JP2022014550A - 電源制御回路 - Google Patents

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Abstract

Figure 2022014550000001
【課題】外部電源が瞬時に遮断された場合であっても内部電源を確実に放電することの可能な電源制御回路を提供する。
【解決手段】電源制御回路は、外部電源の電圧を検出する電圧検出部10と、外部電源に基づいて内部電源を生成する内部電源生成部20,30と、検出された外部電源の電圧が所定値以下に降下した場合に、外部電源の電圧VDDを有する第1制御信号S1及び内部電源の電圧V1を有する第2制御信号S2のうち少なくとも第2制御信号S2に基づいて内部電源を放電するように制御する制御部40と、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、電源制御回路に関する。
従来の電源制御回路として、パワーオンリセット回路が知られている(例えば、特許文献1~3)。パワーオンリセット回路は、例えば、外部電源が投入された直後に電源電圧が確保できない状態で他の回路の動作が安定しなくなることを避けるために、当該他の回路の動作をリセット状態に保持し、動作電源が確保されてからリセット状態を解除するように構成されている。
また、このような他の回路を駆動するための内部電源が外部電源から生成される場合には、当該他の回路に対するパワーオンリセットを実行するために、外部電源の遮断(パワーオフ)時に内部電源を放電して、当該他の回路の動作を停止する必要がある。そこで、外部電源が遮断された場合に内部電源を放電するように構成された電源制御回路が知られている。
この電源制御回路は、例えば、外部電源の電圧がグラウンドレベル(0V)まで徐々に降下するように外部電源が遮断される場合に、外部電源によって駆動する回路を用いて内部電源を放電するように構成されている。
中国特許公開公報第102377416号 米国特許公報第7816957号 台湾特許公報第I543527号
しかしながら、例えば、外部電源の電圧がグラウンドレベルまで瞬時に降下するように外部電源が遮断される場合には、内部電源を放電するための回路の動作が瞬時に停止することによって、内部電源を放電することが困難になる。この場合、外部電源が遮断されている間だけでなく外部電源の再投入時も内部電源の供給によって継続して動作することによって、外部電源の再投入時にパワーオンリセットが実行されない回路が存在し得る。これにより、外部電源の再投入時にパワーオンリセットが実行される回路と、当該パワーオンリセットが実行されない回路とが混在し得ることから、これらの回路間で動作の不具合が発生し、ひいては、これらの回路を設けたデバイスが故障する可能性がある。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、外部電源が瞬時に遮断された場合であっても内部電源を確実に放電することの可能な電源制御回路を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、外部電源の電圧を検出する電圧検出部と、前記外部電源に基づいて内部電源を生成する内部電源生成部と、検出された前記外部電源の電圧が所定値以下に降下した場合に、前記外部電源の電圧を有する第1制御信号及び前記内部電源の電圧を有する第2制御信号のうち少なくとも前記第2制御信号に基づいて前記内部電源を放電するように制御する制御部と、を備える電源制御回路を提供する(発明1)。
かかる発明(発明1)によれば、内部電源の電圧を有する第2制御信号に基づいて内部電源が放電されるので、例えば、外部電源が瞬時に遮断された場合であっても、内部電源が残存する間、第2制御信号に基づいて内部電源を放電することが可能になる。これにより、外部電源が瞬時に遮断された場合であっても内部電源を確実に放電することができる。
上記発明(発明1)においては、前記制御部は、前記外部電源を用いて前記外部電源の電圧を有する信号を論理反転した信号を反転信号として出力する第1インバータと、前記内部電源を用いて前記反転信号を論理反転した信号を前記第2制御信号として出力する第2インバータと、を備えてもよい(発明2)。
かかる発明(発明2)によれば、例えば、外部電源の電圧を有する信号がハイレベルの場合には、ハイレベルの第2制御信号を出力することができる。また、例えば、外部電源の電圧がグラウンドレベルの場合には、ローレベルの信号が第2インバータに入力され、ハイレベルの第2制御信号が第2インバータから出力される。したがって、例えば、外部電源の電圧がグラウンドレベルの場合であっても、ハイレベルの第2制御信号を出力することができる。
上記発明(発明1~2)においては、前記制御部は、前記第1制御信号及び/又は前記第2制御信号に基づいて、前記内部電源とグラウンドとの間に接続された第1スイッチ部をオンにすることによって、前記内部電源を放電するように制御してもよい(発明3)。
かかる発明(発明3)によれば、第1制御信号及び/又は第2制御信号に基づいて第1スイッチ部をオンにすることによって、内部電源からグラウンドへの電流経路が形成されるので、内部電源を放電することができる。
上記発明(発明3)においては、前記第1スイッチ部は、前記内部電源と前記グラウンドとの間に接続された第1トランジスタであって、前記外部電源の電圧が所定値以下に降下した場合に、前記第2制御信号の入力によってオンになる第1トランジスタを備えてもよい(発明4)。
かかる発明(発明4)によれば、外部電源の電圧が所定値以下に降下した場合に、第2制御信号の入力によって、内部電源からグラウンドへの第1トランジスタを介した電流経路を形成することができる。
上記発明(発明4)においては、前記第1スイッチ部は、前記内部電源と前記グラウンドとの間に接続された第2トランジスタであって、前記外部電源の電圧が所定値以下に降下した場合に、前記第1制御信号の入力によってオンになる第2トランジスタを備えてもよい(発明5)。
かかる発明(発明5)によれば、外部電源の電圧が所定値以下に降下した場合に、第1制御信号の入力によって、内部電源からグラウンドへの第2トランジスタを介した電流経路を形成することができる。
上記発明(発明1~5)においては、前記制御部は、前記第1制御信号及び/又は前記第2制御信号に基づいて、前記内部電源と前記外部電源との間に接続された第2スイッチ部をオンにすることによって、前記内部電源を放電するように制御してもよい(発明6)。
かかる発明(発明6)によれば、第1制御信号及び/又は第2制御信号に基づいて第2スイッチ部をオンにすることによって、内部電源から外部電源への電流経路が形成されるので、内部電源を放電することができる。
上記発明(発明6)においては、前記第2スイッチ部は、前記外部電源の電圧が所定値以下に降下した場合に、前記第1制御信号及び/又は前記第2制御信号の入力によってオンになる第3トランジスタを備えてもよい(発明7)。
かかる発明(発明7)によれば、外部電源の電圧が所定値以下に降下した場合に、第1制御信号及び/又は第2制御信号の入力によって、内部電源から外部電源への第3トランジスタを介した電流経路を形成することができる。
上記発明(発明7)においては、前記第2スイッチ部は、前記外部電源の電圧が所定値以下に降下した場合又は前記外部電源がオフの場合にオンになる第4トランジスタを備え、前記第3トランジスタ及び前記第4トランジスタは、前記内部電源と前記外部電源との間に直列に接続されてもよい(発明8)。
かかる発明(発明8)によれば、外部電源の電圧が所定値以下に降下した場合又は外部電源がオフの場合に、内部電源から外部電源への第3トランジスタ及び第4トランジスタを介した電流経路を形成することができる。
上記発明(発明1~8)においては、前記内部電源生成部は、前記外部電源に基づいて第1内部電源を生成する第1内部電源生成部と、前記外部電源に基づいて第2内部電源を生成する第2内部電源生成部と、を備え、前記制御部は、検出された前記外部電源の電圧が所定値以下に降下した場合に、前記第1制御信号及び前記第2制御信号のうち少なくとも前記第2制御信号に基づいて、前記第1内部電源及び前記第2内部電源を放電するように制御してもよい(発明9)。
かかる発明(発明9)によれば、第2制御信号に基づいて第1内部電源及び第2内部電源の各々が放電されるので、例えば、外部電源が瞬時に遮断された場合であっても、第1内部電源及び第2内部電源の各々が残存する間、第2制御信号に基づいて第1内部電源及び第2内部電源の各々を放電することができる。
上記発明(発明9)においては、前記第2内部電源は、前記第1内部電源の電圧よりも高い電圧を有してもよい(発明10)。
かかる発明(発明10)によれば、第1内部電源及び第2内部電源の各々の電圧が異なる場合であっても、第2制御信号に基づいて第1内部電源及び第2内部電源の各々を放電することができる。
上記発明(発明9~10)においては、前記制御部は、前記第2内部電源の放電が完了した後に前記第1内部電源の放電が完了するように制御してもよい(発明11)。
例えば、第2制御信号の電圧が第1内部電源の電圧と等しい場合には、第2内部電源の放電が完了する前に第1内部電源の放電が完了する(例えば、第2内部電源の電圧がグラウンドレベルまで降下する前に第2制御信号がローレベルに変化する)ことによって、第2内部電源の放電が停止する(第2内部電源が残存する)可能性がある。かかる発明(発明11)によれば、例えば、第2制御信号の電圧が第1内部電源の電圧と等しい場合であっても、第2制御信号に基づいて第1内部電源及び第2内部電源の各々を放電することができる。
上記発明(発明11)においては、前記制御部は、前記第2制御信号に基づいて、前記第1内部電源とグラウンドとの間に接続された第3スイッチ部をオンにすることによって、前記第1内部電源を放電するように制御し、前記第3スイッチ部は、前記第2内部電源の電圧が前記第1内部電源の電圧よりも低い場合にオンになる第5トランジスタと、前記外部電源の電圧が所定値以下に降下した場合に、前記第2制御信号の入力によってオンになる第6トランジスタと、を備え、前記第5トランジスタ及び前記第6トランジスタは、前記第1内部電源と前記グラウンドとの間に直列に接続されてもよい(発明12)。
かかる発明(発明12)によれば、外部電源の電圧が所定値以下に降下した場合であって、第2内部電源の電圧が第1内部電源の電圧よりも低くなった場合に、第2制御信号の入力によって、第1内部電源からグラウンドへの第5トランジスタ及び第6トランジスタを介した電流経路が形成されるので、第2内部電源の電圧が第1内部電源の電圧よりも低くなるまで第1内部電源の放電を待機させることができる。これにより、第2内部電源の放電が完了した後に第1内部電源の放電を完了させることができる。
本発明の電源制御回路によれば、外部電源が瞬時に遮断された場合であっても内部電源を確実に放電することができる。
本発明の第1実施形態に係る電源制御回路の構成例を示すブロック図である。 本発明の第1実施形態に係る電源制御回路の第1内部電源生成部及び制御部の構成例を示す図である。 (a)は、外部電源の電圧が徐々に降下する場合の第1内部電源の電圧の推移を示すタイムチャートであり、(b)は、外部電源の電圧が徐々に降下する場合の第1制御信号及び第2制御信号の各々の電圧の推移を示すタイムチャートである。 (a)は、外部電源の電圧が瞬時に降下する場合の第1内部電源の電圧の推移を示すタイムチャートであり、(b)は、外部電源の電圧が瞬時に降下する場合の第1制御信号及び第2制御信号の各々の電圧の推移を示すタイムチャートである。 本発明の第2実施形態に係る電源制御回路の第2内部電源生成部及び制御部の構成例を示す図である。 (a)は、外部電源の電圧が徐々に降下する場合の第1内部電源及び第2内部電源の各々の電圧の推移を示すタイムチャートであり、(b)は、外部電源の電圧が徐々に降下する場合の第1制御信号及び第2制御信号の各々の電圧の推移を示すタイムチャートである。 (a)は、外部電源の電圧が瞬時に降下する場合の第1内部電源及び第2内部電源の各々の電圧の推移を示すタイムチャートであり、(b)は、外部電源の電圧が瞬時に降下する場合の第1制御信号及び第2制御信号の各々の電圧の推移を示すタイムチャートである。 本発明の第3実施形態に係る電源制御回路の第1内部生成回路、第2内部電源生成部及び制御部の構成例を示す図である。 (a)は、外部電源の電圧が瞬時に降下する場合の第1内部電源及び第2内部電源の各々の電圧の推移を示すタイムチャートであり、(b)は、外部電源の電圧が瞬時に降下する場合の第1制御信号及び第2制御信号の各々の電圧の推移を示すタイムチャートである。
以下、本発明の実施形態に係る電源制御回路について添付図面を参照して詳細に説明する。ただし、この実施形態は例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。
また、本明細書等における「第1」、「第2」、「第3」等の表記は、或る構成要素を他の構成要素と区別するために使用されるものであって、当該構成要素の数、順序又は優先度等を限定するためのものではない。例えば、「第1要素」及び「第2要素」との記載が存在する場合、「第1要素」及び「第2要素」という2つの要素のみが採用されることを意味するものではないし、「第1要素」が「第2要素」に先行しなければならないことを意味するものでもない。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る電源制御回路の構成例を示すブロック図である。電源制御回路は、電圧検出部10と、第1内部電源生成部20と、第2内部電源生成部30と、制御部40と、を備える。また、電圧検出部10、第1内部電源生成部20、第2内部電源生成部30及び制御部40の各々には、外部電源の電圧VDDが供給されている。なお、第1内部電源生成部20及び第2内部電源生成部30の各々は、本発明における「内部電源生成部」の一例である。
ここで、本実施形態では、第1内部電源を放電する場合を一例として説明する。
この電源制御回路は、任意の電子デバイスに設けられてもよく、例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory)等のメモリデバイスに設けられてもよい。このようなメモリデバイスは、消費電力及び速度性能を最適化するために、電圧が異なるいくつかの内部電源を有している。また、最近のIoT(Internet of Things)エッジデバイス(例えば、スマートフォン等)に用いられるメモリデバイスは、周期的に短時間動作する。ここで、非動作時の待機時間が長いことを考慮すると、当該待機時間において電源を遮断することは、メモリデバイスの消費電力の削減という観点において有効である。
なお、このようなメモリデバイスでは、デカップリングキャパシタが大きくなると、電源投入電流やスタンバイリーク電流が大きくなるので好ましくない。一方、デカップリングキャパシタが小さくなると、供給される電力信号のスルーレートが速くなる(つまり、外部電源のオンオフが瞬時に行われる)。この場合、メモリデバイス内の回路に対してパワーオンリセットを実行するために、外部電源が瞬時に遮断される場合であっても内部電源を確実に放電することが求められている。
そこで、本実施形態の電源制御回路をメモリデバイスに設けた場合には、外部電源が瞬時に遮断された場合であっても内部電源を確実に放電することができ、メモリデバイス内の回路に対してパワーオンリセットを確実に実行することができるので、好適である。
電圧検出部10は、外部電源の電圧VDDを検出する。また、電圧検出部10は、検出された外部電源の電圧VDDが所定の閾値電圧Vth(図3に示す)よりも高いか否かを判別する。また、電圧検出部10は、検出された外部電源の電圧VDDが閾値電圧Vth以下であると判別した場合に、電圧VDDを有する(電圧VDDの電位と等しい電位を有する)検出電圧信号Sを制御部40に出力する。なお、電圧検出部10は、周知の電圧検出回路によって構成されてもよい。
第1内部電源生成部20は、外部電源に基づいて第1内部電源を生成する。ここで、第1内部電源は、電圧V1(例えば、V1<VDD)を有する。また、第1内部電源生成部20は、生成した第1内部電源を、第1内部電源によって駆動する他の回路(図示省略)に供給する。さらに、第1内部電源生成部20は、第1内部電源が供給される回路に応じて電圧V1のレベルを変換するためのレベルコンバータや制御回路等を備えてもよい。
第2内部電源生成部30は、外部電源に基づいて第2内部電源を生成する。ここで、第2内部電源は、例えば、第1内部電源の電圧V1よりも高い電圧V2(例えば、V2>VDD)を有してもよい。また、第2内部電源生成部30は、生成した第2内部電源を、第2内部電源によって駆動する他の回路(図示省略)に供給する。さらに、第2内部電源生成部30は、第2内部電源が供給される回路に応じて電圧V2のレベルを変換するためのレベルコンバータや制御回路等を備えてもよい。
制御部40は、検出された外部電源の電圧VDDが閾値電圧Vth以下に降下した場合に、外部電源の電圧VDDを有する第1制御信号S1及び第1内部電源(内部電源)の電圧を有する第2制御信号S2のうち少なくとも第2制御信号S2に基づいて第1内部電源を放電するように制御する。なお、閾値電圧Vthは、本発明における「所定値」の一例である。
図2は、本実施形態に係る電源制御回路の第1内部電源生成部20及び制御部40の構成例を示す図である。第1内部電源生成部20は、外部電源に基づいて第1内部電源を生成する第1内部電源生成回路21と、第1内部電源(内部電源)とグラウンドとの間に接続されたスイッチ部22と、を備えてもよい。なお、スイッチ部22は、本発明における「第1スイッチ部」の一例である。
第1内部電源生成回路21は、例えばレギュレータ等を用いて電圧VDDを電圧V1に降圧すること等によって生成した第1内部電源を、他の回路に供給(出力)してもよい。また、第1内部電源生成回路21は、周知の内部電源生成回路によって構成されてもよい。
スイッチ部22は、第1内部電源(内部電源)とグラウンドとの間に接続されたNチャンネル型のMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)22aであって、外部電源の電圧VDDが閾値電圧Vth(所定値)以下に降下した場合に、第1制御信号S1の入力によってオンになるMOSFET22aを備えてもよい。これにより、外部電源の電圧VDDが閾値電圧Vth以下に降下した場合に、第1制御信号S1の入力によって、第1内部電源からグラウンドへのMOSFET22aを介した電流経路を形成することができる。なお、MOSFET22aは、本発明における「第2トランジスタ」の一例である。
本実施形態において、MOSFET22aのドレインは、第1内部電源生成回路21の出力電圧V1に接続されている。また、MOSFET22aのソースは、グラウンドに接続されている。さらに、MOSFET22aのゲートには、制御部40から出力された第1制御信号S1が印加される。
また、スイッチ部22は、第1内部電源(内部電源)とグラウンドとの間に接続されたNチャンネル型のMOSFET22bであって、外部電源の電圧VDDが閾値電圧Vth(所定値)以下に降下した場合に、第2制御信号S2の入力によってオンになるMOSFET22bを備えてもよい。これにより、外部電源の電圧VDDが閾値電圧Vth以下に降下した場合に、第2制御信号S2の入力によって、第1内部電源からグラウンドへのMOSFET22bを介した電流経路を形成することができる。なお、MOSFET22bは、本発明における「第1トランジスタ」の一例である。
本実施形態において、MOSFET22bのドレインは、第1内部電源生成回路21の出力電圧V1に接続されている。また、MOSFET22bのソースは、グラウンドに接続されている。さらに、MOSFET22bのゲートには、制御部40から出力された第2制御信号S2が印加される。
制御部40は、外部電源を用いて検出電圧信号S(外部電源の電圧を有する信号)を論理反転した信号を反転信号として出力する第1インバータ41と、第1内部電源(内部電源)を用いて反転信号を論理反転した信号を第2制御信号S2として出力する第2インバータ42と、を備えてもよい。これにより、制御部40は、例えば、検出電圧信号Sがハイレベルの場合に、ハイレベルの第2制御信号S2を出力することができる。また、外部電源の電圧VDDがグラウンドレベルの場合には、ローレベルの信号が第2インバータ42に入力され、ハイレベルの第2制御信号S2が第2インバータ42から出力される。したがって、制御部40は、例えば、外部電源の電圧VDDがグラウンドレベルの場合であっても、ハイレベルの第2制御信号S2を出力することができる。
また、制御部40は、外部電源を用いて反転信号を論理反転した信号を第1制御信号S1として出力する第3インバータ43を備えてもよい。これにより、制御部40は、例えば、検出電圧信号Sがハイレベルの場合には、ハイレベルの第1制御信号S1を出力することができる。また、制御部40は、検出電圧信号Sがローレベルの場合に、ローレベルの第1制御信号S1を出力する。
本実施形態において、第1インバータ41には、外部電源の電圧VDDが供給されている。また、第1インバータ41の入力端子は、検出電圧信号Sに接続されている。
本実施形態において、第2インバータ42には、第1内部電源の電圧V1が供給されている。さらに、第2インバータ42の入力端子は、第1インバータ41の出力端子に接続されている。さらにまた、第2インバータ42の出力端子は、MOSFET22bのゲートに接続されている。
本実施形態において、第3インバータ43には、外部電源の電圧VDDが供給されている。また、第3インバータ43の入力端子は、第1インバータ41の出力端子に接続されている。さらに、第3インバータ43の出力端子は、MOSFET22aのゲートに接続されている。
また、制御部40は、第1制御信号S1及び/又は第2制御信号S2に基づいて、第1内部電源(内部電源)とグラウンドとの間に接続されたスイッチ部22(第1スイッチ部)をオンにすることによって、第1内部電源を放電するように制御してもよい。この場合、第1制御信号S1及び/又は第2制御信号S2に基づいてスイッチ部22をオンにすることによって、第1内部電源からグラウンドへの電流経路が形成されるので、第1内部電源を放電することができる。
本実施形態において、制御部40は、ハイレベルの第1制御信号S1をMOSFET22aのゲートに出力してMOSFET22aをオンにすることによって、第1内部電源を放電するように制御する。また、本実施形態において、制御部40は、ハイレベルの第2制御信号S2をMOSFET22bのゲートに出力してMOSFET22bをオンにすることによって、第1内部電源を放電するように制御する。
次に、本実施形態の電源制御回路の動作について図3を参照して説明する。図3(a)は、外部電源の電圧VDDが徐々に降下する場合の第1内部電源の電圧V1の推移を示すタイムチャートであり、図3(b)は、外部電源の電圧VDDが徐々に降下する場合の第1制御信号S1及び第2制御信号S2の各々の電圧の推移を示すタイムチャートである。
図3(a)に示すように、外部電源から一定の電圧VDD(>Vth)が供給されている間、第1内部電源生成部20によって、回路駆動用の一定の電圧V1が生成される。この期間では、電圧VDDが閾値電圧Vthよりも高いので、電圧検出部10は、ローレベルの検出電圧信号Sを制御部40に出力する。
この場合、第1内部電源生成部20のMOSFET22aは、制御部40から出力されたローレベルの第1制御信号S1がゲートに印加されることによってオフ状態になる。また、制御部40の第1インバータ41は、ローレベルの検出電圧信号Sが入力されると、ローレベルからハイレベルに論理反転した反転信号を出力する。さらに、制御部40の第2インバータ42は、ハイレベルの反転信号が入力されると、ハイレベルからローレベルに論理反転した信号を第2制御信号S2として出力する。この場合、第1内部電源生成部20のMOSFET22bは、ローレベルの第2制御信号S2がゲートに印加されることによってオフ状態になる。これにより、第1内部電源の電圧V1からグラウンドへの電流経路が形成されないので、第1内部電源は他の回路に供給される。
次に、時間t1において外部電源の遮断が開始することによって外部電源の電圧VDDが徐々に降下し、時間t2において外部電源の電圧VDDが閾値電圧Vth以下になると、電圧検出部10は、ハイレベルの検出電圧信号Sを出力する。ここで、制御部40の第1インバータ41は、ハイレベルの検出電圧信号Sが入力されると、ハイレベルからローレベルに論理反転した反転信号を出力する。また、制御部40の第2インバータ42は、ローレベルの反転信号が入力されると、ローレベルからハイレベルに論理反転した信号を第2制御信号S2として出力する。なお、第2制御信号S2の電圧は、図3(b)に示すように、第1内部電源の電圧V1と等しい。さらに、制御部40の第3インバータ43は、ローレベルの反転信号が入力されると、ローレベルからハイレベルに論理反転した信号を第1制御信号S1として出力する。なお、第1制御信号S1の電圧は、図3(b)に示すように、外部電源の電圧VDDと等しい。
この場合、第1内部電源生成部20のMOSFET22aは、ハイレベルの第1制御信号S1がゲートに印加されることによってオン状態になる。これにより、第1内部電源からグラウンドへのMOSFET22aを介した電流経路が形成され、第1内部電源が放電される。また、第1内部電源生成部20のMOSFET22bは、ハイレベルの第2制御信号S2がゲートに印加されることによってオン状態になる。これにより、第1内部電源からグラウンドへのMOSFET22bを介した電流経路が形成され、第1内部電源が放電される。
次に、外部電源の電圧VDDが瞬時に降下する場合の本実施形態の電源制御回路の動作について図4を参照して説明する。図4(a)は、外部電源の電圧VDDが瞬時に降下する場合の第1内部電源の電圧V1の推移を示すタイムチャートであり、図4(b)は、外部電源の電圧VDDが瞬時に降下する場合の第1制御信号S1及び第2制御信号S2の各々の電圧の推移を示すタイムチャートである。
図3を参照して説明した場合と同様に、外部電源から一定の電圧VDD(>Vth)が供給されている間、電圧検出部10は、ローレベルの検出電圧信号Sを出力する。また、制御部40は、ローレベルの第1制御信号S1と、ローレベルの第2制御信号S2とを出力する。したがって、第1内部電源は、放電されることなく他の回路に供給される。
次に、時間t3において外部電源が遮断されると、外部電源の電圧VDDが瞬時にグラウンドレベルまで降下する。このとき、電圧検出部10は、時間t3においてハイレベルの検出電圧信号Sを出力するが、この検出電圧信号Sは、ハイレベルからローレベルに直ちに変化し、ローレベルの状態を維持する。
一方、制御部40の第1インバータ41は、ローレベルの検出電圧信号Sを論理反転し、ハイレベルの反転信号として出力する。ここで、反転信号の電圧は外部電源の電圧VDD(グラウンドレベル)と等しいので、ローレベルの信号が第2インバータ42に入力される。そして、第2インバータ42は、ローレベルの反転信号を論理反転し、ハイレベルの第2制御信号S2として出力する。ここで、第2制御信号S2の電圧は、図4(b)に示すように、第1内部電源の電圧V1と等しい。なお、第3インバータ43から出力される第1制御信号S1は、図4(b)に示すように、時間t3においてハイレベルになるが、検出電圧信号Sと同様に、直ちにローレベルに変化し、ローレベルの状態を維持する。
第1内部電源生成部20のMOSFET22bは、ハイレベルの第2制御信号S2がゲートに印加されることによってオン状態になる。これにより、第2制御信号S2がハイレベルの間(第1内部電源が残存する間)、第1内部電源からグラウンドへのMOSFET22bを介した電流経路が形成され、第1内部電源が放電される。
上述したように、本実施形態の電源制御回路によれば、第1内部電源(内部電源)の電圧V1を有する第2制御信号S2に基づいて第1内部電源が放電されるので、例えば、外部電源が瞬時に遮断された場合であっても、第1内部電源が残存する間、第2制御信号S2に基づいて第1内部電源を放電することが可能になる。これにより、外部電源が瞬時に遮断された場合であっても第1内部電源を確実に放電することができる。
(第2実施形態)
以下、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態の電源制御回路は、第2内部電源を放電する点において、第1実施形態と異なっている。以下、第1実施形態と異なる構成について説明する。
図5は、本実施形態に係る電源制御回路の第2内部電源生成部30及び制御部40の構成例を示す図である。第2内部電源生成部30は、外部電源に基づいて第2内部電源を生成する第2内部電源生成回路31と、第1レベルシフト回路32と、第2レベルシフト回路33と、NOR回路34と、第2内部電源(内部電源)と外部電源との間に接続されたスイッチ部35と、を備えてもよい。なお、スイッチ部35は、本発明における「第2スイッチ部」の一例である。
第2内部電源生成回路31は、例えばチャージポンプ等を用いて電圧VDDを電圧V2に昇圧すること等によって生成した第2内部電源を、他の回路に供給(出力)してもよい。また、第2内部電源生成回路31は、周知の内部電源生成回路によって構成されてもよい。
第1レベルシフト回路32は、外部電源の電圧VDDが供給されるインバータ32aと、2つのNチャンネル型のMOSFET32b,32cと、2つのPチャンネル型のMOSFET32d,32eと、を含む。
MOSFET32bのドレインは、MOSFET32dのドレイン-ソース間を介して第2内部電源の出力電圧V2に接続されており、MOSFET32eのゲートにも接続されている。また、MOSFET32bのゲートは、インバータ32aの入力端子に接続されており、制御部40の第3インバータ43の出力端子にも接続されている。これにより、MOSFET32bのゲート及びインバータ32aの入力端子の各々には、制御部40から出力された第1制御信号S1´が印加される。なお、第1制御信号S1´の電圧は、外部電源の電圧VDDと等しい。さらに、MOSFET32bのソースは、グラウンドに接続されている。
MOSFET32cのドレインは、MOSFET32eのドレイン-ソース間を介して第2内部電源の出力電圧V2に接続されており、MOSFET32dのゲート及びNOR回路34の一方の入力端子の各々にも接続されている。また、MOSFET32cのゲートは、インバータ32aの出力端子及びスイッチ部35のMOSFET35b(後述する)のゲートの各々に接続されている。さらに、MOSFET32cのソースは、グラウンドに接続されている。
第2レベルシフト回路33は、第1内部電源の電圧V1が供給されるインバータ33aと、2つのNチャンネル型のMOSFET33b,33cと、2つのPチャンネル型のMOSFET33d,33eと、を含む。
MOSFET33bのドレインは、MOSFET33dのドレイン-ソース間を介して第2内部電源の出力電圧V2に接続されており、MOSFET33eのゲートにも接続されている。また、MOSFET33bのゲートは、インバータ33aの入力端子に接続されており、制御部40の第2インバータ42の出力端子にも接続されている。これにより、MOSFET33bのゲート及びインバータ33aの入力端子の各々には、制御部40から出力された第2制御信号S2´が印加される。なお、第2制御信号S2´の電圧は、第1内部電源の電圧V1と等しい。さらに、MOSFET33bのソースは、グラウンドに接続されている。
MOSFET33cのドレインは、MOSFET33eのドレイン-ソース間を介して第2内部電源の出力電圧V2に接続されており、MOSFET33dのゲート及びNOR回路34の他方の入力端子の各々にも接続されている。また、MOSFET33cのゲートは、インバータ33aの出力端子に接続されている。さらに、MOSFET33cのソースは、グラウンドに接続されている。
NOR回路34には、第2内部電源の電圧V2が供給されている。また、NOR回路34の出力端子は、スイッチ部35のMOSFET35a(後述する)のゲートに接続されている。
スイッチ部35は、外部電源の電圧VDDが閾値電圧Vth(所定値)以下に降下した場合に、第1制御信号S1´及び/又は第2制御信号S2´の入力によってオンになるPチャンネル型のMOSFET35aを備えてもよい。これにより、外部電源の電圧VDDが閾値電圧Vth以下に降下した場合に、第1制御信号S1´及び/又は第2制御信号S2´の入力によって、第2内部電源から外部電源へのMOSFET35aを介した電流経路を形成することができる。なお、MOSFET35aは、本発明における「第3トランジスタ」の一例である。
また、スイッチ部35は、外部電源の電圧VDDが閾値電圧Vth(所定値)以下に降下した場合又は外部電源がオフの場合(外部電源の電圧VDDがグラウンドレベルの場合)にオンになるPチャンネル型のMOSFET35bを備えてもよい。さらに、MOSFET35a及びMOSFET35bは、第2内部電源(内部電源)と外部電源との間に直列に接続されてもよい。これにより、外部電源の電圧VDDが閾値電圧Vth以下に降下した場合又は外部電源がオフである場合に、第2内部電源から外部電源へのMOSFET35a及びMOSFET35bを介した電流経路を形成することができる。なお、MOSFET35bは、本発明における「第4トランジスタ」の一例である。
本実施形態において、MOSFET35aのソースは、第2内部電源生成回路31の出力電圧V2に接続されている。また、MOSFET35aのドレインは、MOSFET35bのドレイン-ソース間を介して外部電源の出力電圧VDDに接続されている。なお、MOSFET35a及びMOSFET35bの位置は、入れ替わってもよい。
制御部40は、第1制御信号S1´及び/又は第2制御信号S2´に基づいて、第2内部電源(内部電源)と外部電源との間に接続されたスイッチ部35(第2スイッチ部)をオンにすることによって、第2内部電源を放電するように制御してもよい。この場合、第1制御信号S1´及び/又は第2制御信号S2´に基づいてスイッチ部35をオンにすることによって、第2内部電源から外部電源への電流経路が形成されるので、第2内部電源を放電することができる。
本実施形態において、制御部40は、ハイレベルの第1制御信号S1´を第1レベルシフト回路32に出力してスイッチ部35のMOSFET35a及びMOSFET35bの各々をオンにすることによって、第2内部電源を放電するように制御する。また、本実施形態において、制御部40は、ハイレベルの第2制御信号S2´を第2レベルシフト回路33に出力してスイッチ部35のMOSFET22bの各々をオンにすることによって、第2内部電源を放電するように制御する。
次に、本実施形態の電源制御回路の動作について図6を参照して説明する。図6(a)は、外部電源の電圧VDDが徐々に降下する場合の第1内部電源及び第2内部電源の各々の電圧V1,V2の推移を示すタイムチャートであり、図6(b)は、外部電源の電圧VDDが徐々に降下する場合の第1制御信号S1´及び第2制御信号S2´の各々の電圧の推移を示すタイムチャートである。
なお、第1内部電源の電圧V1の推移については上述した第1実施形態と同様であるため、ここでは、第2内部電源の電圧V2の推移について説明する。
図6(a)に示すように、外部電源から一定の電圧VDD(>Vth)が供給されている間、第2内部電源生成部30によって、回路駆動用の一定の電圧V2が生成される。この期間では、電圧VDDが閾値電圧Vthよりも高いので、電圧検出部10は、ローレベルの検出電圧信号Sを制御部40に出力する。
この場合、制御部40は、上述した第1実施形態と同様に、ローレベルの第1制御信号S1´と、ローレベルの第2制御信号S2´と、を出力する。このとき、第2内部電源生成部30の第1レベルシフト回路32のインバータ32aは、第1制御信号S1´が入力されると、第1制御信号S1´を論理反転した反転信号を出力する。したがって、第2内部電源生成部30のスイッチ部35のMOSFET35bは、インバータ32aによってローレベルからハイレベルに論理反転した信号がゲートに印加されることによって、オフ状態になる。
また、第2内部電源生成部30の第1レベルシフト回路32では、第1制御信号S1´がローレベルの場合、MOSFET32bがオフ状態になっており、MOSFET32cがオン状態になっている。この場合、第1レベルシフト回路32は、ローレベルの信号をNOR回路34に出力する。なお、第1レベルシフト回路32の詳細な動作は、周知のレベルシフト回路と同様であってもよい。
一方、第2内部電源生成部30の第2レベルシフト回路33では、第2制御信号S2´がローレベルの場合、MOSFET33bがオフ状態になっており、MOSFET33cがオン状態になっている。この場合、第2レベルシフト回路33は、ローレベルの信号をNOR回路34に出力する。なお、第2レベルシフト回路33の詳細な動作は、周知のレベルシフト回路と同様であってもよい。そして、第2内部電源生成部30のスイッチ部35のMOSFET35aは、NOR回路34における論理演算の結果であるハイレベルの信号がゲートに印加されることによって、オフ状態になる。
したがって、第2内部電源の電圧V2から外部電源の電圧VDDへのMOSFET35a,35bを介した電流経路が形成されないので、第2内部電源は他の回路に供給される。
次に、時間t4において外部電源の遮断が開始することによって外部電源の電圧VDDが徐々に降下し、時間t5において外部電源の電圧VDDが閾値電圧Vth以下になると、電圧検出部10は、ハイレベルの検出電圧信号Sを出力する。また、制御部40は、上述した第1実施形態と同様に、ハイレベルの第1制御信号S1´と、ハイレベルの第2制御信号S2´とを出力する。ここで、第1制御信号S1´の電圧は、図6(b)に示すように、外部電源の電圧VDDと等しい。また、第2制御信号S2´の電圧は、図6(b)に示すように、第1内部電源の電圧V1と等しい。
この場合、第2内部電源生成部30の第1レベルシフト回路32のインバータ32aは、第1制御信号S1´が入力されると、第1制御信号S1´を論理反転した反転信号を出力する。したがって、第2内部電源生成部30のスイッチ部35のMOSFET35bは、インバータ32aによってハイレベルからローレベルに論理反転した信号がゲートに印加されることによって、オン状態になる。
また、第2内部電源生成部30の第1レベルシフト回路32では、第1制御信号S1´がハイレベルの場合、MOSFET32bがオン状態になっており、MOSFET32cがオフ状態になっている。この場合、第1レベルシフト回路32は、ハイレベルの信号をNOR回路34に出力する。一方、第2内部電源生成部30の第2レベルシフト回路33では、第2制御信号S2´がハイレベルの場合、MOSFET33bがオン状態になっており、MOSFET33cがオフ状態になっている。この場合、第2レベルシフト回路33は、ハイレベルの信号をNOR回路34に出力する。そして、第2内部電源生成部30のスイッチ部35のMOSFET35aは、NOR回路34における論理演算の結果であるローレベルの信号がゲートに印加されることによって、オン状態になる。
したがって、第2内部電源の電圧V2から外部電源の電圧VDDへのMOSFET35a,35bを介した電流経路が形成され、第2内部電源が放電される(第2内部電源の電圧V2が、外部電源の電圧VDDと共にグラウンドレベルまで降下する)。
次に、外部電源の電圧VDDが瞬時に降下する場合の本実施形態の電源制御回路の動作について図7を参照して説明する。図7(a)は、外部電源の電圧VDDが瞬時に降下する場合の第1内部電源及び第2内部電源の各々の電圧V1,V2の推移を示すタイムチャートであり、図7(b)は、外部電源の電圧VDDが瞬時に降下する場合の第1制御信号S1´及び第2制御信号S2´の各々の電圧の推移を示すタイムチャートである。
なお、ここでは、第1内部電源及び第2内部電源のうち第2内部電源のみを放電する場合を一例として説明する。
図6を参照して説明した場合と同様に、外部電源から一定の電圧VDD(>Vth)が供給されている間、電圧検出部10は、ローレベルの検出電圧信号Sを出力する。また、制御部40は、ローレベルの第1制御信号S1´と、ローレベルの第2制御信号S2´とを出力する。したがって、第2内部電源は、放電されることなく他の回路に供給される。
次に、時間t6において外部電源が遮断されると、外部電源の電圧VDDが瞬時にグラウンドレベルまで降下する。このとき、電圧検出部10は、時間t6においてハイレベルの検出電圧信号Sを出力するが、この検出電圧信号Sは、ハイレベルからローレベルに直ちに変化し、ローレベルの状態を維持する。
この場合、制御部40は、上述した第1実施形態と同様に、ハイレベルの第2制御信号S2´を出力する。ここで、第2制御信号S2´の電圧は、第1内部電源の電圧V1と等しい。また、制御部40は、ローレベルの第1制御信号S1´を出力する。
第2内部電源生成部30の第1レベルシフト回路32のインバータ32aは、ローレベルの第1制御信号S1´が入力されると、第1制御信号S1´を論理反転したハイレベルの反転信号を出力する。ここで、この反転信号の電圧は外部電源の電圧VDD(グラウンドレベル)と等しいので、ローレベルの信号がスイッチ部35のMOSFET35bのゲートに印加される。これにより、MOSFET35bはオン状態になる。
また、第2内部電源生成部30の第1レベルシフト回路32では、第1制御信号S1´がローレベルの場合、MOSFET32bがオフ状態になっており、MOSFET32cがオン状態になっている。この場合、第1レベルシフト回路32は、ローレベルの信号をNOR回路34に出力する。一方、第2内部電源生成部30の第2レベルシフト回路33では、第2制御信号S2´がハイレベルの場合、MOSFET33bがオン状態になっており、MOSFET33cがオフ状態になっている。この場合、第2レベルシフト回路33は、ハイレベルの信号をNOR回路34に出力する。そして、第2内部電源生成部30のスイッチ部35のMOSFET35aは、NOR回路34における論理演算の結果であるローレベルの信号がゲートに印加されることによって、オン状態になる。
したがって、第2内部電源の電圧V2から外部電源の電圧VDDへのMOSFET35a,35bを介した電流経路が形成され、第2内部電源が放電される(第2内部電源の電圧V2が、外部電源の電圧VDDと共にグラウンドレベルまで降下する)。
上述したように、本実施形態の電源制御回路によれば、第1内部電源(内部電源)の電圧V1を有する第2制御信号S2´に基づいて第2内部電源が放電されるので、例えば、外部電源が瞬時に遮断された場合であっても、第1内部電源が残存する間、第2制御信号S2´に基づいて第2内部電源を放電することが可能になる。これにより、外部電源が瞬時に遮断された場合であっても第2内部電源を確実に放電することができる。
(第3実施形態)
以下、本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態の電源制御回路は、第1内部電源及び第2内部電源の各々を放電する点において、上記各実施形態と異なっている。以下、上記各実施形態と異なる構成について説明する。
図8は、本実施形態に係る電源制御回路の第1内部電源生成部20、第2内部電源生成部30及び制御部40の構成例を示す図である。
本実施形態において、制御部40は、検出された外部電源の電圧VDDが閾値電圧Vth(所定値)以下に降下した場合に、第1制御信号S1,S1´及び第2制御信号S2,S2´のうち少なくとも第2制御信号S2,S2´に基づいて、第1内部電源及び第2内部電源を放電するように制御してもよい。
また、本実施形態において、第2内部電源は、第1内部電源の電圧V1よりも高い電圧V2を有してもよい。この場合、第1内部電源及び第2内部電源の各々の電圧V1,V2が異なる場合であっても、第2制御信号S2,S2´に基づいて第1内部電源及び第2内部電源の各々を放電することができる。
ところで、例えば、第2制御信号S2,S2´の電圧が第1内部電源の電圧V1と等しい場合には、第2内部電源の放電が完了する前に第1内部電源の放電が完了する(例えば、第2内部電源の電圧V2がグラウンドレベルまで降下する前に第2制御信号S2,S2´がローレベルに変化する)ことによって、第2内部電源の放電が停止する(第2内部電源が残存する)可能性がある。そこで、制御部40は、第2内部電源の放電が完了した後に第1内部電源の放電が完了するように制御してもよい。これにより、第2制御信号S2,S2´の電圧が第1内部電源の電圧V1と等しい場合であっても、第2制御信号S2,S2´に基づいて第1内部電源及び第2内部電源の各々を放電することができる。
本実施形態において、第1内部電源生成部20のスイッチ部22は、第2内部電源の電圧V2が第1内部電源の電圧V1よりも低い場合にオンになるPチャンネル型のMOSFET22cと、外部電源の電圧VDDが閾値電圧Vth(所定値)以下に降下した場合に、第2制御信号S2,S2´の入力によってオンになるNチャンネル型のMOSFET22bと、を備えてもよい。また、MOSFET22c及びMOSFET22bは、第1内部電源と外部電源との間に直列に接続されてもよい。これにより、外部電源の電圧VDDが閾値電圧Vth以下に降下した場合であって、第2内部電源の電圧V2が第1内部電源の電圧V1よりも低くなった場合に、第2制御信号S2,S2´の入力によって、第1内部電源からグラウンドへのMOSFET22c及びMOSFET22bを介した電流経路が形成されるので、第2内部電源の電圧V2が第1内部電源の電圧V1よりも低くなるまで第1内部電源の放電を待機させることができる。したがって、第2内部電源の放電が完了した後に第1内部電源の放電を完了させることができる。なお、MOSFET22cは、本発明における「第5トランジスタ」の一例であり、MOSFET22bは、本発明における「第6トランジスタ」の一例である。
本実施形態において、MOSFET22bのドレインは、MOSFET22cのドレイン-ソース間を介して第1内部電源生成回路21の出力電圧V1に接続されている。また、MOSFET22bのソースは、グラウンドに接続されている。さらに、MOSFET22bのゲートには、第2制御信号S2が印加される。また、MOSFET22cのゲートは、第2内部電源生成部30の出力電圧V2に接続されている。なお、MOSFET22b及びMOSFET22cの位置は、入れ替わってもよい。
次に、本実施形態の電源制御回路の動作について図9を参照して説明する。図9(a)は、外部電源の電圧VDDが瞬時に降下する場合の第1内部電源及び第2内部電源の各々の電圧V1,V2の推移を示すタイムチャートであり、図9(b)は、外部電源の電圧VDDが瞬時に降下する場合の第1制御信号S1,S1´及び第2制御信号S2,S2´の各々の電圧の推移を示すタイムチャートである。
なお、外部電源の電圧VDDが徐々に降下する場合の第1内部電源及び第2内部電源の各々の電圧V1,V2の推移については、上述した各実施形態と同様である。
上述した各実施形態と同様に、外部電源から一定の電圧VDD(>Vth)が供給されている間、電圧検出部10は、ローレベルの検出電圧信号Sを出力する。また、制御部40は、ローレベルの第1制御信号S1,S1´と、ローレベルの第2制御信号S2,S2´とを出力する。したがって、第1内部電源及び第2内部電源は、放電されることなく他の回路に供給される。
次に、時間t7において外部電源が遮断されると、外部電源の電圧VDDが瞬時にグラウンドレベルまで降下する。このとき、電圧検出部10は、時間t7においてハイレベルの検出電圧信号Sを出力するが、この検出電圧信号Sは、ハイレベルからローレベルに直ちに変化し、ローレベルの状態を維持する。
この場合、制御部40は、上述した各実施形態と同様に、ハイレベルの第2制御信号S2,S2´を出力する。ここで、第2制御信号S2,S2´の電圧は、第1内部電源の電圧V1と等しい。また、制御部40は、ローレベルの第1制御信号S1,S1´を出力する。
第1内部電源生成部20において、スイッチ部22のMOSFET22aは、ローレベルの第1制御信号S1がゲートに印加されることによってオフ状態になる。また、MOSFET22bは、ハイレベルの第2制御信号S2がゲートに印加されることによってオン状態になる。一方、MOSFET22cは、第2内部電源の電圧V2が第1内部電源の電圧V1よりも高いので、ハイレベルの信号がゲートに印加される。これにより、MOSFET22cはオフ状態になる。したがって、第1内部電源の電圧V1からグラウンドへの電流経路が形成されないので、第1内部電源は他の回路に供給される。
第2内部電源生成部30では、上述した第2実施形態と同様に、第2内部電源の電圧V2から外部電源の電圧VDDへのMOSFET35a,35bを介した電流経路が形成される。これにより、第2内部電源が放電される。
そして、第2内部電源が放電されることによって第2内部電源の電圧V2が第1内部電源の電圧V1よりも低くなった場合、第1内部電源生成部20のスイッチ部22のMOSFET22cは、ローレベルの信号がゲートに印加されるので、オン状態になる。これにより、第1内部電源の電圧V1からグラウンドへのMOSFET22b及びMOSFET22cを介した電流経路が形成されるので、第1内部電源の放電が行われる。
このように、第2内部電源の電圧V2が第1内部電源の電圧V1よりも低い場合に第1内部電源の放電が行われるので、第2内部電源の放電が完了した後に第1内部電源の放電を完了させることができる。
上述したように、本実施形態の電源制御回路によれば、第2制御信号S2,S2´に基づいて第1内部電源及び第2内部電源の各々が放電されるので、例えば、外部電源が瞬時に遮断された場合であっても、第1内部電源及び第2内部電源の各々が残存する間、第2制御信号S2,S2´に基づいて第1内部電源及び第2内部電源の各々を放電することができる。
以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記各実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
例えば、上述した各実施形態では、第2制御信号S2,S2´が第1内部電源の電圧V1を有する場合を一例として説明したが、本発明はこの場合に限定されない。例えば、第2制御信号S2,S2´は、第2内部電源の電圧V2を有してもよい。
また、上述した各実施形態では、第1内部電源生成部20及び第2内部電源生成部30を備える場合を一例として説明したが、本発明はこの場合に限定されない。例えば、電源制御回路は、第1内部電源生成部20及び第2内部電源生成部30のうち何れか一方を備えてもよい。
さらに、上述した第3実施形態では、制御部40が、第2内部電源の放電が完了した後に第1内部電源の放電が完了するように制御する場合を一例として説明したが、本発明はこの場合に限定されない。例えば、制御部40は、第1内部電源の放電が完了した後に第2内部電源の放電が完了するように制御してもよいし、第1内部電源及び第2内部電源の各々を独立して放電するように制御してもよい。
さらにまた、上述した各実施形態では、外部電源から第1内部電源及び第2内部電源が直接生成される場合を一例として説明したが、本発明はこの場合に限定されない。例えば、電源制御回路は、所定の基準電圧を有する基準電源を生成する基準電源生成部を備えてもよい。この場合、第1内部電源生成部20は、基準電源に基づいて第1内部電源を生成してもよい。また、第2内部電源生成部30は、基準電源に基づいて第2内部電源を生成してもよい。
また、上述した各実施形態では、電圧検出部10から出力された検出電圧信号Sに基づく第1制御信号S1,S1´が、制御部40から第1内部電源生成部20及び第2内部電源生成部30に出力される場合を一例として説明したが、本発明はこの場合に限定されない。例えば、第1制御信号S1,S1´は、電圧検出部10から第1内部電源生成部20、第2内部電源生成部30及び制御部40の各々に直接出力されてもよい。
また、上述した実施形態では、制御部40の単一の第2インバータ42が第2制御信号S2,S2´を出力する場合を一例として説明したが、本発明はこの場合に限定されない。例えば、制御部40は、第2制御信号S2,S2´毎に個別の第2インバータ42を備えてもよい。
さらに、上述した各実施形態では、MOSFET22a,22b,22c,35a,35bが本発明における「第1トランジスタ」~「第6トランジスタ」である場合を一例として説明したが、本発明はこの場合に限定されない。例えば、MOSFETの代わりに他のトランジスタが用いられてもよいし、他のスイッチング素子が用いられてもよい。
さらに、上述した各実施形態では、第1内部電源生成部20及び第2内部電源生成部30が正電圧(グラウンドレベルよりも高い電圧)を生成する場合、すなわち、第1制御信号S1,S1´及び第2制御信号S2,S2´が正電圧を有する場合を一例として説明したが、本発明はこの場合に限定されない。例えば、第1内部電源生成部20及び第2内部電源生成部30のうち少なくとも一方は、負電圧(グラウンドレベルよりも低い電圧)を生成してもよい。ここで、制御部40は、第1制御信号S1,S1´及び第2制御信号S2,S2´のうち少なくとも一方が負電圧を有する場合であっても、少なくとも第2制御信号S2,S2´に基づいて内部電源(第1内部電源及び/又は第2内部電源)を放電するように制御してもよい。
さらにまた、上述した各実施形態では、第2内部電源が、第1内部電源の電圧V1よりも高い電圧V2を有する場合を一例として説明したが、本発明はこの場合に限定されない。例えば、第2内部電源の電圧V2は、第1内部電源の電圧V1と等しくてもよい。
10…電圧検出部
20…第1内部電源生成部
22…スイッチ部
22a,22b,22c…MOSFET
30…第2内部電源生成部
35…スイッチ部
35a,35b…MOSFET
40…制御部
41…第1インバータ
42…第2インバータ
43…第3インバータ
S…検出電圧信号
S1,S1´…第1制御信号
S2,S2´…第2制御信号
VDD…外部電源の電圧
V1…第1内部電源の電圧
V2…第2内部電源の電圧

Claims (12)

  1. 外部電源の電圧を検出する電圧検出部と、
    前記外部電源に基づいて内部電源を生成する内部電源生成部と、
    検出された前記外部電源の電圧が所定値以下に降下した場合に、前記外部電源の電圧を有する第1制御信号及び前記内部電源の電圧を有する第2制御信号のうち少なくとも前記第2制御信号に基づいて前記内部電源を放電するように制御する制御部と、
    を備える電源制御回路。
  2. 前記制御部は、
    前記外部電源を用いて前記外部電源の電圧を有する信号を論理反転した信号を反転信号として出力する第1インバータと、
    前記内部電源を用いて前記反転信号を論理反転した信号を前記第2制御信号として出力する第2インバータと、を備える、請求項1に記載の電源制御回路。
  3. 前記制御部は、前記第1制御信号及び/又は前記第2制御信号に基づいて、前記内部電源とグラウンドとの間に接続された第1スイッチ部をオンにすることによって、前記内部電源を放電するように制御する、請求項1又は2に記載の電源制御回路。
  4. 前記第1スイッチ部は、前記内部電源と前記グラウンドとの間に接続された第1トランジスタであって、前記外部電源の電圧が所定値以下に降下した場合に、前記第2制御信号の入力によってオンになる第1トランジスタを備える、請求項3に記載の電源制御回路。
  5. 前記第1スイッチ部は、前記内部電源と前記グラウンドとの間に接続された第2トランジスタであって、前記外部電源の電圧が所定値以下に降下した場合に、前記第1制御信号の入力によってオンになる第2トランジスタを備える、請求項4に記載の電源制御回路。
  6. 前記制御部は、前記第1制御信号及び/又は前記第2制御信号に基づいて、前記内部電源と前記外部電源との間に接続された第2スイッチ部をオンにすることによって、前記内部電源を放電するように制御する、請求項1~5の何れかに記載の電源制御回路。
  7. 前記第2スイッチ部は、前記外部電源の電圧が所定値以下に降下した場合に、前記第1制御信号及び/又は前記第2制御信号の入力によってオンになる第3トランジスタを備える、請求項6に記載の電源制御回路。
  8. 前記第2スイッチ部は、前記外部電源の電圧が所定値以下に降下した場合又は前記外部電源がオフの場合にオンになる第4トランジスタを備え、
    前記第3トランジスタ及び前記第4トランジスタは、前記内部電源と前記外部電源との間に直列に接続されている、請求項7に記載の電源制御回路。
  9. 前記内部電源生成部は、
    前記外部電源に基づいて第1内部電源を生成する第1内部電源生成部と、
    前記外部電源に基づいて第2内部電源を生成する第2内部電源生成部と、を備え、
    前記制御部は、検出された前記外部電源の電圧が所定値以下に降下した場合に、前記第1制御信号及び前記第2制御信号のうち少なくとも前記第2制御信号に基づいて、前記第1内部電源及び前記第2内部電源を放電するように制御する、請求項1~8の何れかに記載の電源制御回路。
  10. 前記第2内部電源は、前記第1内部電源の電圧よりも高い電圧を有する、請求項9に記載の電源制御回路。
  11. 前記制御部は、前記第2内部電源の放電が完了した後に前記第1内部電源の放電が完了するように制御する、請求項9又は10に記載の電源制御回路。
  12. 前記制御部は、前記第2制御信号に基づいて、前記第1内部電源とグラウンドとの間に接続された第3スイッチ部をオンにすることによって、前記第1内部電源を放電するように制御し、
    前記第3スイッチ部は、前記第2内部電源の電圧が前記第1内部電源の電圧よりも低い場合にオンになる第5トランジスタと、前記外部電源の電圧が所定値以下に降下した場合に、前記第2制御信号の入力によってオンになる第6トランジスタと、を備え、
    前記第5トランジスタ及び前記第6トランジスタは、前記第1内部電源と前記グラウンドとの間に直列に接続されている、請求項11に記載の電源制御回路。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009087398A (ja) * 2007-09-27 2009-04-23 Toshiba Corp 電源回路
JP2015106967A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 キヤノン株式会社 放電回路および放電回路の駆動制御方法
JP2016082501A (ja) * 2014-10-21 2016-05-16 株式会社デンソー パワーオンリセット回路
JP2016082824A (ja) * 2014-10-21 2016-05-16 株式会社東芝 電源制御装置および情報処理装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100937939B1 (ko) * 2008-04-24 2010-01-21 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 내부전압 생성회로
TWI379188B (en) 2008-09-09 2012-12-11 Holtek Semiconductor Inc A power on reset generating circuit and method thereof
JP2010166108A (ja) * 2009-01-13 2010-07-29 Seiko Instruments Inc 遅延回路
JP5225876B2 (ja) * 2009-01-29 2013-07-03 セイコーインスツル株式会社 パワーオンリセット回路
US8351174B1 (en) * 2009-10-29 2013-01-08 Western Digital Technologies, Inc. Apparatus comprising a brown-out protection circuit for memory devices
JP5341781B2 (ja) * 2010-01-04 2013-11-13 ルネサスエレクトロニクス株式会社 電力供給制御回路
CN102377416A (zh) 2010-08-06 2012-03-14 盛群半导体股份有限公司 电源重置电路
US9190120B2 (en) * 2010-10-20 2015-11-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Storage device including reset circuit and method of resetting thereof
JP6107132B2 (ja) * 2012-12-28 2017-04-05 富士電機株式会社 スイッチング電源装置
WO2014167938A1 (ja) * 2013-04-08 2014-10-16 富士電機株式会社 パワーデバイスの駆動回路
TWI543527B (zh) 2014-11-28 2016-07-21 天鈺科技股份有限公司 上電復位電路
US10148188B2 (en) * 2016-09-06 2018-12-04 Fairchild Semiconductor Corporation Clamp voltage detection and over-voltage protection for power supply topologies
US10090025B2 (en) * 2016-10-13 2018-10-02 Cisco Technology, Inc. Discharging electric charge in integrated circuit unless in-specification condition(s) detected
JP7075715B2 (ja) * 2016-10-28 2022-05-26 ラピスセミコンダクタ株式会社 半導体装置及びパワーオンリセット信号の生成方法
JP6626431B2 (ja) * 2016-12-20 2019-12-25 株式会社日立産機システム 放電機能を有する電力変換装置
CN106849675B (zh) * 2017-03-28 2019-07-05 无锡芯朋微电子股份有限公司 开关电源的控制电路及其方法
JP2019047621A (ja) * 2017-09-01 2019-03-22 ミツミ電機株式会社 電源制御用半導体装置および電源装置並びにxコンデンサの放電方法
CN109347314B (zh) * 2018-10-29 2020-12-18 陕西航空电气有限责任公司 带保护功能的高压交直流余电泄放电路
CN109617412B (zh) * 2019-01-14 2024-07-23 泉芯电子技术(深圳)有限公司 基于pfm控制的升压系统响应速度变换电路及其控制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009087398A (ja) * 2007-09-27 2009-04-23 Toshiba Corp 電源回路
JP2015106967A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 キヤノン株式会社 放電回路および放電回路の駆動制御方法
JP2016082501A (ja) * 2014-10-21 2016-05-16 株式会社デンソー パワーオンリセット回路
JP2016082824A (ja) * 2014-10-21 2016-05-16 株式会社東芝 電源制御装置および情報処理装置

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