JP2009284615A - Charging circuit - Google Patents
Charging circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009284615A JP2009284615A JP2008132587A JP2008132587A JP2009284615A JP 2009284615 A JP2009284615 A JP 2009284615A JP 2008132587 A JP2008132587 A JP 2008132587A JP 2008132587 A JP2008132587 A JP 2008132587A JP 2009284615 A JP2009284615 A JP 2009284615A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- output
- transistor
- error
- output transistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
Abstract
Description
本発明は、充電装置として多用されるシリーズレギュレータ構成の充電回路に関し、特に起動時および負荷急変時等において発生する出力オーバーシュートを抑制する技術に関する。 The present invention relates to a charging circuit having a series regulator configuration that is frequently used as a charging device, and more particularly to a technique for suppressing output overshoot that occurs during startup, sudden load change, and the like.
従来、電源アダプタやバッテリなどを入力直流電源として、2次電池を充電する充電装置には、シリーズレギュレータ構成の充電回路が多用されている。シリーズレギュレータは、入力端子と出力端子との間に設けられた出力トランジスタを有し、出力電流や出力電圧を検出して出力トランジスタの制御回路にフィードバックすることにより、出力電流を安定化する定電流動作あるいは出力電圧を安定化する定電圧動作をする。このようなシリーズレギュレータを充電回路として用いる場合、充電回路は、出力端子に接続している2次電池が電池電圧の低い状態のときには定電流動作し、満充電に近い状態になると充電電流を減らして定電圧動作するのが一般的である。 2. Description of the Related Art Conventionally, a charging circuit having a series regulator configuration is frequently used in a charging device that charges a secondary battery using a power adapter, a battery, or the like as an input DC power source. A series regulator has an output transistor provided between the input terminal and the output terminal, detects the output current and output voltage, and feeds back to the control circuit of the output transistor to stabilize the output current. Operates or operates at a constant voltage to stabilize the output voltage. When such a series regulator is used as a charging circuit, the charging circuit operates at a constant current when the secondary battery connected to the output terminal is at a low battery voltage, and reduces the charging current when the battery is nearly fully charged. In general, it operates at a constant voltage.
しかしながら、シリーズレギュレータ構成の充電回路には、起動時および負荷急変時等において出力電圧にオーバーシュート(出力オーバーシュート)が発生するという問題がある。そこで、起動時において、ソフトスタート動作することによって出力電圧のオーバーシュートを抑制するシリーズレギュレータが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。以下、起動時の出力オーバーシュートを抑制可能な従来のシリーズレギュレータについて、図3を用いて説明する。 However, the charging circuit having the series regulator configuration has a problem that an overshoot (output overshoot) occurs in the output voltage at the time of start-up and sudden load change. Therefore, a series regulator that suppresses overshoot of the output voltage by performing a soft start operation at the time of startup has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Hereinafter, a conventional series regulator capable of suppressing output overshoot at startup will be described with reference to FIG.
図3は従来のシリーズレギュレータの回路図である。このシリーズレギュレータは定電圧動作する構成となっている。まず、定電圧動作するための構成について説明する。図3に示すように、このシリーズレギュレータは、入力直流電圧が印加される電源端子(入力端子)21と出力端子22との間に設けられた出力トランジスタ(P型MOSFET)26を有し、その出力トランジスタ26のドレイン電圧を出力電圧Voutとして、出力端子22に接続する負荷27へ印加する。また、その出力電圧Voutは帰還抵抗回路25で分圧される。この分圧された電圧(帰還電圧)Vsは誤差アンプ24の非反転入力端子に入力される。一方、誤差アンプ24の反転入力端子には、基準電圧源23からの基準電圧VrefがCR回路28を介して入力される。誤差アンプ24は、CR回路28からの電圧(目標電圧)Vrと帰還電圧Vsとの電圧差に応じた電圧レベルの誤差電圧Veを生成する。この生成された誤差電圧Veは、出力トランジスタ26のゲートに印加される。
FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional series regulator. This series regulator is configured to operate at a constant voltage. First, a configuration for performing a constant voltage operation will be described. As shown in FIG. 3, this series regulator has an output transistor (P-type MOSFET) 26 provided between a power supply terminal (input terminal) 21 to which an input DC voltage is applied and an
以上説明したように、このシリーズレギュレータは、帰還抵抗回路25で検出された出力電圧Voutが出力トランジスタ26の制御回路である誤差アンプ24へフィードバックされる構成となっている。この構成により、帰還電圧Vsが目標電圧Vrと等しくなるように出力トランジスタ26が駆動されて、シリーズレギュレータの出力電圧Voutは安定化される。
As described above, this series regulator has a configuration in which the output voltage Vout detected by the
続いて、出力電圧Voutが0Vの状態から始まる起動時において、ソフトスタート動作することによって出力電圧Voutのオーバーシュートを抑制するための構成について説明する。 Next, a configuration for suppressing the overshoot of the output voltage Vout by performing a soft start operation at the start-up when the output voltage Vout starts from 0V will be described.
このシリーズレギュレータは、起動時に出力オーバーシュートを抑制できるように、誤差アンプ24の反転入力端子に、基準電圧源23からの基準電圧VrefがCR回路28を介して入力される構成となっている。すなわち、電源端子21に入力直流電圧が投入される起動時には、電源端子21の電圧は急峻に立ち上がり、基準電圧源23からの基準電圧Vrefも電源端子21の電圧に追従して急峻に立ち上がるが、誤差アンプ24の反転入力端子に印加されるCR回路28からの目標電圧Vrは、CR回路28のCR時定数によって基準電圧Vrefよりも緩慢に立ち上がる。したがって、起動時には、その緩慢に立ち上がる目標電圧Vrに帰還電圧Vsが追従するように出力電圧Voutが立ち上がるので、オーバーシュートは抑制される。
This series regulator is configured such that the reference voltage Vref from the reference voltage source 23 is input to the inverting input terminal of the
このように、従来より、シリーズレギュレータには、CR回路を設けることにより、起動時に帰還電圧Vsの目標値である目標電圧Vrの立ち上がりを緩和させて出力オーバーシュートを抑制するものがあった。しかしながら、これまで、負荷急変時に発生する出力オーバーシュートを抑制できるシリーズレギュレータはなかった。 As described above, conventionally, some series regulators have a CR circuit so as to alleviate the rise of the target voltage Vr, which is the target value of the feedback voltage Vs, and suppress output overshoot during startup. However, until now, there has been no series regulator that can suppress output overshoot that occurs during sudden load changes.
以下、上述した図3に示す従来のシリーズレギュレータの負荷急変時の動作について、図4を用いて説明する。図4は、従来のシリーズレギュレータの動作波形図であり、上から順に、出力電流Iout、出力電圧Vout、帰還電圧Vs、誤差電圧Veを示している。 Hereafter, the operation | movement at the time of the load sudden change of the conventional series regulator shown in FIG. 3 mentioned above is demonstrated using FIG. FIG. 4 is an operation waveform diagram of a conventional series regulator, and shows an output current Iout, an output voltage Vout, a feedback voltage Vs, and an error voltage Ve in order from the top.
図4に示すように、シリーズレギュレータの定常動作中に負荷27が急峻に軽負荷になるか、あるいは脱落して、負荷27へ供給される出力電流Ioutが急激に減少すると(時刻t1)、出力電圧Voutおよび帰還電圧Vsが上昇し、誤差電圧Veも上昇する。しかし、誤差アンプ24の応答速度が遅いと、出力電圧Voutおよび帰還電圧Vsは上昇し続け、過大なオーバーシュートとなる。その後、時刻t2において、誤差電圧Veすなわち出力トランジスタ26のゲート電圧が高電位となって、出力トランジスタ26を流れる電流が十分に低減されると、出力電圧Voutおよび帰還電圧Vsが低下に転じ、それに遅れて誤差電圧Veも低下し、やがて帰還電圧Vsと目標電圧Vrが等しくなる定常状態に推移する。
As shown in FIG. 4, when the
このように、従来のシリーズレギュレータは、負荷急変時に出力電圧Voutに発生するオーバーシュートを抑制できなかった。このオーバーシュートは、特に、充電対象となる2次電池が電子機器本体に組み込まれた状態で充電回路に接続された場合に問題となる。すなわち、この場合、シリーズレギュレータの出力電流Ioutは、2次電池への充電電流と電子機器本体の消費電流の和になる。この状態で電子機器本体の消費電流が急減して、出力電圧Voutにオーバーシュートが発生すると、接続された2次電池に過電圧が印加されるおそれがある。このような過電圧は2次電池の短命化や性能劣化の原因となる。また電子機器本体の消費電流がゼロか又は少ないに状態で、充電途中の2次電池が取り外された場合にも、出力電圧Voutが急峻に上昇して過大なオーバーシュートが発生するおそれがある。このような過電圧は、電子機器の誤動作の原因となったり、電子機器の保護回路が動作するなどの弊害を招く。 As described above, the conventional series regulator cannot suppress the overshoot generated in the output voltage Vout when the load suddenly changes. This overshoot becomes a problem particularly when the secondary battery to be charged is connected to the charging circuit in a state of being incorporated in the electronic device main body. That is, in this case, the output current Iout of the series regulator is the sum of the charging current for the secondary battery and the current consumption of the electronic device main body. In this state, if the consumption current of the electronic device main body is suddenly reduced and an overshoot occurs in the output voltage Vout, an overvoltage may be applied to the connected secondary battery. Such an overvoltage causes the life of the secondary battery to be shortened and the performance to deteriorate. In addition, when the secondary battery being charged is removed while the current consumption of the electronic device main body is zero or low, the output voltage Vout may rise sharply and an excessive overshoot may occur. Such an overvoltage causes a malfunction such as a malfunction of the electronic device or a protection circuit of the electronic device operating.
誤差アンプの応答性を高めればオーバーシュートは低減できるが、この場合、回路電流が増加するという問題が生じる。
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、起動時や負荷急変時等において出力トランジスタの応答性を切り替えることにより、回路電流の増加を招くことなく、起動時や負荷急変時等に発生する出力オーバーシュートを抑制できる充電回路を提供することを目的とする。 In view of the above-described conventional problems, the present invention switches the output transistor response at the time of start-up, sudden load change, etc., so that the output generated at the time of start-up, sudden load change, etc. without increasing the circuit current. An object is to provide a charging circuit capable of suppressing overshoot.
本発明の請求項1記載の充電回路は、入力端子と出力端子との間に設けられた出力トランジスタと、前記出力端子に発生する出力電圧の目標値からの誤差に応じた信号レベルの誤差信号を生成する誤差アンプと、前記誤差信号に基づいて、前記出力電圧が前記目標値と等しくなるように前記出力トランジスタを駆動する制御回路と、前記誤差信号の信号レベルに応じて前記出力トランジスタの応答性を切り替える切り替え回路と、を備えることを特徴とする。 A charging circuit according to claim 1 of the present invention includes an output transistor provided between an input terminal and an output terminal, and an error signal having a signal level corresponding to an error from a target value of an output voltage generated at the output terminal. An error amplifier for generating the output transistor, a control circuit for driving the output transistor so that the output voltage is equal to the target value based on the error signal, and a response of the output transistor according to the signal level of the error signal And a switching circuit for switching the characteristics.
また、本発明の請求項2記載の充電回路は、請求項1記載の充電回路であって、前記制御回路は、前記誤差信号で駆動されることによって前記出力トランジスタを駆動する駆動トランジスタを備え、前記切り替え回路は、前記誤差信号の信号レベルを前記駆動トランジスタが非導通状態となるレベルと比較するコンパレータを備えることを特徴とする。
The charging circuit according to
また、本発明の請求項3記載の充電回路は、請求項2記載の充電回路であって、前記出力トランジスタはP型MOSFETであり、そのドレインが前記出力端子に接続しており、前記駆動トランジスタはN型MOSFETであり、そのドレインが前記出力トランジスタのゲートに接続していることを特徴とする。
The charging circuit according to
また、本発明の請求項4記載の充電回路は、請求項3記載の充電回路であって、前記切り替え回路は、前記出力トランジスタのソース−ゲート間のインピーダンスを切り替えることで、前記出力トランジスタの応答性を切り替えることを特徴とする。
The charging circuit according to claim 4 of the present invention is the charging circuit according to
また、本発明の請求項5記載の充電回路は、請求項4記載の充電回路であって、前記切り替え回路は、スイッチトランジスタを備え、前記コンパレータが前記スイッチトランジスタを導通状態または非導通状態にすることで、前記出力トランジスタのソース−ゲート間のインピーダンスを切り替えることを特徴とする。 The charging circuit according to claim 5 of the present invention is the charging circuit according to claim 4, wherein the switching circuit includes a switch transistor, and the comparator causes the switch transistor to be in a conductive state or a non-conductive state. Thus, the impedance between the source and gate of the output transistor is switched.
本発明の好ましい形態によれば、回路電流の増加を招くことなく、起動時や負荷急変時等に発生する出力オーバーシュートを抑制できる。よって、2次電池が組み込まれた電子機器に接続して、電子機器本体へ電源供給するとともに2次電地を充電する充電回路に有用である。 According to the preferred embodiment of the present invention, it is possible to suppress output overshoot that occurs at the time of startup, sudden load change, or the like without causing an increase in circuit current. Therefore, it is useful for a charging circuit that is connected to an electronic device in which a secondary battery is incorporated, supplies power to the electronic device main body, and charges the secondary electrical ground.
また、出力トランジスタの制御回路に、出力トランジスタのゲートを駆動する駆動トランジスタを用いることにより、起動時や負荷急変時等においてフィードバック系をオープン状態にすることができ、位相余裕の減少による位相発振を防ぐことができる。 In addition, by using a drive transistor that drives the gate of the output transistor in the control circuit of the output transistor, the feedback system can be opened at the time of start-up, sudden load change, etc., and phase oscillation due to a decrease in phase margin Can be prevented.
以下、本発明の充電回路の実施の形態について、図面を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態における充電回路の一構成例を示す回路図である。本充電回路は、シリーズレギュレータ構成の充電回路である。 Hereinafter, embodiments of the charging circuit of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration example of a charging circuit according to an embodiment of the present invention. This charging circuit is a charging circuit having a series regulator configuration.
図1において、1は電源端子(入力端子)、2は出力端子、3は基準電圧源である。電源端子1には入力直流電圧が印加される。出力端子2には出力電圧Voutが発生する。基準電圧源3は電源端子1に接続しており、電源端子1からの電圧を用いて基準電圧Vrefを生成する。
In FIG. 1, 1 is a power supply terminal (input terminal), 2 is an output terminal, and 3 is a reference voltage source. An input DC voltage is applied to the power supply terminal 1. An output voltage Vout is generated at the
また、4は誤差アンプである。誤差アンプ4は、出力電圧Voutの目標値からの誤差に応じた信号レベルの誤差信号として誤差電圧Veを生成する。具体的には、誤差アンプ4は、非反転入力端子に基準電圧Vrefが印加され、反転入力端子に後述する帰還電圧Vsが印加されて、基準電圧Vrefと帰還電圧Vsとの電圧差に応じた電圧レベルの誤差電圧Veを生成する。 Reference numeral 4 denotes an error amplifier. The error amplifier 4 generates an error voltage Ve as an error signal having a signal level corresponding to an error from the target value of the output voltage Vout. Specifically, in the error amplifier 4, a reference voltage Vref is applied to the non-inverting input terminal, and a feedback voltage Vs described later is applied to the inverting input terminal, and the error amplifier 4 corresponds to the voltage difference between the reference voltage Vref and the feedback voltage Vs. An error voltage Ve of a voltage level is generated.
また、5は帰還抵抗回路、6は出力トランジスタである。ここでは、出力トランジスタ6がP型MOSFETの場合を例に説明する。出力トランジスタ6は、電源端子1と出力端子2との間に設けられている。具体的には、ソースが電源端子1に接続し、ドレインが出力端子2に接続している。帰還抵抗回路5は、抵抗値R1の抵抗と抵抗値R2の抵抗とが直列に接続した構成となっており、一端が出力トランジスタ6のドレインと出力端子2との接続点に接続し、他端がGNDに接続している。この構成により、帰還抵抗回路5は、出力電圧Voutを分圧した帰還電圧Vsを生成する。この帰還電圧Vsが、上述したように誤差アンプ4の反転入力端子に印加される。
Reference numeral 5 is a feedback resistor circuit, and 6 is an output transistor. Here, a case where the output transistor 6 is a P-type MOSFET will be described as an example. The output transistor 6 is provided between the power supply terminal 1 and the
また、7は2次電池、8は電子機器本体である。2次電池7と電子機器本体8は出力端子2に接続しており、出力電圧Voutが印加される。ここでは、負荷として、充電対象となる2次電池7が電子機器本体8に組み込まれた状態で接続している場合について説明する。
また、9はコンパレータ、10は比較電圧源、11はスイッチトランジスタである。ここでは、スイッチトランジスタ11がP型MOSFETの場合を例に説明する。比較電圧源10は、比較電圧V10を生成する。ここでは、比較電圧V10は、後述する駆動トランジスタのゲート閾値と同等レベル(駆動トランジスタが非道通状態となるレベルと同等のレベル)に設定されている。コンパレータ9は、非反転入力端子に誤差電圧Veが印加され、反転入力端子に比較電圧V10が印加される。スイッチトランジスタ11は、ゲートがコンパレータ9の出力端子と接続している。この構成により、誤差電圧Veを監視するコンパレータ9が、誤差電圧Veと比較電圧V10とを比較して、誤差電圧Veが比較電圧V10を上回るとスイッチトランジスタ11をOFFし、誤差電圧Veが比較電圧V10を下回るとスイッチトランジスタ11をONする。
Further, 9 is a comparator, 10 is a comparison voltage source, and 11 is a switch transistor. Here, a case where the
また、12は駆動トランジスタ、13は抵抗値R3の抵抗である。ここでは、駆動トランジスタ12がN型MOSFETの場合を例に説明する。抵抗13は、電源端子1と出力トランジスタ6のゲートとの間に接続する。駆動トランジスタ12は、出力トランジスタ6のゲートとGNDとの間に接続する。具体的には、駆動トランジスタ12は、ドレインが抵抗13と出力トランジスタ6のゲートとの接続点に接続し、ソースがGNDに接続している。駆動トランジスタ12のゲートには誤差電圧Veが印加される。
このように、ここでは、誤差信号に基づいて、出力電圧Voutが目標値と等しくなるように出力トランジスタ6を駆動する制御回路として、誤差電圧Ve(誤差信号)で駆動されることによって出力トランジスタ6を駆動する駆動トランジスタ12を備える。すなわち、この駆動トランジスタ12により、帰還電圧Vsが基準電圧Vrefと等しくなるように出力トランジスタ6が駆動される。
Thus, here, as a control circuit for driving the output transistor 6 so that the output voltage Vout becomes equal to the target value based on the error signal, the output transistor 6 is driven by the error voltage Ve (error signal). A driving
また、14は抵抗値R4の抵抗である。抵抗14は、抵抗13にスイッチトランジスタ11を介して並列接続している。具体的には、スイッチトランジスタ11のソースが電源端子1と抵抗13との接続点に接続し、スイッチトランジスタ11のドレインが抵抗14の一端に接続し、抵抗14の他端が抵抗13と出力トランジスタ6のゲートとの接続点に接続している。
本実施の形態では、誤差信号の信号レベルに応じて出力トランジスタ6の応答性を切り替える切り替え回路は、コンパレータ9、比較電圧源10、スイッチトランジスタ11、および抵抗14により構成されている。すなわち、本実施の形態では、抵抗13に抵抗14をスイッチトランジスタ11を介して並列に接続し、誤差電圧Veに応じてコンパレータ9がスイッチトランジスタ11をONまたはOFF(導通状態または非導通状態)にすることにより、誤差電圧Veに応じて出力トランジスタ6のソース−ゲート間のインピーダンスを切り替えて、出力トランジスタ6の応答性を切り替える構成としている。
In the present embodiment, the switching circuit that switches the responsiveness of the output transistor 6 in accordance with the signal level of the error signal includes the
なお、本実施の形態における充電回路には定電流動作するための構成は省略している。これは本発明が出力オーバーシュートの抑制を目的としているので、定電圧動作に関わる構成のみ記したためである。 Note that the charging circuit in this embodiment does not have a configuration for constant current operation. This is because only the configuration related to the constant voltage operation is described because the present invention aims to suppress the output overshoot.
図2は、本発明の実施の形態における充電回路の動作波形図であり、上から順に、2次電池7および電子機器本体8へ流れる電流の和である出力電流Iout、出力電圧Vout、帰還電圧Vsと基準電圧Vref、誤差電圧Veと比較電圧V10、スイッチトランジスタ11の動作、出力トランジスタ6のゲート電圧Vgを示す。
FIG. 2 is an operation waveform diagram of the charging circuit according to the embodiment of the present invention. In order from the top, the output current Iout, the output voltage Vout, and the feedback voltage that are the sum of the currents flowing to the
まず、出力電圧Voutが一定値で安定化されている定常時の動作について説明する。電源端子1に入力直流電圧が印加されている状態では、出力電圧Voutが次式を満たすように、すなわち帰還電圧Vsが基準電圧Vrefと等しくなるように出力トランジスタ6が駆動される。
Vout = Vref×(R1+R2)/R2
First, a description will be given of an operation in a steady state where the output voltage Vout is stabilized at a constant value. In a state where the input DC voltage is applied to the power supply terminal 1, the output transistor 6 is driven so that the output voltage Vout satisfies the following equation, that is, the feedback voltage Vs is equal to the reference voltage Vref.
Vout = Vref × (R1 + R2) / R2
具体的には、誤差アンプ4が、帰還電圧Vsと基準電圧Vrefとの電圧差に応じた電圧レベルの誤差電圧Veを生成し、この誤差電圧Veが駆動トランジスタ12のゲートに印加されて、駆動トランジスタ12により、帰還電圧Vsが基準電圧Vrefと等しくなるように出力トランジスタ6のゲート電圧Vgが制御される。なお、この定常動作時には、誤差電圧Veは駆動トランジスタ12のゲート閾値以上であるので、コンパレータ9からスイッチトランジスタ11のゲートへ印加される信号のレベルはHレベルであり、スイッチトランジスタ11はOFFしている。
Specifically, the error amplifier 4 generates an error voltage Ve having a voltage level corresponding to the voltage difference between the feedback voltage Vs and the reference voltage Vref, and the error voltage Ve is applied to the gate of the
続いて、図2を用いて負荷急減時の動作を説明する。本充電回路が定常動作をしているときに、電子機器本体8が急峻に軽負荷になったり、2次電池7が脱落するなどして、出力電流Ioutが急激に減少すると(時刻t1)、出力電圧Voutおよび帰還電圧Vsが上昇し、誤差電圧Veが低下する。時刻t2において誤差電圧Veが比較電圧V10を下回ると、駆動トランジスタ12がOFFするとともに、コンパレータ9からスイッチトランジスタ11のゲートへ印加される信号のレベルがLレベルへ反転してスイッチトランジスタ11がONする。したがって、出力トランジスタ6のゲート電圧Vgが、並列接続された抵抗13および抵抗14により電源端子1に印加されている電圧にプルアップされるので、出力トランジスタ6のゲート電荷が急速に放電される。その結果、急速に出力トランジスタ6がOFFするので、出力オーバーシュート量が抑制される。
Next, the operation when the load is suddenly reduced will be described with reference to FIG. When the output current Iout rapidly decreases (time t1) when the electronic device body 8 suddenly becomes lightly loaded or the
その後、出力電圧Voutおよび帰還電圧Vsは低下に転じ、遅れて誤差電圧Veが上昇に転じる。時刻t3において、誤差電圧Veが比較電圧V10を上回ると、コンパレータ9からスイッチトランジスタ11のゲートへ印加される信号のレベルがHレベルへ再反転してスイッチトランジスタ11がOFFするとともに、駆動トランジスタ12がアクティブ状態になり、出力電圧Voutを制御する通常のフィードバック制御が働く。
Thereafter, the output voltage Vout and the feedback voltage Vs start to decrease, and the error voltage Ve starts to increase after a delay. When the error voltage Ve exceeds the comparison voltage V10 at time t3, the level of the signal applied from the
駆動トランジスタ12がOFFしている期間t2〜t3では、本充電回路のフィードバック系はオープン状態となっているので、スイッチトランジスタ11がONしても位相余裕等の安定性の問題はない。また、駆動トランジスタ12のON期間はスイッチトランジスタ11がOFFし、スイッチトランジスタ11のON期間は駆動トランジスタ12がOFFしているため、抵抗14を流れる定常電流は発生せず、抵抗14を設けたことによる消費電流の増加はない。
In the period t2 to t3 when the driving
また、本充電回路は起動時の出力オーバーシュートの抑制にも有効である。すなわち、電源端子1に入力直流電圧が投入される起動時には、電源端子1の電圧が急峻に立ち上がり、基準電圧源3からの基準電圧Vrefも電源端子1の電圧に追従して急峻に立ち上がる。この起動時に出力端子2がGND電位レベルであるとすれば、帰還抵抗回路5において発生する帰還電圧VsもまたGND電位レベルの状態であり、帰還電圧Vsを基準電圧Vrefまで引き上げるべく誤差電圧Veが上昇し、出力トランジスタ6のゲートには必要な電圧が与えられる。出力電圧Voutが「Vref×(R1+R2)/R2」を上回ると、誤差電圧Veは低下に転じる。以後は、上述した時刻t1以降と同様の動作をし、出力オーバーシュートが抑制される。
The charging circuit is also effective in suppressing output overshoot at startup. That is, at the start-up when the input DC voltage is input to the power supply terminal 1, the voltage of the power supply terminal 1 rises steeply, and the reference voltage Vref from the
なお、本実施の形態では、出力トランジスタ6のゲート−ソース間を低インピーダンスとするために、抵抗13に抵抗14を並列接続する構成を説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えばスイッチトランジスタ11のオン抵抗を利用することによって抵抗14を省略することができる。
In the present embodiment, the configuration in which the
以上のように、本実施の形態によれば、起動時や負荷急変時等における誤差電圧Veのレベル変化に応じて出力トランジスタ6の応答性を切り替えることにより、回路電流の増加を招くことなく、起動時や負荷急変時等に発生する出力オーバーシュートを抑制できる。 As described above, according to the present embodiment, by switching the responsiveness of the output transistor 6 according to the level change of the error voltage Ve at the time of start-up or sudden load change, the increase in circuit current is not caused. Output overshoot that occurs during startup, sudden load change, etc. can be suppressed.
また、出力トランジスタのゲートを駆動するのに駆動トランジスタを用いたので、起動時や負荷急変時等においてフィードバック系をオープン状態にすることができ、位相余裕の減少による位相発振を防ぐことができる。 Further, since the drive transistor is used to drive the gate of the output transistor, the feedback system can be opened at the time of start-up, sudden load change, etc., and phase oscillation due to a decrease in phase margin can be prevented.
本発明にかかる充電回路は、回路電流の増加を招くことなく、起動時や負荷急変時等に発生する出力オーバーシュートを抑制でき、2次電池が組み込まれた電子機器に接続して、電子機器本体へ電源供給するとともに2次電地を充電する充電回路に有用である。 The charging circuit according to the present invention can suppress an output overshoot that occurs at the time of start-up or sudden load change without causing an increase in circuit current, and can be connected to an electronic device in which a secondary battery is incorporated. It is useful for a charging circuit that supplies power to the main body and charges the secondary electrical ground.
1、21 電源端子
2、22 出力端子
3、23 基準電圧源
4、24 誤差アンプ
5、25 帰還抵抗回路
6、26 出力トランジスタ
7 2次電池
8 電子機器本体
9 コンパレータ
10 比較電圧源
11 スイッチトランジスタ
12 駆動トランジスタ
13 抵抗
14 抵抗
27 負荷
28 CR回路
1, 21
Claims (5)
前記出力端子に発生する出力電圧の目標値からの誤差に応じた信号レベルの誤差信号を生成する誤差アンプと、
前記誤差信号に基づいて、前記出力電圧が前記目標値と等しくなるように前記出力トランジスタを駆動する制御回路と、
前記誤差信号の信号レベルに応じて前記出力トランジスタの応答性を切り替える切り替え回路と、
を備えた充電回路。 An output transistor provided between the input terminal and the output terminal;
An error amplifier that generates an error signal having a signal level corresponding to an error from a target value of the output voltage generated at the output terminal;
A control circuit for driving the output transistor based on the error signal so that the output voltage is equal to the target value;
A switching circuit that switches the response of the output transistor in accordance with the signal level of the error signal;
With a charging circuit.
前記切り替え回路は、前記誤差信号の信号レベルを前記駆動トランジスタが非導通状態となるレベルと比較するコンパレータを備える
ことを特徴とする請求項1記載の充電回路。 The control circuit includes a drive transistor that drives the output transistor by being driven by the error signal,
The charging circuit according to claim 1, wherein the switching circuit includes a comparator that compares a signal level of the error signal with a level at which the driving transistor is in a non-conductive state.
前記駆動トランジスタはN型MOSFETであり、そのドレインが前記出力トランジスタのゲートに接続している
ことを特徴とする請求項2記載の充電回路。 The output transistor is a P-type MOSFET, and its drain is connected to the output terminal,
3. The charging circuit according to claim 2, wherein the driving transistor is an N-type MOSFET, and a drain thereof is connected to a gate of the output transistor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008132587A JP2009284615A (en) | 2008-05-21 | 2008-05-21 | Charging circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008132587A JP2009284615A (en) | 2008-05-21 | 2008-05-21 | Charging circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009284615A true JP2009284615A (en) | 2009-12-03 |
Family
ID=41454468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008132587A Withdrawn JP2009284615A (en) | 2008-05-21 | 2008-05-21 | Charging circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009284615A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015230585A (en) * | 2014-06-05 | 2015-12-21 | 日本電信電話株式会社 | Series regulator circuit |
JP2016157231A (en) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | ローム株式会社 | Overshoot suppression circuit, power supply device, electronic apparatus, and vehicle |
JP2019029615A (en) * | 2017-08-03 | 2019-02-21 | ローム株式会社 | Device for driving light-emitting element |
-
2008
- 2008-05-21 JP JP2008132587A patent/JP2009284615A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015230585A (en) * | 2014-06-05 | 2015-12-21 | 日本電信電話株式会社 | Series regulator circuit |
JP2016157231A (en) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | ローム株式会社 | Overshoot suppression circuit, power supply device, electronic apparatus, and vehicle |
JP2019029615A (en) * | 2017-08-03 | 2019-02-21 | ローム株式会社 | Device for driving light-emitting element |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8648578B2 (en) | Capless low drop-out voltage regulator having discharge circuit compensating for on-chip output capacitance and response time | |
US7928715B2 (en) | Switching regulator | |
JP6211916B2 (en) | Switching regulator | |
US8525580B2 (en) | Semiconductor circuit and constant voltage regulator employing same | |
CN107305400B (en) | Reference voltage generating circuit and DCDC converter having the same | |
US9195244B2 (en) | Voltage regulating apparatus with enhancement functions for transient response | |
US8018214B2 (en) | Regulator with soft-start using current source | |
US9553514B2 (en) | DC-DC converter | |
US20130049721A1 (en) | Linear Regulator and Control Circuit Thereof | |
JP2010079873A (en) | Constant-voltage circuit device | |
CN107305402B (en) | Band-gap reference circuit and DCDC converter with same | |
JP2010152451A (en) | Voltage regulator | |
JP2009131066A (en) | Power supply circuit and electronic apparatus | |
US20120043951A1 (en) | Switching Regulator and Constant On-time Module | |
JP2006133936A (en) | Power supply device and portable device | |
JP2014023272A (en) | Switching power-supply circuit | |
US9240716B2 (en) | Switching power supply circuit | |
JP6926982B2 (en) | Power control circuit and energy harvesting device | |
JP2006115594A (en) | Malfunction preventing circuit | |
JP2009284615A (en) | Charging circuit | |
JP4908019B2 (en) | Switching regulator | |
JP5676340B2 (en) | Voltage regulator | |
JP2010029009A (en) | Power supply circuit and power supply system using the power supply circuit | |
JP2010081748A (en) | Circuit and method for controlling step-up dc-dc converter and step-up dc-dc converter | |
JP2010217965A (en) | Constant voltage circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20101118 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20110921 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |