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JP2012032940A - Power supply control circuit - Google Patents

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JP2012032940A
JP2012032940A JP2010170779A JP2010170779A JP2012032940A JP 2012032940 A JP2012032940 A JP 2012032940A JP 2010170779 A JP2010170779 A JP 2010170779A JP 2010170779 A JP2010170779 A JP 2010170779A JP 2012032940 A JP2012032940 A JP 2012032940A
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voltage
current
circuit
power supply
output voltage
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JP2010170779A
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Takahiro Notake
恭弘 野竹
Hirotada Honma
寛忠 本間
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On Semiconductor Trading Ltd
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On Semiconductor Trading Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply control circuit capable of suppressing decrease in a voltage applied to a load even when a load current increases.SOLUTION: A power supply control circuit includes: a first control circuit for controlling a transistor where an input voltage is applied to its input electrode on the basis of a reference voltage and a feedback voltage corresponding to an output voltage so that the output voltage at a target level is generated from the input voltage; and a second control circuit for controlling at least one of a reference voltage generation circuit for generating the reference voltage and a feedback voltage generation circuit for generating the feedback voltage so that the output voltage increases according to increase in a current flowing through the transistor.

Description

本発明は、電源制御回路に関する。   The present invention relates to a power supply control circuit.

レギュレータやスイッチング電源回路等の電源回路は、入力電圧から目的レベルの出力電圧を生成する(例えば、特許文献1参照)。   A power supply circuit such as a regulator or a switching power supply circuit generates an output voltage of a target level from an input voltage (see, for example, Patent Document 1).

特開2006−65836号公報JP 2006-65836 A

電源回路が生成する出力電圧は、一般的に抵抗値の小さい配線等を介して負荷に印加される。このため、負荷に印加される電圧は、負荷電流が大きい場合であっても大きく低下することは無い。しかしながら、例えば、配線が長くなり配線の抵抗値が増加する場合に大きな負荷電流が電源回路から負荷に供給されると、負荷に印加される電圧のレベルが目的レベルから大きく低下することがある。   The output voltage generated by the power supply circuit is generally applied to the load via a wiring having a small resistance value. For this reason, the voltage applied to the load does not decrease greatly even when the load current is large. However, for example, if a large load current is supplied from the power supply circuit to the load when the wiring becomes long and the resistance value of the wiring increases, the level of the voltage applied to the load may greatly decrease from the target level.

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、負荷電流が増加した場合であっても、負荷に印加される電圧の低下を抑制すること可能な電源制御回路を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a power supply control circuit capable of suppressing a decrease in voltage applied to a load even when a load current increases. .

上記目的を達成するため、本発明の一つの側面に係る電源制御回路は、入力電圧から目的レベルの出力電圧が生成されるよう、基準電圧および前記出力電圧に応じた帰還電圧に基づいて、入力電極に前記入力電圧が印加されるトランジスタを制御する第1制御回路と、前記トランジスタに流れる電流の増加に応じて前記出力電圧が上昇するよう、前記基準電圧を生成する基準電圧生成回路および前記帰還電圧を生成する帰還電圧生成回路の少なくとも何れか一方を制御する第2制御回路と、を備える。   In order to achieve the above object, a power supply control circuit according to one aspect of the present invention is based on a reference voltage and a feedback voltage corresponding to the output voltage so that an output voltage of a target level is generated from the input voltage. A first control circuit that controls a transistor to which the input voltage is applied to an electrode; a reference voltage generation circuit that generates the reference voltage so as to increase the output voltage in response to an increase in current flowing in the transistor; and the feedback And a second control circuit that controls at least one of the feedback voltage generation circuits that generate the voltage.

負荷電流が増加した場合であっても、負荷に印加される電圧の低下を抑制すること可能な電源制御回路を提供することができる。   Even when the load current increases, it is possible to provide a power supply control circuit capable of suppressing a decrease in voltage applied to the load.

本発明の第1の実施形態である電源回路10の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the power supply circuit 10 which is the 1st Embodiment of this invention. 電源回路10の動作を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the power supply circuit 10. 本発明の第2の実施形態である電源回路11の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the power supply circuit 11 which is the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態である電源回路12の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the power supply circuit 12 which is the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態である電源回路13の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the power supply circuit 13 which is the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態である電源回路14の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the power supply circuit 14 which is the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態である電源回路15の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the power supply circuit 15 which is the 6th Embodiment of this invention.

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。   At least the following matters will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

==電源回路の第1の実施形態==
図1は、本発明の第1の実施形態である電源回路10の構成を示す図である。電源回路10は、入力電圧Vinから生成された目的レベルの出力電圧Vout1を、ケーブル40を介して接続された負荷41に対して出力する回路であり、電源IC(Integrated Circuit)20、およびコンデンサ30を含んで構成される。また、電源回路10は、ケーブル40と負荷41とが接続されたノードの電圧、すなわち負荷41に印加される電圧VL1が一定となるよう、負荷電流IL1の増加に応じて出力電圧Vout1を上昇させる。
== First Embodiment of Power Supply Circuit ==
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a power supply circuit 10 according to the first embodiment of the present invention. The power supply circuit 10 is a circuit that outputs an output voltage Vout1 of a target level generated from the input voltage Vin to a load 41 connected via a cable 40, and includes a power supply IC (Integrated Circuit) 20 and a capacitor 30. It is comprised including. Further, the power supply circuit 10 increases the output voltage Vout1 according to the increase in the load current IL1 so that the voltage at the node where the cable 40 and the load 41 are connected, that is, the voltage VL1 applied to the load 41 is constant. .

なお、図1においては、電源IC20の端子OUTと負荷41との間に抵抗RAが記載されているが、抵抗RAは、端子OUTと負荷41との間のケーブル40の抵抗であり、便宜上記載されたものである。   In FIG. 1, the resistor RA is described between the terminal OUT of the power supply IC 20 and the load 41. However, the resistor RA is the resistance of the cable 40 between the terminal OUT and the load 41, and is described for convenience. It has been done.

負荷41は、例えば携帯用の電子機器であり、電圧VL1を電源電圧として動作する。また、電圧VL1は、下記の式(1)で表されるため、負荷電流IL1の増加に応じて電圧VL1は低下する。
VL1=Vout1−RA×IL1・・・(1)
電源IC20(電源制御回路)は、レギュレータ50、出力電圧調整回路60、及び端子IN,OUTを含んで構成される。
The load 41 is a portable electronic device, for example, and operates using the voltage VL1 as a power supply voltage. Further, since the voltage VL1 is expressed by the following equation (1), the voltage VL1 decreases as the load current IL1 increases.
VL1 = Vout1-RA × IL1 (1)
The power supply IC 20 (power supply control circuit) includes a regulator 50, an output voltage adjustment circuit 60, and terminals IN and OUT.

レギュレータ50は、入力電圧Vinから出力電圧Vout1を生成する回路であり、PMOSトランジスタM1、基準電圧生成回路100、帰還電圧生成回路101、及び誤差増幅回路102を含んで構成される。   The regulator 50 is a circuit that generates an output voltage Vout1 from an input voltage Vin, and includes a PMOS transistor M1, a reference voltage generation circuit 100, a feedback voltage generation circuit 101, and an error amplification circuit 102.

PMOSトランジスタM1は、負荷電流IL1を供給するパワートランジスタであり、ソース電極は端子INに接続され、ドレイン電極は端子OUTに接続される。なお、端子INは、入力電圧Vinが印加される端子であり、端子OUTは、生成された出力電圧Vout1が出力される端子である。このため、PMOSトランジスタM1のソース電極は入力電極となり、ドレイン電極は出力電極となる。また、端子OUTには、出力電圧Vout1を安定化させるためのコンデンサ30が接続されている。   The PMOS transistor M1 is a power transistor that supplies a load current IL1, and has a source electrode connected to the terminal IN and a drain electrode connected to the terminal OUT. Note that the terminal IN is a terminal to which the input voltage Vin is applied, and the terminal OUT is a terminal to which the generated output voltage Vout1 is output. For this reason, the source electrode of the PMOS transistor M1 becomes an input electrode, and the drain electrode becomes an output electrode. A capacitor 30 for stabilizing the output voltage Vout1 is connected to the terminal OUT.

基準電圧生成回路100は、例えば、バンドギャップ電圧などの精度の良い基準電圧Vref1を生成する回路である。   The reference voltage generation circuit 100 is a circuit that generates an accurate reference voltage Vref1 such as a band gap voltage, for example.

帰還電圧生成回路101は、出力電圧Vout1に応じた帰還電圧Vfb1を生成する回路であり、抵抗110,111を含んで構成される。   The feedback voltage generation circuit 101 is a circuit that generates a feedback voltage Vfb1 corresponding to the output voltage Vout1, and includes resistors 110 and 111.

抵抗110の一端は、抵抗111の一端に接続され、抵抗110の他端は、端子OUTに接続されている。なお、抵抗110と抵抗111とが接続されるノードの電圧を帰還電圧Vfbとする。   One end of the resistor 110 is connected to one end of the resistor 111, and the other end of the resistor 110 is connected to the terminal OUT. Note that a voltage at a node to which the resistor 110 and the resistor 111 are connected is a feedback voltage Vfb.

誤差増幅回路102(第1制御回路)は、基準電圧Vref1のレベルと帰還電圧Vfb1のレベルとが一致するようにPMOSトランジスタM1を制御する。具体的には、帰還電圧Vfb1が基準電圧Vref1より低くなると、誤差増幅回路102は、PMOSトランジスタM1のゲート電圧を低下させるため、出力電圧Vout1は上昇する。一方、帰還電圧Vfb1が基準電圧Vref1より高くなると、誤差増幅回路102は、PMOSトランジスタM1のゲート電圧を上昇させるため、出力電圧Vout1は低下する。このように、誤差増幅回路102は、電圧Vfb1のレベルが基準電圧Vref1のレベルに一致するよう、PMOSトランジスタM1のオン抵抗を制御する。   The error amplifier circuit 102 (first control circuit) controls the PMOS transistor M1 so that the level of the reference voltage Vref1 matches the level of the feedback voltage Vfb1. Specifically, when the feedback voltage Vfb1 becomes lower than the reference voltage Vref1, the error amplification circuit 102 decreases the gate voltage of the PMOS transistor M1, and thus the output voltage Vout1 increases. On the other hand, when the feedback voltage Vfb1 becomes higher than the reference voltage Vref1, the error amplification circuit 102 increases the gate voltage of the PMOS transistor M1, and thus the output voltage Vout1 decreases. In this way, the error amplifier circuit 102 controls the on-resistance of the PMOS transistor M1 so that the level of the voltage Vfb1 matches the level of the reference voltage Vref1.

したがって、後述するNPNトランジスタQ2がオフし、NPNトランジスタQ2に流れる電流I3がゼロの場合、レギュレータ50は、式(2)に示すような出力電圧Vout1を生成する。
Vout1=(1+R1/R2)×Vref1・・・(2)
なお、本実施形態では、NPNトランジスタQ2がオフしている場合、すなわち、出力電圧Vout1が、式(2)に示すように、抵抗値R1,R2の分圧比に基づいて定まる場合の出力電圧Vout1を目的レベルの出力電圧Vout1とする。
Therefore, when an NPN transistor Q2 (to be described later) is turned off and a current I3 flowing through the NPN transistor Q2 is zero, the regulator 50 generates an output voltage Vout1 as shown in Expression (2).
Vout1 = (1 + R1 / R2) × Vref1 (2)
In the present embodiment, the output voltage Vout1 when the NPN transistor Q2 is turned off, that is, when the output voltage Vout1 is determined based on the voltage dividing ratio of the resistance values R1 and R2 as shown in Expression (2). Is the output voltage Vout1 at the target level.

出力電圧調整回路60(第2制御回路)は、負荷電流IL1の増加に応じて出力電圧Vout1が上昇するよう、帰還電圧生成回路101を制御する。出力電圧調整回路60は、PMOSトランジスタM2、NPNトランジスタQ1,Q2、及び抵抗115,116を含んで構成される。   The output voltage adjustment circuit 60 (second control circuit) controls the feedback voltage generation circuit 101 so that the output voltage Vout1 increases as the load current IL1 increases. The output voltage adjustment circuit 60 includes a PMOS transistor M2, NPN transistors Q1 and Q2, and resistors 115 and 116.

PMOSトランジスタM2は、PMOSトランジスタM1に流れる電流I1と同様に変化する電流を生成する。PMOSトランジスタM2のゲート電極とソース電極の夫々は、PMOSトランジスタM1のゲート電極とソース電極に接続される。また、PMOSトランジスタM2は、PMOSトランジスタM1と同様に誤差増幅回路102により制御される。このため、PMOSトランジスタM2に流れる電流I2は、電流I1と同様に変化する。なお、本実施形態では、電流I2は電流I1より十分小さくなるよう、PMOSトランジスタM2のサイズは設計されている。   The PMOS transistor M2 generates a current that changes in the same manner as the current I1 flowing through the PMOS transistor M1. The gate electrode and the source electrode of the PMOS transistor M2 are connected to the gate electrode and the source electrode of the PMOS transistor M1, respectively. The PMOS transistor M2 is controlled by the error amplifier circuit 102 in the same manner as the PMOS transistor M1. For this reason, the current I2 flowing through the PMOS transistor M2 changes in the same manner as the current I1. In the present embodiment, the size of the PMOS transistor M2 is designed so that the current I2 is sufficiently smaller than the current I1.

ダイオード接続されたNPNトランジスタQ1には、電流I2が供給される。このため、NPNトランジスタQ1のベース−エミッタ間には、電流I2に応じた電圧が生成される。なお、抵抗115は、NPNトランジスタQ1のエミッタ抵抗である。   A current I2 is supplied to the diode-connected NPN transistor Q1. Therefore, a voltage corresponding to the current I2 is generated between the base and emitter of the NPN transistor Q1. The resistor 115 is an emitter resistor of the NPN transistor Q1.

NPNトランジスタQ2のベースは、NPNトランジスタQ1のベースに接続されているため、NPNトランジスタQ1,Q2は、カレントミラー回路を構成する。したがって、NPNトランジスタQ2には電流I2に応じた電流が流れる。なお、抵抗116は、NPNトランジスタQ2のエミッタ抵抗である。例えば、電流I2がゼロの場合、すなわち、NPNトランジスタQ1,Q2がオフしている場合、目的レベルの出力電圧Vout1が生成される。   Since the base of the NPN transistor Q2 is connected to the base of the NPN transistor Q1, the NPN transistors Q1 and Q2 constitute a current mirror circuit. Therefore, a current corresponding to the current I2 flows through the NPN transistor Q2. The resistor 116 is an emitter resistor of the NPN transistor Q2. For example, when the current I2 is zero, that is, when the NPN transistors Q1 and Q2 are off, the target level output voltage Vout1 is generated.

一方、電流I2が流れ始めるとNPNトランジスタQ1はオンし、電流I3が増加する。ここで、本実施形態では、PMOSトランジスタM1,M2のサイズ比をC1(=(PMOSトランジスタM2のサイズ/PMOSトランジスタM1のサイズ))とし、NPNトランジスタQ1,Q2は同じサイズであることとする。
このため、電流I2の変化であるΔI2、及び電流I3の変化であるΔI3は、下記の式(3)となる。
ΔI2=ΔI3=ΔI1×C1・・・(3)
したがって、電圧調整回路60は、式(4)に示すように、出力電圧Vout1を電流I1の増加に応じて目的レベルから上昇させる。
ΔVout1=ΔI3×R1=ΔI1×C1×R1・・・(4)
つまり、電圧調整回路60は、帰還電圧生成回路101に流れる電流を制御し、出力電圧Vout1を上昇させる。
On the other hand, when the current I2 starts to flow, the NPN transistor Q1 is turned on and the current I3 increases. In this embodiment, the size ratio of the PMOS transistors M1 and M2 is C1 (= (size of the PMOS transistor M2 / size of the PMOS transistor M1)), and the NPN transistors Q1 and Q2 are the same size.
Therefore, ΔI2 which is a change in the current I2 and ΔI3 which is a change in the current I3 are expressed by the following formula (3).
ΔI2 = ΔI3 = ΔI1 × C1 (3)
Therefore, the voltage adjustment circuit 60 increases the output voltage Vout1 from the target level in accordance with the increase in the current I1, as shown in the equation (4).
ΔVout1 = ΔI3 × R1 = ΔI1 × C1 × R1 (4)
That is, the voltage adjustment circuit 60 controls the current flowing through the feedback voltage generation circuit 101 and increases the output voltage Vout1.

==電源回路10の動作==
ここで、図2を参照しつつ、負荷電流IL1がゼロから増加した場合の電源回路10の動作の一例を説明する。なお、本実施形態では、負荷電流IL1と電流I1とがほぼ等しくなるように、抵抗101,102は、十分大きな値の抵抗値R1,R2を有することとする。
== Operation of Power Supply Circuit 10 ==
Here, an example of the operation of the power supply circuit 10 when the load current IL1 increases from zero will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the resistors 101 and 102 have sufficiently large resistance values R1 and R2 so that the load current IL1 and the current I1 are substantially equal.

まず、負荷電流IL1がゼロの場合、PMOSトランジスタM1から出力される電流I1はゼロになるため、電流I2もゼロとなる。このため、この場合、前述のように目的レベルの出力電圧Vout1が生成される。また、電流IL1がゼロの場合、ケーブル40の抵抗RAでの電圧降下は発生しないため、負荷41に印加される電圧VL1のレベルも目的レベルとなる。   First, when the load current IL1 is zero, the current I1 output from the PMOS transistor M1 is zero, so the current I2 is also zero. Therefore, in this case, the output voltage Vout1 at the target level is generated as described above. Further, when the current IL1 is zero, a voltage drop at the resistor RA of the cable 40 does not occur, so the level of the voltage VL1 applied to the load 41 is also the target level.

つぎに、負荷電流IL1がゼロからΔIL1だけ増加すると、ケーブル40での電圧降下は、RA×ΔIL1となる。ところで、本実施形態では、負荷電流IL1と電流I1とがほぼ等しくなるよう抵抗110等が設計されているため、負荷電流IL1がゼロからΔIL1だけ増加すると電流I1もΔI1だけ増加する。また、本実施形態では、例えば、式(4)における“C1×R1”が、抵抗値“RA”に等しくなるよう、PMOSトランジスタM1,M2のサイズ比C1が定められていることとする。   Next, when the load current IL1 increases from zero by ΔIL1, the voltage drop in the cable 40 becomes RA × ΔIL1. By the way, in this embodiment, since the resistor 110 and the like are designed so that the load current IL1 and the current I1 are substantially equal, when the load current IL1 increases from zero by ΔIL1, the current I1 also increases by ΔI1. In the present embodiment, for example, the size ratio C1 of the PMOS transistors M1 and M2 is determined so that “C1 × R1” in Equation (4) is equal to the resistance value “RA”.

このため、出力電圧Vout1は、目的レベルからR1×C1×ΔI1(=RA×ΔI1)だけ上昇する。したがって、ケーブル40で電圧降下が発生しても、負荷41に印加される電圧VL1のレベルは目的レベルとなる。   For this reason, the output voltage Vout1 rises by R1 × C1 × ΔI1 (= RA × ΔI1) from the target level. Therefore, even if a voltage drop occurs in the cable 40, the level of the voltage VL1 applied to the load 41 becomes the target level.

このように、本実施形態では、負荷電流IL1が増加した場合であっても、電圧VL1の低下を抑制できることができる。   As described above, in this embodiment, even when the load current IL1 is increased, the decrease in the voltage VL1 can be suppressed.

==電源回路の第2の実施形態==
図3は、本発明の第2の実施形態である電源回路11の構成を示す図である。電源回路11は、電源回路10と同様に、入力電圧Vinから生成された出力電圧Vout2を出力する回路であり、電源IC21、およびコンデンサ30を含んで構成される。なお、本明細書において、図1に示した電源回路10と同じ符号が付されたブロックは同じである。このため、同じ符号が付されたブロックについての詳細は省略する。
== Second Embodiment of Power Supply Circuit ==
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the power supply circuit 11 according to the second embodiment of the present invention. Similar to the power supply circuit 10, the power supply circuit 11 is a circuit that outputs an output voltage Vout 2 generated from the input voltage Vin, and includes a power supply IC 21 and a capacitor 30. In the present specification, the blocks denoted by the same reference numerals as those of the power supply circuit 10 shown in FIG. 1 are the same. For this reason, the detail about the block with the same code | symbol is abbreviate | omitted.

電源IC21は、レギュレータ51、出力電圧調整回路61、および端子IN,OUT,CONTを含んで構成される。   The power supply IC 21 includes a regulator 51, an output voltage adjustment circuit 61, and terminals IN, OUT, and CONT.

レギュレータ51は、レギュレータ50と同様に、入力電圧Vinから出力電圧Vout2を生成する回路である。レギュレータ51は、レギュレータ50と同様の構成である。   Like the regulator 50, the regulator 51 is a circuit that generates the output voltage Vout2 from the input voltage Vin. The regulator 51 has the same configuration as the regulator 50.

このため、レギュレータ51は、後述するNMOSトランジスタM23がオフしている場合、目的レベルの出力電圧Vout2を生成する。一方、NMOSトランジスタM23に流れる電流I7が増加すると、出力電圧Vout2は目的レベルから上昇される。   For this reason, the regulator 51 generates an output voltage Vout2 of a target level when an NMOS transistor M23 described later is turned off. On the other hand, when the current I7 flowing through the NMOS transistor M23 increases, the output voltage Vout2 is raised from the target level.

出力電圧調整回路61(第2制御回路)は、負荷電流IL2、すなわち、PMOSトランジスタM1に流れる電流I1が所定値IAよりも大きくなると、電流I1の増加に応じて出力電圧Vout2が上昇するよう、帰還電圧生成回路101を制御する。出力電圧調整回路61は、負荷電流IL2が増加し、抵抗RAにおける電圧降下の影響が大きくなると、出力電圧Vout2の上昇を開始させる。出力電圧調整回路61は、電流生成回路70、および制御回路71を含んで構成される。   When the load current IL2, that is, the current I1 flowing through the PMOS transistor M1 becomes larger than the predetermined value IA, the output voltage adjustment circuit 61 (second control circuit) is configured so that the output voltage Vout2 increases as the current I1 increases. The feedback voltage generation circuit 101 is controlled. The output voltage adjustment circuit 61 starts increasing the output voltage Vout2 when the load current IL2 increases and the influence of the voltage drop in the resistor RA increases. The output voltage adjustment circuit 61 includes a current generation circuit 70 and a control circuit 71.

電流生成回路70は、電流I1の増加に応じて増加する電流I4を生成する回路であり、抵抗120,121、誤差増幅回路122、PMOSトランジスタM11を含んで構成される。   The current generation circuit 70 is a circuit that generates a current I4 that increases as the current I1 increases. The current generation circuit 70 includes resistors 120 and 121, an error amplification circuit 122, and a PMOS transistor M11.

抵抗120は、電流I1を検出すべく、端子INと、PMOSトランジスタM1のソース電極との間に設けられた電流検出抵抗である。なお、抵抗120とPMOSトランジスタM1とが接続されたノードの電圧を電圧V1とする。   The resistor 120 is a current detection resistor provided between the terminal IN and the source electrode of the PMOS transistor M1 in order to detect the current I1. A voltage at a node where the resistor 120 and the PMOS transistor M1 are connected is a voltage V1.

抵抗121は、端子INと、PMOSトランジスタM11のソース電極との間に設けられている。また、抵抗121と、PMOSトランジスタM11とが接続されるノードの電圧を電圧V2とする。   The resistor 121 is provided between the terminal IN and the source electrode of the PMOS transistor M11. A voltage at a node to which the resistor 121 and the PMOS transistor M11 are connected is a voltage V2.

PMOSトランジスタM11のゲートとソースは夫々、誤差増幅回路122の出力と反転入力に接続されている。また、誤差増幅回路122の非反転入力には、電圧V1が印加されている。このため、誤差増幅回路122は、反転入力の電圧V2が非反転入力に印加された電圧V1に一致するように、PMOSトランジスタM11のゲート電圧を制御する。電圧V1,V2は、電流I1が増加するにつれて低下するため、抵抗121に流れる電流I4は電流I1の増加に応じて増加する。   The gate and source of the PMOS transistor M11 are connected to the output and inverting input of the error amplifier circuit 122, respectively. The voltage V 1 is applied to the non-inverting input of the error amplifier circuit 122. For this reason, the error amplifier circuit 122 controls the gate voltage of the PMOS transistor M11 so that the voltage V2 of the inverting input matches the voltage V1 applied to the non-inverting input. Since the voltages V1 and V2 decrease as the current I1 increases, the current I4 flowing through the resistor 121 increases as the current I1 increases.

制御回路71は、電流I4の電流値が所定値IBよりも大きくなると、電流I4の増加に応じて出力電圧Vout2が上昇するよう、帰還電圧生成回路101に流れる電流を制御する。なお、電流値IBは、電流I1が前述の所定の電流値IAとなる際の電流I4の電流値である。また、制御回路71は、抵抗130、電流源131、誤差増幅回路132、可変抵抗133、NPNトランジスタQ10、PMOSトランジスタM20,M21、およびNMOSトランジスタM22,M23を含んで構成される。   The control circuit 71 controls the current flowing through the feedback voltage generation circuit 101 so that the output voltage Vout2 increases as the current I4 increases when the current value of the current I4 becomes larger than the predetermined value IB. The current value IB is a current value of the current I4 when the current I1 becomes the above-described predetermined current value IA. The control circuit 71 includes a resistor 130, a current source 131, an error amplifier circuit 132, a variable resistor 133, an NPN transistor Q10, PMOS transistors M20 and M21, and NMOS transistors M22 and M23.

抵抗130の一端には、PMOSトランジスタM11のドレイン電極と、電流源131とが接続されている。なお、抵抗130とPMOSトランジスタM11とが接続されたノードの電圧を電圧V3とする。   One end of the resistor 130 is connected to the drain electrode of the PMOS transistor M11 and the current source 131. Note that a voltage at a node to which the resistor 130 and the PMOS transistor M11 are connected is a voltage V3.

電流源131は、電流値IBのシンク電流を生成する回路である。電流I4の電流値が電流値IBよりも小さい場合、抵抗130に流れる電流はゼロとなるため、電圧V3はゼロとなる。一方、電流I4の電流値が電流値IBよりも大きくなると、電流I4が増加するにつれて電圧V3は上昇する。   The current source 131 is a circuit that generates a sink current having a current value IB. When the current value of the current I4 is smaller than the current value IB, the current flowing through the resistor 130 becomes zero, and the voltage V3 becomes zero. On the other hand, when the current value of the current I4 becomes larger than the current value IB, the voltage V3 increases as the current I4 increases.

NPNトランジスタQ10のベースとエミッタは夫々、誤差増幅回路133の出力と反転入力に接続されている。また、誤差増幅回路133の非反転入力には、電圧V3が印加されている。このため、誤差増幅回路122は、反転入力の電圧が電圧V3に一致するように、NPNトランジスタQ10のベース電圧を制御する。この結果、NPNトランジスタQ10のエミッタに接続された可変抵抗133に印加される電圧は、電圧V3となる。   The base and emitter of the NPN transistor Q10 are connected to the output and inverting input of the error amplifier circuit 133, respectively. The voltage V3 is applied to the non-inverting input of the error amplifier circuit 133. Therefore, the error amplification circuit 122 controls the base voltage of the NPN transistor Q10 so that the voltage of the inverting input matches the voltage V3. As a result, the voltage applied to the variable resistor 133 connected to the emitter of the NPN transistor Q10 becomes the voltage V3.

可変抵抗133(調整回路)には、電圧V3に応じた電流I5が流れる。また、可変抵抗133の抵抗値R10は、端子CONTを介してマイコン(不図示)等から入力される制御電圧Vcに応じて変化する。このため、本実施形態では、電流I5の電流値を外部のマイコン等により調整することが可能となる。   A current I5 corresponding to the voltage V3 flows through the variable resistor 133 (adjustment circuit). Further, the resistance value R10 of the variable resistor 133 changes according to a control voltage Vc input from a microcomputer (not shown) or the like via the terminal CONT. For this reason, in this embodiment, the current value of the current I5 can be adjusted by an external microcomputer or the like.

ダイオード接続されたPMOSトランジスタM20には、電流I5が供給される。また、PMOSトランジスタM20,M21はカレントミラー回路を構成するため、PMOSトランジスタM21には、電流I5に応じた電流I6が流れる。また、電流I6は、ダイオード接続されたNMOSトランジスタM22に供給され、NMOSトランジスタM22,M23とはカレントミラー回路を構成する。したがって、NMOSトランジスタM23には電流I6に応じた電流I7が流れる。   A current I5 is supplied to the diode-connected PMOS transistor M20. Since the PMOS transistors M20 and M21 constitute a current mirror circuit, a current I6 corresponding to the current I5 flows through the PMOS transistor M21. The current I6 is supplied to a diode-connected NMOS transistor M22, and the NMOS transistors M22 and M23 constitute a current mirror circuit. Therefore, a current I7 corresponding to the current I6 flows through the NMOS transistor M23.

例えば、NMOSトランジスタM23がオフしている場合、すなわち、電流I7がゼロの場合、NMOSトランジスタM23のオン抵抗は無限大となる。このため、この場合、レギュレータ51は、レギュレータ50と同様に目的レベルの出力電圧Vout2を生成する。   For example, when the NMOS transistor M23 is off, that is, when the current I7 is zero, the on-resistance of the NMOS transistor M23 is infinite. Therefore, in this case, similarly to the regulator 50, the regulator 51 generates the target level output voltage Vout2.

一方、電流I6が流れ始めると電流I7も増加する。この結果、図1に示した電源回路10と同様に、出力電圧調整回路61は、出力電圧Vout2を電流I7の増加に応じて目的レベルから上昇させる。   On the other hand, when the current I6 starts to flow, the current I7 also increases. As a result, like the power supply circuit 10 shown in FIG. 1, the output voltage adjustment circuit 61 raises the output voltage Vout2 from the target level according to the increase in the current I7.

==電源回路11の動作==
このような電源回路11は、負荷電流IL1増加し、電流I1が電流値IAとなるまでは、目的レベルの出力電圧Vout2を生成する。そして、負荷電流IL1が増加して、電流I1が電流値IAより大きくなると、電源回路11は、電流I1の増加に応じて出力電圧Vout2を上昇させる。このため、電源回路11は、負荷電流IL2が増加し、ケーブル40の抵抗RAでの電圧降下が大きくなった場合であっても、電圧VL2の低下を抑制することができる。
== Operation of Power Supply Circuit 11 ==
Such a power supply circuit 11 increases the load current IL1 and generates the output voltage Vout2 at the target level until the current I1 reaches the current value IA. When the load current IL1 increases and the current I1 becomes larger than the current value IA, the power supply circuit 11 increases the output voltage Vout2 according to the increase in the current I1. For this reason, the power supply circuit 11 can suppress a decrease in the voltage VL2 even when the load current IL2 increases and the voltage drop at the resistance RA of the cable 40 increases.

==電源回路の第3の実施形態==
図4は、本発明の第3の実施形態である電源回路12の構成を示す図である。電源回路12は、電源回路10と同様に、入力電圧Vinから生成された出力電圧Vout3を出力する回路であり、電源IC22、およびコンデンサ30を含んで構成される。
電源IC22は、レギュレータ52、出力電圧調整回路62、および端子IN,OUTを含んで構成される。
== Third embodiment of the power supply circuit ==
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of the power supply circuit 12 according to the third embodiment of the present invention. Similar to the power supply circuit 10, the power supply circuit 12 is a circuit that outputs an output voltage Vout 3 generated from the input voltage Vin, and includes a power supply IC 22 and a capacitor 30.
The power supply IC 22 includes a regulator 52, an output voltage adjustment circuit 62, and terminals IN and OUT.

レギュレータ52は、レギュレータ50と同様に、入力電圧Vinから出力電圧Vout3を生成する回路である。レギュレータ52は、PMOSトランジスタM1、誤差増幅回路102、抵抗110,111、及び基準電圧生成回路150を含んで構成される。基準電圧生成回路150以外の構成は、レギュレータ50と同様であるため、ここでは、基準電圧生成回路150について説明する。   Like the regulator 50, the regulator 52 is a circuit that generates the output voltage Vout3 from the input voltage Vin. The regulator 52 includes a PMOS transistor M1, an error amplifier circuit 102, resistors 110 and 111, and a reference voltage generation circuit 150. Since the configuration other than the reference voltage generation circuit 150 is the same as that of the regulator 50, the reference voltage generation circuit 150 will be described here.

基準電圧生成回路150は、PMOSトランジスタM43から供給される電流I10に応じた基準電圧Vref2を生成する回路であり、バイアス電圧生成回路160、および抵抗161を含んで構成される。   The reference voltage generation circuit 150 is a circuit that generates a reference voltage Vref2 corresponding to the current I10 supplied from the PMOS transistor M43, and includes a bias voltage generation circuit 160 and a resistor 161.

バイアス電圧生成回路160は、いわゆるシンク電流が供給された際にも所定のバイアス電圧Vbを生成する回路である。   The bias voltage generation circuit 160 is a circuit that generates a predetermined bias voltage Vb even when a so-called sink current is supplied.

抵抗161の一端にはバイアス電圧Vbが印加され、他端はPMOSトランジスタM43のドレイン電極と、誤差増幅回路102の反転入力とに接続される。また、抵抗161の抵抗値をR20とすると、基準電圧Vref2は、式(5)で表される。
Vref2=Vb+R20×I10・・・(5)
また、出力電圧Vout3は、式(4)と同様に式(6)で表される。
Vout3=(1+R1/R2)×Vref2・・・(6)
このため、例えば、電流I10が供給され、基準電圧Vref2が上昇すると、出力電圧Vout3も上昇することになる。なお、本実施形態では、電流I10がゼロで、Vref2=Vbの際の出力電圧Vref3を、目的レベルの出力電圧Vref3とする。
A bias voltage Vb is applied to one end of the resistor 161, and the other end is connected to the drain electrode of the PMOS transistor M43 and the inverting input of the error amplifier circuit 102. Further, when the resistance value of the resistor 161 is R20, the reference voltage Vref2 is expressed by Expression (5).
Vref2 = Vb + R20 × I10 (5)
Further, the output voltage Vout3 is expressed by the equation (6) similarly to the equation (4).
Vout3 = (1 + R1 / R2) × Vref2 (6)
For this reason, for example, when the current I10 is supplied and the reference voltage Vref2 increases, the output voltage Vout3 also increases. In this embodiment, the output voltage Vref3 when the current I10 is zero and Vref2 = Vb is set to the target level output voltage Vref3.

出力電圧調整回路62(第2制御回路)は、負荷電流IL3、すなわち、PMOSトランジスタM1に流れる電流I1が大きくなると、電流I1の増加に応じて出力電圧Vout3が上昇するよう、基準電圧生成回路150を制御する。出力電圧調整回路62は、PMOSトランジスタM2,M42,M43、NMOSトランジスタM40,M41を含んで構成される。   When the load current IL3, that is, the current I1 flowing through the PMOS transistor M1, increases, the output voltage adjustment circuit 62 (second control circuit) causes the reference voltage generation circuit 150 to increase the output voltage Vout3 according to the increase in the current I1. To control. The output voltage adjustment circuit 62 includes PMOS transistors M2, M42, and M43 and NMOS transistors M40 and M41.

PMOSトランジスタM2は、電流I1と同様に変化する電流I2をダイード接続されたNMOSトランジスタM40に供給する。NMOSトランジスタM40,M41はカレントミラー回路を構成する。また、NMOSトランジスタM41に流れる電流は、ダイード接続されたNMOSトランジスタM42に供給され、NMOSトランジスタM42,M43もカレントミラー回路を構成する。したがって、NMOSトランジスタM43に流れる電流I10は、電流I2が増加するにつれて増加する。   The PMOS transistor M2 supplies a current I2 that changes similarly to the current I1 to the diode-connected NMOS transistor M40. The NMOS transistors M40 and M41 constitute a current mirror circuit. The current flowing through the NMOS transistor M41 is supplied to the diode-connected NMOS transistor M42, and the NMOS transistors M42 and M43 also constitute a current mirror circuit. Therefore, the current I10 flowing through the NMOS transistor M43 increases as the current I2 increases.

==電源回路12の動作==
負荷電流IL3がゼロの場合、電流I1,I2,I10もゼロとなるため、電源回路12は、目的レベルの出力電圧Vout3を生成する。そして、負荷電流IL3が増加すると、電流I1,I2,I10は増加するため、電源回路12は出力電圧Vout3を上昇させる。このため、電源回路12は、負荷電流IL3の増加に応じてケーブル40での電圧降下が大きくなった場合であっても、電圧VL3の低下を抑制することができる。
== Operation of Power Supply Circuit 12 ==
When the load current IL3 is zero, the currents I1, I2, and I10 are also zero, and the power supply circuit 12 generates the target level output voltage Vout3. When the load current IL3 increases, the currents I1, I2, and I10 increase, and the power supply circuit 12 increases the output voltage Vout3. For this reason, the power supply circuit 12 can suppress the decrease in the voltage VL3 even when the voltage drop in the cable 40 increases as the load current IL3 increases.

==電源回路の第4の実施形態==
図5は、本発明の第4の実施形態である電源回路13の構成を示す図である。電源回路13は、電源回路10と同様に、入力電圧Vinから生成された出力電圧Vout4を出力する回路であり、電源IC23、およびコンデンサ30を含んで構成される。
== Fourth Embodiment of Power Supply Circuit ==
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the power supply circuit 13 according to the fourth embodiment of the present invention. Similarly to the power supply circuit 10, the power supply circuit 13 is a circuit that outputs an output voltage Vout4 generated from the input voltage Vin, and includes a power supply IC 23 and a capacitor 30.

電源IC23は、レギュレータ52、出力電圧調整回路63、および端子IN,OUT,CONTを含んで構成される。電源IC23におけるレギュレータ52は、電源IC22のレギュレータ52と同じであるため、ここでは、出力電圧調整回路63について説明する。   The power supply IC 23 includes a regulator 52, an output voltage adjustment circuit 63, and terminals IN, OUT, and CONT. Since the regulator 52 in the power supply IC 23 is the same as the regulator 52 of the power supply IC 22, the output voltage adjustment circuit 63 will be described here.

出力電圧調整回路63(第2制御回路)は、負荷電流IL4、すなわち、PMOSトランジスタM1に流れる電流I1が大きくなると、電流I1の増加に応じて出力電圧Vout4が上昇するよう、基準電圧生成回路150を制御する。出力電圧調整回路63は、電流生成回路70、および基準電圧制御回路75を含んで構成される。なお、電流生成回路70は、電流I1の増加に応じて増加する電流I4を生成する回路であり、抵抗120,121、誤差増幅回路122、PMOSトランジスタM11を含んで構成される。なお、電流生成回路70は、図3で示した構成と同じである。   When the load current IL4, that is, the current I1 flowing through the PMOS transistor M1, increases, the output voltage adjustment circuit 63 (second control circuit) causes the reference voltage generation circuit 150 to increase the output voltage Vout4 according to the increase in the current I1. To control. The output voltage adjustment circuit 63 includes a current generation circuit 70 and a reference voltage control circuit 75. The current generation circuit 70 is a circuit that generates a current I4 that increases as the current I1 increases, and includes resistors 120 and 121, an error amplification circuit 122, and a PMOS transistor M11. The current generation circuit 70 has the same configuration as that shown in FIG.

基準電圧制御回路75は、PMOSトランジスタM11から供給される電流I4に応じた電流I20を基準電圧生成回路150に供給する回路であり、スイッチ170、NMOSトランジスタM50,M51,M52、およびPMOSトランジスタM53,54を含んで構成される。   The reference voltage control circuit 75 is a circuit that supplies a current I20 corresponding to the current I4 supplied from the PMOS transistor M11 to the reference voltage generation circuit 150. The reference voltage control circuit 75 includes a switch 170, NMOS transistors M50, M51, and M52, and a PMOS transistor M53, 54 is comprised.

スイッチ170(調整回路)は、マイコン等(不図示)から端子CONTに入力される制御信号Scが例えばハイレベル(以下、“H”レベル)の場合、NMOSトランジスタM52のゲート電極を、NMOSトランジスタM50のゲート電極に接続する。一方、制御信号Scが例えばローレベル(以下、“L”レベル)の場合、NMOSトランジスタM52のゲート電極を接地する。   When the control signal Sc input from the microcomputer or the like (not shown) to the terminal CONT is, for example, at a high level (hereinafter, “H” level), the switch 170 (adjustment circuit) uses the gate electrode of the NMOS transistor M52 as the NMOS transistor M50. To the gate electrode. On the other hand, when the control signal Sc is at a low level (hereinafter, “L” level), for example, the gate electrode of the NMOS transistor M52 is grounded.

ダイオード接続されたNMOSトランジスタM50には、電流I4が供給される。NMOSトランジスタ50のゲート電極は、NMOSトランジスタM51のゲート電極と、スイッチ170に接続されている。また、NMOSトランジスタM51のドレイン電極は、NMOSトランジスタM52のドレイン電極に接続されている。   A current I4 is supplied to the diode-connected NMOS transistor M50. The gate electrode of the NMOS transistor 50 is connected to the gate electrode of the NMOS transistor M51 and the switch 170. The drain electrode of the NMOS transistor M51 is connected to the drain electrode of the NMOS transistor M52.

したがって、例えば、制御信号Scが“H”レベルの場合、NMOSトランジスタM50,M51,M52はカレントミラー回路を構成する。一方、制御信号Scが“L”レベルの場合、NMOSトランジスタM50,M51はカレントミラー回路を構成する。   Therefore, for example, when the control signal Sc is at “H” level, the NMOS transistors M50, M51, and M52 constitute a current mirror circuit. On the other hand, when the control signal Sc is at "L" level, the NMOS transistors M50 and M51 constitute a current mirror circuit.

なお、本実施形態では、例えば、NMOSトランジスタM50〜M52は同じサイズであることとする。このため、制御信号Scが“H”レベルの場合、ダイオード接続されたPMOSトランジスタM53には、電流I4の2倍の電流が流れる。一方、制御信号Scが“L”レベルの場合、PMOSトランジスタM53には、電流I4が流れる。   In the present embodiment, for example, the NMOS transistors M50 to M52 are the same size. Therefore, when the control signal Sc is at the “H” level, a current twice as large as the current I4 flows through the diode-connected PMOS transistor M53. On the other hand, when the control signal Sc is at the “L” level, the current I4 flows through the PMOS transistor M53.

PMOSトランジスタM53,M54はカレントミラー回路を構成するため、PMOSトランジスタM54に流れる電流I20は、電流I4と同様に変化する。   Since the PMOS transistors M53 and M54 constitute a current mirror circuit, the current I20 flowing through the PMOS transistor M54 changes in the same manner as the current I4.

==電源回路13の動作==
電源回路13は、負荷電流IL4がゼロの場合、電流I1,I4,I20もゼロとなるため、バイアス電圧Vbが基準電圧Vref2として出力される。したがって、この場合、電源回路13は、目的レベルの出力電圧Vout3を生成する。
== Operation of the power supply circuit 13 ==
In the power supply circuit 13, when the load current IL4 is zero, the currents I1, I4, and I20 are also zero, so that the bias voltage Vb is output as the reference voltage Vref2. Therefore, in this case, the power supply circuit 13 generates the target level output voltage Vout3.

負荷電流IL4が増加すると、電源回路13は、電流I1の増加に応じて電流I20を増加させるため、出力電圧Vout3は上昇する。したがって、電源回路13は、負荷電流IL4の増加に応じてケーブル40での電圧降下が大きくなった場合であっても、電圧VL4の低下を抑制することができる。   When the load current IL4 increases, the power supply circuit 13 increases the current I20 in accordance with the increase in the current I1, so that the output voltage Vout3 increases. Therefore, the power supply circuit 13 can suppress the decrease in the voltage VL4 even when the voltage drop in the cable 40 increases as the load current IL4 increases.

==電源回路の第5の実施形態==
図6は、本発明の第5の実施形態である電源回路14の構成を示す図である。電源回路14は、電源回路10と同様に、入力電圧Vinから生成された出力電圧Vout5を出力する回路であり、電源IC24、ダイオード31、インダクタ32、抵抗33、およびコンデンサ34を含んで構成される。
== Fifth Embodiment of Power Supply Circuit ==
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the power supply circuit 14 according to the fifth embodiment of the present invention. Similarly to the power supply circuit 10, the power supply circuit 14 is a circuit that outputs an output voltage Vout5 generated from the input voltage Vin, and includes a power supply IC 24, a diode 31, an inductor 32, a resistor 33, and a capacitor 34. .

ダイオード31は、アノードが接地され、カソードが端子OUTに接続されている。インダクタ32の一端は端子OUTに接続され、他端は抵抗33を介してコンデンサ34の一端に接続されている。また、コンデンサ34の他端は接地されており、コンデンサ34に充電された電圧は出力電圧Vout5となる。このため、ダイオード31、インダクタ32、コンデンサ34は、PMOSトランジスタM70とともに、いわゆる降圧チョッパ回路を構成する。なお、抵抗33は、負荷電流IL5を検出するための電流検出抵抗である。   The diode 31 has an anode grounded and a cathode connected to the terminal OUT. One end of the inductor 32 is connected to the terminal OUT, and the other end is connected to one end of the capacitor 34 via the resistor 33. The other end of the capacitor 34 is grounded, and the voltage charged in the capacitor 34 becomes the output voltage Vout5. For this reason, the diode 31, the inductor 32, and the capacitor 34 constitute a so-called step-down chopper circuit together with the PMOS transistor M70. The resistor 33 is a current detection resistor for detecting the load current IL5.

電源IC24は、PMOSトランジスタM70、スイッチング制御回路80、出力電圧調整回路81、および端子IN,OUT,P1,P2を含んで構成される。   The power supply IC 24 includes a PMOS transistor M70, a switching control circuit 80, an output voltage adjustment circuit 81, and terminals IN, OUT, P1, and P2.

スイッチング制御回路80は、基準電圧Vref1と帰還電圧Vfb3とが一致するように、PMOSトランジスタM70をスイッチングする回路であり、基準電圧生成回路100,帰還電圧生成回路101、及び駆動回路200を含んで構成される。なお、基準電圧生成回路100、帰還電圧生成回路101、NMOSトランジスタM23は、図3で示した構成と同じである。   The switching control circuit 80 is a circuit that switches the PMOS transistor M70 so that the reference voltage Vref1 and the feedback voltage Vfb3 coincide with each other, and includes a reference voltage generation circuit 100, a feedback voltage generation circuit 101, and a drive circuit 200. Is done. The reference voltage generation circuit 100, the feedback voltage generation circuit 101, and the NMOS transistor M23 have the same configuration as that shown in FIG.

駆動回路200(第1制御回路)は、いわゆるPWM(Pulse Width Modulation)信号でPMOSトランジスタM70をスイッチングする回路である。駆動回路200は、例えば、帰還電圧Vfb3が基準電圧Vref1より高い場合、PMOSトランジスタM70がオンする期間が短くなるよう、PWM信号のデューティ比を変化させる。一方、駆動回路200は、帰還電圧Vfb3が基準電圧Vref1より低い場合、PMOSトランジスタM70がオンする期間が長くなるよう、PWM信号のデューティ比を変化させる。   The drive circuit 200 (first control circuit) is a circuit that switches the PMOS transistor M70 with a so-called PWM (Pulse Width Modulation) signal. For example, when the feedback voltage Vfb3 is higher than the reference voltage Vref1, the drive circuit 200 changes the duty ratio of the PWM signal so that the period during which the PMOS transistor M70 is turned on is shortened. On the other hand, when the feedback voltage Vfb3 is lower than the reference voltage Vref1, the drive circuit 200 changes the duty ratio of the PWM signal so that the period during which the PMOS transistor M70 is turned on becomes longer.

このため、NMOSトランジスタM23がオフしている場合、式(7)で示す出力電圧Vout5が生成される。
Vout5=(1+R1/R2)×Vref1・・・(7)
なお、本実施形態では、NMOSトランジスタM23がオフしている際の出力電圧Vout5のレベルを目的レベルとする。また、図1,3に示した電源回路10,11と同様に、NMOSトランジスタM23に電流が流れると、出力電圧Vout5は目的レベルから上昇する。
For this reason, when the NMOS transistor M23 is off, the output voltage Vout5 represented by the equation (7) is generated.
Vout5 = (1 + R1 / R2) × Vref1 (7)
In the present embodiment, the level of the output voltage Vout5 when the NMOS transistor M23 is off is set as the target level. As in the power supply circuits 10 and 11 shown in FIGS. 1 and 3, when a current flows through the NMOS transistor M23, the output voltage Vout5 rises from the target level.

出力電圧調整回路81(第2制御回路)は、負荷電流IL5、すなわち、PMOSトランジスタM70に流れる電流I30の増加に応じて出力電圧Vout5が上昇するよう、帰還電圧生成回路101を制御する。   The output voltage adjustment circuit 81 (second control circuit) controls the feedback voltage generation circuit 101 so that the output voltage Vout5 increases according to the increase in the load current IL5, that is, the current I30 flowing through the PMOS transistor M70.

出力電圧調整回路81は、電流検出回路210、及びNMOSトランジスタM23,M80を含んで構成される。   The output voltage adjustment circuit 81 includes a current detection circuit 210 and NMOS transistors M23 and M80.

電流検出回路210は、負荷電流IL5に応じて変化する抵抗33の両端の電圧を端子P1,P2を介して検出し、負荷電流IL5に応じた電流I40を生成する。具体的には、電流検出回路210は、負荷電流IL5が増加するにつれて増加する電流I40を、ダイード接続されたNMOSトランジスタ80に供給する。なお、電流検出回路210は、負荷電流IL5がゼロの場合、電流I40をゼロとする。   The current detection circuit 210 detects the voltage across the resistor 33 that changes according to the load current IL5 via the terminals P1 and P2, and generates a current I40 according to the load current IL5. Specifically, the current detection circuit 210 supplies a current I40 that increases as the load current IL5 increases to the diode-connected NMOS transistor 80. The current detection circuit 210 sets the current I40 to zero when the load current IL5 is zero.

NMOSトランジスタM80,M23はカレントミラー回路を構成する。このため、出力電圧調整回路81は、例えば、図3に示した出力電圧調整回路61と同様に動作し、負荷電流IL5が増加すると、帰還電圧生成回路101に流れる電流を制御し、出力電圧Vout5を上昇させる。   The NMOS transistors M80 and M23 constitute a current mirror circuit. Therefore, the output voltage adjustment circuit 81 operates, for example, in the same manner as the output voltage adjustment circuit 61 shown in FIG. 3, and when the load current IL5 increases, controls the current flowing through the feedback voltage generation circuit 101 and outputs the output voltage Vout5. To raise.

==電源回路14の動作==
負荷電流IL5がゼロの場合、電流I30,I40もゼロであるため、電源回路14は、目的レベルの出力電圧Vout5を生成する。また、電源回路11は、負荷電流IL5が増加すると、負荷電流IL5の増加に応じて出力電圧Vout5を上昇させる。このため、電源回路14は、負荷電流IL5が増加し、ケーブル40での電圧降下が大きくなった場合であっても、電圧VL5の低下を抑制することができる。
== Operation of Power Supply Circuit 14 ==
When the load current IL5 is zero, since the currents I30 and I40 are also zero, the power supply circuit 14 generates the target level output voltage Vout5. Further, when the load current IL5 increases, the power supply circuit 11 increases the output voltage Vout5 in accordance with the increase in the load current IL5. For this reason, the power supply circuit 14 can suppress a decrease in the voltage VL5 even when the load current IL5 increases and the voltage drop in the cable 40 increases.

==電源回路の第6の実施形態==
図7は、本発明の第6の実施形態である電源回路15の構成を示す図である。電源回路15は、入力電圧Vinから生成された二つの異なる出力電圧Vout1,Vout6を出力する回路であり、電源IC25、コンデンサ30,36を含んで構成される。
== Sixth Embodiment of Power Supply Circuit ==
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the power supply circuit 15 according to the sixth embodiment of the present invention. The power supply circuit 15 is a circuit that outputs two different output voltages Vout1 and Vout6 generated from the input voltage Vin, and includes a power supply IC25 and capacitors 30 and 36.

電源IC25は、レギュレータ50,55及び出力電圧調整回路60を含んで構成される。なお、レギュレータ50、及び出力電圧調整回路60は、図1に示す構成と同じである。   The power supply IC 25 includes regulators 50 and 55 and an output voltage adjustment circuit 60. The regulator 50 and the output voltage adjustment circuit 60 have the same configuration as that shown in FIG.

レギュレータ55は、レギュレータ50と同様に、基準電圧Vref1と出力電圧Vout6に応じた帰還電圧とに基づいて、目的レベルの出力電圧Vout6を生成する。なお、本実施形態では、端子OUT2と、負荷46との間を接続する配線45の抵抗値は十分小さいこととする。このため、負荷46に印加される電圧は、出力電圧Vout6となる。なお、レギュレータ55は、レギュレータ50と同様の構成である。   Similarly to the regulator 50, the regulator 55 generates an output voltage Vout6 of a target level based on the reference voltage Vref1 and the feedback voltage corresponding to the output voltage Vout6. In the present embodiment, the resistance value of the wiring 45 that connects the terminal OUT2 and the load 46 is sufficiently small. For this reason, the voltage applied to the load 46 is the output voltage Vout6. The regulator 55 has the same configuration as the regulator 50.

ところで、例えば、負荷電流LI1が増加した際に、例えば基準電圧Vref1が上昇するように基準電圧生成回路100が制御されると、出力電圧Vout1のみならず、出力電圧Vout6も上昇する。この結果、負荷41に印加される電圧VL1の低下は抑制されるものの、負荷46に印加される電圧は目的レベルからずれてしまうことがある。出力電圧調整回路60は、負荷電流IL1の増加に応じて帰還電圧生成回路101を制御している。このため、本実施形態では、レギュレータ50,55はともに、精度の良い基準電圧Vref1を用いて出力電圧Vout1,Vout6を生成することが可能となる。   By the way, for example, when the reference voltage generation circuit 100 is controlled so that the reference voltage Vref1 increases when the load current LI1 increases, not only the output voltage Vout1 but also the output voltage Vout6 increases. As a result, although the decrease in the voltage VL1 applied to the load 41 is suppressed, the voltage applied to the load 46 may deviate from the target level. The output voltage adjustment circuit 60 controls the feedback voltage generation circuit 101 according to the increase in the load current IL1. Therefore, in this embodiment, both the regulators 50 and 55 can generate the output voltages Vout1 and Vout6 using the accurate reference voltage Vref1.

以上、本実施形態の電源回路10〜15について説明した。例えば電源回路10は、負荷電流IL1が増加した場合、出力電圧Vout1を上昇させる。このため、ケーブル40での電圧降下が大きい場合であっても、負荷41に印加される電圧VL1の低下を抑制することが可能となる。これにより、例えば、電圧VL1を所望の電圧範囲に収めることができるため、負荷41の誤動作等の発生を防ぐことができる。   In the above, the power supply circuits 10-15 of this embodiment were demonstrated. For example, the power supply circuit 10 increases the output voltage Vout1 when the load current IL1 increases. For this reason, even when the voltage drop in the cable 40 is large, it is possible to suppress a decrease in the voltage VL1 applied to the load 41. As a result, for example, the voltage VL1 can be kept within a desired voltage range, so that the malfunction of the load 41 can be prevented.

また、一般に、負荷電流IL2が小さい場合は、負荷41に印加される電圧VL2の変化も小さいため、負荷41が例えば誤動作する可能性は低い。このため、負荷電流IL2が小さい場合は出力電圧Vout2を上昇させる必要が無い場合もある。電源回路11は、電流I2が所定値IAより大きくなると、出力電圧Vout2の上昇を開始させる。このように、本実施形態では、出力電圧Vout2の上昇が開始される電流値を自由に設定することができる。   In general, when the load current IL2 is small, the change in the voltage VL2 applied to the load 41 is also small, so that the possibility that the load 41 malfunctions is low. For this reason, when the load current IL2 is small, it may not be necessary to increase the output voltage Vout2. The power supply circuit 11 starts increasing the output voltage Vout2 when the current I2 becomes larger than the predetermined value IA. Thus, in this embodiment, the current value at which the output voltage Vout2 starts to rise can be set freely.

また、一般にケーブル40の抵抗値はばらつくため、事前にケーブル40での電圧降下を正確に予測することは難しい。電源回路21では、例えば、制御電圧Vcにより電流I5の電流値を変化させることができるため、結果的に帰還電圧Vfb1のレベルを調整できる。また、電源回路23では、制御信号Vsのレベルを変化させると電流I20が変化するため、結果的に基準電圧Vref2のレベルを調整できる。したがって、例えばケーブル40の抵抗値がばらついた場合であっても、本実施形態では帰還電圧Vfb1等を調整できるため、精度よく負荷41に印加される電圧を目的レベルとすることができる。   In general, since the resistance value of the cable 40 varies, it is difficult to accurately predict the voltage drop in the cable 40 in advance. In the power supply circuit 21, for example, the current value of the current I5 can be changed by the control voltage Vc. As a result, the level of the feedback voltage Vfb1 can be adjusted. In the power supply circuit 23, since the current I20 changes when the level of the control signal Vs is changed, the level of the reference voltage Vref2 can be adjusted as a result. Therefore, for example, even if the resistance value of the cable 40 varies, the feedback voltage Vfb1 and the like can be adjusted in the present embodiment, so that the voltage applied to the load 41 can be accurately set to the target level.

また、図7のレギュレータ50,55は、精度の良い基準電圧Vref1を用いて、出力電圧Vout1,Vout6を生成している。このような場合に、基準電圧Vref1を変化させると、出力電圧Vout1,Vout6はともに変化してしまう。電源回路15では、負荷電流IL1の増加に応じて、帰還電圧生成回路101が制御されているため、出力電圧Vout1,Vout6のうち、一方のみを負荷電流に応じて変化させることが可能となる。   Further, the regulators 50 and 55 in FIG. 7 generate the output voltages Vout1 and Vout6 using the accurate reference voltage Vref1. In such a case, when the reference voltage Vref1 is changed, both the output voltages Vout1 and Vout6 are changed. In the power supply circuit 15, since the feedback voltage generation circuit 101 is controlled according to the increase in the load current IL1, only one of the output voltages Vout1 and Vout6 can be changed according to the load current.

また、本実施形態では、帰還電圧生成回路101に流れる電流を制御して出力電圧Vout1を上昇させたが、例えば、抵抗111に並列にトランジスタを設け、トランジスタのオン抵抗を変化させても良い。しかしながら、一般に、トランジスタのオン抵抗はバラツクため、精度良く出力電圧Vout1を制御することが難しい。一方、NPNトランジスタQ2に流れる電流は、NPNトランジスタQ1,Q2がカレントミラー回路として動作している限り、精度良く制御可能である。このため、本実施形態では、精度良く出力電圧Vout1を変化させることが可能となる。   In the present embodiment, the output voltage Vout1 is increased by controlling the current flowing through the feedback voltage generation circuit 101. However, for example, a transistor may be provided in parallel with the resistor 111 to change the on-resistance of the transistor. However, generally, since the on-resistance of the transistor varies, it is difficult to accurately control the output voltage Vout1. On the other hand, the current flowing through the NPN transistor Q2 can be accurately controlled as long as the NPN transistors Q1 and Q2 operate as a current mirror circuit. For this reason, in the present embodiment, the output voltage Vout1 can be changed with high accuracy.

なお、上記実施例は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。   In addition, the said Example is for making an understanding of this invention easy, and is not for limiting and interpreting this invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes equivalents thereof.

なお、本実施形態では、例えば帰還電圧生成回路101に流れる電流を制御して出力電圧Vout1を上昇させたが、これに限られない。例えば、抵抗111に並列に抵抗値の変化する可変抵抗を設け、可変抵抗の抵抗値を変化させても良い。   In the present embodiment, for example, the current flowing in the feedback voltage generation circuit 101 is controlled to increase the output voltage Vout1, but the present invention is not limited to this. For example, a variable resistor whose resistance value changes may be provided in parallel with the resistor 111, and the resistance value of the variable resistor may be changed.

また、帰還電圧生成回路101は、電源IC20に設けられているが、電源IC20の外部にもうけられても良い。   Further, although the feedback voltage generation circuit 101 is provided in the power supply IC 20, it may be provided outside the power supply IC 20.

10〜15 電源回路
20〜25 電源IC
30 コンデンサ
31 ダイオード
32 インダクタ
33,110,111,115,116,120,121,130 抵抗
40 ケーブル
41,46 負荷
45 配線
50 レギュレータ
60,61,62,63,81 出力電圧調整回路
70 電流生成回路
71 制御回路
75 基準電圧制御回路
80 スイッチング制御回路
100 基準電圧生成回路
101 帰還電圧生成回路
102 誤差増幅回路
133 可変抵抗
M1,M2,M20,M21,M42,M43,M53,M54 PMOSトランジスタ
M22,M23,M40,M41,M50〜M52,M80 NMOSトランジスタ
Q1,Q2,Q10 NPNトランジスタ
10-15 Power supply circuit 20-25 Power supply IC
30 Capacitor 31 Diode 32 Inductor 33, 110, 111, 115, 116, 120, 121, 130 Resistance 40 Cable 41, 46 Load 45 Wiring 50 Regulator 60, 61, 62, 63, 81 Output voltage adjustment circuit 70 Current generation circuit 71 Control circuit 75 Reference voltage control circuit 80 Switching control circuit 100 Reference voltage generation circuit 101 Feedback voltage generation circuit 102 Error amplification circuit 133 Variable resistance M1, M2, M20, M21, M42, M43, M53, M54 PMOS transistors M22, M23, M40 , M41, M50 to M52, M80 NMOS transistors Q1, Q2, Q10 NPN transistors

Claims (5)

入力電圧から目的レベルの出力電圧が生成されるよう、基準電圧および前記出力電圧に応じた帰還電圧に基づいて、入力電極に前記入力電圧が印加されるトランジスタを制御する第1制御回路と、
前記トランジスタに流れる電流の増加に応じて前記出力電圧が上昇するよう、前記基準電圧を生成する基準電圧生成回路および前記帰還電圧を生成する帰還電圧生成回路の少なくとも何れか一方を制御する第2制御回路と、
を備えることを特徴とする電源制御回路。
A first control circuit for controlling a transistor to which the input voltage is applied to an input electrode based on a reference voltage and a feedback voltage corresponding to the output voltage so that an output voltage of a target level is generated from the input voltage;
Second control for controlling at least one of a reference voltage generation circuit for generating the reference voltage and a feedback voltage generation circuit for generating the feedback voltage so that the output voltage increases in response to an increase in the current flowing through the transistor. Circuit,
A power supply control circuit comprising:
請求項1に記載の電源制御回路であって、
前記第2制御回路は、
前記トランジスタに流れる電流の電流値が所定値より大きくなると、前記トランジスタに流れる電流の増加に応じて前記出力電圧が上昇するよう、前記基準電圧生成回路および前記帰還電圧生成回路の少なくとも何れか一方を制御すること、
を特徴とする電源制御回路。
The power supply control circuit according to claim 1,
The second control circuit includes:
When the current value of the current flowing through the transistor becomes larger than a predetermined value, at least one of the reference voltage generation circuit and the feedback voltage generation circuit is set so that the output voltage increases in accordance with an increase in the current flowing through the transistor. Controlling,
A power supply control circuit.
請求項1または請求項2に記載の電源制御回路であって、
前記トランジスタに流れる電流が供給される負荷に印加される電圧レベルが前記目的レベルとなるように、前記基準電圧および前記帰還電圧の少なくとも何れか一方を調整する調整回路を更に備えること、
を特徴とする電源制御回路。
The power supply control circuit according to claim 1 or 2,
An adjustment circuit that adjusts at least one of the reference voltage and the feedback voltage so that a voltage level applied to a load supplied with a current flowing through the transistor becomes the target level;
A power supply control circuit.
請求項1に記載の電源制御回路であって、
前記帰還電圧を生成する前記帰還電圧生成回路を更に備え、
前記第2制御回路は、
前記トランジスタに流れる電流の増加に応じて前記出力電圧が上昇するよう、前記帰還電圧生成回路を制御すること、
を特徴とする電源制御回路。
The power supply control circuit according to claim 1,
Further comprising the feedback voltage generation circuit for generating the feedback voltage;
The second control circuit includes:
Controlling the feedback voltage generation circuit so that the output voltage rises in response to an increase in the current flowing through the transistor;
A power supply control circuit.
請求項4に記載の電源制御回路であって、
前記帰還電圧生成回路は、
前記出力電圧を分圧した分圧電圧を前記帰還電圧として出力する分圧回路であり、
前記第2制御回路は、
前記トランジスタに流れる電流の増加に応じて前記出力電圧が上昇するよう、前記分圧回路に流れる電流を制御すること、
を特徴とする電源制御回路。
The power supply control circuit according to claim 4,
The feedback voltage generation circuit includes:
A voltage dividing circuit that outputs a divided voltage obtained by dividing the output voltage as the feedback voltage;
The second control circuit includes:
Controlling the current flowing through the voltage dividing circuit so that the output voltage increases in response to an increase in the current flowing through the transistor;
A power supply control circuit.
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