JP5181959B2 - DC power supply and semiconductor integrated circuit for power control - Google Patents

DC power supply and semiconductor integrated circuit for power control Download PDF

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Description

本発明は、直流電源装置およびそれを構成する電源制御用半導体集積回路に関し、特に複数の直流電圧を出力する電源装置を構成するシリーズレギュレータなどのDC−DCコンバータに利用して有効な技術に関する。   The present invention relates to a DC power supply device and a power supply control semiconductor integrated circuit that forms the DC power supply device, and more particularly to a technique that is effective when used for a DC-DC converter such as a series regulator that forms a power supply device that outputs a plurality of DC voltages.

パーソナルコンピュータなどの電子システムには、メイン基板(マザーボート)やサブ基板(子基板、孫基板)など複数の基板が搭載され、さらに各基板にはメインLSI、サブLSIなど複数のLSIが実装されている。このようなシステムにおいては、電源投入時にLSIの立上げ順序を規定しないとシステムが誤動作を起こす場合がある。   In an electronic system such as a personal computer, a plurality of boards such as a main board (motherboard) and sub boards (child boards and grandchild boards) are mounted, and a plurality of LSIs such as a main LSI and sub LSI are mounted on each board. ing. In such a system, the system may malfunction if the startup order of LSIs is not specified when the power is turned on.

従来、2つのレギュレータを有する直流電源装置において、2つのレギュレータを直列に接続するとともに、前段のレギュレータの出力の立ち上がりの遅延を検出する遅延検出回路を設け、この遅延検出回路の出力を起動信号として後段のレギュレータを起動させるようにした発明が提案されている(例えば特許文献1)。
特開2004−266953号公報
Conventionally, in a DC power supply device having two regulators, two regulators are connected in series, and a delay detection circuit for detecting a rise delay of the output of the preceding regulator is provided, and the output of this delay detection circuit is used as a start signal An invention has been proposed in which a subsequent regulator is activated (for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-266953

上記先願発明の直流電源装置は複数のレギュレータを順番に立ち上げるシーケンス制御を確実に行なえるという利点があるものの、立上げ順序が固定されるとともに、前段のレギュレータの出力が立ち上がるまで後段のレギュレータを立ち上げることができない、つまり前段のレギュレータの出力が立ち上がる前に後段のレギュレータを立ち上げること(見込み起動)ができない。   Although the DC power supply device of the above-mentioned prior application has an advantage that the sequence control for starting up a plurality of regulators in order can be surely performed, the start-up order is fixed and the subsequent-stage regulator is raised until the output of the previous-stage regulator rises In other words, it is not possible to start up the regulator in the subsequent stage (expected start-up) before the output of the regulator in the previous stage rises.

また、システムによっては、LSIの立上げ順序のみならず、停止時に所定の順序でLSIの電源を立ち下げた方が良い場合がある。しかるに、上記先願発明の直流電源装置には立ち下げの順序を設定する機能が設けられていないため、ユーザの使い勝手が悪いという不具合がある。   In addition, depending on the system, it may be better not only to start up LSIs but also to turn off LSI power supplies in a predetermined order when stopped. However, since the DC power supply device of the prior invention does not have a function for setting the order of shutdown, there is a problem that user convenience is poor.

この発明は上記のような課題に着目してなされたものでその目的は、複数のレギュレータを備えた直流電源装置において、任意の順番で各レギュレータの出力の立上げを開始することができるようにすることにある。   The present invention has been made paying attention to the problems as described above. The purpose of the present invention is to enable start-up of the output of each regulator in an arbitrary order in a DC power supply device having a plurality of regulators. There is to do.

本発明の他の目的は、複数のレギュレータを備えた直流電源装置において、前段のレギュレータの出力が立ち上がる前に後段のレギュレータの出力を立ち上げることができるようにすることにある。   Another object of the present invention is to make it possible to raise the output of a subsequent regulator before the output of the former regulator rises in a DC power supply device having a plurality of regulators.

本発明のさらに他の目的は、複数のレギュレータを備えた直流電源装置において、システムの停止時に所望の順番で各レギュレータの出力を立ち下げることができるようにすることにある。   Still another object of the present invention is to enable a DC power supply device including a plurality of regulators to drop the output of each regulator in a desired order when the system is stopped.

上記目的を達成するため、この発明は、各々半導体集積回路化された複数のレギュレータを備えた直流電源装置において、前記複数のレギュレータのそれぞれにコンデンサを接続する第1外部端子と、抵抗を接続する第2外部端子と、前記コンデンサおよび前記抵抗と共に時定数回路を構成可能な定電流源を含む遅延制御回路とを設け、前記遅延制御回路の前記定電流源により前記コンデンサが充電されることにより生じる電位に応じて出力電圧の立ち上がりタイミングをそれぞれ調整可能にし、前記コンデンサに充電された電荷が前記抵抗を介して放電されることにより降下する電位に応じて出力電圧の立ち下がりタイミングをそれぞれ調整可能に構成したものである。 In order to achieve the above object, according to the present invention, in a DC power supply device including a plurality of regulators each formed as a semiconductor integrated circuit, a resistor is connected to a first external terminal that connects a capacitor to each of the plurality of regulators. Providing a second external terminal and a delay control circuit including a constant current source capable of forming a time constant circuit together with the capacitor and the resistor, the capacitor is charged by the constant current source of the delay control circuit the adjustable rise timing of the output voltage, respectively in accordance with the potential, the fall timing of the output voltage according to the potential of the charge charged in the capacitor drops by being discharged through the resistor individually adjustable It is composed.

上記した手段によれば、任意の順番で各レギュレータの出力を立ち上げることができるとともに、前段のレギュレータの出力が立ち上がる前に後段のレギュレータの出力を立ち上げることができるようになる。また、システムの停止時に所望の順番で各レギュレータの出力を立ち下げることができる。   According to the above-described means, the output of each regulator can be raised in an arbitrary order, and the output of the subsequent-stage regulator can be raised before the output of the previous-stage regulator rises. Further, the output of each regulator can be lowered in a desired order when the system is stopped.

また、望ましくは、入力端子と出力端子との間に接続された電流制御用トランジスタと、前記電流制御用トランジスタを駆動制御する制御回路と、外付けコンデンサを接続する第1外部端子と、外付け抵抗を接続する第2外部端子と、前記コンデンサおよび前記抵抗と共に時定数回路を構成するとともに時定数に応じて変化する内部ノードの電位を判別する判定手段を有する定電流源を含む遅延制御回路と、を備え、前記遅延制御回路の前記定電流源により前記コンデンサが充電されることにより生じる電位に応じて前記判定手段の出力による前記制御回路の動作開始のタイミングが調整可能に構成され、前記コンデンサに充電された電荷が前記抵抗を介して放電されることにより降下する電位に応じて前記判定手段の出力による前記制御回路の動作停止のタイミングが調整可能であるように電源制御用半導体集積回路を構成する。 Preferably, a current control transistor connected between the input terminal and the output terminal, a control circuit for driving and controlling the current control transistor, a first external terminal for connecting an external capacitor, and an external connection A delay control circuit including a second external terminal to which a resistor is connected, a constant current source having a determination means for determining a potential of an internal node that forms a time constant circuit together with the capacitor and the resistor and changes in accordance with the time constant; The operation start timing of the control circuit by the output of the determination means can be adjusted according to the potential generated by charging the capacitor by the constant current source of the delay control circuit, and the capacitor the control times by the output of said determination means in accordance with the potential of the electric charge charged in the drops by being discharged through the resistor Operation timing of the stop constitutes a semiconductor integrated circuit power supply controller to be adjustable in.

上記構成を有する電源制御用半導体集積回路を複数個使用し各半導体集積回路の外部端子に接続される外付けのコンデンサの容量値と抵抗の値を変えることによって、これらの素子と遅延制御回路とで決まる時定数に応じて任意の順番で各レギュレータの出力を立ち上げることができるとともに、システムの停止時に所望の順番で各レギュレータの出力を立ち下げることができる直流電源装置を実現することができる。   By using a plurality of power supply control semiconductor integrated circuits having the above-described configuration and changing the capacitance value and the resistance value of the external capacitor connected to the external terminal of each semiconductor integrated circuit, these elements, the delay control circuit, It is possible to realize a DC power supply device that can raise the output of each regulator in an arbitrary order according to the time constant determined by, and can lower the output of each regulator in a desired order when the system is stopped. .

さらに、望ましくは、前記出力端子と接地点との間に接続されたスイッチ素子を備え、前記抵抗の抵抗値に応じて前記遅延制御回路の出力のタイミングが決定され前記判定手段の出力によって前記スイッチ素子がオンされることで出力電圧が立ち下がるように構成する。これにより、所望の順番で各レギュレータの出力を素早く立ち下げることができる。   Further, preferably, a switch element connected between the output terminal and a ground point is provided, and an output timing of the delay control circuit is determined according to a resistance value of the resistor, and the switch is determined by an output of the determination means. The output voltage falls when the element is turned on. As a result, the output of each regulator can be quickly lowered in a desired order.

ここで、出力電圧を分圧した電圧と所定の参照電圧との電位差に応じた電圧を出力し該出力電圧に基づいて前記電流制御用トランジスタを制御する誤差アンプを備え、前記判定手段の出力によって前記誤差アンプのバイアスを制御するように構成する。   Here, an error amplifier that outputs a voltage corresponding to a potential difference between a voltage obtained by dividing the output voltage and a predetermined reference voltage and controls the current control transistor based on the output voltage is provided. The bias of the error amplifier is controlled.

さらに、複数のレギュレータ回路が一つの半導体チップ上に形成されている電源制御用半導体集積回路において、前記複数のレギュレータ回路のそれぞれに対応した複数の出力端子と、外付けコンデンサを接続する第1外部端子と、外付け抵抗を接続する第2外部端子と、前記コンデンサおよび前記抵抗と共に時定数回路を構成するとともに時定数に応じて変化する内部ノードの電位を判別する判定手段を有する定電流源を含む遅延制御回路とを備え、前記遅延制御回路の前記定電流源により前記コンデンサが充電されることにより生じる電位に応じて前記複数のレギュレータ回路のいずれか一つの出力電圧の立ち上がりタイミングが調整可能にされ、前記コンデンサに充電された電荷が前記抵抗を介して放電されることにより降下する電位に応じて前記複数のレギュレータ回路のいずれか一つの出力電圧の立ち下がりタイミングが調整可能にされ、前記いずれか一つ以外のレギュレータ回路は、前記レギュレータ回路の出力電圧の立ち上がりから所定の遅延時間後に出力電圧が立ち上がり、前記レギュレータ回路の出力電圧の立ち下がりから所定の遅延時間後に出力電圧が立ち下がるように電源制御用半導体集積回路を構成する。 Further, in a power supply control semiconductor integrated circuit in which a plurality of regulator circuits are formed on a single semiconductor chip, a plurality of output terminals corresponding to each of the plurality of regulator circuits are connected to a first external capacitor. A constant current source having a terminal, a second external terminal for connecting an external resistor, a time constant circuit together with the capacitor and the resistor, and a determination means for determining a potential of an internal node that changes in accordance with the time constant A delay control circuit including the delay control circuit, and the rising timing of the output voltage of any one of the plurality of regulator circuits can be adjusted in accordance with a potential generated by charging the capacitor by the constant current source of the delay control circuit. is, the potential of the electric charge charged in the capacitor drops by being discharged through the resistor Accordingly, the falling timing of the output voltage of any one of the plurality of regulator circuits is adjustable, and the regulator circuit other than any one of the regulator circuits outputs after a predetermined delay time from the rising of the output voltage of the regulator circuit. The power supply control semiconductor integrated circuit is configured such that the voltage rises and the output voltage falls after a predetermined delay time from the fall of the output voltage of the regulator circuit.

これにより、1つの半導体集積回路で複数の直流出力電圧が得られ、かつ所定の順番で複数のレギュレータの出力を立ち上げることができるとともに、所定の順番で複数のレギュレータの出力を立ち下げることができる直流電源装置を実現することができる。   Thereby, a plurality of DC output voltages can be obtained with one semiconductor integrated circuit, and the outputs of the plurality of regulators can be raised in a predetermined order, and the outputs of the plurality of regulators can be lowered in a predetermined order. A DC power supply that can be realized can be realized.

本発明によると、複数のレギュレータを備えた直流電源装置において、任意の順番で各レギュレータの出力を立ち上げることができるようになる。また、前段のレギュレータの出力が立ち上がる前に後段のレギュレータの出力の立上げを開始することができるようになる。さらに、システムの停止時に所望の順番で各レギュレータの出力を立ち下げることができるという効果がある。   According to the present invention, in a DC power supply device including a plurality of regulators, the output of each regulator can be raised in an arbitrary order. Further, it becomes possible to start raising the output of the subsequent-stage regulator before the output of the preceding-stage regulator rises. Further, the output of each regulator can be lowered in a desired order when the system is stopped.

以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
(実施例1)
図1は、本発明を適用した直流電源装置の第1の実施形態を示す。この実施形態は一出力のレギュレータを組み合わせたもので、一例として2つのシリーズレギュレータを用いた直流電源装置について説明するが、3つ以上のシリーズレギュレータを用いた直流電源装置にも適用することができる。なお、特に限定されるわけではないが、図1において一点鎖線10A,10Bで囲まれている範囲の回路を構成する素子は、それぞれ1個の半導体チップ上に形成され、それぞれ半導体集積回路(レギュレータIC)として構成される。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
Example 1
FIG. 1 shows a first embodiment of a DC power supply apparatus to which the present invention is applied. This embodiment is a combination of regulators with one output, and a DC power supply device using two series regulators will be described as an example, but it can also be applied to a DC power supply device using three or more series regulators. . Although not particularly limited, the elements constituting the circuit in the range surrounded by the alternate long and short dash lines 10A and 10B in FIG. 1 are each formed on one semiconductor chip, and each is a semiconductor integrated circuit (regulator). IC).

2つのレギュレータIC10A,10Bは、同一の構成を有しており、外付けのコンデンサの容量値や抵抗の値が異なるのみであるので、構成については一方のレギュレータIC10Aについてのみ説明する。レギュレータIC10Aにおいて、C1は入力電圧Vinを安定化させるため電圧入力端子INに接続された外付けの平滑コンデンサ、C2は出力電圧Voutを安定化させるため出力端子OUTに接続された外付けの平滑コンデンサである。   The two regulator ICs 10A and 10B have the same configuration, and are different only in the capacitance value and the resistance value of the external capacitor, so the configuration will be described only for one regulator IC 10A. In the regulator IC 10A, C1 is an external smoothing capacitor connected to the voltage input terminal IN to stabilize the input voltage Vin, and C2 is an external smoothing capacitor connected to the output terminal OUT to stabilize the output voltage Vout. It is.

この実施形態におけるレギュレータIC10Aは、電圧入力端子INと出力端子OUTとの間に接続されたLDO(低飽和型シリーズレギュレータ)11と、出力端子OUTと接地点との間に直列に接続された抵抗R0およびスイッチSW0と、外部端子CNTに入力されるオン/オフ制御信号CEに基づいてLDO11の起動を制御する遅延制御回路12とを備える。   The regulator IC 10A in this embodiment includes an LDO (low saturation series regulator) 11 connected between the voltage input terminal IN and the output terminal OUT, and a resistor connected in series between the output terminal OUT and the ground point. R0, a switch SW0, and a delay control circuit 12 that controls activation of the LDO 11 based on an on / off control signal CE input to the external terminal CNT.

また、レギュレータIC10Aには、遅延制御回路12における立ち上がり遅延時間を設定するための外付けのコンデンサCdが接続される外部端子PCと、遅延制御回路12における立ち下がり遅延時間を設定するための外付けの抵抗Rdが接続される外部端子PRとが設けられている。   The regulator IC 10A has an external terminal PC to which an external capacitor Cd for setting the rising delay time in the delay control circuit 12 is connected, and an external terminal for setting the falling delay time in the delay control circuit 12. And an external terminal PR to which the resistor Rd is connected.

特に限定されるものではないが、上記LDO11は、図2に示すように、入力端子INと出力端子OUTとの間に接続されて入力端子INから出力端子OUTへ流れる電流を制御する制御用トランジスタQ1と、Q1のベース電圧を制御するオープンコレクタのトランジスタQ2と、出力電圧Voutを抵抗R1,R2で分圧したフィードバック電圧VFBと参照電圧Vrefとの電位差に応じて前記トランジスタQ2を介して制御用トランジスタQ1を制御するための誤差アンプAMPを備える。   Although not particularly limited, as shown in FIG. 2, the LDO 11 is connected between the input terminal IN and the output terminal OUT and controls a current flowing from the input terminal IN to the output terminal OUT. Q1, an open collector transistor Q2 for controlling the base voltage of Q1, and a control voltage via the transistor Q2 according to the potential difference between the feedback voltage VFB obtained by dividing the output voltage Vout by resistors R1 and R2 and the reference voltage Vref An error amplifier AMP for controlling the transistor Q1 is provided.

また、誤差アンプAMPにバイアスを与えるためのバイアス回路BIASを備え、該バイアス回路BIASは遅延制御回路12からの制御信号STがハイレベルに変化すると誤差アンプAMPへのバイアスを開始し、制御信号STがロウレベルに変化するとバイアスをオフさせることによって制御用トランジスタQ1の駆動を停止するように構成されている。   In addition, a bias circuit BIAS for applying a bias to the error amplifier AMP is provided. The bias circuit BIAS starts biasing the error amplifier AMP when the control signal ST from the delay control circuit 12 changes to a high level, and the control signal ST Is changed to the low level, the driving of the control transistor Q1 is stopped by turning off the bias.

さらに、特に限定されるものではないが、入力の過電圧状態あるいはチップ温度の上昇などの異常を検出するコンパレータCMPを備え、該コンパレータCMPの出力で前記トランジスタQ2のベースと接地点との間に設けられたトランジスタQ3をオンさせることによってQ2をオフさせて制御用トランジスタQ1をオフさせることができるように構成されている。   Further, although not particularly limited, a comparator CMP for detecting an abnormality such as an input overvoltage state or a rise in chip temperature is provided, and provided between the base of the transistor Q2 and the ground point at the output of the comparator CMP. By turning on the transistor Q3, the control transistor Q1 can be turned off by turning off the transistor Q2.

図3には、遅延制御回路12の構成例が示されている。遅延制御回路12は、定電流源CSと、該定電流源CSと前記外部端子PCとの間に接続されたスイッチSW1と、前記外部端子PCと外部端子PRとの間に接続されたスイッチSW2と、スイッチSW1とコンデンサCdとの接続ノードNd1に入力端子が接続されたレベル判定手段としてのインバータINV3、該インバータINV3の出力を反転して前記制御信号STを生成するインバータINV4などを有する。   FIG. 3 shows a configuration example of the delay control circuit 12. The delay control circuit 12 includes a constant current source CS, a switch SW1 connected between the constant current source CS and the external terminal PC, and a switch SW2 connected between the external terminal PC and the external terminal PR. And an inverter INV3 as level determination means having an input terminal connected to a connection node Nd1 between the switch SW1 and the capacitor Cd, an inverter INV4 that inverts the output of the inverter INV3, and generates the control signal ST.

上記スイッチSW2は上記外部端子CNTの入力信号CEを反転するインバータINV1の出力によって、上記スイッチSW1はインバータINV1の出力を反転するインバータINV2の出力によって、それぞれ相補的にオン、オフ制御される。   The switch SW2 is complementarily turned on and off by the output of the inverter INV1 that inverts the input signal CE of the external terminal CNT, and the switch SW1 is complementarily turned on and off by the output of the inverter INV2 that inverts the output of the inverter INV1.

スイッチSW1がオンされると定電流源CSによってコンデンサCdが充電され、図4のように、ノードNd1の電位Vcdが徐々に上昇し、インバータINV3の論理しきい値に達するとインバータINV3の出力がロウレベルに、またインバータINV4の出力である制御信号STがハイレベルに変化することによってバイアス回路BIASが活性化されて誤差アンプAMPが起動される。それによって、出力電圧Voutが立ち上がり始める。   When the switch SW1 is turned on, the capacitor Cd is charged by the constant current source CS, the potential Vcd of the node Nd1 gradually rises as shown in FIG. 4, and when the logical threshold value of the inverter INV3 is reached, the output of the inverter INV3 is When the control signal ST, which is the output of the inverter INV4, changes to the low level, the bias circuit BIAS is activated and the error amplifier AMP is activated. As a result, the output voltage Vout starts to rise.

スイッチSW1がオフされると代わってSW2がオンされ、抵抗Rdを介してコンデンサCdの電荷が放電され、図4のように、ノードNd1の電位Vcdが徐々に降下する。そして、電位VcdがインバータINV3の論理しきい値に達するとインバータINV3の出力がハイレベルに変化することによって、スイッチSW0がオンされて、出力電圧Voutが立ち下げられる。また、このときインバータINV4の出力である制御信号STがロウレベルに変化することによってバイアス回路BIASから誤差アンプAMPへのバイアス供給が遮断されて誤差アンプの動作が停止され、制御用トランジスタQ1がオフされる。   When the switch SW1 is turned off, SW2 is turned on, and the charge of the capacitor Cd is discharged via the resistor Rd, and the potential Vcd of the node Nd1 gradually decreases as shown in FIG. When the potential Vcd reaches the logic threshold value of the inverter INV3, the output of the inverter INV3 changes to a high level, whereby the switch SW0 is turned on and the output voltage Vout is lowered. At this time, the control signal ST, which is the output of the inverter INV4, changes to a low level, whereby the bias supply from the bias circuit BIAS to the error amplifier AMP is cut off, the operation of the error amplifier is stopped, and the control transistor Q1 is turned off. The

図1の実施形態の直流電源装置においては、レギュレータIC10Aと10Bの外部端子PCに接続されるコンデンサCdの容量値を異ならせることによって、図4のt1,t2のように各レギュレータの出力の立ち上がりタイミングを変えることができる。また、レギュレータIC10Aと10Bの外部端子PRに接続される抵抗Rdの抵抗値を異ならせることによって、図4のt3,t4のように各レギュレータの出力の立ち下がりタイミングを変えることができる。   In the DC power supply device of the embodiment of FIG. 1, the output of each regulator rises as shown by t1 and t2 in FIG. 4 by making the capacitance values of the capacitors Cd connected to the external terminals PC of the regulator ICs 10A and 10B different. You can change the timing. Also, by making the resistance values of the resistors Rd connected to the external terminals PR of the regulator ICs 10A and 10B different, the falling timing of the output of each regulator can be changed as shown by t3 and t4 in FIG.

なお、図3の遅延制御回路はその原理を示したものであり、実際の回路はこのような単純な回路ではなくもっと複雑な回路になる場合があることはいうまでもない。
(実施例2)
図5は、本発明を適用した直流電源装置の第2の実施形態を示す。この実施形態はマルチ出力のレギュレータを対象としたもので、一例として2つの出力を有するレギュレータICを用いた直流電源装置について説明するが、3つ以上の出力を有するレギュレータICを用いた直流電源装置にも適用することができる。図5において一点鎖線10で囲まれている範囲の回路を構成する素子は、1個の半導体チップ上に形成され、レギュレータICとして構成される。
Note that the delay control circuit of FIG. 3 shows the principle, and it goes without saying that the actual circuit may be a more complicated circuit rather than such a simple circuit.
(Example 2)
FIG. 5 shows a second embodiment of a DC power supply apparatus to which the present invention is applied. This embodiment is intended for a multi-output regulator. As an example, a DC power supply apparatus using a regulator IC having two outputs will be described. However, a DC power supply apparatus using a regulator IC having three or more outputs is described. It can also be applied to. In FIG. 5, the elements constituting the circuit in the range surrounded by the alternate long and short dash line 10 are formed on one semiconductor chip and configured as a regulator IC.

この実施形態におけるレギュレータIC10は、電圧入力端子INと出力端子OUTとの間に接続された2つのLDO(レギュレータ回路)11a,11bと、2つの出力端子OUT1,OUT2と、出力端子OUT1と接地点との間に直列に接続された抵抗RaおよびスイッチSWaと、出力端子OUT2と接地点との間に直列に接続された抵抗RbおよびスイッチSWbとを備える。   The regulator IC 10 in this embodiment includes two LDOs (regulator circuits) 11a and 11b connected between a voltage input terminal IN and an output terminal OUT, two output terminals OUT1 and OUT2, an output terminal OUT1, and a ground point. A resistor Ra and a switch SWa connected in series with each other, and a resistor Rb and a switch SWb connected in series between the output terminal OUT2 and a ground point.

また、レギュレータIC10には、遅延制御回路12によるLDO11a,LDO11bの立ち上がり遅延時間を設定するための外付けのコンデンサCdが接続される外部端子PCと、遅延制御回路12によるLDO11a,LDO11bの立ち下がり遅延時間を設定するための外付けの抵抗Rdが接続される外部端子PRとが設けられている。   The regulator IC 10 has an external terminal PC to which an external capacitor Cd for setting the rising delay time of the LDO 11a and LDO 11b by the delay control circuit 12 is connected, and the falling delay of the LDO 11a and LDO 11b by the delay control circuit 12. An external terminal PR to which an external resistor Rd for setting time is connected is provided.

図5のレギュレータICにおいては、遅延制御回路12として、図3に示されているのと同様な構成を有する回路を使用することができる。図3の回路との違いは、この実施例では最初のLDO11aの出力の立ち上がりを検出する回路と、該回路の出力とインバータINV3,INV4の出力との論理和をとるANDゲートなどを設けて、LDO11bの制御信号ST2やスイッチSWaの制御信号を生成するように構成する点にある。   In the regulator IC of FIG. 5, a circuit having a configuration similar to that shown in FIG. 3 can be used as the delay control circuit 12. The difference from the circuit of FIG. 3 is that in this embodiment, a circuit that detects the rising of the output of the first LDO 11a and an AND gate that takes the logical sum of the output of the circuit and the outputs of the inverters INV3 and INV4 are provided. The configuration is such that the control signal ST2 of the LDO 11b and the control signal of the switch SWa are generated.

また、立ち上がり検出回路やANDゲートなどを設ける代わりに、インバータINV3,INV4の出力を所定時間Δtだけ遅延してLDO11bの制御信号ST2やスイッチSWaの制御信号を生成する遅延回路を設けるようにしてもよい。この遅延回路は、例えば複数のインバータを直列に接続して論理ゲートの遅延時間を利用するものや、図3の回路と同様な構成の時定数回路を利用するものが考えられる。   Instead of providing a rise detection circuit and an AND gate, a delay circuit for delaying the outputs of the inverters INV3 and INV4 by a predetermined time Δt to generate the control signal ST2 of the LDO 11b and the control signal of the switch SWa may be provided. Good. As this delay circuit, for example, a circuit using a delay time of a logic gate by connecting a plurality of inverters in series, or a circuit using a time constant circuit having the same configuration as the circuit of FIG.

図5の実施形態の直流電源装置においては、図1の実施形態の直流電源装置のように、各レギュレータの立ち上がりタイミングと立ち上がりタイミングを自由に設定することはできないが、図6のように、最初に立ち上がるレギュレータの立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングは、外部端子PCに接続されるコンデンサCdの容量値と、外部端子PRに接続される抵抗Rdの抵抗値を調整することで変えることができる。   In the DC power supply device of the embodiment of FIG. 5, the rising timing and the rising timing of each regulator cannot be freely set unlike the DC power supply device of the embodiment of FIG. 1, but as shown in FIG. The rising timing and falling timing of the regulator that rises to can be changed by adjusting the capacitance value of the capacitor Cd connected to the external terminal PC and the resistance value of the resistor Rd connected to the external terminal PR.

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば前記実施形態では、内蔵されるレギュレータがシリーズレギュレータ(降圧型レギュレータ)であるものを説明したが、昇圧型のスイッチングレギュレータである場合にも適用することができる。   Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the built-in regulator is a series regulator (step-down regulator). However, the present invention can also be applied to a step-up switching regulator.

また、前記実施形態では、レギュレータの出力の立ち下がりを早めるためチップ内部において出力端子と接地点との間に抵抗R0とスイッチSW0を設けたものを示したが、抵抗R0とスイッチSW0はチップ外部に設け、それを制御する信号をレギュレータICから出力するように構成しても良い。また、抵抗R0とスイッチSW0を省略して、LDOをオフすることによって、負荷に流れる電流で出力電圧Voutが自然に立ち下がるように構成することも可能である。   In the above embodiment, the resistor R0 and the switch SW0 are provided between the output terminal and the ground point in the chip in order to accelerate the fall of the output of the regulator. However, the resistor R0 and the switch SW0 are external to the chip. And a signal for controlling it may be output from the regulator IC. Alternatively, the resistor R0 and the switch SW0 may be omitted, and the LDO may be turned off so that the output voltage Vout naturally falls with the current flowing through the load.

さらに、前記第2の実施形態では、2つのLDOを内蔵したレギュレータICにおいて、出力の立ち上がる順序が予め決まっているものを示したが、3つ以上のLDOを内蔵したレギュレータICにおいて立ち上げる順序を変更できるように構成しても良い。   Furthermore, in the second embodiment, the regulator IC in which two LDOs are built in is shown in the order in which the output rises in advance. However, the order in which the regulator ICs in which three or more LDOs are built in is raised. You may comprise so that it can change.

以上の説明では、本発明をシリーズレギュレータICに適用した例を説明したが、本発明にそれに限定されるものではなく、複数のLDOとともに二次電池の充電制御回路や、DC−DCコンバータ、WLED(ホワイト発光ダイオード)ドライバ回路等複数の電源系回路を搭載したパワーマネージメントICのような多機能電源制御用ICにも広く利用する。   In the above description, the example in which the present invention is applied to a series regulator IC has been described. However, the present invention is not limited to the present invention, and a secondary battery charge control circuit, a DC-DC converter, a WLED, as well as a plurality of LDOs. (White light emitting diode) Widely used for a multi-function power supply control IC such as a power management IC equipped with a plurality of power supply system circuits such as a driver circuit.

本発明を適用したシリーズレギュレータICの第1の実施形態を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows 1st Embodiment of the series regulator IC to which this invention is applied. 図1のシリーズレギュレータICに内蔵されるLDOの構成例を示す回路構成図である。FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a configuration example of an LDO built in the series regulator IC of FIG. 1. 図1のシリーズレギュレータICに内蔵される遅延制御回路の構成例を示す回路構成図である。FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a configuration example of a delay control circuit built in the series regulator IC of FIG. 1. 図1のシリーズレギュレータICを用いた直流電源装置の動作タイミングを示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the operation timing of the direct-current power supply device using the series regulator IC of FIG. 本発明を適用したシリーズレギュレータICの第2の実施形態を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows 2nd Embodiment of the series regulator IC to which this invention is applied. 図5のシリーズレギュレータICを用いた直流電源装置の動作タイミングを示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the operation timing of the direct-current power supply device using the series regulator IC of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 シリーズレギュレータIC
11 LDO(低飽和型シリーズレギュレータ)
12 遅延制御回路
AMP 誤差アンプ
BIAS バイアス回路
CMP 異常検出用のコンパレータ
Q1 電流制御用トランジスタ
Cd 立ち上がり調整用の外付けコンデンサ
Rd 立ち下がり調整用の外付け抵抗
SW0 出力電圧立ち下げ用のスイッチ素子
CE オン/オフ制御信号
10 Series Regulator IC
11 LDO (Low Saturation Series Regulator)
12 Delay control circuit AMP Error amplifier BIAS Bias circuit CMP Anomaly detection comparator Q1 Current control transistor Cd External capacitor for rising adjustment Rd External resistor for falling adjustment SW0 Switch element for output voltage falling CE ON / OFF control signal

Claims (6)

各々半導体集積回路化された複数のレギュレータを備えた直流電源装置であって、
前記複数のレギュレータのそれぞれにコンデンサを接続する第1外部端子と、抵抗を接続する第2外部端子と、前記コンデンサおよび前記抵抗と共に時定数回路を構成可能な定電流源を含む遅延制御回路とを備え
前記遅延制御回路の前記定電流源により前記コンデンサが充電されることにより生じる電位に応じて出力電圧の立ち上がりタイミングがそれぞれ調整可能にされ、前記コンデンサに充電された電荷が前記抵抗を介して放電されることにより降下する電位に応じて出力電圧の立ち下がりタイミングがそれぞれ調整可能にされていることを特徴とする直流電源装置。
A DC power supply device including a plurality of regulators each formed as a semiconductor integrated circuit,
A first external terminal for connecting a capacitor to each of the plurality of regulators; a second external terminal for connecting a resistor; and a delay control circuit including a constant current source capable of forming a time constant circuit together with the capacitor and the resistor. Prepared ,
The rising timing of the output voltage can be adjusted according to the potential generated by charging the capacitor by the constant current source of the delay control circuit, and the charge charged in the capacitor is discharged via the resistor. The DC power supply device is characterized in that the falling timing of the output voltage can be adjusted in accordance with the potential that drops.
入力端子と出力端子との間に接続された電流制御用トランジスタと、
前記電流制御用トランジスタを駆動制御する制御回路と、
外付けコンデンサを接続する第1外部端子と、
外付け抵抗を接続する第2外部端子と、
前記コンデンサおよび前記抵抗と共に時定数回路を構成するとともに時定数に応じて変化する内部ノードの電位を判別する判定手段を有する定電流源を含む遅延制御回路と、を備え、
前記遅延制御回路の前記定電流源により前記コンデンサが充電されることにより生じる電位に応じて前記判定手段の出力による前記制御回路の動作開始のタイミングが調整可能に構成され、
前記コンデンサに充電された電荷が前記抵抗を介して放電されることにより降下する電位に応じて前記判定手段の出力による前記制御回路の動作停止のタイミングが調整可能に構成されていることを特徴とする電源制御用半導体集積回路。
A current control transistor connected between the input terminal and the output terminal;
A control circuit for driving and controlling the current control transistor;
A first external terminal for connecting an external capacitor;
A second external terminal for connecting an external resistor;
A delay control circuit including a constant current source having a determination unit configured to determine a potential of an internal node which forms a time constant circuit together with the capacitor and the resistor and changes according to the time constant;
The operation start timing of the control circuit by the output of the determination means can be adjusted according to the potential generated by charging the capacitor by the constant current source of the delay control circuit ,
The operation stop timing of the control circuit by the output of the determination means can be adjusted in accordance with the potential that drops when the charge charged in the capacitor is discharged through the resistor. A semiconductor integrated circuit for power control.
前記出力端子と接地点との間に接続されたスイッチ素子を備え、前記判定手段の出力によって前記スイッチ素子がオンされることで出力電圧が立ち下がるように構成されていることを特徴とする請求項2に記載の電源制御用半導体集積回路。   A switch element connected between the output terminal and a ground point is provided, and the output voltage falls when the switch element is turned on by an output of the determination means. Item 3. The semiconductor integrated circuit for power supply control according to Item 2. 前記制御回路は、出力電圧を分圧した電圧と所定の参照電圧との電位差に応じた電圧を出力し該出力電圧に基づいて前記電流制御用トランジスタを制御する誤差アンプを備え、前記判定手段の出力によって前記誤差アンプのバイアスを制御するように構成されていることを特徴とする請求項2または3に記載の電源制御用半導体集積回路。   The control circuit includes an error amplifier that outputs a voltage corresponding to a potential difference between a voltage obtained by dividing the output voltage and a predetermined reference voltage, and controls the current control transistor based on the output voltage. 4. The semiconductor integrated circuit for power control according to claim 2, wherein the bias of the error amplifier is controlled by an output. 複数のレギュレータ回路が一つの半導体チップ上に形成されている電源制御用半導体集積回路であって、
前記複数のレギュレータ回路のそれぞれに対応した複数の出力端子と、外付けコンデンサを接続する第1外部端子と、外付け抵抗を接続する第2外部端子と、前記コンデンサおよび前記抵抗と共に時定数回路を構成するとともに時定数に応じて変化する内部ノードの電位を判別する判定手段を有する定電流源を含む遅延制御回路とを備え、
前記遅延制御回路の前記定電流源により前記コンデンサが充電されることにより生じる電位に応じて前記複数のレギュレータ回路のいずれか一つの出力電圧の立ち上がりタイミングが調整可能にされ、前記コンデンサに充電された電荷が前記抵抗を介して放電されることにより降下する電位に応じて前記複数のレギュレータ回路のいずれか一つの出力電圧の立ち下がりタイミングが調整可能にされ、
前記いずれか一つ以外のレギュレータ回路は、前記レギュレータ回路の出力電圧の立ち上がりから所定の遅延時間後に出力電圧が立ち上がり、前記レギュレータ回路の出力電圧の立ち下がりから所定の遅延時間後に出力電圧が立ち下がるように構成されていることを特徴とする電源制御用半導体集積回路。
A power supply control semiconductor integrated circuit in which a plurality of regulator circuits are formed on one semiconductor chip,
A plurality of output terminals corresponding to each of the plurality of regulator circuits, a first external terminal for connecting an external capacitor, a second external terminal for connecting an external resistor, a time constant circuit together with the capacitor and the resistor A delay control circuit including a constant current source having a determination unit configured to determine a potential of an internal node that is configured and changes according to a time constant;
The rising timing of the output voltage of any one of the plurality of regulator circuits can be adjusted according to the potential generated when the capacitor is charged by the constant current source of the delay control circuit, and the capacitor is charged . The falling timing of the output voltage of any one of the plurality of regulator circuits can be adjusted in accordance with the potential that drops due to the electric charge being discharged through the resistor ,
In any one of the regulator circuits, the output voltage rises after a predetermined delay time from the rise of the output voltage of the regulator circuit, and the output voltage falls after a predetermined delay time from the fall of the output voltage of the regulator circuit. A semiconductor integrated circuit for power control, which is configured as described above.
前記複数の出力端子と接地点との間にそれぞれ接続された複数のスイッチを備え、動作停止を示す制御信号が入力されると前記判定手段の出力によって前記複数のスイッチが順次オン状態にされることで出力電圧が順次立ち下がるように構成されていることを特徴とする請求項5に記載の電源制御用半導体集積回路。   A plurality of switches respectively connected between the plurality of output terminals and a ground point are provided, and when a control signal indicating operation stop is input, the plurality of switches are sequentially turned on by an output of the determination unit. The power supply control semiconductor integrated circuit according to claim 5, wherein the output voltage is configured to sequentially fall.
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