電圧ＶＯＵＴ１を供給すると、基準電圧発生回路１２の電源に供給する電圧を、リップルを抑えたものにすることができる。そこで、本実施形態の電源供給回路１では、出力電圧ＶＯＵＴ１の分圧電圧値が、基準電圧発生回路１２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整されている状態においては、ノイズが重畳されることがある直流入力電圧ＶＩＮではなく、リップルが抑えられた出力電圧ＶＯＵＴ１を、基準電圧発生回路１２の電源に供給するため、ノイズやリップルに反応して、制御回路１１が、出力電圧ＶＯＵＴ１を変化させることを抑制し、該出力電圧ＶＯＵＴ１を安定化させることができる。
＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を、図２及び図３を参照しつつ説明する。ここでは、実施形態１と同一の構成は同一の符号を付しその説明を省略する。図３は、本実施形態の電源供給回路１Ａの構成図である。電源供給回路１Ａは、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａと、リニアレギュレータ２０Ａとを備えている。電源供給回路１Ａは、本発明の電源装置に相当する。
本発明の実施形態２を、図２及び図３を参照しつつ説明する。ここでは、実施形態１と同一の構成は同一の符号を付しその説明を省略する。図３は、本実施形態の電源供給回路１Ａの構成図である。電源供給回路１Ａは、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａと、リニアレギュレータ２０Ａとを備えている。電源供給回路１Ａは、本発明の電源装置に相当する。
ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａは、実施形態１の電圧選択回路１５を有していないことを除き、実施形態１のＤＣ−ＤＣコンバータ１０と同様に構成されている。
リニアレギュレータ２０Ａは、実施形態１のリニアレギュレータ２０の構成に加えて、電圧選択回路１５Ａを備えている。電圧選択回路１５Ａが備える比較器ＣＯＭＰ１の非反転入力端子には、図２に図示するように、基準電圧ｅ２が印加されている。電圧選択回路１５Ａの入力端子（ＩＮ３）は、リニアレギュレータ２０Ａの出力端子（ＯＵＴ２）に接続されている。入力端子（ＩＮ３）には、リニアレギュレータ２０Ａの出力電圧ＶＯＵＴ２が印加される。入力端子（ＩＮ４）には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の直流入力電圧ＶＩＮが印加されている。出力端子（ＯＵＴ３）は、リニアレギュレータ２０Ａの基準電圧発生回路２２に接続されている。リニアレギュレータ２０Ａが備える電圧選択回路１５Ａ及び制御回路２１は、本発明のリニアレギュレータの制御回路に相当する。
次に、本実施形態の電源供給回路１Ａの動作を説明する。ここでは、実施形態１の電源供給回路１と同一の動作については、その説明を省略する。電源供給回路１Ａでは、リニアレギュレータ２０Ａが所定の特性で動作し、電圧選択回路１５Ａが、以下に説明するように動作する。
電源供給回路１Ａでは、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａの制御回路１１によって、前記トランジスタＭ１、Ｍ２のスイッチングデューティが調整され、出力電圧ＶＯＵＴ１が、出力トランジスタＭ１１のソースに供給される。
比較器ＣＯＭＰ１は、出力電圧ＶＯＵＴ２と基準電圧ｅ２とを比較する。基準電圧ｅ２の値は、基準電圧発生回路２２の安定動作に必要な電圧値より高い値に設定されている。
出力電圧ＶＯＵＴ２の値が基準電圧ｅ２の値よりも小さいときに、比較器ＣＯＭＰ１は、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３のゲートに、ハイレベル信号を出力する。出力電圧ＶＯＵＴ２の値が基準電圧ｅ２の値よりも小さいときには、出力電圧ＶＯＵＴ２の値が、目標電圧値に到達せず、出力電圧ＶＯＵＴ２が安定していない。
Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３のゲートに、ハイレベル信号が入力されると、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３のゲートが、高レベル電圧に固定される。これにより、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３がオフ状態になる。
さらに、比較器ＣＯＭＰ１によって出力されたハイレベル信号は、インバータＩＮＶ１によって、極性が反転する。インバータＩＮＶ１は、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ４のゲートに、ローレベル信号を出力する。
Ｐ型チャンネルトランジスタＭ４のゲートに、ローレベル信号が入力されると、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ４のゲートが、低レベル電圧に固定される。これにより、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ４がオン状態になる。Ｐ型チャンネルトランジスタＭ４がオン状態になると、直流入力電圧ＶＩＮが、出力端子（ＯＵＴ３）を通じて、基準電源電圧発生回路２２の電源に供給される。
リニアレギュレータ２０Ａにおいては、制御回路２１によって、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧が、基準電圧発生回路２２の供給電圧と比較される。制御回路２１は、前記分圧電圧と前記供給電圧とを比較した結果に応じ、出力トランジスタＭ１１のゲート電圧を上昇あるいは下降させ、出力トランジスタＭ１１の導通状態を変化させる。出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧値は、基準電圧発生回路２２の供給電圧の値に近づくように調整される。
本実施形態では、出力電圧ＶＯＵＴ２が、本発明の第２出力電圧に相当する。基準電圧ｅ２は、本発明の第２所定電圧に相当する。また、出力電圧ＶＯＵＴ２の値が基準電圧ｅ２の値よりも小さく、出力電圧ＶＯＵＴ２の値が目標電圧値に到達しない状態が、第２初期状態に相当する。基準電源電圧発生回路２２は、本発明の第２基準電圧発生回路に相当する。
電源供給回路１Ａでは、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧値が、基準電圧発生回路２２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整されている状態においては、電圧選択回路１５Ａが、以下に説明するように動作する。
出力電圧ＶＯＵＴ２の値が基準電圧ｅ２の値よりも大きいときに、比較器ＣＯＭＰ１は、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３のゲートに、ローレベル信号を出力する。Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３のゲートに、ローレベル信号が入力されると、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３のゲートが、低レベル電圧に固定される。これにより、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３がオン状態になる。Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３がオン状態になると、出力電圧ＶＯＵＴ２が、出力端子（ＯＵＴ３）を通じて、基準電源電圧発生回路２２の電源に供給される。
加えて、比較器ＣＯＭＰ１によって出力されたローレベル信号は、インバータＩＮＶ１によって、極性が反転する。インバータＩＮＶ１は、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ４のゲートに、ハイレベル信号を出力する。Ｐ型チャンネルトランジスタＭ４のゲートに、ハイレベル信号が入力されると、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ４のゲートが、高レベル電圧に固定される。これにより、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ４がオフ状態になる。
本実施形態では、出力電圧ＶＯＵＴ２の値が基準電圧ｅ２の値よりも小さいときには、電圧選択回路１５Ａが、基準電圧発生回路２２の電源に、直流入力電圧ＶＩＮを供給し、出力電圧ＶＯＵＴ２の値が基準電圧ｅ２の値よりも大きいときには、基準電圧発生回路２２の電源に、出力電圧ＶＯＵＴ２を供給する。したがって、電圧選択回路１５Ａは、本発明の第２供給電圧選択部に相当する。また、本実施形態では、比較器ＣＯＭＰ１が、本発明の第２検出部に相当する。Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３、Ｍ４及びインバータＩＮＶ１は、第２切替部に相当する。
＜実施形態２の効果＞
本実施形態のリニアレギュレータ２０Ａの制御回路２１では、出力電圧ＶＯＵＴ２の値が基準電圧ｅ２の値よりも小さく、出力電圧ＶＯＵＴ２の値が目標電圧値に到達しない状態においては、電圧選択回路１５Ａによって、基準電圧発生回路２２の電源に、直流入力電圧ＶＩＮを供給すると、基準電圧発生回路２２の電源に、電圧値が安定した直流電圧を供給することが可能となる。そこで、リニアレギュレータ２０Ａの制御回路２１では、基準電圧発生回路２２の安定した動作に必要な電圧を供給することが可能となり、基準電圧発生回路２２の供給電圧と、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧とを比較した結果に応じて、出力トランジスタＭ１１のゲート電圧を上昇あるいは下降させ、出力トランジスタＭ１１の導通状態を変化させる。本実施形態のリニアレギュレータ２０Ａの制御回路２１では、出力トランジスタＭ１１の導通状態を変化させて、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧値を、基準電圧発生回路２２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整することができる。
本実施形態のリニアレギュレータ２０Ａの制御回路２１では、出力電圧ＶＯＵＴ２の値が基準電圧ｅ２の値よりも小さく、出力電圧ＶＯＵＴ２の値が目標電圧値に到達しない状態においては、電圧選択回路１５Ａによって、基準電圧発生回路２２の電源に、直流入力電圧ＶＩＮを供給すると、基準電圧発生回路２２の電源に、電圧値が安定した直流電圧を供給することが可能となる。そこで、リニアレギュレータ２０Ａの制御回路２１では、基準電圧発生回路２２の安定した動作に必要な電圧を供給することが可能となり、基準電圧発生回路２２の供給電圧と、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧とを比較した結果に応じて、出力トランジスタＭ１１のゲート電圧を上昇あるいは下降させ、出力トランジスタＭ１１の導通状態を変化させる。本実施形態のリニアレギュレータ２０Ａの制御回路２１では、出力トランジスタＭ１１の導通状態を変化させて、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧値を、基準電圧発生回路２２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整することができる。
また、本実施形態のリニアレギュレータ２０Ａの制御回路２１では、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧値が、基準電圧発生回路２２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整されている状態においては、電圧選択回路１５Ａによって、基準電圧発生回路２２の電源に、分圧電圧値が前記供給電圧値にほぼ等しい値に調整されて変動が少ない出力電圧ＶＯＵＴ２を供給する。これにより、基準電圧発生回路２２の電源に供給する電圧を、前記トランジスタＭ１、Ｍ２のスイッチングに伴って発生するノイズが重畳されることがある実施形態１のような出力電圧ＶＯＵＴ１に比べて、リップルやノイズを抑えたものにすることができる。そこで、本実施形態のリニアレギュレータ２０Ａの制御回路２１では、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧値が、基準電圧発生回路２２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整されている状態においては、出力電圧ＶＯＵＴ１に比べて、リップルやノイズが抑えられた出力電圧ＶＯＵＴ２を、基準電圧発生回路２２の電源に供給するため、ノイズやリップルに反応して、制御回路２１が、出力電圧ＶＯＵＴ２を変化させることを効果的に抑制し、該出力電圧ＶＯＵＴ２の安定性を向上させることができる。
本実施形態のリニアレギュレータ２０Ａの制御回路２１では、出力電圧ＶＯＵＴ２の値が基準電圧ｅ２の値よりも小さく、出力電圧ＶＯＵＴ２の値が、目標電圧値に到達していないときには、比較器ＣＯＭＰ１が、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ４をオン状態に制御し、基準電圧発生回路２２の電源に、直流入力電圧ＶＩＮを供給する。また、本実施形態のリニアレギュレータ２０Ａの制御回路２１では、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧値が、基準電圧発生回路２２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整されている状態において、出力電圧ＶＯＵＴ２の値が基準電圧ｅ２の値よりも大きい状態のときには、比較器ＣＯＭＰ１が、Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３をオン状態に制御し、基準電圧発生回路２２の電源に、出力電圧ＶＯＵＴ２を供給する。そこで、本実施形態のリニアレギュレータ２０Ａの制御回路２１では、比較器ＣＯＭＰ１が、Ｐ型トランジスタＭ３、Ｍ４のオン状態をそれぞれ制御することにより、直流入力電圧ＶＩＮあるいは出力電圧ＶＯＵＴ２のいずれかを、基準電圧発生回路２２の電源に供給することができる。
本実施形態の電源供給回路１Ａでは、出力電圧ＶＯＵＴ２の値が基準電圧ｅ２の値よりも小さく、出力電圧ＶＯＵＴ２の値が目標電圧値に到達しない状態においては、電圧選択回路１５Ａによって、基準電圧発生回路２２の電源に、直流入力電圧ＶＩＮを供給すると、基準電圧発生回路２２の電源に、電圧値が安定した直流電圧を供給することが可能となる。そこで、電源供給回路１Ａでは、基準電圧発生回路２２の安定した動作に必要な電圧を供給することが可能となり、基準電圧発生回路２２の供給電圧と、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧とを比較した結果に応じて、出力トランジスタＭ１１のゲート電圧を上昇あるいは下降させ、出力トランジスタＭ１１の導通状態を変化させる。本実施形態の電源供給回路１Ａでは、出力トランジスタＭ１１の導通状態を変化させることにより、出力電圧ＶＯＵＴ２の値を変化させて、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧値を、基準電圧発生回路２２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整することができる。
また、本実施形態の電源供給回路１Ａでは、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧値が、基準電圧発生回路２２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整されている状態においては、電圧選択回路１５Ａによって、基準電圧発生回路２２の電源に、分圧電圧値が前記供給電圧値にほぼ等しい値に調整されて変動が少ない出力電圧ＶＯＵＴ２を供給する。これにより、基準電圧発生回路２２の電源に供給する電圧を、前記トランジスタＭ１、Ｍ２のスイッチングに伴って発生するノイズが重畳されることがある実施形態１のような出力電圧ＶＯＵＴ１に比べて、リップルやノイズを抑えたものにすることができる。そこで、本実施形態の電源供給回路１Ａでは、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧値が、基準電圧発生回路２２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整されている状態においては、出力電圧ＶＯＵＴ１に比べて、リップルやノイズが抑えられた出力電圧ＶＯＵＴ２を、基準電圧発生回路２２の電源に供給するため、ノイズやリップルに反応して、制御回路２１が、出力電圧ＶＯＵＴ２を変化させることを効果的に抑制し、該出力電圧ＶＯＵＴ２の安定性を向上させることができる。
＜実施形態３＞
本発明の実施形態３を、図４を参照しつつ説明する。ここでは、実施形態１及び実施形態２と同一の構成は同一の符号を付しその説明を省略する。図４は、本実施形態の電源供給回路１Ｂの構成図である。電源供給回路１Ｂは、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ｂと、リニアレギュレータ２０Ｂとを備えている。
本発明の実施形態３を、図４を参照しつつ説明する。ここでは、実施形態１及び実施形態２と同一の構成は同一の符号を付しその説明を省略する。図４は、本実施形態の電源供給回路１Ｂの構成図である。電源供給回路１Ｂは、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ｂと、リニアレギュレータ２０Ｂとを備えている。
ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ｂは、実施形態２のＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａと同様に、メインスイッチングトランジスタＭ１と、同期側スイッチングトランジスタＭ２と、チョークコイルＬ１と、コンデンサＣ１と、制御回路１１と、抵抗Ｒ１、Ｒ２とを備えている。
リニアレギュレータ２０Ｂは、実施形態１のリニアレギュレータ２０と同様に、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２と、コンデンサＣ１１と、制御回路２１と、電圧差検出回路２３とを備えている。本実施形態では、出力トランジスタＭ１１Ａが、Ｎ型チャンネルトランジスタによって構成されている。
制御回路２１は、基準電圧発生回路２２と、誤差増幅器ＥＲＡ２Ａとを備えている。基準電圧発生回路２２の電源には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ｂの直流入力電圧ＶＩＮが印加される。誤差増幅器ＥＲＡ２Ａには、電源電圧として、直流入力電圧ＶＩＮが印加される。
誤差増幅器ＥＲＡ２Ａの非反転入力端子には、基準電圧発生回路２２が接続されている。誤差増幅器ＥＲＡ２Ａの反転入力端子には、抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２との接続点が接続されている。誤差増幅器ＥＲＡ２Ａの出力は、出力トランジスタＭ１１Ａのゲートに接続されている。
出力トランジスタＭ１１Ａのドレインは、リニアレギュレータ２０Ｂの入力端子（ＩＮ２）に接続されている。出力トランジスタＭ１１Ａのソースは、抵抗Ｒ１１の一端に接続されている。出力トランジスタＭ１１Ａのソースと抵抗Ｒ１１との接続点には、リニアレギュレータ２０Ｂの出力端子（ＯＵＴ２）に接続されている。
次に、本実施形態の電源供給回路１Ｂの動作を説明する。ここでは、実施形態１の電源供給回路１及び実施形態２の電源供給回路１Ａと同一の動作については、その説明を省略する。本実施形態では、電源供給回路１Ｂが、リニアレギュレータ２０Ｂの出力端子（ＯＵＴ２）に接続される負荷に、１．２Ｖの出力電圧ＶＯＵＴ２を供給する場合を例に挙げて説明する。
ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ｂは、制御回路１１によって、前記トランジスタＭ１、Ｍ２のスイッチングデューティを調整し、出力トランジスタＭ１１Ａのドレインに、出力電圧ＶＯＵＴ１を供給する。例えば、出力電圧ＶＯＵＴ１の値は、出力電圧ＶＯＵＴ２の値（１．２Ｖ）に出力トランジスタＭ１１Ａのソース・ドレイン間の電圧値を加算した値に調整される。調整された出力電圧ＶＯＵＴ１の値は、リニアレギュレータ２０Ｂの制御回路２１を構成する基準電圧発生回路２２の電源電圧値や、誤差増幅器ＥＲＡ２Ａの電源電圧値を下回ることがある。
本実施形態では、上記のように、基準電圧発生回路２２及び誤差増幅器ＥＲＡ２Ａには、電源電圧として、直流入力電圧ＶＩＮが、それぞれ印加されている。直流入力電圧ＶＩＮの値は、基準電圧発生回路２２や誤差増幅器ＥＲＡ２Ａをそれぞれ動作させるために十分な値に設定されている。
リニアレギュレータ２０Ｂの制御回路２１は、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２によって出力電圧ＶＯＵＴ２を分圧した値と基準電圧発生回路２２の供給電圧を比較する。その後、制御回路２１は、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧と前記供給電圧との比較結果に応じ、出力トランジスタＭ１１Ａのゲート電圧を上昇あるいは下降させ、出力トランジスタＭ１１の導通状態を変化させる。これにより、本実施形態では、出力トランジスタＭ１１Ａのソースの電圧値が１．２Ｖ付近調整される。出力トランジスタＭ１１Ａのソースの電圧が、出力電圧ＶＯＵＴ２として、出力端子（ＯＵＴ２）に接続される負荷に供給される。
本実施形態では、出力トランジスタＭ１１Ａが、本発明の出力素子に相当する。さらに、制御回路２１が、本発明に導通制御部に相当する。
＜実施形態３の効果＞
本実施形態のリニアレギュレータ２０Ｂの制御回路２１においては、出力端子（ＯＵＴ２）に接続される負荷に、１．２Ｖの出力電圧ＶＯＵＴ２を供給する場合に、制御回路２１を構成する基準電圧発生回路２２の電源及び誤差増幅器ＥＲＡ２Ａの双方に、電源電圧として、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ｂの直流入力電圧ＶＩＮを供給している。そこで、本実施形態のリニアレギュレータ２０Ｂの制御回路２１では、出力端子（ＯＵＴ２）に接続される負荷に、１．２Ｖの出力電圧ＶＯＵＴ２を供給する場合であっても、直流入力電圧ＶＩＮによって、基準電圧発生回路２２や誤差増幅器ＥＲＡ２Ａをそれぞれ動作させるために十分な電圧値に設定された電圧を供給することが可能となる。したがって、本実施形態のリニアレギュレータ２０Ｂの制御回路２１では、直流入力電圧ＶＩＮによって、基準電圧発生回路２２や誤差増幅器ＥＲＡ２Ａをそれぞれ動作させるために十分な電圧値に設定された電圧を供給し、基準電圧発生回路２２や誤差増幅器ＥＲＡ２Ａの双方の動作に必要な電圧を確保しながら、出力端子（ＯＵＴ２）に接続される負荷に要求される１．２Ｖの出力電圧ＶＯＵＴ２を供給することができる。
本実施形態のリニアレギュレータ２０Ｂの制御回路２１においては、出力端子（ＯＵＴ２）に接続される負荷に、１．２Ｖの出力電圧ＶＯＵＴ２を供給する場合に、制御回路２１を構成する基準電圧発生回路２２の電源及び誤差増幅器ＥＲＡ２Ａの双方に、電源電圧として、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ｂの直流入力電圧ＶＩＮを供給している。そこで、本実施形態のリニアレギュレータ２０Ｂの制御回路２１では、出力端子（ＯＵＴ２）に接続される負荷に、１．２Ｖの出力電圧ＶＯＵＴ２を供給する場合であっても、直流入力電圧ＶＩＮによって、基準電圧発生回路２２や誤差増幅器ＥＲＡ２Ａをそれぞれ動作させるために十分な電圧値に設定された電圧を供給することが可能となる。したがって、本実施形態のリニアレギュレータ２０Ｂの制御回路２１では、直流入力電圧ＶＩＮによって、基準電圧発生回路２２や誤差増幅器ＥＲＡ２Ａをそれぞれ動作させるために十分な電圧値に設定された電圧を供給し、基準電圧発生回路２２や誤差増幅器ＥＲＡ２Ａの双方の動作に必要な電圧を確保しながら、出力端子（ＯＵＴ２）に接続される負荷に要求される１．２Ｖの出力電圧ＶＯＵＴ２を供給することができる。
＜実施形態４＞
本発明の実施形態４を、図５を参照しつつ説明する。ここでは、実施形態１ないし実施形態３と同一の構成は同一の符号を付し、その説明を省略する。図５は、本実施形態の電源供給回路１Ｃの構成図である。電源供給回路１Ｃは、実施形態３の電源供給回路１Ｂに加えて、電圧増幅回路３０を備えている。電源供給回路１Ｃは、本発明の電源装置に相当する。
本発明の実施形態４を、図５を参照しつつ説明する。ここでは、実施形態１ないし実施形態３と同一の構成は同一の符号を付し、その説明を省略する。図５は、本実施形態の電源供給回路１Ｃの構成図である。電源供給回路１Ｃは、実施形態３の電源供給回路１Ｂに加えて、電圧増幅回路３０を備えている。電源供給回路１Ｃは、本発明の電源装置に相当する。
電圧増幅回路３０の構成は、次のとおりである。電圧増幅回路３０は、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２によって、出力電圧ＶＯＵＴ２を分圧した電圧Ｖ１が非反転入力端子に印加されるオペアンプＯＰと、オペアンプＯＰの出力と反転入力端子との間に接続された抵抗Ｒ３１と、一端がオペアンプＯＰの反転入力端子に接続されると共に、他端がグランドに接続された抵抗Ｒ３２と、を備えている。
オペアンプＯＰの出力は、リニアレギュレータ２０Ｂの制御回路２１が備える誤差増幅器ＥＲＡ２Ａの反転入力端子に接続されている。誤差増幅器ＥＲＡ２には、電源電圧として、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ｂの直流入力電圧ＶＩＮが印加される。
次に、本実施形態の電源供給回路１Ｃの動作を説明する。ここでは、実施形態１ないし実施形態３の各電源供給回路と同一の動作については、その説明を省略する。本実施形態では、電源供給回路１Ｃが、リニアレギュレータ２０Ｂの出力端子（ＯＵＴ２）に接続される負荷に、１．２Ｖの出力電圧ＶＯＵＴ２を供給する場合を例に挙げて説明する。
電圧増幅回路３０は、上述したオペアンプＯＰと、抵抗Ｒ３１と、抵抗Ｒ３２とによって、非反転増幅回路を構成する。このため、オペアンプＯＰの非反転入力端子と反転入力端子との間のオフセット電圧が増幅され、オペアンプＯＰの出力電圧Ｖ２値は、（１＋Ｒ３１／Ｒ３２）×Ｖ１となる。ここでは、各抵抗Ｒ３１、Ｒ３２の値を調整し、出力電圧Ｖ２の値が、制御回路２１が備える誤差増幅器ＥＲＡ２Ａの許容入力範囲に増幅される。
誤差増幅器ＥＲＡ２Ａは、基準電圧発生回路２２の供給電圧と、オペアンプＯＰの出力電圧Ｖ２とを比較する。その後、誤差増幅器ＥＲＡ２Ａは、前記供給電圧と出力電圧Ｖ２との比較結果に応じ、出力トランジスタＭ１１Ａのゲートに、誤差出力電圧を出力する。誤差出力電圧によって、出力トランジスタＭ１１Ａの導通状態が制御され、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧値をオペアンプＯＰによって増幅した電圧値は、基準電圧発生回路２２の供給電圧値に近づくように調整される。
本実施形態では、抵抗Ｒ１１及び抵抗Ｒ１２が、本発明の出力電圧検出部に相当する。また、制御回路２１が、本発明のゲート電圧生成部に相当する。さらに、電圧増幅回路３０が、本発明のレベルシフト回路に相当する。
＜実施形態４の効果＞
本実施形態の電源供給回路１Ｃでは、出力端子（ＯＵＴ２）に接続される負荷に、例えば１．２Ｖのような、低電圧の出力電圧ＶＯＵＴ２を供給する場合であっても、電圧増幅回路３０によって、出力電圧ＶＯＵＴ２を分圧した電圧Ｖ１を増幅することができるため、抵抗Ｒ３１、Ｒ３２の値を調整し、分圧電圧Ｖ１の値を、誤差増幅器ＥＲＡ２Ａの許容入力範囲の値に増幅することができる。そこで、本実施形態の電源供給回路１Ｃでは、分圧電圧Ｖ１の値を、誤差増幅器ＥＲＡ２Ａの許容入力範囲の値に増幅すると、動作安定領域で誤差増幅器ＥＲＡ２Ａを動作させることができ、リニアレギュレータ２０Ｂの動作精度を向上させることができる。
本実施形態の電源供給回路１Ｃでは、出力端子（ＯＵＴ２）に接続される負荷に、例えば１．２Ｖのような、低電圧の出力電圧ＶＯＵＴ２を供給する場合であっても、電圧増幅回路３０によって、出力電圧ＶＯＵＴ２を分圧した電圧Ｖ１を増幅することができるため、抵抗Ｒ３１、Ｒ３２の値を調整し、分圧電圧Ｖ１の値を、誤差増幅器ＥＲＡ２Ａの許容入力範囲の値に増幅することができる。そこで、本実施形態の電源供給回路１Ｃでは、分圧電圧Ｖ１の値を、誤差増幅器ＥＲＡ２Ａの許容入力範囲の値に増幅すると、動作安定領域で誤差増幅器ＥＲＡ２Ａを動作させることができ、リニアレギュレータ２０Ｂの動作精度を向上させることができる。
＜実施形態５＞
本発明の実施形態５を、図６ないし図８を参照しつつ説明する。ここでは、実施形態１ないし実施形態４と同一の構成は同一の符号を付し、その説明を省略する。図６は、本実施形態の電源供給回路１Ｄの概略構成図である。電源供給回路１Ｄは、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ｂと、リニアレギュレータ２０Ｃとを備えている。電源供給回路１Ｄは、本発明の電源装置に相当する。
本発明の実施形態５を、図６ないし図８を参照しつつ説明する。ここでは、実施形態１ないし実施形態４と同一の構成は同一の符号を付し、その説明を省略する。図６は、本実施形態の電源供給回路１Ｄの概略構成図である。電源供給回路１Ｄは、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ｂと、リニアレギュレータ２０Ｃとを備えている。電源供給回路１Ｄは、本発明の電源装置に相当する。
ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ｂは、実施形態３の電源供給回路１Ｂと同様に構成される。リニアレギュレータ２０Ｃは、実施形態３の電源供給回路１Ｂが備えるリニアレギュレータ２０Ｂの構成に加えて、電圧検出回路４５と、ショート検出回路５０と、出力トランジスタＭ１１Ａのゲート電圧を制御するＮ型チャンネルトランジスタＭ２０とを備えている。
電圧検出回路４５は、図７に図示するように、比較器ＣＯＭＰ４１と、比較器ＣＯＭＰ４２と、論理積ゲート回路ＡＮＤとを備えている。比較器ＣＯＭＰ４１の非反転入力端子は、電圧検出回路４５の入力端子（ＩＮ５）に接続されている。比較器ＣＯＭＰ４１の反転入力端子には、基準電圧ｅ５が印加されている。入力端子（ＩＮ５）は、リニアレギュレータ２０Ｃの入力端子（ＩＮ２）に接続されている。
比較器ＣＯＭＰ４２の非反転入力端子は、電圧検出回路４５の入力端子（ＩＮ６）に接続されている。比較器ＣＯＭＰ４２の反転入力端子には、基準電圧ｅ６が印加されている。入力端子（ＩＮ６）には、スイッチングレギュレータ１０Ｂの直流入力電圧ＶＩＮが印加される。
論理積ゲート回路ＡＮＤの第１入力は、比較器ＣＯＭＰ４１の出力端子に接続されている。論理積ゲート回路ＡＮＤ１の第２入力は、比較器ＣＯＭＰ４２の出力端子に接続されている。論理積ゲート回路ＡＮＤの出力は、電圧検出回路４５の出力端子（ＯＵＴ５）に接続されている。
ショート検出回路５０は、図８に図示するように、抵抗Ｒ５１と、比較器ＣＯＭＰ５１と、インバータＩＮＶ２と、ＮＯＲゲート回路ＮＯＲと、ＲＳフリップフロップ回路５２とを備えている。抵抗Ｒ５１の一端は、リニアレギュレータ２０Ｃの入力端子（ＩＮ２）に接続されている。抵抗Ｒ５１の他端は、出力トランジスタＭ１１Ａのドレインに接続されている。
比較器ＣＯＭＰ５１の非反転入力端子は、抵抗Ｒ５１の他端に接続されている。比較器ＣＯＭＰ５１の反転入力端子は、オフセット電圧源ｅ１０を介し、抵抗Ｒ５１の一端に接続されている。比較器ＣＯＭＰ５１の反転入力端子には、負のオフセット（ｅ１０）を持たせている。インバータＩＮＶ２の入力は、ショート検出回路５０の入力端子（ＩＮ７）に接続されている。入力端子（ＩＮ７）は、電圧検出回路４５の出力端子（ＯＵＴ５）に接続されている。
ＮＯＲゲート回路ＮＯＲの第１入力には、インバータＩＮＶ２の出力が接続されている。ＮＯＲゲート回路ＮＯＲの第２入力には、比較器ＣＯＭＰ５１の出力端子が接続されている。ＮＯＲゲート回路ＮＯＲの出力は、ＲＳフリップフロップ回路５２の入力端子（Ｓ）に接続されている。
Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０のゲートは、ＲＳフリップフロップ回路５２の出力端子（Ｑ）に接続されている。Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０のドレインは、出力トランジスタＭ１１Ａのゲートに接続されている。Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０のソースは、グランドに接続されている。
次に、本実施形態の電源供給回路１Ｄの動作を説明する。ここでは、実施形態１ないし実施形態４の各電源供給回路と同一の動作については、その説明を省略する。電源供給回路１Ｄでは、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ｂが所定の特性で動作し、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ｂの出力電圧ＶＯＵＴ１が安定するまでは、電圧検出回路４５、ショート検出回路５０及びＮ型チャンネルトランジスタＭ２０が、以下に説明するように動作する。
電圧検出回路４５においては、比較器ＣＯＭＰ４１が、出力電圧ＶＯＵＴ１と基準電圧ｅ５とを比較する。基準電圧ｅ５の値は、出力電圧ＶＯＵＴ１の値が目標電圧値であるときに、比較器ＣＯＭＰ４１の非反転入力端子に印加される電圧値と同じ値に設定されている。出力電圧ＶＯＵＴ１の値が基準電圧ｅ５の値よりも小さいときに、比較器ＣＯＭＰ４１は、論理積ゲート回路ＡＮＤの第１入力に、ローレベル信号を出力する。第１入力に、ローレベル信号を入力されると、論理積ゲート回路ＡＮＤは、ローレベル信号を出力する。
論理積ゲート回路ＡＮＤによって出力されたローレベル信号は、インバータＩＮＶ２によって、極性が反転する。インバータＩＮＶ２は、ＮＯＲゲート回路ＮＯＲの第１入力に、ハイレベル信号を出力する。これにより、ＮＯＲゲート回路ＮＯＲは、ＲＳフリップフロップ回路５２の入力端子（Ｓ）に、ローレベル信号を出力する。
入力端子（Ｓ）に、ローレベル信号が入力されると、ＲＳフリップフロップ回路５２は、出力端子（Ｑ）から、Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０のゲートに、ローレベル信号を出力する。Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０のゲートに、ローレベル信号が入力されると、Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０のゲートが、低レベル電圧に固定される。これにより、Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０がオフ状態になる。
誤差増幅器ＥＲＡ２Ａは、出力電圧ＶＯＵＴ２を抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２とによって分圧した電圧ＶＲを、基準電圧発生回路２２の供給電圧と比較する。誤差増幅器ＥＲＡ２Ａは、分圧電圧ＶＲと前記供給電圧とを比較した結果に応じ、出力トランジスタＭ１１Ａのゲート電圧を上昇あるいは下降させ、出力トランジスタＭ１１Ａの導通状態を変化させる。出力トランジスタＭ１１Ａの導通状態を変化させることにより、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧値は、基準電圧発生回路２２の供給電圧の値に近づくように調整される。
一方、電源供給回路１Ｄでは、出力電圧ＶＯＵＴ１の分圧電圧値が、基準電圧発生回路１２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整されている状態において、短絡電流が流れると、電圧検出回路４５、ショート検出回路５０及びＮ型チャンネルトランジスタＭ２０が、以下に説明するように動作する。
出力電圧ＶＯＵＴ１の値が基準電圧ｅ５の値よりも大きいときに、比較器ＣＯＭＰ４１は、論理積ゲート回路ＡＮＤの第１入力に、ハイレベル信号を出力する。このとき、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ｂの直流入力電圧ＶＩＮが、電圧検出回路４５の入力端子（ＩＮ６
に印加されている。
に印加されている。
比較器ＣＯＭＰ４２は、直流入力電圧ＶＩＮと基準電圧ｅ６とを比較する。基準電圧ｅ６の値は、直流入力電圧ＶＩＮの値が規定電圧値であるときに、比較器ＣＯＭＰ４２の非反転入力端子に印加される電圧値と同じ値に設定されている。直流入力電圧ＶＩＮの値がが、基準電圧ｅ６の値よりも大きいときに、比較器ＣＯＭＰ４２は、論理積ゲート回路ＡＮＤの第２入力に、ハイレベル信号を出力する。
前記第１入力及び前記第２入力に、ハイレベル信号が入力されると、論理積ゲート回路ＡＮＤは、ハイレベル信号を出力する。論理積ゲート回路ＡＮＤによって出力されたハイレベル信号は、インバータＩＮＶ２によって、極性が反転する。インバータＩＮＶ２は、ＮＯＲゲート回路ＮＯＲの第１入力に、ローレベル信号を出力する。
抵抗Ｒ１１、Ｒ１２を介さずに、出力トランジスタＭ１１Ａのソースがグランドに接続される電流経路が形成され、抵抗Ｒ５１に短絡電流Ｉ１が流れると、比較器ＣＯＭＰ５１の非反転入力端子に印加される電圧値が、負のオフセット（ｅ１０）の値を下回る。これにより、比較器ＣＯＭＰ５１は、ＮＯＲゲート回路ＮＯＲの第２入力に、ローレベル信号を出力する。ここでは、負のオフセット（ｅ１０）の値は、抵抗Ｒ５１に短絡電流Ｉ１が流れることによって発生する電圧値よりも大きい値に設定されている。
前記第１入力及び前記第２入力に、ローレベル信号が入力されると、ＮＯＲゲート回路ＮＯＲは、ＲＳフリップフロップ回路５２の入力端子（Ｓ）に、ハイレベル信号を出力する。入力端子（Ｓ）に、ハイレベル信号が入力されると、ＲＳフリップフロップ回路５２は、出力端子（Ｑ）から、Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０のゲートに、ハイレベル信号Ｓ１を出力する。Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０のゲートに、ハイレベル信号Ｓ１が入力されると、Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０のゲートが、高レベル電圧に固定される。これにより、Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０がオン状態になる。
Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０がオン状態になると、出力トランジスタＭ１１Ａのゲートが低レベル電圧に固定され、出力トランジスタＭ１１Ａがオフ状態になる。これにより、短絡電流Ｉ１の電流経路が遮断され、短絡電流Ｉ１が流れ続けることがない。なお、直流入力電圧ＶＩＮの供給が停止されたときに、ＲＳフリップフロップ回路５２の入力端子（Ｒ）にリセット信号ＲＥＳが入力される。
本実施形態では、電圧検出回路４５が、本発明の電圧検出部に相当する。抵抗Ｒ５１及び比較器ＣＯＭＰ５１は、本発明の過負荷状態検出部に相当する。信号Ｓ１は、本発明の遮断信号に相当する。インバータＩＮＶ２、ＮＯＲゲート回路ＮＯＲ及びＲＳフリップフロップ回路５２は、本発明の出力部に相当する。また、Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０は、本発明の出力素子制御部に相当する。
＜実施形態５の効果＞
本実施形態の電源供給回路１Ｄでは、出力電圧ＶＯＵＴ１の値が基準電圧ｅ５の値よりも小さく、出力電圧ＶＯＵＴ１の値が目標電圧値に到達しない状態においては、ＮＯＲゲート回路ＮＯＲの第１入力に、ハイレベル信号が入力されるため、ＲＳフリップフロップ５２を介して、ＮＯＲゲート回路ＮＯＲの出力であるローレベル信号が、Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０のゲートに入力され、該Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０がオフ状態になる。そこで、電源供給回路１Ｄでは、出力電圧ＶＯＵＴ２を目標電圧値に到達させるために、抵抗Ｒ５１に電流が流れて、比較器ＣＯＭＰ５１が、ＮＯＲゲート回路ＮＯＲの第２入力に、ローレベル信号を出力した場合であっても、ＮＯＲゲート回路ＮＯＲの第１入力には、ハイレベル信号が入力されているため、ＮＯＲゲート回路ＮＯＲは、Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０のゲートに、ローレベル信号を出力し、該Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０がオフ状態になる。したがって、電源供給回路１Ｄでは、出力電圧ＶＯＵＴ１の値が目標電圧値に到達しない状態においては、抵抗Ｒ５１に電流が流れても、短絡電流が流れたとは判断せず、Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０がオフ状態に維持する。このため、電源供給回路１Ｄでは、出力トランジスタＭ１１Ａのゲートに、グランドを介して接続されたＮ型チャンネルトランジスタＭ２０がオフ状態になると、出力トランジスタＭ１１Ａのゲートが、低電圧レベルに固定されることがない。そこで、出力電圧ＶＯＵＴ１の値が目標電圧値に到達しない状態においては、出力トランジスタＭ１１Ａのオン状態を維持し、リニアレギュレータ２０Ｃの出力端子（ＯＵＴ２）に接続される負荷に、出力電圧ＶＯＵＴ２を供給する状態を継続させることができる。
本実施形態の電源供給回路１Ｄでは、出力電圧ＶＯＵＴ１の値が基準電圧ｅ５の値よりも小さく、出力電圧ＶＯＵＴ１の値が目標電圧値に到達しない状態においては、ＮＯＲゲート回路ＮＯＲの第１入力に、ハイレベル信号が入力されるため、ＲＳフリップフロップ５２を介して、ＮＯＲゲート回路ＮＯＲの出力であるローレベル信号が、Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０のゲートに入力され、該Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０がオフ状態になる。そこで、電源供給回路１Ｄでは、出力電圧ＶＯＵＴ２を目標電圧値に到達させるために、抵抗Ｒ５１に電流が流れて、比較器ＣＯＭＰ５１が、ＮＯＲゲート回路ＮＯＲの第２入力に、ローレベル信号を出力した場合であっても、ＮＯＲゲート回路ＮＯＲの第１入力には、ハイレベル信号が入力されているため、ＮＯＲゲート回路ＮＯＲは、Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０のゲートに、ローレベル信号を出力し、該Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０がオフ状態になる。したがって、電源供給回路１Ｄでは、出力電圧ＶＯＵＴ１の値が目標電圧値に到達しない状態においては、抵抗Ｒ５１に電流が流れても、短絡電流が流れたとは判断せず、Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０がオフ状態に維持する。このため、電源供給回路１Ｄでは、出力トランジスタＭ１１Ａのゲートに、グランドを介して接続されたＮ型チャンネルトランジスタＭ２０がオフ状態になると、出力トランジスタＭ１１Ａのゲートが、低電圧レベルに固定されることがない。そこで、出力電圧ＶＯＵＴ１の値が目標電圧値に到達しない状態においては、出力トランジスタＭ１１Ａのオン状態を維持し、リニアレギュレータ２０Ｃの出力端子（ＯＵＴ２）に接続される負荷に、出力電圧ＶＯＵＴ２を供給する状態を継続させることができる。
また、本実施形態の電源供給回路１Ｄでは、出力電圧ＶＯＵＴ１の分圧電圧値が、基準電圧発生回路１２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整されている状態において、短絡電流Ｉ１が流れると、ＮＯＲゲート回路ＮＯＲの出力であるハイレベル信号が、Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０のゲートに入力され、該Ｎ型チャンネルトランジスタＭ２０がオン状態になる。そこで、電源供給回路１Ｄでは、出力トランジスタＭ１１Ａのゲートに、グランドを介して接続されたＮ型チャンネルトランジスタＭ２０がオン状態になり、Ｎ型チャンネルトランジスタからなる出力トランジスタＭ１１Ａのゲートを低電圧レベルに固定すると、出力トランジスタＭ１１Ａがオフ状態になる。したがって、出力トランジスタＭ１１Ａをオフ状態にして、短絡電流Ｉ１が流れる電流経路を遮断すると、短絡電流Ｉ１が流れ続けることがない。このため、短絡電流Ｉ１が流れてリニアレギュレータ２０Ｃが破壊することを防ぎ、リニアレギュレータ２０Ｃの動作を安定させることができる。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において構成の一部を適宜変更して実施することができる。例えば、上述した実施形態３等の出力トランジスタＭ１１Ａを、Ｎ型デプリーショントランジスタによって構成してもよい。
出力トランジスタＭ１１Ａを、Ｎ型デプリーショントランジスタによって構成すると、出力トランジスタＭ１１Ａのスレッショルド電圧を低下させることができ、出力トランジスタＭ１１Ａの低電圧動作を可能にすることで、出力トランジスタＭ１１Ａの駆動電圧と、出力端子（ＯＵＴ３）に接続される負荷に供給する低電圧（例えば１．２Ｖ）との差電圧を小さくすることができる。そこで、出力トランジスタＭ１１Ａの駆動電圧値を、低電圧値（１．２Ｖ）に近づけて、該駆動電圧値と該低電圧値との比によって定まるリニアレギュレータ２０Ｂ等の効率を高めることができる。
さらに、出力トランジスタＭ１１Ａを、Ｎ型デプリーショントランジスタによって構成すると、Ｎ型とは異なるＰ型のトランジスタによって、出力トランジスタＭ１１Ａを構成する場合に比べて、同一の駆動能力を有する出力トランジスタＭ１１Ａを形成するために必要な面積を削減することができ、出力トランジスタＭ１１Ａを備えるリニアレギュレータ２０Ｂ等の集積度を高めることができる。
さらに、出力トランジスタＭ１１Ａを、Ｎ型デプリーショントランジスタによって構成すると、Ｎ型とは異なるＰ型のトランジスタによって、出力トランジスタＭ１１Ａを構成する場合に比べて、同一の駆動能力を有する出力トランジスタＭ１１Ａを形成するために必要な面積を削減することができ、出力トランジスタＭ１１Ａを備えるリニアレギュレータ２０Ｂ等の集積度を高めることができる。
また、上述した実施形態５の電源供給回路１Ｄは、実施形態４の電源供給回路１Ｃと同様に、抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２との接続点と、誤差増幅器ＥＲＡ２Ａとの間に、電圧増幅回路３０を備えるものであってもよい。
さらに、上述した電源供給回路１Ｂ〜１Ｄは、出力トランジスタＭ１１Ａを、Ｐ型チャンネルトランジスタによって構成するとともに、誤差増幅器ＥＲＡ２Ａの反転入力端子に基準電圧発生回路２２を接続し、誤差増幅器ＥＲＡ２Ａの非反転入力端子に、抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２との接続点を接続してもよい。
加えて、図９に図示する電源供給回路１Ｅのように、電圧選択回路１５Ａの出力端子（ＯＵＴ３）を、リニアレギュレータ２０Ａの基準電圧発生回路２２に接続することに加えて、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０Ａの基準電圧発生回路１２に接続してもよい。電圧選択回路１５Ａは、本発明の第３供給電圧選択部に相当する。また、図２に図示する比較器ＣＯＭＰ１は、本発明の第３検出部に相当する。Ｐ型チャンネルトランジスタＭ３、Ｍ４及びインバータＩＮＶ１は、本発明の第３切替部に相当する。さらに、電源供給回路１Ｅは、本発明の電源装置に相当する。
電源供給回路１Ｅが備えるリニアレギュレータ２０Ａの制御回路２１では、出力電圧ＶＯＵＴ２の値が基準電圧ｅ２の値よりも小さく、出力電圧ＶＯＵＴ２の値が目標電圧値に到達しない状態においては、電圧選択回路１５Ａによって、基準電圧発生回路２２の電源及び基準電圧発生回路１２の電源に、それぞれ直流入力電圧ＶＩＮを供給すると、基準電圧発生回路２２の電源及び基準電圧発生回路１２の電源に、それぞれ電圧値が安定した直流電圧を供給することが可能となる。そこで、リニアレギュレータ２０Ａの制御回路２１では、基準電圧発生回路２２の安定した動作に必要な電圧を供給することが可能となり、基準電圧発生回路２２の供給電圧と、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧とを比較した結果に応じて、出力トランジスタＭ１１のゲート電圧を上昇あるいは下降させ、出力トランジスタＭ１１の導通状態を変化させる。本実施形態のリニアレギュレータ２０Ａの制御回路２１では、出力トランジスタＭ１１の導通状態を変化させて、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧値を、基準電圧発生回路２２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整することができる。さらに、リニアレギュレータ２０Ａの制御回路２１では、基準電圧発生回路１２の安定した動作に必要な電圧を供給することが可能となり、制御回路１１が、前記トランジスタＭ１、Ｍ２のスイッチングデューティを調整する。これにより、出力電圧ＶＯＵＴ１の分圧電圧値が、基準電圧発生回路１２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整される。
また、電源供給回路１Ｅが備えるリニアレギュレータ２０Ａの制御回路２１では、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧値が、基準電圧発生回路２２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整されている状態においては、電圧選択回路１５Ａによって、基準電圧発生回路２２の電源及び基準電圧発生回路１２の電源に、分圧電圧値が前記供給電圧値にほぼ等しい値に調整されて出力電圧ＶＯＵＴ１よりも変動が少ない出力電圧ＶＯＵＴ２を、それぞれ供給する。これにより、基準電圧発生回路２２の電源及び基準電圧発生回路１２の電源にそれぞれ供給する電圧を、前記トランジスタＭ１、Ｍ２のスイッチングに伴って発生するノイズが重畳されることがある出力電圧ＶＯＵＴ１に比べて、リップルやノイズを抑えたものにすることができる。さらに、リップルやノイズが抑えられた出力電圧ＶＯＵＴ２を、基準電圧発生回路１２の電源に供給するため、ノイズやリップルに反応して、制御回路１１が、出力電圧ＶＯＵＴ１を変化させることを効果的に抑制し、該出力電圧ＶＯＵＴ１の安定性を向上させることができる。
電源供給回路１Ｅでは、出力電圧ＶＯＵＴ２の値が基準電圧ｅ２の値よりも小さく、出力電圧ＶＯＵＴ２の値が目標電圧値に到達しない状態においては、電圧選択回路１５Ａによって、基準電圧発生回路２２の電源及び基準電圧発生回路１２の電源に、それぞれ直流入力電圧ＶＩＮを供給すると、基準電圧発生回路２２の電源及び基準電圧発生回路１２の電源に、それぞれ電圧値が安定した直流電圧を供給することが可能となる。そこで、電源供給回路１Ｅでは、基準電圧発生回路２２の安定した動作に必要な電圧を供給することが可能となり、基準電圧発生回路２２の供給電圧と、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧とを比較した結果に応じて、出力トランジスタＭ１１のゲート電圧を上昇あるいは下降させ、出力トランジスタＭ１１の導通状態を変化させる。電源供給回路１Ｅでは、出力トランジスタＭ１１の導通状態を変化させて、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧値を、基準電圧発生回路２２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整することができる。さらに、電源供給回路１Ｅでは、基準電圧発生回路１２の安定した動作に必要な電圧を供給することが可能となり、制御回路１１が、前記トランジスタＭ１、Ｍ２のスイッチングデューティを調整する。これにより、出力電圧ＶＯＵＴ１の分圧電圧値が、基準電圧発生回路１２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整される。
また、電源供給回路１Ｅでは、出力電圧ＶＯＵＴ２の分圧電圧値が、基準電圧発生回路２２の供給電圧値にほぼ等しい値に調整されている状態においては、電圧選択回路１５Ａによって、基準電圧発生回路２２の電源及び基準電圧発生回路１２の電源に、分圧電圧値が前記供給電圧値にほぼ等しい値に調整されて出力電圧ＶＯＵＴ１よりも変動が少ない出力電圧ＶＯＵＴ２を、それぞれ供給する。これにより、基準電圧発生回路２２の電源及び基準電圧発生回路１２の電源にそれぞれ供給する電圧を、前記トランジスタＭ１、Ｍ２のスイッチングに伴って発生するノイズが重畳されることがある出力電圧ＶＯＵＴ１に比べて、リップルやノイズを抑えたものにすることができる。さらに、リップルやノイズが抑えられた出力電圧ＶＯＵＴ２を、基準電圧発生回路１２の電源に供給するため、ノイズやリップルに反応して、制御回路１１が、出力電圧ＶＯＵＴ１を変化させることを効果的に抑制し、該出力電圧ＶＯＵＴ１の安定性を向上させることができる。
本発明の技術思想により背景技術における課題を解決するための手段を、以下に列記する。
（付記１） リニアレギュレータの入力に接続されて、該リニアレギュレータに第１電圧を出力するスイッチングレギュレータの制御回路において、
前記第１出力電圧に応じて、前記スイッチングレギュレータの入力電圧と前記第１出力電圧との内から、前記スイッチングレギュレータの基準電圧を発生させる第１基準電圧発生回路に供給する電圧を選択する第１供給電圧選択部を備えることを特徴とするスイッチングレギュレータの制御回路。
（付記２） 前記第１供給電圧選択部は、前記第１出力電圧と第１所定電圧との比較結果に応じ、前記第１基準電圧発生回路に供給する電圧として、前記入力電圧あるいは前記第１出力電圧のいずれかを選択することを特徴とする付記１に記載のスイッチングレギュレータの制御回路。
（付記３） 前記第１供給電圧選択部は、
前記第１出力電圧と前記第１所定電圧とを比較し、前記第１出力電圧が前記第１所定電圧よりも小さい状態あるいは前記第１出力電圧が前記第１所定電圧よりも大きい状態のいずれかを検出する第１検出部と、
前記第１検出部の検出結果に応じて、前記入力電圧あるいは前記第１出力電圧のいずれかを選択する切替スイッチを有する第１切替部と、
を備えることを特徴とする付記１又は付記２に記載のスイッチングレギュレータの制御回路。
（付記４） スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧を、該第１出力電圧とは異なる第２出力電圧に変換するリニアレギュレータの制御回路において、
前記第２出力電圧に応じて、前記スイッチングレギュレータの入力電圧と前記第２出力電圧との内から、前記リニアレギュレータの基準電圧を発生させる第２基準電圧発生回路に供給する電圧を選択する第２供給電圧選択部を備えることを特徴とするリニアレギュレータの制御回路。
（付記５） 前記第２供給電圧選択部は、前記第２出力電圧と第２所定電圧との比較結果に応じ、前記第２基準電圧発生回路に供給する電圧として、前記入力電圧あるいは前記第２出力電圧のいずれかを選択することを特徴とする付記４に記載のリニアレギュレータの制御回路。
（付記６） 前記第２供給電圧選択部は、
前記第２出力電圧と前記第２所定電圧とを比較し、前記第２出力電圧が前記第２所定電圧よりも小さい状態あるいは前記第２出力電圧が前記第２所定電圧よりも大きい状態のいずれかを検出する第２検出部と、
前記第２検出部の検出結果に応じて、前記入力電圧あるいは前記第２出力電圧のいずれかを選択する切替スイッチを有する第２切替部と、
を備えることを特徴とする付記４又は付記５に記載のリニアレギュレータの制御回路。
（付記７） スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧を、該第１出力電圧とは異なる第２出力電圧に変換するリニアレギュレータの制御回路において、
前記第２出力電圧に応じて、前記スイッチングレギュレータの入力電圧と前記第２出力電圧との内から、前記スイッチングレギュレータの基準電圧を発生させる第１基準電圧発生回路に供給する電圧及び前記リニアレギュレータの基準電圧を発生させる第２基準電圧発生回路に供給する電圧を選択する第３供給電圧選択部を備えることを特徴とするリニアレギュレータの制御回路。
（付記８） 前記第３供給電圧選択部は、前記第２出力電圧と第２所定電圧との比較結果に応じ、前記第１基準電圧発生回路に供給する電圧及び前記第２基準電圧発生回路に供給する電圧として、前記入力電圧あるいは前記第２出力電圧のいずれかを選択することを特徴とする付記７に記載のリニアレギュレータの制御回路。
（付記９） 前記第３供給電圧選択部は、
前記第２出力電圧と前記第２所定電圧とを比較し、前記第２出力電圧が前記第２所定電圧よりも小さい状態あるいは前記第２出力電圧が前記第２所定電圧よりも大きい状態のいずれかを検出する第３検出部と、
前記第３検出部の検出結果に応じて、前記入力電圧あるいは前記第２出力電圧のいずれかを選択する切替スイッチを有する第３切替部と、
を備えることを特徴とする付記７又は付記８に記載のリニアレギュレータの制御回路。
（付記１０） スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧を、該第１出力電圧とは異なる第２出力電圧に変換するリニアレギュレータを有する電源装置において、
前記第１出力電圧が供給される出力素子と、
前記出力素子の導通状態を制御する導通制御部と、を備え、
前記導通制御部に、前記スイッチングレギュレータの入力電圧を供給することを特徴とする電源装置。
（付記１１） 前記出力素子は、Ｎ型デプリーショントランジスタであることを特徴とする付記１０に記載の電源装置。
（付記１２） 前記第１出力電圧が所定電圧を超過したことを検出する電圧検出部と、
前記リニアレギュレータの過負荷状態を検出する過負荷状態検出部と、
前記電圧検出部の検出結果に基づいて、前記第１出力電圧が前記所定電圧を超過していないと判断した場合には、前記過負荷状態を遮断する遮断信号を出力せず、前記検出結果に基づいて、前記第１出力電圧が前記所定電圧を超過したと判断した場合には、前記過負荷状態検出部の検出結果に応じて、前記遮断信号を出力する出力部と、
前記遮断信号に応じて、前記出力素子を非導通状態に制御する出力素子制御部と、
を備えることを特徴とする付記１０又は付記１１に記載の電源装置。
（付記１３） 前記第２出力電圧に応じて生成された電圧を検出する出力電圧検出部と、
前記出力電圧検出部によって検出された電圧に基づいて、前記出力素子のゲートに供給する電圧を生成するゲート電圧生成部と、を備え、
前記出力電圧検出部と前記ゲート電圧生成部との間に、前記出力検出部によって検出された電圧レベルを所定電圧レベルにシフトするレベルシフト回路を備えることを特徴とする付記１０ないし付記１２のいずれか１項に記載の電源装置。
（付記１４） リニアレギュレータの入力に接続されて、該リニアレギュレータに第１電圧を出力するスイッチングレギュレータを有する電源装置において、
前記第１出力電圧に応じて、前記スイッチングレギュレータの入力電圧と前記第１出力電圧との内から、前記スイッチングレギュレータの基準電圧を発生させる第１基準電圧発生回路に供給する電圧を選択する第１供給電圧選択部を備え、
前記第１供給電圧選択部は、前記第１出力電圧と第１所定電圧との比較結果に応じ、前記入力電圧あるいは前記第１出力電圧のいずれかを選択することを特徴とする電源装置。
（付記１５） スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧を、該第１出力電圧とは異なる第２出力電圧に変換するリニアレギュレータを有する電源装置において、
前記第２出力電圧に応じて、前記スイッチングレギュレータの入力電圧と前記第２出力電圧との内から、前記リニアレギュレータの基準電圧を発生させる第２基準電圧発生回路に供給する電圧を選択する第２供給電圧選択部を備え、
前記第２供給電圧選択部は、前記第２出力電圧と前記第２所定電圧との比較結果に応じ、前記入力電圧あるいは前記第２出力電圧のいずれかを選択することを特徴とする電源装置。
（付記１６） スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧を、該第１出力電圧とは異なる第２出力電圧に変換するリニアレギュレータを有する電源装置において、
前記第２出力電圧に応じて、前記スイッチングレギュレータの入力電圧と前記第２出力電圧との内から、前記スイッチングレギュレータの基準電圧を発生させる第１基準電圧発生回路及び前記リニアレギュレータの基準電圧を発生させる第２基準電圧発生回路に供給する電圧を選択する第３供給電圧選択部を備え、
前記第３供給電圧選択部は、前記第２出力電圧と第２所定電圧との比較結果に応じ、前記入力電圧あるいは前記第２出力電圧のいずれかを選択することを特徴とする電源装置。
（付記１） リニアレギュレータの入力に接続されて、該リニアレギュレータに第１電圧を出力するスイッチングレギュレータの制御回路において、
前記第１出力電圧に応じて、前記スイッチングレギュレータの入力電圧と前記第１出力電圧との内から、前記スイッチングレギュレータの基準電圧を発生させる第１基準電圧発生回路に供給する電圧を選択する第１供給電圧選択部を備えることを特徴とするスイッチングレギュレータの制御回路。
（付記２） 前記第１供給電圧選択部は、前記第１出力電圧と第１所定電圧との比較結果に応じ、前記第１基準電圧発生回路に供給する電圧として、前記入力電圧あるいは前記第１出力電圧のいずれかを選択することを特徴とする付記１に記載のスイッチングレギュレータの制御回路。
（付記３） 前記第１供給電圧選択部は、
前記第１出力電圧と前記第１所定電圧とを比較し、前記第１出力電圧が前記第１所定電圧よりも小さい状態あるいは前記第１出力電圧が前記第１所定電圧よりも大きい状態のいずれかを検出する第１検出部と、
前記第１検出部の検出結果に応じて、前記入力電圧あるいは前記第１出力電圧のいずれかを選択する切替スイッチを有する第１切替部と、
を備えることを特徴とする付記１又は付記２に記載のスイッチングレギュレータの制御回路。
（付記４） スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧を、該第１出力電圧とは異なる第２出力電圧に変換するリニアレギュレータの制御回路において、
前記第２出力電圧に応じて、前記スイッチングレギュレータの入力電圧と前記第２出力電圧との内から、前記リニアレギュレータの基準電圧を発生させる第２基準電圧発生回路に供給する電圧を選択する第２供給電圧選択部を備えることを特徴とするリニアレギュレータの制御回路。
（付記５） 前記第２供給電圧選択部は、前記第２出力電圧と第２所定電圧との比較結果に応じ、前記第２基準電圧発生回路に供給する電圧として、前記入力電圧あるいは前記第２出力電圧のいずれかを選択することを特徴とする付記４に記載のリニアレギュレータの制御回路。
（付記６） 前記第２供給電圧選択部は、
前記第２出力電圧と前記第２所定電圧とを比較し、前記第２出力電圧が前記第２所定電圧よりも小さい状態あるいは前記第２出力電圧が前記第２所定電圧よりも大きい状態のいずれかを検出する第２検出部と、
前記第２検出部の検出結果に応じて、前記入力電圧あるいは前記第２出力電圧のいずれかを選択する切替スイッチを有する第２切替部と、
を備えることを特徴とする付記４又は付記５に記載のリニアレギュレータの制御回路。
（付記７） スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧を、該第１出力電圧とは異なる第２出力電圧に変換するリニアレギュレータの制御回路において、
前記第２出力電圧に応じて、前記スイッチングレギュレータの入力電圧と前記第２出力電圧との内から、前記スイッチングレギュレータの基準電圧を発生させる第１基準電圧発生回路に供給する電圧及び前記リニアレギュレータの基準電圧を発生させる第２基準電圧発生回路に供給する電圧を選択する第３供給電圧選択部を備えることを特徴とするリニアレギュレータの制御回路。
（付記８） 前記第３供給電圧選択部は、前記第２出力電圧と第２所定電圧との比較結果に応じ、前記第１基準電圧発生回路に供給する電圧及び前記第２基準電圧発生回路に供給する電圧として、前記入力電圧あるいは前記第２出力電圧のいずれかを選択することを特徴とする付記７に記載のリニアレギュレータの制御回路。
（付記９） 前記第３供給電圧選択部は、
前記第２出力電圧と前記第２所定電圧とを比較し、前記第２出力電圧が前記第２所定電圧よりも小さい状態あるいは前記第２出力電圧が前記第２所定電圧よりも大きい状態のいずれかを検出する第３検出部と、
前記第３検出部の検出結果に応じて、前記入力電圧あるいは前記第２出力電圧のいずれかを選択する切替スイッチを有する第３切替部と、
を備えることを特徴とする付記７又は付記８に記載のリニアレギュレータの制御回路。
（付記１０） スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧を、該第１出力電圧とは異なる第２出力電圧に変換するリニアレギュレータを有する電源装置において、
前記第１出力電圧が供給される出力素子と、
前記出力素子の導通状態を制御する導通制御部と、を備え、
前記導通制御部に、前記スイッチングレギュレータの入力電圧を供給することを特徴とする電源装置。
（付記１１） 前記出力素子は、Ｎ型デプリーショントランジスタであることを特徴とする付記１０に記載の電源装置。
（付記１２） 前記第１出力電圧が所定電圧を超過したことを検出する電圧検出部と、
前記リニアレギュレータの過負荷状態を検出する過負荷状態検出部と、
前記電圧検出部の検出結果に基づいて、前記第１出力電圧が前記所定電圧を超過していないと判断した場合には、前記過負荷状態を遮断する遮断信号を出力せず、前記検出結果に基づいて、前記第１出力電圧が前記所定電圧を超過したと判断した場合には、前記過負荷状態検出部の検出結果に応じて、前記遮断信号を出力する出力部と、
前記遮断信号に応じて、前記出力素子を非導通状態に制御する出力素子制御部と、
を備えることを特徴とする付記１０又は付記１１に記載の電源装置。
（付記１３） 前記第２出力電圧に応じて生成された電圧を検出する出力電圧検出部と、
前記出力電圧検出部によって検出された電圧に基づいて、前記出力素子のゲートに供給する電圧を生成するゲート電圧生成部と、を備え、
前記出力電圧検出部と前記ゲート電圧生成部との間に、前記出力検出部によって検出された電圧レベルを所定電圧レベルにシフトするレベルシフト回路を備えることを特徴とする付記１０ないし付記１２のいずれか１項に記載の電源装置。
（付記１４） リニアレギュレータの入力に接続されて、該リニアレギュレータに第１電圧を出力するスイッチングレギュレータを有する電源装置において、
前記第１出力電圧に応じて、前記スイッチングレギュレータの入力電圧と前記第１出力電圧との内から、前記スイッチングレギュレータの基準電圧を発生させる第１基準電圧発生回路に供給する電圧を選択する第１供給電圧選択部を備え、
前記第１供給電圧選択部は、前記第１出力電圧と第１所定電圧との比較結果に応じ、前記入力電圧あるいは前記第１出力電圧のいずれかを選択することを特徴とする電源装置。
（付記１５） スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧を、該第１出力電圧とは異なる第２出力電圧に変換するリニアレギュレータを有する電源装置において、
前記第２出力電圧に応じて、前記スイッチングレギュレータの入力電圧と前記第２出力電圧との内から、前記リニアレギュレータの基準電圧を発生させる第２基準電圧発生回路に供給する電圧を選択する第２供給電圧選択部を備え、
前記第２供給電圧選択部は、前記第２出力電圧と前記第２所定電圧との比較結果に応じ、前記入力電圧あるいは前記第２出力電圧のいずれかを選択することを特徴とする電源装置。
（付記１６） スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧を、該第１出力電圧とは異なる第２出力電圧に変換するリニアレギュレータを有する電源装置において、
前記第２出力電圧に応じて、前記スイッチングレギュレータの入力電圧と前記第２出力電圧との内から、前記スイッチングレギュレータの基準電圧を発生させる第１基準電圧発生回路及び前記リニアレギュレータの基準電圧を発生させる第２基準電圧発生回路に供給する電圧を選択する第３供給電圧選択部を備え、
前記第３供給電圧選択部は、前記第２出力電圧と第２所定電圧との比較結果に応じ、前記入力電圧あるいは前記第２出力電圧のいずれかを選択することを特徴とする電源装置。
１ 電源供給回路
１０ ＤＣ−ＤＣコンバータ
１１ ＤＣ−ＤＣコンバータの制御回路
１２ ＤＣ−ＤＣコンバータの基準電圧発生回路
１５ 電圧選択回路
２０ リニアレギュレータ
２１ リニアレギュレータの制御回路
３０ 電圧増幅回路
４５ 電圧検出回路
Ｍ１１ 出力トランジスタ
ＶＩＮ 直流入力電圧
１０ ＤＣ−ＤＣコンバータ
１１ ＤＣ−ＤＣコンバータの制御回路
１２ ＤＣ−ＤＣコンバータの基準電圧発生回路
１５ 電圧選択回路
２０ リニアレギュレータ
２１ リニアレギュレータの制御回路
３０ 電圧増幅回路
４５ 電圧検出回路
Ｍ１１ 出力トランジスタ
ＶＩＮ 直流入力電圧
Claims (8)
- リニアレギュレータの入力に接続されて、該リニアレギュレータに第１電圧を出力するスイッチングレギュレータの制御回路において、
前記第１出力電圧に応じて、前記スイッチングレギュレータの入力電圧と前記第１出力電圧との内から、前記スイッチングレギュレータの基準電圧を発生させる第１基準電圧発生回路に供給する電圧を選択する第１供給電圧選択部を備えることを特徴とするスイッチングレギュレータの制御回路。 - 前記第１供給電圧選択部は、
前記第１出力電圧と第１所定電圧とを比較し、前記第１出力電圧が前記第１所定電圧よりも小さい状態あるいは前記第１出力電圧が前記第１所定電圧よりも大きい状態のいずれかを検出する第１検出部と、
前記第１検出部の検出結果に応じて、前記入力電圧あるいは前記第１出力電圧のいずれかを選択する切替スイッチを有する第１切替部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のスイッチングレギュレータの制御回路。 - スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧を、該第１出力電圧とは異なる第２出力電圧に変換するリニアレギュレータの制御回路において、
前記第２出力電圧に応じて、前記スイッチングレギュレータの入力電圧と前記第２出力電圧との内から、前記リニアレギュレータの基準電圧を発生させる第２基準電圧発生回路に供給する電圧を選択する第２供給電圧選択部を備えることを特徴とするリニアレギュレータの制御回路。 - 前記第２供給電圧選択部は、
前記第２出力電圧と第２所定電圧とを比較し、前記第２出力電圧が前記第２所定電圧よりも小さい状態あるいは前記第２出力電圧が前記第２所定電圧よりも大きい状態のいずれかを検出する第２検出部と、
前記第２検出部の検出結果に応じて、前記入力電圧あるいは前記第２出力電圧のいずれかを選択する切替スイッチを有する第２切替部と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載のリニアレギュレータの制御回路。 - スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧を、該第１出力電圧とは異なる第２出力電圧に変換するリニアレギュレータの制御回路において、
前記第２出力電圧に応じて、前記スイッチングレギュレータの入力電圧と前記第２出力電圧との内から、前記スイッチングレギュレータの基準電圧を発生させる第１基準電圧発生回路及び前記リニアレギュレータの基準電圧を発生させる第２基準電圧発生回路に供給する電圧を選択する第３供給電圧選択部を備えることを特徴とするリニアレギュレータの制御回路。 - スイッチングレギュレータが出力する第１出力電圧を、該第１出力電圧とは異なる第２出力電圧に変換するリニアレギュレータを有する電源装置において、
前記第１出力電圧が供給される出力素子と、
前記出力素子の導通状態を制御する導通制御部と、を備え、
前記導通制御部に、前記スイッチングレギュレータの入力電圧を供給することを特徴とする電源装置。 - 前記第１出力電圧が所定電圧を超過したことを検出する電圧検出部と、
前記リニアレギュレータの過負荷状態を検出する過負荷状態検出部と、
前記電圧検出部の検出結果に基づいて、前記第１出力電圧が前記所定電圧を超過していないと判断した場合には、前記過負荷状態を遮断する遮断信号を出力せず、前記検出結果に基づいて、前記第１出力電圧が前記所定電圧を超過したと判断した場合には、前記過負荷状態検出部の検出結果に応じて、前記遮断信号を出力する出力部と、
前記遮断信号に応じて、前記出力素子を非導通状態に制御する出力素子制御部と、
を備えることを特徴とする請求項６に記載の電源装置。 - 前記第２出力電圧に応じて生成された電圧を検出する出力電圧検出部と、
前記出力電圧検出部によって検出された電圧に基づいて、前記出力素子のゲートに供給する電圧を生成するゲート電圧生成部と、を備え、
前記出力電圧検出部と前記ゲート電圧生成部との間に、前記出力検出部によって検出された電圧レベルを所定電圧レベルにシフトするレベルシフト回路を備えることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007088500A JP2008253001A (ja) | 2007-03-29 | 2007-03-29 | スイッチングレギュレータの制御回路、リニアレギュレータの制御回路、前記スイッチングレギュレータを有する電源装置及び前記リニアレギュレータを有する電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007088500A JP2008253001A (ja) | 2007-03-29 | 2007-03-29 | スイッチングレギュレータの制御回路、リニアレギュレータの制御回路、前記スイッチングレギュレータを有する電源装置及び前記リニアレギュレータを有する電源装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2008253001A true JP2008253001A (ja) | 2008-10-16 |
Family
ID=39977308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007088500A Withdrawn JP2008253001A (ja) | 2007-03-29 | 2007-03-29 | スイッチングレギュレータの制御回路、リニアレギュレータの制御回路、前記スイッチングレギュレータを有する電源装置及び前記リニアレギュレータを有する電源装置 |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101958647A (zh) * | 2009-07-17 | 2011-01-26 | 株式会社东芝 | 电源电路及接收设备 |
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| JP2015018443A (ja) * | 2013-07-11 | 2015-01-29 | ローム株式会社 | 電源回路 |
| CN107769524A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-03-06 | 杰华特微电子（杭州）有限公司 | 供电电路及开关电源 |
| JP2019528711A (ja) * | 2016-09-09 | 2019-10-17 | アール・エイ・アイ・ストラテジック・ホールディングス・インコーポレイテッド | エアロゾル送達装置のためのアナログ制御構成要素 |
| CN115208183A (zh) * | 2022-09-13 | 2022-10-18 | 武汉精能电子技术有限公司 | 基于最小压差自动调节的ldo压差控制电路及控制方法 |
-
2007
- 2007-03-29 JP JP2007088500A patent/JP2008253001A/ja not_active Withdrawn
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