专利名称：电源装置以及便携设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将来自电池等直流电源的电源电压变换成规定的输出电压并输出的电源装置，以及组装有该电源装置的便携设备。
背景技术：
串联调节器等电源装置，将来自直流电源的电源电压变换成规定的输出电压并输出。在该电源装置中，要求相对电源电压的脉动(ripple)，输出将脉动成分去除了的稳定的输出电压。
该电源装置被控制成，与输出电压对应的反馈电压等于基准电压。因此，输出电压中含有的脉动成分的去除(以下称作脉动抑制)，在很大程度上依赖于基准电压的稳定性，所以，需要使基准电压稳定。
该基准电压通常使用供给该电源装置的电源电压，由基准电压发生电路形成。因此，由于基准电压中含有其脉动，因此很难进行充分的脉动抑制。
为解决该问题，提出了设置输出使电源电压稳定化了的电压的电压调整电路(以下称作前置电源电路)。将该前置电源电路的输出电压，供给基准电压发生电路作为用来使其动作的动作电压。由此，提出了对相对电源电压的变动的脉动抑制特性进行改善的方法(专利文献1特开2001-84043号公报)。
但是，由于设置前置电源电路，会使得该前置电源电路中的消耗电流增加。在以电池为电源的便携设备中，为了延长电池能够继续使用的时间，特别要求减小消耗电流。因此，不希望由于设置前置电源电路，而增加了消耗电流。
另外，为了使前置电源电路动作，前置电源电路的输出电压成为比电源电压低某一程度的电压。基于该理由，能够产生规定的基准电压的电源电压，与不使用前置电源电路的情况相比，被限制为更高的电压电平。即，作为电源装置的降压特性恶化。由此，由于来自电池电源的电源电压的可利用的下限电平升高，因此还存在着电池电源的可使用时间缩短这一问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种不会增加消耗电流，使基准电压稳定化，并提高了脉动抑制特性的电源装置以及包括该电源装置的便携设备。
本发明的电源装置，其特征在于，具有调整电源电压来输出规定的输出电压的输出电路；将与上述输出电压对应的反馈电压与基准电压进行比较，根据该比较结果控制上述输出电路使得上述反馈电压等于上述基准电压的误差放大电路；以及产生上述基准电压的基准电压发生电路；根据来自外部的控制信号，将上述误差放大电路与上述基准电压发生电路设为动作状态，将上述输出电压控制为可输出状态，并且进而将上述控制信号的电压作为上述基准电压发生电路的动作电压。
而且，本发明的电源装置具有调整电源电压来输出规定的输出电压的输出电路；将与上述输出电压对应的反馈电压与基准电压进行比较，根据该比较结果控制上述输出电路使得上述反馈电压等于上述基准电压的误差放大电路；以及产生上述基准电压的基准电压发生电路；根据来自外部的动作指令信号，至少将上述误差放大电路与上述基准电压发生电路控制为动作状态或停止状态，其中，上述误差放大器，在上述动作指令信号的电压电平超过了规定电压电平时被控制为动作状态，在没有达到规定电压电平时被控制为停止状态；上述基准电压发生电路将上述动作指令信号的电压作为动作电压，并且，在上述动作指令信号的电压电平超过了规定电压电平时被控制为动作状态，在没有达到规定电压电平时被控制为停止状态。
而且，其特征在于，具有对上述动作指令信号的电压电平是否超过了上述规定电压电平进行检测的电压电平检测电路，根据该电压电平检测电路的检测结果，决定上述基准电压发生电路以及上述误差放大器的动作状态或停止状态。
本发明的便携设备，其特征在于，具有产生电源电压的电池电源；电源装置，其具有调整上述电源电压来输出规定的输出电压的输出电路；将对应于上述输出电压的反馈电压与基准电压进行比较，根据该比较结果控制上述输出电路使得上述反馈电压等于上述基准电压的误差放大电路；以及产生上述基准电压的基准电压发生电路；根据来自外部的控制信号，将上述误差放大电路与上述基准电压发生电路控制为动作状态，将上述输出电压控制为可输出状态，并且，进而将上述控制信号的电压作为上述基准电压发生电路的动作电压；产生上述控制信号的控制装置；以及被供给上述输出电压的负载装置。
而且，本发明的便携设备，其特征在于，具有产生电源电压的电池电源；电源装置，其具有调整上述电源电压来输出规定的输出电压的输出电路；将对应于上述输出电压的反馈电压与基准电压进行比较，根据该比较结果控制上述输出电路使得上述反馈电压等于上述基准电压的误差放大电路；以及产生上述基准电压的基准电压发生电路；根据来自外部的动作指令信号，至少将上述误差放大电路与上述基准电压发生电路控制为动作状态或停止状态；上述误差放大器，在上述动作指令信号的电压电平超过了规定电压电平时被控制为动作状态，在没有达到规定电压电平时被控制为停止状态；上述基准电压发生电路将上述动作指令信号的电压作为动作电压，并且，在上述动作指令信号的电压电平超过了规定电平时被控制为动作状态，在没有达到规定电压电平时被控制为停止状态；产生上述动作指令信号的控制装置；以及被供给上述输出电压的负载装置。
另外，本发明的便携设备，其特征在于，具有产生电源电压的电池电源；电源装置，其具有调整上述电源电压来输出规定的输出电压的输出电路；将对应于上述输出电压的反馈电压与基准电压进行比较，根据该比较结果控制上述输出电路使得上述反馈电压等于上述基准电压的误差放大电路；以及产生上述基准电压的基准电压发生电路；根据来自外部的动作指令信号，至少将上述误差放大电路与上述基准电压发生电路控制为动作状态或停止状态；上述误差放大器，在上述动作指令信号的电压电平超过了规定电平时被控制为动作状态，在没有达到规定电压电平时被控制为停止状态；上述基准电压发生电路将上述动作指令信号的电压作为动作电压，并且，在上述动作指令信号的电压电平超过了规定电压电平时被控制为动作状态，在没有达到规定电压电平时被控制为停止状态；将上述电源电压平滑化并作为上述动作指令信号输出的平滑电路；和被供给上述输出电压的负载装置。
根据本发明，作为电源装置的基准电压发生电路的动作电压，使用该电源装置的动作指令信号等控制信号。该动作指令信号等控制信号，由包括计算机等的控制装置供给，或通过平滑电路将电源电压平滑化而供给。因此，该控制信号的脉动成分较少，能够以稳定的电压电平供给。由此，由于从基准电压发生电路产生稳定的基准电压，因此提高了脉动抑制特性。
而且，由于可以不设置前置电源电路，因此消耗电流不会增加，降压特性也不会恶化。与以前相比，能够延长电池可继续使用的时间。
另外，动作指令信号等控制信号除了指令电源装置的动作或停止等本来的用途之外，还用作基准电压发生电路的动作电压，因此不会增加端子数。从而能够减少IC化的电源装置的端子数。
图1是本发明的第1实施例的电源装置以及使用了该电源装置的便携设备的结构图。
图2是本发明的第2实施例的电源装置以及使用了该电源装置的便携设备的结构图。
图3是本发明的第3实施例的电源装置以及使用了该电源装置的便携设备的结构图。
具体实施例方式
下面参照附图，对本发明的电源装置以及便携设备的实施例进行说明。另外，由于本发明的电源装置组装在LSI中，因此也可以称作半导体装置。
图1是表示本发明第1实施例的电源装置以及使用了该电源装置的便携设备的构成图。
图1中，电池电源BAT产生电源电压Vcc。该电源电压Vcc，其电压电平根据电池电源BAT的充放电状态进行变化，而且，包括与负载装置的负载量的变化对应的脉动成分。
该电源电压Vcc从电源电压输入端子Pvcc输入给电源装置100。输出电路10以含有输出晶体管11的串联调节器形式构成。从输出电路10根据控制信号，将电源电压Vcc调整为规定的输出电压Vout并输出。输出晶体管11可以是P型MOS晶体管。输出电路10在图1中是使用了输出晶体管11的串联调节器，但并不仅限于此，还可以是开关式输出电路。
输出电压Vout从电源装置100的输出端子Pvout提供给输出平滑用电容器310、负载装置320。Io是输出电流。输出电压Vout被分压电阻12、13所分压，变为反馈电压Vfb。
误差放大电路20包括误差放大器，将反馈电压Vfb与基准电压Vref进行比较，并根据该比较结果控制输出晶体管11，使得反馈电压Vfb等于基准电压Vref。
基准电压发生电路30被输入动作电压。基准电压发生电路30根据该动作电压，产生规定电平的基准电压Vref。基准电压发生电路30为了输出尽可能稳定的基准电压Vref，优选例如由带隙式稳压电路等构成。但是，当在动作电压中含有脉动成分时，通过基准电压发生电路30自身很难充分抑制基准电压Vref中含有的脉动成分。因此，有效的做法是使输入给基准电压发生电路30的动作电压是脉动成分少的电压。
用来将电源装置100控制为动作状态或停止状态的动作指令信号(即待机信号)STB，经由动作指令信号用输入端子Pstb输入给电源装置100。动作指令信号STB也可以称作待机信号。在该电源装置100的停止状态中，电源装置100的输出电压Vout、输出电流Io为零，同时电源装置100内部的消耗电流被降低到零或最小限度的极小电流。
动作指令信号STB是高(H)电平或低(L)电平。电源装置100被设为在动作指令信号STB为H电平时成为动作状态，在为L电平时成为停止状态。在该实例中，误差放大电路20与基准电压发生电路30，根据动作指令信号STB而进行动作或停止。
动作指令信号STB由控制装置200供给。动作指令信号STB在H电平时为动作指令电压Vstb(例如1.5～3V程度)，在L电平时例如为接地电平。该动作指令电压Vstb作为动作电压被输入给基准电压发生电路30。
电压电平检测电路40对动作指令信号STB的电压电平是否超过了规定电压电平进行检测。根据该电压电平检测电路40的检测结果，决定基准电压发生电路30以及误差放大电路20的动作状态或停止状态。
电压电平检测电路40在电源电压Vcc与接地之间按顺序串联连接电阻器41与N型MOS晶体管42，对N型MOS晶体管42的栅极加载动作指令信号STB。而且，电阻器41与N型MOS晶体管42的接点的电压由反相器43反转，作为电压检测结果而输出。
另外，由于电压电平检测电路40起到电压电平变换电路的功能，因此，在能够通过动作指令信号STB的电压电平控制误差放大电路20以及基准电压生成电路30的动作状态的情况下，也可以省略电压电平检测电路40。
控制装置200包括负责该便携设备的各个装置的控制的计算机220。另外，控制装置200包括电压调整电路(调节器)210。该调节器210将电源电压Vcc调整为计算机220所需要的电压电平，并提供给计算机220。在电源电压Vcc中含有脉动成分的情况下，也能够稳定地向计算机220供给脉动成分被抑制的电压。
由于计算机220基于该稳定的的电压而动作，所以，动作指令信号STB的动作指令电压Vstb也是脉动成分少的稳定电压。
另外，电源电压Vcc还被提供给由负载装置330代表的该便携设备内的各种负载装置。
在该图1的便携设备中，当由控制装置200产生动作指令信号STB时，动作指令信号STB的电压电平会以阶梯状上升，因此从电压电平检测电路40输出H电平的检测结果。由此，误差放大电路20以及基准电压发生电路30，即电源装置100变为动作状态。
同时，动作指令电压Vstb被提供给基准电压发生电路30，产生基准电压Vref。误差放大电路20以及输出晶体管11根据基准电压Vref进行稳压动作，电源装置100输出规定的输出电压Vout。
由于该基准电压Vref，由被输入了脉动成分被抑制后的动作指令电压Vstb的基准电压发生电路30产生，因此几乎不含有脉动成分。所以，即使在电源电压Vcc中含有脉动成分的情况下，也能够显著降低输出电压Vout中含有的脉动成分。
这样，由于使用由控制装置200所供给的动作指令信号STB，作为电源装置100的基准电压发生电路30的动作电压，因此会提高脉动抑制特性。
而且，由于不像以往那样设置前置电源电路，因此消耗电流也不会增加，从而提高了降压特性。因此，能够延长电池电源BAT可继续使用的时间。
另外，动作指令信号STB除了指令电源装置100的动作或停止的本来用途之外，还用作基准电压发生电路30的动作电压，因此不会增加IC化了的电源装置的端子数。
图2是表示本发明第2实施例的电源装置以及使用了该电源装置的便携设备的构成图。
在图2的第2实施例中，除了动作指令信号STB之外，还经由芯片选择信号用输入端子Pce输入芯片选择信号(芯片使能(chip enable)信号)CE，作为用来将电源装置100的输出电压Vout控制为可输出状态的控制信号。
芯片选择信号CE是H电平或L电平。按照电源装置100在芯片选择信号CE为H电平时被控制为可输出状态，在L电平时被控制为不可输出状态的方式进行设定。
芯片选择信号CE由控制装置200供给。芯片选择信号CE在H电平时为芯片选择电压Vce(例如1.5～3V程度)，在L电平时例如是接地电平。该芯片选择电压Vce作为动作电压输入给基准电压发生电路30。芯片选择信号CE的芯片选择电压Vce也是脉动成分少的稳定电压。
另外，控制信号只要能够将电源装置100的输出电压Vout控制为可输出状态即可，例如可以使用复位信号。
在该图2的便携设备中，如果从控制装置200产生芯片选择信号CE，则芯片选择信号CE的电压电平会以阶梯状上升。由此，电源装置100变为可输出输出电压Vout的状态。
同时，芯片选择电压Vce作为动作电压被提供给基准电压发生电路30。
另一方面，如果控制装置200产生动作指令信号STB，则动作指令信号STB的电压电平会以阶梯状上升，所以，从电压电平检测电路40输出H电平的检测结果。这样，误差放大电路20以及基准电压发生电路30，即电源装置100变为动作状态。
由此，基准电压发生电路30产生基准电压Vref，并且误差放大电路20与输出晶体管11根据基准电压Vref进行稳压动作。从而，电源装置100输出规定的输出电压Vout。
图2的其他构成与图1中的相同，在图2的第2实施例中也能够得到与第1实施例相同的效果。
图3是表示本发明第3实施例的电源装置以及使用了该电源装置的便携设备的构成图。
图3中与图1的不同点在于，代替图1的控制装置200而设有切换开关电路230以及平滑电路240。其他方面图3与图1相同。
切换开关电路230含有切换开关231。将切换开关231的公共端子c，切换到与电源电压Vcc连接的第1端子a或接地的第2端子b中的某个上。
平滑电路240由电阻器241和电容器242构成，对电源电压Vcc进行平滑，并输出动作指令信号STB。
在切换开关231位于第2端子b侧时，动作指令信号STB为L电平。因此，这种情况下电源装置100处于停止状态。
如果将切换开关231切换到第1端子a侧，则向平滑电路240输入电源电压Vcc。电源电压Vcc中含有的脉动成分被平滑电路240的平滑作用而衰减，作为动作指令信号STB提供给电源装置100。
另外，平滑电路240的平滑作用由电阻器241的电阻值与电容器242的电容值所决定。由于在该平滑电路240中，作为动作指令信号STB只流通有非常小的电流(例如数μA～数十μA)，因此可以增大电阻器241的电阻值，减小电容器242的电容值。因此，本发明能够使平滑电路240小型化，适于便携设备。
假设将进行与该平滑电路240相同的平滑作用的平滑电路，设置在向负载装置320、330等流通负载电流(例如数百mA)的电流路径中。这种情况下，需要降低因电阻器所引起的电压下降。因此，必须使得电阻器的电阻值极小，且电容器的电容值极大。因此，在需要小型化的便携设备中无论如何也无法适用。
根据该第3实施例，除了能够得到与图1的第1实施例相同的效果之外，还可以使其构成极为简单且小型化。
另外，电源电压Vcc也可以不经由切换开关电路230，而直接提供给平滑电路240。这种情况下，可以省略切换开关电路230。
而且，平滑电路240并不仅限于使用了电阻器与电容器的电路，还可以采用使用线圈的电路，或使用了线圈与电容器的电路等，只要具有平滑作用就可以。
工业上的可利用性本发明的电源装置根据来自外部的动作指令信号被控制为动作状态或停止状态。产生其基准电压的基准电压发生电路，在动作指令信号的电平超过了规定电压电平时被控制为动作状态，在没有达到规定电压电平时被控制为停止状态，并且，将动作指令信号的电压作为动作电压。该电源装置不会增加消耗电流，且使基准电压稳定化，提高了脉动抑制特性，因此能够有效地用于便携设备。
权利要求
1.一种电源装置，其特征在于，具有调整电源电压来输出规定的输出电压的输出电路；将对应于所述输出电压的反馈电压与基准电压进行比较，根据该比较结果控制所述输出电路使得所述反馈电压等于所述基准电压的误差放大电路；以及产生所述基准电压的基准电压发生电路；根据来自外部的控制信号，将所述误差放大电路与所述基准电压发生电路设为动作状态，将所述输出电压控制为可输出状态；并且进而将所述控制信号的电压作为所述基准电压发生电路的动作电压。
2.一种电源装置，具有调整电源电压来输出规定的输出电压的输出电路；将对应于所述输出电压的反馈电压与基准电压进行比较，根据该比较结果控制所述输出电路使得所述反馈电压等于所述基准电压的误差放大电路；以及产生所述基准电压的基准电压发生电路；根据来自外部的动作指令信号，至少将所述误差放大电路与所述基准电压发生电路控制为动作状态或停止状态，其中，所述误差放大器，在所述动作指令信号的电压电平超过了规定电压电平时被控制为动作状态，在没有达到规定电压电平时被控制为停止状态；所述基准电压发生电路将所述动作指令信号的电压作为动作电压，并且，在所述动作指令信号的电压电平超过了规定电压电平时被控制为动作状态，在没有达到规定电压电平时被控制为停止状态。
3.如权利要求2所述的电源装置，其特征在于，具有对所述动作指令信号的电压电平是否超过了所述规定电压电平进行检测的电压电平检测电路，对应于该电压电平检测电路的检测结果，决定所述基准电压发生电路以及所述误差放大器的动作状态或停止状态。
4.一种便携设备，其特征在于，具有产生电源电压的电池电源；电源装置，其具有调整所述电源电压来输出规定的输出电压的输出电路；将对应于所述输出电压的反馈电压与基准电压进行比较，根据该比较结果控制所述输出电路使得所述反馈电压等于所述基准电压的误差放大电路；以及产生所述基准电压的基准电压发生电路；根据来自外部的控制信号，将所述误差放大电路与所述基准电压发生电路设为动作状态，将所述输出电压控制为可输出状态，并且，进而将所述控制信号的电压作为所述基准电压发生电路的动作电压；产生所述控制信号的控制装置；以及被供给所述输出电压的负载装置。
5.一种便携设备，其特征在于，具有产生电源电压的电池电源；电源装置，其具有调整所述电源电压来输出规定的输出电压的输出电路；将对应于所述输出电压的反馈电压与基准电压进行比较，根据该比较结果控制所述输出电路使得所述反馈电压等于所述基准电压的误差放大电路；以及产生所述基准电压的基准电压发生电路；根据来自外部的动作指令信号，至少将所述误差放大电路与所述基准电压发生电路控制为动作状态或停止状态；其中，所述误差放大器，在所述动作指令信号的电压电平超过了规定电压电平时被控制为动作状态，在没有达到规定电压电平时被控制为停止状态；所述基准电压发生电路将所述动作指令信号的电压作为动作电压，并且，在所述动作指令信号的电压电平超过了规定电压电平时被控制为动作状态，在没有达到规定电压电平时被控制为停止状态；产生所述动作指令信号的控制装置；以及被供给所述输出电压的负载装置。
6.如权利要求5所述的便携设备，其特征在于所述电源装置具有对所述动作指令信号的电压电平是否超过了所述规定电压电平进行检测的电压电平检测电路，对应于该电压电平检测电路的检测结果，决定所述基准电压发生电路以及所述误差放大器的动作状态或停止状态。
7.一种便携设备，其特征在于，具有产生电源电压的电池电源；电源装置，其具有调整所述电源电压来输出规定的输出电压的输出电路；将对应于所述输出电压的反馈电压与基准电压进行比较，根据该比较结果控制所述输出电路使得所述反馈电压等于所述基准电压的误差放大电路；以及产生所述基准电压的基准电压发生电路；根据来自外部的动作指令信号，至少将所述误差放大电路与所述基准电压发生电路控制为动作状态或停止状态；其中，所述误差放大器，在所述动作指令信号的电压电平超过了规定电压电平时被控制为动作状态，在没有达到规定电压电平时被控制为停止状态；所述基准电压发生电路将所述动作指令信号的电压作为动作电压，并且，在所述动作指令信号的电压电平超过了规定电压电平时被控制为动作状态，在没有达到规定电压电平时被控制为停止状态；将所述电源电压平滑化并作为所述动作指令信号输出的平滑电路；和被供给所述输出电压的负载装置。
8.如权利要求7所述的便携设备，其特征在于所述电源装置具有对所述动作指令信号的电压电平是否超过了所述规定电压电平进行检测的电压电平检测电路，对应于该电压电平检测电路的检测结果，决定所述基准电压发生电路以及所述误差放大器的动作状态或停止状态。
全文摘要
一种电源装置，将对应于输出电压的反馈电压与基准电压进行比较，根据该比较结果控制输出输出电压的输出电路，并根据来自外部的动作指令信号被控制为动作状态或停止状态。产生该基准电压的基准电压发生电路，在动作指令信号的电压电平超过规定电压电平时被控制为动作状态，在没有达到规定电压电平时被控制为停止状态，并且，将动作指令信号的电压作为动作电压。由此，不会增加消耗电流，使基准电压稳定化，并提高了脉动抑制特性。
文档编号G05F1/56GK101048719SQ20058003650
公开日2007年10月3日 申请日期2005年10月25日 优先权日2004年11月4日
发明者星野太一, 菊池弘基 申请人:罗姆股份有限公司