(57)【要約】  【課題】  低消費電力化を図ることができるとともに小容量の出力コンデンサを用いることができる直流安定化電源装置を提供する。  【解決手段】  出力トランジスタ３と、出力トランジスタ３を制御する制御回路４と、過電流保護回路１０、過熱保護回路９、及びソフトスタート回路８から成り制御回路４の出力に拘わらず出力トランジスタ３を制御する付加部と、負荷１７が通常よりも消費電力の少ない待機状態であるか否かを判定し、その判定結果を出力する負荷状態検出回路１８と、負荷状態検出回路１８の出力に応じて、負荷１７が待機状態である場合に前記付加部への電力供給を停止し、負荷１７が待機状態でない場合に前記付加部へ電力を供給する電源遮断回路１９と、を備える直流安定化電源装置。【選択図】      図１
2005312157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷へ供給する電圧を制御する電圧制御素子と、前記負荷への出力電圧が安定するように前記電圧制御素子を制御する制御回路と、過電流保護回路、過熱保護回路、及びソフトスタート回路の少なくとも一つを有し前記制御回路の出力に拘わらず前記電圧制御素子を制御する付加部とを備えた直流安定化電源装置において、
前記負荷が通常よりも消費電力の少ない待機状態であるか否かを判定し、その判定結果を出力する負荷状態検出手段と、
前記負荷状態検出手段の出力に応じて、前記負荷が待機状態である場合に前記付加部への電力供給を停止し、前記負荷が待機状態でない場合に前記付加部へ電力を供給する電力供給制御手段と、
を備えることを特徴とする直流安定化電源装置。
【請求項２】
前記負荷状態検出手段が、前記負荷に流れる電流に基づく信号を入力し、その入力した信号に基づいて前記負荷が通常よりも消費電力の少ない待機状態であるか否かを判定する請求項１に記載の直流安定化電源装置。
【請求項３】
前記負荷が自己の状態を示す負荷状態信号を出力する負荷であって、
前記負荷状態検出手段が、前記負荷状態信号を入力し、入力した前記負荷状態信号に基づいて前記負荷が通常よりも消費電力の少ない待機状態であるか否かを判定する請求項１に記載の直流安定化電源装置。
【請求項４】
前記電圧制御素子の制御端子へ流れるドライブ電流を検出するドライブ電流検出手段を備え、
前記負荷状態検出手段が、前記ドライブ電流検出手段の出力に基づいて前記負荷が通常よりも消費電力の少ない待機状態であるか否かを判定する請求項１に記載の直流安定化電源装置。
【請求項５】
前記電圧制御素子の入力電流または出力電流を検出する電流検出手段を備え、
前記負荷状態検出手段が、前記電流検出手段の出力に基づいて前記負荷が通常よりも消費電力の少ない待機状態であるか否かを判定する請求項１に記載の直流安定化電源装置。
【請求項６】
前記付加部が少なくとも前記過電流保護回路を有し、
前記過電流保護回路が前記電圧制御素子の入力電流または出力電流を検出する電流検出部を有し、
前記電流検出手段と前記電流検出部とが共通化される請求項５に記載の直流安定化電源装置。
【請求項７】
前記負荷状態検出手段の出力に基づく信号を外部に出力する請求項１〜６のいずれかに記載の直流安定化電源装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の直流安定化電源装置において、
前記負荷状態検出手段の出力に応じて、前記負荷が待機状態である場合に前記付加部への電力供給を停止し、前記負荷が待機状態でない場合に前記付加部へ電力を供給する電力供給制御手段に代えて、
前記負荷状態検出手段の出力に応じて、前記負荷が待機状態である場合に前記付加部への電力供給と前記付加部への電力供給の停止とを所定の時比率で繰り返し、前記負荷が待機状態でない場合に前記付加部へ電力を供給する待機状態時断続電力供給型電力供給制御手段を備える直流安定化電源装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の直流安定化電源装置を備えることを特徴とする電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は直流安定化電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、入力電圧や負荷の変動、あるいは、周囲環境の変化に拘わらず、負荷へ安定した直流電圧を供給するために、直流安定化電源装置が広く使用されている。また、近年では、コンピュータやＡＶ機器などのデジタル回路を備えた機器が急速に普及しており、これらの機器では、直流安定化電源装置が不可欠になっている。
【０００３】
直流安定化電源装置は、出力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て出力電圧を安定に保つドロッパ型直流安定化電源装置と、スイッチング素子のオン時間とオフ時間の割合（デューティ比）を制御することにより出力電圧を安定に保つスイッチング型直流安定化電源装置とに大別される。前者のドロッパ型直流安定化電源装置は、入力電圧をドロップさせて出力電圧を安定化させているので、ドロップ分が熱として放出される。このため、入出力間電圧差が大きいときには特に効率が良好とは言えないが、設計が容易であり、発生するノイズが小さいため、用途が限定されにくいという利点を有している。一方、後者のスイッチング型直流安定化電源装置は、スイッチング素子をスイッチングし、そのデューティ比を制御して出力電圧を安定化させているので、設計が難しく、発生するノイズが多いものの、入出力間の電圧差が大きい用途で効率が良いという利点がある。
【０００４】
また、通常、直流安定化電源装置には多くの機能例えば、過熱保護機能、過電流保護機能、ソフトスタート機能などを実現するための回路が設けられている。
【０００５】
ここで、従来のドロッパ型直流安定化電源装置の一構成例を図８に示す。従来のドロッパ型直流安定化電源装置１００は、出力トランジスタ３と、制御回路４と、ソフトスタート回路８と、過熱保護回路９と、過電流保護回路１０と、ＮＯＲ回路１１と、トランジスタ１２と、定電圧回路１３と、入力端子ＩＮと、出力端子ＯＵＴと、フィードバック端子ＦＢと、グランド端子ＧＮＤとによって構成されている。また、制御回路４は、ドライブ用トランジスタ５と、誤差増幅器６と、基準電圧源７とによって構成されている。
【０００６】
従来のドロッパ型直流安定化電源装置１００のグランド端子ＧＮＤは接地されている。直流電圧源１とコンデンサ２から成る入力電源部は、従来のドロッパ型直流安定化電源装置１００の入力端子ＩＮに入力電圧ＶINを印加する。出力トランジスタ３は、入力端子ＩＮに印加された入力電圧ＶINを、エミッタ−コレクタ間電圧分だけドロップさせて出力電圧ＶOUTに変換して出力端子ＯＵＴに出力する。また、定電圧回路１３は、入力端子ＩＮに印加された入力電圧ＶINを所定値の電圧に変換して、誤差増幅器６、ソフトスタート回路８、過熱保護回路９、過電流保護回路１０、及びＯＲ回路１１それぞれに駆動電圧として供給する。
【０００７】
従来のドロッパ型直流安定化電源装置１００の出力端子ＯＵＴには、抵抗１４及び１５から成る分圧回路と、出力コンデンサ１６と、負荷１７とが接続されている。抵抗１４及び１５から成る分圧回路は、出力電圧ＶOUTの分圧ＶDを従来のドロッパ型直流安定化電源装置１００のフィードバック端子ＦＢに供給する。
【０００８】
誤差増幅器６は、出力電圧ＶOUTの分圧ＶDと基準電圧源７から出力される基準電圧との誤差を増幅した誤差信号をドライブ用トランジスタ５のベースに供給する。また、ドライブ用トランジスタ５のコレクタと出力トランジスタ３のベースとが接続されているので、ドライブ用トランジスタ５のコレクタ電流が出力トランジスタ３のベース電流となる。したがって、ドライブ用トランジスタ５、誤差増幅器６、及び基準電圧源７から成る制御回路４は、出力電圧ＶOUTの分圧ＶDと基準電圧源７から出力される基準電圧とが一致するように出力トランジスタ３を制御する。これにより、出力電圧ＶOUTが所定値に安定化される。
【０００９】
過熱保護回路９は、直流安定化装置のジャンクション温度が所定値以上であるか否かを判定し、当該ジャンクション温度が所定値以上であればＨｉｇｈレベルの信号をＯＲ回路１１に出力し、当該ジャンクション温度が所定値以上でなければＬｏｗレベルの信号をＯＲ回路１１に出力する。また、過電流保護回路１０は、入力端子ＩＮから出力トランジスタ３を介して出力端子ＯＵＴに向かって流れる電流が所定値以上であるか否かを判定し、当該電流が所定値以上であればＨｉｇｈレベルの信号をＯＲ回路１１に出力し、当該電流が所定値以上でなければＬｏｗレベルの信号をＯＲ回路１１に出力する。過熱保護回路９の出力と過電流保護回路１０の出力の少なくとも一つがＨｉｇｈレベルであれば、ＯＲ回路１１の出力がＨｉｇｈレベルになってトランジスタ１２がオン状態になり、それに伴って、誤差増幅器６の出力に拘わらずドライブ用トランジスタ５のベース電圧がＬｏｗレベルになり、ドライブ用トランジスタ５及び出力トランジスタ３がオフ状態になる。これにより、重負荷による内部発熱の増加、あるいは周囲温度が異常に高くなることにより直流安定化電源装置のジャンクション温度が所定値以上になることを防止することができるとともに、入力端子ＩＮから出力トランジスタ３を介して出力端子ＯＵＴに向かって流れる電流が所定値以上になることを防止することができる。
【００１０】
ソフトスタート回路８は、制御回路４の制御動作開始時に、誤差増幅器６の出力に拘わらずドライブ用トランジスタ５のベース電圧を徐々に増大させることにより出力電圧ＶOUTを緩やかに上昇させるための回路、換言すると所謂ソフトスタート動作を行うための回路である。
【００１１】
図８に示す従来のドロッパ型直流安定化電源装置１００では、負荷が待機状態にあり、負荷の消費電流が通常時に比べて極めて少ない場合においても、直流安定化電源装置自体が消費する電流を十分削減できず、直流安定化電源装置を有する機器全体の消費電力削減が困難であった。
【００１２】
かかる問題を解決手段として、特許文献１では、負荷が通常よりも消費電力の少ない待機状態であるときに、負荷へ供給する電力を制御する電力制御素子を制御する制御回路への電力供給を停止し前記電力制御素子をオフ状態にする直流安定化電源装置が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−２０９７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１において提案されている直流安定化電源装置では、負荷が待機状態であるときに、電力制御素子をオフ状態にしているので、直流安定化電源装置の出力電圧を安定に保つには、直流安定化電源装置の出力端子に負荷とともに接続される出力コンデンサに大容量のコンデンサを用いる必要がある。したがって、特許文献１において提案されている直流安定化電源装置では、小容量の出力トランジスタを用いることができず、直流安定化電源装置を有する電気機器全体の小型化が困難であった。
【００１４】
本発明は、上記の問題点に鑑み、低消費電力化を図ることができるとともに小容量の出力コンデンサを用いることができる直流安定化電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために本発明に係る直流安定化電源装置は、負荷へ供給する電圧を制御する電圧制御素子と、前記負荷への出力電圧が安定するように前記電圧制御素子を制御する制御回路と、過電流保護回路、過熱保護回路、及びソフトスタート回路の少なくとも一つを有し前記制御回路の出力に拘わらず前記電圧制御素子を制御する付加部と、前記負荷が通常よりも消費電力の少ない待機状態であるか否かを判定し、その判定結果を出力する負荷状態検出手段と、前記負荷状態検出手段の出力に応じて、前記負荷が待機状態である場合に前記付加部への電力供給を停止し、前記負荷が待機状態でない場合に前記付加部へ電力を供給する電力供給制御手段と、を備える構成としている。
【００１６】
上記構成により、前記負荷が待機状態であるときは付加部への電力供給が停止し、前記負荷が動作状態になるまでこの状態が持続される。これにより、前記負荷が待機状態であるときの直流安定化電源装置の消費電力を削減することができる。また、上記構成により、前記負荷が待機状態時においても直流安定化電源装置から前記負荷に出力電流は供給されるため、直流安定化電源装置に前記負荷とともに接続される出力コンデンサに小容量のコンデンサを使用することができる。
【００１７】
前記負荷状態検出手段の一実施態様としては、前記負荷に流れる電流に基づく信号を入力し、その入力した信号に基づいて前記負荷が通常よりも消費電力の少ない待機状態であるか否かを判定する負荷状態検出手段が挙げられる。また、前記負荷が自己の状態を示す負荷状態信号を出力する負荷である場合には、前記負荷状態検出手段として、前記負荷状態信号を入力し、入力した前記負荷状態信号に基づいて前記負荷が通常よりも消費電力の少ない待機状態であるか否かを判定する負荷状態検出手段を用いることができる。
【００１８】
また、前記電圧制御素子の制御端子へ流れるドライブ電流を検出するドライブ電流検出手段を備え、前記負荷状態検出手段が、前記ドライブ電流検出手段の出力に基づいて前記負荷が通常よりも消費電力の少ない待機状態であるか否かを判定するようにしてもよい。これにより、前記負荷状態検出手段が外部から信号を入力する必要がなくなる。
【００１９】
また、前記電圧制御素子の入力電流または出力電流を検出する電流検出手段を備え、前記負荷状態検出手段が、前記電流検出手段の出力に基づいて前記負荷が通常よりも消費電力の少ない待機状態であるか否かを判定するするようにしてもよい。これにより、前記負荷状態検出手段が外部から信号を入力する必要がなくなる。さらに、前記付加部が少なくとも前記過電流保護回路を有し、前記過電流保護回路が前記電圧制御素子の入力電流または出力電流を検出する電流検出部を有し、前記電流検出手段と前記電流検出部とを共通化してもよい。これにより、回路の簡素化を図ることができる。
【００２０】
また、前記負荷状態検出手段の出力に基づく信号を外部に出力するようにしてもよい。これにより、前記負荷状態検出手段の出力に基づく信号を利用することで、直流安定化電源装置の外部においても前記負荷の状態を容易に認識することが可能となる。例えば、前記負荷が前記負荷状態検出手段の出力に基づく信号を入力するようにすれば、前記負荷は自己の状態を容易に認識することができる。
【００２１】
また、上記いずれかの構成の直流安定化電源装置において、前記負荷状態検出手段の出力に応じて、前記負荷が待機状態である場合に前記付加部への電力供給を停止し、前記負荷が待機状態でない場合に前記付加部へ電力を供給する電力供給制御手段に代えて、前記負荷状態検出手段の出力に応じて、前記負荷が待機状態である場合に前記付加部への電力供給と前記付加部への電力供給の停止とを所定の時比率で繰り返し、前記負荷が待機状態でない場合に前記付加部へ電力を供給する待機状態時断続電力供給型電力供給制御手段を備えるようにしてもよい。
【００２２】
これにより、前記負荷が待機状態の場合でも、断続的に付加部が動作するので、前記負荷が待機状態である場合には通常起こらない過熱や過電流等に対応することができ、安全性や信頼性が向上する。
【００２３】
また、本発明に係る電気機器は、上述した本発明に係る直流安定化電源装置を備える構成としている。本発明に係る直流安定化電源装置は、低消費電力化を図ることができるとともに小容量の出力コンデンサを用いることができるので、本発明に係る電気機器の低消費電力化及び小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、低消費電力化を図ることができるとともに小容量の出力コンデンサを用いることができる直流安定化電源装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明に一実施形態について図面を参照して以下に説明する。まず、本発明の第一実施形態について説明する。本発明の第一実施形態に係る直流安定化電源装置の構成を図１に示す。なお、図１において図８と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。
【００２６】
本発明の第一実施形態に係る直流安定化電源装置１０１（以下、直流安定化電源装置１０１という）は、図８に示す従来の直流安定化電源装置１００に負荷状態検出回路１８、電源遮断回路１９、及び端子Ｔ１を新たに設けた構成である。また、直流安定化電源装置１０１の出力端子ＯＵＴと負荷１７との間に負荷１７を流れる電流を検出する負荷電流検出回路２０が設けられる。負荷電流検出回路２０は、負荷１７を流れる電流に応じた電圧を直流安定化電源装置１０１の端子Ｔ１に供給する。本実施形態では、負荷電流検出回路２０を、直流安定化電源装置１０１の出力端子ＯＵＴと負荷１７との間に設けられる電流検出用抵抗（不図示）と、当該電流検出用抵抗の両端電圧を比較する比較器（不図示）とから成る回路とし、負荷電流検出回路２０が負荷１７を流れる電流に比例した電圧を直流安定化電源装置１０１の端子Ｔ１に供給するものとする。
【００２７】
定電圧回路１３は、入力端子ＩＮに印加された入力電圧ＶINを所定値の電圧に変換して、誤差増幅器６、負荷状態検出回路１８、及び電源遮断回路１９それぞれに駆動電圧として供給する。
【００２８】
負荷状態検出回路１８は、端子Ｔ１に印加される電圧に基づいて負荷１７が待機状態であるか否かを判定する。本実施形態では、端子Ｔ１に印加される電圧が所定の閾値以上であれば、負荷状態検出回路１８は負荷１７が待機状態でないと判定し、電源遮断回路１９に電源供給信号（例えばＨｉｇｈレベルの電圧信号）を供給し、端子Ｔ１に印加される電圧が所定の閾値以上でなければ、負荷状態検出回路１８は負荷１７が待機状態であると判定し、電源遮断回路１９に電源遮断信号（例えばＬｏｗレベルの電圧信号）を供給する。負荷状態検出回路１８の一実施態様としては、例えば、所定の閾値の電圧を出力する定電圧源と、端子Ｔ１に印加される電圧と前記定電圧源の出力電圧とを比較する比較器とから成る回路が挙げられる。
【００２９】
電源遮断回路１９は、負荷状態検出回路１８からの信号に応じてソフトスタート回路８、過熱保護回路９、過電流保護回路１０、及びＯＲ回路１１への電力供給をオン／オフする。本実施形態では、電源遮断回路１９は、負荷状態検出回路１８から電源供給信号を入力すると、定電圧回路１３の出力電圧をソフトスタート回路８、過熱保護回路９、過電流保護回路１０、及びＯＲ回路１１それぞれに駆動電圧として供給し、負荷状態検出回路１８から電源遮断信号を入力すると、定電圧回路１３の出力電圧をソフトスタート回路８、過熱保護回路９、過電流保護回路１０、及びＯＲ回路１１に供給しない。即ち、電源遮断回路１９は、負荷状態検出回路１８の出力に応じて、負荷１７が待機状態である場合にソフトスタート回路８、過熱保護回路９、過電流保護回路１０、及びＯＲ回路１１から成る付加部への電力供給を停止し、負荷１７が待機状態でない場合に前記付加部へ電力を供給する電力供給制御手段として機能する。電源遮断回路１９の一実施態様としては、例えば、制御端子にＨｉｇｈレベルの電圧信号が入力されるとオン状態になり、制御端子にＬｏｗレベルの電圧信号が入力されるとオフ状態になるスイッチが挙げられる。
【００３０】
上記構成により、負荷１７が待機状態であるときはソフトスタート回路８、過熱保護回路９、過電流保護回路１０、及びＯＲ回路１１への電力供給が電源遮断回路１９により遮断され、負荷１７が動作状態になるまでこの状態が持続される。これにより、負荷１７が待機状態であるときの直流安定化電源装置１０１の消費電力を削減することができる。なお、負荷１７が待機状態においては負荷１７の消費電流が非常に少ないため、直流安定化電源装置１０１に過電流が流れることはなく、また、発熱も少ないため、負荷１７が待機状態であるときに電流保護回路１０及び過熱保護回路９が動作していなくても問題ない。また、ソフトスタート回路８は、制御回路４の制御動作開始時に出力電圧ＶOUTをゆっくり立ち上げるために動作している必要があるが、一旦出力電圧ＶOUTが立上ってしまえば動作している必要がなくなるので、負荷１７が待機状態においてはソフトスタート回路８が動作していなくても問題ない。
【００３１】
また、上記構成により、負荷１７が待機状態時においても直流安定化電源装置１０１から負荷１７に出力電流は供給されるため、出力コンデンサ１６に小容量のコンデンサを使用することができる。これにより、直流安定化電源装置１０１を有する電気機器の小型化が可能となる。したがって、直流安定化電源装置１０１は、低消費電力化及び小型化が要求される携帯電話、ＰＤＡ、ポータブルオーディオ機器等のポータブル機器の電源装置として好適である。
【００３２】
次に、本発明の第二実施形態について説明する。本発明の第二実施形態に係る直流安定化電源装置の構成を図２に示す。なお、図２において図８と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。
【００３３】
本発明の第二実施形態に係る直流安定化電源装置１０２（以下、直流安定化電源装置１０２という）は、図８に示す従来の直流安定化電源装置１００に電源遮断回路１９、負荷状態検出回路２１、及び端子Ｔ２を新たに設けた構成である。また、負荷１７の代わりに負荷１７’が直流安定化電源装置１０２の出力端子ＯＵＴに接続される。負荷１７’は、負荷状態信号を直流安定化電源装置１０２の端子Ｔ２に供給する。
【００３４】
定電圧回路１３は、入力端子ＩＮに印加された入力電圧ＶINを所定値の電圧に変換して、誤差増幅器６、負荷状態検出回路２１、及び電源遮断回路１９それぞれに駆動電圧として供給する。
【００３５】
負荷状態検出回路２１は、端子Ｔ２に入力される負荷状態信号に基づいて負荷１７’が待機状態であるか否かを判定する。本実施形態では、負荷状態検出回路２１は、負荷１７’が待機状態でないと判定すれば、電源遮断回路１９に電源供給信号（例えばＨｉｇｈレベルの電圧信号）を供給し、負荷１７が待機状態であると判定すれば、電源遮断回路１９に電源遮断信号（例えばＬｏｗレベルの電圧信号）を供給する。
【００３６】
電源遮断回路１９は、負荷状態検出回路２１からの信号に応じてソフトスタート回路８、過熱保護回路９、過電流保護回路１０、及びＯＲ回路１１への電力供給をオン／オフする。本実施形態では、電源遮断回路１９は、負荷状態検出回路２１から電源供給信号を入力すると、定電圧回路１３の出力電圧をソフトスタート回路８、過熱保護回路９、過電流保護回路１０、及びＯＲ回路１１それぞれに駆動電圧として供給し、負荷状態検出回路２１から電源遮断信号を入力すると、定電圧回路１３の出力電圧をソフトスタート回路８、過熱保護回路９、過電流保護回路１０、及びＯＲ回路１１に供給しない。電源遮断回路１９の一実施態様としては、例えば、制御端子にＨｉｇｈレベルの電圧信号が入力されるとオン状態になり、制御端子にＬｏｗレベルの電圧信号が入力されるとオフ状態になるスイッチが挙げられる。
【００３７】
上記構成により、負荷１７’が待機状態であるときはソフトスタート回路８、過熱保護回路９、過電流保護回路１０、及びＯＲ回路１１への電力供給が電源遮断回路１９により遮断され、負荷１７’が動作状態になるまでこの状態が持続される。これにより、負荷１７’が待機状態であるときの直流安定化電源装置１０２の消費電力を削減することができる。なお、負荷１７’が待機状態においては負荷１７’の消費電流が非常に少ないため、直流安定化電源装置１０２に過電流が流れることはなく、また、発熱も少ないため、負荷１７’が待機状態であるときに電流保護回路１０及び過熱保護回路９が動作していなくても問題ない。また、ソフトスタート回路８は、制御回路４の制御動作開始時に出力電圧ＶOUTをゆっくり立ち上げるために動作している必要があるが、一旦出力電圧ＶOUTが立上ってしまえば動作している必要がなくなるので、負荷１７’が待機状態においてはソフトスタート回路８が動作していなくても問題ない。
【００３８】
また、上記構成により、負荷１７’が待機状態時においても直流安定化電源装置１０２から負荷１７’に出力電流は供給されるため、出力コンデンサ１６に小容量のコンデンサを使用することができる。これにより、直流安定化電源装置１０２を有する電気機器の小型化が可能となる。したがって、直流安定化電源装置１０２は、低消費電力化及び小型化が要求される携帯電話、ＰＤＡ、ポータブルオーディオ機器等のポータブル機器の電源装置として好適である。
【００３９】
なお、図２の構成において、負荷１７’に代えて、外部制御信号により待機状態か動作状態かが切り替わる負荷を設け、当該外部制御信号が端子Ｔ２にも供給されるようにしても同様の効果を得ることができる。
【００４０】
次に、本発明の第三実施形態について説明する。本発明の第三実施形態に係る直流安定化電源装置の構成を図３に示す。なお、図３において図８と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。
【００４１】
本発明の第三実施形態に係る直流安定化電源装置１０３（以下、直流安定化電源装置１０３という）は、図８に示す従来の直流安定化電源装置１００に電源遮断回路１９、ドライブ電流検出回路２２、及び負荷状態検出回路２３を新たに設けた構成である。
【００４２】
定電圧回路１３は、入力端子ＩＮに印加された入力電圧ＶINを所定値の電圧に変換して、誤差増幅器６、電源遮断回路１９、及び負荷状態検出回路２３それぞれに駆動電圧として供給する。
【００４３】
ドライブ電流検出回路２２は、ドライブ用トランジスタ５のエミッタ電流に応じた電圧を負荷状態検出回路２３に供給する。本実施形態では、ドライブ電流検出回路２２を、ドライブ用トランジスタ５とグランド端子ＧＮＤとの間に設けられる電流検出用抵抗（不図示）と、当該電流検出用抵抗の両端電圧を比較する比較器（不図示）とから成る回路とし、ドライブ電流検出回路２２がドライブ用トランジスタ５のエミッタ電流に比例した電圧を負荷状態検出回路２３に供給するものとする。
【００４４】
負荷状態検出回路２３は、ドライブ電流検出回路２２から供給される電圧に基づいて負荷１７が待機状態であるか否かを判定する。本実施形態では、ドライブ電流検出回路２２から供給される電圧が所定の閾値以上であれば、負荷状態検出回路２３は負荷１７が待機状態でないと判定し、電源遮断回路１９に電源供給信号（例えばＨｉｇｈレベルの電圧信号）を供給し、ドライブ電流検出回路２２から供給される電圧が所定の閾値以上でなければ、負荷状態検出回路２３は負荷１７が待機状態であると判定し、電源遮断回路１９に電源遮断信号（例えばＬｏｗレベルの電圧信号）を供給する。負荷状態検出回路２３の一実施態様としては、例えば、所定の閾値の電圧を出力する定電圧源と、ドライブ電流検出回路２２から供給される電圧と前記定電圧源の出力電圧とを比較する比較器とから成る回路が挙げられる。
【００４５】
電源遮断回路１９は、負荷状態検出回路２３からの信号に応じてソフトスタート回路８、過熱保護回路９、過電流保護回路１０、及びＯＲ回路１１への電力供給をオン／オフする。本実施形態では、電源遮断回路１９は、負荷状態検出回路２３から電源供給信号を入力すると、定電圧回路１３の出力電圧をソフトスタート回路８、過熱保護回路９、過電流保護回路１０、及びＯＲ回路１１それぞれに駆動電圧として供給し、負荷状態検出回路２３から電源遮断信号を入力すると、定電圧回路１３の出力電圧をソフトスタート回路８、過熱保護回路９、過電流保護回路１０、及びＯＲ回路１１に供給しない。電源遮断回路１９の一実施態様としては、例えば、制御端子にＨｉｇｈレベルの電圧信号が入力されるとオン状態になり、制御端子にＬｏｗレベルの電圧信号が入力されるとオフ状態になるスイッチが挙げられる。
【００４６】
上記構成により、負荷１７が待機状態であるときはソフトスタート回路８、過熱保護回路９、過電流保護回路１０、及びＯＲ回路１１への電力供給が電源遮断回路１９により遮断され、負荷１７が動作状態になるまでこの状態が持続される。これにより、負荷１７が待機状態であるときの直流安定化電源装置１０３の消費電力を削減することができる。なお、負荷１７が待機状態においては負荷１７の消費電流が非常に少ないため、直流安定化電源装置１０３に過電流が流れることはなく、また、発熱も少ないため、負荷１７が待機状態であるときに電流保護回路１０及び過熱保護回路９が動作していなくても問題ない。また、ソフトスタート回路８は、制御回路４の制御動作開始時に出力電圧ＶOUTをゆっくり立ち上げるために動作している必要があるが、一旦出力電圧ＶOUTが立上ってしまえば動作している必要がなくなるので、負荷１７が待機状態においてはソフトスタート回路８が動作していなくても問題ない。
【００４７】
また、上記構成により、負荷１７が待機状態時においても直流安定化電源装置１０３から負荷１７に出力電流は供給されるため、出力コンデンサ１６に小容量のコンデンサを使用することができる。これにより、直流安定化電源装置１０３を有する電気機器の小型化が可能となる。したがって、直流安定化電源装置１０３は、低消費電力化及び小型化が要求される携帯電話、ＰＤＡ、ポータブルオーディオ機器等のポータブル機器の電源装置として好適である。
【００４８】
次に、本発明の第四実施形態について説明する。本発明の第四実施形態に係る直流安定化電源装置の構成を図４に示す。なお、図４において図８と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。
【００４９】
本発明の第四実施形態に係る直流安定化電源装置１０４（以下、直流安定化電源装置１０４という）は、図８に示す従来の直流安定化電源装置１００に電源遮断回路１９、電流検出回路２４、及び負荷状態検出回路２５を新たに設けた構成である。
【００５０】
定電圧回路１３は、入力端子ＩＮに印加された入力電圧ＶINを所定値の電圧に変換して、誤差増幅器６、電源遮断回路１９、及び負荷状態検出回路２５それぞれに駆動電圧として供給する。
【００５１】
電流検出回路２４は、出力トランジスタ３のエミッタ電流に応じた電圧を負荷状態検出回路２５に供給する。本実施形態では、電流検出回路２４を、入力端子ＩＮと出力トランジスタ３との間に設けられる電流検出用抵抗（不図示）と、当該電流検出用抵抗の両端電圧を比較する比較器（不図示）とから成る回路とし、電流検出回路２４が出力トランジスタ３のエミッタ電流に比例した電圧を負荷状態検出回路２５に供給するものとする。
【００５２】
負荷状態検出回路２５は、電流検出回路２４から供給される電圧に基づいて負荷１７が待機状態であるか否かを判定する。本実施形態では、電流検出回路２４から供給される電圧が所定の閾値以上であれば、負荷状態検出回路２５は負荷１７が待機状態でないと判定し、電源遮断回路１９に電源供給信号（例えばＨｉｇｈレベルの電圧信号）を供給し、電流検出回路２４から供給される電圧が所定の閾値以上でなければ、負荷状態検出回路２５は負荷１７が待機状態であると判定し、電源遮断回路１９に電源遮断信号（例えばＬｏｗレベルの電圧信号）を供給する。負荷状態検出回路２５の一実施態様としては、例えば、所定の閾値の電圧を出力する定電圧源と、電流検出回路２４から供給される電圧と前記定電圧源の出力電圧とを比較する比較器とから成る回路が挙げられる。
【００５３】
電源遮断回路１９は、負荷状態検出回路２５からの信号に応じてソフトスタート回路８、過熱保護回路９、過電流保護回路１０、及びＯＲ回路１１への電力供給をオン／オフする。本実施形態では、電源遮断回路１９は、負荷状態検出回路２５から電源供給信号を入力すると、定電圧回路１３の出力電圧をソフトスタート回路８、過熱保護回路９、過電流保護回路１０、及びＯＲ回路１１それぞれに駆動電圧として供給し、負荷状態検出回路２５から電源遮断信号を入力すると、定電圧回路１３の出力電圧をソフトスタート回路８、過熱保護回路９、過電流保護回路１０、及びＯＲ回路１１に供給しない。電源遮断回路１９の一実施態様としては、例えば、制御端子にＨｉｇｈレベルの電圧信号が入力されるとオン状態になり、制御端子にＬｏｗレベルの電圧信号が入力されるとオフ状態になるスイッチが挙げられる。
【００５４】
上記構成により、負荷１７が待機状態であるときはソフトスタート回路８、過熱保護回路９、過電流保護回路１０、及びＯＲ回路１１への電力供給が電源遮断回路１９により遮断され、負荷１７が動作状態になるまでこの状態が持続される。これにより、負荷１７が待機状態であるときの直流安定化電源装置１０４の消費電力を削減することができる。なお、負荷１７が待機状態においては負荷１７の消費電流が非常に少ないため、直流安定化電源装置１０４に過電流が流れることはなく、また、発熱も少ないため、負荷１７が待機状態であるときに電流保護回路１０及び過熱保護回路９が動作していなくても問題ない。また、ソフトスタート回路８は、制御回路４の制御動作開始時に出力電圧ＶOUTをゆっくり立ち上げるために動作している必要があるが、一旦出力電圧ＶOUTが立上ってしまえば動作している必要がなくなるので、負荷１７が待機状態においてはソフトスタート回路８が動作していなくても問題ない。
【００５５】
また、上記構成により、負荷１７が待機状態時においても直流安定化電源装置１０４から負荷１７に出力電流は供給されるため、出力コンデンサ１６に小容量のコンデンサを使用することができる。これにより、直流安定化電源装置１０４を有する電気機器の小型化が可能となる。したがって、直流安定化電源装置１０４は、低消費電力化及び小型化が要求される携帯電話、ＰＤＡ、ポータブルオーディオ機器等のポータブル機器の電源装置として好適である。
【００５６】
なお、過電流保護回路１０は、入力端子ＩＮから出力トランジスタ３を介して出力端子ＯＵＴに向かって流れる電流が所定値以上であるか否かを判定するために、入力端子ＩＮから出力トランジスタ３を介して出力端子ＯＵＴに向かって流れる電流を検出する電流検出回路を有しているので、過電流保護回路１０の電流検出回路と上述した電流検出回路２４とを共通化することで、回路の簡素化を図ることができる。また、電流検出回路２４を入力端子ＩＮと出力トランジスタ３との間に設けずに、出力トランジスタ３と出力端子ＯＵＴとの間に設けてもよい。
【００５７】
次に、本発明の第五実施形態について説明する。本発明の第五実施形態に係る直流安定化電源装置の構成を図５に示す。なお、図５において図１と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。
【００５８】
本発明の第五実施形態に係る直流安定化電源装置１０５（以下、直流安定化電源装置１０５という）は、図１に示す直流安定化電源装置１０１に負荷状態に応じた信号を外部に出力する端子Ｔ３を新たに設けた構成である。端子Ｔ３は、負荷状態検出回路１８から出力される信号を外部に出力する端子である。直流安定化電源装置１０５は直流安定化電源装置１０１と同様に効果が得られ、尚且つ端子Ｔ３から出力される信号を利用することで、直流安定化電源装置１０５の外部においても負荷状態を容易に認識することが可能となる。例えば、負荷１７が端子Ｔ３から出力される信号を入力するようにすれば、負荷１７は自己の状態を容易に認識することができる。
【００５９】
なお、本実施形態では、図１に示す直流安定化電源装置１０１に負荷状態に応じた信号を外部に出力する端子Ｔ３を新たに設けた構成について説明したが、直流安定化電源装置１０２〜１０４についても同様に負荷状態に応じた信号を外部に出力する端子を設けることにより同様の効果を得ることができる。
【００６０】
次に、本発明の第六実施形態について説明する。本発明の第六実施形態に係る直流安定化電源装置の構成を図６に示す。なお、図６において図１と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。
【００６１】
本発明の第六実施形態に係る直流安定化電源装置１０６（以下、直流安定化電源装置１０６という）は、図１に示す直流安定化電源装置１０１にタイマー回路２６を新たに設けた構成である。ここで、直流安定化電源装置１０６の各部信号及び状態のタイムチャートを図７に示す。図７中のＳ１は負荷状態検出回路１８から出力される電圧信号（電源供給信号及び電源遮断信号）を示し、Ｓ２はタイマー回路２６から出力される電圧信号を示し、Ｓ３は電源遮断回路１９からソフトスタート回路８、過熱保護回路９、過電流保護回路１０、及びＯＲ回路１１それぞれへの電力供給状態を示している。
【００６２】
タイマー回路２６は、負荷状態検出回路１８から出力される信号に応じて、電源遮断回路１９を制御する。負荷状態検出回路１８によって負荷１７が待機状態でないと判定され、負荷状態検出回路１８から電源遮断信号（本実施形態ではＬｏｗレベルの電圧信号）が出力されている場合即ち電圧信号Ｓ１がＬｏｗレベルである場合、タイマー回路２６は、ＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルが所定のデューティ比で繰り返されるパルス信号を出力し（図７の電圧信号Ｓ２参照）、当該パルス信号に応じて電源遮断回路１９は断続的にソフトスタート回路８、過熱保護回路９、過電流保護回路１０、及びＯＲ回路１１に電力を供給する（図７の電力供給状態Ｓ３参照）。一方、負荷状態検出回路１８によって負荷１７が待機状態でないと判定され、負荷状態検出回路１８から電源供給信号（本実施形態ではＨｉｇｈレベルの電圧信号）が出力されている場合即ち電圧信号Ｓ１がＨｉｇｈレベルである場合、タイマー回路２６は、Ｈｉｇｈレベルの信号を出力し（図７の電圧信号Ｓ２参照）、当該Ｈｉｇｈレベルの信号に応じて電源遮断回路１９は連続的にソフトスタート回路８、過熱保護回路９、過電流保護回路１０、及びＯＲ回路１１に電力を供給する。即ち、タイマー回路２６及び電源遮断回路１９は、負荷状態検出回路１８の出力に応じて、負荷１７が待機状態である場合にソフトスタート回路８、過熱保護回路９、過電流保護回路１０、及びＯＲ回路１１から成る付加部への電力供給と前記付加部への電力供給の停止とを所定の時比率で繰り返し、負荷１７が待機状態でない場合に前記付加部へ電力を供給する電力供給制御手段として機能している。
【００６３】
直流安定化電源装置１０６は直流安定化電源装置１０１と同様に効果が得られ、尚且つ上記のように負荷１７が待機状態の場合でも、断続的にソフトスタート回路８、過熱保護回路９、過電流保護回路１０、及びＯＲ回路１１が動作するので、負荷１７が待機状態である場合には通常起こらない過熱や過電流等に対応することができ、安全性や信頼性が向上する。
【００６４】
なお、本実施形態では、図１に示す直流安定化電源装置１０１にタイマー回路２６を新たに設けた構成について説明したが、直流安定化電源装置１０２〜１０５についても同様にタイマー回路を設けることにより同様の効果を得ることができる。
【００６５】
また、上述した第一〜第六実施形態では、ドロッパ型直流安定化電源装置について説明したが、本発明はスイッチング型直流安定化電源装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】は、本発明の第一実施形態に係る直流安定化装置の構成を示す図である。
【図２】は、本発明の第二実施形態に係る直流安定化装置の構成を示す図である。
【図３】は、本発明の第三実施形態に係る直流安定化装置の構成を示す図である。
【図４】は、本発明の第四実施形態に係る直流安定化装置の構成を示す図である。
【図５】は、本発明の第五実施形態に係る直流安定化装置の構成を示す図である。
【図６】は、本発明の第六実施形態に係る直流安定化装置の構成を示す図である。
【図７】は、図６に示す直流安定化装置の各部の信号や状態を示すタイムチャートである。
【図８】は、従来のドロッパ型直流安定化電源装置の一構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１    直流電圧源
２    コンデンサ
３    出力トランジスタ
４    制御回路
５    ドライブ用トランジスタ
６    誤差増幅器
７    基準電圧源
８    ソフトスタート回路
９    過熱保護回路
１０    過電流保護回路
１１    ＯＲ回路
１２    トランジスタ
１３    定電圧回路
１４、１５    抵抗
１６    出力トランジスタ
１７    負荷
１８、２１、２３、２５    負荷状態検出回路
１９    電源遮断回路
２０    負荷電流検出回路
２２    ドライブ電流検出回路
２４    電流検出端子
２６    タイマー回路
ＩＮ    入力端子
ＦＢ    フィードバック端子
ＯＵＴ    出力端子
Ｔ１〜Ｔ３    端子
【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】
2005312157.tif 000007
【図６】
2005312157.tif 000008
【図７】
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【図８】
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