JP2004007994A - 電源装置 - Google Patents
電源装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004007994A JP2004007994A JP2003208936A JP2003208936A JP2004007994A JP 2004007994 A JP2004007994 A JP 2004007994A JP 2003208936 A JP2003208936 A JP 2003208936A JP 2003208936 A JP2003208936 A JP 2003208936A JP 2004007994 A JP2004007994 A JP 2004007994A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load
- series regulator
- converter
- output
- power supply
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
【課題】軽負荷時に消費電流の低減化が図れ、全体として電力の変換効率を向上するようにした電源装置の提供。
【解決手段】重負荷時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１を動作させる。ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、自己消費電流が大きいが、電力の変換効率が高い。このため、重負荷時には、負荷電流が増加するので、電力変換の効率が高いＤＣ／ＤＣコンバータの使用が効果的であり、自己消費電流を無視できる。一方、軽負荷時には、シリーズレギュレータ２を動作させる。シリーズレギュレータ２は、自己消費電流が小さいが、電力の変換効率が低い。このため、軽負荷時には、シリーズレギュレータ２を使用しても、自己消費電流が小さいために、その電力変換の効率の低さを無視できる。従って、軽負荷時に自己消費電流を減少でき、軽負荷と重負荷の双方で使用するときに、全体的に電力の変換効率が向上する。
【選択図】 図１
【解決手段】重負荷時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１を動作させる。ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、自己消費電流が大きいが、電力の変換効率が高い。このため、重負荷時には、負荷電流が増加するので、電力変換の効率が高いＤＣ／ＤＣコンバータの使用が効果的であり、自己消費電流を無視できる。一方、軽負荷時には、シリーズレギュレータ２を動作させる。シリーズレギュレータ２は、自己消費電流が小さいが、電力の変換効率が低い。このため、軽負荷時には、シリーズレギュレータ２を使用しても、自己消費電流が小さいために、その電力変換の効率の低さを無視できる。従って、軽負荷時に自己消費電流を減少でき、軽負荷と重負荷の双方で使用するときに、全体的に電力の変換効率が向上する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽負荷時において自己の消費電流の低減化を図って電力の無駄を省き、全体として電力の変換効率の向上を図るようにした電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電源装置としては、例えば、チャージポンプ方式のＤＣ／ＤＣコンバータやスイッチングレギュレータなどが知られている。
チャージポンプ方式のＤＣ／ＤＣコンバータは、コンデンサの充放電を利用して入力電圧を所定の出力電圧に変換するものである。
【０００３】
スイッチングレギュレータは、入力電圧をスイッチングし、その入力電圧を所定の出力電圧に変換するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、チャージポンプ方式のＤＣ／ＤＣコンバータは、最大負荷時を想定して設計し動作させるようにしているので、負荷などの状態が変動しても、自己の消費電流が同じであった。このため、重負荷時には電力の無駄がないが、軽負荷時には能力が過剰となり電力の無駄があり、全体として電力の変換効率が低下するという不具合がある。
【０００５】
一方、スイッチングレギュレータは、自己の消費電流が大きいが電力の変換効率が高いので、重負荷時にはその高い電力の変換効率が有効となるが、軽負荷時には自己の消費電流が大きなために、全体として電力の変換効率が低下するという不具合がある。
そこで、本発明の目的は、上記の点に鑑み、軽負荷時における自己の消費電流の低減化を図るようにし、全体として電力の変換効率を向上するようにした電源装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決する手段】
本発明に係る電源装置は、駆動と停止とを切り替え制御する第１制御信号が入力され、第１の入力電圧を所定の出力電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、駆動と停止とを切り替え制御する第２制御信号が入力され、第２の入力電圧を所定の出力電圧となるように出力電圧を連続的に制御するシリーズレギュレータとを備える電源装置であって、前記シリーズレギュレータは、前記第２の入力電圧が入力される入力端子と、出力電圧が出力される出力端子と、トランジスタと、誤差増幅器と、第１の抵抗と、第２の抵抗と、を含み、前記入力端子は前記トランジスタの一端に接続され、前記トランジスタの他端は前記出力端子に接続されるとともに前記第１の抵抗と、前記第２の抵抗とを介して第３の電圧の端子に接続され、前記誤差増幅器は、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との接続点電圧と、基準電圧と、イネーブル信号が入力され、前記誤差増幅器の出力は前記トランジスタのゲートに接続されることを特徴とする電源装置。
本発明に係る電源装置は、前記イネーブル信号と前記第２制御信号とが同一の信号であって、前記第２制御信号が駆動を示すレベルである場合、前記誤差増幅器は前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との接続点電圧と、基準電圧との比較に応じた出力を前記トランジスタのゲートに印加し、前記トランジスタのオン抵抗の制御を行い、所定の電圧を出力することを特徴とする。
本発明に係る電源装置は、前記第２の抵抗と前記第３の電圧の端子との間にスイッチ素子を有することを特徴とする。
本発明に係る電源装置のＤＣ／ＤＣコンバータは、チャージポンプ方式の降圧ＤＣ／ＤＣコンバータであることを特徴とする。
本発明に係る電源装置のＤＣ／ＤＣコンバータは、スイッチングレギュレータであることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電源装置において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータと前記シリーズレギュレータとを、前記負荷の大小に応じて選択的に動作させてその動作側の出力電圧を取り出すための信号を外部から入力するようにし、そのための制御入力端子を備えるようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の電源装置において、前記負荷が大きな場合には前記ＤＣ／ＤＣコンバータを動作させ、前記負荷が小さな場合には前記シリーズレギュレータを動作させるようになっていることを特徴とするものである。
このように、請求項１〜請求項３に係る各発明では、性質の異なるチャージポンプ方式のＤＣ／ＤＣコンバータとシリーズレギュレータとを組み合わせ、ＤＣ／ＤＣコンバータとシリーズレギュレータとを、負荷の大小に応じて選択的に動作させてその動作側の出力電圧を取り出すようにした。
【０００９】
具体的には、その負荷が重負荷時には、ＤＣ／ＤＣコンバータを動作させるようにした。ＤＣ／ＤＣコンバータは、自己の消費電流が大きいものの、入力電力に対する出力電力の変換効率が高い。このため、重負荷時には、負荷電流が増加するので、電力変換の効率が高いＤＣ／ＤＣコンバータの使用が効果的であり、自己の消費電流は負荷電流が大きなために無視することができる。
【００１０】
一方、その負荷が軽負荷時には、シリーズレギュレータを動作させるようにした。シリーズレギュレータは、自己の消費電流が小さいものの、電力の変換効率が低い。このため、軽負荷時には、シリーズレギュレータを使用しても、自己の消費電流が小さいために、その電力変換の効率の低さを無視できる。
従って、軽負荷時には重負荷時に比べて自己の消費電流の低減化が図れるので、重負荷と軽負荷の双方で使用する場合に、全体として電力の変換効率の向上が図れる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、入力電圧をスイッチングし、前記入力電圧を所定の出力電圧に変換するスイッチングレギュレータと、前記入力電圧を入力するとともに、自己の出力電圧が所定電圧となるようにその出力電圧を連続的に制御するシリーズレギュレータとを備え、前記スイッチングレギュレータと前記シリーズレギュレータとを、負荷の大小に応じて選択的に動作させて動作側の出力電圧を取り出すようになっていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の電源装置において、前記スイッチングレギュレータと前記シリーズレギュレータとを、前記負荷の大小に応じて選択的に動作させて動作側の出力電圧を取り出すための信号を外部から入力するようにし、そのための制御入力端子を備えるようにしたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載の電源装置において、前記負荷が大きな場合には前記スイッチングレギュレータを動作させ、前記負荷が小さな場合には前記シリーズレギュレータを動作させるようになっていることを特徴とするものである。
このように、請求項４〜請求項６に係る各発明では、性質の異なるスイッチングレギュレータとシリーズレギュレータとを組み合わせ、スイッチングレギュレータとシリーズレギュレータとを、負荷の大小に応じて選択的に動作させてその動作側の出力電圧を取り出すようにした。
【００１４】
具体的には、その負荷が重負荷時には、スイッチングレギュレータを動作させるようにした。スイッチングレギュレータは、自己の消費電流が大きいものの、入力電力に対する出力電力の変換効率が高い。このため、重負荷時には、負荷電流が増加するので、電力変換の効率が高いスイッチングレギュレータの使用が効果的であり、自己の消費電流は負荷電流が大きなために無視できる。
【００１５】
一方、その負荷が軽負荷時には、シリーズレギュレータを動作させるようにした。シリーズレギュレータは、自己の消費電流が小さいものの、電力の変換効率が低い。このため、軽負荷時には、シリーズレギュレータを使用しても、自己の消費電流が小さいために、その電力変換の効率の低さを無視できる。
従って、軽負荷時には重負荷時に比べて自己の消費電流の低減化が図れるので、重負荷と軽負荷の双方で使用する場合に、全体として電力の変換効率の向上が図れる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、コンデンサの充放電を利用して入力電圧を所定の出力電圧に変換するチャージポンプ方式のＤＣ／ＤＣコンバータと、前記入力電圧を入力するとともに、自己の出力電圧が所定電圧となるようにその出力電圧を連続的に制御するシリーズレギュレータとを備え、ＤＣ／ＤＣコンバータと前記シリーズレギュレータとを、予測または予定される負荷の変化に基づいて事前に生成される動作指令信号に従って選択的に動作させ、その動作側の出力電圧を取り出すようになっていることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の電源装置において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータと前記シリーズレギュレータの選択的な動作は、前記動作指令信号の他に、負荷の大小を検出することにより得られる負荷検出信号を使用して行うようになっていることを特徴とするものである。
請求項９に記載の発明は、請求項７または請求項８に記載の電源装置において、前記負荷が大きな場合には前記ＤＣ／ＤＣコンバータを動作させ、前記負荷が小さな場合には前記シリーズレギュレータを動作させるようになっていることを特徴とするものである。
【００１８】
このように、請求項７〜請求項９に係る各発明によれば、請求項１〜請求項３係る発明と同様の作用および効果を実現できる。
また、請求項７〜請求項９に係る各発明では、ＤＣ／ＤＣコンバータとシリーズレギュレータとを、予測または予定される負荷の変化に基づいて事前に生成される動作指令信号に従って選択的に動作させ、その動作側の出力電圧を取り出すようにした。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータとシリーズレギュレータを、負荷の変化に応じて適切に選択して動作させることができる。
【００１９】
さらに、請求項８および請求項９に係る発明では、ＤＣ／ＤＣコンバータとシリーズレギュレータの選択的な動作を、動作指令信号の他に、負荷の大小を検出することにより得られる負荷検出信号を使用して行うようにした。このため、動作指令信号だけを使用する場合に比べて、より確実で安定な動作をさせることができる。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、入力電圧をスイッチングし、前記入力電圧を所定の出力電圧に変換するスイッチングレギュレータと、前記入力電圧を入力するとともに、自己の出力電圧が所定電圧となるようにその出力電圧を連続的に制御するシリーズレギュレータとを備え、前記スイッチングレギュレータと前記シリーズレギュレータとを、予測または予定される負荷の変化に基づいて事前に生成される動作指令信号に従って選択的に動作させ、その動作側の出力電圧を取り出すようになっていることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の電源装置において、前記スイッチングレギュレータと前記シリーズレギュレータの選択的な動作は、前記動作指令信号の他に、負荷の大小を検出することにより得られる負荷検出信号を使用して行うようになっていることを特徴とするものである。
請求項１２に記載の発明は、請求項１０または請求項１１に記載の電源装置において、前記負荷が大きな場合には前記スイッチングレギュレータを動作させ、前記負荷が小さな場合には前記シリーズレギュレータを動作させるようになっていることを特徴とするものである。
【００２２】
このように、請求項１０〜請求項１２に係る各発明によれば、請求項４〜請求項６係る発明と同様の作用および効果を実現できる。
また、請求項１０〜請求項１２に係る各発明では、スイッチングレギュレータとシリーズレギュレータとを、予測または予定される負荷の変化に基づいて事前に生成される動作指令信号に従って選択的に動作させ、その動作側の出力電圧を取り出すようにした。このため、スイッチングレギュレータとシリーズレギュレータを、負荷の変化に応じて適切に選択して動作させることができる。
【００２３】
さらに、請求項１１および請求項１２に係る発明では、スイッチングレギュレータとシリーズレギュレータの選択的な動作を、動作指令信号の他に、負荷の大小を検出することにより得られる負荷検出信号を使用して行うようにした。このため、動作指令信号だけを使用する場合に比べて、より確実で安定な動作をさせることができる。
【００２４】
請求項１３に記載の発明は、コンデンサの充放電を利用して入力電圧を所定の出力電圧に変換するチャージポンプ方式のＤＣ／ＤＣコンバータと、前記入力電圧を入力するとともに、自己の出力電圧が所定電圧となるようにその出力電圧を連続的に制御するシリーズレギュレータとを備え、前記シリーズレギュレータを常時動作させるとともに、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを負荷の大小に応じて動作させるようになっていることを特徴とするものである。
【００２５】
このように請求項１３に係る発明では、性質の異なるＤＣ／ＤＣコンバータとシリーズレギュレータとを組み合わせ、例えば能力の小さなシリーズレギュレータを常時動作させるとともに、能力の大きなＤＣ／ＤＣコンバータを負荷の大小に応じて動作させるようにした。
このため、請求項１３に係る発明によれば、軽負荷時に消費電流の低減化が図れ、全体として電力の変換効率を向上できる。
【００２６】
請求項１４に記載の発明は、入力電圧をスイッチングし、前記入力電圧を所定の出力電圧に変換するスイッチングレギュレータと、前記入力電圧を入力するとともに、自己の出力電圧が所定電圧となるようにその出力電圧を連続的に制御するシリーズレギュレータとを備え、前記シリーズレギュレータを常時動作させるとともに、前記スイッチングレギュレータを負荷の大小に応じて動作させるようになっていることを特徴とするものである。
【００２７】
このように請求項１４に係る発明では、性質の異なるスイッチングレギュレータとシリーズレギュレータとを組み合わせ、例えば能力の小さなシリーズレギュレータを常時動作させるとともに、能力の大きなスイッチングレギュレータを負荷の大小に応じて動作させるようにした。
このため、請求項１４に係る発明によれば、軽負荷時に消費電流の低減化が図れ、全体として電力の変換効率を向上できる。
【００２８】
請求項１５に記載の発明は、コンデンサの充放電を利用して入力電圧を所定の出力電圧に変換するチャージポンプ方式のＤＣ／ＤＣコンバータと、前記入力電圧を入力するとともに、自己の出力電圧が所定電圧となるようにその出力電圧を連続的に制御するシリーズレギュレータとを備え、前記シリーズレギュレータを常時動作させるとともに、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作の制御を、予測または予定される負荷の変化に基づいて事前に生成される動作制御信号に従って行うようになっていることを特徴とするものである。
【００２９】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の電源装置において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作の制御は、前記動作制御信号の他に、負荷の大小を検出することにより得られる負荷検出信号を使用して行うようになっていることを特徴とするものである。
このように、請求項１５および請求項１６に係る発明では、性質の異なるＤＣ／ＤＣコンバータとシリーズレギュレータとを組み合わせ、シリーズレギュレータを常時動作させるとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータの動作の制御を、予測または予定される負荷の変化に基づいて事前に生成される動作制御信号に従って行うようにした。このため、軽負荷時に消費電流の低減化が図れ、全体として電力の変換効率を向上できる上に、ＤＣ／ＤＣコンバータを、負荷の変化に応じて適切に動作させることができる。
【００３０】
また、請求項１６に係る発明では、ＤＣ／ＤＣコンバータの動作の制御を、動作制御信号の他に、負荷の大小を検出することにより得られる負荷検出信号を使用して行うようにした。このため、動作制御信号だけを使用する場合に比べて、より確実で安定な動作をさせることができる。
請求項１７に記載の発明は、入力電圧をスイッチングし、前記入力電圧を所定の出力電圧に変換するスイッチングレギュレータと、前記入力電圧を入力するとともに、自己の出力電圧が所定電圧となるようにその出力電圧を連続的に制御するシリーズレギュレータとを備え、前記シリーズレギュレータを常時動作させるとともに、前記スイッチングレギュレータの動作の制御を、予測または予定される負荷の変化に基づいて事前に生成される動作制御信号に従って行うようになっていることを特徴とするものである。
【００３１】
請求項１８に記載の発明は、請求項１７に記載の電源装置において、前記スイッチングレギュレータの動作の制御は、前記動作制御信号の他に、負荷の大小を検出することにより得られる負荷検出信号を使用して行うようになっていることを特徴とするものである。
このように、請求項１７および請求項１８に係る発明では、性質の異なるスイッチングレギュレータとシリーズレギュレータとを組み合わせ、シリーズレギュレータを常時動作させるとともに、スイッチングレギュレータの動作の制御を、予測または予定される負荷の変化に基づいて事前に生成される動作制御信号に従って行うようにした。このため、軽負荷時に消費電流の低減化が図れ、全体として電力の変換効率を向上できる上に、スイッチングレギュレータを、負荷の変化に応じて適切に動作させることができる。
【００３２】
また、請求項１８に係る発明では、スイッチングレギュレータの動作の制御を、動作制御信号の他に、負荷の大小を検出することにより得られる負荷検出信号を使用して行うようにした。このため、動作制御信号だけを使用する場合に比べて、より確実で安定な動作をさせることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電源装置の第１実施形態について、図１を参照しながら説明する。
この電源装置の第１実施形態は、図１に示すように、それぞれ性質の異なる、チャージポンプ式の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１と、シリーズレギュレータ２とを備え、軽負荷判定信号Ｓ１に基づいて、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１とシリーズレギュレータ２とを選択的に動作させ、その動作側の出力電圧を出力端子７から取り出すようになっている。
【００３４】
降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、コンデンサの充放電を利用して入力端子４に入力される入力電圧Ｖｉｎを所定の出力電圧Ｖｏｕｔに変換するものであり、降圧型チャージポンプ回路１１と、この降圧型チャージポンプ回路１１を駆動する駆動回路１２とから構成されている。
降圧型チャージポンプ回路１１は、例えば図２に示すように、スイッチ用のＭＯＳトランジスタＱ１〜Ｑ４およびコンデンサＣ１からなる第１チャージポンプ回路１１Ａと、スイッチ用のＭＯＳトランジスタＱ１１〜Ｑ１４およびコンデンサＣ２からなる第２チャージポンプ回路１２Ａと、第１チャージポンプ回路１１Ａと第２チャージポンプ回路１２Ａとを接続自在なスイッチ用のＭＯＳトランジスタＱ５と、出力用のコンデンサＣ３と、から構成されている。
【００３５】
さらに詳述すると、ＭＯＳトランジスタＱ１は、そのソースが入力端子４に接続され、そのドレインがコンデンサＣ１を介してＭＯＳトランジスタＱ３のソースに接続されている。ＭＯＳトランジスタＱ３のドレインは、出力端子７に接続されている。また、ＭＯＳトランジスタＱ２は、そのソースがＭＯＳトランジスタＱ１のドレインに接続され、そのドレインが出力端子７に接続されている。さらに、ＭＯＳトランジスタＱ４は、そのドレインがＭＯＳトランジスタＱ３のソースとＭＯＳトランジスタＱ５のソースにそれぞれ接続されるとともに、そのソースが接地されている。出力端子７と接地間には、コンデンサＣ３が接続されている。
【００３６】
ＭＯＳトランジスタＱ１１は、そのソースが入力端子４に接続され、そのドレインがコンデンサＣ２を介してＭＯＳトランジスタＱ１３のソースに接続されるとともに、ＭＯＳトランジスタＱ５のドレインに接続されている。ＭＯＳトランジスタＱ１３のドレインは、出力端子７に接続されている。また、ＭＯＳトランジスタＱ１２は、そのソースがＭＯＳトランジスタＱ１１のドレインに接続され、そのドレインが出力端子７に接続されている。さらに、ＭＯＳトランジスタＱ１４は、そのドレインがＭＯＳトランジスタＱ１３のソースに接続されるとともに、そのソースが接地されている。
【００３７】
ＭＯＳトランジスタＱ１〜Ｑ５、Ｑ１１〜１４の各ゲートには、図１に示す駆動回路１２から所定の駆動信号が入力され、この各駆動信号によりＭＯＳトランジスタＱ１〜Ｑ５、Ｑ１１〜１４はオンオフ制御されるようになっている。
駆動回路１２は、設定モード端子５から入力される設定モード信号Ｓ２で設定されるモードに応じて、降圧型チャージポンプ回路１１の各ＭＯＳトランジスタＱ１〜Ｑ５、Ｑ１１〜Ｑ１４を駆動する駆動信号を発振回路（図示せず）の発振信号に基づいて生成するものである。
【００３８】
ここで、設定モード信号Ｓ１により設定できる設定モードは、降圧型チャージポンプ回路１１を相補駆動または非相補駆動させること、および入力電圧の降圧倍率（例えば１／１倍、１／２倍、２／３倍など）である。
また、駆動回路１２は、制御入力端子６から入力される軽負荷判定信号Ｓ２をインバータ３で反転した反転信号Ｓ３に基づき、その動作が停止またはその出力が禁止されるようになっている。
【００３９】
シリーズレギュレータ２は、入力電圧Ｖｉｎを入力するとともに、自己の出力電圧Ｖｏｕｔが所定電圧となるようにその出力電圧Ｖｏｕｔを連続的に制御するものであり、例えば図３に示すような構成からなる。
すなわち、このシリーズレギュレータ２は、入力端子４と出力端子７との間にＭＯＳトランジスタＱ２１が接続されるとともに、出力端子７と接地間には、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、およびスイッチＳＷ１が直列に接続されている。誤差増幅器２１は、出力電圧Ｖｏｕｔを抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧した分圧電圧を基準電圧と比較し、その比較に応じた出力電圧をＭＯＳトランジスタＱ２１のゲートに印加し、ＭＯＳトランジスタＱ２１のオン抵抗の制御を行い、これにより所定の出力電圧が得られるようになっている。
【００４０】
誤差増幅器２１は、制御入力端子６に入力される軽負荷判定信号Ｓ１によりその出力電圧がオンオフ制御されるようになっている。また、スイッチＳＷ１は、軽負荷判定信号Ｓ１によりその開閉が制御されるようになっている。
次に、このような構成からなる第１実施形態の動作について、図面を参照して説明する。
【００４１】
この第１実施形態の負荷が重負荷の場合には、軽負荷判定信号Ｓ１が例えば「Ｌ」レベルとなる。このため、軽負荷判定信号Ｓ１は、そのままシリーズレギュレータ２の誤差増幅回路２１とスイッチＳＷ１にそれぞれ入力されるとともに、インバータ３で「Ｈ」レベルに反転されて降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の駆動回路１２に入力される。
【００４２】
この結果、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１側では、駆動回路１２が動作状態または駆動信号の出力が可能な状態となる。従って、駆動回路１２からは、設定モード信号Ｓ２で設定されているモードに応じた所定の各駆動信号が、ＭＯＳトランジスタＱ１〜Ｑ５、Ｑ１１〜Ｑ１４の対応するゲートに入力される。このため、降圧型チャージポンプ回路１１は、その設定モードに応じた動作をし、所定の出力電圧Ｖｏｕｔ発生し、これが出力端子７に出力される。
【００４３】
一方、シリーズレギュレータ２側では、誤差増幅器２１の出力が禁止されるとともに、スイッチＳＷ１は開いた状態になるので、シリースレギュレータ２は動作せず、出力電圧が発生しない。
次に、第１実施形態の負荷が軽負荷の場合には、軽負荷判定信号Ｓ１が例えば「Ｈ」レベルとなる。このため、軽負荷判定信号Ｓ１は、そのままシリーズレギュレータ２の誤差増幅器２１とスイッチＳＷ１にそれぞれ入力されるとともに、インバータ３で「Ｌ」レベルに反転されて降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の駆動回路１２に入力される。
【００４４】
この結果、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１側では、駆動回路１２が動作の停止状態または駆動信号の出力が禁止される状態となる。従って、駆動回路１２からは、各駆動信号が出力されないので、降圧型チャージポンプ回路１１は動作を停止し、出力電圧が発生しない。
一方、シリーズレギュレータ２側では、誤差増幅器２１の出力電圧が出力される状態になるとともに、スイッチＳＷ１が閉じて状態になるので、シリースレギュレータ２は動作状態となり、その出力電圧が出力端子７に出力される。
【００４５】
次に、降圧型チャージポンプ回路１１が、設定モード信号Ｓ２で設定されるモードに応じて動作する場合の例について、図４、図５を参照して説明する。
まず、相補動作であって、降圧電圧が１／１倍のモードが設定された場合について、図４を参照して説明する。
この場合には、第１と第２のチャージポンプ回路１１Ａ、１１Ｂは、第１の期間では図４（Ａ）で示すような状態になり、第２の期間では図４（Ｂ）で示すような状態になり、この第１の期間と第２の期間の動作を交互に繰り返す。
【００４６】
すなわち、第１の期間では、第１チャージポンプ回路１１Ａは、駆動回路１２によりＭＯＳトランジスタＱ２、Ｑ４のみがオンとなり、前回の第２の期間のコンデンサＣ１の充電電圧が出力電圧Ｖｏｕｔとなる（図４（Ａ）参照）。
また、同じ第１の期間では、第２チャージポンプ回路１１Ｂは、駆動回路１２によりＭＯＳトランジスタＱ１１、Ｑ１４のみがオンとなり、入力電圧ＶｉｎによりコンデンサＣ２が充電される（図４（Ａ）参照）。
【００４７】
これに対して、第２の期間では、第１チャージポンプ回路１１Ａは、駆動回路１２によりＭＯＳトランジスタＱ１、Ｑ４のみがオンとなり、入力電圧ＶｉｎによりコンデンサＣ２が充電される（図４（Ｂ）参照）。
また、同じ第２の期間では、第２チャージポンプ回路１１Ｂは、駆動回路１２によりＭＯＳトランジスタＱ１２、Ｑ１４のみがオンとなり、第１の期間のコンデンサＣ２の充電電圧が出力電圧Ｖｏｕｔとなる（図４（Ｂ）参照）。
【００４８】
次に、相補動作であって、降圧電圧が１／２倍のモードが設定された場合について、図５を参照して説明する。
この場合には、第１と第２のチャージポンプ回路１１Ａ、１１Ｂは、第１の期間では図５（Ａ）で示すような状態になり、第２の期間では図５（Ｂ）で示すような状態になり、この第１の期間と第２の期間の動作を交互に繰り返す。なお、ここでは、その詳細な説明は省略する。
【００４９】
以上のように、この第１実施形態では、その負荷が重負荷時には、チャージポンプ式の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１を動作するようにした。降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、自己の消費電流が例えば１００μＡというように大きいものの、入力電力に対する出力電力の変換効率（電力変換の効率）が例えば９０％というように高い。このため、重負荷時には、負荷電流が増加するので、電力変換の効率が高い降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の使用が効果的であり、自己の消費電流は負荷電流が大きなために無視することができる。
【００５０】
一方、その負荷が軽負荷時には、シリーズレギュレータ２を動作するようにした。シリーズレギュレータ２は、自己の消費電流が例えば１μＡというように小さいものの、電力の変換効率が例えば６０％というように低い。このため、軽負荷時には、シリーズレギュレータ２を使用しても、自己の消費電流が小さいために、その電力変換の効率の低さを無視できる。
【００５１】
従って、この第１実施形態によれば、軽負荷時には重負荷時に比べて自己の消費電流の低減化が図れるので、重負荷と軽負荷の双方で使用する場合に、全体として電力の変換効率の向上が図れる。このため、特に、電池で動作する電子機器を使用する場合であって、待機状態で動作するような場合には、電池の無駄な消費を防止でき、長時間にわたって電池を使用できる。
【００５２】
ところで、上記の第１実施形態では、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１とシリーズレギュレータ２とを選択的に動作させ、その動作側の出力電圧を取り出すようにしたので、その動作を切り換えるときに出力電圧の発生がない期間が生じるのを防止する必要があるので、この点の工夫について説明する。
まず、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作からシリーズレギュレータ２の動作に切り換わる場合について説明する。
【００５３】
このときには、軽負荷判定信号Ｓ１が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化するので、これにより、直ちにシリーズレギュレータ２側の誤差増幅器２１の出力電圧が出力される状態になるとともに、スイッチＳＷ１が閉じるようにする。この結果、シリーズレギュレータ２は直ちに動作を開始する。
一方、軽負荷判定信号Ｓ１のその変化を適宜手段で検出し、これを検出するとタイマ（図示せず）が起動して所定時間を計数し、その計数の終了後に終了信号を生成するようにする。そして、この終了信号により、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１側の駆動回路１２が動作の停止状態または駆動信号の出力が禁止される状態となるようにする。これにより、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、シリーズレギュレータ２の動作が安定になった後に、その動作を停止する。
【００５４】
このような動作により、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作からシリーズレギュレータ２の動作に切り換わる際に、出力電圧の発生がない期間が生じるのを防止できる。
次に、逆に、シリーズレギュレータ２の動作から降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作状態に切り換わる場合について説明する。
【００５５】
このときには、軽負荷判定信号Ｓ１が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化し、これがインバータ３で変換されて降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１側の駆動回路１２に入力するようにする。このため、駆動回路１２は、直ちに動作状態または駆動信号の出力可能な状態に移行し、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は直ちに動作を開始する。
【００５６】
一方、軽負荷判定信号Ｓ１のその変化を適宜手段で検出し、これを検出するとタイマが起動して所定時間を計数し、その計数の終了後に終了信号を生成するようにする。そして、この終了信号により、シリーズレギュレータ２側の誤差増幅器２１の出力電圧が出力されない状態になるとともに、スイッチＳＷ１が開くようにする。これにより、シリーズレギュレータ２は、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作が安定になった後に、その動作が停止する。
【００５７】
このような動作により、シリーズレギュレータ２の動作から降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作に切り換わる際に、出力電圧の発生がない期間が生じるのを防止できる。
次に、本発明の電源装置の第２実施形態について、図６を参照しながら説明する。
【００５８】
この電源装置の第２実施形態は、図６に示すように、それぞれ性質の異なる、降圧型スイッチングレギュレータ８と、シリーズレギュレータ２とを備え、軽負荷判定信号Ｓ１に基づいて、降圧型スイッチングレギュレータ８とシリーズレギュレータ２とを選択的に動作させ、この動作側の出力電圧を出力端子３から取り出すようになっている。
【００５９】
シリーズレギュレータ２は、図１および図３に示すシリーズレギュレータ２と同様のものである。
降圧型スイッチングレギュレータ８は、入力電圧をスイッチングし、入力電圧を所定の出力電圧に変換するものであり、たとえば図７に示すような構成からなる。
【００６０】
すなわち、降圧型スイッチングレギュレータ８は、入力端子４と出力端子７との間にＭＯＳトランジスタＱ３１とコイルＬ１が直列に接続されている。また、コイルＬ１の一端はダイオードＤ１を介して接地され、コイルＬ１の他端はコンデンサＣ４介して接地されている。
制御回路３１は、出力電圧Ｖｏｕｔの大きさに応じてパルスの周波数またはパルス幅が変化するスイッチング信号を生成し、このスイッチング信号によりＭＯＳトランジスタＱ３１のオンオフ制御を行い、これにより所望の出力電圧が得られるようになっている。
【００６１】
また、制御回路３１は、制御入力端子６から入力される軽負荷判定信号Ｓ１をインバータ３で反転した反転信号Ｓ３に基づき、その動作が停止またはその出力が禁止されるようになっている。
次に、このような構成からなる第２実施形態における動作について、図面を参照して説明する。
【００６２】
この第２実施形態の負荷が重負荷の場合には、軽負荷判定信号Ｓ１が例えば「Ｌ」レベルとなる。このため、軽負荷判定信号Ｓ２は、そのままシリーズレギュレータ２の誤差増幅器２１とスイッチＳＷ１にそれぞれ入力されるとともに、インバータ３で「Ｈ」レベルに反転されてその反転信号Ｓ３が、降圧型スイッチングレギュレータ８の制御回路３１に入力される。
【００６３】
この結果、降圧型スイッチングレギュレータ８側では、制御回路３１が動作状態またはその出力が可能な状態となる。従って、降圧型スイッチングレギュレータ８は動作状態になり、所望の出力電圧が得られる。
一方、シリーズレギュレータ２側では、誤差増幅器２１の出力電圧が出力されないとともに、スイッチＳＷ１は開いた状態になるので、シリースレギュレータ２は出力電圧を発生しない。
【００６４】
次に、第１実施形態の負荷が軽負荷の場合には、軽負荷判定信号Ｓ１が例えば「Ｈ」レベルとなる。このため、軽負荷判定信号Ｓ１は、そのままシリーズレギュレータ２の誤差増幅器２１とスイッチＳＷ１にそれぞれ入力されるとともに、インバータ３で「Ｌ」レベルに反転されてその反転信号Ｓ３が降圧型スイッチングレギュレータ８の制御回路３１に入力される。
この結果、降圧型スイッチングレギュレータ８側では、制御回路３１が動作の停止状態または駆動信号の出力が禁止される状態となる。従って、制御回路３１からは、スイッチング信号が出力されないので、降圧型スイッチングレギュレータ８は動作を停止し、出力電圧が出力されない。
【００６５】
一方、シリーズレギュレータ２側では、誤差増幅器２１の出力電圧が出力される状態になるとともに、スイッチＳＷ１が閉じた状態になるので、シリースレギュレータ２は動作状態となり、その出力電圧が出力端子７に出力される。
以上のように、この第２実施形態では、その負荷が重負荷時には、降圧型スイッチングレギュレータ８を動作させるようにした。降圧型スイッチングレギュレータ８は、自己の消費電流が例えば１００μＡというように大きいものの、入力電力に対する出力電力の変換効率（電力変換の効率）が例えば９０％というように高い。このため、重負荷時には、負荷電流が増加するので、電力変換の効率が高い降圧型スイッチングレギュレータ８の使用が効果的であり、自己の消費電流は負荷電流が大きなために無視することができる。
【００６６】
一方、その負荷が軽負荷時には、シリーズレギュレータ２を動作させるようにした。シリーズレギュレータ２は、自己の消費電流が例えば１μＡというように小さいものの、電力の変換効率が例えば６０％というように低い。このため、軽負荷時には、シリーズレギュレータ２を使用しても、自己の消費電流が小さいために、その電力変換の効率の低さを無視できる。
【００６７】
従って、この第２実施形態によれば、軽負荷時には重負荷時に比べて自己の消費電流の低減化が図れるので、重負荷と軽負荷の双方で使用するときに、全体として電力の変換効率の向上が図れる。このため、特に、電池で動作する電子機器を使用する場合であって、待機状態で動作するような場合には、電池の無駄な消費を防止でき、長時間にわたって電池を使用できる。
【００６８】
ところで、上記の第２実施形態では、降圧型スイッチングレギュレータ８とシリーズレギュレータ２を選択的に動作させ、この動作側の出力電圧を取り出すようにしたので、その動作を切り換えるときに出力電圧の発生がない期間が生じるのを防止する必要があるので、この点の工夫について説明する。
まず、降圧型スイッチングレギュレータ８の動作からシリーズレギュレータ２の動作に切り換わる場合について説明する。
【００６９】
このときには、軽負荷判定信号Ｓ１が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化するので、これにより、直ちにシリーズレギュレータ２側の誤差増幅器２１が出力状態になるとともに、スイッチＳＷ１が閉じるようにする。これにより、シリーズレギュレータ２は直ちに動作を開始する。
一方、軽負荷判定信号Ｓ１のその変化を適宜手段で検出し、これを検出するとタイマが起動して所定時間を計数し、その計数の終了後に終了信号を生成するようにする。そして、この終了信号により、降圧型スイッチングレギュレータ８側の制御回路３１が動作の停止状態または駆動信号の出力が禁止される状態となるようにする。これにより、降圧型スイッチングレギュレータ８は、シリーズレギュレータ２の動作が安定になった後に、その動作が停止する。
【００７０】
このような動作により、降圧型スイッチングレギュレータ８の動作からシリーズレギュレータ２の動作に切り換わる際に、出力電圧の発生がない期間が生じるのを防止できる。
次に、逆に、シリーズレギュレータ２の動作から降圧型スイッチングレギュレータ８の動作に切り換わる場合について説明する。
【００７１】
このときには、軽負荷判定信号Ｓ１が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化し、これがインバータ３で変換されて降圧型スイッチングレギュレータ８の制御回路３１に入力される。これにより、制御回路３１は、直ちに動作状態または駆動信号の出力可能な状態に移行するようにする。このため、降圧型スイッチングレギュレータ８は直ちに動作を開始する。
【００７２】
一方、軽負荷判定信号Ｓ１のその変化を適宜手段で検出し、これを検出するとタイマが起動して所定時間を計数し、その計数の終了後に終了信号を生成するようにする。そして、この終了信号により、シリーズレギュレータ２側の誤差増幅器２１の出力電圧が出力されない状態になるとともに、スイッチＳＷ１が開くようにする。これにより、シリーズレギュレータ２は、降圧型スイッチングレギュレータ８の動作が安定になった後に、その動作が停止する。
【００７３】
このような動作により、シリーズレギュレータ２の動作から降圧型スイッチングレギュレータ８の動作に切り換わる際に、出力電圧の発生がない期間が生じるのを防止できる。
次に、本発明の電源装置の第３実施形態について、図８を参照しながら説明する。
【００７４】
この電源装置の第３実施形態は、図８に示すように、それぞれ性質の異なる、チャージポンプ式の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１と、シリーズレギュレータ２とを備え、制御端子４４に入力される動作指令信号Ｓ１１と負荷検出回路４２からの負荷検出信号Ｓ１２に基づいて、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１とシリーズレギュレータ２とを選択的に動作させ、その動作側の出力電圧を出力端子７から取り出すようになっている。
【００７５】
また、この第３実施形態には、負荷（図示せず）が接続されるとともに、その負荷は、例えば、図示しないマイクロコンピュータ（プロセッサ）により所定のプログラムにより所定の制御がされるようになっている。このため、その負荷の制御に際しては、負荷の変化状態が事前にわかっているかまたは予測できるので、例えば上記のプログラム中に、予測または予定される負荷の変化状態に応じて降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１とシリーズレギュレータ２とを選択的に動作させる動作指令信号Ｓ１１を生成するプログラムを含めるようにしている。
【００７６】
そこで、この第３実施形態では、マイクロコンピュータが、負荷の制御中にその動作指令信号Ｓ１１を生成し、この生成した動作指令信号Ｓ１１がオア回路（オアゲート）４１に入力されるようになっている。また、そのオア回路４１には、上記の動作指令信号Ｓ１１の他に、負荷検出回路４２が負荷の大小を検出することにより出力する負荷検出信号Ｓ１２が入力されるようになっている。さらに、オア回路４１の出力信号は、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の駆動回路１２に供給されるとともに、インバータ４３を介してシリーズレギュレータ２に供給されるようになっている。
【００７７】
従って、この第３実施形態は、予測または予定される負荷の変化に応じて事前に生成される動作指令信号Ｓ１１と、負荷検出回路４２からの負荷検出信号Ｓ１２がオア回路４１で論理和処理され、その処理結果に基づいてチャージポンプ式の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１と、シリーズレギュレータ２とを選択的に動作するようになっている。
【００７８】
なお、この第３実施形態の他の部分の構成は、図１〜図３に示す第１実施形態と実質的に同様であるので、同一の構成要素には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
次に、このような構成からなる第３実施形態の動作について、図８および図９を参照して説明する。
【００７９】
この例では、第３実施形態（電源装置）の負荷が図示しないマイクロコンピュータにより制御され、その負荷の状態が、図９（Ａ）に示すように変化する場合について説明する。この負荷の変化は予めわかっているので、これに対応する図９（Ｂ）に示すような動作指令信号Ｓ１１が、マイクロコンピュータからオア回路４１に入力されるものとする。
【００８０】
ここで、動作指令信号Ｓ１１は、図９（Ｂ）に示すように、重負荷動作を指令するときには「Ｈ」レベルで、軽負荷動作を指令するときには「Ｌ」レベルであるものとする。
いま、図９（Ｂ）に示すように、時刻ｔ１において動作指令信号Ｓ１１が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルになると、オア回路４１の出力が図９（Ｄ）に示すように「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化し、インバータ４３の出力が図９（Ｅ）に示すように「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化する。
【００８１】
このため、駆動回路１２が動作して降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１が動作状態になる一方、シリーズレギュレータ２が停止状態に切り換わり、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の出力電圧が出力端子７から出力されるようになる。したがって、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、動作が安定した状態で重負荷を待機することができる。
【００８２】
その後、図９（Ａ）に示すように、時刻ｔ２おいて負荷が、軽負荷から重負荷に切り換わると、動作の安定した降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１により重負荷を駆動することができる。
図９（Ｃ）に示すように、時刻ｔ３において、負荷検出回路４２が検出する負荷検出信号Ｓ１２が、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化するが、このとき、動作指令信号Ｓ１１は「Ｈ」レベルである。このため、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１とシリーズレギュレータ２は、その動作状態が変化しない。
【００８３】
その後、図９（Ａ）に示すように、時刻ｔ４おいて負荷が、重負荷から軽重負荷に切り換わるが、このとき、動作指令信号Ｓ１１は「Ｈ」レベルである。このため、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１とシリーズレギュレータ２は、その動作状態が変化しない。
図９（Ｂ）に示すように、時刻ｔ５において、動作指令信号Ｓ１１が、「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化すると、オア回路４１の出力が図９（Ｄ）に示すように「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化し、インバータ４３の出力が図９（Ｅ）に示すように「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化する。
【００８４】
このため、駆動回路１２の動作が停止して降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１が停止状態に切り換わる一方、シリーズレギュレータ２が動作状態に切り換わり、シリーズレギュレータ２の出力電圧が出力端子７に出力されるようになる。
なお、時刻ｔ５では、負荷検出回路４２が検出する負荷検出信号Ｓ１２が、「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化する。このため、時刻ｔ５において、動作指令信号Ｓ１１が正常でない場合であっても、負荷に応じた動作ができる。
【００８５】
以後、このような動作を繰り返すことにより、負荷の状態に応じて降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１とシリーズレギュレータ２が選択的に動作する。
以上のように、この第３実施形態によれば、第１実施形態と同様に、軽負荷時に消費電流の低減化が図れ、全体として電力の変換効率を向上できる。
また、この第３実施形態では、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１とシリーズレギュレータ２とを、予測また予定される負荷の変化に応じて事前に生成される動作指令信号Ｓ１１を使用して選択的に動作させ、その動作側の出力電圧を取り出すようにした。このため、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１とシリーズレギュレータ２を、負荷の変化に応じて適切に選択して動作させることができる。
【００８６】
さらに、第３実施形態では、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１とシリーズレギュレータ２の選択的な動作の制御を、動作指令信号Ｓ１１の他に、負荷検出信号Ｓ１２を使用して行うようにした。このため、動作指令信号Ｓ１１だけを使用する場合に比べて、より確実で安定な動作をさせることができる。
次に、本発明の電源装置の第４実施形態について、図１０を参照しながら説明する。
【００８７】
この電源装置の第４実施形態は、図１０に示すように、それぞれ性質の異なる、降圧型スイッチングレギュレータ８と、シリーズレギュレータ２とを備え、制御端子４４に入力される動作指令信号Ｓ１１と負荷検出回路４２が検出する負荷検出信号Ｓ１２に基づいて、降圧型スイッチングレギュレータ８とシリーズレギュレータ２とを選択的に動作させ、その動作側の出力電圧を出力端子７から取り出すようにしたものである。
【００８８】
また、この第４実施形態では、第３実施形態の場合と同様に、図示しないマイクロコンピュータが、負荷の制御中に上記と同様の動作指令信号Ｓ１１を生成し、この生成した動作指令信号Ｓ１１がオア回路４１に入力されるようになっている。また、そのオア回路４１には、上記の動作指令信号Ｓ１１の他に、負荷検出回路４２が負荷の大小を検出することにより出力する負荷検出信号Ｓ１２が入力されるようになっている。さらに、オア回路４１の出力信号は、降圧型スイッチングレギュレータ８にされるとともに、インバータ４３を介してシリーズレギュレータ２に供給されるようになっている。
【００８９】
従って、この第４実施形態は、予測または予定される負荷の変化に応じて事前に生成される動作指令信号Ｓ１１と、負荷検出回路４２からの負荷検出信号Ｓ１２がオア回路４１で論理和処理され、その処理結果に基づいて降圧型スイッチングレギュレータ８と、シリーズレギュレータ２とを選択的に動作するようになっている。
【００９０】
なお、この第４実施形態の他の部分の構成は、図６および図７に示す第２実施形態と実質的に同様であるので、同一の構成要素には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
次に、このような構成からなる第４実施形態の動作について、図１０および図１１を参照して説明する。
【００９１】
この例では、第４実施形態（電源装置）の負荷が図示しないマイクロコンピュータにより制御され、その負荷の状態が、図１１（Ａ）に示すように変化する場合について説明する。この負荷の変化は予めわかっているので、これに対応する図１１（Ｂ）に示すような動作指令信号Ｓ１１が、マイクロコンピュータからオア回路４１に入力されるものとする。
【００９２】
ここで、動作指令信号Ｓ１１は、図１１（Ｂ）に示すように、重負荷動作を指令するときには「Ｈ」レベルで、軽負荷動作を指令するときには「Ｌ」レベルであるものとする。
いま、図１１（Ｂ）に示すように、時刻ｔ１において動作指令信号Ｓ１１が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルになると、オア回路４１の出力が図１１（Ｄ）に示すように「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化し、インバータ４３の出力が図１１（Ｅ）に示すように「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化する。
【００９３】
このため、降圧型スイッチングレギュレータ８が動作状態になる一方、シリーズレギュレータ２が停止状態に切り換わり、降圧型スイッチングレギュレータ８の出力電圧が出力端子７に出力されるようになる。したがって、降圧型スイッチングレギュレータ８は、動作が安定した状態で重負荷を待機できる。
その後、図１１（Ａ）に示すように、時刻ｔ２おいて負荷が、軽負荷から重負荷に切り換わると、動作の安定した降圧型スイッチングレギュレータ８は重負荷を駆動することができる。
【００９４】
図１１（Ｃ）に示すように、時刻ｔ３において、負荷検出回路４２が検出する負荷検出信号Ｓ１２が、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化するが、このとき、動作指令信号Ｓ１１は「Ｈ」レベルである。このため、降圧型スイッチングレギュレータ８は、その動作状態が変化しない。
その後、図１１（Ａ）に示すように、時刻ｔ４おいて負荷が重負荷から軽重負荷に切り換わるが、このとき、動作指令信号Ｓ１１は「Ｈ」レベルである。このため、降圧型スイッチングレギュレータ８とシリーズレギュレータ２は、その動作状態が変化しない。
【００９５】
図１１（Ｂ）に示すように、時刻ｔ５において、動作指令信号Ｓ１１が、「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化すると、オア回路４１の出力が図９（Ｄ）に示すように「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化し、インバータ４３の出力が図１１（Ｅ）に示すように「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化する。
このため、降圧型スイッチングレギュレータ８が停止状態に切り換わる一方、シリーズレギュレータ２が動作状態に切り換わり、シリーズレギュレータ２の出力電圧が出力端子７から出力されるようになる。
【００９６】
なお、時刻ｔ５では、負荷検出回路４２が検出する負荷検出信号Ｓ１２が、「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化する。このため、時刻ｔ５において、動作指令信号Ｓ１１が正常でない場合であっても、負荷に応じた動作ができる。
以後、このような動作を繰り返すことにより、負荷の状態に応じて降圧型スイッチングレギュレータ８とシリーズレギュレータ２が選択的に動作する。
【００９７】
以上のように、この第４実施形態によれば、第２実施形態と同様に、軽負荷時に消費電流の低減化が図れ、全体として電力の変換効率を向上できる。
また、この第４実施形態では、降圧型スイッチングレギュレータ８とシリーズレギュレータ２とを、予測または予定される負荷の変化に応じて事前に生成される動作指令信号Ｓ１１を使用して選択的に動作させ、その動作側の出力電圧を取り出すようにした。このため、降圧型スイッチングレギュレータ８とシリーズレギュレータ２を、負荷の変化に応じて適切に選択して動作できる。
【００９８】
さらに、第４実施形態では、降圧型スイッチングレギュレータ８とシリーズレギュレータ２の選択的な動作の制御を、動作指令信号Ｓ１１の他に、負荷検出信号Ｓ１２を使用して行うようにした。このため、動作指令信号Ｓ１１を使用するだけの場合に比べて、より確実で安定な動作をさせることができる。
次に、本発明の電源装置の第５実施形態について、図１２を参照しながら説明する。
【００９９】
この電源装置の第５実施形態は、図１２に示すように、それぞれ性質の異なる、チャージポンプ式の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１と、シリーズレギュレータ２Ａとを備え、シリーズレギュレータ２Ａを常時動作させるとともに、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１を、制御端子に入力される負荷判定信号Ｓ２１に従って動作させるようにしたものである。このため、負荷判定信号Ｓ２１が、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の駆動回路１２に供給されるようになっている。
【０１００】
ここで、負荷判定信号Ｓ２１は、負荷の大小に応じた信号であり、例えば負荷が大きな場合には「Ｈ」レベル、負荷が小さな場合には「Ｌ」レベルレベルである信号である。
降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、図１に示す降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１と同様に構成されている。シリーズレギュレータ２Ａは、図３に示すシリーズレギュレータ２と実質的に同一である。ただし、図３のスイッチＳＷ１が省略され、図３の誤差増幅器２１に対する軽負荷判定信号Ｓ１の供給が省略されている点が異なる。
【０１０１】
また、シリーズレギュレータ２Ａと降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、常時動作するシリーズレギュレータ２Ａの出力電圧が、必要に応じて動作される降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の出力電圧に比べてわずかに小さくなるように構成されている。例えば、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の出力電圧が３．０〔Ｖ〕の場合には、シリーズレギュレータ２Ａの出力電圧が３．０〔Ｖ〕から数１０〔ｍＶ〕程度小さくなるように構成されている。この理由については、後述の動作の中で説明する。
【０１０２】
次に、このような構成からなる第５実施形態の動作について、図３および図１２を参照して説明する。
まず、負荷判定信号Ｓ２１が、負荷が重負荷である旨を示す「Ｈ」レベルから、軽負荷である旨を示す「Ｌ」レベルに切り換わり、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作が停止し、シリーズレギュレータ２Ａのみの動作に切り換わる場合について説明する。降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、例えば設定値である３．０Ｖを出力しているものとする。
【０１０３】
この場合には、シリーズレギュレータ２Ａは常時動作しているので、図３に示す誤差増幅器２１も動作している。シリーズレギュレータ２Ａの出力の設定値は、３．０Ｖから数１０ｍＶ小さくなるように設定されている。このため、図３に示した誤差増幅器２１は、動作しているものの出力用のＭＯＳトランジスタＱ２１をオフしたままで待機している。
【０１０４】
負荷判定信号Ｓ２１が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変わると、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は動作を停止し、出力電圧Ｖｏｕｔがシリーズレギュレータ２Ａの設定値まで低下すると、誤差増幅器２１がＭＯＳトランジスタＱ２１をオンしてシリーズレギュレータ２Ａはその出力設定値を維持する。
このように、誤差増幅器２１は常に動作をしているので、起動から安定するまでの時間が極めて短く、出力の落ち込みを防止できる。
【０１０５】
次に、負荷判定信号Ｓ２１が、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに切り換わり、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作が開始される場合について説明する。
このように、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１が起動すると、出力電圧Ｖｏｕｔがシリーズレギュレータ２Ａの設定値（３．０Ｖから数１０ｍＶ小さくなるように設定した値）を越えるまでシリーズレギュレータ２Ａは動作している。しかし、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１がその出力を３Ｖまで上昇させる過程でその設定値を越えると、シリーズレギュレータ２Ａは誤差増幅器２１によって自動的にＭＯＳトランジスタＱ２１をオフにすることができる。
【０１０６】
このように、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の起動から出力を安定化するまでの期間をシリーズレギュレータ２Ａの動作で補うことで、出力の落ち込みを解消している。
以上のように、この第５実施形態によれば、第１実施形態と同様に、軽負荷時に消費電流の低減化が図れ、全体として電力の変換効率を向上できる。
【０１０７】
また、この第５実施形態によれば、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータがその動作を開始または停止する際に、その出力の落ち込みを防止できる。
次に、本発明の電源装置の第６実施形態について、図１３を参照しながら説明する。
この電源装置の第６実施形態は、図１３に示すように、それぞれ性質の異なる、降圧型スイッチングレギュレータ８と、シリーズレギュレータ２Ａとを備え、シリーズレギュレータ２Ａを常時動作させるとともに、降圧型スイッチングレギュレータ８を、制御端子４５に入力される負荷判定信号Ｓ２１に従って動作させるようにしたものである。このため、第５実施形態と同様の負荷判定信号Ｓ２１が、降圧型スイッチングレギュレータ８に供給されるようになっている。
【０１０８】
降圧型スイッチングレギュレータ８は、図７に示す降圧型スイッチングレギュレータ８と同様に構成されている。シリーズレギュレータ２Ａは、第５実施形態形態のシリーズレギュレータ２Ａと同様に構成される。
また、シリーズレギュレータ２Ａと降圧型スイッチングレギュレータ８は、常時動作するシリーズレギュレータ２Ａの出力電圧が、必要に応じて動作される降圧型スイッチングレギュレータ８の出力電圧に比べてわずかに小さくなるように構成されている。例えば、降圧型スイッチングレギュレータ８の出力電圧が３．０〔Ｖ〕の場合には、シリーズレギュレータ２Ａの出力電圧が３．０〔Ｖ〕から数１０〔ｍＶ〕程度小さくなるように構成されている。この理由については、後述の動作の中で説明する。
【０１０９】
次に、このような構成からなる第６実施形態の動作について、図３および図１３を参照して説明する。
まず、負荷判定信号Ｓ２１が、負荷が重負荷である旨を示す「Ｈ」レベルから、軽負荷である旨を示す「Ｌ」レベルに切り換わり、降圧型スイッチングレギュレータ８の動作が停止し、シリーズレギュレータ２Ａのみの動作に切り換わる場合について説明する。降圧型スイッチングレギュレータ８は、例えば設定値である３．０Ｖを出力しているものとする。
【０１１０】
この場合には、シリーズレギュレータ２Ａは常時動作しているので、図３に示す誤差増幅器２１も動作している。シリーズレギュレータ２Ａの出力の設定値は、３．０Ｖから数１０ｍＶ小さくなるように設定されている。このため、図３に示した誤差増幅器２１は、動作しているものの出力用のＭＯＳトランジスタＱ２１をオフしたままで待機している。
【０１１１】
負荷判定信号Ｓ２１が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変わると、降圧型スイッチングレギュレータ８は動作を停止し、出力電圧Ｖｏｕｔがシリーズレギュレータ２Ａの設定値まで低下すると、誤差増幅器２１はＭＯＳトランジスタＱ２１オンしてシリーズレギュレータ２Ａはその出力設定値を維持する。
このように、誤差増幅器２１は常に動作をしているので、起動から安定するまでの時間が極めて短く、出力の落ち込みを防止できる。
【０１１２】
次に、負荷判定信号Ｓ２１が、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに切り換わり、降圧型スイッチングレギュレータ８の動作が開始される場合について、以下に説明する。
このように、降圧型スイッチングレギュレータ８が起動すると、出力電圧Ｖｏｕｔがシリーズレギュレータ２Ａの設定値（３．０Ｖから数１０ｍＶ小さくなるように設定した値）を越えるまでシリーズレギュレータ２Ａは動作している。しかし、降圧型スイッチングレギュレータ８がその出力を３Ｖまで上昇させる過程でその設定値を越えると、シリーズレギュレータ２Ａは誤差増幅器２１によって自動的にＭＯＳトランジスタＱ２１をオフにすることができる。
【０１１３】
このように、降圧型スイッチングレギュレータ８の起動から出力を安定化するまでの期間をシリーズレギュレータ２Ａの動作で補うことで、出力の落ち込みを解消している。
以上のように、この第６実施形態によれば、第２実施形態と同様に、軽負荷時に消費電流の低減化が図れ、全体として電力の変換効率を向上できる。
【０１１４】
また、この第６実施形態によれば、降圧型スイッチングレギュレータがその動作を開始または停止する際に、その出力の落ち込みを防止できる。
次に、本発明の電源装置の第７実施形態について、図１４を参照しながら説明する。
この電源装置の第７実施形態は、図１４に示すように、それぞれ性質の異なる、チャージポンプ式の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１と、シリーズレギュレータ２Ａとを備え、シリーズレギュレータ２Ａを常時動作させるとともに、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作の制御を、制御端子５３に入力される動作制御信号Ｓ３１と負荷検出回路５２からの負荷判定信号Ｓ３２に従って行うようにしたものである。
【０１１５】
降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、図１に示す降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１と同様に構成されている。また、シリーズレギュレータ２Ａは、第５実施形態のシリーズレギュレータ２Ａと同様に構成されている。さらに、シリーズレギュレータ２Ａと降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、第５実施形態と同様に構成されている。
【０１１６】
また、この第７実施形態には、負荷（図示せず）が接続されるとともに、その負荷は、例えば、図示しないマイクロコンピュータ（プロセッサ）により所定のプログラムにより所定の制御がされるようになっている。このため、その負荷の制御に際しては、負荷の変化状態が事前にわかっているかまたは予測できるので、例えば上記のプログラム中に、予測または予定される負荷の変化状態に応じて降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１をオンオフ動作させる動作制御信号Ｓ３１を生成するプログラムを含めるようにしている。
【０１１７】
そこで、この第７実施形態では、マイクロコンピュータが、負荷の制御中にその動作制御信号Ｓ３１を生成し、この生成した動作制御信号Ｓ３１がオア回路５１に入力されるようになっている。また、そのオア回路５１には、上記の動作制御信号Ｓ１１の他に、負荷検出回路５２が負荷の大小を検出することにより出力する負荷検出信号Ｓ３２が入力されるようになっている。さらに、オア回路５１の出力信号は、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の駆動回路１２に供給されるようになっている。
【０１１８】
従って、この第７実施形態は、予測または予定される負荷の変化に応じて事前に生成される動作制御信号Ｓ３１と、負荷検出回路５２からの負荷検出信号Ｓ３２がオア回路５１で論理和処理され、その処理結果に基づいてチャージポンプ式の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１を制御動作するようになっている。
次に、このような構成からなる第７実施形態の動作について、図１４および図１５を参照して説明する。
【０１１９】
この第７実施形態は、電源が投入された状態では、シリーズレギュレータ２Ａは常時動作状態となる。一方、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、動作制御信号Ｓ３１と負荷検出信号Ｓ３２に従ってその動作が制御されるので、以下にその動作について説明する。
この例では、第７実施形態（電源装置）の負荷が図示しないマイクロコンピュータにより制御され、その負荷の状態が、図１５（Ａ）に示すように変化する場合について説明する。この負荷の変化は予めわかっているので、これに対応して図１５（Ｂ）に示すような動作制御信号Ｓ３１が、マイクロコンピュータからオア回路５１に入力されるものとする。
【０１２０】
ここで、動作制御信号Ｓ３１は、図１５（Ｂ）に示すように、重負荷動作を指令するときには「Ｈ」レベルで、軽負荷動作を指令するときには「Ｌ」レベルであるものとする。
いま、図１５（Ｂ）に示すように、時刻ｔ１において動作制御信号Ｓ３１が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルになると、オア回路５１の出力が図１５（Ｄ）に示すように「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化する。
【０１２１】
このため、駆動回路１２が動作して降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１が動作状態になる。したがって、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、動作が安定した状態で重負荷を待機することができる。
その後、図１５（Ａ）に示すように、時刻ｔ２おいて負荷が、軽負荷から重負荷に切り換わると、動作の安定した降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、その重負荷を駆動できる。
【０１２２】
図１５（Ｃ）に示すように、時刻ｔ３において、負荷検出回路５２が検出する負荷検出信号Ｓ３２が、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化するが、このとき、動作制御信号Ｓ３１は「Ｈ」レベルである。このため、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、その動作状態が変化しない。
その後、図１５（Ａ）に示すように、時刻ｔ４おいて負荷が、重負荷から軽重負荷に切り換わるが、このとき、動作制御信号Ｓ３１は「Ｈ」レベルである。このため、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、その動作状態が変化しない。
【０１２３】
図１５（Ｂ）に示すように、時刻ｔ５において、動作制御信号Ｓ３１が、「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化すると、オア回路５１の出力が図１５（Ｄ）に示すように「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化変化する。
このため、駆動回路１２の動作が停止して降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１が停止状態に切り換わり、シリーズレギュレータ２Ａの出力電圧が出力端子７に出力されるようになる。
【０１２４】
なお、時刻ｔ５では、負荷検出回路５２が検出する負荷検出信号Ｓ３２が、「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化する。このため、時刻ｔ５において、動作制御信号Ｓ３１が正常でない場合であっても、負荷に応じた動作ができる。
以後、このような動作を繰り返すことにより、負荷の状態に応じて降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１が動作したり、停止したりする。
【０１２５】
以上のように、この第７実施形態によれば、第１実施形態と同様に、軽負荷時に消費電流の低減化が図れ、全体として電力の変換効率を向上できる。
また、この第７実施形態では、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作の制御を、予測また予定される負荷の変化に応じて事前に生成される動作制御信号Ｓ３１を使用して行うようにした。このため、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の制御動作を、負荷の変化に応じて適切に動作させることができる。
【０１２６】
さらに、第７実施形態では、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の制御動作を、動作制御信号Ｓ３１の他に、負荷検出信号Ｓ３２を使用して行うようにした。このため、動作制御信号Ｓ３１だけを使用する場合に比べて、より確実で安定な動作をさせることができる。
次に、本発明の電源装置の第８実施形態について、図１６を参照しながら説明する。
【０１２７】
この電源装置の第８実施形態は、図１６に示すように、それぞれ性質の異なる、降圧型スイッチングレギュレータ８と、シリーズレギュレータ２Ａとを備え、シリーズレギュレータ２Ａを常時動作させるとともに、降圧型スイッチングレギュレータ８の動作の制御を、制御端子５３に入力される動作制御信号Ｓ３１と、負荷検出回路５２からの負荷判定信号Ｓ３２とに従って行うようにしたものである。
【０１２８】
降圧型スイッチングレギュレータ８は、図７に示す降圧型スイッチングレギュレータ８と同様に構成されている。また、シリーズレギュレータ２Ａは、第５実施形態のシリーズレギュレータ２Ａと同様に構成されている。さらに、シリーズレギュレータ２Ａと降圧型スイッチングレギュレータ８は、第６実施形態と同様に構成されている。
【０１２９】
また、この第８実施形態では、第７実施形態の場合と同様に、マイクロコンピュータが、負荷の制御中に上記と同様の動作制御信号Ｓ３１を生成し、この生成した動作制御信号Ｓ３１がオア回路５１に入力されるようになっている。また、そのオア回路５１には、上記の動作制御信号Ｓ１１の他に、負荷検出回路５２が負荷の大小を検出することにより出力する負荷検出信号Ｓ３２が入力されるようになっている。さらに、オア回路５１の出力信号は、降圧型スイッチングレギュレータ８に供給されるようになっている。
【０１３０】
従って、この第８実施形態は、予測または予定される負荷の変化に応じて事前に生成される動作制御信号Ｓ３１と、負荷検出回路５２からの負荷検出信号Ｓ３２がオア回路５１で論理和処理され、その処理結果に基づいて降圧型スイッチングレギュレータ８の動作を制御するようになっている。
次に、このような構成からなる第８実施形態の動作について、図１６および図１７を参照して説明する。
【０１３１】
この第８実施形態は、電源が投入された状態では、シリーズレギュレータ２Ａは常時動作状態となる。一方、降圧型スイッチングレギュレータ８は、動作制御信号Ｓ３１と負荷検出信号Ｓ３２に従ってその動作が制御されるので、以下にその動作について説明する。
この例では、第８実施形態（電源装置）の負荷が図示しないマイクロコンピュータにより制御され、その負荷の状態が、図１７（Ａ）に示すように変化する場合について説明する。この負荷の変化は予めわかっているので、これに対応して図１７（Ｂ）に示すような動作制御信号Ｓ３１が、マイクロコンピュータからオア回路５１に入力されるものとする。
【０１３２】
ここで、動作制御信号Ｓ３１は、図１７（Ｂ）に示すように、重負荷動作を指令するときには「Ｈ」レベルで、軽負荷動作を指令するときには「Ｌ」レベルであるものとする。
いま、図１７（Ｂ）に示すように、時刻ｔ１において動作制御信号Ｓ３１が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルになると、オア回路５１の出力が図１７（Ｄ）に示すように「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化する。
【０１３３】
このため、降圧型スイッチングレギュレータ８が動作状態になる。したがって、降圧型スイッチングレギュレータ８は、動作が安定した状態で重負荷を待機することができる。
その後、図１７（Ａ）に示すように、時刻ｔ２おいて負荷が、軽負荷から重負荷に切り換わると、動作の安定した降圧型スイッチングレギュレータ８は、その重負荷を駆動できる。
【０１３４】
図１７（Ｃ）に示すように、時刻ｔ３において、負荷検出回路５２が検出する負荷検出信号Ｓ３２が、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化するが、このとき、動作制御信号Ｓ３１は「Ｈ」レベルである。このため、降圧型スイッチングレギュレータ８は、その動作状態が変化しない。
その後、図１７（Ａ）に示すように、時刻ｔ４おいて負荷が、重負荷から軽重負荷に切り換わるが、このとき、動作制御信号Ｓ３１は「Ｈ」レベルである。このため、降圧型スイッチングレギュレータ８は、その動作状態が変化しない。
【０１３５】
図１７（Ｂ）に示すように、時刻ｔ５において、動作制御信号Ｓ３１が、「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化すると、オア回路５１の出力が図１７（Ｄ）に示すように「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化変化する。このため、降圧型スイッチングレギュレータ８が停止状態に切り換わり、シリーズレギュレータ２Ａの出力電圧が出力端子７に出力されるようになる。
【０１３６】
なお、時刻ｔ５では、負荷検出回路５２が検出する負荷検出信号Ｓ３２が、「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化する。このため、時刻ｔ５において、動作制御信号Ｓ３１が正常でない場合であっても、負荷に応じた動作ができる。
以後、このような動作を繰り返すことにより、負荷の状態に応じて降圧型スイッチングレギュレータ８が動作したり、停止したりする。
【０１３７】
以上のように、この第８実施形態によれば、第２実施形態と同様に、軽負荷時に消費電流の低減化が図れ、全体として電力の変換効率を向上できる。
また、この第８実施形態では、降圧型スイッチングレギュレータ８の制御動作を、予測また予定される負荷の変化に応じて事前に生成される動作制御信号Ｓ３１を使用して行うようにした。このため、降圧型スイッチングレギュレータ８の制御動作を、負荷の変化に応じて適切に行うことができる。
【０１３８】
さらに、第８実施形態では、降圧型スイッチングレギュレータ８の制御動作を、動作制御信号Ｓ３１の他に、負荷検出信号Ｓ３２を使用して行うようにした。このため、動作制御信号Ｓ３１だけを使用する場合に比べて、より確実で安定な動作をさせることができる。
【０１３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、軽負荷時に消費電流の低減化が図れ、全体として電力の変換効率が向上する電源装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電源装置の第１実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】降圧型チャージポンプ回路の具体的な構成を示す回路図である。
【図３】シリーズレギュレータの具体的な構成を示す回路図である。
【図４】降圧型チャージポンプ回路の動作例を説明する説明図である。
【図５】降圧型チャージポンプ回路の他の動作例を説明する説明図である。
【図６】本発明の電源装置の第２実施形態の構成を示すブロック図である。
【図７】降圧型スイッチングレギュレータの具体的な構成を示す回路図である。
【図８】本発明の電源装置の第３実施形態の構成を示すブロック図である。
【図９】その第３実施形態の各部の波形図である。
【図１０】本発明の電源装置の第４実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１１】その第４実施形態の各部の波形図である。
【図１２】本発明の電源装置の第５実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の電源装置の第６実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の電源装置の第７実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１５】その第７実施形態の各部の波形図である。
【図１６】本発明の電源装置の第８実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１７】その第８実施形態の各部の波形図である。
【符号の説明】
１ チャージポンプ方式の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ
２、２Ａ シリーズレギュレータ
４ 入力端子
６ 制御入力端子
７ 出力端子
８ 降圧型スイッチングレギュレータ
１１ 降圧型チャージポンプ回路
１２ 駆動回路
２１ 誤差増幅器
３１ 制御回路
４１、５１ オア回路
４２、５２ 負荷検出回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽負荷時において自己の消費電流の低減化を図って電力の無駄を省き、全体として電力の変換効率の向上を図るようにした電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電源装置としては、例えば、チャージポンプ方式のＤＣ／ＤＣコンバータやスイッチングレギュレータなどが知られている。
チャージポンプ方式のＤＣ／ＤＣコンバータは、コンデンサの充放電を利用して入力電圧を所定の出力電圧に変換するものである。
【０００３】
スイッチングレギュレータは、入力電圧をスイッチングし、その入力電圧を所定の出力電圧に変換するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、チャージポンプ方式のＤＣ／ＤＣコンバータは、最大負荷時を想定して設計し動作させるようにしているので、負荷などの状態が変動しても、自己の消費電流が同じであった。このため、重負荷時には電力の無駄がないが、軽負荷時には能力が過剰となり電力の無駄があり、全体として電力の変換効率が低下するという不具合がある。
【０００５】
一方、スイッチングレギュレータは、自己の消費電流が大きいが電力の変換効率が高いので、重負荷時にはその高い電力の変換効率が有効となるが、軽負荷時には自己の消費電流が大きなために、全体として電力の変換効率が低下するという不具合がある。
そこで、本発明の目的は、上記の点に鑑み、軽負荷時における自己の消費電流の低減化を図るようにし、全体として電力の変換効率を向上するようにした電源装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決する手段】
本発明に係る電源装置は、駆動と停止とを切り替え制御する第１制御信号が入力され、第１の入力電圧を所定の出力電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、駆動と停止とを切り替え制御する第２制御信号が入力され、第２の入力電圧を所定の出力電圧となるように出力電圧を連続的に制御するシリーズレギュレータとを備える電源装置であって、前記シリーズレギュレータは、前記第２の入力電圧が入力される入力端子と、出力電圧が出力される出力端子と、トランジスタと、誤差増幅器と、第１の抵抗と、第２の抵抗と、を含み、前記入力端子は前記トランジスタの一端に接続され、前記トランジスタの他端は前記出力端子に接続されるとともに前記第１の抵抗と、前記第２の抵抗とを介して第３の電圧の端子に接続され、前記誤差増幅器は、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との接続点電圧と、基準電圧と、イネーブル信号が入力され、前記誤差増幅器の出力は前記トランジスタのゲートに接続されることを特徴とする電源装置。
本発明に係る電源装置は、前記イネーブル信号と前記第２制御信号とが同一の信号であって、前記第２制御信号が駆動を示すレベルである場合、前記誤差増幅器は前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との接続点電圧と、基準電圧との比較に応じた出力を前記トランジスタのゲートに印加し、前記トランジスタのオン抵抗の制御を行い、所定の電圧を出力することを特徴とする。
本発明に係る電源装置は、前記第２の抵抗と前記第３の電圧の端子との間にスイッチ素子を有することを特徴とする。
本発明に係る電源装置のＤＣ／ＤＣコンバータは、チャージポンプ方式の降圧ＤＣ／ＤＣコンバータであることを特徴とする。
本発明に係る電源装置のＤＣ／ＤＣコンバータは、スイッチングレギュレータであることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電源装置において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータと前記シリーズレギュレータとを、前記負荷の大小に応じて選択的に動作させてその動作側の出力電圧を取り出すための信号を外部から入力するようにし、そのための制御入力端子を備えるようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の電源装置において、前記負荷が大きな場合には前記ＤＣ／ＤＣコンバータを動作させ、前記負荷が小さな場合には前記シリーズレギュレータを動作させるようになっていることを特徴とするものである。
このように、請求項１〜請求項３に係る各発明では、性質の異なるチャージポンプ方式のＤＣ／ＤＣコンバータとシリーズレギュレータとを組み合わせ、ＤＣ／ＤＣコンバータとシリーズレギュレータとを、負荷の大小に応じて選択的に動作させてその動作側の出力電圧を取り出すようにした。
【０００９】
具体的には、その負荷が重負荷時には、ＤＣ／ＤＣコンバータを動作させるようにした。ＤＣ／ＤＣコンバータは、自己の消費電流が大きいものの、入力電力に対する出力電力の変換効率が高い。このため、重負荷時には、負荷電流が増加するので、電力変換の効率が高いＤＣ／ＤＣコンバータの使用が効果的であり、自己の消費電流は負荷電流が大きなために無視することができる。
【００１０】
一方、その負荷が軽負荷時には、シリーズレギュレータを動作させるようにした。シリーズレギュレータは、自己の消費電流が小さいものの、電力の変換効率が低い。このため、軽負荷時には、シリーズレギュレータを使用しても、自己の消費電流が小さいために、その電力変換の効率の低さを無視できる。
従って、軽負荷時には重負荷時に比べて自己の消費電流の低減化が図れるので、重負荷と軽負荷の双方で使用する場合に、全体として電力の変換効率の向上が図れる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、入力電圧をスイッチングし、前記入力電圧を所定の出力電圧に変換するスイッチングレギュレータと、前記入力電圧を入力するとともに、自己の出力電圧が所定電圧となるようにその出力電圧を連続的に制御するシリーズレギュレータとを備え、前記スイッチングレギュレータと前記シリーズレギュレータとを、負荷の大小に応じて選択的に動作させて動作側の出力電圧を取り出すようになっていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の電源装置において、前記スイッチングレギュレータと前記シリーズレギュレータとを、前記負荷の大小に応じて選択的に動作させて動作側の出力電圧を取り出すための信号を外部から入力するようにし、そのための制御入力端子を備えるようにしたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載の電源装置において、前記負荷が大きな場合には前記スイッチングレギュレータを動作させ、前記負荷が小さな場合には前記シリーズレギュレータを動作させるようになっていることを特徴とするものである。
このように、請求項４〜請求項６に係る各発明では、性質の異なるスイッチングレギュレータとシリーズレギュレータとを組み合わせ、スイッチングレギュレータとシリーズレギュレータとを、負荷の大小に応じて選択的に動作させてその動作側の出力電圧を取り出すようにした。
【００１４】
具体的には、その負荷が重負荷時には、スイッチングレギュレータを動作させるようにした。スイッチングレギュレータは、自己の消費電流が大きいものの、入力電力に対する出力電力の変換効率が高い。このため、重負荷時には、負荷電流が増加するので、電力変換の効率が高いスイッチングレギュレータの使用が効果的であり、自己の消費電流は負荷電流が大きなために無視できる。
【００１５】
一方、その負荷が軽負荷時には、シリーズレギュレータを動作させるようにした。シリーズレギュレータは、自己の消費電流が小さいものの、電力の変換効率が低い。このため、軽負荷時には、シリーズレギュレータを使用しても、自己の消費電流が小さいために、その電力変換の効率の低さを無視できる。
従って、軽負荷時には重負荷時に比べて自己の消費電流の低減化が図れるので、重負荷と軽負荷の双方で使用する場合に、全体として電力の変換効率の向上が図れる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、コンデンサの充放電を利用して入力電圧を所定の出力電圧に変換するチャージポンプ方式のＤＣ／ＤＣコンバータと、前記入力電圧を入力するとともに、自己の出力電圧が所定電圧となるようにその出力電圧を連続的に制御するシリーズレギュレータとを備え、ＤＣ／ＤＣコンバータと前記シリーズレギュレータとを、予測または予定される負荷の変化に基づいて事前に生成される動作指令信号に従って選択的に動作させ、その動作側の出力電圧を取り出すようになっていることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の電源装置において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータと前記シリーズレギュレータの選択的な動作は、前記動作指令信号の他に、負荷の大小を検出することにより得られる負荷検出信号を使用して行うようになっていることを特徴とするものである。
請求項９に記載の発明は、請求項７または請求項８に記載の電源装置において、前記負荷が大きな場合には前記ＤＣ／ＤＣコンバータを動作させ、前記負荷が小さな場合には前記シリーズレギュレータを動作させるようになっていることを特徴とするものである。
【００１８】
このように、請求項７〜請求項９に係る各発明によれば、請求項１〜請求項３係る発明と同様の作用および効果を実現できる。
また、請求項７〜請求項９に係る各発明では、ＤＣ／ＤＣコンバータとシリーズレギュレータとを、予測または予定される負荷の変化に基づいて事前に生成される動作指令信号に従って選択的に動作させ、その動作側の出力電圧を取り出すようにした。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータとシリーズレギュレータを、負荷の変化に応じて適切に選択して動作させることができる。
【００１９】
さらに、請求項８および請求項９に係る発明では、ＤＣ／ＤＣコンバータとシリーズレギュレータの選択的な動作を、動作指令信号の他に、負荷の大小を検出することにより得られる負荷検出信号を使用して行うようにした。このため、動作指令信号だけを使用する場合に比べて、より確実で安定な動作をさせることができる。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、入力電圧をスイッチングし、前記入力電圧を所定の出力電圧に変換するスイッチングレギュレータと、前記入力電圧を入力するとともに、自己の出力電圧が所定電圧となるようにその出力電圧を連続的に制御するシリーズレギュレータとを備え、前記スイッチングレギュレータと前記シリーズレギュレータとを、予測または予定される負荷の変化に基づいて事前に生成される動作指令信号に従って選択的に動作させ、その動作側の出力電圧を取り出すようになっていることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の電源装置において、前記スイッチングレギュレータと前記シリーズレギュレータの選択的な動作は、前記動作指令信号の他に、負荷の大小を検出することにより得られる負荷検出信号を使用して行うようになっていることを特徴とするものである。
請求項１２に記載の発明は、請求項１０または請求項１１に記載の電源装置において、前記負荷が大きな場合には前記スイッチングレギュレータを動作させ、前記負荷が小さな場合には前記シリーズレギュレータを動作させるようになっていることを特徴とするものである。
【００２２】
このように、請求項１０〜請求項１２に係る各発明によれば、請求項４〜請求項６係る発明と同様の作用および効果を実現できる。
また、請求項１０〜請求項１２に係る各発明では、スイッチングレギュレータとシリーズレギュレータとを、予測または予定される負荷の変化に基づいて事前に生成される動作指令信号に従って選択的に動作させ、その動作側の出力電圧を取り出すようにした。このため、スイッチングレギュレータとシリーズレギュレータを、負荷の変化に応じて適切に選択して動作させることができる。
【００２３】
さらに、請求項１１および請求項１２に係る発明では、スイッチングレギュレータとシリーズレギュレータの選択的な動作を、動作指令信号の他に、負荷の大小を検出することにより得られる負荷検出信号を使用して行うようにした。このため、動作指令信号だけを使用する場合に比べて、より確実で安定な動作をさせることができる。
【００２４】
請求項１３に記載の発明は、コンデンサの充放電を利用して入力電圧を所定の出力電圧に変換するチャージポンプ方式のＤＣ／ＤＣコンバータと、前記入力電圧を入力するとともに、自己の出力電圧が所定電圧となるようにその出力電圧を連続的に制御するシリーズレギュレータとを備え、前記シリーズレギュレータを常時動作させるとともに、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを負荷の大小に応じて動作させるようになっていることを特徴とするものである。
【００２５】
このように請求項１３に係る発明では、性質の異なるＤＣ／ＤＣコンバータとシリーズレギュレータとを組み合わせ、例えば能力の小さなシリーズレギュレータを常時動作させるとともに、能力の大きなＤＣ／ＤＣコンバータを負荷の大小に応じて動作させるようにした。
このため、請求項１３に係る発明によれば、軽負荷時に消費電流の低減化が図れ、全体として電力の変換効率を向上できる。
【００２６】
請求項１４に記載の発明は、入力電圧をスイッチングし、前記入力電圧を所定の出力電圧に変換するスイッチングレギュレータと、前記入力電圧を入力するとともに、自己の出力電圧が所定電圧となるようにその出力電圧を連続的に制御するシリーズレギュレータとを備え、前記シリーズレギュレータを常時動作させるとともに、前記スイッチングレギュレータを負荷の大小に応じて動作させるようになっていることを特徴とするものである。
【００２７】
このように請求項１４に係る発明では、性質の異なるスイッチングレギュレータとシリーズレギュレータとを組み合わせ、例えば能力の小さなシリーズレギュレータを常時動作させるとともに、能力の大きなスイッチングレギュレータを負荷の大小に応じて動作させるようにした。
このため、請求項１４に係る発明によれば、軽負荷時に消費電流の低減化が図れ、全体として電力の変換効率を向上できる。
【００２８】
請求項１５に記載の発明は、コンデンサの充放電を利用して入力電圧を所定の出力電圧に変換するチャージポンプ方式のＤＣ／ＤＣコンバータと、前記入力電圧を入力するとともに、自己の出力電圧が所定電圧となるようにその出力電圧を連続的に制御するシリーズレギュレータとを備え、前記シリーズレギュレータを常時動作させるとともに、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作の制御を、予測または予定される負荷の変化に基づいて事前に生成される動作制御信号に従って行うようになっていることを特徴とするものである。
【００２９】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の電源装置において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作の制御は、前記動作制御信号の他に、負荷の大小を検出することにより得られる負荷検出信号を使用して行うようになっていることを特徴とするものである。
このように、請求項１５および請求項１６に係る発明では、性質の異なるＤＣ／ＤＣコンバータとシリーズレギュレータとを組み合わせ、シリーズレギュレータを常時動作させるとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータの動作の制御を、予測または予定される負荷の変化に基づいて事前に生成される動作制御信号に従って行うようにした。このため、軽負荷時に消費電流の低減化が図れ、全体として電力の変換効率を向上できる上に、ＤＣ／ＤＣコンバータを、負荷の変化に応じて適切に動作させることができる。
【００３０】
また、請求項１６に係る発明では、ＤＣ／ＤＣコンバータの動作の制御を、動作制御信号の他に、負荷の大小を検出することにより得られる負荷検出信号を使用して行うようにした。このため、動作制御信号だけを使用する場合に比べて、より確実で安定な動作をさせることができる。
請求項１７に記載の発明は、入力電圧をスイッチングし、前記入力電圧を所定の出力電圧に変換するスイッチングレギュレータと、前記入力電圧を入力するとともに、自己の出力電圧が所定電圧となるようにその出力電圧を連続的に制御するシリーズレギュレータとを備え、前記シリーズレギュレータを常時動作させるとともに、前記スイッチングレギュレータの動作の制御を、予測または予定される負荷の変化に基づいて事前に生成される動作制御信号に従って行うようになっていることを特徴とするものである。
【００３１】
請求項１８に記載の発明は、請求項１７に記載の電源装置において、前記スイッチングレギュレータの動作の制御は、前記動作制御信号の他に、負荷の大小を検出することにより得られる負荷検出信号を使用して行うようになっていることを特徴とするものである。
このように、請求項１７および請求項１８に係る発明では、性質の異なるスイッチングレギュレータとシリーズレギュレータとを組み合わせ、シリーズレギュレータを常時動作させるとともに、スイッチングレギュレータの動作の制御を、予測または予定される負荷の変化に基づいて事前に生成される動作制御信号に従って行うようにした。このため、軽負荷時に消費電流の低減化が図れ、全体として電力の変換効率を向上できる上に、スイッチングレギュレータを、負荷の変化に応じて適切に動作させることができる。
【００３２】
また、請求項１８に係る発明では、スイッチングレギュレータの動作の制御を、動作制御信号の他に、負荷の大小を検出することにより得られる負荷検出信号を使用して行うようにした。このため、動作制御信号だけを使用する場合に比べて、より確実で安定な動作をさせることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電源装置の第１実施形態について、図１を参照しながら説明する。
この電源装置の第１実施形態は、図１に示すように、それぞれ性質の異なる、チャージポンプ式の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１と、シリーズレギュレータ２とを備え、軽負荷判定信号Ｓ１に基づいて、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１とシリーズレギュレータ２とを選択的に動作させ、その動作側の出力電圧を出力端子７から取り出すようになっている。
【００３４】
降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、コンデンサの充放電を利用して入力端子４に入力される入力電圧Ｖｉｎを所定の出力電圧Ｖｏｕｔに変換するものであり、降圧型チャージポンプ回路１１と、この降圧型チャージポンプ回路１１を駆動する駆動回路１２とから構成されている。
降圧型チャージポンプ回路１１は、例えば図２に示すように、スイッチ用のＭＯＳトランジスタＱ１〜Ｑ４およびコンデンサＣ１からなる第１チャージポンプ回路１１Ａと、スイッチ用のＭＯＳトランジスタＱ１１〜Ｑ１４およびコンデンサＣ２からなる第２チャージポンプ回路１２Ａと、第１チャージポンプ回路１１Ａと第２チャージポンプ回路１２Ａとを接続自在なスイッチ用のＭＯＳトランジスタＱ５と、出力用のコンデンサＣ３と、から構成されている。
【００３５】
さらに詳述すると、ＭＯＳトランジスタＱ１は、そのソースが入力端子４に接続され、そのドレインがコンデンサＣ１を介してＭＯＳトランジスタＱ３のソースに接続されている。ＭＯＳトランジスタＱ３のドレインは、出力端子７に接続されている。また、ＭＯＳトランジスタＱ２は、そのソースがＭＯＳトランジスタＱ１のドレインに接続され、そのドレインが出力端子７に接続されている。さらに、ＭＯＳトランジスタＱ４は、そのドレインがＭＯＳトランジスタＱ３のソースとＭＯＳトランジスタＱ５のソースにそれぞれ接続されるとともに、そのソースが接地されている。出力端子７と接地間には、コンデンサＣ３が接続されている。
【００３６】
ＭＯＳトランジスタＱ１１は、そのソースが入力端子４に接続され、そのドレインがコンデンサＣ２を介してＭＯＳトランジスタＱ１３のソースに接続されるとともに、ＭＯＳトランジスタＱ５のドレインに接続されている。ＭＯＳトランジスタＱ１３のドレインは、出力端子７に接続されている。また、ＭＯＳトランジスタＱ１２は、そのソースがＭＯＳトランジスタＱ１１のドレインに接続され、そのドレインが出力端子７に接続されている。さらに、ＭＯＳトランジスタＱ１４は、そのドレインがＭＯＳトランジスタＱ１３のソースに接続されるとともに、そのソースが接地されている。
【００３７】
ＭＯＳトランジスタＱ１〜Ｑ５、Ｑ１１〜１４の各ゲートには、図１に示す駆動回路１２から所定の駆動信号が入力され、この各駆動信号によりＭＯＳトランジスタＱ１〜Ｑ５、Ｑ１１〜１４はオンオフ制御されるようになっている。
駆動回路１２は、設定モード端子５から入力される設定モード信号Ｓ２で設定されるモードに応じて、降圧型チャージポンプ回路１１の各ＭＯＳトランジスタＱ１〜Ｑ５、Ｑ１１〜Ｑ１４を駆動する駆動信号を発振回路（図示せず）の発振信号に基づいて生成するものである。
【００３８】
ここで、設定モード信号Ｓ１により設定できる設定モードは、降圧型チャージポンプ回路１１を相補駆動または非相補駆動させること、および入力電圧の降圧倍率（例えば１／１倍、１／２倍、２／３倍など）である。
また、駆動回路１２は、制御入力端子６から入力される軽負荷判定信号Ｓ２をインバータ３で反転した反転信号Ｓ３に基づき、その動作が停止またはその出力が禁止されるようになっている。
【００３９】
シリーズレギュレータ２は、入力電圧Ｖｉｎを入力するとともに、自己の出力電圧Ｖｏｕｔが所定電圧となるようにその出力電圧Ｖｏｕｔを連続的に制御するものであり、例えば図３に示すような構成からなる。
すなわち、このシリーズレギュレータ２は、入力端子４と出力端子７との間にＭＯＳトランジスタＱ２１が接続されるとともに、出力端子７と接地間には、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、およびスイッチＳＷ１が直列に接続されている。誤差増幅器２１は、出力電圧Ｖｏｕｔを抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧した分圧電圧を基準電圧と比較し、その比較に応じた出力電圧をＭＯＳトランジスタＱ２１のゲートに印加し、ＭＯＳトランジスタＱ２１のオン抵抗の制御を行い、これにより所定の出力電圧が得られるようになっている。
【００４０】
誤差増幅器２１は、制御入力端子６に入力される軽負荷判定信号Ｓ１によりその出力電圧がオンオフ制御されるようになっている。また、スイッチＳＷ１は、軽負荷判定信号Ｓ１によりその開閉が制御されるようになっている。
次に、このような構成からなる第１実施形態の動作について、図面を参照して説明する。
【００４１】
この第１実施形態の負荷が重負荷の場合には、軽負荷判定信号Ｓ１が例えば「Ｌ」レベルとなる。このため、軽負荷判定信号Ｓ１は、そのままシリーズレギュレータ２の誤差増幅回路２１とスイッチＳＷ１にそれぞれ入力されるとともに、インバータ３で「Ｈ」レベルに反転されて降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の駆動回路１２に入力される。
【００４２】
この結果、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１側では、駆動回路１２が動作状態または駆動信号の出力が可能な状態となる。従って、駆動回路１２からは、設定モード信号Ｓ２で設定されているモードに応じた所定の各駆動信号が、ＭＯＳトランジスタＱ１〜Ｑ５、Ｑ１１〜Ｑ１４の対応するゲートに入力される。このため、降圧型チャージポンプ回路１１は、その設定モードに応じた動作をし、所定の出力電圧Ｖｏｕｔ発生し、これが出力端子７に出力される。
【００４３】
一方、シリーズレギュレータ２側では、誤差増幅器２１の出力が禁止されるとともに、スイッチＳＷ１は開いた状態になるので、シリースレギュレータ２は動作せず、出力電圧が発生しない。
次に、第１実施形態の負荷が軽負荷の場合には、軽負荷判定信号Ｓ１が例えば「Ｈ」レベルとなる。このため、軽負荷判定信号Ｓ１は、そのままシリーズレギュレータ２の誤差増幅器２１とスイッチＳＷ１にそれぞれ入力されるとともに、インバータ３で「Ｌ」レベルに反転されて降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の駆動回路１２に入力される。
【００４４】
この結果、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１側では、駆動回路１２が動作の停止状態または駆動信号の出力が禁止される状態となる。従って、駆動回路１２からは、各駆動信号が出力されないので、降圧型チャージポンプ回路１１は動作を停止し、出力電圧が発生しない。
一方、シリーズレギュレータ２側では、誤差増幅器２１の出力電圧が出力される状態になるとともに、スイッチＳＷ１が閉じて状態になるので、シリースレギュレータ２は動作状態となり、その出力電圧が出力端子７に出力される。
【００４５】
次に、降圧型チャージポンプ回路１１が、設定モード信号Ｓ２で設定されるモードに応じて動作する場合の例について、図４、図５を参照して説明する。
まず、相補動作であって、降圧電圧が１／１倍のモードが設定された場合について、図４を参照して説明する。
この場合には、第１と第２のチャージポンプ回路１１Ａ、１１Ｂは、第１の期間では図４（Ａ）で示すような状態になり、第２の期間では図４（Ｂ）で示すような状態になり、この第１の期間と第２の期間の動作を交互に繰り返す。
【００４６】
すなわち、第１の期間では、第１チャージポンプ回路１１Ａは、駆動回路１２によりＭＯＳトランジスタＱ２、Ｑ４のみがオンとなり、前回の第２の期間のコンデンサＣ１の充電電圧が出力電圧Ｖｏｕｔとなる（図４（Ａ）参照）。
また、同じ第１の期間では、第２チャージポンプ回路１１Ｂは、駆動回路１２によりＭＯＳトランジスタＱ１１、Ｑ１４のみがオンとなり、入力電圧ＶｉｎによりコンデンサＣ２が充電される（図４（Ａ）参照）。
【００４７】
これに対して、第２の期間では、第１チャージポンプ回路１１Ａは、駆動回路１２によりＭＯＳトランジスタＱ１、Ｑ４のみがオンとなり、入力電圧ＶｉｎによりコンデンサＣ２が充電される（図４（Ｂ）参照）。
また、同じ第２の期間では、第２チャージポンプ回路１１Ｂは、駆動回路１２によりＭＯＳトランジスタＱ１２、Ｑ１４のみがオンとなり、第１の期間のコンデンサＣ２の充電電圧が出力電圧Ｖｏｕｔとなる（図４（Ｂ）参照）。
【００４８】
次に、相補動作であって、降圧電圧が１／２倍のモードが設定された場合について、図５を参照して説明する。
この場合には、第１と第２のチャージポンプ回路１１Ａ、１１Ｂは、第１の期間では図５（Ａ）で示すような状態になり、第２の期間では図５（Ｂ）で示すような状態になり、この第１の期間と第２の期間の動作を交互に繰り返す。なお、ここでは、その詳細な説明は省略する。
【００４９】
以上のように、この第１実施形態では、その負荷が重負荷時には、チャージポンプ式の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１を動作するようにした。降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、自己の消費電流が例えば１００μＡというように大きいものの、入力電力に対する出力電力の変換効率（電力変換の効率）が例えば９０％というように高い。このため、重負荷時には、負荷電流が増加するので、電力変換の効率が高い降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の使用が効果的であり、自己の消費電流は負荷電流が大きなために無視することができる。
【００５０】
一方、その負荷が軽負荷時には、シリーズレギュレータ２を動作するようにした。シリーズレギュレータ２は、自己の消費電流が例えば１μＡというように小さいものの、電力の変換効率が例えば６０％というように低い。このため、軽負荷時には、シリーズレギュレータ２を使用しても、自己の消費電流が小さいために、その電力変換の効率の低さを無視できる。
【００５１】
従って、この第１実施形態によれば、軽負荷時には重負荷時に比べて自己の消費電流の低減化が図れるので、重負荷と軽負荷の双方で使用する場合に、全体として電力の変換効率の向上が図れる。このため、特に、電池で動作する電子機器を使用する場合であって、待機状態で動作するような場合には、電池の無駄な消費を防止でき、長時間にわたって電池を使用できる。
【００５２】
ところで、上記の第１実施形態では、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１とシリーズレギュレータ２とを選択的に動作させ、その動作側の出力電圧を取り出すようにしたので、その動作を切り換えるときに出力電圧の発生がない期間が生じるのを防止する必要があるので、この点の工夫について説明する。
まず、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作からシリーズレギュレータ２の動作に切り換わる場合について説明する。
【００５３】
このときには、軽負荷判定信号Ｓ１が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化するので、これにより、直ちにシリーズレギュレータ２側の誤差増幅器２１の出力電圧が出力される状態になるとともに、スイッチＳＷ１が閉じるようにする。この結果、シリーズレギュレータ２は直ちに動作を開始する。
一方、軽負荷判定信号Ｓ１のその変化を適宜手段で検出し、これを検出するとタイマ（図示せず）が起動して所定時間を計数し、その計数の終了後に終了信号を生成するようにする。そして、この終了信号により、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１側の駆動回路１２が動作の停止状態または駆動信号の出力が禁止される状態となるようにする。これにより、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、シリーズレギュレータ２の動作が安定になった後に、その動作を停止する。
【００５４】
このような動作により、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作からシリーズレギュレータ２の動作に切り換わる際に、出力電圧の発生がない期間が生じるのを防止できる。
次に、逆に、シリーズレギュレータ２の動作から降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作状態に切り換わる場合について説明する。
【００５５】
このときには、軽負荷判定信号Ｓ１が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化し、これがインバータ３で変換されて降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１側の駆動回路１２に入力するようにする。このため、駆動回路１２は、直ちに動作状態または駆動信号の出力可能な状態に移行し、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は直ちに動作を開始する。
【００５６】
一方、軽負荷判定信号Ｓ１のその変化を適宜手段で検出し、これを検出するとタイマが起動して所定時間を計数し、その計数の終了後に終了信号を生成するようにする。そして、この終了信号により、シリーズレギュレータ２側の誤差増幅器２１の出力電圧が出力されない状態になるとともに、スイッチＳＷ１が開くようにする。これにより、シリーズレギュレータ２は、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作が安定になった後に、その動作が停止する。
【００５７】
このような動作により、シリーズレギュレータ２の動作から降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作に切り換わる際に、出力電圧の発生がない期間が生じるのを防止できる。
次に、本発明の電源装置の第２実施形態について、図６を参照しながら説明する。
【００５８】
この電源装置の第２実施形態は、図６に示すように、それぞれ性質の異なる、降圧型スイッチングレギュレータ８と、シリーズレギュレータ２とを備え、軽負荷判定信号Ｓ１に基づいて、降圧型スイッチングレギュレータ８とシリーズレギュレータ２とを選択的に動作させ、この動作側の出力電圧を出力端子３から取り出すようになっている。
【００５９】
シリーズレギュレータ２は、図１および図３に示すシリーズレギュレータ２と同様のものである。
降圧型スイッチングレギュレータ８は、入力電圧をスイッチングし、入力電圧を所定の出力電圧に変換するものであり、たとえば図７に示すような構成からなる。
【００６０】
すなわち、降圧型スイッチングレギュレータ８は、入力端子４と出力端子７との間にＭＯＳトランジスタＱ３１とコイルＬ１が直列に接続されている。また、コイルＬ１の一端はダイオードＤ１を介して接地され、コイルＬ１の他端はコンデンサＣ４介して接地されている。
制御回路３１は、出力電圧Ｖｏｕｔの大きさに応じてパルスの周波数またはパルス幅が変化するスイッチング信号を生成し、このスイッチング信号によりＭＯＳトランジスタＱ３１のオンオフ制御を行い、これにより所望の出力電圧が得られるようになっている。
【００６１】
また、制御回路３１は、制御入力端子６から入力される軽負荷判定信号Ｓ１をインバータ３で反転した反転信号Ｓ３に基づき、その動作が停止またはその出力が禁止されるようになっている。
次に、このような構成からなる第２実施形態における動作について、図面を参照して説明する。
【００６２】
この第２実施形態の負荷が重負荷の場合には、軽負荷判定信号Ｓ１が例えば「Ｌ」レベルとなる。このため、軽負荷判定信号Ｓ２は、そのままシリーズレギュレータ２の誤差増幅器２１とスイッチＳＷ１にそれぞれ入力されるとともに、インバータ３で「Ｈ」レベルに反転されてその反転信号Ｓ３が、降圧型スイッチングレギュレータ８の制御回路３１に入力される。
【００６３】
この結果、降圧型スイッチングレギュレータ８側では、制御回路３１が動作状態またはその出力が可能な状態となる。従って、降圧型スイッチングレギュレータ８は動作状態になり、所望の出力電圧が得られる。
一方、シリーズレギュレータ２側では、誤差増幅器２１の出力電圧が出力されないとともに、スイッチＳＷ１は開いた状態になるので、シリースレギュレータ２は出力電圧を発生しない。
【００６４】
次に、第１実施形態の負荷が軽負荷の場合には、軽負荷判定信号Ｓ１が例えば「Ｈ」レベルとなる。このため、軽負荷判定信号Ｓ１は、そのままシリーズレギュレータ２の誤差増幅器２１とスイッチＳＷ１にそれぞれ入力されるとともに、インバータ３で「Ｌ」レベルに反転されてその反転信号Ｓ３が降圧型スイッチングレギュレータ８の制御回路３１に入力される。
この結果、降圧型スイッチングレギュレータ８側では、制御回路３１が動作の停止状態または駆動信号の出力が禁止される状態となる。従って、制御回路３１からは、スイッチング信号が出力されないので、降圧型スイッチングレギュレータ８は動作を停止し、出力電圧が出力されない。
【００６５】
一方、シリーズレギュレータ２側では、誤差増幅器２１の出力電圧が出力される状態になるとともに、スイッチＳＷ１が閉じた状態になるので、シリースレギュレータ２は動作状態となり、その出力電圧が出力端子７に出力される。
以上のように、この第２実施形態では、その負荷が重負荷時には、降圧型スイッチングレギュレータ８を動作させるようにした。降圧型スイッチングレギュレータ８は、自己の消費電流が例えば１００μＡというように大きいものの、入力電力に対する出力電力の変換効率（電力変換の効率）が例えば９０％というように高い。このため、重負荷時には、負荷電流が増加するので、電力変換の効率が高い降圧型スイッチングレギュレータ８の使用が効果的であり、自己の消費電流は負荷電流が大きなために無視することができる。
【００６６】
一方、その負荷が軽負荷時には、シリーズレギュレータ２を動作させるようにした。シリーズレギュレータ２は、自己の消費電流が例えば１μＡというように小さいものの、電力の変換効率が例えば６０％というように低い。このため、軽負荷時には、シリーズレギュレータ２を使用しても、自己の消費電流が小さいために、その電力変換の効率の低さを無視できる。
【００６７】
従って、この第２実施形態によれば、軽負荷時には重負荷時に比べて自己の消費電流の低減化が図れるので、重負荷と軽負荷の双方で使用するときに、全体として電力の変換効率の向上が図れる。このため、特に、電池で動作する電子機器を使用する場合であって、待機状態で動作するような場合には、電池の無駄な消費を防止でき、長時間にわたって電池を使用できる。
【００６８】
ところで、上記の第２実施形態では、降圧型スイッチングレギュレータ８とシリーズレギュレータ２を選択的に動作させ、この動作側の出力電圧を取り出すようにしたので、その動作を切り換えるときに出力電圧の発生がない期間が生じるのを防止する必要があるので、この点の工夫について説明する。
まず、降圧型スイッチングレギュレータ８の動作からシリーズレギュレータ２の動作に切り換わる場合について説明する。
【００６９】
このときには、軽負荷判定信号Ｓ１が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化するので、これにより、直ちにシリーズレギュレータ２側の誤差増幅器２１が出力状態になるとともに、スイッチＳＷ１が閉じるようにする。これにより、シリーズレギュレータ２は直ちに動作を開始する。
一方、軽負荷判定信号Ｓ１のその変化を適宜手段で検出し、これを検出するとタイマが起動して所定時間を計数し、その計数の終了後に終了信号を生成するようにする。そして、この終了信号により、降圧型スイッチングレギュレータ８側の制御回路３１が動作の停止状態または駆動信号の出力が禁止される状態となるようにする。これにより、降圧型スイッチングレギュレータ８は、シリーズレギュレータ２の動作が安定になった後に、その動作が停止する。
【００７０】
このような動作により、降圧型スイッチングレギュレータ８の動作からシリーズレギュレータ２の動作に切り換わる際に、出力電圧の発生がない期間が生じるのを防止できる。
次に、逆に、シリーズレギュレータ２の動作から降圧型スイッチングレギュレータ８の動作に切り換わる場合について説明する。
【００７１】
このときには、軽負荷判定信号Ｓ１が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化し、これがインバータ３で変換されて降圧型スイッチングレギュレータ８の制御回路３１に入力される。これにより、制御回路３１は、直ちに動作状態または駆動信号の出力可能な状態に移行するようにする。このため、降圧型スイッチングレギュレータ８は直ちに動作を開始する。
【００７２】
一方、軽負荷判定信号Ｓ１のその変化を適宜手段で検出し、これを検出するとタイマが起動して所定時間を計数し、その計数の終了後に終了信号を生成するようにする。そして、この終了信号により、シリーズレギュレータ２側の誤差増幅器２１の出力電圧が出力されない状態になるとともに、スイッチＳＷ１が開くようにする。これにより、シリーズレギュレータ２は、降圧型スイッチングレギュレータ８の動作が安定になった後に、その動作が停止する。
【００７３】
このような動作により、シリーズレギュレータ２の動作から降圧型スイッチングレギュレータ８の動作に切り換わる際に、出力電圧の発生がない期間が生じるのを防止できる。
次に、本発明の電源装置の第３実施形態について、図８を参照しながら説明する。
【００７４】
この電源装置の第３実施形態は、図８に示すように、それぞれ性質の異なる、チャージポンプ式の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１と、シリーズレギュレータ２とを備え、制御端子４４に入力される動作指令信号Ｓ１１と負荷検出回路４２からの負荷検出信号Ｓ１２に基づいて、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１とシリーズレギュレータ２とを選択的に動作させ、その動作側の出力電圧を出力端子７から取り出すようになっている。
【００７５】
また、この第３実施形態には、負荷（図示せず）が接続されるとともに、その負荷は、例えば、図示しないマイクロコンピュータ（プロセッサ）により所定のプログラムにより所定の制御がされるようになっている。このため、その負荷の制御に際しては、負荷の変化状態が事前にわかっているかまたは予測できるので、例えば上記のプログラム中に、予測または予定される負荷の変化状態に応じて降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１とシリーズレギュレータ２とを選択的に動作させる動作指令信号Ｓ１１を生成するプログラムを含めるようにしている。
【００７６】
そこで、この第３実施形態では、マイクロコンピュータが、負荷の制御中にその動作指令信号Ｓ１１を生成し、この生成した動作指令信号Ｓ１１がオア回路（オアゲート）４１に入力されるようになっている。また、そのオア回路４１には、上記の動作指令信号Ｓ１１の他に、負荷検出回路４２が負荷の大小を検出することにより出力する負荷検出信号Ｓ１２が入力されるようになっている。さらに、オア回路４１の出力信号は、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の駆動回路１２に供給されるとともに、インバータ４３を介してシリーズレギュレータ２に供給されるようになっている。
【００７７】
従って、この第３実施形態は、予測または予定される負荷の変化に応じて事前に生成される動作指令信号Ｓ１１と、負荷検出回路４２からの負荷検出信号Ｓ１２がオア回路４１で論理和処理され、その処理結果に基づいてチャージポンプ式の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１と、シリーズレギュレータ２とを選択的に動作するようになっている。
【００７８】
なお、この第３実施形態の他の部分の構成は、図１〜図３に示す第１実施形態と実質的に同様であるので、同一の構成要素には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
次に、このような構成からなる第３実施形態の動作について、図８および図９を参照して説明する。
【００７９】
この例では、第３実施形態（電源装置）の負荷が図示しないマイクロコンピュータにより制御され、その負荷の状態が、図９（Ａ）に示すように変化する場合について説明する。この負荷の変化は予めわかっているので、これに対応する図９（Ｂ）に示すような動作指令信号Ｓ１１が、マイクロコンピュータからオア回路４１に入力されるものとする。
【００８０】
ここで、動作指令信号Ｓ１１は、図９（Ｂ）に示すように、重負荷動作を指令するときには「Ｈ」レベルで、軽負荷動作を指令するときには「Ｌ」レベルであるものとする。
いま、図９（Ｂ）に示すように、時刻ｔ１において動作指令信号Ｓ１１が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルになると、オア回路４１の出力が図９（Ｄ）に示すように「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化し、インバータ４３の出力が図９（Ｅ）に示すように「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化する。
【００８１】
このため、駆動回路１２が動作して降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１が動作状態になる一方、シリーズレギュレータ２が停止状態に切り換わり、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の出力電圧が出力端子７から出力されるようになる。したがって、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、動作が安定した状態で重負荷を待機することができる。
【００８２】
その後、図９（Ａ）に示すように、時刻ｔ２おいて負荷が、軽負荷から重負荷に切り換わると、動作の安定した降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１により重負荷を駆動することができる。
図９（Ｃ）に示すように、時刻ｔ３において、負荷検出回路４２が検出する負荷検出信号Ｓ１２が、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化するが、このとき、動作指令信号Ｓ１１は「Ｈ」レベルである。このため、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１とシリーズレギュレータ２は、その動作状態が変化しない。
【００８３】
その後、図９（Ａ）に示すように、時刻ｔ４おいて負荷が、重負荷から軽重負荷に切り換わるが、このとき、動作指令信号Ｓ１１は「Ｈ」レベルである。このため、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１とシリーズレギュレータ２は、その動作状態が変化しない。
図９（Ｂ）に示すように、時刻ｔ５において、動作指令信号Ｓ１１が、「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化すると、オア回路４１の出力が図９（Ｄ）に示すように「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化し、インバータ４３の出力が図９（Ｅ）に示すように「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化する。
【００８４】
このため、駆動回路１２の動作が停止して降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１が停止状態に切り換わる一方、シリーズレギュレータ２が動作状態に切り換わり、シリーズレギュレータ２の出力電圧が出力端子７に出力されるようになる。
なお、時刻ｔ５では、負荷検出回路４２が検出する負荷検出信号Ｓ１２が、「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化する。このため、時刻ｔ５において、動作指令信号Ｓ１１が正常でない場合であっても、負荷に応じた動作ができる。
【００８５】
以後、このような動作を繰り返すことにより、負荷の状態に応じて降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１とシリーズレギュレータ２が選択的に動作する。
以上のように、この第３実施形態によれば、第１実施形態と同様に、軽負荷時に消費電流の低減化が図れ、全体として電力の変換効率を向上できる。
また、この第３実施形態では、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１とシリーズレギュレータ２とを、予測また予定される負荷の変化に応じて事前に生成される動作指令信号Ｓ１１を使用して選択的に動作させ、その動作側の出力電圧を取り出すようにした。このため、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１とシリーズレギュレータ２を、負荷の変化に応じて適切に選択して動作させることができる。
【００８６】
さらに、第３実施形態では、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１とシリーズレギュレータ２の選択的な動作の制御を、動作指令信号Ｓ１１の他に、負荷検出信号Ｓ１２を使用して行うようにした。このため、動作指令信号Ｓ１１だけを使用する場合に比べて、より確実で安定な動作をさせることができる。
次に、本発明の電源装置の第４実施形態について、図１０を参照しながら説明する。
【００８７】
この電源装置の第４実施形態は、図１０に示すように、それぞれ性質の異なる、降圧型スイッチングレギュレータ８と、シリーズレギュレータ２とを備え、制御端子４４に入力される動作指令信号Ｓ１１と負荷検出回路４２が検出する負荷検出信号Ｓ１２に基づいて、降圧型スイッチングレギュレータ８とシリーズレギュレータ２とを選択的に動作させ、その動作側の出力電圧を出力端子７から取り出すようにしたものである。
【００８８】
また、この第４実施形態では、第３実施形態の場合と同様に、図示しないマイクロコンピュータが、負荷の制御中に上記と同様の動作指令信号Ｓ１１を生成し、この生成した動作指令信号Ｓ１１がオア回路４１に入力されるようになっている。また、そのオア回路４１には、上記の動作指令信号Ｓ１１の他に、負荷検出回路４２が負荷の大小を検出することにより出力する負荷検出信号Ｓ１２が入力されるようになっている。さらに、オア回路４１の出力信号は、降圧型スイッチングレギュレータ８にされるとともに、インバータ４３を介してシリーズレギュレータ２に供給されるようになっている。
【００８９】
従って、この第４実施形態は、予測または予定される負荷の変化に応じて事前に生成される動作指令信号Ｓ１１と、負荷検出回路４２からの負荷検出信号Ｓ１２がオア回路４１で論理和処理され、その処理結果に基づいて降圧型スイッチングレギュレータ８と、シリーズレギュレータ２とを選択的に動作するようになっている。
【００９０】
なお、この第４実施形態の他の部分の構成は、図６および図７に示す第２実施形態と実質的に同様であるので、同一の構成要素には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
次に、このような構成からなる第４実施形態の動作について、図１０および図１１を参照して説明する。
【００９１】
この例では、第４実施形態（電源装置）の負荷が図示しないマイクロコンピュータにより制御され、その負荷の状態が、図１１（Ａ）に示すように変化する場合について説明する。この負荷の変化は予めわかっているので、これに対応する図１１（Ｂ）に示すような動作指令信号Ｓ１１が、マイクロコンピュータからオア回路４１に入力されるものとする。
【００９２】
ここで、動作指令信号Ｓ１１は、図１１（Ｂ）に示すように、重負荷動作を指令するときには「Ｈ」レベルで、軽負荷動作を指令するときには「Ｌ」レベルであるものとする。
いま、図１１（Ｂ）に示すように、時刻ｔ１において動作指令信号Ｓ１１が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルになると、オア回路４１の出力が図１１（Ｄ）に示すように「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化し、インバータ４３の出力が図１１（Ｅ）に示すように「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化する。
【００９３】
このため、降圧型スイッチングレギュレータ８が動作状態になる一方、シリーズレギュレータ２が停止状態に切り換わり、降圧型スイッチングレギュレータ８の出力電圧が出力端子７に出力されるようになる。したがって、降圧型スイッチングレギュレータ８は、動作が安定した状態で重負荷を待機できる。
その後、図１１（Ａ）に示すように、時刻ｔ２おいて負荷が、軽負荷から重負荷に切り換わると、動作の安定した降圧型スイッチングレギュレータ８は重負荷を駆動することができる。
【００９４】
図１１（Ｃ）に示すように、時刻ｔ３において、負荷検出回路４２が検出する負荷検出信号Ｓ１２が、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化するが、このとき、動作指令信号Ｓ１１は「Ｈ」レベルである。このため、降圧型スイッチングレギュレータ８は、その動作状態が変化しない。
その後、図１１（Ａ）に示すように、時刻ｔ４おいて負荷が重負荷から軽重負荷に切り換わるが、このとき、動作指令信号Ｓ１１は「Ｈ」レベルである。このため、降圧型スイッチングレギュレータ８とシリーズレギュレータ２は、その動作状態が変化しない。
【００９５】
図１１（Ｂ）に示すように、時刻ｔ５において、動作指令信号Ｓ１１が、「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化すると、オア回路４１の出力が図９（Ｄ）に示すように「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化し、インバータ４３の出力が図１１（Ｅ）に示すように「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化する。
このため、降圧型スイッチングレギュレータ８が停止状態に切り換わる一方、シリーズレギュレータ２が動作状態に切り換わり、シリーズレギュレータ２の出力電圧が出力端子７から出力されるようになる。
【００９６】
なお、時刻ｔ５では、負荷検出回路４２が検出する負荷検出信号Ｓ１２が、「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化する。このため、時刻ｔ５において、動作指令信号Ｓ１１が正常でない場合であっても、負荷に応じた動作ができる。
以後、このような動作を繰り返すことにより、負荷の状態に応じて降圧型スイッチングレギュレータ８とシリーズレギュレータ２が選択的に動作する。
【００９７】
以上のように、この第４実施形態によれば、第２実施形態と同様に、軽負荷時に消費電流の低減化が図れ、全体として電力の変換効率を向上できる。
また、この第４実施形態では、降圧型スイッチングレギュレータ８とシリーズレギュレータ２とを、予測または予定される負荷の変化に応じて事前に生成される動作指令信号Ｓ１１を使用して選択的に動作させ、その動作側の出力電圧を取り出すようにした。このため、降圧型スイッチングレギュレータ８とシリーズレギュレータ２を、負荷の変化に応じて適切に選択して動作できる。
【００９８】
さらに、第４実施形態では、降圧型スイッチングレギュレータ８とシリーズレギュレータ２の選択的な動作の制御を、動作指令信号Ｓ１１の他に、負荷検出信号Ｓ１２を使用して行うようにした。このため、動作指令信号Ｓ１１を使用するだけの場合に比べて、より確実で安定な動作をさせることができる。
次に、本発明の電源装置の第５実施形態について、図１２を参照しながら説明する。
【００９９】
この電源装置の第５実施形態は、図１２に示すように、それぞれ性質の異なる、チャージポンプ式の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１と、シリーズレギュレータ２Ａとを備え、シリーズレギュレータ２Ａを常時動作させるとともに、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１を、制御端子に入力される負荷判定信号Ｓ２１に従って動作させるようにしたものである。このため、負荷判定信号Ｓ２１が、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の駆動回路１２に供給されるようになっている。
【０１００】
ここで、負荷判定信号Ｓ２１は、負荷の大小に応じた信号であり、例えば負荷が大きな場合には「Ｈ」レベル、負荷が小さな場合には「Ｌ」レベルレベルである信号である。
降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、図１に示す降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１と同様に構成されている。シリーズレギュレータ２Ａは、図３に示すシリーズレギュレータ２と実質的に同一である。ただし、図３のスイッチＳＷ１が省略され、図３の誤差増幅器２１に対する軽負荷判定信号Ｓ１の供給が省略されている点が異なる。
【０１０１】
また、シリーズレギュレータ２Ａと降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、常時動作するシリーズレギュレータ２Ａの出力電圧が、必要に応じて動作される降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の出力電圧に比べてわずかに小さくなるように構成されている。例えば、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の出力電圧が３．０〔Ｖ〕の場合には、シリーズレギュレータ２Ａの出力電圧が３．０〔Ｖ〕から数１０〔ｍＶ〕程度小さくなるように構成されている。この理由については、後述の動作の中で説明する。
【０１０２】
次に、このような構成からなる第５実施形態の動作について、図３および図１２を参照して説明する。
まず、負荷判定信号Ｓ２１が、負荷が重負荷である旨を示す「Ｈ」レベルから、軽負荷である旨を示す「Ｌ」レベルに切り換わり、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作が停止し、シリーズレギュレータ２Ａのみの動作に切り換わる場合について説明する。降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、例えば設定値である３．０Ｖを出力しているものとする。
【０１０３】
この場合には、シリーズレギュレータ２Ａは常時動作しているので、図３に示す誤差増幅器２１も動作している。シリーズレギュレータ２Ａの出力の設定値は、３．０Ｖから数１０ｍＶ小さくなるように設定されている。このため、図３に示した誤差増幅器２１は、動作しているものの出力用のＭＯＳトランジスタＱ２１をオフしたままで待機している。
【０１０４】
負荷判定信号Ｓ２１が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変わると、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は動作を停止し、出力電圧Ｖｏｕｔがシリーズレギュレータ２Ａの設定値まで低下すると、誤差増幅器２１がＭＯＳトランジスタＱ２１をオンしてシリーズレギュレータ２Ａはその出力設定値を維持する。
このように、誤差増幅器２１は常に動作をしているので、起動から安定するまでの時間が極めて短く、出力の落ち込みを防止できる。
【０１０５】
次に、負荷判定信号Ｓ２１が、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに切り換わり、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作が開始される場合について説明する。
このように、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１が起動すると、出力電圧Ｖｏｕｔがシリーズレギュレータ２Ａの設定値（３．０Ｖから数１０ｍＶ小さくなるように設定した値）を越えるまでシリーズレギュレータ２Ａは動作している。しかし、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１がその出力を３Ｖまで上昇させる過程でその設定値を越えると、シリーズレギュレータ２Ａは誤差増幅器２１によって自動的にＭＯＳトランジスタＱ２１をオフにすることができる。
【０１０６】
このように、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の起動から出力を安定化するまでの期間をシリーズレギュレータ２Ａの動作で補うことで、出力の落ち込みを解消している。
以上のように、この第５実施形態によれば、第１実施形態と同様に、軽負荷時に消費電流の低減化が図れ、全体として電力の変換効率を向上できる。
【０１０７】
また、この第５実施形態によれば、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータがその動作を開始または停止する際に、その出力の落ち込みを防止できる。
次に、本発明の電源装置の第６実施形態について、図１３を参照しながら説明する。
この電源装置の第６実施形態は、図１３に示すように、それぞれ性質の異なる、降圧型スイッチングレギュレータ８と、シリーズレギュレータ２Ａとを備え、シリーズレギュレータ２Ａを常時動作させるとともに、降圧型スイッチングレギュレータ８を、制御端子４５に入力される負荷判定信号Ｓ２１に従って動作させるようにしたものである。このため、第５実施形態と同様の負荷判定信号Ｓ２１が、降圧型スイッチングレギュレータ８に供給されるようになっている。
【０１０８】
降圧型スイッチングレギュレータ８は、図７に示す降圧型スイッチングレギュレータ８と同様に構成されている。シリーズレギュレータ２Ａは、第５実施形態形態のシリーズレギュレータ２Ａと同様に構成される。
また、シリーズレギュレータ２Ａと降圧型スイッチングレギュレータ８は、常時動作するシリーズレギュレータ２Ａの出力電圧が、必要に応じて動作される降圧型スイッチングレギュレータ８の出力電圧に比べてわずかに小さくなるように構成されている。例えば、降圧型スイッチングレギュレータ８の出力電圧が３．０〔Ｖ〕の場合には、シリーズレギュレータ２Ａの出力電圧が３．０〔Ｖ〕から数１０〔ｍＶ〕程度小さくなるように構成されている。この理由については、後述の動作の中で説明する。
【０１０９】
次に、このような構成からなる第６実施形態の動作について、図３および図１３を参照して説明する。
まず、負荷判定信号Ｓ２１が、負荷が重負荷である旨を示す「Ｈ」レベルから、軽負荷である旨を示す「Ｌ」レベルに切り換わり、降圧型スイッチングレギュレータ８の動作が停止し、シリーズレギュレータ２Ａのみの動作に切り換わる場合について説明する。降圧型スイッチングレギュレータ８は、例えば設定値である３．０Ｖを出力しているものとする。
【０１１０】
この場合には、シリーズレギュレータ２Ａは常時動作しているので、図３に示す誤差増幅器２１も動作している。シリーズレギュレータ２Ａの出力の設定値は、３．０Ｖから数１０ｍＶ小さくなるように設定されている。このため、図３に示した誤差増幅器２１は、動作しているものの出力用のＭＯＳトランジスタＱ２１をオフしたままで待機している。
【０１１１】
負荷判定信号Ｓ２１が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変わると、降圧型スイッチングレギュレータ８は動作を停止し、出力電圧Ｖｏｕｔがシリーズレギュレータ２Ａの設定値まで低下すると、誤差増幅器２１はＭＯＳトランジスタＱ２１オンしてシリーズレギュレータ２Ａはその出力設定値を維持する。
このように、誤差増幅器２１は常に動作をしているので、起動から安定するまでの時間が極めて短く、出力の落ち込みを防止できる。
【０１１２】
次に、負荷判定信号Ｓ２１が、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに切り換わり、降圧型スイッチングレギュレータ８の動作が開始される場合について、以下に説明する。
このように、降圧型スイッチングレギュレータ８が起動すると、出力電圧Ｖｏｕｔがシリーズレギュレータ２Ａの設定値（３．０Ｖから数１０ｍＶ小さくなるように設定した値）を越えるまでシリーズレギュレータ２Ａは動作している。しかし、降圧型スイッチングレギュレータ８がその出力を３Ｖまで上昇させる過程でその設定値を越えると、シリーズレギュレータ２Ａは誤差増幅器２１によって自動的にＭＯＳトランジスタＱ２１をオフにすることができる。
【０１１３】
このように、降圧型スイッチングレギュレータ８の起動から出力を安定化するまでの期間をシリーズレギュレータ２Ａの動作で補うことで、出力の落ち込みを解消している。
以上のように、この第６実施形態によれば、第２実施形態と同様に、軽負荷時に消費電流の低減化が図れ、全体として電力の変換効率を向上できる。
【０１１４】
また、この第６実施形態によれば、降圧型スイッチングレギュレータがその動作を開始または停止する際に、その出力の落ち込みを防止できる。
次に、本発明の電源装置の第７実施形態について、図１４を参照しながら説明する。
この電源装置の第７実施形態は、図１４に示すように、それぞれ性質の異なる、チャージポンプ式の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１と、シリーズレギュレータ２Ａとを備え、シリーズレギュレータ２Ａを常時動作させるとともに、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作の制御を、制御端子５３に入力される動作制御信号Ｓ３１と負荷検出回路５２からの負荷判定信号Ｓ３２に従って行うようにしたものである。
【０１１５】
降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、図１に示す降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１と同様に構成されている。また、シリーズレギュレータ２Ａは、第５実施形態のシリーズレギュレータ２Ａと同様に構成されている。さらに、シリーズレギュレータ２Ａと降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、第５実施形態と同様に構成されている。
【０１１６】
また、この第７実施形態には、負荷（図示せず）が接続されるとともに、その負荷は、例えば、図示しないマイクロコンピュータ（プロセッサ）により所定のプログラムにより所定の制御がされるようになっている。このため、その負荷の制御に際しては、負荷の変化状態が事前にわかっているかまたは予測できるので、例えば上記のプログラム中に、予測または予定される負荷の変化状態に応じて降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１をオンオフ動作させる動作制御信号Ｓ３１を生成するプログラムを含めるようにしている。
【０１１７】
そこで、この第７実施形態では、マイクロコンピュータが、負荷の制御中にその動作制御信号Ｓ３１を生成し、この生成した動作制御信号Ｓ３１がオア回路５１に入力されるようになっている。また、そのオア回路５１には、上記の動作制御信号Ｓ１１の他に、負荷検出回路５２が負荷の大小を検出することにより出力する負荷検出信号Ｓ３２が入力されるようになっている。さらに、オア回路５１の出力信号は、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の駆動回路１２に供給されるようになっている。
【０１１８】
従って、この第７実施形態は、予測または予定される負荷の変化に応じて事前に生成される動作制御信号Ｓ３１と、負荷検出回路５２からの負荷検出信号Ｓ３２がオア回路５１で論理和処理され、その処理結果に基づいてチャージポンプ式の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１を制御動作するようになっている。
次に、このような構成からなる第７実施形態の動作について、図１４および図１５を参照して説明する。
【０１１９】
この第７実施形態は、電源が投入された状態では、シリーズレギュレータ２Ａは常時動作状態となる。一方、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、動作制御信号Ｓ３１と負荷検出信号Ｓ３２に従ってその動作が制御されるので、以下にその動作について説明する。
この例では、第７実施形態（電源装置）の負荷が図示しないマイクロコンピュータにより制御され、その負荷の状態が、図１５（Ａ）に示すように変化する場合について説明する。この負荷の変化は予めわかっているので、これに対応して図１５（Ｂ）に示すような動作制御信号Ｓ３１が、マイクロコンピュータからオア回路５１に入力されるものとする。
【０１２０】
ここで、動作制御信号Ｓ３１は、図１５（Ｂ）に示すように、重負荷動作を指令するときには「Ｈ」レベルで、軽負荷動作を指令するときには「Ｌ」レベルであるものとする。
いま、図１５（Ｂ）に示すように、時刻ｔ１において動作制御信号Ｓ３１が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルになると、オア回路５１の出力が図１５（Ｄ）に示すように「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化する。
【０１２１】
このため、駆動回路１２が動作して降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１が動作状態になる。したがって、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、動作が安定した状態で重負荷を待機することができる。
その後、図１５（Ａ）に示すように、時刻ｔ２おいて負荷が、軽負荷から重負荷に切り換わると、動作の安定した降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、その重負荷を駆動できる。
【０１２２】
図１５（Ｃ）に示すように、時刻ｔ３において、負荷検出回路５２が検出する負荷検出信号Ｓ３２が、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化するが、このとき、動作制御信号Ｓ３１は「Ｈ」レベルである。このため、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、その動作状態が変化しない。
その後、図１５（Ａ）に示すように、時刻ｔ４おいて負荷が、重負荷から軽重負荷に切り換わるが、このとき、動作制御信号Ｓ３１は「Ｈ」レベルである。このため、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、その動作状態が変化しない。
【０１２３】
図１５（Ｂ）に示すように、時刻ｔ５において、動作制御信号Ｓ３１が、「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化すると、オア回路５１の出力が図１５（Ｄ）に示すように「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化変化する。
このため、駆動回路１２の動作が停止して降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１が停止状態に切り換わり、シリーズレギュレータ２Ａの出力電圧が出力端子７に出力されるようになる。
【０１２４】
なお、時刻ｔ５では、負荷検出回路５２が検出する負荷検出信号Ｓ３２が、「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化する。このため、時刻ｔ５において、動作制御信号Ｓ３１が正常でない場合であっても、負荷に応じた動作ができる。
以後、このような動作を繰り返すことにより、負荷の状態に応じて降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１が動作したり、停止したりする。
【０１２５】
以上のように、この第７実施形態によれば、第１実施形態と同様に、軽負荷時に消費電流の低減化が図れ、全体として電力の変換効率を向上できる。
また、この第７実施形態では、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作の制御を、予測また予定される負荷の変化に応じて事前に生成される動作制御信号Ｓ３１を使用して行うようにした。このため、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の制御動作を、負荷の変化に応じて適切に動作させることができる。
【０１２６】
さらに、第７実施形態では、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ１の制御動作を、動作制御信号Ｓ３１の他に、負荷検出信号Ｓ３２を使用して行うようにした。このため、動作制御信号Ｓ３１だけを使用する場合に比べて、より確実で安定な動作をさせることができる。
次に、本発明の電源装置の第８実施形態について、図１６を参照しながら説明する。
【０１２７】
この電源装置の第８実施形態は、図１６に示すように、それぞれ性質の異なる、降圧型スイッチングレギュレータ８と、シリーズレギュレータ２Ａとを備え、シリーズレギュレータ２Ａを常時動作させるとともに、降圧型スイッチングレギュレータ８の動作の制御を、制御端子５３に入力される動作制御信号Ｓ３１と、負荷検出回路５２からの負荷判定信号Ｓ３２とに従って行うようにしたものである。
【０１２８】
降圧型スイッチングレギュレータ８は、図７に示す降圧型スイッチングレギュレータ８と同様に構成されている。また、シリーズレギュレータ２Ａは、第５実施形態のシリーズレギュレータ２Ａと同様に構成されている。さらに、シリーズレギュレータ２Ａと降圧型スイッチングレギュレータ８は、第６実施形態と同様に構成されている。
【０１２９】
また、この第８実施形態では、第７実施形態の場合と同様に、マイクロコンピュータが、負荷の制御中に上記と同様の動作制御信号Ｓ３１を生成し、この生成した動作制御信号Ｓ３１がオア回路５１に入力されるようになっている。また、そのオア回路５１には、上記の動作制御信号Ｓ１１の他に、負荷検出回路５２が負荷の大小を検出することにより出力する負荷検出信号Ｓ３２が入力されるようになっている。さらに、オア回路５１の出力信号は、降圧型スイッチングレギュレータ８に供給されるようになっている。
【０１３０】
従って、この第８実施形態は、予測または予定される負荷の変化に応じて事前に生成される動作制御信号Ｓ３１と、負荷検出回路５２からの負荷検出信号Ｓ３２がオア回路５１で論理和処理され、その処理結果に基づいて降圧型スイッチングレギュレータ８の動作を制御するようになっている。
次に、このような構成からなる第８実施形態の動作について、図１６および図１７を参照して説明する。
【０１３１】
この第８実施形態は、電源が投入された状態では、シリーズレギュレータ２Ａは常時動作状態となる。一方、降圧型スイッチングレギュレータ８は、動作制御信号Ｓ３１と負荷検出信号Ｓ３２に従ってその動作が制御されるので、以下にその動作について説明する。
この例では、第８実施形態（電源装置）の負荷が図示しないマイクロコンピュータにより制御され、その負荷の状態が、図１７（Ａ）に示すように変化する場合について説明する。この負荷の変化は予めわかっているので、これに対応して図１７（Ｂ）に示すような動作制御信号Ｓ３１が、マイクロコンピュータからオア回路５１に入力されるものとする。
【０１３２】
ここで、動作制御信号Ｓ３１は、図１７（Ｂ）に示すように、重負荷動作を指令するときには「Ｈ」レベルで、軽負荷動作を指令するときには「Ｌ」レベルであるものとする。
いま、図１７（Ｂ）に示すように、時刻ｔ１において動作制御信号Ｓ３１が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルになると、オア回路５１の出力が図１７（Ｄ）に示すように「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化する。
【０１３３】
このため、降圧型スイッチングレギュレータ８が動作状態になる。したがって、降圧型スイッチングレギュレータ８は、動作が安定した状態で重負荷を待機することができる。
その後、図１７（Ａ）に示すように、時刻ｔ２おいて負荷が、軽負荷から重負荷に切り換わると、動作の安定した降圧型スイッチングレギュレータ８は、その重負荷を駆動できる。
【０１３４】
図１７（Ｃ）に示すように、時刻ｔ３において、負荷検出回路５２が検出する負荷検出信号Ｓ３２が、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化するが、このとき、動作制御信号Ｓ３１は「Ｈ」レベルである。このため、降圧型スイッチングレギュレータ８は、その動作状態が変化しない。
その後、図１７（Ａ）に示すように、時刻ｔ４おいて負荷が、重負荷から軽重負荷に切り換わるが、このとき、動作制御信号Ｓ３１は「Ｈ」レベルである。このため、降圧型スイッチングレギュレータ８は、その動作状態が変化しない。
【０１３５】
図１７（Ｂ）に示すように、時刻ｔ５において、動作制御信号Ｓ３１が、「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化すると、オア回路５１の出力が図１７（Ｄ）に示すように「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化変化する。このため、降圧型スイッチングレギュレータ８が停止状態に切り換わり、シリーズレギュレータ２Ａの出力電圧が出力端子７に出力されるようになる。
【０１３６】
なお、時刻ｔ５では、負荷検出回路５２が検出する負荷検出信号Ｓ３２が、「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化する。このため、時刻ｔ５において、動作制御信号Ｓ３１が正常でない場合であっても、負荷に応じた動作ができる。
以後、このような動作を繰り返すことにより、負荷の状態に応じて降圧型スイッチングレギュレータ８が動作したり、停止したりする。
【０１３７】
以上のように、この第８実施形態によれば、第２実施形態と同様に、軽負荷時に消費電流の低減化が図れ、全体として電力の変換効率を向上できる。
また、この第８実施形態では、降圧型スイッチングレギュレータ８の制御動作を、予測また予定される負荷の変化に応じて事前に生成される動作制御信号Ｓ３１を使用して行うようにした。このため、降圧型スイッチングレギュレータ８の制御動作を、負荷の変化に応じて適切に行うことができる。
【０１３８】
さらに、第８実施形態では、降圧型スイッチングレギュレータ８の制御動作を、動作制御信号Ｓ３１の他に、負荷検出信号Ｓ３２を使用して行うようにした。このため、動作制御信号Ｓ３１だけを使用する場合に比べて、より確実で安定な動作をさせることができる。
【０１３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、軽負荷時に消費電流の低減化が図れ、全体として電力の変換効率が向上する電源装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電源装置の第１実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】降圧型チャージポンプ回路の具体的な構成を示す回路図である。
【図３】シリーズレギュレータの具体的な構成を示す回路図である。
【図４】降圧型チャージポンプ回路の動作例を説明する説明図である。
【図５】降圧型チャージポンプ回路の他の動作例を説明する説明図である。
【図６】本発明の電源装置の第２実施形態の構成を示すブロック図である。
【図７】降圧型スイッチングレギュレータの具体的な構成を示す回路図である。
【図８】本発明の電源装置の第３実施形態の構成を示すブロック図である。
【図９】その第３実施形態の各部の波形図である。
【図１０】本発明の電源装置の第４実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１１】その第４実施形態の各部の波形図である。
【図１２】本発明の電源装置の第５実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の電源装置の第６実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の電源装置の第７実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１５】その第７実施形態の各部の波形図である。
【図１６】本発明の電源装置の第８実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１７】その第８実施形態の各部の波形図である。
【符号の説明】
１ チャージポンプ方式の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ
２、２Ａ シリーズレギュレータ
４ 入力端子
６ 制御入力端子
７ 出力端子
８ 降圧型スイッチングレギュレータ
１１ 降圧型チャージポンプ回路
１２ 駆動回路
２１ 誤差増幅器
３１ 制御回路
４１、５１ オア回路
４２、５２ 負荷検出回路
Claims (5)
- 駆動と停止とを切り替え制御する第１制御信号が入力され、第１の入力電圧を所定の出力電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、
駆動と停止とを切り替え制御する第２制御信号が入力され、第２の入力電圧を所定の出力電圧となるように出力電圧を連続的に制御するシリーズレギュレータとを備える電源装置であって、
前記シリーズレギュレータは、
前記第２の入力電圧が入力される入力端子と、出力電圧が出力される出力端子と、トランジスタと、誤差増幅器と、第１の抵抗と、第２の抵抗と、を含み、
前記入力端子は前記トランジスタの一端に接続され、
前記トランジスタの他端は前記出力端子に接続されるとともに前記第１の抵抗と、前記第２の抵抗とを介して第３の電圧の端子に接続され、
前記誤差増幅器は、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との接続点電圧と、基準電圧と、イネーブル信号が入力され、前記誤差増幅器の出力は前記トランジスタのゲートに接続されることを特徴とする電源装置。 - 請求項１記載の電源装置であって、
前記イネーブル信号と前記第２制御信号とが同一の信号であって、前記第２制御信号が駆動を示すレベルである場合、前記誤差増幅器は前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との接続点電圧と、基準電圧との比較に応じた出力を前記トランジスタのゲートに印加し、前記トランジスタのオン抵抗の制御を行い、所定の電圧を出力することを特徴とする電源装置。 - 請求項１または請求項２記載の電源装置であって、
前記第２の抵抗と前記第３の電圧の端子との間にスイッチ素子を有することを特徴とする電源装置。 - 請求項１乃至請求項３記載の電源装置であって、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、チャージポンプ方式の降圧ＤＣ／ＤＣコンバータであることを特徴とする電源装置。 - 請求項１乃至請求項３記載の電源装置であって、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、スイッチングレギュレータであることを特徴とする電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003208936A JP3525930B2 (ja) | 2001-01-29 | 2003-08-27 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001020703 | 2001-01-29 | ||
| JP2001-20703 | 2001-01-29 | ||
| JP2003208936A JP3525930B2 (ja) | 2001-01-29 | 2003-08-27 | 電源装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002017652A Division JP3509806B2 (ja) | 2001-01-29 | 2002-01-25 | 電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004007994A true JP2004007994A (ja) | 2004-01-08 |
| JP3525930B2 JP3525930B2 (ja) | 2004-05-10 |
Family
ID=30445662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003208936A Expired - Lifetime JP3525930B2 (ja) | 2001-01-29 | 2003-08-27 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3525930B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008061452A (ja) * | 2006-09-01 | 2008-03-13 | Ricoh Co Ltd | 電源装置及びその動作制御方法 |
-
2003
- 2003-08-27 JP JP2003208936A patent/JP3525930B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008061452A (ja) * | 2006-09-01 | 2008-03-13 | Ricoh Co Ltd | 電源装置及びその動作制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3525930B2 (ja) | 2004-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6903538B2 (en) | Power supply apparatus | |
| US6597158B2 (en) | Adjustable current consumption power supply apparatus | |
| JP4173874B2 (ja) | 昇圧コンバータ | |
| US7397151B2 (en) | Power supply unit and portable apparatus using the same | |
| US6738272B2 (en) | Charge pump rush current limiting circuit | |
| US6414403B2 (en) | Power unit | |
| US7579901B2 (en) | Charge pump circuit and electronic circuit provided therewith, and method for driving charge pump circuit | |
| US5627460A (en) | DC/DC converter having a bootstrapped high side driver | |
| US8193793B2 (en) | DC-DC converter | |
| US20110101946A1 (en) | Voltage converters | |
| JP5066526B2 (ja) | 固定された周波数動作におけるスイッチングレギュレータのデューティサイクル制御 | |
| JP3335587B2 (ja) | Ｄｃ−ｄｃコンバータ回路 | |
| US20060158165A1 (en) | Dual mode buck regulator with improved transition between LDO and PWM operation | |
| EP0818875A2 (en) | Step-down type DC-DC regulator | |
| KR20050039577A (ko) | 안정한 변환 전압을 공급 가능한 전원 장치 | |
| JPH11220874A (ja) | Ｄｃ−ｄｃコンバータ制御回路 | |
| JP3591496B2 (ja) | 電源装置 | |
| KR20220078705A (ko) | 벅 변환기 전류 재사용을 위한 방법 및 시스템 | |
| US20170288550A1 (en) | Ultrasonic control system and method for a buck-boost power converter | |
| US20070253229A1 (en) | Startup for DC/DC converters | |
| JP3509806B2 (ja) | 電源装置 | |
| JP2007189771A (ja) | 電源装置 | |
| KR20030082468A (ko) | Ｐｆｍ 제어용 스위칭 레귤레이터 제어 회로 | |
| JP2001178117A (ja) | 電源回路 | |
| JP2007151322A (ja) | 電源回路およびｄｃ−ｄｃコンバータ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20031225 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040127 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040209 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3525930 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080227 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090227 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090227 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100227 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110227 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110227 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120227 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130227 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130227 Year of fee payment: 9 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |