携帯型機器向け電源ICの低消費電力技術 ――携帯型機器とともに歩むLDO電圧レギュレータ技術の軌跡
● 端子制御から自動モード切り替えへ
しかし,携帯型機器の高機能化がさらに進み,システムが複雑になるにつれて,新たな問題が生じています.CPUで制御しなければならない周辺回路があまりにも多くなりすぎ,制御信号線が不足し始めたのです.このため,電源ICのモードを切り替えるためだけに,制御信号を割り当てられないケースがでてきました.ここで要求されたのが,「モードの自動切り換え」という機能でした.筆者らは,以下の2通りの自動切り換え方式を採用し,電源ICに組み込んでいます.
- シームレス切り替え――出力電流値をモニタし,その値を内部にフィードバックすることで,内部の消費電流(アンプの速度)を自動調整する(図3(a))
- 電流しきい値切り替え――アンプの応答速度をある出力電流値により切り替える.誤動作を防止するため,切り替え電流値にはヒステリシス幅を持たせる(図3(b))
図3 自動切り替えタイプの出力電流と自己消費電流の特性例
(a)のシームレス切り替えでは,出力電流の変化に合わせて,線形に消費電流が変化する.(b)の電流しきい値切り替えでは,誤動作を防止するため,「低速から高速」,「高速から低速」のそれぞれの電流切り替えを異なる値に設定している.