JP2010049482A - 直流安定化電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンデンサ等の回路部品を着脱することなく、ソフトスタート処理の実行／不実行を切り替えることが可能な直流安定化電源装置を提供する。
【解決手段】入力側の電圧を調整して出力側に出力する電圧調整装置を備え、該電圧調整装置によって入力電圧を安定化させた出力電圧を生成し、接続されている負荷に出力する直流安定化電源装置において、前記出力電圧の立ち上がり時に、該立ち上がりを緩やかにする処理（ソフトスタート処理）を行う、ソフトスタート起動回路と、所定情報に基づいて、該ソフトスタート処理の実行／不実行の切替を行う切替部と、を備えた直流安定化電源装置とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、直流安定化電源装置に関し、特に、出力電圧の立ち上がりを緩やかにする機能を備えたものに関する。

従来の直流安定化電源装置の構成例を、図１１に示す。本図に示すように、入力端子Ｔ１は、トランジスタＱ１のエミッタに接続されている。トランジスタＱ１のコレクタは、抵抗Ｒ４の一端と出力端子Ｔ２とに接続されており、抵抗Ｒ４の他端は、抵抗Ｒ５を介して接地されている。また、基準電圧回路１２の出力端は、ソフトスタート起動回路１３を介して、誤差増幅器１４の非反転入力端子に接続されている。また、ソフトスタート起動回路１３の出力端は、抵抗Ｒ１の一端と接続され、抵抗Ｒ１の他端は、抵抗Ｒ２を介して接地されている。

また抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との接続ノードは、誤差増幅器１４の反転入力端子に接続されている。そして誤差増幅器１４の出力端子は、トランジスタＱ２のベースに接続されている。またトランジスタＱ２のコレクタは、トランジスタＱ１のベースに接続され、トランジスタＱ２のエミッタは、抵抗Ｒ３を介して接地されている。また基準電圧回路１２の一方の電源端子は、ＯＮ／ＯＦＦ回路１１に接続され、他方の電源端子は、接地されている。

更に、出力端子Ｔ２とグランド端子Ｔ３は、コンデンサＣｏ及び負荷ＲＬに接続される。また、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２のノードと、グランド端子Ｔ３との間には、コンデンサＣ１が接続される。なお図１１に示す構成の主要部分（破線で囲まれた部分）は、半導体集積回路装置内に形成されているが、コンデンサＣｏ、コンデンサＣ１、および負荷ＲＬは、この半導体集積回路装置の外部に設けられる。

続いて直流安定化電源装置１の動作について説明する。トランジスタＱ１は、入力端子Ｔ１を介して外部から供給される入力電圧Ｖｉｎを、出力電圧Ｖｏに変換して出力端子Ｔ２に送出する。また抵抗Ｒ４及び抵抗Ｒ５から成る出力電圧検出回路は、出力電圧Ｖｏを分圧して得られる電圧Ｖａｄｊを、誤差増幅器１４の反転入力端子に送出する。

一方、基準電圧回路１２は、入力電圧Ｖｉｎを駆動電圧とし、バンドギャップ電圧に基づいて基準電圧Ｖｒｅｆを生成する。その基準電圧Ｖｒｅｆは、誤差増幅器１４の非反転入力端子に送出される。誤差増幅器１４は、基準電圧Ｖｒｅｆと電圧Ｖａｄｊとの差を増幅してトランジスタＱ２のベースに出力する。トランジスタＱ２は誤差増幅器１４から出力された信号を増幅して、トランジスタＱ１のベースに供給し、トランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間電圧を制御する。

誤差増幅器１４からトランジスタＱ２に出力される誤差増幅信号が大きいほど、トランジスタＱ２のコレクタ電流も大きくなり、それに伴いトランジスタＱ１のベース電流が大きくなり、トランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間電圧が小さくなる。従って、誤差増幅信号が大きいほど出力電圧Ｖｏは大きくなる。

これによりトランジスタＱ１は、電圧Ｖａｄｊと基準電圧Ｖｒｅｆが等しくなるように入力電圧Ｖｉｎを調整して、出力電圧Ｖｏを生成する。なお基準電圧Ｖｒｅｆの大きさは、出力電圧Ｖｏが所望の電圧値Ｖａとなるように、予め設定されている。

また、出力位相補償用のコンデンサＣｏが設けられていることで、出力電圧Ｖｏの安定化が図られている。そして生成された出力電圧Ｖｏは、例えばＬＳＩを備えた負荷に出力されることになる。

また当該直流安定化電源装置１の起動時には、ソフトスタート起動回路１３によって、出力電圧Ｖｏの立ち上がりを緩やかにするための、ソフトスタート処理が実行される。なおソフトスタート処理は、例えば、基準電圧回路１２から出力される電流をコンデンサＣ１に充電させることにより、誤差増幅器１４の非反転入力端子に入力される電圧の立ち上がりを緩やかにさせ、ひいては図２の実線で示すグラフの通り、出力電圧Ｖｏの立ち上がりを緩やかにする。その結果、起動時に瞬間的にトランジスタＱ１の電流能力限界近くまで流れる突入電流を、極力抑えることが可能となる。

なお直流安定化電源装置は、図１０に示すように、同一の機器に複数個が並列に設けられ、後段側のＬＳＩやその他のシステムといった負荷に、所定電圧を供給する用途に使用されることがある。この場合、例えば上流側に設けられた一つの電源（「上流側電源」とする）から、複数の直流安定化電源装置に電力が入力される。

特にこのような使用態様の直流安定化電源装置においては、ソフトスタート処理が実行されることによって突入電流が抑えられ、ひいては、上流側電源の出力電圧の低下を防ぐことができる。その結果、当該直流安定化電源装置と並列的に用いられている他のシステムが誤動作することを無くし、上流側電源の容量を小さくすることも可能となる。
特開２００４−１７３４８１号公報 特開２００５−７１０８０号公報 特開２００６−３２５３３９号公報 特開２００５−２１０８８４号公報

最近の電子機器では、高性能化の追求等に伴って、電源特性に要求される条件も多様化してきている。例えば直流安定化電源装置に対する起動開始の指示があった場合に、出力電圧が定常状態となるまでのタイムラグを極力小さく抑えること（つまり、起動の迅速性）が必要な場合がある。このような場合では、ソフトスタート処理が実行されると、出力電圧が定常状態となるまでに多くの時間がかかることになり、例えば負荷であるＬＳＩの誤作動の原因ともなるため、却って望ましくない事態を招く。

そのため、このような場合では、基本的にソフトスタート処理が実行されないように設定されることが望まれる。しかし従来のソフトスタート機能付きの直流安定化電源装置では、このような設定を容易に行うことができず、起動時には常にソフトスタート処理が実行されるようになっていた。

なお先述した直流安定化電源装置１においては、製造工程等において、コンデンサＣ１（回路部品）を着脱することにより、ソフトスタート処理の実行／不実行を切替えることも考えられる。しかし、コンデンサＣ１が半導体集積回路装置の外の基板上に外付けされている場合のように、コンデンサＣ１を容易に除去することができない場合もある。またコンデンサＣ１を着脱することは、そのための工程が余分に必要となるため、生産性などの観点から好ましいとはいえない。

なお先述したように、同一の機器に複数の直流安定化電源装置が設けられる場合には、機器の起動時において、各直流安定化電源装置を立ち上げる順番や時間の条件が決まっていることもある。そのため直流安定化電源装置においては、起動開始の指示があった時点から、実際に出力電圧が立ち上がるまでの時間が、適切に設定または制御できるようになっているのが好ましいといえる。

本発明は上述した問題点に鑑み、コンデンサ等の回路部品を着脱することなく、ソフトスタート処理の実行／不実行を切り替えることが可能な直流安定化電源装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る直流安定化電源装置は、入力側の電圧を調整して出力側に出力する電圧調整装置を備え、該電圧調整装置によって入力電圧を安定化させた出力電圧を生成し、接続されている負荷に出力する直流安定化電源装置において、前記出力電圧の立ち上がり時に、該立ち上がりを緩やかにする処理（「ソフトスタート処理」とする）を行う、ソフトスタート起動回路と、所定情報に基づいて、該ソフトスタート処理の実行／不実行の切替を行う切替部と、を備えた構成とする。

本構成によれば、所定情報（例えば与えられる信号の内容や、各種の検出結果など）に基づいて、ソフトスタート処理の実行／不実行の切替を行う、切替部が備えられている。そのため、例えば製造工程においてコンデンサ等の回路部品を着脱することなく、ソフトスタート処理の実行／不実行を切り替えることが可能となる。

また上記構成において、前記切替部は、外部から入力される信号に応じて、前記切替を実行する構成としてもよい。本構成によれば、信号を外部から入力することにより、ソフトスタート処理の実行／不実行を切替えさせることが可能となる。

また上記構成において、前記切替部は、前記電圧調整装置の入力側を流れている電流を監視し、突入電流が生じているか否かを判別し、該突入電流が生じた場合には、前記ソフトスタート処理が実行されるようにする一方、該突入電流が生じなかった場合には、前記ソフトスタート処理が実行されないようにする構成としてもよい。

本構成によれば、突入電流の生じていない場合は、出力電圧の立ち上がりの迅速化を優先させるために、ソフトスタート処理を不実行とさせながらも、突入電流の発生時には、電流増大の抑制を優先させるために、ソフトスタート処理を実行させるといったことが可能となる。

また上記構成において、前記切替部は、前記電圧調整装置の出力側を流れている電流を監視し、突入電流が生じているか否かを判別し、該突入電流が生じた場合には、前記ソフトスタート処理が実行されるようにする一方、該突入電流が生じなかった場合には、前記ソフトスタート処理が実行されないようにする構成としてもよい。

本構成によれば、突入電流の生じていない場合は、出力電圧の立ち上がりの迅速化を優先させるために、ソフトスタート処理を不実行とさせながらも、突入電流の発生時には、電流増大の抑制を優先させるために、ソフトスタート処理を実行させるといったことが可能となる。

また上記構成としてより具体的には、前記切替部は、前記監視がなされている電流の大きさが所定の閾値を超えている場合に、突入電流が生じたと判別する構成としてもよい。

また上記構成において、前記切替部は、前記入力電圧の大きさに応じて、前記切替を実行する構成としてもよい。

本構成によれば、例えば、入力電圧の大きさが通常である場合は、出力電圧の立ち上がりの迅速化を優先させるために、ソフトスタート処理を不実行とさせながらも、入力電圧の大きさが比較的小さい場合には、電流増大の抑制を優先させるために、ソフトスタート処理を実行させるといったことが可能となる。

また上記構成としてより具体的には、外部から入力される制御用電圧に応じて、前記出力電圧を出力する動作の実行／不実行を切替えるＯＮ／ＯＦＦ切替回路を備え、前記切替部は、該制御用電圧の大きさに応じて、前記切替を実行する構成としてもよい。

また上記構成において、前記ソフトスタート処理が実行される場合において、前記出力電圧の立ち上がりのタイミングを所定の遅延時間だけ遅延させる、遅延装置を備えた構成としてもよい。

本構成によれば、遅延時間の適切な設定によって、例えば起動開始の指示があった時点から実際に出力電圧が立ち上がるまでの時間を、適切なものとすることができる。また同一の機器に複数の直流安定化電源装置が設けられていて、機器の起動時において、各直流安定化電源装置を立ち上げる順番や時間の条件が決まっているような場合でも、適切に対応することが容易となる。

また上記構成において、前記遅延時間が、任意に調整可能となっている構成としてもよい。本構成によれば、例えば、直流安定化電源装置を立ち上げる順番や時間に関する種々の条件に、極力対応させることが可能となる。

また上記構成の直流安定化電源装置を備えた電子機器であれば、上記構成の利点を享受し得る。

上述の通り、本発明に係る直流安定化電源装置によれば、所定情報に基づいて、ソフトスタート処理の実行／不実行の切替を実行する、切替部が備えられている。そのため、例えば製造工程においてコンデンサ等の回路部品を着脱することなく、ソフトスタート処理の実行／不実行を切り替えることが可能となる。

本発明の実施形態について、各実施例の直流安定化電源装置（以下、単に「電源装置」と称する）を挙げて、以下に説明する。

［実施例１］
まず本発明の実施例１に係る電源装置について説明する。当該電源装置の構成図を、図１に示す。本図に示すように電源装置１には、半導体集積回路装置２が設けられており、この半導体集積回路装置２には、ＯＮ／ＯＦＦ回路１１、基準電圧回路１２、ソフトスタート起動回路１３、誤差増幅器１４、入力端子Ｔ１、出力端子Ｔ２、グランド端子Ｔ３、その他の端子Ｔ４〜Ｔ６、抵抗Ｒ１〜Ｒ５、ＰＮＰ型トランジスタ（パワートランジスタ）Ｑ１、ＮＰＮ型トランジスタＱ２などが備えられている。また半導体集積回路装置２には、コンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）が接続されている。また電源装置１には、電力供給先であるＬＳＩなどの負荷が接続される。

そして入力端子Ｔ１は、トランジスタＱ１のエミッタに接続されている。トランジスタＱ１のコレクタは、抵抗Ｒ４の一端と出力端子Ｔ２とに接続されており、抵抗Ｒ４の他端は、抵抗Ｒ５を介して接地されている。また、基準電圧回路１２の出力端は、ソフトスタート起動回路１３を介して、誤差増幅器１４の非反転入力端子に接続されている。また、ソフトスタート起動回路１３は、抵抗Ｒ１の一端と接続され、抵抗Ｒ１の他端は、抵抗Ｒ２を介して接地されている。更にソフトスタート起動回路１３は、端子Ｔ６に接続されており、外部からソフトスタート制御信号が入力されるようになっている。

また抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との接続ノードは、誤差増幅器１４の反転入力端子に接続されている。そして誤差増幅器１４の出力端子は、トランジスタＱ２のベースに接続されている。またトランジスタＱ２のコレクタは、トランジスタＱ１のベースに接続され、トランジスタＱ２のエミッタは、抵抗Ｒ３を介して接地されている。また基準電圧回路１２の一方の電源端子は、ＯＮ／ＯＦＦ回路１１に接続され、他方の電源端子は、接地されている。またＯＮ／ＯＦＦ回路１１は、入力端子Ｔ１と端子Ｔ４に接続されている。

更に、出力端子Ｔ２は、コンデンサＣｏの一端に接続されている一方、接地されているグランド端子Ｔ３は、コンデンサＣｏの他端に接続されている。抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２のノードは、端子Ｔ５に接続されており、端子Ｔ５とグランド端子Ｔ３との間には、コンデンサＣ１が接続される。また出力端子Ｔ２とグランド端子Ｔ３との間には、ＬＳＩ等である負荷が接続される。

上述した構成により、電源装置１は、次のように動作する。トランジスタＱ１は、入力端子Ｔ１を介して外部から供給される入力電圧Ｖｉｎを、出力電圧Ｖｏに変換して出力端子Ｔ２に送出する。また抵抗Ｒ４及び抵抗Ｒ５から成る出力電圧検出回路は、出力電圧Ｖｏを分圧して得られる電圧Ｖａｄｊを、誤差増幅器１４の反転入力端子に送出する。

一方、基準電圧回路１２は、入力電圧Ｖｉｎを駆動電圧とし、バンドギャップ電圧に基づいて基準電圧Ｖｒｅｆを生成する。その基準電圧Ｖｒｅｆは、誤差増幅器１４の非反転入力端子に送出される。誤差増幅器１４は、基準電圧Ｖｒｅｆと電圧Ｖａｄｊとの差を増幅してトランジスタＱ２のベースに出力する。トランジスタＱ２は誤差増幅器１４から出力された信号を増幅して、トランジスタＱ１のベースに供給し、トランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間電圧を制御する。

誤差増幅器１４からトランジスタＱ２に出力される誤差増幅信号が大きいほど、トランジスタＱ２のコレクタ電流も大きくなり、それに伴いトランジスタＱ１のベース電流が大きくなり、トランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間電圧が小さくなる。従って、誤差増幅信号が大きいほど出力電圧Ｖｏは大きくなる。

これによりトランジスタＱ１（電圧調整装置と見ることもできる）は、電圧Ｖａｄｊと基準電圧Ｖｒｅｆが等しくなるように入力電圧Ｖｉｎを調整して（安定化させて）、出力電圧Ｖｏを生成する。なお基準電圧Ｖｒｅｆの大きさは、出力電圧Ｖｏが所望の電圧値Ｖａとなるように、予め設定されている。また以上のことから、電源装置１では、出力電圧Ｖｏが所望の電圧値Ｖａとなるように、フィードバック制御されるものといえる。

また、出力位相補償用のコンデンサＣｏが設けられていることで、出力電圧Ｖｏの安定化が図られている。そして生成された出力電圧Ｖｏは、負荷であるＬＳＩに出力されることになる。

またＯＮ／ＯＦＦ回路１１は、端子Ｔ４を介して外部から入力される制御用電圧Ｖｃの大きさに応じて、電源装置１における電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。より具体的には、制御用電圧ＶｃがＨレベルのときには、電源装置１が通常通り動作するようにする（電源ＯＮ状態とする）一方、制御用電圧ＶｃがＬレベルのときには、例えば基準電圧回路１２への駆動電力の供給を遮断することにより、電源装置１の動作を停止させる（電源ＯＦＦ状態とする）。このように動作が停止されている間は、出力電圧Ｖｏを出力する動作は実行されない。

またソフトスタート起動回路１３は、出力電圧Ｖｏの立ち上がり時（通常、電源装置１の起動時）において、当該出力電圧Ｖｏの立ち上がりを緩やかにする処理（ソフトスタート処理）を実行する。より具体的には、例えば基準電圧回路１２から出力される電流を、コンデンサＣ１（起動時には非充電となっている）に充電させることにより、誤差増幅器１４の非反転入力端子に入力される電圧の立ち上がりを緩やかにさせ、出力電圧Ｖｏの立ち上がりを緩やかにする。

またソフトスタート処理がなされると、コンデンサＣｏへの充電電流の上昇も緩やかになり、トランジスタＱ１に過大な突入電流が流れることを極力抑えることが可能となる。また過大な突入電流が抑制されることにより、入力電圧Ｖｉｎの低下も極力抑えることが可能となる。なおソフトスタート起動回路１３の具体的な回路構成、もしくはソフトスタート処理の実現方法については、その他の種々の態様とすることが可能である。

ここで電源装置１の起動時における各電圧および電流の状態を示したグラフを、図２に示す。ある時刻Ｔ０に入力電圧Ｖｉｎおよび制御用電圧ＶｃがＨレベルとなり、電源装置１の起動が開始されると、図２の中段に示すように、出力電圧Ｖｏも上昇する。このとき、ソフトスタート処理が実行されない場合は、破線で示すように、出力電圧Ｖｏは急激に立ち上がる。またこの場合、電源装置１における入力電流Ｉｉｎや出力電流Ｉｏは、図２の下段に破線で示すように、急激に増大することがある。

その一方でソフトスタート処理が実行される場合は、図２の中段に実線で示すように、ソフトスタート処理が実行されない場合に比べて、出力電圧Ｖｏは緩やかに立ち上がる。またこの場合、電源装置１における入力電流Ｉｉｎや出力電流Ｉｏは、図２の下段に実線で示すように、急激な増大が抑制される。

このようにソフトスタート処理の実行によって、電源装置１の起動時における電流の急激な増大を抑えることが可能となっている。そのため起動時に、瞬間的にトランジスタＱ１の許容電流の限界近くにまで達するような突入電流を極力抑えることができる。これにより、例えば電源装置１が図１０に示すような態様で用いられる場合、上流側電源の出力電圧の低下を防ぐことができる。その結果、電源装置１と並列的に用いられている他のシステムが誤動作することを無くし、上流側電源の容量を小さくすることも可能となる。

またソフトスタート起動回路１３は、端子Ｔ６を介して外部から入力されるソフトスタート制御信号（例えば電圧の信号）に応じて、ソフトスタート処理の実行／不実行を切り替えるようになっている。より具体的には、ソフトスタート制御信号がＨレベルであるときには、ソフトスタート処理を実行する一方、ソフトスタート制御信号がＬレベルであるときには、例えば基準電圧回路１２とコンデンサＣ１を結ぶ電流の経路を遮断することにより、ソフトスタート処理が実行されないようにする。ただし、ソフトスタート処理の実行／不実行を切替える方法はこれに限定されず、他の方法が採用されても構わない。

なおソフトスタート制御信号は、ユーザの指示（例えばユーザインターフェースにおけるボタン操作等）に応じて、ＨレベルとＬレベルが切り替わるようになっている。ただしソフトスタート制御信号は、電源装置１に発生する突入電流の有無や、入力電圧Ｖｉｎや制御用電圧Ｖｃの大きさなどに応じて、適宜切り替わるようになっていても構わない。

このようにソフトスタート処理の実行／不実行が切替可能となっていることにより、ソフトスタート処理の実行が望まれる状況では、ソフトスタート処理を実行させ、ソフトスタート処理の実行が望まれない状況では、ソフトスタート処理が実行されないようにすることが可能となっている。

またソフトスタート処理の実行が望まれない状況とは、例えば、電源装置１の起動開始時と、負荷（ＬＳＩ等）に一定レベルの出力電圧Ｖｏが供給されるタイミングとのタイムラグを、極力小さくしたいような状況（つまり、出力電圧Ｖｏの出来るだけ早い立ち上がりが望まれる状況）が該当する。なお最近の電子機器は、高機能化などに伴って、要求される電源の性能も厳しくなってきており、また、１つのシステム上に複数種類の電源装置が設けられていることから、電源装置においては、その起動時間や順番を精度よく制御できることが必要なことも多い。このような場合、起動の完了までに比較的多くの時間を要するソフトスタート処理が実行されると、ＬＳＩ等において誤動作が生ずる原因となるおそれがあるため、ソフトスタート処理の実行は望まれないと考えられる。

なお本実施例における電源装置１を使用する際、ユーザは、大きな突入電流の発生等の抑制を優先させたい場合には、ソフトスタート制御信号がＨレベルとなるようにして、ソフトスタート処理が実行されるようにすれば良い。また、出力電圧Ｖｏの立ち上がりの迅速化を優先させたい場合には、ソフトスタート制御信号がＬレベルとなるようにして、ソフトスタート処理が実行されないようにすれば良い。

また電源装置１においては、図３で示すように、端子Ｔ６に信号検出装置２１を接続させておき、この信号検出装置２１から、ソフトスタート制御信号がソフトスタート起動回路１３に出力されるようにしても構わない。ここで信号検出装置２１は、外部から所定の信号（例えば一定量以上の電流）が入力されているときは、Ｈレベルのソフトスタート制御信号を出力する一方で、このような信号が入力されていないときは、Ｌレベルのソフトスタート制御信号を出力する。このような信号検出装置２１が設けられていれば、外部から信号検出装置２１に与えられる信号によって、ソフトスタート処理の実行／不実行を切り替えることが可能である。

［実施例２］
次に本発明の実施例２に係る電源装置について説明する。なお本実施例は、ソフトスタート処理の実行／不実行を切替える処理、およびこれに関する構成等を除いては、基本的に実施例１と同様であるため、重複した説明を省略する。

本実施例に係る電源装置の構成図を、図４に示す。本図に示すように電源装置１は、突入電流検出装置２２を備えている。この突入電流検出装置２２は、電源装置１における入力側を流れている電流（トランジスタＱ１の前段側を流れる電流）を監視することにより、電源装置１における突入電流の発生の有無を検出（判別）する。

そして突入電流が発生していると判別されている場合には、Ｈレベルのソフトスタート制御信号をソフトスタート起動回路１３に出力し、ソフトスタート処理が実行されるようにする。その一方で、突入電流が発生していないと判別されている場合には、Ｌレベルのソフトスタート制御信号をソフトスタート起動回路１３に出力し、ソフトスタート処理が実行されないようにする。

なお突入電流検出装置２２は、監視している電流の大きさが所定の閾値（例えば５００ｍＡ）を超えている場合に、突入電流が発生していると判別し、当該閾値を超えていない場合には、突入電流が発生していないと判別する。つまり、突入電流検出装置２２は、監視している電流の大きさに基づいて、突入電流発生の有無を検出する。ただし突入電流発生の有無の判別手法としては、他の手法、例えば所定の微小時間内における電流の増加量が所定の閾値を超えているか否か（つまり、電流の急激な増加が生じたかどうか）に基づいた手法としても構わない。

また突入電流検出装置２２は、図５に示すように、電源装置１における出力側を流れている電流（トランジスタＱ１の後段側を流れる電流）を監視することにより、同様にして、電源装置１における突入電流の発生の有無を検出（判別）するものとしても良い。この場合も、突入電流発生の有無の判別手法として、種々の手法を採用することが可能である。

本実施例に係る電源装置１のように、突入電流の有無に応じて、ソフトスタート処理の実行／不実行が自動的に切り替わるようになっていれば、ソフトスタート処理を適切に実行させることが容易となる。例えば、通常は出力電圧Ｖｏの立ち上がりの迅速化を優先させるために、ソフトスタート処理を不実行とさせながらも、突入電流の発生時には、電流増大の抑制を優先させるために、ソフトスタート処理を実行させることが可能となる。

［実施例３］
次に本発明の実施例３に係る電源装置について説明する。なお本実施例は、ソフトスタート処理の実行／不実行を切替える処理、およびこれに関する構成等を除いては、基本的に実施例１と同様であるため、重複した説明を省略する。

本実施例に係る電源装置の構成図を、図６に示す。本図に示すように電源装置１は、電圧検出装置２３を備えている。この電圧検出装置２３は、電源装置１における入力電圧Ｖｉｎ（トランジスタＱ１の前段側の電圧）の大きさを監視し、この入力電圧Ｖｉｎが所定の閾値を下回っているか否かを継続的に検出（判別）する。

そして入力電圧Ｖｉｎが当該閾値を下回っていると判別されている場合には、Ｈレベルのソフトスタート制御信号をソフトスタート起動回路１３に出力し、電源装置１の起動時にソフトスタート処理が実行されるようにする。その一方で、入力電圧Ｖｉｎが当該閾値を下回っていないと判別されている場合には、Ｌレベルのソフトスタート制御信号をソフトスタート起動回路１３に出力し、電源装置１の起動時にソフトスタート処理が実行されないようにする。

本実施例に係る電源装置１のように、入力電圧Ｖｉｎに応じて、ソフトスタート処理の実行／不実行が自動的に切り替わるようになっていれば、ソフトスタート処理を適切に実行させることが容易となる。すなわち、通常（入力電圧Ｖｉｎが閾値を下回っていない時）は、出力電圧Ｖｏの立ち上がりの迅速化を優先させるために、ソフトスタート処理を不実行とさせることができる。

そして、入力電圧Ｖｉｎが低下しているときは、例えば電源装置１に突入電流が生じた結果、電源装置１の上流側における電源の出力電圧が低下していることが想定される。そのためこの場合には、電流増大の抑制を優先させるために、ソフトスタート処理を実行させることが可能となる。

なお電圧検出装置２３においては、入力電圧Ｖｉｎの大きさを監視する代わりに、図７に示すように、制御用電圧Ｖｃの大きさを監視するようにしても構わない。この場合は、制御用電圧Ｖｃに応じて、ソフトスタート処理の実行／不実行が自動的に切り替わることになる。

［実施例４］
次に本発明の実施例４に係る電源装置について説明する。なお本実施例は、遅延装置を設けた点およびこれに関連する内容を除いては、基本的に実施例１と同様であるため、重複した説明を省略する。

本実施例に係る電源装置の構成図を、図８に示す。本図に示すように電源装置１は、遅延装置２４を備えている。この遅延装置２４は、ソフトスタート処理が実行される場合に、コンデンサＣ１に電流が流れ込み始めるタイミングを一定時間だけ遅延させ、出力電圧Ｖｏの立ち上がり開始のタイミングを、所定の遅延時間だけ遅延させる処理（遅延処理）を実行する。

この遅延処理は、例えば、電源装置１の起動開始時から一定時間、ソフトスタート起動回路１３とコンデンサＣ１を結ぶ電流経路を接地させ、コンデンサＣ１の充電開始を遅らせることにより、実現される。

ここで本実施例に係る電源装置１の起動時における、各電圧および電流の状態を示したグラフを、図９に示す。なお本図において、上段は、入力電圧Ｖｉｎと制御用電圧Ｖｃの状態を示し、中段は、出力電圧Ｖｏの状態を示し、下段は、入力電流Ｉｉｎと出力電流Ｉｏの状態を示す。また中段と下段において、実線のグラフは、上述した遅延処理が実行された場合の状態を示し、破線のグラフは、仮に遅延処理が実行されなかったとした場合の状態を示す。

図９に示す通り、本実施例のように遅延処理が実行される場合では、遅延処理が実行されない場合に比べて、矢印で示す時間（遅延時間）の分だけ、出力電圧Ｖｏの立ち上がり開始が遅れている。このように、遅延処理が実行される本実施例の電源装置１によれば、予め遅延時間を適切に設定しておくことにより、電源装置１の起動開始時（制御用電圧ＶｃがＨレベルとなるタイミング）から、実際に出力電圧Ｖｏが立ち上がり始めるまでの時間を、適切なものとすることが可能となっている。

特に図１０で示すように、同一の機器に複数の直流安定化電源装置が設けられている場合、機器の起動時において、各直流安定化電源装置を立ち上げる順番や時間の条件が決まっている場合がある。このような場合であっても、それぞれの直流安定化電源装置における遅延時間を適切に設定しておくことにより、当該条件に適切に対応することが容易となる。

また電源装置１においては、遅延処理における遅延時間が、任意に調整可能であるようにしても良い。このことは、例えば遅延処理が、先述したようにソフトスタート起動回路１３とコンデンサＣ１を結ぶ電流経路を接地させることにより実現される場合、当該接地の状態を維持させる時間を任意に調整可能とすることにより、実現され得る。このようにして遅延時間が任意に調整可能となっていれば、電源装置１を立ち上げる順番や時間に関する種々の条件に、極力対応させることが可能となる。その結果、電源装置１に接続されているＬＳＩ等の負荷において、誤動作の発生を極力抑えることが可能となる。

［まとめ］
以上までに説明した各実施例に係る電源装置１は、エミッタ側（入力側）の電圧を調整してコレクタ側（出力側）に出力するトランジスタＱ１（電圧調整装置）を備えており、トランジスタＱ１を用いて入力電圧Ｖｉｎを安定化させた出力電圧Ｖｏを生成し、接続されている負荷に出力する。そして出力電圧Ｖｏの立ち上がり時に、この立ち上がりを緩やかにする処理（ソフトスタート処理）を行う、ソフトスタート起動回路１３を備えるとともに、外部から得られる各種信号や各種検出結果（所定の情報）に基づいて、ソフトスタート処理の実行／不実行の切替を行う機能を有している。

そのため、例えば電源装置の製造工程において、コンデンサ等の回路部品を着脱することなく、ソフトスタート処理の実行／不実行を切り替えることが可能となっている。また各実施例に係る電源装置１は、例えば図１０で示すように、電子機器内に複数個が備えられる態様で使用される。この場合、それぞれの電源装置１が、出力側に接続されているＬＳＩ等の負荷に出力電圧Ｖｏを供給する。

なお本発明は、上述した各実施例の内容に限定されるものではない。また本発明は、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改変を加えて実施され得るものである。

本発明は、負荷に電圧を供給する直流安定化電源装置などの分野において利用可能である。

本発明の実施例１に係る電源装置の構成図である。 起動時における各電圧および電流の状態を示すグラフである。 本発明の実施例１に係る電源装置の別の構成図である。 本発明の実施例２に係る電源装置の構成図である。 本発明の実施例２に係る電源装置の別の構成図である。 本発明の実施例３に係る電源装置の構成図である。 本発明の実施例３に係る電源装置の別の構成図である。 本発明の実施例４に係る電源装置の構成図である。 起動時における各電圧および電流の状態を示す別のグラフである。 電源装置の配置態様に関する説明図である。 従来の電源装置についての構成図である。

符号の説明

１ 直流安定化電源装置
２ 半導体集積回路装置
１１ ＯＮ／ＯＦＦ回路（ＯＮ／ＯＦＦ切替回路）
１２ 基準電圧回路
１３ ソフトスタート起動回路
１４ 誤差増幅器
２１ 信号検出装置
２２ 突入電流検出装置
２３ 電圧検出装置
２４ 遅延装置
Ｔ１ 入力端子
Ｔ２ 出力端子
Ｔ３ グラウンド端子
Ｔ４〜Ｔ６ 端子
Ｑ１ ＰＮＰ型トランジスタ（電圧調整装置）
Ｑ２ ＮＰＮ型トランジスタ
Ｒ１〜Ｒ５ 抵抗
Ｃ０、Ｃ１ コンデンサ

Claims (10)

1. 入力側の電圧を調整して出力側に出力する電圧調整装置を備え、
   該電圧調整装置によって入力電圧を安定化させた出力電圧を生成し、接続されている負荷に出力する直流安定化電源装置において、
   前記出力電圧の立ち上がり時に、該立ち上がりを緩やかにする処理（「ソフトスタート処理」とする）を行う、ソフトスタート起動回路と、
   所定情報に基づいて、該ソフトスタート処理の実行／不実行の切替を行う切替部と、
   を備えたことを特徴とする直流安定化電源装置。
2. 前記切替部は、
   外部から入力される信号に応じて、前記切替を実行することを特徴とする請求項１に記載の直流安定化電源装置。
3. 前記切替部は、
   前記電圧調整装置の入力側を流れている電流を監視して、突入電流が生じているか否かを判別し、
   該突入電流が生じた場合には、前記ソフトスタート処理が実行されるようにする一方、
   該突入電流が生じなかった場合には、前記ソフトスタート処理が実行されないようにすることを特徴とする請求項１に記載の直流安定化電源装置。
4. 前記切替部は、
   前記電圧調整装置の出力側を流れている電流を監視して、突入電流が生じているか否かを判別し、
   該突入電流が生じた場合には、前記ソフトスタート処理が実行されるようにする一方、
   該突入電流が生じなかった場合には、前記ソフトスタート処理が実行されないようにすることを特徴とする請求項１に記載の直流安定化電源装置。
5. 前記切替部は、
   前記監視のなされている電流の大きさが所定の閾値を超えている場合に、突入電流が生じたと判別することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の直流安定化電源装置。
6. 前記切替部は、
   前記入力電圧の大きさに応じて、前記切替を実行することを特徴とする請求項１に記載の直流安定化電源装置。
7. 外部から入力される制御用電圧に応じて、前記出力電圧を出力する動作の実行／不実行を切替えるＯＮ／ＯＦＦ切替回路を備え、
   前記切替部は、
   該制御用電圧の大きさに応じて、前記切替を実行することを特徴とする請求項１に記載の直流安定化電源装置。
8. 前記ソフトスタート処理が実行される場合において、前記出力電圧の立ち上がりのタイミングを所定の遅延時間だけ遅延させる、遅延装置を備えたことを特徴とする請求項１に記載の直流安定化電源装置。
9. 前記遅延時間が、任意に調整可能となっていることを特徴とする請求項８に記載の直流安定化電源装置。
10. 請求項１から請求項９の何れかに記載の直流安定化電源装置を備えたことを特徴とする電子機器。

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