专利名称：电源驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及开关调节器等的电源驱动装置，特别涉及其软起动技术。
背景技术：
图12表示以往的电源驱动装置的方框图。如该图所示，通常就电源驱动装置而言，以防止起动时的涌流造成的开关晶体管的损坏、以及输出电压的上升波形的过冲等为目的，附加有软起动电路101a～101c。
软起动电路101a～101c构成为通过将开关晶体管成为导通期间的期间(导通占空率)从起动开始一定期间、时间性台阶式地增加而使输出电压缓慢地上升(软起动)，例如，控制开关晶体管的导通占空率，以使输出电压根据时间常数电路的电容器104a～104c的充电电压的波形来上升。
但是，例如在一个装置内设置需要不同的供给电压(Vo1～Vo3)的多个负载(117a～117c)的情况下，有时需要在一个装置内设置多个电源驱动电路105a～105c。
这种情况下，大多是在图中Vcc所示的电源电压接通(以下，称为电源接通)之后，经过充分时间后，以省电为目的而从主机对电源驱动装置进行接通/关断(ON/OFF)控制。因此，这样的多通路电源驱动装置需要在每个通路上附加软起动电路101a～101c和外装电容器104a～104c，成为部件数目削减的障碍。
在非专利文献1的‘应用电路例’中，也记载了相当于上述那样的外装电容器的‘电容器SS1、SS2、SS3’。
非专利文献1「HDD用システム電源BD9786KN」説明書、2003年1月、ロ一ム株式会社发明内容本发明鉴于上述课题而完成，其目的在于提供一种电源驱动装置，可抑制部件数目的增加，同时可对多个供给电压的每个供给电压进行软起动控制。
本发明的一个方案涉及电源驱动装置。该电源驱动装置包括多个电源驱动电路，对多个负载分别输出供给电压；共用软起动电路，在使从多个电源驱动电路输出的多个供给电压同时转移时进行动作；单独软起动电路，包括用于输出规定的固定电压的第1端子和输出电压随时间而变化的第2端子，在使从多个电源驱动电路输出的多个供给电压中的其中一个单独地转移时进行动作；共用软起动用开关，设置在多个电源驱动电路的每个之中，连接该电源驱动电路和共用软起动电路；以及单独软起动用开关，设置在多个电源驱动电路的每个之中，连接该电源驱动电路和单独软起动电路的第1端子或第2端子。多个电源驱动电路根据从共用软起动电路或单独软起动电路输出的软起动电压的其中之一而软起动控制各自的供给电压。
根据该方案，通过由多个电源驱动电路共有两个软起动电路，在电源接通时、电源关断时等中由共用软起动电路同时进行软起动控制，另一方面，在以单独方式使其中一个电源驱动电路被接通/关断的情况下用单独软起动电路，与在多个电源驱动电路的每个电源驱动电路中设置软起动电路的情况相比，可以减少部件数目。
多个电源驱动电路也可以根据从外部输入的控制信号而接通单独软起动用开关，根据从单独软起动电路输出的软起动电压，对供给电压进行软起动控制。
多个电源驱动电路也可以在电源接通时或电源关断时接通共用软起动用开关，根据从共用软起动电路输出的软起动电压而对供给电压进行软起动控制。
共用软起动电路也可以包括对共用软起动用电容器供给恒定电流而使其充电的恒流源；以及与共用软起动用电容器并联地设置，根据输入到栅极端子的定时信号而将共用软起动用电容器的充电电荷进行放电的晶体管。
单独软起动电路也可以包括输出规定的电压的锁存用电源；以及根据输入到数字输入端子的数字信号，输出将规定的电压设为最大值的斜坡波形状的电压的数字模拟变换电路，从第1端子输出规定的电压，从第2端子输出斜坡波形状的电压。
单独软起动电路也可以包括输出规定的电压的锁存用电源；单独软起动用电容器；对单独软起动用电容器供给恒定电流而使其充电的恒流源；以及与单独软起动用电容器并联地设置，根据输入到栅极端子的定时信号而使单独软起动用电容器的充电电荷进行放电的晶体管，从第1端子输出规定的电压，从第2端子输出单独软起动用电容器和恒流源的连接点的电压。
单独软起动电路也可以包括输出规定的电压的锁存用电源；单独软起动用电容器；设置在单独软起动用电容器和锁存用电源间的电阻；以及与单独软起动用电容器并联地设置，根据输入到栅极端子的定时信号而使单独软起动用电容器的充电电荷进行放电的晶体管，从第1端子输出规定的电压，从第2端子输出单独软起动用电容器和电阻的连接点的电压。
单独软起动电路也可以包括输出规定的电压的锁存用电源；单独软起动用电容器；设置在单独软起动用电容器和锁存用电源间的充电晶体管；以及与单独软起动用电容器并联地设置，根据输入到栅极端子的定时信号而使单独软起动用电容器的充电电荷进行放电的放电晶体管，从第1端子输出规定的电压，从第2端子输出单独软起动用电容器和充电晶体管的连接点的电压。
根据本发明的电源驱动装置，在可独立地软起动各通路的电源驱动装置中，可以削减部件数目。
图1是本发明实施方式的电源驱动装置的方框图。
图2(a)～图2(c)是表示各点的电压位移的时序图。
图3是本发明实施方式的电源驱动装置的方框图。
图4(a)～图4(c)是表示来自主机的控制信号和各点的电压位移的时序图。
图5(a)～图5(c)是表示来自主机的控制信号和各点的电压位移的时序图。
图6(a)～图6(c)是表示图1的电源驱动装置的各点的电压位移的时序图。
图7是本发明实施方式的电源驱动电路的电路图。
图8是表示本发明实施方式的电源驱动电路的动作的时间波形。
图9是本发明实施方式的共用软起动电路的电路图。
图10(a)～图10(d)是本发明实施方式的单独软起动电路的电路图。
图11是表示控制信号的波形及开关的通断状态的时序图。
图12是以往的电源驱动装置的方框图。
标号的说明101单独软起动电路、103共用软起动电路、104共用软起动用电容器、105电源驱动电路、117负载、715a电阻、715b电容器、801恒流源、803晶体管、805电阻、902晶体管、909a数字输入端子、910锁存用电源、920单独软起动用电容器、922恒流源、924电阻、926晶体管、928单独软起动用电容器、1000电源驱动装置、1011第1端子、1013第2端子、R1电阻、SW开关具体实施方式
下面参照附图，详细地说明本发明的实施方式。图1和图3是本发明的实施方式的电源驱动装置的方框图。图2(a)～图2(c)是表示电源接通时的各点的电压位移的时序图。图4(a)～图4(c)是表示将电源驱动电路105b关断时的各点的电压位移的时序图。图5(a)～图5(c)是表示关断状态的电源驱动电路105b转移到接通状态时的各点的电压位移的时序图。图6(a)～图6(c)是表示电源关断时的各点的电压位移的时序图。而图7是本发明实施方式的电源驱动电路的电路图，图8是表示该电源驱动电路动作的时间波形。图9是表示本发明实施方式的一例共用软起动电路103及共用软起动用电容器104的电路结构的图。另外，图10(a)～图10(d)是本发明的实施方式的单独软起动电路的电路图，图11是表示电源驱动装置的信号波形及电压位移的时序图。
(1)电源驱动装置的整体结构首先，参照图1，说明本发明实施方式的电源驱动装置的整体结构。图1是表示本发明实施方式的电源驱动装置1000的结构的方框图。该电源驱动装置1000包括三个电源驱动电路105a～105c，对不同的负载117a～117c分别输出供给电压Vo1～Vo3。
在该图中，装置整体的电源电压是Vcc(V)，在接通电源而电源电压Vcc上升时，供给电压Vo1～Vo3(V)被输出到各个负载117a～117c。
电源驱动装置1000包括功率降低复位电路113、单独软起动电路101、共用软起动电路103、共用软起动用电容器104、电源驱动电路105a～105c、线圈107a～107c、平滑电容器109a～109c、开关SW。
电源驱动电路105a通过线圈107a连接到负载117a。同样地，电源驱动电路105b和电源驱动电路105c也分别通过线圈107b、107c连接到负载117b和负载117c。
此外，在上述线圈107a和负载117a的连接点上，连接将对负载117a的供给电压Vo1进行平滑的平滑电容器109a的一端，平滑电容器109a的另一端被接地。同样地，在上述线圈107b和负载117b的连接点上，连接将对负载117b生成供给电压Vo2的平滑电容器109b的一端，平滑电容器109b的另一端被接地。而在上述线圈107c和负载117c的连接点上，连接将对负载117c生成供给电压Vo3的平滑电容器109c的一端，平滑电容器109c的另一端被接地。
各电源驱动电路105a～105c分别连接到单独软起动电路101和共用软起动电路103。
电源驱动电路105a连接到开关SW1a～SW3a，通过对开关SW1a～SW3a进行切换，与单独软起动电路101的第1端子1011、第2端子1013、或共用软起动电路103的输出端子1014连接。
电源驱动电路105b连接到开关SW1b～SW3b，通过对开关SW1b～SW3b进行切换，与单独软起动电路101的第1端子1011、第2端子1013、或共用软起动电路103的输出端子1014连接。
电源驱动电路105c连接到开关SW1c～SW3c，通过对开关SW1c～SW3c进行切换，与单独软起动电路101的第1端子1011、第2端子1013、或共用软起动电路103的输出端子1014连接。
细节后面论述，在电源驱动电路105a～105c中三系统的软起动电压的其中之一被分别切换输入。开关SW1a～SW1c分别是用于连接电源驱动电路105a～105c和共用软起动电路103的共用软起动用开关。
而开关SW3a～SW3c是在单独软起动电路101的上升时接通，用于连接电源驱动电路105a～105c和单独软起动电路101的第2端子1013的单独软起动用开关。
在开关SW2a～SW2c上连接单独软起动电路101的第1端子1011，是用于固定软起动电压的上升的单独软起动用开关。
以下，在不需要特别地区别时，将这些开关SW1a～SW1c、SW2a～SW2c、SW3a～SW3c统称为开关SW。
共用软起动用电容器104是在实行后述的共用软起动时使用的时间常数电路。
功率降低复位电路113是对电源驱动电路105a～105c输出复位信号Vrs的电路。复位信号Vrs被进行高电平、低电平切换，高电平对应于定常状态，低电平对应于复位状态。
主机111将后述的控制信号Vcnt1～Vcnt3分别输出到电源驱动电路105a～105c，从而控制电源驱动电路105a～105c，并与未图示的各种装置进行控制信号、信息信号的发送接收。在图中，从主机111输出到各电源驱动电路105a～105c的控制信号Vcnt1～Vcnt3用一条信号线来图示，但实际上发送多个控制信号。
后面论述有关单独软起动电路101及共用软起动电路103的具体的电路结构(图9及图10)。
(2)电源驱动装置的动作说明参照图1至图6，说明本发明实施方式的电源驱动装置1000的从电源接通时至电源关断时的动作步骤。
(2-1)接通电源时参照图1及图2来说明电源接通时的动作步骤。在全通路中通过电源接通时共用软起动电路103和共用软起动用电容器104进行共有软起动。
主机111在电源接通时控制各开关SW的接通/关断。
如图1所示，接通开关SW1a～SW1c，断开其他的开关，预先连接电源驱动电路105a～105c的软起动端子720a～720c、共用软起动电路103及共用软起动用电容器104。然后，电源接通时，通过共用软起动电路103和共用软起动用电容器104，进行电源驱动电路105a～105c的软起动。
图2(a)～图2(c)是表示电源接通时的各点的电压位移的时序图。图2(a)表示电源Vcc的电压位移，图2(b)表示共用软起动电路103的共用软起动电压Vsse的位移，图2(c)表示对负载117a～117c的供给电压Vo1～Vo3的位移。这些图中都是将纵轴设为电压(V)，将横轴设为时间t(msec)，将电源接通时设为t＝0。
参照图2(a)，由于电源电压Vcc的上升时间为T 20(msec)，所以在不使用软起动电路的情况下，会产生过冲。另一方面，参照图2(b)，共用软起动用电容器104的共用软起动电压Vsse的上升时间为T21(msec)。
在图2(c)中，表示用共用软起动电路103及共用软起动用电容器104进行软起动时的负载117a～117c的供给电压Vo1～Vo3(V)的电压位移。如该图所示，供给电压(Vo1～Vo3)的上升时间为T22(msec)。
这样，在电源接通时，开关SW1a、SW2a、SW3a接通，各电源驱动电路105a～105c通过从共用软起动电路103输出的共用软起动电压Vsse而被缓慢地起动。
(2-2)输出关断信号时(主机111→电源驱动电路105b)本实施方式的电源驱动装置1000根据负载117a～117c的动作状况，通过单独地接通/关断多个电源驱动电路105a～105c的动作而实现省电。因此，主机111输出用于单独控制各电源驱动电路105a～105c的接通、关断状态的控制信号Vcnt1～Vcnt3。在本实施方式中，设控制信号Vcnt1～Vcnt3为高电平时对应于接通状态，低电平时对应于关断状态。
这里，参照图3及图4，说明在不需要对负载117b供给电压Vo2的情况下将电源驱动电路105b关断时的动作步骤。
图3是表示本发明实施方式的电源驱动装置1000的结构的方框图。共用软起动结束后，从功率降低复位电路113输出的复位信号Vrs成为高电平。在复位信号Vrs为高电平的状态下，通过从主机111输出的控制信号Vcnt2对电源驱动电路1105b指示向关断状态转移时，如图3所示，电源驱动电路105b将连接于电源驱动电路105b的软起动端子720b的开关SW1b～SW3b全部断开。
图4(a)～图4(c)是表示将电源驱动电路105b关断时的各点的电压位移的时序图。图4(a)表示从主机111输出到电源驱动电路105b的控制信号Vcnt2的电压位移(高电平对应于关断状态，低电平对应于接通状态)，图4(b)表示对负载117b的供给电压的位移，图4(c)表示对负载117a及117c的供给电压的位移。这些图都设纵轴为电压(V)，横轴为时间t(msec)。
参照图4(a)，在时刻T40，从主机111输出到电源驱动电路105b的控制信号Vcnt2从低电平被切换到高电平，指示向关断状态的移动。
从主机111接受了向关断状态移动的指示的电源驱动电路105b，停止降压动作。其结果，如图4(b)所示，从时刻T40起减少对负载117b的供给电压Vo2，并停止对负载117b的电压供给。在图4(c)中，表示对负载117a及117c的供给电压Vo1、Vo3(一定)。
(2-3)电源驱动装置的再起动时(主机111→电源驱动电路105b)如上述，在本实施方式的电源驱动装置1000中，根据负载117a～117c的动作状况，单独地接通/关断多个电源驱动电路105a～105c的动作。因此，在使一次关断的电源驱动电路105再起动时，从主机111对电源驱动电路105输出的控制信号Vcnt被切换到低电平。
参照图3和图5，说明从主机111对成为关断状态的电源驱动电路105b指示向接通状态的移动的情况下的动作步骤。此时，电源驱动电路105用单独软起动电路101进行软起动。
被从主机111指示了向接通状态移动的电源驱动电路105b只将开关SW3b接通(图3中用虚线301来图示)，而开关SW1b及开关SW2b照样关断。由此，通过第2端子1013将自身的软起动端子720b连接到单独软起动电路101。因此，该电源驱动电路105b在通过从单独软起动电路101输出的软起动电压Vssi而再起动时实行软起动。
图5(a)～图5(c)是表示关断状态的电源驱动电路105b向接通状态移动时的各点的电压位移的时序图。图5(a)表示从主机111传送到电源驱动电路105b的控制信号Vcnt2的电压位移(这里，高电平对应于关断，低电平对应于接通)，图5(b)表示单独软起动电路101的输出——单独软起动电压Vssi的位移，图5(c)表示负载117b的供给电压Vo2的位移。这些图都设纵轴为电压(V)，横轴为时间t(msec)。
如图5(a)所示，在时刻T50，从主机111输出到电源驱动电路105b的控制信号Vcnt2从高电平向低电平转移，并被指示向接通状态的移动。其结果，如图5(b)所示，从单独软起动电路101的第2端子1013输出的单独软起动电压Vssi在期间T51(msec)上升至最大电压VH。
图5(c)中，表示用单独软起动电路101进行软起动时的负载117b的供给电压Vo2(V)的电压位移。如该图所示，供给电压(Vo2)的上升时间是T52(msec)。
再有，细节用图11后面论述，电源驱动电路105b在从单独电源驱动电路101的第2端子1013输出的单独软起动电压Vssi上升的时刻T53以后，关断开关SW3b，接通开关SW2b。其结果，成为在电源驱动电路105b的软起动端子720b上连接到单独软起动电路101的第1端子1011，施加在软起动端子720b上的电压被固定为从单独软起动电路101的第1端子1011输出的最大电压VH。
(2-4)关断电源时下面，参照图1及图6，说明将各电源驱动电路105b的输入电压——电源电压Vcc关断的电源关断时的动作步骤。
在发出电源关断的指示时，从功率降低复位电路113输出到电源驱动电路105a～105c的复位信号Vrs成为低电平。该复位信号Vrs成为低电平时，电源驱动电路105a～105c进行从单独软起动电路101向共用软起动电路103及共用软起动用电容器104的连接切换。
如图1所示，电源驱动电路105a～105c将开关SW1a～SW1c接通，将开关SW2～3a、SW2～3b、及SW2～3c关断，在电源驱动电路105a～105c各自的软起动端子720a～720c上预先连接共用软起动电路103及共用软起动用电容器104。
图6(a)～图6(c)是表示电源关断时的各点的电压位移的时序图。
图6(a)表示电源Vcc的电压位移，图6(b)表示复位信号Vrs的电压位移(这里，高电平对应于定常状态，低电平对应于复位状态)，图6(c)表示对负载117a～117c的供给电压的位移。这些图都设纵轴为电压(V)，横轴为时间t(msec)。
参照图6(a)及图6(b)，电源电压Vcc在时刻T60开始下降，经过时间T60后，从功率降低复位电路113输出到电源驱动电路105a～105c的复位信号Vrs成为低电平。复位信号Vrs成为低电平，并被指示向复位状态的移动后，如图6(c)所示，对负载117a～117c的供给电压Vo1～Vo3下降。
(3)电源驱动电路的电路结构图7是表示本发明实施方式的电源驱动电路105的一例电路结构。再有，这里作为图1的电源驱动电路105b的电路结构进行说明，但对于电源驱动电路105a及105c也是同样的。此外，在图7，表示被连接在该电源驱动电路105b上的线圈107b、平滑电容器109b。
该电源驱动电路105b包括误差放大器709；振荡器701；驱动器705；开关晶体管703；二极管713，PWM比较器707；电阻R1、R2；反馈电阻711。
软起动端子720b是与开关SW1b～SW3b的连接端子，被输入从单独软起动电路101或共用软起动电路103的其中之一输出的软起动电压Vss。在输入电压端子730上被施加作为输入电压的电源电压Vcc。而在反馈端子740上被反馈输入对负载供给的供给电压Vo2。
开关晶体管703、二极管713及连接到外部的线圈107b和平滑电容器109b构成降压型的开关调节器，将输入到输入电压端子730的电源电压Vcc降压到由基准电压Vref决定的目标值后输出。
开关晶体管703的一端被输入作为输入电压的电源电压Vcc，另一端连接用于整流的二极管713。开关晶体管703和二极管713的连接点的电压经由线圈107b作为供给电压Vo2输出。
在开关晶体管703的栅极上，输入从驱动器705输出的脉宽调制的开关信号，根据该信号的占空率而控制该栅极的导通/截止。在线圈107b中，根据开关晶体管703的导通、截止，经由开关晶体管703、二极管而被交替地供给电流。其结果，通过线圈107b和平滑电容器109b进行能量交换，电源电压Vcc被降压。该线圈107b和平滑电容器109b构成滤波器，供给电压Vo2作为被平滑的直流电压输出。
供给电压Vo2由电阻R1、R2进行分压，并输入到误差放大器709。误差放大器709将由电阻R1、R2分压后的供给电压Vo2、施加在软起动端子720上的软起动电压Vss和基准电压Vref的误差电压放大并将误差电压Verr输出到PWM比较器707。在该误差放大器709上连接着反馈电阻711。
振荡器701是输出用于确定开关周期的规定频率的三角波的振荡器。电阻715a及电容器715b被设置用来调节振荡器701的振荡频率。
PWM比较器707将从误差放大器709输出的误差电压Verr和从振荡器701输出的周期电压Vosc进行比较，生成Verr＞Vosc时为高电平、Verr＜Vosc时为低电平的脉宽调制的PWM信号Vpwm。
驱动器705根据由PWM比较器707生成的PWM信号Vpwm而控制开关晶体管703的栅极电压，从而使开关晶体管导通/截止。
本实施方式的电源驱动电路105b通过栅极驱动脉冲来控制主开关元件——开关晶体管703的导通时间比(开关晶体管703的导通时间相对振荡器701的振荡周期的比例)的PWM方式，使对负载117b的供给电压Vo2保持在一定值。导通时间比通过对PWM比较器707的反转输入端子的输入电压——振荡器701的输出电压Vosc和对PWM比较器707的非反转输入端子的输入电压——作为误差放大器709的输出的误差电压Verr进行比较来决定。
在本实施方式，如图8所示，与振荡器701的输出电压Vosc相比，通过缓慢地增长误差电压Verr高的时间(间隔T71→间隔T72→间隔T73)来缓慢地扩大导通时间比，实现软起动功能。
此外，在本实施方式，将软起动端子720和开关SW1b、SW2b、SW3b连接，所以通过开关SW1b、SW2b、SW3b的切换，在误差放大器709的非反转输入端子上连接‘共用软起动电路103及共用软起动用电容器104’或‘单独软起动电路101’的其中一个。
如上述那样，根据本实施方式，在电源接通时，在误差放大器709的非反转输入端子上连接‘共用软起动电路103及共用软起动用电容器104’。因此，在误差放大器709的非反转输入端子上输入共用软起动电压Vsse作为软起动电压Vss，图8的反馈电压Verr随着共用软起动电压Vsse而上升。
此外，根据本实施方式，电源驱动电路105b从关断的状态移动到接通的状态时，在误差放大器709的非反转输入端子上连接单独软起动电路101。因此，在误差放大器709的非反转输入端子上输入从单独软起动电路101输出的单独软起动电压Vssi作为软起动电压Vss，图8的误差电压Verr随着单独软起动电压Vssi而上升。
(4)共用软起动电路的电路结构图9是表示本发明实施方式的共用软起动电路103及共用软起动用电容器104的一例电路结构。
共用软起动用电容器104的一端被接地，另一端连接到开关SW1a、SW1b、SW1c和共用软起动电路103的连接点C1。恒流源801是用于对共用软起动用电容器104进行充电的恒流源。恒流源801与电源Vcc连接，恒流源801和电阻805的一端的连接点连接到共用软起动用电容器104。电阻805的另一端连接到晶体管803的漏极端子。晶体管803的源极端子被接地，晶体管803的栅极端子连接到未图示的电压控制电路，被输入定时信号。
通过形成这样的结构，根据输入到晶体管803的栅极端子上的定时信号来控制晶体管803的导通/截止。晶体管803导通时，存储于共用软起动用电容器104的电荷被放电，输出端子1014的电压下降至接地电位附近。
另一方面，晶体管803截止时，通过从恒流源801供给的恒定电流而使电荷Q在电源接通时被充电到共用软起动用电容器104中，从而输出端子1014的电位上升。具体地说，设电荷Q＝C×Vcc(C是共用软起动用电容器104的静电容量)、电流＝i，则如∫idt＝it＝Q＝C×Vcc、t＝C×Vcc/i＝5～10msec，决定共用软起动用电容器104的静电容量。
再有，图9所示的共用软起动电路103的电阻805不一定需要。此外，图3中示出了使用MOS晶体管作为晶体管803的情况，但也可以使用双极型晶体管等。
(5)单独软起动电路的电路结构图10(a)～图10(d)表示本发明实施方式的单独软起动电路101的一例电路结构。任何一个单独软起动电路101都包括第1端子1011和第2端子1013，从第2端子1013输出随时间上升的单独软起动电压Vssi，从第1端子1011稳定地输出单独软起动电压Vssi的最大值VH。
(5-1)关于图10(a)的电路结构DAC电路900包括数字输入端子909a；模拟输出端子904a；最大电压端子903a；最小电压端子905a。最大电压端子903a连接到锁存用电源910，被施加电压VH，最小电压端子905a被接地。
数字输入端子909a连接到未图示的定时产生电路，该定时产生电路由来自主机111的控制信号驱动。从第1端子1011原样输出从锁存电源910输出的最大电压VH。
从模拟输出端子904a，根据输入到数字输入端子909a的控制信号而输出斜坡波形状的电压，该斜坡波形状电压有将施加在最小电压端子905a上的电压VL和施加在最大电压端子903a上的最大电压VH作为最小值、最大值。
从模拟输出端子904a输出的电压从第2端子1013输出。
通过形成这样的电路结构，第2端子1013的电位随着输入到数字输入端子909a的数字代码的上升而上升。在该电位为最大值(VH)的时刻，各电源驱动电路105a～105c通过将开关SW2a(或SW2b、SW2c)接通，将开关SW3a(或SW3b、SW3c)关断，从而可以将自身和锁存用电源910连接，固定被输入到各自的软起动端子720a～720c的软起动电压Vss1～Vss3。
(5-2)关于图10(b)的电路结构从第1端子1011输出由锁存用电源910输出的电压VH。此外，单独软起动用电容器920的一端被接地，另一端连接到恒流源922，连接点的电压从第2端子1013输出。恒流源922是用于对单独软起动用电容器920进行充电的恒流源。恒流源922和单独软起动用电容器920的连接点连接到晶体管902的集电极端子。晶体管902的发射极端子被接地，晶体管902的基极端子连接到未图示的定时产生电路，该定时产生电路由来自主机111的控制信号驱动。
通过形成这样的电路结构，从主机111输出的控制信号Vcnt指示向接通状态移动时，晶体管902截止，并通过从恒流源922供给的恒定电流而对单独软起动用电容器920进行充电，从而第2端子1013的电位上升。然后，在该电位为最大值VH的时刻，各电源驱动电路105a～105c将开关SW2a(或SW2b、SW2c)接通，将开关SW3a(或SW3b、SW3c)关断，从而可以将自身和锁存用电源910连接，固定被输入到各自的软起动端子720a～720c的软起动电压Vss1～Vss3。
(5-3)关于图10(c)的电路结构图10(c)的单独软起动电路101是将图10(b)的恒流源922置换为电阻924的结构，从第1端子1011输出由锁存用电源910输出的电压VH。电阻924和锁存用电源910的连接点连接到第1端子1011，电阻924和单独软起动用电容器920的连接点连接到晶体管902的集电极端子。晶体管902的发射极端子被接地，晶体管902的基极端子连接到未图示的定时产生电路，该定时产生电路由来自主机111的控制信号驱动。
通过形成这样的电路结构，从主机111输出的控制信号Vcnt指示向接通状态移动时，晶体管902截止，并开始对单独软起动用电容器920的充电，第2端子1013的电位根据电阻924的电阻值和单独软起动用电容器920的电容值确定的时间常数而上升。然后，在该电位为最大值VH的时刻，各电源驱动电路105a～105c将开关SW2a(或SW2b、SW2c)接通，将开关SW3a(或SW3b、SW3c)关断，从而可以将自身和锁存用电源910连接，固定被输入到各自的软起动端子720a～720c的软起动电压Vss1～Vss3。
(5-4)关于图10(d)的电路结构图10(d)的单独软起动电路101是将图10(b)的恒流源922置换为晶体管926的结构，从第1端子1011输出由锁存用电源910输出的电压VH。单独软起动用电容器920的一端被接地，另一端连接到第2端子。
晶体管926的栅极端子连接到未图示的定时产生电路。该定时产生电路根据来自主机111的控制信号而输出PWM信号，使晶体管926的导通时间改变。通过导通时间的改变，晶体管926具有作为可变电阻的功能。
晶体管926的漏极端子和锁存用电源910的连接点连接到第1端子1011。而晶体管926的源极端子和单独软起动用电容器920的连接点连接到晶体管902的集电极端子和第2端子1013。晶体管902的发射极端子被接地，晶体管902的基极端子连接到未图示的定时产生电路，该定时产生电路由来自主机111的控制信号驱动。
通过形成这样的电路结构，从主机111输出的控制信号Vcnt指示向接通状态移动时，晶体管902截止，并开始对单独软起动用电容器920的充电，第2端子1013的电位上升。然后，在该电位为最大值VH的时刻，各电源驱动电路105a～105c将开关SW2a(或SW2b、SW2c)接通，将开关SW3a(或SW3b、SW3c)关断，从而可以将自身和锁存用电源910连接，并固定被施加在各自的软起动端子720上的软起动电压Vss1～Vss3。再有，在图10(b)、图10(c)、图10(d)中示出了使用双极晶体管作为晶体管902的情况，但即使用MOS晶体管也可以构成。
(6)从主机输出了控制信号时的信号波形及电压位移图11所示的时序图是表示从主机输出了控制信号时的信号波形及电压波形的时序图。在图11中说明在单独软起动电路101的一部分中使用了图10(a)的DAC电路等的情况。
图11的第1层是对于电源驱动电路105a的控制信号Vcnt1的波形。高电平对应于关断信号，低电平对应于接通信号。
图11的第2层是对于电源驱动电路105b的控制信号Vcnt2的波形。高电平对应于关断信号，低电平对应于接通信号。
图11的第3层表示来自DAC电路900的输出电压的波形，即从单独软起动电路101的第2端子1013输出的单独软起动电压Vssi。
图11的第4～第7层是分别表示开关SW3a、开关SW2a、开关SW3b、开关SW2b的接通/关断状态的波形。高电平对应于接通状态，低电平对应于关断状态。
图11的第8层表示输入到电源驱动电路105a的软起动端子720a的软起动电压Vss1的波形。
图11的第9层表示输入到电源驱动电路105b的软起动端子720b的软起动电压Vss2的波形。
(6-1)关于时刻T101～T103的动作作为从主机111输出的控制信号Vcnt1而接收了低电平的电源驱动电路105a，将开关SW1a和开关SW2a关断、将开关SW3a接通而将自身105a连接到单独软起动电路101的第2端子1013。因此，随着来自DAC电路900的输出——单独软起动电压Vssi的上升(图11的第3层)，输入到电源驱动电路105a的软起动端子720a的软起动电压Vss1也上升(图11的第8层)。
(6-2)关于时刻T103～T105的动作来自DAC电路900的输出电压(图11的第3层)在时刻T103达到最大值VH时，电源驱动电路105a以其作为触发而将开关SW2a接通。然后，使开关SW2a和开关SW3a双方为接通状态，直至时刻T105。这是为了避免来自单独软起动电路101的电压输出产生欠缺。此时，开关SW1a关断。在此期间，通过第1端子1011和第2端子1013双方来连接单独软起动电路101和电源驱动电路105a，如图11所示，输入到软起动端子720a的软起动电压Vss1被保持最大电压VH。
(6-3)关于时刻T105～T107的动作在从时刻T103经过规定时间T120后的时刻T105中，电源驱动电路105a将开关SW3a关断。然后，在控制信号Vcnt1从低电平转移到高电平为止，只接通开关SW2a。因此，在从时刻T105至控制信号Vcnt1转移到高电平为止的期间，通过第1端子1011来连接单独软起动电路101和电源驱动电路105a，如图11所示，输入到软起动端子720a的软起动电压Vss1被保持最大电压VH。
(6-4)关于时刻T107～T109的动作从主机111输出的控制信号Vcnt2被切换到低电平时，电源驱动电路105b将开关SW1b和开关SW2b关断、将开关SW3b接通，将自身105b连接到单独软起动电路101侧的第2端子1013。因此，随着来自DAC电路900的输出——单独软起动电压Vssi的上升(图11的第3层)，输入到电源驱动电路105b的软起动端子720b的软起动电压Vss2也上升(图11的第9层)。
(6-5)关于时刻T109～T111的动作单独软起动电压Vssi在时刻T109达到最大值VH时，电源驱动电路105b以此作为触发而将开关SW2b接通。然后，使开关SW2b和开关SW3b双方为接通状态，直至时刻T111。这是为了避免来自单独软起动电路101的电压输出产生欠缺。此时，开关SW1b关断。在此期间，通过第1端子1011和第2端子1013双方来连接单独软起动电路101和电源驱动电路105b，如图11所示，输入到软起动端子720b的软起动电压Vss2被保持最大电压VH。
(6-6)关于时刻T111～T113的动作在从时刻T109经过规定时间T120后的时刻T111中，电源驱动电路105b将开关SW3b关断。然后，只接通开关SW2b直至时刻T113。因此，在时刻T111～T113的期间，通过第1端子1011来连接单独软起动电路101和电源驱动电路105b，输入到软起动端子720b的软起动电压Vss2被保持最大电压VH。
(6-7)关于时刻T113以后的动作控制信号Vcnt2在时刻T113从低电平转移到高电平时，电源驱动电路105b以此作为触发而将开关SW2b再次关断。此时，连接到电源驱动电路105b的开关SW1b～SW3b全部关断，输入到软起动端子720b的软起动电压Vss2收敛到0V。
以上，说明了本发明的实施方式，但本发明不是只限于上述实施方式的发明，不言而喻，在不脱离本发明的要旨的范围内，也可应用于改进和变更的情况。
例如，在本实施方式，作为电源驱动电路，使用图7所示的电路，作为共用软起动电路，使用图9所示的电路，但显然不限于此。
本实施方式说明了电源驱动电路为降压型的开关调节器的情况，但不限于此，也可以是升压型的开关调节器。
本发明的电源驱动装置还可以如下获取。
电源驱动装置的特征在于包括进行不同的负载的电源驱动的多个电源驱动电路；连接到各电源驱动电路的共用软起动用开关；连接到各电源驱动电路的单独软起动用开关；通过共用软起动用开关而共用连接到多个电源驱动电路的共用软起动电路；通过共用软起动用开关而共用连接到多个电源驱动电路的共用软起动用电容器；以及通过单独软起动用开关而共用连接到多个电源驱动电路的单独软起动电路。
上述电源驱动电路也可以接受控制信号而将连接到自身的单独软起动开关接通，连接到单独软起动电路。
上述电源驱动电路也可以在电源关断时将连接到自身的共用软起动用开关接通，与共用软起动电路和共用软起动用电容器连接。
上述共用软起动电路优选包括通过连接共用软起动用电容器的连接点而对共用软起动用电容器进行充电的恒流源；以及根据输入到栅极端子的定时信号，通过连接点使共用软起动用电容器的充电电荷进行放电的晶体管。
上述单独软起动电路优选包括具有与单独软起动用开关连接的第1及第2连接点，通过第1连接点而输出斜坡波形状的电压的DAC电路；以及通过第2连接点而输出规定的电压的锁存用电源。
上述单独软起动电路优选包括与单独软起动用开关连接的第1及第2连接点；单独软起动用电容器；对单独软起动用电容器进行充电的恒流源；根据输入到栅极端子的定时信号，通过单独软起动用电容器和恒流源的连接点、第1连接点对单独软起动用电容器的充电电荷进行放电的第2晶体管；以及通过第2连接点而输出一定的电压的锁存用电源。
上述单独软起动电路优选包括具有与单独软起动用开关连接的第1及第2连接点、单独软起动用电容器；对单独软起动用电容器进行充电的电阻；根据输入到栅极端子的定时信号，通过单独软起动用电容器和电阻的连接点及第1连接点，对单独软起动用电容器的充电电荷进行放电的第2晶体管；以及通过第2连接点而输出一定的电压的锁存用电源。
上述软起动电路优选包括与单独软起动用开关连接的第1及第2连接点；单独软起动用电容器；对单独软起动用电容器进行充电的第1晶体管；根据输入到栅极端子的定时信号，通过单独软起动用电容器和第1晶体管的连接点及第1连接点而对单独软起动用电容器的充电电荷进行放电的第2晶体管；以及通过第2连接点而输出一定的电压的锁存用电源。
本发明产业上的可利用性在于，本发明可作为各种各样的负载的电源驱动电路来使用。
权利要求
1.一种电源驱动装置，其特征在于包括多个电源驱动电路，对多个负载分别输出供给电压；共用软起动电路，在使从所述多个电源驱动电路输出的多个供给电压同时转移时进行动作；单独软起动电路，包括用于输出规定的固定电压的第1端子和输出电压随时间而变化的第2端子，在使从所述多个电源驱动电路输出的多个供给电压中的其中一个单独地转移时进行动作；共用软起动用开关，设置在所述多个电源驱动电路的每个之中，连接该电源驱动电路和所述共用软起动电路；以及单独软起动用开关，设置在所述多个电源驱动电路的每个之中，连接该电源驱动电路和所述单独软起动电路的所述第1端子或第2端子，所述多个电源驱动电路根据从所述共用软起动电路或所述单独软起动电路输出的软起动电压的其中之一而软起动控制各自的供给电压。
2.如权利要求1所述的电源驱动装置，其特征在于，所述多个电源驱动电路根据从外部输入的控制信号而接通所述单独软起动用开关，根据从所述单独软起动电路输出的软起动电压，对供给电压进行软起动控制。
3.如权利要求1或2所述的电源驱动装置，其特征在于，所述多个电源驱动电路在电源接通时或电源关断时接通所述共用软起动用开关，根据从所述共用软起动电路输出的软起动电压而对供给电压进行软起动控制。
4.如权利要求1至3任何一项所述的电源驱动装置，其特征在于，所述共用软起动电路包括对共用软起动用电容器供给恒定电流而使其充电的恒流源；以及与所述共用软起动用电容器并联地设置，根据输入到栅极端子的定时信号而将所述共用软起动用电容器的充电电荷进行放电的晶体管。
5.如权利要求1至4任何一项所述的电源驱动装置，其特征在于，所述单独软起动电路包括输出规定的电压的锁存用电源；以及根据输入到数字输入端子的数字信号，输出将所述规定的电压设为最大值的斜坡波形状的电压的数字模拟变换电路，从所述第1端子输出所述规定的电压，从所述第2端子输出所述斜坡波形状的电压。
6.如权利要求1至4任何一项所述的电源驱动装置，其特征在于，所述单独软起动电路包括输出规定的电压的锁存用电源；单独软起动用电容器；对所述单独软起动用电容器供给恒定电流而使其充电的恒流源；以及与所述单独软起动用电容器并联地设置，根据输入到栅极端子的定时信号而使所述单独软起动用电容器的充电电荷进行放电的晶体管，从所述第1端子输出所述规定的电压，从所述第2端子输出所述单独软起动用电容器和所述恒流源的连接点的电压。
7.如权利要求1至4任何一项所述的电源驱动装置，其特征在于，所述单独软起动电路包括输出规定的电压的锁存用电源；单独软起动用电容器；设置在所述单独软起动用电容器和所述锁存用电源间的电阻；以及与所述单独软起动用电容器并联地设置，根据输入到栅极端子的定时信号而使所述单独软起动用电容器的充电电荷进行放电的晶体管，从所述第1端子输出所述规定的电压，从所述第2端子输出所述单独软起动用电容器和所述电阻的连接点的电压。
8.如权利要求1至4任何一项所述的电源驱动装置，其特征在于，所述单独软起动电路包括输出规定的电压的锁存用电源；单独软起动用电容器；设置在所述单独软起动用电容器和所述锁存用电源间的充电晶体管；以及与所述单独软起动用电容器并联地设置，根据输入到栅极端子的定时信号而使所述单独软起动用电容器的充电电荷进行放电的放电晶体管，从所述第1端子输出所述规定的电压，从所述第2端子输出所述单独软起动用电容器和所述充电晶体管的连接点的电压。
全文摘要
电源驱动装置包括多个电源驱动电路(105a～105c)；连接到各电源驱动电路(105a～105c)的开关SW；以及通过开关SW共用连接到多个电源驱动电路的共用软起动电路(103)和单独软起动电路(101)，在电源接通时或电源关断时共用连接电源驱动电路和共用软起动电路(103)，并通过共用软起动电路(103)实行共用软起动。另一方面，在使多个电源驱动电路(105a～105c)的其中一个以单独方式进行电压转移的情况下，连接该电源驱动电路和单独软起动电路(101)而通过单独软起动电路(101)实行软起动。
文档编号H02M3/155GK1799182SQ20048001520
公开日2006年7月5日 申请日期2004年11月24日 优先权日2003年12月22日
发明者宫越康裕 申请人:罗姆股份有限公司