JP2017073872A - チャージポンプ回路 - Google Patents

Abstract

【課題】低電圧駆動時の動作安定性を高める。
【解決手段】チャージポンプ回路４は、ＣＬＫに同期してその第１端が互いに逆相でパルス駆動されるキャパシタＣ２１及びＣ２２と；ソースが電源端ＶＨに接続されてドレインがＣ２２の第２端に接続されてゲートがＣ２１の第１端に接続されたＮチャネル型のトランジスタＮ２１と；ソースが電源端ＶＨに接続されてドレインがＣ２１の第２端に接続されてゲートがＣ２２の第２端に接続されたＮチャネル型のトランジスタＮ２２と；ドレインがＮ２１のドレインに接続されてゲートがＣ２１の第２端に接続されたＰチャネル型のトランジスタＰ２１と；ドレインがＮ２２のドレインに接続されてゲートがＣ２２の第２端に接続されたＰチャネル型のトランジスタＰ２２と；ＣＬＫの停止時にＰ２１及びＰ２２の両ソースと昇圧電圧ＶＣＰの出力端との間を遮断するスイッチＰ３１と、を有する。
【選択図】図８

Description

本発明は、チャージポンプ回路に関する。

従来より、入力電圧よりも高い昇圧電圧を生成するための手段として、チャージポンプ回路が広く一般に用いられている。

なお、上記に関連する従来技術の一例としては、特許文献１や特許文献２を挙げることができる。

特開２００６−２６９５９３号公報 特開２００１−２８６１２６号公報

しかしながら、従来のチャージポンプ回路では、低電圧駆動時の動作安定性について、改善の余地があった。

本明細書中に開示されている発明は、本願の発明者により見出された上記課題に鑑み、低電圧駆動時の動作安定性を高めることのできるチャージポンプ回路を提供することを目的とする。

本明細書中に開示されているチャージポンプ回路は、クロック信号に同期して第１端がパルス駆動される第１キャパシタと；前記クロック信号に同期して第１端が前記第１キャパシタとは逆相でパルス駆動される第２キャパシタと；ソースが電源端に接続されて、ドレインが前記第２キャパシタの第２端に接続されて、ゲートが前記第１キャパシタの第２端に接続されたＮチャネル型の第１トランジスタと；ソースが前記電源端に接続されて、ドレインが前記第１キャパシタの第２端に接続されて、ゲートが前記第２キャパシタの第２端に接続されたＮチャネル型の第２トランジスタと；ドレインが前記第１トランジスタのドレインに接続されて、ゲートが前記第１キャパシタの第２端に接続されたＰチャネル型の第３トランジスタと；ドレインが前記第２トランジスタのドレインに接続されて、ゲートが前記第２キャパシタの第２端に接続されたＰチャネル型の第４トランジスタと；前記クロック信号の停止時に前記第３トランジスタ及び前記第４トランジスタの両ソースと昇圧電圧の出力端との間を遮断する第１スイッチと、を有する構成（第１の構成）とされている。

なお、上記第１の構成から成るチャージポンプ回路は、前記クロック信号の停止時に前記第３トランジスタ及び前記第４トランジスタの両ソースを低電位端にプルダウンする第２スイッチを更に有する構成（第２の構成）にするとよい。

また、上記第１または第２の構成から成るチャージポンプ回路は、入力端が前記クロック信号を生成する発振回路の出力端に接続されて、出力端が前記第１キャパシタの第１端に接続された第１インバータと；入力端が前記第１インバータの出力端に接続されて、出力端が前記第２キャパシタの第１端に接続された第２インバータと；をさらに有する構成（第３の構成）にするとよい。

また、本明細書中に開示されている半導体装置は、電源電圧よりも高い昇圧電圧を生成する上記第１〜第３いずれかの構成から成るチャージポンプ回路と、所定周波数のクロック信号を生成して前記チャージポンプ回路に出力する発振回路と、を有する構成（第４の構成）とされている。

なお、上記第４の構成から成る半導体装置は、前記電源電圧に応じたハイ電圧と、前記ハイ電圧よりも定電圧だけ低いロー電圧とを生成して前記発振回路及び前記チャージポンプ回路に供給する定電圧生成回路を更に有する構成（第５の構成）にするとよい。

また、上記第５の構成から成る半導体装置において、前記定電圧生成回路は、イネーブル信号に応じて前記ハイ電圧及び前記ロー電圧の出力動作をオン／オフする機能を備えており、前記チャージポンプ回路は、前記イネーブル信号に応じて前記第１スイッチをオン／オフする機能を備えている構成（第６の構成）にするとよい。

また、上記第６の構成から成る半導体装置において、前記定電圧生成回路は、カソードが前記ハイ電圧の出力端に接続されてアノードが前記ロー電圧の出力端に接続されたツェナダイオードと；前記イネーブル信号に応じて前記電源電圧の入力端と前記ツェナダイオードのカソードとの間を導通／遮断する第３スイッチと；前記ツェナダイオードのアノードと接地端との間に接続されており、前記イネーブル信号に応じて前記ツェナダイオードの駆動電流を生成するか否かを切り替える駆動電流生成部と；を含む構成（第７の構成）にするとよい。

また、上記第４〜第７いずれかの構成から成る半導体装置は、前記昇圧電圧の供給を受けてゲート電圧を生成するゲート制御回路と、前記ゲート電圧に応じて電源と負荷との間を導通／遮断するＮチャネル型のハイサイドスイッチと、をさらに有する構成（第８の構成）にするとよい。

また、本明細書中に開示されている電子機器は、上記第８の構成から成る半導体装置を有する構成（第９の構成）とされている。

また、本明細書中に開示されている車両は、バッテリと、前記バッテリから電源電圧の供給を受けて動作する上記第９の構成から成る電子機器とを有する構成（第１０の構成）とされている。

本明細書中に開示されているチャージポンプ回路によれば、低電圧駆動時の動作安定性を高めることが可能となる。

半導体装置の全体構成を示すブロック図 チャージポンプ回路の第１実施形態を示す回路図 第１実施形態のチャージポンプ動作を示す回路図（第１フェイズ） 第１実施形態のチャージポンプ動作を示す回路図（第２フェイズ） チャージポンプ回路の第２実施形態を示す回路図 第２実施形態のチャージポンプ動作を示す回路図（第１フェイズ） 第２実施形態のチャージポンプ動作を示す回路図（第２フェイズ） チャージポンプ回路の第３実施形態を示す回路図 車両の一構成例を示す外観図

＜半導体装置＞
図１は、半導体装置の全体構成を示すブロック図である。本構成例の半導体装置１００は、車載用ハイサイドスイッチＩＣであり、装置外部との電気的な接続を確立する手段として、複数の外部端子（ＩＮピン、ＧＮＤピン、ＯＵＴピン、ＳＴピン、ＶＢＢピン）を備えている。ＩＮピンは、ＣＭＯＳロジックＩＣなどから制御信号の外部入力を受け付けるための入力端子である。ＧＮＤピンは、接地端子である。ＯＵＴピンは、負荷（エンジン制御用ＥＣＵ［electronic control unit］、エアコン、ボディ機器など）が外部接続される出力端子である。ＳＴピンは、ＣＭＯＳロジックＩＣなどに自己診断信号を外部出力するための出力端子である。ＶＢＢピンは、バッテリから電源電圧Ｖｂｂ（例えば４．５Ｖ〜１８Ｖ）の供給を受け付けるための電源端子である。なお、ＶＢＢピンは、大電流を流すために複数並列（例えば４ピン並列）に設けてもよい。

また、本構成例の半導体装置１００は、内部電源回路１と、定電圧生成回路２と、発振回路３と、チャージポンプ回路４と、ロジック回路５と、ゲート制御回路６と、クランプ回路７と、入力回路８と、基準生成回路９と、温度保護回路１０と、減電圧保護回路１１と、オープン保護回路１２と、過電流保護回路１３と、Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタＮ１〜Ｎ３と、抵抗Ｒ１及びＲ２と、センス抵抗Ｒｓと、ツェナダイオードＺ１及びＺ２と、を集積化して成る。

内部電源回路１は、ＶＢＢピンとＧＮＤピンとの間に接続されており、電源電圧Ｖｂｂから所定の内部電源電圧ＶＲＥＧを生成して半導体装置１００の各部に供給する。なお、内部電源回路１は、イネーブル信号ＥＮの論理レベルに応じて動作可否が制御される。より具体的に述べると、内部電源回路１は、イネーブル信号ＥＮがイネーブル時の論理レベル（例えばハイレベル）であるときに動作状態となり、イネーブル信号ＥＮがディセーブル時の論理レベル（例えばローレベル）であるときに停止状態となる。

定電圧生成回路２は、ＶＢＢピンとＧＮＤピンとの間に接続されており、電源電圧Ｖｂｂに応じたハイ電圧ＶＨ（＝電源電圧Ｖｂｂ）と、ハイ電圧ＶＨよりも定電圧ＲＥＦ（＝例えば５Ｖ）だけ低いロー電圧ＶＬ（＝Ｖｂｂ−ＲＥＦ）とを生成して発振回路３及びチャージポンプ回路４に供給する。なお、定電圧生成回路２は、イネーブル信号ＥＮ及び異常保護信号Ｓ５ａの論理レベルに応じて動作可否が制御される。より具体的に述べると、定電圧生成回路２は、イネーブル信号ＥＮがイネーブル時の論理レベル（例えばハイレベル）であるとき、若しくは、異常保護信号Ｓ５ａが異常未検出時の論理レベル（例えばハイレベル）であるときに動作状態となり、イネーブル信号ＥＮがディセーブル時の論理レベル（例えばローレベル）であるとき、若しくは、異常保護信号Ｓ５ａが異常検出時の論理レベル（例えばローレベル）であるときに停止状態となる。

発振回路３は、ハイ電圧ＶＨとロー電圧ＶＬの供給を受けて動作し、所定周波数のクロック信号ＣＬＫを生成してチャージポンプ回路４に出力する。なお、クロック信号ＣＬＫは、ハイ電圧ＶＨとロー電圧ＶＬとの間でパルス駆動される矩形波信号である。

チャージポンプ回路４は、ハイ電圧ＶＨとロー電圧ＶＬの供給を受けて動作し、クロック信号ＣＬＫを用いてフライングキャパシタを駆動することにより、電源電圧Ｖｂｂよりも高い昇圧電圧ＶＣＰを生成してゲート制御回路６及び過電流保護回路１３に供給する。

ロジック回路５は、内部電源電圧ＶＲＥＧの供給を受けて動作し、ゲート制御信号Ｓ５ｂを生成してゲート制御回路６に出力する。ゲート制御信号Ｓ５は、トランジスタＮ１及びＮ２をオンさせるときにハイレベル（＝ＶＲＥＧ）となり、トランジスタＮ１及びＮ２をオフさせるときにローレベル（＝ＧＮＤ）となる２値信号である。また、ロジック回路５は、温度保護信号Ｓ１０、減電圧保護信号Ｓ１１、オープン保護信号Ｓ１２、及び、過電流保護信号Ｓ１３をそれぞれ監視し、必要に応じた異常保護動作を行う機能を備えている。より具体的に述べると、ロジック回路５は、半導体装置１００に何らかの異常が検出されたときに、異常保護信号Ｓ５ａを異常検出時の論理レベルとして定電圧生成回路２を停止させるとともに、ゲート制御信号Ｓ５ｂをローレベルとしてトランジスタＮ１及びＮ２をいずれも強制的にオフさせる。また、ロジック回路５は、異常検出結果に応じてトランジスタＮ３のゲート信号Ｓ５ｃを生成する機能も備えている。

ゲート制御回路６は、昇圧電圧ＶＣＰの印加端とＯＵＴピン（＝出力電圧Ｖｏｕｔの印加端）との間に接続されており、ゲート制御信号Ｓ５ｂの電流能力を高めたゲート電圧ＶＧを生成してトランジスタＮ１及びＮ２のゲートに出力する。ゲート電圧ＶＧは、ゲート制御信号Ｓ５ｂがハイレベルであるときにハイレベル（＝ＶＣＰ）となり、ゲート制御信号Ｓ５ｂがローレベルであるときにローレベル（＝Ｖｏ）となる。なお、ゲート制御回路６は、過電流保護信号Ｓ１３の論理レベルに応じて動作可否が制御される。より具体的に述べると、ゲート制御回路６は、過電流保護信号Ｓ１３が異常未検出時の論理レベル（例えばローレベル）であるときに動作状態となり、過電流保護信号Ｓ１３が異常検出時の論理レベル（例えばハイレベル）であるときに停止状態となる。

クランプ回路７は、ＶＢＢピンとトランジスタＮ１及びＮ２の両ゲートとの間に接続されている。ＯＵＴピンに誘導性負荷が接続されるアプリケーションでは、トランジスタＮ１をオンからオフへ切り替える際、誘導性負荷の逆起電力によりＯＵＴピンが負電圧となる。そのため、エネルギー吸収用にクランプ回路７（いわゆるアクティブクランプ回路）が設けられている。なお、Ｖｂｂ−（Ｖｃｌｐ＋Ｖｇｓ）で表されるアクティブクランプ電圧は、例えば４８Ｖに設定するとよい（ただし、Ｖｂｂは電源電圧、ＶｃｌｐはＯＵＴピンの負側クランプ電圧、ＶｇｓはトランジスタＮ１のゲート・ソース間電圧）。

入力回路８は、ＩＮピンから制御信号の入力を受け付けてイネーブル信号ＥＮを生成するシュミットトリガである。

基準生成回路９は、内部電源電圧ＶＲＥＧの供給を受けて動作し、所定の基準電圧Ｖｒｅｆや基準電流Ｉｒｅｆを生成して半導体装置１００の各部に供給する。なお、例えば、基準電圧Ｖｒｅｆや基準電流Ｉｒｅｆは、内部電源回路１において内部電源電圧ＶＲＥＧの目標値を設定したり、各種保護回路９〜１３において異常検出用の閾値を設定したりするために用いられる。

温度保護回路１０は、内部電源電圧ＶＲＥＧの供給を受けて動作し、トランジスタＮ１の異常発熱を検出する温度検出素子（不図示）を含み、その検出結果（＝異常発熱が生じているか否か）に応じた温度保護信号Ｓ１０を生成してロジック回路５に出力する。温度保護信号Ｓ１０は、例えば、異常未検出時にローレベル（＝ＧＮＤ）となり、異常検出時にハイレベル（＝ＶＲＥＧ）となる２値信号である。

減電圧保護回路１１は、内部電源電圧ＶＲＥＧの供給を受けて動作し、電源電圧Ｖｂｂないしは内部電源電圧ＶＲＥＧの監視結果（＝減電圧異常が生じているか否か）に応じた減電圧保護信号Ｓ１１を生成してロジック回路５に出力する。減電圧保護信号Ｓ１１は、例えば、異常未検出時にローレベル（＝ＧＮＤ）となり、異常検出時にハイレベル（＝ＶＲＥＧ）となる２値信号である。

オープン保護回路１２は、電源電圧Ｖｂｂと内部電源電圧ＶＲＥＧの供給を受けて動作し、出力電圧Ｖｏｕｔの監視結果（＝負荷のオープン異常が生じているか否か）に応じたオープン保護信号Ｓ１２を生成してロジック回路５に出力する。なお、オープン保護信号Ｓ１２は、例えば、異常未検出時にローレベル（＝ＧＮＤ）となり、異常検出時にハイレベル（＝ＶＲＥＧ）となる２値信号である。

過電流保護回路１３は、昇圧電圧ＶＣＰの印加端とＯＵＴピン（＝出力電圧Ｖｏｕｔの印加端）との間に接続されており、センス電圧Ｖｓの監視結果（＝過電流が生じているか否か）に応じた過電流保護信号Ｓ１３を生成してロジック回路５に出力する。過電流保護信号Ｓ１３は、例えば、異常未検出時にローレベル（＝ＧＮＤ）となり、異常検出時にハイレベル（＝ＶＲＥＧ）となる２値信号である。

トランジスタＮ１は、ドレインがＶＢＢピンに接続されてソースがＯＵＴピンに接続されたパワートランジスタであり、バッテリから負荷に向けた出力電流Ｉ１が流れる電流経路を導通／遮断するためのスイッチ素子（ハイサイドスイッチ）として機能する。なお、トランジスタＮ１は、ゲート電圧ＶＧがハイレベルであるときにオンし、ゲート電圧ＶＧがローレベルであるときにオフする。

なお、トランジスタＮ１のオン抵抗が低いほど、ＯＵＴピンの地絡時（＝接地端ないしはこれに準ずる低電位端への短絡時）に過電流が流れやすくなり、異常発熱を生じやすくなる。従って、トランジスタＮ１のオン抵抗を下げるほど、温度保護回路１０や過電流保護回路１３の重要性が高くなる。

トランジスタＮ２は、トランジスタＮ１に対して並列接続されたミラートランジスタであり、出力電流Ｉ１に応じたミラー電流Ｉ２を生成する。トランジスタＮ１とトランジスタＮ２とのサイズ比は、ｍ：１（ただしｍ＞１、例えばｍ＝１０００）である。従って、ミラー電流Ｉ２は、出力電流Ｉ１を１／ｍに減じた大きさとなる。なお、トランジスタＮ２は、トランジスタＮ１と同じく、ゲート電圧ＶＧがハイレベルであるときにオンし、ゲート電圧ＶＧがローレベルであるときにオフする。

トランジスタＮ３は、ドレインがＳＴピンに接続されてソースがＧＮＤピンに接続されたオープンドレイン形式のトランジスタである。なお、トランジスタＮ３は、ゲート信号Ｓ５ｃがハイレベルであるときにオンし、ゲート信号Ｓ５ｃがローレベルであるときにオフする。すなわち、ＳＴピンから外部出力される自己診断信号は、ゲート信号Ｓ５ｃのハイレベルであるとき（＝トランジスタＮ３がオンしているとき）にローレベルとなり、ゲート信号Ｓ５ｃがローレベルであるとき（＝トランジスタＮ３がオフしているとき）にハイレベルとなる。

抵抗Ｒ１は、ＩＮピンと入力回路８の入力端との間に接続されており、過大なサージ電流などを抑制するための電流制限抵抗として機能する。

抵抗Ｒ２は、入力回路８の入力端とＧＮＤピンとの間に接続されており、ＩＮピンがオープン状態であるときに入力回路８への入力論理レベルをローレベル（＝ディセーブル時の論理レベル）に確定させるためのプルダウン抵抗として機能する。

センス抵抗Ｒｓは、トランジスタＮ２のソースとＯＵＴピンとの間に接続されており、ミラー電流Ｉ２に応じたセンス電圧Ｖｓ（＝Ｉ２×Ｒｓ）を生成する電流検出素子として機能する。

ツェナダイオードＺ１は、トランジスタＮ１及びＮ２のゲートとＯＵＴピンとの間で、カソードがトランジスタＮ１及びＮ２のゲート側となり、アノードがＯＵＴピン側となる向きに接続されている。このように接続されたツェナダイオードＺ１は、ＶＢＢピンにバッテリを接続してＯＵＴピンに負荷を接続した正規接続状態において、トランジスタＮ１及びＮ２のゲート・ソース間電圧を所定の上限値以下に制限するクランプ素子（サージ電圧吸収素子）として機能する。

ツェナダイオードＺ２は、トランジスタＮ１及びＮ２のゲートとＯＵＴピンとの間で、アノードがトランジスタＮ１及びＮ２のゲート側となり、カソードがＯＵＴピン側となる向きに接続されている。このように接続されたツェナダイオードＺ２は、ＶＢＢピンに負荷を接続してＯＵＴピンにバッテリを接続した逆接続状態において、ＯＵＴピンからトランジスタＮ１及びＮ２のゲートに至る電流経路を遮断するための逆接続保護素子として機能する。

上記したように、半導体装置１００は、ＣＭＯＳロジック（ロジック回路５など）と、パワーＭＯＳデバイス（トランジスタＮ１など）と、を１チップ上に組み込んだモノリシックパワーＩＣとして構成されている。

＜チャージポンプ回路（第１実施形態）＞
図２は、チャージポンプ回路４の第１実施形態を示す回路図である。本実施形態のチャージポンプ回路４は、キャパシタＣ１１〜Ｃ１３と、ダイオードＤ１１〜Ｄ１４と、インバータＩＮＶ１１〜ＩＮＶ１３と、を含むディクソン型（３段構成）である。

ダイオードＤ１１のアノードは、ハイ電圧ＶＨ（＝電源電圧Ｖｂｂ）の入力端に接続されている。ダイオードＤ１１のカソードは、キャパシタＣ１１の第１端とダイオードＤ１２のアノードに接続されている。ダイオードＤ１２のカソードは、キャパシタＣ１２の第１端とダイオードＤ１３のアノードに接続されている。ダイオードＤ１３のカソードは、キャパシタＣ１３の第１端とダイオードＤ１４のアノードに接続されている。ダイオードＤ１４のカソードは、昇圧電圧ＶＣＰの出力端に接続されている。なお、昇圧電圧ＶＣＰの出力端には、出力キャパシタや負荷（いずれも不図示）が接続されている。

インバータＩＮＶ１１の入力端は、クロック信号ＣＬＫの入力端に接続されている。インバータＩＮＶ１１の出力端は、キャパシタＣ１１の第２端とインバータＩＮＶ１２の入力端に接続されている。インバータＩＮＶ１２の出力端は、キャパシタＣ１２の第２端とインバータＩＮＶ１３の入力端に接続されている。インバータＩＮＶ１３の出力端は、キャパシタＣ１３の第２端に接続されている。このように接続されたインバータＩＮＶ１１〜ＩＮＶ１３は、いずれもハイ電圧ＶＨとロー電圧ＶＬの供給を受けて動作し、それぞれの入力信号を論理反転させてそれぞれの出力信号を生成する。

上記構成から成るチャージポンプ回路４は、クロック信号ＣＬＫに同期して、第１フェイズと第２フェイズを交互に繰り返すことにより、ハイ電圧ＶＨ（＝電源電圧Ｖｂｂ）よりも高い昇圧電圧ＶＣＰを出力する。以下では、各フェイズの動作状態について、個別具体的に説明する。

図３は、第１実施形態のチャージポンプ動作を示す回路図（第１フェイズ）である。なお、以下では、説明を簡単とするために、ダイオードＤ１１〜Ｄ１４での電圧降下を無視して考える。

第１フェイズでは、クロック信号ＣＬＫがハイレベル（ＶＨ）とされる。従って、インバータＩＮＶ１１〜ＩＮＶ１３の出力信号は、それぞれ、ローレベル（ＶＬ）、ハイレベル（ＶＨ）、ローレベル（ＶＬ）となる。

このとき、キャパシタＣ１１には、ハイ電圧ＶＨの入力端からダイオードＤ１１を介して充電電流が流れる。従って、キャパシタＣ１１は、その両端間電圧がほぼ定電圧ＲＥＦ（＝ＶＨ−ＶＬ）となるまで充電される。

キャパシタＣ１２は、直前の第２フェイズにおいて、その両端間電圧が定電圧ＲＥＦのほぼ２倍（＝２ＲＥＦ）となるまで充電されている。従って、第１フェイズへの遷移により、キャパシタＣ１２の第２端がハイ電圧ＶＨに持ち上げられると、キャパシタＣ１２の第１端は、キャパシタＣ１２の電荷保存則に従い、第２端よりも両端間電圧分だけ高い電圧（＝ＶＨ＋２ＲＥＦ）に持ち上げられる。

このとき、キャパシタＣ１３には、キャパシタＣ１２からダイオードＤ１３を介して充電電流が流れる。従って、キャパシタＣ１３は、その両端間電圧が定電圧ＲＥＦのほぼ３倍（＝３ＲＥＦ）となるまで充電される。

なお、第１フェイズにおいて、ダイオードＤ１２及びＤ１４は、いずれも逆バイアスとなるので、これらの素子を介する経路で電流が逆流することはない。

図４は、第１実施形態のチャージポンプ動作を示す回路図（第２フェイズ）である。なお、先の図３と同様、以下では、説明を簡単とするために、ダイオードＤ１１〜Ｄ１４での電圧降下を無視して考える。

第２フェイズでは、クロック信号ＣＬＫがローレベル（ＶＬ）とされる。従って、インバータＩＮＶ１１〜ＩＮＶ１３の出力信号は、それぞれ、ハイレベル（ＶＨ）、ローレベル（ＶＬ）、ハイレベル（ＶＨ）となる。

キャパシタＣ１１は、直前の第１フェイズにおいて、その両端間電圧がほぼ定電圧ＲＥＦとなるまで充電されている。従って、第２フェイズへの遷移により、キャパシタＣ１１の第２端がハイ電圧ＶＨに持ち上げられると、キャパシタＣ１１の第１端は、キャパシタＣ１１の電荷保存則に従い、第２端よりも両端間電圧分だけ高い電圧（＝ＶＨ＋ＲＥＦ）に持ち上げられる。

このとき、キャパシタＣ１２には、キャパシタＣ１１からダイオードＤ１２を介して充電電流が流れる。従って、キャパシタＣ１２は、その両端間電圧が定電圧ＲＥＦのほぼ２倍（＝２ＲＥＦ）となるまで充電される。

また、キャパシタＣ１３は、直前の第１フェイズにおいて、その両端間電圧が定電圧ＲＥＦのほぼ３倍（＝３ＲＥＦ）となるまで充電されている。従って、第２フェイズへの遷移により、キャパシタＣ１３の第２端がハイ電圧ＶＨに持ち上げられると、キャパシタＣ１３の第１端は、キャパシタＣ１３の電荷保存則に従い、第２端よりも両端間電圧分だけ高い電圧（＝ＶＨ＋３ＲＥＦ）に持ち上げられる。

このとき、昇圧電圧ＶＣＰの出力端には、キャパシタＣ１３からダイオードＤ１４を介して出力電流が流れる。従って、チャージポンプ回路４の後段に接続された負荷には、ハイ電圧ＶＨよりも高い昇圧電圧ＶＣＰ（＝ＶＨ＋３ＲＥＦ）が供給される。

なお、第２フェイズにおいて、ダイオードＤ１１及びＤ１３は、いずれも逆バイアスとなるので、これらの素子を介する経路で電流が逆流することはない。

このように、本実施形態のチャージポンプ回路４では、クロック信号ＣＬＫに同期して第１フェイズと第２フェイズを交互に繰り返すことにより昇圧電圧ＶＣＰが生成される。

ただし、本実施形態のチャージポンプ回路４では、クロック信号ＣＬＫの１周期毎にしか、昇圧電圧ＶＣＰの出力端に出力電流を流すことができないので、効率が悪い。特に、減電時（＝電源電圧Ｖｂｂの低下時）には、昇圧電圧ＶＣＰが持ち上がりにくいので、例えば、車載機器の要求仕様（クランキングによる電源低下への対応）を満たすことができなくなるおそれがある。そのため、本実施形態のチャージポンプ回路４では、昇圧電圧ＶＣＰを稼ぐために昇圧段数を増やす必要があり、回路規模の増大を招くおそれもある。

＜チャージポンプ回路（第２実施形態）＞
図５は、チャージポンプ回路４の第２実施形態を示す回路図である。本実施形態のチャージポンプ回路４は、キャパシタＣ２１及びＣ２２と、Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタＮ２１及びＮ２２と、Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタＰ２１及びＰ２２と、インバータＩＮＶ２１及びＩＮＶ２２と、を含む。

インバータＩＮＶ２１の入力端は、クロック信号ＣＬＫの入力端に接続されている。インバータＩＮＶ２１の出力端は、キャパシタＣ２１の第１端とインバータＩＮＶ２２の入力端に接続されている。インバータＩＮＶ２２の出力端は、キャパシタＣ２２の第１端に接続されている。このように接続されたインバータＩＮＶ２１及びＩＮＶ２２は、いずれもハイ電圧ＶＨとロー電圧ＶＬの供給を受けて動作し、それぞれの入力信号を論理反転させてそれぞれの出力信号を生成する。従って、キャパシタＣ２１及びＣ２２は、クロック信号ＣＬＫに同期してそれぞれの第１端が互いに逆相でパルス駆動される。

トランジスタＮ２１のソースは、ハイ電圧ＶＨ（＝電源電圧Ｖｂｂ）の入力端に接続されている。トランジスタＮ２１のドレインは、キャパシタＣ３３の第２端に接続されている。トランジスタＮ２１のゲートは、キャパシタＣ２１の第２端に接続されている。トランジスタＮ２２のソースは、ハイ電圧ＶＨの入力端に接続されている。トランジスタＮ２２のドレインは、キャパシタＣ２１の第２端に接続されている。トランジスタＮ２２のゲートは、キャパシタＣ２２の第２端に接続されている。

トランジスタＰ２１のドレインは、トランジスタＮ２１のドレインに接続されている。トランジスタＰ２１のソースは、昇圧電圧ＶＣＰの出力端に接続されている。トランジスタＰ２１のゲートは、キャパシタＣ２１の第２端に接続されている。トランジスタＰ２２のドレインは、トランジスタＮ２２のドレインに接続されている。トランジスタＰ２２のソースは、昇圧電圧ＶＣＰの出力端に接続されている。トランジスタＰ２２のゲートは、キャパシタＣ２２の第２端に接続されている。

上記構成から成るチャージポンプ回路４は、クロック信号ＣＬＫに同期して、第１フェイズと第２フェイズを交互に繰り返すことにより、ハイ電圧ＶＨ（＝電源電圧Ｖｂｂ）よりも高い昇圧電圧ＶＣＰを出力する。以下では、各フェイズの動作状態について、個別具体的に説明する。

図６は、第２実施形態のチャージポンプ動作を示す回路図（第１フェイズ）である。なお、以下では、説明を簡単とするために、トランジスタＮ２１及びＮ２２、並びに、トランジスタＰ２１及びＰ２２での電圧降下を無視して考える。

第１フェイズでは、クロック信号ＣＬＫがハイレベル（ＶＨ）とされる。従って、インバータＩＮＶ２１の出力信号はローレベル（ＶＬ）となり、インバータＩＮＶ２２の出力信号はハイレベル（ＶＨ）となる。

キャパシタＣ２２は、直前の第２フェイズにおいて、その両端間電圧がほぼ定電圧ＲＥＦとなるまで充電されている。従って、第１フェイズへの遷移により、キャパシタＣ２２の第１端がハイ電圧ＶＨに持ち上げられると、キャパシタＣ２２の第２端は、キャパシタＣ２２の電荷保存則に従い、第１端よりも両端間電圧分だけ高い電圧（＝ＶＨ＋ＲＥＦ）に持ち上げられる。

その結果、トランジスタＮ２２のゲート・ソース間電圧が高くなり、トランジスタＰ２２のゲート・ソース間電圧が低くなる。従って、トランジスタＮ２２がオンしてトランジスタＰ２２がオフする。また、これに伴い、トランジスタＮ２１及びＰ２１それぞれのゲートにハイ電圧ＶＨが印加されるので、トランジスタＮ２１のゲート・ソース間電圧が低くなり、トランジスタＰ２１のゲート・ソース間電圧が高くなる。従って、トランジスタＮ２１がオフしてトランジスタＰ２１がオンする。

このとき、キャパシタＣ２１には、ハイ電圧ＶＨの入力端からトランジスタＮ２２を介して充電電流が流れる。従って、キャパシタＣ２１は、その両端間電圧がほぼ定電圧ＲＥＦ（＝ＶＨ−ＶＬ）となるまで充電される。また、昇圧電圧ＶＣＰの出力端には、キャパシタＣ２２からトランジスタＰ２１を介して出力電流が流れる。従って、チャージポンプ回路４の後段に接続された負荷には、ハイ電圧ＶＨよりも高い昇圧電圧ＶＣＰ（＝ＶＨ＋ＲＥＦ）が供給される。

図７は、第２実施形態のチャージポンプ動作を示す回路図（第２フェイズ）である。なお、先の図６と同様、以下では、説明を簡単とするために、トランジスタＮ２１及びＮ２２、並びに、トランジスタＰ２１及びＰ２２での電圧降下を無視して考える。

第２フェイズでは、クロック信号ＣＬＫがローレベル（ＶＬ）とされる。従って、インバータＩＮＶ２１の出力信号はハイレベル（ＶＨ）となり、インバータＩＮＶ２２の出力信号はローレベル（ＶＬ）となる。

キャパシタＣ２１は、直前の第２フェイズにおいて、その両端間電圧がほぼ定電圧ＲＥＦとなるまで充電されている。従って、第１フェイズへの遷移により、キャパシタＣ２１の第１端がハイ電圧ＶＨに持ち上げられると、キャパシタＣ２１の第２端は、キャパシタＣ２１の電荷保存則に従い、第１端よりも両端間電圧分だけ高い電圧（＝ＶＨ＋ＲＥＦ）に持ち上げられる。

その結果、トランジスタＮ２１のゲート・ソース間電圧が高くなり、トランジスタＰ２１のゲート・ソース間電圧が低くなる。従って、トランジスタＮ２１がオンしてトランジスタＰ２１がオフする。また、これに伴い、トランジスタＮ２２及びＰ２２それぞれのゲートにハイ電圧ＶＨが印加されるので、トランジスタＮ２２のゲート・ソース間電圧が低くなり、トランジスタＰ２２のゲート・ソース間電圧が高くなる。従って、トランジスタＮ２２がオフしてトランジスタＰ２２がオンする。

このとき、キャパシタＣ２２には、ハイ電圧ＶＨの入力端からトランジスタＮ２１を介して充電電流が流れる。従って、キャパシタＣ２２は、その両端間電圧がほぼ定電圧ＲＥＦ（＝ＶＨ−ＶＬ）となるまで充電される。また、昇圧電圧ＶＣＰの出力端には、キャパシタＣ２１からトランジスタＰ２２を介して出力電流が流れる。従って、チャージポンプ回路４の後段に接続された負荷には、ハイ電圧ＶＨよりも高い昇圧電圧ＶＣＰ（＝ＶＨ＋ＲＥＦ）が供給される。

このように、本実施形態のチャージポンプ回路４では、先の第１実施形態（図２）と同じく、クロック信号ＣＬＫに同期して第１フェイズと第２フェイズを交互に繰り返すことにより昇圧電圧ＶＣＰが生成される。

ここで、本実施形態のチャージポンプ回路４であれば、クロック信号ＣＬＫの１／２周期毎に１回ずつ、昇圧電圧ＶＣＰの出力端に出力電流を流すことができるので、先の第１実施形態（図２）よりも効率を高めることが可能となる。特に、減電時（＝電源電圧Ｖｂｂの低下時）でも、昇圧電圧ＶＣＰを素早く持ち上げることができるので、例えば、車載機器の要求仕様（クランキングによる電源低下への対応）を十分に満たすことが可能となる。また、昇圧電圧ＶＣＰを稼ぐために昇圧段数を増やさずに済むので、回路規模の縮小を図ることも可能となる。

＜チャージポンプ回路（第３実施形態）＞
図８は、チャージポンプ回路４の第３実施形態（及びその周辺回路要素）を示す回路図である。なお、本実施形態のチャージポンプ回路４は、先の第２実施形態（図５）をベースとしつつ、さらに、安定した出力オフ動作を実現するための手段として、Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタＰ３１と、Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタＮ３１と、抵抗Ｒ３１と、インバータＩＮＶ３１と、が追加されている点に特徴を有する。そこで、第２実施形態と同様の構成要素については、図５と同一の符号を付すことで重複した説明を割愛し、以下では、第３実施形態の特徴部分について重点的な説明を行う。

トランジスタＰ３１のドレインは、トランジスタＰ２１及びＰ２２の両ソースに接続されている。トランジスタＰ３１のソースは、昇圧電圧ＶＣＰの出力端に接続されている。トランジスタＰ３１のゲートは、反転イネーブル信号ＥＮＢ１の入力端（＝インバータＩＮＶ３１の出力端）に接続されている。トランジスタＰ３１は、反転イネーブル信号ＥＮＢ１がハイレベルであるときにオフし、反転イネーブル信号ＥＮＢ１がローレベルであるときにオンする。このように接続されたトランジスタＰ３１は、クロック信号ＣＬＫの停止時（ＥＮ＝Ｌ、ＥＮＢ１＝Ｈ）にトランジスタＰ２１及びＰ２２の両ソースと昇圧電圧ＶＣＰの出力端との間を遮断する第１スイッチとして機能する。

トランジスタＮ３１のドレインは、トランジスタＰ２１及びＰ２２の両ソースに接続されている。トランジスタＮ３１のソースは、抵抗Ｒ３１を介してＯＵＴピンに接続されている。トランジスタＮ３１のゲートは、反転イネーブル信号ＥＮＢ１の入力端（＝インバータＩＮＶ３１の出力端）に接続されている。トランジスタＮ３１は、反転イネーブル信号ＥＮＢ１がハイレベルであるときにオンし、反転イネーブル信号ＥＮＢ１がローレベルであるときにオフする。このように接続されたトランジスタＮ３１は、クロック信号ＣＬＫの停止時（ＥＮ＝Ｌ、ＥＮＢ１＝Ｈ）にトランジスタＰ２１及びＰ２２の両ソースを低電位端（本図の例ではＯＵＴピン）にプルダウンする第２スイッチとして機能する。

インバータＩＮＶ３１は、イネーブル信号ＥＮを論理反転させて反転イネーブル信号ＥＮＢ１を生成する。すなわち、反転イネーブル信号ＥＮＢ１は、イネーブル信号ＥＮがハイレベル（＝イネーブル時の論理レベル）であるときにローレベルとなり、イネーブル信号ＥＮがローレベル（＝ディセーブル時の論理レベル）であるときにハイレベルとなる。

次に、上記構成の技術的意義を述べる前に、定電圧生成回路２の構成及び動作について詳細な説明を行う。本構成例の定電圧生成回路２は、ツェナダイオードＺ４１と、Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタＰ４１と、電流源ＣＳ４１と、Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタＮ４１〜Ｎ４３と、インバータＩＮＶ４１と、を含む。

ツェナダイオードＺ４１のカソードは、ハイ電圧ＶＨ（＝電源電圧Ｖｂｂ）の出力端に接続されている。ツェナダイオードＺ４１のアノードは、ロー電圧ＶＬの出力端に接続されている。

トランジスタＰ４１のソースは、ＶＢＢピン（＝電源電圧Ｖｂｂの入力端）に接続されている。トランジスタＰ４１のドレインは、ツェナダイオード４１のカソードに接続されている。トランジスタＰ４１のゲートは、反転イネーブル信号ＥＮＢ２の入力端（＝インバータＩＮＶ４１の出力端）に接続されている。トランジスタＰ４１は、反転イネーブル信号ＥＮＢ２がハイレベルであるときにオフし、反転イネーブル信号ＥＮＢ２がローレベルであるときにオンする。このように接続されたトランジスタＰ４１は、反転イネーブル信号ＥＮＢ２（延いてはイネーブル信号ＥＮ）に応じてＶＢＢピンとツェナダイオードＺ４１のカソードとの間を導通／遮断する第３スイッチとして機能する。

電流源ＣＳ４１は、その出力端から定電流を出力する。トランジスタＮ４１及びＮ４２の両ドレインは、電流源ＣＳ４１の出力端に接続されている。トランジスタＮ４３のドレインは、ツェナダイオードＺ４１のアノードに接続されている。トランジスタＮ４１のゲートは、反転イネーブル信号ＥＮＢ２の入力端（＝インバータＩＮＶ４１の出力端）に接続されている。トランジスタＮ４２及びＮ４３の両ゲートは、いずれもトランジスタＮ４２のドレインに接続されている。トランジスタＮ４１〜Ｎ４３のソースは、いずれも接地端に接続されている。トランジスタＮ４１は、反転イネーブル信号ＥＮＢ２がハイレベルであるときにオンし、反転イネーブル信号ＥＮＢ２がローレベルであるときにオフする。

なお、トランジスタＮ４２及びＮ４３は、電流源４１から入力される定電流をミラーしてツェナダイオードＺ４１の駆動電流を生成するカレントミラーとして機能する。一方、トランジスタＮ４１は、反転イネーブル信号ＥＮＢ２（延いてはイネーブル信号ＥＮ）に応じて、電流源ＣＳ４１から入力される定電流をカレントミラーに供給するか否かを切り替える第４スイッチとして機能する。

インバータＩＮＶ４１は、イネーブル信号ＥＮを論理反転させて反転イネーブル信号ＥＮＢ２を生成する。すなわち、反転イネーブル信号ＥＮＢ２は、イネーブル信号ＥＮがハイレベル（＝イネーブル時の論理レベル）であるときにローレベルとなり、イネーブル信号ＥＮがローレベル（＝ディセーブル時の論理レベル）であるときにハイレベルとなる。

なお、電流源ＣＳ４１、トランジスタＮ４１〜Ｎ４３、並びに、インバータＩＮＶ４１は、これらを一群の回路部として見た場合、イネーブル信号ＥＮに応じてツェナダイオードＺ４１の駆動電流を生成するか否かを切り替える駆動電流生成部として機能する。

続いて、定電圧生成回路２の動作を説明する。イネーブル信号ＥＮがハイレベル（＝イネーブル時の論理レベル）であるときには、トランジスタＰ４１がオンし、トランジスタＮ４１がオフする。従って、ツェナダイオードＺ４１には、所定の駆動電流が流される。このとき、ハイ電圧ＶＨはほぼ電源電圧Ｖｂｂと一致し、ロー電圧ＶＬはハイ電圧ＶＨよりもツェナダイオードＺ４１の降伏電圧（＝定電圧ＲＥＦに相当）だけ低い電圧となる。

一方、イネーブル信号ＥＮがローレベル（＝ディセーブル時の論理レベル）であるときには、トランジスタＰ４１がオフし、トランジスタＮ４１がオンする。従って、ツェナダイオードＺ４１には駆動電流が流れなくなるので、ハイ電圧ＶＨとロー電圧ＶＬは、いずれも不定となる。

本構成例の定電圧生成回路２であれば、そのディセーブル時（ＥＮ＝Ｌ時）におけるツェナダイオードＺ４１の駆動電流をゼロとすることができるので、回路の省電力化を実現することが可能となる。

ところで、定電圧生成回路２のディセーブル時（ＥＮ＝Ｌ時）には、ハイ電圧ＶＨとロー電圧ＶＬの供給を受けて動作する発振回路３が停止するので、チャージポンプ回路４に対するクロック信号ＣＬＫの供給も停止する。

このとき、チャージポンプ回路４において、トランジスタＮ２１及びＰ２１の少なくとも一方がオフし、かつ、トランジスタＮ２２及びＰ２２の少なくとも一方がオフしていれば、特段の問題は生じない。

しかしながら、ハイ電圧ＶＨとロー電圧ＶＬがいずれも不定となり、クロック信号ＣＬＫの供給が停止している以上、トランジスタＮ２１及びＰ２１、ないしは、トランジスタＮ２２及びＰ２２それぞれのゲート電圧も不定となる。

そのため、トランジスタＰ２１及びＰ２２の両ソースが昇圧電圧ＶＣＰの出力端と直結されている第２実施形態（図５）では、トランジスタＮ２１及びＰ２１の同時オンやトランジスタＮ２２及びＰ２２の同時オンが生じた場合に、昇圧電圧ＶＣＰの出力端からハイ電圧ＶＨの入力端に向けて貫通電流が流れ、出力オフ動作が不安定になるおそれがある。

一方、本実施形態のチャージポンプ回路４であれば、イネーブル信号ＥＮがローレベル（＝ディセーブル時の論理レベル）とされたときに、トランジスタＰ３１がオフしてトランジスタＮ３１がオンする。すなわち、クロック信号ＣＬＫの停止時には、トランジスタＰ２１及びＰ２２の両ソースと昇圧電圧ＶＣＰの出力端との間が遮断された上で、トランジスタＰ２１及びＰ２２の両ソースがＯＵＴピンにプルダウンされる。

従って、トランジスタＮ２１及びＰ２１、ないしは、トランジスタＮ２２及びＰ２２の導通状態に依らず、昇圧電圧ＶＣＰの出力端からハイ電圧ＶＨの入力端に向けて貫通電流が流れることはなくなるので、出力オフ動作の安定性を高めることが可能となる。

＜車両への適用＞
図９は、車両の一構成例を示す外観図である。本構成例の車両Ｘは、バッテリ（本図では不図示）と、バッテリから電源電圧Ｖｂｂの供給を受けて動作する種々の電子機器Ｘ１１〜Ｘ１８と、を搭載している。なお、本図における電子機器Ｘ１１〜Ｘ１８の搭載位置については、図示の便宜上、実際とは異なる場合がある。

電子機器Ｘ１１は、エンジンに関連する制御（インジェクション制御、電子スロットル制御、アイドリング制御、酸素センサヒータ制御、及び、オートクルーズ制御など）を行うエンジンコントロールユニットである。

電子機器Ｘ１２は、ＨＩＤ［high intensity discharged lamp］やＤＲＬ［daytime running lamp］などの点消灯制御を行うランプコントロールユニットである。

電子機器Ｘ１３は、トランスミッションに関連する制御を行うトランスミッションコントロールユニットである。

電子機器Ｘ１４は、車両Ｘの運動に関連する制御（ＡＢＳ［anti-lock brake system］制御、ＥＰＳ［electric power steering］制御、電子サスペンション制御など）を行うボディコントロールユニットである。

電子機器Ｘ１５は、ドアロックや防犯アラームなどの駆動制御を行うセキュリティコントロールユニットである。

電子機器Ｘ１６は、ワイパー、電動ドアミラー、パワーウィンドウ、ダンパー（ショックアブソーバー）、電動サンルーフ、及び、電動シートなど、標準装備品やメーカーオプション品として、工場出荷段階で車両Ｘに組み込まれている電子機器である。

電子機器Ｘ１７は、車載Ａ／Ｖ［audio/visual］機器、カーナビゲーションシステム、及び、ＥＴＣ［electronic toll collection system］など、ユーザオプション品として任意で車両Ｘに装着される電子機器である。

電子機器Ｘ１８は、車載ブロア、オイルポンプ、ウォーターポンプ、バッテリ冷却ファンなど、高耐圧系モータを備えた電子機器である。

なお、先に説明した半導体装置１００は、電子機器Ｘ１１〜Ｘ１８のいずれにも組み込むことが可能である。

＜その他の変形例＞
なお、上記の実施形態では、車載用ハイサイドスイッチＩＣを例に挙げて説明を行ったが、本明細書中に開示されている発明の適用対象は、これに限定されるものではなく、その他の用途に供される車載用ＩＰＤ［intelligent power device］（車載用ローサイドスイッチＩＣや車載用電源ＩＣなど）を始めとして、チャージポンプ回路を有する半導体装置全般に広く適用することが可能である。

すなわち、本明細書中に開示されている発明は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。

本明細書中に開示されている発明は、車載用ＩＰＤなどに利用することが可能である。

１ 内部電源回路
２ 定電圧生成回路
３ 発振回路
４ チャージポンプ回路
５ ロジック回路
６ ゲート制御回路
７ クランプ回路
８ 入力回路
９ 基準生成回路
１０ 温度保護回路
１１ 減電圧保護回路
１２ オープン保護回路
１３ 過電流保護回路
１００ 半導体装置
Ｎ１ Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ（パワートランジスタ）
Ｎ２ Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ（電流検出トランジスタ）
Ｎ３ Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ（信号出力トランジスタ）
Ｒ１、Ｒ２ 抵抗
Ｒｓ センス抵抗
Ｚ１、Ｚ２ ツェナダイオード
Ｃ１１〜Ｃ１３ キャパシタ
Ｄ１１〜Ｄ１４ ダイオード
ＩＮＶ１１〜ＩＮＶ１３ インバータ
Ｃ２１、Ｃ２２ キャパシタ
Ｎ２１、Ｎ２２ Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ
Ｐ２１、Ｐ２２ Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ
ＩＮＶ２１、ＩＮＶ２２ インバータ
Ｎ３１ Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ
Ｐ３１ Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ
Ｒ３１ 抵抗
ＩＮＶ３１ インバータ
Ｎ４１〜Ｎ４３ Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ
Ｐ４１ Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ
Ｚ４１ ツェナダイオード
ＣＳ４１ 電流源
ＩＮＶ４１ インバータ
Ｘ 車両
Ｘ１１〜Ｘ１８ 電子機器

Claims (10)

1. クロック信号に同期して第１端がパルス駆動される第１キャパシタと；
   前記クロック信号に同期して第１端が前記第１キャパシタとは逆相でパルス駆動される第２キャパシタと；
   ソースが電源端に接続されて、ドレインが前記第２キャパシタの第２端に接続されて、ゲートが前記第１キャパシタの第２端に接続されたＮチャネル型の第１トランジスタと；
   ソースが前記電源端に接続されて、ドレインが前記第１キャパシタの第２端に接続されて、ゲートが前記第２キャパシタの第２端に接続されたＮチャネル型の第２トランジスタと；
   ドレインが前記第１トランジスタのドレインに接続されて、ゲートが前記第１キャパシタの第２端に接続されたＰチャネル型の第３トランジスタと；
   ドレインが前記第２トランジスタのドレインに接続されて、ゲートが前記第２キャパシタの第２端に接続されたＰチャネル型の第４トランジスタと；
   前記クロック信号の停止時に前記第３トランジスタ及び前記第４トランジスタの両ソースと昇圧電圧の出力端との間を遮断する第１スイッチと、
   を有することを特徴とするチャージポンプ回路。
2. 前記クロック信号の停止時に前記第３トランジスタ及び前記第４トランジスタの両ソースを低電位端にプルダウンする第２スイッチを更に有することを特徴とする請求項１に記載のチャージポンプ回路。
3. 入力端が前記クロック信号を生成する発振回路の出力端に接続されて、出力端が前記第１キャパシタの第１端に接続された第１インバータと；
   入力端が前記第１インバータの出力端に接続されて、出力端が前記第２キャパシタの第１端に接続された第２インバータと；
   を更に有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のチャージポンプ回路。
4. 電源電圧よりも高い昇圧電圧を生成する請求項１〜請求項３のいずれかに記載のチャージポンプ回路と、
   所定周波数のクロック信号を生成して前記チャージポンプ回路に出力する発振回路と、
   を有することを特徴とする半導体装置。
5. 前記電源電圧に応じたハイ電圧と、前記ハイ電圧よりも定電圧だけ低いロー電圧とを生成して前記発振回路及び前記チャージポンプ回路に供給する定電圧生成回路を更に有することを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
6. 前記定電圧生成回路は、イネーブル信号に応じて前記ハイ電圧及び前記ロー電圧の出力動作をオン／オフする機能を備えており、前記チャージポンプ回路は、前記イネーブル信号に応じて前記第１スイッチをオン／オフする機能を備えていることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
7. 前記定電圧生成回路は、
   カソードが前記ハイ電圧の出力端に接続されて、アノードが前記ロー電圧の出力端に接続されたツェナダイオードと；
   前記イネーブル信号に応じて前記電源電圧の入力端と前記ツェナダイオードのカソードとの間を導通／遮断する第３スイッチと；
   前記イネーブル信号に応じて前記ツェナダイオードの駆動電流を生成するか否かを切り替える駆動電流生成部と；
   を含むことを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
8. 前記昇圧電圧の供給を受けてゲート電圧を生成するゲート制御回路と、
   前記ゲート電圧に応じて電源と負荷との間を導通／遮断するＮチャネル型のハイサイドスイッチと、
   を更に有することを特徴とする請求項４〜請求項７のいずれかに記載の半導体装置。
9. 請求項８に記載の半導体装置を有することを特徴とする電子機器。
10. バッテリと、
    前記バッテリから電源電圧の供給を受けて動作する請求項９に記載の電子機器と、
    を有することを特徴とする車両。

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