(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子と出力端子との間に設けられた出力トランジスタ（２）と、
前記入力端子の入力電圧とは別の電源電圧の電源から基準電圧を生成する基準電圧回路（５）と、
前記基準電圧回路により設定される基準電圧と前記出力端子に発生する出力電圧との差に応じて前記出力トランジスタを制御して前記出力端子に所定電圧を出力させる制御アンプ（４）と、
前記電源電圧および前記入力電圧が共にそれぞれの検出電圧に達した状態で出力禁止信号を解除する出力禁止回路（１３、１３ａ）と、
前記出力禁止信号が解除されると、前記入力端子に入力電圧が与えられた状態で前記制御アンプにより前記出力トランジスタを動作させるときに、前記制御アンプに対して、前記基準電圧回路が生成する前記基準電圧をこれよりも低い電圧から開始して前記基準電圧まで上昇させて与える電圧制御回路（６、６ａ、６ｂ、６ｃ）とを設けたことを特徴とする電源回路。
【請求項２】
請求項１に記載の電源回路において、
前記電圧制御回路（６、６ａ、６ｂ）は、抵抗（８ａ）およびコンデンサ（８ｂ）からなる充電回路（９）を有し、前記コンデンサに前記基準電圧回路から充電して端子電圧を上昇させてその端子電圧を前記制御アンプに出力するように構成され、前記出力禁止信号が入力されると前記コンデンサの充電電荷を放電するように構成されることを特徴とする電源回路。
【請求項３】
請求項２に記載の電源回路において、
前記電圧制御回路（６ｂ）は、前記出力禁止信号が入力されると、前記コンデンサ（８ｂ）の充電電荷を所定の端子電圧となる所定レベルまで放電するように構成されることを特徴とする電源回路。
【請求項４】
請求項２または３に記載の電源回路において、
前記電圧制御回路（６ａ）の抵抗（８ａ）を短絡させる短絡スイッチ（１７）と、
前記出力端子の出力電圧をモニタし、モニタ電圧が所定電圧以上になると前記短絡スイッチをオンさせる出力モニタ回路（１５）とを設けたことを特徴とする電源回路。
【請求項５】
請求項１に記載の電源回路において、
前記電圧制御回路（６ｃ）は、バッファ回路（２２）およびこのバッファ回路により充電されるコンデンサ（８ｂ）を有し、前記出力禁止信号が入力されると前記コンデンサの充電電荷を放電するように構成されることを特徴とする電源回路。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項に記載の電源回路において、
前記入力端子に印加される入力電圧を監視する入力電圧監視回路（１２）を設け、
前記出力禁止回路は、前記入力電圧監視回路により前記入力電圧の低下を検出すると、前記出力禁止信号を出力することを特徴とする電源回路。
【請求項７】
請求項６に記載の電源回路において、
前記出力禁止回路（１３ａ）は、外部から与えられる制御信号に応じて前記出力禁止信号を出力することを特徴とする電源回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
電源回路においては、電源端子への電源入力の立ち上がり時に出力電圧のオーバーシュートを抑制するものがある。しかし、回路駆動用の電源端子と異なる経路から入力される電源を出力する電源回路では、電源より遅れて入力が立ち上がる場合や、電源が瞬時停電を起こした場合などには、上記の動作外の条件となるため、やはりオーバーシュートが生じる。
【０００３】
また、基準電圧回路の最低動作電圧と制御アンプの最低動作電圧が異なる場合などにおいても、電源電圧低下からの復帰時にオーバーシュートが生じてしまうことがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２８４６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、電源立上げ時だけでなく、電源電圧が低下してから復帰する場合の種々の場合においても出力がオーバーシュートするのを抑制できるようにした電源回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の電源回路は、入力端子と出力端子との間に設けられた出力トランジスタと、前記入力端子の入力電圧とは別の電源電圧の電源から基準電圧を生成する基準電圧回路と、前記基準電圧回路により設定される基準電圧と前記出力端子に発生する出力電圧との差に応じて前記出力トランジスタを制御して前記出力端子に所定電圧を出力させる制御アンプと、前記電源電圧および前記入力電圧が共にそれぞれの検出電圧に達した状態で出力禁止信号を解除する出力禁止回路（１３、１３ａ）と、前記出力禁止信号が解除されると、前記入力端子に入力電圧が与えられた状態で前記制御アンプにより前記出力トランジスタを動作させるときに、前記制御アンプに対して、前記基準電圧回路が生成する前記基準電圧をこれよりも低い電圧から開始して前記基準電圧まで上昇させて与える電圧制御回路とを備えている。
【０００７】
上記構成を採用することにより、入力電圧が低下したり、電源電圧が低下したり、あるいはその他の条件により出力禁止信号が出力される状態では、制御アンプによる出力トランジスタの駆動制御が停止される。この後、入力電圧および電源電圧の復帰あるいは他の条件が解除されて出力禁止信号が解除されると、入力端子に入力電圧が与えられて前記制御アンプにより前記出力トランジスタを動作させる。このとき、電圧制御回路により、制御アンプに対して、基準電圧回路が生成する基準電圧をこれよりも低い電圧から開始して基準電圧まで上昇させて与えるようになる。これにより、出力トランジスタは急激に電圧が与えられて駆動されることでオーバーシュートを発生することなく徐々に電圧を出力するように制御される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態を示す電気的構成図
【図２】各部の状態を示すタイムチャート
【図３】第２実施形態を示す電気的構成図
【図４】各部の状態を示すタイムチャート
【図５】第３実施形態を示す電気的構成図
【図６】第４実施形態を示す電気的構成図
【図７】各部の状態を示すタイムチャート
【図８】第５実施形態を示す電気的構成図
【図９】各部の状態を示すタイムチャート
【図１０】第６実施形態を示す電気的構成図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図１および図２を参照して説明する。図１に示す電源回路１において、出力トランジスタ２はＮチャンネル型のＭＯＳＦＥＴである。出力トランジスタ２のドレインは入力端子ＩＮに接続され、ソースは出力端子ＯＵＴに接続されると共に出力電圧モニタ用の分圧回路３を介してグランドに接続されている。出力トランジスタ２のゲートには、制御アンプ４からゲート駆動信号が与えられる。分圧回路３は直列に接続された２個の抵抗３ａ、３ｂからなり、抵抗３ｂの端子電圧が出力電圧ＶＯＵＴのモニタ電圧Ｖｆｂとして制御アンプ４の反転入力端子に出力される。
【００１０】
基準電圧回路５は、直流電源ＶＤから与えられる直流電圧に基づいて基準電圧Ｖｒｅｆを生成して出力する。電圧制御回路６は、基準電圧回路５から与えられる基準電圧Ｖｒｅｆを制御アンプ４の非反転入力端子に参照電圧Ｖｒｅｆａとして出力する。電圧制御回路６は、入力側に切り替えスイッチ７が設けられ抵抗８ａを介して制御アンプ４に接続されると共に、コンデンサ８ｂを介してグランドに接続されている。抵抗８ａおよびコンデンサ８ｂにより充電回路９が構成されている。
【００１１】
切り替えスイッチ７は、抵抗８ａの端子を基準電圧回路５の出力端子に接続する状態と、抵抗８ａの端子を基準電圧回路５から切り離して充電回路９を短絡するように接続する状態とを切り替える。出力トランジスタ２のゲートはスイッチ１０を介してグランドに接続されている。スイッチ１０は、オン状態で出力トランジスタ２のゲートをグランドに接続して出力トランジスタ２をオフ状態とする。
【００１２】
直流電源ＶＤの電圧は電源電圧監視回路１１により検出され、電源低下の検出電圧ＶＤｔｈに達したかどうかを示す信号を出力する。入力端子ＩＮの電圧は入力電圧監視回路１２により検出され、入力低下の検出電圧ＶＩＮｔｈに達したかどうかを示す信号を出力する。出力禁止回路１３は、出力禁止信号Ｓを出力する出力禁止状態では、切り替えスイッチ７に対して充電回路９を短絡する状態に保持し、スイッチ１０をオン状態に保持して出力トランジスタ２をオフ状態にしている。
【００１３】
出力禁止回路１３は、電源電圧監視回路１１および入力電圧監視回路１２からの入力信号に応じて出力禁止信号Ｓを出力する。この場合、電源電圧監視回路１１により直流電源ＶＤの電圧が検出電圧ＶＤｔｈに達したことが検出され、入力電圧監視回路１２により入力電圧ＶＩＮが検出電圧ＶＩＮｔｈに達したことが検出されることが条件である。これに応じて、出力禁止回路１３は、出力禁止信号Ｓを出力する出力禁止状態を解除し、切り替えスイッチ７に対して充電回路９を基準電圧回路５の出力端子に接続し、スイッチ１０をオフさせる。
【００１４】
次に、上記構成の作用について図２も参照しながら説明する。初めに、直流電源ＶＤの電圧が立ち上がる前（図２（ａ）の時刻ｔ０以前）には、図２（ｃ）に示すように、出力禁止回路１３は、出力禁止信号Ｓを出力してしる。これにより、切り替えスイッチ７は、抵抗８ａおよびコンデンサ８ｂからなる充電回路９が短絡する状態に保持されており、スイッチ１０はオン状態とされて出力トランジスタ２がオフ状態に保持されている。この状態では、まだ入力端子ＩＮへの入力電圧ＶＩＮ（図２（ｂ））もゼロであり、したがって、基準電圧Ｖｒｅｆ（図２（ｄ））および出力端子ＯＵＴの出力電圧ＶＯＵＴ（図２（ｅ））も共にゼロである。
【００１５】
次に、時刻ｔ０で直流電源ＶＤの電圧が検出電圧ＶＤｔｈに達すると（図２（ａ））、電源電圧監視回路１１はこれを検出して出力禁止回路１３に対して検出信号を出力する。出力禁止回路１３は、この時点ｔ０で出力禁止信号Ｓを解除する。この状態では、基準電圧回路５は直流電源ＶＤの電圧に基づいて基準電圧Ｖｒｅｆを生成して出力可能な状態となっている。しかし、出力禁止回路１３においては、入力電圧監視回路１２から入力電圧ＶＩＮが検出電圧ＶＩＮｔｈに達したことを示す信号が入力されていないので、出力禁止状態を保持している。したがって、この時点ｔ０では切り替えスイッチ７は基準電圧回路５側に接続されない。
【００１６】
この後、時刻ｔ１になって、入力電圧ＶＩＮが立ち上がり（図２（ｂ））、検出電圧ＶＩＮｔｈを超えると、入力電圧監視回路１２は入力電圧ＶＩＮの検出信号を出力禁止回路１３に入力する。これにより、出力禁止回路１３は、出力禁止信号Ｓを停止して出力禁止状態を解除し（図２（ｃ））、切り替えスイッチ７を基準電圧回路５側に切り替えると共に、スイッチ１０をオフ状態に切り替える。
【００１７】
電圧制御回路６においては、抵抗８ａが基準電圧回路５側に接続され、コンデンサ８ｂの短絡状態が解除されると、基準電圧Ｖｒｅｆにより充電回路９の抵抗８ａを介してコンデンサ８ｂに充電が開始され、コンデンサ８ｂの端子電圧つまり制御アンプ４への入力電圧Ｖｒｅｆａが徐々に上昇していく。時刻ｔ１の時点では、出力トランジスタ２はオフ状態であるので、出力電圧ＶＯＵＴ（図２（ｅ））およびモニタ電圧Ｖｆｂはゼロである。
【００１８】
制御アンプ４においては、非反転入力端子にコンデンサ８ｂの端子電圧が入力電圧Ｖｒｅｆａとして入力されるので、時刻ｔ１の時点から抵抗８ａおよびコンデンサ８ｂにより決まる時定数で徐々に上昇していく。これにより、制御アンプ４は、入力電圧Ｖｒｅｆａが上昇すると、モニタ電圧Ｖｆｂとの差の電圧が大きくなるので、この差の電圧を小さくするように出力トランジスタ２にゲート駆動信号を出力する。この結果、出力トランジスタ２は、徐々にドレイン電流が増大するようになる。これに伴い、モニタ電圧Ｖｆｂも徐々に上昇していく。
【００１９】
この結果、直流電源ＶＤの電圧が立ち上がった時点ｔ０から遅れて時刻ｔ１で入力電圧ＶＩＮが立ち上がる場合においても、図２（ｅ）に示すように、出力電圧ＶＯＵＴは、基準電圧Ｖｒｅｆの上昇に伴って徐々に上昇するようになり、オーバーシュートが発生するのを抑制できている。
【００２０】
次に、直流電源ＶＤの電圧が検出電圧ＶＤｔｈ以上の状態で、入力電圧ＶＩＮが一時的に低下する場合の動作について説明する。例えば時刻ｔ２において入力電圧ＶＩＮが急に低下した場合を想定する。この場合には、入力電圧監視回路１２が入力電圧ＶＩＮが検出電圧ＶＩＮｔｈよりも低下するのを検出すると、その検出信号を出力禁止回路１３に出力する。出力禁止回路１３においては、これを受けて、出力禁止状態に切り替えるように出力禁止信号Ｓを出力して切り替えスイッチ７およびスイッチ１０を制御する。
【００２１】
切り替えスイッチ７は、出力禁止信号Ｓの出力に応じて、基準電圧回路５との接続状態を解除し、さらに抵抗８ａおよびコンデンサ８ｂの直列回路を短絡状態に切り替える。これにより、コンデンサ８ｂに充電されていた電荷は、抵抗８ａを介して徐々に放電され、制御アンプ４の非反転入力端子への入力電圧Ｖｒｅｆａは、図２（ｄ）に示すように、低下していく。
【００２２】
スイッチ１０は、出力禁止信号Ｓの出力に応じて、出力トランジスタ２をオフ状態に切り替える。これにより、出力トランジスタ２が迅速にオフ状態に移行される。なお、出力端子ＯＵＴの出力電圧ＶＯＵＴは、出力端子ＯＵＴに接続される負荷の特性によって、例えば図２（ｅ）に示すように、出力電圧ＶＯＵＴが一定の割合で低下していく。なお、入力電圧ＶＩＮの低下期間が短い場合には、出力電圧ＶＯＵＴがゼロに達していない状態であり、低下期間が長い場合には、出力電圧ＶＯＵＴがゼロに達している。
【００２３】
この後、入力電圧ＶＩＮの低下状態が短期間で終了して、時刻ｔ３で再び所定レベルまで上昇すると、入力電圧監視回路１２によりこれが検出される。これを受けて出力禁止回路１３は出力禁止信号Ｓの出力を解除するようになる。これにより、切り替えスイッチ７が切り替えられて、電圧制御回路６は、基準電圧回路５から基準電圧Ｖｒｅｆが入力される状態となる。
【００２４】
電圧制御回路６においては、充電回路９の抵抗８ａを介してコンデンサ８ｂに充電が開始され、図２（ｄ）に示すように、コンデンサ８ｂの端子電圧が上昇していき、制御アンプ４への入力電圧Ｖｒｅｆａが徐々に上昇していく。このとき、入力電圧Ｖｒｅｆａが低い状態では、例えば図２（ｅ）の時刻ｔ３時点のように、まだ出力電圧ＶＯＵＴが高く、モニタ電圧Ｖｆｂの方が高い状態の場合もあり、制御アンプ４により出力トランジスタ２は駆動されない状態である。
【００２５】
この後、時刻ｔ３よりもやや遅れた時点では、入力電圧Ｖｒｅｆａがさらに上昇してモニタ電圧Ｖｆｂよりも大きくなり、制御アンプ４は、モニタ電圧Ｖｆｂが入力電圧Ｖｒｅｆａに追随するように出力トランジスタ２のゲートに駆動信号を出力するようになる。入力電圧Ｖｒｅｆａが所定の電圧に達すると、モニタ電圧Ｖｆｂも同じレベルとなり、これによって出力電圧ＶＯＵＴが所定レベルに達するようになる。
【００２６】
次に、直流電源ＶＤの電圧が一時的に低下する場合の動作について説明する。直流電源ＶＤの電圧が時刻ｔ４で低下し始め、時刻ｔ５になると電源電圧監視回路１１により電源電圧が閾値電圧ＶＤｔｈ以下となって検出され（図２（ａ））、出力禁止回路１３にこの検出信号を出力する。出力禁止回路１３は、これを受けて、出力禁止信号Ｓを出力するようになる（図２（ｃ））。
【００２７】
なお、電源電圧監視回路１１において直流電源ＶＤの電圧低下を検出する閾値電圧ＶＤｔｈは、制御アンプ４が動作可能な最低電圧Ｖａよりも高い（ＶＤｔｈ＞Ｖａ）電圧レベルである。制御アンプ４が動作不能となって出力端子から不安定な駆動信号が出力される前に、出力トランジスタ２をオフ動作させるためである。また、基準電圧回路５においては、基準電圧Ｖｒｅｆを生成するのに必要となる最低電圧Ｖｂは、制御アンプ４の最低動作電圧Ｖａよりも低い（Ｖｂ＜Ｖａ）ので、直流電源ＶＤの電圧がＶｂ以上であれば、電圧制御回路６は基準電圧Ｖｒｅｆが与えられた状態である。
【００２８】
そして、時刻ｔ５において電源電圧監視回路１１により直流電源ＶＤの電圧低下が検出されると、出力禁止回路１３から出力禁止信号Ｓが出力される。これにより、電圧制御回路６の切り替えスイッチ７は充電回路９を短絡状態に切り替え、スイッチ１０は出力トランジスタ２をオフ状態となるように切り替える。充電回路９のコンデンサ８ｂは抵抗８ａを通じて放電され、端子電圧が低下していくので、制御アンプ４への入力電圧Ｖｒｅｆａも低下していく。このとき、出力端子ＯＵＴの出力電圧ＶＯＵＴは、前述同様にして一定速度で電圧が低下していく。
【００２９】
この結果、直流電源ＶＤの電圧がさらに低下して制御アンプ４の最低動作電圧Ｖａよりも低くなる場合でも、制御アンプ４の動作状態に影響を受けることなく出力トランジスタ２をオフ状態に保持することができる。
【００３０】
この後、直流電源ＶＤの電圧が復帰して、時刻ｔ６で電源電圧監視回路１１により電圧低下の検出状態が解除されると、出力禁止回路１３は出力禁止信号Ｓの出力を解除する。これによって、切り替えスイッチ７により基準電圧回路５の出力を電圧制御回路６に与えるように切り替えられる。また、このとき、同時にスイッチ１０がオフされるので、出力トランジスタ２の強制的なオフ状態は解除される。
【００３１】
そして、この場合にも、充電回路９によりコンデンサ８ｂの端子電圧は基準電圧回路５からの充電により徐々に上昇していき、これに伴って、制御アンプ４への入力電圧Ｖｒｅｆａが徐々に上昇するので、出力電圧ＶＯＵＴも徐々に上昇するように出力トランジスタ２が駆動制御される。この後、直流電源ＶＤの電圧が所定レベルに達する時点ｔ７では、出力電圧ＶＯＵＴもほぼ一定レベルに達する状態となる。
【００３２】
このような第１実施形態においては、出力禁止信号Ｓにより切り替える切り替えスイッチ７を設け、充電回路９のコンデンサ８ｂの充電電荷を放電するように構成した。また、入力電圧ＶＩＮの低下を検出する入力電圧監視回路１２を設け、入力電圧低下時に出力禁止回路１３により出力禁止信号Ｓを出力するようにした。
【００３３】
これにより、直流電源ＶＤの電圧が立ち上がった後においても、入力端子ＩＮの入力電圧ＶＩＮの低下時や、直流電源ＶＤの電圧低下時に、コンデンサ８ｂの電荷を放電して制御アンプ４への入力電圧Ｖｒｅｆａを下げた状態としてから電源復帰後の動作を開始させることができ、電源復帰時に出力電圧ＶＯＵＴがオーバーシュートを発生するのを抑制することができる。
【００３４】
また、この場合でも、スイッチ１０を設けているので、異常発生などの場合に出力禁止信号Ｓが出力された後に、迅速に出力トランジスタ２をオフ状態に切り替えることができる。
【００３５】
さらに、制御アンプ４の最低動作電圧Ｖａと基準電圧回路５の最低動作電圧Ｖｂとが異なる場合でも、直流電源ＶＤの電圧低下から復帰するときに、この違いに起因したオーバーシュートの発生を抑制することができる。
【００３６】
（第２実施形態）
図３および図４は第２実施形態を示すもので、以下、第１実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態は、制御アンプ４として、入力段にＰＮＰ型のバイポーラトランジスタが設けられる構成のときに有効となる構成である。電源回路１４は、第１実施形態の構成に加えて、出力電圧ＶＯＵＴをモニタする出力モニタ回路１５、フィルタ１６を設けると共に、電圧制御回路６ａとして抵抗８ａの端子間を短絡させる短絡スイッチ１７を設ける構成としている。
【００３７】
出力モニタ回路１５は、出力電圧ＶＯＵＴが所定レベルに達するまではハイレベルの検出信号を出力し、所定の閾値電圧ＶＯＵＴｔｈを超えるとローレベルの検出信号を出力する。フィルタ１６は、遅延機能を持つもので、出力モニタ回路１５の検出信号がハイレベルからローレベルに変化した時点から一定の遅延時間ΔＴを経過すると、出力をハイレベルからローレベルに変化させる。電圧制御回路６ａの短絡スイッチ１７は、出力モニタ回路１５からフィルタ１６を介してハイレベルの検出信号が与えられている状態ではオフ状態を保持し、ローレベルの検出信号が与えられるとオン状態に切り替わる。
【００３８】
次に、上記構成の作用について図４も参照して説明する。この実施形態では、第１実施形態において時刻ｔ１時点で直流電源ＶＤの電圧および入力電圧ＶＩＮが共に立ち上がり、出力禁止回路１３からの出力禁止信号Ｓが解除された時点から一定時間後（時刻ｔ２よりも前の時点）までの動作について説明する。
【００３９】
図４（ａ）に示すように、時刻ｔ１で直流電源ＶＤの電圧および入力電圧ＶＩＮが立ち上がり、電源電圧監視回路１１および入力電圧監視回路１２から所定レベルに達したことを示す信号が出力されると、出力禁止回路１３は、図４（ｂ）に示すように出力禁止信号Ｓを解除する。これにより、前述同様にして電圧制御回路６ａの充電回路９に基準電圧回路５から電圧が印加される。コンデンサ８ｂの充電にともなって制御アンプ４への入力電圧Ｖｒｅｆａが徐々に上昇していく（図４（ｃ））。制御アンプ４は、出力トランジスタ２のゲートにゲート駆動信号を与え、出力端子ＯＵＴの出力電圧ＶＯＵＴは徐々に上昇していく（図４（ｄ））。
【００４０】
このとき、出力モニタ回路１５は、出力電圧ＶＯＵＴが所定の閾値電圧ＶＯＵＴｔｈに達していない期間中はハイレベルの検出信号を出力している。これにより、電圧制御回路６ａの短絡スイッチ１７はオフ状態が保持されている。出力電圧ＶＯＵＴが徐々に上昇して時刻ｔ１ａで閾値電圧ＶＯＵＴｔｈに達すると、出力モニタ回路１５はローレベルの検出信号に切り替えて出力する。このローレベルの検出信号は、フィルタ１６を介して短絡スイッチ１７に与える構成であるから、この時点ｔ１ａから遅延時間ΔＴだけ経過した時点ｔ１ｂになると短絡スイッチ１７に対してローレベルの信号が与えられ、オン状態に切り替わる。
【００４１】
充電回路９の抵抗８ａは、これにより短絡されるので、基準電圧回路５の基準電圧Ｖｒｅｆがそのまま制御アンプ４への入力電圧Ｖｒｅｆａとなる。前述のように制御アンプ４の入力端子はＰＮＰ型のバイポーラトランジスタのベースとして設けられる構成では、ベース電流が充電回路９側に流れることで入力電圧Ｖｒｅｆａは抵抗８ａの電圧降下分ΔＶｒｅｆだけ高い基準電圧Ｖｒｅｆａ（＝Ｖｒｅｆ＋ΔＶｒｅｆ）が入力された状態となっている。これに対して、短絡スイッチ１７がオンすることで制御アンプ４に入力される基準電圧は抵抗８ａによる電圧降下ΔＶｒｅｆを除いた基準電圧Ｖｒｅｆに等しくなる。
【００４２】
この結果、制御アンプ４の入力電圧Ｖｒｅｆａが基準電圧回路５の基準電圧Ｖｒｅｆに等しい電圧として入力されるようになり、出力電圧ＶＯＵＴは、基準電圧回路５の基準電圧Ｖｒｅｆに基づいて精度良く出力することができる。
【００４３】
なお、上記した制御アンプ４の構成上の事情は次のとおりである。
制御アンプ４の入力段にＰＮＰ型のバイポーラトランジスタが設けられる場合には、ベース電流が制御アンプ４側から非反転入力端子を介して充電回路９側に流れ出す。これにより、基準電圧回路５の基準電圧Ｖｒｅｆに対して抵抗８ａを流れるベース電流の分（ΔＶｒｅｆ）だけ非反転入力端子への入力電圧Ｖｒｅｆａが高くなる。このように、基準電圧回路５の出力電圧Ｖｒｅｆに対して制御アンプ４への基準電圧Ｖｒｅｆａが異なると、設計通りの動作ができなくなることがある。この実施形態ではこのような不具合を解消している。
【００４４】
なお、上記のように充電回路９の抵抗８ａに起因した入力電圧Ｖｒｅｆａの変動分ΔＶｒｅｆは、制御アンプ４からのベース電流が数十ナノアンペア程度であっても、抵抗８ａの抵抗値が比較的大きいと基準電圧Ｖｒｅｆａの変動分ΔＶｒｅｆが大きくなり、これによって出力電圧ＶＯＵＴも大きく変動することになる。また、これを抑制するために、抵抗８ａの抵抗値を小さく設定することが考えられるが、この場合には充電回路９の時定数を変えないようにするためにコンデンサ８ｂの容量を大きくする必要がある。しかし、コンデンサ８ｂの容量を大きくすることは、面積が増大するため設計的に採用することが難しい。
【００４５】
このような第２実施形態では、出力モニタ回路１５、フィルタ１６および短絡スイッチ１７を設ける構成とした。これにより、制御アンプ４として入力段にＰＮＰ型のバイポーラトランジスタを設ける構成のものでも、充電回路９の抵抗８ａによる入力電圧Ｖｒｅｆａの変動分ΔＶｒｅｆに起因した出力電圧ＶＯＵＴの変動をなくして、基準電圧回路５の基準電圧Ｖｒｅｆに対応した出力電圧ＶＯＵＴを精度良く出力させることができる。
【００４６】
なお、上記実施形態では、フィルタ１６を設けることで、出力モニタ回路１５の検出信号を安定した状態で短絡スイッチ１７の切り替えに適用することができるようにしたが、フィルタ１６を省略する構成とすることもできる。この場合には、出力モニタ回路１５の出力がチャタリングを発生するのを防止するように、ヒステリシス機能を付加することが好ましい。
【００４７】
（第３実施形態）
図５は第３実施形態を示すもので、第１実施形態と異なるところは、電源回路１８を構成する出力禁止回路１３ａとしたところである。出力禁止回路１３ａは、外部のＥＣＵ（electronic control unit）などから出力電圧ＶＯＵＴを出力禁止にしたい場合を想定して、その信号Ｐ１、Ｐ２などを受け付ける構成である。
【００４８】
このような信号Ｐ１、Ｐ２などとしては、例えば過電流検出信号、過熱検出信号などの異常検出信号がある。これ以外にも種々の異常検出信号やその他の信号に応じて出力禁止信号Ｓを出力する構成とすることができる。
【００４９】
このように、信号Ｐ１あるいはＰ２などの異常検出信号が入力された場合も、出力禁止回路１３ａは、出力検出信号Ｓを出力して出力トランジスタ２の動作を停止し、これらの異常検出信号Ｐ１あるいはＰ２が解除されたときには、第１実施形態の場合と同様にして基準電圧Ｖｒｅｆを徐々に上昇させながら出力電圧ＶＯＵＴを出力させることができるので、この場合においてもオーバーシュートの発生を抑制することができる。
【００５０】
（第４実施形態）
図６および図７は第４実施形態を示すもので、以下、第１実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、電源回路１９を設け、切り替えスイッチ７を切り替えて充電回路９を短絡させるときに、コンデンサ８ｂの電荷を完全に放電するのではなく、設定電圧Ｖｃを残した状態まで放電することで、充放電の時間を短くしたものである。
【００５１】
この場合、設定電圧Ｖｃを大きくすると、コンデンサ８ｂの端子電圧が高い状態で残るので、電源復帰時に出力電圧ＶＯＵＴがオーバーシュートを発生する傾向となる。ここでは、設定電圧Ｖｃを適切に選ぶことで、オーバーシュートの発生を抑制しながら、出力電圧ＶＯＵＴが短時間に復帰できるようにしたものである。
【００５２】
電源回路１９は、電圧制御回路６ｂとして設定電源２０を設ける構成としている。設定電源２０は、直流電圧による設定電圧Ｖｃを有するもので、充電回路９を短絡したときに形成される放電経路に設けていて、コンデンサ８ｂの充電電荷の放電時に設定電圧Ｖｃに達すると放電が停止するように設けられる。
【００５３】
次に、上記構成の作用について図７も参照して説明する。この実施形態では、第１実施形態において、時刻ｔ０、ｔ１を経て、直流電源ＶＤの電圧および入力電圧ＶＩＮが立ち上がり、出力禁止回路１３からの出力禁止信号Ｓが解除されてから出力電圧ＶＯＵＴが所定レベルに達するまでは同様である。そして、この後、時刻ｔ２で入力電圧ＶＩＮが低下した場合の動作が異なる。
【００５４】
すなわち、時刻ｔ２において入力電圧ＶＩＮが低下して（図７（ｂ））入力電圧監視回路１２がこれを検出すると、出力禁止回路１３は、出力禁止信号Ｓを出力して（図７（ｃ））切り替えスイッチ７およびスイッチ１０を制御する。これにより、電圧制御回路６ｂにおいては、充電回路９のコンデンサ８ｂの電荷が抵抗８ａを介して放電されるようになる。このとき、コンデンサ８ｂの電荷放電は、設定電源２０の設定電圧Ｖｃに等しくなるところで停止し、制御アンプ４への入力電圧Ｖｒｅｆｃは設定電圧Ｖｃに等しくなる（図７（ｄ））。出力電圧ＶＯＵＴは、前述同様にして低下していく（図７（ｅ））。
【００５５】
この後、入力電圧ＶＩＮの低下状態が短期間で終了して、時刻ｔ３で再び所定レベルまで上昇すると（図７（ｂ））、入力電圧監視回路１２によりこれが検出されて出力禁止回路１３は出力禁止信号の出力を解除するようになる（図７（ｃ））。これにより、切り替えスイッチ７が切り替えられて、基準電圧回路５から基準電圧Ｖｒｅｆが再び電圧制御回路６ｂに印加される。
【００５６】
このとき、電圧制御回路６ｂにおいては、充電回路９の抵抗８ａを介してコンデンサ８ｂに充電が開始されるが、時刻ｔ３以前には設定電圧Ｖｃの電圧が残った状態であったので、出力電圧ＶＯＵＴが少し低下しているが、基準電圧Ｖｒｅｆがそれ以上に大きいので、制御アンプ４は、出力トランジスタ２のゲートに出力電圧ＶＯＵＴを上昇させるように駆動信号を出力する。
【００５７】
これにより、スイッチ１０がオフ状態に切り替わると出力トランジスタ２のゲートに設定電圧Ｖｃに相当する入力電圧Ｖｒｅｆａが入力されるようになり、この後すぐに基準電圧Ｖｒｅｆと同等レベルに達するようになる。このとき、出力電圧ＶＯＵＴは小さいオーバーシュートが発生することがある（図７（ｅ））。しかし、出力電圧ＶＯＵＴとの差が小さい場合にはこのオーバーシュートは悪影響を与えることはないので、迅速に出力電圧ＶＯＵＴを確保することができる。
【００５８】
このような第４実施形態では、電圧制御回路６ｂの構成に設定電源２０を設け、充電回路９を短絡させるときにコンデンサ８ｂの放電量を制限して端子電圧が設定電圧Ｖｃだけ残存した状態となるように構成した。これにより、電源復帰時に出力電圧ＶＯＵＴのオーバーシュートを抑制しながら迅速に立ち上げを行うことができる。
なお、設定電源２０の設定電圧Ｖｃは、出力端子ＯＵＴに接続される負荷の特性などに応じて適切な電圧に設定することができる。
【００５９】
（第５実施形態）
図８および図９は第５実施形態を示すもので、以下第１実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、電源回路２１は、電圧制御回路６ｃとして充電回路９の抵抗８ａに代えて、定電流を出力するバッファ回路２２を設ける構成としている。これは抵抗８ａとコンデンサ８ｂにより決まる時定数でコンデンサ８ｂに充電を行う構成であったのに対して、バッファ回路２２の定電流によりコンデンサ８ｂを充電するようにしたものである。
【００６０】
出力禁止信号Ｓが解除されている状態では、切り替えスイッチ７がバッファ回路２２側に接続され、バッファ回路２２からの定電流がコンデンサ８ｂに充電され、基準電圧Ｖｒｅｆに達すると定電流が停止し、制御アンプ４の非反転入力端子に基準電圧Ｖｒｅｆに等しい入力電圧Ｖｒｅｆａが入力される状態となる。また、出力禁止信号Ｓが出力された状態では、切り替えスイッチ７がバッファ回路２２を切り離し、コンデンサ８ｂを短絡させる状態となり、コンデンサ８ｂの充電電荷は瞬時に放電される。
【００６１】
次に、上記構成の作用について、図９も参照して説明する。この実施形態では、各部の動作としては第１実施形態とほぼ同じであるが、バッファ回路２２によりコンデンサ８ｂに充電をする際の端子電圧の変化の仕方が異なる。すなわち、第１実施形態においては充電回路９は、抵抗８ａおよびコンデンサ８ｂから決まる時定数に従って充電が行われたのに対して、この実施形態では、コンデンサ８ｂはバッファ回路２２から出力される定電流により充電されることで、端子電圧が直線的に上昇する。
【００６２】
この結果、この実施形態では、図９（ｄ）に示すように、制御アンプ４の非反転入力端子への入力電圧Ｖｒｅｆａは、例えば時刻ｔ１から直線的に上昇を開始し、基準電圧回路５の出力する基準電圧Ｖｒｅｆに達するとバッファ回路２２の電流が停止する。このとき、制御アンプ４はこの入力電圧Ｖｒｅｆａに沿うように出力トランジスタ２のゲートに駆動信号を出力し、出力電圧ＶＯＵＴも図９（ｅ）に示すように、直線的に上昇する。
【００６３】
また、時刻ｔ２で入力電圧ＶＩＮの低下が検出されたときや、時刻ｔ５で電源電圧の低下が検出されたときには、切り替えスイッチ７の切り替え動作によりコンデンサ８ｂの両端子が短絡され、コンデンサ８ｂの充電電荷が瞬時に放電され、端子電圧はゼロになる（図９（ｄ））。
このような第５実施形態によっても、第１実施形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００６４】
（第６実施形態）
図１０は第６実施形態を示すもので、第１実施形態と異なるところは、スイッチ１０を省略した構成としたところである。この構成によれば、出力禁止回路１３からの出力禁止信号Ｓの出力により、電圧制御回路６の切り替えスイッチ７は切り替え動作が行われるが、出力トランジスタ２は直接的にオフ状態に動作させることはない。
【００６５】
しかし、電圧制御回路６により制御アンプ４の非反転入力端子への入力電圧Ｖｒｅｆａがコンデンサ８ｂの放電により低下していくので、コンデンサ８ｂの端子電圧の低下に従って出力トランジスタ２がオフ状態に移行するように制御されるので、実質的に同等の動作を行わせることができるようになる。
したがって、このような第６実施形態によっても第１実施形態と同等の効果を得ることができる。
【００６６】
（他の実施形態）
なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能であり、例えば、以下のように変形または拡張することができる。
【００６７】
第１〜第５実施形態では、出力禁止信号Ｓが出力されたときに、出力禁止回路１３により出力トランジスタ２をオフ状態に移行させるために、スイッチ１０を設ける構成としているが、これに代えて、制御アンプ４の出力を停止させるようにしても良いし、制御アンプ４への電源を停止するようにすることもできる。
【００６８】
第６実施形態では、第１実施形態に適用した場合で示したが、これに限らず、第２、第３、第５実施形態にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
図面中、１、１４、１９、２１、２３は電源回路、２は出力トランジスタ、３は分圧回路、４は制御アンプ、５は基準電圧回路、６、６ａ、６ｂ、６ｃは電圧制御回路、７は切り替えスイッチ、８ａは抵抗、８ｂはコンデンサ、９は充電回路、１０はスイッチ、１１は電源電圧監視回路、１２は入力電圧監視回路、１３、１３ａは出力禁止回路、１５は出力モニタ回路、１６はフィルタ、１７は短絡スイッチ、２０は設定電源、２２はバッファ回路である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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