JP2004343909A - Power supply circuit and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源回路及び電子機器に関わり、特に、同期整流チョッパ方式のDC/DCコンバータを備えた電源回路及びこの電源回路を適用可能な電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
デジタルカメラ、ノート型パソコン、PDAなどの携帯型の電子機器が普及している。携帯型の電子機器では、DC/DCコンバータ(DC:Direct Current)により搭載バッテリの電圧を昇圧又は降圧させて所望の電圧に変換し、当該電子機器の各部に供給する。
【0003】
DC/DCコンバータには、スイッチング手段により入力直流電圧を断続させるチョッパ制御により電圧変換を行うチョッパ方式を採用したものがある。この種のDC/DCコンバータは、一般にショットキバリアダイオードなどの整流手段を備えているが、近年は、省エネ化のために、この整流手段に並列させて同期整流用にFET(Field−effect transistor)などのスイッチング手段を設けた所謂同期整流方式を採用したもの(チョッパ方式で且つ同期整流方式を採用したものを同期整流チョッパ方式と称す)が主流である(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
同期整流方式では、整流手段に順電圧がかかるときには、同期整流用のスイッチング手段をONにして整流手段を迂回する径路(同期整流用のスイッチング手段を介する径路)を形成し、当該径路が整流手段の代わりに順方向に電流を流すことで、整流手段での電力損失を防止して電力変換効率を向上させる。
【0005】
また、特許文献2には、電気機器の動作中のみならず待機中の消費電力の低減を図るために、入力電圧を電子機器の各部を駆動させるための駆動出力とフィードバック制御に用いる制御出力とに変換し、省電力時には、駆動出力用の同期整流動作を停止する技術が提案されている。
【0006】
ところで、携帯型の電子機器では、例えばデジタルカメラでは撮影動作時は大電力が必要であるが、撮影した画像を再生表示する再生動作時は少ない電力でよいというように、動作中であっても消費電力量が異なることがある。消費電力が少ない場合は、同期整流用のスイッチング手段をON/OFFするための電力損失分が相対的に増え、同期整流を行うことでかえって電力変換効率が悪くなってしまう。
【0007】
図10に、一般的なDC/DCコンバータの電圧変換効率特性のグラフを示す。なお、図10のグラフは、横軸が負荷電流(Load Current)、縦軸が電圧変換効率(Efficiency)を示している。
【0008】
図10から、電圧変換効率は、負荷電流が所定値Ithを超えているときは同期整流を行った方が高いが、所定値Ithよりも小さいときは、同期整流を行わない方が高いことが分かる。
【0009】
【特許文献1】
特開平11−220874号公報
【特許文献2】
特開2001−292573号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献2に記載の従来技術は、プリンタや複写機など設置型の電子機器に用いることを前提として、商用電源をAC/DC変換する(AC:Alternating Current)電源回路において駆動出力をON/OFFするものであり、携帯型の電子機器のようにDC/DC変換が必要なものには、この技術を適用することはできなかった。また、従来技術では、省電力時には駆動出力を全て停止してしまうので、携帯型の電子機器における、大電力が必要な動作モードと電力が必要ではあるが少なくてよい動作モードとの切換えに対応することができず、消費電力が少ない時の電圧変換効率を高めることはできなかった。
【0011】
本発明は上記問題点を解消するためになされたもので、DC/DC変換の電圧変換効率を向上させて省電力化を図ることができる電源回路及び電子機器を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の電源回路は、チョッパー用に設けられ、入力された直流電圧を昇圧又は降圧させるためにON/OFFされる制御用のスイッチング手段、及び前記制御用のスイッチング手段と同期してON/OFFされる同期整流用のスイッチング手段を備えた同期整流チョッパ方式のDC/DCコンバータと、前記制御用のスイッチング手段及び前記同期整流用のスイッチング手段のON/OFF動作を制御する制御手段と、を備え、電子機器へ直流電圧を供給するために用いられる電源回路であって、前記制御手段が、前記電子機器の消費電力に関わる信号が入力されると共に、入力された前記信号に基づいて、前記制御用のスイッチング手段及び前記同期整流用のスイッチング手段の両者を互いに同期させてON/OFF動作させる第1のモードと、前記制御用のスイッチング手段をON/OFF動作させ、且つ前記同期整流用のスイッチング手段をOFFにする第2のモードとを切換える切換手段を有する、ことを特徴としている。
【0013】
請求項1に記載の電源回路によれば、DC/DCコンバータには制御用のスイッチング手段と同期整流用のスイッチング手段とが設けられており、これらのスイッチング手段は制御手段によりON/OFF動作が制御される。
【0014】
制御手段では、切換手段により、電子機器の消費電力に関わる信号に応じて、制御用のスイッチング手段及び同期整流用のスイッチング手段の両者をON/OFF動作させる第1のモードと、制御用のスイッチング手段のみON/OFF動作させて同期整流用のスイッチング手段はOFFにする第2のモードとが切換えられようになっている。すなわち、同期整流用のスイッチング手段による同期整流動作が、第1のモードでは有り、第2のモードでは無しで、DC/DCコンバータでの電圧変換が行われる。
【0015】
このような切換手段を制御手段に設けたことにより、当該電源回路が用いられる電子機器の消費電力に応じて、第1のモードと第2のモードとを切換え可能となり、電子機器での消費電力が大きい場合には第1のモードに切換えて、同期整流用のスイッチング手段の動作により整流手段での電力損失を防止し、消費電力が少ない場合には第2のモードに切換えて、同期整流用のスイッチング手段の動作停止により、該同期整流用のスイッチング手段を動作させる分の電力損失を防止することができる。これにより、従来よりも電圧変換効率を高め、当該電源回路の動作時の省電力化を図ることができる。
【0016】
なお、上記の電源回路においては、請求項2に記載されているように、前記信号が、前記消費電力の大きさに応じて第1又は第2のモードの選択を指示する外部から入力された信号であり、前記切換手段は、前記信号で指示されたモードに切換えるようにするとよい。
【0017】
あるいは、請求項3に記載されているように、前記信号が、前記電子機器への電源供給路上を流れる電流値を表す外部から入力された信号であり、前記切換手段は、前記信号が表す電流値が、予め定められた所定値以上の場合は前記第1のモードに切換え、前記所定値未満の場合は前記第2のモードに切換えるようにしてもよい。
【0018】
また、或いは、請求項4に記載されているように、電源供給路上に設けられ、前記電源供給路上を流れる電流値を測定すると共に、測定した電流値を表す信号を前記電子機器の消費電力に関わる信号として前記切換え手段に入力する電流測定手段をさらに有し、前記切換手段は、前記信号が表す電流値が、予め定められた所定値以上の場合は前記第1のモードに切換え、前記所定値未満の場合は前記第2のモードに切換えるようにしてもよい。
【0019】
また、上記の電源回路においては、リップルを防止するために、請求項5に記載されているように、前記制御手段は、前記第1のモード時は、前記制御用のスイッチング手段が必ずOFFにされる期間で、前記同期整流用のスイッチング手段をONさせるようにすることが好ましい。
【0020】
請求項6に記載の電子機器は、請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の電源回路を備え、前記電源回路を介して電源供給がなされることを特徴としている。
【0021】
請求項6に記載の電子機器によれば、前述した電源回路を用いることにより、従来よりもDC/DC変換の電圧変換効率が向上され、省電力化を図ることができる。
【0022】
なお、上記の電気機器においては、請求項7に記載されているように、当該電子機器の消費電力が、予め定められた所定値以上となる動作モードの場合は第1のモード、前記所定値未満となる動作モードの場合は第2のモードの選択を指示する信号を生成し、生成した信号を当該電子機器の消費電力に関わる信号として前記切換え手段に入力する信号生成手段を有するようにしてもよい。
【0023】
あるいは、請求項8に記載されているように、前記電源回路からの電源供給路上に設けられ、前記電源供給路上を流れる電流値を測定すると共に、測定した電流値を表す信号を当該電子機器の消費電力に関わる信号として前記切換え手段に入力する電流測定手段を有するようにしてもよい。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。まず、図1を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ10の外観上の構成を説明する。
【0025】
デジタルカメラ10の正面には、被写体像を結像させるためのレンズ12と、撮影時に必要に応じて被写体に照射する光を発するストロボ14と、撮影する被写体の構図を決定するために用いられるファインダ16と、が備えられている。また、デジタルカメラ10の上面には、撮影を実行する際に押圧操作されるレリーズボタン(所謂シャッター)18Aと、電源スイッチ18Bと、が備えられている。
【0026】
なお、本実施の形態に係るデジタルカメラ10のレリーズボタン18Aは、中間位置まで押下される状態(以下、「半押し状態」という。)と、当該中間位置を超えた最終押下位置まで押下される状態(以下、「全押し状態」という。)と、の2段階の押圧操作が検出可能に構成されている。
【0027】
そして、デジタルカメラ10では、レリーズボタン18Aを半押し状態にすることによりAE(Automatic Exposure、自動露出)機能が働いて露出状態(シャッタースピード、絞りの状態)が設定された後、AF(Auto Focus、自動合焦)機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態にすると露光(撮影)が行われる。
【0028】
一方、デジタルカメラ10の背面には、前述のファインダ16の接眼部と、撮影された被写体像やメニュー画面等を表示するための液晶ディスプレイ(以下、「LCD」という。)20と、撮影を行うモードである撮影モード及び被写体像をLCD20に再生するモードである再生モードの何れかのモードに設定する際にスライド操作されるモード切替スイッチ18Cと、が備えられている。
【0029】
また、デジタルカメラ10の背面には、十字カーソルボタン18Dと、撮影時にストロボ14を強制的に発光させるモードである強制発光モードを設定する際に押圧操作される強制発光スイッチ18Eと、が更に備えられている。
【0030】
なお、十字カーソルボタン18Dは、LCD20の表示領域における上・下・左・右の4方向の移動方向を示す4つの矢印キー及び当該4つの矢印キーの中央部に位置された決定キーの合計5つのキーを含んで構成されている。
【0031】
次に、図2を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ10の電気系の構成を説明する。
【0032】
デジタルカメラ10は、前述のレンズ12を含んで構成された光学ユニット30と、レンズ12の光軸後方に配設された電荷結合素子(以下、「CCD」という。)32と、入力されたアナログ信号に対して各種のアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部34と、を含んで構成されている。
【0033】
また、デジタルカメラ10は、入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するアナログ/デジタル変換器(以下、「ADC」という。)36と、入力されたデジタルデータに対して各種のデジタル信号処理を行うデジタル信号処理部38と、を含んで構成されている。
【0034】
なお、デジタル信号処理部38は、所定容量のラインバッファを内蔵し、入力されたデジタルデータを後述するメモリ44の所定領域に直接記憶させる制御も行う。
【0035】
CCD32の出力端はアナログ信号処理部34の入力端に、アナログ信号処理部34の出力端はADC36の入力端に、ADC36の出力端はデジタル信号処理部38の入力端に、各々接続されている。従って、CCD32から出力された被写体像を示すアナログ信号はアナログ信号処理部34によって所定のアナログ信号処理が施され、ADC36によってデジタル画像データに変換された後にデジタル信号処理部38に入力される。
【0036】
一方、デジタルカメラ10は、被写体像やメニュー画面等をLCD20に表示させるための信号を生成してLCD20に供給するLCDインタフェース40と、デジタルカメラ10全体の動作を司るCPU(中央処理装置)42と、撮影により得られたデジタル画像データ等を記憶するメモリ44と、メモリ44に対するアクセスの制御を行うメモリインタフェース46と、を含んで構成されている。
【0037】
更に、デジタルカメラ10は、可搬型のメモリカード48をデジタルカメラ10でアクセス可能とするための外部メモリインタフェース50と、デジタル画像データに対する圧縮処理及び伸張処理を行う圧縮・伸張処理回路52と、を含んで構成されている。
【0038】
なお、本実施の形態のデジタルカメラ10では、メモリ44としてVRAM(Video RAM)が用いられ、メモリカード48としてスマートメディア(Smart Media(R))が用いられている。
【0039】
デジタル信号処理部38、LCDインタフェース40、CPU40、メモリインタフェース46、外部メモリインタフェース50、及び圧縮・伸張処理回路52はシステムバスBUSを介して相互に接続されている。従って、CPU40は、デジタル信号処理部38及び圧縮・伸張処理回路52の作動の制御、LCD20に対するLCDインタフェース40を介した各種情報の表示、メモリ44及びメモリカード48へのメモリインタフェース46及び外部メモリインタフェース50を介したアクセスを各々行うことができる。
【0040】
一方、デジタルカメラ10には、主としてCCD32を駆動させるためのタイミング信号を生成してCCD32に供給するタイミングジェネレータ54が備えられており、CCD32の駆動はCPU40によりタイミングジェネレータ54を介して制御される。
【0041】
更に、デジタルカメラ10にはモータ駆動部56が備えられており、光学ユニット30に備えられた図示しない焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータの駆動もCPU40によりモータ駆動部56を介して制御される。
【0042】
すなわち、本実施の形態に係るレンズ12は複数枚のレンズを有し、焦点距離の変更(変倍)が可能なズームレンズとして構成されており、図示しないレンズ駆動機構を備えている。このレンズ駆動機構に上記焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータは含まれるものであり、これらのモータは各々CPU40の制御によりモータ駆動部56から供給された駆動信号によって駆動される。
【0043】
更に、前述のレリーズボタン18A、電源スイッチ18B、モード切替スイッチ18C、十字カーソルボタン18D、及び強制発光スイッチ18E(同図では、「操作部18」と総称。)はCPU40に接続されており、CPU40は、これらの操作部18に対する操作状態を常時把握できる。
【0044】
また、デジタルカメラ10には、ストロボ14とCPU40との間に介在されると共に、CPU40の制御によりストロボ14を発光させるための電力を充電する充電部58が備えられている。更に、ストロボ14はCPU40にも接続されており、ストロボ14の発光はCPU40によって制御される。
【0045】
また、デジタルカメラ10は、電池などのバッテリー60が装填可能となっており、装填されたバッテリー60からの電力を上記各部(以下、負荷)へ供給するための電源回路62を備えている。
【0046】
この電源回路62は、図3に示すように、バッテリー60から供給されるDC電圧(以下バッテリ電圧)を所定の電圧に変換する同期整流チョッパ方式のDC/DCコンバータ64と、DC/DCコンバータ64の動作を制御するためのICチップ化された制御部66とを備えている。なお、制御部66が本発明の制御手段に対応する。
【0047】
本実施の形態では、DC/DCコンバータ64が、バッテリ電圧を昇圧させる昇圧回路64Hとバッテリ電圧を降圧する降圧回路64Lとを備え、電源回路62により、各部を駆動させる駆動電圧として、バッテリ電圧よりも高い電圧と低い電圧の2種類の電圧を供給可能にした場合を例に説明する。具体的には、DC/DCコンバータ64には、バッテリ電圧として3.0〜4.2VのDC電圧が印加され、5Vと3.3VのDC電圧が出力されるようになっている。なお、DC/DCコンバータ64は、昇圧回路64H及び降圧回路64Lの何れか一方のみを備えればよい。
【0048】
昇圧回路64H及び降圧回路64Lは、バッテリー60からの供給エネルギーを蓄積・放出するインダクタンス70、インダクタンス70における蓄積・放出を切換えるチョッパー制御用のスイッチング手段としてのFET(以下、制御用のFET)72、整流手段としてのダイオード74、及びインダクタンス70からの放出電圧を平滑化して出力する平滑化手段としてのコンデンサ76をそれぞれ備えている。
【0049】
なお、図3では、昇圧回路64H用の部材については符号末尾に「H」、降圧回路64L用の部材については符号末尾に「L」を付与して示しており、以下の説明においてもこれに従う。
【0050】
インダクタンス70Hは、一方の端子はバッテリー60と接続されており、他方の端子は分岐されて、制御用のFET72Hのドレイン及びダイオード74Hのアノードとそれぞれ接続されている。
【0051】
制御用のFET72Hには、NチャンネルMOS−FETを用いている。この制御用のFET72Hは、ドレインには前述したようにインダクタンス70Hが接続されており、ソースは接地されている。また、この制御用のFET72Hのゲートは、制御部66と接続されており、制御部からの制御電圧(昇圧メイン信号)が供給されるようになっている。
【0052】
すなわち、インダクタンス70Hは、制御用のFET72Hを介して接地されており、制御用のFET72Hがゲートに供給される制御電圧に応じて導通をON/OFFすることで、この接地がON/OFFされるようになっている。
【0053】
ダイオード74Hには、ショットキダイオードを用いている。このダイオード74Hのカソード側は、昇圧回路64Hの出力端子として、負荷が接続される。コンデンサ76は、一方の端子はダイオード74のカソード(昇圧回路64Hの出力端子)と接続され、他方の端子は接地されている。すなわち、コンデンサ76は、負荷と並列になるように接続されている。
【0054】
すなわち、昇圧回路64Hでは、制御用のFET72HがONのときにはインダクタンス70Hにバッテリー60からの供給エネルギーが蓄積され、OFFのときには蓄積されたエネルギーがインダクタンス70Hから放出されることで、高電圧を得ることができ、この高電圧がダイオード74Hにより整流されて、コンデンサ76により平滑化されることでDC出力に変換されて、負荷(デジタルカメラ10の各部)へ供給される。
【0055】
また、昇圧回路64Hは、同期整流用のスイッチング手段として、FET(以下、同期整流用のFET)78Hを備えている。この同期整流用のFET78Hには、PチャンネルMOS−FETを用いている。
【0056】
同期整流用のFET78Hは、ソース及びドレインがダイオード74の入力出力端とそれぞれ接続されており、ダイオード74Hと並列接続されている。また、この同期整流用のFET78Hのゲートは制御部66と接続されて、制御部66からの制御電圧(昇圧サブ信号)が供給されるようになっている。同期整流用のFET78Hでは、ゲートに供給される制御電圧に応じてON/OFFし、ONのときにはダイオード74Hを迂回する径路が形成し、ダイオード74Hに代わって当該ダイオードの順方向に電流を流す。すなわち、同期整流用のFET78Hは、ON時には、ダイオード74Hの代替として機能する。
【0057】
制御用のFET72Lには、PチャンネルのMOS−FETを用いている。この制御用のFET72Lのソースは、分岐されてダイオード74Lのカソード及びインダクタンス70Lの一方の端子とそれぞれ接続されている。また、制御用のFET72Lのドレインは、ダイオード74Hのカソード、すなわち昇圧回路64Hの出力と接続されている。また、制御用のFET72Lのゲートは、制御部66と接続されており、制御部からの制御電圧(降圧メイン信号)が供給されるようになっている。
【0058】
ダイオード74Lには、ショットキダイオードを用いている。ダイオード74Lのアノード側は接地されている。
【0059】
インダクタンス70Lは、一方の端子は前述したように制御用のFET72Lのソースと接続されており、他方の端子には、該降圧回路64Lの出力端子として、各負荷が直列に接続されるようになっている。コンデンサ76Lは、一方の端子はインダクタンス70Lの他方の端子(降圧回路64Lの出力端子)に接続され、他方の端子は接地されている。すなわち、コンデンサ76Lは負荷と並列になるように接続されている。
【0060】
すなわち、降圧回路64Lでは、昇圧回路64HのDC出力が入力電圧として供給され、制御用のFET72Lがゲートに供給される制御電圧に応じてON/OFFすることで、入力された昇圧回路64HのDC出力を方形波に変換する。これにより、時間平均では入力電圧が降圧されることになる。インダクタンス70及びコンデンサ76による降圧チョッパ動作により平滑化されることでDC出力に変換されて、各負荷へ供給される。
【0061】
また、降圧回路64Lは、同期整流用のスイッチング手段としてのFET(以下、同期整流用のFET)78Lを備えている。この同期整流用のFET78Lには、一例としてNチャンネルMOS−FETを用いている。
【0062】
同期整流用のFET78Lは、ソース及びドレインがダイオード74の入力出力端とそれぞれ接続されて、ダイオード74Lと並列接続されている。また、この同期整流用のFET78Lのゲートは制御部66と接続されて、制御部66からの制御電圧(降圧サブ信号)が供給されるようになっている。同期整流用のFET78Lでは、ゲートに供給される制御電圧に応じてON/OFFし、ONのときにはダイオード74Lをショートさせて、ダイオード74Lに代わって当該ダイオードの順方向に電流を流す。すなわち、同期整流用のFET78Lは、ON時には、ダイオード74Lの代替として機能する。
【0063】
なお、本実施の形態では、スイッチング手段(FET72H、FET78H、FET72L,FET78L)として、MOS−FETを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、CMOS−FET、バイポーラトランジスタなどを用いることもできる。
【0064】
また、本実施の形態では、整流手段(ダイオード74H、74L)として、ショットキダイオードを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、整流作用を有する素子であればよい。
【0065】
制御部66は、DC/DCコンバータ64のFET72H、FET78H、FET72L,FET78LをそれぞれON/OFF駆動するために、昇圧メイン信号、昇圧サブ信号、降圧メイン信号、降圧サブ信号を生成する信号生成部66Aを備えている。信号生成部66Aで生成された各信号(パルス)はそれぞれ対応するFETのゲート電圧として供給される。
【0066】
また、電源回路62には、昇圧回路64H及び降圧回路64LのDC出力をそれぞれ制御部66へ戻すために帰還ループ80H、80Lが設けられており、制御部66では、信号生成部66Aにおいて、昇圧回路64HのDC出力及び降圧回路64LのDC出力を検知して、それぞれのDC出力をフィードバック制御する。
【0067】
詳しくは、制御部66は、昇圧メイン信号及び降圧メイン信号として、それぞれ所定の周波数のパルスを生成するようになっている。制御部66は、昇圧回路64HのDC出力と所望の電圧(具体的には5V)との誤差に基づいて、当該誤差が略0になるように昇圧メイン信号のデューティ比を調整し、降圧回路64LのDC出力と所望の電圧(具体的には3.3V)との誤差に基づいて、当該誤差が略0になるように降圧メイン信号のデューティ比を調整する。
【0068】
また、制御部66は、昇圧サブ信号及び降圧サブ信号として、昇圧メイン信号及び降圧メイン信号に同期されたパルスを生成するようになっている。具体的には、制御部66は、制御用のFET72H、72LがOFFのときに同期整流用のFET78H、78LがONされるように、昇圧メイン信号、降圧メイン信号に同期させて昇圧サブ信号、降圧サブ信号を生成する。
【0069】
また、制御部66は、電源スイッチ18Bと接続されており、ユーザにより当該デジタルカメラ10を電源ONするように電源スイッチ18Bが操作されると、駆動を開始するようになっている。
【0070】
ここで、本実施の形態においては、図3に示すように、本発明の切換え手段として切換え部66Bを制御部66が備えている。この切換え部66Bは、同期整流用のFET78H、78Lを駆動させるか否か、すなわち同期整流動作を行うか否かを切換えるものである。具体的には、切換え部66Bでは、上述したように昇圧サブ信号及び降圧サブ信号のパルス生成を行うか、停止(デューティ比0%)を切換えるようになっている。以下、本発明の第1モードに対応する同期整流動作を行う場合を「大電力モード」、本発明の第2モードに対応する同期整流動作を行わない場合を「省電力モード」と称す。
【0071】
この切換え部66Bは、CPU40と接続されており、CPU40から大電力モード又は省電力モードを示す信号が切換え信号として入力されるようになっている。切換え部66Bでは、この切換え信号に基づいて、大電力モードと省電力モードとを切換える(すなわち同期整流動作を行うか否かの切換えを行う)。
【0072】
本実施の形態では、制御部66には、CPU、ROM、ROMなどを備えたマイコンチップを用い、CPUでプログラムを実行することで信号生成部66A及び切換え部66Bの機能が構築され、ソフトウェア制御により上記で説明した如く各信号が生成されるようになっている。なお、制御部66は、信号生成部66Aとして電圧誤差を増幅するためのアンプ、コンパレータ、三角波発生器などを備えた従来公知の電源回路に用いられている回路構成に、切換え部66Bとして機能するスイッチ回路などを設けることによっても実現可能である。
【0073】
次に、本実施の形態に係るデジタルカメラ10の撮影時における全体的な動作について簡単に説明する。
【0074】
本実施の形態に係るデジタルカメラ10は、電源スイッチ18Bの操作により起動され、モード切換えスイッチ18Cにより撮影モードが選択されている場合には、まず、CCD32は、光学ユニット30を介した撮像を行い、被写体像を示すR(赤)、G(緑)、B(青)毎のアナログ信号をアナログ信号処理部34に順次出力する。アナログ信号処理部34は、CCD32から入力されたアナログ信号に対して相関二重サンプリング処理等のアナログ信号処理を施した後にADC36に順次出力する。
【0075】
ADC36は、アナログ信号処理部34から入力されたR、G、B毎のアナログ信号を各々12ビットのR、G、Bの信号(デジタル画像データ)に変換してデジタル信号処理部38に順次出力する。デジタル信号処理部38は、内蔵しているラインバッファにADC36から順次入力されるデジタル画像データを蓄積して一旦メモリ44の所定領域に直接格納する。
【0076】
メモリ44の所定領域に格納されたデジタル画像データは、CPU40による制御に応じてデジタル信号処理部38により読み出され、所定の物理量に応じたデジタルゲインをかけることでホワイトバランス調整を行なうと共に、ガンマ処理及びシャープネス処理を行なって8ビットのデジタル画像データを生成する。
【0077】
そして、デジタル信号処理部38は、生成した8ビットのデジタル画像データに対しYC信号処理を施して輝度信号Yとクロマ信号Cr、Cb(以下、「YC信号」という。)を生成し、YC信号をメモリ44の上記所定領域とは異なる領域に格納する。
【0078】
なお、LCD20は、CCD32による連続的な撮像によって得られた動画像(スルー画像)を表示してファインダとして使用することができるものとして構成されており、LCD20をファインダとして使用する場合には、生成したYC信号を、LCDインタフェース40を介して順次LCD20に出力する。これによってLCD20にスルー画像が表示されることになる。
【0079】
ここで、レリーズボタン18Aがユーザによって半押し状態とされた場合、前述のようにAE機能が働いて露出状態が設定された後、AF機能が働いて合焦制御される。その後、レリーズボタン18Aが引き続き全押し状態とされた場合、この時点での撮影により得られ、メモリ44に格納されたYC信号を、圧縮・伸張処理回路52によって所定の圧縮形式(本実施の形態では、JPEG形式)で圧縮した後、デジタル画像データとして外部メモリインタフェース50を介してメモリカード48に記録する。なお、レリーズボタン18Aが全押し状態にされた場合は、必要に応じてストロボ14の発光も行われる。
【0080】
モード切換えスイッチ18Cにより再生モードが選択されている場合には、上記のようにしてメモリカード48に記憶された再生対象とするデジタル画像データが外部メモリインタフェース50を介して読み出される。読み出されたデジタル画像データは、圧縮・伸張処理回路52により伸長された後、LCDインタフェース40を介してLCD20に表示される。
【0081】
このように、撮影モード時は、図2で示したデジタルカメラ10のほぼ全ての電気系が動作されるため消費電力が多く、負荷電流値は図10で示した所定値Ithを超える。一方、再生モード時は、撮像系やストロボ14などの動作は不要であるため消費電力が少なく、負荷電流値は図10で示した所定値Ith未満である。
【0082】
このためCPU40は、モード切換えスイッチ18Cにより撮影モードが選択されている場合は消費電力が多い大電力モード、再生モードが選択されている場合は消費電力が少ない省電力モードを選択し、当該モードを示す切換え信号を電源回路62へ出力する。この切換え信号は、例えば大電力モードはHレベル、省電力モードはLレベルというように1ビット信号でよい。
【0083】
次に、電源回路62の動作について説明する。図4に、ユーザによる電源スイッチ18Bの電源ON操作に呼応して開始される電源回路62の動作を示す。
【0084】
すなわち電源回路62は、電源スイッチ18Bが電源ONするように操作されると、まず、ステップ100で、制御部66で昇圧メイン信号(図5のグラフ下段参照)及び降圧メイン信号(図6のグラフ上段参照)のパルス生成を開始して、制御用のFET72H、72Lを駆動開始させる。
【0085】
そして、CPU40からの切換え信号が大電力モードを示している場合は、次のステップ102からステップ104に進み、制御部66で昇圧サブ信号(図5のグラフ上段参照)及び降圧サブ信号(図6のグラフ下段参照)のパルス生成を開始して、同期整流用のFET78H、78Lも駆動させる。その後は、ユーザにより電源スイッチ18Bが電源OFF操作されるまでは、次のステップ108で否定判定されてステップ102に戻る。
【0086】
一方、CPU40からの切換え信号が省電力モードを示している場合は、次のステップ102からステップ106に進み、制御部66において、切換え部66Bにより昇圧サブ信号(図7のグラフ上段参照)及び降圧サブ信号(図8のグラフ下段参照)のパルス生成が停止されて、同期整流用のFET78H、78Lの駆動が停止される。その後は、ユーザにより電源スイッチ18Bが電源OFF操作されるまでは、次のステップ108で否定判定されてステップ102に戻る。
【0087】
そして、ユーザにより電源スイッチ18Bが電源OFF操作されたら、ステップ108で肯定判定されて、図4の電源回路62の動作は終了する。これにより、デジタルカメラ10の電源がOFFされる。なお、このとき、電源回路62は、図では省略するが、デジタルカメラ10における電源OFF処理に要する所定時間だけ待機してから動作を終了する。
【0088】
以下、電源回路62の動作を図5〜図8を参照して具体的に説明する。
【0089】
大電力モード時は、図5に示すように、制御部66から昇圧回路64Hには、昇圧メイン信号として所定周波数のパルス(図5のグラフ下段)が供給され、昇圧サブ信号として、昇圧メイン信号がHレベルのときには必ずHレベルとなる昇圧メイン信号と同期したパルス(図5のグラフ上段)が供給される。昇圧回路64Hでは、制御用のFET72Hが、昇圧メイン信号がHレベルのときにON、LレベルのときにOFFし、且つ同期整流用のFET78Hが、昇圧サブ信号がLレベルのときにON、HレベルのときにOFFする。
【0090】
また、降圧回路64Lには、図6に示すように、降圧メイン信号として所定周波数のパルス(図6のグラフ上段)が供給され、降圧サブ信号として、降圧メイン信号がLレベルのときには必ずLレベルとなる降圧メイン信号と同期したパルス(図6のグラフ下段)が供給される。降圧回路64Lでは、制御用のFET72Lが、降圧メイン信号がLレベルのときにON、HレベルのときにOFFし、且つ同期整流用のFET78Hが、昇圧サブ信号がHレベルのときにON、LレベルのときにOFFする。
【0091】
したがって、大電力モード時は、DC/DCコンバータ64では、昇圧回路64H、降圧回路64Lにおいて、それぞれの制御用のFET72をON/OFF駆動によりバッテリ電圧を昇圧又は降圧させて出力しつつ、同期整流用のFET78がONのときには同期整流用のFET78はOFFとなりダイオード74が機能するが、制御用のFET72がOFFされると同期整流用のFET78がONとなって、ダイオード74の代わりに同期整流用のFET78が電流を流す(同期整流動作)ことで、ダイオード74でのロスを防止することができる。
【0092】
ここで、通常、制御用のFET72のON/OFFする昇圧メイン信号や降圧メイン信号のデューティの最大値(MAX DUTY)は、100%未満の所定値(例えば80〜90%)に予め定められている。したがって、昇圧メイン信号や降圧メイン信号は、図5、6に示すように、昇圧メイン信号や降圧メイン信号がMAXDUTY〜デューティ100%である期間TH、TL中は、フィードバック制御により如何にデューティが調整されたとしても、必ず制御用のFET72をOFFにするレベルになっている。
【0093】
本実施の形態では、制御部66では、このような期間TH,TL中に、昇圧サブ信号や降圧サブ信号を同期整流用のFET78をオンさせるレベルに切換える。これにより、制御用のFET72と同期整流用のFET78の両者が同時にONするのを確実に防止することができ、リップルを防止することができる。
【0094】
一方、省電力モード時は、制御部66から昇圧回路64Hに供給される信号は、図7に示すように、昇圧メイン信号(図7のグラフ下段)は大電力モード時と同様のパルスであるが、昇圧サブ信号(図7のグラフ上段)はHレベルで一定である。また、制御部66から降圧回路64Lに供給される信号は、図8に示すように、降圧メイン信号(図8のグラフ上段)は大電力モード時と同様のパルスであるが、降圧サブ信号(図8のグラフ上段)はLレベルで一定である。
【0095】
したがって、省電力モード時は、昇圧回路64H、降圧回路64Lでは、制御用のFET72は大電力モード時と同様にON/OFFしてバッテリ電圧を昇圧又は降圧して出力するが、同期整流用のFET78はOFFのままで同期整流動作は行われない。
【0096】
このように、本実施の形態では、CPU40からDC/DC変換を行う電源回路62に、消費電力が多い撮影モード時は大電力モード、消費電力が少ない再生モード時は省電力モードを示す切換え信号を入力する。電源回路62では、切換え部66Bにより、CPU40から入力された切換え信号に応じて大電力モードと省電力モードとを切換え、制御部の制御66により、大電力モード時は、DC/DCコンバータ64の昇圧回路64H及び降圧回路64B各々において、制御用のFET72及び同期整流用のFET78の両者を駆動させて、同期整流動作を行いつつ電圧変換を行ってデジタルカメラの各部へ電力を供給するが、省電力モード時は、同期整流用のFET78をOFFにして同期整流動作を停止した状態で、電圧変換を行って各部へ電力を供給する。
【0097】
これにより、電源回路62において、消費電力に応じて同期整流動作を行うか否かを切換えることができ、消費電力(負荷電流)の大きい場合は、従来と同様に同期整流動作により電力変換効率を高めることができ、消費電力(負荷電流)の小さい場合は、同期整流動作の停止により電力変換効率を向上させることができる。また、このような電源回路62を用いたことで、デジタルカメラ10の省電力化することもできる。
【0098】
なお、上記では、同期整流動作を行うか否かを昇圧回路64H及び降圧回路64Bで同一に切換えるようにしたが、互いに独立して切換え可能にしてもよい。
【0099】
また、上記では、外部(具体的にはCPU40)からの切換え信号に基づいて、切換え部66Bが、大電力モードと省電力モードと(同期整流動作を行うか否か)を切換えるようにした電源回路62を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0100】
例えば、図9に示すように、負荷への電源回路62内又は外の電源供給路上に電流を測定するための電流測定手段90を設け、電流測定手段90による負荷電流の測定結果に基づいて、切換え部66Bの切換え動作が行われるようにしてもよい。電流測定手段90としては、DC電流を測定できればよく、例えば抵抗器(抵抗値は小さい方がよい)を用いることが挙げられる。この場合の切換え部66Bは、負荷電流が図10で示した所定値Ithを超えているか否かに応じて切換え動作を行えばよいことは言うまでもない。なお、電流測定手段90は、電源供給路上であれば、電源回路62内に設けてもよいし電源回路外に設けてもよい。
【0101】
ただし、電流測定手段90を設けると、電流測定手段90において若干であるが電圧降下が生じて、デジタルカメラ10の動作とは関係のない無駄な電力消費がある。このため、上記で説明した如く外部からの切換え信号に基づいて同期整流動作を行うか否かを切換える方が好ましい。
【0102】
また、上記では、デジタルカメラ10に本発明を適用した例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、DC/DC変換が必要なものであれば如何なる電子機器にも適用可能である。
【0103】
【発明の効果】
上記に示したように、本発明は、DC/DC変換の電圧変換効率を向上させて省電力化を図ることができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係るデジタルカメラの外観図である。
【図2】本実施の形態に係るデジタルカメラの電気系の構成を示すブロック図である。
【図3】本実施の形態に係る電源回路の構成を示す回路図である。
【図4】本実施の形態に係る電源回路の動作を示すフローチャートである。
【図5】本実施の形態に係る電源回路における大電力モード時の昇圧メイン信号及び昇圧サブ信号の信号波形例を示すグラフである。
【図6】本実施の形態に係る電源回路における大電力モード時の降圧メイン信号及び降圧サブ信号の信号波形例を示すグラフである。
【図7】本実施の形態に係る電源回路における省電力モード時の昇圧メイン信号及び昇圧サブ信号の信号波形例を示すグラフである。
【図8】本実施の形態に係る電源回路における省電力モード時の降圧メイン信号及び降圧サブ信号の信号波形例を示すグラフである。
【図9】その他の実施の形態に係る電源回路の構成を示す回路図である。
【図10】一般的なDC/DCコンバータの電圧変換効率特性を示すグラフである。
【符号の説明】
10 デジタルカメラ
18B 電源スイッチ
18C モード切替スイッチ
30 光学ユニット
32 CCD
42 CPU
48 メモリカード
62 電源回路
64 DC/DCコンバータ
64H 昇圧回路
64L 降圧回路
66 制御部
66A 信号生成部
66B 切換え部
70H 、70L インダクタンス
72H、72L 制御用のFET
74H、74L ダイオード
76H、76L コンデンサ
78H、78L 同期整流用のFET
90 電流測定手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply circuit and an electronic device, and more particularly to a power supply circuit including a synchronous rectification chopper type DC / DC converter and an electronic device to which the power supply circuit can be applied.
[0002]
[Prior art]
Portable electronic devices such as digital cameras, notebook computers, and PDAs have become widespread. In a portable electronic device, the voltage of an on-board battery is boosted or lowered by a DC / DC converter (DC: Direct Current) to be converted into a desired voltage and supplied to each part of the electronic device.
[0003]
Some DC / DC converters adopt a chopper system that performs voltage conversion by chopper control in which an input DC voltage is intermittently switched by a switching means. This type of DC / DC converter generally includes a rectifying means such as a Schottky barrier diode, but recently, in order to save energy, an FET (Field-effect transistor) is used in parallel with the rectifying means for synchronous rectification. A so-called synchronous rectification method provided with switching means such as a chopper method and a synchronous rectification method is referred to as a synchronous rectification chopper method (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
In the synchronous rectification method, when a forward voltage is applied to the rectification means, the switching means for synchronous rectification is turned on to form a path that bypasses the rectification means (path through the switching means for synchronous rectification), and the path is the rectification means By passing a current in the forward direction instead of, power loss in the rectifying means is prevented and power conversion efficiency is improved.
[0005]
Patent Document 2 discloses a drive output for driving each part of an electronic device and a control output used for feedback control in order to reduce power consumption during standby as well as during operation of the electrical device. In order to save power, a technique for stopping the synchronous rectification operation for driving output has been proposed.
[0006]
By the way, in a portable electronic device, for example, a digital camera requires a large amount of power during a shooting operation, but a small amount of power may be required during a playback operation for playing back and displaying a captured image. Power consumption may vary. When the power consumption is small, the power loss for turning on / off the switching means for synchronous rectification relatively increases, and the power conversion efficiency deteriorates by performing synchronous rectification.
[0007]
FIG. 10 shows a graph of voltage conversion efficiency characteristics of a general DC / DC converter. In the graph of FIG. 10, the horizontal axis represents the load current (Load Current), and the vertical axis represents the voltage conversion efficiency (Efficiency).
[0008]
From FIG. 10, the voltage conversion efficiency is higher when synchronous rectification is performed when the load current exceeds the predetermined value Ith, but when the load current is smaller than the predetermined value Ith, it is higher when the synchronous rectification is not performed. I understand.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-11-220874
[Patent Document 2]
JP 2001-292573 A
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional technology described in Patent Document 2 is designed to turn on the drive output in a power supply circuit that performs AC / DC conversion of a commercial power supply (AC) on the assumption that it is used for an installed electronic device such as a printer or a copier. This technique cannot be applied to a device that requires DC / DC conversion, such as a portable electronic device. In addition, the conventional technology stops all drive output during power saving, so it supports switching between operating modes that require high power and operating modes that require less power but require less power. It was not possible to increase the voltage conversion efficiency when power consumption was low.
[0011]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a power supply circuit and an electronic device that can improve the voltage conversion efficiency of DC / DC conversion and save power.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a power supply circuit according to
[0013]
According to the power supply circuit of the first aspect, the DC / DC converter is provided with the switching means for control and the switching means for synchronous rectification, and these switching means can be turned ON / OFF by the control means. Be controlled.
[0014]
In the control means, a first mode in which both the switching means for control and the switching means for synchronous rectification are turned ON / OFF by the switching means according to a signal related to the power consumption of the electronic device, and the switching for control The second mode in which only the means is turned ON / OFF and the synchronous rectification switching means is turned OFF can be switched. That is, voltage conversion by the DC / DC converter is performed with the synchronous rectification operation by the switching means for synchronous rectification being in the first mode and not in the second mode.
[0015]
By providing such switching means in the control means, it is possible to switch between the first mode and the second mode in accordance with the power consumption of the electronic device in which the power supply circuit is used. Is switched to the first mode, the operation of the switching means for synchronous rectification prevents the power loss in the rectifying means, and when the power consumption is low, the mode is switched to the second mode for synchronous rectification. By stopping the operation of the switching means, it is possible to prevent power loss by operating the switching means for synchronous rectification. As a result, the voltage conversion efficiency can be improved as compared with the prior art, and power saving during operation of the power supply circuit can be achieved.
[0016]
In the power supply circuit, as described in claim 2, the signal is input from the outside instructing selection of the first or second mode according to the magnitude of the power consumption. It is a signal, and the switching means may be switched to the mode instructed by the signal.
[0017]
Alternatively, as described in
[0018]
Alternatively, as described in claim 4, the current value provided on the power supply path and flowing on the power supply path is measured, and a signal representing the measured current value is used as the power consumption of the electronic device. A current measuring means for inputting to the switching means as a related signal; the switching means switches to the first mode when the current value represented by the signal is equal to or greater than a predetermined value; When the value is less than the value, the mode may be switched to the second mode.
[0019]
Further, in the above power supply circuit, in order to prevent ripples, as described in
[0020]
An electronic device according to a sixth aspect includes the power supply circuit according to any one of the first to fifth aspects, wherein power is supplied through the power supply circuit.
[0021]
According to the electronic device of the sixth aspect, by using the power supply circuit described above, the voltage conversion efficiency of the DC / DC conversion can be improved as compared with the conventional one, and the power can be saved.
[0022]
In the above electric device, as described in claim 7, in the case of an operation mode in which the power consumption of the electronic device is equal to or higher than a predetermined value, the first mode, the predetermined value In the case of an operation mode that is less than, a signal for instructing the selection of the second mode is generated, and the generated signal is provided with a signal generating means for inputting the generated signal to the switching means as a signal related to power consumption of the electronic device. Also good.
[0023]
Alternatively, as described in claim 8, the current value that is provided on the power supply path from the power supply circuit and flows on the power supply path is measured, and a signal that represents the measured current value is sent to the electronic device. You may make it have the current measurement means input into the said switching means as a signal regarding power consumption.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, an external configuration of the
[0025]
In front of the
[0026]
Note that the release button 18A of the
[0027]
In the
[0028]
On the other hand, on the back of the
[0029]
Further, on the back of the
[0030]
The cross cursor button 18D has a total of five arrow keys indicating four upward, downward, left, and right movement directions in the display area of the
[0031]
Next, the configuration of the electrical system of the
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
The digital
[0035]
The output end of the
[0036]
On the other hand, the
[0037]
Further, the
[0038]
In the
[0039]
The digital
[0040]
On the other hand, the
[0041]
Further, the
[0042]
That is, the lens 12 according to the present embodiment has a plurality of lenses, is configured as a zoom lens that can change (magnify) the focal length, and includes a lens driving mechanism (not shown). The lens drive mechanism includes the focus adjustment motor, the zoom motor, and the aperture drive motor, and these motors are each driven by a drive signal supplied from the motor drive unit 56 under the control of the
[0043]
Furthermore, the release button 18A, the power switch 18B, the mode changeover switch 18C, the cross cursor button 18D, and the forced light emission switch 18E (generally referred to as “operation unit 18” in the figure) are connected to the
[0044]
In addition, the
[0045]
The
[0046]
As shown in FIG. 3, the
[0047]
In the present embodiment, the DC / DC converter 64 includes a
[0048]
The step-up
[0049]
In FIG. 3, “H” is added to the end of the reference numeral for the member for the
[0050]
One terminal of the
[0051]
An N-channel MOS-FET is used as the
[0052]
That is, the
[0053]
A Schottky diode is used as the
[0054]
That is, in the
[0055]
Further, the
[0056]
The
[0057]
A P-channel MOS-FET is used as the
[0058]
A Schottky diode is used as the
[0059]
One terminal of the
[0060]
That is, in the step-down circuit 64L, the DC output of the step-up
[0061]
The step-down circuit 64L includes an FET (hereinafter referred to as synchronous rectification FET) 78L as a switching means for synchronous rectification. For example, an N-channel MOS-FET is used as the
[0062]
The
[0063]
In this embodiment, the MOS-FET is used as the switching means (
[0064]
In this embodiment, Schottky diodes are used as the rectifying means (
[0065]
The control unit 66 generates a step-up main signal, a step-up sub signal, a step-down main signal, and a step-down sub signal in order to drive the
[0066]
The
[0067]
Specifically, the control unit 66 generates a pulse having a predetermined frequency as the boost main signal and the step-down main signal. Based on the error between the DC output of the
[0068]
The control unit 66 generates pulses synchronized with the boost main signal and the step-down main signal as the boost sub-signal and the step-down sub signal. Specifically, the control unit 66 synchronizes with the boost main signal and the step-down main signal so that the
[0069]
The control unit 66 is connected to the power switch 18B, and starts driving when the user operates the power switch 18B to turn on the
[0070]
Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the control unit 66 includes a
[0071]
The
[0072]
In the present embodiment, the control unit 66 uses a microcomputer chip having a CPU, ROM, ROM, etc., and the functions of the
[0073]
Next, an overall operation at the time of shooting of the
[0074]
When the
[0075]
The
[0076]
The digital image data stored in a predetermined area of the
[0077]
The digital
[0078]
The
[0079]
Here, when the release button 18A is half-pressed by the user, after the AE function is activated and the exposure state is set as described above, the AF function is activated and focus control is performed. Thereafter, when the release button 18A is kept fully pressed, the YC signal obtained by photographing at this time and stored in the
[0080]
When the playback mode is selected by the mode switch 18C, the digital image data to be played back stored in the
[0081]
As described above, in the photographing mode, almost all electric systems of the
[0082]
Therefore, the
[0083]
Next, the operation of the
[0084]
That is, when the power switch 18B is operated so that the power switch 18B is turned on, first, in
[0085]
If the switching signal from the
[0086]
On the other hand, when the switching signal from the
[0087]
When the power switch 18B is turned off by the user, an affirmative determination is made in
[0088]
Hereinafter, the operation of the
[0089]
In the high power mode, as shown in FIG. 5, a pulse having a predetermined frequency (lower graph in FIG. 5) is supplied as a boost main signal from the control unit 66 to the
[0090]
Further, as shown in FIG. 6, the step-down circuit 64L is supplied with a pulse having a predetermined frequency (upper graph in FIG. 6) as a step-down main signal, and as a step-down sub signal, the step-down main signal is always at L level. A pulse (lower graph in FIG. 6) synchronized with the step-down main signal is supplied. In the step-down circuit 64L, the
[0091]
Therefore, in the high power mode, the DC / DC converter 64 performs synchronous rectification while boosting or stepping down and outputting the battery voltage by ON / OFF driving the respective control FETs 72 in the
[0092]
Here, normally, the maximum value (MAX DUTY) of the boosted main signal and the step-down main signal for turning ON / OFF the control FET 72 is set in advance to a predetermined value (for example, 80 to 90%) less than 100%. Yes. Therefore, as shown in FIGS. 5 and 6, the duty of the boost main signal and step-down main signal is adjusted by feedback control during the periods TH and TL in which the boost main signal and step-down main signal are between MAXDUTY and 100% duty. Even if it is done, it is at a level that always turns off the control FET 72.
[0093]
In the present embodiment, the control unit 66 switches the step-up subsignal and the step-down subsignal to a level at which the synchronous rectification FET 78 is turned on during the periods TH and TL. As a result, it is possible to reliably prevent both the control FET 72 and the synchronous rectification FET 78 from being turned on at the same time, thereby preventing ripples.
[0094]
On the other hand, in the power saving mode, the signal supplied from the control unit 66 to the
[0095]
Therefore, in the power saving mode, in the
[0096]
As described above, in the present embodiment, the
[0097]
As a result, the
[0098]
In the above description, whether or not to perform the synchronous rectification operation is switched in the same manner in the
[0099]
Further, in the above, based on a switching signal from the outside (specifically, the CPU 40), the
[0100]
For example, as shown in FIG. 9, a
[0101]
However, if the
[0102]
In the above description, the example in which the present invention is applied to the
[0103]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has an excellent effect that the voltage conversion efficiency of DC / DC conversion can be improved to save power.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view of a digital camera according to an embodiment.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an electric system of the digital camera according to the present embodiment.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a power supply circuit according to the present embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the power supply circuit according to the present embodiment.
FIG. 5 is a graph showing signal waveform examples of a boost main signal and a boost sub signal in a high power mode in the power supply circuit according to the present embodiment.
FIG. 6 is a graph showing signal waveform examples of a step-down main signal and a step-down sub signal in the high power mode in the power supply circuit according to the present embodiment.
FIG. 7 is a graph showing signal waveform examples of a boost main signal and a boost sub signal in a power saving mode in the power supply circuit according to the present embodiment.
FIG. 8 is a graph showing signal waveform examples of a step-down main signal and a step-down sub signal in the power saving mode in the power supply circuit according to the present embodiment.
FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of a power supply circuit according to another embodiment.
FIG. 10 is a graph showing voltage conversion efficiency characteristics of a general DC / DC converter.
[Explanation of symbols]
10 Digital camera
18B power switch
18C Mode switch
30 Optical unit
32 CCD
42 CPU
48 memory card
62 Power supply circuit
64 DC / DC converter
64H booster circuit
64L step-down circuit
66 Control unit
66A signal generator
66B switching part
70H, 70L Inductance
72H, 72L Control FET
74H, 74L diode
76H, 76L capacitors
78H, 78L Synchronous rectification FET
90 Current measuring means
Claims (8)
前記制御用のスイッチング手段及び前記同期整流用のスイッチング手段のON/OFF動作を制御する制御手段と、
を備え、電子機器へ直流電圧を供給するために用いられる電源回路であって、
前記制御手段が、
前記電子機器の消費電力に関わる信号が入力されると共に、入力された前記信号に基づいて、前記制御用のスイッチング手段及び前記同期整流用のスイッチング手段の両者を互いに同期させてON/OFF動作させる第1のモードと、前記制御用のスイッチング手段をON/OFF動作させ、且つ前記同期整流用のスイッチング手段をOFFにする第2のモードとを切換える切換手段を有する、
ことを特徴とする電源回路。Control switching means provided for the chopper and turned on / off to boost or step down the input DC voltage, and synchronous rectification switching turned on / off in synchronization with the control switching means A synchronous rectification chopper type DC / DC converter comprising means;
Control means for controlling ON / OFF operation of the switching means for control and the switching means for synchronous rectification;
A power supply circuit used to supply a DC voltage to an electronic device,
The control means is
A signal related to the power consumption of the electronic device is input, and on the basis of the input signal, both the control switching unit and the synchronous rectification switching unit are synchronized with each other to perform an ON / OFF operation. Switching means for switching between a first mode and a second mode for turning on and off the control switching means and turning off the synchronous rectification switching means;
A power supply circuit characterized by that.
前記切換手段は、前記信号で指示されたモードに切換える、
ことを特徴とする請求項1に記載の電源回路。The signal is a signal input from the outside instructing selection of the first or second mode according to the magnitude of the power consumption,
The switching means switches to the mode indicated by the signal;
The power supply circuit according to claim 1.
前記切換手段は、前記信号が表す電流値が、予め定められた所定値以上の場合は前記第1のモードに切換え、前記所定値未満の場合は前記第2のモードに切換える、
ことを特徴とする請求項1に記載の電源回路。The signal is a signal input from the outside representing a current value flowing on a power supply path to the electronic device,
The switching means switches to the first mode when the current value represented by the signal is equal to or greater than a predetermined value, and switches to the second mode when the current value is less than the predetermined value.
The power supply circuit according to claim 1.
前記切換手段は、前記信号が表す電流値が、予め定められた所定値以上の場合は前記第1のモードに切換え、前記所定値未満の場合は前記第2のモードに切換える、
ことを特徴とする請求項1に記載の電源回路。Current measuring means provided on a power supply path for measuring a current value flowing on the power supply path and inputting a signal representing the measured current value to the switching means as a signal relating to power consumption of the electronic device. And
The switching means switches to the first mode when the current value represented by the signal is equal to or greater than a predetermined value, and switches to the second mode when the current value is less than the predetermined value.
The power supply circuit according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の電源回路。In the first mode, the control means turns on the synchronous rectification switching means in a period in which the control switching means is always turned off.
The power supply circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein
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