(57)【要約】  【課題】  複数の安定化された直流電圧を出力する多出力型のシリーズレギュレータであって、複数の出力電圧の立ち上がりの順番を遅延回路等を用いることなく決めるようにして小型化、低コスト化、低消費電力化を図ったシリーズレギュレータを提供する。  【解決手段】  出力電圧Ｖｏ１を分圧した分圧電圧Ｖａｄｊ１と参照電圧Ｖｒｅｆ１とが一致するように出力トランジスタＴｒ１１を駆動する駆動回路１４を有するレギュレータ回路５１と、出力電圧Ｖｏ２を分圧した分圧電圧Ｖａｄｊ２と参照電圧Ｖｒｅｆ２とが一致するように出力トランジスタＴｒ２１を駆動する駆動回路２４を有するレギュレータ回路５２とを備えたシリーズレギュレータにおいて、基準電圧回路１８からの基準電圧がレギュレータ回路５１へ参照電圧Ｖｒｅｆ１として与えられ、出力電圧Ｖｏ１がレギュレータ回路５２へ参照電圧Ｖｒｅｆ２として与えられるようにした。【選択図】      図１
2005234739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力直流電圧が与えられる入力端子と出力端子間に直列に接続される出力トランジスタと、該出力トランジスタから出力される電圧を分圧する分圧回路と、該分圧回路で分圧された分圧電圧と参照電圧とが一致するように前記出力トランジスタを駆動する駆動回路とから成るレギュレータ回路を少なくとも２つ備え、前記各レギュレータ回路から出力される電圧をそれぞれ出力電圧とするシリーズレギュレータにおいて、
基準電圧回路からの基準電圧が１つのレギュレータ回路へ参照電圧として与えられ、
前記基準電圧が与えられるレギュレータ回路から順に、レギュレータ回路の出力電圧が次のレギュレータ回路へ参照電圧として与えられるようにしたことを特徴とするシリーズレギュレータ。
【請求項２】
次のレギュレータ回路に参照電圧としての電圧を与えるレギュレータ回路に入力される入力直流電圧は、前記次のレギュレータ回路に入力される入力直流電圧よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のシリーズレギュレータ。
【請求項３】
前記基準電圧が与えられるレギュレータ回路の駆動回路を動作させる動作電源が、他のレギュレータ回路に入力される入力直流電圧であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のシリーズレギュレータ。
【請求項４】
前記基準電圧回路は、前記基準電圧が与えられるレギュレータ回路以外のレギュレータ回路に入力される入力直流電圧から前記基準電圧を生成することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のシリーズレギュレータ。
【請求項５】
前記各レギュレータ回路に接続されている入力端子が、共通の１つの入力端子であることを特徴とする請求項１に記載のシリーズレギュレータ。
【請求項６】
前記各レギュレータ回路の出力電流容量は、該各レギュレータ回路の出力電圧が与えられる負荷の消費電流に基づいて定められていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のシリーズレギュレータ。
【請求項７】
前記シリーズレギュレータの温度が所定の温度を超えたときに、前記基準電圧が与えられるレギュレータ回路の出力トランジスタに流れる電流を小さくするように該レギュレータ回路の駆動回路を制御する過熱保護回路を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載のシリーズレギュレータ。
【請求項８】
次のレギュレータ回路に参照電圧としての電圧を与えるレギュレータ回路の出力トランジスタと出力端子間に直列にスイッチを設けるとともに、前記出力トランジスタに流れる電流が所定の電流よりも大きくなったときに前記スイッチを開放する過電流保護回路を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載のシリーズレギュレータ。
【請求項９】
次のレギュレータ回路に参照電圧としての電圧を与えるレギュレータ回路に、該レギュレータ回路の出力電圧を降圧する降圧回路を設け、該降圧回路で降圧された電圧を参照電圧として前記次のレギュレータ回路に与えるようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載のシリーズレギュレータ。
【請求項１０】
前記基準電圧が与えられるレギュレータ回路以外の各レギュレータ回路を個別に作動／停止させる作動／停止制御回路を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載のシリーズレギュレータ。
【請求項１１】
入力直流電圧が与えられる入力端子と出力端子間に直列に接続される出力トランジスタと、該出力トランジスタから出力される電圧を分圧する分圧回路と、該分圧回路で分圧された分圧電圧と参照電圧とが一致するように前記出力トランジスタを駆動する駆動回路とから成るレギュレータ回路を少なくとも２つ備えるシリーズレギュレータにおいて、
基準電圧回路からの基準電圧が１つのレギュレータ回路へ参照電圧として与えられ、
前記基準電圧が与えられるレギュレータ回路から順に、レギュレータ回路から出力される電圧が、次のレギュレータ回路へ参照電圧として与えられるようにするとともに、
前記各レギュレータ回路から出力される各電圧のうちの１つの電圧を出力電圧とするように出力経路を切り替えるスイッチ回路を設けたことを特徴とするシリーズレギュレータ。
【請求項１２】
前記基準電圧が与えられるレギュレータ回路以外の各レギュレータ回路を個別に作動／停止させる作動／停止制御回路を設け、該作動／停止制御回路は、前記スイッチ回路の切り替えに基づいて各レギュレータ回路の駆動回路を作動／停止させることを特徴とする請求項１１に記載のシリーズレギュレータ。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１２のいずれか１つに記載のシリーズレギュレータを用いたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリーズレギュレータ及びそれを用いた電子機器に関するものであり、特に、各機能毎に電圧の異なる負荷を有するＤＶＤ(Digital Versatile Disc)プレーヤ、ＴＶ(Television)受像機、ＶＴＲ(Video Tape Recorder)、ＳＴＢ(Set Top Box) 、ＣＤ(Compact Disc)プレーヤ、ＭＤ(Mini Disc)プレーヤ、電源機器等に好適に用いられ、複数の安定化された直流電圧を出力することのできるシリーズレギュレータ及びそれを用いた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のシリーズレギュレータについて、図１３を参照して説明する。図１３は従来の単出力型のシリーズレギュレータの回路図である。図１３において、１は直流電圧である入力電圧Ｖｉｎが入力される入力端子、２は出力電圧Ｖｏが出力され直流安定化電源を必要とする負荷（図示せず）が接続される出力端子、３はグランドＧＮＤに接続されるグランド端子である。
【０００３】
また、入力端子１と出力端子２との間には、エミッタが入力端子１に接続され、コレクタが出力端子２に接続されたＰＮＰトランジスタのパワートランジスタＴｒ１が設けられ、出力端子２とグランド端子３との間には、パワートランジスタＴｒ１から出力される電圧、即ち、出力電圧Ｖｏを分圧する分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２の直列回路が設けられている。そして、この分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧された分圧電圧Ｖａｄｊにより出力電圧Ｖｏを所定の値にするようにパワートランジスタＴｒ１を駆動する、ＩＣチップ化された駆動回路４が設けられている。
【０００４】
駆動回路４は、入力電圧Ｖｉｎを動作電源としており、ＮＰＮトランジスタの駆動トランジスタＴｒ２、誤差増幅器５、過電流保護回路６、過熱保護回路７、基準電圧回路８から構成されている。誤差増幅器５の反転入力端子（−）は分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２の接続点に接続されており、分圧電圧Ｖａｄｊが入力される。一方、非反転入力端子（＋）は入力電圧Ｖｉｎから基準電圧を生成する基準電圧回路８の出力端子に接続されており、前記基準電圧が参照電圧Ｖｒｅｆとして入力される。また、誤差増幅器５の出力端子は駆動トランジスタＴｒ２のベースに接続されるとともに、過電流保護回路６及び過熱保護回路７に接続されている。そして、駆動トランジスタＴｒ２のコレクタはパワートランジスタＴｒ１のベースに接続され、エミッタは過電流保護回路６を介してグランド端子３に接続されている。
【０００５】
このような構成の図１３に示すシリーズレギュレータは、出力電圧Ｖｏを分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧した分圧電圧Ｖａｄｊと参照電圧Ｖｒｅｆとの誤差を誤差増幅器５で反転増幅し、その増幅出力で駆動トランジスタＴｒ２を流れるパワートランジスタＴｒ１のベース電流を制御することにより、出力電圧Ｖｏを予め定めた所定の電圧に一定に制御して出力することができ、出力端子２に接続される図示しない負荷に安定した直流電圧を供給することができる。
【０００６】
また、過電流時またはシリーズレギュレータ内の温度上昇時には、過電流保護回路６または過熱保護回路７で駆動トランジスタＴｒ２のベース電圧を調整することによりパワートランジスタＴｒ１のベース電流を絞ることで、シリーズレギュレータの保護が図られている。
【０００７】
ところで、近年、シリーズレギュレータの小型化の要求が高まり、この要求に応じるため、２出力型のシリーズレギュレータが多く登場している。次に、従来の２出力型のシリーズレギュレータについて、図１４を参照して説明する。図１４は従来の２出力のシリーズレギュレータの回路図である。
【０００８】
図１４において、１１は直流電圧である入力電圧Ｖｉｎが入力される入力端子、１２は出力電圧Ｖｏ１が出力され直流安定化電源を必要とする負荷（図示せず）が接続される出力端子、１３はグランドＧＮＤに接続されるグランド端子である。
【０００９】
また、入力端子１１と出力端子１２との間には、エミッタが入力端子１１に接続され、コレクタが出力端子１２に接続されたＰＮＰトランジスタのパワートランジスタＴｒ１１が設けられ、出力端子１２とグランド端子１３との間には、パワートランジスタＴｒ１１から出力される電圧、即ち、出力電圧Ｖｏ１を分圧する分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２の直列回路（分圧回路）が設けられている。そして、この分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２で分圧された分圧電圧Ｖａｄｊ１により出力電圧Ｖｏ１を所定の値にするようにパワートランジスタＴｒ１１を駆動する、ＩＣチップ化された駆動回路１４が設けられている。
【００１０】
駆動回路１４は、入力電圧Ｖｉｎを動作電源としており、ＮＰＮトランジスタの駆動トランジスタＴｒ１２、誤差増幅器１５、過電流保護回路１６から構成されている。誤差増幅器１５の反転入力端子（−）は分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２の接続点に接続されており、分圧電圧Ｖａｄｊ１が入力される。一方、非反転入力端子（＋）は入力電圧Ｖｉｎから基準電圧を生成する基準電圧回路１８の出力端子に接続されており、前記基準電圧が参照電圧Ｖｒｅｆとして入力される。また、誤差増幅器１５の出力端子は駆動トランジスタＴｒ１２のベースに接続されるとともに、過電流保護回路１６及び過熱保護回路１７に接続されている。そして、駆動トランジスタＴｒ１２のコレクタはパワートランジスタＴｒ１１のベースに接続され、エミッタは過電流保護回路１６を介してグランド端子３に接続されている。
【００１１】
また、２２は出力電圧Ｖｏ２が出力され直流安定化電源を必要とする負荷（図示せず）が接続される出力端子、２３はグランドＧＮＤに接続されるグランド端子である。そして、入力端子１１と出力端子２２との間には、エミッタが入力端子１１に接続され、コレクタが出力端子２２に接続されたＰＮＰトランジスタのパワートランジスタＴｒ２１が設けられ、出力端子２２とグランド端子２３との間には、パワートランジスタＴｒ２１から出力される電圧、即ち、出力電圧Ｖｏ２を分圧する分圧抵抗Ｒ２１、Ｒ２２の直列回路（分圧回路）が設けられている。また、この分圧抵抗Ｒ２１、Ｒ２２で分圧された分圧電圧Ｖａｄｊ２により出力電圧Ｖｏ２を所定の値にするようにパワートランジスタＴｒ２１を駆動する、ＩＣチップ化された駆動回路２４が設けられている。
【００１２】
駆動回路２４は、入力電圧Ｖｉｎを動作電源としており、ＮＰＮトランジスタの駆動トランジスタＴｒ２２、誤差増幅器２５、過電流保護回路２６から構成されている。誤差増幅器２５の反転入力端子（−）は分圧抵抗Ｒ２１、Ｒ２２の接続点に接続されており、分圧電圧Ｖａｄｊ２が入力される。一方、非反転入力端子（＋）は基準電圧回路１８の出力端子に接続され、基準電圧回路１８からの基準電圧が参照電圧Ｖｒｅｆとして入力される。また、誤差増幅器２５の出力端子は駆動トランジスタＴｒ２２のベースに接続されるとともに、過電流保護回路２６及び過熱保護回路１７に接続されている。そして、駆動トランジスタＴｒ２２のコレクタはパワートランジスタＴｒ２１のベースに接続され、エミッタは過電流保護回路２６を介してグランド端子３に接続されている。
【００１３】
このような構成の図１４に示すシリーズレギュレータは、出力電圧Ｖｏ１を分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２で分圧した分圧電圧Ｖａｄｊ１と参照電圧Ｖｒｅｆとの誤差を誤差増幅器１５で反転増幅し、その増幅出力で駆動トランジスタＴｒ１２を流れるパワートランジスタＴｒ１１のベース電流を制御することにより、出力電圧Ｖｏ１を予め定めた所定の電圧に一定に制御して出力することができ、出力端子１２に接続される図示しない負荷に安定した電圧を供給することができる。
【００１４】
また、出力電圧Ｖｏ２を分圧抵抗Ｒ２１、Ｒ２２で分圧した分圧電圧Ｖａｄｊ２と参照電圧Ｖｒｅｆとの誤差を誤差増幅器２５で反転増幅し、その増幅出力で駆動トランジスタＴｒ２２を流れるパワートランジスタＴｒ２１のベース電流を制御することにより、出力電圧Ｖｏ２を予め定めた所定の電圧に一定に制御して出力することができ、出力端子２２に接続される図示しない負荷に安定した電圧を供給することができる。
【００１５】
また、パワートランジスタＴｒ１１に流れる電流の過電流時、またはシリーズレギュレータ内の温度上昇時には、過電流保護回路１６または過熱保護回路１７で駆動トランジスタＴｒ１２のベース電圧を調整することによりパワートランジスタＴｒ１１のベース電流を絞ることで、シリーズレギュレータの保護が図られている。
【００１６】
また、パワートランジスタＴｒ２１に流れる電流の過電流時、またはシリーズレギュレータ内の温度上昇時には、過電流保護回路２６または過熱保護回路１７で駆動トランジスタＴｒ２２のベース電圧を調整することによりパワートランジスタＴｒ２１のベース電流を絞ることで、シリーズレギュレータの保護が図られている。
【００１７】
このように、２出力型のシリーズレギュレータは単出力型のシリーズレギュレータを並列に配置するとともに、通常、基準電圧回路や過熱保護回路といった共有できる回路を共有して構成することにより、小型化が図られている。
【００１８】
また、シーケンスコイルと複数の出力コイルとを有する変圧器と、前記シーケンスコイルに接続された遅延回路を含むシーケンス回路とを備え、前記各出力コイルから得られる直流出力電圧が始動時における立ち上がりと停止時における立ち下がりの順序を定めた多出力スイッチングレギュレータにおいて、前記遅延回路は出力電圧の立ち上がり時のみ動作するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【００１９】
また、供給される直流電圧を異なる電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、その出力側に備えられ、所定の電圧が出力される時、動作する第二のスイッチ駆動素子と、第二のスイッチを有する第一の直列回路と、第二のスイッチ駆動素子の動作により閉接される第三のスイッチを有する第二の直列回路と、第二の電源端子との間に、該第一のスイッチ駆動素子と該第一のスイッチ駆動素子の動作状態で閉接される第四のスイッチとの直列回路が接続される第一、第二の端子と、第二の電源端子との間に、動作状態で該第一のスイッチを閉接する第一のスイッチ駆動素子と該第二のスイッチ駆動素子の動作状態で開放される第五のスイッチとの直列回路が接続される第三の端子を有する電源装置を複数備えることにより、複数の電圧が供給でき、且つ複数の電源装置の接続の仕方により、複数の電圧の起動手順を設定することが出来るようにしたものもある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】実開平４―６４９８９号公報
【特許文献２】特開平８―２５６４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、図１４に示す２出力型のレギュレータの場合、通常、それぞれの出力の立ち上がりの順番を決めるためには、特許文献１に記載の従来技術のように、コンデンサなどの遅延回路とコンデンサを保護するための小電流回路の組み合わせなどが必要となる。そして、これらの回路を設けるには、駆動回路１４及び／または駆動回路２４のＩＣチップ内にこれらの回路を組み込むか、外付けでこれらの回路を接続しなければならず、前者はＩＣチップが大きくなるとともにコストがかかることになり、後者はシリーズレギュレータを実装する基板に実装される部品点数が増加することになり、基板の面積を大きくし、またコストもかかってしまうという問題があった。
【００２１】
また、特許文献２に記載の従来技術では、制御信号の配線を変えることにより、異なる電圧を、対応する電子装置のロジックデバイスに所定の手順で供給することが可能となるが、リレー等のスイッチ駆動素子を用いるので、電源装置が大型化するという問題があった。
【００２２】
本発明は、上記の問題点に鑑み、複数の安定化された直流電圧を出力する多出力型のシリーズレギュレータであって、複数の出力電圧の立ち上がりの順番を、遅延回路等を用いることなく決めるようにして小型化、低コスト化を図るとともに、低消費電力であるシリーズレギュレータ及びそれを用いた電子機器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】
【００２３】
上記目的を達成するために本発明は、入力直流電圧が与えられる入力端子と出力端子間に直列に接続される出力トランジスタと、該出力トランジスタから出力される電圧を分圧する分圧回路と、該分圧回路で分圧された分圧電圧と参照電圧とが一致するように前記出力トランジスタを駆動する駆動回路とから成るレギュレータ回路を少なくとも２つ備え、前記各レギュレータ回路から出力される電圧をそれぞれ出力電圧とするシリーズレギュレータにおいて、基準電圧回路からの基準電圧が１つのレギュレータ回路へ参照電圧として与えられ、前記基準電圧が与えられるレギュレータ回路から順に、レギュレータ回路の出力電圧が、次のレギュレータ回路へ参照電圧として与えられるようにしたものである。
【００２４】
この構成によると、各レギュレータ回路の各出力電圧の立ち上がりの順番を遅延回路等の複雑な回路を用いることなく決めることができ、シリーズレギュレータまたはシリーズレギュレータを実装する実装基板の小型化ができるとともに、コストの低減を実現することができる。
【００２５】
また、例えば、次のレギュレータ回路に参照電圧としての電圧を与えるレギュレータ回路に入力される入力直流電圧は、前記次のレギュレータ回路に入力される入力直流電圧よりも小さいと良い。このようにすると、レギュレータ回路の入出力間電圧差を小さくしてレギュレータ回路での熱損失を低減することができる。
【００２６】
また、例えば、前記基準電圧が与えられるレギュレータ回路の駆動回路を動作させる動作電源が、他のレギュレータ回路に入力される入力直流電圧であると、前記レギュレータ回路への入力直流電圧を更に小さくしても前記レギュレータ回路を動作させることができ、入出力間電圧差を更に小さくして前記レギュレータ回路での熱損失を更に低減することができる。また、各レギュレータ回路への入力電源が異なるため、それぞれのレギュレータ回路の入力電源部の立ち上がりがずれた場合であっても、各レギュレータ回路の各出力電圧の立ち上がりの遅延時間がずれることはなく、各出力電圧の立ち上がりを安定化させることもできる。
【００２７】
また、例えば、前記基準電圧回路は、前記基準電圧が与えられるレギュレータ回路以外のレギュレータ回路に入力される入力直流電圧から前記基準電圧を生成すると、前記レギュレータ回路に入力直流電圧が供給されても、他のレギュレータ回路に入力直流電圧が供給されるまでは、基準電圧回路が起点となるレギュレータ回路の参照電圧となる基準電圧を生成しないので、各レギュレータ回路の各出力電圧は立ち上がらないことになる。従って、各レギュレータ回路への入力電源が異なるため、それぞれのレギュレータ回路の入力電源部の立ち上がりがずれた場合であっても、各レギュレータ回路の各出力電圧の立ち上がりの遅延時間がずれることはなく、各出力電圧の立ち上がりを安定化させることができる。
【００２８】
また、例えば、前記各レギュレータ回路に接続されている入力端子が、共通の１つの入力端子であると、各レギュレータ回路からの各出力電圧の起動時の遅延に関する精度が良くなり、各レギュレータ回路からの各出力電圧の立ち上がりが安定化されたシリーズレギュレータを実現することができる。
【００２９】
また、例えば、前記各レギュレータ回路の出力電流容量は、該各レギュレータ回路からの出力電圧が与えられる負荷の消費電流に基づいて定められていると、シリーズレギュレータの消費電力を低減できる。
【００３０】
また、例えば、前記シリーズレギュレータの温度が所定の温度を超えたときに、前記基準電圧が与えられるレギュレータ回路の出力トランジスタに流れる電流を小さくするように該レギュレータ回路の駆動回路を制御する過熱保護回路を設けると、他のレギュレータ回路を制御する過熱保護回路を設けなくとも、全てのレギュレータ回路の出力電圧を降下させることが可能となり、シリーズレギュレータまたはシリーズレギュレータを実装する実装基板を大型化することなく、シリーズレギュレータを過熱から保護することができる。
【００３１】
また、例えば、次のレギュレータ回路に参照電圧としての電圧を与えるレギュレータ回路の出力トランジスタと出力端子間に直列にスイッチを設けるとともに、前記出力トランジスタに流れる電流が所定の電流よりも大きくなったときに前記スイッチを開放する過電流保護回路を設けると、過電流状態になったレギュレータ回路の出力電圧のみを遮断し、他のレギュレータ回路の出力電圧を正常に出力し続けることが可能となる。
【００３２】
また、例えば、次のレギュレータ回路に参照電圧としての電圧を与えるレギュレータ回路に、該レギュレータ回路の出力電圧を降圧する降圧回路を設け、該降圧回路で降圧された電圧を参照電圧として前記次のレギュレータ回路に与えるようにすると、前記次のレギュレータ回路の出力電圧を、このレギュレータ回路に参照電圧しての電圧を与えるレギュレータ回路の出力電圧よりも低くなるように自由に設定することが可能となる。
【００３３】
また、例えば、前記基準電圧が与えられるレギュレータ回路以外の各レギュレータ回路を個別に作動／停止させる作動／停止制御回路を設けると、前記基準電圧が与えられるレギュレータ回路からの出力電圧のみを得たい場合が生じた時に、他のレギュレータ回路を停止させるのでシリーズレギュレータの消費電力を低減できる。
【００３４】
また、本発明は、入力直流電圧が与えられる入力端子と出力端子間に直列に接続される出力トランジスタと、該出力トランジスタから出力される電圧を分圧する分圧回路と、該分圧回路で分圧された分圧電圧と参照電圧とが一致するように前記出力トランジスタを駆動する駆動回路とから成るレギュレータ回路を少なくとも２つ備えるシリーズレギュレータにおいて、基準電圧回路からの基準電圧が１つのレギュレータ回路へ参照電圧として与えられ、前記基準電圧が与えられるレギュレータ回路から順に、レギュレータ回路から出力される電圧が次のレギュレータ回路へ参照電圧として与えられるようにするとともに、前記各レギュレータ回路から出力される各電圧のうちの１つの電圧を出力電圧とするように出力経路を切り替えるスイッチ回路を設けたものである。
【００３５】
この構成によると、出力電圧が供給される負荷の消費電力に応じて、出力電圧を出力するレギュレータ回路を低損失で動作するレギュレータ回路に切り替えることにより、シリーズレギュレータの損失を低減することができ、待機時と各機能の動作時とで負荷電流の差が大きい負荷の電源に使用する際に有効である。
【００３６】
また、例えば、前記基準電圧が与えられるレギュレータ回路以外の各レギュレータ回路を個別に作動／停止させる作動／停止制御回路を設け、該作動／停止制御回路は、前記スイッチ回路の切り替えに基づいて各レギュレータ回路の駆動回路を作動／停止させると、出力電圧を供給しているレギュレータ回路以外のレギュレータ回路をオフさせることができるので、シリーズレギュレータの消費電力を低減することができる。
【００３７】
また、本発明は、電子機器において、上述のいずれかのシリーズレギュレータを用いたことを特徴とするものである。当該シリーズレギュレータは、複数の出力電圧の立ち上がりの順番を遅延回路等を用いることなく決めるようにして小型化、低コスト化を図るとともに、低消費電力である。従って、当該シリーズレギュレータを電源装置として用いた電子機器は、小型化、低コスト化、低消費電力化を実現することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によると、入力直流電圧が与えられる入力端子と出力端子間に直列に接続される出力トランジスタと、該出力トランジスタから出力される電圧を分圧する分圧回路と、該分圧回路で分圧された分圧電圧と参照電圧とが一致するように前記出力トランジスタを駆動する駆動回路とから成るレギュレータ回路を少なくとも２つ備え、前記各レギュレータ回路から出力される電圧をそれぞれ出力電圧とするシリーズレギュレータにおいて、基準電圧回路からの基準電圧が１つのレギュレータ回路へ参照電圧として与えられ、前記基準電圧が与えられるレギュレータ回路から順に、レギュレータ回路の出力電圧が、次のレギュレータ回路へ参照電圧として与えられるようにしたので、各レギュレータ回路の各出力電圧の立ち上がりの順番を遅延回路等の複雑な回路を用いることなく決めることができ、シリーズレギュレータまたはシリーズレギュレータを実装する実装基板の小型化ができるとともに、コストの低減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】
【００３９】
以下に、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。説明の便宜上、従来例の図１４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実施形態のシリーズレギュレータの回路図である。
【００４０】
図１に示すシリーズレギュレータは、直流電圧である入力電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ２が入力される入力端子１１、２１と、出力電圧Ｖｏ１、Ｖｏ２が出力され直流安定化電源を必要とする負荷（図示せず）が接続される出力端子１２、２２と、グランドＧＮＤに接続されるグランド端子１３、２３と、二段に組まれたレギュレータ回路５１、５２と、基準電圧回路１８とから構成されている。
【００４１】
また、レギュレータ回路５１は、エミッタが入力端子１１に接続され、コレクタが出力端子１２に接続されたＰＮＰトランジスタのパワートランジスタＴｒ１１と、パワートランジスタＴｒ１１から出力される電圧、即ち、出力電圧Ｖｏ１を分圧する分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２の直列回路（分圧回路）と、分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２で分圧された分圧電圧Ｖａｄｊ１により出力電圧Ｖｏ１を所定の値にするようにパワートランジスタＴｒ１１を駆動する、ＩＣチップ化された駆動回路１４とから構成されている。
【００４２】
そして、駆動回路１４は、入力電圧Ｖｉｎ１を動作電源としており、ＮＰＮトランジスタの駆動トランジスタＴｒ１２、誤差増幅器１５から構成されている。誤差増幅器１５の反転入力端子（−）は分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２の接続点に接続されており、分圧電圧Ｖａｄｊ１が入力される。一方、非反転入力端子（＋）は入力電圧Ｖｉｎから基準電圧を生成する基準電圧回路１８の出力端子に接続されており、前記基準電圧が参照電圧Ｖｒｅｆ１として入力される。また、誤差増幅器１５の出力端子は駆動トランジスタＴｒ１２のベースに接続されている。そして、駆動トランジスタＴｒ１２のコレクタはパワートランジスタＴｒ１１のベースに接続され、エミッタはグランド端子１３に接続されている。
【００４３】
一方、レギュレータ回路５２は、エミッタが入力端子２１に接続され、コレクタが出力端子２２に接続されたＰＮＰトランジスタのパワートランジスタＴｒ２１と、パワートランジスタＴｒ２１から出力される電圧、即ち、出力電圧Ｖｏ２を分圧する分圧抵抗Ｒ２１、Ｒ２２の直列回路（分圧回路）と、分圧抵抗Ｒ２１、Ｒ２２で分圧された分圧電圧Ｖａｄｊ２により出力電圧Ｖｏ２を所定の値にするようにパワートランジスタＴｒ２１を駆動する、ＩＣチップ化された駆動回路２４とから構成されている。
【００４４】
そして、駆動回路２４は、入力電圧Ｖｉｎ２を動作電源としており、ＮＰＮトランジスタの駆動トランジスタＴｒ２２、誤差増幅器２５から構成されている。誤差増幅器２５の反転入力端子（−）は分圧抵抗Ｒ２１、Ｒ２２の接続点に接続されており、分圧電圧Ｖａｄｊ２が入力される。一方、非反転入力端子（＋）は、出力端子１２に接続されており、出力電圧Ｖｏ１が参照電圧Ｖｒｅｆ２として入力される。また、誤差増幅器２５の出力端子は駆動トランジスタＴｒ２２のベースに接続されている。そして、駆動トランジスタＴｒ２２のコレクタはパワートランジスタＴｒ２１のベースに接続され、エミッタはグランド端子２３に接続されている。
【００４５】
このような構成の図１に示すシリーズレギュレータは、出力電圧Ｖｏ１を分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２で分圧した分圧電圧Ｖａｄｊ１と参照電圧Ｖｒｅｆ１との誤差を誤差増幅器１５で反転増幅し、その増幅出力で駆動トランジスタＴｒ１２を流れるパワートランジスタＴｒ１１のベース電流を制御することにより、出力電圧Ｖｏ１を予め定めた所定の電圧に一定に制御して出力することができ、出力端子１２に接続される図示しない負荷に安定した電圧を供給することができる。
【００４６】
また、出力電圧Ｖｏ２を分圧抵抗Ｒ２１、Ｒ２２で分圧した分圧電圧Ｖａｄｊ２と参照電圧Ｖｒｅｆ２との誤差を誤差増幅器２５で反転増幅し、その増幅出力で駆動トランジスタＴｒ２２を流れるパワートランジスタＴｒ２１のベース電流を制御することにより、出力電圧Ｖｏ２を予め定めた所定の電圧に一定に制御して出力することができ、出力端子２２に接続される図示しない負荷に安定した電圧を供給することができる。
【００４７】
また、図１４に示す従来の２出力型のシリーズレギュレータは、２つの出力電圧がそれぞれ独立して立ち上がるようになっていたが、図１に示すシリーズレギュレータは、レギュレータ回路５１がオンしなければ、レギュレータ回路５２はオンせず、従って、必ずレギュレータ回路５１がレギュレータ回路５２より先に立ち上がることになる。また、出力電圧Ｖｏ１が供給されるラインに短絡等が発生し、レギュレータ回路５１がオフした場合、それにともなってレギュレータ回路５２もオフすることになる。
【００４８】
即ち、上述のように、出力電圧Ｖｏ１をレギュレータ回路５２の誤差増幅器２５に参照電圧Ｖｒｅｆ２として与える構成にすることにより、２つのレギュレータ回路の立ち上がりの順番を、遅延回路等の複雑な回路を用いることなく決めることができる。これにより、駆動回路１４、２４であるＩＣチップ、若しくはシリーズレギュレータを実装する実装基板の小型化ができるとともに、コストの低減を実現することができる。
【００４９】
また、一般的に、シリーズレギュレータは、入力電圧と出力電圧の差が大きいほどそのレギュレータ部での熱損失は大きくなるので、負荷に供給する出力電圧に合わせて、入出力間電圧差を小さくするように入力電圧を適切に設定することで、レギュレータ部での熱損失の低減化を図ることができる。そこで、図１に示すシリーズレギュレータは、入力電圧Ｖｉｎ１の電圧を入力電圧Ｖｉｎ２の電圧よりも小さくして、熱損失の低減化を図っている。
【００５０】
即ち、図１に示すシリーズレギュレータは、出力電圧Ｖｏ１が出力電圧Ｖｏ２の電圧値を決めるための参照電圧Ｖｒｅｆ２として用いられているので、出力電圧Ｖｏ２の電圧は出力電圧Ｖｏ１の電圧以上となる。そして、入力電圧はそれぞれの出力電圧に応じた電圧値に設定すれば良いのであるから、レギュレータ回路５１の入力電圧Ｖｉｎ１は、レギュレータ回路５２の入力電圧Ｖｉｎ２よりも小さく設定することができ、そのように設定することで、レギュレータ回路５１での熱損失が少ない２出力型のシリーズレギュレータを構成することができる。
【００５１】
また、一般的に、大きな電流を供給できるシリーズレギュレータは、そのレギュレータ自身の消費電流も大きく、逆に、小さな電流しか供給できないシリーズレギュレータは、そのレギュレータ自身の消費電流も小さい。従って、負荷の消費電流に合わせて、できるだけ出力電流容量の小さいシリーズレギュレータにすることにより、レギュレータ部での消費電流の低減化を図ることができる。
【００５２】
そこで、図１に示すシリーズレギュレータは、レギュレータ回路５１及びレギュレータ回路５２の出力電流容量を、出力端子１２及び出力端子２２に接続される負荷の消費電流に対して必要十分な電流しか供給できないように設定されている。例えば、パワートランジスタＴｒ１１、Ｔｒ２１として、定格コレクタ電流値が負荷の消費電流値に対して必要十分なトランジスタを使用すると良い。これにより、消費電流が少ない２出力型のシリーズレギュレータを構成することができる。
【００５３】
図２は、本発明の第２実施形態のシリーズレギュレータの回路図である。図２において、図１と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。図２に示すシリーズレギュレータが図１に示すシリーズレギュレータと相違する点は、パワートランジスタＴｒ１１のエミッタとパワートランジスタＴｒ２１のエミッタとが、ともに共通の入力端子となる入力端子１１に接続され、レギュレータ回路５１、５２にともに入力電圧Ｖｉｎが入力されている点である。
【００５４】
図１に示すシリーズレギュレータでは、レギュレータ回路５１、５２への入力電源が異なるため、それぞれのレギュレータ回路の入力電源部の立ち上がりがずれた場合、図３に示すように、出力電圧Ｖｏ１の立ち上がりと出力電圧Ｖｏ２の立ち上がりとの間の遅延時間もずれてしまい、入力電源の起動のタイミングのズレにより、出力電圧起動時の遅延時間にばらつきが生じてしまうことがあったが、図２に示すシリーズレギュレータでは、レギュレータ回路５１、５２への入力電圧を共有化することにより、図４に示すように、各レギュレータ回路の出力電圧起動時の遅延に関する精度が良くなり、それぞれのレギュレータ回路の出力電圧の立ち上がりが安定化された２出力型のシリーズレギュレータを構成することができる。図４から、出力電圧Ｖｏ１が立ち上がった後、レギュレータ回路５２に固有の遅延時間で出力電圧Ｖｏ２が立ち上がっている様子が分かる。
【００５５】
図５は、本発明の第３実施形態のシリーズレギュレータの回路図である。図５において、図２と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。図５に示すシリーズレギュレータは、３出力型のシリーズレギュレータであり、図２に示すシリーズレギュレータに、更に、出力電圧Ｖｏ３が出力され直流安定化電源を必要とする負荷（図示せず）が接続される出力端子３２と、グランドＧＮＤに接続されるグランド端子３３と、レギュレータ回路５３とが追加された構成となっている。
【００５６】
レギュレータ回路５３は、エミッタが入力端子１１に接続され、コレクタが出力端子３２に接続されたＰＮＰトランジスタのパワートランジスタＴｒ３１と、パワートランジスタＴｒ３１から出力される電圧、即ち、出力電圧Ｖｏ３を分圧する分圧抵抗Ｒ３１、Ｒ３２の直列回路（分圧回路）と、分圧抵抗Ｒ３１、Ｒ３２で分圧された分圧電圧Ｖａｄｊ３により出力電圧Ｖｏ３を所定の値にするようにパワートランジスタＴｒ３１を駆動する、ＩＣチップ化された駆動回路３４とから構成されている。
【００５７】
そして、駆動回路３４は、入力電圧Ｖｉｎを動作電源としており、ＮＰＮトランジスタの駆動トランジスタＴｒ３２、誤差増幅器３５から構成されている。誤差増幅器３５の反転入力端子（−）は分圧抵抗Ｒ３１、Ｒ３２の接続点に接続されており、分圧電圧Ｖａｄｊ３が入力される。一方、非反転入力端子（＋）は、出力端子２２に接続されており、出力電圧Ｖｏ２が参照電圧Ｖｒｅｆ３として入力される。また、誤差増幅器３５の出力端子は駆動トランジスタＴｒ３２のベースに接続されている。そして、駆動トランジスタＴｒ３２のコレクタはパワートランジスタＴｒ３１のベースに接続され、エミッタはグランド端子３３に接続されている。
【００５８】
このような構成の図５に示すシリーズレギュレータは、安定化された出力電圧Ｖｏ１、Ｖｏ２を出力するとともに、出力電圧Ｖｏ３を分圧抵抗Ｒ３１、Ｒ３２で分圧した分圧電圧Ｖａｄｊ３と参照電圧Ｖｒｅｆ３との誤差を誤差増幅器３５で反転増幅し、その増幅出力で駆動トランジスタＴｒ３２を流れるパワートランジスタＴｒ１１のベース電流を制御することにより、出力電圧Ｖｏ３を予め定めた所定の電圧に一定に制御して出力することができ、出力端子３２に接続される図示しない負荷に安定した電圧を供給することができる。
【００５９】
また、レギュレータ回路５１が立ち上がらなければ、他のレギュレータ回路５２、５３が立ち上がることはなく、立ち上がりの順番はレギュレータ回路５１が最初に立ち上がり、次にレギュレータ回路５２、そしてレギュレータ回路５３という順番になる。
【００６０】
即ち、出力電圧Ｖｏ１をレギュレータ回路５２の誤差増幅器２５に参照電圧Ｖｒｅｆ２として与え、出力電圧Ｖｏ２をレギュレータ回路５３の誤差増幅器３５に参照電圧Ｖｒｅｆ３として与える構成にすることにより、３つのレギュレータ回路の立ち上がりの順番を、遅延回路等の複雑な回路を用いることなく決めることができる。これにより、駆動回路１４、２４、３４であるＩＣチップ、若しくはシリーズレギュレータを実装する実装基板の小型化ができるとともに、コストの低減を実現することができる。
【００６１】
また、レギュレータ回路５１、５２、５３への入力電圧を共有化することにより、各レギュレータ回路の出力の起動時の遅延に関する精度が良くなり、それぞれのレギュレータ回路の立ち上がりが安定化された３出力型のシリーズレギュレータを構成することができる。尚、同様のレギュレータ回路を更に追加することにより、４つ以上の安定化直流電圧を出力する多出力型のシリーズレギュレータを実現することも可能である。
【００６２】
図６は、本発明の第４実施形態のシリーズレギュレータの回路図である。図６において、図１と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。図６に示すシリーズレギュレータが図１に示すシリーズレギュレータと相違する点は、レギュレータ回路５１の駆動回路１４の動作電源をレギュレータ回路５２の入力電圧Ｖｉｎ２にしている点と、基準電圧回路１８が入力電圧Ｖｉｎ２から基準電圧を生成するようにしている点である。
【００６３】
一般的に、レギュレータ回路の駆動回路の電源は、そのレギュレータ回路の入力電圧を用いることが多い。また、駆動回路の電源は必ずレギュレータ回路の出力電圧よりある程度高くなければならない。レギュレータ回路の駆動回路の電源として、そのレギュレータ回路の入力電圧を用いた場合、その駆動回路と出力電力との電位差と、パワートランジスタのエミッタ−コレクタ間の電圧差とが、入力電圧と出力電圧に必要な電位差となる。しかし、レギュレータ回路の駆動回路の電源をそのレギュレータ回路の入力電圧からではなく、他の電源から供給することで、駆動回路と出力電力との電位差を考慮することがなくなり、より低い入力電圧で動作させることのできるレギュレータ回路を構成することが可能となる。
【００６４】
そこで、図６に示すように、レギュレータ回路５２の出力電圧設定がレギュレータ回路５１の出力電圧設定より大きく設定されている場合において、レギュレータ回路５１の駆動回路１４の電源にレギュレータ回路２の入力電圧Ｖｉｎ２を用いることで、入力電圧Ｖｉｎ１をより低く設定してもレギュレータ回路５１を動作させることができる。これにより、レギュレータ回路５１での損失をより小さくし、シリーズレギュレータの消費電流の低減化を実現することができる。
【００６５】
また、このように、レギュレータ回路５１の駆動回路１４の電源にレギュレータ回路２の入力電圧Ｖｉｎ２を用いると、入力電圧Ｖｉｎ１が供給されても、入力電圧Ｖｉｎ２が供給されるまでは駆動回路１４が動作しないので、出力電圧Ｖｏ１は立ち上がらない。従って、レギュレータ回路５１、５２への入力電源が異なるため、それぞれのレギュレータ回路の入力電源部の立ち上がりがずれた場合であっても、出力電圧Ｖｏ１の立ち上がりと出力電圧Ｖｏ２の立ち上がりとの間の遅延時間がずれることはなく、出力電圧Ｖｏ１、Ｖｏ２の立ち上がりを安定化させることができる。
【００６６】
また、図６に示すように、基準電圧回路１８が入力電圧Ｖｉｎ２から基準電圧を生成するようにすると、入力電圧Ｖｉｎ１が供給されても入力電圧Ｖｉｎ２が供給されるまでは駆動回路１４の誤差増幅器２５に参照電圧Ｖｒｅｆ１としての基準電圧が与えられないので、出力電圧Ｖｏ１は立ち上がらない。従って、レギュレータ回路５１、５２への入力電源が異なるため、それぞれのレギュレータ回路の入力電源部の立ち上がりがずれた場合であっても、出力電圧Ｖｏ１の立ち上がりと出力電圧Ｖｏ２の立ち上がりとの間の遅延時間がずれることはなく、出力電圧Ｖｏ１、Ｖｏ２の立ち上がりを安定化させることができる。
【００６７】
図７は、本発明の第５実施形態のシリーズレギュレータの回路図である。図７において、図１と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。図７に示すシリーズレギュレータが図１に示すシリーズレギュレータと相違する点は、基準電圧回路１８が入力電圧Ｖｉｎ２から基準電圧を生成するようにしている点と、過熱保護回路４０が新たに設けられている点である。ここで、基準電圧回路１８が入力電圧Ｖｉｎ２から基準電圧を生成するようにしている理由については、上述した通りである。
【００６８】
過熱保護回路４０は、入力電圧Ｖｉｎ２を動作電源とし、シリーズレギュレータの温度が所定の温度より高くなったことを検知すると、駆動トランジスタＴｒ１２のベース電圧を調整することによりパワートランジスタＴｒ１１のベース電流を絞り、パワートランジスタＴｒ１１に流れる電流を低減させる。このとき、出力電圧Ｖｏ１は低下する。そしてこの低下した出力電圧Ｖｏ１がレギュレータ回路５２の駆動回路２５の誤差増幅器２４に参照電圧Ｖｒｅｆ２として与えられるので、出力電圧Ｖｏ２も降下することになる。つまり、レギュレータ回路５１のみを制御する過熱保護回路４０を設けることで、レギュレータ回路５２を制御する過熱保護回路を設けなくとも、出力電圧Ｖｏ２を降下させることが可能となる。
【００６９】
また、図１４に示す従来の２出力型のシリーズレギュレータの場合も、２つのレギュレータ回路で共有化した１つの過熱保護回路１７を設けるだけで良かったが、従来の２出力型のシリーズレギュレータの過熱保護回路１７の場合は、温度検出部を共通化するのみであり、各レギュレータ回路のベース電流を絞り各出力電圧を低下させる回路は、各出力ごとに別々に備える必要があった。しかし、図７に示すシリーズレギュレータの過熱保護回路４０の場合は、各レギュレータ回路の出力電圧を低下させる回路は、上述したように、レギュレータ回路５１のベース電流を絞り出力電圧Ｖｏ１を低下させる回路のみで良く、１回路分で２出力分の保護を行うことができる。これは、ＩＣチップ上の回路を減らし、小型化、消費電流の低減化を実現できる有効な手段である。
【００７０】
図８は、本発明の第６実施形態のシリーズレギュレータの回路図である。図８において、図１と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。図８に示すシリーズレギュレータが図１に示すシリーズレギュレータと相違する点は、基準電圧回路１８が入力電圧Ｖｉｎ２から基準電圧を生成するようにしている点と、過電流保護回路４１とスイッチ４２が新たに設けられている点である。ここで、基準電圧回路１８が入力電圧Ｖｉｎ２から基準電圧を生成するようにしている理由については、上述した通りである。
【００７１】
過電流保護回路４１は、駆動トランジスタＴｒ１２のエミッタとグランド端子１３との間に設けられており、駆動トランジスタＴｒ１２に流れる電流、即ち、パワートランジスタＴｒ１１のベース電流が所定の電流より大きいことを検知すると、駆動トランジスタＴｒ１２のベース電圧を調整することによりパワートランジスタＴｒ１１のベース電流を絞り、パワートランジスタＴｒ１１に流れる電流を低減させる。そして、スイッチ４２はレギュレータ回路５１と出力端子１２との間に設けられており、過電流保護回路４１は過電流保護動作した場合にスイッチ４２をオープンにして、レギュレータ回路５１の負荷経路を切断する。このようにして、過電流保護が行われる。
【００７２】
過電流保護回路４１が動作した場合、負荷経路が接続されたままであると、レギュレータ回路５１の過電流状態が解消されないままになるので、過電流保護回路４１が動作しパワートランジスタＴｒ１１に流れる電流が低減され出力電圧Ｖｏ１が低下する。すると、出力電圧Ｖｏ２も自動的に低下してしまうことになる。そこで、過電流保護回路４１が動作した場合は、スイッチ４２をオープンにすることで、レギュレータ回路５１は出力端子１２に接続される負荷に電力を供給することはできなくなるが、レギュレータ回路５１の過電流状態は解消されパワートランジスタＴｒ１１から出力される電圧は正常な値になるので、出力電圧Ｖｏ２は正常な値になる。これは、出力電圧Ｖｏ２が供給される負荷が、出力電圧Ｖｏ１が供給される負荷よりも重要度が高い場合に有効な手段といえる。
【００７３】
図９は、本発明の第７実施形態のシリーズレギュレータの回路図である。図９において、図１と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。図９に示すシリーズレギュレータが図１に示すシリーズレギュレータと相違する点は、基準電圧回路１８が入力電圧Ｖｉｎ２から基準電圧を生成するようにしている点と、パワートランジスタＴｒ１１から出力される電圧を降圧して出力する降圧回路４３が新たに設けられている点である。ここで、基準電圧回路１８が入力電圧Ｖｉｎ２から基準電圧を生成するようにしている理由については、上述した通りである。
【００７４】
降圧回路４３は分圧抵抗Ｒ１３、Ｒ１４の直列回路であり、出力端子１２、１３間に接続されている。また、分圧抵抗Ｒ１３とＲ１４との接続点は、レギュレータ回路５２の駆動回路２４の誤差増幅器２５の非反転入力端子（＋）に接続されている。そして、降圧回路４３により、パワートランジスタＴｒ１１から出力される電圧、即ち、出力電圧Ｖｏ１が分圧されて降圧され、降圧された電圧が参照電圧Ｖｒｅｆ２として誤差増幅器２５に入力される。
【００７５】
出力電圧Ｖｏ１をそのままレギュレータ回路５２の駆動回路２４に与える参照電圧Ｖｒｅｆ２として用いると、出力電圧Ｖｏ２は必ず出力電圧Ｖｏ１より大きく設定されてしまうことになるが、図８に示すシリーズレギュレータは、出力電圧Ｖｏ１が降圧回路４３で降圧された電圧をレギュレータ回路５２の駆動回路２４に与える参照電圧Ｖｒｅｆ２として用いることで、出力電圧Ｖｏ２を自由に、出力電圧Ｖｏ１より低くなるように設定することも可能となる。
【００７６】
図１０は、本発明の第８実施形態のシリーズレギュレータの回路図である。図１０において、図１と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。図１０に示すシリーズレギュレータが図１に示すシリーズレギュレータと相違する点は、基準電圧回路１８が入力電圧Ｖｉｎ２から基準電圧を生成するようにしている点と、レギュレータ回路５２を作動／停止させるオン／オフ制御回路４４が新たに設けられている点である。ここで、基準電圧回路１８が入力電圧Ｖｉｎ２から基準電圧を生成するようにしている理由については、上述した通りである。
【００７７】
オン／オフ制御回路４４は、レギュレータ回路５２の駆動回路２４の誤差増幅器２５に接続され、設定等により誤差増幅器２５の作動／停止を切り替える。即ち、オン／オフ制御回路４４がオンに設定されている場合は、レギュレータ回路５１がオンして出力電圧Ｖｏ１が立ち上がると、自動的にレギュレータ回路５２がオンになり出力電圧Ｖｏ２も立ち上がるが、オン／オフ制御回路４４がオフに設定されている場合は、レギュレータ回路５１がオンして出力電圧Ｖｏ１が立ち上がっても、レギュレータ回路５２は誤差増幅器２５が停止状態になるのでオフになり、出力電圧Ｖｏ２は立ち上がらなくなる。これにより、レギュレータ回路５１のみを動作させて出力電圧Ｖｏ１のみを得たい場合が生じた時に、レギュレータ回路５１のみを動作させることができる。
【００７８】
図１１は、本発明の第９実施形態のシリーズレギュレータの回路図である。図１１において、図１と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。図１１に示すシリーズレギュレータが図１に示すシリーズレギュレータと相違する点は、基準電圧回路１８が入力電圧Ｖｉｎ２から基準電圧を生成するようにしている点と、出力経路を切り替えるスイッチ回路４５が新たに設けられている点である。ここで、基準電圧回路１８が入力電圧Ｖｉｎ２から基準電圧を生成するようにしている理由については、上述した通りである。
【００７９】
スイッチ回路４５は、パワートランジスタＴｒ１１のエミッタとパワートランジスタＴｒ２１のエミッタと出力端子１２とに接続されており、出力端子１２に接続されるトランジスタをパワートランジスタＴｒ１１とパワートランジスタＴｒ２１のいずれかに切り替える。即ち、出力端子１２から出力される出力電圧Ｖｏが、パワートランジスタＴｒ１１からの出力とパワートランジスタＴｒ２１からの出力とのいずれかになるように出力経路を切り替える。
【００８０】
一般的に、大きな電流を供給できる出力電流容量の大きなシリーズレギュレータは損失も大きく、逆に小さな電流しか供給できない出力電流容量の小さなシリーズレギュレータは損失も小さい。従って、出力電流容量を負荷の消費電流に合わせたシリーズレギュレータにすることで、レギュレータ部での損失の低減化を図ることができる。しかし、負荷の種類によっては動作状況により消費電流に大きな差のあるものがあり、図１１に示すシリーズレギュレータは、このような負荷に対しても損失を低減化することができる。以下に、図１１に示すシリーズレギュレータの動作を説明する。
【００８１】
先ず、図１１に示すシリーズレギュレータは、レギュレータ回路５１、５２から出力される電圧がいずれも同じ電圧になるように設定されている。また、レギュレータ回路５１は大電流用、即ち出力電流容量の大きいレギュレータ回路に設定され、レギュレータ回路５２は小電流用、即ち出力電流容量が小さい低損失なレギュレータ回路に設定されている。そして、スイッチ回路４５で出力経路が切り替えられることにより、レギュレータ回路５１、５２からの出力のいずれかが出力電圧Ｖｏとして、出力端子１２に接続された負荷に与えられる。
【００８２】
このとき、スイッチ回路４５はその負荷の状況に基づいて出力経路を切り替えるようになっている。即ち、大電流用のレギュレータ回路５１は負荷が通常状態であるときに使用し、小電流用のレギュレータ回路５２は負荷が電流の要望が小さい待機状態であるときに使用する。このようなシリーズレギュレータは、例えば、携帯電話機のように、待機時と各機能の動作時とで負荷電流の差が大きい負荷の電源に使用する際に有効であり、このようなシリーズレギュレータにすることで、待機時の損失を抑えることができ、損失の低減化を図ることができる。
【００８３】
図１２は、本発明の第１０実施形態のシリーズレギュレータの回路図である。図１２において、図１１と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。図１２に示すシリーズレギュレータが図１１に示すシリーズレギュレータと相違する点は、スイッチ回路４５の切り替えに基づいてレギュレータ回路５２を作動／停止させるオン／オフ制御回路４６が新たに設けられている点である。
【００８４】
オン／オフ制御回路４６は、レギュレータ回路５２の駆動回路２４の誤差増幅器２５に接続され、スイッチ回路４５の切り替えに基づいて誤差増幅器２５の作動／停止を切り替える。即ち、上述したように、負荷の状況に基づいて、スイッチ回路４５がレギュレータ回路５１からの出力を出力電圧Ｖｏとするように切り替えられているときは、オン／オフ制御回路４６が誤差増幅器２５の動作を停止させ、レギュレータ回路５２をオフにする。一方、スイッチ回路４５がレギュレータ回路５２からの出力を出力電圧Ｖｏとするように切り替えられているときは、オン／オフ制御回路４６が誤差増幅器２５を作動させ、レギュレータ回路５２はオンになる。
【００８５】
このように、図１２に示すシリーズレギュレータは、負荷の状況に基づいてスイッチ回路４５を切り替え、レギュレータ回路５１からの出力を出力電圧Ｖｏとして用いている場合に、レギュレータ回路５２をオフさせることができるので、シリーズレギュレータの消費電力を低減することができる。
【００８６】
尚、以上の説明では、シリーズレギュレータに用いているパワートランジスタ及び駆動トランジスタがバイポーラ型のトランジスタである実施形態を例に用いたが、これらを電界効果型のトランジスタで構成したシリーズレギュレータにすることも可能である。また、本実施形態では２出力型、３出力型のシリーズレギュレータを示したが、レギュレータ回路５１、５２、５３と同様のレギュレータ回路を更に追加して、４出力以上の多出力型のシリーズレギュレータにすることも可能である。
【００８７】
また、以上説明したシリーズレギュレータは、複数の出力電圧の立ち上がりの順番を遅延回路等を用いることなく決めるようにして小型化、低コスト化を図るとともに、低消費電力のシリーズレギュレータである。従って、このようなシリーズレギュレータを電源装置として用いた電子機器は、小型化、低コスト化、低消費電力化を実現することができる。
【００８８】
また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において各部の構成等を適宜に変更して実施することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明に係るシリーズレギュレータは、複数の安定化された直流電圧を出力することができるとともに、その複数の出力電圧の立ち上がりの順番を遅延回路等を用いることなく決めるようにして小型化、低コスト化を図り、しかも低消費電力であるので、各機能毎に電圧の異なる負荷を有するＤＶＤ(Digital Versatile Disc)プレーヤ、ＴＶ(Television)受像機、ＶＴＲ(Video Tape Recorder)、ＳＴＢ(Set Top Box) 、ＣＤ(Compact Disc)プレーヤ、ＭＤ(Mini Disc)プレーヤ、電源機器等の電子機器に電源装置として用いると最適である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第１実施形態のシリーズレギュレータの回路図である。
【図２】本発明の第２実施形態のシリーズレギュレータの回路図である。
【図３】図１に示すシリーズレギュレータの各出力電圧の立ち上がりを示す図である。
【図４】図２に示すシリーズレギュレータの各出力電圧の立ち上がりを示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態のシリーズレギュレータの回路図である。
【図６】本発明の第４実施形態のシリーズレギュレータの回路図である。
【図７】本発明の第５実施形態のシリーズレギュレータの回路図である。
【図８】本発明の第６実施形態のシリーズレギュレータの回路図である。
【図９】本発明の第７実施形態のシリーズレギュレータの回路図である。
【図１０】本発明の第８実施形態のシリーズレギュレータの回路図である。
【図１１】本発明の第９実施形態のシリーズレギュレータの回路図である。
【図１２】本発明の第１０実施形態のシリーズレギュレータの回路図である。
【図１３】従来の単出力型のシリーズレギュレータの回路図である。
【図１４】従来の２出力型のシリーズレギュレータの回路図である。
【符号の説明】
【００９１】
１１、２１、３１    入力端子
１２、２２、３２    出力端子
１３、２３、３３    グランド端子
１４、２４、３４    駆動回路
１５、２５、３５    誤差増幅器
１８    基準電圧回路
４０    過熱保護回路
４１    過電流保護回路
４２    スイッチ
４３    降圧回路
４４、４６    オン／オフ制御回路（作動／停止制御回路）
４５    スイッチ回路
５１、５２、５３    レギュレータ回路
Ｔｒ１１、Ｔｒ２１、Ｔｒ３１    パワートランジスタ（出力トランジスタ）
Ｔｒ１２、Ｔｒ２２、Ｔｒ３２    駆動トランジスタ
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１、Ｒ３２    分圧抵抗
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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