(57)【要約】【課題】  外部電源からの電圧の供給が停止されたときの電池への切換を確実に実行でき，且つ，電源ラインにおける損失の低減に好適な電源切換回路を提供する。【解決手段】  本発明による電源切替回路は，外部電源に接続される外部電源入力１と，電池に接続される電池電源入力２と，出力端子６と，出力端子６にドレインが接続されたＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１と，出力端子６と電池入力端子２との間に接続されたロードスイッチと，第１ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１のソースにカソードが接続され，外部電源入力１にアノードが接続されたショットキーバリアダイオード１２と，制御回路５，１３，２３とを備えている。ロードスイッチは，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１，２２で構成されている。制御回路５，１３，２３は，外部電源入力１の電圧に応答して，第１ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１と，出力端子６と電池入力端子２との間に接続されたロードスイッチとのうちの一方をターンオンする。【選択図】  図３
2005312218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源に接続される第１入力端子と，
電池に接続される第２入力端子と，
出力端子と，
前記出力端子にドレインが接続された第１ＰチャネルＭＯＳＦＥＴと，
前記出力端子と前記第２入力端子との間に接続されたロードスイッチと，
前記第１ＰチャネルＭＯＳＦＥＴのソースにカソードが接続され，前記第１入力端子にアノードが接続されたショットキーバリアダイオードと，
前記第１入力端子の電位に応答して前記第１ＰチャネルＭＯＳＦＥＴと前記ロードスイッチとの一方をターンオンする制御回路
とを備える
電源切替回路。
【請求項２】
請求項１に記載の電源切替回路であって，
前記ロードスイッチは，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴで構成された
電源切替回路。
【請求項３】
請求項１に記載の電源切替回路であって，
前記ロードスイッチは，
ソースが前記第２入力端子に接続された第２ＰチャネルＭＯＳＦＥＴと，
ソースが前記出力端子に接続された第３ＰチャネルＭＯＳＦＥＴと
とを含み，
前記第２ＰチャネルＭＯＳＦＥＴのドレインは，前記第３ＰチャネルＭＯＳＦＥＴのドレインに接続され，
前記第２ＰチャネルＭＯＳＦＥＴと前記第３ＰチャネルＭＯＳＦＥＴとのゲートは，制御ノードに接続され，
前記制御回路は，前記第１ＰチャネルＭＯＳＦＥＴのゲートと前記制御ノードの電位を，前記第１入力端子の電圧に応答して制御する
電源切替回路。
【請求項４】
電池と，
電源切替回路
とを備え，
前記電源切替回路は，
外部電源に接続される第１入力端子と，
前記電池に接続される第２入力端子と，
出力端子と，
前記出力端子にドレインが接続された第１ＰチャネルＭＯＳＦＥＴと，
前記出力端子と前記第２入力端子との間に接続されたロードスイッチと，
前記第１ＰチャネルＭＯＳＦＥＴのソースにカソードが接続され，前記第１入力端子にアノードが接続されたショットキーバリアダイオードと，
前記第１入力端子の電位に応答して前記第１ＰチャネルＭＯＳＦＥＴと前記ロードスイッチとの一方をターンオンする制御回路
とを含む
携帯型電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，電源切換回路に関し，特に，携帯型電子機器において複数の電源を切り換えるために好適な電源切換回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの携帯型電子機器は，電池と外部電源（典型的には，商用電源に接続されるＡＣアダプター）の２つの電源を使用可能であるように構成される。かかる携帯型電子機器は，外部電源に接続されている場合には外部電源によって駆動され，外部電源から切り離されている場合には電池によって駆動される。かかる動作は，内部電源の消耗を防ぎ，最大駆動時間を長くするために重要である。
【０００３】
かかる携帯型電子機器には，外部電源と電池とを切り換える電源切換回路が搭載される。典型的な電源切換回路は，外部電源から電力が供給されているときには，その外部電源から供給される電力を優先的に出力し，電池のみが接続されている場合には，電池から供給される電力を出力する。電源切換回路から出力された電力が，携帯型電子機器の各コンポーネントに供給される。
【０００４】
外部電源と電池とを切り換える為の最も簡単な方法は，ダイオードスイッチを使用する方法である（特許文献１の従来の技術の欄を参照）。図１は，ダイオードスイッチによって外部電源と電池とを切り換える電源切換回路を示している。公知のその電源切替回路は，入力端子１０１と，充電器１０２と，保護用ダイオード１０３と，充電式バッテリー１０４と，出力端子１０８と，スイッチ１０９と，スイッチ用ダイオード１１１，１１２とを備えている。入力端子１０１には，外部電源から直流電圧Ｖｍが供給される。電圧電源Ｖｍがバッテリー１０４の電圧よりも高い場合，スイッチ用ダイオード１１１がオンに，スイッチ用ダイオード１１２がオフになり，直流電圧Ｖｍが出力端子１０８から出力される。一方，逆の場合には，バッテリー１０４の電圧が出力端子１０８から出力される。
【０００５】
特許文献１は，図１の電源切替回路について下記の２つの欠点を指摘している。第１の欠点は，当該電源切替回路は，外部電源から供給される直流電圧Ｖｍを出力端子１０８から出力するためには，直流電圧Ｖｍがバッテリー１０４の電圧よりも高くなければいけない点である。バッテリー１０４の電圧が高い場合には，外部電源を電源切替回路に接続してもバッテリー１０４の電力が消費される。外部電源を電源切替回路に接続してもバッテリー１０４の電力が消費されることは，バッテリー１０４の電力供給時間を長くするという観点からは好ましくない。
【０００６】
第２の欠点は，スイッチ用ダイオードで発生するロスが大きいことである。特許文献１は，ショットキーバリアダイオードでスイッチする場合には，１Ａの負荷電流を出力するために０．５Ｗの損失が発生することを開示している（段落００２３）。特許文献１は，ショットキーバリアダイオードの使用を，損失の減少の手段としては否定していることに留意されたい。
【０００７】
かかる欠点を解消するために，特許文献１は，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ（metal oxide semiconductor field effect transistor）によって外部電源と電池とを切り換える技術を開示している。図２は，特許文献１に開示された電源切替回路の回路図である。当該電源切替回路は，入力端子２０１，充電器２０２，保護用ダイオード２０３ａ，２０３ｂ，充電式バッテリー２０４，出力端子２０８，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２０９ａ，２０９ｂ，ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ２０９ｃ，比較器２１５，及び制御ロジック２２１を備えている。
【０００８】
図２の電圧切換回路は，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２０９ａ，２０９ｂを排他的にターンオンすることにより，外部電源と電池とを切り換える。直流電圧Ｖｍが所定の参照電圧Ｅｏよりも高い場合，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２０９ａがターンオンされる。ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２０９ａがターンオンされると，直流電圧ＶｍがＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２０９ａを介して出力端子２０８から出力される。直流電圧Ｖｍが所定の参照電圧Ｅｏよりも低い場合には，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２０９ｂがターンオンされ，バッテリー２０４の電圧が，出力端子２０８から出力される。
【０００９】
図２の電源切替回路は，参照電圧Ｅｏを適切に設定することにより，外部電源が接続されたときに確実に外部電源を選択することが可能である。加えて，図２の電源切替回路は，オン抵抗が小さいＰチャネルＭＯＳＦＥＴを使用するため，損失を減少させることができる。
【００１０】
一方，特許文献２は，ＮチャネルＭＯＳＦＥＴによって外部電源と電池とを切り換える電源切替回路を開示している。特許文献２に開示された電源切替回路の動作は，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴの代わりにＮチャネルＭＯＳＦＥＴを使用すること以外は，図２の電源切替回路と類似している。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴを使用することの有利性は，ＮチャネルＭＯＳＦＥＴに存在する寄生ダイオードの作用により，電圧切換回路の出力端子に負荷から供給される反射波を阻止できることである。これは，反射波に起因するノイズを低減するために好ましい。
【００１１】
電源切換回路に対する一つの要求は，外部電源からの電圧の供給が停止されたときに，出力端子に出力される電圧を，電池の電圧に確実に切り換えることである。電池からの電圧が外部電源に逆流することは，出力端子に出力される電圧の切り替えを阻害する一つの要因となり得るため好ましくない。例えば，図２の電源切替回路では，外部電源からの電圧の供給が停止されたときに，バッテリー２０４の電圧が入力端子２０１に逆流すると，出力端子２０８に出力される電圧の切り替えが阻害される。かかる逆流を防止するために，図２の電源切替回路は，保護用ダイオード２０３ａを備えている。
【００１２】
電源切換回路に対するもう一つの要求は，電源ライン，即ち，外部電源から出力端子にいたる経路における損失の低減である。電源ラインにおける損失は，電源切換回路における発熱量の増大につながる。発熱量の増大は，電源切替回路を構成する素子の保護の観点から好ましくない。
【００１３】
電源切替回路は，外部電源からの電圧の供給が停止されたときの電池への切換を確実に実行でき，且つ，電源ラインにおける損失を低減することが望まれる。
【特許文献１】特開平８−１３０８３９号公報
【特許文献２】特開平８−２８０１４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は，外部電源からの電圧の供給が停止されたときの電池への切換を確実に実行でき，且つ，電源ラインにおける損失の低減に好適な電源切換回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するために，本発明は，以下に述べられる手段を採用する。その手段に含まれる技術的事項の記述には，［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］の記載との対応関係を明らかにするために，［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号・符号が付加されている。但し，付加された番号・符号は，［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１６】
本発明による電源切替回路は，外部電源に接続される第１入力端子（１）と，電池に接続される第２入力端子（２）と，出力端子（６）と，出力端子（６）にドレインが接続された第１ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ（１１）と，出力端子（６）と第２入力端子（２）との間に接続されたロードスイッチ（２１，２２）と，第１ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ（１１）のソースにカソードが接続され，第１入力端子（１）にアノードが接続されたショットキーバリアダイオード（１２）と，第１入力端子（１）の電圧に応答して第１ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ（１１）とロードスイッチ（２１，２２）との一方をターンオンする制御回路（５，１３，２３）とを備えている。
【００１７】
当該電源切替回路は，第１入力端子（１）と出力端子（６）とが，オン抵抗の低減に好適であるＰチャネルＭＯＳＦＥＴによって接続されているため，第１入力端子（１）を出力端子（６）に接続する電源ラインの損失が少ない。加えて，第１入力端子（１）と第１ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ（１１）との間にショットキーバリアダイオード（１２）が介設されているため，電池から第１入力端子（１）への電圧の逆流が起こらない。これは，外部電源と電池とを確実に切り替えることを可能にする。加えて，ショットキーバリアダイオード（１２）は順方向電圧降下が低いから，逆流の防止のためにショットキーバリアダイオード（１２）を使用することは電源ラインの損失の低減のために好適である。
【００１８】
第２入力端子（２）を出力端子（６）に接続する電源ラインの損失の低減のためには，ロードスイッチ（２１，２２）は，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されることが好適である。より具体的には，ロードスイッチ（２１，２２）は，ソースが第２入力端子（２）に接続された第２ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ（２１）と，ソースが出力端子（６）に接続された第３ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ（２２）とを含み，第２ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ（２１）のドレインは，第３ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ（２３）のドレインに接続され，第２ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ（２１）と第３ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ（２２）のゲートは，制御ノード（２５）に接続されることが好適である。この場合，制御回路（５，１３，２３）は，第１ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ（１１）のゲートと制御ノード（２５）の電位を，第１入力端子（１）の電圧に応答して制御する。
【００１９】
本発明の電源切替回路は，電池を搭載する携帯型電子機器に好適に使用される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば，外部電源からの電圧の供給が停止されたときの電池への切換を確実に実行し，且つ，電源ラインにおける損失を低減させることができる電源切換回路が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下，図面を参照しながら，本発明による電源切替回路の最良の実施形態が説明される。
【００２２】
第１  電源切替回路の構成
図３は，本発明による電源切替回路の構成を示すブロック図である。電源切替回路１０は，外部電源入力１と，電池電源入力２と，外部電源系統３と，電池電源系統４と，選択回路５と，出力端子６と，電解コンデンサ７とを備えている。外部電源入力１は，外部電源から電源電圧Ｖ１を供給される端子であり，電池電源入力２は，電池から電源電圧Ｖ２を供給される端子である。外部電源系統３は，外部電源から供給される電源電圧Ｖ１を出力端子６から出力するための回路であり，電池電源系統４は，電池から供給される電源電圧Ｖ２を出力端子６から出力するための回路である。選択回路５は，外部電源から供給される電源電圧Ｖ１と，電池から供給される電源電圧Ｖ２とのうちから出力端子６から出力される出力電圧Ｖｏを選択するための回路である。電解コンデンサ７は，出力端子６と接地端子８との間に介設され，出力端子６に生成される出力電圧Ｖｏを安定化するために使用される。
【００２３】
１．  外部電源系統の構成
外部電源系統３は，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１と，ショットキーバリアダイオード１２と，ゲート制御回路１３とを備えている。
【００２４】
ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１とショットキーバリアダイオード１２とは，外部電源から外部電源入力１に供給される電源電圧Ｖ１を出力端子６に送る電源ラインに挿入されている。ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１は，外部電源を出力端子６に接続するロードスイッチとして使用され，ショットキーバリアダイオード１２は，出力端子６から外部電源入力１への電流の逆流を防止するために使用される。具体的には，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１のドレインは出力端子６に接続され，ソースはショットキーバリアダイオード１２のカソードに接続されている。ショットキーバリアダイオード１２のアノードは，外部電源入力１に接続されている。ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１の基板端子はソースに接続されており，したがって，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１の寄生ダイオードは，そのアノードが出力端子６に，カソードがショットキーバリアダイオード１２のカソードに接続されることになる。
【００２５】
ゲート制御回路１３は，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１をオンオフするための回路である。ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１のオンオフは，選択回路５から供給される選択信号ＳＣに応答して行われる。具体的には，ゲート制御回路１３は，ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ１３ａ，抵抗１３ｂ〜１３ｄを含む。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ１３ａのソースは接地端子１３ｅに接続され，ゲートは選択信号ＳＣが入力される制御入力１４に抵抗１３ｂを介して接続されている。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ１３ａのドレインは，抵抗１３ｃを介してＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１のゲートに接続され，且つ，抵抗１３ｄを介してショットキーバリアダイオード１２のカソードに接続されている。
【００２６】
２．  電池電源系統の構成
電池電源系統４は，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１，２２と，ゲート制御回路２３とを備えている。
【００２７】
ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１，２２は，電池電源から電池電源入力２に供給される電圧Ｖ１を出力端子６に送る電源ラインに挿入されるロードスイッチを構成している。ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１のソースは，電池電源入力２に接続されており，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１のドレインは，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２２のドレインに接続されている。ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２２のソースは，出力端子６に接続されている。ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１，２２のゲートは，制御ノード２５に接続されている。ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１，２２の寄生ダイオードの向きが逆であることに留意されたい。
【００２８】
ゲート制御回路２３は，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１，２２をオンオフするための回路である。ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１，２２のオンオフは，選択回路５から供給される選択信号ＳＣに応答して行われる。具体的には，ゲート制御回路２３は，ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ２３ａ，２３ｂ，及び抵抗２３ｃ〜２３ｅを含んで構成される。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ２３ａのソースは，接地端子２３ｆに接続され，ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ２３ａのゲートは，選択信号ＳＣが入力される制御入力２４に接続されている。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ２３ａのドレインは，抵抗２３ｃを介して電池電源入力２に接続され，また，ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ２３ｂのゲートに接続されている。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ２３ｂのソースは，接地端子２３ｇに接続されている。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ２３ｂのドレインは，抵抗２３ｄを介して制御ノード２６に接続されている。既述のとおり，制御ノード２５は，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１，２２のゲートに接続されている。
【００２９】
３．  選択回路の構成
選択回路５は，キャパシタ３１と電圧検出回路３２と抵抗３３とを備えている。キャパシタ３１は，電圧検出回路３２に入力される信号のノイズを除去するためのものである。電圧検出回路３２は，外部電源入力１に電源電圧Ｖ１が供給されているか否かを検知する回路である。電圧検出回路３２は，外部電源入力１に外部電源から電源電圧Ｖ１が供給されている場合には，選択信号ＳＣをＨｉｇｈレベルにプルアップし，そうでないとき，選択信号ＳＣをＬｏｗレベルにプルダウンする。電圧検出回路３２としては，典型的には，比較器が使用され得る。電圧検出回路３２は，外部電源入力１の外部電源入力１の電圧が所定の閾値電圧よりも高いとき，選択信号ＳＣをＨｉｇｈレベルにプルアップし，そうでないとき，選択信号ＳＣをＬｏｗレベルにプルダウンする。閾値電圧は，外部電源入力１に通常供給されると考えられる電源電圧Ｖ１よりも低い電圧に定められる。選択信号ＳＣは，ゲート制御回路１３，２３の制御入力１４，２４に供給され，外部電源系統３のＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１，及び，電池電源系統４のＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１，２２の制御に使用される。抵抗３３は，電圧検出回路３２の出力と接地端子３４との間に介設され，必要なときに，電圧検出回路３２の出力，即ち，選択信号ＳＣをプルダウンするために使用される。
【００３０】
第２  本実施の形態における電源切替回路の動作
本実施の形態の電源切替回路の動作が，以下の４つの場合：
・外部電源からの電源電圧Ｖ１が供給される場合，
・電池電源からの電源電圧Ｖ２が供給される場合，
・外部電源，電池電源の両方から電源電圧が供給される場合，及び
・外部電源，電池電源の両方から電源電圧が供給されているときに，外部電源からの電源電圧Ｖ１の供給が停止される場合
のそれぞれについて具体的に説明される。
【００３１】
１．外部電源からの電源電圧Ｖ１のみが供給される場合
外部電源から電源電圧Ｖ１が供給され，電池電源から電源電圧Ｖ２が供給されない場合には，本実施の形態の電源切替回路は，下記のように動作することによって外部電源からの電源電圧Ｖ１を出力端子６から出力する。
【００３２】
電圧検出回路３２は，電源電圧Ｖ１が供給されていることを検出して選択信号ＳＣをＨｉｇｈレベルにプルアップする。
【００３３】
選択信号ＳＣのプルアップに応答して，外部電源系統３のＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１はオンになる。なぜなら，選択信号ＳＣのプルアップによって，選択信号ＳＣをゲートで受け取るＮチャネルＭＯＳＦＥＴ１３ａがターンオンし，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１のゲートがＬｏｗレベルにプルダウンされるからである。ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１がオンになることにより，外部電源入力１は出力端子６に接続され，外部電源からの電源電圧Ｖ１が，出力端子６から出力される。
【００３４】
選択信号ＳＣのプルアップに応答して電池電源系統４のＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１，２２はオフされるから，外部電源からの電源電圧Ｖ１が，電池電源入力２に伝わることはない。選択信号ＳＣがプルアップされると，ゲートで選択信号ＳＣを受け取るＮチャネルＭＯＳＦＥＴ２３ａはオン状態になる。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ２３ａがターンオンされると，ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ２３ｂのゲートは，Ｌｏｗレベルにプルダウンされ，従って，ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ２３ｂはオフ状態になる。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ２３ｂがターンオフされると，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１，２２のゲートには，外部電源からの電源電圧Ｖ１が抵抗２３ｅ，２３ｄを介して供給される。従って，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１，２２は，ターンオフされ，電池電源入力２は，外部電源入力１から遮断される。
【００３５】
外部電源入力１の出力端子６への接続が，（ＮチャンネルＭＯＳトランジスタではなく）ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１によって行われることは，電源ラインのオン抵抗を低減し，もって電源ラインの損失を低減するために重要である。ＮチャンネルＭＯＳトランジスタを低いオン抵抗でターンオンするためには，ゲートの電位をソースの電位よりも高くする必要がある。従って，電源ラインに挿入されるロードスイッチとしてＮチャンネルＭＯＳトランジスタを使用する場合には，そのオン抵抗を低減するためには，電源切替回路にゲートの電位を高くするためのブースト回路を組み込む必要がある。これは，回路規模を増大させるため好ましくない。従って，電源ラインの損失の低減のためには，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴを使用することが好適である。
【００３６】
２．電池電源からの電源電圧Ｖ２のみが供給される場合
電池電源からの電源電圧Ｖ２が供給され，外部電源からの電源電圧Ｖ１が供給されない場合，本実施の形態の電源切替回路は，下記のように動作することによって電池電源からの電源電圧Ｖ２を出力端子６から出力する。
【００３７】
電圧検出回路３２は，電源電圧Ｖ１が電源切替回路に供給されていないことを検出して選択信号ＳＣをＬｏｗレベルにプルダウンする。
【００３８】
電池電源系統４のＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１，２２は，選択信号ＳＣのプルダウンに応答してオンになる。選択信号ＳＣのプルダウンに応答して，ゲートで選択信号ＳＣを受け取るＮチャネルＭＯＳＦＥＴ２３ａはオフになる。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ２３ａがオフされると，ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ２３ｂのゲートには，抵抗２３ｃを介して電池電源入力２から電源電圧Ｖ２が供給され，従って，ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ２３ｂはオンになる。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ２３ｂがターンオンされることにより，制御ノード２５を介してＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１のゲートにはＬｏｗレベルが供給され，従って，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１がターンオンする。ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１がターンオンすると，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１に接続されているＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２２は，寄生ダイオードによるアバランシェ効果によってオン状態になる。ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１，２２の両方がオンになることにより，電池電源入力２が出力端子６に接続され，電池電源からの電源電圧Ｖ２が出力端子６から出力される。
【００３９】
外部電源入力１の出力端子６への接続と同様に，電池電源入力２の出力端子６への接続が，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１，２２によって行われることは，電源ラインのオン抵抗の低減のために有効である。
【００４０】
選択信号ＳＣのプルダウンに応答して外部電源系統３のＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１はオフされるから，電池電源からの電源電圧Ｖ２が，外部電源入力１に伝わることはない。
【００４１】
３．外部電源，電池電源の両方から電源電圧が供給される場合
外部電源，電池電源の両方から電源電圧が供給されると，本実施の形態の電源切替回路は，外部電源からの電源電圧Ｖ１のみが供給される場合と同様に，外部電源からの電源電圧Ｖ１を選択的に出力端子６から出力する。なぜなら，電圧検出回路３２は，電源電圧Ｖ１が供給されていることを検出して選択信号ＳＣをＨｉｇｈレベルにプルアップするからである。選択信号ＳＣの電位は，電池電源からの電源電圧Ｖ２の供給の有無に無関係であることに留意されたい。選択信号ＳＣのプルアップに応答して，外部電源系統３のＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１はターンオンされ，電池電源系統４のＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１，２２はターンオフされる。これにより，外部電源からの電源電圧Ｖ１が出力端子６から出力される。
【００４２】
４．外部電源，電池電源の両方から電源電圧が供給されているときに，外部電源からの電源電圧Ｖ１の供給が停止される場合
外部電源，電池電源の両方から電源電圧が供給されているときに，外部電源からの電源電圧Ｖ１の供給が停止されると，電源切替回路は，出力端子６から出力される出力電圧Ｖｏを，電池電源からの電源電圧Ｖ２に切り替える。具体的には，電圧検出回路３２は，電源電圧Ｖ１の供給が停止されたことを検出して選択信号ＳＣをＬｏｗレベルにプルダウンする。選択信号ＳＣのプルダウンに応答して，外部電源系統３のＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１はターンオフされ，電池電源系統４のＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１，２２は，ターンオンされる。ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１，２２がターンオンされることにより，電池電源入力２が出力端子６に接続され，電池電源からの電源電圧Ｖ２が，出力端子６から出力される。
【００４３】
出力端子６から出力される出力電圧Ｖｏを電池電源からの電源電圧Ｖ２に切り替えるときに問題になり得るのは，電源電圧Ｖ２がＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１のドレインからソースに逆流し得ることである。外部電源からの電源電圧Ｖ１の供給が停止された後，選択信号ＳＣがプルダウンされるまでにはある程度の時間がかかるから，外部電源からの電源電圧Ｖ１の供給が停止された直後では，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１はターンオンされたままである。ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１がターンオンされたままであると，電池電源からの電源電圧Ｖ２が，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１のドレインからソースに逆流し得る。電池電源からの電源電圧Ｖ２が外部電源入力１にまで逆流すると，電圧検出回路３２は，外部電源からの電源電圧Ｖ１が供給されていると誤って認識する可能性がある。
【００４４】
ショットキーバリアダイオード１２は，出力電圧Ｖｏの切換のときに，電池電源からの電源電圧Ｖ２が外部電源入力１に逆流することを防止し，出力電圧Ｖｏの切換を確実に行う役割を果たしている。ショットキーバリアダイオード１２は，そのカソードがＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１に，アノードが外部電源入力１に接続されているから，外部電源からの電源電圧Ｖ１の供給が停止されると，ショットキーバリアダイオード１２には，逆バイアスが印加される。従って，電池電源からの電源電圧Ｖ２は外部電源入力１に逆流しない。このため，外部電源入力１の電圧の低下が電圧検出回路３２によって正しく検知される。
【００４５】
逆流を防止するという目的のみであれば，ショットキーバリアダイオード１２の代わりに他のダイオードが使用され得る；しかし，ショットキーバリアダイオード１２の使用は，外部電源入力１を出力端子６に接続する電源ラインで発生する損失の低減に有効である。ショットキーバリアダイオード１２は，その順方向電圧降下が低い。これは，電源ラインで発生する損失を有効に減少させる。損失の低減は，ショットキーバリアダイオード１２において発生する発熱量を低減させる。
【００４６】
第３  まとめ
以上に説明されているように，本実施の形態の電源切替回路は，外部電源入力１の電圧に応答して電源を切り替えるように構成されているため，外部電源からの電源電圧Ｖ１の供給があるときに，確実に外部電源を選択できる。これは，電池に蓄積される電力の消費量を低減するために有効である。
【００４７】
加えて，外部電源入力１及び電池電源入力２が，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴを介して出力端子６に接続されているため，本実施の形態の電源切替回路は，電源ラインの抵抗が低い。従って，電源ラインの損失が少ない。
【００４８】
更に，本実施の形態の電源切替回路は，ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１１と外部電源入力１とがショットキーバリアダイオード１２を介して接続されているため，電池電源からの電池電圧Ｖ２が外部電源入力１に逆流することが防がれ，外部電源から電池電源への切り替えを確実に行うことができる。逆流の防止のためにショットキーバリアダイオード１２を使用することは，電源ラインの損失の低減にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は，公知の電源切替回路の回路図である。
【図２】図２は，公知の他の電源切替回路の回路図である。
【図３】図３は，本発明の実施の一形態の電源切替回路の回路図である。
【符号の説明】
【００５０】
１：外部電源入力
２：電池電源入力
３：外部電源系統
４：電池電源系統
５：選択回路
６：出力端子
７：電解コンデンサ
８：接地端子
１１：ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ
１２：ショットキーバリアダイオード
１３：ゲート制御回路
１３ａ：ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ
１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ：抵抗
１３ｅ：接地端子
２１，２２：ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ
２３：ゲート制御回路
２３ａ，２３ｂ：ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ
２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ：抵抗
２３ｆ，２３ｇ：接地端子
３１：キャパシタ
３２：電圧検出回路
３３：抵抗
３４：接地端子
【図１】
2005312218.tif 000003
【図２】
2005312218.tif 000004
【図３】
2005312218.tif 000005