[發(fā)明專利]調(diào)節(jié)器用半導(dǎo)體集成電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210225017.8
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102854908A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 寺田明廣
• 申請（專利權(quán)）人: 三美電機(jī)株式會社
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種直流電源裝置，進(jìn)一步說，涉及一種轉(zhuǎn)換直流電壓的電壓調(diào)節(jié)器，涉及一種有效使用于構(gòu)成例如具備輸出電壓切換功能的串聯(lián)調(diào)節(jié)器(包括LDO：低飽和型調(diào)節(jié)器)的半導(dǎo)體集成電路(調(diào)節(jié)器用IC)的技術(shù)。

背景技術(shù)

在直流電源裝置中，期望對輸出電壓水平進(jìn)行切換，以抑制作為接受電源供給的負(fù)載的設(shè)備的特性劣化。因此，在以往的構(gòu)成串聯(lián)調(diào)節(jié)器(series?regulator)的控制用半導(dǎo)體集成電路中，存在如下的結(jié)構(gòu)：如圖4所示，具備用于輸入輸出電壓切換控制信號CV的端子，根據(jù)該控制端子的輸入信號即輸出電壓切換控制信號CV的狀態(tài)(高或者低)來切換輸出電壓水平。

圖4所示的具備切換功能的串聯(lián)調(diào)節(jié)器將串聯(lián)形態(tài)的電阻R3和晶體管M2與用于將輸出電壓Vout進(jìn)行分壓以作為反饋電壓VFB供給至誤差放大器AMP的泄放電阻(bleeder?resistance)R1、R2中的R2并聯(lián)連接，根據(jù)輸出電壓切換控制信號CV來使晶體管M2導(dǎo)通或截止，由此改變通過泄放電阻得到的分壓比，從而切換輸出電壓水平。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2010-191885號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

然而，在圖4的具備切換功能的調(diào)節(jié)器中，放出被充入輸出電容器Co的電荷的路徑僅為負(fù)載，因此存在以下的問題：將輸出電壓Vout從高電壓切換為低電壓時的響應(yīng)特性差，達(dá)到期望的水平需要時間。因此，考慮以下方法：如圖5所示，通過與輸出電容器Co并聯(lián)地設(shè)置電阻Ro來提高切換響應(yīng)特性。

然而，在圖5所示的調(diào)節(jié)器中，如圖2的(c)所示，輸出電壓達(dá)到切換后的水平所需要的時間會依賴于與輸出電容器Co并聯(lián)連接的電阻Ro的值、作為負(fù)載的設(shè)備的狀態(tài)而發(fā)生變化。另外，在通常動作狀態(tài)下，電流始終流過電阻Ro，因此存在無用的電流變多的問題。

此外，為了使串聯(lián)調(diào)節(jié)器的瞬態(tài)響應(yīng)特性變得良好，提出了一種在串聯(lián)調(diào)節(jié)器中與泄放電阻并聯(lián)地設(shè)置用于使電流分流的開關(guān)用晶體管的發(fā)明(專利文獻(xiàn)1)。

然而，專利文獻(xiàn)1所公開的在先申請的發(fā)明并不是與泄放電阻中的其中一個電阻并聯(lián)地設(shè)置開關(guān)用晶體管，而是與泄放電阻整體并聯(lián)地設(shè)置開關(guān)用晶體管。另外，該在先申請的發(fā)明是用于改善輸出電壓突然變化時的瞬態(tài)響應(yīng)特性的發(fā)明，其目的與用于改善切換輸出電壓時的瞬態(tài)響應(yīng)特性的本發(fā)明的目的不同。

本發(fā)明是在上述背景下完成的，其目的在于提供一種不增加無用的電流而能夠改善切換輸出電壓時的瞬態(tài)響應(yīng)特性的調(diào)節(jié)器用半導(dǎo)體集成電路。

用于解決問題的方案

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的調(diào)節(jié)器用半導(dǎo)體集成電路具備：控制用晶體管，其連接在輸入端子與輸出端子之間；分壓電路，其生成與輸出電壓成比例的反饋電壓；以及控制電路，其根據(jù)由上述分壓電路生成的上述反饋電壓與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓之間的電位差來控制上述控制用晶體管，使得輸出電壓固定，其中，根據(jù)輸出電壓切換控制信號來改變上述分壓電路的分壓比，由此切換上述輸出電壓，該調(diào)節(jié)器用半導(dǎo)體集成電路中還設(shè)置有：第一放電用晶體管，其連接在上述輸出端子與電路的基準(zhǔn)電位點之間；以及切換時輸出下降控制電路，其將上述反饋電壓與上述規(guī)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，在上述輸出電壓切換控制信號變化后、上述輸出電壓下降至期望的電位之前的期間內(nèi)，輸出使上述第一放電用晶體管成為導(dǎo)通狀態(tài)的信號。

根據(jù)上述方案，在通常動作狀態(tài)下電流不流過放電用晶體管，在輸出電壓切換控制信號發(fā)生變化而將輸出電壓從高電位狀態(tài)切換為低電位狀態(tài)時，放電用晶體管暫時被導(dǎo)通來進(jìn)行動作使得輸出電壓迅速下降，因此不增加穩(wěn)定狀態(tài)下的無用的電流而能夠改善切換輸出電壓時的瞬態(tài)響應(yīng)特性。

另外，優(yōu)選使用有目的地帶有偏移的差動放大電路來作為上述切換時輸出下降控制電路。

由此，能夠利用比較簡單的電路生成在切換輸出電壓時使放電用晶體管暫時成為導(dǎo)通狀態(tài)的信號，從而不那么增大電路規(guī)模就能夠改善切換輸出電壓時的瞬態(tài)響應(yīng)特性。

并且，優(yōu)選還具備脈沖生成電路，該脈沖生成電路在上述輸出電壓切換控制信號發(fā)生了變化的情況下，生成具有規(guī)定的脈寬的單觸發(fā)脈沖(one?shot?pulse)，該調(diào)節(jié)器用半導(dǎo)體集成電路構(gòu)成為利用上述單觸發(fā)脈沖在上述差動放大電路中暫時流通動作電流。

由此，能夠限制在切換時輸出下降控制電路中流通電流的時間，從而能夠進(jìn)一步降低電路的消耗電流。