恒压电源电路的制作方法

专利名称：恒压电源电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有供给功率小的轻负载用恒压电路和供给功率大的 重负载用恒压电路的恒压电源电路。
背景技术：
近年来，从对环境考虑出发，要求电子设备节省电力。特别是对于依靠 电池驱动的电子设备，该倾向尤其显著。对于谋求节省电力而言，削减电子 设备消耗的电力以及提高电源电路本身的电力效率，抑制徒劳的电力消耗是 非常重要的。作为电子设备的消耗功率的削减方法之一，可以例举在电子设备不工作 时，设定为使电子设备内的电路动作停止的待机状态，以降低电力消耗的例 子。可是，即使好不容易使电子设备转变到待机状态，若电源电路本身的电 力效率低，也无法期待显著的省电效果。构成电源电路的恒压电路，在对电子设备输出电力外，恒压电路本身也 消耗电力，若其消耗大，则电源电路的电力效率变低。而且，即使输出电流 减小，恒压电路本身消耗的电力也不减小，因此输出电流越小电力效率越差。一般说来，对于最大输出电流大的恒压电路，能够输出大的电力，但其 反面是，电路本身消耗的电力也大，若使输出的电力减小，则电力效率变得 极差。相反，虽然最大输出电流小的恒压电路能够输出的电力也有限，但通 过将电力提供给电路本身消耗的电力也小，通过对待机状态等的消耗电力小 的状态的电子设备供电，可以获得高的电力效率。在采用仅仅由最大输出电流大的恒压电路构成的电源电路的情况下，即 使电子设备转变到待机状态，但恒压电路本身的消耗电力也大，其结果是， 无法得到充分省电的效果。因此，最好是在电子设备转变到无需大电力的待 机状态的情况下，仅使用电路本身消耗电力小的恒压电路。为此，有人建议采用以下所述方法。g卩，将最大输出电流大的重负载用恒压电路和最大输出电流小的轻负载用恒压电路两者纳入电源电路，在电子设备进行正常工作时，由重负载用恒压电路提供电力；转变到以比正常工作小的电力进行工作的待机状态时，由轻负载用恒压电路供给电力，以此尽可能抑制待机状态下的电力消耗，提高节省电力的效果(参考例如专利文献l)。 作为具有轻负载用恒压电路和重负载用恒压电路的电源电路，有例如具有以下(1) 、(2)记载的结构的电源电路。(1) 其结构为:具有控制电力消耗状态的控制电路，能够根据由控制电路输出的控制信号状态，使轻负载用恒压电路和重负载用恒压电路的任意一 方工作的电源电路。(2) 其结构为具有检测电力消耗量的检测手段，能够根据由该检测手 段检测出的电力消耗量，使轻负载用恒压电路和重负载用恒压电路的任意一 方工作的电源电路。专利文献l:日本特开2001-197731号公报上述(1)的电源电路存在的问题是:在输出电流大于轻负载用恒压电路 的最大输出电流的状态下，从重负载用恒压电路切换到轻负载用恒压电路 时，输出电压急剧下降，产生误动作。上述(2)的电源电路存在问题是由于在输出电流瞬间变小的情况下 也进行轻负载用恒压电路与重负载用恒压电路的工作/停止的切换，因此输 出电压容易产生噪声，产生未预料的噪声，从而产生误动作。发明内容本发明就是为解决上述先有技术所存在的问题而提出来的，本发明的目 的在于，提供一种电源电路，所述电源电路系具有重负载用恒压电路和轻负 载用恒压电路的电源电路，其中，所述电源电路可不使输出电压急剧降低地， 从重负载用恒压电路切换到轻负载用恒压电路，而不受输出电流的瞬间变化 影响.。为了实现上述目的，本发明提出以下技术方案 (1) 一种恒压电源电路，设有重负载用恒压电路；轻负载用恒压电路，
其最大输出电流小于所述重负载用恒压电路；切换部，用于输入为使所述重 负载用恒压电路和所述轻负载用恒压电路中的任意一个工作的控制信号，使 所述重负载用恒压电路和所述轻负载用恒压电路中的任意一个工作；以及输 出部，根据来自工作的任意一个恒压电路的输出，输出一定电压，其特征在 于所述恒压电源电路还设有电流检测电路，用于检测来自所述输出部的输 出电流，其设有比较电路，将检测出的输出电流与预先设定的阈值电流加以 比较，根据所述比较电路的比较结果,输出信号；所述切换部除了控制信号外，也输入所述电流检测电路的输出信号，仅 在所述控制信号处于使所述轻负载用恒压电路工作的状态，且从所述电流检 测电路输入表示所述输出电流在阈值电流以下的输出信号时，所述切换部使 所述轻负载用恒压电路工作。(2) 在(l)所述的恒压电源电路中，其特征在于所述阈值电流为所述轻负载用恒压电路的最大输出电流值，或者是比其 小的接近所述轻负载用恒压电路的最大输出电流值的电流值。(3) 在(1)或(2)所述的恒压电源电路中，其特征在于 所述恒压电源电路还设有电流信号延迟电路，所述输出电流在阈值电流以下时，使来自所述电流检测电路的电流信号的变化延迟一定时间后输入到 所述切换部，在所述输出电流超过所述阈值时，不使来自所述电流检测电路 的输出信号的变化延迟就将其输入到所述切换部。(4) 在(1)-(3)任一个所述的恒压电源电路中，其特征在于 所述恒压电源电路还设有控制信号延迟电路，在所述控制信号从为使所述重负载用恒压电路工作的状态变化到使轻负载用恒压电路工作的状态时， 使该控制信号的变化延迟一定时间后输入到所述切换部；在所述控制信号从 为使所述轻负载用恒压电路工作的状态变化到使所述重负载用恒压电路工 作的状态时，不使该控制信号延迟地输入到所述切换部。(5) 在(l)-(4)任一个所述的恒压电源电路中，其特征在于 所述电流检测电路设有用于将来自所述输出部的输出电流限制在一定电流值以内的电流限制电路。(6) —种恒压电源电路，设有重负载用恒压电路；轻负载用恒压电路， 其最大输出电流小于所述重负载用恒压电路；切换部，用于输入为使所述重 负载用恒压电路和所述轻负载用恒压电路中的任意一个工作的控制信号，使 所述重负载用恒压电路和所述轻负载用恒压电路中的任意一个工作；以及输 出部，根据来自工作的任意一个恒压电路的输出，输出一定电压，其特征在 于所述恒压电源电路还设有控制信号延迟电路，在所述控制信号从为使所 述重负载用恒压电路工作的状态改变为使所述轻负载用恒压电路工作的状 态时，使该控制信号的变化延迟一定时间后输入至所述切换部。上述技术方案(1)的恒压电源电路具有用于检测来自输出部的输出电 流、具有将检测出的输出电流与预先设定的阈值电流加以比较的比较电路， 根据比较电路的比较结果输出信号的电流检测电路，切换部除了控制信号之 外，也输入电流检测电路的输出信号，在控制信号处于使轻负载用恒压电路 工作的状态，且仅在从电流检测电路输入表示输出电流在阈值电流以下的输 出信号时，所述切换部使轻负载用恒压电路工作。因此，在输出电流下降到 阈值电流以下之前，即使控制信号处于使轻负载用恒压电路工作的状态，也 不切换到轻负载用恒压电路，不会发生在输出电流大的状态下切换到轻负载 用恒压电路而导致输出电压急剧降低的情况，可以降低输出电压的噪声。作为阈值电流，如果将其设定为轻负载用恒压电路的最大输出电流值或 比其小的接近轻负载用恒压电路的最大输出电流值的电流值，则因为在来自 输出部的输出电流大于轻负载用恒压电路的状态下，轻负载用恒压电路不工 作，因此可以消除输出电压的急剧降低。如果上述技术方案(l)的恒压电源电路还具有电流信号延迟电路，当输 出电流在阈值电流以下时，使来自电流检测电路的电流信号的变化延迟一定 时间后输入到切换部；在输出电流超过阈值时，不使来自电流检测电路的电 流信号的变化延迟输入到切换部，则因为从电流检测电路检测出的输出电流 下降到阈值电流以下起至经过一定时间为止，轻负载用恒压电路不工作。因 此，即使输出电流跨越阈值电流上下变动，也不反复地切换到轻负载用恒压 电路，从而能够防止输出电压产生噪音。 .在控制信号从使重负载用恒压电路工作的状态变化到使轻负载用恒压 电路工作的状态时，如果使该控制信号的变化延迟一定时间后输入到切换 部，从使轻负载用恒压电路工作的状态变化到使重负载用恒压电路工作的状 态时，具有不必使该控制信号的变化延迟就将其输入到切换部的控制信号延 迟电路，则由于自控制信号变化至使轻负载用恒压电路工作的状态起，至经 过一定时间为止，轻负载用恒压电路不工作，因此，在输出电流大的状态下 不会使轻负载用恒压电路工作，可以防止输出电压急剧降低。在恒压电路中，多设置常时监视输出电流、控制输出电流的电流限制电 路，以使由输出部输出的电流不超过最大输出电流值。这样的电流限制电路 为监视输出电流，具有检测输出电流的功能。因此，如果使上述技术方案(l)的恒压电源电路中所使用的电流检测电 路包含将来自输出部的输出电流限制在一定电流值内用的电流限制电路，则 能够简化电路，从而能够抑制成本的增加。本发明的上述技术方案(2)的恒压电源电路具有控制信号延迟电路， 当控制信号从为使重负载用恒压电路工作的状态变化到使轻负载用恒压电 路工作的状态时，使该控制信号的变化延迟一定时间后输入到切换部；当控 制信号变化为使轻负载用恒压电路工作的状态后经一定时间为止，也不切换 至轻负载用恒压电路，即使输出电流跨越阈值电流上下变动，也不反复地切 换到轻负载用恒压电路，从而能够防止输出电压产生噪声。


图l是概略显示恒压电源电路的一个实施例的框图。 图2是详细显示图1的恒压电源电路的电路图。 图3是概略显示恒压电源电路的另一实施例的框图。 图4是详细显示图3的恒压电源电路的电路图。图5是概略显示恒压电源电路的另一实施例的框图。 图6是详细显示图5的恒压电源电路的电路图。 图7是概略显示恒压电源电路的另一实施例的框图。 图8是详细显示图7的恒压电源电路的电路图。图9是概略显示恒压电源电路的另一实施例的框图。图10是详细显示图9的恒压电源电路的电路图。图ll是概略显示恒压电源电路的另一实施例的框图。图12是详细显示图11的恒压电源电路的电路图。图13是概略显示恒压电源电路的另 一实施例的框图。图14是详细显示图13的恒压电源电路的电路图。图15是概略显示恒压电源电路的另一实施例的框图。图16是详细显示图15的恒压电源电路的电路图。图17是概略显示恒压电源电路的另 一实施例的框图。图18是详细显示图17的恒压电源电路的电路图。图中，符号意义如下2为电流检测电路，4为重负载用恒压电路，6为轻负载用恒压电路，8为 倒相电路(inverter circuit), IO为"与"电路，11、 14为运算放大电路， 12、 18为比较器，16为电流限制电路，20为电流信号延迟电路，22、 26为缓 冲放大器，24为控制信号延迟电路，Cl、 C2为电容器，Dl、 D2为二极管，Ml M7为晶体管，R1 R8为电阻。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明实施例。在以下实施例中，虽然对构成要 素，种类，组合，形状，相对配置等作了各种限定，但是，这些仅仅是例举,本发 明并不局限于此。图l是概略显示本发明的恒压电源电路的一个实施例的框图。该实施例的电源电路由通常工作时动作，输出电压的重负载用恒压电路 4、在待机状态时动作并提供电压小于重负载用恒压电路4的轻负载用恒压电 路6、检测与来自重负载用恒压电路4的输出电压相适应的电流的电流检测电 路2、倒相电路(INV) 8、以及"与"(AND)电路10构成。重负载用恒压电路4是最大输出电流大且重负载时的高效率的恒压电 路，轻负载用恒压电路6是最大输出电流小且轻负载时的高效率的恒压电路。电流检测电路2检测与输出端子V。ut输出的电压相应的电流，其输出信号
在检测出的电流值降低到阈值电流以下时为高电平，在检测出的电流值高于 阈值电流时为低电平。再者，本实施例以及以下实施例将轻负载用恒压电路6的最大输出电流值设定为阈值电流。将电流检测电路2的输出信号输入到"与"电路10的一个端子上。对"与"电路10的另一个端子输入控制信号EC0。控制信号ECO在使重负载用恒压电路 4工作时为低电平，使轻负载用恒压电路6工作时为高电平。"与"电路10仅在输入至U2个端子的来自电流检测电路2的输出信号和控 制信号ECO两者为高电平时输出高电平信号，在任意一个输入信号为低电平 时输出低电平信号。"与"电路10的输出信号一方在倒相电路8中被反转并且被输入到重负 载用恒压电路4的芯片启动端子CE1，另一方被输入到轻负载用恒压电路6的 芯片启动端子CE2。 g卩，高电平信号从"与"电路10输出时，低电平信号被 输入到重负载用恒压电路4的芯片启动端子CE1，高电平信号被输入轻负载用 恒压电路6的芯片启动端子CE2。相反，低电平信号从"与"电路10输出时， 高电平信号被输入重负载用恒压电路4的芯片启动端子CE1 ，低电平信号被输 入轻负载用恒压电路6的芯片启动端子CE2。重负载用恒压电路4和轻负载用恒压电路6都是一旦被输入高电平信号 就进行工作， 一旦被输入低电平信号就停止。g卩，控制信号ECO为高电平且 由电流检测电路2检测出的电流值在阈值电流以下的情况下，轻负载用恒压 电路6工作，重负载用恒压电路4停止。因此，即使控制信号ECO为高电平， 在电流检测电路2检测出的电流值比阈值电流高的情况下，来自"与"门电 路10的输出信号为低电平，轻负载用恒压电路6也不工作。下面，对图l的恒压电源电路的构成例进行详细说明，图2是具体显示图1 的恒压电源电路的构成例电路图。重负载用恒压电路4具有运算放大电路11、由PMOS晶体管构成的输出晶 体管Ml、以及生成与来自输出端子V。ut的输出电压对应的反馈电压的串联电阻 R1和R2。将反馈电压输入运算放大电路ll的非反转输入端子(+端子)，将基准 电压Lf输入反转输入端子(-端子)。输出晶体管Ml的源极与电源输入端子Vin连接，漏极与输出端子V。ut连接， 栅极与运算放大电路ll的输出端子连接。运算放大电路11具有芯片启动端子CE1，"与"电路10的输出端子通过倒相电路8与芯片启动端子CE1连接。运算放大电路ll在高电平信号被输入到芯 片启动端子CE1时动作， 一旦有低电平信号输入就停止，消耗电流大致为零。 轻负载用恒压电路6具有运算放大电路14、由PMOS晶体管构成的输出晶 体管M2、以及生成与来自输出端子V。ut的输出电压对应的反馈电压的串联电阻 R3和R4。将反馈电压输入到运算放大电路14的非反转输入端子，将基准电压V^输入反转输入端子。输出晶体管M2的源极与电源输入端子Vin连接，漏极与输出端子V。ut连接， 栅极与运算放大电路14的输出端子连接。运算放大电路14具有芯片启动端子CE2，"与"电路10的输出端子与芯 片启动端子CE2连接。运算放大电路14在高电平信号被输入到芯片启动端子 CE2时动作， 一旦有低电平信号输入就停止，消耗电流大致为零。电流检测电路2具有比较器12、 PM0S晶体管M3、以及电阻R5。PM0S晶体管M3的源极与电源输入端子Vin连接，漏极通过电阻R5接地。 PM0S晶体管M3的栅极与重负载用恒压电路4的输出晶体管M1的栅极连接，构 成输出晶体管M1和电流反射镜电路。比较器12的反转输入端子与PM0S晶体管M3的漏极和电阻R5连接，比较电 压Vs被施加于非反转输入端子。比较器12的输出端子与"与"电路10的一个 端子连接。输出晶体管M1和PM0S晶体管M3构成电流反射镜电路，因此在重负载用恒 压电路4时，电流检测电路2的PM0S晶体管M3的漏极电流与重负载用恒压电路 4的输出晶体管M1的漏极电流成正比。由于输出晶体管M1的漏极电流是输出 电流，因此结果是PM0S晶体管M3的漏极电流与输出电流成正比。PMOS晶体管M3的漏极电流被提供给电阻R5并且被变换成电压，将该电压 施加于比较器12的反转输入端子。 比较器12将与输入到反转输入端子的输出电流成正比的电压与比较电 压Vs加以比较，与输出电流成正比的电压小于比较电压VS时，输出信号为高 电平，高于比较电压Vs时，输出信号为低电平。再者，比较电压Vs作为阈值电压使用，设定为轻负载用恒压电路6的最 大输出电流值。下面，对图2的恒压电源电路的动作进行说明。(1) 控制信号ECO为低电平的情况"与"电路10的输出信号为低电平，与电流检测电路2的比较器12的输 出信号无关。因此，利用倒相电路8将反转的高电平信号输入到重负载电路4 的运算放大电路11的芯片启动端子CE1，使运算放大电路ll工作。由于将低 电平信号输入到轻负载电路6的运算放大电路14的芯片启动端子CE2，因此运 算放大电路14停止。其结果，控制信号ECO为低电平时，重负载电路4工作，轻负载电路6停止。(2) 控制信号ECO从低电平变化到高电平的情况如上所述，施加于反转输入端子的电压高于比较电压Vs时，从比较器12 输出到"与"电路10的信号为低电平。即在PM0S晶体管M3的漏极电流大于阈 值电流的状态下，输入到"与"电路10的一个端子的信号为低电平，因此来 自"与"电路10的输出信号为低电平，重负载用恒压电路4处于工作状态， 轻负载用恒压电路6处于停止状态。若施加于比较器12的反转输入端子的电压低于比较电压Vs，则从比较器 12输出到"与"电路10的信号为高电平。就这样，输入到"与"电路10的两 个端子的信号都为高电平，因此"与"电路10的输出信号为高电平，从而重 负载用恒压电路4停止，轻负载用恒压电路6工作。在本实施例的恒压电源电路中，即使控制信号ECO从低电平变化到高电 平，在输出电流比较作为阚值电压的轻负载用恒压电路6的最大输出电流大 的状态下，轻负载用恒压电路6不工作，因此，能够防止伴随重负载用恒压 电路4向轻负载用恒压电路6的切换而来的输出电压V。ut的急剧降低。相反，在控制信号ECO为低电平的状态下，即使输出电流瞬间降低到频 值电流以下，也不切换到轻负载用恒压电路6，因此，输出电流的瞬间性变 化不易影响到输出电压，从而可以降低输出电压的噪声。图3和图4显示恒压电源电路的另 一实施例，图3是概略显示恒压电源电路的框图，图4是图3的详细电路图。本实施例的恒压电源电路采用电流限制电路16，以替代图1和图2的恒压 电源电路的电流检测电路2，其他结构与图1和图2的结构相同，因此对电流 限制电路16以外的结构省略其说明。电流限制电路16是对重负载用恒压电路4输出电流限制信号IL，限制恒 压电源电路的输出电流，以使该恒压电源电路的输出电流不超过重负载用恒 压电路4的最大输出电流的电路。电流限制电路16具有与图1所示的电流检测 电路2相同的电流检测功能。通常，恒压电路中常备电流限制电路。在本实施例中，通过将通常设置 的电流限制电路也用作电流检测电路，可以减少新追加的电路。下面，用图4对电流限制电路16进行详细说明。电流限制电路16具有比较器18、 PM0S晶体管M4、 M5、醒0S晶体管M6、 M7、 以及电阻R6。PM0S晶体管M4的源极与电源输入端子Vin连接，栅极与重负载用恒压电路 4的输出晶体管M1的栅极连接，由PM0S晶体管M4和输出晶体管M1构成电流反 射镜电路。PM0S晶体管M4的漏极与丽0S晶体管M6的漏极连接。NM0S晶体管M6的源极接地，栅极与漏极连接。NM0S晶体管M6的栅极以及 漏极与醒OS晶体管M7的栅极连接。醒0S晶体管M7的源极与NM0S晶体管M6的源极一同接地，由画0S晶体管M7 和醒OS晶体管M6构成电流反射镜电路。應OS晶体管M6的漏极通过电阻R6与输 入端子Vin连接。PM0S晶体管M5的源极与电源输入端子Vin连接，栅极与NM0S晶体管M6的 漏极和电阻R6连接，漏极与重负载用恒压电路4的输出晶体管M1的栅极连接。对比较器18的反转输入端子施加以输入电压Vin为基准的比较电压Vs， 非反转输入端子与醒0S晶体管M6的漏极和电阻R6连接。比较器18的输出端子 与"与"电路10的一个输入端子连接。
在该恒压电源电路中，重负载用恒压电路4的输出晶体管M1和PM0S晶体管M4构成电流反射镜电路，因此PM0S晶体管M4的漏极电流与输出电流成正 比。PM0S晶体管M4的漏极电流其电流的方向在由醒0S晶体管M6和M7构成的电 流反射镜电路中被反转，变换为提供给电阻R6的电压。比较器18在施加于非 反转输入端子的电压高于施加于反转输入端子的比较电压Vs时输出低电平 信号，在施加于非反转输入端子的电压低于施加于反转输入端子的比较电压 Vs时输出高电平信号。若电阻R6的电压降超过PM0S晶体管M5的阈值电压，则PM0S晶体管M5工 作，PM0S晶体管M5的漏极侧电位上升，成为抑制输出晶体管M1的栅极电压下 降的电流限制信号IL。由此，使流过输出晶体管M1的输出电流的增加受到抑制，限制了输出电流。图5是概略显示本发明的恒压电源电路的另一实施例的框图。另外，本 实施例的恒压电源电路是在图1的恒压电源电路中追加电流信号延迟电路20 的电路，其他结构与图l所示的结构相同，因此对电流信号延迟电路20以外 的结构省略说明。电流信号延迟电路20在电流检测电路2的输出信号从低电平变化到高电 平的情况下，使输入"与"电路10的来自电流检测电路2的低电平信号延迟 一定时间后，变化成高电平。相反，在电流检测电路2的输出信号从高电平 变化到低电平的情况下，不使输入"与"电路10的来自电流检测电路2的高 电平信号延迟，就使其变化到低电平。这样，即使控制信号ECO成为高电平， 电流检测电路2的输出信号成为高电平起到经过一定时间为止，"与"电路 IO的输出信号也不会从低电平变化到高电平。下面，用图6对电流信号延迟电路20之一例进行说明。电流信号延迟电路20具有电阻R7、电容器C1、 二极管D1、以及缓冲放大 器22。缓冲放大器22具有滞后输入端子。二极管D1的阴极与电流检测电路2的比较器12的输出端子连接，阳极与 电容器C1的一个端子和缓冲放大器22的滞后输入端子连接。电阻R7与二极管 Dl并联连接。电容器C1的另一个端子接地。缓冲放大器22的输出端子与"与" 电路10的一个输入端子连接。
在电流检测电路2的比较器12的输出信号从低电平变化到高电平的情况 下，其输出信号在经由电阻R7提供给电容器C1对电容器C1充电之后，经过缓冲放大器22输入到"与"电路IO。因此，在到对电容器C1充电为止的一定时 间，输入"与"电路10的信号没有变化到高电平，而是延迟之后输入"与" 电路10的输入信号变化到高电平。相反，在电流检测电路2的比较器12的输出信号从高电平变化到低电平 的情况下，使电容器C1经由二极管D1放电，因此电容器C1的电压在短时间内 降低，输入"与"电路10的输入信号几乎没有延迟就变化到低电平。利用上述结构，本实施例的恒压电源电路其控制信号ECO从低电平变化 到高电平，进而在电流检测电路2中检测出输出电流降低到阈值电流以下之 后经过一定时间后，切换到轻负载用恒压电路6。从重负载用恒压电路4向轻负载用恒压电路6切换时，输出到输出端子V。ut 的输出电流的减小缓和的情况下，特别发生输出电流值的变动。若输出电流 跨越阈值上下变动，则产生电流检测电路2的比较器12的输出信号反复变化 成高电平和低电平的跳动。若将电流检测电路2的输出信号直接地输入到 "与"电路IO，则因跳动的发生而反复进行重负载用恒压电路4与轻负载用 恒压电路6之间的切换，因此输出电压产生噪声。在本实施例的恒压电源电路中，由于设置在来自电流检测电路2的输出 信号从低电平变化到高电平时使该变化延迟一定时间后输入到"与"电路io 的电流信号延迟电路20，因此可以减小跳动的影响。而且，通过将电流信号 延迟电路20的延迟时间设定为电流检测电路2的输出信号稳定的时间，因此 可以不受跳动的影响，稳定地进行从重负载用恒压电路4向轻负载用恒压电 路6的切换。再有，虽然本实施例将由电容器C1和电阻R7组成的CR充放电电路用作电 流信号延迟电路，但本发明并不限于此，也可以使用用计数器对例如时钟信 号进行分频的延迟电路、或采用恒流电路和电容器的延迟电路等公知的延迟 电路。图7是显示本发明的恒压电源电路的另一实施例的框图。另外，本实施 例的恒压电源电路在图1的恒压电源电路上追加控制信号延迟电路24， g他
结构与图l结构相同，因此对控制信号延迟电路24以外的结构省略其说明。控制信号延迟电路24在控制信号EC0从低电平变化到高电平的情况下，使输入到"与"电路io的低电平信号延迟一定时间后变化到高电平。相反，在控制信号ECO从高电平变化到低电平的情况下，不使输入到"与"电路IO的高电平信号延迟就变化到低电平。这样，只要在控制信号ECO从低电平变化到高电平之后有一定时间的富 余，使输入到"与"电路10的信号变化到高电平，则即使在电流检测电路2 的电流检测精度低的情况下，也可以在输出电流充分降低之后切换到轻负载 用恒压电路6。下面，用图8对控制信号延迟电路24之一例进行说明。作为控制信号延迟电路24，采用与图6的电流信号延迟电路20相同结构 的电路。即控制信号延迟电路24具有电阻R8、 二极管D2、电容器C2以及缓冲 放大器26。缓冲放大器26具有滞后输入端子。二极管D2的阴极与输出控制信号EC0的控制电路(省略图示)的输出端 子连接，阴极与电容器C2的一端以及缓冲放大器26的滞后输入端子连接。电 阻R8与二极管D2并联连接。电容器C2的另一端接地。缓冲放大器26的输出端 子与"与"电路10连接。在控制信号ECO从低电平变化到高电平的情况下，该控制信号经由电阻 R8提供给电容器C2对电容器C2充电之后，经过缓冲放大器26输入到"与"电 路10。因此，在对电容器C2充电前的一定时间，输入"与"电路10的信号不 变为高电平，延迟一定时间后输入"与"电路10的信号变为高电平。相反，在控制信号ECO从高电平变化到低电平的情况下，经由二极管D1 使电容器C2放电，因此电容器C2的电压在短时间内降低，"与"电路10输入的信号几乎没有延迟就变为低电平。 ' 图5和图6所示的电流信号延迟电路20、以及图7和图8所示的控制信号延迟电路4也可以如例如图9和图10所示那样设置在同一恒压电源电路中。图9是显示在图1的恒压电源电路中设置电流信号延迟电路20和控制信号延迟电路24的实施例的框图，图10是显示图9的构成例的电路图。如图9和图IO所示，通过设置使电流检测电路2的输出信号从低电平向高 电平的变化延迟的电流信号延迟电路20、以及使控制信号ECO从低电平向高电平的变化延迟的控制信号延迟电路24两者，在从重负载用恒压电路6向轻 负载用恒压电路4切换时，输入"与"电路10的低电平信号两者都延迟然后 变为高电平，因此在通过电流检测信号2刚检测出输出电流在阈值电流以下 时以及控制信号ECO刚变为高电平时，轻负载用恒压电路6不进行工作。这样， 可以更安全地进行从重负载用恒压电路4向轻负载用恒压电路6的切换。图5 图IO的实施例中，虽然在具有电流检测电路2的恒压电源电路上设 置电流信号延迟电路20或控制信号^迟电路24，但即使取代图3和图4所示那 样的电流检测电路2 ，在具有电流限制电路16的恒压电源电路中设置电流信 号延迟电路20或控制信号延迟电路24，也可以获得同样的效果。在图11和图12中显示在具有图3和图4的电流限制电路16的恒压电源电 路中设置电流信号延迟电路20的实施例，在图13和图14中显示设置控制信号 延迟电路24的实施例，在图15和图16中显示设置电流信号延迟电路20和控制 信号延迟电路24两者的实施例。下面用图12对设置电流信号延迟电路以延迟电流限制电路16的输出信 号的恒压电源电路的结构之一例进行说明。电流信号延迟电路20的二极管D1的阴极与电流限制电路16的比较器18 的输出端子连接，阳极与缓冲放大器22的滞后输入端子以及电容器C1的一端 连接。电阻R7与二极管D1并联连接。电容器C1的另一端接地。缓冲放大器22 的输出端子与"与"电路10连接。利用上述结构，在电流限制电路16的比较器18的输出信号从低电平变化 到高电平的情况下，该输出信号通过电阻R7提供给电容器C1对电容器C1充电 之后，经过缓冲放大器22输入到"与"电路IO。因此，在对电容器C1充电前 的一定时间，输入"与"电路10的信号没有变化到高电平，而是延迟一定时 间后变化到高电平。相反，在电流限制电路16的比较器18的输出信号从高电平变化到低电平 的情况下，通过二极管D1使电容器C1放电，因此电容器C1的电压在短时间内 降低，输入"与"电路10的信号几乎没有延迟就从高电平变为低电平。下面用图14对在具有电流限制电路16的恒压电源电路中设置使控制信 号EC0延迟的控制信号延迟电路24的实施例进行说明。控制信号延迟电路24的二极管D2的阴极与输出控制信号EC0的控制电路 (省略图示)的输出端子连接，阳极与电容器C2的一端以及缓冲放大器26的 滞后输入端子连接。电阻R8与二极管D2并联连接。电容器C2的另一端接地。 缓冲放大器26的输出端子与"与"电路10连接。在控制信号ECO从低电平变为高电平的情况下，该控制信号在通过电阻 R8提供给电容器C2对电容器C2充电之后，经过缓冲放大器26输入到"与"电 路10。因此，在对电容器C2充电前的一定时间，输入"与"电路10的信号没 有变为高电平，而延迟一定时间厗输入"与"电路10的信号变为高电平。相反，在控制信号ECO从高电平变化到低电平的情况下，通过二极管D1 电容器C2发生放电，'因此电容器C2的电压在短时间内降低，输入"与"电路 IO的信号就几乎没有延迟地变为低电平。虽然图15和图16显示在具有电流限制电路16的恒压电源电路中设置电 流信号延迟电路20和控制信号延迟电路24的实施例，但各电路构成与图12及 图14相同，因此省略其说明。图17和图18显示在不具有电流检测电路和电流限制电路的恒压电源电 路中设置控制信号延迟电路24的实施例，图17是概略显示同一实施例的结构 的框图，图18是详细显示其电路构成之一例的电路图。本实施例的恒压电源电路，其控制信号ECO通过控制信号延迟电路24输 入重负载用恒压电路4和轻负载用恒压电路6。控制信号ECO是高电平时，高 电平信号输入轻负载用恒压电路6，从而轻负载用恒压电路6动作，低电平信 号通过倒相电路8输入重负载用恒压电路4，从而重负载用恒压电路4停止。 相反，控制信号ECO为低电平时，低电平信号输入轻负载用恒压电路6，从而 轻负载用恒压电路6停止，高电平信号通过倒相电路8输入重负载用恒压电路 4，从而重负载用恒压电路4动作。控制信号延迟电路24在控制信号EC0从低电平变化到高电平的情况下， 使该变化延迟后输入两个恒压电路4、 6，控制信号ECO从高电平变化到低电 平的情况下，不使该变化延迟就输入到两个恒压电路4、 6。因此，该恒压电 源电路其控制信号ECO从低电平变化到高电平之后经过一定时间后，从重负
载用恒压电路4切换到轻负载用恒压电路6。如果在从高速动作状态转变到待机状态的同时，从控制信号ECO输出高 电平信号，则来自该电源电路的输出电流降低到待机状态的电流为止需要一些时间。因此，最好是将控制信号延迟电路24的延迟时间设定为控制信号EC0从低电平切换到高电平起到输出电流降低到待机状态的电流为止花费的时间、或比该时间稍长的时间。那样的话，就可以利用控制信号延迟电路24在 输出电流降低到待机状态的电流之前使控制信号ECO从低电平向高电平的变 化延迟，不会在来自电源电路的输出电流未完全降低时切换到轻负载用恒压 电路6，可以防止输出电压急剧降低，也可以防止输出电压产生切换噪声的 发生。虽然本说明书中的实施例中显示将串联稳压器用作重负载用恒压电路4 和轻负载用恒压电路6的例子，但也可以由开关稳压器构成两个恒压电路4、 6或任意一个恒压电路。虽然重负载用恒压电路4和轻负载用恒压电路6的详细构成例中在各恒 压电路4、 6中设置各自的输出晶体管M1、 M2，但本发明并不限于此，也可以 在重负载用恒压电路4和轻负载用恒压电路6中使用共同的输出晶体管，用运 算放大电路1 l和14控制该输出晶体管。上面参照

了本发明的实施例，但本发明并不局限于上述实施 例。在本发明技术思想范围内可以作种种变更，它们都属于本发明的保护范 围。
权利要求
1.一种恒压电源电路，设有重负载用恒压电路；轻负载用恒压电路，其最大输出电流小于所述重负载用恒压电路；切换部，用于输入为使所述重负载用恒压电路和所述轻负载用恒压电路中的任意一个工作的控制信号，使所述重负载用恒压电路和所述轻负载用恒压电路中的任意一个工作；以及输出部，根据来自工作的任意一个恒压电路的输出，输出一定电压，其特征在于所述恒压电源电路还设有电流检测电路，用于检测来自所述输出部的输出电流，其设有比较电路，将检测出的输出电流与预先设定的阈值电流加以比较，根据所述比较电路的比较结果，输出信号；所述切换部除了控制信号外，也输入所述电流检测电路的输出信号，仅在所述控制信号处于使所述轻负载用恒压电路工作的状态，且从所述电流检测电路输入表示所述输出电流在阈值电流以下的输出信号时，所述切换部使所述轻负载用恒压电路工作。
2. 根据权利要求1所述的恒压电源电路，其特征在于 所述阈值电流为所述轻负载用恒压电路的最大输出电流值，或者是比其小的接近所述轻负载用恒压电路的最大输出电流值的电流值。
3. 根据权利要求1或2所述的恒压电源电路，其特征在于 所述恒压电源电路还设有电流信号延迟电路，所述输出电流在阈值电流以下时，使来自所述电流检测电路的电流信号的变化延迟一定时间后输入到 所述切换部，在所述输出电流超过所述阈值时，不使来自所述电流检测电路 的输出信号的变化延迟就将其输入到所述切换部。
4. 根据权利要求1一3之任一项所述的恒压电源电路，其特征在于 所述恒压电源电路还设有控制信号延迟电路，在所述控制信号从为使所述重负载用恒压电路工作的状态变化到使轻负载用恒压电路工作的状态时， 使该控制信号的变化延迟一定时间后输入到所述切换部；在所述控制信号从 为使所述轻负载用恒压电路工作的状态变化到使所述重负载用恒压电路工 作的状态时，不使该控制信号延迟地输入到所述切换部。
5. 根据权利要求1 4中的任一项所述的恒压电源电路，其特征在于所述电流检测电路设有用于将来自所述输出部的输出电流限制在一定 电流值以内的电流限制电路。
6. —种恒压电源电路，设有重负载用恒压电路；轻负载用恒压电路， 其最大输出电流小于所述重负载用恒压电路；切换部，用于输入为使所述重负载用恒压电路和所述轻负载用恒压电路中的任意一个工作的控制信号，使所述重负载用恒压电路和所述轻负载用恒压电路中的任意一个工作；以及输 出部，根据来自工作的任意一个恒压电路的输出，输出一定电压，其特征在 于所述恒压电源电路还设有控制信号延迟电路，在所述控制信号从为使所 述重负载用恒压电路工作的状态改变为使所述轻负载用恒压电路工作的状 态时，使该控制信号的变化延迟一定时间后输入至所述切换部。
全文摘要
本发明涉及恒压电源电路，可以不急剧降低输出电压地从重负载恒用压电路切换到轻负载用恒压电路，不受输出电流的瞬间变化影响。其包括重负载用恒压电路(4)，轻负载用恒压电路(6)，输入控制信号(ECO)、使重负载用恒压电路(4)或轻负载用恒压电路(6)工作的切换部(10)，以及电流检测电路(2)。该电流检测电路(2)包括输出晶体管M1和比较电路(12)，输出与比较电路(12)的比较结果相对应信号，切换部(10)处于其控制信号ECO使轻负载用恒压电路(6)工作的状态，且仅在由电流检测电路(2)输入表示输出电流在阈值电流以下的电流信号时，使轻负载用恒压电路(6)工作。
文档编号G05F1/10GK101114797SQ200710137389
公开日2008年1月30日 申请日期2007年7月25日 优先权日2006年7月27日
发明者平野益敏, 藤户弘志 申请人:株式会社理光