[發明專利]開關電路

在審

• 申請號: 201410042735.0
• 申請日: 2014-01-29
• 公開（公告）號: CN104426509A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 莊司正嗣;金丸賢二;高橋正好
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H03K17/08
• 分類號: H03K17/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 高科

（相關申請）

本申請享受以日本專利申請2013-178093號（申請日：2013年8月29日）為基礎申請的優先權。本申請通過援引該基礎申請而包含其全部內容。

技術領域

本發明的實施方式涉及開關電路。

背景技術

便攜設備等中使用的負載開關（以下，稱為開關電路）設置在電源與負載之間，被切換成接通或斷開。負載是例如CPU、存儲器和相機等。

在開關電路中，考慮到最大電流，作為開關元件使用接通電阻小的MOSFET（MOS晶體管）。MOSFET的源極與電源連接，漏極與負載連接。但是，并不總是向MOSFET流動最大電流，因負載的動作狀態（即阻抗）而發生流動微小電流的狀態。考慮在該狀態下開關電路從接通切換成斷開時的情況。即，MOSFET的源極電壓和漏極電壓為電源電壓，柵極電壓從0V上升到電源電壓，MOSFET進行斷開動作時，流向負載的輸出電流小，所以向MOSFET的柵極與漏極之間的寄生電容充電的殘留電荷不脫離到負載而殘留的時間長。因此，MOSFET的漏極電壓即開關電路的輸出電壓是瞬態地在柵極電壓（電源電壓）上增加了寄生電容的兩端的電壓而得到的電壓，所以比電源電壓大。由此，有可能負載發生誤動作。

發明內容

本發明要解決的問題是提供無論負載的動作狀態如何都可以在從接通切換成斷開時抑制輸出電壓的增加的開關電路。

根據實施方式，開關電路包括：多個開關元件、檢測電路和控制電路。上述多個開關元件分別具有：與共用的輸入節點連接的第一電極、與共用的輸出節點連接的第二電極、和切換是否進行在上述第一電極和上述第二電極之間流動電流的接通動作的控制電極。上述檢測電路檢測從上述輸出節點向外部的負載流動的輸出電流。上述控制電路在從外部供給的控制信號為預定的邏輯值時使上述多個開關元件中的至少某一個進行接通動作，控制是否使上述多個開關元件中的每一個進行接通動作，以使得上述輸出電流越減少，進行接通動作的開關元件各自的上述控制電極和上述第二電極之間的寄生電容的總和越減少。

附圖說明

圖1是示出一實施方式的開關電路的概略結構的框圖。

圖2（a）是一實施方式的輸出電流大時的開關電路的P型MOS晶體管的等效電路圖，（b）是輸出電流小時的開關電路的P型MOS晶體管的等效電路圖。

圖3是示出MOS晶體管的接通電阻與寄生電容的關系的圖。

圖4（a）是示出一實施方式的開關電路從圖2（a）的狀態（接通）切換成斷開時的控制信號和輸出電壓的圖，（b）是示出開關電路從圖2（b）的狀態（接通）切換成斷開時的控制信號和輸出電壓的圖。

具體實施方式

以下，參照附圖說明本發明的一實施方式。該實施方式不對本發明構成限定。

圖1是示出一實施方式的開關電路的概略結構的框圖。像圖1所示的那樣，開關電路包括：多個P型MOS晶體管（開關元件）PM1～PMn、檢測電路10和控制電路20。在圖1中，示出多個P型MOS晶體管PM1～PMn中的3個P型MOS晶體管PM1、PM2、PMn，除此以外的P型MOS晶體管省略圖示。該開關電路在便攜設備等中使用。

多個P型MOS晶體管PM1～PMn分別具有：與共用的輸入節點IN連接的源極（第一電極）、與共用的輸出節點OUT連接的漏極（第二電極）、和切換是否進行在源極和漏極之間流動電流的接通動作的柵極（控制電極）。

從外部的電源（未圖示）向輸入節點IN供給輸入電壓VIN。

外部的負載（未圖示）連接到輸出節點OUT。負載的阻抗根據其動作狀態而變化。作為負載，可以舉出例如CPU、存儲器和相機等。

P型MOS晶體管PM1具有柵極和漏極之間的寄生電容Cgd1，P型MOS晶體管PM2具有柵極和漏極之間的寄生電容Cgd2，同樣地，P型MOS晶體管PMn具有柵極和漏極之間的寄生電容Cgdn。柵極和源極之間等的其它寄生電容與本實施方式的開關電路的動作沒有直接關系，所以省略圖示和說明。以下，所謂寄生電容指各P型MOS晶體管PM1～PMn的柵極和漏極之間的寄生電容。

檢測電路10檢測從輸出節點OUT向負載流動的輸出電流IOUT。在本實施方式中，檢測電路10檢測與輸出電流IOUT對應的檢測值。檢測值是輸入節點IN的輸入電壓VIN與輸出節點OUT的輸出電壓VOUT的電壓差。