JP2007159288A - ソフトスタート回路および電源装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電源装置の起動時に、突入電流を防止して回路の保護か図ることができる上に、出力電圧の安定化を図れるソフトスタート回路を提供すること。
【解決手段】この発明は、電源装置の出力電圧の制御に必要な基準電圧を生成するソフトスタート回路である。充電回路101は、電源装置の起動開始時にコンデンサを充電させる。比較回路102は、コンデンサの充電電圧をその基準電圧よりも相対的に低い基準電圧VRF2と比較し、充電電圧が第2基準電圧VRF2以上になったときにその旨の信号を出力する。制御回路105は、起動開始時から比較回路102の出力信号があるまでの期間にわたってコンデンサの充電電圧を電源装置の基準電圧として取り出し、比較回路102の出力信号があったときに、その充電電圧を基準電圧VRF1に切り換えてその基準電圧として取り出す。
【選択図】図1
【解決手段】この発明は、電源装置の出力電圧の制御に必要な基準電圧を生成するソフトスタート回路である。充電回路101は、電源装置の起動開始時にコンデンサを充電させる。比較回路102は、コンデンサの充電電圧をその基準電圧よりも相対的に低い基準電圧VRF2と比較し、充電電圧が第2基準電圧VRF2以上になったときにその旨の信号を出力する。制御回路105は、起動開始時から比較回路102の出力信号があるまでの期間にわたってコンデンサの充電電圧を電源装置の基準電圧として取り出し、比較回路102の出力信号があったときに、その充電電圧を基準電圧VRF1に切り換えてその基準電圧として取り出す。
【選択図】図1
Description
本発明は、ソフトスタート回路およびこれを用いた電源装置に関するものである。
従来、電源装置としては、例えば特許文献1に記載のものが知られている。
この電源装置は、共通の出力端子に電圧を出力するシリーズレギュレータと、その共通の出力端子に電圧を出力するスイッチングレギュレータと、負荷電流の大きさに応じてそのシリーズレギュレータとそのスイッチングレギュレータとを切り換えて動作させる切換得制御部とを含んでいる。
この電源装置は、共通の出力端子に電圧を出力するシリーズレギュレータと、その共通の出力端子に電圧を出力するスイッチングレギュレータと、負荷電流の大きさに応じてそのシリーズレギュレータとそのスイッチングレギュレータとを切り換えて動作させる切換得制御部とを含んでいる。
そして、切換制御部は、シリーズレギュレータからスイッチングレギュレータへの切り換え時に、シリーズレギュレータとスイッチングレギュレータの同時動作期間を設け、この同時動作期間内では、スイッチングレギュレータの能力を通常より弱めるようにしている。
このような構成からなる従来の電源装置によれば、シリーズレギュレータとスイッチングレギュレータの切り換え時に、出力電圧の安定化を図ることができる。
このような構成からなる従来の電源装置によれば、シリーズレギュレータとスイッチングレギュレータの切り換え時に、出力電圧の安定化を図ることができる。
一方、従来の電源装置では、シリーズレギュレータまたはスイッチングレギュレータの起動時における突入電流などを防止して回路の保護や出力電圧の安定化を図ることができないという不具合が考えられる。
このような不具合が防止するために、シリーズレギュレータなどの電源装置の出力電圧を一定に制御するための基準電圧を生成する、図7に示すようなソフトスタート回路が考えられる。
このような不具合が防止するために、シリーズレギュレータなどの電源装置の出力電圧を一定に制御するための基準電圧を生成する、図7に示すようなソフトスタート回路が考えられる。
このソフトスタート回路は、図示のように、充電回路1と、比較回路2と、アナログスイッチ3、4と、制御回路5と、MOSトランジスタ6とを備え、電源装置の起動時に、上記の基準電圧として出力電圧VRを生成するものである。
充電回路1は、電流源I1によりコンデンサC1を充電するようになっている。比較回路2は、コンデンサC1の充電電圧を基準電圧VRF1と比較し、その充電電圧が基準電圧VRF1以上になったときにHレベルの出力信号を出力するようになっている。
充電回路1は、電流源I1によりコンデンサC1を充電するようになっている。比較回路2は、コンデンサC1の充電電圧を基準電圧VRF1と比較し、その充電電圧が基準電圧VRF1以上になったときにHレベルの出力信号を出力するようになっている。
制御回路5は、インバータ51、反転機能付きのオアゲート52、ナンドゲート53、反転機能付きのオアゲート54、およびインバータ55からなる。そして、制御回路5は、図示しない電源装置を起動させる起動信号REGONと比較回路2の出力信号に基づき、アナログスイッチ3、4とMOSトランジスタ6とをオンオフする信号を生成するようになっている。
次に、このような構成からなるソフトスタート回路の動作例について、図7および図8を参照して説明する。
図8(A)に示すように、時刻t1において、制御回路5に入力される起動信号REGONがHレベルに立ち上がると、コンデンサC1の充電電圧が時間とともに増加していく。このとき、制御回路5により、アナログスイッチ3はオンでありアナログスイッチ4はオフの状態にあるので、その充電電圧が出力電圧VRとなる(図8(C)参照)。
図8(A)に示すように、時刻t1において、制御回路5に入力される起動信号REGONがHレベルに立ち上がると、コンデンサC1の充電電圧が時間とともに増加していく。このとき、制御回路5により、アナログスイッチ3はオンでありアナログスイッチ4はオフの状態にあるので、その充電電圧が出力電圧VRとなる(図8(C)参照)。
そして、図8(C)に示すように、時刻t2において、その出力電圧VRが基準電圧VRF1以上になると、比較回路2の出力CMPは図8(B)に示すようにHレベルとなる。これにより、制御回路5は、MOSトランジスタ6およびアナログスイッチ4をオフからオンにするとともに、アナログスイッチ3をオンからオフにする。
しかし、これらの動作は制御回路5に遅延があるので、時刻t3まで遅れる。このため、コンデンサC1は時刻t3まで充電を続け、出力電VRは基準電圧VRF1の値を上回ってしまう。そして、時刻t3において、アナログスイッチ4がオフからオンに切り換わるので、出力電圧VRがその充電電圧から基準電圧VRF1に直ちに変化することはできない。
しかし、これらの動作は制御回路5に遅延があるので、時刻t3まで遅れる。このため、コンデンサC1は時刻t3まで充電を続け、出力電VRは基準電圧VRF1の値を上回ってしまう。そして、時刻t3において、アナログスイッチ4がオフからオンに切り換わるので、出力電圧VRがその充電電圧から基準電圧VRF1に直ちに変化することはできない。
このため、図8(C)に示すように、出力電圧VRは振動を起こし、時刻t4で基準電圧VRF1に収束する。従って、このようなソフトスタート回路が使用される電源装置では、起動時に出力電圧が一時的に不安定になるという、不具合が考えられる。
従って、図7に示すようなソフトスタート回路は、特許文献1のようなシリーズレギュレータとスイッチングレギュレータとを切り換えて使用する電源装置に使用するには適切ではない。
特開2005−130622号公報
従って、図7に示すようなソフトスタート回路は、特許文献1のようなシリーズレギュレータとスイッチングレギュレータとを切り換えて使用する電源装置に使用するには適切ではない。
このような背景の下において、シリーズレギュレータやスイッチングレギュレータなどの電源装置の起動時に、突入電流を防止して回路保護が図れるとともに、出力電圧の安定化を図れるソフトスタート回路の出現が望まれる。
また、シリーズレギュレータとスイッチングレギュレータとを切り換えて使用する電源装置において、その起動時に突入電流を防止して回路保護や出力電圧の安定化が図れたり、あるいは、その起動完了後の動作の切り換え時に、出力電圧の安定化を図ることができる新規な電源装置の出現が望まれる。
また、シリーズレギュレータとスイッチングレギュレータとを切り換えて使用する電源装置において、その起動時に突入電流を防止して回路保護や出力電圧の安定化が図れたり、あるいは、その起動完了後の動作の切り換え時に、出力電圧の安定化を図ることができる新規な電源装置の出現が望まれる。
そこで、本発明の目的は、上記の点に鑑み、シリーズレギュレータやスイッチングレギなどの電源装置の起動時に、突入電流を防止して回路の保護か図ることができる上に、出力電圧の安定化を図れるソフトスタート回路を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記の点に鑑み、シリーズレギュレータとスイッチングレギュレータとを切り換えて使用する電源装置において、その起動時に突入電流を防止して回路保護や出力電圧の安定化が図れたり、あるいは、その起動完了後の動作の切り換え時に、出力電圧の安定化を図ることができる電源装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記の点に鑑み、シリーズレギュレータとスイッチングレギュレータとを切り換えて使用する電源装置において、その起動時に突入電流を防止して回路保護や出力電圧の安定化が図れたり、あるいは、その起動完了後の動作の切り換え時に、出力電圧の安定化を図ることができる電源装置を提供することにある。
上記の課題を解決し本発明の目的を達成するために、各発明は、以下のような構成からなる。
すなわち、第1の発明は、出力電圧を第1基準電圧を用いて比較し、この比較出力で制御部を動作させて共通の出力端子に出力する出力電圧を所定値に制御する電源装置に使用するソフトスタート回路であって、前記電源装置の起動時に、時間的に増加する電圧を生成し、この生成電圧を前記第1基準電圧として出力し、前記生成電圧が前記第1基準電圧よりも相対的に低い第2基準電圧以上になったときに、その生成電圧を第1基準電圧に切り換えて前記第1基準電圧として出力するようになっている。
すなわち、第1の発明は、出力電圧を第1基準電圧を用いて比較し、この比較出力で制御部を動作させて共通の出力端子に出力する出力電圧を所定値に制御する電源装置に使用するソフトスタート回路であって、前記電源装置の起動時に、時間的に増加する電圧を生成し、この生成電圧を前記第1基準電圧として出力し、前記生成電圧が前記第1基準電圧よりも相対的に低い第2基準電圧以上になったときに、その生成電圧を第1基準電圧に切り換えて前記第1基準電圧として出力するようになっている。
第2の発明は、出力電圧を第1基準電圧を用いて比較し、この比較結果に応じて出力電圧が所定値になるように出力電圧を制御する電源装置に使用するソフトスタート回路であって、前記電源装置の起動開始時にコンデンサを充電させる充電回路と、前記コンデンサの充電電圧を前記第1基準電圧よりも相対的に低い第2基準電圧と比較し、前記充電電圧が前記第2基準電圧以上になったときにその旨の信号を出力する比較回路と、前記起動開始時から前記比較回路の出力信号があるまでの期間にわたって前記コンデンサの充電電圧を前記第1基準電圧として出力し、前記比較回路の出力信号があったときに、前記充電電圧を第1基準電圧に切り換えて前記第1基準電圧として出力する出力制御回路と、を備えている。
第3の発明は、第1または第2の発明において、前記電源装置は、シリーズレギュレータまたはスイッチングレギュレータのうちの何れかである。
第4の発明は、出力電圧を第1基準電圧を用いて比較し、この比較出力で制御部を動作させて共通の出力端子に出力する出力電圧を所定値に制御するシリーズレギュレータと、出力電圧を前記第1基準電圧を用いて比較し、この比較出力で制御部を動作させて共通の出力端子に出力する出力電圧を所定値に制御するスイッチングレギュレータと、前記シリーズレギュレータまたは前記スイッチングレギュレータの起動時に、時間的に増加する電圧を生成し、この生成電圧を前記第1基準電圧として出力し、前記生成電圧が前記第1基準電圧よりも相対的に低い第2基準電圧以上になったときに、前記生成電圧を第1基準電圧に切り換えて前記第1基準電圧として出力するソフトスタート回路と、前記シリーズレギュレータと前記スイッチングレギュレータの動作を制御する制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記シリーズレギュレータまたは前記スイッチングレギュレータの起動時に、前記ソフトスタート回路の出力電圧を前記第1基準電圧として使用し、その起動完了後には、前記ソフトスタート回路の出力電圧から前記第1基準電圧に切り換え、この第1基準電圧を使用して、前記シリーズレギュレータと前記スイッチングレギュレータとを負荷の大きさに応じて切り換えて動作させるようになっている。
第5の発明は、第4の発明において、前記ソフトスタート回路は、前記シリーズレギュレータまたは前記スイッチングレギュレータの起動開始時にコンデンサを充電させる充電回路と、前記コンデンサの充電電圧を前記第2基準電圧と比較し、前記充電電圧が前記第2基準電圧以上になったときにその旨の信号を出力する比較回路と、前記起動開始時から前記比較回路の出力信号があるまでの期間にわたって前記コンデンサの充電電圧を前記第1基準電圧として出力し、前記比較回路の出力信号があったときに、前記充電電圧を第1基準電圧に切り換えて前記第1基準電圧として出力する出力制御回路と、を備えている。
第6の発明は、出力電圧を第1基準電圧を用いて比較し、この比較出力で制御部を動作させて共通の出力端子に出力する出力電圧を所定値に制御するシリーズレギュレータと、出力電圧を前記第1基準電圧を用いて比較し、この比較出力で制御部を動作させて共通の出力端子に出力する出力電圧を所定値に制御するスイッチングレギュレータと、前記シリーズレギュレータと前記スイッチングレギュレータとを負荷の大きさに応じて切り換えて動作させ、この切り換え時に、前記第1基準電圧をそれよりも相対的に低い第2基準電圧に低下させてそれらを動作させる制御回路と、を備えている。
第7の発明は、第6の発明において、前記制御回路は、前記シリーズレギュレータと前記スイッチングレギュレータとの切り換え時に、前記低下させた第2基準電圧を前記第1基準電圧に復帰させるようにした。
第8の発明は、出力電圧を第1基準電圧を用いて比較し、この比較出力で制御部を動作させて共通の出力端子に出力する出力電圧を所定値に制御するシリーズレギュレータと、出力電圧を前記第1基準電圧を用いて比較し、この比較出力で制御部を動作させて共通の出力端子に出力する出力電圧を所定値に制御するスイッチングレギュレータと、前記シリーズレギュレータまたは前記スイッチングレギュレータの起動時に、時間的に増加する電圧を生成し、この生成電圧を前記第1基準電圧として出力し、前記生成電圧が前記第1基準電圧よりも相対的に低い第2基準電圧以上になったときに、その生成電圧を第1基準電圧に切り換えて前記第1基準電圧として出力するソフトスタート回路と、前記シリーズレギュレータと前記スイッチングレギュレータの動作を制御する制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記シリーズレギュレータまたは前記スイッチングレギュレータの起動時に、前記ソフトスタート回路の出力電圧を前記第1基準電圧として使用し、その起動完了後には、前記ソフトスタート回路の出力電圧から前記第1基準電圧に切り換え、この第1基準電圧を使用して、前記シリーズレギュレータと前記スイッチングレギュレータとを負荷の大きさに応じて切り換えて動作させ、この切り換え時には、前記第1基準電圧をそれよりも相対的に低い第2基準電圧に低下させてそれらを動作させるようになっている。
第9の発明は、第8の発明において、前記制御回路は、前記シリーズレギュレータと前記スイッチングレギュレータとの切り換え時に、前記低下させた第2基準電圧を前記第1基準電圧に復帰させるようにした。
第10の発明は、第8または第9の発明において、前記ソフトスタート回路は、前記シリーズレギュレータまたは前記スイッチングレギュレータの起動開始時にコンデンサを充電させる充電回路と、前記コンデンサの充電電圧を前記第2基準電圧と比較し、前記充電電圧が前記第2基準電圧以上になったときにその旨の信号を出力する比較回路と、前記起動開始時から前記比較回路の出力信号があるまでの期間にわたって前記コンデンサの充電電圧を前記第1基準電圧として出力し、前記比較回路の出力信号があったときに、前記充電電圧を第1基準電圧に切り換えて前記第1基準電圧として出力する出力制御回路と、備えている。
このような構成からなる本発明のソフトスタート回路によれば、電源装置の起動時に、突入電流を防止して回路保護が図れる上に、その出力電圧の安定化を図れる。
また、本発明の電源装置によれば、起動時に、突入電流を防止して回路保護が図れる上に、その出力電圧の安定化を図れる。
また、本発明の電源装置によれば、シリーズレギュレータとスイッチングレギュレータとの動作の切り換え時に、出力電圧の安定化を図ることができる。
また、本発明の電源装置によれば、起動時に、突入電流を防止して回路保護が図れる上に、その出力電圧の安定化を図れる。
また、本発明の電源装置によれば、シリーズレギュレータとスイッチングレギュレータとの動作の切り換え時に、出力電圧の安定化を図ることができる。
さらに、本発明の電源装置によれば、その起動時に突入電流を防止して回路保護や出力電圧の安定化が図れ、かつ、シリーズレギュレータとスイッチングレギュレータとの動作の切り換え時に、出力電圧の安定化を図ることができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
(ソフトスタート回路の実施形態)
本発明のソフトスタート回路の実施形態の構成について、図1を参照して説明する。
この実施形態に係るソフトスタート回路10は、シリーズレギュレータやスイッチングレギュレータなどの電源装置の起動時(電源投入時)に使用される基準電圧を生成して出力するものであり、その電源装置の起動時における突入電流を防止して回路保護や出力電圧の安定化を図るものである。
(ソフトスタート回路の実施形態)
本発明のソフトスタート回路の実施形態の構成について、図1を参照して説明する。
この実施形態に係るソフトスタート回路10は、シリーズレギュレータやスイッチングレギュレータなどの電源装置の起動時(電源投入時)に使用される基準電圧を生成して出力するものであり、その電源装置の起動時における突入電流を防止して回路保護や出力電圧の安定化を図るものである。
このため、このソフトスタート回路10は、図1に示すように、充電回路101と、比較回路102と、アナログスイッチ103、104と、制御回路105と、MOSトランジスタ106と、出力端子107とを備え、出力端子107から取り出した出力電圧VRを電源装置の基準電圧として使用するようになっている。
ここで、このソフトスタート回路10では、図示のように、電位の異なる2つの基準電圧VRF1、VRF2が使用されるが、その両者は、VRF1>VRF2の関係にあるものとする。また、基準電圧VRF1と基準電圧VRF2とは、基準電圧発生回路(図示せず)でVRF1を作り、これを抵抗で分圧してVRF2を作るようにしても良い。
ここで、このソフトスタート回路10では、図示のように、電位の異なる2つの基準電圧VRF1、VRF2が使用されるが、その両者は、VRF1>VRF2の関係にあるものとする。また、基準電圧VRF1と基準電圧VRF2とは、基準電圧発生回路(図示せず)でVRF1を作り、これを抵抗で分圧してVRF2を作るようにしても良い。
なお、電源電圧に使用される基準電圧とは、例えばシリーズレギュレータの場合には、出力電圧を一定にするために必要とする基準電圧である。
充電回路101は、電流源I1とコンデンサC1とからなり、電流源I1からの電流によりコンデンサC1を充電するようになっている。
比較回路102は、コンデンサC1の充電電圧VCを基準電圧VRF2と比較し、その充電電圧が基準電圧VRF2以上になったときに、Hレベルの出力信号を出力するようになっている。このため、比較回路102は、その+入力端子にコンデンサC1の充電電圧VCが供給され、その−入力端子に基準電圧VRF2が入力されるようになっている。
充電回路101は、電流源I1とコンデンサC1とからなり、電流源I1からの電流によりコンデンサC1を充電するようになっている。
比較回路102は、コンデンサC1の充電電圧VCを基準電圧VRF2と比較し、その充電電圧が基準電圧VRF2以上になったときに、Hレベルの出力信号を出力するようになっている。このため、比較回路102は、その+入力端子にコンデンサC1の充電電圧VCが供給され、その−入力端子に基準電圧VRF2が入力されるようになっている。
アナログスイッチ103は、その一端側がコンデンサC1と電流源I1の共通接続部に接続され、その他端側が出力端子107に接続されている。そして、アナログスイッチ103は、制御回路105によりオンオフ制御され、オンのときにコンデンサC1の充電電圧VCが出力端子107に出力されるようになっている。
アナログスイッチ104は、その一端側に基準電圧VRF1が供給され、その他端側が出力端子107に接続されている。そして、アナログスイッチ104は、制御回路105によりオンオフ制御され、オンのときに基準電圧VRF1が出力端子107に出力されるようになっている。
アナログスイッチ104は、その一端側に基準電圧VRF1が供給され、その他端側が出力端子107に接続されている。そして、アナログスイッチ104は、制御回路105によりオンオフ制御され、オンのときに基準電圧VRF1が出力端子107に出力されるようになっている。
制御回路105は、インバータ1051、反転機能付きのオアゲート1052、ナンドゲート1053、反転機能付きのオアゲート1054、およびインバータ1055からなる。そして、制御回路105は、図示しない電源装置を起動させる起動信号REGONと比較回路102の出力信号CMPに基づき、アナログスイッチ103、104とMOSトランジスタ106とをオンオフする信号を生成するようになっている。
さらに詳述すると、起動信号REGONがインバータ1051とオアゲート1054の一方の入力端子に供給されるようになっている。オアゲート1052は、一方の入力端子にインバータ1051の出力信号が供給され、他方の入力端子にナンドゲート1053の出力信号が供給され、出力端子からの出力信号がナンドゲート1053の一方の入力端子に供給されるようになっている。
ナンドゲート1053の他方の入力端子には比較回路102の出力信号CMPが供給され、その出力端子の信号はオアゲート1054の他方の入力端子に供給されるようになっている。オアゲート1054の出力信号は、アナログスイッチ104とMOSトランジスタ106をオンオフ制御する信号に使用されている。また、オアゲート1054の出力信号は、インバータ1055で反転されてアナログスイッチ103をオンオフ制御する信号に使用されている。
MOSトランジスタ106は、コンデンサC1に並列に接続され、制御回路105によりオンになったときに、そのコンデンサC1の充電電荷を放電するようになっている。
次に、このような構成からなるソフトスタート回路10の動作例について、図1および図2を参照して説明する。
図2(A)に示すように、時刻t1において、制御回路105に入力される起動信号REGONがHレベルに立ち上がると、コンデンサC1の充電電圧VCが時間とともに増加していく。このとき、制御回路105により、アナログスイッチ103はオン、アナログスイッチ4はオフ、およびMOSトランジスタ106はオフの状態にある。このため、図2(C)に示すように、出力端子107の出力電圧VRはその充電電圧VCとなる。
次に、このような構成からなるソフトスタート回路10の動作例について、図1および図2を参照して説明する。
図2(A)に示すように、時刻t1において、制御回路105に入力される起動信号REGONがHレベルに立ち上がると、コンデンサC1の充電電圧VCが時間とともに増加していく。このとき、制御回路105により、アナログスイッチ103はオン、アナログスイッチ4はオフ、およびMOSトランジスタ106はオフの状態にある。このため、図2(C)に示すように、出力端子107の出力電圧VRはその充電電圧VCとなる。
そして、図2(C)に示すように、時刻t2において、その出力電圧VRが基準電圧VRF2以上になると、比較回路102の出力CMPは図2(B)に示すようにHレベルとなる。これにより、制御回路105は、MOSトランジスタ106およびアナログスイッチ104をオフからオンにし、かつアナログスイッチ103をオンからオフにする。
しかし、これらの動作は、制御回路105が複数のゲートなどから構成されるために時間的な遅れがあり、時刻t3まで遅れる。このため、コンデンサC1は時刻t3まで充電を続けるが、出力電圧VRは基準電圧VRF1の値を上回ることはない。そして、時刻t3において、アナログスイッチ104がオフからオンに切り換わるので、出力電圧VRがその充電電圧から基準電圧VRF1に変化しようとする。
しかし、これらの動作は、制御回路105が複数のゲートなどから構成されるために時間的な遅れがあり、時刻t3まで遅れる。このため、コンデンサC1は時刻t3まで充電を続けるが、出力電圧VRは基準電圧VRF1の値を上回ることはない。そして、時刻t3において、アナログスイッチ104がオフからオンに切り換わるので、出力電圧VRがその充電電圧から基準電圧VRF1に変化しようとする。
しかし、図2(C)に示すように、このときには出力電圧VRは基準電圧VRF1以下であるので、図8(C)に示すようにオーバシュートを起こすことなく、時刻t4で目標値である基準電圧VRF1に収束する。
このため、このようなソフトスタート回路10が使用されるシリーズレギュレータやスイッチングレギュレータでは、起動時に、突入電流を防止して回路保護が図れる上に、その出力電圧の安定化を図れる。
このため、このようなソフトスタート回路10が使用されるシリーズレギュレータやスイッチングレギュレータでは、起動時に、突入電流を防止して回路保護が図れる上に、その出力電圧の安定化を図れる。
(電源装置の第1実施形態)
本発明の電源装置の第1実施形態の構成について、図3を参照して説明する。
この第1実施形態に係る電源装置は、図1に示すソフトスタート回路10を適用したものであり、シリーズレギュレータ20と、スイッチングレギュレータ30と、シリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30の動作をそれぞれ制御する制御回路40と、ソフトスタート回路10と、共通の出力端子50と、を備えている。
そして、この第1実施形態は、起動時に、ソフトスタート回路10の出力電圧を使用することにより、シリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30を起動させ、起動時における突入電流を防止して回路保護や出力電圧の安定化を図るようにしている。
本発明の電源装置の第1実施形態の構成について、図3を参照して説明する。
この第1実施形態に係る電源装置は、図1に示すソフトスタート回路10を適用したものであり、シリーズレギュレータ20と、スイッチングレギュレータ30と、シリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30の動作をそれぞれ制御する制御回路40と、ソフトスタート回路10と、共通の出力端子50と、を備えている。
そして、この第1実施形態は、起動時に、ソフトスタート回路10の出力電圧を使用することにより、シリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30を起動させ、起動時における突入電流を防止して回路保護や出力電圧の安定化を図るようにしている。
また、この第1実施形態は、その起動後(起動完了後)に、基準電圧VRF1を使用するとともに、負荷の大きさに応じて、シリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30との切り換え動作を行うようになっている。
ここで、この第1実施形態は、図示のように、スイッチングレギュレータ30を構成するコイルL1と、シリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30に兼用されるコンデンサC2と、出力電圧VOUTを検出するためにそれを分圧する抵抗R1、R2とを含み、これらは外付けとなっている。
ここで、この第1実施形態は、図示のように、スイッチングレギュレータ30を構成するコイルL1と、シリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30に兼用されるコンデンサC2と、出力電圧VOUTを検出するためにそれを分圧する抵抗R1、R2とを含み、これらは外付けとなっている。
また、ソフトスタート回路10は、図1に示すように、基準電圧VRF1と基準電圧VRF2を必要とするが、基準電圧VRF1については図3に示す基準電圧VRF1の基準電源と共用するようになっている。
シリーズレギュレータ20は、出力電圧を基準電圧を用いて比較し、この比較出力で制御部を動作させて共通の出力端子50に出力する出力電圧VOUTを所定値に制御するようになっている。
シリーズレギュレータ20は、出力電圧を基準電圧を用いて比較し、この比較出力で制御部を動作させて共通の出力端子50に出力する出力電圧VOUTを所定値に制御するようになっている。
このため、シリーズレギュレータ20は、誤差増幅器201とP型のMOSトランジスタ202とを備え、その動作時に、出力電圧VOUTが所定値になるようにMOSトランジスタ202の導通制御を連続的に行うようになっている。
誤差増幅器201は、その−入力端子にソフトスタート回路10の出力電圧または基準電圧VRF1が供給され、その+入力端子に出力電圧VOUTを抵抗R1、R2で分圧した検出電圧が供給されるようになっている。誤差増幅器201の出力はMOSトランジスタ202のゲートに供給されるようになっている。
誤差増幅器201は、その−入力端子にソフトスタート回路10の出力電圧または基準電圧VRF1が供給され、その+入力端子に出力電圧VOUTを抵抗R1、R2で分圧した検出電圧が供給されるようになっている。誤差増幅器201の出力はMOSトランジスタ202のゲートに供給されるようになっている。
また、誤差増幅器201は、電流源回路203を含み、制御回路40が電流源回路203のバイアス電圧を制御することで、誤差増幅器201の動作が制御されるようになっている。
MOSトランジスタ202のソースには入力電圧VDDが印加され、そのドレインが共通の出力端子50に接続されている。
MOSトランジスタ202のソースには入力電圧VDDが印加され、そのドレインが共通の出力端子50に接続されている。
スイッチングレギュレータ30は、出力電圧を基準電圧を用いて比較し、この比較出力で制御部を動作させて共通の出力端子50に出力する出力電圧VOUTを所定値に制御するようになっている。
このため、スイッチングレギュレータ30は、図示のように、誤差増幅器301と、発振器(OSC)302と、比較回路303と、プリドライブ回路304と、P型のMOSトランジスタ305と、N型のMOSトランジスタ306と、コイルL1と、コンデンサC2とを備え、その動作時に、出力電圧VOUTが所定値になるように入力電圧VDDをオンオフ制御するようになっている。
このため、スイッチングレギュレータ30は、図示のように、誤差増幅器301と、発振器(OSC)302と、比較回路303と、プリドライブ回路304と、P型のMOSトランジスタ305と、N型のMOSトランジスタ306と、コイルL1と、コンデンサC2とを備え、その動作時に、出力電圧VOUTが所定値になるように入力電圧VDDをオンオフ制御するようになっている。
誤差増幅器301は、その+入力端子にソフトスタート回路10の出力電圧または基準電圧VRF1が供給され、その−入力端子に出力電圧VOUTを抵抗R1、R2で分圧した検出電圧が供給されるようになっている。誤差増幅器301の出力は比較回路303の+入力端子に供給されるようになっている。
発振器302は、所定の発振周波数で発振し、その発振出力が比較回路303の−入力端子に入力されるようになっている。
発振器302は、所定の発振周波数で発振し、その発振出力が比較回路303の−入力端子に入力されるようになっている。
比較回路304は、誤差増幅器301からの出力と発振器302からの発振出力とに基づき、所定のPWM波を生成し、この生成されたPWM波をプリドライブ回路304に出力するようになっている。
誤差増幅器301と比較回路303は、それぞれ電流源回路307、308を含み、制御回路40が電流源回路307、308のバイアス電圧を制御することで、誤差増幅器301と比較回路303の動作がそれぞれ制御されるようになっている。
誤差増幅器301と比較回路303は、それぞれ電流源回路307、308を含み、制御回路40が電流源回路307、308のバイアス電圧を制御することで、誤差増幅器301と比較回路303の動作がそれぞれ制御されるようになっている。
プリドライブ回路304は、比較回路303からの出力に基づき、MOSトランジスタ305、306をそれぞれ駆動する信号を生成するようになっている。
MOSトランジスタ305とMOSトランジスタ306とは、プリドライブ回路304からの出力信号に応じて一方がオンのときには他方がオフとなり、入力電圧VDDをオンオフ制御するようになっている。
MOSトランジスタ305とMOSトランジスタ306とは、プリドライブ回路304からの出力信号に応じて一方がオンのときには他方がオフとなり、入力電圧VDDをオンオフ制御するようになっている。
コイルL1とコンデンサC2とは、出力端子50から出力される出力電圧VOUTを平滑化するようになっている。
制御回路40は、起動信号S1に基づき、スイッチ41をオンにするとともにスイッチ42をオフにし、ソフトスタート回路10を動作させ、このソフトスタート回路10が生成する出力電圧VRを用いて、シリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30の何れか一方を起動させるようになっている。
制御回路40は、起動信号S1に基づき、スイッチ41をオンにするとともにスイッチ42をオフにし、ソフトスタート回路10を動作させ、このソフトスタート回路10が生成する出力電圧VRを用いて、シリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30の何れか一方を起動させるようになっている。
また、制御回路40は、シリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30の起動後には、スイッチ41をオンからオフに切り換えるとともにスイッチ42をオフからオンに切り換えて基準電圧VRE1を使用するとともに、動作切り換え号S2に従って、シリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30との動作を切り換えるようになっている。この動作の切り換えは、負荷の大きさに応じて行う。
次に、このような構成からなる電源装置の第1実施形態について、その動作例を説明する。
この電源装置の起動時には、制御回路40に起動信号S1が入力される。これにより、制御回路40は、スイッチ41をオンにするとともにスイッチ42をオフにし、ソフトスタート回路10を動作させ、かつ、シリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30のいずれか一方を動作させる。
この電源装置の起動時には、制御回路40に起動信号S1が入力される。これにより、制御回路40は、スイッチ41をオンにするとともにスイッチ42をオフにし、ソフトスタート回路10を動作させ、かつ、シリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30のいずれか一方を動作させる。
制御回路40は、シリーズレギュレータ20を動作させる場合には、電流源回路203に所定のバイアス電圧を供給し、スイッチングレギュレータ30を動作させる場合には、電流源回路307、308に所定のバイアス電圧をそれぞれ供給する。
ソフトスタート回路10の動作の開始により、その出力電圧VRが生成され、これがシリーズレギュレータ20の誤差増幅器201およびスイッチングレギュレータ30の誤差増幅器301の各基準電圧として供給される。
ソフトスタート回路10の動作の開始により、その出力電圧VRが生成され、これがシリーズレギュレータ20の誤差増幅器201およびスイッチングレギュレータ30の誤差増幅器301の各基準電圧として供給される。
このため、起動時には、シリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30はそのソフトスタート回路10の出力電圧VRを用いて動作する。従って、この第1実施形態では、起動時(電源投入時)に、突入電流を防止して回路の保護を図ることができる上に、出力電圧VOUTの安定化を図ることができる。
起動信号S1の入力から所定時間を経過すると、すなわち起動完了後には、制御回路40は、スイッチ41がオンからオフに切り換えるとともに、スイッチ42をオフからオンに切り換える。このため、シリーズレギュレータ20の誤差増幅器201およびスイッチングレギュレータ30の誤差増幅器301の各基準電圧は、ソフトスタート回路10の出力電圧VRから基準電圧VRF1に切り換わる。
起動信号S1の入力から所定時間を経過すると、すなわち起動完了後には、制御回路40は、スイッチ41がオンからオフに切り換えるとともに、スイッチ42をオフからオンに切り換える。このため、シリーズレギュレータ20の誤差増幅器201およびスイッチングレギュレータ30の誤差増幅器301の各基準電圧は、ソフトスタート回路10の出力電圧VRから基準電圧VRF1に切り換わる。
その後は、制御回路40は、動作切り換え信号S2に基づいて、シリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30の動作を切り換える。
以上説明したように、この電源装置に係る第1実施形態によれば、起動時に、突入電流を防止して回路の保護を図ることができる上に、出力電圧VOUTの安定化を図ることができる。
以上説明したように、この電源装置に係る第1実施形態によれば、起動時に、突入電流を防止して回路の保護を図ることができる上に、出力電圧VOUTの安定化を図ることができる。
(電源装置の第2実施形態)
本発明の電源装置の第2実施形態の構成について、図4を参照して説明する。
この第2実施形態に係る電源装置は、図示のように、シリーズレギュレータ20と、スイッチングレギュレータ30と、シリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30との動作を制御する制御回路40Aと、基準電圧選択回路60と、共通の出力端子50とを備えたものである。
そして、この第2実施形態は、起動時に、例えば基準電圧VRF1を用いてシリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30を起動させるようになっている。
本発明の電源装置の第2実施形態の構成について、図4を参照して説明する。
この第2実施形態に係る電源装置は、図示のように、シリーズレギュレータ20と、スイッチングレギュレータ30と、シリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30との動作を制御する制御回路40Aと、基準電圧選択回路60と、共通の出力端子50とを備えたものである。
そして、この第2実施形態は、起動時に、例えば基準電圧VRF1を用いてシリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30を起動させるようになっている。
また、この第2実施形態は、その起動後には、その基準電圧VRF1を使用し、シリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30とを負荷の大きさに応じて切り換え動作させるが、この切り換え時には、後述のように、シリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30に与える基準電圧をVRF1からVREF2に相対的に低下させるようにしている。
ここで、この第2実施形態は、制御回路40Aおよび基準電圧選択回路60を除き、シリーズレギュレータ20やスイッチングレギュレータ30などの構成は図3に示す第1実施形態と同様であるので、同一の構成要素には同一符号を付してその説明はできるだけ省略する。
基準電圧選択回路60は、制御回路40Aにより接点の切り換え制御が行われる切り換えスイッチ601、602を備えている。
基準電圧選択回路60は、制御回路40Aにより接点の切り換え制御が行われる切り換えスイッチ601、602を備えている。
切り換えスイッチ601は、制御回路40Aの接点の切り換え制御により、基準電圧VRF1または基準電圧VRF2を選択的に取り出し、この取り出した基準電圧をシリーズレギュレータ20の誤差増幅器201およびスイッチングレギュレータ30の誤差増幅器301の各基準電圧として供給するようになっている。
同様に、切り換えスイッチ602は、制御回路40Aの接点の切り換え制御により、基準電圧VRF1または基準電圧VRF2を選択的に取り出し、この取り出した基準電圧をシリーズレギュレータ20の誤差増幅器201およびスイッチングレギュレータ30の誤差増幅器301の各基準電圧として供給するようになっている。
同様に、切り換えスイッチ602は、制御回路40Aの接点の切り換え制御により、基準電圧VRF1または基準電圧VRF2を選択的に取り出し、この取り出した基準電圧をシリーズレギュレータ20の誤差増幅器201およびスイッチングレギュレータ30の誤差増幅器301の各基準電圧として供給するようになっている。
ここで、基準電圧VRF1は本来の基準電圧であり、基準電圧VRF2はシリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30を切り換え動作させる際に使用する基準電圧であり、VRF1>VRF2の関係にある。
制御回路40Aは、起動信号S1に基づき、切替えスイッチ601の接点を基準電圧VRF1側に倒し、この選択された基準電圧VRF1を用いて、シリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30の何れか一方を起動させるようになっている。
制御回路40Aは、起動信号S1に基づき、切替えスイッチ601の接点を基準電圧VRF1側に倒し、この選択された基準電圧VRF1を用いて、シリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30の何れか一方を起動させるようになっている。
また、制御回路40Aは、シリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30の起動後には、動作切替え信号S2に従って、シリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30との動作を切り換えるようになっている。
さらに、制御回路40Aは、その切り換え時には、後述のように、基準電圧選択回路60を制御して基準電圧VRF1または基準電圧VRF2を選択的に取り出し、この取り出した基準電圧をシリーズレギュレータ20の誤差増幅器201およびスイッチングレギュレータ30の誤差増幅器301の各基準電圧として供給するようになっている。
さらに、制御回路40Aは、その切り換え時には、後述のように、基準電圧選択回路60を制御して基準電圧VRF1または基準電圧VRF2を選択的に取り出し、この取り出した基準電圧をシリーズレギュレータ20の誤差増幅器201およびスイッチングレギュレータ30の誤差増幅器301の各基準電圧として供給するようになっている。
次に、このような構成からなる電源装置の第2実施形態について、その動作例を説明する。
この電源装置の起動時には、制御回路40Aに起動信号S1が入力される。これにより、制御回路40Aは、切替えスイッチ601の接点を基準電圧VRF1側に倒し、この選択された基準電圧VRF1を用いて、シリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30の何れか一方を起動させる。
この電源装置の起動時には、制御回路40Aに起動信号S1が入力される。これにより、制御回路40Aは、切替えスイッチ601の接点を基準電圧VRF1側に倒し、この選択された基準電圧VRF1を用いて、シリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30の何れか一方を起動させる。
制御回路40Aは、シリーズレギュレータ20を動作させる場合には、電流源回路203に所定のバイアス電圧を供給し、スイッチングレギュレータ30を動作させる場合には、電流源回路307、308に所定のバイアス電圧をそれぞれ供給する。
このため、起動時には、シリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30はその基準電圧VRF1を用いて動作する。
このため、起動時には、シリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30はその基準電圧VRF1を用いて動作する。
その後は、制御回路40Aは、動作切り換え信号S2に基づいて、シリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30の動作を切り換え、その切り換え時には以下のような動作を行う。
すなわち、動作切り換え信号S2が、シリーズレギュレータ20からスイッチングレギュレータ30に動作を切り換える場合には、その動作切り換え信号S2があると、時刻t1に、制御回路40Aは、まず切り換えスイッチ601の接点を中立位置に戻すと同時に、切り換えスイッチ602の接点を基準電圧VRF2側に倒す。
すなわち、動作切り換え信号S2が、シリーズレギュレータ20からスイッチングレギュレータ30に動作を切り換える場合には、その動作切り換え信号S2があると、時刻t1に、制御回路40Aは、まず切り換えスイッチ601の接点を中立位置に戻すと同時に、切り換えスイッチ602の接点を基準電圧VRF2側に倒す。
この結果、シリーズレギュレータ20の誤差増幅器201の基準電圧は、VRF1からVRF2に下がるので、出力電圧VOUTは図5(A)に示すようにV1からV2に低下する。
その後、時刻t2に、制御回路40Aは、シリーズレギュレータ20からスイッチングレギュレータ30に動作を切り換える。このとき、スイッチングレギュレータ30の誤差増幅器301の基準電圧は、VRF2に下がったままであるので、これによって動作する。このため、その動作の切り換えによって出力電圧VOUTは一時的に変動するが、V1を超えることはない(図5(A)参照)。
その後、時刻t2に、制御回路40Aは、シリーズレギュレータ20からスイッチングレギュレータ30に動作を切り換える。このとき、スイッチングレギュレータ30の誤差増幅器301の基準電圧は、VRF2に下がったままであるので、これによって動作する。このため、その動作の切り換えによって出力電圧VOUTは一時的に変動するが、V1を超えることはない(図5(A)参照)。
時刻t3に、制御回路40Aは、まず切り換えスイッチ601の接点を基準電圧VRF1側に倒すと同時に、切り換えスイッチ602の接点を中立位置に戻す。この結果、スイッチングレギュレータ30の誤差増幅器301の基準電圧は、VRF2からVRF1に復帰するので、出力電圧VOUTは図5(A)に示すようにV2からV1に復帰する。
ここで、図5(B)は、シリーズレギュレータ20からスイッチングレギュレータ30に動作を切り換えるときに、基準電圧VRF1をそのままにした場合の出力電圧VOUTの波形である。この場合には、シリーズレギュレータ20からスイッチングレギュレータ30に動作を切り換える際に(時刻t2)、出力電圧VOUTが一時的にV1を超えてしまう不具合がある。
ここで、図5(B)は、シリーズレギュレータ20からスイッチングレギュレータ30に動作を切り換えるときに、基準電圧VRF1をそのままにした場合の出力電圧VOUTの波形である。この場合には、シリーズレギュレータ20からスイッチングレギュレータ30に動作を切り換える際に(時刻t2)、出力電圧VOUTが一時的にV1を超えてしまう不具合がある。
ところで、動作切り換え信号S2が、スイッチングレギュレータ30からシリーズレギュレータ20に動作を切り換える場合には、その動作切り換え信号S2があると、上記と基本的に同様な動作をする。
すなわち、この場合には、基準電圧がVRF1からVRF2に変更され、これによりスイッチングレギュレータ30が動作して出力電圧VOUTが低下する。そして、スイッチングレギュレータ30からシリーズレギュレータ20に動作が切り換わると、シリーズレギュレータ20はその基準電圧VRF2で動作する。その後、基準電圧がVRF2からVRF1に復帰すると、これによりシリーズレギュレータ20が動作するので、出力電圧VOUTが復帰する。
すなわち、この場合には、基準電圧がVRF1からVRF2に変更され、これによりスイッチングレギュレータ30が動作して出力電圧VOUTが低下する。そして、スイッチングレギュレータ30からシリーズレギュレータ20に動作が切り換わると、シリーズレギュレータ20はその基準電圧VRF2で動作する。その後、基準電圧がVRF2からVRF1に復帰すると、これによりシリーズレギュレータ20が動作するので、出力電圧VOUTが復帰する。
以上説明したように、この電源装置に係る第2実施形態によれば、シリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30との切り換え時に、出力電圧VOUTの安定化を図ることができる。
(電源装置の第3実施形態)
本発明の電源装置の第3実施形態の構成について、図6を参照して説明する。
この第3実施形態に係る電源装置は、図示のように、シリーズレギュレータ20と、スイッチングレギュレータ30と、シリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30の動作を制御する制御回路40Bと、図1に示すソフトスタート回路10と、基準電圧選択回路60と、共通の出力端子50と、を備えたものである。
そして、この第3実施形態は、起動時に、ソフトスタート回路10の出力電圧を使用することにより、シリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30を起動させ、起動時における突入電流を防止して回路保護や出力電圧の安定化を図るようにしている。
本発明の電源装置の第3実施形態の構成について、図6を参照して説明する。
この第3実施形態に係る電源装置は、図示のように、シリーズレギュレータ20と、スイッチングレギュレータ30と、シリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30の動作を制御する制御回路40Bと、図1に示すソフトスタート回路10と、基準電圧選択回路60と、共通の出力端子50と、を備えたものである。
そして、この第3実施形態は、起動時に、ソフトスタート回路10の出力電圧を使用することにより、シリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30を起動させ、起動時における突入電流を防止して回路保護や出力電圧の安定化を図るようにしている。
また、この第3実施形態は、その起動後には、その基準電圧VRF1を使用し、シリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30とを負荷の大きさに応じて切り換え動作させる。そして、その切り換え時には、後述のように、シリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30に与える基準電圧をVRF1からVREF2に相対的に低下させるようにしている。
ここで、この第3実施形態は、ソフトスタート回路10、制御回路40B、および基準電圧選択回路60を除き、シリーズレギュレータ20やスイッチングレギュレータ30などの構成は図3に示す第1実施形態と同様であるので、同一の構成要素には同一符号を付してその説明はできるだけ省略する。
基準電圧選択回路60は、制御回路40Bにより接点の切り換え制御が行われる切り換えスイッチ601、602を備えている。
基準電圧選択回路60は、制御回路40Bにより接点の切り換え制御が行われる切り換えスイッチ601、602を備えている。
切り換えスイッチ601は、制御回路40Bの接点の切り換え制御により、基準電圧VRF1または基準電圧VRF2を選択的に取り出し、この取り出した基準電圧をシリーズレギュレータ20の誤差増幅器201およびスイッチングレギュレータ30の誤差増幅器301の各基準電圧として供給するようになっている。
同様に、切り換えスイッチ602は、制御回路40Bの接点の切り換え制御により、基準電圧VRF1または基準電圧VRF2を選択的に取り出し、この取り出した基準電圧をシリーズレギュレータ20の誤差増幅器201およびスイッチングレギュレータ30の誤差増幅器301の各基準電圧として供給するようになっている。
同様に、切り換えスイッチ602は、制御回路40Bの接点の切り換え制御により、基準電圧VRF1または基準電圧VRF2を選択的に取り出し、この取り出した基準電圧をシリーズレギュレータ20の誤差増幅器201およびスイッチングレギュレータ30の誤差増幅器301の各基準電圧として供給するようになっている。
制御回路40Bは、起動信号S1に基づき、スイッチ41をオンにするとともにスイッチ42をオフにし、ソフトスタート回路10を動作させ、このソフトスタート回路10が生成する出力電圧VRを用いて、シリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30の何れか一方を起動させるようになっている。
また、制御回路40Bは、シリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30の起動後には、スイッチ41をオンからオフに切り換えるとともにスイッチ42をオフからオンにし、動作切り換え信号S2に従って、シリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30との動作を切り換えるようになっている。この動作の切り換えは、負荷の大きさに応じて行う。
また、制御回路40Bは、シリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30の起動後には、スイッチ41をオンからオフに切り換えるとともにスイッチ42をオフからオンにし、動作切り換え信号S2に従って、シリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30との動作を切り換えるようになっている。この動作の切り換えは、負荷の大きさに応じて行う。
さらに、制御回路40Bは、その動作の切り換え時には、後述のように、基準電圧選択回路60を制御して基準電圧VRF1または基準電圧VRF2を選択的に取り出し、この取り出した基準電圧をシリーズレギュレータ20の誤差増幅器201およびスイッチングレギュレータ30の誤差増幅器301の各基準電圧として供給するようになっている。
次に、このような構成からなる電源装置の第3実施形態について、その動作例を説明する。
次に、このような構成からなる電源装置の第3実施形態について、その動作例を説明する。
この電源装置の起動時には、制御回路40Bに起動信号S1が入力される。これにより、制御回路40Bは、スイッチ41をオンにするとともにスイッチ42をオフにし、ソフトスタート回路10を動作させ、かつ、シリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30のいずれか一方を動作させる。
制御回路40Bは、シリーズレギュレータ20を動作させる場合には、電流源回路203に所定のバイアス電圧を供給し、スイッチングレギュレータ30を動作させる場合には、電流源回路307、308に所定のバイアス電圧をそれぞれ供給する。
制御回路40Bは、シリーズレギュレータ20を動作させる場合には、電流源回路203に所定のバイアス電圧を供給し、スイッチングレギュレータ30を動作させる場合には、電流源回路307、308に所定のバイアス電圧をそれぞれ供給する。
ソフトスタート回路10の動作の開始により、その出力電圧VRが生成され、これがシリーズレギュレータ20の誤差増幅器201およびスイッチングレギュレータ30の誤差増幅器301の各基準電圧として供給される。
このため、起動時には、シリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30はそのソフトスタート回路10の出力電圧VRを用いて動作する。このため、この第3実施形態では、起動時に、突入電流を防止して回路の保護を図ることができる上に、出力電圧VOUTの安定化を図ることができる。
このため、起動時には、シリーズレギュレータ20またはスイッチングレギュレータ30はそのソフトスタート回路10の出力電圧VRを用いて動作する。このため、この第3実施形態では、起動時に、突入電流を防止して回路の保護を図ることができる上に、出力電圧VOUTの安定化を図ることができる。
起動信号S1の入力から所定時間を経過すると、制御回路40Bは、スイッチ41をオンからオフに切り換えるとともに、スイッチ42をオフからオンに切り換える。このため、シリーズレギュレータ20の誤差増幅器201およびスイッチングレギュレータ30の誤差増幅器301の各基準電圧は、ソフトスタート回路10の出力電圧VRから基準電圧VRF1に切り換わる。
その後は、制御回路40Bは、動作切り換え信号S2に基づいて、シリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30の動作を切り換え、その切替え時には以下のような動作を行う。
すなわち、動作切り換え信号S2が、シリーズレギュレータ20からスイッチングレギュレータ30に動作を切り換える場合には、その動作切り換え信号S2があると、時刻t1に、制御回路40AB、まず切り換えスイッチ601の接点を中立位置に戻すと同時に、切り換えスイッチ602の接点を基準電圧VRF2側に倒す。
すなわち、動作切り換え信号S2が、シリーズレギュレータ20からスイッチングレギュレータ30に動作を切り換える場合には、その動作切り換え信号S2があると、時刻t1に、制御回路40AB、まず切り換えスイッチ601の接点を中立位置に戻すと同時に、切り換えスイッチ602の接点を基準電圧VRF2側に倒す。
この結果、シリーズレギュレータ20の誤差増幅器201の基準電圧は、VRF1からVRF2に下がるので、出力電圧VOUTは図5(A)に示すようにV1からV2に低下する。
その後、時刻t2に、制御回路40Bは、シリーズレギュレータ20からスイッチングレギュレータ30に動作を切り換える。このとき、スイッチングレギュレータ30の誤差増幅器301の基準電圧は、VRF2に下がったままであるので、これによって動作する。このため、その動作の切り換えによって出力電圧VOUTは一時的に変動するが、V1を超えることはない(図5(A)参照)。
その後、時刻t2に、制御回路40Bは、シリーズレギュレータ20からスイッチングレギュレータ30に動作を切り換える。このとき、スイッチングレギュレータ30の誤差増幅器301の基準電圧は、VRF2に下がったままであるので、これによって動作する。このため、その動作の切り換えによって出力電圧VOUTは一時的に変動するが、V1を超えることはない(図5(A)参照)。
時刻t3に、制御回路40Bは、まず切り換えスイッチ601の接点を基準電圧VRF1側に倒すと同時に、切り換えスイッチ602の接点を中立位置に戻す。この結果、スイッチングレギュレータ30の誤差増幅器301の基準電圧は、VRF2からVRF1に復帰するので、出力電圧VOUTは図5(A)に示すようにV2からV1に復帰する。
一方、動作切り換え信号S2が、スイッチングレギュレータ30からシリーズレギュレータ20に動作を切り換える場合には、その動作切り換え信号S2があると、上記と基本的に同様な動作をする。
一方、動作切り換え信号S2が、スイッチングレギュレータ30からシリーズレギュレータ20に動作を切り換える場合には、その動作切り換え信号S2があると、上記と基本的に同様な動作をする。
すなわち、この場合には、基準電圧がVRF1からVRF2に変更され、これによりスイッチングレギュレータ30は動作して出力電圧VOUTが低下する。そして、スイッチングレギュレータ30からシリーズレギュレータ20に動作が切り換わると、シリーズレギュレータ20はその基準電圧VRF2で動作する。その後、基準電圧がVRF2からVRF1に復帰すると、これによりシリーズレギュレータ20が動作するので、出力電圧VOUTが復帰する。
以上説明したように、この電源装置に係る第3実施形態によれば、起動時に、突入電流を防止して回路の保護を図ることができる上に、出力電圧VOUTの安定化を図ることができる。
また、この電源装置に係る第3実施形態によれば、シリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30との切り換え時に、出力電圧VOUTの安定化を図ることができる。
また、この電源装置に係る第3実施形態によれば、シリーズレギュレータ20とスイッチングレギュレータ30との切り換え時に、出力電圧VOUTの安定化を図ることができる。
10・・・ソフトスタート回路、20・・・シリーズレギュレータ、30・・・スイッチングレギュレータ、40、40A、40B・・・制御回路、50・・・出力端子、60・・・基準電圧選択回路、41、42・・・スイッチ、101・・・充電回路、102・・・比較回路、103、104・・・アナログスイッチ、105・・・制御回路、601、602・・・切り換えスイッチ
Claims (10)
- 出力電圧を第1基準電圧を用いて比較し、この比較出力で制御部を動作させて共通の出力端子に出力する出力電圧を所定値に制御する電源装置に使用するソフトスタート回路であって、
前記電源装置の起動時に、時間的に増加する電圧を生成し、この生成電圧を前記第1基準電圧として出力し、前記生成電圧が前記第1基準電圧よりも相対的に低い第2基準電圧以上になったときに、その生成電圧を第1基準電圧に切り換えて前記第1基準電圧として出力するようになっていることを特徴とするソフトスタート回路。 - 出力電圧を第1基準電圧を用いて比較し、この比較結果に応じて出力電圧が所定値になるように出力電圧を制御する電源装置に使用するソフトスタート回路であって、
前記電源装置の起動開始時にコンデンサを充電させる充電回路と、
前記コンデンサの充電電圧を前記第1基準電圧よりも相対的に低い第2基準電圧と比較し、前記充電電圧が前記第2基準電圧以上になったときにその旨の信号を出力する比較回路と、
前記起動開始時から前記比較回路の出力信号があるまでの期間にわたって前記コンデンサの充電電圧を前記第1基準電圧として出力し、前記比較回路の出力信号があったときに、前記充電電圧を第1基準電圧に切り換えて前記第1基準電圧として出力する出力制御回路と、
を備えることを特徴とするソフトスタート回路。 - 前記電源装置は、シリーズレギュレータまたはスイッチングレギュレータのうちの何れかであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のソフトスタート回路。
- 出力電圧を第1基準電圧を用いて比較し、この比較出力で制御部を動作させて共通の出力端子に出力する出力電圧を所定値に制御するシリーズレギュレータと、
出力電圧を前記第1基準電圧を用いて比較し、この比較出力で制御部を動作させて共通の出力端子に出力する出力電圧を所定値に制御するスイッチングレギュレータと、
前記シリーズレギュレータまたは前記スイッチングレギュレータの起動時に、時間的に増加する電圧を生成し、この生成電圧を前記第1基準電圧として出力し、前記生成電圧が前記第1基準電圧よりも相対的に低い第2基準電圧以上になったときに、前記生成電圧を第1基準電圧に切り換えて前記第1基準電圧として出力するソフトスタート回路と、
前記シリーズレギュレータと前記スイッチングレギュレータの動作を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
前記シリーズレギュレータまたは前記スイッチングレギュレータの起動時に、前記ソフトスタート回路の出力電圧を前記第1基準電圧として使用し、
その起動完了後には、前記ソフトスタート回路の出力電圧から前記第1基準電圧に切り換え、この第1基準電圧を使用して、前記シリーズレギュレータと前記スイッチングレギュレータとを負荷の大きさに応じて切り換えて動作させるようになっていることを特徴とする電源装置。 - 前記ソフトスタート回路は、
前記シリーズレギュレータまたは前記スイッチングレギュレータの起動開始時にコンデンサを充電させる充電回路と、
前記コンデンサの充電電圧を前記第2基準電圧と比較し、前記充電電圧が前記第2基準電圧以上になったときにその旨の信号を出力する比較回路と、
前記起動開始時から前記比較回路の出力信号があるまでの期間にわたって前記コンデンサの充電電圧を前記第1基準電圧として出力し、前記比較回路の出力信号があったときに、前記充電電圧を第1基準電圧に切り換えて前記第1基準電圧として出力する出力制御回路と、
を備えることを特徴とする請求項4に記載の電源装置。 - 出力電圧を第1基準電圧を用いて比較し、この比較出力で制御部を動作させて共通の出力端子に出力する出力電圧を所定値に制御するシリーズレギュレータと、
出力電圧を前記第1基準電圧を用いて比較し、この比較出力で制御部を動作させて共通の出力端子に出力する出力電圧を所定値に制御するスイッチングレギュレータと、
前記シリーズレギュレータと前記スイッチングレギュレータとを負荷の大きさに応じて切り換えて動作させ、この切り換え時に、前記第1基準電圧をそれよりも相対的に低い第2基準電圧に低下させてそれらを動作させる制御回路と、
を備えることを特徴とする電源装置。 - 前記制御回路は、前記シリーズレギュレータと前記スイッチングレギュレータとの切り換え時に、前記低下させた第2基準電圧を前記第1基準電圧に復帰させるようにしたことを特徴とする請求項6に記載の電源装置。
- 出力電圧を第1基準電圧を用いて比較し、この比較出力で制御部を動作させて共通の出力端子に出力する出力電圧を所定値に制御するシリーズレギュレータと、
出力電圧を前記第1基準電圧を用いて比較し、この比較出力で制御部を動作させて共通の出力端子に出力する出力電圧を所定値に制御するスイッチングレギュレータと、
前記シリーズレギュレータまたは前記スイッチングレギュレータの起動時に、時間的に増加する電圧を生成し、この生成電圧を前記第1基準電圧として出力し、前記生成電圧が前記第1基準電圧よりも相対的に低い第2基準電圧以上になったときに、その生成電圧を第1基準電圧に切り換えて前記第1基準電圧として出力するソフトスタート回路と、
前記シリーズレギュレータと前記スイッチングレギュレータの動作を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
前記シリーズレギュレータまたは前記スイッチングレギュレータの起動時に、前記ソフトスタート回路の出力電圧を前記第1基準電圧として使用し、
その起動完了後には、前記ソフトスタート回路の出力電圧から前記第1基準電圧に切り換え、この第1基準電圧を使用して、前記シリーズレギュレータと前記スイッチングレギュレータとを負荷の大きさに応じて切り換えて動作させ、
この切り換え時には、前記第1基準電圧をそれよりも相対的に低い第2基準電圧に低下させてそれらを動作させるようになっていることを特徴とする電源装置。 - 前記制御回路は、前記シリーズレギュレータと前記スイッチングレギュレータとの切り換え時に、前記低下させた第2基準電圧を前記第1基準電圧に復帰させるようにしたことを特徴とする請求項8に記載の電源装置。
- 前記ソフトスタート回路は、
前記シリーズレギュレータまたは前記スイッチングレギュレータの起動開始時にコンデンサを充電させる充電回路と、
前記コンデンサの充電電圧を前記第2基準電圧と比較し、前記充電電圧が前記第2基準電圧以上になったときにその旨の信号を出力する比較回路と、
前記起動開始時から前記比較回路の出力信号があるまでの期間にわたって前記コンデンサの充電電圧を前記第1基準電圧として出力し、前記比較回路の出力信号があったときに、前記充電電圧を第1基準電圧に切り換えて前記第1基準電圧として出力する出力制御回路と、
を備えることを特徴とする請求項8または請求項9に記載の電源装置。
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JP2005352051A JP2007159288A (ja) | 2005-12-06 | 2005-12-06 | ソフトスタート回路および電源装置 |
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010079873A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-04-08 | Ricoh Co Ltd | 定電圧回路装置 |
JP2012075207A (ja) * | 2010-09-27 | 2012-04-12 | Sharp Corp | Dc−dcコンバーター |
US8207715B2 (en) | 2008-12-19 | 2012-06-26 | Ricoh Company, Ltd. | Soft-start circuit and power supply circuit including same |
JP2012199782A (ja) * | 2011-03-22 | 2012-10-18 | Seiko Epson Corp | パルス発生回路、集積回路装置、検出装置 |
JP2013165422A (ja) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Seiko Epson Corp | 回路装置、集積回路および検出装置 |
JP2014048681A (ja) * | 2012-08-29 | 2014-03-17 | Toshiba Corp | 電源装置 |
JP2015012668A (ja) * | 2013-06-27 | 2015-01-19 | 東芝情報システム株式会社 | ソフトスタート回路及び電源装置 |
US9310240B2 (en) | 2011-03-22 | 2016-04-12 | Seiko Epson Corporation | Circuit device, integrated circuit and detection device |
CN105490515A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-04-13 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 带nF级电容负载的启动电路 |
US10075072B2 (en) | 2017-01-20 | 2018-09-11 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor apparatus, power supply apparatus, electronic device, and control method for power supply apparatus |
CN112467971A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-09 | 郑州嘉晨电器有限公司 | 一种缓启动电路 |
-
2005
- 2005-12-06 JP JP2005352051A patent/JP2007159288A/ja not_active Withdrawn
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010079873A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-04-08 | Ricoh Co Ltd | 定電圧回路装置 |
US8207715B2 (en) | 2008-12-19 | 2012-06-26 | Ricoh Company, Ltd. | Soft-start circuit and power supply circuit including same |
JP2012075207A (ja) * | 2010-09-27 | 2012-04-12 | Sharp Corp | Dc−dcコンバーター |
US9310240B2 (en) | 2011-03-22 | 2016-04-12 | Seiko Epson Corporation | Circuit device, integrated circuit and detection device |
JP2012199782A (ja) * | 2011-03-22 | 2012-10-18 | Seiko Epson Corp | パルス発生回路、集積回路装置、検出装置 |
JP2013165422A (ja) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Seiko Epson Corp | 回路装置、集積回路および検出装置 |
JP2014048681A (ja) * | 2012-08-29 | 2014-03-17 | Toshiba Corp | 電源装置 |
US9158318B2 (en) | 2012-08-29 | 2015-10-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power supply apparatus which suprresses output voltage variation |
JP2015012668A (ja) * | 2013-06-27 | 2015-01-19 | 東芝情報システム株式会社 | ソフトスタート回路及び電源装置 |
CN105490515A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-04-13 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 带nF级电容负载的启动电路 |
CN105490515B (zh) * | 2016-01-11 | 2018-02-23 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 带nF级电容负载的启动电路 |
US10075072B2 (en) | 2017-01-20 | 2018-09-11 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor apparatus, power supply apparatus, electronic device, and control method for power supply apparatus |
CN112467971A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-09 | 郑州嘉晨电器有限公司 | 一种缓启动电路 |
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