JP2006136134A - チャージポンプ回路 - Google Patents

チャージポンプ回路 Download PDF

Info

Publication number
JP2006136134A
JP2006136134A JP2004322865A JP2004322865A JP2006136134A JP 2006136134 A JP2006136134 A JP 2006136134A JP 2004322865 A JP2004322865 A JP 2004322865A JP 2004322865 A JP2004322865 A JP 2004322865A JP 2006136134 A JP2006136134 A JP 2006136134A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
output
capacitor
pump circuit
charge pump
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
Application number
JP2004322865A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4666345B2 (ja
Inventor
Kenichi Nakada
健一 中田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to JP2004322865A priority Critical patent/JP4666345B2/ja
Priority to CN2005800368027A priority patent/CN101048930B/zh
Priority to US11/576,622 priority patent/US20080030261A1/en
Priority to PCT/JP2005/019010 priority patent/WO2006049007A1/ja
Priority to TW094137535A priority patent/TW200631294A/zh
Publication of JP2006136134A publication Critical patent/JP2006136134A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4666345B2 publication Critical patent/JP4666345B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/06Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
    • H02M3/07Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps

Abstract

【課題】 負荷が軽い場合でも出力電圧のリップルの周期が短くリップル電圧が小さいチャージポンプ回路の提供。
【解決手段】 このチャージポンプ回路1は、入力端子7と出力端子9の間に第1と第2の整流素子10、11が直列に接続され、電荷がそれらの整流素子10、11を順に移動して出力コンデンサ12に蓄積されることにより出力端子9から所定の電圧を出力するものにおいて、出力端子9からの帰還電圧と基準電圧の差を積分する積分器15と、第1と第2の整流素子10、11の接続点に一端が接続されたブースト用コンデンサ17と、クロック信号CLKが入力される電源側及び接地側のトランジスタ30、31とそのいずれかに積分器15の出力電圧に応じた電流を流す可変電流源32とを有してブースト用コンデンサ17の他端に出力が接続されるクロック反転器16と、を備える。
【選択図】 図1

Description

本発明は、所定の電圧を出力するチャージポンプ回路に関する。
従来より、入力される電圧を昇圧して所定の電圧を出力する回路として、ダイオード素子やスイッチ素子の整流素子とコンデンサを主な構成要素とするチャージポンプ回路が広く使用されている。その中には、例えば特許文献1に記載されているように、適正な出力電圧になるようにそれを帰還して制御するものが提案されている。図5に特許文献1に記載されたチャージポンプ回路と同様のものを示す。
このチャージポンプ回路101は、電源電圧VDDが入力される入力端子107と、クロック信号CLKが入力されるクロック入力端子108と、接続される負荷に昇圧した所定の電圧を出力する出力端子109と、を有する。なお、負荷は、図示しないが、電子機器の所定機能を分担する電子回路の電源部分である。
入力端子107と出力端子109の間には、ダイオード素子である第1と第2の整流素子110、111が直列に接続される。出力端子109には、出力コンデンサ112と、出力電圧を分圧する抵抗113と抵抗114の直列体と、が接続される。抵抗113と抵抗114の接続点の電圧は、帰還電圧としてオペアンプ115に入力される。オペアンプ115は、帰還電圧と基準電圧VREFを比較してハイレベル信号又はローレベル信号を出力する。オペアンプ115の出力は、エミッタが接地されたNPNバイポーラ型のトランジスタ116のベースに入力される。トランジスタ116のコレクタは、エミッタが接地され、ベースとコレクタが接続されたNPNバイポーラ型のトランジスタ117のコレクタに接続される。トランジスタ117のコレクタは、入力端子107から定電流Iを流し出す定電流源118にも接続される。トランジスタ117のベースは、エミッタが接地されたNPNバイポーラ型のトランジスタ119のベースに接続される。トランジスタ119のコレクタは、カレントミラー回路120のIN端子に接続される。カレントミラー回路120のOUT1端子は、エミッタが接地されたNPNバイポーラ型のトランジスタ121のコレクタに接続され、かつ、エミッタが接地されてベースとコレクタが接続されたNPNバイポーラ型のトランジスタ122のコレクタに接続される。トランジスタ121のベースはクロック入力端子108に接続される。クロック入力端子108には、更に反転器123が接続され、反転器123はクロック信号CLKを反転して出力する。反転器123の出力は、エミッタが接地されたNPNバイポーラ型のトランジスタ124のベースに入力される。トランジスタ124のコレクタは、カレントミラー回路120のOUT2端子に接続され、かつ、エミッタが接地されたNPNバイポーラ型のトランジスタ125のベースに接続される。また、トランジスタ122のベースには、エミッタが接地されたNPNバイポーラ型のトランジスタ126のベースが接続される。トランジスタ126のコレクタは、エミッタが入力端子107、コレクタがトランジスタ125のコレクタに接続されたPNPバイポーラ型のトランジスタ127のベースに接続される。トランジスタ125のコレクタとトランジスタ127のコレクタとの接続点にはブースト用コンデンサ128の他端が接続され、ブースト用コンデンサ128の一端は第1と第2の整流素子110、111の接続点に接続される。
チャージポンプ回路101は以下のように動作する。抵抗113と抵抗114の接続点の電圧、すなわち帰還電圧が基準電圧VREFよりも低い場合、オペアンプ115はローレベル信号を出力するのでトランジスタ116はオフする。トランジスタ116がオフすると、トランジスタ117には定電流Iが流れ、トランジスタ119を介してカレントミラー回路120のIN端子には定電流Iが流れる。その結果、カレントミラー回路120のOUT1端子、OUT2端子には定電流Iが流れる。この状態において、クロック入力端子108のクロック信号CLKがハイレベルになると、トランジスタ121はオンするため、トランジスタ122、126がオフしてトランジスタ127もオフする。一方、トランジスタ124はオフするため、トランジスタ125はベース電流として定電流Iが流れてオンする。その結果、ブースト用コンデンサ128の他端の電圧は下降し、第1の整流素子110の負側の電圧も下降する。そして、第1の整流素子110の正側から負側へ電荷が移動してブースト用コンデンサ128に一時的に蓄えられる。次いで、クロック信号CLKがローレベルになると、トランジスタ121はオフするため、トランジスタ122、126には定電流Iが流れ、トランジスタ127はベース電流として定電流Iが流れてオンする。一方、トランジスタ124はオンするため、トランジスタ125はオフする。その結果、ブースト用コンデンサ128の他端の電圧は上昇し、第1の整流素子110の負側の電圧、すなわち第2の整流素子111の正側の電圧も上昇する。そして、第2の整流素子111の正側から負側へブースト用コンデンサ128に一時的に蓄えられていた電荷が移動して出力コンデンサ112に蓄積される。このようにして、帰還電圧が基準電圧VREFよりも低い場合、昇圧動作が行われて出力端子109の電圧が上昇する。
帰還電圧が基準電圧VREFよりも高い場合、オペアンプ115はハイレベル信号を出力するのでトランジスタ116はオンする。トランジスタ116がオンすると、トランジスタ117、119はオフし、カレントミラー回路120のIN端子には電流は流れない。その結果、カレントミラー回路120のOUT1端子、OUT2端子にも電流は流れない。この状態においては、クロック信号CLKがハイレベル、ローレベルに係わらずトランジスタ125、127は共にオフするため、第1と第2の整流素子110、111を電荷は移動しない。このように、帰還電圧が基準電圧VREFよりも高い場合は昇圧動作が停止される。
従って、安定動作時においては、帰還電圧が基準電圧VREFよりも低くなった直後のクロック信号CLKの期間で昇圧動作が行われて出力電圧は僅かに上昇する。その後は負荷の軽重に応じた出力コンデンサ112の放電につれて出力電圧は緩やかに下降し、帰還電圧が基準電圧VREFよりも低くなるまで昇圧動作は停止される。こうして、昇圧動作が停止される期間が設けられるので、全体としての消費電流が抑制される。なお、このような出力電圧の僅かな上昇及び下降、すなわち変動はリップルと称され、変動の振幅はリップル電圧と称される。
特開2000−66747号公報
しかしながら、負荷が軽い場合は、出力コンデンサ112の放電量が非常に少ないのでリップルの周期が長く、しかもリップル電圧が比較的大きい。その結果、負荷として接続される電子回路の電源部分が長い周期で比較的大きく揺れるため、電子回路の特性が低下し易くなる。
本発明は、係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、負荷が軽い場合でも出力電圧のリップルの周期が短くリップル電圧が小さいチャージポンプ回路を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1に記載のチャージポンプ回路は、入力端子と出力端子の間に直列に接続される第1と第2の整流素子と、出力端子に接続される出力コンデンサと、第1と第2の整流素子の接続点に一端が接続されるブースト用コンデンサと、を有し、ブースト用コンデンサの他端の電圧により電荷が第1と第2の整流素子を順に移動して出力コンデンサに蓄積されることで出力端子を所定の電圧にするチャージポンプ回路において、出力端子からの帰還電圧と基準電圧の差を積分した電圧を出力する積分器と、クロック信号が入力される電源側及び接地側のトランジスタとそのいずれかに前記積分器の出力電圧に応じた電流を流す可変電流源とを有し、可変電流源が流す電流に応じた電圧をブースト用コンデンサの他端に出力するクロック反転器と、を備えてなることを特徴とする。
請求項2に記載のチャージポンプ回路は、入力端子と出力端子の間に直列に接続される第1と第2の整流素子と、出力端子に接続される出力コンデンサと、第1と第2の整流素子の接続点に一端が接続されるブースト用コンデンサと、を有し、ブースト用コンデンサの他端の電圧により電荷が第1と第2の整流素子を順に移動して出力コンデンサに蓄積されることで出力端子を所定の電圧にするチャージポンプ回路において、出力端子からの帰還電圧と基準電圧の差を積分した電圧を出力する積分器と、入力端子と第1の整流素子との間に設けられ、前記積分器の出力電圧に応じた電流を第1の整流素子に流す可変電流源と、を備えてなることを特徴とする。
請求項3に記載のチャージポンプ回路は、請求項1又は2に記載のチャージポンプ回路において、前記第1と第2の整流素子と直列に接続される1又は複数の整流素子を更に備えることを特徴とする。
請求項4に記載のチャージポンプ回路は、請求項1乃至3のいずれかに記載のチャージポンプ回路において、前記整流素子はダイオード素子であることを特徴とする。
請求項5に記載のチャージポンプ回路は、請求項1乃至3のいずれかに記載のチャージポンプ回路において、前記整流素子はスイッチ素子であり、第1と第2の整流素子は交互にオン・オフすることを特徴とする。
本発明に係るチャージポンプ回路は、出力端子からの帰還電圧と基準電圧の差を積分した電圧を出力する積分器と、その出力電圧に応じた電流を流す可変電流源と、を有することにより第1と第2の整流素子を移動する電荷を制御することができ、その結果、負荷が軽い場合でも出力電圧のリップルの周期を短くリップル電圧を小さくすることができる。
以下、本発明の最良の実施形態を図面を参照しながら説明する。図1は本発明の実施形態であるチャージポンプ回路の回路図である。このチャージポンプ回路1は、電源電圧VDDが入力される入力端子7と、クロック信号CLKが入力されるクロック入力端子8と、接続される負荷に昇圧した所定の電圧を出力する出力端子9と、を有する。入力端子7と出力端子9の間には、ダイオード素子である第1と第2の整流素子10、11が直列に接続される。なお、ダイオード素子として、図1ではPN接合のダイオードを示しているが、ゲートとドレインを接続したMOS型のトランジスタなどを用いることも可能である。出力端子9には、出力コンデンサ12と、出力電圧を分圧する抵抗13と抵抗14の直列体と、が接続される。出力コンデンサ12は、リップル電圧をできるだけ抑制するために大きな容量になっており、抵抗13、14は接地電位に向かって流れる電流を少なくするために高い抵抗値になっている。抵抗13と抵抗14の接続点の電圧は、帰還電圧として積分器15に入力される。積分器15は、帰還電圧と基準電圧VREFの差を積分した電圧を出力し、その出力電圧によりクロック反転器16の後述する可変電流源32の電流値を制御する。クロック反転器16は、クロック入力端子8から入力されるクロック信号CLKを反転し、可変電流源32の電流値に応じた波形の電圧を出力する。クロック反転器16の出力には昇圧動作のためのブースト用コンデンサ17の他端が接続され、ブースト用コンデンサ17の一端は第1と第2の整流素子10、11の接続点に接続される。
次に、積分器15とクロック反転器16の内部回路を説明する。積分器15は、オペアンプ20、コンデンサ21、抵抗22を有し、オペアンプ20の反転入力端子とコンデンサ21の一端との間に抵抗13と抵抗14の接続点が接続される。オペアンプ20は、非反転入力端子には基準電圧VREFが入力され、反転入力端子には前述した帰還電圧が入力され、出力端子から帰還電圧と基準電圧VREFの差を積分した電圧を出力する。そして、オペアンプ20の出力端子が積分器15の出力となる。コンデンサ21の他端は抵抗22の一端に接続され、抵抗22の他端はオペアンプ20の出力端子に接続される。なお、コンデンサ21の容量は比較的小さくても構わないので、チャージポンプ回路1の構成要素の多くの部分を集積回路に集積した場合、積分器15も集積可能となる。
クロック反転器16は、PMOS型のトランジスタである電源側トランジスタ30、NMOS型のトランジスタである接地側トランジスタ31、可変電流源32を有し、電源側トランジスタ30と接地側トランジスタ31のゲートはクロック入力端子8、電源側トランジスタ30のソースは入力端子7、接地側トランジスタ31のソースは可変電流源32に接続される。電源側トランジスタ30のドレインと接地側トランジスタ31のドレインは互いに接続され、その接続点がクロック反転器16の出力となる。可変電流源32は接地電位に向かって電流を流し、前述したようにその電流値は積分器15の出力電圧により制御される。なお、可変電流源32は、入力端子7と電源側トランジスタ30の間に設けることも可能である。
次に、チャージポンプ回路1の動作を説明する。入力端子7を介して電源電圧VDDから供給される電荷が、ブースト用コンデンサ17の他端の電圧により第1と第2の整流素子10、11を順に移動して出力コンデンサ12に蓄積される。それにより出力端子9から所定の電圧が出力される。電荷が第1と第2の整流素子10、11を順に移動するのを詳しく説明すると、クロック入力端子8のクロック信号CLKがハイレベルのとき、クロック反転器16の出力電圧は下降し、ブースト用コンデンサ17を介して第1の整流素子10の負側の電圧も下降する。従って、第1の整流素子10の正側から負側へ電荷が移動してブースト用コンデンサ17に一時的に蓄えられる。次いで、クロック信号CLKがローレベルになると、クロック反転器16の出力は上昇し、第1の整流素子10の負側の電圧、すなわち第2の整流素子11の正側の電圧も上昇する。そして、第2の整流素子11の正側から負側へブースト用コンデンサ17に一時的に蓄えられていた電荷が移動して出力コンデンサ12に蓄積されるのである。
出力端子9の出力電圧は抵抗13と抵抗14により分圧され、それらの接続点の電圧、すなわち帰還電圧は積分器15により積分される。可変電流源32の電流値は、積分器15の出力電圧(積分電圧)により、それが上昇すると大きく、それが下降すると小さくなるよう制御される。そして、この電流値によりクロック反転器16の出力電圧が下降するときの下降の程度が制御され、その結果、第1と第2の整流素子10、11を移動する電荷が決まる。
具体的には、出力端子9につながる負荷が重くなると、積分器15が出力する積分電圧は僅かに上昇して可変電流源32の電流値は大きくなる。クロック反転器16の出力電圧が下降するとき、可変電流源32の電流値が大きいとその出力電圧の下降の程度が大きく、第1の整流素子10の正側から負側へ移動する電荷が多くなる。逆に、出力端子9につながる負荷が軽くなると、積分器15が出力する積分電圧は僅かに下降して可変電流源32の電流値は小さくなる。クロック反転器16の出力電圧が下降するとき、可変電流源32の電流値が小さいとその出力電圧の下降の程度が小さく、第1の整流素子10の正側から負側へ移動する電荷が少なくなる。そして、第1の整流素子10を移動する電荷は、前述のように、第2の整流素子11を移動して出力コンデンサ12に蓄積される。
従って、第1と第2の整流素子を移動する電荷は負荷に応じて制御され、負荷が軽い場合は移動する電荷が少なくなるのでリップル電圧が小さくなる。また、リップル電圧が小さくなると、出力コンデンサ12の放電量が非常に少なくてもリップルの周期は短い。また、昇圧動作が停止される期間は設けられていないが、無駄な電荷が第1と第2の整流素子10、11を移動しないので消費電流が抑制される。
次に、チャージポンプ回路の第1及び第2の整流素子としてスイッチ素子を用いた実施形態を図2に基づいて説明する。このチャージポンプ回路2は、チャージポンプ回路1と同様に、入力端子7、クロック入力端子8、出力端子9を有し、出力コンデンサ12、出力電圧を分圧する抵抗13と抵抗14の直列体、積分器15、クロック反転器16、ブースト用コンデンサ17を有している。入力端子7と出力端子9の間には、スイッチ素子であるPMOS型のトランジスタの第1と第2の整流素子40、41が直列に接続される。第1の整流素子40のゲートにはクロック信号CLKを反転する反転器42の出力が接続され、第2の整流素子41のゲートには反転器42の出力を更に反転する反転器43の出力が接続される。反転器42、43には、出力端子9の出力電圧が電源として供給される。
チャージポンプ回路2は全体としてはチャージポンプ回路1と同様に動作するが、ブースト用コンデンサ17を介して第1の整流素子40の負側の電圧が変化するのに同期して第1と第2の整流素子40、41が交互にオン・オフする。すなわち、クロック入力端子8のクロック信号CLKがハイレベルのとき、ブースト用コンデンサ17を介して第1の整流素子40の負側の電圧が下降すると共に第1の整流素子40がオンして電荷がブースト用コンデンサ17に一時的に蓄えられる。次いで、クロック信号CLKがローレベルになると、第1の整流素子40の負側の電圧、すなわち第2の整流素子41の正側の電圧が上昇すると共に第2の整流素子41がオンしてブースト用コンデンサ17に一時的に蓄えられていた電荷が出力コンデンサ12に蓄積されるのである。
なお、スイッチ素子として、図2ではPMOS型のトランジスタを示しているが、NMOS型のトランジスタなどを用いることも可能である。また、第1と第2の整流素子40、41のゲートを制御する信号にノンオーバラップの期間を設けることも可能である。これらの場合、反転器42、43の出力極性を変更したり遅延素子を追加したりすることが必要であるが、その方法は当業者には通常の技術なので説明は省略する。
次に、可変電流源が第1と第2の整流素子と直列に設けられた別の実施形態を図3に基づいて説明する。このチャージポンプ回路3は、チャージポンプ回路1と同様に、入力端子7、クロック入力端子8、出力端子9を有し、出力コンデンサ12、出力電圧を分圧する抵抗13と抵抗14の直列体、積分器15、ブースト用コンデンサ17を有している。入力端子7と出力端子9の間には、ダイオード素子である第1と第2の整流素子10、11が直列に接続される。更に、入力端子7と第1の整流素子10との間には、可変電流源51が設けられる。可変電流源51は積分器15の出力電圧により制御される。また、ブースト用コンデンサ17の他端はクロック反転器52の出力に接続される。クロック反転器52はクロック入力端子8から入力されるクロック信号CLKを反転して出力するが、可変電流源を有していない。
チャージポンプ回路3は全体としてはチャージポンプ回路1と同様に動作するが、可変電流源51の電流値が積分器15の出力する積分電圧により制御される。この電流値は単位時間当たりに移動できる電荷の量であるから、これにより第1と第2の整流素子10、11を移動する電荷が決まる。こうして、負荷が軽い場合、チャージポンプ回路1と同様に、リップル電圧が小さくなり、リップルの周期は短くなる。また、消費電流が抑制される。
なお、チャージポンプ回路3はチャージポンプ回路1を変形したものであるが、チャージポンプ回路2を変形し、第1及び第2の整流素子としてスイッチ素子を用いて可変電流源がそれらと直列に設けられるようにすることも可能である。
次に、入力端子7と出力端子9の間に第1と第2の整流素子のみならずそれ以上の数の整流素子を直列に接続して出力電圧を更に昇圧した実施形態を図4に基づいて説明する。このチャージポンプ回路4は、チャージポンプ回路1の構成要素に加え、第2の整流素子11と出力端子9との間に第3の整流素子11aが設けられ、第2の整流素子11と第3の整流素子11aとの接続点に一端が接続された第2のブースト用コンデンサ17aが設けられている。第2のブースト用コンデンサ17aの他端は、クロック反転器16と同じ構成の第2のクロック反転器16aの出力に接続される。第2のクロック反転器16aの第2の電源側トランジスタ30aと第2の接地側トランジスタ31aのゲートは、クロック信号CLKを反転する反転器18の出力に接続される。第2の可変電流源32aの電流値は、可変電流源32と同様に、積分器15の出力電圧により制御される。
かかるチャージポンプ回路4は、以下のように動作する。クロック信号CLKがハイレベルのとき、第1の整流素子10の負側の電圧は下降し、第2の整流素子11の負側の電圧は上昇する。従って、第1の整流素子10の正側から負側に電荷が移動してブースト用コンデンサ17に一時的に蓄えられると共に、第3の整流素子11aの正側から負側へ第2のブースト用コンデンサ17aに一時的に蓄えられた電荷が移動して出力コンデンサ12に蓄積される。次いで、クロック信号CLKがローレベルになると、第1の整流素子10の負側の電圧は上昇し、第2の整流素子11の負側の電圧は下降する。従って、第2の整流素子11の正側から負側へブースト用コンデンサ17に一時的に蓄えられた電荷が移動して第2のブースト用コンデンサ17aに一時的に蓄えられる。
なお、場合によっては、2個のクロック反転器16、16aの一方が可変電流源を有しないようにすることも可能である。いずれか1個の整流素子を移動する電荷を制御できればよい場合もあるからである。また、第3の整流素子11aに加えて更に多くの整流素子を設けることが可能なのは言うまでもない。また、チャージポンプ回路1と同様にして、チャージポンプ回路2、3も変形可能である。
以上、本発明の実施形態であるチャージポンプ回路について説明したが、本発明は、実施形態に記載したものに限られることなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内でのさまざまな設計変更が可能である。例えば、積分器15は他の内部回路で構成することも可能である。また、上記実施形態では出力電圧が正の値であるものを説明したが、出力電圧が負の値であるものについても本発明を適用することができる。また、MOS型のトランジスタをバイポーラ型のトランジスタに置き換えることが可能なのは勿論である。
本発明の実施形態に係るチャージポンプ回路の回路図。 本発明の別の実施形態に係るチャージポンプ回路の回路図。 本発明の更に別の実施形態に係るチャージポンプ回路の回路図。 本発明の更に別の実施形態に係るチャージポンプ回路の回路図。 従来のチャージポンプ回路の回路図。
符号の説明
1、2、3、4 チャージポンプ回路
7 入力端子
8 クロック入力端子
9 出力端子
10、40 第1の整流素子
11、41 第2の整流素子
12 出力コンデンサ
15 積分器
16 クロック反転器
17 ブースト用コンデンサ
30 クロック反転器を構成する電源側トランジスタ
31 クロック反転器を構成する接地側トランジスタ
32、51 可変電流源

Claims (5)

  1. 入力端子と出力端子の間に直列に接続される第1と第2の整流素子と、出力端子に接続される出力コンデンサと、第1と第2の整流素子の接続点に一端が接続されるブースト用コンデンサと、を有し、ブースト用コンデンサの他端の電圧により電荷が第1と第2の整流素子を順に移動して出力コンデンサに蓄積されることで出力端子を所定の電圧にするチャージポンプ回路において、
    出力端子からの帰還電圧と基準電圧の差を積分した電圧を出力する積分器と、
    クロック信号が入力される電源側及び接地側のトランジスタとそのいずれかに前記積分器の出力電圧に応じた電流を流す可変電流源とを有し、可変電流源が流す電流に応じた電圧をブースト用コンデンサの他端に出力するクロック反転器と、
    を備えてなることを特徴とするチャージポンプ回路。
  2. 入力端子と出力端子の間に直列に接続される第1と第2の整流素子と、出力端子に接続される出力コンデンサと、第1と第2の整流素子の接続点に一端が接続されるブースト用コンデンサと、を有し、ブースト用コンデンサの他端の電圧により電荷が第1と第2の整流素子を順に移動して出力コンデンサに蓄積されることで出力端子を所定の電圧にするチャージポンプ回路において、
    出力端子からの帰還電圧と基準電圧の差を積分した電圧を出力する積分器と、
    入力端子と第1の整流素子との間に設けられ、前記積分器の出力電圧に応じた電流を第1の整流素子に流す可変電流源と、
    を備えてなることを特徴とするチャージポンプ回路。
  3. 請求項1又は2に記載のチャージポンプ回路において、
    前記第1と第2の整流素子と直列に接続される1又は複数の整流素子を更に備えることを特徴とするチャージポンプ回路。
  4. 請求項1乃至3のいずれかに記載のチャージポンプ回路において、
    前記整流素子はダイオード素子であることを特徴とするチャージポンプ回路。
  5. 請求項1乃至3のいずれかに記載のチャージポンプ回路において、
    前記整流素子はスイッチ素子であり、第1と第2の整流素子は交互にオン・オフすることを特徴とするチャージポンプ回路。
JP2004322865A 2004-11-05 2004-11-05 チャージポンプ回路 Expired - Fee Related JP4666345B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004322865A JP4666345B2 (ja) 2004-11-05 2004-11-05 チャージポンプ回路
CN2005800368027A CN101048930B (zh) 2004-11-05 2005-10-17 电荷泵电路
US11/576,622 US20080030261A1 (en) 2004-11-05 2005-10-17 Charge Pump Circuit
PCT/JP2005/019010 WO2006049007A1 (ja) 2004-11-05 2005-10-17 チャージポンプ回路
TW094137535A TW200631294A (en) 2004-11-05 2005-10-26 Charge pumping circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004322865A JP4666345B2 (ja) 2004-11-05 2004-11-05 チャージポンプ回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006136134A true JP2006136134A (ja) 2006-05-25
JP4666345B2 JP4666345B2 (ja) 2011-04-06

Family

ID=36319021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004322865A Expired - Fee Related JP4666345B2 (ja) 2004-11-05 2004-11-05 チャージポンプ回路

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20080030261A1 (ja)
JP (1) JP4666345B2 (ja)
CN (1) CN101048930B (ja)
TW (1) TW200631294A (ja)
WO (1) WO2006049007A1 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008029098A (ja) * 2006-07-20 2008-02-07 Oki Electric Ind Co Ltd 昇圧回路
JP2008054469A (ja) * 2006-08-28 2008-03-06 Rohm Co Ltd 昇圧回路
JP2010004717A (ja) * 2008-06-23 2010-01-07 Toshiba Corp 定電圧昇圧電源
JP2010035387A (ja) * 2008-07-31 2010-02-12 Daikin Ind Ltd 電圧形駆動素子のゲート駆動装置
JP2011061891A (ja) * 2009-09-07 2011-03-24 Renesas Electronics Corp 負荷駆動回路
JP2015037362A (ja) * 2013-08-13 2015-02-23 株式会社東芝 レギュレータ、および、スイッチ装置
US9087714B2 (en) 2010-09-01 2015-07-21 Ricoh Electronic Devices Co., Ltd. Semiconductor integrated circuit and semiconductor integrated circuit apparatus

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101295470B (zh) * 2007-04-25 2010-05-26 群康科技(深圳)有限公司 伽马电压输出电路和液晶显示装置
US8040175B2 (en) * 2007-10-24 2011-10-18 Cypress Semiconductor Corporation Supply regulated charge pump system
US20090140794A1 (en) * 2007-11-29 2009-06-04 Chi-Hao Wu Constant-current charge pump
TW200933562A (en) * 2008-01-31 2009-08-01 Tpo Displays Corp Images display system
US8049551B2 (en) * 2008-06-17 2011-11-01 Monolithic Power Systems, Inc. Charge pump for switched capacitor circuits with slew-rate control of in-rush current
WO2011067902A1 (ja) * 2009-12-03 2011-06-09 パナソニック株式会社 半導体集積回路およびそれを備えた昇圧回路
TWI423572B (zh) * 2010-02-03 2014-01-11 Univ Nat Chiao Tung 高速升壓之充電泵電路
TWI463769B (zh) * 2012-03-05 2014-12-01 Novatek Microelectronics Corp 充電幫浦裝置
US8922184B2 (en) * 2012-03-22 2014-12-30 Realtek Semiconductor Corp. Integrated switch-capacitor DC-DC converter and method thereof
KR20150024611A (ko) * 2013-08-27 2015-03-09 삼성전기주식회사 전하 펌프 회로
PL227598B1 (pl) * 2013-12-14 2018-01-31 Uniwersytet Jagiellonski Sposób pomiaru wolnozmiennego ładunku elektrycznego i układ do pomiaru wolnozmiennego ładunku elektrycznego
US9819260B2 (en) * 2015-01-15 2017-11-14 Nxp B.V. Integrated circuit charge pump with failure protection
US10511299B2 (en) * 2015-09-15 2019-12-17 Firecomms Limited Glitch compensation in electronic circuits
US10581322B2 (en) * 2016-10-14 2020-03-03 Cirrus Logic, Inc. Charge pump input current limiter
US10651800B2 (en) 2017-02-10 2020-05-12 Cirrus Logic, Inc. Boosted amplifier with current limiting
US10826452B2 (en) 2017-02-10 2020-11-03 Cirrus Logic, Inc. Charge pump with current mode output power throttling
KR102512576B1 (ko) * 2017-05-09 2023-03-23 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 전원 회로

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0199433A (ja) * 1987-10-09 1989-04-18 Nec Corp バランス型正負電流源回路
JP2001211636A (ja) * 1999-12-23 2001-08-03 Texas Instr Deutschland Gmbh Dc/dcコンバータ及びdc/dcコンバータの動作方法
JP2004222398A (ja) * 2003-01-14 2004-08-05 Toppan Printing Co Ltd チャージポンプ回路

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL9200056A (nl) * 1992-01-14 1993-08-02 Sierra Semiconductor Bv Hoogspanningsgenerator met uitgangsstroomregeling.
US5625544A (en) * 1996-04-25 1997-04-29 Programmable Microelectronics Corp. Charge pump
US6118346A (en) * 1998-05-20 2000-09-12 National Semiconductor Corp. Dynamic matching of up and down currents in charge pumps to reduce spurious tones
WO2001015228A1 (fr) * 1999-08-19 2001-03-01 Seiko Epson Corporation Panneau de cablage, procede de fabrication d'un panneau de cablage, dispositif semiconducteur, procede de fabrication d'un dispositif semiconducteur, carte a circuit imprime et appareil electronique
US6570435B1 (en) * 1999-11-18 2003-05-27 Texas Instruments Incorporated Integrated circuit with current limited charge pump and method
JP2001339283A (ja) * 2000-05-26 2001-12-07 Mitsubishi Electric Corp 遅延回路およびそのための半導体回路装置
US6411531B1 (en) * 2000-11-21 2002-06-25 Linear Technology Corporation Charge pump DC/DC converters with reduced input noise
US6927441B2 (en) * 2001-03-20 2005-08-09 Stmicroelectronics S.R.L. Variable stage charge pump
TWI245493B (en) * 2001-10-24 2005-12-11 Media Tek Inc Apparatus for calibrating a charge pump and method therefor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0199433A (ja) * 1987-10-09 1989-04-18 Nec Corp バランス型正負電流源回路
JP2001211636A (ja) * 1999-12-23 2001-08-03 Texas Instr Deutschland Gmbh Dc/dcコンバータ及びdc/dcコンバータの動作方法
JP2004222398A (ja) * 2003-01-14 2004-08-05 Toppan Printing Co Ltd チャージポンプ回路

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008029098A (ja) * 2006-07-20 2008-02-07 Oki Electric Ind Co Ltd 昇圧回路
KR101341573B1 (ko) * 2006-07-20 2013-12-16 오끼 덴끼 고오교 가부시끼가이샤 승압 회로
JP2008054469A (ja) * 2006-08-28 2008-03-06 Rohm Co Ltd 昇圧回路
JP2010004717A (ja) * 2008-06-23 2010-01-07 Toshiba Corp 定電圧昇圧電源
JP2010035387A (ja) * 2008-07-31 2010-02-12 Daikin Ind Ltd 電圧形駆動素子のゲート駆動装置
JP2011061891A (ja) * 2009-09-07 2011-03-24 Renesas Electronics Corp 負荷駆動回路
US9087714B2 (en) 2010-09-01 2015-07-21 Ricoh Electronic Devices Co., Ltd. Semiconductor integrated circuit and semiconductor integrated circuit apparatus
JP2015037362A (ja) * 2013-08-13 2015-02-23 株式会社東芝 レギュレータ、および、スイッチ装置
US9484810B2 (en) 2013-08-13 2016-11-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device and method of manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006049007A1 (ja) 2006-05-11
CN101048930A (zh) 2007-10-03
CN101048930B (zh) 2012-06-06
TWI364156B (ja) 2012-05-11
TW200631294A (en) 2006-09-01
US20080030261A1 (en) 2008-02-07
JP4666345B2 (ja) 2011-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4666345B2 (ja) チャージポンプ回路
JP7091431B2 (ja) Dc/dcコンバータ、スイッチング電源装置
JP4870058B2 (ja) 定電流駆動回路
US7276886B2 (en) Dual buck-boost converter with single inductor
JP4823604B2 (ja) ソフトスタート回路、電源装置、電気機器
KR100927882B1 (ko) Dc-dc 컨버터 및 dc-dc 컨버터의 제어 방법
US7724551B2 (en) Step-up circuit and portable device using it
US9350233B2 (en) Voltage conversion circuit and switching control circuit
JP2007295736A (ja) 多出力型dc/dcコンバータ
JP2007020247A (ja) 電源回路
JP4721274B2 (ja) Dc/dcコンバータ
JP2011239522A (ja) 電源装置、制御回路及び電源装置の制御方法
JP2009183111A (ja) チャージポンプ回路およびそれを備える電子機器
JP2008029098A (ja) 昇圧回路
US9270177B1 (en) Switching power-supply device
JP2016171676A (ja) 電源回路とその制御方法
KR20150024611A (ko) 전하 펌프 회로
JP4487649B2 (ja) 昇降圧型dc−dcコンバータの制御装置
US9531259B2 (en) Power supply circuit
JP2006050778A (ja) チャージポンプ回路
KR20150074651A (ko) 전하 펌프 회로의 구동 회로 및 이를 포함하는 전하 펌프 시스템
US8207715B2 (en) Soft-start circuit and power supply circuit including same
JP2008099481A (ja) チャージポンプ回路
JP2010029009A (ja) 電源回路及びその電源回路を使用したシステム電源装置
US9318956B1 (en) Switching power-supply device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071105

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100712

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100910

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: 20110105

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110105

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140121

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees