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JP2010170363A - Semiconductor integrated circuit for regulator - Google Patents

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JP2010170363A JP2009012638A JP2009012638A JP2010170363A JP 2010170363 A JP2010170363 A JP 2010170363A JP 2009012638 A JP2009012638 A JP 2009012638A JP 2009012638 A JP2009012638 A JP 2009012638A JP 2010170363 A JP2010170363 A JP 2010170363A
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Abstract

【課題】外部から回路をオン、オフ制御するための制御端子を有するレギュレータ用ICにおいて、制御信号による起動直後に出力端子に向かってラッシュ電流が流れるのを防止できるようにする。
【解決手段】電圧入力端子と出力端子との間に接続された電圧制御用素子(Q1)と、フィードバック電圧に応じて電圧制御用素子を制御する誤差アンプ(11)を含む制御回路と、誤差アンプに入力される参照電圧を生成する定電圧回路(12,Dz)と、制御回路のオン、オフを指示する制御信号が入力される外部制御端子(CE)とを備えたレギュレータ用ICにおいて、外部制御端子と誤差アンプの入力端子の間に接続され、外部制御端子の電圧と定電圧回路の定電圧を受けて、誤差アンプに入力される電圧を該誤差アンプの出力電圧の変化が緩やかになるように制御してラッシュ電流を抑制するラッシュ電流防止回路を設けた。
【選択図】図1
In a regulator IC having a control terminal for on / off control of a circuit from outside, it is possible to prevent a rush current from flowing toward an output terminal immediately after startup by a control signal.
A control circuit including a voltage control element (Q1) connected between a voltage input terminal and an output terminal, an error amplifier (11) for controlling the voltage control element according to a feedback voltage, and an error In a regulator IC comprising a constant voltage circuit (12, Dz) for generating a reference voltage input to an amplifier, and an external control terminal (CE) to which a control signal for instructing on / off of the control circuit is input, Connected between the external control terminal and the input terminal of the error amplifier, receives the voltage of the external control terminal and the constant voltage of the constant voltage circuit, and changes the output voltage of the error amplifier to a voltage input to the error amplifier. A rush current prevention circuit that controls the rush current to suppress the rush current is provided.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、直流電源装置さらには直流電圧を変換する電圧レギュレータにおけるラッシュ電流の低減技術に関し、例えばシリーズレギュレータを構成する半導体集積回路(レギュレータ用IC)に利用して有効な技術に関する。   The present invention relates to a technique for reducing a rush current in a DC power supply apparatus and further a voltage regulator for converting a DC voltage, for example, a technique effective for use in a semiconductor integrated circuit (regulator IC) constituting a series regulator.

直流電圧入力端子と出力端子との間に設けられたトランジスタを制御して所望の電位の直流電圧を出力する電源装置としてシリーズレギュレータ(以下、レギュレータと略す)がある。かかるレギュレータを構成するレギュレータ用ICの出力端子には、負荷の変動にかかわらず出力電圧を一定にするため、比較的容量値の大きなコンデンサが接続されている。   There is a series regulator (hereinafter abbreviated as a regulator) as a power supply device that outputs a DC voltage of a desired potential by controlling a transistor provided between a DC voltage input terminal and an output terminal. A capacitor having a relatively large capacitance value is connected to the output terminal of the regulator IC that constitutes such a regulator in order to keep the output voltage constant regardless of the load variation.

そのため、レギュレータの起動時には、放電状態にあるこのコンデンサを一気に充電しようとして比較的大きな電流(いわゆるラッシュ電流)が流れることが知られている。レギュレータの起動時のラッシュ電流を低減するための発明としては、例えば特許文献1や特許文献2に記載されている発明がある。   For this reason, it is known that a relatively large current (a so-called rush current) flows when the regulator is started to charge the capacitor in a discharged state at once. As an invention for reducing the rush current at the start-up of the regulator, there are inventions described in Patent Document 1 and Patent Document 2, for example.

特開2005−045647号公報JP 2005-045647 A 特開2007−179345号公報JP 2007-179345 A

レギュレータにおいては、負荷側において短絡等の事故が発生した場合にも所定値以上大きな出力電流が流れないように制限するため、図4に示すように、電圧制御用トランジスタのゲート端子に接続されたリミッタ回路13などの過電流保護回路を設けることが多い。しかし、リミッタ回路は定常状態で有効に働く機能であり、起動直後のような状態ではリミッタが有効に機能しない。本発明者らが詳しく調べたところ、ラッシュ電流の大きさは出力側の容量値や過電流保護回路の電流制限値により変化し、出力側の容量値が大きいとリミッタによる制限電流の2倍近いラッシュ電流が流れるおそれがあるという問題があることが分かった。   The regulator is connected to the gate terminal of the voltage control transistor as shown in FIG. 4 in order to limit the output current not to exceed a predetermined value even when an accident such as a short circuit occurs on the load side. An overcurrent protection circuit such as a limiter circuit 13 is often provided. However, the limiter circuit is a function that works effectively in a steady state, and the limiter does not function effectively in a state immediately after startup. As a result of detailed investigations by the present inventors, the magnitude of the rush current varies depending on the capacitance value on the output side and the current limit value of the overcurrent protection circuit. It has been found that there is a problem that rush current may flow.

本発明者は、外部からチップをオン、オフ制御するためのチップイネーブル端子CEを有する図4のようなレギュレータICにおいては、CE端子を立ち上げることによってレギュレータの起動が行なわれるので、このCE端子に外付けの時定数回路を接続してCPUなどから供給されるCE信号の立ち上がりを緩やかにすることで、ラッシュ電流を低減できるのではないかと考え、シミュレーションを行なった。その結果、図5に示すように、ある程度はラッシュ電流を抑えることはできるものの、時定数回路のみではラッシュ電流を完全に抑えることはできないことが明らかとなった。   In the regulator IC as shown in FIG. 4 having a chip enable terminal CE for controlling on / off of the chip from the outside, the regulator is started by raising the CE terminal. A simulation was performed on the assumption that the rush current could be reduced by connecting an external time constant circuit to the circuit and slowing the rise of the CE signal supplied from the CPU or the like. As a result, as shown in FIG. 5, it became clear that although the rush current can be suppressed to some extent, the rush current cannot be completely suppressed only by the time constant circuit.

この発明は上記のような課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、外部から回路をオン、オフ制御するための制御端子を有するシリーズレギュレータのような直流電源装置を構成する半導体集積回路において、制御信号による起動直後に出力端子に向かってラッシュ電流が流れるのを防止できるようにすることにある。   The present invention has been made paying attention to the problems as described above, and the object thereof is to constitute a DC power supply device such as a series regulator having a control terminal for externally turning on / off the circuit. An object of the present invention is to prevent a rush current from flowing toward an output terminal immediately after startup by a control signal in a semiconductor integrated circuit.

上記目的を達成するため、本発明は、直流電圧が入力される電圧入力端子と出力端子との間に接続された電圧制御用素子と、出力のフィードバック電圧に応じて前記電圧制御用素子を制御する誤差アンプを含む制御回路と、前記誤差アンプに入力される参照電圧を生成する定電圧回路と、外部より前記制御回路のオン、オフを指示する制御信号が入力される外部制御端子とを備えたレギュレータ用半導体集積回路において、前記外部制御端子と前記誤差アンプの入力端子の間に接続され、前記外部制御端子の電圧と前記定電圧回路で生成された定電圧を受けて、前記誤差アンプに入力される電圧を該誤差アンプの出力電圧の変化が緩やかになるように制御してラッシュ電流を抑制するラッシュ電流防止回路を設けるようにしたものである。   To achieve the above object, the present invention controls a voltage control element connected between a voltage input terminal to which a DC voltage is input and an output terminal, and the voltage control element in accordance with an output feedback voltage. A control circuit including an error amplifier, a constant voltage circuit for generating a reference voltage input to the error amplifier, and an external control terminal to which a control signal for instructing on / off of the control circuit is input from the outside. The regulator semiconductor integrated circuit is connected between the external control terminal and the input terminal of the error amplifier, receives the voltage of the external control terminal and the constant voltage generated by the constant voltage circuit, and supplies the error amplifier to the error amplifier. A rush current prevention circuit for controlling the rush current by controlling the input voltage so that the change in the output voltage of the error amplifier becomes gradual is provided.

上記のような構成を有するレギュレータ用半導体集積回路によれば、制御信号による起動時に電圧制御用素子が急速に低抵抗の状態になるのが回避され、それによって出力端子に向かってラッシュ電流が流れるのを防止できるようになる。   According to the regulator semiconductor integrated circuit having the above-described configuration, it is avoided that the voltage control element is rapidly brought into a low resistance state at the time of start-up by the control signal, thereby causing a rush current to flow toward the output terminal. Can be prevented.

また、望ましくは、前記ラッシュ電流防止回路は、前記外部制御端子の電圧変化を緩やかにする時定数回路と、該時定数回路の出力によって制御され前記定電圧回路で生成された定電圧を前記誤差アンプの入力端子へ伝達する電圧伝達手段とにより構成する。これにより、素子数の少ない比較的簡単な回路でラッシュ電流防止回路を構成することができる。   Preferably, the rush current prevention circuit includes a time constant circuit that moderates a voltage change of the external control terminal, and a constant voltage that is controlled by an output of the time constant circuit and is generated by the constant voltage circuit. And voltage transmission means for transmitting to the input terminal of the amplifier. As a result, the rush current prevention circuit can be configured with a relatively simple circuit having a small number of elements.

ここで、前記電圧伝達手段は電界効果トランジスタからなり、該トランジスタのゲート端子に前記時定数回路の出力が印加されるように構成するとよい。また、前記時定数回路は、電源電圧端子と接地電位端子との間に直列に接続された第1トランジスタおよび抵抗素子を有し、前記第1トランジスタの制御端子が前記外部制御端子に接続されるように構成するとよい。   Here, the voltage transmission means may be a field effect transistor, and the output of the time constant circuit may be applied to the gate terminal of the transistor. The time constant circuit includes a first transistor and a resistance element connected in series between a power supply voltage terminal and a ground potential terminal, and a control terminal of the first transistor is connected to the external control terminal. It may be configured as follows.

さらに、望ましくは、前記第1トランジスタおよび前記抵抗素子はデプレッション型の電界効果トランジスタからなり、前記第1トランジスタのゲート端子が前記外部制御端子に接続されドレイン端子が前記電源電圧端子に接続され、前記抵抗素子としての電界効果トランジスタのゲート端子は前記接地電位端子に接続されるように構成する。これにより、ラッシュ電流抑制特性の優れたレギュレータを実現することができる。   Preferably, the first transistor and the resistance element are made of a depletion type field effect transistor, the gate terminal of the first transistor is connected to the external control terminal, the drain terminal is connected to the power supply voltage terminal, The gate terminal of the field effect transistor as the resistance element is configured to be connected to the ground potential terminal. Thereby, the regulator excellent in the rush current suppression characteristic is realizable.

また、前記外部制御端子の外部には、ディスクリートの抵抗素子と容量素子とからなる時定数回路を接続し、該時定数回路を介して前記制御信号が前記外部制御端子に入力されるように構成する。これにより、ラッシュ電流抑制特性をさらに向上させることができる。   In addition, a time constant circuit composed of a discrete resistance element and a capacitance element is connected to the outside of the external control terminal, and the control signal is input to the external control terminal via the time constant circuit. To do. Thereby, the rush current suppression characteristic can be further improved.

以上説明したように、本発明に従うと、外部から回路をオン、オフ制御するための制御端子を有するシリーズレギュレータのような直流電源装置を構成する半導体集積回路において、制御信号による起動直後に出力端子に向かってラッシュ電流が流れるのを防止できるようになるという効果がある。   As described above, according to the present invention, in a semiconductor integrated circuit constituting a DC power supply device such as a series regulator having a control terminal for externally turning on and off the circuit, an output terminal immediately after startup by a control signal There is an effect that the rush current can be prevented from flowing toward.

本発明を適用したシリーズレギュレータICの一実施形態を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows one Embodiment of the series regulator IC to which this invention is applied. 図1のレギュレータの各部の電圧の変化を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the change of the voltage of each part of the regulator of FIG. 図1のレギュレータの変形例を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows the modification of the regulator of FIG. 従来のシリーズレギュレータICの一例を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows an example of the conventional series regulator IC. 図4のレギュレータの各部の電圧の変化を示すタイミングチャートである。5 is a timing chart showing changes in voltages at various parts of the regulator in FIG. 4.

以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明を適用したシリーズレギュレータの一実施形態を示す。なお、図において、一点鎖線で囲まれた部分は、単結晶シリコンのような半導体チップ上に半導体集積回路(IC)10として形成される。   FIG. 1 shows an embodiment of a series regulator to which the present invention is applied. In the figure, a portion surrounded by a one-dot chain line is formed as a semiconductor integrated circuit (IC) 10 on a semiconductor chip such as single crystal silicon.

本実施形態のレギュレータIC10おいては、直流電圧VDDが印加される電圧入力端子INと出力端子OUTとの間に、PチャネルMOSFET(電界効果トランジスタ)からなる電圧制御用のトランジスタQ1が接続され、出力端子OUTと接地電位が印加されるグランド端子GNDとの間には、出力電圧を分圧するブリーダ抵抗R1,R2が直列に接続されている。このブリーダ抵抗R1,R2により分圧された電圧が、上記電圧制御用のトランジスタQ1のゲート端子を制御する誤差アンプ11の非反転入力端子にフィードバックされている。そして、誤差アンプ11はフィードバック電圧と参照電圧Vrefとの電位差に応じて電圧制御用のトランジスタQ1を制御して、出力電圧が所望の電位になるように制御する。   In the regulator IC 10 of the present embodiment, a voltage control transistor Q1 composed of a P-channel MOSFET (field effect transistor) is connected between a voltage input terminal IN to which a DC voltage VDD is applied and an output terminal OUT. Between the output terminal OUT and the ground terminal GND to which the ground potential is applied, bleeder resistors R1 and R2 for dividing the output voltage are connected in series. The voltage divided by the bleeder resistors R1 and R2 is fed back to the non-inverting input terminal of the error amplifier 11 that controls the gate terminal of the voltage control transistor Q1. The error amplifier 11 controls the voltage control transistor Q1 according to the potential difference between the feedback voltage and the reference voltage Vref so as to control the output voltage to a desired potential.

また、本実施形態のレギュレータIC10には、参照電圧Vrefを発生するためのツェナーダイオードDzと、該ツェナーダイオードDzおよび上記誤差アンプ11にバイアス電流を流すバイアス回路12、上記電圧制御用トランジスタQ1のゲート端子に接続され出力電流を制限するためのリミッタ回路13が設けられている。リミッタ回路13は、負荷の短絡などで出力電流が増加して出力電圧が低下し誤差アンプ11がトランジスタQ1により多くの電流を流すようにゲート電圧を下げようとしたときに、一定以上ゲート電圧が下がらないようにクランプをかけることで出力電流を制限する。   Further, the regulator IC 10 of this embodiment includes a Zener diode Dz for generating a reference voltage Vref, a bias circuit 12 for supplying a bias current to the Zener diode Dz and the error amplifier 11, and a gate of the voltage control transistor Q1. A limiter circuit 13 is provided which is connected to the terminal and limits the output current. The limiter circuit 13 causes the gate voltage to exceed a certain level when the output current increases due to a short circuit of the load, the output voltage decreases, and the error amplifier 11 attempts to decrease the gate voltage so that more current flows through the transistor Q1. The output current is limited by clamping so that it does not fall.

さらに、本実施形態のレギュレータIC10には、外部からチップをオン、オフ制御するための制御信号ENが入力されるチップイネーブル端子CEと、該端子へ入力される制御信号ENに応じて前記誤差アンプ11の反転入力端子に印加する参照電圧Vrefの立ち上がりを遅らせてラッシュ電流を防止するラッシュ電流防止回路14が設けられている。   Furthermore, the regulator IC 10 of the present embodiment includes a chip enable terminal CE to which a control signal EN for externally turning on and off the chip is input, and the error amplifier according to the control signal EN input to the terminal. A rush current prevention circuit 14 is provided for preventing the rush current by delaying the rise of the reference voltage Vref applied to the inverting input terminal 11.

上記バイアス回路12は、チップイネーブル端子CEに入力される信号によってオン、オフされるように構成されている。また、チップイネーブル端子CEには、図示しないCPUなどから供給される制御信号ENの立ち上がりを緩やかにするため、外付けのディスクリート部品からなる抵抗R0と容量C0とにより構成された時定数回路が接続されている。   The bias circuit 12 is configured to be turned on / off by a signal input to the chip enable terminal CE. Also connected to the chip enable terminal CE is a time constant circuit composed of a resistor R0 and a capacitor C0 made of external discrete components in order to moderate the rise of the control signal EN supplied from a CPU (not shown). Has been.

上記ラッシュ電流防止回路14は、電圧入力端子INとグランド端子GNDとの間に直列に接続されたデプレッション型のMOSFET Q2,Q3と、Q2とQ3の接続ノードN1にゲート端子が接続されドレイン端子がツェナーダイオードDzのカソード端子に接続されたNチャネルMOSFET Q4とを備えており、該MOSFET Q4のソース電圧が上記誤差アンプ11の反転入力端子に参照電圧Vrefとして印加されている。Q2,Q3以外のトランジスタ(Q1,Q4および内部回路を構成するトランジスタ)はエンハンスメント型のMOSFETである。   The rush current prevention circuit 14 includes a depletion type MOSFETs Q2 and Q3 connected in series between the voltage input terminal IN and the ground terminal GND, a gate terminal connected to a connection node N1 between Q2 and Q3, and a drain terminal. And an N-channel MOSFET Q4 connected to the cathode terminal of the Zener diode Dz. The source voltage of the MOSFET Q4 is applied to the inverting input terminal of the error amplifier 11 as a reference voltage Vref. Transistors other than Q2 and Q3 (Q1 and Q4 and transistors constituting the internal circuit) are enhancement type MOSFETs.

なお、これらのMOSFET Q2,Q3,Q4は、すべてその基体(バックゲート)に接地電位が印加され、基板効果によってしきい値電圧が変化してオン抵抗がソース電位の変位で変動しないようにしてある。また、Q2はそのゲート端子がチップイネーブル端子CEに接続され、Q3はそのゲート端子がグランド端子GNDに接続されて常時オン状態にされ、Q2,Q3のオン抵抗の比で電源電圧VDDを分圧した電位がノードN1に現われる。   In these MOSFETs Q2, Q3, and Q4, a ground potential is applied to the substrate (back gate), and the threshold voltage changes due to the substrate effect so that the on-resistance does not change due to the displacement of the source potential. is there. Q2 has its gate terminal connected to the chip enable terminal CE, Q3 has its gate terminal connected to the ground terminal GND, and is always turned on, and the power supply voltage VDD is divided by the ratio of the on-resistance of Q2 and Q3. This potential appears at node N1.

ラッシュ電流防止回路14のMOSFET Q2は、デプレッション型でありそのドレイン端子に電源電圧VDDが印加されているため、ソース端子が接地電位であればゲート端子に接地電位が印加されている状態でもオンするが、Q2がオンするとノードN1の電位が上昇してゲート端子が相対的に負電位になるので、速やかにオフ状態になる。そのため、チップイネーブル端子CEにロウレベルの信号が入力されている待機状態では、MOSFET Q2がオフ状態、Q3がオン状態となり、ノードN1は接地電位に近い電位となってQ4はオフされる。   The MOSFET Q2 of the rush current prevention circuit 14 is a depletion type, and since the power supply voltage VDD is applied to its drain terminal, if the source terminal is at the ground potential, it is turned on even when the ground potential is applied to the gate terminal. However, when Q2 is turned on, the potential of the node N1 rises and the gate terminal becomes a relatively negative potential, so that it is quickly turned off. Therefore, in a standby state in which a low level signal is input to the chip enable terminal CE, the MOSFET Q2 is turned off and Q3 is turned on, and the node N1 is at a potential close to the ground potential and Q4 is turned off.

チップイネーブル端子CEに入力される制御信号ENがロウレベルからハイレベル(VDD)に変化すると、時定数回(R0,C0)の作用によってCE端子の電位は、図2(A)のように緩やかに立ち上がり、少し遅れてバイアス回路12から電流が流されることでツェナーダイオードDzの逆方向電圧(ツェナー電圧)が立ち上がる(図2(B)参照)とともに、Q2がオン状態に変化してノードN1の電位が上昇する。このときのノードN1の電位は、Q2とQ3のオン抵抗の比で電源電圧VDDを分圧した値でありVDDよりも低いため、Q2はオン状態を維持する。   When the control signal EN input to the chip enable terminal CE changes from the low level to the high level (VDD), the potential of the CE terminal becomes gentle as shown in FIG. 2A by the action of the time constant times (R0, C0). The reverse voltage (zener voltage) of the Zener diode Dz rises when a current flows from the bias circuit 12 with a slight delay after rising (see FIG. 2B), and Q2 changes to the ON state and the potential of the node N1 Rises. Since the potential of the node N1 at this time is a value obtained by dividing the power supply voltage VDD by the ratio of the on-resistance of Q2 and Q3 and is lower than VDD, Q2 maintains the on state.

また、ノードN1にはMOSFET Q4のゲート容量を含む寄生容量が接続されているため、ノードN1の電位は徐々に上昇する。そして、Q4のしきい値電圧を越えるとQ4がオンし、そのオン抵抗がノードN1の電位の上昇に応じて徐々に減少することによって、ノードN2に生じているツェナー電圧がQ4を介して誤差アンプ11の反転入力端子へ参照電圧Vrefとして伝達され、アンプの入力電位がゆっくりと上昇するようになる(図2(C)参照)。   Further, since the parasitic capacitance including the gate capacitance of the MOSFET Q4 is connected to the node N1, the potential of the node N1 gradually increases. When the threshold voltage of Q4 is exceeded, Q4 is turned on, and its on-resistance gradually decreases as the potential of the node N1 increases, so that the Zener voltage generated at the node N2 becomes an error via Q4. The reference voltage Vref is transmitted to the inverting input terminal of the amplifier 11, and the input potential of the amplifier rises slowly (see FIG. 2C).

このように、起動時にチップイネーブル端子CEの入力制御信号ENが急速にハイレベルへ変化したとしても、誤差アンプ11の反転入力端子の入力電位がゆっくりと上昇することで、電圧制御用トランジスタQ1のゲート電圧がゆっくりと下げられてオン抵抗が徐々に小さくされる。その結果、起動時に出力端子へ向かって流れるラッシュ電流を抑制される。   As described above, even when the input control signal EN of the chip enable terminal CE rapidly changes to high level at the time of activation, the input potential of the inverting input terminal of the error amplifier 11 rises slowly, so that the voltage control transistor Q1 The gate voltage is lowered slowly and the on-resistance is gradually reduced. As a result, the rush current that flows toward the output terminal during startup is suppressed.

しかも、この実施形態においては、チップイネーブル端子CEに外付けのRCからなる時定数回路が接続されているため、チップイネーブル端子CEの電位変化そのものが遅くされることによって、誤差アンプ11の反転入力端子に印加される参照電圧Vrefの立ち上がりがさらに緩やかにされることによって、ラッシュ電流が防止される。本発明者らがシミュレーションを行なった結果、図4のレギュレータでは200mAを超えるラッシュ電流が流れていたものが、本実施形態のレギュレータでは、1/5以下の40mA程度までラッシュ電流が減少することが分かった。   In addition, in this embodiment, since an external time constant circuit composed of RC is connected to the chip enable terminal CE, the potential change itself of the chip enable terminal CE is delayed, so that the inverting input of the error amplifier 11 is input. The rising of the reference voltage Vref applied to the terminal is further moderated, thereby preventing a rush current. As a result of simulations by the present inventors, the rush current exceeding 200 mA flows in the regulator of FIG. 4, but in the regulator of this embodiment, the rush current may be reduced to about 40 mA which is 1/5 or less. I understood.

図3には、上記実施形態のレギュレータの変形例が示されている。   FIG. 3 shows a modification of the regulator of the above embodiment.

この変形例のレギュレータは、図1の実施形態におけるMOSFET Q2の代わりにエンハンスメント型のNチャネルMOSFETを用いるとともに、MOSFET Q3を抵抗R3に置き換えたものである。この変形例のように構成したレギュレータにおいても、図1のレギュレータと同様に、起動時に誤差アンプ11に入力される参照電圧Vrefの立ち上がりを緩やかにして、ラッシュ電流を抑制することができるという効果がある。   The regulator of this modification uses an enhancement type N-channel MOSFET instead of the MOSFET Q2 in the embodiment of FIG. 1, and replaces the MOSFET Q3 with a resistor R3. Also in the regulator configured as in this modified example, similarly to the regulator of FIG. 1, the rise of the reference voltage Vref input to the error amplifier 11 at the time of start-up can be moderated and the rush current can be suppressed. is there.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例えば、図1の回路において、MOSFET Q4を省略してノードN1とN2とを直接接続しその結合ノードと接地点との間に容量を接続してVrefの立ち上がりを緩やかにする構成も可能である。ただし、その場合には、チップサイズの低減の観点から容量素子として外付けのコンデンサを使用するのがよく、コンデンサを接続するための専用の外部端子を設けるようにしてもよい。前述の実施形態によれば、このような専用の外部端子を追加することなくラッシュ電流を抑制することができるという利点がある。   Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the circuit of FIG. 1, it is possible to omit the MOSFET Q4, connect the nodes N1 and N2 directly, connect a capacitor between the coupling node and the ground point, and loosen the rise of Vref. . However, in that case, an external capacitor is preferably used as a capacitive element from the viewpoint of reducing the chip size, and a dedicated external terminal for connecting the capacitor may be provided. According to the above-described embodiment, there is an advantage that the rush current can be suppressed without adding such a dedicated external terminal.

さらに、前記実施形態においては、電圧制御用トランジスタQ1としてMOSFETを使用したものを示したが、MOSFETの代わりにバイポーラ・トランジスタを使用するようにしてもよい。また、前記実施形態においては、電圧制御用トランジスタQ1としてオンチップの素子を使用した場合を示したが、このトランジスタには比較的大きな電流が流されるので、外付けの素子として接続するように構成しても良い。   Furthermore, in the above-described embodiment, a MOSFET is used as the voltage control transistor Q1, but a bipolar transistor may be used instead of the MOSFET. In the above embodiment, an on-chip element is used as the voltage control transistor Q1. However, since a relatively large current flows through this transistor, the transistor is configured to be connected as an external element. You may do it.

また、前記実施例においては、出力電圧を分圧するブリーダ抵抗R1,R2をチップ内部に設けているが、外付け抵抗を設けてチップ外部で分圧された電圧を外部端子から誤差アンプ11へ入力させるように構成することも可能である。   In the above embodiment, the bleeder resistors R1 and R2 that divide the output voltage are provided inside the chip. However, an external resistor is provided and the voltage divided outside the chip is input from the external terminal to the error amplifier 11. It is also possible to configure it.

さらに、前記実施形態では、チップイネーブル端子CEを有するレギュレータICに適用した例を説明したが、チップイネーブル端子CEを持たないレギュレータICにおいては、入力直流電圧VDDの立ち上がりを検出する電源立上り検出回路および図1や図3のラッシュ電流防止回路14を設けて、誤差アンプ11に入力される参照電圧Vrefの立ち上がりを緩やかにして、ラッシュ電流を抑制するように構成しても良い。   Furthermore, in the above-described embodiment, the example applied to the regulator IC having the chip enable terminal CE has been described. However, in the regulator IC not having the chip enable terminal CE, the power supply rising detection circuit for detecting the rising of the input DC voltage VDD, and The rush current prevention circuit 14 shown in FIGS. 1 and 3 may be provided so that the rise of the reference voltage Vref input to the error amplifier 11 is moderated to suppress the rush current.

以上の説明では、本発明をシリーズレギュレータに適用した例を説明したが、本発明にそれに限定されるものではなく、例えばリチウムイオン電池等の蓄電池の充電を行なう充電装置のようなレギュレータに利用することができる。   Although the example which applied this invention to the series regulator was demonstrated in the above description, it is not limited to it to this invention, For example, it utilizes for regulators, such as a charging device which charges storage batteries, such as a lithium ion battery. be able to.

10 レギュレータIC
11 誤差アンプ
12 バイアス回路
13 リミッタ回路
14 ラッシュ電流防止回路
Q1 電圧制御用トランジスタ
10 Regulator IC
11 Error Amplifier 12 Bias Circuit 13 Limiter Circuit 14 Rush Current Prevention Circuit Q1 Voltage Control Transistor

Claims (6)

直流電圧が入力される電圧入力端子と出力端子との間に接続された電圧制御用素子と、出力のフィードバック電圧に応じて前記電圧制御用素子を制御する誤差アンプを含む制御回路と、前記誤差アンプに入力される参照電圧を生成する定電圧回路と、外部より前記制御回路のオン、オフを指示する制御信号が入力される外部制御端子とを備えたレギュレータ用半導体集積回路であって、
前記外部制御端子と前記誤差アンプの入力端子の間に接続され、前記外部制御端子の電圧と前記定電圧回路で生成された定電圧を受けて、前記誤差アンプに入力される電圧を該誤差アンプの出力電圧の変化が緩やかになるように制御してラッシュ電流を抑制するラッシュ電流防止回路を設けたことを特徴とするレギュレータ用半導体集積回路。
A voltage control element connected between a voltage input terminal to which a DC voltage is input and an output terminal; a control circuit including an error amplifier that controls the voltage control element in accordance with an output feedback voltage; and the error A regulator semiconductor integrated circuit comprising a constant voltage circuit for generating a reference voltage input to an amplifier, and an external control terminal for receiving a control signal for instructing on / off of the control circuit from the outside,
Connected between the external control terminal and the input terminal of the error amplifier, receives the voltage of the external control terminal and the constant voltage generated by the constant voltage circuit, and converts the voltage input to the error amplifier to the error amplifier A regulator semiconductor integrated circuit comprising a rush current prevention circuit that suppresses a rush current by controlling so that a change in the output voltage of the capacitor is moderate.
前記ラッシュ電流防止回路は、前記外部制御端子の電圧変化を緩やかにする時定数回路と、該時定数回路の出力によって制御され前記定電圧回路で生成された定電圧を前記誤差アンプの入力端子へ伝達する電圧伝達手段とにより構成されていることを特徴とする請求項1に記載のレギュレータ用半導体集積回路。   The rush current prevention circuit includes a time constant circuit that moderates a voltage change of the external control terminal, and a constant voltage that is controlled by an output of the time constant circuit and is generated by the constant voltage circuit to an input terminal of the error amplifier. 2. The regulator semiconductor integrated circuit according to claim 1, further comprising a voltage transmission means for transmitting the regulator. 前記電圧伝達手段は電界効果トランジスタからなり、該トランジスタのゲート端子に前記時定数回路の出力が印加されていることを特徴とする請求項2に記載のレギュレータ用半導体集積回路。   3. The regulator semiconductor integrated circuit according to claim 2, wherein the voltage transmission means is composed of a field effect transistor, and an output of the time constant circuit is applied to a gate terminal of the transistor. 前記時定数回路は、電源電圧端子と接地電位端子との間に直列に接続された第1トランジスタおよび抵抗素子を有し、前記第1トランジスタの制御端子が前記外部制御端子に接続されていることを特徴とする請求項2または3に記載のレギュレータ用半導体集積回路。   The time constant circuit includes a first transistor and a resistance element connected in series between a power supply voltage terminal and a ground potential terminal, and a control terminal of the first transistor is connected to the external control terminal. The semiconductor integrated circuit for a regulator according to claim 2 or 3. 前記第1トランジスタおよび前記抵抗素子はデプレッション型の電界効果トランジスタからなり、前記第1トランジスタのゲート端子が前記外部制御端子に接続されドレイン端子が前記電源電圧端子に接続され、前記抵抗素子としての電界効果トランジスタのゲート端子は前記接地電位端子に接続されていることを特徴とする請求項4に記載のレギュレータ用半導体集積回路。   The first transistor and the resistance element are depletion type field effect transistors, the gate terminal of the first transistor is connected to the external control terminal, the drain terminal is connected to the power supply voltage terminal, and the electric field as the resistance element 5. The regulator semiconductor integrated circuit according to claim 4, wherein a gate terminal of the effect transistor is connected to the ground potential terminal. 前記外部制御端子の外部には、ディスクリートの抵抗素子と容量素子とからなる時定数回路が接続され、該時定数回路を介して前記制御信号が前記外部制御端子に入力されるように構成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のレギュレータ用半導体集積回路。   A time constant circuit composed of a discrete resistance element and a capacitance element is connected to the outside of the external control terminal, and the control signal is input to the external control terminal via the time constant circuit. 6. The semiconductor integrated circuit for a regulator according to claim 1, wherein the regulator is a semiconductor integrated circuit.
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