JP2001282371A - ボルテージレギュレータ - Google Patents

ボルテージレギュレータ

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    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/565—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源投入時、及び急激な負荷変動の場合の出
力端子電圧のオーバーシュートを低減させたボルテージ
レギュレータの提供。 【解決手段】 ボルテージレギュレータの電源投入時、
及び急激な負荷変動の場合に、駆動能力の低い出力トラ
ンジスタを用いることにより、出力端子電圧に発生する
オーバーシュートを低減させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ボルテージレギ
ュレータのオーバーシュートを改善することが可能な、
ボルテージレギュレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のボルテージレギュレータとして
は、図４に示されるようなボルテージレギュレータが知
られていた。基準電圧回路１の出力電圧と出力端子４の
電圧を抵抗５と抵抗６で分割された電圧は誤差増幅回路
２で比較され、出力トランジスタ３を制御する。
【０００３】出力端子４の電圧を抵抗５と抵抗６で分割
した電圧が、基準電圧回路１の出力電圧より小さけれ
ば、誤差増幅回路２の出力は小さくなり出力トランジス
タ３を強くバイアスし、出力端子４の電圧は大きくな
る。逆に出力端子４の電圧を抵抗５と抵抗６が分割した
電圧が基準電圧回路１の出力電圧より大きくなると、出
力トランジスタ３を弱くバイアスして、出力端子電圧は
小さくなる。このうようにして出力端子４の電圧は一定
に保たれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のボルテ
ージレギュレータでは、電源投入時に、出力端子４の電
圧を抵抗５と抵抗６で分割した電圧が、基準電圧回路１
の出力電圧より小さいため、誤差増幅回路２の出力は小
さくなり出力トランジスタ３を強くバイアスし、出力端
子４の電圧を所望の一定電圧まで急激に立ち上げようと
する。そのときに、出力端子４の電圧が急激に立ち上が
ることから、出力端子４の電圧が、所望の一定電圧を上
回ったとしても、誤差増幅回路の反応が、出力端子電圧
４の電圧の立ち上がりスピードに対して遅いため、出力
端子電圧４が所望の一定電圧を越えてしばらく時間が過
ぎてから、出力端子４の電圧は所望の一定電圧へと保た
れる。
【０００５】このように、出力端子４の電圧と、出力端
子４が出力したい所望の一定電圧に、差があればあるほ
ど、出力端子４の電圧が急激に変化するため、出力端子
電圧４が所望の一定電圧を越えてしばらく時間が過ぎて
しまう、そうすることにより、本来のボルテージレギュ
レータの目的である一定の出力電圧が出力できないとい
う問題点があった。
【０００６】そこで、この発明の目的は、従来からのこ
のような問題点を解決するために、出力端子４と所望の
一定電圧の電圧差が大きかった場合には、ボルテージレ
ギュレータの誤差増幅回路から、駆動能力の低い出力ト
ランジスタを使用することにより、出力端子４が、所望
の一定電圧まで、急激に立ち上がらず、緩やかに立ち上
げることにより、オーバーシュートを低減させることを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、この発明ではボルテージレギュレータの出力トラン
ジスタ部が、駆動能力の異なるトランジスタを２つ以上
有することで、起動時または、出力端子４の電圧と所望
の一定電圧に大きな差があった場合のオーバーシュート
を低減することが可能となった。
【０００８】
【発明の実施の形態】ボルテージレギュレータの起動
時、出力端子と所望の一定電圧に大きな差があった場合
には、駆動能力の低い出力トランジスタを使用すること
でオーバーシュートを低減する。
【０００９】
【実施例】以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の第１の実施例を示すボルテージ
レギュレータ回路である。基準電圧回路１、誤差増幅回
路２、抵抗５、抵抗６は従来と同様である。
【００１０】誤差増幅回路２の出力から、切替回路７の
入力へ接続され、切替回路７の出力は各々に駆動能力の
高い出力トランジスタ３１と、駆動能力の低い出力トラ
ンジスタ３２に接続されている。
【００１１】切替回路７の内部回路を簡略的に示すと、
図２のようになる。切替回路７の具体的動作は出力端子
４の電圧が任意の設定電圧より低い時には、出力端子４
の電圧とボルテージレギュレータが出力すべき所望の一
定電圧とに大きな差があるため、駆動能力の低い出力ト
ランジスタ３２を用いて出力端子４の電圧を所望の一定
電圧まで、緩やかに立ち上げる。
【００１２】そして、出力端子４の電圧が任意の設定電
圧より高くなった時に、切替回路７により駆動能力の高
い出力トランジスタ３１を用いる。
【００１３】このように、出力トランジスタを使い分け
ることにより、通常動作では多少の負荷変動があった場
合にも、駆動能力の高い出力トランジスタ３１を用いる
ことにより、出力端子４の電圧は常に一定に保たれる。
【００１４】また、電源投入時、及び負荷短絡からの回
復などの時は、駆動能力の低い出力トランジスタ３２を
用いることにより、出力端子４の電圧を緩やかに立ち上
げることによりオーバーシュートを低減させる。
【００１５】この切替回路７の具体的な回路例を図３に
示す。コンパレータ２０の−入力には、抵抗の分圧出力
電圧Ｖｂが入力され、＋入力には、基準電圧出力Ｖｒｅ
ｆを入力する。Ｖｂの電圧がＶｒｅｆよりも低い時はコ
ンパレータ２０の出力は“Ｈ”となり、ＳＷ Ｔｒ４２
がＯＮし、誤差増幅回路の出力Ｖｅｒｒは、駆動能力の
低い出力トランジスタ３２へと接続される。また、 Ｖ
ｂの電圧がＶｒｅｆよりも高い時はコンパレータ２０の
出力は“Ｌ”となり、ＳＷ Ｔｒ４１がＯＮし、駆動能
力の高い出力トランジスタ３１がＯＮをする。ここで、
トランジスタ５１、トランジスタ５２は、トランジスタ
３１、トランジスタ３２のゲートがフローティングにな
るのを防ぐためにプルアップをおこなっているトランジ
スタである。
【００１６】このとき、誤差増幅回路の＋入力にはＶａ
が入力され、Ｖａ＞Ｖｂの条件となるような電圧Ｖｂを
コンパレータ２０の−入力に入力することで実施例が成
り立つ。
【００１７】このように、出力端子４の電圧を抵抗７、
抵抗８で抵抗分割された電圧Ｖｂが、Ｖｒｅｆをしたま
わること、いわゆる、電源投入時や負荷短絡からの回復
などの時は、駆動能力の低いトランジスタを用いること
により、オーバーシュートを低減させる。
【００１８】
【発明の効果】本発明は、ボルテージレギュレータにお
いて駆動能力の異なる出力トランジスタを２以上有する
ことで、通常動作時は駆動能力の高い出力トランジスタ
を用いることで負荷変動時にも出力を一定電圧に保ち、
起動時または、出力端子と所望の一定電圧に大きな差が
あった場合には、駆動能力の低い出力トランジスタを用
いることで、オーバーシュートを低減することができる
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例であるボルテージレギュレータ
の説明
【図２】本発明の実施例図中切替回路７の簡略図であ
る。
【図３】本発明の実施例図中切替回路７の具体例であ
る。
【図４】従来のボルテージレギュレータ回路の説明図で
ある。
【符号の説明】
１ 基準電圧回路 ２ 誤差増幅回路 ３ 出力トランジスタ ４ 出力端子 ５ 抵抗 ６ 抵抗 ７ 切替回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも、基準電圧源と、該基準電圧
    と該基準電圧の出力をその一方の入力を受ける誤差増幅
    回路と、該誤差増幅回路の出力によって制御される出力
    トランジスタ部を有するレギュレータ回路において、前
    記出力トランジスタ部が、切替可能な駆動能力の異なる
    トランジスタを２つ以上有することを特徴とするレギュ
    レータ回路。
  2. 【請求項２】 基準電圧回路の出力電圧と、出力端子の
    電圧を第１の抵抗と第２の抵抗で分割された電圧とを比
    較する誤差増幅回路の出力に、切替回路を介して、第１
    の出力トランジスタと前記第１の出力トランジスタより
    駆動能力の高い第２の出力トランジスタが出力端子に並
    列に接続されたレギュレータ回路。
  3. 【請求項３】 前記切替回路が前記出力端子の電圧が設
    定の電圧より低い場合前記第１の出力トランジスタを駆
    動し、高い場合前記第２の出力トランジスタを駆動する
    請求項２記載のレギュレータ回路。
  4. 【請求項４】 基準電圧回路の出力電圧と、出力端子の
    電圧を第１の抵抗と第２の抵抗で分割された電圧とを比
    較する誤差増幅回路の出力に、切替回路を介して、第１
    の出力トランジスタと前記第１の出力トランジスタより
    駆動能力の高い第２の出力トランジスタが出力端子に並
    列に接続されたレギュレータ回路の前記切替回路を前記
    出力端子の電圧が設定の電圧より低い場合前記第１の出
    力トランジスタを駆動し前記出力端子の電圧を緩やかに
    立ち上げるレギュレータ回路の駆動方法。
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