JP4328290B2 - 電源回路、半導体集積回路装置、電子機器及び電源回路の制御方法 - Google Patents
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Description
半導体装置(LSI)は、高速化・高集積化が進められている。また、半導体装置は、低消費電力化の要求に伴い低電圧化が進められている。電子機器は各種半導体装置を組み合わせて構成され、それらの半導体装置には、それぞれの装置の構成に応じた電圧の電源が供給されている。半導体装置は、それら供給する電源の順番により動作が不安定になる場合がある。このため、複数の電源間において、それらを生成するタイミングを調整することが望まれている。
また、第1の直流電圧と基準電圧との比較結果に応じた信号が外部端子に出力されるため、複数の電源回路間において、全ての電源回路において第1の直流電圧が基準電圧よりも高くなり、且つ通知信号により他の装置の準備が完了した後に第2の直流電圧を出力することができ、複数の直流電圧の順序を制御することができる。そして、第2の直流電圧がそれぞれ供給される入出力回路間に貫通電流が流れるのを防止することができる。
外部端子は他の電源回路の外部端子と互いに接続され、その他の電源回路から通知信号を入力し、
また、第1の直流電圧と基準電圧との比較結果に応じた信号が外部端子に出力されるため、複数の電源回路間において、全ての電源回路において第1の直流電圧が基準電圧よりも高くなり、且つ通知信号により他の装置の準備が完了した後に第2の直流電圧を出力することができ、複数の直流電圧の順序を制御することができる。そして、第2の直流電圧がそれぞれ供給される入出力回路間に貫通電流が流れるのを防止することができる。
以下、本発明を具体化した第一実施形態を図1〜図3に従って説明する。尚、図
図1は、半導体集積回路装置(以下、単に半導体装置という)40の概略ブロック図である。
変換回路43は、直流である入力電圧Vinを直流である第1電圧V1に電圧変換する。スイッチ回路44は、入力電圧Vinが入力され、半導体回路41に接続されている。スイッチ制御回路45は、第1電圧V1と通知信号STが入力されている。スイッチ制御回路45は、第1電圧V1と通知信号STとに基づいてスイッチ回路44をオンオフ制御する。スイッチ回路44がオン(閉路)されることにより入力電圧Vinが第2電圧V2として半導体回路41に出力される。
(1)スイッチ制御回路45は、第1電圧V1と基準電圧Vr11とを比較した比較結果と、入力される通知信号STとに基づいて、スイッチ回路44のトランジスタTSをオンオフ制御する。従って、第1電圧V1が基準電圧Vr11よりも高くなり、且つ通知信号STにより他の装置の準備が完了した後に第2電圧V2を出力することができ、複数の電圧V1,V2の順序を制御することができる。そして、これら第1電圧V1が供給される内部回路41aと第2電圧V2が供給される入出力回路41bとの間で貫通電流が流れるのを防止することができる。
以下、本発明を具体化した第二実施形態を図4,図5に従って説明する。
尚、説明の便宜上、第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を一部省略する。
半導体装置80は、半導体回路41と、該半導体回路41に複数の動作電源を供給する電源回路81(DC−DCコンバータ)とを備え、これら回路41,81は1つのチップ上に形成されている。
スイッチ制御回路82は、分圧回路83、誤差増幅器84、トランジスタT21、抵抗R13を備えている。
(1)電源回路81は、内部回路41aに供給する第1電圧V1の上昇に比例して入出力回路41bに供給する第2電圧V2を上昇させる。従って、内部回路において入出力回路41bから信号を受け取る入力ゲートの電圧が安定し、貫通電流を防止することができる。
以下、本発明を具体化した第三実施形態を図6〜図8に従って説明する。
尚、説明の便宜上、第一,第二実施形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を一部省略する。
半導体装置90は、半導体回路41と、該半導体回路41に複数の動作電源を供給する電源回路91(DC−DCコンバータ)とを備え、これら回路41,91は1つのチップ上に形成されている。
変換回路92は、誤差増幅器93、基準電源e1、PWM制御回路53、発振器52、第1トランジスタT1、第2トランジスタT2を含む。変換回路92にはソフトスタート信号SSが入力される。変換回路92は、基準電源e1の基準電圧Vr1及びソフトスタート信号SSのうち低電位側の電圧と、第1電圧V1との差電圧に基づいてパルス幅変調した信号により第1及び第2トランジスタT2を制御し、該第1電圧V1を生成する。
(1)電源回路91は、内部回路41aに供給する第1電圧V1の上昇に比例して入出力回路41bに供給する第2電圧V2を上昇させる。従って、内部回路において入出力回路41bから信号を受け取る入力ゲートの電圧が安定するため、貫通電流を防止することができる。また、電子機器100において、複数の半導体装置90a,90b,90cの電源回路91は、外部端子P2に接続されたコンデンサC2の充電電荷に対応する電位のソフトスタート信号SSに基づいて第1電圧V1(,V1b,V1c)を上昇させる。従って、各半導体装置90a,90b,90cにおいて生成される第2電圧V2が同時に上昇し、各半導体装置90a,90b,90c間において、入出力回路41bに第2電圧V2が供給されるタイミングが一致するため、それら入出力回路41bにおけるラッチアップの発生を防止することができる。
・上記第三実施形態では、スイッチ制御回路82の誤差増幅器93に第1電圧V1を入力するようにしたが、図9に示すように、ソフトスタート信号SSを入力するようにしてもよい。この構成においても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
(付記1)
入力電圧から負荷に供給する複数の電圧を生成する電源回路であって、
前記入力電圧を第1の直流電圧に変換する変換回路と、
前記入力電圧を第2の直流電圧として出力するためのスイッチ回路と、
前記第1の直流電圧と基準電圧とを比較した比較結果と、入力される通知信号とに基づいて、前記スイッチ回路を制御するスイッチ制御回路と、
を備えたことを特徴とする電源回路。
(付記2)
前記第1の直流電圧と基準電圧とを比較した比較結果に応じた信号を出力することを特徴とする付記1記載の電源回路。
(付記3)
入力電圧から負荷に供給する複数の電圧を生成する電源回路であって、
前記入力電圧を第1の直流電圧に変換する変換回路と、
前記入力電圧を第2の直流電圧として出力するためのスイッチ回路と、
前記第1の直流電圧に応じて前記スイッチ回路の抵抗値を制御し、前記第1の直流電圧に比例して前記第2の直流電圧を制御するスイッチ制御回路と、
を備えたことを特徴とする電源回路。
(付記4)
入力電圧から負荷に供給する複数の電圧を生成する電源回路であって、
接続されるソフトスタート用コンデンサの容量値で決定される時定数で変化するソフトスタート信号と基準電圧のうち低電位側の電圧と前記第1の直流電圧との差電圧に基づくパルス幅変調により前記入力電圧を第1の直流電圧に変換する変換回路と、
前記入力電圧を第2の直流電圧として出力するためのスイッチ回路と、
前記第1の直流電圧又は前記ソフトスタート信号の電圧に応じて前記スイッチ回路の抵抗値を制御し、前記第1の直流電圧又は前記ソフトスタート信号の電圧に比例して前記第2の直流電圧を制御するスイッチ制御回路と、
を備えたことを特徴とする電源回路。
(付記5)
付記1又は付記2に記載の電源回路を複数備え、各電源回路に同一の通知信号を入力することを特徴とする電子機器。
(付記6)
付記4に記載の電源回路を複数備え、各電源回路に同一のソフトスタート信号を入力することを特徴とする電子機器。
(付記7)
付記1〜4のうち何れか一つに記載の電源回路と、前記電源回路にて生成される第1及び第2の直流電圧が供給される半導体回路とを備えたことを特徴とする半導体集積回路装置。
(付記8)
入力電圧から負荷に供給する複数の電圧を生成する電源回路の制御方法であって、
前記入力電圧を第1の直流電圧に変換する変換回路と、
前記入力電圧を第2の直流電圧として出力するためのスイッチ回路と、
前記スイッチ回路をオンオフ制御するスイッチ制御回路と、
を備え、
前記スイッチ制御回路は、
前記第1の直流電圧と基準電圧とを比較した比較結果と、入力される通知信号とに基づいて、前記スイッチ回路を制御することを特徴とする電源回路の制御方法。
(付記9)
入力電圧から負荷に供給する複数の電圧を生成する電源回路の制御方法であって、
前記入力電圧を第1の直流電圧に変換する変換回路と、
前記入力電圧を第2の直流電圧として出力するためのスイッチ回路と、
前記スイッチ回路をオンオフ制御するスイッチ制御回路と、
を備え、
前記スイッチ制御回路は、前記第1の直流電圧に応じて前記スイッチ回路の抵抗値を制御し、前記第1の直流電圧に比例して前記第2の直流電圧を制御するようにしたことを特徴とする電源回路の制御方法。
(付記10)
入力電圧から負荷に供給する複数の電圧を生成する電源回路の制御方法であって、
前記入力電圧を第1の直流電圧に変換する変換回路と、
前記入力電圧を第2の直流電圧として出力するためのスイッチ回路と、
前記スイッチ回路をオンオフ制御するスイッチ制御回路と、
を備え、
前記変換回路は、接続されるソフトスタート用コンデンサの容量値で決定される時定数で変化するソフトスタート信号と基準電圧のうち低電位側の電圧と前記第1の直流電圧との差電圧に基づくパルス幅変調により前記第1の直流電圧を生成し、
前記スイッチ制御回路は、前記第1の直流電圧又は前記ソフトスタート信号の電圧に応じて前記スイッチ回路の抵抗値を制御し、前記第1の直流電圧又は前記ソフトスタート信号の電圧に比例して前記第2の直流電圧を制御するようにしたことを特徴とする電源回路の制御方法。
(付記11)
前記変換回路は、前記入力電圧を降圧して前記第1の直流電圧を生成する降圧型DC−DCコンバータであることを特徴とする付記1〜4のうちの何れか一つに記載の電源回路。
(付記12)
前記変換回路は、前記入力電圧を昇圧して前記第1の直流電圧を生成する昇圧型DC−DCコンバータであることを特徴とする付記1〜4のうちの何れか一つに記載の電源回路。
(付記13)
前記変換回路は、前記入力電圧に基づいて負の前記第1の直流電圧を生成する負電圧型DC−DCコンバータであることを特徴とする付記1〜4のうちの何れか一つに記載の電源回路。
(付記14)
前記変換回路は、前記入力電圧を昇圧した昇圧電圧と、前記入力電圧に基づいて生成した負電圧とを前記第1の直流電圧として生成するDC−DCコンバータであることを特徴とする付記1〜4のうちの何れか一つに記載の電源回路。
(付記15)
付記1又は付記2に記載の電源回路と、前記電源回路にて生成される第1及び第2の直流電圧が供給される半導体回路とを有する半導体集積回路装置を複数備え、各半導体集積回路装置の電源回路に同一の通知信号を入力することを特徴とする電子機器。
(付記16)
付記4に記載の電源回路と、前記電源回路にて生成される第1及び第2の直流電圧が供給される半導体回路とを有する半導体集積回路装置を複数備え、各半導体集積回路装置の電源回路に同一のソフトスタート信号を入力することを特徴とする電子機器。
41 半導体回路
41a 内部回路
41b 入出力回路
43 変換回路
44 スイッチ回路
45 スイッチ制御回路
ST 通知信号
SS ソフトスタート信号
V1 第1電圧
V2 第2電圧
Vr11 基準電圧
Claims (5)
- 入力電圧から負荷に供給する複数の電圧を生成する電源回路であって、
前記入力電圧を第1の直流電圧に変換する変換回路と、
前記入力電圧を第2の直流電圧として出力するためのスイッチ回路と、
他の電源回路の外部端子と互いに接続され、前記他の電源回路から通知信号が入力される外部端子と、
前記第1の直流電圧と基準電圧とを比較した比較結果に応じた信号を前記通知信号として前記外部端子に出力するとともに、前記比較結果に応じた信号と前記通知信号とに基づいて、前記スイッチ回路を制御するスイッチ制御回路と、
を備えたことを特徴とする電源回路。 - 前記スイッチ制御回路は、前記比較結果に応じた信号又は前記通知信号と第2基準電圧とを比較した比較結果に基づいて、前記スイッチ回路を制御することを特徴とする請求項1記載の電源回路。
- 請求項1又は2に記載の電源回路を複数備え、各電源回路に同一の通知信号を入力することを特徴とする電子機器。
- 請求項1又は2に記載の電源回路と、前記電源回路にて生成される第1及び第2の直流電圧が供給される半導体回路とを備えたことを特徴とする半導体集積回路装置。
- 入力電圧から負荷に供給する複数の電圧を生成する電源回路の制御方法であって、
前記電源回路は、
前記入力電圧を第1の直流電圧に変換する変換回路と、
前記入力電圧を第2の直流電圧として出力するためのスイッチ回路と、
他の電源回路の外部端子と互いに接続され、前記他の電源回路から通知信号が入力される外部端子と、
前記スイッチ回路をオンオフ制御するスイッチ制御回路と、
を備え、
前記スイッチ制御回路は、
前記第1の直流電圧と基準電圧とを比較した比較結果に応じた信号を前記通知信号として前記外部端子に出力するとともに、前記比較結果に応じた信号と前記通知信号とに基づいて、前記スイッチ回路を制御することを特徴とする電源回路の制御方法。
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