JP7042117B2 - リニアレギュレータ - Google Patents

リニアレギュレータ Download PDF

Info

Publication number
JP7042117B2
JP7042117B2 JP2018041789A JP2018041789A JP7042117B2 JP 7042117 B2 JP7042117 B2 JP 7042117B2 JP 2018041789 A JP2018041789 A JP 2018041789A JP 2018041789 A JP2018041789 A JP 2018041789A JP 7042117 B2 JP7042117 B2 JP 7042117B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input voltage
input
voltage
linear regulator
terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018041789A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019159465A (ja
Inventor
慎吾 橋口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to JP2018041789A priority Critical patent/JP7042117B2/ja
Priority to US16/292,476 priority patent/US11079785B2/en
Priority to DE102019203007.6A priority patent/DE102019203007A1/de
Publication of JP2019159465A publication Critical patent/JP2019159465A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7042117B2 publication Critical patent/JP7042117B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/59Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/003Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to inverters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/033Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for characterised by the use of electrical cells or batteries
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/468Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc characterised by reference voltage circuitry, e.g. soft start, remote shutdown
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/575Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices characterised by the feedback circuit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)

Description

本発明は、電源装置に関し、特にリニアレギュレータに関する。
車両においては、故障が生じて通常の走行ができなくなった場合でも安全な場所まで移動できるように短距離の移動を可能とするリンプホーム機能を有していることが望ましい。
また近年、車両の自動運転技術に関する研究開発が精力的に進められている。米自動車技術会(SAE)によって定義された自動化レベルのレベル3(条件付き自動化)、レベル4(高度な自動化)、及びレベル5(完全自動化)では、自動運転システムが全ての動的運転作業を実行するため、運転者が不要になる。従って、レベル3~レベル5の自動運転が実行される車両においては、上記のリンプホーム機能を有することが実質的に不可欠であると考えられる。
特開2008-46901号公報
車両に搭載され上記のリンプホーム機能に関連するリニアレギュレータは、入力電圧に異常が生じた場合でも正常な出力電圧を出力できる構成でなければならない。このような構成のリニアレギュレータの一例が特許文献1で開示されている。
特許文献1で開示されているリニアレギュレータは、第1入力電圧と第2入力電圧が入力される2入力1出力のリニアレギュレータであって、第2入力電圧が供給されなくなった場合でも第1入力電圧のみを用いて正常な出力電圧を出力できる。
しかしながら、特許文献1で開示されているリニアレギュレータは、第1入力電圧が供給されなくなった場合には出力電圧を出力することができないという問題を有している。
本発明は、上記の状況に鑑み、入力電圧の喪失に対する耐性が高いリニアレギュレータ及びそれを備えた車両を提供することを目的とする。
本明細書中に開示されているリニアレギュレータは、第1入力電圧が印加される第1入力端と出力電圧が出力される出力端との間に接続された第1出力トランジスタと、第2入力電圧が印加される第2入力端と前記出力端との間に接続された第2出力トランジスタと、所定範囲の前記第2入力電圧が前記第2入力端に供給されなくなった場合に前記第1出力トランジスタを制御し、前記所定範囲の前記第1入力電圧が前記第1入力端に供給されなくなった場合に前記第2出力トランジスタを制御する制御回路と、を備える構成(第1の構成)である。
また上記第1の構成のリニアレギュレータにおいて、前記所定範囲の前記第1入力電圧が前記第1入力端に供給され且つ前記所定範囲の前記第2入力電圧が前記第2入力端に供給されている場合、前記制御回路は、前記第1入力電圧が前記第2入力電圧より小さければ前記第1出力トランジスタを制御し、前記第2入力電圧が前記第1入力電圧より小さければ前記第2出力トランジスタを制御する構成(第2の構成)であってもよい。
また上記第1又は第2の構成のリニアレギュレータにおいて、前記所定範囲の前記第1入力電圧が前記第1入力端に供給され且つ前記所定範囲の前記第2入力電圧が前記第2入力端に供給されている場合、前記制御回路は、前記第1入力電圧が前記第2入力電圧より小さければ前記第2入力電圧を前記制御回路の駆動電圧として用い、前記第2入力電圧が前記第1入力電圧より小さければ前記第1入力電圧を前記制御回路の駆動電圧として用いる構成(第3の構成)であってもよい。
また上記第3の構成のリニアレギュレータにおいて、前記所定範囲の前記第2入力電圧が前記第2入力端に供給されなくなった場合、前記制御回路は、前記第1入力電圧を前記制御回路の駆動電圧として用い、前記所定範囲の前記第1入力電圧が前記第1入力端に供給されなくなった場合、前記制御回路は、前記第2入力電圧を前記制御回路の駆動電圧として用いる構成(第4の構成)であってもよい。
また上記第4の構成のリニアレギュレータにおいて、前記制御回路は、第1ダイオード及び第2ダイオードを備え、前記第1ダイオードのアノードに前記第1入力電圧が印加され、前記第2ダイオードのアノードに前記第2入力電圧が印加され、前記第1ダイオードのカソード及び前記第2ダイオードのカソードが共通接続され、前記第1ダイオード及び前記第2ダイオードのカソード電圧が前記制御回路の駆動電圧として用いられる構成(第5の構成)であってもよい。
また上記第1~第5いずれかの構成のリニアレギュレータにおいて、前記リニアレギュレータは半導体パッケージに収容され、前記半導体パッケージの前記第1入力電圧が印加される第1端子と、前記半導体パッケージの前記第2入力電圧が印加される第2端子との間に、前記半導体パッケージの第3端子が設けられる構成(第6の構成)であってもよい。
また上記第1~第5いずれかの構成のリニアレギュレータにおいて、前記リニアレギュレータは半導体パッケージに収容され、前記半導体パッケージは上面視で略矩形であり、前記半導体パッケージの前記第1入力電圧が印加される第1端子と、前記半導体パッケージの前記第2入力電圧が印加される第2端子とは、互いに前記略矩形の異なる辺に設けられる構成(第7の構成)であってもよい。
本明細書中に開示されている車両は、上記第1~第7いずれかの構成のリニアレギュレータと、前記リニアレギュレータに前記第1入力電圧を供給する第1のバッテリと、前記リニアレギュレータに前記第1入力電圧を供給する第2のバッテリと、を備える構成(第8構成)である。
本明細書中に開示されているリニアレギュレータは、第1入力電圧と第2入力電圧が入力される2入力1出力のリニアレギュレータであって、第2入力電圧が供給されなくなった場合でも正常な第1入力電圧が供給されていれば正常な出力電圧を出力でき、第1入力電圧が供給されなくなった場合でも正常な第2入力電圧が供給されていれば正常な出力電圧を出力できる。したがって、本明細書中に開示されているリニアレギュレータ及びそれを備えた車両によれば、リニアレギュレータに供給される入力電圧の喪失に対する耐性を高くすることができる。
リニアレギュレータの一構成例を示す図 リニアレギュレータの概略動作を示すタイムチャート リニアレギュレータの概略動作を示すタイムチャート リニアレギュレータの概略動作を示すタイムチャート リニアレギュレータの概略動作を示すタイムチャート オペアンプの一構成例を示す図 オペアンプの他の構成例を示す図 半導体パッケージの上方斜視図 半導体パッケージの下方斜視図 半導体パッケージの上面図 他の半導体パッケージの上面図 更に他の半導体パッケージの上面図 車両の外観図
<1.リニアレギュレータの構成>
図1はリニアレギュレータの一構成例を示す図である。リニアレギュレータ100は、オペアンプ1と、基準電圧生成回路2と、セレクタ3と、第1出力トランジスタQ1と、第2出力トランジスタQ2と、分圧抵抗R1及びR2と、を備えている。
オペアンプ1は第1入力電圧VCC1又は第2入力電圧VCC2をオペアンプ1の駆動電圧として用いる。同様に、基準電圧生成回路2は第1入力電圧VCC1又は第2入力電圧VCC2を基準電圧生成回路2の駆動電圧として用い、セレクタ3は第1入力電圧VCC1又は第2入力電圧VCC2をセレクタの駆動電圧として用いる。
第1出力トランジスタQ1は、第1入力電圧VCC1が印加される第1入力端と出力電圧VOUTが出力される出力端との間に接続されている。第2出力トランジスタQ2は、第2入力電圧VCC2が印加される第2入力端と出力電圧VOUTが出力される出力端との間に接続されている。なお、本実施形態では、第1出力トランジスタQ1及び第2出力トランジスタQ2はそれぞれMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)である。
分圧抵抗R1及びR2は、出力電圧VOUTを分圧して帰還電圧VFBを生成する。帰還電圧VFBはオペアンプ1の反転入力端子に供給される。
基準電圧生成回路2は、基準電圧VREFを生成する。基準電圧VREFはオペアンプ1の非反転入力端子に供給される。
オペアンプ1は、基準電圧VREFと帰還電圧VFBとの差(VREF-VFB)に基づく制御信号を生成する。オペアンプ1によって生成される制御信号の電圧レベルは、基準電圧VREFと帰還電圧VFBとの差(VREF-VFB)が大きくなるほど大きくなる。
オペアンプ1は、セレクタ3から出力される選択信号SELに基づいて、第1出力トランジスタQ1及び第2出力トランジスタQ2のどちらに制御信号を送るかを決定し、第1出力トランジスタQ1及び第2出力トランジスタQ2のどちらか一方に制御信号を送る。オペアンプ1から制御信号を受け取った出力トランジスタのソース-ドレイン間電圧は、制御信号の電圧レベルに応じた値になる。
セレクタ3は、第1入力端に印加される第1入力電圧VCC1の値及び第2入力端に印加される第2入力電圧VCC2の値に基づいて、選択信号SELを生成する。
セレクタ3は、所定範囲(例えば6[V]以上)の第2入力電圧VCC2が第2入力端に供給されないことを検出すると、オペアンプ1の出力先として第1出力トランジスタQ1を選択する内容の選択信号SELを生成する。これにより、第2入力電圧VCC2が第2入力端に供給されなくなった場合でも所定範囲(例えば6[V]以上)の第1入力電圧VCC1が第1入力端に供給されていれば、リニアレギュレータ100は正常な出力電圧VOUTつまり所定値(例えば5[V])の出力電圧VOUTを出力できる(図2及び図3参照)。
また、セレクタ3は、所定範囲(例えば6[V]以上)の第1入力電圧VCC1が第1入力端に供給されないことを検出すると、オペアンプ1の出力先として第2出力トランジスタQ2を選択する内容の選択信号SELを生成する。これにより、第1入力電圧VCC1が第1入力端に供給されなくなった場合でも所定範囲(例えば6[V]以上)の第2入力電圧VCC2が第2入力端に供給されていれば、リニアレギュレータ100は正常な出力電圧VOUTつまり所定値(例えば5[V])の出力電圧VOUTを出力できる(図4及び図5参照)。
以上から明らかなように、リニアレギュレータ100は、第2入力電圧VCC2のみを喪失した場合と第1入力電圧VCC1のみを喪失した場合の双方において、正常な出力電圧VOUTを出力できる。したがって、リニアレギュレータ100は、特許文献1に開示されているリニアレギュレータに比べて、入力電圧の喪失に対する耐性が高い。
さらに、セレクタ3は、所定範囲(例えば6[V]以上)の第1入力電圧VCC1が第1入力端に供給され且つ所定範囲(例えば6[V]以上)の第2入力電圧VCC2が第2入力端に供給されていることを検出すると、第1入力電圧VCC1と第2入力電圧VCC2の大小関係を判定する。そして、当該判定の結果、第1入力電圧VCC1が第2入力電圧VCC2より小さければ、セレクタ3は、オペアンプ1の出力先として第1出力トランジスタQ1を選択する内容の選択信号SELを生成する(図2及び図4参照)。一方、当該判定の結果、第2入力電圧VCC2が第1入力電圧VCC1より小さければ、セレクタ3は、オペアンプ1の出力先として第2出力トランジスタQ2を選択する内容の選択信号SELを生成する(図3及び図5参照)。これにより、第1入力電圧VCC1及び第2入力電圧VCC2をどちらも喪失していない場合の効率を高めることができる。
なお、当該判定の結果、第1入力電圧VCC1と第2入力電圧VCC2が同一の値であれば、セレクタ3は、オペアンプ1の出力先として第1出力トランジスタQ1を選択する内容の選択信号SELを生成してもよく、オペアンプ1の出力先として第2出力トランジスタQ2を選択する内容の選択信号SELを生成してもよい。
本実施形態とは異なり、リニアレギュレータ100を、第1入力電圧VCC1及び第2入力電圧VCC2ともに正常であるときに第1入力電圧VCC1が第2入力電圧VCC2よりも低電圧であることを想定した仕様にしてもよい。当該仕様では、セレクタ3は、所定範囲(例えば6[V]以上)の第1入力電圧VCC1が第1入力端に供給され且つ所定範囲(例えば6[V]以上)の第2入力電圧VCC2が第2入力端に供給されていることを検出すると、オペアンプ1の出力先として第1出力トランジスタQ1を選択する内容の選択信号SELを生成すればよい。
また、第1入力電圧VCC1が減圧した場合、出力電圧VOUTを出力する出力端から、第1出力トランジスタQ1のボディダイオードを経由して、第1入力電圧VCC1が印加される第1入力端に向かって電流が逆流するおそれがある。したがって、第1出力トランジスタQ1と出力電圧VOUTを出力する出力端との間に逆流防止用のダイオードを設けることが望ましい。同様に、第2入力電圧VCC2が減圧した場合、出力電圧VOUTを出力する出力端から、第2出力トランジスタQ2のボディダイオードを経由して、第2入力電圧VCC2が印加される第2入力端に向かって電流が逆流するおそれがある。したがって、第12力トランジスタQ2と出力電圧VOUTを出力する出力端との間に逆流防止用のダイオードを設けることが望ましい。
<2.オペアンプの構成>
図6は、オペアンプ1の一構成例を示す図である。図6に示す構成例では、オペアンプ1は、第1ダイオードD1と、第2ダイオードD2と、入力段11と、利得段12と、出力段13と、発振防止用の位相補償容量C1と、スイッチSW1と、を備えている。スイッチSW1は選択信号SELに基づいて自己の状態を決定する。
第1ダイオードD1のアノードに第1入力電圧VCC1が印加される。第2ダイオードD2のアノードに第2入力電圧VCC2が印加される。そして、第1ダイオードD1のカソード及び第2ダイオードD2のカソードが共通接続される。第1ダイオードD1及び第2ダイオードD2のカソード電圧は、入力段11、利得段12、及び出力段13それぞれの駆動電圧として用いられる。
図6に示す構成例によると、所定範囲(例えば6[V]以上)の第1入力電圧VCC1がリニアレギュレータ100の第1入力端に供給され且つ所定範囲(例えば6[V]以上)の第2入力電圧VCC2がリニアレギュレータ100の第2入力端に供給されている場合、第1入力電圧VCC1が第2入力電圧VCC2より小さければ第2入力電圧VCC2が駆動電圧となり、第2入力電圧VCC2が第1入力電圧VCC1より小さければ第1入力電圧VCC1が駆動電圧となる。さらに、所定範囲(例えば6[V]以上)の第2入力電圧VCC2がリニアレギュレータ100の第2入力端に供給されなくなった場合、第1入力電圧VCC1が駆動電圧となり、所定範囲(例えば6[V]以上)の第1入力電圧VCC1がリニアレギュレータ100の第1入力端に供給されなくなった場合、第2入力電圧VCC2が駆動電圧となる。
つまり、図6に示す構成例によると、選択信号SELに依存せずにオペアンプ1の駆動電圧を確保することができるので、オペアンプ1の構成を簡素化できる。なお、基準電圧生成回路2及びセレクタ3についても、オペアンプ1の図6に示す構成例と同様に、2つのダイオードを用いることで、選択信号SELに依存せずに駆動電圧を確保することができる。
また、第1ダイオードD1及び第2ダイオードD2の代わりにスイッチSW2を用いて、オペアンプ1の構成を図7に示す構成例にしてもよい。
図7に示す構成例では、選択信号SELがオペアンプ1の出力先として第1出力トランジスタQ1を選択する内容の信号である場合には、スイッチSW2が選択信号SELに基づいて第1入力電圧VCC1を選択する。一方、選択信号SELがオペアンプ1の出力先として第2出力トランジスタQ2を選択する内容の信号である場合には、スイッチSW2が選択信号SELに基づいて第2入力電圧VCC2を選択する。
なお、基準電圧生成回路2及びセレクタ3についても、オペアンプ1の図7に示す構成例と同様に、2つのダイオードの代わりにスイッチを用いることができる。基準電圧生成回路2及びセレクタ3についても2つのダイオードの代わりにスイッチを用いる場合、基準電圧生成回路2及びセレクタ3にも選択信号SELを供給すればよい。
<3.半導体パッケージの端子配置>
リニアレギュレータ100は、例えば図8~図10に示す半導体パッケージU1に収容される。
半導体パッケージU1は、図8及び図9に示す通りSON(Small Outline Non-leaded)パッケージであって、底部の対向する二辺に4個の端子T1~T 4が設けられ、底部の中央に略正方形の放熱パッドP1が設けられている。図10は半導体パッケージU1の上面図である。
1番端子T1は第1入力電圧VCC1が入力される端子である。2番端子T2はグランド電位に接続される端子である。3番端子T3は第2入力電圧VCC2が入力される端子である。4番端子T4は出力電圧VOUTを出力する端子である。
1番端子T1及び2番端子T2は、半導体パッケージU1の底部の第1辺SD1に設けられる。3番端子T3及び4番端子T4は、半導体パッケージU1の底部の第2辺SD2に設けられる。半導体パッケージU1の底部の第1辺SD1と第2辺SD2とは互いに対向している。
1番端子T1と3番端子T3とを異なる辺に設けることにより、1番端子T1と3番端子T3とが短絡することを防止している。1番端子T1と3番端子T3とが短絡すると、第1入力電圧VCC1及び第2入力電圧VCC2の一方が減圧したときに他方も減圧してしまうので、このような事態を端子の配置の工夫により回避している。
なお、半導体パッケージU1では、1番端子T1が設けられる辺と3番端子T3が設けられる辺とが互いに対向しているが、1番端子T1が設けられる辺と3番端子T3が設けられる辺とが互いに隣り合うようにしても同様の効果を得ることができる。すなわち、第1入力電圧VCC1が入力される端子と第2入力電圧VCC2が入力される端子とを互いに略矩形の異なる辺に設けるようにすればよい。
また、第1入力電圧VCC1が入力される端子と第2入力電圧VCC2が入力される端子とを同一の辺に設ける場合には、第1入力電圧VCC1が入力される端子と第2入力電圧VCC2が入力される端子との間に他の端子を設ける構成の半導体パッケージにするとよい。当該構成によっても第1入力電圧VCC1が入力される端子と第2入力電圧VCC2が入力される端子とが短絡することを防止できる。当該構成の半導体パッケージの一例を図11に示す。図11は半導体パッケージU2の上面図である。
1番端子T11は第1入力電圧VCC1が入力される端子である。2番端子T12はグランド電位に接続される端子である。3番端子T13は第2入力電圧VCC2が入力される端子である。4番端子T14は半導体パッケージU2の内部回路に接続されていない端子である。5番端子T15は出力電圧VOUTを出力する端子である。
また、第1入力電圧VCC1が入力される端子と非入力端子とを同一の辺に設ける場合に、第1入力電圧VCC1が入力される端子と非入力端子との間に、半導体パッケージの内部回路に接続されていない端子を設けることが望ましい。同様に、第2入力電圧VCC2が入力される端子と非入力端子とを同一の辺に設ける場合に、第2入力電圧VCC2が入力される端子と非入力端子との間に、半導体パッケージの内部回路に接続されていない端子を設けることが望ましい。このような条件を満たす半導体パッケージの一例を図12に示す。図12は半導体パッケージU3の上面図である。
1番端子T21は第1入力電圧VCC1が入力される端子である。2番端子T22は半導体パッケージU3の内部回路に接続されていない端子である。3番端子T23はグランド電位に接続される端子である。4番端子T24は第2入力電圧VCC2が入力される端子である。5番端子T25は半導体パッケージU3の内部回路に接続されていない端子である。6番端子T26は出力電圧VOUTを出力する端子である。
<4.用途>
次に、先に説明したリニアレギュレータの用途例について説明する。図13は、車両の外観図である。車両Xは、第1バッテリY1と、第2バッテリY2と、リニアレギュレータY3と、を搭載している。
第1バッテリY1はリニアレギュレータY3に第1入力電圧VCC1を供給する。第2バッテリY2はリニアレギュレータY3に第2入力電圧VCC2を供給する。第1バッテリY1と第2バッテリY2とは、互いに同種のバッテリでもよく、互いに異種のバッテリでもよい。また、第1入力電圧VCC1と第2入力電圧VCC2とは、互いに略同一値の電圧であってもよく、互いに明らかに異なる値の電圧であってもよい。
例えば、第1バッテリY1を鉛バッテリとし、第1入力電圧VCC1を略12[V]の直流電圧とし、第2バッテリY2をリチウムイオンバッテリとし、第2入力電圧VCC2を略48[V]の直流電圧とすることができる。
<5.その他>
なお、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施形態ではMOSFETを出力トランジスタとして用いたが、バイポーラトランジスタを出力トランジスタとして用いてもよい。
また上述した実施形態ではリニアレギュレータの用途例として車両に搭載されるリニアレギュレータについて説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、あらゆる分野(家電分野、自動車分野、産業機械分野など)で用いられるリニアレギュレータに利用することが可能である。
このように、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
1 オペアンプ
2 基準電圧生成回路
3 セレクタ
11 入力段
12 利得段
13 出力段
100、Y3 リニアレギュレータ
C1 位相補償容量
D1、D2 ダイオード
P1 放熱パッド
Q1、Q2 出力トランジスタ
R1、R2 分圧抵抗
SW1、SW2 スイッチ
T1~T4、T11~T15、T21~T26 端子
U1~U3 半導体パッケージ
X 車両
Y1 第1バッテリ
Y2 第2バッテリ

Claims (6)

  1. 第1入力電圧が印加される第1入力端と出力電圧が出力される出力端との間に接続された第1出力トランジスタと、
    第2入力電圧が印加される第2入力端と前記出力端との間に接続された第2出力トランジスタと、
    所定範囲の前記第2入力電圧が前記第2入力端に供給されなくなった場合に前記第1出力トランジスタを制御し、前記所定範囲の前記第1入力電圧が前記第1入力端に供給されなくなった場合に前記第2出力トランジスタを制御する制御回路と、
    を備えるリニアレギュレータであって、
    前記リニアレギュレータは半導体パッケージに収容され、
    前記半導体パッケージは上面視で略矩形であり、
    前記半導体パッケージの前記第1入力電圧が印加される第1端子と、前記半導体パッケージの前記第2入力電圧が印加される第2端子とは、互いに前記略矩形の異なる辺に設けられる、リニアレギュレータ。
  2. 前記所定範囲の前記第1入力電圧が前記第1入力端に供給され且つ前記所定範囲の前記第2入力電圧が前記第2入力端に供給されている場合、
    前記制御回路は、前記第1入力電圧が前記第2入力電圧より小さければ前記第1出力トランジスタを制御し、前記第2入力電圧が前記第1入力電圧より小さければ前記第2出力トランジスタを制御する、請求項1に記載のリニアレギュレータ。
  3. 前記所定範囲の前記第1入力電圧が前記第1入力端に供給され且つ前記所定範囲の前記第2入力電圧が前記第2入力端に供給されている場合、
    前記制御回路は、前記第1入力電圧が前記第2入力電圧より小さければ前記第2入力電圧を前記制御回路の駆動電圧として用い、前記第2入力電圧が前記第1入力電圧より小さければ前記第1入力電圧を前記制御回路の駆動電圧として用いる、請求項1又は請求項2に記載のリニアレギュレータ。
  4. 前記所定範囲の前記第2入力電圧が前記第2入力端に供給されなくなった場合、前記制御回路は、前記第1入力電圧を前記制御回路の駆動電圧として用い、
    前記所定範囲の前記第1入力電圧が前記第1入力端に供給されなくなった場合、前記制御回路は、前記第2入力電圧を前記制御回路の駆動電圧として用いる、請求項3に記載のリニアレギュレータ。
  5. 前記制御回路は、第1ダイオード及び第2ダイオードを備え、
    前記第1ダイオードのアノードに前記第1入力電圧が印加され、
    前記第2ダイオードのアノードに前記第2入力電圧が印加され、
    前記第1ダイオードのカソード及び前記第2ダイオードのカソードが共通接続され、前記第1ダイオード及び前記第2ダイオードのカソード電圧が前記制御回路の駆動電圧として用いられる、請求項4に記載のリニアレギュレータ。
  6. 請求項1~のいずれか一項に記載のリニアレギュレータと、
    前記リニアレギュレータに前記第1入力電圧を供給する第1のバッテリと、
    前記リニアレギュレータに前記第入力電圧を供給する第2のバッテリと、
    を備える、車両。
JP2018041789A 2018-03-08 2018-03-08 リニアレギュレータ Active JP7042117B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018041789A JP7042117B2 (ja) 2018-03-08 2018-03-08 リニアレギュレータ
US16/292,476 US11079785B2 (en) 2018-03-08 2019-03-05 Linear regulator for outputting normal output voltage and vehicle including the same
DE102019203007.6A DE102019203007A1 (de) 2018-03-08 2019-03-06 Linearregler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018041789A JP7042117B2 (ja) 2018-03-08 2018-03-08 リニアレギュレータ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019159465A JP2019159465A (ja) 2019-09-19
JP7042117B2 true JP7042117B2 (ja) 2022-03-25

Family

ID=67701824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018041789A Active JP7042117B2 (ja) 2018-03-08 2018-03-08 リニアレギュレータ

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11079785B2 (ja)
JP (1) JP7042117B2 (ja)
DE (1) DE102019203007A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109164862A (zh) * 2018-07-24 2019-01-08 惠科股份有限公司 一种基准电压产生系统和产生方法
US11329559B2 (en) * 2020-08-24 2022-05-10 Nanya Technology Corporation Low dropout regulator and control method thereof
KR20220169850A (ko) * 2021-06-21 2022-12-28 에스케이하이닉스 주식회사 파워스위칭동작을 수행하는 전자장치
US11496126B1 (en) * 2021-10-06 2022-11-08 Psemi Corporation Circuits and methods for leakage reduction in MOS devices

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007334400A (ja) 2006-06-12 2007-12-27 Toshiba Corp 電源電圧制御回路および半導体集積回路
US20120176109A1 (en) 2011-01-10 2012-07-12 Infineon Technologies Ag Voltage Regulator
JP2017099229A (ja) 2015-11-27 2017-06-01 株式会社デンソー 車載電源システムの制御装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5103157A (en) * 1990-07-10 1992-04-07 National Semiconductor Corp. Common emitter amplifiers operating from a multiplicity of power supplies
JP2693688B2 (ja) * 1992-06-01 1997-12-24 シャープ株式会社 多入出力低損失ボルテージレギュレータ
DE19710440A1 (de) 1997-03-13 1998-09-24 Bosch Gmbh Robert Stromversorgungsschaltung
JPH11259152A (ja) * 1998-03-11 1999-09-24 Toko Inc シリーズレギュレータ
DE102006017048B4 (de) 2006-04-11 2014-01-23 Infineon Technologies Ag Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung einer geregelten Spannung an einem Spannungsausgang
JP2008046901A (ja) 2006-08-17 2008-02-28 Oki Electric Ind Co Ltd 電源回路
JP6228769B2 (ja) * 2013-07-11 2017-11-08 ローム株式会社 電源回路
US9735614B2 (en) * 2014-05-18 2017-08-15 Nxp Usa, Inc. Supply-switching system
US9588531B2 (en) * 2015-05-16 2017-03-07 Nxp Usa, Inc. Voltage regulator with extended minimum to maximum load current ratio
US9625926B1 (en) 2015-11-18 2017-04-18 Qualcomm Incorporated Multiple input regulator circuit
JP2018041789A (ja) 2016-09-06 2018-03-15 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007334400A (ja) 2006-06-12 2007-12-27 Toshiba Corp 電源電圧制御回路および半導体集積回路
US20120176109A1 (en) 2011-01-10 2012-07-12 Infineon Technologies Ag Voltage Regulator
JP2017099229A (ja) 2015-11-27 2017-06-01 株式会社デンソー 車載電源システムの制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019203007A1 (de) 2019-09-12
US11079785B2 (en) 2021-08-03
JP2019159465A (ja) 2019-09-19
US20190278314A1 (en) 2019-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7042117B2 (ja) リニアレギュレータ
US10391957B2 (en) Integrated power distribution system for a vehicle
KR100281528B1 (ko) 전원 공급 회로
US7974060B2 (en) Overcurrent limitation and output short-circuit protection circuit, voltage regulator using overcurrent limitation and output short-circuit protection circuit, and electronic equipment
US7276887B2 (en) Power supply circuit
US8125204B2 (en) Two-stage power supply with feedback adjusted power supply rejection ratio
WO2006083347A2 (en) Compensated droop method for paralleling of power supplies ( c-droop method)
JP2006065836A (ja) レギュレータ回路
JP6257363B2 (ja) スイッチングレギュレータ制御回路及びスイッチングレギュレータ
US6249110B1 (en) Circuit configuration for generating a stabilized power supply voltage
JP2012022559A (ja) 半導体回路及びそれを用いた定電圧回路
US7098636B2 (en) Voltage regulator circuit
JP4673350B2 (ja) 直流電源装置
US7589985B2 (en) Switching Regulator
US6005303A (en) Linear voltage regulator compatible with bipolar and MOSFET pass devices and associated methods
JP3739006B1 (ja) 電源装置、及び携帯機器
JP7032154B2 (ja) スイッチング回路、半導体装置、dc/dcコンバータ
JP2020071710A (ja) リニア電源回路
US20050134236A1 (en) Circuit arrangement for stabilizing a supply voltage and method for operating said circuit arrangement
CN107005162B (zh) 直流电压转换器系统、直流电压供电系统和用于直流电压转换器系统的印刷电路板
US9641074B2 (en) Current control for DC-DC converter
KR101988089B1 (ko) 출력 가변 회로 및 이를 이용한 컨버터 제어기
US10230366B2 (en) Current control device and power supply system
US11841721B2 (en) Voltage regulator and in-vehicle backup power supply
US11283359B2 (en) Synchronous rectification DC-DC converter and switching power supply device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210204

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20211206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211214

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220105

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220308

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220314

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7042117

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150