JP2014161184A - Ｄｃ−ｄｃコンバータ - Google Patents

Ｄｃ−ｄｃコンバータ Download PDF

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Abstract

【課題】リップル電圧を低減することが可能なＤＣ−ＤＣコンバータを提供する。
【解決手段】ＤＣ−ＤＣコンバータは、正電圧生成時において、前記制御回路は、前記第１ないし第４の制御信号で前記第１ないし第４のスイッチ回路を制御することにより、前記第１のノードと前記第１の基準ノードとの間を導通させ且つ前記第８のノードと前記第４の基準ノードとの間を導通させ、その後、前記第４のノードと前記第２の基準ノードとの間を導通させ且つ前記第６のノードと前記第３の基準ノードとの間を導通させ、その後、前記第２のノードと前記第１の基準ノードとの間を導通させる。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、ＤＣ−ＤＣコンバータに関する。
従来、フライングキャパシタとデカップリングキャパシタとを備えた降圧型の正電圧生成チャージポンプＤＣ−ＤＣコンバータや、フライングキャパシタとデカップリングキャパシタとを備えた反転型の負電圧生成チャージポンプＤＣ−ＤＣコンバータがある。
特公平８−２８９６５ 特開２０１１−３０３９４
リップル電圧を低減することが可能なＤＣ−ＤＣコンバータを提供する。
実施例に従ったＤＣ−ＤＣコンバータは、第１の制御信号に応じて、電源端子に接続された第１のノード、正電圧を出力する正電圧端子に接続された第２のノード、および、接地端子に接続された第３のノードの何れか１つと、第１の基準ノードとの間を導通させる第１のスイッチ回路を備える。ＤＣ−ＤＣコンバータは、第２の制御信号に応じて、前記正電圧端子に接続された第４のノードおよび前記接地端子に接続された第５のノードの何れか１つと、第２の基準ノードとの間を導通させる第２のスイッチ回路を備える。ＤＣ−ＤＣコンバータは、第３の制御信号に応じて、前記接地端子に接続された第６のノードおよび負電圧を出力する負電圧端子に接続された第７のノードの何れか１つと、第３の基準ノードとの間を導通させる第３のスイッチ回路を備える。ＤＣ−ＤＣコンバータは、第４の制御信号に応じて、前記接地端子に接続された第８のノードおよび負電圧端子に接続された第９のノードの何れか１つと、第４の基準ノードとの間を導通させる第４のスイッチ回路を備える。ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記正電圧端子の電圧と予め設定された正の第１の基準電圧とを比較し、この比較結果に応じた第１の比較信号を出力する第１の比較回路を備える。ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記負電圧端子の電圧と予め設定された負の第２の基準電圧とを比較し、この比較結果に応じた第２の比較信号を出力する第２の比較回路を備える。ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記第１および第２の比較信号に基づいて、前記第１から第４の制御信号を出力して、前記第１ないし第４のスイッチ回路の動作を制御する制御回路を備える。
前記正電圧端子と前記接地端子との間に第１のキャパシタが接続されている。前記接地端子と前記負電圧端子との間に第２のキャパシタが接続されている。前記第２の基準ノードと前記第３の基準ノードとの間に第３のキャパシタが接続されている。前記第１の基準ノードと前記第４の基準ノードとの間に第４のキャパシタが接続されている。
図１は、実施例１に係るＤＣ−ＤＣコンバータ１００の構成の一例を示す図である。 図２は、図１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１００の正電圧生成時における第１から第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４の状態の一例を示す回路図である。 図３は、図１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１００の正電圧生成時における第１から第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４の状態の一例を示す回路図である。 図４は、図１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１００の負電圧生成時における第１から第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４の状態の一例を示す回路図である。 図５は、図１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１００の負電圧生成時における第１から第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４の状態の他の例を示す回路図である。 図６は、図１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１００の負電圧生成時における第１から第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４の状態の他の例を示す回路図である。 図７は、実施例２に係るＤＣ−ＤＣコンバータ２００の構成の一例を示す回路図である。 図８は、図７に示すＤＣ−ＤＣコンバータ２００の正電圧生成時における第１から第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４の状態の一例を示す回路図である。 図９は、図７に示すＤＣ−ＤＣコンバータ２００の正電圧生成時における第１から第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４の状態の一例を示す回路図である。 図１０は、図７に示すＤＣ−ＤＣコンバータ２００の正電圧生成時における第１から第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４の状態の他の例を示す回路図である。 図１１は、図７に示すＤＣ−ＤＣコンバータ２００の正電圧生成時における第１から第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４の状態の他の例を示す回路図である。 図１２は、図７に示すＤＣ−ＤＣコンバータ２００の負電圧生成時における第１から第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４の状態の一例を示す回路図である。 図１３は、図７に示すＤＣ−ＤＣコンバータ２００の負電圧生成時における第１から第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４の状態の一例を示す回路図である。 図１４は、図７に示すＤＣ−ＤＣコンバータ２００の負電圧生成時における第１から第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４の状態の他の例を示す回路図である。 図１５は、図７に示すＤＣ−ＤＣコンバータ２００の負電圧生成時における第１から第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４の状態の他の例を示す回路図である。
以下、各実施例について図面に基づいて説明する。
図１は、実施例１に係るＤＣ−ＤＣコンバータ１００の構成の一例を示す図である。
図１に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１００は、クロック端子ＴＣＬＫと、電源端子ＴＶＤＤと、接地端子ＴＶＳＳと、正電圧端子ＴＯＵＴＰと、負電圧端子ＴＯＵＴＭと、第１のスイッチ回路ＳＷ１と、第２のスイッチ回路ＳＷ２と、第３のスイッチ回路ＳＷ３と、第４のスイッチ回路ＳＷ４と、第１の比較回路ＡＭＰ１と、第２の比較回路ＡＭＰ２と、制御回路ＣＯＮと、を備える。
第１のスイッチ回路ＳＷ１は、第１の制御信号ＳＣ１に応じて、電源端子ＴＶＤＤに接続された第１のノードＮ１、正電圧ＶＯＵＴＰを出力する正電圧端子ＴＯＵＴＰに接続された第２のノードＮ２、および、接地端子ＴＶＳＳに接続された第３のノードＮ３の何れか１つと、第１の基準ノードＢ１との間を導通させるようになっている。
第２のスイッチ回路ＳＷ２は、第２の制御信号ＳＣ２に応じて、正電圧端子ＴＯＵＴＰに接続された第４のノードＮ４および接地端子ＴＶＳＳに接続された第５のノードＮ５の何れか１つと、第２の基準ノードＢ２との間を導通させるようになっている。
第３のスイッチ回路ＳＷ３は、第３の制御信号ＳＣ３に応じて、接地端子ＴＶＳＳに接続された第６のノードＮ６および負電圧ＶＯＵＴＭを出力する負電圧端子ＴＯＵＴＭに接続された第７のノードＮ７の何れか１つと、第３の基準ノードＢ３との間を導通させるようになっている。
第４のスイッチ回路ＳＷ４は、第４の制御信号ＳＣ４に応じて、接地端子ＴＶＳＳに接続された第８のノードＮ８および負電圧端子ＴＯＵＴＭに接続された第９のノードＮ９の何れか１つと、第４の基準ノードＢ４との間を導通させるようになっている。
第１の比較回路ＡＭＰ１は、正電圧端子ＴＯＵＴＰの電圧と予め設定された正の第１の基準電圧ＲＥＦ１とを比較し、この比較結果に応じた第１の比較信号Ｓｒ１を出力するようになっている。
第２の比較回路ＡＭＰ２は、負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧と予め設定された負の第２の基準電圧ＲＥＦ２とを比較し、この比較結果に応じた第２の比較信号Ｓｒ２を出力するようになっている。
なお、例えば、第１の基準電圧ＲＥＦ１は、第２の基準電圧ＲＥＦ２の絶対値と等しくなるように設定される。
制御回路ＣＯＮは、第１および第２の比較信号Ｓｒ１、Ｓｒ２に基づいて、第１から第４の制御信号ＳＣ４を出力して、第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４の動作を制御するようになっている。
なお、この制御回路ＣＯＮは、例えば、クロック端子ＴＣＬＫを介して入力されるクロック信号ＣＬＫから第１から第４の制御信号ＳＣ４を生成する。
ここで、正電圧端子ＴＯＵＴＰと接地端子ＴＶＳＳとの間に第１のキャパシタ（デカップリングキャパシタ）ＣＡＰ１が接続されている。すなわち、この第１のキャパシタＣＡＰ１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１００の外部に外付けされる。
また、接地端子ＴＶＳＳと負電圧端子ＴＯＵＴＭとの間に第２のキャパシタ（デカップリングキャパシタ）ＣＡＰ２が接続されている。すなわち、この第２のキャパシタＣＡＰ２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１００の外部に外付けされる。
また、第２の基準ノードＢ２と第３の基準ノードＢ３との間に第３のキャパシタ（切替デカップリングキャパシタ）ＣＡＰ３が接続されている。すなわち、この第３のキャパシタＣＡＰ３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１００の外部に外付けされる。
なお、上述のように、第１ないし第３のキャパシタＣＡＰ１〜ＣＡＰ３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１００に外付けされるが、必要に応じて、ＤＣ−ＤＣコンバータ１００が第１ないし第３のキャパシタＣＡＰ１〜ＣＡＰ３を含むようにしてもよい。
また、第１の基準ノードＢ１と第４の基準ノードＢ４との間に第４のキャパシタ（フライバックキャパシタ）ＣＡＰ４が接続される。すなわち、この第４のキャパシタＣＡＰ４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１００の外部に外付けされる。
なお、上述のように、第４のキャパシタＣＡＰ４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１００に外付けされるが、必要に応じて、ＤＣ−ＤＣコンバータ１００が第４のキャパシタＣＡＰ４を含むようにしてもよい。
例えば、第４のキャパシタＣＡＰ４の容量値は、第１ないし第３のキャパシタＣＡＰ１〜ＣＡＰ３の容量値以下に設定される。
また、例えば、第３のキャパシタＣＡＰ３の容量値は、第１および第２のキャパシタＣＡＰ１、ＣＡＰ２の容量値以下に設定される。
ここで、以上のような構成を有するＤＣ−ＤＣコンバータ１００の動作の例について、説明する。
先ず、実施例１に係る正電圧生成時の出力電圧の昇圧動作について説明する。ここで、図２および図３は、図１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１００の正電圧生成時における第１から第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４の状態の一例を示す回路図である。
例えば、正電圧生成時において、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ４で第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ４を制御することにより、第１のノードＮ１と第１の基準ノードＢ１との間を導通させ且つ第８のノードＮ８と第４の基準ノードＢ４との間を導通させる（図２）。
これにより、第４のキャパシタＣＡＰ４に電荷が充電される。
このとき、図２の例では、第２のスイッチ回路ＳＷ２は、第４のノードＮ４と第２の基準ノードＢ２との間を導通させた状態であるが、第５のノードＮ５と第２の基準ノードＢ２とを導通させた状態であってもよい。
同様に、図２の例では、第３のスイッチ回路ＳＷ３は、第６のノードＮ６と第３の基準ノードＢ３とを導通させた状態であるが、第７のノードＮ７と第３の基準ノードＢ３とを導通させた状態であってもよい。
その後、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４で第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４を制御することにより、第４のノードＮ４と第２の基準ノードＢ２との間を導通させ且つ第６のノードＮ６と第３の基準ノードＢ３との間を導通させる（図３）。
その後、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４で第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４を制御することにより、第２のノードＮ２と第１の基準ノードＢ１との間を導通させる（図３）。
これにより、第１、第３のキャパシタＣＡＰ１、ＣＡＰ３と、第４のキャパシタＣＡＰ４とが並列接続され、電荷が転送される。
したがって、正電圧端子ＴＯＵＴＰの電圧ＶＯＵＴＰが上昇する。
ここで、第４のキャパシタＣＡＰ４の容量値に対する、第１のキャパシタＣＡＰ１と第３のキャパシタＣＡＰ３との容量値の総和の比が大きくなるために、正電圧端子ＴＯＵＴＰのリップル電圧が抑圧される。
そして、この正電圧生成時において、第２のノードＮ２と第１の基準ノードＢ１との間を導通させた後、制御回路ＣＯＮは、正電圧端子ＴＯＵＴＰの電圧が第１の基準電圧ＲＥＦ１未満の場合には、第１の制御信号ＳＣ１で第１のスイッチ回路ＳＷ１を制御することにより、第１のノードＮ１と第１の基準ノードＢ１との間が導通した状態と、第２のノードＮ２と第１の基準ノードＢ１との間が導通した状態とを交互に切り替える。
一方、この正電圧生成時において、制御回路ＣＯＮは、正電圧端子ＴＯＵＴＰの電圧が第１の基準電圧ＲＥＦ１以上の場合には、第１の制御信号ＳＣ１で第１のスイッチ回路ＳＷ１を制御することにより、例えば、第２のノードＮ２と第１の基準ノードＢ１との間が導通した状態に固定する。
なお、第２、第３のスイッチ回路ＳＷ２、ＳＷ３は、第４のキャパシタＣＡＰ４の接続先が、正電圧端子ＴＯＵＴＰから負電圧端子ＴＯＵＴＭへ変更となるときもしくは逆の場合のみ、切替動作する。
また、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４により、第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４が同時にオンしないようにタイミングを調整する。
以上の動作により、正電圧端子ＴＯＵＴＰの電圧ＶＯＵＴＰが所定値に制御される。
次に、実施例１に係る負電圧生成時の出力電圧の昇圧動作の一例について説明する。なお、以下では、負電圧生成時における昇圧とは、負電圧の電位を下げることを意味する。
ここで、図４は、図１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１００の負電圧生成時における第１から第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４の状態の一例を示す回路図である。
例えば、負電圧生成時において、既述の正電圧生成時と同様に、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４で第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４を制御することにより、第１のノードＮ１と第１の基準ノードＢ１との間を導通させ且つ第８のノードＮ８と第４の基準ノードＢ４との間を導通させる（図２）。
これにより、既述の正電圧生成時と同様に、第４のキャパシタＣＡＰ４に電荷が充電される。
このとき、図２の例では、第２のスイッチ回路ＳＷ２は、第４のノードＮ４と第２の基準ノードＢ２との間を導通させた状態であるが、第５のノードＮ５と第２の基準ノードＢ２とを導通させた状態であってもよい。
同様に、図２の例では、第３のスイッチ回路ＳＷ３は、第６のノードＮ６と第３の基準ノードＢ３とを導通させた状態であるが、第７のノードＮ７と第３の基準ノードＢ３とを導通させた状態であってもよい。
その後、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４で第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４を制御することにより、第５のノードＮ５と第２の基準ノードＢ２との間を導通させ且つ第７のノードＮ７と第３の基準ノードＢ３との間を導通させる（図４）。
その後、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４で第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４を制御することにより、第３のノードＮ３と第１の基準ノードＢ１との間を導通させ且つ第９のノードＮ９と第４の基準ノードＢ４との間を導通させる（図４）。
これにより、第２、第３のキャパシタＣＡＰ２、ＣＡＰ３と、第４のキャパシタＣＡＰ４とが並列接続され、電荷が転送される。
したがって、負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧ＶＯＵＴＭが上昇する。
ここで、第４のキャパシタＣＡＰ４の容量値に対する、第２のキャパシタＣＡＰ２と第３のキャパシタＣＡＰ３との容量値の総和の比が大きくなるために、負電圧端子ＴＯＵＴＭのリップル電圧が抑圧される。
そして、この負電圧生成時において、第３のノードＮ３と第１の基準ノードＢ１との間を導通させ且つ第９のノードＮ９と第４の基準ノードＢ４との間を導通させた後、制御回路ＣＯＮは、負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧が第２の基準電圧ＲＥＦ２未満（負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧の絶対値が第２の基準電圧ＲＥＦ２の絶対値未満）の場合には、第１、第４の制御信号ＳＣ１、ＳＣ４で第１、第４のスイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ４を制御することにより、第１のノードＮ１と第１の基準ノードＢ１との間が導通し且つ第８のノードＮ８と第４の基準ノードＢ４との間を導通した状態と、前記第３のノードＮ３と前記第１の基準ノードＢ１との間が導通し且つ第９のノードＮ９と第４の基準ノードＢ４との間を導通した状態とを交互に切り替える。
一方、この負電圧生成時において、制御回路ＣＯＮは、負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧が第２の基準電圧ＲＥＦ２以上（負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧の絶対値が第２の基準電圧ＲＥＦ２の絶対値以上）の場合には、第１、第４の制御信号ＳＣ１、ＳＣ４で第１のスイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ４を制御することにより、例えば、第３のノードＮ３と第１の基準ノードＢ１との間が導通し且つ第９のノードＮ９と第４の基準ノードＢ４との間を導通した状態に固定する。
なお、第２、第３のスイッチ回路ＳＷ２、ＳＷ３は、第４のキャパシタＣＡＰ４の接続先が、正電圧端子ＴＯＵＴＰから負電圧端子ＴＯＵＴＭへ変更となるときもしくは逆の場合のみ、切替動作する。
また、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４により、第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４が同時にオンしないようにタイミングを調整する。
以上の動作により、負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧ＶＯＵＴＭが所定値に制御される。
次に、実施例１に係る負電圧生成時の出力電圧の昇圧動作の他の例について説明する。
ここで、図５および図６は、図１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１００の負電圧生成時における第１から第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４の状態の他の例を示す回路図である。
図５に示すように、この負電圧生成時において、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４で第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４を制御することにより、第２のノードＮ２と第１の基準ノードＢ１との間を導通させ且つ第８のノードＮ８と第４の基準ノードＢ４との間を導通させる。
これにより、第４のキャパシタＣＡＰ４に電荷が充電される。
このとき、図５の例では、第２のスイッチ回路ＳＷ２は、第４のノードＮ４と第２の基準ノードＢ２との間を導通させた状態であるが、第５のノードＮ５と第２の基準ノードＢ２とを導通させた状態であってもよい。
同様に、図５の例では、第３のスイッチ回路ＳＷ３は、第６のノードＮ６と第３の基準ノードＢ３とを導通させた状態であるが、第７のノードＮ７と第３の基準ノードＢ３とを導通させた状態であってもよい。
その後、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４で第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４を制御することにより、第５のノードＮ５と第２の基準ノードＢ２との間を導通させ且つ第７のノードＮ７と第３の基準ノードＢ３との間を導通させる（図６）。
その後、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４で第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４を制御することにより、第３のノードＮ３と第１の基準ノードＢ１との間、第９のノードＮ９と第４の基準ノードＢ４との間を導通させる（図６）。
これにより、第２、第３のキャパシタＣＡＰ２、ＣＡＰ３と、第４のキャパシタＣＡＰ４とが並列接続され、電荷が転送される。
したがって、負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧ＶＯＵＴＭが上昇する。
ここで、第４のキャパシタＣＡＰ４の容量値に対する、第２のキャパシタＣＡＰ２と第３のキャパシタＣＡＰ３との容量値の総和の比が大きくなるために、正電圧端子ＴＯＵＴＰのリップル電圧が抑圧される。
そして、この負電圧生成時において、第３のノードＮ３と第１の基準ノードＢ１との間を導通させた後、制御回路ＣＯＮは、負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧が第２の基準電圧ＲＥＦ２未満（負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧の絶対値が第２の基準電圧ＲＥＦ２の絶対値未満）の場合には、第１の制御信号ＳＣ１で第１のスイッチ回路ＳＷ１を制御することにより、第２のノードＮ２と第１の基準ノードＢ１との間が導通した状態と、第３のノードＮ３と第１の基準ノードＢ１との間が導通した状態とを交互に切り替える。
また、第４の制御信号ＳＣ４で第４のスイッチ回路ＳＷ４を制御することにより、第８のノードＮ８と第４の基準ノードＢ４との間が導通した状態と、第９のノードＮ９と第１の基準ノードＢ４との間が導通した状態とを交互に切り替える。
一方、この負電圧生成時において、制御回路ＣＯＮは、負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧が第２の基準電圧ＲＥＦ２以上（負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧の絶対値が第２の基準電圧ＲＥＦ２の絶対値以上）の場合には、第１の制御信号ＳＣ１で第１のスイッチ回路ＳＷ１を制御することにより、例えば、第３のノードＮ３と第１の基準ノードＢ１との間、第９のノードＮ９と第４の基準ノードＢ４との間が導通した状態に固定する。
なお、第２、第３のスイッチ回路ＳＷ２、ＳＷ３は、第４のキャパシタＣＡＰ４の接続先が、正電圧端子ＴＯＵＴＰから負電圧端子ＴＯＵＴＭへ変更となるときもしくは逆の場合のみ、切替動作する。
また、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４により、第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４が同時にオンしないようにタイミングを調整する。
以上の動作により、負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧ＶＯＵＴＭが所定値に制御される。
なお、制御回路ＣＯＮは、第１の制御信号ＳＣ１で第１のスイッチ回路ＳＷ１を制御して、第１のノードＮ１と第１の基準ノードＢ１との間が導通する期間を、ランダムに変化させるようにしてもよい。
例えば、クロック信号ＣＬＫの周期のデューティとスイッチ回路がどちらの極性にも接続されない時間を離散的に変化させることにより、制御回路ＣＯＮは、第１の制御信号ＳＣ１の周期を離散的に変化させて、第１のノードＮ１と第１の基準ノードＢ１との間が導通する期間、および第４の制御信号ＳＣ４で第４のスイッチ回路ＳＷ４を制御して、第８のノードＮ８と第４の基準ノードＢ４との間が導通する期間を、ランダムに変化させることができる。
また、制御回路ＣＯＮは、第１の制御信号ＳＣ１で第１のスイッチ回路ＳＷ１を制御して、第２のノードＮ２と第１の基準ノードＢ１との間が導通する期間、および第４の制御信号ＳＣ４で第４のスイッチ回路ＳＷ４を制御して、第８のノードＮ８と第４の基準ノードＢ４との間が導通する期間を、ランダムに変化させるようにしてもよい。
例えば、クロック信号ＣＬＫの周期のデューティとスイッチ回路がどちらの極性にも接続されない時間を離散的に変化させることにより、制御回路ＣＯＮは、第１、第４の制御信号ＳＣ１、ＳＣ４の周期を離散的に変化させて、第２のノードＮ２と第１の基準ノードＢ１との間が導通する期間および第８のノードＮ８と第４の基準ノードＢ４との間が導通する期間を、ランダムに変化させることができる。
これにより、軽負荷時の最大スプリアスレベルの削減も可能となる。
以上のように、本実施例１に係るＤＣ−ＤＣコンバータによれば、リップル電圧を低減することができる。
そして、フライングキャパシタとデカップリングキャパシタの容量比を大きく確保しつつ、フライングキャパシタの容量値を大きくすることで耐負荷電流特性を改善して出力リップル電圧を低減できる。
また、外付けキャパシタの容量値はチップ部品のサイズで決定するため、携帯電話や音楽プレイヤなどの高密度実装の製品では、耐負荷電流性か出力リップル電圧低減の目的に応じて、キャパシタのサイズを調整できる。
図７は、実施例２に係るＤＣ−ＤＣコンバータ２００の構成の一例を示す回路図である。なお、この図７において、図１と同じ符号は、実施例１と同様の構成を示す。
図７に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ２００は、クロック端子ＴＣＬＫと、電源端子ＴＶＤＤと、接地端子ＴＶＳＳと、正電圧端子ＴＯＵＴＰと、負電圧端子ＴＯＵＴＭと、第１のスイッチ回路ＳＷ１と、第２のスイッチ回路ＳＷ２と、第３のスイッチ回路ＳＷ３と、第４のスイッチ回路ＳＷ４と、第１の比較回路ＡＭＰ１と、第２の比較回路ＡＭＰ２と、制御回路ＣＯＮと、を備える。
ここで、本実施例２においては、第４のスイッチ回路ＳＷ４は、第４の制御信号ＳＣ４に応じて、第８のノードＮ８、第９のノードＮ９、および、正電圧端子ＴＯＵＴＰに接続された第１０のノードＮ１０の何れか１つと、第４の基準ノードＢ４との間を導通させるようになっている。
このＤＣ−ＤＣコンバータ２００のその他の構成は、図１に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１００と同様である。
ここで、以上のような構成を有するＤＣ−ＤＣコンバータ２００の動作の例について、説明する。
先ず、実施例２に係る正電圧生成時の出力電圧の昇圧動作の一例について説明する。ここで、図８および図９は、図７に示すＤＣ−ＤＣコンバータ２００の正電圧生成時における第１から第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４の状態の一例を示す回路図である。
例えば、正電圧生成時において、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４で第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４を制御することにより、第１のノードＮ１と第１の基準ノードＢ１との間を導通させ且つ第８のノードＮ８と第４の基準ノードＢ４との間を導通させる（図８）。
これにより、第４のキャパシタＣＡＰ４に電荷が充電される。
このとき、図８の例では、第２のスイッチ回路ＳＷ２は、第４のノードＮ４と第２の基準ノードＢ２との間を導通させた状態であるが、第５のノードＮ５と第２の基準ノードＢ２とを導通させた状態であってもよい。
同様に、図８の例では、第３のスイッチ回路ＳＷ３は、第６のノードＮ６と第３の基準ノードＢ３とを導通させた状態であるが、第７のノードＮ７と第３の基準ノードＢ３とを導通させた状態であってもよい。
その後、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４で第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４を制御することにより、第４のノードＮ４と第２の基準ノードＢ２との間を導通させ且つ第６のノードＮ６と第３の基準ノードＢ３との間を導通させる（図９）。
その後、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４で第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４を制御することにより、第２のノードＮ２と第１の基準ノードＢ１との間を導通させる（図９）。
これにより、第１、第３のキャパシタＣＡＰ１、ＣＡＰ３と、第４のキャパシタＣＡＰ４とが並列接続され、電荷が転送される。
したがって、正電圧端子ＴＯＵＴＰの電圧ＶＯＵＴＰが上昇する。
ここで、第４のキャパシタＣＡＰ４の容量値に対する、第１のキャパシタＣＡＰ１と第３のキャパシタＣＡＰ３との容量値の総和の比が大きくなるために、正電圧端子ＴＯＵＴＰのリップル電圧が抑圧される。
そして、正電圧生成時において、第２のノードＮ２と第１の基準ノードＢ１との間を導通させた後、制御回路ＣＯＮは、正電圧端子ＴＯＵＴＰの電圧が第１の基準電圧ＲＥＦ１未満の場合には、第１の制御信号ＳＣ１で第１のスイッチ回路ＳＷ１を制御することにより、第１のノードＮ１と第１の基準ノードＢ１との間が導通した状態と、第２のノードＮ２と第１の基準ノードＢ１との間が導通した状態とを交互に切り替える。
一方、この正電圧生成時において、制御回路ＣＯＮは、正電圧端子ＴＯＵＴＰの電圧が第１の基準電圧ＲＥＦ１以上の場合には、第１の制御信号ＳＣ１で第１のスイッチ回路ＳＷ１を制御することにより、例えば、第２のノードＮ１と第２の基準ノードＢ１との間が導通した状態に固定する。
なお、第２、第３のスイッチ回路ＳＷ２、ＳＷ３は、第４のキャパシタＣＡＰ４の接続先が、正電圧端子ＴＯＵＴＰから負電圧端子ＴＯＵＴＰへ変更となるときもしくは逆の場合のみ、切替動作する。
また、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４により、第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４が同時にオンしないようにタイミングを調整する。
以上の動作により、正電圧端子ＴＯＵＴＰの電圧ＶＯＵＴＰが所定値に制御される。
次に、実施例２に係る正電圧生成時の出力電圧の昇圧動作の他の例について説明する。
ここで、図１０および図１１は、図７に示すＤＣ−ＤＣコンバータ２００の正電圧生成時における第１から第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４の状態の他の例を示す回路図である。
例えば、正電圧生成時において、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４で第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４を制御することにより、第１のノードＮ１と第１の基準ノードＢ１との間を導通させ且つ第１０のノードＮ１０と第４の基準ノードＢ４との間を導通させる（図１０）。
これにより、電源端子ＴＶＤＤと接地端子ＴＶＳＳとの間で、第４のキャパシタＣＡＰ４と第１のキャパシタＣＡＰ１とが直列接続される。すなわち、第１、第４のキャパシタＣＡＰ１、ＣＡＰ４に電荷が充電される。第４のキャパシタＣＡＰ４の電圧は、電圧ＶＯＵＴＰが電源電圧の１/２程度になる。
このとき、図１０の例では、第２のスイッチ回路ＳＷ２は、第４のノードＮ４と第２の基準ノードＢ２との間を導通させた状態であるが、第５のノードＮ５と第２の基準ノードＢ２とを導通させた状態であってもよい。
同様に、図１０の例では、第３のスイッチ回路ＳＷ３は、第６のノードＮ６と第３の基準ノードＢ３とを導通させた状態であるが、第７のノードＮ７と第３の基準ノードＢ３とを導通させた状態であってもよい。
その後、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４で第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４を制御することにより、第４のノードＮ４と第２の基準ノードＢ２との間を導通させ且つ第６のノードＮ６と第３の基準ノードＢ３との間を導通させる（図１１）。
その後、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４で第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４を制御することにより、第２のノードＮ２と第１の基準ノードＢ１との間を導通させ且つ第８のノードＮ８と第４の基準ノードＢ４との間を導通させる（図１１）。
これにより、第１、第３のキャパシタＣＡＰ１、ＣＡＰ３と、第４のキャパシタＣＡＰ４とが並列接続され、電荷が転送される。
したがって、正電圧端子ＴＯＵＴＰの電圧ＶＯＵＴＰが上昇する。
ここで、第４のキャパシタＣＡＰ４の容量値に対する、第１のキャパシタＣＡＰ１と第３のキャパシタＣＡＰ３との容量値の総和の比が大きくなるために、正電圧端子ＴＯＵＴＰのリップル電圧が抑圧される。
そして、この正電圧生成時において、第２のノードＮ２と第１の基準ノードＢ１との間を導通させ且つ第８のノードＮ８と第４の基準ノードＢ４との間を導通させた後、制御回路ＣＯＮは、正電圧端子ＴＯＵＴＰの電圧が第１の基準電圧ＲＥＦ１未満の場合には、第１、第４の制御信号ＳＣ１、ＳＣ４で第１、第４のスイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ４を制御することにより、第１のノードＮ１と第１の基準ノードＢ１との間が導通し且つ第１０のノードＮ１０と第４の基準ノードＢ４との間が導通した状態と、第２のノードＮ２と第１の基準ノードＢ１との間が導通し且つ第８のノードＮ８と第４の基準ノードＢ４との間が導通した状態とを交互に切り替える。
一方、この正電圧生成時において、制御回路ＣＯＮは、正電圧端子ＴＯＵＴＰの電圧が第１の基準電圧ＲＥＦ１以上の場合には、第１、第４の制御信号ＳＣ１、ＳＣ４で第１、第４のスイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ４を制御することにより、例えば、第２のノードＮ２と第１の基準ノードＢ１との間が導通し且つ第８のノードＮ８と第４の基準ノードＢ４との間が導通した状態に固定する。
なお、第２、第３のスイッチ回路ＳＷ２、ＳＷ３は、第４のキャパシタＣＡＰ４の接続先が、正電圧端子ＴＯＵＴＰから負電圧端子ＴＯＵＴＭへ変更となるときもしくは逆の場合のみ、切替動作する。
また、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４により、第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４が同時にオンしないようにタイミングを調整する。
以上の動作により、正電圧端子ＴＯＵＴＰの電圧ＶＯＵＴＰが所定値に制御される。
次に、実施例２に係る負電圧生成時の出力電圧の昇圧動作の一例について説明する。
ここで、図１２および図１３は、図７に示すＤＣ−ＤＣコンバータ２００の負電圧生成時における第１から第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４の状態の一例を示す回路図である。
例えば、負電圧生成時において、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４で第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４を制御することにより、第１のノードＮ１と第１の基準ノードＢ１との間を導通させ且つ第８のノードＮ８と第４の基準ノードＢ４との間を導通させる（図１２）。
これにより、既述の正電圧生成時と同様に、第４のキャパシタＣＡＰ４に電荷が充電される。
このとき、図１２の例では、第２のスイッチ回路ＳＷ２は、第４のノードＮ４と第２の基準ノードＢ２との間を導通させた状態であるが、第５のノードＮ５と第２の基準ノードＢ２とを導通させた状態であってもよい。
同様に、図１２の例では、第３のスイッチ回路ＳＷ３は、第６のノードＮ６と第３の基準ノードＢ３とを導通させた状態であるが、第７のノードＮ７と第３の基準ノードＢ３とを導通させた状態であってもよい。
その後、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４で第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４を制御することにより、第５のノードＮ５と第２の基準ノードＢ２との間を導通させ且つ第７のノードＮ７と第３の基準ノードＢ３との間を導通させる（図１３）。
その後、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４で第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４を制御することにより、第３のノードＮ３と第１の基準ノードＢ１との間を導通させ且つ第９のノードＮ９と第４の基準ノードＢ４との間を導通させる（図１３）。
これにより、第２、第３のキャパシタＣＡＰ２、ＣＡＰ３と、第４のキャパシタＣＡＰ４とが並列接続され、電荷が転送される。
したがって、負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧ＶＯＵＴＭが上昇する。
ここで、第４のキャパシタＣＡＰ４の容量値に対する、第２のキャパシタＣＡＰ２と第３のキャパシタＣＡＰ３との容量値の総和の比が大きくなるために、正電圧端子ＴＯＵＴＰのリップル電圧が抑圧される。
そして、この負電圧生成時において、第３のノードＮ３と第１の基準ノードＢ１との間を導通させ且つ第９のノードＮ９と第４の基準ノードＢ４との間を導通させた後、制御回路ＣＯＮは、負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧が第２の基準電圧ＲＥＦ２未満（負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧の絶対値が第２の基準電圧ＲＥＦ２の絶対値未満）の場合には、第１、第４の制御信号ＳＣ１、ＳＣ４で第１、第４のスイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ４を制御することにより、第１のノードＮ１と第１の基準ノードＢ１との間が導通し且つ第８のノードＮ８と第４の基準ノードＢ４との間を導通した状態と、前記第３のノードＮ３と前記第１の基準ノードＢ１との間が導通し且つ第９のノードＮ９と第４の基準ノードＢ４との間を導通した状態とを交互に切り替える。
一方、この負電圧生成時において、制御回路ＣＯＮは、負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧が第２の基準電圧ＲＥＦ２以上（負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧の絶対値が第２の基準電圧ＲＥＦ２の絶対値以上）の場合には、第１、第４の制御信号ＳＣ１、ＳＣ４で第１のスイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ４を制御することにより、例えば、第３のノードＮ３と第１の基準ノードＢ１との間が導通し且つ第９のノードＮ９と第４の基準ノードＢ４との間を導通した状態に固定する。
なお、第２、第３のスイッチ回路ＳＷ２、ＳＷ３は、第４のキャパシタＣＡＰ４の接続先が、正電圧端子ＴＯＵＴＰから負電圧端子ＴＯＵＴＰへ変更となるときもしくは逆の場合のみ、切替動作する。
また、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４により、第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４が同時にオンしないようにタイミングを調整する。
以上の動作により、負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧ＶＯＵＴＭが所定値に制御される。
次に、実施例２に係る負電圧生成時の出力電圧の昇圧動作の他の例について説明する。
ここで、図１４および図１５は、図７に示すＤＣ−ＤＣコンバータ２００の負電圧生成時における第１から第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４の状態の他の例を示す回路図である。
図１４に示すように、この負電圧生成時において、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４で第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４を制御することにより、第２のノードＮ２と第１の基準ノードＢ１との間を導通させ且つ第８のノードＮ８と第４の基準ノードＢ４との間を導通させる。
これにより、第４のキャパシタＣＡＰ４に電荷が充電される。
このとき、図１４の例では、第２のスイッチ回路ＳＷ２は、第４のノードＮ４と第２の基準ノードＢ２との間を導通させた状態であるが、第５のノードＮ５と第２の基準ノードＢ２とを導通させた状態であってもよい。
同様に、図１４の例では、第３のスイッチ回路ＳＷ３は、第６のノードＮ６と第３の基準ノードＢ３とを導通させた状態であるが、第７のノードＮ７と第３の基準ノードＢ３とを導通させた状態であってもよい。
その後、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４で第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４を制御することにより、第５のノードＮ５と第２の基準ノードＢ２との間を導通させ且つ第７のノードＮ７と第３の基準ノードＢ３との間を導通させる（図１５）。
その後、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４で第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４を制御することにより、第３のノードＮ３と第１の基準ノードＢ１との間を導通させ且つ第９のノードＮ９と第４の基準ノードＢ４とを導通させる（図１５）。
これにより、第２、第３のキャパシタＣＡＰ２、ＣＡＰ３と、第４のキャパシタＣＡＰ４とが並列接続され、電荷が転送される。
したがって、負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧ＶＯＵＴＭが上昇する。
ここで、第４のキャパシタＣＡＰ４の容量値に対する、第２のキャパシタＣＡＰ２と第３のキャパシタＣＡＰ３との容量値の総和の比が大きくなるために、正電圧端子ＴＯＵＴＰのリップル電圧が抑圧される。
そして、この負電圧生成時において、第３のノードＮ３と第１の基準ノードＢ１との間を導通させた後、制御回路ＣＯＮは、負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧が第２の基準電圧ＲＥＦ２未満（負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧の絶対値が第２の基準電圧ＲＥＦ２の絶対値未満）の場合には、第１の制御信号ＳＣ１で第１のスイッチ回路ＳＷ１を制御することにより、第２のノードＮ２と第１の基準ノードＢ１との間が導通した状態と、第３のノードＮ３と第１の基準ノードＢ１との間が導通した状態とを交互に切り替える。
また、第４の制御信号ＳＣ４で第４のスイッチ回路ＳＷ４を制御することにより、第８のノードＮ８と第４の基準ノードＢ４との間が導通した状態と、第９のノードＮ９と第１の基準ノードＢ４との間が導通した状態とを交互に切り替える。
一方、この負電圧生成時において、制御回路ＣＯＮは、負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧が第２の基準電圧ＲＥＦ２以上（負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧の絶対値が第２の基準電圧ＲＥＦ２の絶対値以上）の場合には、第１の制御信号ＳＣ１で第１のスイッチ回路ＳＷ１を制御することにより、例えば、第３のノードＮ３と第１の基準ノードＢ１との間が導通し且つ第９のノードＮ９と第４の基準ノードＢ４との間が導通した状態に固定する。
なお、第２、第３のスイッチ回路ＳＷ２、ＳＷ３は、第４のキャパシタＣＡＰ４の接続先が、正電圧端子ＴＯＵＴＰから負電圧端子ＴＯＵＴＰへ変更となるときもしくは逆の場合のみ、切替動作する。
また、制御回路ＣＯＮは、第１ないし第４の制御信号ＳＣ１〜ＳＣ４により、第１ないし第４のスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４が同時にオンしないようにタイミングを調整する。
以上の動作により、負電圧端子ＴＯＵＴＭの電圧ＶＯＵＴＭが所定値に制御される。
なお、制御回路ＣＯＮは、第１および第４の制御信号ＳＣ１、ＳＣ４で第１および第４のスイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ４を制御して、第１のノードＮ１と第１の基準ノードＢ１との間が導通する期間および第１０のノードＮ１０と第４の基準ノードＢ４との間が導通する期間を、ランダムに変化させるようにしてもよい。
例えば、クロック信号ＣＬＫのデューティとスイッチ回路がどちらの極性にも接続されない時間の周期を離散的に変化させることにより、制御回路ＣＯＮは、第１、第４の制御信号ＳＣ１、ＳＣ４の周期を離散的に変化させて、第１のノードＮ１と第１の基準ノードＢ１との間が導通する期間および第１０のノードＮ１０と第４の基準ノードＢ４との間が導通する期間を、ランダムに変化させることができる。
これにより、軽負荷時の最大スプリアスレベルの削減も可能となる。
以上のように、本実施例２に係るＤＣ−ＤＣコンバータによれば、実施例１と同様に、リップル電圧を低減することができる。
特に、実施例１では、正電圧生成時に、DC-DCコンバータはVDD電圧と出力電圧(ＶＯＵＴＰ)の電圧が近いときにのみリップルが小さく、高効率が可能となる。しかし、この実施例２では、出力電圧が電源電圧の１/２倍程度にリップルが小さく、高効率となる回路構成への応用も可能である。
また、実施例において、電源電圧をモニタし、電源電圧の状態に応じて動作モードを切り替えるようにしてもよい。さらに、例えば、実施例に係るＤＣ−ＤＣコンバータは、G級アンプ用の正負電源としても利用可能となる。
なお、実施形態は例示であり、発明の範囲はそれらに限定されない。
１００、２００ ＤＣ−ＤＣコンバータ
ＴＣＬＫ クロック端子
ＴＶＤＤ 電源端子、
ＴＶＳＳ 接地端子
ＴＯＵＴＰ 正電圧端子
ＴＯＵＴＭ 負電圧端子
ＳＷ１ 第１のスイッチ回路
ＳＷ２ 第２のスイッチ回路
ＳＷ３ 第３のスイッチ回路
ＳＷ４ 第４のスイッチ回路
ＡＭＰ１ 第１の比較回路
ＡＭＰ２ 第２の比較回路
ＣＯＮ 制御回路

Claims (18)

  1. 第１の制御信号に応じて、電源端子に接続された第１のノード、正電圧を出力する正電圧端子に接続された第２のノード、および、接地端子に接続された第３のノードの何れか１つと、第１の基準ノードとの間を導通させる第１のスイッチ回路と、
    第２の制御信号に応じて、前記正電圧端子に接続された第４のノードおよび前記接地端子に接続された第５のノードの何れか１つと、第２の基準ノードとの間を導通させる第２のスイッチ回路と、
    第３の制御信号に応じて、前記接地端子に接続された第６のノードおよび負電圧を出力する負電圧端子に接続された第７のノードの何れか１つと、第３の基準ノードとの間を導通させる第３のスイッチ回路と、
    第４の制御信号に応じて、前記接地端子に接続された第８のノードおよび負電圧端子に接続された第９のノードの何れか１つと、第４の基準ノードとの間を導通させる第４のスイッチ回路と、
    前記正電圧端子の電圧と予め設定された正の第１の基準電圧とを比較し、この比較結果に応じた第１の比較信号を出力する第１の比較回路と、
    前記負電圧端子の電圧と予め設定された負の第２の基準電圧とを比較し、この比較結果に応じた第２の比較信号を出力する第２の比較回路と、
    前記第１および第２の比較信号に基づいて、前記第１から第４の制御信号を出力して、前記第１ないし第４のスイッチ回路の動作を制御する制御回路と、を備え、
    前記正電圧端子と前記接地端子との間に第１のキャパシタが接続され、
    前記接地端子と前記負電圧端子との間に第２のキャパシタが接続され、
    前記第２の基準ノードと前記第３の基準ノードとの間に第３のキャパシタが接続され、
    前記第１の基準ノードと前記第４の基準ノードとの間に第４のキャパシタが接続されることを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ。
  2. 正電圧生成時において、
    前記制御回路は、前記第１ないし第４の制御信号で前記第１ないし第４のスイッチ回路を制御することにより、
    前記第１のノードと前記第１の基準ノードとの間を導通させ且つ前記第８のノードと前記第４の基準ノードとの間を導通させ、
    その後、前記第４のノードと前記第２の基準ノードとの間を導通させ且つ前記第６のノードと前記第３の基準ノードとの間を導通させ、
    その後、前記第２のノードと前記第１の基準ノードとの間を導通させることを特徴とする請求項１に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
  3. 前記制御回路は、前記正電圧端子の電圧が前記第１の基準電圧未満の場合には、前記第１の制御信号で前記第１のスイッチ回路を制御することにより、前記第１のノードと前記第１の基準ノードとの間が導通した状態と、前記第２のノードと前記第１の基準ノードとの間が導通した状態とを交互に切り替える
    ことを特徴とする請求項２に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
  4. 前記制御回路は、前記正電圧端子の電圧が前記第１の基準電圧以上の場合には、前記第１の制御信号で前記第１のスイッチ回路を制御することにより、前記第１のノードと前記第１の基準ノードとの間が導通した状態に固定する
    ことを特徴とする請求項２または３に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
  5. 負電圧生成時において、
    前記制御回路は、前記第１ないし第４の制御信号で前記第１ないし第４のスイッチ回路を制御することにより、
    前記第１のノードと前記第１の基準ノードとの間を導通させ且つ前記第８のノードと前記第４の基準ノードとの間を導通させ、
    その後、前記第５のノードと前記第２の基準ノードとの間を導通させ且つ前記第７のノードと前記第３の基準ノードとの間を導通させ、
    その後、前記第３のノードと前記第１の基準ノードとの間を導通させ且つ前記第９のノードと前記第４の基準ノードとの間を導通させることを特徴とする請求項１または２に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
  6. 前記制御回路は、前記負電圧端子の電圧が前記第２の基準電圧未満の場合には、前記第１、第４の制御信号で前記第１、第４のスイッチ回路を制御することにより、前記第１のノードと前記第１の基準ノードとの間が導通し且つ前記第８のノードと前記第４の基準ノードとの間を導通した状態と、前記第３のノードと前記第１の基準ノードとの間が導通し且つ前記第９のノードと前記第４の基準ノードとの間を導通した状態とを交互に切り替える
    ことを特徴とする請求項５に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
  7. 前記制御回路は、前記負電圧端子の電圧が前記第２の基準電圧以上の場合には、前記第１、第４の制御信号で前記第１、第４のスイッチ回路を制御することにより、前記第３のノードと前記第３の基準ノードとの間が導通し且つ前記第９のノードと前記第４の基準ノードとの間を導通した状態に固定する
    ことを特徴とする請求項５または６に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
  8. 負電圧生成時において、
    前記制御回路は、前記第１ないし第４の制御信号で前記第１ないし第４のスイッチ回路を制御することにより、
    前記第２のノードと前記第１の基準ノードとの間を導通させ且つ前記第８のノードと前記第４の基準ノードとの間を導通させ、
    その後、前記第５のノードと前記第２の基準ノードとの間を導通させ且つ前記第７のノードと前記第３の基準ノードとの間を導通させ、
    その後、前記第３のノードと前記第１の基準ノードとの間を導通させ且つ前記第９のノードと前記第４の基準ノードを導通させることを特徴とする請求項１または２に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
  9. 前記制御回路は、前記負電圧端子の電圧が前記第２の基準電圧未満の場合には、前記第１の制御信号で前記第１のスイッチ回路を制御することにより、前記第２のノードと前記第１の基準ノードとの間が導通し且つ前記第８のノードと前記第４の基準ノードを導通した状態と、前記第３のノードと前記第１の基準ノードとの間が導通し且つ前記第９のノードと前記第４の基準ノードを導通した状態とを交互に切り替える
    ことを特徴とする請求項８に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
  10. 前記制御回路は、前記負電圧端子の電圧が前記第２の基準電圧以上の場合には、前記第１の制御信号で前記第１のスイッチ回路を制御することにより、前記第２３のノードと前記第１の基準ノードとの間が導通し且つ前記第４のノードと前記第４の基準ノードを導通した状態に固定する
    ことを特徴とする請求項８または９に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
  11. 前記第４のスイッチ回路は、前記第４の制御信号に応じて、前記第８のノード、前記第９のノード、および、前記正電圧端子に接続された第１０のノードの何れか１つと、前記第４の基準ノードとの間を導通させるようになっている
    ことを特徴とする請求項１に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
  12. 正電圧生成時において、
    前記制御回路は、前記第１ないし第４の制御信号で前記第１ないし第４のスイッチ回路を制御することにより、
    前記第１のノードと前記第１の基準ノードとの間を導通させ且つ前記第１０のノードと前記第４の基準ノードとの間を導通させ、
    その後、前記第４のノードと前記第２の基準ノードとの間を導通させ且つ前記第６のノードと前記第３の基準ノードとの間を導通させ、
    その後、前記第２のノードと前記第１の基準ノードとの間を導通させ且つ前記第８のノードと前記第４の基準ノードとの間を導通させることを特徴とする請求項１１に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
  13. 前記制御回路は、前記正電圧端子の電圧が前記第１の基準電圧未満の場合には、前記第１、第４の制御信号で前記第１、第４のスイッチ回路を制御することにより、前記第１のノードと前記第１の基準ノードとの間が導通し且つ前記第１０のノードと前記第４の基準ノードとの間が導通した状態と、前記第２のノードと前記第１の基準ノードとの間が導通し且つ前記第８のノードと前記第４の基準ノードとの間が導通した状態とを交互に切り替える
    ことを特徴とする請求項１２に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
  14. 前記制御回路は、前記正電圧端子の電圧が前記第１の基準電圧以上の場合には、前記第１、第４の制御信号で前記第１、第４のスイッチ回路を制御することにより、前記第２のノードと第１の基準ノードの間が導通し且つ前記第８のノードと前記第４の基準ノードとの間が導通した状態に固定する
    ことを特徴とする請求項１２または１３に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
  15. 前記第１の基準電圧は、前記第２の基準電圧の絶対値と等しいことを特徴とする請求項１に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
  16. 前記制御回路は、前記第１の制御信号で前記第１のスイッチ回路を制御して、前記第１のノードと前記第１の基準ノードとの間が導通する期間、および記第４の制御信号で前記第４のスイッチ回路を制御して、前記第８のノードと前記第４の基準ノードとの間が導通する期間とを、ランダムに変化させる
    ことを特徴とする請求項２または５に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
  17. 前記制御回路は、前記第１の制御信号で前記第１のスイッチ回路を制御して、前記第２のノードと前記第１の基準ノードとの間が導通する期間および記第４の制御信号で前記第４のスイッチ回路を制御して、前記第８のノードと前記第４の基準ノードとの間が導通する期間とを、ランダムに変化させる
    ことを特徴とする請求項８に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
  18. 前記制御回路は、前記第１および前記第４の制御信号で前記第１および前記第４のスイッチ回路を制御して、前記第１のノードと前記第１の基準ノードとの間が導通する期間および前記第１０のノードと前記第４の基準ノードとの間が導通する期間を、ランダムに変化させる
    ことを特徴とする請求項１２に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
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