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CN1398031A - 电源装置 - Google Patents

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CN1398031A
CN1398031A CN02126123A CN02126123A CN1398031A CN 1398031 A CN1398031 A CN 1398031A CN 02126123 A CN02126123 A CN 02126123A CN 02126123 A CN02126123 A CN 02126123A CN 1398031 A CN1398031 A CN 1398031A
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CN
China
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power supply
supply device
operation mode
voltage
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN02126123A
Other languages
English (en)
Inventor
梶原准
木下雅善
崎山史朗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H02J9/005Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting using a power saving mode
    • GPHYSICS
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Abstract

一种电源装置,为了实现输出电压建立的高速化,并降低电源装置切换似的电压下陷,在停止电力供给的第2动作模式,断开输出开关的同时,通过基准电压发生电路将与电力供给时(第1动作模式)稳定状态的栅极电压相等的基准电压Vref2施加在输出晶体管的栅极上。由此,在第1动作模式时,由差分运算放大器的反馈可以迅速进入稳定状态。另外,在第2动作模式中断开向基准电压发生电路及差分运算放大器供给电力的开关,降低电源装置自身的消耗电力。

Description

电源装置
技术领域
本发明涉及一种用经过稳定的电压、或对第1电压进行转换所得的第2电压等所定受控电压,向各种机器或LSI内部电路供给电力的电源装置的技术。
背景技术
近年来,携带电话或笔记本电脑所代表的便携式电子机器正在不断地普及。这些便携式电子机器普及的关键之一,是电池(Battery)动作的长时间化。因此,降低用于这些机器的LSI等的消耗电力,一直是一个重要的技术课题。
作为降低所述消耗电力的方法,例如以用于携带电话的LSI为例,采用了在通话中使其动作在工作状态,而在等待状态时,使其处于仅能保持信息、消耗电力小的待机状态等,使LSI自身具有两种以上的动作状态的方法。并且,作为电源装置,在所述待机状态时,为了也能抑制电源装置自身所消耗的电力,采用供给电力小消耗电力也小的小电力供给状态,而另一方面,在工作状态时,采用能够供给大电力的通常电力供给状态。
作为所述那种具有两个电力供给状态的电源装置,众所周知的有例如在实开昭61-84923号公告中所公开的内容。如图25所示,该装置是通过电压稳定化电路902、或由多个二极管组成的电压补偿电路903,降低电源901的电压后供给负载904的。该电源装置,在负载电流大时,通过取决于开关控制信号906的开关电路905的切换,由电压稳定化电路902供给电力(通常电力供给状态)。而在负载电流值小的轻负载或无负载时,供给通过电压补正电路903降压的电力(小电力供给状态)。这样,通过在电源装置自身的自身消耗电流显得突出的轻负载或无负载时,切断电压稳定化电路902的电源等使自身消耗电流907可以忽略不计,从而实现在宽的负载电流范围中的电流效率的高效率化。
另外,众所周知的还有特开平11-219586号公告所公开的电源装置。如图26所示,该装置的构成是,在受到电力供给的机器处于待机状态时,使用电压调节电路920(小电力供给状态),而在工作状态时使用电压调节电路921(通常电力供给状态)。另外,所述电压调节电路921,通过在停止电力供给的时候,根据延迟电路921a的控制使输出晶体管开关921b~921d按顺序变成截止状态,渐渐地(阶段性地)减少输出电流,从而可以降低在电压调节电路920、921切换时所产生的噪声。
但是,在所述先有的电源装置中,存在例如在切换到通常电力供给状态或小电力供给状态时,因为反馈电路等各部的状态无法立刻成为稳定状态,在刚切换后得不到足够的电流供给能力,造成输出电压瞬时下陷,使机器等的动作变得不稳定的问题。因此,在例如机器等从待机状态转换到工作状态时等那样产生负载电流的阶跃式变化(增大或减小)时,切换电源装置,来对应其负载变动是很困难的。另外,即使一个电源装置作为单体被使用时,也存在输出电压的建立较慢的问题。
在此,为了减少所述这种输出电压的下陷等,还有通过提高电源装置的应答性,使其迅速地进入稳定的电流供给状态的方法,或在电源装置的输出端子设置大容量电容器,通过其放电电流补偿供给电流的方法。但是,在提高应答性的方法中,由于电源装置自身的自身消耗电流增大,使通常电力供给状态时的电流效率显著下降。而在采用大容量电容器的方法中,由于会带来芯片面积或芯片成本的增加等,所以将电容器内置于LSI中做成一个芯片等很困难。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的,其目的在于提供一种输出电压的建立迅速,而且,可以避免或减少在电力供给状态的切换时等输出电压的下陷,并且,不会带来电源装置自身消耗电流的大幅度增大,可以使在宽的负载电流范围中的电流效率的高效率化的同时,还可以容易地实现单芯片化等的电源装置。
为了解决所述课题,本发明之一的电源装置的特征在于,包括:
在供给电力的第1动作模式时,将输出电压控制到所定电压的控制装置;
在停止供给电力的第2动作模式时,断开所述输出电压的断开装置;以及
在所述第2动作模式时,至少使所述控制装置的局部状态,保持对应所述第1动作模式时的状态的待机状态的控制维持装置。
另外,本发明之二是所述本发明之一的电源装置,其特征在于,所述待机状态,处于与所述第2动作模式时的状态相比更靠近所述第1动作模式时的状态的状态。
另外,本发明之三是所述本发明之一的电源装置,其特征在于,所述待机状态,在动作模式从所述第2动作模式变为所述第1动作模式时的输出电压的变化量为比所定的更小的状态。
另外,本发明之四是所述本发明之一的电源装置,其特征在于,所述控制装置,包括对应控制端子的电压产生所述输出电压的输出晶体管,
所述控制状态维持装置,构成为将所述控制端子的电压维持在所定的电压。
另外,本发明之五是所述本发明之一的电源装置,其特征在于,所述控制装置,包括对应流过控制端子的电流产生所述输出电压的输出晶体管,
所述控制状态维持装置,构成为将流过所述控制端子的电流维持在所定的大小。
另外,本发明之六是所述本发明之一的电源装置,其特征在于,所述控制装置,包括蓄积电荷的电容元件,
所述控制状态维持装置,构成为将所述电容元件的两端电压维持在所定的电压。
根据所述本发明之一至本发明之六,在停止电力供给的第2动作模式时,例如通过将输出晶体管的栅极电压或基极电流、电容器中所蓄积的电荷量等控制装置的至少一部分的状态保持为对应第1动作模式时的状态的状态,在变成供给电力的第1动作模式时,能迅速地进入稳定的输出电压的控制状态,因而,可以缩短输出电压的建立时间等,并提高电力供给开始时的应答性。
另外,本发明之七是所述本发明之一的电源装置,其特征在于,还包括在所述第2动作模式时,降低在所述控制装置的、不影响所述控制状态维持装置动作部分的消耗电流的消耗电流降低装置。
另外,本发明之八是所述本发明之七的电源装置,其特征在于,所述消耗电流降低装置,构成为断开向在所述控制装置的、不影响所述控制状态维持状态动作的部分的电流供给。
另外,本发明之九是所述本发明之七的电源装置,其特征在于,不影响所述控制装置的所述控制状态维持装置的动作的部分,包括反馈所述输出电压,并产生控制所述输出电压的控制信号的反馈电路。
根据所述本发明之七至本发明之九,通过断开例如像反馈电路那样不在电力供给时没有必要使其动作的部分的供给电流等,而降低该部分的消耗电流,可以既不损害所述应答性,又可以降低在第2动作模式时的电源装置自身的消耗电流。
另外,本发明之十是所述本发明之一的电源装置,其特征在于,还构成为在第3动作模式时,断开向所述控制装置及所述控制状态维持装置的电流供给。
根据所述本发明之十,在不需要电力供给开始时的高的应答性时,可以使电源装置不消耗电力。另外,通过不使电流流入电源装置,可以方便地进行检查“无漏电流”的漏电流试验。
另外,本发明之十一是所述本发明之一的电源装置,其特征在于,所述控制装置包括运算放大器的同时,
还包括控制所述运算放大器中的偏置电流的偏置电流控制装置。
另外,本发明之十二是所述本发明之十一的电源装置,其特征在于,所述偏置电流,相应所述电源装置的输出电流而受到控制。
另外,本发明之十三是所述本发明之十二的电源装置,其特征在于,所述电源装置的输出电流越大,控制所述偏置电流也越大。
根据所述本发明之十一至本发明之十三,通过增大偏置电流,可以进一步提高电力供给开始时的应答性,通过减小偏置电流,可以降低电源装置自身的消耗电流。特别是,通过相应电源装置的输出电流控制所述偏置电流,例如既可以具有对应负载急剧变化的高速应答性,又可以使负载变化较缓时的消耗电力降低。
另外,本发明之十四是所述本发明之一的电源装置,其特征在于,对应所述第1动作模式时的状态的状态,构成为可变地设定在多种状态。
另外,本发明之十五是所述本发明之十四的电源装置,其特征在于,所述多种状态,是相应所述第2动作模式后的所述第1动作模式的负载电流的大小而设定构成的。
根据本发明之十四至本发明之十五,例如通过相应第1动作模式时的负载电流的大小等而设定各种控制装置的状态,可以开始更合适的输出电压的控制,因而,可以提高对应各种负载电流变化的电力供给开始时的应答性。
本发明之十六的电源装置,其特征在于,具有向受电力供给的装置的同一结点供给电力的多个单元电源装置,
所述多个单元电源装置中至少有一个是,能够维持所述本发明之一的电源装置的待机状态的电源装置。
本发明之十七的电源装置,其特征在于,具有向受电力供给的装置的同一结点供给电力的多个单元电源装置,
所述多个单元电源装置中至少有一个是,能够维持所述本发明之七的电源装置的待机状态的电源装置。
本发明之十八的电源装置,其特征在于,具有向受电力供给的装置的同一结点供给电力的多个单元电源装置,
所述多个单元电源装置中至少有一个是,能够维持所述本发明之十一的电源装置的待机状态的电源装置。
根据本发明之十六至本发明之十八,所述的电源装置处于供给电力的第1动作模式时,具有高应答性,因而,可以方便地抑制供给负载电路的电压的瞬间下陷。
另外,本发明之十九是所述本发明之十六的电源装置,其特征在于,所述能够维持待机状态的电源装置,构成为相应所述受电力供给的装置的负载电流,切换于所述第2动作模式、和所述第1动作模式。
根据本发明之十九,可以方便地供给相应负载电流的电流。
另外,本发明之二十是所述本发明之十九的电源装置,其特征在于,具有相应所述受电力供给的装置的负载电流的电力供给能力,并且,通过电源装置的消耗电力为最小的一个以上的所述单元电源装置的组合供给电力。
根据本发明之二十,既可以如上所述供给相应负载电流的电流,又可以方便地降低电源装置自身的消耗电力。
本发明之二十一的电源装置,其特征在于,具有向受电力供给的装置的同一结点供给电力的多个单元电源装置,
所述多个单元电源装置中至少有两个以上是,所述本发明之一的电源装置,
所述两个以上的电源装置,由所述控制状态维持装置所保持的所述控制状态中的至少局部的所述状态相互不同。
另外,本发明之二十二是所述本发明之二十一的电源装置,其特征在于,相应所述受电力供给的装置的负载电力变化,改变供给电力的一个以上的所述单元电源装置的组合时,变为输出电压的变化为最小的组合。
根据本发明之二十一至本发明之二十二,例如通过使相应在第1动作模式时的负载电流的大小等的开支装置的状态的电源装置变为第1动作模式,可以开始更适合的输出电压的控制,因而,可以提高对应各种负载电流变化的电力供给开始时的应答性,并可方便地抑制供给负载电路的电压的瞬时下陷。
另外,本发明之二十三是所述本发明之十六的电源装置,其特征在于,形成在一个芯片的半导体集成电路内。
另外,本发明之二十四是所述本发明之一的电源装置,其特征在于,形成在与受电力供给的装置相同的半导体及成电路内。
根据本发明之二十三至本发明之二十四,可以实现如上所述供给对应负载电流的电力并可以降低电源装置自身的消耗电力的电源装置的小型化。另外,如上所述因能得到高度应答性所以可以减小电源电容(旁路电容),因而,可以方便地将该电源电容存放于内部,从而可以降低制造成本或实现小型化。
本发明之二十五的电源装置,其特征在于,包括:包括运算放大器,并将用于供给电力的输出电压控制在所定的电压的控制装置;
控制所述运算放大器的偏置电流的偏置电流控制装置。
另外,本发明之二十六是所述本发明之二十五的电源装置,其特征在于,相应所述电源装置的输出电流而控制所述偏置电流。
另外,本发明之二十七是所述本发明之二十六的电源装置,其特征在于,所述电源装置的输出电流越大,控制所示偏置电流越大。
根据本发明之二十五至本发明之二十七,通过增大偏置电流,可以进一步提高电力供给开始时的应答性,通过减小偏置电流,可以降低电源装置自身的消耗电流。特别是,通过对应电源装置的输出电流控制所述偏置电流,例如既可以具有对应负载急剧变化的高速应答性,又可以降低负载变化相对缓和时的消耗电力。
附图说明
图1(a)表示实施例1的电源装置的构成和在第1动作模式的状态的电路图。
图1(b)表示实施例1的电源装置的构成和在第2动作模式的状态的电路图。
图2(a)表示实施例1的电源装置的具体构成和在第1动作模式的状态的电路图。
图2(b)表示实施例1的电源装置的具体构成和在第2动作模式的状态的电路图。
图3(a)~(f)表示产生实施例1的电源装置的基准电压Vref 2的基准电压发生电路123的构成电路图。
图4表示实施例1的电源装置的输出晶体管125的栅极电压和输出电压的曲线图。
图5表示实施例1的电源装置的输出电压的曲线图。
图6表示现有的电源装置的输出电压的曲线图。
图7表示实施例2的电源装置的构成的电路图。
图8表示实施例2的另一电源装置的构成的电路图。
图9表示实施例2的再一电源装置的构成和在第1动作模式的状态的电路图。
图10表示实施例2的再一电源装置的构成和在第2动作模式的状态的电路图。
图11(a)表示实施例3的电源装置的构成和在第1动作模式的状态的电路图。
图11(b)表示实施例3的电源装置的具体构成和在第2动作模式的状态的电路图。
图12(a)表示在实施例3的电源装置的第1动作模式时的自身消耗电流的说明图。
图12(b)表示在实施例3的电源装置的第2动作模式时的自身消耗电流的说明图。
图13表示实施例3的电源装置另一例的电路图。
图14表示具有实施例3的第3动作模式的电源装置构成的电路图。
图15(a)表示实施例3的电源装置的差分运算放大器122的构成的电路图。
图15(b)表示实施例3的电源装置的可变偏置电压发生电路434的构成的电路图。
图16表示实施例3的电源装置的再一例的电路图。
图17(a)~(c)表示实施例4的电源装置的负载电流与输出晶体管125的栅极电压之间关系的说明图。
图18(a)~(c)表示实施例4的电源装置的基准电压发生电路123的构成的电路图。
图19表示包括实施例5的多个单元电源装置的电源装置的构成的方框图。
图20(a)~(c)表示实施例5的输出晶体管125的栅极电压,与第1动作模式的负载电流之间关系的说明图。
图21表示实施例5的电源装置的动作模式的过渡一例的说明图。
图22表示在实施例6的LSI芯片上形成的电源装置一例的布置图。
图23表示在实施例6的LSI芯片上形成的电源装置另一例的布置图。
图24表示变形例的电源装置构成的电路图。
图25表示现有的电源装置构成的电路图。
图26表示另一现有的电源装置构成的电路图。
具体实施方式
下面,结合附图对本发明的实施例进行说明。
(实施例1)
(简要构成)
图1(a)表示本发明实施例1的电源装置的构成的电路图,并表示受到电力供给的机器等处于工作(通常动作)状态等时的状态。另外,图1(b)表示本发明实施例1的电源装置的构成的电路图,并表示受到电力供给的机器等处于待机状态等时的状态。
在该图中,负载电路101,表示受到电力供给的机器或电路,电容器102,表示电源电容(旁路电容)。向所述负载电路101供给电力的电源装置,包括工作用电源装置111(单元电源装置),和待机用电源装置112(单元电源装置)。
所述工作用电源装置111,包括将由电源113所供给的电压转换成所定的受控电压(受到升压或降压的电压,实质上也包括相同电压)的电压调节电路114(控制装置),和设置在所述电压调节电路114与输出端子115之间的输出开关116(断开装置)。所述输出开关116,例如由P型MOS(metal oxide semiconductor)晶体管、或N型MOS晶体管、或用这二者的传输门构成,相应动作模式切换信号117进行导通或断开,切换成如图1(a)所示的向负载电路101供给电力的状态(第1动作模式),和如图1(b)所示的停止电力供给的状态(第2动作模式)。
另外,待机用电源装置112,也具有与工作用电源装置111相同的构成,共同向负载电路101的同一结点供给电力,但工作用电源装置111与待机用电源装置112相互间在驱动能力及自身消耗电流方面不同,相应各种负载变动切换动作模式。也就是说,工作用电源装置111,虽然驱动能力大但自身消耗电流也大,而待机用电源装置112,虽然驱动能力小但自身消耗电流也小。因此,例如在负载电路101动作启动时或通常动作时等、负载电路101消耗相对较大的电力的工作状态时,工作用电源装置111成为第1动作模式,待机用电源装置112成为第2动作模式,供给所需电力(通常电力供给状态)。另一方面,在负载电路101为待机状态时,工作用电源装置111成为第2动作模式,待机用电源装置112成为第1动作模式,供给最小限度的电力的同时也减小电源装置自身的消耗电力(小电力供给状态)。
(电压调节电路114的具体构成)
所述电压调节电路114,具体而言,例如如图2(a)、(b)所示,其构成包括:
产生作为输出电压Vout的应输出基准电压Vref 1的基准电压发生电路121;
对所述输出电压Vout与基准电压Vref 1进行比较,并输出对应其差的电压的差分运算放大器122;
如后面将要向详细叙述的,在电压调节电路114处于第1动作模式的稳定状态时,产生与所述差分运算放大器122所输出的大致相同的电压的基准电压Vref2的基准电压发生电路123(控制状态维持装置);
对应与控制所述输出开关116同样的动作模式切换信号117,选择由所述差分运算放大器122所输出的电压或由基准电压发生电路123所输出的电压、由开关124a、124b组成的开关组124;以及
输出晶体管125。
所述输出晶体管125的栅极端子、源极端子、以及漏极端子,分别与开关组124、电源113、或输出开关116连接,当开关124a为导通状态时,对应由差分运算放大器122所输出的电压输出与基准电压Vref 1相等的电压。作为该输出晶体管125,虽然不作限定,但例如可以用P型MOS晶体管。
另外,例如所述开关124a,并不局限于与差分运算放大器122分别单独设置,也可以在差分运算放大器122的内部使输出成为高阻抗等。
另外,基准电压发生电路121,通过使基准电压Vref 1及基准电压Vref2能够可变地输出,并与输出晶体管125的栅极连接,也可以与基准电压发生电路123兼用。
(基准电压发生电路123的具体构成)
产生所述基准电压Vref 2的基准电压发生电路123等,具体而言,如图3(a)所示,可以通过电阻元件131、132进行分压而构成。这时,为了减小电源装置自身的自身消耗电流,最好尽量(形成在LSI上时尽芯片的面积)加大电阻元件131、132的电阻值。另外,如图3(b)所示,也可以用一个以上的二极管133…、和电阻元件134构成,利用因二极管133…的正向压降而从电源113的电压仅下降所定电压的电压、或二极管133…的两端电压。所述二极管133…,例如如图3(c)所示,可以用栅极与漏极相连接的晶体管135…构成。另外,如图3(d)所示,也可以用电阻元件136和恒流源137构成,利用产生在电阻元件136两端的电压等。作为所述恒流源137,例如如图3(e)所示,可以用晶体管138、和别的基准电压发生电路139,利用用于电源装置其它部分等的基准电压(Vref 2’),可以产生所希望的基准电压Vref 2。另外,还可以如图(f)所示,也可以用电阻元件140和稳压二极管141等构成。
(工作用电源装置111单独在第1、第2动作模式的动作)
工作用电源装置111处于第1动作模式时,也就是说供给负载电路101处于工作状态时所需要的电力的时候,如所述图2(a)所示,根据动作模式切换信号117的控制,输出开关116及开关124a成为导通状态,而开关124b成为断开状态。这时,输出电压Vout反馈到差分运算放大器122,差分运算放大器122,向输出晶体管125的栅极端子输入控制电压,使所述输出电压Vout与基准电压Vref 1相等。于是,通过晶体管125,电源113的电压被转换为与基准电压Vref 1相等的电压,并供给负载电路101。
另外,工作用电源装置111处于第2动作模式时,也就是说负载电路101处于待机状态,不需要工作用电源装置111的电力供给时,如图2(b)所示,输出开关116成为断开状态断开电力供给的同时,开关124a成为断开、开关124b成为导通状态,基准电压Vref 2输入输出晶体管125的栅极端子。该基准电压Vref 2,如上所述,由于与电压调节电路114在第1动作模式的稳定状态时由差分运算放大器122所输出(输入输出晶体管125栅极端子)的为大致相同的电压,所以除了输出晶体管125的源极、漏极之间没有电流流过之外,保持与第1动作模式大致相同的状态。因此,工作用电源装置111在向第1动作模式转变时,可以迅速地,向负载电路101供给与作为输出电压Vout的基准电压Vref 1相等的电压。
也就是说,像以往那样将栅极电压置为高电平而使P型MOS输出晶体管成为截止状态时,例如如图4中的虚线所示,即使反馈控制信号输入栅极端子,由于栅极电压固定在高电平的状态无法立刻消除,所以如该图所示,需要经过较长的时间才能得到适当的输出电压。特别是在输出电流很大时,需要大功率的输出晶体管125,因而寄生电容也变大,这一现象会更加显著。与此相对,由于如上所述地在第2动作模式时将输出晶体管125的栅极电压保持在基准电压Vref 2,如该图中实线所示,转换到第1动作模式后,栅极电压几乎没有变化,在较短的时间内,建立起输出电压Vout的同时反馈控制也进入稳定状态,从而开始稳定的电压供给。另外,关于输出开关116,由于通过输出端数大的元件进行驱动可以实现高速的导通与截止动作,所以不会因设置它而降低应答性。
(工作用电源装置111及待机用电源装置112的动作)
如上所述,由于工作用电源装置111及待机用电源装置112的输出电压Vout各自迅速建立,所以例如在对应负载变动等一方变为第1动作模式另一方变为第2动作模式时,不易产生输出电压的下陷(或过冲)。也就是说,例如如图5所示,虽然在负载电流较小时,待机用电源装置112变为第1动作模式,工作用电源装置111变为第2动作模式,而在负载电流较大时,切换到相反状态,但是,由于在与向一方的第2动作模式变化的电源装置的输出电压下陷的大致相同的时间,向另一方的第1动作模式变化的电源装置的输出电压建立起来,所以作为电源装置整体的输出电压Vout,如该图所示,可以做到几乎没有下陷。
但是,与现有的电源装置同样,如图6所示,在停止电力供给时,例如P型MOS的输出晶体管的栅极电压为高电平时,原来处于电力供给状态的电源装置的输出电压相对而言立刻下降,但由供给停止状态变为供给状态一方的电源装置的输出电压,如上所述需要一定的时间才开始上升,因而,在作为电源装置整体的输出电压上产生下陷。这种输出电压的下陷,无论在负载电流向增加或减小的任一方向进行变化时,都会相应电源装置的切换而产生这一点是相同的。在此,虽然也可以考虑在变为电力供给状态的一方电源装置到达稳定状态为止时,延缓另一方电源装置变为供给停止状态,但是在负载电流增大时,即使小电力用的电源装置保持在电力供给状态由于其驱动能力较小,所以很难抑制输出电压的下陷,另外,在负载电流减小时,当大电力用电源装置保持在电力供给状态时,反过来可能会导致输出电压的上升(过冲)。因此,如上所述,例如当P型MOS的输出晶体管的栅极电压,在电力的供给停止状态下变为高电平时,将输出电压保持恒定是很困难的。另外,虽然也可以考虑例如无论负载变动如何都使小电力用电源装置常时处于电力供给状态,但这样一来,会产生无为的自身消耗电流。与此相对,如上所述,通过将输出晶体管125的栅极电压保持为所定电压,在宽的负载电流范围,不仅可以维持高的电流效率,还可以方便地抑制在进行阶跃式负载变动时的电压装置的切换时的输出电压Vout的下陷。
(实施例2)
在所述实施例1中,说明了在第2动作模式时,输出晶体管125的栅极端子电压保持在所定电压的情况,下面,进一步地对所述栅极端子以外的其它结点也保持为所定电压的构成例进行说明。另外,在下面的实施例中,对于与所述实施例1等起同样作用的构成部分,采用相同的符号而省略其说明。
在该实施例2的电源装置211中,使第2动作模式时的状态如图7所示,在差分运算放大器122上不像实施例1的电源装置那样直接输入输出电压Vout,而是输入通过电阻元件221和222对输出电压Vout进行分压后的电压(电阻元件221与222的连接点电压)。当这种经分压后的电压被反馈时,作为基准电压Vref 1用1.5V左右的分隔基准,可以方便地在比它高的电压得到高精度的输出电压。在所述电阻元件221和222的连接点,与输出端子115之间,设有的容器223。另外,在所述连接点(也就是电容器223的一个端子223a)上,经开关224,连接有产生基准电压Vref 3的基准电压发生电路225。再有,在所述电阻元件221和222的两侧,设有用于断开来自第2动作模式时负载电路101及基准电压发生电路225的(来自电容器223两端的)漏电流通路的开关226和227。
另外,在该电源装置211中,由基准电压发生电路121输入差分运算放大器122的基准电压Vref 1,为与经电阻元件221和222对作为输出电压Vout而应输出电压进行分压后的电压相等的电压。另一方面,所述基准电压发生电路225,产生与电源装置211处于第1动作模式的稳定状态时的电容器223的端子223a的电压(事实上是与所述基准电压Vref 1相同的电压)大致相同的基准电压Vref 3。该基准电压Vref 3,在第2动作模式时,经所述开关224施加在电容器223的端子223a上。
在如上所述构成的电源装置中,当从第2动作模式像第2动作模式变化时,开关124a、116、226、227变成导通状态,而开关124b、224变成非导通状态,但这时,如果假设电容器223上没有积蓄电荷,在积蓄到所定的电荷为止无法进入稳定状态,因而得不到适当的输出电压Vout。可是,在第2动作模式时,如上所述通过将基准电压Vref 3施加在电容器223的端子223a上,所以电容器223保持与第1动作模式的稳定状态时大致相同的充电状态,并且,通过与实施例1同样将输出晶体管125的栅极电压保持在基准电压Vref 2,当变化到第1动作模式后,迅速地输出电压Vout建立的同时反馈控制也进入稳定状态,从而可以开始稳定的电压供给。另外,在切换多个电压装置时,可以方便地抑制输出电压Vout的下陷。
(变型例)
如上所述,基准电压Vref 3,由于只要设定为与基准电压Vref 1大致相等的电压就可以,所以如图8所示,可以把基准电压发生电路121作为基准电压发生电路225兼用。具体而言,使基准电压发生电路121的输出(基准电压Vref 1)与电容器223的端子223a,在第2动作模式时为导通状态并设置连接开关228就可以。由此,用比所述的情况更少的元件,可以得到同样的效果。但是,与基准电压Vref 3相比,由于基准电压Vref 1对输出电压Vout的精度影响很大,所以在电压的控制方面需要高精度或稳定性的情况等,有时最好如图7所示独立地设置基准电压发生电路121。
(设有多个单元电源装置时的变形例)
当设置两个以上的单元电源装置,并在它们中同样地将输出电压Vout分压反馈到差分运算放大器时,在处于第1动作模式的单元电源装置中经分压用于反馈的电压,可以用于保持处于第2动作模式的单元电源装置的所定结点的电压。
在图9中,电源装置311,具有与所述实施例(图7)的电源装置211同样的构成,但唯一不同之处是,替代产生所述基准电压发生电路225的基准电压Vref3,采用由电源装置312经开关224所输入的电压。
另外,电源装置312的构成,与电源装置311同样,输出电压Vout经电阻元件221、222分压反馈到差分运算放大器122,所述经分压的电压,输入电源装置311的所述开关224。另外,在该图的电源装置312中,为了便于说明,没有设置开关226、227和电容器223,另外,虽然示出了在第1动作模式时内部状态没有保持与第1动作模式时同样构成的情况,但不限于此,也可以用与电源装置311同样的构成。
通过这样的构成,在所述电源装置311处于第1动作模式时,如该图所示开关224变成非导通状态,其动作,与所述电源装置211完全一样,经输出晶体管125控制的输出电压Vout输出到负载电路101。另外,这时的电源装置312,因开关116成为非导通状态,所以成为停止电力供给的状态。
另一方面,当电源装置311成为第2动作模式,电源装置312成为供给电力的状态时,如图10所示,开关224成为导通状态,电源装置312中的电阻元件221与222的连接点的电压,经开关224施加到电容器223的端子223a。这样,电容器223,保持与第1动作模式的稳定状态时大致相同的两端电压(充电状态),另外,由于通过基准电压发生电路123使输出晶体管125的栅极电压保持在基准电压Vref 2,所以在向第1动作模式变化时,还是可以迅速地开始稳定的电压供给,并且也可以抑制输出电压的下陷。另外,即使如上所述地保持电容器223两端的电压,因不存在电流通路,所以不会产生无为的自身消耗电流。
(实施例3)
与上述同样,对可以提高在从第2动作模式变为第1动作模式时的应答性的同时,还可以降低第2动作模式时的消耗电力的电源装置进行说明。
在图11(a)、(b)中,电源装置411,与所述实施例1(图2)的工作用电源装置111大致相同,其不同点是,在例如基准电压发生电路121及差分运算放大器122等,与用于使它们动作的电源113之间,具有开关421、422(消耗电流降低装置)。所述开关421、422,在第1动作模式时,如图11(a)所示成为导通状态,通过与所述工作用电源装置111完全相同的动作,向负载电路101供给电力。而在第2动作模式时,如图11(b)所示开关421、422成为非导通状态,断开了向基准电压发生电路121及差分运算放大器122等的电力供给。但是,基准电压发生电路123,由于必须如上所述地保持输出晶体管125的栅极电压,所以仍维持与电源113的连接。这样,在所述第1动作模式及第2动作模式时,电源装置411的动作自身所需要的电流(自身消耗电流),如图12(a)、(b)所示,与第1动作模式时(该图中的记号A)相比,在第2动作模式时(该图中的记号B),至少可以小于第1动作模式的情况,也可以方便地做到大幅度减小。
如上所述,为了提高变为第1动作模式时的应答性,除了最低限度的必要部分之外,通过使与电源113的连接成为断开状态断开电源的电流通路,可以既不损害应答性,并减小第2动作模式时的消耗电力。
另外,替代在电源113一侧设置如上所述用于对应答性没有影响、并断开少数电流通路的开关421、422,也可以如图13所示在接地一侧设置开关423、424,另外,也可以设置在电源侧和接地侧的双方。
另外,同样地,也可以在第1动作模式时,断开向用于将输出晶体管125的栅极电压保持在基准电压Vref 2的基准电压发生电路123的电力供给。
(具有第3动作模式的电源装置的例子)
下面,对在第1、第2动作模式的基础上,再加上,具有既不向负载电路101供给电力,并且,也完全没有自身电力消耗的第3动作模式(非动作模式)的电源装置进行说明。
该电压装置510,例如如图14所示,包括电压控制电路511、输出晶体管125、输出开关126、输出端子115、以及开关512、513、514。所述电压控制电路511,具有在所述各实施例中所说明的基准电压发生电路和差分运算放大器等,与工作用电源装置111(图2)等同样切换于第1、第2动作模式。并且,相应第3动作模式信号515,使开关512、513成为断开状态从而断开来自电源113的所有电流通路的同时,使开关514成为导通状态从而使晶体管125的栅极端子固定为电源113的电压使输出晶体管125截止,另外,通过使输出开关116成为断开状态,成为如上所述的既没有电力供给也没有自身电力消耗的第3动作模式。另外,替代固定所述栅极端子的电压,也可以断开电源113与源极的通路。在此,在P型半导体基板上形成所述各开关时,在元件的构成上,最好是电源一侧的开关512用P型MOS晶体管开关,接地一侧的开关513用N型MOS晶体管开关,输出开关116用P型和N型兼有的MOS晶体管开关这种传输门,但并不局限于此。
如上所述的(第3)动作模式,可以用于在不需要迅速向负载电路101供给电力时等,使电源装置自身不消耗电力。另外,通过这样不使电流流入电压装置,可以方便地进行确认“无漏电流”的漏电流试验。
(降低消耗电力的另一例)
下面,对可以方便地实现既能提高应答性又能降低自身消耗电流的差分运算放大器122的例子进行说明。
该例的差分运算放大器122,例如如图15(a)所示,其构成包括:构成作动增幅电路的N型MOS晶体管431、431;构成电流镜电路的P型MOS晶体管432、432;以及控制偏置电流的N型MOS晶体管433。在所述N型MOS晶体管433的栅极,连接有可变偏置电压发生电路434(偏置电流控制装置)。该可变偏置电压发生电路434,例如如图15(b)所示,包括通过与所述N型MOS晶体管433构成电流镜电路的N型MOS晶体管435,和根据流过负载电路101中的负载电流、或动作切换信号等而变化的电流源436。
通过这种构成,可变偏置电压发生电路434,输出对应所述电流源436而流出的电流的电压,并在差分运算放大器122中,流动有对应所述电压的偏置电流。
因此,在例如流过负载电路101的负载电流较小、或电压装置处于第2动作模式时,使由可变偏置电压发生电路434所输出的电压变低后,差分运算放大器122的偏置电流变小,因而可以降低消耗电力。另一方面,在负载电流较大、或处于第1动作模式时,使由可变偏置电压发生电路434所输出的电压变高时,所述偏置电流变大,由于差分运算放大器122的应答性变大,所以即使在切换动作模式时或负载剧烈变动时,也容易输出稳定的电压。
另外,也可以相应负载电流的大小对所述差分运算放大器122的偏置电流进行反馈控制。也就是说,例如如图16所示的电源装置451,用所述图15所示的放大器,作为所述图2所示的工作用电源装置111的差分运算放大器122。另外,设置有由与差分运算放大器122的N型MOS晶体管433构成电流镜电路的N型MOS晶体管452,以及向所述N型MOS晶体管452供给对应输出晶体管125的栅极电压的电流的P型MOS晶体管453。在这种构成的电源装置451中,施加在输出晶体管125(以及P型MOS晶体管453)栅极的电压越小,也就是负载电流越大(这时通常负载电流的变动也大),流经差分运算放大器122的N型MOS晶体管433的偏置电流变大,因而应答性变高。因此,可以方便地相应负载的剧烈变动供给电力。另一方面,由于负载电流变小时偏置电流也变小,所以可以降低消耗电力。在此,不仅可以对应负载电流控制所述偏置电流,也可以通过其他途径强制改变所述偏置电流,或改变N型MOS晶体管433、452的磁镜比。另外,若把如上所述构成应用于图7的构成,可以抑制因应答性变高而引起的反馈控制的不稳定,因而可以更加提高稳定性。
(实施例4)
在所述实施例1等的电源装置中,在第1动作模式时的例如输出晶体管125的栅极电压,正确地说,随流过负载电路101的得分在电流的大小进行变化。因此,在从第2动作模式向第1动作模式变化时,在提前已知第1动作模式时的负载电流的大小时,通过事先产生相应负载电流大小的电压作为基准电压Vref 2等,并施加到输出晶体管125的栅极端子等,可以更加可靠地降低动作模式切换后的输出电压Vout的变动。
在此,所谓已知所述负载电流的大小指的是,例如在作为负载电路101的机器变为工作状态时,相应该机器的状态或状况,成为工作状态时进行动作的电路等被确定的情况,更具体地说,例如相应用户的操作变为工作状态时,在操作部和显示部已被确定将成为动作状态的情况等,在这种情况下,可以方便地事先确定或推定负载电流的大小。
其次,具体地对相应负载电流的大小设定基准电压Vref 2的例子进行说明。第1动作模式时的输出晶体管125的栅极电压,在P型MOS晶体管时,负载电流越大其电压越小。因此,如图17(a)、(b)、(c)所示,在第2动作模式时,通过产生相应事先推定的负载电流的电压作为基准电压Vref 2,并输入输出晶体管125的栅极端子,使其即使在向第1动作模式变化时,栅极电压也如该图所示几乎不变化,因此,变为第1动作模式后可以迅速进入稳定状态,开始稳定的电压供给。
产生上述这种能可变地设定基准电压Vref 2的基准电压发生电路123,例如如图18(a)所示,可以通过电阻元件131、和电阻值随电阻值控制信号变化的可变电阻元件151,对电源113等电压进行分压而构成。所述可变电阻元件151,更具体地说,如图18(b)所示,可以在串联连接的各电阻元件152…的两端分别连接P型MOS晶体管开关153…的源极和漏极而构成,通过相应电阻值控制信号接通或断开所述各P型MOS晶体管开关153…,可以改变整体的电阻值。另外,如图18(c)所示,也可以用电阻元件154和可变电流源155构成,利用在电阻元件154的两端所产生的电压。
(实施例5)
下面,对包括更多种类的单元电源装置,能够相应受供给电力的电路或装置的多种负载电流状态而供给电力的电源装置的例子进行说明。在此,作为所述多种负载电流状态,具体地说,例如在计算机中,有进行通常动作的工作状态(在这之中进一步有硬盘等进行动作的状态、或通过网络等进行通信的状态、或正在操作键盘的状态等),或维持对内部状态或数据的保持并停止外表上的动作、被称为睡眠或待机等的状态,以及除了计时功能等局部功能之外,实质上停止了动作的停止状态等。另外,例如在携带电话中,有伴随收发电波的通话状态,或只进行接收信号或接受操作输入的等待状态,以及停止除数据保持以外的动作的电源断开状态等。另外,即使在一台机器中,构成它的各LSI等,有时也分别处于单独的动作状态。
(包括多种单位电压装置的电源装置的构成)
如图19所示,在电源装置500中,例如分别设有作为单位电源的四个以上的电源装置501~504…。各电源装置501~504的输出端子115…之间相互连接,并可以向负载电路101供给输出电压Vout。在电源装置500中,还设有控制所述各电源装置502~504动作模式等的动作模式控制部505。该动作模式控制部505,既可以根据负载电路101的动作状态或动作顺序,进行动作模式的控制,也可以通过实际检测流经负载电路101的负载电流进行所述动作模式的控制。
所述电源装置501,与现有电源装置同样,只有第1动作模式,也就是常时处于供给电力状态的电源装置,作为电源装置500,即使混合设置有这种电源装置也没关系。另外,仅仅通过断开电源电压等使电力供给处于停止状态这种(也就是应答性虽不太高但构成简单的)电源装置,也可以相应作为负载电路101的机器或电路的使用目的等进行混合设置。另外,例如在相应负载电路101的状态需要区分供给电压等时,也可以混合设置输出与其他电源装置不同的电压的电源装置。
另外,所述电源装置502、503,是在所述实施例中所说明的那种具有第1、第2动作模式的电源装置,电源装置504,是具有第1~第3动作模式的电源装置。
(完成第1动作模式的电源装置的选择)
下面,对如上所述设有多个电源装置502…的选择进行说明。
首先,经选择供给电力(为第1动作模式)的电源装置502…,必需具有相应流过负载电路101的负载电流的电流容量。在此,所选择的电源装置502…不限于一个,也可以选择多个的组合。也就是说,如果相互之间的输出电压相等,所得的电流容量就是各电源装置502…的容量的和,所以只要它是相应流过负载电路101的负载电流的大小就可以。但是,混合设置相互之间输出电压不同的电源装置时,就需要排它地进行选择这种电源装置。
另外,在具有多个满足所需电流容量的组合时,最好选择自身消耗电流小的组合。也就是说,电源装置502…处于第2动作模式时,如上所述虽然很小,但电源装置502…自身消耗电力。因此,为了选择最佳组合的电源装置502…,最好使在第1动作模式的电源装置502…的自身消耗电流的和,与在第2动作模式的502…的自身消耗电流的和的总和为最小。
具体地说,例如,对于电源装置P、Q
假设电源装置P的第1、第2动作模式的自身消耗电流为10mA和1mA,而电源装置Q的第1、第2动作模式的自身消耗电流为15mA和12mA,则
(1)电源装置P在第1动作模式、电源装置Q在第2动作模式时,总和为
10mA+12mA=22mA的电流被消耗。
(2)而电源装置Q在第1动作模式、电源装置P在第2动作模式时,
1mA+15mA=16mA的电流被消耗。
也就是说,在第1动作模式中供给电力时的自身消耗电流虽然是电源装置P的较小,但由于此时电源装置Q成为第2动作模式时有12Ma的自身消耗电流流过,所以由电源装置Q供给电力,更能降低整体的消耗电力。
这样,通过选择最佳的各电源装置可以既满足所需的电流容量,又使电源装置整体的自身消耗电流最小,从而可以抑制输出电压Vout的下陷等的同时,还可以在宽的负载电流范围得到高的电流效率。
(对应所保持的栅极电压的选择)
例如在电源装置502~504中两个以上的任意一个具有所需的电流容量时,事先区分由基准电压发生电路123施加到输出晶体管125栅极端子的基准电压Vref 2等,可以相应该电压和负载电流选择电源装置502~504。
在此,关于通过相应负载电流大小的栅极电压的设定,可以降低动作模式切换后的栅极电压及输出电压Vout的变动的原理,与在所述实施例4(图17)中的说明相同。也就是说,在所述实施例4中,对一个电源装置,可变地设定栅极电压时的例进行说明,而在此,对各电源装置502~504,通过分别所定所定栅极电压,可以得到同样效果。(另外,进一步的,也可以如实施例4所示的那样可变地设定各电源装置502~504的栅极电压。)
图20(a)~(c)表示实施例5的输出晶体管125的栅极电压,与第1动作模式的负载电流之间关系的说明图。如该图所示,通过对应变动后的负载电流,选择栅极电压的设定为相应该负载电流的输出电压的变化为最小的电源装置502…,变成第1动作模式,因而动作模式切换后,栅极电压也几乎不变化,因此,可迅速进入稳定状态开始稳定的电压供给。另外,这时,未被选择的其他电源装置既可以为第2动作模式,或者也可以为第3动作模式。
如上所述,通过至少选择一个以上相应栅极电压的电源装置502…变为第1动作模式,即使在各种阶差的负载变动中,所述输出晶体管的栅极电压不会变化,可以顺利地从第2动作模式切换到第1动作模式,从而可以抑制输出电压Vout的下陷。
(动作模式过渡的例子)
下面,对相应负载电流变化的各电源装置501…的动作的过渡的例子进行说明。
若设负载电路101的负载电流例如如图21所示进行变化时,与此相应,各电源装置502~504的动作模式也进行变化。(电源装置501因常时处于电力供给状态,所以以下省略其说明。)
当负载电流较小时,例如电流容量小的电源装置502成为第1动作模式向负载电路101供给电力。这时,电源装置503,成为第2动作模式降低了自身消耗电流。再有,具有三个动作模式的电源装置504,在已知没有负载电流增大时,成为第3动作模式,进一步降低自身消耗电流。并且,所述电源装置504,在已知负载电流要增大时,或有将要增大的可能性时,提前变成第2动作模式,准备开始电力的供给。也就是说,例如携带电话的情况,在等待时,向发射电路供给电力的电源装置处于第3动作模式,当有按键操作时,由于接下来发射有可能性所以变成第2动作模式。
因此,当负载电流变大时,电源装置503、504从第2动作模式变成第1动作模式的同时,电源装置502变成第1动作模式。由此,可以不产生输出电压Vout的下陷等,迅速地开始所需电力的供给。
另外,当负载电流减小时,电源装置503、504,分别返回第2、第3动作模式,而这时,因电源装置502从第2动作模式变成第1动作模式迅速地开始电力的供给,所以即使电源装置503、504的电力供给立刻停止,也可以抑制输出电压Vout的下陷等。在此,电源装置504,在停止电力的供给时,既可以变成第2动作模式,也可以变成第3动作模式。也就是说,相应所述负载电流增大的可能性等,变成哪一种动作模式都可以。
(实施例6)
下面,对上述电源装置的LSI(large sca1e integrated circuit)芯片的安装例进行说明。
如图22所示,通过在LSI芯片600上形成在所述各实施例中所说明的一个以上的电源装置601、602,如上所述可以构成应答性高、能供给相应负载电流的变动没有输出电压Vout的电压下陷等的电力的电源LSI。
另外,如图23所示,在同一LSI芯片610上,形成电源装置601、602的同时,也可以形成作为受它们驱动的负载电路的负载电路芯子603或由其他电压所驱动的负载电路芯子604。另外,进而采用了如上所述的应答性高的电源装置601、602,所以可以将作为负载电路的电源电容的电容器605所需的容量设定小,因而,可以不像过去那样将其连接在LSI芯片610的外部,而如该图所示方便地将其内至于芯片。因此,可以降低采用这种LSI芯片610的机器的制造成本或实现小型化。
另外,在上述实施例中,例如,虽然说明了将第2动作模式时的输出晶体管125的栅极电压(基准电压Vref 2),与第1动作模式时的栅极电压设定为大致相同的电压的例子,但不限于此,例如若设所述第1动作模式时的栅极电压为V1,输出晶体管125处于完全断开状态的电源电压(高电平)或接地电压(低电平)为Voff,那么,设定
|V1-Vref 2|<|Voff-V1|时,可以使输出电压Vout的建立时间比栅极电压置于Voff时的短。另外,若设对应第2动作模式时流过的负载电流的栅极电压为V2,那么,设定
|V1-Vref2|<|V2-V1|时,可以使输出电压Vout的建立时间比栅极电压置于所述电压V2时的短。另外,相对栅极电压为高阻抗的不定电压时建立时间也为不定,通过设定栅极电压为所定电压,可以将建立时间控制在一定的时间内。
在此,如上所述虽然输出晶体管125的栅极电压越靠近第1动作模式时的栅极电压可以使输出电压Vout的建立时间越短,但实际上,所述基准电压Vref 2的具体设定,按如下方法就可以。也就是说,负载电流变化时的电源电压的变化量,也取决于负载电流的变化量及电容器102的容量。因此,对应所述负载电流的变化量及电容器102的容量,设定所述基准电压Vref 2,使电源电压的变化量,比被供给电力的机器所允许的变化量小就可以。反过来,这就意味着,基准电压Vref 2越靠近电压V1,可以使电容器102的容量越小,因此,容易将电容器102内置于LSI,或降低电容器102在LSI上的所占面积。
另外,关于如上所述的基准电压的设定和其效果,对于在实施例2中施加在所说明的电容器223的端子223a上的基准电压Vref 3等也是同样的。
另外,在所述各实施例中所说明的构成部分,也可以根据需要分别组合。具体地说,例如实施例3(图11等),也可以将对应答性没有影响、并断开少数电流通路的构成,应用于实施例2(图7)的电源装置中。
另外,虽然上述例子中说明了采用P型MOS输出晶体管125的例子,但并不局限于此,也可以将本发明应用于例如像图24所示的电源装置那样采用双极型输出晶体管462的情况。
如上所述,根据本发明,输出电压的建立迅速,并且,可以避免或降低在电力供给状态切换时等的输出电压的下陷,而且,可以不带来电源装置的自身消耗电流的大幅度增加实现在宽的负载流范围内的电流效率的高效率化的同时,还容易实现单芯片化。

Claims (27)

1.一种电源装置,其特征在于,包括:
在供给电力的第1动作模式时,将输出电压控制到所定电压的控制装置;
在停止供给电力的第2动作模式时,断开所述输出电压的断开装置;以及在所述第2动作模式时,至少使所述控制装置的局部状态,保持对应所述第1动作模式时的状态的待机状态的控制维持装置。
2.根据权利要求1所述的电源装置,其特征在于,所述待机状态,处于与所述第2动作模式时的状态相比更靠近所述第1动作模式时的状态的状态。
3.根据权利要求1所述的电源装置,其特征在于,所述待机状态,是在动作模式从所述第2动作模式变为所述第1动作模式时的输出电压的变化量为比所定的更小的状态。
4.根据权利要求1所述的电源装置,其特征在于,所述控制装置,包括对应控制端子的电压产生所述输出电压的输出晶体管,
所述控制状态维持装置,构成为将所述控制端子的电压维持在所定的电压。
5.根据权利要求1所述的电源装置,其特征在于,所述控制装置,包括对应于流过控制端子的电流产生所述输出电压的输出晶体管,
所述控制状态维持装置,构成为将流过所述控制端子的电流维持在所定的大小。
6.根据权利要求1所述的电源装置,其特征在于,所述控制装置,包括蓄积电荷的电容元件,
所述控制状态维持装置,构成为将所述电容元件的两端电压维持在所定的电压。
7.根据权利要求1所述的电源装置,其特征在于,还包括在所述第2动作模式时,降低在所述控制装置的、不影响所述控制状态维持装置动作部分的消耗电流的消耗电流降低装置。
8.根据权利要求7所述的电源装置,其特征在于,所述消耗电流降低装置,构成为断开向在所述控制装置的、不影响所述控制状态维持状态动作的部分的电流供给。
9.根据权利要求7所述的电源装置,其特征在于,不影响所述控制装置的所述控制状态维持装置的动作的部分,包括反馈所述输出电压,并产生控制所述输出电压的控制信号的反馈电路。
10.根据权利要求1所述的电源装置,其特征在于,进而构成为在第3动作模式时,断开向所述控制装置及所述控制状态维持装置的电流供给。
11.根据权利要求1所述的电源装置,其特征在于,所述控制装置包括运算放大器的同时,
还包括控制所述运算放大器中的偏置电流的偏置电流控制装置。
12.根据权利要求11所述的电源装置,其特征在于,相应所述电源装置的输出电流而控制所述偏置电流。
13.根据权利要求12所述的电源装置,其特征在于,所述电源装置的输出电流越大,控制所述偏置电流也越大。
14.根据权利要求1所述的电源装置,其特征在于,对应所述第1动作模式时的状态的状态,构成为可变地设定在多种状态。
15.根据权利要求14所述的电源装置,其特征在于,所述多种状态,是相应所述第2动作模式后的所述第1动作模式的负载电流的大小而设定的。
16.一种电源装置,其特征在于,具有向受电力供给的装置的同一结点供给电力的多个单元电源装置,
所述多个单元电源装置中至少有一个是,能够维持权利要求1所述的电源装置的待机状态的电源装置。
17.一种电源装置,其特征在于,具有向受电力供给的装置的同一结点供给电力的多个单元电源装置,
所述多个单元电源装置中至少有一个是,能够维持权利要求7所述的电源装置的待机状态的电源装置。
18.一种电源装置,其特征在于,具有向受电力供给的装置的同一结点供给电力的多个单元电源装置,
所述多个单元电源装置中至少有一个是,能够维持权利要求11所述的电源装置的待机状态的电源装置。
19.根据权利要求16所述的电源装置,其特征在于,所述能够维持待机状态的电源装置,构成为相应所述受电力供给的装置的负载电流,切换于所述第2动作模式、和所述第1动作模式。
20.根据权利要求19所述的电源装置,其特征在于,具有相应所述受电力供给的装置的负载电流的电力供给能力,并且,通过电源装置的消耗电力为最小的一个以上的所述单元电源装置的组合供给电力。
21.一种电源装置,其特征在于,具有向受电力供给的装置的同一结点供给电力的多个单元电源装置,
所述多个单元电源装置中至少有两个以上是,权利要求1所述的电源装置,
所述两个以上的电源装置,由所述控制状态维持装置所保持的所述控制状态中的至少局部的所述状态相互不同。
22.根据权利要求21所述的电源装置,其特征在于,相应所述受电力供给的装置的负载电力变化,改变供给电力的一个以上的所述单元电源装置的组合时,变为输出电压的变化为最小的组合。
23.根据权利要求16所述的电源装置,其特征在于,形成在一个芯片的半导体集成电路内。
24.根据权利要求1所述的电源装置,其特征在于,形成在与受电力供给的装置相同的半导体及成电路内。
25.一种电源装置,其特征在于,包括:包含运算放大器,并将用于供给电力的输出电压控制在所定的电压的控制装置;和
控制所述运算放大器的偏置电流的偏置电流控制装置。
26.根据权利要求25所述的电源装置,其特征在于,相应所述电源装置的输出电流而控制所述偏置电流。
27.根据权利要求26所述的电源装置,其特征在于,所述电源装置的输出电流越大,控制所示偏置电流越大。
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