JP4467395B2 - Power supply - Google Patents
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Description
本発明は、電源装置に関し、特に負荷回路を定電流駆動する電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device, and more particularly to a power supply device that drives a load circuit at a constant current.
近年の携帯電話、PDA(Personal Digital Assistance)、等の小型情報端末においては、例えば液晶のバックライトに用いられるLED(Light Emitting Diode)などのように電池の出力電圧よりも高い電圧を必要とするデバイスが存在する。これらの小型情報端末では、Liイオン電池が多く用いられ、その出力電圧は通常3.5V程度であり、満充電時においても4.2V程度であるが、LEDはその駆動電圧として電池電圧よりも高い電圧を必要とする。このように、電池電圧よりも高い電圧が必要とされる場合には、スイッチングレギュレータやスイッチドキャパシタ方式等の電源装置を用いて電池電圧を昇圧し、LEDなどの負荷回路を駆動するために必要な電圧を得ている。 Small information terminals such as mobile phones and PDAs (Personal Digital Assistance) in recent years require a voltage higher than the output voltage of a battery, such as an LED (Light Emitting Diode) used for a liquid crystal backlight. Device exists. In these small information terminals, Li-ion batteries are often used, and the output voltage is usually about 3.5 V, and is about 4.2 V even when fully charged, but the LED has a drive voltage higher than the battery voltage. Requires high voltage. Thus, when a voltage higher than the battery voltage is required, it is necessary to boost the battery voltage using a power supply device such as a switching regulator or a switched capacitor system and drive a load circuit such as an LED. Getting a good voltage.
このような電源装置により、LEDを負荷回路として駆動するためには、LEDのカソード端子に検出抵抗を接続し、その検出抵抗での降下電圧を一定に保つように帰還を行い、LEDを駆動する方法がある(特許文献1参照)。例えば、しきい値電圧がVfで与えられるLEDをn段直列に接続して駆動する場合には、前記検出抵抗の抵抗値をR、LEDに流れる電流をIcとすると、電源装置の出力電圧をVout=Vf×n+R×Icとすればよい。この技術によれば、検出抵抗の抵抗値Rを小さくすることにより検出抵抗での消費電力を低減でき、回路全体としての効率を高くすることができる。 In order to drive the LED as a load circuit with such a power supply device, a detection resistor is connected to the cathode terminal of the LED, feedback is performed so as to keep the voltage drop across the detection resistor constant, and the LED is driven. There is a method (see Patent Document 1). For example, when driving an LED with a threshold voltage of Vf connected in series in n stages, assuming that the resistance value of the detection resistor is R and the current flowing through the LED is Ic, the output voltage of the power supply device is Vout = Vf × n + R × Ic may be set. According to this technique, the power consumption of the detection resistor can be reduced by reducing the resistance value R of the detection resistor, and the efficiency of the entire circuit can be increased.
また、検出抵抗Rに変えて、LEDに電流Icを流す定電流源を接続して定電流駆動を行う方法もある(特許文献2参照)。この定電流源とLEDの接続点の電位をVxとすれば、電源装置の出力電圧は、Vout=Vf×n+Vxとなる。定電流源は、Vxの値によらずに一定の電流を流すことができるので、LEDに定電流Icを流しつつ、定電流源が正常に動作する範囲において出力電圧Voutを所望の値に設定することができる。
本発明者はこうした状況下、以下の課題を認識するに至った。いま、負荷回路として、LEDと、LEDよりも高い駆動電圧を必要とする第2のデバイスを切り替えて駆動する場合について考える。第2のデバイスを駆動するために必要な出力電圧がVout2であるとき、特許文献1に記載の技術によれば、検出抵抗の抵抗値は、R2=(Vout2−Vf×n)/Icとして設定すればよい。しかしながら、この技術によると、LEDのみを駆動する際にも、負荷回路に対してVout2が印加されることになるため、検出抵抗での電力損失は、出力電圧がVoutのときと比べてIc×(Vout’−Vout)だけ大きくなり、LED駆動時の回路全体の効率が低下する。さらに、昇圧回路の昇圧倍率が高くなるため、昇圧回路への入力電流が増加して昇圧回路での効率も悪化する。
Under such circumstances, the present inventor has come to recognize the following problems. Now, consider a case where the load circuit is driven by switching between an LED and a second device that requires a higher drive voltage than the LED. When the output voltage necessary for driving the second device is Vout2, according to the technique described in
また、特許文献2に記載の技術では、定電流源とLEDの接続点の電位をVxは、定電流回路に使用されるトランジスタが飽和しないように、所定のしきい値電圧Vthより高く設定する必要がある。従って、LEDのみを駆動する場合にも、Vxの値をVth以下に下げることができず、定電流回路の消費電力はIc×Vth以下には低減できないため、LED駆動時の効率が悪化してしまう。
In the technique described in
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は負荷回路の状態に適した帰還方法により駆動電圧を生成することができる電源装置の提供にある。 The present invention has been made in view of these problems, and an object thereof is to provide a power supply apparatus capable of generating a drive voltage by a feedback method suitable for the state of a load circuit.
本発明のある態様は電源装置に関する。この電源装置は、所定の定電流で駆動すべき負荷回路を駆動するための駆動電圧を生成する駆動電圧生成部と、負荷回路と直列に接続された検出抵抗を含み、検出抵抗での降下電圧に対応する負荷回路との接続点の電圧を駆動電圧生成部に帰還する第1帰還回路と、負荷回路と直列に、かつ検出抵抗と並列に接続された所定の定電流を生成する定電流回路を含み、該定電流回路と負荷回路の接続点の電圧を駆動電圧生成部に帰還する第2帰還回路と、を備える。駆動電圧生成部は、第1または第2帰還回路のうち選択された一方から帰還される電圧に基づいて駆動電圧を生成する。 One embodiment of the present invention relates to a power supply device. This power supply apparatus includes a drive voltage generation unit that generates a drive voltage for driving a load circuit to be driven with a predetermined constant current, and a detection resistor connected in series with the load circuit, and a voltage drop across the detection resistor A first feedback circuit that feeds back a voltage at a connection point with the load circuit corresponding to the drive voltage generation unit, and a constant current circuit that generates a predetermined constant current connected in series with the load circuit and in parallel with the detection resistor And a second feedback circuit that feeds back a voltage at a connection point between the constant current circuit and the load circuit to the drive voltage generation unit. The drive voltage generator generates a drive voltage based on a voltage fed back from one selected from the first or second feedback circuit.
第1帰還回路は、負荷回路に流れる電流を検出抵抗により電圧に変換して帰還制御を行うことにより定電流駆動を行う。第2帰還回路は、負荷回路に定電流回路を接続することにより定電流駆動を行う。
この態様によれば、駆動電流のみが問題となる負荷回路に対しては第1帰還回路によって駆動電圧を生成し、駆動電流に加えて駆動電圧も問題となる負荷回路や、駆動電圧を変化させたい負荷回路に対しては、第2帰還回路を使用することにより様々な負荷回路に適した駆動電圧を生成することができる。
The first feedback circuit performs constant current driving by converting the current flowing through the load circuit into a voltage by a detection resistor and performing feedback control. The second feedback circuit performs constant current driving by connecting a constant current circuit to the load circuit.
According to this aspect, for the load circuit in which only the drive current is a problem, the first feedback circuit generates a drive voltage, and the load circuit in which the drive voltage is also a problem in addition to the drive current or the drive voltage is changed. For a load circuit that is desired, a drive voltage suitable for various load circuits can be generated by using the second feedback circuit.
駆動電圧生成部は、第1帰還回路が選択されたとき、第1帰還回路から帰還される電圧が、所定の定電流と検出抵抗の積で与えられる目標値に近づくように駆動電圧を生成し、第2帰還回路が選択されたとき、第2帰還回路から帰還される電圧が、定電流回路が正常に動作するように決められた目標値に近づくように駆動電圧を生成してもよい。
第1帰還回路は、検出抵抗での降下電圧を一定に保つことで、負荷回路に流れる電流を所定の定電流に安定化することができる。一方、第2帰還回路は、定電流回路と負荷回路との接続点の電圧の制御目標値を、定電流回路が正常動作するために必要な所定のしきい値電圧より高く設定することにより、負荷回路に流れる電流を所定の定電流に安定化することができる。
When the first feedback circuit is selected, the drive voltage generator generates the drive voltage so that the voltage fed back from the first feedback circuit approaches a target value given by a product of a predetermined constant current and a detection resistor. When the second feedback circuit is selected, the drive voltage may be generated so that the voltage fed back from the second feedback circuit approaches a target value determined so that the constant current circuit operates normally.
The first feedback circuit can stabilize the current flowing through the load circuit at a predetermined constant current by keeping the voltage drop across the detection resistor constant. On the other hand, the second feedback circuit sets the control target value of the voltage at the connection point between the constant current circuit and the load circuit to be higher than a predetermined threshold voltage necessary for the constant current circuit to operate normally, The current flowing through the load circuit can be stabilized to a predetermined constant current.
電源装置は、第1および第2帰還回路から前記駆動電圧生成部への電圧帰還経路上に設けられた可変利得増幅器をさらに備えてもよい。可変利得増幅器は、駆動電圧生成部に帰還される電圧の信号レベルが、第1または第2帰還回路いずれが選択されたときにも略同一となるように、第1または第2帰還回路のいずれが選択されたかに応じてその利得を切り替えてもよい。
第1帰還回路と第2帰還回路により帰還される電圧はそれぞれ信号のレベルが異なっている場合がある。このような場合に、可変利得増幅器により駆動電圧生成部に帰還される電圧レベルをそろえることにより、駆動電圧生成部の構成を簡略化することができる。
The power supply apparatus may further include a variable gain amplifier provided on a voltage feedback path from the first and second feedback circuits to the drive voltage generation unit. The variable gain amplifier includes either the first feedback circuit or the second feedback circuit so that the signal level of the voltage fed back to the drive voltage generator is substantially the same when either the first feedback circuit or the second feedback circuit is selected. The gain may be switched depending on whether or not is selected.
The voltage fed back by the first feedback circuit and the second feedback circuit may have different signal levels. In such a case, the configuration of the drive voltage generator can be simplified by aligning the voltage levels fed back to the drive voltage generator by the variable gain amplifier.
負荷回路は発光ダイオードを含み、検出抵抗および定電流回路は、発光ダイオードのカソード端子と接地端子間に並列に接続されてもよい。 The load circuit may include a light emitting diode, and the detection resistor and the constant current circuit may be connected in parallel between the cathode terminal and the ground terminal of the light emitting diode.
電源装置は、第1帰還回路または第2帰還回路を選択するための選択信号を入力する選択端子をさらに備えてもよい。
電源装置が搭載された電子機器等において、負荷回路の状態を統合的に制御する回路から出力される選択信号によって電源装置の帰還回路を切り替えることにより負荷回路に応じた適切な駆動電圧の生成を行うことができる。
The power supply device may further include a selection terminal for inputting a selection signal for selecting the first feedback circuit or the second feedback circuit.
In an electronic device equipped with a power supply device, an appropriate drive voltage is generated according to the load circuit by switching the feedback circuit of the power supply device according to a selection signal output from a circuit that comprehensively controls the state of the load circuit. It can be carried out.
検出抵抗の抵抗値は、第1帰還電圧が第2帰還電圧よりも低くなるように決定されてもよい。第1帰還電圧を低くすることにより、検出抵抗における消費電力を低減することができ、第1帰還回路を選択した場合に高効率とすることができる。 The resistance value of the detection resistor may be determined such that the first feedback voltage is lower than the second feedback voltage. By reducing the first feedback voltage, power consumption in the detection resistor can be reduced, and high efficiency can be achieved when the first feedback circuit is selected.
本発明の別の態様もまた、電源装置に関する。この電源装置は、第1の負荷回路および第1の負荷回路よりも高い電圧で駆動すべき第2の負荷回路を駆動するための駆動電圧を生成する駆動電圧生成部と、第1の負荷回路と直列に接続された検出抵抗を含み、検出抵抗での降下電圧に対応する前記負荷回路との接続点の電圧を駆動電圧生成部に帰還する第1帰還回路と、第1の負荷回路と直列に、かつ検出抵抗と並列に接続された所定の定電流を生成する定電流回路を含み、該定電流回路と負荷回路の接続点の電圧を駆動電圧生成部に帰還する第2帰還回路と、を備える。駆動電圧生成部は、第1の負荷回路が単独で駆動される第1モードにおいては、第1帰還回路から帰還される電圧に基づいて駆動電圧を生成し、第1および第2の負荷回路の両方が同時に駆動される第2モードにおいては、第2帰還回路から帰還される電圧に基づいて駆動電圧を生成する。 Another embodiment of the present invention also relates to a power supply apparatus. This power supply apparatus includes a first load circuit and a drive voltage generation unit that generates a drive voltage for driving a second load circuit to be driven with a voltage higher than that of the first load circuit, and the first load circuit. And a first feedback circuit that feeds back a voltage at a connection point with the load circuit corresponding to a voltage drop across the detection resistor to the drive voltage generation unit, and a first load circuit in series And a constant current circuit that generates a predetermined constant current connected in parallel with the detection resistor, and a second feedback circuit that feeds back a voltage at a connection point between the constant current circuit and the load circuit to the drive voltage generation unit, Is provided. In the first mode in which the first load circuit is driven alone, the drive voltage generation unit generates a drive voltage based on the voltage fed back from the first feedback circuit, and the drive voltage generation unit In the second mode in which both are driven simultaneously, the drive voltage is generated based on the voltage fed back from the second feedback circuit.
この態様によれば、第1の負荷回路のみ駆動する場合には、駆動電流のみをモニタし、第2の負荷回路が第1の負荷回路と同時に駆動される場合には、第1の負荷回路の駆動電流と、第2の負荷回路の駆動電圧の両方をモニタすることにより、各負荷回路に応じた適切な駆動電圧の生成を行うことができる。 According to this aspect, when only the first load circuit is driven, only the drive current is monitored, and when the second load circuit is driven simultaneously with the first load circuit, the first load circuit is monitored. By monitoring both the driving current and the driving voltage of the second load circuit, it is possible to generate an appropriate driving voltage according to each load circuit.
本発明の別の態様もまた、電源装置に関する。この電源装置は、所定の定電流で駆動すべき第1の負荷回路および第1の負荷回路よりも高い電圧で駆動すべき第2の負荷回路を駆動するための駆動電圧を生成する駆動電圧生成部と、第1の負荷回路と直列に接続された検出抵抗を含み、検出抵抗での降下電圧に対応する負荷回路との接続点の電圧を駆動電圧生成部に帰還する第1帰還回路と、第1の負荷回路と直列に、かつ検出抵抗と並列に接続された所定の定電流を生成する定電流回路を含み、該定電流回路と負荷回路の接続点の電圧を駆動電圧生成部に帰還する第2帰還回路と、駆動電圧生成部により生成された駆動電圧を駆動電圧生成部に帰還する第3帰還回路と、を備える。駆動電圧生成部は、第1の負荷回路が単独で駆動される第1モードにおいては、第1帰還回路から帰還される電圧に基づいて駆動電圧を生成し、第1および第2の負荷回路の両方が同時に駆動される第2モードにおいては、第2帰還回路または第3帰還回路から帰還される電圧に基づいて駆動電圧を生成する。 Another embodiment of the present invention also relates to a power supply apparatus. This power supply apparatus generates a drive voltage for driving a first load circuit to be driven with a predetermined constant current and a second load circuit to be driven with a voltage higher than that of the first load circuit. And a first feedback circuit that includes a detection resistor connected in series with the first load circuit and that feeds back a voltage at a connection point between the load circuit corresponding to the voltage drop across the detection resistor to the drive voltage generation unit, A constant current circuit that generates a predetermined constant current connected in series with the first load circuit and in parallel with the detection resistor is fed back to the drive voltage generation unit with the voltage at the connection point between the constant current circuit and the load circuit And a third feedback circuit that feeds back the drive voltage generated by the drive voltage generator to the drive voltage generator. In the first mode in which the first load circuit is driven alone, the drive voltage generation unit generates a drive voltage based on the voltage fed back from the first feedback circuit, and the drive voltage generation unit In the second mode in which both are driven simultaneously, the drive voltage is generated based on the voltage fed back from the second feedback circuit or the third feedback circuit.
この態様によれば、定電流駆動すべき第1の負荷回路のみ駆動する場合には、駆動電流のみをモニタし、定電圧駆動すべき第2の負荷回路が第1の負荷回路と同時に駆動される場合には、第1の負荷回路の駆動電流と、第2の負荷回路の駆動電圧の両方をモニタすることにより、各負荷回路に応じた適切な駆動電圧の生成を行うことができる。 According to this aspect, when only the first load circuit to be driven with constant current is driven, only the drive current is monitored, and the second load circuit to be driven with constant voltage is driven simultaneously with the first load circuit. In this case, by monitoring both the drive current of the first load circuit and the drive voltage of the second load circuit, it is possible to generate an appropriate drive voltage according to each load circuit.
この電源装置は、第1および第2帰還回路から前記駆動電圧生成部への電圧帰還経路上
に設けられ、第1または第2帰還回路から駆動電圧生成部に帰還される電圧を、第1または第2モードで利得を切り替えて増幅することにより、いずれのモードにおいても信号レベルが略同一とされた第1帰還電圧として出力する第1増幅器と、第3帰還回路と駆動電圧生成部との間に設けられ、第3帰還回路から駆動電圧生成部に帰還される電圧を、第1増幅器から出力される第1帰還電圧の信号レベルと略同一となるように増幅して第2帰還電圧として出力する第2増幅器と、第1帰還電圧と第2帰還電圧のうち、低い方を選択して出力する最小値回路と、をさらに備えてもよい。駆動電圧生成部は、最小値回路の出力に基づいて駆動電圧を生成してもよい。
The power supply device is provided on a voltage feedback path from the first and second feedback circuits to the drive voltage generator, and a voltage fed back from the first or second feedback circuit to the drive voltage generator is supplied to the first or second feedback circuit. By switching and amplifying the gain in the second mode, the first amplifier that outputs the first feedback voltage having the same signal level in any mode, the third feedback circuit, and the drive voltage generator The voltage fed back from the third feedback circuit to the drive voltage generator is amplified so as to be substantially the same as the signal level of the first feedback voltage output from the first amplifier, and output as the second feedback voltage. And a minimum value circuit that selects and outputs the lower one of the first feedback voltage and the second feedback voltage. The drive voltage generation unit may generate a drive voltage based on the output of the minimum value circuit.
第1増幅器および第2増幅器により第1および第2帰還電圧を略同一のレベルの信号とし、低い方を基準に駆動電圧を生成することにより、第1、第2帰還電圧の低い方の一方は目標値に近づくように制御され、他方はその目標値よりも高い電圧に安定化されるため、いずれの帰還電圧もそれぞれの目標値より低くなることはないため、負荷回路を安定に動作させることができる。 By using the first amplifier and the second amplifier to make the first and second feedback voltages signals of substantially the same level and generating a drive voltage based on the lower one, one of the lower ones of the first and second feedback voltages is Since it is controlled to approach the target value and the other is stabilized to a voltage higher than the target value, none of the feedback voltages will be lower than the respective target value, so that the load circuit operates stably. Can do.
第1の負荷回路は発光ダイオードであり、検出抵抗および定電流回路は、発光ダイオードのカソード端子と接地端子間に並列に接続されてもよい。 The first load circuit may be a light emitting diode, and the detection resistor and the constant current circuit may be connected in parallel between the cathode terminal and the ground terminal of the light emitting diode.
本発明の別の態様もまた、電源装置に関する。この電源装置は、負荷回路の一端に所定の駆動電圧を出力する駆動電圧生成部と、負荷回路の他端と基準電圧との間に接続された帰還回路と、負荷回路と帰還回路との接続点の電圧を電源電圧生成回路に帰還して出力電圧の値を制御するための出力制御回路と、を備える。帰還回路は、定電流回路または抵抗回路の一方が選択可能に形成されている。 Another embodiment of the present invention also relates to a power supply apparatus. This power supply device includes a drive voltage generator that outputs a predetermined drive voltage to one end of a load circuit, a feedback circuit connected between the other end of the load circuit and a reference voltage, and a connection between the load circuit and the feedback circuit An output control circuit for controlling the value of the output voltage by feeding back the point voltage to the power supply voltage generation circuit. The feedback circuit is formed so that either a constant current circuit or a resistance circuit can be selected.
この態様によれば、帰還回路において、駆動電流のみが問題となる負荷回路に対しては抵抗回路を選択し、駆動電流に加えて駆動電圧も問題となる負荷回路や、駆動電圧を変化させたい負荷回路に対しては、定電流回路を選択することにより様々な負荷回路に適した駆動電圧を生成することができる。 According to this aspect, in the feedback circuit, the resistance circuit is selected for the load circuit in which only the drive current is a problem, and the load circuit in which the drive voltage is also a problem in addition to the drive current or the drive voltage is to be changed. For the load circuit, driving voltages suitable for various load circuits can be generated by selecting a constant current circuit.
なお、以上の構成要素の任意の組合せや本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。 Note that any combination of the above-described constituent elements and the constituent elements and expressions of the present invention replaced with each other among methods, apparatuses, systems, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
本発明に係る電源装置により、負荷回路の状態に応じた駆動電圧の生成を行うことができる。 With the power supply device according to the present invention, it is possible to generate a drive voltage according to the state of the load circuit.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る電源装置100を示す回路図である。この電源装置100は入力電圧を昇圧して出力する昇圧型コンバータである。
この電源装置100には、第1負荷回路であるLED80と、第2負荷回路82が接続されており、負荷回路の状態に応じて2つの動作モードが切り替えて使用される。以下、LED80のみが駆動される状態を第1モードといい、LED80と第2負荷回路82が駆動される状態を第2モードという。
(First embodiment)
FIG. 1 is a circuit diagram showing a
The
電源装置100は、端子として、入力端子102、出力端子104、LED端子106、選択端子108を備える。それぞれの端子に印加され、または現れる電圧を入力電圧Vin、出力電圧Vout、カソード電圧Vled、選択信号Vselという。
The
第1負荷回路であるLED80は、順方向電圧VfのLEDが4段直列に接続されている。つまり、各端子の電圧間には、Vout=Vf×4+Vledの関係が成り立つ。Vf=3.2Vとすれば、電源装置100はVout1=12.8+Vledを出力することになる。ただし、LED80のみ駆動される状態では、LED80に定電流Irefが流れていればよく、出力電圧Vout1は特に問題とはならない。
第2負荷回路は、LED80よりも高い駆動電圧が要求されるデバイスであり、駆動電圧としてVout2=15V以上が必要とされるものとする。
本実施の形態に係る電源装置100は、これらの2つの負荷回路に適した駆動電圧の生成を行う。
The
The second load circuit is a device that requires a drive voltage higher than that of the
The
この電源装置100は、昇圧回路10、PWM制御回路20、電流制御回路16、利得制御回路50を含む。
The
昇圧回路10は、一般的なスイッチングレギュレータであって、入力端子102に入力される入力電圧Vinを昇圧して出力端子104に出力する。この昇圧回路10の入出力端子はそのまま電源装置100の入出力端子に対応する。昇圧回路10は、スイッチングトランジスタSW1、整流用ダイオード12、インダクタL1、出力コンデンサCoを含み、スイッチングトランジスタSW1をオンオフさせることによりインダクタL1と出力コンデンサCoによりエネルギ変換を行うことで入力電圧Vinを昇圧して出力する。
The
電源装置100には、第1の負荷回路としてLED80が接続される。LED80のアノード端子は出力端子104に、カソード端子はLED端子106にそれぞれ接続されている。
電流制御回路16は、LED80に流れる電流を制御するための回路であって、LED80のカソード端子に接続され、LED80の輝度を調節する機能を有する。電流制御回路16は、第1帰還回路30、第2帰還回路40、インバータ18を含む。この電流制御回路16には、選択端子108から選択信号Vselが入力されている。第2帰還回路40と選択端子108の間にはインバータ18が設けられており、選択信号Vselのハイレベルとローレベルを反転する。選択信号Vselがハイレベルの時には第1帰還回路30が動作し、ローレベルのときには第2帰還回路40が動作する。
An
The
第1帰還回路30は、検出抵抗R1とスイッチSW2を含む。選択信号Vselがハイレベルのとき、スイッチSW2はオンし、検出抵抗R1がLED端子106に接続される。第1負荷回路であるLED80に流れる電流をIcとすると、検出抵抗R1での降下電圧は、R1×Icで与えられ、スイッチSW2での電圧降下を無視すれば、LED80のカソード端子の電圧Vledは、Vled=R1×Icとなる。検出抵抗R1で消費される電力は損失となるため、その抵抗値は極力小さく設定する。
第1帰還回路30においては、LED80に流すべき定電流をIrefとすると、カソード端子の電圧Vledを目標値Vref1=Iref×R1に近づくように制御すれば、Ic=Irefとなるように帰還がかかり、LED80に所望の定電流Irefにが流れることになる。検出抵抗R1の抵抗値は、関係式R1=Vref1/Iref1により決定する。例えば、目標値Vref1は0.1Vに設定する。
The
In the
第2帰還回路40は、第1帰還回路30と並列に設けられており、定電流Irefを生成する定電流回路42を含む。この定電流回路42は、LED端子106を介してLED80のカソード端子に接続され、第2帰還回路40が動作する期間、LED80には所定の定電流Irefが流れる。
The
図2(a)〜(b)は、定電流回路42の回路構成例を示す。
図2(a)の定電流回路42は、誤差増幅器202、トランジスタM2、抵抗R10を含む。トランジスタM2はP型のMOSFETでありソース端子がLED端子106に接続され、ドレイン端子は抵抗R10に接続されている。抵抗R10とトランジスタM2の接続点は、誤差増幅器202の非反転入力端子に接続されている。また、誤差増幅器202の反転入力端子には基準電圧Vref4が入力される。誤差増幅器202は、反転入力端子と非反転入力端子の電位差が0に近づくようにその出力であるトランジスタM2のゲート電圧を制御するため、抵抗R10とトランジスタM2の接続点の電圧は、基準電圧Vref4に近づくことになる。その結果、抵抗R10には、Iref=Vref4/R10の電流が流れ、この定電流IrefがLED80に流れることになる。
2A to 2B show circuit configuration examples of the constant
The constant
図2(b)の定電流回路42は、定電流源204、トランジスタM4、トランジスタM6を含む。トランジスタM4およびM6はカレントミラー回路を構成しており、定電流源204に流れる定電流Irefが、LED端子106を介してLED80に流れることになる。
The constant
図2(a)、(b)いずれの定電流回路42においても、LED端子106と接地電位の間には、トランジスタM2またはM6が設けられている。これらの定電流回路42は、トランジスタM2、M6が飽和領域、すなわちトランジスタのドレインソース電圧Vdsが一定電圧以上で動作するとき、定電流IrefをLED80に流すことができる。逆に、トランジスタM2、M6が非飽和領域(三極管領域)で動作するときには、定電流回路42は正常に動作しなくなる。このため、LED端子106のカソード電圧Vledは、半導体製造プロセスなどに依存するが、概ね0.7V程度をしきい値電圧Vthとし、このしきい値電圧Vthよりも下がらないように制御することにより、LED80に定電流Irefを流すことができる。
なお、トランジスタM2、M6がバイポーラトランジスタの場合には、常に活性領域で動作するようにしきい値電圧Vthを決定すればよい。
2A and 2B, the transistor M2 or M6 is provided between the
When the transistors M2 and M6 are bipolar transistors, the threshold voltage Vth may be determined so that the transistors M2 and M6 always operate in the active region.
第2負荷回路82を駆動する際のカソード電圧Vledは、関係式Vout2=Vf×n+VledにVf=3.2V、Vout2=15Vを代入して求めることができ、Vref2=15−3.2×4=2.2Vを目標値として帰還を行えばよい。この目標値Vref2=2.2Vは定電流回路42が正常に動作するしきい値電圧Vth=0.7Vよりも高く、定電流回路42は正常に動作する。LEDの順方向電圧Vfのばらつきを考慮する場合には、上記のVledの目標値2.2Vにマージンを加えた値を目標値として駆動電圧を生成することにより、確実に駆動電圧としてVout2=15V以上を得ることができる。
The cathode voltage Vled when driving the
図1に戻る。上述のように、電流制御回路16は、第1帰還回路30の動作時には、LED端子106のカソード電圧VledをVref1=Iref×R1を目標値として帰還を行う。また、第2帰還回路40の動作時には、Vref2=Vout2−Vf×nを目標値として帰還を行う。本実施の形態では、Vref1=0.1Vであり、Vref2=2.2Vである。
Returning to FIG. As described above, during the operation of the
利得制御回路50は、帰還されたカソード電圧Vledを増幅する。利得制御回路50は第1増幅器52を含み、利得制御回路50に入力された選択信号Vselによって、その利得が切り替えられる。第1モードのときの利得をg1、第2モードのときの利得をg2とすれば、g1×Vref1=g2×Vref2が成り立つようにそれぞれの利得を設定する。利得g1およびg2は、1以下として信号を減衰させてもよい。Vref1=0.1V、Vref2=2.2Vの場合、第1モードと第2モードでの利得の比はg1:g2=2.2:0.1に設定する。この利得制御回路50により、PWM制御回路20に帰還される帰還電圧Vfbは、第1または第2帰還回路いずれが選択されたときにも略同一となる。
The
PWM制御回路20は、PWM信号Vpwm(Pulse Width Modulation)によってスイッチングトランジスタSW1のオンオフを制御して、出力電圧Voutを調節する。PWM制御回路20は、電圧比較器22、誤差増幅器24、のこぎり波発振器26、基準電圧源28を含む。
The
基準電圧源28は、基準電圧Vrefを生成する。この基準電圧Vrefは、Vref=g1×Vref1=g2×Vref2となるように設定する。
誤差増幅器24には、基準電圧Vrefと帰還電圧Vfbが入力されており、2つの電圧が等しくなるように誤差信号Verrを出力する。誤差信号Verrは、電圧比較器22に入力され、のこぎり波状の電圧Vsawと比較され、Verr>Vsawのときハイレベルが出力され、Verr<Vsawのときローレベルが出力される。このPWM信号Vpwmによって、昇圧回路10のスイッチングトランジスタSW1のオンオフ期間が制御されて、Vfb=Vrefとなるような出力電圧Voutが生成される。
The reference voltage source 28 generates a reference voltage Vref. The reference voltage Vref is set to satisfy Vref = g1 × Vref1 = g2 × Vref2.
The
第1モードにおいては、Vfb=g1×Vledであり、PWM制御回路20における基準電圧Vrefは、Vref=g1×Vref1となるように設定しているため、VrefがVfbが近づくことにより、Vled=Vref1が成り立つように帰還がかかることになる。同様に第2モードにおいては、Vfb=g2×VledおよびVref=g2×Vref2が成り立つからVled=Vref2となるように帰還がかけられる。
電源装置100の出力電圧Voutは、Vout=3.2×4+Vledであるため、第1モードにおいてはVout1=12.9V、第2モードにおいてはVout2=15Vとなるように安定化されることになる。
In the first mode, Vfb = g1 × Vled, and the reference voltage Vref in the
Since the output voltage Vout of the
以上のように構成された電源装置100の動作について説明する。
図3は、本実施の形態に係る電源装置100の各電圧波形を示す。横軸および縦軸は、いずれも見やすさのため、実際のスケールとは異なって示されている。時刻T0〜T1は、LED80のみが駆動される第1モード、時刻T1〜T2がLED80と第2負荷回路が同時に駆動される第2モードの動作状態を示している。
The operation of the
FIG. 3 shows each voltage waveform of the
時刻T0〜T1では、選択信号Vselによって第1帰還回路30が選択され、また利得制御回路50の利得がg1に設定される。
第1モードにおいては、Vfb=Vled×g1となり、このVfbがVrefに近づくように出力電圧Voutが生成される。その結果、上述のようにVled=Vref1=0.1Vとなる。このときの出力電圧Vout1は、カソード電圧Vledに、LED80での電圧降下を加え、Vout1=Vf×n+Vled=12.8+0.1=1.29Vとなる。
At times T0 to T1, the
In the first mode, Vfb = Vled × g1, and the output voltage Vout is generated so that Vfb approaches Vref. As a result, Vled = Vref1 = 0.1V as described above. The output voltage Vout1 at this time is Vout1 = Vf × n + Vled = 12.8 + 0.1 = 1.29 V by adding a voltage drop at the
第2モードにおいては、選択信号Vselによって第2帰還回路40が選択され、また利得制御回路50の利得がg2に設定される。第2モードにおいては、帰還電圧Vfb=Vled×g2となり、このVfbがVrefに近づくため、Vled=Vref2=2.2Vに安定化される。このときの出力電圧Vout2は、Vout2=12.8+2.2=15Vとなる。
In the second mode, the
以上のように、本実施の形態に係る電源装置100は、第1モードにおいては検出抵抗R1を含む第1帰還回路30を動作させることにより、LED80のカソード電圧Vledの制御目標値を小さな値に設定して高効率動作を行い、第2モードにおいては、定電流回路42を含む第2帰還回路40に切り替えて、第2負荷回路82を駆動するために必要とされる出力電圧Vout2が得られるようにカソード電圧Vledを調節する。
もし、電源装置が第1帰還回路30を備えていなかったとすると、第1モードにおいても定電流回路42でLED80を駆動することになる。この場合、カソード電圧Vledは、しきい値電圧Vth以下には下げられないため、出力電圧は、Vout’=12.8+0.7=13.5Vを出力することになる。出力電圧Voutを高くするには、昇圧回路10の昇圧倍率を高くする必要があるため、入力電流Ioutが増加し、昇圧回路10での効率が悪化することにもなる。
As described above, the
If the power supply device does not include the
本実施の形態に係る電源装置100では、2つの帰還回路を切り替えることにより、LED80のみを駆動する際の回路全体の効率を、定電流回路のみにより駆動する場合に比べて向上することができる。
In the
本実施の形態に係る電源装置100では、第1モードにおいて、利得制御回路50の利得g1を変化させることにより、LED80に流す電流、すなわちLED80の輝度を変化させることも可能となる。
また、第2モードにおいて、利得制御回路50の利得g2を変化させることによりカソード電圧Vledを調節することができるため、出力電圧Voutを変化させることも可能となる。これは、例えば、第2負荷回路として、搭載される電子機器の状態に応じて必要な電源電圧が異なるようなデバイスが接続された場合や、必要とする電源電圧の異なる複数の負荷回路が接続された場合に、利得g2を変化させることで様々な負荷回路を駆動することができる。
In
In the second mode, the cathode voltage Vled can be adjusted by changing the gain g2 of the
(第2の実施の形態)
第1の実施の形態では、第2モードにおいて、出力電圧を帰還せずに、カソード電圧Vledのみを帰還することにより第2負荷回路に必要な出力電圧Vout2を生成していた。第2の実施の形態に係る電源装置200は、カソード電圧Vledに加えて、出力電圧Voutを帰還することにより、第2負荷回路をより安定に駆動する手段を提供するものである。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, in the second mode, the output voltage Vout2 necessary for the second load circuit is generated by feeding back only the cathode voltage Vled without feeding back the output voltage. The
図4は、本発明の第2の実施の形態に係る電源装置200の構成を示す。図4において、図1と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
電源装置200は、昇圧回路10、PWM制御回路20、電流制御回路16、利得制御回路50に加えて、第3帰還経路90、最小値回路60を含む。電源装置200は、第1モードでの動作は、第1の実施の形態に係る電源装置100と同様であり、第2モードにおける帰還方法が第1の実施の形態と異なっている。電源装置200は、出力電圧Voutを帰還するための第3帰還経路90を有している。
FIG. 4 shows a configuration of a
The
利得制御回路50には、カソード電圧Vledに加えて、出力電圧Voutが入力されている。出力電圧Voutは、第2増幅器54によって利得g3倍されて第2帰還電圧Vfb2として出力される。すなわち、Vfb2=g3×Voutとなる。
第2モードにおける出力電圧の目標値はVout2であるから、この第2増幅器54の利得g3は、PWM制御回路20での基準電圧Vrefとの間に、Vref=g1×Vref1=g2×Vref2=g3×Vout2が成り立つように決定すればよい。
In addition to the cathode voltage Vled, the output voltage Vout is input to the
Since the target value of the output voltage in the second mode is Vout2, the gain g3 of the
第1の実施の形態では、第2帰還回路40により帰還されるカソード電圧Vledの目標値Vref2は、出力電圧Vout2が得られるように決められていた。本実施の形態に係る電源装置200では、第2モードにおいて、第2負荷回路82を駆動するための出力電圧Vout2を生成するために、第3帰還経路90から出力電圧Voutを直接帰還する。従って、第2帰還回路40により帰還されるカソード電圧Vledの目標値Vref2は、定電流回路42を正常動作させるためのしきい値電圧Vthに設定しておく。
In the first embodiment, the target value Vref2 of the cathode voltage Vled fed back by the
すなわち、本実施の形態に係る電源装置200において、第1モードでは、第1帰還回路により帰還されるカソード電圧Vledが目標値Vref1=0.1Vに近づくように制御される。また、第2モードでは、第3帰還経路90により帰還される出力電圧Voutが目標値Vout2=15Vに近づくように制御され、第2帰還回路40により帰還されるカソード電圧Vledは定電流回路42が正常動作するしきい値電圧Vthに近づくように制御される。
That is, in the
最小値回路60には、第1帰還電圧Vfb1および第2帰還電圧Vfb2が入力されている。この最小値回路60は、第1帰還電圧Vfb1および第2帰還電圧Vfb2の内、電圧の低い方を選択して出力する、いわゆる最小値回路を構成する。
The
図5は、最小値回路60の構成例を示す。最小値回路60は、定電流源68、第1トランジスタM60、第2トランジスタM62、第1誤差増幅器64、第2誤差増幅器66を含む。第1トランジスタM60のゲート端子は第1誤差増幅器64の出力と接続され、ドレイン端子は第1誤差増幅器64の反転入力端子に接続される。また、第1誤差増幅器64の非反転入力端子には帰還電圧Vfbが入力される。従って、第1トランジスタM60のドレイン端子には第1帰還電圧Vfb1が現れる。第2トランジスタM62と第2誤差増幅器66も同様に接続され、第2トランジスタM62のドレイン端子には第2帰還電圧Vfb2が現れる。いま、第1トランジスタM60および第2トランジスタM62に流れる電流の和は、定電流源68によって定められる電流値に等しく制御され、その結果、最小値回路60は、第1帰還電圧Vfb1および第2帰還電圧Vfb2のうち、低い方の電圧を選択して電圧Vfb’としてPWM制御回路20に出力する最小値回路として機能する。
FIG. 5 shows a configuration example of the
PWM制御回路20には、第1帰還電圧Vfb1または第2帰還電圧Vfb2のうち、低い方が帰還電圧Vfb’として帰還入力され、このVfb’が基準電圧Vrefに近づくようにPWM信号が生成され、昇圧回路10のスイッチングが制御されて出力電圧Voutが生成される。
A lower one of the first feedback voltage Vfb1 and the second feedback voltage Vfb2 is fed back to the
以上のように構成された電源装置200の動作について説明する。
第1モードでは、選択信号Vselによって第1帰還回路30が選択されて、利得制御回路50における第1増幅器52の利得がg1に設定される。第1モードでは、出力電圧Voutは帰還制御しないため、第2増幅器54の利得を高くしたり、最小値回路60の第2誤差増幅器66をオフするなどし、常に最小値回路60の出力Vfb’を第1帰還回路30からの帰還電圧としておく。この結果、第1モードにおいては、カソード電圧VledがVref1=0.1Vに近づくように帰還制御されるため、高効率動作を行うことができる。
The operation of the
In the first mode, the
第2モードでは、選択信号Vselによって第2帰還回路40が選択され、利得制御回路50における第1増幅器52の利得がg2に設定される。利得制御回路50において、カソード電圧Vledは、第1増幅器52によりg2倍され、第1帰還電圧がVfb1=Vled×g2として出力される。一方、出力電圧Voutは第2増幅器54によりg3倍されて、第2帰還電圧がVfb2=Vout×g3として出力される。
In the second mode, the
最小値回路60において、カソード電圧Vledに基づいた第1帰還電圧Vfb1が低い場合には、PWM制御回路20において、この第1帰還電圧Vfb1=Vled×g2がVref=Vref2×g2に近づくように制御されるため、カソード電圧Vledは目標値Vref2=Vthに近づくことになり、電流制御回路16は正常に動作する。このとき第2帰還電圧はVfb2=Vout×g3>Vfb1=Vrefが必ず成り立っているので、出力電圧Voutは、所望の値Vout2よりも高い値が得られることが保証される。
In the
逆に出力電圧Voutに基づいた第2帰還電圧Vfb2の方が低い場合には、最小値回路60によりVfb’=Vfb2が出力され、PWM制御回路20においてVfb2=Vout×g3がVrefに近づくように制御されるため、出力電圧Vout=Vout2となる。このときのカソード電圧Vledは、目標値Vref2=Vthよりも高いことが保証されるため、電流制御回路16は正常に動作する。
Conversely, when the second feedback voltage Vfb2 based on the output voltage Vout is lower, Vfb ′ = Vfb2 is output by the
以上のように、本実施の形態に係る電源装置200によれば、複数の負荷回路が接続されており、その負荷が切り替えて使用される場合においても、それぞれの負荷回路を安定に動作させることができる。特に、本実施の形態に係る電源装置200では、LED80の順方向電圧Vfがばらついた場合においても、第2モードにおける出力電圧Voutが所定の値より低くなることがないため、より安定に負荷回路を駆動することができる。これは、第1の実施の形態のようにカソード電圧Vledに基づいて出力電圧Voutを生成する場合のマージン電圧を考慮する必要がなくなることを意味し、不要に高い電圧を出力することがなくなるため、回路全体を高効率化することにもなる。
As described above, according to the
本実施の形態においても、第1の実施の形態と同様に、第1モードにおいて、第1増幅器52の利得g1を変化させることにより、LED80に流す電流、すなわちLED80の輝度を変化させることが可能となる。また、第2モードにおいて、第2増幅器54の利得g3を変化させることにより出力電圧Voutを変化させることも可能となる。これは、例えば、第2負荷回路として、搭載される電子機器の状態に応じて必要な電源電圧が異なるようなデバイスが接続された場合や、必要とする電源電圧の異なる複数の負荷回路が接続された場合に、利得g3を変化させることで様々な負荷回路を駆動することができる。
Also in the present embodiment, as in the first embodiment, in the first mode, by changing the gain g1 of the
上記実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 Those skilled in the art will understand that the above-described embodiment is an exemplification, and that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. is there.
本実施の形態では、昇圧回路10としてスイッチングレギュレータを用いたが、これには限定されず、スイッチドキャパシタ方式など他の方式による昇圧回路にも適用することができる。
In this embodiment, a switching regulator is used as the
本実施の形態では、第1の負荷回路としてLEDを例に説明したが、昇圧された電圧により駆動される回路であれば他のデバイスであってもよい。また、帰還入力される電圧としてカソード電圧を制御する例について説明したが、これも駆動するデバイスに応じて適宜変更することができる。 In the present embodiment, the LED is described as an example of the first load circuit. However, other devices may be used as long as the circuit is driven by a boosted voltage. Further, although an example in which the cathode voltage is controlled as a voltage to be fed back has been described, this can be changed as appropriate according to the device to be driven.
実施の形態では、利得制御回路50によって帰還されるカソード電圧Vledや出力電圧Voutをレベルシフトして、電圧レベルを略同一に設定することによって、同一の目標値Vrefに近づくように帰還制御を行ったがこれには限定されない。例えば、各モードに応じて基準電圧Vrefの値を切り替えることによって帰還制御を行ってもよい。
In the embodiment, feedback control is performed so as to approach the same target value Vref by level-shifting the cathode voltage Vled and the output voltage Vout fed back by the
実施の形態では、第1モードとしてLEDのみを駆動し、第2モードとしてLEDおよび第2負荷両方を駆動する場合について説明したがこれには限定されず、第2負荷回路のみを駆動し、または、より複数の負荷回路を駆動してもよく、それぞれの負荷回路の状態に応じて帰還回路の選択と帰還利得を制御を行うことにより、それぞれの負荷回路を好適に駆動することができる。 In the embodiment, the case where only the LED is driven as the first mode and both the LED and the second load are driven as the second mode is described. However, the present invention is not limited to this, and only the second load circuit is driven. A plurality of load circuits may be driven. By selecting the feedback circuit and controlling the feedback gain in accordance with the state of each load circuit, each load circuit can be suitably driven.
本実施の形態においては、使用するトランジスタはFETとしたがバイポーラトランジスタ等の別のタイプのトランジスタを用いてもよく、これらの選択は、電源装置に要求される設計仕様、使用する半導体製造プロセスなどによって決めればよい。 In the present embodiment, the transistor to be used is an FET, but another type of transistor such as a bipolar transistor may be used. Selection of these transistors includes design specifications required for the power supply device, semiconductor manufacturing process to be used, and the like. You can decide by.
本実施の形態において、電源装置100、200を構成する素子はすべて一体集積化されていてもよく、その一部がディスクリート部品で構成されていてもよい。どの部分を集積化するかは、コストや占有面積などによって決めればよい。
In the present embodiment, all the elements constituting
10 昇圧回路、 16 電流制御回路、 18 インバータ、 20 PWM制御回路、 30 第1帰還回路、 40 第2帰還回路、 42 定電流回路、 50 利得制御回路、 52 第1増幅器、 54 第2増幅器、 60 最小値回路、 80 LED、 82 第2負荷回路、 90 第3帰還経路、 100 電源装置、 102 入力端子、 104 出力端子、 106 LED端子、 108 選択端子、 200 電源装置、 Vin 入力電圧、 Vout 出力電圧、 Vsel 選択信号、 Vled カソード電圧。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記負荷回路と直列に接続された検出抵抗を含み、前記検出抵抗での降下電圧に対応する前記負荷回路との接続点の電圧を前記駆動電圧生成部に帰還する第1帰還回路と、
前記負荷回路と直列に、かつ前記検出抵抗と並列に接続された前記所定の定電流を生成する定電流回路を含み、該定電流回路と前記負荷回路の接続点の電圧を前記駆動電圧生成部に帰還する第2帰還回路と、
を備え、前記駆動電圧生成部は、前記第1または第2帰還回路のうち選択された一方から帰還される電圧に基づいて前記駆動電圧を生成することを特徴とする電源装置。 A drive voltage generator for generating a drive voltage for driving a load circuit to be driven with a predetermined constant current;
A first feedback circuit that includes a detection resistor connected in series with the load circuit, and that feeds back a voltage at a connection point with the load circuit corresponding to a voltage drop across the detection resistor to the drive voltage generation unit;
Including a constant current circuit that generates the predetermined constant current connected in series with the load circuit and in parallel with the detection resistor, and a voltage at a connection point between the constant current circuit and the load circuit is the drive voltage generator. A second feedback circuit that returns to
And the drive voltage generator generates the drive voltage based on a voltage fed back from a selected one of the first and second feedback circuits.
前記第1帰還回路が選択されたとき、前記第1帰還回路から帰還される電圧が、前記所定の定電流と前記検出抵抗の積で与えられる目標値に近づくように駆動電圧を生成し、
前記第2帰還回路が選択されたとき、前記第2帰還回路から帰還される電圧が、前記定電流回路が正常に動作するように決められた目標値に近づくように駆動電圧を生成することを特徴とする請求項1に記載の電源装置。 The drive voltage generator is
When the first feedback circuit is selected, a drive voltage is generated so that a voltage fed back from the first feedback circuit approaches a target value given by a product of the predetermined constant current and the detection resistor,
When the second feedback circuit is selected, a driving voltage is generated so that a voltage fed back from the second feedback circuit approaches a target value determined so that the constant current circuit operates normally. The power supply device according to claim 1.
前記第1の負荷回路と直列に接続された検出抵抗を含み、前記検出抵抗での降下電圧に対応する前記負荷回路との接続点の電圧を前記駆動電圧生成部に帰還する第1帰還回路と、
前記第1の負荷回路と直列に、かつ前記検出抵抗と並列に接続された前記所定の定電流を生成する定電流回路を含み、該定電流回路と前記負荷回路の接続点の電圧を前記駆動電圧生成部に帰還する第2帰還回路と、
を備え、前記駆動電圧生成部は、前記第1の負荷回路が単独で駆動される第1モードにおいては、前記第1帰還回路から帰還される電圧に基づいて前記駆動電圧を生成し、前記第1および第2の負荷回路の両方が同時に駆動される第2モードにおいては、前記第2帰還回路から帰還される電圧に基づいて前記駆動電圧を生成することを特徴とする電源装置。 A drive voltage generator for generating a drive voltage for driving the first load circuit and a second load circuit to be driven at a higher voltage than the first load circuit;
A first feedback circuit that includes a detection resistor connected in series with the first load circuit, and that feeds back a voltage at a connection point with the load circuit corresponding to a voltage drop across the detection resistor to the drive voltage generator; ,
A constant current circuit for generating the predetermined constant current connected in series with the first load circuit and in parallel with the detection resistor; and driving the voltage at a connection point between the constant current circuit and the load circuit A second feedback circuit that feeds back to the voltage generator;
The drive voltage generator generates the drive voltage based on the voltage fed back from the first feedback circuit in the first mode in which the first load circuit is driven alone, and In the second mode in which both the first and second load circuits are driven simultaneously, the drive voltage is generated based on the voltage fed back from the second feedback circuit.
前記第1の負荷回路と直列に接続された検出抵抗を含み、前記検出抵抗での降下電圧に対応する前記負荷回路との接続点の電圧を前記駆動電圧生成部に帰還する第1帰還回路と、
前記第1の負荷回路と直列に、かつ前記検出抵抗と並列に接続された前記所定の定電流を生成する定電流回路を含み、該定電流回路と前記負荷回路の接続点の電圧を前記駆動電圧生成部に帰還する第2帰還回路と、
前記駆動電圧生成部により生成された駆動電圧を前記駆動電圧生成部に帰還する第3帰還回路と、
を備え、前記駆動電圧生成部は、前記第1の負荷回路が単独で駆動される第1モードにおいては、前記第1帰還回路から帰還される電圧に基づいて前記駆動電圧を生成し、前記第1および第2の負荷回路の両方が同時に駆動される第2モードにおいては、前記第2帰還回路または第3帰還回路から帰還される電圧に基づいて前記駆動電圧を生成することを特徴とする電源装置。 A drive voltage generator for generating a drive voltage for driving a first load circuit to be driven with a predetermined constant current and a second load circuit to be driven with a voltage higher than the first load circuit;
A first feedback circuit that includes a detection resistor connected in series with the first load circuit, and that feeds back a voltage at a connection point with the load circuit corresponding to a voltage drop across the detection resistor to the drive voltage generator; ,
A constant current circuit for generating the predetermined constant current connected in series with the first load circuit and in parallel with the detection resistor; and driving the voltage at a connection point between the constant current circuit and the load circuit A second feedback circuit that feeds back to the voltage generator;
A third feedback circuit that feeds back the drive voltage generated by the drive voltage generator to the drive voltage generator;
The drive voltage generator generates the drive voltage based on the voltage fed back from the first feedback circuit in the first mode in which the first load circuit is driven alone, and In the second mode in which both the first and second load circuits are simultaneously driven, the drive voltage is generated based on the voltage fed back from the second feedback circuit or the third feedback circuit. apparatus.
前記第3帰還回路と前記駆動電圧生成部との間に設けられ、前記第3帰還回路から前記駆動電圧生成部に帰還される電圧を、前記第1増幅器から出力される第1帰還電圧の信号レベルと略同一となるように増幅して第2帰還電圧として出力する第2増幅器と、
前記第1帰還電圧と第2帰還電圧のうち、低い方を選択して出力する最小値回路と、
をさらに備え、前記駆動電圧生成部は、前記最小値回路の出力に基づいて前記駆動電圧を生成することを特徴とする請求項6に記載の電源装置。 The voltage provided on the voltage feedback path from the first and second feedback circuits to the drive voltage generator, and the voltage fed back from the first or second feedback circuit to the drive voltage generator is the first or second A first amplifier that outputs as a first feedback voltage whose signal level is substantially the same in any mode by switching and amplifying the gain in the two modes;
A voltage of a first feedback voltage output from the first amplifier is provided between the third feedback circuit and the drive voltage generator, and a voltage fed back from the third feedback circuit to the drive voltage generator. A second amplifier that amplifies the signal so as to be substantially equal to the level and outputs the second feedback voltage;
A minimum value circuit for selecting and outputting the lower one of the first feedback voltage and the second feedback voltage;
The power supply apparatus according to claim 6, further comprising: the drive voltage generation unit that generates the drive voltage based on an output of the minimum value circuit.
前記負荷回路の他端と基準電圧との間に接続された帰還回路と、
前記負荷回路と前記帰還回路との接続点の電圧を前記電源電圧生成回路に帰還して前記出力電圧の値を制御するための出力制御回路と、
を備え、前記帰還回路は、定電流回路または抵抗回路の一方が選択可能に形成されていることを特徴とする電源装置。 A drive voltage generator for outputting a predetermined drive voltage to one end of the load circuit;
A feedback circuit connected between the other end of the load circuit and a reference voltage;
An output control circuit for controlling a value of the output voltage by feeding back a voltage at a connection point between the load circuit and the feedback circuit to the power supply voltage generation circuit;
The feedback circuit is formed so that one of a constant current circuit and a resistance circuit can be selected.
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