JP7368132B2 - シリーズレギュレータ - Google Patents
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Description
図1は、シリーズレギュレータの第1実施形態を示す図である。本図の電子機器Xは、シリーズレギュレータ1と、シリーズレギュレータ1から電力供給を受けて動作する負荷Zと、を有する。
図4は、シリーズレギュレータの第2実施形態を示す図である。本実施形態のシリーズレギュレータ1は、第1実施形態(図1)を基本としつつ、軽負荷用LDOレギュレータの電流情報(=出力電流Iout2の大きさ)を重負荷用LDOレギュレータの過電流保護回路OCP1にフィードバックする構成とされている。そこで、既出の構成要素については、図1と同一の符号を付すことで重複した説明を割愛し、以下では、本実施形態の特徴部分について重点的に説明する。
図5は、シリーズレギュレータの第3実施形態を示す図である。本実施形態のシリーズレギュレータ1は、第2実施形態(図4)を基本としつつ、過電流保護回路OCP2を介さずに、軽負荷用LDOレギュレータの電流情報(=出力電流Iout2の大きさ)を過電流保護回路OCP1に直接フィードバックする構成とされている。
図6は、第2又は第3実施形態(図4、図5)のシリーズレギュレータ1において、過電流設定値Iocpのばらつきが低減される様子を示す図であり、上から順に、出力電流Iout2に対する過電流設定値Iocp2、出力電流Iout1に対する過電流設定値Iocp1、並びに、出力電流Ioutに対する過電流設定値Iocp(=Iocp1+Iocp2±ΔIocp)が描写されている。
図7は、第1実施形態(図1)における過電流設定値Iocpの電源依存性を示す図であり、上から順に、過電流設定値Iocp2、過電流設定値Iocp1、及び、過電流設定値Iocpそれぞれの電源依存性が描写されている。なお、本図下段には、過電流設定値Iocpの電源依存性(実線)と共に、過電流設定値Iocp1の電源依存性(破線)が重畳的に描写されている。
図9は、シリーズレギュレータの第4実施形態を示す図である。本実施形態のシリーズレギュレータ1は、第3実施形態(図5)を基本としつつ、過電流保護回路OCP1の構成要素として、オペアンプAMP3と、Pチャネル型MOS電界効果トランジスタM3~M5と、センス抵抗Rsと、を含む。
図10は、シリーズレギュレータの第5実施形態を示す図である。本実施形態のシリーズレギュレータ1は、第4実施形態(図9)を基本としつつ、過電流保護回路OCP2が割愛されている。
なお、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作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、バイポーラトランジスタとMOS電界効果トランジスタとの相互置換や、各種信号の論理レベル反転は任意である。すなわち、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、上記実施形態に限定されるものではなく、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。
AMP1、AMP2、AMP3 オペアンプ
CTRL アンプ制御回路
M1、M2、M3、M4、M5 トランジスタ
OCP1、OCP2 過電流保護回路
R1、R2 抵抗
REG 基準電圧源
Rs センス抵抗
X 電子機器
Z 負荷
Claims (10)
- 電源と負荷との間に接続された第1トランジスタを駆動する第1アンプと、
前記第1トランジスタに並列接続された第2トランジスタを駆動する第2アンプと、
前記負荷に流れる出力電流が所定のアンプ切替閾値よりも小さい軽負荷領域であるときに前記第1アンプをディセーブル状態とし、前記出力電流が前記アンプ切替閾値よりも大きい重負荷領域であるときに前記第1アンプをイネーブル状態とするように、前記第1アンプの動作可否を制御するアンプ制御回路と、
前記第1トランジスタに流れる第1出力電流を第1過電流設定値以下に制限する第1過電流保護回路と、
を有し、
前記第1過電流保護回路は、前記第2トランジスタに流れる第2出力電流に応じて前記第1過電流設定値を可変制御する、シリーズレギュレータ。 - 前記第1過電流保護回路は、前記第2出力電流が大きいほど前記第1過電流設定値を引き下げ、前記第2出力電流が小さいほど前記第1過電流設定値を引き上げる、請求項1に記載のシリーズレギュレータ。
- 前記第2トランジスタの電流能力は、電源依存性または温度依存性を持つ、請求項1または請求項2に記載のシリーズレギュレータ。
- 前記第2出力電流を第2過電流設定値以下に制限する第2過電流保護回路をさらに有する、請求項1~請求項3のいずれか一項に記載のシリーズレギュレータ。
- 前記第2過電流設定値は、電源依存性または温度依存性を持つ、請求項4に記載のシリーズレギュレータ。
- 前記第1過電流保護回路は、
前記第1出力電流に応じたセンス電圧を生成するセンス電圧生成部と、
前記センス電圧と過電流設定電圧との差分値に応じて前記第1トランジスタの駆動信号に制限を掛ける駆動信号制限部と、
を含み、
前記センス電圧及び前記過電流設定電圧の少なくとも一方には、前記第2出力電流に応じたオフセットが与えられる、請求項1~請求項5のいずれか一項に記載のシリーズレギュレータ。 - 前記センス電圧生成部は、前記第1出力電流に応じた第1センス電流と前記第2出力電流に応じた第2センス電流との合算電流を電流/電圧変換して前記センス電圧を生成する、請求項6に記載のシリーズレギュレータ。
- 前記第2トランジスタの電流能力は、前記第1トランジスタの電流能力よりも小さく、前記第2アンプの消費電流は、前記第1アンプの消費電流よりも小さい、請求項1~請求項7のいずれか一項に記載のシリーズレギュレータ。
- 前記第1アンプ及び前記第2アンプは、それぞれ、前記負荷に印加される出力電圧が目標値と一致するように、前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタを駆動する、請求項1~請求項8のいずれか一項に記載のシリーズレギュレータ。
- 請求項1~請求項9のいずれか一項に記載のシリーズレギュレータと、
前記シリーズレギュレータから電力供給を受けて動作する負荷と、
を有する、電子機器。
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