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公開番号2025103425
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023220803
出願日2023-12-27
発明の名称電源回路
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類G05F 1/56 20060101AFI20250702BHJP(制御;調整)
要約【課題】電源供給先の負荷回路の動作に伴う負荷電流の変動に対応して、安定した定電圧を供給することが可能な電源回路を提供する。
【解決手段】
電源回路10aは、イネーブル信号ENに応じて動作状態または静止状態となる負荷回路100が接続された出力ノードNoに対して直流電圧を供給する。誤差増幅器12は、出力ノードの電圧Voutと直流電圧の規定値との電圧差を増幅した電圧を出力する。出力トランジスタ15は、第1誤差増幅器の出力電圧に応じて変化する電流を出力ノードNoに供給する。電流供給回路20は、負荷回路100の動作状態時に出力ノードNoに対して直流電流を供給する一方で、負荷回路100の静止状態時には電流供給を停止するように構成される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
イネーブル信号の論理レベルに応じて動作状態または静止状態となる負荷回路が接続された出力ノードに対して直流電圧を供給する電源回路であって、
前記出力ノードの電圧と前記直流電圧の規定値との電圧差を増幅した電圧を出力する第１誤差増幅器と、
前記第１誤差増幅器の出力電圧に応じて変化する電流を前記出力ノードに供給する第１出力トランジスタと、
前記負荷回路の動作状態時に前記出力ノードに対して直流電流を供給する一方で、前記負荷回路の静止状態時に電流供給を停止する電流供給回路とを備える、電源回路。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記電流供給回路は、
前記直流電流を発生する定電流源と、
前記イネーブル信号の前記論理レベルに応じて、前記出力ノードに対する前記定電流源による前記直流電流の供給を、前記負荷回路の動作状態時にオンする一方で、前記負荷回路の静止状態時にオフする第１オンオフ制御機構とを含む、請求項１記載の電源回路。
【請求項３】
前記電流供給回路は、前記出力ノードの電圧に応じて前記直流電流が変化する可変電流源であり、
前記電源回路は、
前記出力ノードの電圧を監視する電圧監視回路をさらに備え、
前記可変電流源は、前記出力ノードの電圧が予め定められた判定電圧よりも低下したことが前記電圧監視回路によって検出されると、前記出力ノードの電圧が前記判定電圧よりも高いときと比較して前記直流電流を増加するように構成される、請求項１記載の電源回路。
【請求項４】
前記電流供給回路は、前記出力ノードの電圧に応じて前記直流電流が変化する可変電流源であり、
前記電源回路は、
前記出力ノードの電圧を監視する電圧監視回路をさらに備え、
前記可変電流源は、前記出力ノードの電圧が予め定められた上限電圧よりも上昇したことが前記電圧監視回路によって検出されると、前記出力ノードの電圧が前記上限電圧よりも低いときと比較して前記直流電流を減少するように構成される、請求項１記載の電源回路。
【請求項５】
前記電流供給回路は、
前記出力ノードの電圧と前記規定値との電圧差を増幅した電圧を出力する第２誤差増幅器と、
前記第２誤差増幅器の出力電圧に応じて変化する電流を前記出力ノードに供給する第２出力トランジスタと、
前記イネーブル信号の前記論理レベルに応じて、前記出力ノードに対する前記第２出力トランジスタによる電流供給を、前記負荷回路の動作状態時にオンする一方で、前記負荷回路の静止状態時にオフする第２オンオフ制御機構とを含み、
前記第２誤差増幅器の動作電流は、前記第１誤差増幅器の動作電流よりも小さい、請求項１記載の電源回路。
【請求項６】
前記出力ノードには、別個の複数のイネーブル信号の論理レベルに応じてそれぞれが前記動作状態または前記静止状態となる複数の前記負荷回路が接続され、
前記電流供給回路は、前記複数のイネーブル信号の前記論理レベルの組み合わせに応じて前記直流電流が変化する可変電流源として動作するように構成される、請求項１記載の電源回路。
【請求項７】
前記電流供給回路は、
前記複数のイネーブル信号にそれぞれ対応して配置されて、前記出力ノードに対して並列に接続される複数の電流源を含み、
前記複数の電流源の各々は、前記複数のイネーブル信号のうちの対応するイネーブル信号の前記論理レベルに応じて電流の供給を実行または停止するように構成される、請求項６記載の電源回路。
【請求項８】
前記電流供給回路は、
前記負荷回路の前記動作状態時にオンする一方で前記負荷回路の前記静止状態にオフすることで、オン時に前記直流電流を前記出力ノードに供給する電流供給トランジスタを含み、
前記電流供給トランジスタは、前記負荷回路を構成するトランジスタと同じプロセス条件で作製される、請求項１記載の電源回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電源回路に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
外部からの供給電圧から、システム、デジタル回路、または、アナログ回路等で必要とする所望の電圧を出力する電源回路として、レギュレータ回路が広く知られている。特に、供給電圧に対して低い出力電圧を得る場合、低ドロップアウトレギュレータ（ＬＤＯ）回路に代表されるリニアレギュレータが用いられる。
【０００３】
ＬＤＯ回路では、電源供給先の回路の動作によって、出力トランジスタから多量の負荷電流が引き出されることで、電源供給先に対する出力電圧が大きく変動することが懸念される。
【０００４】
この問題に対処するために、特開平３―１５８９１２号公報（特許文献１）には、出力電圧の変動を抑制するためのＬＤＯ回路として、負荷電流の増減に応じて、ＬＤＯ回路内の誤差増幅器に流す電流（動作電流）の量を変化させる回路構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平３―１５８９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示されるＬＤＯ回路では、負荷電流に応じて誤差増幅器の動作速度（スルーレート）が調整されることで、幅広い負荷電流範囲で、出力電圧の変動量を一定以下に抑えることができる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１の構成では、負荷電流量をモニタするために、誤差増幅器の内部に負荷電流量に比例した電流量を常時流す経路が設けられるため、消費電力が多くなることが懸念される。また、負荷電流量に応じて誤差増幅器の電流量が変化するため、安定性の確保が比較的困難になることも懸念される。
【０００８】
本開示は、このような問題点を解決するためになされたものであって、本開示の目的は、電源供給先の負荷回路の動作に伴う負荷電流の変動に対応して、安定した定電圧を供給することが可能な電源回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示のある局面では、電源回路が提供される。電源回路は、イネーブル信号の論理レベルに応じて動作状態または静止状態となる負荷回路が接続された出力ノードに対して直流電圧を供給する。電源回路は、第１誤差増幅器と、第１出力トランジスタと、電流供給回路とを備える。第１誤差増幅器は、出力ノードの電圧と直流電圧の規定値との電圧差を増幅した電圧を出力する。第１出力トランジスタは、第１誤差増幅器の出力電圧に応じて変化する電流を出力ノードに供給する。電流供給回路は、負荷回路の動作状態時に出力ノードに対して直流電流を供給する一方で、負荷回路の静止状態時に電流供給を停止する。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、電源供給先の負荷回路の動作に伴う負荷電流の変動に対応して、安定した定電圧を供給することが可能な電源回路の構成を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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