专利名称：恒压电源电路及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电子装置的包括多个恒压电路的恒压电源电路以及用于控制恒压电源电路的方法，所述电子装置需要集成到半导体集成电路中的稳定的电源电路；尤其涉及能够用于各种电子装置的恒压电源电路以及用于控制恒压电源电路的方法，所述电子装置能够根据系统操作条件改变所使用的恒压电源电路，以降低功耗。
背景技术：
图11是说明相关领域的恒压电源电路的电路图，其能够根据操作情况切换多个恒压电源电路。
如图11所示，恒压电源电路100包括共享输入端IN和输出端OUT的两个恒压电路101和102。恒压电路101包括输出晶体管111(其为PMOS晶体管)、电阻器112、113、参考电压生成器114、误差放大器115以及开关116、117。恒压电路102包括输出晶体管121(其为PMOS晶体管)、电阻器122、123、以及参考电压生成器124、误差放大器125以及开关126、127。恒压电路101和102具有相同的电路结构，并分别形成串联调节器。
外部控制信号SCa控制开关116、117进行切换，外部控制信号SCb控制开关126、127进行切换。当输入外部控制信号SCa以停止恒压电路101的工作时，开关116、117断开(不连接状态)，从而参考电压生成器114和误差放大器115的工作停止，并且停止给电阻器112、113的电流提供。
同样，当输入外部控制信号SCb以停止恒压电路102的工作时，开关126、127断开(不连接状态)；从而参考电压生成器124和误差放大器125的工作停止，并且停止给电阻器122、123的电流提供。
例如，日本公开待审的专利申请No.2004-180472公开了一种能够在正常工作条件下不依赖电源选择而提供恒定输出电压的电源开关电路，同时抑制电源开关操作期间输出电压的上冲(overshoot)和下冲(undershoot)。
但是，当如图11所示，当恒压电路101和102共享输出端OUT时，在切换恒压电路101和102时，可能产生输出电压的上冲。
图12是说明图11所示的恒压电源电路100中的信号波形的时序图。
如图12所示，当从恒压电路101切换到恒压电路102时，开关116、117由于控制信号SCa而断开(不连接状态)；同时，开关126、127由于控制信号SCb而接通(连接状态)。当开关126、127断开时，尽管电阻器122和123所提供的分压VFBb和参考电压Vrb连接到地电压GND，但是当开关126、127接通时，则参考电压Vrb上升到预定电压。
在这个过程中，参考电压生成器124的参考电压Vrb达到预定电压所需要的时间段和分压VFBb达到参考电压Vrb所需要的时间段是不同的。由于这种不同，出现了上冲电压。即，输入到误差放大器125的分压VFBb由电阻器122和123给出，并且误差放大器125使晶体管121导通以工作在饱和状态，直到分压VFBb达到参考电压Vrb为止。此时，由于恒压电路101已经处于工作中而使得输出电压Vout上升到相对高的电压，从而导致上冲。
在由电池驱动的电子装置中，为了延长电池的工作寿命，需要降低电路所消耗的电流。为此，试图根据工作条件切换多个恒压电路进行工作，由此降低电流消耗。例如，当负载大时，使用具有大电流消耗的恒压电路，而当负载小或处于待机状态时，使用具有小电流消耗的恒压电路。这样，能够降低电流消耗。但是，如果当切换恒压电路时出现上述的上冲，则可能使连接到该电路的负载出现故障。
发明内容
本发明可以解决现有技术的一个或多个问题。
本发明的一个优选实施例可以提供一种恒压电源电路及控制该恒压电源电路的方法，所述恒压电源电路能够防止在改变工作中的恒压电路时可能出现的输出电压的上冲，并能够提供恒定的输出电压。
根据本发明的第一方面，提供一种恒压电源电路，将输入到输入端的电压转换成预定的恒定电压，并输出该恒定电压，所述恒压电源电路包括第一恒压电路，包括第一输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第一输出电压控制器，产生预定第一参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第一比例电压，放大第一参考电压和第一比例电压之间的差，并输出放大的差到第一输出晶体管的控制电极；以及第二恒压电路，包括第二输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第二输出电压控制器，产生预定第二参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第二比例电压，放大第二参考电压和第二比例电压之间的差，并输出放大的差到第二输出晶体管的控制电极，其中，第一输出电压控制器和第二输出电压控制器分别根据从外部输入的第一控制信号和第二控制信号开始工作或停止工作，当开始工作时，对第一参考电压和第二参考电压的相应的一个的上升沿进行延迟，以便晚于第一比例电压和第二比例电压的相应的一个的上升沿。
最好第一输出电压控制器包括第一延迟电路，将第一控制信号延迟预定的第一时间段；第一参考电压生成器，生成并输出第一参考电压；第一分压电路，对从输出端输出的电压进行分压，并且产生和输出第一比例电压；第一误差放大器，控制第一输出晶体管的工作，使得第一比例电压变得等于第一参考电压，所述第一误差放大器根据第一控制信号开始工作或停止工作；第一电源开关，根据第一延迟电路的输出信号进行切换，并且控制至第一参考电压生成器的电源供给；以及第一输出电压提供开关，根据第一控制信号进行切换，并且控制输出端上的电压到第一分压电路的供给。
可选地，第一输出电压控制器最好包括第一参考电压生成器，生成并输出第一参考电压；第一延迟电路，将第一参考电压延迟预定的第一时间段；第一分压电路，对从输出端输出的电压进行分压，并且产生和输出第一比例电压；
第一误差放大器，控制第一输出晶体管的工作，使得第一比例电压变得等于第一延迟电路的输出电压，所述第一误差放大器根据第一控制信号开始工作或停止工作；第一电源开关，根据第一控制信号进行切换，并且控制至第一参考电压生成器的电源供给；以及第一输出电压提供开关，根据第一控制信号进行切换，并且控制输出端上的电压到第一分压电路的供给。
根据本发明的第二方面，提供一种恒压电源电路，将输入到输入端的电压转换成预定的恒定电压，并输出该恒定电压，所述恒压电源电路包括第一恒压电路，包括第一输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第一输出电压控制器，产生预定第一参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第一比例电压，放大第一参考电压和第一比例电压之间的差，并输出放大的差到第一输出晶体管的控制电极；以及第二恒压电路，包括第二输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第二输出电压控制器，产生预定第二参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第二比例电压，放大第二参考电压和第二比例电压之间的差，并输出放大的差到第二输出晶体管的控制电极；所述第二恒压电路对输出端上的电压变化的响应速度快于第一恒压电路对所述输出端上的电压变化的响应速度；其中，第一输出电压控制器和第二输出电压控制器分别根据从外部输入的第一控制信号和第二控制信号开始工作或停止工作，当第二输出电压控制器开始工作时，对第二参考电压的上升沿进行延迟，以便晚于第二比例电压的上升沿。
最好第二输出电压控制器包括第二延迟电路，将第二控制信号延迟预定的第二时间段；第二参考电压生成器，生成并输出第二参考电压；
第二分压电路，对从输出端输出的电压进行分压，并且产生和输出第二比例电压；第二误差放大器，控制第二输出晶体管的工作，使得第二比例电压变得等于第二参考电压，所述第二误差放大器根据第二控制信号开始工作或停止工作；第二电源开关，根据第二延迟电路的输出信号进行切换，并且控制至第二参考电压生成器的电源供给；以及第二输出电压提供开关，根据第二控制信号进行切换，并且控制输出端上的电压到第二分压电路的供给。
可选地，第二输出电压控制器最好包括第二参考电压生成器，生成并输出第二参考电压；第二延迟电路，将第二参考电压延迟预定的第二时间段；第二分压电路，对从输出端输出的电压进行分压，并且产生和输出第二比例电压；第二误差放大器，控制第二输出晶体管的工作，使得第二比例电压变得等于第二延迟电路的输出电压，所述第二误差放大器根据第二控制信号开始工作或停止工作；第二电源开关，根据第二控制信号进行切换，并且控制至第二参考电压生成器的电源供给；以及第二输出电压提供开关，根据第二控制信号进行切换，并且控制输出端上的电压到第二分压电路的供给。
根据本发明的第三方面，提供一种恒压电源电路，将输入到输入端的电压转换成预定的恒定电压，并输出该恒定电压，所述恒压电源电路包括第一恒压电路，包括第一输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第一输出电压控制器，产生预定第一参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第一比例电压，放大第一参考电压和第一比例电压之间的差，并输出放大的差到第一输出晶体管的控制电极；以及第二恒压电路，包括第二输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第二输出电压控制器，产生预定第二参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第二比例电压，放大第二参考电压和第二比例电压之间的差，并输出放大的差到第二输出晶体管的控制电极；其中，第一输出电压控制器和第二输出电压控制器分别根据从外部输入的第一控制信号和第二控制信号开始工作或停止工作，当开始工作时，在从开始工作时起的一时间段中，第一输出晶体管和第二输出晶体管的相应的一个被截止(不连接状态)。
最好第一输出电压控制器包括第一延迟电路，将第一控制信号延迟预定的第一时间段；第一参考电压生成器，生成并输出第一参考电压；第一分压电路，对从输出端输出的电压进行分压，并且产生和输出第一比例电压；第一误差放大器，控制第一输出晶体管的工作，使得第一比例电压变得等于第一参考电压，所述第一误差放大器根据第一控制信号开始工作或停止工作；第一电源开关，根据控制电路进行切换，并且控制至第一参考电压生成器的电源供给；以及第一输出电压提供开关，根据第一控制信号进行切换，并且控制输出端上的电压到第一分压电路的供给。
根据本发明的第四方面，提供一种恒压电源电路，将输入到输入端的电压转换成预定的恒定电压，并输出该恒定电压，所述恒压电源电路包括第一恒压电路，包括第一输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第一输出电压控制器，产生预定第一参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第一比例电压，放大第一参考电压和第一比例电压之间的差，并输出放大的差到第一输出晶体管的控制电极；以及第二恒压电路，包括第二输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第二输出电压控制器，产生预定第二参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第二比例电压，放大第二参考电压和第二比例电压之间的差，并输出放大的差到第二输出晶体管的控制电极，所述第二恒压电路对输出端上的电压变化的响应速度快于第一恒压电路对所述输出端上的电压变化的响应速度，其中，第一输出电压控制器和第二输出电压控制器分别根据从外部输入的第一控制信号和第二控制信号开始工作或停止工作，当第二输出电压控制器开始工作时，在从开始工作时起的一时间段中，第二输出晶体管被截止(不连接状态)。
最好第二输出电压控制器包括第二延迟电路，将第二控制信号延迟预定的第二时间段；第二参考电压生成器，生成并输出第二参考电压；第二分压电路，对从输出端输出的电压进行分压，并且产生和输出第二比例电压；第二误差放大器，控制第二输出晶体管的工作，使得第二比例电压变得等于第二参考电压，所述第二误差放大器根据第二延迟电路的输出信号开始工作或停止工作；第二电源开关，根据第二控制信号进行切换，并且控制至第二参考电压生成器的电源供给；以及第二输出电压提供开关，根据第二控制信号进行切换，并且控制输出端上的电压到第二分压电路的供给。
最好预定第一时间段等于当第一输出电压控制器开始工作时第一参考电压的上升沿的延迟时间，所述延迟时间使得第一参考电压的上升沿晚于第一比例电压的上升沿。
最好预定第二时间段等于当第二输出电压控制器开始工作时第一参考电压的上升沿的延迟时间，所述延迟时间使得第一参考电压的上升沿晚于第一比例电压的上升沿。
最好第一恒压电路和第二恒压电路集成在一个IC芯片中。
根据本发明的第五方面，提供一种控制恒压电源电路的方法，所述恒压电源电路将输入到输入端的电压转换成预定的恒定电压，并输出该恒定电压，所述恒压电源电路包括第一恒压电路和第二恒压电路，其中第一恒压电路包括第一输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第一输出电压控制器，产生预定第一参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第一比例电压，放大第一参考电压和第一比例电压之间的差，并输出放大的差到第一输出晶体管的控制电极，第二恒压电路包括第二输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第二输出电压控制器，产生预定第二参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第二比例电压，放大第二参考电压和第二比例电压之间的差，并输出放大的差到第二输出晶体管的控制电极，所述方法包括步骤当第一输出电压控制器或第二输出电压控制器根据来自外部的控制信号开始工作时，对第一参考电压和第二参考电压的相应的一个的上升沿进行延迟，以便晚于第一比例电压和第二比例电压的相应的一个的上升沿。
根据本发明的第六方面，提供一种控制恒压电源电路的方法，所述恒压电源电路将输入到输入端的电压转换成预定的恒定电压，并输出该恒定电压，所述恒压电源电路包括第一恒压电路和第二恒压电路，其中第一恒压电路包括第一输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第一输出电压控制器，产生预定第一参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第一比例电压，放大第一参考电压和第一比例电压之间的差，并输出放大的差到第一输出晶体管的控制电极，第二恒压电路包括第二输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第二输出电压控制器，产生预定第二参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第二比例电压，放大第二参考电压和第二比例电压之间的差，并输出放大的差到第二输出晶体管的控制电极，所述第二恒压电路对输出端上的电压变化的响应速度快于第一恒压电路对所述输出端上的电压变化的响应速度，所述方法包括步骤当第二输出电压控制器根据从外部输入的控制信号开始工作时，对第二参考电压的上升沿进行延迟，以便晚于第二比例电压的上升沿。
根据本发明的第七方面，提供一种控制恒压电源电路的方法，所述恒压电源电路将输入到输入端的电压转换成预定的恒定电压，并输出该恒定电压，所述恒压电源电路包括第一恒压电路和第二恒压电路，其中第一恒压电路包括第一输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第一输出电压控制器，产生预定第一参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第一比例电压，放大第一参考电压和第一比例电压之间的差，并输出放大的差到第一输出晶体管的控制电极，第二恒压电路包括第二输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第二输出电压控制器，产生预定第二参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第二比例电压，放大第二参考电压和第二比例电压之间的差，并输出放大的差到第二输出晶体管的控制电极，所述方法包括步骤当第一输出电压控制器或第二输出电压控制器根据来自外部的控制信号开始工作时，在从开始工作时起的一时间段中，第一输出晶体管和第二输出晶体管的相应的一个被截止(不连接状态)。
根据本发明，第一恒压电路和第二恒压电路共享输出端，当第一恒压电路或第二恒压电路开始工作时，对工作中的第一参考电压或第二参考电压的的上升沿进行延迟，以便晚于第一比例电压或第二比例电压的上升沿。以这种方式，能够防止在切换恒压电路时可能出现的输出电压的上冲，并能够提供恒定的输出电压。
另外，由于第一恒压电路和第二恒压电路共享输出端，所以当第一恒压电路或第二恒压电路开始工作时，在从开始工作时起的一时间段中，第一输出晶体管或第二输出晶体管被截止(不连接状态)。以这种方式，能够防止在切换恒压电路时可能出现的输出电压的上冲，并能够提供恒定的输出电压。
从下面参考附图所给出的优选实施例的详细描述中，本发明的这些和其它目的、特征以及优点将变得明显。
图1是说明根据本发明第一实施例的恒压电源电路的示例的电路图；图2是示例说明图1的延迟电路的电路图；图3是说明如图1所示的恒压电源电路中信号波形的时序图；图4是说明根据本发明的第一实施例的恒压电源电路的另一个示例的电路图；图5是说明如图4所示的恒压电源电路中信号波形的时序图；图6是说明根据本发明的第一实施例的恒压电源电路的另一个示例的电路图；图7是说明根据本发明的第一实施例的恒压电源电路的另一个示例的电路图；图8是说明根据本发明的第二实施例的恒压电源电路的一个示例的电路图；图9是说明如图8所示的恒压电源电路中信号波形的时序图；图10是说明根据本发明的第二实施例的恒压电源电路的另一个示例的电路图；图11是说明现有技术的恒压电源电路的电路图；图12是说明如图11所示的恒压电源电路中信号波形的时序图。
具体实施例方式
以下，参照附图来说明本发明的优选实施例。
第一实施例图1是说明根据本发明第一实施例的恒压电源电路的示例的电路图。
如图1所示，恒压电源电路1将输入到输入端IN的输入电压Vin转换成从输出端OUT输出的输出电压Vout。
恒压电源电路1包括具有相同电路结构的恒压电路2和恒压电路3，并且恒压电路2和3的每一个形成串联调节器。
恒压电路2包括参考电压生成器11，产生并输出参考电压Vr1；电阻器R11、R12，对输出电压Vout进行分压并产生和输出分压VFB1；输出晶体管M11，其为PMOS晶体管，控制与输入到晶体管M11的栅极的信号对应的电流io1，并输出电流io1到输出端OUT；误差放大器A11，控制输出晶体管M11，以便使分压VFB1变得与参考电压Vr1相等；开关12、13；以及延迟电路14。
恒压电路3包括参考电压生成器21，产生并输出参考电压Vr2；电阻器R21、R22，对输出电压Vout进行分压并产生和输出分压VFB2；输出晶体管M21，其为PMOS晶体管，控制与输入到晶体管M21的栅极电极的信号对应的电流io2，并输出电流io2到输出端OUT；误差放大器A21，控制输出晶体管M21，以便使分压VFB2变得与参考电压Vr2相等；开关22、23；以及延迟电路24。
在此，恒压电路2对应于权利要求书中的第一恒压电路；输出晶体管M11对应于权利要求书中的第一输出晶体管；并且参考电压生成器11、电阻器R11、R12、误差放大器A11、开关12、13以及延迟电路14对应于权利要求书中的第一输出电压控制器。
同样地，恒压电路3对应于权利要求书中的第二恒压电路；输出晶体管M21对应于权利要求书中的第二输出晶体管；并且参考电压生成器21、电阻器R21、R22、误差放大器A21、开关22、23以及延迟电路24对应于权利要求书中的第二输出电压控制器。
另外，参考电压生成器11对应于权利要求书中的第一参考电压生成器；电阻器R11、R12对应于权利要求书中的第一分压电路；误差放大器A11对应于权利要求书中的第一误差放大器；开关12对应于权利要求书中的第一电源开关；开关13对应于权利要求书中的第一输出电压开关；并且延迟电路14对应于权利要求书中的第一延迟电路。
同样地，参考电压生成器21对应于权利要求书中的第二参考电压生成器；电阻器R21、R22对应于权利要求书中的第二分压电路；误差放大器A21对应于权利要求书中的第二误差放大器；开关22对应于权利要求书中的第二电源开关；开关23对应于权利要求书中的第二输出电压开关；并且延迟电路24对应于权利要求书中的第二延迟电路。
此外，控制信号SC1对应于权利要求书中的第一控制信号，并且控制信号SC2对应于权利要求书中的第二控制信号。
在恒压电路2中，输出晶体管M11连接在输入端IN和输出端OUT之间，并且开关13和电阻器R11、R12串联连接在输出端OUT和地电压GND之间。
误差放大器A11的输出端连接到输出晶体管M11的栅极，分压VFB1被输入到误差放大器A11的同相输入端，并且参考电压Vr1被输入到误差放大器A11的反相输入端。
参考电压生成器11通过开关12接收输入电压Vin作为电源电压，根据来自外部的控制信号SC1控制开关13，并控制误差放大器A11的工作。另外，延迟电路14对控制信号SC1进行延迟，并且延迟的控制信号SC1d控制开关12的开关工作。
同样地，在恒压电路3中，输出晶体管M21连接在输入端IN和输出端OUT之间，并且开关23和电阻器R21、R22串联连接在输出端OUT和地电压GND之间。
误差放大器A21的输出端被连接到输出晶体管M21的栅极，分压VFB2输入到误差放大器A21的同相输入端，并且参考电压Vr1输入到误差放大器A21的反相输入端。
参考电压生成器21通过开关22接收输入电压Vin作为电源电压，根据来自外部的控制信号SC2控制开关23，并控制误差放大器A21的工作。另外，延迟电路24对控制信号SC2进行延迟，并且延迟的控制信号SC2d控制开关22的开关工作。
图2是示例说明图1的延迟电路14的电路图。
除了使用不同的电阻器和不同的电容器以便具有不同的时间常数以外，延迟电路24基本具有相同的电路结构。因此省略了重复的说明。
如图2所示，延迟电路14包括电阻器R14和电容器C14，电阻器R14和电容器C14串联连接在控制信号SC1和接地电压GND之间，并且从电阻器R14和电容器C14间的连接点引出延迟的控制信号SC1d。
参考图3来说明具有上述电路结构的恒压电源电路1的操作。
图3是说明如图1所示的恒压电源电路1中信号波形的时序图。
在图3中，当控制信号SC1处于高电平时，恒压电路2开始工作，并且当控制信号SC1处于低电平时，恒压电路2停止工作。同样地，当控制信号SC2处于高电平时，恒压电路3开始工作，并且当控制信号SC2处于低电平时，恒压电路3停止工作。
当从其中仅恒压电路3处于工作中的状态切换到其中恒压电路3停止工作而仅恒压电路2处于工作中的状态时，控制信号SC1变成高电平而处于高电平的控制信号SC2在一确定的时间段之后变成低电平。
同样地，当从其中仅恒压电路2处于工作中的状态切换到其中恒压电路2停止工作而仅恒压电路3处于工作中的状态时，控制信号SC2变成高电平而处于高电平的控制信号SC1在一确定的时间段之后变成低电平。
即，当控制信号SC1处于高电平时，开关13导通(连接状态)；同时，误差放大器A11开始工作，并且在事先由延迟电路14设置的延迟时间Td1之后，开关12导通(连接状态)。另外，当控制信号SC1处于低电平时，开关13截止(不连接状态)；同时，误差放大器A11停止工作。在延迟时间Td1之后，开关12截止(不连接状态)。
同样地，当控制信号SC2处于高电平时，开关23导通(连接状态)；同时，误差放大器A21开始工作，并且在延迟电路24中所设置的延迟时间Td2之后，开关22导通(连接状态)。另外，当控制信号SC2处于低电平时，开关23截止(不连接状态)；同时，误差放大器A21停止工作。在延迟时间Td2之后，开关22截止(不连接状态)。
例如，当控制信号SC1上升到高电平以驱动恒压电路2工作时，输入到误差放大器A11的同相输入端的分压VFB1逐渐上升。在这个过程中，开关12截止，并且参考电压生成器11的参考电压Vr1变为地电压GND。于是，输出晶体管M11仍处于截止状态，但是恒压电路3处于工作中；因此输出电压Vout是恒定值。接着，在预定延迟时间Td1之后，开关12导通，并且参考电压生成器11输出预定的参考电压Vr1。
这里，延迟时间Td1等于在控制信号SC1变为高电平之后分压电压VFB1上升为输出电压Vout的分压所需要的时间。另外，在控制信号SC1变为高电平之后，控制信号SC2变为低电平。
这样，如图3所示，在输出电压Vout中不出现上冲。
当控制信号SC2上升到高电平以驱动恒压电路3工作时的过程是相同的，省略其详细说明。
图4是说明根据本发明的第一实施例的恒压电源电路的另一个示例的电路图。
在图1中，到参考电压生成器11、21的电源分别被延迟电路14和24延迟。但是，参考电压生成器11的参考电压Vr1可以被延迟电路延迟，并且被输入到误差放大器的反相输入端。
图4示出了恒压电源电路的这样的例子。在图4中，与图1所示的相同的元件被赋予相同的附图标记，并且仅对图1和图4之间的不同点进行说明，而省略重复的说明。
图4所示的恒压电源电路的电路图与图1的不同之处在于控制信号SC1控制开关12而控制信号SC2控制开关22。延迟电路14连接在参考电压生成器11的输出端和误差放大器A11的反相输入端之间，并且延迟电路24连接在参考电压生成器21的输出端和误差放大器A21的反相输入端之间。
将参照图5来说明图4所示的恒压电源电路1的操作。
图5是说明如图4所示的恒压电源电路中信号波形的时序图。
当控制信号SC1处于高电平时，开关12和13导通(连接状态)；同时，误差放大器A11和参考电压生成器11开始工作，并且在延迟电路14预先设置的延迟时间Td1之后，参考电压Vr1输入到误差放大器A11的反相输入端，作为参考电压Vr1d。当控制信号SC1处于低电平时，开关12和13截止(不连接状态)；同时，误差放大器A11和参考电压生成器11停止工作，并且参考电压Vr1的电平根据延迟电路14的时间常数而下降。
同样地，当控制信号SC2处于高电平时，开关22和23导通(连接状态)；同时，误差放大器A21和参考电压生成器21开始工作，并且在延迟电路24预先设置的延迟时间Td2之后，参考电压Vr2输入到误差放大器A21的反相输入端，作为参考电压Vr2d。当控制信号SC2处于低电平时，开关22和23截止(不连接状态)；同时，误差放大器A21和参考电压生成器21停止工作，并且参考电压Vr1的电平根据延迟电路24的时间常数而下降。
这样，可获得与参考图1所示的那些效果相同的效果。
图6是说明根据本发明的第一实施例的恒压电源电路的另一个示例的电路图。
如图6所述，当恒压电路3对输出电压Vout变化的响应快于恒压电路2的响应时，可以省略图1所示的延迟电路14，并且可仅在恒压电路3中提供用于延迟控制信号SC2的延迟电路。通过这样的与图3所示电路结构类似的电路结构，在输出电压Vout中不出现上冲。
图7是说明根据本发明的第一实施例的恒压电源电路的另一个示例的电路图。
如图7所述，与图6类似地，当恒压电路3对输出电压Vout变化的响应快于恒压电路2的响应时，可以省略图4所示的延迟电路14，并且可仅在恒压电路3中提供用于延迟来自延迟参考电压生成器的参考电压并输出延迟的参考电压到误差放大器A11的延迟电路。通过这样的与图5所示电路结构类似的电路结构，在输出电压Vout中不出现上冲。
根据本实施例，恒压电路2和恒压电路3共享输出端OUT；当恒压电路2或恒压电路3开始工作时，延迟被输入到处于工作中的恒压电路的误差放大器中的参考电压的上升沿，以便使其晚于输入到误差放大器的分压的上升沿。于是，可防止在切换恒压电路时可能出现的输出电压的上冲，并且能够提供恒定的输出电压。
第二实施例在第一实施例中，使用延迟电路来延迟参考电压的上升沿，从而使其晚于分压的上升沿。但是可以通过延迟电路来延迟误差放大器的工作开始时刻。这将在本实施例中进行说明。
图8是根据本发明的第二实施例的恒压电源电路的一个示例的电路图。
在图8中，与图1所示的相同的元件被赋予相同的附图标记，并且仅对图1和图8之间的不同点进行说明，而省略重复的说明。
图8所示的恒压电源电路的电路图与图1的不同之处在于控制信号SC1控制开关12，而控制信号SC2控制开关22，来自延迟电路14的延迟的控制信号SC1d控制误差放大器A11，并且来自延迟电路24的延迟的控制信号SC2d控制误差放大器A21。
将参照图9来说明图8所示的恒压电源电路1的操作。
图9是说明如图8所示的恒压电源电路1中信号波形的时序图。
当控制信号SC1处于高电平时，开关12和13导通(连接状态)；同时，误差放大器A11开始工作，并且在延迟电路14预先设置的延迟时间Td1之后，参考电压生成器11开始工作。当控制信号SC1处于低电平时，开关12和13截止(不连接状态)；同时，参考电压生成器11停止工作，并且在延迟时间Td1之后，误差放大器A11停止工作。
同样地，当控制信号SC2处于高电平时，开关22和23导通(连接状态)；同时，误差放大器A21开始工作，并且在延迟电路24预先设置的延迟时间Td2之后，参考电压生成器21开始工作。当控制信号SC2处于低电平时，开关22和23截止(不连接状态)；同时，参考电压生成器21停止工作，并且在延迟时间Td2之后，误差放大器A21停止工作。
例如，当控制信号SC1上升到高电平以驱动恒压电路2工作时，参考电压生成器11立即开始工作，并且输入到误差放大器A11的反相输入端的参考电压Vr1逐渐上升到预定电平。输入到误差放大器A11的同相输入端的分压电压VFB1逐渐上升。
在这个过程中，误差放大器A11不工作，并且输出晶体管M11仍处于截止状态，但是恒压电路3处于工作中；因此，输出电压Vout处于恒定值。接着，在预定延迟时间Td1之后，误差放大器A11开始工作。
这样，如图9所示，在输出电压Vout中不出现上冲。
当控制信号SC2上升到高电平以驱动恒压电路3工作时的过程是相同的，省略其详细说明。
图10是说明根据本发明的第二实施例的恒压电源电路的另一个示例的电路图。
如图10所示，当恒压电路3对输出电压Vout变化的响应快于恒压电路2的响应时，可以省略图8所示的延迟电路14，并且可仅在恒压电路3中提供延迟控制信号SC2的延迟电路。通过这样的与图9所示电路结构类似的电路结构，在输出电压Vout中不出现上冲。
根据本实施例，恒压电路2和恒压电路3共享输出端OUT；当恒压电路2或恒压电路3开始工作时，由延迟电路对将处于工作中的恒压电路的误差放大器的工作开始时刻延迟预定的延迟时间。于是，可防止在切换恒压电路时可能出现的输出电压的上冲，并且能够提供恒定的输出电压。
上述实施利中描述的恒压电源电路可集成在一个芯片中。
尽管为了说明的目的，参照所选择的特定实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于这些的实施例，在不背离本发明的基本概念和范围的前提下，本领域技术人员可以对其做出许多变形。
本专利申请基于2005年5月31日提交的日本在先专利申请No.2005-159764，并要求其优先权，其整个内容通过引用合并与此。
权利要求
1.一种恒压电源电路，将输入到输入端的电压转换成预定的恒定电压，并输出该恒定电压，所述恒压电源电路包括第一恒压电路，包括第一输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第一输出电压控制器，产生预定第一参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第一比例电压，放大第一参考电压和第一比例电压之间的差，并输出放大的差到第一输出晶体管的控制电极；以及第二恒压电路，包括第二输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第二输出电压控制器，产生预定第二参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第二比例电压，放大第二参考电压和第二比例电压之间的差，并输出放大的差到第二输出晶体管的控制电极；其中，第一输出电压控制器和第二输出电压控制器分别根据从外部输入的第一控制信号和第二控制信号开始工作或停止工作，以及当开始工作时，对第一参考电压和第二参考电压的相应的一个的上升沿进行延迟，以便晚于第一比例电压和第二比例电压的相应的一个的上升沿。
2.如权利要求1所述的恒压电源电路，其中第一输出电压控制器包括第一延迟电路，将第一控制信号延迟预定的第一时间段；第一参考电压生成器，生成并输出第一参考电压；第一分压电路，对从输出端输出的电压进行分压，并且产生和输出第一比例电压；第一误差放大器，控制第一输出晶体管的工作，使得第一比例电压变得等于第一参考电压，所述第一误差放大器根据第一控制信号开始工作或停止工作；第一电源开关，根据第一延迟电路的输出信号进行切换，并且控制至第一参考电压生成器的电源供给；以及第一输出电压提供开关，根据第一控制信号进行切换，并且控制输出端上的电压到第一分压电路的供给。
3.如权利要求1所述的恒压电源电路，其中第一输出电压控制器包括第一参考电压生成器，生成并输出第一参考电压；第一延迟电路，将第一参考电压延迟预定的第一时间段；第一分压电路，对从输出端输出的电压进行分压，并且产生和输出第一比例电压；第一误差放大器，控制第一输出晶体管的工作，使得第一比例电压变得等于第一延迟电路的输出电压，所述第一误差放大器根据第一控制信号开始工作或停止工作；第一电源开关，根据第一控制信号进行切换，并且控制至第一参考电压生成器的电源供给；以及第一输出电压提供开关，根据第一控制信号进行切换，并且控制输出端上的电压到第一分压电路的供给。
4.一种恒压电源电路，将输入到输入端的电压转换成预定的恒定电压，并输出该恒定电压，所述恒压电源电路包括第一恒压电路，包括第一输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第一输出电压控制器，产生预定第一参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第一比例电压，放大第一参考电压和第一比例电压之间的差，并输出放大的差到第一输出晶体管的控制电极；以及第二恒压电路，包括第二输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第二输出电压控制器，产生预定第二参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第二比例电压，放大第二参考电压和第二比例电压之间的差，并输出放大的差到第二输出晶体管的控制电极，所述第二恒压电路对输出端上的电压变化的响应速度快于第一恒压电路对所述输出端上的电压变化的响应速度；其中，第一输出电压控制器和第二输出电压控制器分别根据从外部输入的第一控制信号和第二控制信号开始工作或停止工作，以及当第二输出电压控制器开始工作时，对第二参考电压的上升沿进行延迟，以便晚于第二比例电压的上升沿。
5.如权利要求1所述的恒压电源电路，其中第二输出电压控制器包括第二延迟电路，将第二控制信号延迟预定的第二时间段；第二参考电压生成器，生成并输出第二参考电压；第二分压电路，对从输出端输出的电压进行分压，并且产生和输出第二比例电压；第二误差放大器，控制第二输出晶体管的工作，使得第二比例电压变得等于第二参考电压，所述第二误差放大器根据第二控制信号开始工作或停止工作；第二电源开关，根据第二延迟电路的输出信号进行切换，并且控制至第二参考电压生成器的电源供给；以及第二输出电压提供开关，根据第二控制信号进行切换，并且控制输出端上的电压到第二分压电路的供给。
6.如权利要求1所述的恒压电源电路，其中第二输出电压控制器包括第二参考电压生成器，生成并输出第二参考电压；第二延迟电路，将第二参考电压延迟预定的第二时间段；第二分压电路，对从输出端输出的电压进行分压，并且产生和输出第二比例电压；第二误差放大器，控制第二输出晶体管的工作，使得第二比例电压变得等于第二延迟电路的输出电压，所述第二误差放大器根据第二控制信号开始工作或停止工作；第二电源开关，根据第二控制信号进行切换，并且控制至第二参考电压生成器的电源供给；以及第二输出电压提供开关，根据第二控制信号进行切换，并且控制输出端上的电压到第二分压电路的供给。
7.一种恒压电源电路，将输入到输入端的电压转换成预定的恒定电压，并输出该恒定电压，所述恒压电源电路包括第一恒压电路，包括第一输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第一输出电压控制器，产生预定第一参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第一比例电压，放大第一参考电压和第一比例电压之间的差，并输出放大的差到第一输出晶体管的控制电极；以及第二恒压电路，包括第二输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第二输出电压控制器，产生预定第二参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第二比例电压，放大第二参考电压和第二比例电压之间的差，并输出放大的差到第二输出晶体管的控制电极；其中，第一输出电压控制器和第二输出电压控制器分别根据从外部输入的第一控制信号和第二控制信号开始工作或停止工作，以及当开始工作时，在从开始工作时起的一时间段中，第一输出晶体管和第二输出晶体管的相应的一个被截止。
8.如权利要求7所述的恒压电源电路，其中第一输出电压控制器包括第一延迟电路，将第一控制信号延迟预定的第一时间段；第一参考电压生成器，生成并输出第一参考电压；第一分压电路，对从输出端输出的电压进行分压，并且产生和输出第一比例电压；第一误差放大器，控制第一输出晶体管的工作，使得第一比例电压变得等于第一参考电压，所述第一误差放大器根据第一控制信号开始工作或停止工作；第一电源开关，根据控制电路进行切换，并且控制至第一参考电压生成器的电源供给；以及第一输出电压提供开关，根据第一控制信号进行切换，并且控制输出端上的电压到第一分压电路的供给。
9.一种恒压电源电路，将输入到输入端的电压转换成预定的恒定电压，并输出该恒定电压，所述恒压电源电路包括第一恒压电路，包括第一输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第一输出电压控制器，产生预定第一参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第一比例电压，放大第一参考电压和第一比例电压之间的差，并输出放大的差到第一输出晶体管的控制电极；以及第二恒压电路，包括第二输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端，以及第二输出电压控制器，产生预定第二参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第二比例电压，放大第二参考电压和第二比例电压之间的差，并输出放大的差到第二输出晶体管的控制电极，所述第二恒压电路对输出端上的电压变化的响应速度快于第一恒压电路对所述输出端上的电压变化的响应速度；其中，第一输出电压控制器和第二输出电压控制器分别根据从外部输入的第一控制信号和第二控制信号开始工作或停止工作，以及当第二输出电压控制器开始工作时，在从开始工作时起的一时间段中，第二输出晶体管被截止。
10.如权利要求7所述的恒压电源电路，其中第二输出电压控制器包括第二延迟电路，将第二控制信号延迟预定的第二时间段；第二参考电压生成器，生成并输出第二参考电压；第二分压电路，对从输出端输出的电压进行分压，并且产生和输出第二比例电压；第二误差放大器，控制第二输出晶体管的工作，使得第二比例电压变得等于第二参考电压，所述第二误差放大器根据第二延迟电路的输出信号开始工作或停止工作；第二电源开关，根据第二控制信号进行切换，并且控制至第二参考电压生成器的电源供给；以及第二输出电压提供开关，根据第二控制信号进行切换，并且控制输出端上的电压到第二分压电路的供给。
11.如权利要求2所述的恒压电源电路，其中预定第一时间段等于当第一输出电压控制器开始工作时第一参考电压的上升沿的延迟时间，所述延迟时间使得第一参考电压的上升沿晚于第一比例电压的上升沿。
12.如权利要求5所述的恒压电源电路，其中预定第二时间段等于当第二输出电压控制器开始工作时第一参考电压的上升沿的延迟时间，所述延迟时间使得第一参考电压的上升沿晚于第一比例电压的上升沿。
13.如权利要求1所述的恒压电源电路，其中第一恒压电路和第二恒压电路集成在一个IC芯片中。
14.一种控制恒压电源电路的方法，所述恒压电源电路将输入到输入端的电压转换成预定的恒定电压，并输出该恒定电压，所述恒压电源电路包括第一恒压电路和第二恒压电路，其中第一恒压电路包括第一输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第一输出电压控制器，产生预定第一参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第一比例电压，放大第一参考电压和第一比例电压之间的差，并输出放大的差到第一输出晶体管的控制电极，第二恒压电路包括第二输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第二输出电压控制器，产生预定第二参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第二比例电压，放大第二参考电压和第二比例电压之间的差，并输出放大的差到第二输出晶体管的控制电极，所述方法包括步骤当第一输出电压控制器或第二输出电压控制器根据来自外部的控制信号开始工作时，对第一参考电压和第二参考电压的相应的一个的上升沿进行延迟，以便晚于第一比例电压和第二比例电压的相应的一个的上升沿。
15.一种控制恒压电源电路的方法，所述恒压电源电路将输入到输入端的电压转换成预定的恒定电压，并输出该恒定电压，所述恒压电源电路包括第一恒压电路和第二恒压电路，其中第一恒压电路包括第一输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第一输出电压控制器，产生预定第一参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第一比例电压，放大第一参考电压和第一比例电压之间的差，并输出放大的差到第一输出晶体管的控制电极，第二恒压电路包括第二输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第二输出电压控制器，产生预定第二参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第二比例电压，放大第二参考电压和第二比例电压之间的差，并输出放大的差到第二输出晶体管的控制电极；所述第二恒压电路对输出端上的电压变化的响应速度快于第一恒压电路对所述输出端上的电压变化的响应速度，所述方法包括步骤当第二输出电压控制器根据从外部输入的控制信号开始工作时，对第二参考电压的上升沿进行延迟，以便晚于第二比例电压的上升沿。
16.一种控制恒压电源电路的方法，所述恒压电源电路将输入到输入端的电压转换成预定的恒定电压，并输出该恒定电压，所述恒压电源电路包括第一恒压电路和第二恒压电路，其中第一恒压电路包括第一输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第一输出电压控制器，产生预定第一参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第一比例电压，放大第一参考电压和第一比例电压之间的差，并输出放大的差到第一输出晶体管的控制电极，第二恒压电路包括第二输出晶体管，将与输入到其控制电极的信号对应的电流从输入端输出到输出端；以及第二输出电压控制器，产生预定第二参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第二比例电压，放大第二参考电压和第二比例电压之间的差，并输出放大的差到第二输出晶体管的控制电极，所述方法包括步骤当第一输出电压控制器或第二输出电压控制器根据来自外部的控制信号开始工作时，在从开始工作时起的一时间段中，第一输出晶体管和第二输出晶体管的相应的一个被截止。
全文摘要
公开了一种恒压电源电路，其能够防止在改变工作中的恒压电路时可能出现的输出电压的上冲，并能够提供恒定的输出电压。该恒压电源电路包括第一恒压电路，包含第一输出晶体管以及第一输出电压控制器，第一输出电压控制器产生第一参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第一比例电压；以及第二恒压电路，包含第二输出晶体管和第二输出电压控制器，第二输出电压控制器产生第二参考电压，并产生与输出端的电压成比例的第二比例电压。当第一输出电压控制器或第二输出电压控制器根据从外部输入的控制信号开始工作时，对第一参考电压或第二参考电压的上升沿进行延迟，以便晚于第一比例电压或第二比例电压的上升沿。
文档编号G05F1/10GK1874104SQ200610087650
公开日2006年12月6日 申请日期2006年5月31日 优先权日2005年5月31日
发明者田中俊诚 申请人:株式会社理光