(57)【要約】【課題】出力電圧を安定に保ち、且つ、ソフトスタートさせることができるとともに、ソフトスタート立ち上げ時間の設定変更に自由度を持たせたドロッパ型レギュレータ及びそれを用いた電源装置を提供する。【解決手段】入力端子６０と出力端子６１間に直列に設けられた出力トランジスタ３と、基準電圧を生成する基準電圧回路６と、出力電圧が分圧された分圧電圧と前記基準電圧との誤差を増幅して出力する誤差増幅器５と、誤差増幅器５の出力に応じて前記分圧電圧と基準電圧とを等しくするように出力トランジスタ３を駆動する駆動回路４を備えたドロッパ型レギュレータにおいて、入力端子６０に入力直流電圧が入力された際に、出力トランジスタ３を駆動する駆動回路４からの駆動信号を所定のデューティ比で断続させるデューティ制御回路１３を設ける。【選択図】      図１
2004318339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子と出力端子間に直列に設けられた出力トランジスタと、基準電圧を生成する基準電圧回路と、前記出力端子から出力される出力電圧が分圧された分圧電圧と前記基準電圧との誤差を増幅して出力する誤差増幅器と、該誤差増幅器の出力に応じて前記分圧電圧と基準電圧とを等しくするように前記出力トランジスタを駆動する駆動回路を備えたドロッパ型レギュレータにおいて、
前記入力端子に入力直流電圧が入力された際に、前記出力トランジスタを駆動する前記駆動回路からの駆動信号を所定のデューティ比で断続させるデューティ制御回路を設け、前記出力電圧の立ち上がりをソフトスタートさせることを特徴とするドロッパ型レギュレータ。
【請求項２】
前記デューティ制御回路が、前記デューティ比の前記出力トランジスタに前記駆動信号が与えられるオン比率を徐々に増加させることを特徴とする請求項１に記載のドロッパ型レギュレータ。
【請求項３】
前記出力トランジスタが電解効果トランジスタであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のドロッパ型レギュレータ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のドロッパ型レギュレータと、該ドロッパ型レギュレータの出力電圧を分圧した分圧電圧を前記ドロッパ型レギュレータに与える分圧回路と、前記ドロッパ型レギュレータの出力電圧を平滑する平滑コンデンサを備えたことを特徴とする電源装置。
【請求項５】
入力端子と第１出力端子間に直列に設けられた第１出力トランジスタと、基準電圧を生成する基準電圧回路と、第１出力端子から出力される第１出力電圧が分圧された第１分圧電圧と前記基準電圧との誤差を増幅して出力する第１誤差増幅器と、第１誤差増幅器の出力に応じて第１分圧電圧と前記基準電圧とを等しくするように第１出力トランジスタを駆動する第１駆動回路と、
入力端子と第２出力端子間に直列に設けられた第２出力トランジスタと、第２出力端子から出力される第２出力電圧が分圧された第２分圧電圧と前記基準電圧との誤差を増幅して出力する第２誤差増幅器と、第２誤差増幅器の出力に応じて第２分圧電圧と前記基準電圧とを等しくするように第２出力トランジスタを駆動する第２駆動回路を備えたドロッパ型レギュレータにおいて、
前記入力端子に入力直流電圧が入力された際に、第１出力トランジスタを駆動する第１駆動回路からの第１駆動信号を第１の所定のデューティ比で断続させ、第２出力トランジスタを駆動する第２駆動回路からの第２駆動信号を第２の所定のデューティ比で断続させるデューティ制御回路を設け、第１出力電圧の立ち上がりと第２出力電圧の立ち上がりを、それぞれ異なった期間でソフトスタートさせることを特徴とするドロッパ型レギュレータ。
【請求項６】
入力端子と第１出力端子間に直列に設けられた第１出力トランジスタと、基準電圧を生成する基準電圧回路と、第１出力端子から出力される第１出力電圧が分圧された第１分圧電圧と前記基準電圧との誤差を増幅して出力する第１誤差増幅器と、第１誤差増幅器の出力に応じて第１分圧電圧と前記基準電圧とを等しくするように第１出力トランジスタを駆動する第１駆動回路と、
入力端子と第２出力端子間に直列に設けられた第２出力トランジスタと、第２出力端子から出力される第２出力電圧が分圧された第２分圧電圧と前記基準電圧との誤差を増幅して出力する第２誤差増幅器と、第２誤差増幅器の出力に応じて第２分圧電圧と前記基準電圧とを等しくするように第２出力トランジスタを駆動する第２駆動回路を備えたドロッパ型レギュレータにおいて、
前記入力端子に入力直流電圧が入力された際に、第１出力トランジスタを駆動する第１駆動回路からの駆動信号を所定のデューティ比で断続させるデューティ制御回路を設け、第１出力電圧の立ち上がりをソフトスタートさせることを特徴とするドロッパ型レギュレータ。
【請求項７】
第１出力トランジスタ及び第２出力トランジスタが電解効果トランジスタであることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のドロッパ型レギュレータ。
【請求項８】
請求項５〜請求項７のいずれかに記載のドロッパ型レギュレータと、該ドロッパ型レギュレータの第１出力電圧を分圧した第１分圧電圧を前記ドロッパ型レギュレータに与える第１分圧回路と、前記ドロッパ型レギュレータの第１出力電圧を平滑する第１平滑コンデンサと、前記ドロッパ型レギュレータの第２出力電圧を分圧した第２分圧電圧を前記ドロッパ型レギュレータに与える第２分圧回路と、前記ドロッパ型レギュレータの第２出力電圧を平滑する第２平滑コンデンサを備えたことを特徴とする電源装置。
【請求項９】
入力端子と出力端子間に直列に設けられた出力トランジスタと、基準電圧を生成する基準電圧回路と、前記出力端子から出力される出力電圧が分圧された分圧電圧と前記基準電圧との誤差を増幅して出力する誤差増幅器と、該誤差増幅器の出力に応じて前記分圧電圧と基準電圧とを等しくするように前記出力トランジスタを駆動する駆動回路を備えたドロッパ型レギュレータにおいて、
前記入力端子に入力直流電圧が入力された際に、前記出力トランジスタを駆動する前記駆動回路からの駆動信号をソフトスタートさせるソフトスタート回路を設け、前記出力電圧の立ち上がりをソフトスタートさせることを特徴とするドロッパ型レギュレータ。
【請求項１０】
前記出力トランジスタがＰチャンネル電解効果トランジスタであり、前記ソフトスタート回路が、前記駆動回路から前記Ｐチャンネル電解効果トランジスタのゲートに与えられるゲート電圧を、前記Ｐチャンネル電解効果トランジスタをオフさせる電圧から前記出力電圧を所定の直流電圧にする電圧までソフトスタートさせることを特徴とする請求項９に記載のドロッパ型レギュレータ。
【請求項１１】
前記出力トランジスタがＮチャンネル電解効果トランジスタであり、前記ソフトスタート回路が、前記駆動回路から前記Ｎチャンネル電解効果トランジスタのゲートに与えられるゲート電圧を、前記Ｎチャンネル電解効果トランジスタをオフさせる電圧から前記出力電圧を所定の直流電圧にする電圧までソフトスタートさせることを特徴とする請求項９に記載のドロッパ型レギュレータ。
【請求項１２】
請求項９〜請求項１１のいずれかに記載のドロッパ型レギュレータと、該ドロッパ型レギュレータの出力電圧を分圧した分圧電圧を前記ドロッパ型レギュレータに与える分圧回路と、前記ドロッパ型レギュレータの出力電圧を平滑する平滑コンデンサを備えたことを特徴とする電源装置。
【請求項１３】
入力端子と第１出力端子間に直列に設けられた第１出力トランジスタと、基準電圧を生成する基準電圧回路と、第１出力端子から出力される第１出力電圧が分圧された第１分圧電圧と前記基準電圧との誤差を増幅して出力する第１誤差増幅器と、第１誤差増幅器の出力に応じて第１分圧電圧と前記基準電圧とを等しくするように第１出力トランジスタを駆動する第１駆動回路と、
入力端子と第２出力端子間に直列に設けられた第２出力トランジスタと、第２出力端子から出力される第２出力電圧が分圧された第２分圧電圧と前記基準電圧との誤差を増幅して出力する第２誤差増幅器と、第２誤差増幅器の出力に応じて第２分圧電圧と前記基準電圧とを等しくするように第２出力トランジスタを駆動する第２駆動回路を備えたドロッパ型レギュレータにおいて、
前記入力端子に入力直流電圧が入力された際に、第１出力トランジスタを駆動する第１駆動回路からの第１駆動信号と、第２出力トランジスタを駆動する第２駆動回路からの第２駆動信号とをそれぞれ異なった期間でソフトスタートさせるソフトスタート回路を設け、第１出力電圧の立ち上がりと第２出力電圧の立ち上がりをソフトスタートさせることを特徴とするドロッパ型レギュレータ。
【請求項１４】
入力端子と第１出力端子間に直列に設けられた第１出力トランジスタと、基準電圧を生成する基準電圧回路と、第１出力端子から出力される第１出力電圧が分圧された第１分圧電圧と前記基準電圧との誤差を増幅して出力する第１誤差増幅器と、第１誤差増幅器の出力に応じて第１分圧電圧と前記基準電圧とを等しくするように第１出力トランジスタを駆動する第１駆動回路と、
入力端子と第２出力端子間に直列に設けられた第２出力トランジスタと、第２出力端子から出力される第２出力電圧が分圧された第２分圧電圧と前記基準電圧との誤差を増幅して出力する第２誤差増幅器と、第２誤差増幅器の出力に応じて第２分圧電圧と前記基準電圧とを等しくするように第２出力トランジスタを駆動する第２駆動回路を備えたドロッパ型レギュレータにおいて、
前記入力端子に入力直流電圧が入力された際に、第１出力トランジスタを駆動する第１駆動回路からの駆動信号をソフトスタートさせるソフトスタート回路を設け、第１出力電圧の立ち上がりをソフトスタートさせることを特徴とするドロッパ型レギュレータ。
【請求項１５】
請求項１３または請求項１４に記載のドロッパ型レギュレータと、該ドロッパ型レギュレータの第１出力電圧を分圧した第１分圧電圧を前記ドロッパ型レギュレータに与える第１分圧回路と、前記ドロッパ型レギュレータの第１出力電圧を平滑する第１平滑コンデンサと、前記ドロッパ型レギュレータの第２出力電圧を分圧した第２分圧電圧を前記ドロッパ型レギュレータに与える第２分圧回路と、前記ドロッパ型レギュレータの第２出力電圧を平滑する第２平滑コンデンサを備えたことを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドロッパ型レギュレータ及びそれを用いた電源装置に関するものであり、特に、出力電圧のソフトスタート機能を有するドロッパ型レギュレータ及びそれを用いた電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、直流安定化電源には出力電圧を安定化させるレギュレータが用いられている。特に、入力電圧より低い出力電圧を必要とする場合に用いる降圧型のレギュレータとして、トランジスタを一種の可変抵抗として用いることにより電圧を降下させるドロッパ型レギュレータがある。
【０００３】
図１７は、このような従来のドロッパ型レギュレータを用いた電源装置の電気的構成を示す回路ブロック図である。図１７において、１２は、入力された直流電圧を所定の直流電圧に降圧するドロッパ型のレギュレータである。レギュレータ１２は、出力電圧の制御をするＰチャンネル電界効果トランジスタ３、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ３を駆動するドライブ回路４、誤差増幅器５、基準電圧回路６、入力端子６０、出力端子６１、フィードバック端子６２、グランド端子６３から構成されている。
【０００４】
レギュレータ１２の外部は、電源１が入力端子６０に接続され、入力端子６０とグランドＧＮＤ間に電源１からの入力電圧ＶＩＮを平滑する平滑コンデンサ２が接続されている。また、出力端子６１とグランドＧＮＤ間に、負荷１１と、平滑コンデンサ１０と、出力電圧を設定するための分圧抵抗７、８で構成された直列回路（分圧回路）とがそれぞれ接続されている。また、分圧抵抗７と並列に後述するソフトスタート用のコンデンサ９が接続されている。そして、分圧抵抗７、８の接続中点から導出された帰還電圧Ｖａｄｊがフィードバック端子６２に与えられ、出力電圧の安定化が図られている。尚、グランド端子６３はグランドＧＮＤに接続されている。
【０００５】
一方、レギュレータ１２の内部は、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ３のソースが入力端子６０に接続され、ドレインが出力端子６１に接続されている。また、誤差増幅器５の反転入力端子（−）は、フィードバック端子６２に接続され、分圧抵抗７、８の接続中点から導出された分圧電圧が入力される。また、非反転入力端子（＋）は基準電圧回路６に接続され、基準電圧回路６からの基準電圧Ｖｒｅｆが入力される。誤差増幅器５の出力はドライブ回路４に接続されており、ドライブ回路４はＰチャンネル電界効果トランジスタ３のゲートに接続されている。
【０００６】
このような構成により、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ３は、ドライブ回路４からゲートに印加されるゲート電圧に応じて入力電圧ＶＩＮを降圧し、その出力電圧ＶＯＵＴを平滑コンデンサ１０によって負荷１１に印加している。一方、出力電圧ＶＯＵＴは、分圧抵抗７、８によって分圧され、分圧された帰還電圧Ｖａｄｊが誤差増幅器５の反転入力端子（−）へフィードバックされている。
【０００７】
誤差増幅器５は、この帰還電圧Ｖａｄｊと基準電圧回路６から非反転入力端子に印加される基準電圧Ｖｒｅｆとを比較し、帰還電圧Ｖａｄｊが基準電圧Ｖｒｅｆよりも高い場合、誤差増幅器５はドライブ回路４への電圧を低下させる。この結果、ドライブ回路４から出力されるＰチャンネル電界効果トランジスタ３へのゲート電圧が高くなり出力電圧ＶＯＵＴを低下させる。これとは逆に、帰還電圧Ｖａｄｊが基準電圧Ｖｒｅｆよりも低い場合、誤差増幅器５はドライブ回路４への電圧を上昇させる。この結果、ドライブ回路４から出力されるＰチャンネル電界効果トランジスタ３へのゲート電圧が低くなり出力電圧ＶＯＵＴを上昇させる。このようにして、帰還電圧Ｖａｄｊは基準電圧Ｖｒｅｆに一致するように制御される。従って、レギュレータ１２は、負荷１１の消費電流や入力電圧ＶＩＮの変動に関わらず、出力電圧ＶＯＵＴを一定の値に保つことができる。
【０００８】
このようなドロッパ型レギュレータは、入力電圧を電圧降下させて出力電圧を得ているので、電圧降下分が熱として放出され、入出力間電圧差が大きいときにはエネルギー効率が良好とは言えない。しかしながら、このようなドロッパ型レギュレータは設計が容易であり、回路内に発生するノイズが小さいため、幅広い用途があるという利点を有している。
【０００９】
また、負荷の状態によって出力電圧をゆっくり立ち上げるソフトスタートを行う場合には、出力電圧を設定する分圧抵抗７と並列にコンデンサ９が付加されていることにより、図１８のようにソフトスタート立ち上げが可能となる。図１８は、レギュレータ１２の起動時、即ち、入力電圧ＶＩＮの立ち上がり時における出力電圧ＶＯＵＴの立ち上がりを示した波形図であり、実線で示した波形がコンデンサ９が接続されていないとき、点線で示した波形がコンデンサ９が接続されているときの出力電圧ＶＯＵＴの立ち上がりを示している。
【００１０】
また、出力回路からの出力電圧を分圧して得た検出電圧を比較器で基準電圧と比較し、該比較器の比較出力によって前記出力回路から出力される検出電圧が前記基準電圧と等しくなるように制御する電源装置において、起動時に徐々に増加する電圧を出力するとともに、その出力電圧が前記基準電圧を超える所定の電圧に至るまで前記基準電圧を前記比較器に印加しないように動作するソフトスタート回路を設け、出力回路からの出力電圧のソフトスタートを可能とした電源装置もある（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−８４０４４号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１７に示す電源装置は、出力電圧ＶＯＵＴのソフトスタートを行うためのコンデンサ９の静電容量を大きくすれば、出力電圧ＶＯＵＴの立ち上がり時間を遅くすることができるが、コンデンサ９を付加することにより位相が進むため、コンデンサ９の静電容量を大きくし過ぎると出力電圧ＶＯＵＴが安定せず発振を起こす可能性があり、出力電圧のソフトスタート立ち上げ時間の設定に自由度が無くなるという問題があった。
【００１３】
また、特許文献１に記載の従来技術では、出力電圧を徐々に上昇させるソフトスタート回路に、定電流源、電圧をクランプするクランプ回路、基準電圧を切り換えるスイッチ、コンデンサ、放電回路等を必要とし、回路が複雑になるという問題があった。
【００１４】
本発明は、上記の点に鑑み、出力電圧を安定に保ち、且つ、ソフトスタートさせることができるとともに、ソフトスタート立ち上げ時間の設定変更に自由度を持たせたドロッパ型レギュレータ及びそれを用いた電源装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、入力端子と出力端子間に直列に設けられた出力トランジスタと、基準電圧を生成する基準電圧回路と、前記出力端子から出力される出力電圧が分圧された分圧電圧と前記基準電圧との誤差を増幅して出力する誤差増幅器と、該誤差増幅器の出力に応じて前記分圧電圧と基準電圧を等しくするように前記出力トランジスタを駆動する駆動回路を備えたドロッパ型レギュレータにおいて、前記入力端子に入力直流電圧が入力された際に、前記出力トランジスタを駆動する前記駆動回路からの駆動信号を所定のデューティ比で断続させるデューティ制御回路を設け、前記出力電圧の立ち上がりをソフトスタートさせるものである。
【００１６】
このようにすると、出力電圧を設定する分圧抵抗と並列にコンデンサを付加することなく出力電圧のソフトスタートが行え、このようなコンデンサの影響による位相進みが発生することがないので、出力電圧が発振することはなく、出力電圧の安定化を図ることが出来る。また、出力電圧のソフトスタート立ち上げ時間の設定変更は、前記デューティ比を変更することによって可能であり、このデューティ比を変更しても出力電圧が発振することはなく、出力電圧のソフトスタート立ち上げ時間の設定の自由度を増すことができる。
【００１７】
また、例えば、前記デューティ制御回路が、前記デューティ比の前記出力トランジスタに前記駆動信号が与えられるオン比率を徐々に増加させると良い。このようにすると、出力電圧が所定の直流電圧に達するまでソフトスタート動作させることができる。
【００１８】
また、例えば、前記出力トランジスタを電解効果トランジスタにすると良い。このようにすると、前記出力トランジスタを制御する電力を低減することができ、省電力化が図れる。
【００１９】
また、例えば、前記ドロッパ型レギュレータと、前記ドロッパ型レギュレータの出力電圧を分圧した分圧電圧を前記ドロッパ型レギュレータに与える分圧回路と、前記ドロッパ型レギュレータの出力電圧を平滑する平滑コンデンサを備えた電源装置にすると良い。このようにすると、出力電圧を安定に保ち、且つ、ソフトスタートさせることができるとともに、ソフトスタート立ち上げ時間の設定変更に自由度を持たせた電源装置が実現できる。
【００２０】
また、例えば、入力端子と第１出力端子間に直列に設けられた第１出力トランジスタと、基準電圧を生成する基準電圧回路と、第１出力端子から出力される第１出力電圧が分圧された第１分圧電圧と前記基準電圧との誤差を増幅して出力する第１誤差増幅器と、第１誤差増幅器の出力に応じて第１分圧電圧と前記基準電圧とを等しくするように第１出力トランジスタを駆動する第１駆動回路と、入力端子と第２出力端子間に直列に設けられた第２出力トランジスタと、第２出力端子から出力される第２出力電圧が分圧された第２分圧電圧と前記基準電圧との誤差を増幅して出力する第２誤差増幅器と、第２誤差増幅器の出力に応じて第２分圧電圧と前記基準電圧とを等しくするように第２出力トランジスタを駆動する第２駆動回路を備えたドロッパ型レギュレータにおいて、前記入力端子に入力直流電圧が入力された際に、第１出力トランジスタを駆動する第１駆動回路からの第１駆動信号を第１の所定のデューティ比で断続させ、第２出力トランジスタを駆動する第２駆動回路からの第２駆動信号を第２の所定のデューティ比で断続させるデューティ制御回路を設け、第１出力電圧の立ち上がりと第２出力電圧の立ち上がりを、それぞれ異なった期間でソフトスタートさせると良い。このようにすると、出力電圧を安定に保ち、且つ、ソフトスタートさせることができるとともに、ソフトスタート立ち上げ時間の設定変更に自由度を持たせた２つの出力を有するドロッパ型レギュレータが実現できる。
【００２１】
また、例えば、前記入力端子に入力直流電圧が入力された際に、第１出力トランジスタを駆動する第１駆動回路からの駆動信号を所定のデューティ比で断続させるデューティ制御回路を設け、第１出力電圧の立ち上がりのみをソフトスタートさせると良い。このようにすると、ソフトスタートを要求する負荷と、要求しない負荷の２系統の負荷に分けて、それぞれの負荷に対応した出力電圧を供給することのできるドロッパ型レギュレータが実現できる。
【００２２】
また、例えば、第１出力トランジスタ及び第２出力トランジスタを電解効果トランジスタにすると良い。このようにすると、第１出力トランジスタ及び第２出力トランジスタを制御する電力を低減することができ、省電力化が図れる。
【００２３】
また、例えば、前記ドロッパ型レギュレータと、前記ドロッパ型レギュレータの第１出力電圧を分圧した第１分圧電圧を前記ドロッパ型レギュレータに与える第１分圧回路と、前記ドロッパ型レギュレータの第１出力電圧を平滑する第１平滑コンデンサと、前記ドロッパ型レギュレータの第２出力電圧を分圧した第２分圧電圧を前記ドロッパ型レギュレータに与える第２分圧回路と、前記ドロッパ型レギュレータの第２出力電圧を平滑する第２平滑コンデンサを備えた電源装置にすると良い。このようにすると、２つの安定した出力電圧を有し、そのうちの少なくとも１つの出力電圧をソフトスタートさせることができるとともに、ソフトスタート立ち上げ時間の設定変更に自由度を持たせた電源装置が実現できる。
【００２４】
また、例えば、入力端子と出力端子間に直列に設けられた出力トランジスタと、基準電圧を生成する基準電圧回路と、前記出力端子から出力される出力電圧が分圧された分圧電圧と前記基準電圧との誤差を増幅して出力する誤差増幅器と、該誤差増幅器の出力に応じて前記分圧電圧と基準電圧とを等しくするように前記出力トランジスタを駆動する駆動回路を備えたドロッパ型レギュレータにおいて、前記入力端子に入力直流電圧が入力された際に、前記出力トランジスタを駆動する前記駆動回路からの駆動信号をソフトスタートさせるソフトスタート回路を設け、前記出力電圧の立ち上がりをソフトスタートさせると良い。
【００２５】
このようにすると、出力電圧を設定する分圧抵抗と並列にコンデンサを付加することなく出力電圧のソフトスタートが行え、このようなコンデンサの影響による位相進みが発生することがないので、出力電圧が発振することはなく、出力電圧の安定化を図ることが出来る。また、出力電圧のソフトスタート立ち上げ時間の設定変更は、前記ソフトスタート回路が前記駆動信号をソフトスタートさせる時間を変更することによって可能であり、この時間を変更しても出力電圧が発振することはなく、出力電圧のソフトスタート立ち上げ時間の設定に自由度を増すことができる。
【００２６】
また、例えば、前記出力トランジスタがＰチャンネル電解効果トランジスタであり、前記ソフトスタート回路が、前記駆動回路から前記Ｐチャンネル電解効果トランジスタのゲートに与えられるゲート電圧を、前記Ｐチャンネル電解効果トランジスタをオフさせる電圧から前記出力電圧を所定の直流電圧にする電圧までソフトスタートさせると良い。このようにすると、前記出力トランジスタを制御する電力を低減することができ、省電力化が図れる。
【００２７】
また、例えば、前記出力トランジスタがＮチャンネル電解効果トランジスタであり、前記ソフトスタート回路が、前記駆動回路から前記Ｎチャンネル電解効果トランジスタのゲートに与えられるゲート電圧を、前記Ｎチャンネル電解効果トランジスタをオフさせる電圧から前記出力電圧を所定の直流電圧にする電圧までソフトスタートさせると良い。このようにすると、前記出力トランジスタを制御する電力を低減することができ、省電力化が図れる。
【００２８】
また、例えば、前記ドロッパ型レギュレータと、前記ドロッパ型レギュレータの出力電圧を分圧した分圧電圧を前記ドロッパ型レギュレータに与える分圧回路と、前記ドロッパ型レギュレータの出力電圧を平滑する平滑コンデンサを備えた電源装置にすると良い。このようにすると、出力電圧を安定に保ち、且つ、ソフトスタートさせることができるとともに、ソフトスタート立ち上げ時間の設定変更に自由度を持たせた電源装置が実現できる。
【００２９】
また、例えば、入力端子と第１出力端子間に直列に設けられた第１出力トランジスタと、基準電圧を生成する基準電圧回路と、第１出力端子から出力される第１出力電圧が分圧された第１分圧電圧と前記基準電圧との誤差を増幅して出力する第１誤差増幅器と、第１誤差増幅器の出力に応じて第１分圧電圧と前記基準電圧とを等しくするように第１出力トランジスタを駆動する第１駆動回路と、入力端子と第２出力端子間に直列に設けられた第２出力トランジスタと、第２出力端子から出力される第２出力電圧が分圧された第２分圧電圧と前記基準電圧との誤差を増幅して出力する第２誤差増幅器と、第２誤差増幅器の出力に応じて第２分圧電圧と前記基準電圧とを等しくするように第２出力トランジスタを駆動する第２駆動回路を備えたドロッパ型レギュレータにおいて、前記入力端子に入力直流電圧が入力された際に、第１出力トランジスタを駆動する第１駆動回路からの第１駆動信号と、第２出力トランジスタを駆動する第２駆動回路からの第２駆動信号とをそれぞれ異なった期間でソフトスタートさせるソフトスタート回路を設け、第１出力電圧の立ち上がりと第２出力電圧の立ち上がりをソフトスタートさせると良い。このようにすると、出力電圧を安定に保ち、且つ、ソフトスタートさせることができるとともに、ソフトスタート立ち上げ時間の設定変更に自由度を持たせた２つの出力を有するドロッパ型レギュレータが実現できる。
【００３０】
また、例えば、前記入力端子に入力直流電圧が入力された際に、第１出力トランジスタを駆動する第１駆動回路からの駆動信号をソフトスタートさせるソフトスタート回路を設け、第１出力電圧の立ち上がりのみをソフトスタートさせると良い。このようにすると、ソフトスタートを要求する負荷と、要求しない負荷の２系統の負荷に分けて、それぞれの負荷に対応した出力電圧を供給することができる。
【００３１】
また、例えば、前記ドロッパ型レギュレータと、前記ドロッパ型レギュレータの第１出力電圧を分圧した第１分圧電圧を前記ドロッパ型レギュレータに与える第１分圧回路と、前記ドロッパ型レギュレータの第１出力電圧を平滑する第１平滑コンデンサと、前記ドロッパ型レギュレータの第２出力電圧を分圧した第２分圧電圧を前記ドロッパ型レギュレータに与える第２分圧回路と、前記ドロッパ型レギュレータの第２出力電圧を平滑する第２平滑コンデンサを備えた電源装置にすると良い。このようにすると、２つの安定した出力電圧を有し、そのうちの少なくとも１つの出力電圧をソフトスタートさせることができるとともに、ソフトスタート立ち上げ時間の設定変更に自由度を持たせた電源装置が実現できる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。説明の便宜上、従来例の図１７と同一の部分については同一の符号を付している。図１は本発明の第１実施形態のドロッパ型レギュレータを用いた電源装置の電気的構成を示すブロック図である。
【００３３】
図１において、１４は、入力された直流電圧を安定した所定の直流電圧に降圧するドロッパ型のレギュレータである。レギュレータ１４は、出力電圧を制御をするＰチャンネル電界効果トランジスタ（出力トランジスタ）３、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ３を駆動するドライブ回路（駆動回路）４、誤差増幅器５、基準電圧回路６、ドライブ回路４からＰチャンネル電界効果トランジスタ３に与えられるゲート電圧（駆動信号）を所定のデューティ比で断続させるデューティ制御回路１３、そして、入力端子６０、出力端子６１、フィードバック端子６２、グランド端子６３から構成されている。
【００３４】
レギュレータ１４の外部は、電源１が入力端子６０に接続され、入力端子６０とグランドＧＮＤ間に電源１からの入力電圧ＶＩＮを平滑する平滑コンデンサ２が接続されている。また、出力端子６１とグランドＧＮＤ間に、負荷１１と、平滑コンデンサ１０と、出力電圧を設定するための分圧抵抗７、８で構成された直列回路（分圧回路）とがそれぞれ接続されている。そして、分圧抵抗７、８の接続中点から導出された帰還電圧Ｖａｄｊがフィードバック端子６２に与えられ、出力電圧の安定化が図られている。尚、グランド端子６３はグランドＧＮＤに接続されている。
【００３５】
一方、レギュレータ１４の内部は、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ３のソースが入力端子６０に接続され、ドレインが出力端子６１に接続されている。また、誤差増幅器５の反転入力端子（−）は、フィードバック端子６２に接続され、分圧抵抗７、８の接続中点から導出された分圧電圧が入力される。また、非反転入力端子（＋）は基準電圧回路６に接続され、基準電圧回路６からの基準電圧Ｖｒｅｆが入力される。誤差増幅器５の出力はドライブ回路４に接続されており、ドライブ回路４はＰチャンネル電界効果トランジスタ３のゲートに接続されている。
【００３６】
このような構成により、通常状態、即ち、出力電圧ＶＯＵＴが所定の直流電圧まで立ち上がった後の状態では、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ３は、入力電圧ＶＩＮをドライブ回路４からゲートに印加されるゲート電圧に応じて降圧し、その出力電圧ＶＯＵＴを平滑コンデンサ１０によって負荷１１に印加している。一方、出力電圧ＶＯＵＴは分圧抵抗７、８によって分圧され、分圧された帰還電圧Ｖａｄｊが誤差増幅器５の反転入力端子（−）へフィードバックされる。
【００３７】
誤差増幅器５は、この帰還電圧Ｖａｄｊと基準電圧回路６から非反転入力端子に印加される基準電圧Ｖｒｅｆとを比較し、帰還電圧Ｖａｄｊが基準電圧Ｖｒｅｆよりも高い場合、誤差増幅器５はドライブ回路４への電圧を低下させる。この結果、ドライブ回路４から出力されるＰチャンネル電界効果トランジスタ３へのゲート電圧が高くなり出力電圧ＶＯＵＴを低下させる。これとは逆に、帰還電圧Ｖａｄｊが基準電圧Ｖｒｅｆよりも低い場合、誤差増幅器５はドライブ回路４への電圧を上昇させる。この結果、ドライブ回路４から出力されるＰチャンネル電界効果トランジスタ３へのゲート電圧が低くなり出力電圧ＶＯＵＴを上昇させる。このようにして、帰還電圧Ｖａｄｊは基準電圧Ｖｒｅｆに一致するように制御される。従って、レギュレータ１２は、負荷１１の消費電流や入力電圧ＶＩＮの変動に関わらず、出力電圧ＶＯＵＴを一定の値に保つことができる。
【００３８】
また、図１に示す電源装置の起動時、即ち、入力電圧ＶＩＮの立ち上がり時には、出力電圧ＶＯＵＴは０Ｖから分圧抵抗７、８によって設定される所定の直流電圧まで徐々に上昇するソフトスタート動作をする。図２を参照して、このソフトスタート動作を説明する。
【００３９】
図２は、図１に示す電源装置の起動時における出力電圧ＶＯＵＴのソフトスタート動作を説明するための波形図である。図２において、（ａ）は誤差増幅器５の出力電圧波形、（ｂ）はデューティ制御回路１３の制御出力波形、（ｃ）は出力電圧ＶＯＵＴの電圧波形を示す。デューティ制御回路１３は起動時（時間０）から予め定められた時間（時間Ｔ１）までの間は、図２（ｂ）に示すような所定のデューティ比の制御信号をドライブ回路４に与える。ドライブ回路４は、このデューティ制御回路１３からの制御信号がＨ（Ｈｉｇｈ）レベルになっているときのみ、図２（ａ）に示す誤差信号増幅器５の出力に応じたゲート電圧をＰチャンネル電界効果トランジスタ３のゲートに印加する。これとは逆に、デューティ制御回路１３からの制御信号がＬ（Ｌｏｗ）レベルになっているときは、ゲート電圧を印加しない。
【００４０】
これにより、出力電圧ＶＯＵＴは、図２（ｃ）に示すように、デューティ制御回路１３からの制御信号がＨレベルになっているときに平滑コンデンサ１０を充電して上昇し、デューティ制御回路１３からの制御信号がＬレベルになっているときには、平滑コンデンサ１０が放電して降下する。そして、この充電（上昇）／放電（下降）を繰り返すことにより出力電圧ＶＯＵＴは徐々に上昇し、時間Ｔ１以降はデューティ制御回路１３からの制御信号が常時Ｈレベルになるので、レギュレータ１４は上述した通常状態の動作となり、所定の直流電圧に一定に保たれる。また、デューティ制御回路１３からの制御信号のデューティ比を変更すれば、出力電圧のソフトスタート立ち上がり時間を変更することができる。
【００４１】
このようにして、出力電圧ＶＯＵＴのソフトスタート動作が行われる。このようにすると、図１７に示す従来のドロッパ型レギュレータを用いた電源装置のように、出力電圧を設定する分圧抵抗７と並列にコンデンサ９を付加する必要がなく、コンデンサ９の影響による位相進みが発生することがないので、出力電圧が発振することはなく、出力電圧の安定化を図ることが出来る。
【００４２】
また、デューティ制御回路１３からの制御信号のデューティ比を徐々に変化させることによっても、出力電圧ＶＯＵＴをソフトスタートさせることができる。即ち、起動時はデューティ制御回路１３からの制御信号のＨレベルの幅を狭くし、その後、徐々にその幅を拡げ、最終的に常時Ｈレベルになるようにすると良い。
【００４３】
図３は、そのようなドライブ回路４へ与える制御信号のデューティ比を徐々に変化させるデューティ制御回路１３の具体的回路例を示す回路ブロック図である。図３に示すデューティ制御回路１３は、コンパレータ１７、三角波発振器１８、定電流源１９、コンデンサ２０から構成されている。そして、コンデンサ２０は一端がグランドＧＮＤに接地され、他端が定電流源１９に接続されている。また、コンデンサ２０と定電流源１９との接続点Ａがコンパレータ１７の非反転入力端子（＋）に接続され、三角波発振器１８の出力がコンパレータ１７の反転入力端子（−）に接続されている。そして、コンパレータ１７の出力がドライブ回路４に供給される。
【００４４】
このような構成の図３に示すデューティ制御回路１３の動作を図４を参照して説明する。図４は、デューティ制御回路１３の動作を説明するための波形図である。図４において、（ａ）は図３に示すＡ点の電圧波形と三角波発振器１８の出力波形を示し、（ｂ）はコンパレータ１７の出力波形を示している。コンデンサ２０は、定電流源１９により定電流源１９の電流値及びコンデンサ２０の容量に応じた一定速度で充電されるため、Ａ点の電圧は図４（ａ）に示すように徐々に上昇し、この電圧と三角波発振器１８の出力である三角波とをコンパレータ１７により比較することにより、図４（ｂ）に示すパルス幅が徐々に大きくなる制御信号を生成する。そして、Ａ点の電圧が三角波を超える電圧に達するとコンパレータ１７の出力はＨ出力のみとなり、図１に示すドロッパ型レギュレータ１４は上述した通常状態の動作を行う。
【００４５】
このようにすると、出力電圧ＶＯＵＴが分圧抵抗７、８で設定された電圧を安定して出力する通常状態に至るまで、出力電圧ＶＯＵＴの立ち上がりをソフトスタート動作させることができる。また、コンパレータ１７の非反転入力端子（＋）と導通する接続端子をドロッパ型レギュレータ１４に設け、この接続端子にドロッパ型レギュレータ１４の外部に設置したコンデンサ２０を接続する、即ち、コンデンサ２０を外付けにして、コンデンサ２０を異なる容量のコンデンサに変更することにより、または、容量を可変できるコンデンサにすることにより、自由にソフトスタート時間を設定することも可能である。
【００４６】
図５は本発明の第２実施形態のドロッパ型レギュレータを用いた電源装置の電気的構成を示すブロック図である。図５において、説明の便宜上、図１と同一の部分には同一の符号を付している。図５において、２９は、入力された直流電圧を２つの所定の直流電圧に降圧して出力するドロッパ型のレギュレータである。
【００４７】
レギュレータ２９は、出力電圧ＶＯＵＴ１を制御するＰチャンネル電界効果トランジスタ（出力トランジスタ）３、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ３を駆動するドライブ回路（駆動回路）４、出力電圧ＶＯＵＴ２を制御するＰチャンネル電界効果トランジスタ（出力トランジスタ）２４、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ２４を駆動するドライブ回路（駆動回路）２３、誤差増幅器５、２２、基準電圧回路６、ドライブ回路４からＰチャンネル電界効果トランジスタ３に与えられるゲート電圧（駆動信号）と、ドライブ回路２３からＰチャンネル電界効果トランジスタ２４に与えられるゲート電圧（駆動信号）とをそれぞれ所定のデューティ比で断続させるデューティ制御回路２１、そして、入力端子６０、出力端子６１、６４、フィードバック端子６２、６５、グランド端子６３から構成されている。
【００４８】
レギュレータ２９の外部は、電源１が入力端子６０に接続され、入力端子６０とグランドＧＮＤ間に電源１からの入力電圧ＶＩＮを平滑する平滑コンデンサ２が接続されている。また、出力端子６１とグランドＧＮＤ間に、負荷１１と、平滑コンデンサ１０と、出力電圧ＶＯＵＴ１を設定するための分圧抵抗７、８で構成された直列回路（分圧回路）とがそれぞれ接続されている。そして、分圧抵抗７、８の接続中点から導出された帰還電圧Ｖａｄｊ１がフィードバック端子６２に与えられ、出力電圧ＶＯＵＴ１の安定化が図られている。尚、グランド端子６３はグランドＧＮＤに接続されている。
【００４９】
また、出力端子６４とグランドＧＮＤ間に、負荷２８と、平滑コンデンサ２７と、第２出力電圧ＶＯＵＴ２を設定するための分圧抵抗２５、２６で構成された直列回路（分圧回路）とがそれぞれ接続されている。そして、分圧抵抗２５、２６の接続中点から導出された帰還電圧Ｖａｄｊ２がフィードバック端子６５に与えられ、第２出力電圧ＶＯＵＴ２の安定化が図られている。
【００５０】
一方、レギュレータ２９の内部は、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ３のソースが入力端子６０に接続され、ドレインが出力端子６１に接続されている。また、誤差増幅器５の反転入力端子（−）は、フィードバック端子６２に接続され、分圧抵抗７、８の接続中点から導出された分圧電圧が入力される。また、非反転入力端子（＋）は基準電圧回路６に接続され、基準電圧回路６からの基準電圧Ｖｒｅｆが入力される。誤差増幅器５の出力はドライブ回路４に接続されており、ドライブ回路４はＰチャンネル電界効果トランジスタ３のゲートに接続されている。
【００５１】
また、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ２４のソースが入力端子６０に接続され、ドレインが出力端子６４に接続されている。また、誤差増幅器２２の反転入力端子（−）は、フィードバック端子６５に接続され、分圧抵抗２５、２６の接続中点から導出された分圧電圧が入力される。また、非反転入力端子（＋）は基準電圧回路６に接続され、基準電圧回路６からの基準電圧Ｖｒｅｆが入力される。誤差増幅器２２の出力はドライブ回路２３に接続されており、ドライブ回路２３はＰチャンネル電界効果トランジスタ２４のゲートに接続されている。
【００５２】
このような構成により、通常状態、即ち、出力電圧ＶＯＵＴ１が所定の直流電圧まで立ち上がった後の状態では、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ３は、入力電圧ＶＩＮをドライブ回路４からゲートに印加されるゲート電圧に応じて降圧し、その出力電圧ＶＯＵＴ１を平滑コンデンサ１０によって負荷１１に印加している。一方、出力電圧ＶＯＵＴ１は分圧抵抗７、８によって分圧され、分圧された帰還電圧Ｖａｄｊ１が誤差増幅器５の反転入力端子（−）へフィードバックされる。
【００５３】
誤差増幅器５は、この帰還電圧Ｖａｄｊ１と基準電圧回路６から非反転入力端子に印加される基準電圧Ｖｒｅｆとを比較し、帰還電圧Ｖａｄｊ１が基準電圧Ｖｒｅｆよりも高い場合、誤差増幅器５はドライブ回路４への電圧を低下させる。この結果、ドライブ回路４から出力されるＰチャンネル電界効果トランジスタ３へのゲート電圧が高くなり出力電圧ＶＯＵＴ１を低下させる。これとは逆に、帰還電圧Ｖａｄｊ１が基準電圧Ｖｒｅｆよりも低い場合、誤差増幅器５はドライブ回路４への電圧を上昇させる。この結果、ドライブ回路４から出力されるＰチャンネル電界効果トランジスタ３へのゲート電圧が低くなり出力電圧ＶＯＵＴ１を上昇させる。このようにして、帰還電圧Ｖａｄｊ１は基準電圧Ｖｒｅｆに一致するように制御される。従って、レギュレータ２９は、負荷１１の消費電流や入力電圧ＶＩＮの変動に関わらず、出力電圧ＶＯＵＴ１を一定の値に保つことができる。
【００５４】
また、同じく通常状態、即ち、出力電圧ＶＯＵＴ２が所定の直流電圧まで立ち上がった後の状態では、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ２４は、入力電圧ＶＩＮをドライブ回路２３からゲートに印加されるゲート電圧に応じて降圧し、その出力電圧ＶＯＵＴ２を平滑コンデンサ２７によって負荷２８に印加している。一方、出力電圧ＶＯＵＴ２は分圧抵抗２５、２６によって分圧され、分圧された帰還電圧Ｖａｄｊ２が誤差増幅器２２の反転入力端子（−）へフィードバックされる。
【００５５】
誤差増幅器２２は、この帰還電圧Ｖａｄｊ２と基準電圧回路６から非反転入力端子に印加される基準電圧Ｖｒｅｆとを比較し、帰還電圧Ｖａｄｊ２が基準電圧Ｖｒｅｆよりも高い場合、誤差増幅器２２はドライブ回路２３への電圧を低下させる。この結果、ドライブ回路２３から出力されるＰチャンネル電界効果トランジスタ２４へのゲート電圧が高くなり出力電圧ＶＯＵＴ２を低下させる。これとは逆に、帰還電圧Ｖａｄｊ２が基準電圧Ｖｒｅｆよりも低い場合、誤差増幅器２２はドライブ回路２３への電圧を上昇させる。この結果、ドライブ回路２３から出力されるＰチャンネル電界効果トランジスタ２４へのゲート電圧が低くなり出力電圧ＶＯＵＴ２を上昇させる。このようにして、帰還電圧Ｖａｄｊ２は基準電圧Ｖｒｅｆに一致するように制御される。従って、レギュレータ２９は、負荷２８の消費電流や入力電圧ＶＩＮの変動に関わらず、出力電圧ＶＯＵＴ２を一定の値に保つことができる。
【００５６】
また、図５に示す電源装置の起動時、即ち、入力電圧ＶＩＮの立ち上がり時には、デューティ制御回路２１がドライブ回路４に与える所定のデューティの制御信号（出力１）に応じてＰチャンネル電界効果トランジスタ３のゲートに与えられるゲート電圧が断続されるので、出力電圧ＶＯＵＴ１は０Ｖから分圧抵抗７、８によって設定される所定の直流電圧まで徐々に上昇するソフトスタート動作をする。
【００５７】
また、同様に、図５に示す電源装置の起動時、即ち、入力電圧ＶＩＮの立ち上がり時には、デューティ制御回路２１がドライブ回路２３に与える所定のデューティの制御信号（出力２）に応じてＰチャンネル電界効果トランジスタ３のゲートに与えられるゲート電圧が断続されるので、出力電圧ＶＯＵＴ２は０Ｖから分圧抵抗２５、２６によって設定される所定の直流電圧まで徐々に上昇するソフトスタート動作をする。このとき、出力１及び出力２のデューティ比は互いに異なるように設定される。
【００５８】
図６は、ドライブ回路４及びドライブ回路２３に異なったデューティの制御信号を与えるデューティ制御回路２１の具体的回路例を示す回路ブロック図である。図６において、説明の便宜上、図３と同一に部分には同一の符号を付している。図６に示すデューティ制御回路２１は、コンパレータ１７、３０、三角波発振器１８、定電流源１９、３１、コンデンサ２０、３２から構成されている。コンデンサ２０は一端がグランドＧＮＤに接地され、他端が定電流源１９に接続されている。また、コンデンサ２０と定電流源１９との接続点Ａがコンパレータ１７の非反転入力端子（＋）に接続され、三角波発振器１８の出力がコンパレータ１７の反転入力端子（−）に接続されている。そして、コンパレータ１７の出力（出力１）がドライブ回路４に供給される。また、コンデンサ３２は一端がグランドＧＮＤに接地され、他端が定電流源３１に接続されている。また、コンデンサ３２と定電流源３１との接続点Ｂがコンパレータ３０の非反転入力端子（＋）に接続され、三角波発振器１８の出力がコンパレータ３０の反転入力端子（−）に接続されている。そして、コンパレータ３０の出力（出力２）がドライブ回路２３に供給される。
【００５９】
このような構成の図６に示すデューティ制御回路２１の動作を図７を参照して説明する。図７は、デューティ制御回路２１の動作を説明するための波形図である。図７において、（ａ）は図６に示すＡ点の電圧波形と三角波発振器１８の出力波形を示し、（ｂ）はコンパレータ１７の出力波形（出力１）を示している。また、（ｃ）は図６に示すＢ点の電圧波形と三角波発振器１８の出力波形を示し、（ｄ）はコンパレータ３０の出力波形（出力２）を示している。
【００６０】
コンデンサ２０は、定電流源１９により定電流源１９の電流値及びコンデンサ２０の容量に応じた一定速度で充電されるため、Ａ点の電圧は図７（ａ）に示すように徐々に上昇し、この電圧と三角波発振器１８の出力である三角波とをコンパレータ１７により比較することにより、図７（ｂ）に示すパルス幅が徐々に大きくなる制御信号（出力１）を生成する。そして、Ａ点の電圧が三角波を超える電圧に達するとコンパレータ１７の出力はＨ出力のみとなり、図５に示すドロッパ型レギュレータ２９のＶＯＵＴ１は通常状態になる。また、コンデンサ３２は、定電流源３１により定電流源３１の電流値及びコンデンサ３２の容量に応じた一定速度で充電されるため、Ｂ点の電圧は図７（ｃ）に示すように徐々に上昇し、この電圧と三角波発振器１８の出力である三角波とをコンパレータ３０により比較することにより、図７（ｄ）に示すパルス幅が徐々に大きくなる制御信号（出力２）を生成する。そして、Ｂ点の電圧が三角波を超える電圧に達するとコンパレータ３０の出力はＨ出力のみとなり、図５に示すドロッパ型レギュレータ２９のＶＯＵＴ２は通常状態になる。
【００６１】
このとき、出力１と出力２を異なったデューティにするため、コンデンサ２０の静電容量をコンデンサ３２の静電容量より大きく設定する、又は、定電流源３１の電流値を定電流源１９の電流値より大きくする。これにより、出力１のほうが出力２に比べデューティの幅が大きくなるのが遅くなるため、これに応じて、図８に示すように、出力電圧ＶＯＵＴ１（点線）を出力電圧ＶＯＵＴ２（実線）より遅く立ち上がらせることができる。図８は、レギュレータ２９の起動時における出力電圧ＶＯＵＴ１及びＶＯＵＴ２の立ち上がりを示した波形図であり、点線で示した波形が出力電圧ＶＯＵＴ１の立ち上がりを示し、実線で示した波形が出力電圧ＶＯＵＴ２の立ち上がりを示している。
【００６２】
このようにすると、２出力を有するレギュレータにおいて、起動時に各出力の出力電圧を異なった期間に立ち上がらせることができ、要求するソフトスタート立ち上がり時間が異なる２系統の負荷に対して、それぞれの系統の負荷に応じた立ち上がり時間でソフトスタートする電圧を供給することができる。また、各出力電圧をソフトスタートさせるために、各出力電圧を設定する分圧抵抗７及び分圧抵抗２５のそれぞれに並列にコンデンサを付加する必要がなく、これらのコンデンサの影響による位相進みが発生することがないので、各出力電圧が発振することはなく、各出力電圧の安定化を図ることが出来る。
【００６３】
図９は本発明の第３実施形態のドロッパ型レギュレータを用いた電源装置の電気的構成を示すブロック図である。図９において、図５と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図９において、３４は、入力された直流電圧を２つの所定の直流電圧に降圧して出力するドロッパ型のレギュレータであり、レギュレータ３４が図５に示すレギュレータ２９と相違する点は、出力電圧ＶＯＵＴ１及びＶＯＵＴ２の立ち上がりをソフトスタートさせるために、ドライブ回路４、２３のそれぞれに制御信号を与えていたデューティ制御回路２１の代わりに、ドライブ回路４のみに制御信号を与えるデューティ制御回路１３が備えられた点である。このような構成により、起動時、即ち、入力電圧ＶＩＮの立ち上がり時に、デューティ制御回路１３がドライブ回路４に与える所定のデューティの制御信号に応じてＰチャンネル電界効果トランジスタ３のゲートに与えられるゲート電圧が断続されるので、出力電圧ＶＯＵＴ１は０Ｖから分圧抵抗７、８によって設定される所定の直流電圧まで徐々に上昇するソフトスタート動作をする。
【００６４】
このような構成にすると、出力電圧ＶＯＵＴ２は入力電圧ＶＩＮの立ち上がりとともに分圧抵抗２５、２６で設定される電圧まで、すぐに上昇し、出力電圧ＶＯＵＴ１は分圧抵抗７、８で設定される電圧まで徐々に上昇するソフトスタート動作を行う。従って、印加される電圧が徐々に上昇することを必要とする負荷には出力電圧ＶＯＵＴ１を供給し、それを必要としない負荷には出力電圧ＶＯＵＴ２を供給するというように、ソフトスタートを要求する負荷と、要求しない負荷とに分けて電圧を各負荷に供給することができる。
【００６５】
図１０は本発明の第４実施形態のドロッパ型レギュレータを用いた電源装置の電気的構成を示すブロック図である。図１０において、図１と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図１０において、３６は、入力された直流電圧を安定した所定の直流電圧に降圧して出力するドロッパ型のレギュレータであり、レギュレータ３６が図１に示すレギュレータ１４と相違する点は、出力電圧ＶＯＵＴの立ち上がりをソフトスタートさせるために、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ３に与えられるゲート電圧を断続させるようにドライブ回路４に制御信号を与えていたデューティ制御回路１３の代わりに、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ３に与えられるゲート電圧をソフトスタートさせるようにドライブ回路４を制御するソフトスタート回路３５が備えられた点である。
【００６６】
図１１は、図１０に示すソフトスタート回路３５とドライブ回路４の具体的回路例を示す回路図である。図１１において、図１０と同一の部分には同一の符号を付している。ソフトスタート回路３５は、抵抗３７、コンデンサ３８、Ｎチャンネル電界効果トランジスタ３９から構成されており、コンデンサ３８の一端が入力端子６０に接続され、他端が抵抗３７の一端とＮチャンネル電界効果トランジスタ３９のゲートに接続されている。そして、抵抗３７の他端とＮチャンネル電界効果トランジスタ３９のソースがグランドＧＮＤに接地されている。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタ３９のドレインが誤差増幅器５の出力端子とドライブ回路４を構成するＮチャンネル電界効果トランジスタ４０のゲートに接続されている。そして、Ｎチャンネル電界効果トランジスタ４０のドレインがＰチャンネル電界効果トランジスタ３のゲートに接続され、ソースはグランドＧＮＤに接地されている。
【００６７】
次に、このような構成のレギュレータ３６の動作を説明する。レギュレータ３６は、通常状態、即ち、出力電圧ＶＯＵＴが分圧抵抗７、８で設定される電圧まで立ち上がった後の状態においては、図１に示すレギュレータ１４と同様の動作をするので、通常状態の動作説明は省略する。
【００６８】
レギュレータ３６において、起動時、即ち、入力電圧ＶＩＮの立ち上がり時には、Ｎチャンネル電界効果トランジスタ３９のゲート電圧は、入力電圧ＶＩＮからグランドＧＮＤ電位へと抵抗３７とコンデンサ３８の時定数に応じて徐々に下降するため、これに応じてＮチャンネル電界効果トランジスタ３９のドレイン−ソース間の電圧は、低い電圧から高い電圧へと移行する。このことにより、Ｎチャンネル電界効果トランジスタ４０のゲート電圧も同様の電圧となり、Ｎチャンネル電界効果トランジスタ４０はＯＦＦ状態から徐々にＯＮ状態へと移行するので、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ３もＯＦＦ状態から徐々にＯＮ状態へと移行し、出力電圧ＶＯＵＴが緩やかに立ち上がるソフトスタート動作が達成できる。
【００６９】
このようにすると、図１７に示す従来のドロッパ型レギュレータを用いた電源装置のように、出力電圧を設定する分圧抵抗７と並列にコンデンサ９を付加する必要がなく、コンデンサ９の影響による位相進みが発生することがないので、出力電圧が発振することはなく、出力電圧の安定化を図ることが出来る。
【００７０】
図１２は本発明の第５実施形態のドロッパ型レギュレータを用いた電源装置の電気的構成を示すブロック図である。図１２において、図１０と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図１２において、４２は、入力された直流電圧を安定した所定の直流電圧に降圧して出力するドロッパ型のレギュレータであり、レギュレータ４２が図１０に示すレギュレータ３６と相違する点は、出力電圧の制御をする出力トランジスタがＰチャンネル電界効果トランジスタ３の代わりにＮチャンネル電界効果トランジスタ４１になっている点と、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ３を駆動するドライブ回路４の代わりにＮチャンネル電界効果トランジスタ４１を駆動するドライブ回路（駆動回路）４４が備えられた点である。
【００７１】
図１３は、図１２に示すソフトスタート回路３５とドライブ回路４４の具体的回路例を示す回路図である。図１３において、図１２と同一の部分には同一の符号を付している。ソフトスタート回路３５は、抵抗３７、コンデンサ３８、Ｎチャンネル電界効果トランジスタ３９から構成されており、コンデンサ３８の一端が入力端子６０に接続され、他端が抵抗３７の一端とＮチャンネル電界効果トランジスタ３９のゲートに接続されている。そして、抵抗３７の他端とＮチャンネル電界効果トランジスタ３９のソースがグランドＧＮＤに接地されている。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタ３９のドレインが誤差増幅器５の出力端子に接続されている。
【００７２】
また、ドライブ回路４４は、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ４７とＮチャンネル電界効果トランジスタ４８とから構成されており、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ４７のソースが入力端子６０に接続され、ドレインがＰチャンネル電界効果トランジスタ３のゲートに接続され、ゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタ４８のドレインに接続されている。そして、Ｎチャンネル電界効果トランジスタ４８のゲートが誤差増幅器５の出力端子に接続され、ソースがグランドＧＮＤに接地されている。
【００７３】
次に、このような構成のレギュレータ４２の動作を説明する。レギュレータ４２は、通常状態、即ち、出力電圧ＶＯＵＴが分圧抵抗７、８で設定される電圧まで立ち上がった後の状態においては、図１に示すレギュレータ１４と同様の動作をするので、通常状態の動作説明は省略する。
【００７４】
レギュレータ４２において、起動時、即ち、入力電圧ＶＩＮの立ち上がり時には、Ｎチャンネル電界効果トランジスタ３９のゲート電圧は、入力電圧ＶＩＮからグランドＧＮＤ電位へと抵抗３７とコンデンサ３８の時定数に応じて徐々に下降するため、これに応じてＮチャンネル電界効果トランジスタ３９のドレイン−ソース間の電圧は、低い電圧から高い電圧へと移行する。このことにより、Ｎチャンネル電界効果トランジスタ４８のゲート電圧も同様の電圧となり、Ｎチャンネル電界効果トランジスタ４８はＯＦＦ状態から徐々にＯＮ状態へと移行するので、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ４７もＯＦＦ状態から徐々にＯＮ状態へと移行する。これにより、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ４１もＯＦＦ状態から徐々にＯＮ状態へと移行し、出力電圧ＶＯＵＴが緩やかに立ち上がるソフトスタート動作が達成できる。
【００７５】
このようにすると、図１７に示す従来のドロッパ型レギュレータを用いた電源装置のように、出力電圧を設定する分圧抵抗７と並列にコンデンサ９を付加する必要がなく、コンデンサ９の影響による位相進みが発生することがないので、出力電圧が発振することはなく、出力電圧の安定化を図ることが出来る。
【００７６】
図１４は本発明の第６実施形態のドロッパ型レギュレータを用いた電源装置の電気的構成を示すブロック図である。図１４において、図５と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図１４において、４６は、入力された直流電圧を２つの所定の直流電圧に降圧して出力するドロッパ型のレギュレータであり、レギュレータ４６が図５に示すレギュレータ２９と相違する点は、出力電圧ＶＯＵＴ１及びＶＯＵＴ２の立ち上がりをソフトスタートさせるために、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ３、２４に与えられるゲート電圧を断続させるようにドライブ回路４、２３に制御信号を与えていたデューティ制御回路２１の代わりに、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ３、２４に与えられるゲート電圧をソフトスタートさせるようにドライブ回路４、２３を制御するソフトスタート回路４５が備えられた点である。
【００７７】
図１５は、図１４に示すソフトスタート回路４５とドライブ回路４、２３の具体的回路例を示す回路図である。図１５において、図１４と同一の部分には同一の符号を付している。ソフトスタート回路４５は、抵抗３７、４９、コンデンサ３８、５０、Ｎチャンネル電界効果トランジスタ３９、５１から構成されており、コンデンサ３８の一端が入力端子６０に接続され、他端が抵抗３７の一端とＮチャンネル電界効果トランジスタ３９のゲートに接続されている。そして、抵抗３７の他端とＮチャンネル電界効果トランジスタ３９のソースがグランドＧＮＤに接地されている。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタ３９のドレインが誤差増幅器５の出力端子とドライブ回路４を構成するＮチャンネル電界効果トランジスタ４０のゲートに接続されている。そして、Ｎチャンネル電界効果トランジスタ４０のドレインがＰチャンネル電界効果トランジスタ３のゲートに接続され、ソースはグランドＧＮＤに接地されている。
【００７８】
また、コンデンサ５０の一端が入力端子６０に接続され、他端が抵抗４９の一端とＮチャンネル電界効果トランジスタ５１のゲートに接続されている。そして、抵抗４９の他端とＮチャンネル電界効果トランジスタ５１のソースがグランドＧＮＤに接地されている。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタ５１のドレインが誤差増幅器２２の出力端子とドライブ回路２３を構成するＮチャンネル電界効果トランジスタ５２のゲートに接続されている。そして、Ｎチャンネル電界効果トランジスタ５２のドレインがＰチャンネル電界効果トランジスタ２４のゲートに接続され、ソースはグランドＧＮＤに接地されている。
【００７９】
次に、このような構成のレギュレータ４６の動作を説明する。レギュレータ４６は、通常状態、即ち、出力電圧ＶＯＵＴ１が分圧抵抗７、８で設定される電圧まで立ち上がった後の状態、及び、出力電圧ＶＯＵＴ２が分圧抵抗２５、２６で設定される電圧まで立ち上がった後の状態においては、図５に示すレギュレータ２９と同様の動作をするので、通常状態の動作説明は省略する。
【００８０】
レギュレータ４６において、起動時、即ち、入力電圧ＶＩＮの立ち上がり時には、Ｎチャンネル電界効果トランジスタ３９のゲート電圧は、入力電圧ＶＩＮからグランドＧＮＤ電位へと抵抗３７とコンデンサ３８の時定数に応じて徐々に下降するため、これに応じてＮチャンネル電界効果トランジスタ３９のドレイン−ソース間の電圧は、低い電圧から高い電圧へと移行する。このことにより、Ｎチャンネル電界効果トランジスタ４０のゲート電圧も同様の電圧となり、Ｎチャンネル電界効果トランジスタ４０はＯＦＦ状態から徐々にＯＮ状態へと移行するので、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ３もＯＦＦ状態から徐々にＯＮ状態へと移行し、出力電圧ＶＯＵＴ１が緩やかに立ち上がるソフトスタート動作が達成できる。
【００８１】
また、同様に、Ｎチャンネル電界効果トランジスタ５１のゲート電圧は、入力電圧ＶＩＮからグランドＧＮＤ電位へと抵抗４９とコンデンサ５０の時定数に応じて徐々に下降するため、これに応じてＮチャンネル電界効果トランジスタ５１のドレイン−ソース間の電圧は、低い電圧から高い電圧へと移行する。このことにより、Ｎチャンネル電界効果トランジスタ５２のゲート電圧も同様の電圧となり、Ｎチャンネル電界効果トランジスタ５２はＯＦＦ状態から徐々にＯＮ状態へと移行するので、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ２４もＯＦＦ状態から徐々にＯＮ状態へと移行し、出力電圧ＶＯＵＴ２が緩やかに立ち上がるソフトスタート動作が達成できる。
【００８２】
このとき、出力電圧ＶＯＵＴ１とＶＯＵＴ２の立ち上がり時間を異ならせるため、コンデンサ３８の静電容量をコンデンサ５０の静電容量より大きく設定する、または、抵抗３７の値を抵抗４９の値より大きくすることにより、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ３のゲート電圧がＰチャンネル電界効果トランジスタ２４のゲート電圧よりも遅く変動するため、出力電圧ＶＯＵＴ２を遅く立ち上がらせることができる。このようにすると、２出力を有するレギュレータにおいて、起動時に各出力の出力電圧を異なった期間に立ち上がらせることができ、要求するソフトスタート立ち上がり時間が異なる２系統の負荷に対して、それぞれの系統の負荷に応じた立ち上がり時間でソフトスタートする電圧を供給することができる。また、各出力電圧をソフトスタートさせるために、各出力電圧を設定する分圧抵抗７及び分圧抵抗２５のそれぞれに並列にコンデンサを付加する必要がなく、これらのコンデンサの影響による位相進みが発生することがないので、各出力電圧が発振することはなく、各出力電圧の安定化を図ることが出来る。
【００８３】
図１６は本発明の第７実施形態のドロッパ型レギュレータを用いた電源装置の電気的構成を示すブロック図である。図１６において、図１４と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図１６において、５３は、入力された直流電圧を２つの所定の直流電圧に降圧して出力するドロッパ型のレギュレータであり、レギュレータ５３が図１４に示すレギュレータ４６と相違する点は、出力電圧ＶＯＵＴ１及びＶＯＵＴ２の立ち上がりをソフトスタートさせるために、ドライブ回路４、２３のそれぞれを制御していたソフトスタート回路４５の代わりに、ドライブ回路４のみを制御するソフトスタート回路３５が備えられた点である。ソフトスタート回路３５の動作は、図１０及び図１１に示すソフトスタート回路３５と同様なので、説明は省略する。このような構成により、起動時、即ち、入力電圧ＶＩＮの立ち上がり時に、ソフトスタート回路３５がドライブ回路４を制御することにより、Ｐチャンネル電界効果トランジスタ３のゲートに与えられるゲート電圧がソフトスタートされるので、出力電圧ＶＯＵＴ１は０Ｖから分圧抵抗７、８によって設定される所定の直流電圧まで徐々に上昇するソフトスタート動作をする。
【００８４】
このような構成にすると、出力電圧ＶＯＵＴ２は入力電圧ＶＩＮの立ち上がりとともに分圧抵抗２５、２６で設定される電圧まで、すぐに上昇し、出力電圧ＶＯＵＴ１は分圧抵抗７、８で設定される電圧まで徐々に上昇するソフトスタート動作を行う。従って、印加される電圧が徐々に上昇することを必要とする負荷には出力電圧ＶＯＵＴ１を供給し、それを必要としない負荷には出力電圧ＶＯＵＴ２を供給するというように、ソフトスタートを要求する負荷と、要求しない負荷とに分けて電圧を各負荷に供給することができる。
【００８５】
尚、以上説明した実施形態において、出力電圧を制御する出力トランジスタ及びソフトスタート制御用のトランジスタに電界効果トランジスタを用いたが、出力電圧を制御する出力トランジスタ及びソフトスタート制御用のトランジスタにバイポーラトランジスタを用いても良い。
【００８６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、入力端子と出力端子間に直列に設けられた出力トランジスタと、基準電圧を生成する基準電圧回路と、前記出力端子から出力される出力電圧が分圧された分圧電圧と前記基準電圧との誤差を増幅して出力する誤差増幅器と、該誤差増幅器の出力に応じて前記分圧電圧と基準電圧を等しくするように前記出力トランジスタを駆動する駆動回路を備えたドロッパ型レギュレータにおいて、前記入力端子に入力直流電圧が入力された際に、前記出力トランジスタを駆動する前記駆動回路からの駆動信号を所定のデューティ比で断続させるデューティ制御回路を設け、前記出力電圧の立ち上がりをソフトスタートさせるので、出力電圧を設定する分圧抵抗と並列にコンデンサを付加することなく出力電圧のソフトスタートが行え、このようなコンデンサの影響による位相進みが発生することがないので、出力電圧が発振することはなく、出力電圧の安定化を図ることが出来る。また、出力電圧のソフトスタート立ち上げ時間の設定変更は、前記デューティ比を変更することによって可能であり、このデューティ比を変更しても出力電圧が発振することはなく、出力電圧のソフトスタート立ち上げ時間の設定の自由度を増すことができる。
【００８７】
また、本発明によれば、前記入力端子に入力直流電圧が入力された際に、前記出力トランジスタを駆動する前記駆動回路からの駆動信号をソフトスタートさせるソフトスタート回路を設け、前記出力電圧の立ち上がりをソフトスタートさせるので、出力電圧を設定する分圧抵抗と並列にコンデンサを付加することなく出力電圧のソフトスタートが行え、このようなコンデンサの影響による位相進みが発生することがないので、出力電圧が発振することはなく、出力電圧の安定化を図ることが出来る。また、出力電圧のソフトスタート立ち上げ時間の設定変更は、前記ソフトスタート回路が前記駆動信号をソフトスタートさせる時間を変更することによって可能であり、この時間を変更しても出力電圧が発振することはなく、出力電圧のソフトスタート立ち上げ時間の設定の自由度を増すことができる。
【００８８】
また、本発明によれば、前記ドロッパ型レギュレータと、前記ドロッパ型レギュレータの出力電圧を分圧した分圧電圧を前記ドロッパ型レギュレータに与える分圧回路と、前記ドロッパ型レギュレータの出力電圧を平滑する平滑コンデンサを備えた電源装置にしたので、出力電圧を安定に保ち、且つ、ソフトスタートさせることができるとともに、ソフトスタート立ち上げ時間の設定変更に自由度を持たせた電源装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明の第１実施形態のドロッパ型レギュレータを用いた電源装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】は、図１に示す電源装置の起動時における出力電圧のソフトスタート動作を説明するための波形図である。
【図３】は、図１に示すドロッパ型レギュレータのデューティ制御回路の具体的回路例を示す回路ブロック図である。
【図４】は、図１に示すドロッパ型レギュレータのデューティ制御回路の動作を説明するための波形図である。
【図５】は、本発明の第２実施形態のドロッパ型レギュレータを用いた電源装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】は、図５に示すドロッパ型レギュレータのデューティ制御回路の具体的回路例を示す回路ブロック図である。
【図７】は、図５に示すドロッパ型レギュレータのデューティ制御回路の動作を説明するための波形図である。
【図８】は、図５に示すドロッパ型レギュレータの出力電圧の立ち上がりを示す波形図である。
【図９】は、本発明の第３実施形態のドロッパ型レギュレータを用いた電源装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１０】は、本発明の第４実施形態のドロッパ型レギュレータを用いた電源装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１１】は、図１０に示すドロッパ型レギュレータのソフトスタート回路の具体的回路例を示す回路図である。
【図１２】は、本発明の第５実施形態のドロッパ型レギュレータを用いた電源装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１３】は、図１２に示すドロッパ型レギュレータのソフトスタート回路の具体的回路例を示す回路図である。
【図１４】は、本発明の第６実施形態のドロッパ型レギュレータを用いた電源装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１５】は、図１４に示すドロッパ型レギュレータのソフトスタート回路の具体的回路例を示す回路図である。
【図１６】は、本発明の第７実施形態のドロッパ型レギュレータを用いた電源装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１７】は、従来のドロッパ型レギュレータを用いた電源装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１８】は、従来のドロッパ型レギュレータの出力電圧の立ち上がりを示す波形図である。
【符号の説明】
１    電源
２、１０、２７    平滑コンデンサ
３、２４    Ｐチャンネル電界効果トランジスタ（出力トランジスタ）
４、２３、４４    ドライブ回路（駆動回路）
５    誤差増幅器
６    基準電圧回路
７、８、２５、２６    分圧抵抗（分圧回路）
１１、２８    負荷
１２、１４、２９、３４、３６、４２、４６、５３    レギュレータ
１３、２１    デューティ制御回路
１７、２２、３０    コンパレータ
１８    発振器
１９、３１    定電流源
２０、３２、３８、５０    コンデンサ
３５、４５    ソフトスタート回路
３７、４９    抵抗
３９、４０、４８、５１、５２    Ｎチャンネル電界効果トランジスタ
４１    Ｎチャンネル電界効果トランジスタ（出力トランジスタ）
４７    Ｐチャンネル電界効果トランジスタ
６０    入力端子
６１、６４    出力端子
６２、６５    フィードバック端子
６３    グランド端子
【図１】
2004318339.tif 000003
【図２】
2004318339.tif 000004
【図３】
2004318339.tif 000005
【図４】
2004318339.tif 000006
【図５】
2004318339.tif 000007
【図６】
2004318339.tif 000008
【図７】
2004318339.tif 000009
【図８】
2004318339.tif 000010
【図９】
2004318339.tif 000011
【図１０】
2004318339.tif 000012
【図１１】
2004318339.tif 000013
【図１２】
2004318339.tif 000014
【図１３】
2004318339.tif 000015
【図１４】
2004318339.tif 000016
【図１５】
2004318339.tif 000017
【図１６】
2004318339.tif 000018
【図１７】
2004318339.tif 000019
【図１８】
2004318339.tif 000020