TWI542984B - Power switching circuit - Google Patents

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Description

電源切換電路
本發明係關於電源切換電路。
針對以往之電源切換電路予以說明。第4圖為表示以往之電源切換電路的電路圖。
檢測器31係比較電壓VCC和電壓VBK，根據比較結果，控制選擇電路33。根據該比較結果，選擇電路33選擇電壓VCC和電壓VBK中之高的一方，將所選擇之電壓當作電壓VCH而供給至檢測器31~32及切換電路34。
檢測器32係比較電壓VCC和檢測電壓VDET，根據比較結果，控制切換電路34。具體而言，當電壓VCC高於檢測電壓VDET時，檢測器32係藉由輸出高位準之輸出電壓，切換電路34將電壓VCC當作電壓VOUT輸出至檢測器31~32及電源切換電路之輸出端子。再者，當電壓VCC低於檢測電壓VDET時，檢測器32係藉由輸出低位準之輸出電壓，切換電路34將電壓VBK當作電壓VOUT輸出至檢測器31~32及電源切換電路之輸出端子(例如，參照專利文獻1)。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-086100號公報
但是，在以往之技術中，因使用兩個檢測器31~32，故電源切換電路之電路規模大。
本發明係鑒於上述課題，提供電路規模小的電源切換電路。
為了解決上述課題，本發明提供一種電源切換電路，具備輸入第一電壓的第一端子、輸入第二電壓的第二端子、輸出第三電壓之第三端子以及輸出第四電壓的第四端子，該電源切換電路之特徵為具備：檢測器，該檢測器係輸入端子被連接於第一端子；控制電路，該控制電路係輸入端子被連接於檢測器之輸出端子；二極體“或”(diode-OR)電路，該二極體“或”電路係第一輸入端子被連接於第一端子，第二輸入端子被連接於第二端子，輸出端子被連接於第四端子；第一MOS電晶體，該第一MOS電晶體係閘極被連接於控制電路之第一輸出端子，被設置在第二端子和第三端子之間；第二MOS電晶體，該第二MOS電晶體係閘極被連接於控制電路之第二輸出端子，被設置在第二端子和第三端子之間；第三MOS電晶體，該第三MOS電晶體係閘極被連接於控制電路之第三輸出端子，被設置在第一端子和第三端子之間；當檢測器檢測出第一電壓高於檢測電壓時，控制電路以二極體“或”電路輸出之第四電壓動 作，將與第一MOS電晶體之源極電壓及逆閘極電壓相等之電壓，供給至第一MOS電晶體之閘極，將與第二MOS電晶體之源極電壓及逆閘極電壓相等之電壓供給至第二MOS電晶體之閘極，將第三MOS電晶體接通之電壓供給至第三MOS電晶體之閘極，當檢測器檢測出第一電壓低於檢測電壓時，控制電路將第一MOS電晶體接通之電壓供給至第一MOS電晶體之閘極，將第二MOS電晶體接通之電壓供給至第二MOS電晶體之閘極，並將與第三MOS電晶體之源極電壓及逆閘極電壓相等之電壓供給至第三MOS電晶體之閘極。
在本發明中，因僅使用一個檢測器，故電源切換電路之電路規模小。
以下，參照圖面說明本發明之實施形態。
首先，針對電源切換電路之構成予以說明。第1圖為表示本實施形態之電源切換電路的電路圖。
電源切換電路具備檢測器11、位準偏移器12~15、反相器16、PMOS電晶體17~19及二極體21~22。位準偏移器12~15及反相器16構成控制電路41。二極體21~22構成二極體“或”電路42。再者，電源切換電路具備第一端子T1、第二端子T2、第三端子T3及第四端子T4 。
檢測器11之輸入端子被連接於第一端子T1。位準偏移器12之輸入端子被連接於檢測器11之輸出端子，輸出端子被連接於位準偏移器13~14之輸入端子，再者經反相器16被連接於位準偏移器15之輸入端子。即是，控制電路41之輸入端子被連接於檢測器11之輸出端子。
二極體21之陽極被連接於第二端子T2，陰極被連接於第四端子T4。二極體22之陽極被連接於第一端子T1，陰極被連接於第四端子T4。即是，二極體“或”電路42之第一輸入端子被連接於第一端子T1，第二輸入端子被連接於第二端子T2，輸出端子被連接於第四端子T4。
PMOS電晶體17之閘極被連接於位準偏移器13之輸出端子，源極及逆閘極被連接於第二端子T2，汲極被連接於PMOS電晶體18之汲極。PMOS電晶體18之閘極被連接於位準偏移器14之輸出端子，源極及逆閘極被連接於第三端子T3。PMOS電晶體19之閘極被連接於位準偏移器15之輸出端子，源極及逆閘極被連接於第三端子T3，汲極被連接於第一端子T1。即是，控制電路41之第一輸出端子和第二輸出端子和第三輸出端子各被連接於PMOS電晶體17~19之閘極。
檢測器11及位準偏移器12各被設置在第一端子T1(對檢測器11而言的電源端子，及對位準偏移器12而言的輸入側電源端子)和接地端子之間。反相器16及位準偏移器13~15各被設置在第四端子T4(對反相器16而言的電 源端子，及對位準偏移器13~15而言的輸入側電源端子)和接地端子之間。第四端子T4被連接於位準偏移器12之輸出側電源端子。第二端子T2被連接於位準偏移器13之輸出側電源端子。第三端子T3被連接於位準偏移器14~15之輸出側電源端子。
檢測器11當檢測出為輸入電源電壓之電壓V1高於檢測電壓VDET時，控制電路41以二極體“或”電路42輸出之電壓V4動作，將為輸入電源電壓之電壓V2供給至PMOS電晶體17之閘極，將電壓V3供給至PMOS電晶體18之閘極，將接地電壓供給至PMOS電晶體19之閘極。如此一來，PMOS電晶體17~18呈斷開，PMOS電晶體19呈接通。此時，第一端子T1之電壓V1係以為輸出電源電壓之電壓V3從第三端子T3被輸出。
檢測器11係當檢測出為輸入電源電壓之電壓V1低於檢測電壓VDET時，控制電路41將接地電壓各供給至PMOS電晶體17~18之閘極，並將電壓V3供給至PMOS電晶體19之閘極。如此一來，PMOS電晶體17~18呈接通，PMOS電晶體19呈斷開。此時，輸入電源電壓之第二端子T2之電壓V2係以為輸出電源電壓之電壓V3從第三端子T3被輸出。
接著，針對電源切換電路之動作予以說明。
在此，二極體21~22之電壓下降設為0.5V。再者，檢測電壓VDET設為2.5V。再者，當電壓V1高於檢測電壓VDET(2.5V)時，檢測器11則輸出電壓V1，低時則輸 出接地電壓(0V)。
(電壓V1高於檢測器11之檢測電壓VDET之時的動作)
在此，為輸入電源電壓之電壓V1設成3.0V，為輸入電源電壓之電壓V2設成0V。因電壓V1為3.0V，故藉由二極體22所致的電壓下降，電壓V4成為2.5V。
因電壓V1為3.0V，故檢測器11輸出電壓V1(3.0V)。如此一來，位準偏移器12將電壓V1電壓變換成電壓V4而輸出電壓V4(2.5V)，位準偏移器13將電壓V4電壓變換成電壓V2而輸出電壓V2(0V)，位準偏移器14係將電壓V4電壓變換成電壓V3而輸出電壓V3。再者，反相器16之輸入電壓因係高位準，故反相器16輸出接地電壓(0V)。
如此一來，因PMOS電晶體17~18之閘極、源極間電壓成為0V，故PMOS電晶體17~18呈斷開，第二端子T2和第三端子T3被電性遮斷。此時，即使藉由PMOS電晶體17~18之寄生二極體，第二端子T2和第三端子T3也被電性遮斷。
再者，因反相器16之輸出電壓為0V，故位準偏移器15之輸出電壓也成為0V。依此，PMOS電晶體19因呈接通，故電壓V3也與電壓V1(3.0V)相等。該電壓(V3=V1)，係當作其電路之電源電壓被供給至其他電路。即是，電壓V1較感測器11之檢測電壓VDET高時，第一端子T1之電壓V1當作為輸出電源電壓之電壓V3從第三端子T3 被輸出。
(電壓V1低於檢測器11之檢測電壓VDET之時的動作)
在此，為輸入電源電壓之電壓V1設為0V，為輸入電源電壓之電壓V2設成2.5V。因電壓V2為2.5V，故藉由二極體21所致的電壓下降，電壓V4成為2.0V。
因電壓V1為0V，故檢測器11輸出接地電壓(0V)。如此一來，因位準偏移器12也輸出接地電壓(0V)，故位準偏移器13~14也輸出接地電壓(0V)。再者，反相器16之輸入電壓因係低位準，故反相器16輸出電壓V4(2.0V)。
如此一來，PMOS電晶體17~18因呈接通，故電壓V3也與電壓V2(2.5V)相等。該電壓(V3=V2)，係當作其電路之電源電壓被供給至其他電路。即是，電壓V1較感測器11之檢測電壓VDET低時，第二端子T2之電壓V2當作為輸出電源電壓之電壓V3從第三端子T3被輸出。
再者，藉由位準偏移器15，反相器16之輸出電壓(2.0V)電壓變換成電壓V3(2.5V)。依此，因PMOS電晶體19之閘極電壓及源極電壓成為電壓V3，PMOS電晶體19呈斷開，故第一端子T1和第三端子T3被電性遮斷。此時，即使藉由PMOS電晶體19之寄生二極體，第一端子T1和第三端子T3也被電性遮斷。
如此一來，因僅使用一個檢測器11，故電源切換電路之電路規模小。
再者，因在PMOS電晶體17中，於斷開時，藉由位準偏移器13，閘極電壓成為電壓V2，故源極電壓為電壓V2，PMOS電晶體17可以完全斷開。藉由位準偏移器14之存在，即使在PMOS電晶體18也相同。藉由位準偏移器15之存在，即使在PMOS電晶體19也相同。
在第1圖中，雖然使用二極體21~22，但是即使使用二極體連接之MOS電晶體亦可。
在第1圖中，PMOS電晶體17之源極及逆閘極被連接於第二端子T2，PMOS電晶體18之源極及逆閘極被連接於第三端子T3。此時，位準偏移器13係將電壓V4電壓變換成電壓V2，位準偏移器14係將電壓V4電壓變換成電壓V3。
但是，如第2圖所示般，PMOS電晶體17之源極及逆閘極被連接於PMOS電晶體18之源極及逆閘極亦可。此時，位準偏移器13係將電壓V4電壓變換成電壓V3而不是電壓V2，位準偏移器14係將電壓V4電壓變換成電壓V2而不是電壓V3。
如第3圖所示般，即使追加二極體23亦可。二極體23之陽極被連接於第三端子T3，陰極被連接於第四端子T4。如此一來，即使在第一端子T1及第二端子T2之雙方不被施加電壓，若在第三端子T3被施加電壓時，因可以從第四端子T4輸出根據第三端子T3之電壓V3的電壓V4，故維持電源切換電路之可動作狀態。
雖然無圖示，但即使例如以一個位準偏移器構成位準 偏移器12~13，或以一個位準偏移器構成位準偏移器12及位準偏移器14，或以一個位準偏移器構成位準偏移器12及位準偏移器15，或以一個位準偏移器構成位準偏移器14~15，或反相器16從位準偏移器15之輸入側被設置在輸出側等，位準偏移器12~15及反相器16被適當地變更電路亦可。
11‧‧‧檢測器
12~15‧‧‧位準偏移器
16‧‧‧反相器
17~19‧‧‧PMOS電晶體
21~22‧‧‧二極體
41‧‧‧控制電路
42‧‧‧二極體“或”電路
T1‧‧‧第一端子
T2‧‧‧第二端子
T3‧‧‧第三端子
T4‧‧‧第四端子
第1圖為表示本實施形態之電源切換電路的電路圖。
第2圖為表示本實施形態之電源切換電路之其他例的電路圖。
第3圖為表示本實施形態之電源切換電路之其他例的電路圖。
第4圖為表示以往之電源切換電路的電路圖。
11‧‧‧檢測器
12~15‧‧‧位準偏移器
16‧‧‧反相器
17~19‧‧‧PMOS電晶體
21~22‧‧‧二極體
41‧‧‧控制電路
42‧‧‧二極體“或”電路
T1‧‧‧第一端子
T2‧‧‧第二端子
T3‧‧‧第三端子
T4‧‧‧第四端子

Claims (4)

  1. 一種電源切換電路，具備輸入第一電壓的第一端子、輸入第二電壓的第二端子、輸出第三電壓之第三端子以及輸出第四電壓的第四端子，該電源切換電路之特徵為具備：檢測器，該檢測器係輸入端子被連接於上述第一端子；控制電路，該控制電路係輸入端子被連接於上述檢測器之輸出端子；二極體“或”(diode-OR)電路，該二極體“或”電路係第一輸入端子被連接於上述第一端子，第二輸入端子被連接於上述第二端子，輸出端子被連接於上述第四端子；第一MOS電晶體，該第一MOS電晶體係閘極被連接於上述控制電路之第一輸出端子，被設置在上述第二端子和上述第三端子之間；第二MOS電晶體，該第二MOS電晶體係閘極被連接於上述控制電路之第二輸出端子，被設置在上述第二端子和上述第三端子之間；及第三MOS電晶體，該第三MOS電晶體係閘極被連接於上述控制電路之第三輸出端子，被設置在上述第一端子和上述第三端子之間，當上述檢測器檢測出上述第一電壓高於檢測電壓時，上述控制電路以上述二極體“或”電路輸出之上述第四電壓動作，將與上述第一MOS電晶體之源極電壓及逆閘 極電壓相等之電壓，供給至上述第一MOS電晶體之閘極，將與上述第二MOS電晶體之源極電壓及逆閘極電壓相等之電壓供給至上述第二MOS電晶體之閘極，將上述第三MOS電晶體接通之電壓供給至上述第三MOS電晶體之閘極，當上述檢測器檢測出上述第一電壓低於上述檢測電壓時，上述控制電路將上述第一MOS電晶體接通之電壓供給至上述第一MOS電晶體之閘極，將上述第二MOS電晶體接通之電壓供給至上述第二MOS電晶體之閘極，並將與上述第三MOS電晶體之源極電壓及逆閘極電壓相等之電壓供給至上述第三MOS電晶體之閘極。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之電源切換電路，其中上述二極體“或”電路又具備第三輸入端子，上述第三輸入端子被連接於上述第三端子。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所記載之電源切換電路，其中上述第一MOS電晶體之源極及逆閘極被連接於上述第二端子，汲極被連接於上述第二MOS電晶體之汲極，上述第二MOS電晶體之源極及逆閘極被連接於上述第三端子，上述第三MOS電晶體之源極及逆閘極被連接於上述第三端子，汲極被連接於上述第一端子。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所記載之電源切換電路，其中上述第一MOS電晶體之源極及逆閘極被連接於上述第二MOS電晶體之源極及逆閘極，汲極被連接於上述第二端子，上述第二MOS電晶體之汲極被連接於上述第三端子，上述第三MOS電晶體之源極及逆閘極被連接於上述第三端子，汲極被連接於上述第一端子。
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