WO2016125412A1 - リニア電源及びこれを用いた電子機器 - Google Patents
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Definitions
- the control circuit In the linear power supply having the first or second configuration, the control circuit generates a first control voltage corresponding to the input voltage and supplies the first control voltage to the first output transistor; A second control unit that generates a second control voltage and supplies the second control voltage to the second output transistor may be used (third configuration).
- the second output transistor 20 has an N-channel MOS electric field having a drain connected to the input terminal of the input voltage Vin, a source connected to the output terminal of the output voltage Vout, and a gate connected to the application terminal of the second control voltage G2. It is an effect transistor. That is, the second output transistor 20 is connected in parallel to the first output transistor 10. Note that an NPN bipolar transistor can be used as the second output transistor 20.
- the anode of the Zener diode ZD2 is connected to the ground terminal.
- the transistors P1 and P5 function as a current source that mirrors the reference current I0 generated by the current source CS0 and supplies the drive current I2 to the input voltage monitoring unit.
- FIG. 4A is a block diagram illustrating a first embodiment of an electronic apparatus using the linear power supply 1.
- 4A has a pre-regulator 110, a reference voltage source 120, and a main regulator 130.
- the reference voltage source 120 can generate a desired reference voltage Vref. It becomes a state. However, if switching from the first mode to the second mode (turning off the first output transistor 10) at this time is performed, the pre-power supply voltage Vpreg again falls below the operable voltage VL of the reference voltage source 120, and the reference voltage source There is a possibility that the operation of 120 may be hindered (the reference voltage Vref may be lowered unintentionally).
- the resistor R4 functions as a control resistor for gradually changing the current I3 (and hence the input monitoring current Im) flowing through the transistor N2 in accordance with the input voltage Vin.
- the transistors N1 and N2 function as a current source that mirrors the current I3 and supplies the drive current Im to the input voltage monitoring unit.
- the electronic device X12 is a lamp control unit that controls turning on and off such as HID [high intensity discharged lamp] and DRL [daytime running lamp].
- the electronic device X13 is a transmission control unit that performs control related to the transmission.
- the linear power supply disclosed in this specification can be used as an internal power supply of a semiconductor integrated circuit device, for example.
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Abstract
Description
図1はリニア電源1の全体構成を示すブロック図である。本構成例のリニア電源1は、第1出力トランジスタ10と、第2出力トランジスタ20と、制御回路30とを有する。
図2は、制御回路30の第1構成例を示す回路図である。本構成例の制御回路30は、入力電圧Vinに応じた第1制御電圧G1を生成して第1出力トランジスタ10に供給する第1制御部31と、所定の第2制御電圧G2を生成して第2出力トランジスタ20に供給する第2制御部32と、を含む。
図4Aは、リニア電源1を用いた電子機器の第1実施例を示すブロック図である。図4Aの電子機器100は、プリレギュレータ110と、基準電圧源120と、メインレギュレータ130と、を有する。
図6は、制御回路30の第2構成例を示す回路図である。第2構成例は、基本的に第1構成例と同様であり、先出のトランジスタP1、ダイオード列DS1、ツェナーダイオードZD1、及び、トランジスタN1に代えて、NPN型バイポーラトランジスタQ1と、抵抗R2及びR3と、を含む点に特徴を有する。そこで、第1構成例と同様の構成要素については、先出の図2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、第2構成例の特徴部分について重点的な説明を行う。
図7は、制御回路30の第3構成例を示す回路図である。第3構成例は、基本的に第1構成例と同様であり、先出のトランジスタP1、ダイオード列DS1、及び、ツェナーダイオードZD1に代えて、トランジスタN2、抵抗R4、及び、ダイオード列DS2を含む点に特徴を有する。なお、本図の例では、ダイオード列DS2として3段のダイオードD4~D6が直列に接続されているが、その段数は1段や2段であっても構わないし、或いは、4段以上であっても構わない。
図9は、車両Xの一構成例を示す外観図である。本構成例の車両Xは、バッテリ(本図では不図示)からバッテリ電圧Vbatの供給を受けて動作する種々の電子機器X11~X18を搭載している。なお、本図における電子機器X11~X18の搭載位置については、図示の便宜上、実際とは異なる場合がある。
また、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。
10 第1出力トランジスタ(Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ)
20 第2出力トランジスタ(Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ)
30 制御回路
31 第1制御部
32 第2制御部
100 電子機器
110 プリレギュレータ(リニア電源)
120 基準電圧源
130 メインレギュレータ
131 Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ
132 帰還電圧生成部
133 オペアンプ
200 電子機器
210 基準電圧源(リニア電源)
220 コンパレータ
P1~P6 Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ
N1、N2 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
Q1 NPN型バイポーラトランジスタ
DS1、DS2 ダイオード列
D1~D6 ダイオード
ZD1、ZD2 ツェナーダイオード
CS1、CS2 電流源
R1~R4 抵抗
X 車両
X11~X18 電子機器
Claims (12)
- 入力電圧の入力端と出力電圧の出力端との間に接続されたPチャネル型またはPNP型の第1出力トランジスタと、
前記第1出力トランジスタに対して並列に接続されたNチャネル型またはNPN型の第2出力トランジスタと、
前記入力電圧から前記出力電圧を生成するための出力トランジスタとして前記第1出力トランジスタを用いる第1モードと前記第2出力トランジスタを用いる第2モードとを前記入力電圧に応じて切り替える制御回路と、
を有することを特徴とするリニア電源。 - 前記制御回路は、減電時に前記第1モードを選択し、非減電時に前記第2モードを選択することを特徴とする請求項1に記載のリニア電源。
- 前記制御回路は、
前記入力電圧に応じた第1制御電圧を生成して前記第1出力トランジスタに供給する第1制御部と、
所定の第2制御電圧を生成して前記第2出力トランジスタに供給する第2制御部と、
を含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のリニア電源。 - 前記第1制御部は、前記入力電圧と所定の閾値電圧との比較結果に応じて前記第1出力トランジスタをオン/オフさせることを特徴とする請求項3に記載のリニア電源。
- 前記第1制御部は、
前記入力電圧の入力端と前記第1出力トランジスタの制御端との間に接続されて上側電流を生成する上側電流源と、
前記第1出力トランジスタの制御端と接地端との間に接続されて下側電流を生成する下側電流源と、
前記入力電圧と前記閾値電圧との比較結果に応じて前記上側電流源をオン/オフさせる入力電圧監視部と、
を含むことを特徴とする請求項4に記載のリニア電源。 - 前記入力電圧監視部は、
第1端が前記入力電圧の印加端に接続された電流源と、
アノードが前記電流源の第2端に接続されてカソードが前記上側電流源の制御端に接続されたダイオードまたはダイオード列と、
カソードが前記上側電流源の制御端に接続されてアノードが接地端に接続されたツェナーダイオードと、
を含むことを特徴とする請求項5に記載のリニア電源。 - 前記第1制御部は、前記入力電圧に応じて前記第1出力トランジスタの導通度を徐々に変化させることを特徴とする請求項3に記載のリニア電源。
- 前記第1制御部は、
前記入力電圧の入力端と前記第1出力トランジスタの制御端との間に接続されて上側電流を生成する上側電流源と、
前記第1出力トランジスタの制御端と接地端との間に接続されて下側電流を生成する下側電流源と、
前記入力電圧に応じて前記上側電流の電流値を徐々に変化させる入力電圧監視部と、
を含むことを特徴とする請求項7に記載のリニア電源。 - 前記入力電圧監視部は、
アノードが前記入力電圧の印加端に接続されたダイオードまたはダイオード列と、
第1端が前記ダイオードまたは前記ダイオード列のカソードに接続された抵抗と、
前記抵抗の第2端から流れ込む電流をミラーして入力監視電流を生成するカレントミラーと、
を含み、
前記上側電流源は、前記入力監視電流に応じて前記上側電流を生成することを特徴とする請求項8に記載のリニア電源。 - 前記第2制御部は、
カソードが前記第2出力トランジスタの制御端に接続されてアノードが接地端に接続されたツェナーダイオードと、
前記ツェナーダイオードに定電流を供給する電流源と、
を含むことを特徴とする請求項3~請求項9のいずれか一項に記載のリニア電源。 - 入力電圧から出力電圧を生成する請求項1~請求項10のいずれか一項に記載のリニア電源と、
前記出力電圧から所定の基準電圧を生成する基準電圧源と、
を有することを特徴とする電子機器。 - 前記制御回路は、前記入力電圧が前記基準電圧源の動作可能電圧に前記第2出力トランジスタのオンスレッショルド電圧を加えた電圧よりも高くなって以降に、前記第1モードから前記第2モードへの切替を行うことを特徴とする請求項11に記載の電子機器。
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