JP7304729B2 - 電源回路、電源装置及び車両 - Google Patents
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Description
まず、本発明の実施形態との比較に供される参考実施形態を説明する。図1に、参考実施形態に係り、入力電圧Vinから出力電圧Voutを生成する電源回路900の構成を示す。電源回路900において、レギュレータ部910は自身に入力される電源電圧を用いて出力電圧Voutを生成するリニアレギュレータである。電源回路900には、レギュレータ部910に加えて、トランジスタ921、ツェナーダイオード922及び抵抗923から成るクランプ回路920が設けられており、レギュレータ部910の電源電圧はトランジスタ921を通じて供給される。
本発明の第1実施形態を説明する。図3は本発明の第1実施形態に係る電源回路1の概略構成図である。電源回路1を半導体集積回路の形態で作成することができる。電源回路1は、入力電圧Vinを降圧することで出力電圧Voutを生成するリニア電源回路である。過渡状態を除き、入力電圧Vin及び出力電圧Voutは正の所定電圧値を有する。
実施例EX1_1を説明する。図5は実施例EX1_1に係る電源回路1aの構成図である。電源回路1aは図3の電源回路1の一例である。電源回路1aは、トランジスタM0に加えて、レギュレータ部10の一例としてのトランジスタM1~M3並びに抵抗R1及びR2から成るレギュレータ部を備える。
実施例EX1_2を説明する。図5の電源回路1aにおいて、出力トランジスタM1のドレインをノードNa3(内部電源端TM3)では無く入力端TM1に直接接続する変形を施しても良い。電源回路1aに対して当該変形が施された電源回路1bの構成を図6に示す。
実施例EX1_3を説明する。図5の電源回路1aにおいて、トランジスタM0及びM1の各バックゲートをグランドに接続する変形を施しても良い。電源回路1aに対して当該変形が施された電源回路1cの構成を図7に示す。尚、実施例EX1_3に上述の実施例EX1_2を組み合わせも良い。即ち、図7の電源回路1cにおいて、出力トランジスタM1のドレインをノードNa3(内部電源端TM3)では無く入力端TM1に直接接続するようにしても良い。
実施例EX1_4を説明する。図8は実施例EX1_4に係る電源回路1dの構成図である。電源回路1dは図3の電源回路1の一例である。電源回路1dは、トランジスタM0に加えて、レギュレータ部10の一例としての、トランジスタM4、抵抗R1及びR2、アンプ回路11並びに基準電圧生成器12から成るレギュレータ部を備える。
本発明の第2実施形態を説明する。第2実施形態及び後述の第3~第5実施形態は第1実施形態を基礎とする実施形態であり、第2~第5実施形態において特に述べない事項に関しては、矛盾の無い限り、第1実施形態の記載が第2~第5実施形態にも適用される。第2実施形態の記載を解釈するにあたり、第1及び第2実施形態間で矛盾する事項については第2実施形態の記載が優先されて良い(後述の第3~第5実施形態についても同様)。矛盾の無い限り、第1~第5実施形態の内、任意の複数の実施形態を組み合わせても良い。
実施例EX2_1を説明する。図10は実施例EX2_1に係る電源回路2aの構成図である。電源回路2aは図9の電源回路2の一例である。電源回路2aは、トランジスタM0に加えて、レギュレータ部20の一例としてのトランジスタM1~M3並びに抵抗R1及びR2から成るレギュレータ部と、ゲート電圧生成部30の一例としてのトランジスタM31及び定電流源CC31から成るゲート電圧生成部と、を備える。
実施例EX2_2を説明する。図12は実施例EX2_2に係る電源回路2bの構成図である。電源回路2bは図9の電源回路2の一例である。電源回路2bは図10の電源回路2aの一部を変形したものであり、実施例EX2_2にて特に述べない事項に関して、矛盾無き限り、実施例EX2_1での記載が実施例EX2_2にも適用されて良い。電源回路2bは、トランジスタM0に加えて、レギュレータ部20の一例としてのトランジスタM1~M3並びに抵抗R1及びR2から成るレギュレータ部と、ゲート電圧生成部30の一例としてのトランジスタM33及び定電流源CC32から成るゲート電圧生成部と、を備える。トランジスタM33はNチャネルデプレッション型のMOSFETである。
実施例EX2_3を説明する。図13は実施例EX2_3に係る電源回路2cの構成図である。電源回路2cは図9の電源回路2の一例である。電源回路2cは図10の電源回路2aの一部を変形したものであり、実施例EX2_3にて特に述べない事項に関して、矛盾無き限り、実施例EX2_1での記載が実施例EX2_3にも適用されて良い。電源回路2cは、トランジスタM0に加えて、レギュレータ部20の一例としてのトランジスタM1~M3並びに抵抗R1及びR2から成るレギュレータ部と、ゲート電圧生成部30の一例としてのトランジスタM34及びM35並びに定電流源CC33及びCC34から成るゲート電圧生成部と、を備える。トランジスタM34はNチャネルエンハンスメント型のMOSFETであり、トランジスタM35はPチャネルエンハンスメント型のMOSFETである。
実施例EX2_4を説明する。第2実施形態にて上述した技術は、アンプ回路を含んで構成されるレギュレータ部に対しても適用できる。図14は、実施例EX2_4に係る電源回路2dの構成図である。電源回路2dは図9の電源回路2の一例である。電源回路2dでは、アンプ回路を含んで構成されるレギュレータ部に対し実施例EX2_1(図10)と同等の技術が適用されている。電源回路2dは、トランジスタM0に加えて、レギュレータ部20の一例としてのアンプ回路21、基準電圧生成器22、トランジスタM4、抵抗R1及びR2から成るレギュレータ部と、ゲート電圧生成部30の一例としてのトランジスタM31及び定電流源CC31から成るゲート電圧生成部と、を備える。尚、トランジスタM4はアンプ回路21の構成要素に含まれると解することも可能である。
実施例EX2_5を説明する。図16は実施例EX2_5に係る電源回路2eの構成図である。電源回路2eは図9の電源回路2の一例である。電源回路2eは図14の電源回路2dの一部を変形したものであり、実施例EX2_5にて特に述べない事項に関して、矛盾無き限り、実施例EX2_4での記載が実施例EX2_5にも適用されて良い。電源回路2eでは、アンプ回路を含んで構成されるレギュレータ部に対し実施例EX2_2(図12)と同等の技術が適用されている。電源回路2eは、トランジスタM0に加えて、レギュレータ部20の一例としてのアンプ回路21、基準電圧生成器22、トランジスタM4、抵抗R1及びR2から成るレギュレータ部と、ゲート電圧生成部30の一例としてのトランジスタM33及び定電流源CC32から成るゲート電圧生成部と、を備える。トランジスタM33はNチャネルデプレッション型のMOSFETである。尚、トランジスタM4はアンプ回路21の構成要素に含まれると解することも可能である。
実施例EX2_6を説明する。図17は実施例EX2_6に係る電源回路2fの構成図である。電源回路2fは図9の電源回路2の一例である。電源回路2fは図14の電源回路2dの一部を変形したものであり、実施例EX2_6にて特に述べない事項に関して、矛盾無き限り、実施例EX2_4での記載が実施例EX2_6にも適用されて良い。電源回路2fでは、アンプ回路を含んで構成されるレギュレータ部に対し実施例EX2_3(図13)と同等の技術が適用されている。電源回路2fは、トランジスタM0に加えて、レギュレータ部20の一例としてのアンプ回路21、基準電圧生成器22、トランジスタM4、抵抗R1及びR2から成るレギュレータ部と、ゲート電圧生成部30の一例としてのトランジスタM34及びM35並びに定電流源CC33及びCC34から成るゲート電圧生成部と、を備える。トランジスタM34はNチャネルエンハンスメント型のMOSFETであり、トランジスタM35はPチャネルエンハンスメント型のMOSFETである。尚、トランジスタM4はアンプ回路21の構成要素に含まれると解することも可能である。
本発明の第3実施形態を説明する。図18に第3実施形態に係る電源装置200を示す。電源装置200は、正の入力電圧VIN(例えば5V~45V)を受け、入力電圧VINを降圧することで所望の正の出力電圧VOUT(例えば3.3V又は5V)を生成する。電源装置200はLDO(Low Drop Out)レギュレータに分類される電源装置であって良い。
本発明の第4実施形態を説明する。第3実施形態に係る電源装置200の出力電圧VOUTを任意の負荷に供給することができる。図20に示す如く、電源装置200と、電源装置200から電力の供給を受ける負荷LD(即ち、電源装置200からの出力電圧VOUTに基づいて駆動する負荷)と、を備えた任意の機器300を構成して良い。機器300は、自動車等の車両に搭載される機器(即ち車載機器)であっても良いし、産業機器、事務機器、家電機器、ポータブル機器などであっても良い。
本発明の第5実施形態を説明する。第5実施形態では、上述の第1~第4実施形態に対して適用可能な変形技術等を説明する。
10、20 レギュレータ部
30 ゲート電圧生成部
M0 トランジスタ(挿入トランジスタ)
TM1 入力端
TM2 出力端
TM3 内部電源端
Claims (5)
- 入力端に加わる入力電圧に基づき出力端から出力電圧を出力する電源回路において、
前記入力端と内部電源端との間に挿入されたNチャネルデプレッション型の挿入トランジスタと、
前記内部電源端に加わる電圧を電源電圧として用い、前記内部電源端から前記出力端への導通を制御することにより前記出力電圧を生成するレギュレータ部と、を備え、
前記挿入トランジスタにおいて、ドレインは前記入力端に接続され、ソースは前記内部電源端に接続され、ゲートは前記出力端に接続され、
前記出力端はプルダウンされる
、電源回路。 - 前記レギュレータ部は、前記内部電源端と前記出力端との間に設けられた出力トランジスタと、前記出力電圧に応じて前記出力トランジスタのゲートを制御する制御部と、を備える
、請求項1に記載の電源回路。 - 前記出力トランジスタはNチャネルデプレッション型のトランジスタであり、
前記出力トランジスタの閾値電圧よりも前記挿入トランジスタの閾値電圧の方が低い
、請求項2に記載の電源回路。 - 内部基準電圧又は内部電源電圧を生成する内部電源回路として、請求項1~3の何れかに記載の電源回路を有する
、電源装置。 - 請求項4に記載の電源装置と、
前記電源装置から電力の供給を受ける負荷と、を備える
、車両。
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