[发明专利]调节器电路和安装了它的汽车

说明书

技术领域

本发明涉及使输出电压稳定化的调节器电路。

背景技术

为使电子电路稳定地工作，有时需要使其电源电压稳定为恒定的值。另外，各电子电路所需要的电源电压不一定就是安装电子电路的设备所备有的。例如，车载设备的5V微计算机等需要5V的电源电压，但从汽车的电池提供的电压是12V，而且并不稳定。在这样的情况下，为简单且稳定地生成电子电路所需要的电源电压，广泛使用调节器电路。

该调节器电路一般具有误差放大器、输出晶体管以及反馈电阻。误差放大器对由反馈电阻反馈来的输出电压与所希望的基准电压值进行比较，控制输出晶体管的控制端子的电压，使得上述两电压相接近。因此，在输入电压或负载有变动时，必须相应于该变动地使输出晶体管的控制端子的电压变化。

这里，作为输出晶体管，有时为了降低消耗电流而使用MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)。在使用MOSFET时，若为增大电流允许量而增大晶体管尺寸，则栅极电容也随之变大，由误差放大器控制的栅极电压的响应相对于输入电压或负载的变动将有延迟。该延迟会引起输出电压的过冲(overshoot)或下冲(undershoot)。另外，在负载变动、即输出电流变动时，也会发生过冲或下冲。

为解决这样的问题，提出有监视从输出晶体管流入负载的电流，根据该电流增加误差放大器的偏置电流，从而加速调节器的响应速度的方法。

专利文献1：特开2001-34351号公报

发明内容

〔发明所要解决的课题〕

在采用上述文献所记载的技术时，若负载流过较多的电流，则误差放大器也流过较大的偏置电流，响应速度被高速化。然而，当流过负载的电流急速减少时，响应速度也会随之变慢，所以输出电压可能会发生变动。另外，要抑制输入电压的变动所引起的输出电压的变动是很困难的。

本发明是鉴于这样的课题而设计的，其目的之一在于提供一种既能抑制稳定状态下的功耗的增加，又能抑制输入电压或输出电流变动时输出电压的变动的调节器电路。

〔用于解决课题的手段〕

本发明的一个方案是一种使施加到输入端子的输入电压稳定化，从输出端子输出输出电压的调节器电路。该调节器电路包括：输出晶体管，设置在输入端子和输出端子之间；误差放大器，调节输出晶体管的控制端子的电压，使得与输出电压相应的电压趋近于预定的基准电压；变动检测电容，设置在输入端子至接地端子的路径上，其一端电位被固定；电流反馈电路，将与流过变动检测电容的电流相应的电流提供给输出晶体管的控制端子；箝位电路，对输出晶体管的控制端子的电压进行箝位。

输入电压上升时，与电压变动量的时间微分成比例的电流流过变动检测电容。通过将与流过变动检测电容的电流相应的电流提供给输出晶体管的控制端子，能够强制提升输出晶体管的控制端子的电压，抑制过冲。在该方案中，通过设置箝位电路，箝制输出晶体管的控制端子，并设定输出晶体管的栅极-源极或基极-射极间电压(以下将栅极-源极间电压和基极-射极间电压统称为栅极-源极间电压)的上限值、或下限值、或者该两者，能够抑制输出晶体管的控制端子的电压超出必要地变化，能够更加抑制过冲和下冲。

箝位电路可以对输出晶体管的控制端子的电压进行箝位，使得输出晶体管的控制端子和输入端子的电压差在预定的箝位电压以上。

通过对输出晶体管的控制端子和输入端子之间的电压差、即栅极-源极间电压设定下限值，能够防止输出晶体管完全截止。通过该方案，即使输入电压以非常快的速度变化，也能抑制下冲。

箝位电路可以在变动检测电容流过电流的期间工作。在该情况下，在变动检测电容不流过电流的期间、即电路处于正常状态的期间，箝位电路不工作，所以栅极-源极间电压不被箝位，能够将输出电压稳定为与基准电压相一致。

输出晶体管可以是P沟道场效应晶体管，箝位电压可以被设定得小于输出晶体管的阈值电压。

箝位电路可以包含二极管，该二极管被配置在从电流反馈电路至输出晶体管的控制端子的电流提供路径上，且其阴极被配置在输出晶体管的控制端子侧，其阳极被配置在电流反馈电路侧。在该情况下，能够使箝位电路在二极管中流过电流的期间、即变动检测电容中流过电流的期间成为有效状态，并将输出晶体管的栅极-源极间电压至少箝位在二极管的正向电压以上。