JP6396722B2 - レギュレータ回路および集積回路 - Google Patents
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Description
実施の形態に係るレギュレータ回路1および集積回路について説明するに先立って、USBケーブルを介して携帯機器に充電する装置におけるレギュレータ回路に関する基本技術について、図7および図8を参照して説明する。
図1を参照して実施の形態に係るレギュレータ回路1の概略構成について説明する。
図2を参照して実施の形態に係るレギュレータ回路1の具体的な構成例について説明する。
但し、Rcableはケーブル抵抗値、Aは電流検出用トランジスタ11と出力用トランジスタ10のミラー比、R1、R2は電流検出用トランジスタのゲート電極に接続される分圧抵抗の抵抗値、Rf1、Rf2は出力用トランジスタの出力側に接続される参照抵抗Rf1、Rf2の抵抗値である。
但し、I0/Aは負荷電流、Rcalは補正量設定抵抗Rcの抵抗値、Aは電流検出用トランジスタ11と出力用トランジスタ10のミラー比、R1、R2は電流検出用トランジスタ11のゲート電極に接続される分圧抵抗R1、R2の抵抗値、Rf1、Rf2は出力用トランジスタの出力側に接続される参照抵抗Rf1、Rf2の抵抗値である。
式3を変形して、前記式1が得られる。
図4のグラフは、式4で表される線形関数をグラフ化したものである。また、図5の表は、式4による算出結果の近似値の例を示している。
図6は、実施の形態に係るレギュレータ回路1を搭載した集積回路の一種としてのシステムLSI50の構成例を示すブロック図である。
上記のように、実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、この実施の形態を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
10…出力用トランジスタ
11…電流検出用トランジスタ
20…コンパレータ
30…コンパレータ
50…システムLSI
51…DC/DCコンバータ
60…携帯機器
61…二次電池
ADJ…アジャスト端子
BG…バンドギャップ電圧
C1…レギュレータ部
C2…電流検出部
C3…電圧変換アンプ部
CA…接続ケーブル(USBケーブル)
FB…フィードバック回路
I0…出力電流(定電流源)
M…カレントミラー回路
N1〜N12…ノード
P1〜P3…ポート
R1、R2…分圧抵抗
R3、R4…抵抗
R5、R6…分圧抵抗
Rc…補正量設定抵抗
Rd…検出抵抗
Claims (7)
- 外部から供給された電源電圧に基づいて一定の内部電源電圧を生成するレギュレータ部と、
前記レギュレータ部から出力される電力が供給され、外部装置との間を電気的に接続する所定のケーブル抵抗を有する接続ケーブルと接続可能な接続ポートと、
前記接続ポートに前記接続ケーブルが接続された状態における電源電流を検出する電流検出部と、
前記ケーブル抵抗に起因する電圧降下分の電圧を前記電流検出部で検出された電流値に応じて補正する電圧補正部と
を有するレギュレータ回路であって、
前記電流検出部は、電流検出用トランジスタで構成され、
前記電圧補正部は、前記電流検出用トランジスタとカレントミラー接続されるとともに前記レギュレータ部内に含まれて配置されて前記レギュレータ回路の出力を生成する出力用トランジスタと、前記電流検出用トランジスタの出力側に接続されて補正量を設定する補正量設定抵抗とで構成され、
前記電流検出用トランジスタと前記出力用トランジスタとのミラー比をm1:m2とした場合に、m1<m2となるようにトランジスタサイズが選択され、
前記補正量設定抵抗の抵抗値(Rcal)は、次式
Rcal=Rcable×A×((R1+R2)/R1)×(Rf2/(Rf1+Rf2))
に基いて設定され、
ここで、Rcableは、ケーブル抵抗値であり、Aは、ミラー比であり、R1、R2は、前記補正量設定抵抗で生成される電圧と参照電圧との間を分圧してコンパレータの反転入力端子に入力する分圧抵抗の抵抗値であり、Rf1、Rf2は、前記出力用トランジスタの出力側の電圧を分圧して前記コンパレータの非反転入力端子に入力する参照抵抗の抵抗値であり、前記コンパレータの出力が、前記電流検出用トランジスタのゲート電極に接続されることを特徴とするレギュレータ回路。 - 前記電流検出用トランジスタおよび前記出力用トランジスタは、それぞれpMOSトランジスタで構成されることを特徴とする請求項1に記載のレギュレータ回路。
- 前記電流検出用トランジスタのソース電極から出力される負荷電流に基いて前記補正量設定抵抗で生成される電圧が、前記電流検出用トランジスタの前記ゲート電極にフィードバック入力され、当該電流検出用トランジスタとカレントミラー接続されている前記出力用トランジスタの出力電圧が補正制御されることを特徴とする請求項2に記載のレギュレータ回路。
- 前記接続ケーブルは、USB規格に準拠したケーブルであることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載のレギュレータ回路。
- 前記補正量設定抵抗は、可変抵抗器で構成されることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載のレギュレータ回路。
- 請求項1から請求項5に係る何れかのレギュレータ回路を備えることを特徴とする集積回路。
- 外部から入力される直流電圧を所定の電圧に変換するDC/DCコンバータを備え、
前記DC/DCコンバータで変換された直流電圧が前記レギュレータ回路に入力されるように構成されたことを特徴とする請求項6に記載の集積回路。
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