CN110574273B - 控制电路以及理想二极管电路 - Google Patents

控制电路以及理想二极管电路 Download PDF

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Abstract

本发明的控制电路，包括：晶体管控制部，根据在正方向上连接有体二极管的场效应晶体管的源极端子的电压与漏极端子的电压之间的差来控制场效应晶体管的栅极端子的电压；以及电流控制部，在当经由所述场效应晶体管的源极端子连接的负载较轻时，减少用于使所述晶体管控制部工作的工作电流，在当经所述负载较重时，增大所述工作电流。

Description

控制电路以及理想二极管电路
技术领域
本发明涉及控制电路以及理想二极管电路。
背景技术
近年来，将场效应晶体管作为理想二极管来使用的技术已被普遍认知(例如参照专利文献1)。在这样的理想晶体管中，控制电路包括：场效应晶体管的源极电压；以及用于与漏极电压进行比较的比较器(Comparator)，通过按照该比较器的比较结果来控制栅极电压，从而达到控制场效应晶体管作为二极管来工作的目的。
【先行技术文献】
【专利文献1】特开2013-255425号公报
然而，在上述以往的控制电路中，例如当有必要在理想二极管中流通大电流时，为了防止反向电流，就需要加大用于控制栅极电压的驱动能力。这样一来，在上述以往的控制电路中，例如当理想二极管处于与轻负载相连接的待机状态下，就会出现消耗电流增大的问题。
本发明鉴于上述问题，目的是提供一种控制电路以及理想二极管电路，其能够在维持理想二极管的功能的情况下，降低待机状态下的消耗电流。
发明内容
为了解决上述课题，本发明的一种形态所涉及的控制电路，包括：晶体管控制部，根据在正方向上连接有体二极管的场效应晶体管的源极端子的电压与漏极端子的电压之间的差来控制场效应晶体管的栅极端子的电压；以及电流控制部，在当经由所述场效应晶体管的源极端子连接的负载较轻时，减少用于使所述晶体管控制部工作的工作电流，在当经所述负载较重时，增大所述工作电流。
在本发明的控制电路中，当所述栅极端子的电压变为：所述场效应晶体管中流通的晶体管电流小于等于规定的电流值的状态下的电压时，所述电流控制部减少用于使所述晶体管控制部工作的工作电流，当所述栅极端子的电压变为：所述晶体管电流超过所述规定的电流值的状态下的电压时，增大所述工作电流。
在本发明的控制电路中，所述电流控制部包括：第一电流源，用于提供作为起动时的所述基准工作电流的恒定电流；以及第二电流源，用于在所述栅极端子的电压变为：所述场效应晶体管中流通的晶体管电流超过规定的电流值的状态下的电压时，向所述第一电流源提供追加的恒定电流。
在本发明的控制电路中，所述电流控制部包括：多个电流源，用于提供作为所述基准工作电流的恒定电流，所述电流控制部根据所述栅极端子的电压，在所述多个电流源中进行切换后，提供作为所述基准工作电流的恒定电流。
在本发明的控制电路中，所述电流控制部根据所述栅极端子的电压，选择所述多个电流源中的某一个电流源或组合后的电流源来提供作为所述基准工作电流的恒定电流。
在本发明的控制电路中，所述晶体管控制部包括：差分放大电路(Differentialamplifier circuit)，根据所述漏极端子的电压与所述源极端子的电压之间的差来控制所述栅极端子的电压。
另外，本发明的一种形态涉及理想二极管电路，包括：上述控制电路；以及所述场效应晶体管。
发明效果
根据本发明，晶体管控制部根据在正方向上连接有体二极管的场效应晶体管的源极端子的电压与漏极端子的电压之间的差来控制场效应晶体管的栅极端子的电压。并且，电流控制部在当经由场效应晶体管的源极端子连接的负载较轻时，减少用于使晶体管控制部工作的工作电流，在当负载较重时，增大工作电流。通过这样，本发明的控制电路就能够在维持理想二极管的功能的情况下，降低待机状态下的消耗电流。
附图说明
图1是展示第一实施方式涉及的理想二极管电路的构成的一例块图。
图2是展示第一实施方式涉及的VGS检测电压电流转换电路的构成示意图。
图3是展示第一实施方式中晶体管控制部运作的一例流程图。
图4是展示第一实施方式中电流控制部运作的一例流程图。
图5是展示第一实施方式中控制电路的一例运作的第一时序图。
图6是展示第一实施方式中控制电路的一例运作的第二时序图。
图7是展示第一实施方式中电流控制部运作的一例示意图。
图8是展示第二实施方式涉及的理想二极管电路的构成的一例块图。
图9是展示第二实施方式中电流控制部运作的一例流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图对本发明的第一实施方式涉及的控制电路以及理想二极管电路进行说明。
【第一实施方式】
图1是展示本实施方式涉及的理想二极管电路1的构成的一例块图。如图1所示，理想二极管电路1包括：MOS晶体管2；以及控制电路10。
理想二极管电路1连接在电池等直流电源(未图示)与负载(未图示)之间。即，理想二极管电路1的VIN端子(输入端子)和GND端子处连接着例如电池，VOUT端子(输出端子)和GND端子处连接着负载。
当VIN端子(节点N1)的电压大于等于VOUT端子(节点N2)的电压时(正方向时)，理想二极管电路1将VIN端子与VOUT端子之间导通。当VOUT端子的电压高于VIN端子的电压时(反方向时)，理想二极管电路1将VIN端子与VOUT端子之间的导通阻断，并阻断反向电流。
MOS晶体管2(一例场效应晶体管)例如为P沟道型MOSFET，其具有体二极管21。MOS晶体管2的漏极端子与节点N1连接、源极端子与节点N2连接，栅极端子与节点N3相连接。MOS晶体管2的体二极管21以正方向进行连接。MOS晶体管2通过利用后述的晶体管控制部11来控制栅极端子的电压，从而在理想二极管电路1中作为二极管元件来发挥作用。
另外，由于MOS晶体管2具有体二极管21，因此一旦漏极端子(节点N1)的电压比源极端子(节点N2)的电压高出大于等于正方向电压时，电流就会从漏极端子(节点N1)向源极端子(节点N2)流通。
控制电路10包括：晶体管控制部11；以及电流控制部12。晶体管控制部11根据MOS晶体管2的源极端子(节点N2)的电压与漏极端子(节点N1)的电压之间的电压差来控制MOS晶体管2的栅极端子(节点N3)的电压。
晶体管控制部11例如在当漏极端子(节点N1)的电压大于等于源极端子(节点N2)的电压时，控制栅极端子(节点N3)的电压，将MOS晶体管2变为导通状态(ON状态)，从而使与负载相应的电流流向MOS晶体管2。反之，晶体管控制部11例如在当源极端子(节点N2)的电压高于漏极端子(节点N1)的电压时，控制栅极端子(节点N3)的电压，将MOS晶体管2变为非导通状态(OFF状态)，从而阻止反向偏置的电流流向MOS晶体管2。
另外，晶体管控制部11具备差分放大器(Differential amplifier)111。
差分放大器111(差分放大电路的一种)例如为运算放大器(Operationalamplifier)，其根据漏极端子(节点N1)的电压与源极端子(节点N2)的电压之间的电压差来控制栅极端子(节点N3)的电压。此情况下，Vds电压(＝漏极电压-源极电压)会根据负载而变化。当该Vds电压为正的值时，差分放大器111控制栅极端子(节点N3)的电压，从而使：该Vds电压的值越大则流向MOS晶体管2的电压就越大；该Vds电压的值越小则流向MOS晶体管2的电压就越小。反之，当该Vds电压为负的值时，差分放大器111控制栅极端子(节点N3)的电压，从而使MOS晶体管2变为OFF状态。另外，当Vds电压为正的值时，负载越大则该值就越大。
具体来说，差分放大器111在使MOS晶体管2导通时，是将比源极端子(节点N2)的电压更低的电压输出至栅极端子(节点N3)。反之，差分放大器111在将MOS晶体管2导通阻断时，是将大于等于源极端子(节点N2)的电压的电压输出至栅极端子(节点N3)。
差分放大器111的+端子(非反转输入端子)与节点N2相连接，-端子(反转输入端子)与节点N1相连接，输出端子与MOS晶体管2的栅极端子(节点N3)相连接。差分放大器111例如也可以包含差分部(比较器)、以及输出放大器部。在对+端子(非反转输入端子)与-端子(反转输入端子)进行比较时，差分放大器111也可以具有规定的补偿(Off-set)值。
差分放大器111通过由电流控制部12提供的电流源来工作。
电流控制部12根据负载来控制用于使晶体管控制部11工作的工作电流。例如，当栅极端子(节点N3)的电压变为：MOS晶体管2中流通的晶体管电流小于等于规定的电流值的状态下的电压时，电流控制部12减少用于使晶体管控制部11工作的工作电流。即，当负载小于等于规定的阈值时，电流控制部12就会降低晶体管控制部11的工作电流。
反之，当栅极端子(节点N3)的电压变为：晶体管电流超过规定的电流值的状态下的电压时，电流控制部12则会增大工作电流。即，当负载超过规定的阈值时，电流控制部12就会增大电流源向晶体管控制部11提供的电流。通过这样，电流控制部12就能够使晶体管控制部11的工作电流增加。
另外，电流控制部12包括：起动电流源121；VGS检测电压电流转换电路122；以及电流叠加部123。
起动电流源121用于提供恒定电流，该恒定电流作为控制电路10起动时的基准工作电流。起动电流源121例如基于带隙基准电路(reference circuit)来生成恒定电流源。起动电流源121在控制电路10处于起动的状态下，一直作为恒定电流源来工作，并通过电流叠加部123来向晶体管控制部11提供电流。
VGS检测电压电流转换电路122(第二电流源的一个示例)生成与栅极端子(节点N3)的电压相应的电流源，并通过电流叠加部123提供至晶体管控制部11。VGS检测电压电流转换电路122在响应到栅极端子(节点N3)的电压下降(负载增加)后，增大对晶体管控制部11提供的电流源。即，例如当栅极端子(节点N3)的电压变为：流通MOS晶体管2的晶体管电流超过规定的电流值的状态下的电压时，VGS检测电压电流转换电路122则向起动电流源121提供追加的恒定电流。
反之，在响应到栅极端子(节点N3)的电压上升(负载下降)后，VGS检测电压电流转换电路122则会减少对晶体管控制部11提供的电流源。
VGS检测电压电流转换电路122的具体示例将参照图2后述。
电流叠加部123在将来自于起动电流源121的电流与来自于VGS检测电压电流转换电路122的电流进行叠加后，作为电流源提供至晶体管控制部11。
接下来，将参照图2对VGS检测电压电流转换电路122的具体示例进行说明。
图2是展示本实施方式涉及的VGS检测电压电流转换电路111的构成示意图。
如图2所示，VGS检测电压电流转换电路122包括：电阻124；以及MOS晶体管125。VGS检测电压电流转换电路122通过将电阻124与MOS晶体管125串联来构成电流源。
电阻124的第一端子与节点N2相连接，第二端子与MOS晶体管125的的源极端子相连接。
MOS晶体管125与MOS晶体管2一样同为P沟道型MOSFET。MOS晶体管125的源极端子与节点N2相连接，漏极端子与节点N4相连接，栅极端子与节点N3相连接。MOS晶体管125根据栅极端子(节点N3)的电压，从节点N2经由电阻124后，从漏极端子将电流作为电流源进行输出。
在图2中，节点N4处连接着起动电流源的输出线以及VGS检测电压电流转换电路122的输出线，因此节点N4与上述电流叠加部123相对应。像这样，通过节点N4处连接着起动电流源的输出线以及VGS检测电压电流转换电路122的输出线，就能够将来自于起动电流源121的电流与来自于VGS检测电压电流转换电路122的电流进行叠加后，作为电流源提供至晶体管控制部11。
一旦栅极端子(节点N3)的电压大于等于规定的电压(例如，Vgs电压(栅极端子的电压与源极端子的电压之间的电压差)的负值大小小于等于阈值Vth)，MOS晶体管125就会变为非导通状态(OFF状态)，VGS检测电压电流转换电路122就会停止电流源的供给。
接下来，将参照附图对本实施方式涉及的控制电路10以及理想二极管电路1的运作进行说明。
图3是展示本实施方式中晶体管控制部11运作的一例流程图。
如图3所示，控制电路10的晶体管控制部11判定节点N1的电压是否大于等于节点N2的电压(节点N1的电压-节点N2的电压是否≥0)(步骤S101)。例如，晶体管控制部11的差分放大器111在对节点N1的电压与节点N2的电压进行比较后，判定节点N1的电压是否大于等于节点N2的电压。当节点N1的电压大于等于节点N2的电压时(步骤S101：YES)，晶体管控制部11推进至步骤S103进行处理。反之，当节点N1的电压低于节点N2的电压时(节点N1的电压-节点N2的电压＜0时)(步骤S101：NO)，晶体管控制部11推进至步骤S102进行处理。
在步骤S102中，差分放大器111控制栅极端子(节点N3)的电压从而将MOS晶体管2变为OFF状态。即，差分放大器111将使MOS晶体管2变为OFF状态的电压提供至MOS晶体管2的栅极端子(节点N3)。晶体管控制部11在结束步骤S102的处理后，返回至步骤S101进行处理。
在步骤S103中，晶体管控制部11在将与节点N1的电压与节点N2的电压之间的电压差(节点N1的电压-节点N2的电压)相应的电压施加至栅极端子(节点N3)后，将MOS晶体管2变为OFF状态。即，差分放大器111会对提供至栅极端子(节点N3)的电压进行调整，从而使：节点N1的电压-节点N2的电压后的值越大时，MOS晶体管2的电流(晶体管电流)就变得越大，反之，节点N1的电压-节点N2的电压后的值越小时，MOS晶体管2的电流(晶体管电流)就变得越小。晶体管控制部11在结束步骤S103的处理后，返回至步骤S101进行处理。
接下来，将参照图4对本实施方式涉及的电流控制部12的运作进行说明。
图4是展示本实施方式中电流控制部12运作的一例流程图。
如图4所示，控制电路10的电流控制部12首先判定栅极端子(节点N3)的电压是否大于等于规定的电压(步骤S201)。即，电流控制部12的VGS检测电压电流转换电路122根据MOS晶体管125是否处于ON状态来判定栅极端子(节点N3)的电压是否大于等于规定的电压。当栅极端子(节点N3)的电压大于等于规定的电压时(步骤S201：YES)，电流控制部12推进至步骤S202进行处理。反之，当栅极端子(节点N3)的电压低于规定的电压时(步骤S201：NO)，电流控制部12推进至步骤S203进行处理。
在步骤S202中，电流控制部12停止VGS检测电压电流转换电路122的运作。即，通过MOS晶体管125变为OFF状态，来自于的VGS检测电压电流转换电路122的电流源停止，电流控制部12降低晶体管控制部11的工作电流。电流控制部12在结束步骤S202的处理后，返回至步骤S201进行处理。
在步骤S203中，电流控制部12将来自于VGS检测电压电流转换电路122的电流与起动电流源121的起动电流叠加后提供至晶体管控制部11。即，通过MOS晶体管125变为ON状态，VGS检测电压电流转换电路122作为电流源发挥功能，并将流通电阻124以及MOS晶体管125的电流(追加的恒定电流)叠加在起动电流源121的起动电流上后，提供至晶体管控制部11。电流控制部12通过这样来增加晶体管控制部11的工作电流。电流控制部12在结束步骤S203的处理后，返回至步骤S201进行处理。
接下来，将参照组5～图7对本实施方式涉及的控制电路10以及理想二极管电路1的运作进行说明。
图5是展示本实施方式中控制电路10的一例运作的第一时序图。在图5中，各图表中的纵轴从上到下依次表示：节点N1以及节点N2的电压、来自于电池的输入电流、通过MOS晶体管2的电流、负载的电流、以及GUD端子的电流。各图表中的横轴表示时间。
在图5中，波形W1～波形W6依次表示：节点N1的电压波形、节点N2的电压波形、来自于电池的输入电流波形、通过MOS晶体管2的电流波形、负载的电流波形、以及包含晶体管控制部11的工作电流的控制电路10的电流波形。此处的节点N1的电压为电池的输出电压。另外，各电流均以输入方向的电流为正电流，以输出方向的电流为负电流。
在图5中的时刻T1处，一旦负载电流增大(参照波形W5)，节点N2的电压会响应负载的电流的增大，从而降低至比节点N1的电压更低的水平。晶体管控制部11的差分放大器111通过这样来降低栅极端子(节点N3)的电压，从而使流通MOS晶体管2的电流按照节点N1的电压与节点N2的电压之间的电压差来增加。一旦栅极端子(节点N3)的电压降低，来自于电池的输入电压、以及通过MOS晶体管2的电流就会增加(参照波形W3以及波形W4)。另外，一旦栅极端子(节点N3)的电压下降，VGS检测电压电流转换电路122就会开始工作，晶体管控制部11的工作电流就此增加(参照波形W6)。
在时刻T2处，一旦负载的电流下降并且节点N2的电压变为高电压后产生反向偏置(参照波形W2)，差分放大器111就会将能够使MOS晶体管2变为OFF状态的电压提供至栅极端子(节点N3)，从而阻止因反向偏置导致的逆电流。通过这样，MOS晶体管2就能够作为二极管发挥功能，并且防止节点N2的高电压逆流至电池。
在时刻T3处，一旦节点N2的高电压消除(参照波形W2)，并且例如转换为负载的电流较小的待机状态时，电流控制部12停止VGS检测电压电流转换电路122的运作，并降低晶体管控制部11的工作电流。此情况下，如波形W6所示，就能够将包含晶体管控制部11的工作电流的控制电路10的电流抑制在较低的水平上。
图6是展示本实施方式中控制电路10的一例运作的第二时序图。在图6中，各图表中的纵轴从上到下依次表示：栅极端子(节点N3)的电压、源极端子(节点N2)、Vgs电压、以及负载的电流。各图表中的横轴表示时间。
在图6中，波形W11～波形W14依次表示：栅极端子(节点N3)的电压波形、源极端子(节点N2)的电压波形、Vgs电压、以及负载的电流波形。此处的Vgs电压表示栅极端子(节点N3)的电压减去源极端子(节点N2)的电压后的电压(源极端子的电压-源极端子的电压)。
另外，图6中的时刻T1～时刻T3与图5中的时刻T1～时刻T3为相同时刻。
在图6中的时刻T1处，一旦负载电流增大(参照波形W14)，源极端子(节点N2)的电压就会降低。与此相应的，晶体管控制部11的差分放大器111会降低栅极端子(节点N3)的电压，从而使流通MOS晶体管2的电流按照节点N1的电压与节点N2的电压之间的电压差来增加(参照波形W11)。通过这样，MOS晶体管2的Vgs电压就会呈现如波形W13所示的波形，MOS晶体管2因此变为ON状态。此情况下，MOS晶体管2作为在电流正方向流通的二极管来发挥功能。
在时刻T2处，一旦负载的电流下降并且节点N2的电压变为高电压后产生反向偏置，晶体管控制部11的差分放大器111就会如波形W11所示般将能够使MOS晶体管2变为OFF状态的电压提供至栅极端子(节点N3)。此情况下，MOS晶体管2就作为被施加了反向偏置的二极管发挥功能，从而阻止因反向偏置导致的逆电流。
在时刻T3处，一旦节点N2的高电压消除(参照波形W12)，并且例如转换为负载的电流较小的待机状态时，晶体管控制部11的差分放大器111就会将与负载的电流相应的电压提供至栅极端子(节点N3)(参照波形W11)。即，差分放大器111将与节点N1的电压与节点N2的电压之间的电压差相应的电压提供至栅极端子(节点N3)。
图7是展示本实施方式中电流控制部12运作的一例示意图。在图7中，各图表中的纵轴从上到下依次表示：Vgs电压、以及控制电路10的消耗电流。各图表中的横轴表示负载电流(负载电流Iout)的对数坐标图(Log plot)。
图7中，波形W21以及波形W22依次表示Vgs电压波形以及控制电路10的消耗电流波形。此处的Vgs电压为减去源极端子(节点N2)的电压后的电压(漏极端子的电压-源极端子的电压)。
如图7所示，在响应到负载电流Iout的增加后，MOS晶体管2的Vgs电压上升。并且，在响应到负载电流Iout的增加后，电流控制部12会增大晶体管控制部11的工作电流。通过这样，如波形W22所示，在响应到负载电流Iout的增加后，控制电路10的消耗电流就会增加。此情况下，由于晶体管控制部11的工作电流增加了，因此就能够迅速地使MOS晶体管2变为OFF状态。
当晶体管控制部11的工作电流减少时，电流控制部12就会减少晶体管控制部11的工作电流。通过这样，当处于待机状态等负载较轻的状态时，就会降低控制电路10的消耗电流。
如上述说明般，本实施方式涉及的控制电路10包括：晶体管控制部11；以及电流控制部12。晶体管控制部11根据在正方向上连接有体二极管21的MOS晶体管2(场效应晶体管)的源极端子(节点N2)的电压与漏极端子(节点N1)的电压之间的电压差来控制MOS晶体管2的栅极端子(节点N3)的电压。电流控制部12在当经由MOS晶体管2的源极端子(节点N2)连接的负载较轻时，减少用于使晶体管控制部11工作的工作电流，当负载较重时，增大工作电流。
通过这样，在晶体管控制部11将MOS晶体管2作为理想二极管来控制的同时，电流控制部12按照负载来控制用于使晶体管控制部11工作的工作电流。这样一来，本实施方式涉及的控制电路10例如由于能够在负载较轻的待机状态下减少用于使晶体管控制部11工作的工作电流，因此就能够在维持理想二极管功能的情况下，降低待机状态下的消耗电流。
在本实施方式中，当栅极端子(节点N3)的电压变为：MOS晶体管2中流通的晶体管电流小于等于规定的电流值的状态下的电压时，电流控制部12减少用于使晶体管控制部11工作的工作电流。反之，当栅极端子(节点N3)的电压变为：晶体管电流超过规定的电流值的状态下的电压时，电流控制部12则会增大用于使晶体管控制部11工作的工作电流。
通过这样，当栅极端子(节点N3)的电压对应轻负载时，电流控制部12减少用于使晶体管控制部11工作的工作电流，当栅极端子(节点N3)的电压对应重负载时，电流控制部12则增大用于使晶体管控制部11工作的工作电流。这样一来，本实施方式涉及的控制电路10就能够利用基于栅极端子(节点N3)的电压来增减工作电流这一简单的方法，在维持理想二极管功能的情况下，降低待机状态下的消耗电流。
在本实施方式中，电流控制部12包括：用于提供作为起动时的基准工作电流的恒定电流的起动电路源121(第一电流源)；以及用于在栅极端子的电压变为：MOS晶体管2中流通的晶体管电流超过规定的电流值的状态下的电压时，向起动电路源121源提供追加的恒定电流的VGS检测电压电流转换电路122(第二电流源)。
通过这样，本实施方式涉及的控制电路10就能够通过在起动电路源121上叠加追加的电流源(VGS检测电压电流转换电路122)这一简单的构成，来适宜地控制用于使晶体管控制部11工作的工作电流。
在本实施方式中，晶体管控制部11包括：差分放大器111(差分放大电路)，根据漏极端子的电压与源极端子的电压之间的差来控制栅极端子的电压。
通过这样，本实施方式涉及的控制电路10就能够通过简单的电路结构，将MOS晶体管2作为理想二极管来进行适宜地控制。
本实施方式涉及的理想二极管电路1包括：控制电路10；以及MOS晶体管2。
通过这样，本实施方式涉及的理想二极管电路1就和控制电路10一样，能够在维持理想二极管功能的情况下，降低待机状态下的消耗电流。
【第二实施方式】
接下来，将参照附图对本发明的第二实施方式涉及的控制电路10a以及理想二极管电路1a进行说明。
图8是展示第二实施方式涉及的理想二极管电路1a构成的一例块图。
如图8所示，理想二极管电路1a包括：MOS晶体管2；以及控制电路10a。
在图8中，与图1相同的构成使用了同一符号来进行表示并省略了说明。
当VIN端子(节点N1)的电压大于等于VOUT端子(节点N2)的电压时(正方向时)，理想二极管电路1a将VIN端子与VOUT端子之间导通。当VOUT端子的电压高于VIN端子的电压时(反方向时)，理想二极管电路1a将VIN端子与VOUT端子之间的导通阻断，并阻断反向电流。
控制电路10a包括：晶体管控制部11；以及电流控制部12a。
本实施方式与第一实施方式的不同点在于电流控制部12a的构成上。
电流控制部12根据负载来控制用于使晶体管控制部11工作的工作电流。例如，当栅极端子(节点N3)的电压变为：MOS晶体管2中流通的晶体管电流小于等于规定的电流值的状态下的电压时，电流控制部12减少用于使晶体管控制部11工作的工作电流。即，当负载小于等于规定的阈值时，电流控制部12就会降低提供至晶体管控制部11的电流源的电流。通过这样，电流控制部12就能够降低晶体管控制部11的工作电流。
相对于此，当栅极端子(节点N3)的电压变为：晶体管电流超过规定的电流值的状态下的电压时，电流控制部12a则会增大工作电流。即，当负载超过规定的阈值时，电流控制部12a就会增大电流源向晶体管控制部11提供的电流。通过这样，电流控制部12a就能够使晶体管控制部11的工作电流增加。
电流控制部12a包括：多个电流源120(第一电流源120-1、第二电流源120-2、…)；VGS检测部126；电流源选择部127；以及开关部128。
在本实施方式中，第一电流源120-1、第二电流源120-2、…的电流值各不相同，当显示控制电路10a所具备的任意一个电流源或无特别区分时，均作为电流源120来进行说明。
电流控制部12a根据栅极端子(节点N3)的电压，在多个电流源120中进行切换后，提供作为晶体管控制部11的基准工作电流的恒定电流。另外，电流控制部12a也可以根据栅极端子(节点N3)的电压，选择多个电流源120中的某一个电流源或组合后的电流源120来提供作为基准工作电流的恒定电流。
电流源120用于生成作为基准工作电流的恒定电流，并将生成的恒定电流提供至晶体管控制部11。第二电流源120-2例如是用于提供比第一电流源120-1所提供的恒定电流更大的恒定电流，像这样，多个电流源120各自提供不同大小的恒定电流。
VGS检测部126用于检测栅极端子(节点N3)的电压(Vgs电压)。
开关部128例如为晶体管等的切换开换，其将由电流源选择部127所选择的作为电流源120的输出的恒定电流提供至晶体管控制部11。
电流源选择部127根据VGS检测部126所检测出的栅极端子(节点N3)的电压(Vgs电压)，从多个电流源120中选择出用于向晶体管控制部11提供恒定电流的电流源120。电流源选择部127向开关部128输出控制信号，从而使恒定电流能够从被选定的电流源120提供至晶体管控制部11。
例如，当栅极端子(节点N3)的电压变为：晶体管电流小于等于规定的电流值的状态下的电压(大于等于第一阈值)时，电流源选择部127选择第一电流源120-1从而减少用于使晶体管控制部11工作的工作电流。当栅极端子(节点N3)的电压变为：晶体管电流超过规定的电流值的状态下的电压(低于第一阈值)时，电流源选择部127则会选择第二电流源120-2从而增大用于使晶体管控制部11工作的工作电流。
接下来，将参照附图，对本实施方式涉及的控制电路10a以及理想二极管电路1a的运作进行说明。
图9是展示本实施方式中电流控制部12a运作的一例流程图。
在图9中，电流控制部12a首先对Vgs电压进行检测(步骤S301)。即，电流控制部12a的VGS检测部126对栅极端子(节点N3)的电压(Vgs电压)进行检测。
接着，电流控制部12a根据Vgs电压来选择电流源120(步骤S302)。即，电流控制部12a的电流源选择部127根据VGS检测部126所检测出的栅极端子(节点N3)的电压(Vgs电压)，从多个电流源120中选择出用于向晶体管控制部11提供恒定电流的电流源120。例如当Vgs电压大于等于第一阈值时，电流源选择部127选择第一电流源120-1。当Vgs电压低于第一阈值时，电流源选择部127选择电流比第一电流源120-1更大的第二电流源120-2。电流源选择部127向开关部128输出控制信号，从而使恒定电流能够从被选定的电流源120提供至晶体管控制部11。电流控制部12a在结束步骤S302的处理后，返回至步骤S301进行处理。
由于本实施方式除了上述电流控制部12a运作之外，与第一实施方式具有相同的运作，因此这里省略了相关说明。
如上述说明般，本实施方式涉及的控制电路10a包括：晶体管控制部11；以及电流控制部12a。晶体管控制部11根据在正方向上连接有体二极管21的MOS晶体管2(场效应晶体管)的源极端子(节点N2)的电压与漏极端子(节点N1)的电压之间的电压差来控制MOS晶体管2的栅极端子(节点N3)的电压。电流控制部12a在当经由MOS晶体管2的源极端子(节点N2)连接的负载较轻时，减少用于使晶体管控制部11工作的工作电流，当负载较重时，增大工作电流。
通过这样，本实施方式涉及的控制电路10a就和第一实施方式具有相同的效果，能够在维持理想二极管功能的情况下，降低待机状态下的消耗电流。
在本实施方式中，电流控制部12a包括用于提供恒定电流的多个电流源120，该恒定电流作为用于使晶体管控制部1工作的基准工作电流。并且，电流控制部12a根据栅极端子(节点N3)的电压，在多个电流源120中进行切换后，提供作为晶体管控制部11的基准工作电流的恒定电流。
通过这样，本实施方式涉及的电流控制部12a就能够通过在多个电流源120中进行切换这一简单的构成，来适宜地控制用于晶体管控制部11工作的工作电流。
在本实施方式中，电流控制部12a也可以根据栅极端子(节点N3)的电压，选择多个电流源120中的某一个电流源或组合后的电流源120来提供作为基准工作电流的恒定电流。即，电流控制部12a根据栅极端子(节点N3)的电压(Vgs电压)，选择多个电流源120中的某一个电流源或组合后的电流源120来提供作为基准工作电流的恒定电流提供至晶体管控制部11，从而使晶体管电流越大则提供的恒定电流就越大。
通过这样，本实施方式涉及的电流控制部12a就能够通过选择多个电流源120或是其组合，来更加精细地控制用于晶体管控制部11工作的工作电流，从而降低消耗电流。
另外，本发明并不仅限于上述各实施方式，可以在不脱离本发明主旨的范围内进行变更。
例如，在上述各实施方式中，作为一例场效应晶体管，虽然使用了P沟道型MOSFET进行了说明，但不仅限于此。例如也可以使用N沟道型MOSFET等其他类型的场效应晶体管来作为理想二极管电路1(1a)的场效应晶体管。
在上述第二实施方式的说明中，虽然电流控制部12a是在第一电流源120-1与第二电流源120-2这两个电流源120中进行切换，但不仅限于此，电流控制部12a也可以在三个或以上的电流源120中进行切换。另外，电流控制部12a也可以如第一实施方式般，在第一电流源120-1上叠加第二电流源120-2后来作为恒定电流。
另外，也可以将上述控制电路10(10a)以及理想二极管电路1(1a)的一部分或是全部功能适用于LSI(Large Scale Intergration)等集成电路上来得以实现。
符号说明
1、1a 理想二极管电路
2、125 MOS晶体管
10、10a 控制电路
11 晶体管控制部
12、12a 电流控制部
21 体二极管
111 差分放大器
120 电流源
120-1 第一电流源
120-2 第二电流源
121 起动电流源
122 VGS检测电压电流转换电路
123 电流叠加部
124 电阻
126 VGS检测部
127 电流源选择部
128 开关部

Claims (7)

1.一种控制电路，其特征在于，包括：
晶体管控制部，根据在正方向上连接有体二极管的场效应晶体管的源极端子的电压与漏极端子的电压之间的差来控制场效应晶体管的栅极端子的电压；以及
电流控制部，在当经由所述场效应晶体管的源极端子连接的负载较轻时，减少用于使所述晶体管控制部工作的工作电流，在当经所述负载较重时，增大所述工作电流，
其中，所述电流控制部至少具有VGS检测部，所述VGS检测电路检测所述栅极端子的电压，
所述电流控制部根据所述栅极端子的电压来判断所述负载较轻或较重。
2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于：
其中，当所述栅极端子的电压变为：所述场效应晶体管中流通的晶体管电流小于等于规定的电流值的状态下的电压时，所述电流控制部减少用于使所述晶体管控制部工作的工作电流，
当所述栅极端子的电压变为：所述晶体管电流超过所述规定的电流值的状态下的电压时，增大所述工作电流。
3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于：
其中，所述电流控制部包括：
第一电流源，用于提供作为起动时的基准工作电流的恒定电流；以及
第二电流源，用于在所述栅极端子的电压变为：所述场效应晶体管中流通的晶体管电流超过规定的电流值的状态下的电压时，向所述第一电流源提供追加的恒定电流。
4.根据权利要求1或2所述的控制电路，其特征在于：
其中，所述电流控制部包括：多个电流源，用于提供作为基准工作电流的恒定电流，
所述电流控制部根据所述栅极端子的电压，在所述多个电流源中进行切换后，提供作为所述基准工作电流的恒定电流。
5.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于：
其中，所述电流控制部根据所述栅极端子的电压，选择所述多个电流源中的某一个电流源或组合后的电流源来提供作为所述基准工作电流的恒定电流。
6.根据权利要求1至3中任意一项所述的控制电路，其特征在于：
其中，所述晶体管控制部包括：差分放大电路，根据所述漏极端子的电压与所述源极端子的电压之间的差来控制所述栅极端子的电压。
7.一种理想二极管电路，其特征在于，包括：
权利要求1至6中任意一项所述的控制电路；以及
所述场效应晶体管。
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