JP2000278937A - 昇圧回路及びそれを用いた液晶表示装置用電源回路 - Google Patents
昇圧回路及びそれを用いた液晶表示装置用電源回路Info
- Publication number
- JP2000278937A JP2000278937A JP11077205A JP7720599A JP2000278937A JP 2000278937 A JP2000278937 A JP 2000278937A JP 11077205 A JP11077205 A JP 11077205A JP 7720599 A JP7720599 A JP 7720599A JP 2000278937 A JP2000278937 A JP 2000278937A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- clock
- booster circuit
- boosted
- frequency
- 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.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】比較的簡単な回路により消費電流の少ない昇圧
回路を実現する。 【解決手段】入力したクロック（ＣＫ）の周波数を分周
する分周回路（３）と、分周した複数のクロックから昇
圧クロックを取り出すセレクタ（２）と、昇圧クロック
を入力し、負荷に昇圧電圧を供給する昇圧回路部（１）
と、昇圧回路部の出力に接続される昇圧電圧の安定化用
コンデンサ（Ｃ３）と、を備える。 【効果】クロック周波数の切り替えにより、過剰な昇圧
動作をすることなく、昇圧電圧を安定化できる。
回路を実現する。 【解決手段】入力したクロック（ＣＫ）の周波数を分周
する分周回路（３）と、分周した複数のクロックから昇
圧クロックを取り出すセレクタ（２）と、昇圧クロック
を入力し、負荷に昇圧電圧を供給する昇圧回路部（１）
と、昇圧回路部の出力に接続される昇圧電圧の安定化用
コンデンサ（Ｃ３）と、を備える。 【効果】クロック周波数の切り替えにより、過剰な昇圧
動作をすることなく、昇圧電圧を安定化できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、昇圧電圧を使用し
ている半導体集積回路において、昇圧電圧を可変にする
場合に有効な技術に関する。
ている半導体集積回路において、昇圧電圧を可変にする
場合に有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】基準電圧と比較して昇圧電圧を一定に保
つことを目的とした昇圧回路においては、基準電圧を変
えることにより昇圧電圧を可変にすることができる。
つことを目的とした昇圧回路においては、基準電圧を変
えることにより昇圧電圧を可変にすることができる。
【０００３】図９にチャージポンプ方式昇圧回路と電圧
安定化回路からなる昇圧回路を示す。図９のチャージポ
ンプ方式昇圧回路において、負荷電流がないと仮定した
ときの動作は、昇圧クロックＣＫがLow レベルの場合、
インバータＩＮＶ１の出力はHighレベルになる。それを
ゲート入力としているＰ１およびＮ１においてＮ１がオ
ンし、Ｐ１はオフして、Ｐ３のゲートはLow レベルとな
り、Ｐ３がオン状態となってnode1 はＶccレベルにな
る。一方、インバータＩＮＶ１の出力を受けているイン
バータＩＮＶ２の出力はLow レベルとなって、結局コン
デンサＣ１にはＶccと接地間の電位差が生じてＶccレベ
ルの電荷がチャージされる。
安定化回路からなる昇圧回路を示す。図９のチャージポ
ンプ方式昇圧回路において、負荷電流がないと仮定した
ときの動作は、昇圧クロックＣＫがLow レベルの場合、
インバータＩＮＶ１の出力はHighレベルになる。それを
ゲート入力としているＰ１およびＮ１においてＮ１がオ
ンし、Ｐ１はオフして、Ｐ３のゲートはLow レベルとな
り、Ｐ３がオン状態となってnode1 はＶccレベルにな
る。一方、インバータＩＮＶ１の出力を受けているイン
バータＩＮＶ２の出力はLow レベルとなって、結局コン
デンサＣ１にはＶccと接地間の電位差が生じてＶccレベ
ルの電荷がチャージされる。
【０００４】次に昇圧クロックＣＫがHighレベルに変化
すると、Ｎ２，Ｐ２のゲートもHighレベルとなり、Ｎ２
がオンし、Ｐ２がオフしてＰ４のゲートはLow レベルと
なり、Ｐ４はオン状態となってnode2 がＶccレベルにな
る。一方、インバータINV3の出力はLow レベルとなっ
て、コンデンサＣ２にもＶccレベルの電荷がチャージさ
れる。このときインバータＩＮＶ１の出力はLow レベル
となり、Ｐ１がオンしてＰ３がゲートはHighレベルとな
ってオフ状態になる。さらにインバータＩＮＶ２の出力
はHighレベルとなりコンデンサＣ１にチャージされた電
荷は抜け道がなくＶccレベルの電荷が保持されているの
で、node1 はＶccの２倍の電圧に持ち上げられる。
すると、Ｎ２，Ｐ２のゲートもHighレベルとなり、Ｎ２
がオンし、Ｐ２がオフしてＰ４のゲートはLow レベルと
なり、Ｐ４はオン状態となってnode2 がＶccレベルにな
る。一方、インバータINV3の出力はLow レベルとなっ
て、コンデンサＣ２にもＶccレベルの電荷がチャージさ
れる。このときインバータＩＮＶ１の出力はLow レベル
となり、Ｐ１がオンしてＰ３がゲートはHighレベルとな
ってオフ状態になる。さらにインバータＩＮＶ２の出力
はHighレベルとなりコンデンサＣ１にチャージされた電
荷は抜け道がなくＶccレベルの電荷が保持されているの
で、node1 はＶccの２倍の電圧に持ち上げられる。
【０００５】このときＰ５のゲート入力となるnode2 は
Ｖccレベルなので、Ｐ５のソース入力となるnode1 の電
位（Ｖccの２倍）にくらべて低くなりＰ５はオン状態と
なってnode1からＨＶccに電流が流れる。また、Ｐ６は
ゲート入力となるnode1の電位がnode2およびＨＶccより
高くなるのでオフ状態となり、ＨＶccからnode2へ逆流
することを防いでいる。以後、昇圧クロックの変化に応
じて同様に繰り返されＨＶccには常にＶccの２倍の電圧
が出力されるようになる。この回路の詳細は特開平8−1
49801 号公報に記載されている。
Ｖccレベルなので、Ｐ５のソース入力となるnode1 の電
位（Ｖccの２倍）にくらべて低くなりＰ５はオン状態と
なってnode1からＨＶccに電流が流れる。また、Ｐ６は
ゲート入力となるnode1の電位がnode2およびＨＶccより
高くなるのでオフ状態となり、ＨＶccからnode2へ逆流
することを防いでいる。以後、昇圧クロックの変化に応
じて同様に繰り返されＨＶccには常にＶccの２倍の電圧
が出力されるようになる。この回路の詳細は特開平8−1
49801 号公報に記載されている。
【０００６】昇圧回路の出力ＨＶccは演算増幅器（オペ
アンプ）の電源端子に接続されており、基準電圧ＶＲＥ
Ｆがこの演算増幅器の正の入力になっている。また、出
力端子は抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列接続を介して接地されて
いる。さらに演算増幅器の負の入力は抵抗Ｒ１，Ｒ２の
接続点に接続されている。演算増幅器の正入力端子は基
準電圧ＶＲＥＦが印加されていて、負入力端子は抵抗Ｒ
１とＲ２の接続点に接続されているので、その接続点の
電位はＶＲＥＦとなる。出力電圧Ｖout は抵抗Ｒ１とＲ
２が直列接続されていることにより基準電圧によって一
定の電圧にすることができる。従って、基準電圧を変え
ることにより昇圧電圧を可変にすることができる。この
回路については「東京電気大学出版局 アナログＩＣの
すべて」の「電源回路」に記載されている。
アンプ）の電源端子に接続されており、基準電圧ＶＲＥ
Ｆがこの演算増幅器の正の入力になっている。また、出
力端子は抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列接続を介して接地されて
いる。さらに演算増幅器の負の入力は抵抗Ｒ１，Ｒ２の
接続点に接続されている。演算増幅器の正入力端子は基
準電圧ＶＲＥＦが印加されていて、負入力端子は抵抗Ｒ
１とＲ２の接続点に接続されているので、その接続点の
電位はＶＲＥＦとなる。出力電圧Ｖout は抵抗Ｒ１とＲ
２が直列接続されていることにより基準電圧によって一
定の電圧にすることができる。従って、基準電圧を変え
ることにより昇圧電圧を可変にすることができる。この
回路については「東京電気大学出版局 アナログＩＣの
すべて」の「電源回路」に記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の方式にて昇圧電
圧ＨＶccを可変にするには、基準電圧を可変にすること
により可能となるが、それには基準電圧を可変にするた
めの回路が必要となり、構成が複雑になる。また、電圧
安定化回路は抵抗Ｒ１とＲ２を介して昇圧電圧から接地
への直流パスを設ける必要もあり、貫通電流によって消
費電流の増加を招く。さらに、負荷電流に関係なくＨＶ
ccを一定に保つために過剰な昇圧動作が行われ、これら
も消費電流の増加原因となる。
圧ＨＶccを可変にするには、基準電圧を可変にすること
により可能となるが、それには基準電圧を可変にするた
めの回路が必要となり、構成が複雑になる。また、電圧
安定化回路は抵抗Ｒ１とＲ２を介して昇圧電圧から接地
への直流パスを設ける必要もあり、貫通電流によって消
費電流の増加を招く。さらに、負荷電流に関係なくＨＶ
ccを一定に保つために過剰な昇圧動作が行われ、これら
も消費電流の増加原因となる。
【０００８】本発明は負荷電流とのバランスを利用して
昇圧電圧を可変にすることができるもので、消費電力を
低減できる昇圧方式を提供するものである。
昇圧電圧を可変にすることができるもので、消費電力を
低減できる昇圧方式を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による昇圧回路
は、入力したクロックの周波数を分周する分周回路と、
分周した複数のクロックから昇圧クロックを取り出すセ
レクタと、取り出された昇圧クロックを入力し負荷に昇
圧電圧を供給する昇圧回路部と、昇圧回路部の出力に接
続される昇圧電圧の安定化用コンデンサと、を備える。
なお、分周回路を備える代わりに、マイクロコンピュー
タ等の他の回路で生成する周波数の異なる複数クロック
をセレクタに入力させても良い。
は、入力したクロックの周波数を分周する分周回路と、
分周した複数のクロックから昇圧クロックを取り出すセ
レクタと、取り出された昇圧クロックを入力し負荷に昇
圧電圧を供給する昇圧回路部と、昇圧回路部の出力に接
続される昇圧電圧の安定化用コンデンサと、を備える。
なお、分周回路を備える代わりに、マイクロコンピュー
タ等の他の回路で生成する周波数の異なる複数クロック
をセレクタに入力させても良い。
【００１０】上記本発明による昇圧回路は、セレクタが
取り出す昇圧クロックを替えて、昇圧クロックの周波数
を変えることにより、昇圧電圧を可変にしたり一定に維
持したりすることができる。従って、電圧安定化回路な
どを必要としない比較的簡単な回路で、過剰な昇圧動作
が抑制され消費電流を低減が可能な昇圧回路を実現でき
る。
取り出す昇圧クロックを替えて、昇圧クロックの周波数
を変えることにより、昇圧電圧を可変にしたり一定に維
持したりすることができる。従って、電圧安定化回路な
どを必要としない比較的簡単な回路で、過剰な昇圧動作
が抑制され消費電流を低減が可能な昇圧回路を実現でき
る。
【００１１】さらに、昇圧電圧を検出する昇圧電圧検出
回路と、昇圧電圧検出回路の出力信号に応じてセレクタ
へ、選択する昇圧クロックを指令するセレクト信号を出
力するコントローラ回路と、を備えることが好ましい。
このような構成により、負荷電流の変動が大きな場合に
も、比較的簡単な回路により、昇圧電圧を安定化でき
る。従って、本発明による昇圧回路は、次のような液晶
表示装置用電源回路などに好適である。
回路と、昇圧電圧検出回路の出力信号に応じてセレクタ
へ、選択する昇圧クロックを指令するセレクト信号を出
力するコントローラ回路と、を備えることが好ましい。
このような構成により、負荷電流の変動が大きな場合に
も、比較的簡単な回路により、昇圧電圧を安定化でき
る。従って、本発明による昇圧回路は、次のような液晶
表示装置用電源回路などに好適である。
【００１２】本発明による液晶表示装置用電源回路は、
入力したクロックの周波数を分周する分周回路を備える
とともに、分周した複数のクロックからセレクト信号に
応じて昇圧クロックを取り出すセレクタと、昇圧クロッ
クを入力し、液晶表示装置駆動回路に昇圧電圧を供給す
る昇圧回路とを有する昇圧回路システムを複数備える。
さらに、本液晶表示装置用電源回路は、昇圧回路システ
ムの各昇圧電圧を検出する昇圧電圧検出回路と、昇圧電
圧検出回路の出力信号に応じてセレクト信号を出力する
液晶表示装置コントローラと、を備える。本発明による
液晶表示装置用電源回路は、負荷電流が比較的大きく変
動する液晶表示装置駆動回路に、比較的簡単な回路によ
り安定した昇圧電圧を供給できる。
入力したクロックの周波数を分周する分周回路を備える
とともに、分周した複数のクロックからセレクト信号に
応じて昇圧クロックを取り出すセレクタと、昇圧クロッ
クを入力し、液晶表示装置駆動回路に昇圧電圧を供給す
る昇圧回路とを有する昇圧回路システムを複数備える。
さらに、本液晶表示装置用電源回路は、昇圧回路システ
ムの各昇圧電圧を検出する昇圧電圧検出回路と、昇圧電
圧検出回路の出力信号に応じてセレクト信号を出力する
液晶表示装置コントローラと、を備える。本発明による
液晶表示装置用電源回路は、負荷電流が比較的大きく変
動する液晶表示装置駆動回路に、比較的簡単な回路によ
り安定した昇圧電圧を供給できる。
【００１３】上述した昇圧回路としては、クロック周波
数によって出力電圧を変えることができる各種の回路を
適用できるが、好ましくはチャージポンプ方式昇圧回路
を適用する。この場合の回路動作を若干詳しく述べてお
く。
数によって出力電圧を変えることができる各種の回路を
適用できるが、好ましくはチャージポンプ方式昇圧回路
を適用する。この場合の回路動作を若干詳しく述べてお
く。
【００１４】チャージポンプ方式昇圧回路と昇圧クロッ
ク及び昇圧電圧安定化コンデンサ（以下ＨＶccコンデン
サ）の組み合わせによって構成したチャージポンプ方式
昇圧回路システムにおいて、昇圧クロックの周波数を可
変にすることにより実現した。チャージポンプ方式の昇
圧回路は、昇圧クロックの変化時に昇圧動作が行われ、
ＨＶccコンデンサに電流を供給して電荷が蓄えられる。
クロックが変化しない間は負荷回路がＨＶccコンデンサ
に蓄えられた電荷を電流として消費する。ある構成の昇
圧回路において等間隔のクロック変化で供給される電流
は一定であり、そのときの負荷電流も平均的に一定であ
るとしたら、昇圧クロックの変化する間隔が昇圧電圧を
決めることになる。よって、昇圧回路が供給する供給電
流が、負荷回路が消費する電流を上回ると昇圧電圧は上
昇し、供給電流が消費電流を下回れば昇圧電圧は降下す
る。言いかえれば、昇圧電圧を高くするには昇圧クロッ
クの周波数を速くし、昇圧電圧を低くするには昇圧クロ
ックの周波数を遅くすればよいことになる。また、昇圧
電圧を一定に保つには負荷電流と供給電流を等しくすれ
ば良く、目的の昇圧電圧を維持することのできる周波数
の昇圧クロックを選択すればよい。
ク及び昇圧電圧安定化コンデンサ（以下ＨＶccコンデン
サ）の組み合わせによって構成したチャージポンプ方式
昇圧回路システムにおいて、昇圧クロックの周波数を可
変にすることにより実現した。チャージポンプ方式の昇
圧回路は、昇圧クロックの変化時に昇圧動作が行われ、
ＨＶccコンデンサに電流を供給して電荷が蓄えられる。
クロックが変化しない間は負荷回路がＨＶccコンデンサ
に蓄えられた電荷を電流として消費する。ある構成の昇
圧回路において等間隔のクロック変化で供給される電流
は一定であり、そのときの負荷電流も平均的に一定であ
るとしたら、昇圧クロックの変化する間隔が昇圧電圧を
決めることになる。よって、昇圧回路が供給する供給電
流が、負荷回路が消費する電流を上回ると昇圧電圧は上
昇し、供給電流が消費電流を下回れば昇圧電圧は降下す
る。言いかえれば、昇圧電圧を高くするには昇圧クロッ
クの周波数を速くし、昇圧電圧を低くするには昇圧クロ
ックの周波数を遅くすればよいことになる。また、昇圧
電圧を一定に保つには負荷電流と供給電流を等しくすれ
ば良く、目的の昇圧電圧を維持することのできる周波数
の昇圧クロックを選択すればよい。
【００１５】しかし現実的に、負荷電流は平均的には一
定でも瞬間的には差が生じる。また、供給電流もクロッ
クが変化する時に流れるため、昇圧電圧は小刻みに上昇
と下降を繰り返すことになり電源としての安定性に欠け
る。そこで昇圧電圧の出力に十分大きな安定化用コンデ
ンサＣ３を付けることにより、Ｃ３が負荷電流と供給電
流の受け皿となって昇圧電圧の変化を最小に抑えること
ができ、安定して昇圧電圧を得ることが可能となる。
定でも瞬間的には差が生じる。また、供給電流もクロッ
クが変化する時に流れるため、昇圧電圧は小刻みに上昇
と下降を繰り返すことになり電源としての安定性に欠け
る。そこで昇圧電圧の出力に十分大きな安定化用コンデ
ンサＣ３を付けることにより、Ｃ３が負荷電流と供給電
流の受け皿となって昇圧電圧の変化を最小に抑えること
ができ、安定して昇圧電圧を得ることが可能となる。
【００１６】また、負荷電流が一定でない場合はＨＶcc
に検出回路を設けて昇圧電圧を検出し、その出力を受け
て昇圧クロックをコントロールするコントロール回路を
設けることにより対応できる。
に検出回路を設けて昇圧電圧を検出し、その出力を受け
て昇圧クロックをコントロールするコントロール回路を
設けることにより対応できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】（実施例１）図１は本発明による
昇圧回路の一実施例である。チャージポンプ方式昇圧回
路１及びセレクタ２と、入力したクロックＣＫを分周し
て複数のクロックを出力するクロック分周回路３、及び
昇圧電圧安定化コンデンサ５の組み合わせからなり、ク
ロック分周回路で生成したクロックをセレクタで受け
て、セレクト信号SEL0〜３にて１本を選択しチャージポ
ンプ方式昇圧回路の昇圧クロックとした例である。つま
り、チャージポンプ方式昇圧回路と可変昇圧クロックの
組み合わせにおいて、クロック周波数を変えることで昇
圧動作の間隔を調節し、負荷回路６に印加する昇圧電圧
を可変にしようとするものである。
昇圧回路の一実施例である。チャージポンプ方式昇圧回
路１及びセレクタ２と、入力したクロックＣＫを分周し
て複数のクロックを出力するクロック分周回路３、及び
昇圧電圧安定化コンデンサ５の組み合わせからなり、ク
ロック分周回路で生成したクロックをセレクタで受け
て、セレクト信号SEL0〜３にて１本を選択しチャージポ
ンプ方式昇圧回路の昇圧クロックとした例である。つま
り、チャージポンプ方式昇圧回路と可変昇圧クロックの
組み合わせにおいて、クロック周波数を変えることで昇
圧動作の間隔を調節し、負荷回路６に印加する昇圧電圧
を可変にしようとするものである。
【００１８】図１にあるチャージポンプ方式昇圧回路１
は従来技術で示したチャージポンプ方式を用いているの
で、その詳細な動作の説明は省略する。
は従来技術で示したチャージポンプ方式を用いているの
で、その詳細な動作の説明は省略する。
【００１９】図２に図１のクロック分周回路の例を示
す。このクロック分周回路はフリップフロップＦ.Ｆ で
構成し、クロックの立ち上がりエッジを受けてデータを
出力するもので、フリップフロップ１段で入力したクロ
ックの１／２の周波数のクロックを取り出すことができ
る。このフリップフロップを数段連ねて、前段の出力を
後段の入力にすることにより、１／２，１／４，１／
８，１／１６倍の周波数のクロック１／２ＣＫ，１／４
ＣＫ，１／８ＣＫ，１／１６ＣＫを作り出すことが可能
となる例である。
す。このクロック分周回路はフリップフロップＦ.Ｆ で
構成し、クロックの立ち上がりエッジを受けてデータを
出力するもので、フリップフロップ１段で入力したクロ
ックの１／２の周波数のクロックを取り出すことができ
る。このフリップフロップを数段連ねて、前段の出力を
後段の入力にすることにより、１／２，１／４，１／
８，１／１６倍の周波数のクロック１／２ＣＫ，１／４
ＣＫ，１／８ＣＫ，１／１６ＣＫを作り出すことが可能
となる例である。
【００２０】図３に図１のセレクタの回路例を示す。こ
のセレクタはＣＫ０〜ＣＫ３までの４本の入力をトラン
スファＭＯＳ３０〜３３で受けてその出力をすべて接続
したものである。セレクト信号ＳＥＬ０〜ＳＥＬ３はHi
ghレベルでトランスファＭＯＳ３１〜３４がオンする信
号で、２本同時にHighレベルになることはないものとす
る。よって、周波数の違う複数のクロックからセレクト
信号にて１本のクロックを選択し、昇圧回路に供給する
クロックの周波数を可変にすることができる例を示して
いる。
のセレクタはＣＫ０〜ＣＫ３までの４本の入力をトラン
スファＭＯＳ３０〜３３で受けてその出力をすべて接続
したものである。セレクト信号ＳＥＬ０〜ＳＥＬ３はHi
ghレベルでトランスファＭＯＳ３１〜３４がオンする信
号で、２本同時にHighレベルになることはないものとす
る。よって、周波数の違う複数のクロックからセレクト
信号にて１本のクロックを選択し、昇圧回路に供給する
クロックの周波数を可変にすることができる例を示して
いる。
【００２１】ここで、図４を用いて本実施例の昇圧回路
とＨＶccコンデンサと負荷回路間の電流の流れを説明す
る。図４は図１のチャージポンプ方式昇圧回路を簡単化
した図であり、クロックの変化でスイッチ：ＳＷ１〜Ｓ
Ｗ４が切り替わることを表わしている。たとえば昇圧ク
ロックがHighレベルのときは各スイッチはＡ側に、Low
レベルのときはＢ側に切り替わる。コンデンサ：Ｃ１，
Ｃ２はＨＶccコンデンサＣ３に比べて十分容量が小さ
い。また、負荷回路に流れる負荷電流Ｉ−outは一定で
あるとする。まず、各スイッチＢ側のときは、Ｃ１は両
端にＶcc−接地間の電位差が生じＶccレベルの電位がチ
ャージされる。次にスイッチがＡ側に替わるとＶcc−Ｃ
１−Ｃ３−接地のパスができて、Ｃ３はＣ１より十分大
きいので、Ｃ１の電荷はＣ３に移される。この動作が繰
り返されて、Ｃ１とＣ２から交互に電流Ｉ−inを供給す
る。このとき１回のクロック変化が供給される電流の量
はＣ１及びＣ２の大きさによって決まっており、一定時
間内の電流はクロックの変化回数、つまり周波数に依存
することになる。
とＨＶccコンデンサと負荷回路間の電流の流れを説明す
る。図４は図１のチャージポンプ方式昇圧回路を簡単化
した図であり、クロックの変化でスイッチ：ＳＷ１〜Ｓ
Ｗ４が切り替わることを表わしている。たとえば昇圧ク
ロックがHighレベルのときは各スイッチはＡ側に、Low
レベルのときはＢ側に切り替わる。コンデンサ：Ｃ１，
Ｃ２はＨＶccコンデンサＣ３に比べて十分容量が小さ
い。また、負荷回路に流れる負荷電流Ｉ−outは一定で
あるとする。まず、各スイッチＢ側のときは、Ｃ１は両
端にＶcc−接地間の電位差が生じＶccレベルの電位がチ
ャージされる。次にスイッチがＡ側に替わるとＶcc−Ｃ
１−Ｃ３−接地のパスができて、Ｃ３はＣ１より十分大
きいので、Ｃ１の電荷はＣ３に移される。この動作が繰
り返されて、Ｃ１とＣ２から交互に電流Ｉ−inを供給す
る。このとき１回のクロック変化が供給される電流の量
はＣ１及びＣ２の大きさによって決まっており、一定時
間内の電流はクロックの変化回数、つまり周波数に依存
することになる。
【００２２】図５は昇圧クロックの周波数と昇圧電圧の
関係を示す。まず、期間１は負荷電流Ｉ−out と昇圧回
路の供給電流Ｉ−inが等しい場合で、昇圧電圧は一定に
保たれている状態である。このときを平衡状態とする。
次に期間２は平衡状態のクロック周波数よりも遅い周波
数のクロックで昇圧を行っているので、電流を供給する
回数が少なくなり、昇圧電圧は下降状態となる。さら
に、期間４は平衡状態のクロック周波数よりも速い周波
数で昇圧を行っており、電流を供給する回数が多くなる
ため昇圧電圧は上昇する。そして、目的の電圧に達した
ら、期間３や期間５のように平衡状態を保つことのでき
るクロック周波数に戻すことによって、また一定の昇圧
電圧を維持することができる。
関係を示す。まず、期間１は負荷電流Ｉ−out と昇圧回
路の供給電流Ｉ−inが等しい場合で、昇圧電圧は一定に
保たれている状態である。このときを平衡状態とする。
次に期間２は平衡状態のクロック周波数よりも遅い周波
数のクロックで昇圧を行っているので、電流を供給する
回数が少なくなり、昇圧電圧は下降状態となる。さら
に、期間４は平衡状態のクロック周波数よりも速い周波
数で昇圧を行っており、電流を供給する回数が多くなる
ため昇圧電圧は上昇する。そして、目的の電圧に達した
ら、期間３や期間５のように平衡状態を保つことのでき
るクロック周波数に戻すことによって、また一定の昇圧
電圧を維持することができる。
【００２３】（実施例２）図６は本発明の第２の実施例
である。実施例１のチャージポンプ方式昇圧回路１と、
同じく実施例１のセレクタ２の組み合わせからなる。周
波数の違う複数のクロックをセレクタで受けて、セレク
ト信号にて１本のクロックを選択し、昇圧回路に供給す
るクロックの周波数を可変にするものである。別に分周
回路を内蔵しているマイクロコンピュータなどは、分周
後の信号を直接受ければ良いわけである。
である。実施例１のチャージポンプ方式昇圧回路１と、
同じく実施例１のセレクタ２の組み合わせからなる。周
波数の違う複数のクロックをセレクタで受けて、セレク
ト信号にて１本のクロックを選択し、昇圧回路に供給す
るクロックの周波数を可変にするものである。別に分周
回路を内蔵しているマイクロコンピュータなどは、分周
後の信号を直接受ければ良いわけである。
【００２４】（実施例３）図７は本発明の第３の実施例
である。実施例１のチャージポンプ方式昇圧回路１、お
よびセレクタ２，クロック分周回路３，ＨＶcc電圧を検
出する検出回路７と、その検出回路からの信号を受けて
クロック周波数の選択をコントロールするコントロール
回路８の組み合わせからなる。
である。実施例１のチャージポンプ方式昇圧回路１、お
よびセレクタ２，クロック分周回路３，ＨＶcc電圧を検
出する検出回路７と、その検出回路からの信号を受けて
クロック周波数の選択をコントロールするコントロール
回路８の組み合わせからなる。
【００２５】検出回路は基準電圧をＨＶccの精度に応じ
て複数用意しておき、選択された基準電圧とＨＶccを比
較してその大小関係の信号をコントロール回路に送る。
コントロール回路は大小関係の信号を受けて、たとえば
小さかったなら周波数を１ランク上げるようなセレクト
信号を出す。
て複数用意しておき、選択された基準電圧とＨＶccを比
較してその大小関係の信号をコントロール回路に送る。
コントロール回路は大小関係の信号を受けて、たとえば
小さかったなら周波数を１ランク上げるようなセレクト
信号を出す。
【００２６】あるいは、ＨＶcc検出回路７は、昇圧電圧
ＨＶccを検出し、基準電圧と比較して、検出されたＨＶ
ccと基準電圧との差に応じた信号をコントロール回路８
へ出力する。コントローラ回路は、この信号に基づい
て、検出されたＨＶccと基準電圧との差の大きさに応じ
たクロック周波数を選択するための指令すなわちセレク
ト信号をセレクタ２へ出力する。
ＨＶccを検出し、基準電圧と比較して、検出されたＨＶ
ccと基準電圧との差に応じた信号をコントロール回路８
へ出力する。コントローラ回路は、この信号に基づい
て、検出されたＨＶccと基準電圧との差の大きさに応じ
たクロック周波数を選択するための指令すなわちセレク
ト信号をセレクタ２へ出力する。
【００２７】なお、ＨＶccの基準電圧は、ＨＶcc検出回
路７自身が複数個持ち、マイコンなどのシステムの要求
や動作モードなどに応じてコントロール回路８の指令に
より、複数個の基準電圧から選択されたり、コントロー
ル回路８から基準電圧値がＨＶcc検出回路７に与えられ
る。なお、ＨＶcc検出回路や、検出されたＨＶccと基準
電圧とを比較するための回路または手段は、コントロー
ル回路８に含まれても良い。
路７自身が複数個持ち、マイコンなどのシステムの要求
や動作モードなどに応じてコントロール回路８の指令に
より、複数個の基準電圧から選択されたり、コントロー
ル回路８から基準電圧値がＨＶcc検出回路７に与えられ
る。なお、ＨＶcc検出回路や、検出されたＨＶccと基準
電圧とを比較するための回路または手段は、コントロー
ル回路８に含まれても良い。
【００２８】本実施例によれば、比較的簡単な回路によ
り、負荷電流が変化して昇圧電圧ＨＶccが変動する場合
にＨＶccを所望の値に安定化できる。また、検出される
ＨＶccと基準電圧との差に応じてクロック周波数が選択
できるので、過剰な昇圧動作が抑制され消費電流が低減
される。本実施例は、後述する液晶表示装置用電源回路
（ＬＣＤ電源回路）のように、負荷電流の変動が比較的
大きなシステムに好適である。
り、負荷電流が変化して昇圧電圧ＨＶccが変動する場合
にＨＶccを所望の値に安定化できる。また、検出される
ＨＶccと基準電圧との差に応じてクロック周波数が選択
できるので、過剰な昇圧動作が抑制され消費電流が低減
される。本実施例は、後述する液晶表示装置用電源回路
（ＬＣＤ電源回路）のように、負荷電流の変動が比較的
大きなシステムに好適である。
【００２９】なお、本実施例の検出回路は、図６の実施
例にも適用できる。また、本実施例の変形例として、Ｈ
Ｖcc検出回路に替えて負荷電流検出回路を設けても良
い。負荷電流検出回路は負荷電流を検出し、その大きさ
に応じた信号、あるいは検出された負荷電流と基準電流
との大小や差の大きさに応じた信号をコントローラ回路
に出力する。この信号に応じて、コントローラ回路はク
ロック周波数を選択するためのセレクト信号をセレクタ
へ出力する。
例にも適用できる。また、本実施例の変形例として、Ｈ
Ｖcc検出回路に替えて負荷電流検出回路を設けても良
い。負荷電流検出回路は負荷電流を検出し、その大きさ
に応じた信号、あるいは検出された負荷電流と基準電流
との大小や差の大きさに応じた信号をコントローラ回路
に出力する。この信号に応じて、コントローラ回路はク
ロック周波数を選択するためのセレクト信号をセレクタ
へ出力する。
【００３０】（実施例４）図８は本発明の第４の実施例
である。実施例２のチャージポンプ方式昇圧回路１とセ
レクタ２を組み合わせた昇圧回路システム１０を独立に
３回路設けて、それぞれの出力をＬＣＤ電源Ｖ１からＶ
３とした。ここで、Ｖ１〜Ｖ３は、図示されていないＬ
ＣＤ駆動回路に供給される。さらにクロック分周回路３
とＨＶcc検出回路７、そしてＬＣＤ（液晶表示装置）コ
ントローラ回路９の組み合わせからなるＬＣＤ電源回路
に応用した例である。
である。実施例２のチャージポンプ方式昇圧回路１とセ
レクタ２を組み合わせた昇圧回路システム１０を独立に
３回路設けて、それぞれの出力をＬＣＤ電源Ｖ１からＶ
３とした。ここで、Ｖ１〜Ｖ３は、図示されていないＬ
ＣＤ駆動回路に供給される。さらにクロック分周回路３
とＨＶcc検出回路７、そしてＬＣＤ（液晶表示装置）コ
ントローラ回路９の組み合わせからなるＬＣＤ電源回路
に応用した例である。
【００３１】まず、ＬＣＤコントローラはＬＣＤ電源の
切り替え信号を昇圧クロックのセレクト信号として出力
する。その出力Ｖ１からＶ３の電圧を検出回路で検出
し、大小関係の信号をＬＣＤコントローラに戻すという
構成である。
切り替え信号を昇圧クロックのセレクト信号として出力
する。その出力Ｖ１からＶ３の電圧を検出回路で検出
し、大小関係の信号をＬＣＤコントローラに戻すという
構成である。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、昇圧回路が供給する電
流と昇圧電圧を電源とする負荷回路が消費する電流を等
しくすることにより一定の昇圧電圧を保つため、過剰な
昇圧動作が行われることがない。また、回路に電源から
接地への直流パスが存在しないことにより昇圧回路の消
費電流を最小にすることができる。また、昇圧クロック
の周波数も最小に押えているため、不要なスイッチング
ノイズの発生を低減できる。
流と昇圧電圧を電源とする負荷回路が消費する電流を等
しくすることにより一定の昇圧電圧を保つため、過剰な
昇圧動作が行われることがない。また、回路に電源から
接地への直流パスが存在しないことにより昇圧回路の消
費電流を最小にすることができる。また、昇圧クロック
の周波数も最小に押えているため、不要なスイッチング
ノイズの発生を低減できる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す回路図である。
【図２】本発明の第１の実施例のクロック分周回路の一
実施例を示したものである。
実施例を示したものである。
【図３】本発明の第１の実施例のセレクタの一実施例を
示したものである。
示したものである。
【図４】本発明の第１の実施例の供給電流，安定化コン
デンサ，負荷電流の関係を説明した図である。
デンサ，負荷電流の関係を説明した図である。
【図５】本発明の第１の実施例の昇圧クロックと昇圧電
圧の関係を示した図である。
圧の関係を示した図である。
【図６】本発明の第２の実施例を示す回路図である。
【図７】本発明の第３の実施例を示す回路図である。
【図８】本発明の第４の実施例を示す回路図である。
【図９】チャージポンプ方式昇圧回路の従来例を示す回
路図である。
路図である。
１…チャージポンプ方式昇圧回路、２…セレクタ、３…
クロック分周回路、４…デコーダ、５…昇圧電圧安定化
コンデンサ、６…負荷回路等価回路、７…ＨＶcc検出回
路、８…コントロール回路、９…ＬＣＤコントローラ回
路、１０…昇圧回路システム（図６）、Ｖcc…電源電
圧、ＨＶcc…昇圧電源、ＣＫ…昇圧クロック、Ｃ…コン
デンサ、ＲＬ…抵抗、Ｆ.Ｆ …フリップフロップ、ＳＷ
…スイッチ、Ｉ−in…供給電流、Ｉ−out …負荷電流、
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３：ＬＣＤ電源。
クロック分周回路、４…デコーダ、５…昇圧電圧安定化
コンデンサ、６…負荷回路等価回路、７…ＨＶcc検出回
路、８…コントロール回路、９…ＬＣＤコントローラ回
路、１０…昇圧回路システム（図６）、Ｖcc…電源電
圧、ＨＶcc…昇圧電源、ＣＫ…昇圧クロック、Ｃ…コン
デンサ、ＲＬ…抵抗、Ｆ.Ｆ …フリップフロップ、ＳＷ
…スイッチ、Ｉ−in…供給電流、Ｉ−out …負荷電流、
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３：ＬＣＤ電源。
フロントページの続き (72)発明者 菅井 賢 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 Ｆターム(参考） 5H730 AA14 AA16 AS04 BB02 BB82 DD04 FD01 FG01 FG08
Claims (8)
- 【請求項１】入力したクロックの周波数を分周する分周
回路と、 分周した複数のクロックから昇圧クロックを取り出すセ
レクタと、 前記昇圧クロックを入力し、負荷に昇圧電圧を供給する
昇圧回路部と、 前記昇圧回路部の出力に接続される昇圧電圧の安定化用
コンデンサと、 を備えることを特徴とする昇圧回路。 - 【請求項２】入力した複数のクロックから昇圧クロック
を取り出すセレクタと、 前記昇圧クロックを入力し、負荷に昇圧電圧を供給する
昇圧回路部と、 前記昇圧回路部の出力に接続される昇圧電圧の安定化用
コンデンサと、 を備えることを特徴とする昇圧回路。 - 【請求項３】請求項１または２において、前記セレクタ
が取り出す前記昇圧クロックを替えることにより前記昇
圧電圧を可変にすることを特徴とする昇圧回路。 - 【請求項４】請求項１または２において、前記セレクタ
が取り出す前記昇圧クロックを替えることにより前記昇
圧電圧を一定に維持することを特徴とする昇圧回路。 - 【請求項５】請求項１または２において、さらに前記昇
圧電圧を検出する昇圧電圧検出回路と、前記昇圧電圧検
出回路の出力信号に応じて前記セレクタへ、選択する前
記昇圧クロックを指令するセレクト信号を出力するコン
トローラ回路と、を備えることを特徴とする昇圧回路。 - 【請求項６】入力したクロックの周波数を分周する分周
回路を備え、 分周した複数のクロックからセレクト信号に応じて昇圧
クロックを取り出すセレクタと、前記昇圧クロックを入
力し、液晶表示装置駆動回路に昇圧電圧を供給する昇圧
回路と、を有する昇圧回路システムを複数備え、 さらに、 前記昇圧回路システムの各昇圧電圧を検出する昇圧電圧
検出回路と、 前記昇圧電圧検出回路の出力信号に応じて前記セレクト
信号を出力する液晶表示装置コントローラと、を備える
ことを特徴とする液晶表示装置用電源。 - 【請求項７】請求項１乃至５のいずれか１項において、
前記昇圧回路がチャージポンプ方式昇圧回路であること
を特徴とする昇圧回路。 - 【請求項８】請求項６において、前記昇圧回路がチャー
ジポンプ方式昇圧回路であることを特徴とする液晶表示
装置用電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11077205A JP2000278937A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 昇圧回路及びそれを用いた液晶表示装置用電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11077205A JP2000278937A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 昇圧回路及びそれを用いた液晶表示装置用電源回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000278937A true JP2000278937A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=13627339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11077205A Pending JP2000278937A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 昇圧回路及びそれを用いた液晶表示装置用電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000278937A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002369500A (ja) * | 2001-06-04 | 2002-12-20 | Sony Corp | 昇圧回路 |
| JP2004004609A (ja) * | 2002-04-23 | 2004-01-08 | Samsung Electronics Co Ltd | 液晶表示装置の駆動電圧発生回路及びその方法 |
| US7099167B2 (en) | 2002-11-26 | 2006-08-29 | Seiko Epson Corporation | Step-down circuit, power supply circuit, and semiconductor integrated circuit |
| US7504869B2 (en) | 2005-03-16 | 2009-03-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Frequency dividing circuit, power supply circuit and display device |
| JP2010091698A (ja) * | 2008-10-07 | 2010-04-22 | Nec Electronics Corp | 表示パネル駆動装置およびその駆動方法 |
| KR101039992B1 (ko) * | 2009-03-25 | 2011-06-09 | 주식회사 케이이씨 | 주파수 변조 방식 및 펄스폭 변조 방식을 이용한 스위칭 모드 파워 서플라이 |
| US8102157B2 (en) | 2007-07-11 | 2012-01-24 | Ricoh Company, Ltd. | Multi-output power supply device having charge pump circuit |
-
1999
- 1999-03-23 JP JP11077205A patent/JP2000278937A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002369500A (ja) * | 2001-06-04 | 2002-12-20 | Sony Corp | 昇圧回路 |
| JP2004004609A (ja) * | 2002-04-23 | 2004-01-08 | Samsung Electronics Co Ltd | 液晶表示装置の駆動電圧発生回路及びその方法 |
| JP4632113B2 (ja) * | 2002-04-23 | 2011-02-16 | 三星電子株式会社 | 液晶表示装置の駆動電圧発生回路及びその方法 |
| US7099167B2 (en) | 2002-11-26 | 2006-08-29 | Seiko Epson Corporation | Step-down circuit, power supply circuit, and semiconductor integrated circuit |
| US7504869B2 (en) | 2005-03-16 | 2009-03-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Frequency dividing circuit, power supply circuit and display device |
| US8102157B2 (en) | 2007-07-11 | 2012-01-24 | Ricoh Company, Ltd. | Multi-output power supply device having charge pump circuit |
| JP2010091698A (ja) * | 2008-10-07 | 2010-04-22 | Nec Electronics Corp | 表示パネル駆動装置およびその駆動方法 |
| CN101714325A (zh) * | 2008-10-07 | 2010-05-26 | 恩益禧电子股份有限公司 | 显示面板驱动装置和显示面板驱动方法 |
| KR101039992B1 (ko) * | 2009-03-25 | 2011-06-09 | 주식회사 케이이씨 | 주파수 변조 방식 및 펄스폭 변조 방식을 이용한 스위칭 모드 파워 서플라이 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5694308A (en) | Method and apparatus for regulated low voltage charge pump | |
| US6717458B1 (en) | Method and apparatus for a DC-DC charge pump voltage converter-regulator circuit | |
| US6249445B1 (en) | Booster including charge pumping circuit with its electric power consumption reduced and method of operating the same | |
| JP3563066B2 (ja) | 電源装置及びそれを備えた携帯機器 | |
| CN100390853C (zh) | 高效液晶显示器驱动电压发生电路及其方法 | |
| JP4397936B2 (ja) | スイッチング電源装置およびそれを用いた電子機器 | |
| KR100289846B1 (ko) | 저 전력 소비의 전압 제어기 | |
| US5760637A (en) | Programmable charge pump | |
| US20060186947A1 (en) | Multi-stage charge pump without threshold drop with frequency modulation between embedded mode operations | |
| JPH11155281A (ja) | スイッチングレギュレータ | |
| US7199645B2 (en) | Circuit of voltage multiplier with programmable output | |
| KR20020074165A (ko) | 독립적으로 구동되는 다수의 전하 펌프를 포함하는 전하펌프 발생기 시스템과 그 방법 | |
| KR20010095153A (ko) | 표시 장치용 구동 장치 | |
| JPH0531382B2 (ja) | ||
| JP2000166220A (ja) | 電源回路それを用いた表示装置及び電子機器 | |
| TWI581549B (zh) | 電源輸出電路及其控制方法 | |
| KR100568587B1 (ko) | 승압전압 안정화장치 및 방법, 이를 갖는 승압전압생성장치 및 방법 | |
| JP2000278937A (ja) | 昇圧回路及びそれを用いた液晶表示装置用電源回路 | |
| JPH1188179A (ja) | 定電圧発生装置 | |
| US7876585B2 (en) | Voltage providing circuit and related method thereof | |
| EP1149383B1 (en) | Trimmable reference generator | |
| JP2003199329A (ja) | 半導体集積回路 | |
| US6229530B1 (en) | Liquid crystal driving circuit | |
| US6285223B1 (en) | Power-up circuit for analog circuits | |
| JP2011198845A (ja) | 半導体回路装置 |