JP4669966B2

JP4669966B2 - 制御ｉｃ、ｄｃ／ｄｃコンバータ、及び安定化電源電圧供給方法

Info

Publication number: JP4669966B2
Application number: JP2005041015A
Authority: JP
Inventors: 哲司大矢; 利也藤山
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-02-17
Filing date: 2005-02-17
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2025-02-17
Also published as: JP2006230112A

Description

本発明は、ＤＣ／ＤＣコンバータに備えられた、出力電圧を制御するための制御ＩＣ、出力コンデンサと出力電圧を制御する制御ＩＣとを有するＤＣ／ＤＣコンバータ、及びＤＣ／ＤＣコンバータに備えられた、出力電圧を制御するための制御ＩＣが有する制御回路に対する安定化電源電圧供給方法に関する。

例えば携帯電話などのように、使用者が携帯して通信を行う携帯型の無線通信装置においては、携帯の利便性という観点から無線通信装置の小型化および軽量化が重要な要因となっている。無線通信装置に内蔵する電子回路は通常、半導体デバイスを用いて小型、軽量化、省電力化が図られており、その結果、無線通信装置に搭載される部品の中で特に占有容積が大きく、かつ、重量が大きいものの主要素としては、無線通信装置内の電子回路を動作させる電源バッテリーとなっている。

無線通信装置内の電子回路は省電力化されてきているが、送信電波出力、つまり、送信距離をある値以上にするためには送信信号を所定のレベルまで増幅する必要があり、その増幅に用いられる電力増幅回路は、送信または受信用の信号処理回路の動作電圧以上の電圧で動作する。このように、無線通信装置内には、比較的低い電圧で動作するマイクロプロセッサ、ＤＲＡＭなどで構成される信号処理回路と、信号処理回路より高い電圧で動作する電力増幅回路との少なくとも２種類の電圧で動作する回路が配置される。

従って、こうした各回路に電源供給する電源回路としても、少なくとも２種の電圧を提供する必要がある。しかし、電源バッテリを各々の電圧に対応する２種類個別に搭載することは、前述したように重量や占有容積の点から困難であった。そこで、１つの電源バッテリにおいて、電力増幅回路等の高い電圧で動作する回路には高電圧のバッテリ電圧を給電する一方、信号処理回路等の比較的低い電圧で動作する回路には、バッテリ電圧をＤＣ／ＤＣコンバータを用いて降圧して給電する方法が提案されている。

図５に、このようなバッテリ電圧を降圧して給電するためのＤＣ／ＤＣコンバータ１の回路構成の一例を示す。
電源電圧を供給する電源（バッテリ）２からは、例えばＦＥＴから成るスイッチング素子３を介して、平滑化回路４を構成するコイル４ａ、抵抗４ｂ、出力コンデンサ４ｃへと接続される。また、スイッチング素子３と平滑回路４との接続点とＧＮＤとの間にはショットキーダイオード５が接続され、スイッチング素子３がオフのときにコイル４ａへ電流を流すようにしている。前記スイッチング素子３は、制御ＩＣ６により適宜、スイッチング制御され、適正電圧が出力される。

制御ＩＣ６は、制御部６ａ、出力段６ｂ、ＯＣＬコンパレータ６ｃ、エラーアンプ６ｄ、ＰＷＭコンパレータ６ｅ、発振器６ｆ、３．５Ｖ内部電源回路（ＬＤＯ）６ｇ、及び内部基準電圧回路（ＢＧＲ）６ｈとを有している。
当該制御部６ａは、後述するＯＣＬコンパレータ６ｃ、及びＰＷＭコンパレータ６ｅからの入力に基づき、スイッチング素子３をスイッチング制御する制御信号を出力段６ｂに出力する。出力段６ｂは、制御部６ａからのこの制御信号の入力を受け、最終調整した上でスイッチング素子３に対してスイッチング制御信号を出力する。

ＯＣＬコンパレータ６ｃには、抵抗４ｂの両端子間電圧が入力され、ショート等による過電流状態に伴う電圧降下が生じると前記制御部６ａに過電流信号を出力する。
エラーアンプに６ｄは、抵抗７ａ，７ｂで分圧される前記出力電圧相当値が入力され、内部基準電圧回路６ｈで生成されて入力される内部基準電圧（Ｖｒｅｆ）と比較し、その差に基づくフィードバック信号が生成された上、ＰＷＭコンパレータ６ｅに出力される。
ＰＷＭコンパレータ６ｅは、エラーアンプ６ｄからの当該フィードバック信号を、発振器６ｆで生成され入力される鋸刃状波と振幅比較し、エラーアンプ６ｄからの入力電圧が鋸刃状波の振幅を超える期間でハイレベルの駆動パルス、即ちＤＣ／ＤＣコンバータ１に適したデューティ信号を生成し、前記制御部６ａに出力する。

前記制御部６ａは、ＰＷＭコンパレータ６ｅから入力するデューティ信号、及びＯＣＬコンパレータ６ｃから入力する過電流信号に基づき、適宜、出力段６ｂを介してスイッチング素子３をスイッチング制御する。
即ち、デューティ信号に基づくデューティ比でスイッチング素子３をオン・オフすることで、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の出力電圧が適正な電圧となるように制御する。また、ショート等による過電流状態が発生した場合には、スイッチング素子３をオフ動作とし、過電流保護をかける。

ところで、制御ＩＣ６内の制御部６ａ等の制御系における電源電圧は、５Ｖ以下でその耐圧が低い。一方、ＤＣ／ＤＣコンバータ１に供給される電源電圧は、約３０Ｖ程度と高い。従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ１に供給される電源電圧をそのまま、制御ＩＣ６内部の耐圧の低い制御系に供給することはできない。
そこで、制御ＩＣ６内に、高い耐圧を有する内部電源回路６ｇを設けて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１に供給される高い電源電圧を入力し降圧した上で、耐圧の低い制御系へ供給するようにしている。

しかしながら、上記した内部電源回路６ｇにおいては、所定の電圧に平滑化するための、安定化コンデンサ８を別途、制御ＩＣ６外に設ける必要があった。この為、装置のコストアップや大型化するという問題を抱えていた。
本発明は、上記問題にかんがみてなされたもので、外部に専用の安定化コンデンサを別途設ける必要が無く、低コスト且つ小型軽量な、ＤＣ／ＤＣコンバータに備えられた、出力電圧を制御するための制御ＩＣ、出力コンデンサと出力電圧を制御する制御ＩＣとを有するＤＣ／ＤＣコンバータ、及びＤＣ／ＤＣコンバータに備えられた、出力電圧を制御するための制御ＩＣが有する制御回路に対する安定化電源電圧供給方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するべく、ここに、以下に列記するような技術を提案する。
（１）ＤＣ／ＤＣコンバータに備えられた、出力電圧を制御するための制御ＩＣにおいて、
当該制御ＩＣは、
制御回路と、
この制御回路に電源電圧を供給する内部電源生成回路とを有し、
当該内部電源生成回路は、当該ＤＣ／ＤＣコンバータに接続される出力コンデンサを安定化コンデンサとして兼用し、当該出力コンデンサを介して安定化電圧を前記制御回路に供給せしめ、
前記内部電源生成回路は、耐圧性能を有して外部電圧より当該制御ＩＣの内部で使用する低電圧を生成する内部電源回路を備えるとともに、この内部電源回路の出力に上記出力コンデンサを接続し、
前記制御ＩＣは、この内部電源回路が適正な安定化電圧を生成するまでＤＣ／ＤＣコンバータの起動を遅延停止させることを特徴とする、制御ＩＣ。
上記（１）の制御ＩＣでは、専用の安定化コンデンサを設ける必要が無くなり、ＤＣ／ＤＣコンバータの低コスト化且つ小型軽量化が図られる。
（２）上記内部電源回路は、上記出力コンデンサからの出力を分圧した電圧値をフィードバックして安定化電圧の適正化を図ることを特徴とする（１）の制御ＩＣ。
上記（２）の制御ＩＣでは、（１）の制御ＩＣにおいて特に、出力コンデンサからの出力を分圧した電圧値を内部電源回路にフィードバックして供給しているので、安定化電圧の適正化を図ることができる。
上記（２）の制御ＩＣでは、（１）の制御ＩＣにおいて特に、出力コンデンサからの出力を分圧した電圧値を内部電源回路にフィードバックして供給しているので、安定化電圧の適正化を図ることができる。

（３）ＤＣ／ＤＣコンバータに備えられた、出力電圧を制御するための制御ＩＣにおいて、
当該制御ＩＣは、
制御回路と、
この制御回路に電源電圧を供給する内部電源生成回路とを有し、
当該内部電源生成回路は、当該ＤＣ／ＤＣコンバータに接続される出力コンデンサを安定化コンデンサとして兼用し、当該出力コンデンサを介して安定化電圧を前記制御回路に供給せしめ、
前記内部電源生成回路は、
入力される外部からの電源電圧の供給ラインを適宜遮断可能なスイッチを有し、
当該スイッチを介在させて上記出力コンデンサを接続し、
電源投入後、当該スイッチを介して外部からの電源にて上記出力コンデンサに給電し、当該出力コンデンサからの出力を安定化電圧として利用できるようになったら上記スイッチで上記供給ラインを遮断し、
上記スイッチは、ヒステリシスコンパレータにて制御され、当該出力コンデンサからの出力が所定の電圧よりも低い間はオン状態となっており、当該出力コンデンサからの出力が所定の電圧よりも高くなった以降はオフ状態を継続することを特徴とする、制御ＩＣ。

上記（３）の制御ＩＣでは、専用の安定化コンデンサを設ける必要が無くなり、ＤＣ／ＤＣコンバータの低コスト化且つ小型軽量化が図られる。
また、起動直後は、入力される外部からの電源電圧の供給ラインを上記出力コンデンサを接続して上記出力コンデンサに給電し、当該出力コンデンサからの出力を安定化電圧として利用できるようになったら上記スイッチで上記供給ラインを遮断する。従って、起動当初のみ外部からの電源電圧で直に出力コンデンサに給電し、以降は出力コンデンサへの充電を自ら制御しつつ内部的にも利用する。
更に、ヒステリシスコンパレータにて出力コンデンサからの出力が所定の電圧よりも低い間は上記スイッチをオン状態とし、当該出力コンデンサからの出力が所定の電圧よりも高くなった以降はオフ状態を継続することができる。

（４）上記ヒステリシスコンパレータは、上記出力コンデンサからの出力を分圧した電圧値と、上記制御回路の一部としての内部基準電圧回路が生成する基準電圧とを入力して比較判定を行うことを特徴とする（３）の制御ＩＣ。
上記（４）の制御ＩＣでは、（３）の制御ＩＣにおいて特に、上記制御回路の一部としての内部基準電圧回路を有しており、この内部基準電圧回路が正確な基準電圧を生起することができるので、出力コンデンサの出力電圧が安定化電圧として利用できるようになったか否かを正確に判断できる。
（５）出力コンデンサと、出力電圧を制御する制御ＩＣとを有するＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、
制御回路と、
この制御回路に電源電圧を供給する内部電源生成回路とを有し、
当該内部電源生成回路は、前記出力コンデンサを安定化コンデンサとして兼用し、当該出力コンデンサを介して安定化電圧を前記制御回路に供給せしめ、
前記内部電源生成回路は、耐圧性能を有して外部電圧より当該制御ＩＣの内部で使用する低電圧を生成する内部電源回路を備えるとともに、この内部電源回路の出力に上記出力コンデンサを接続し、
前記制御ＩＣは、この内部電源回路が適正な安定化電圧を生成するまでＤＣ／ＤＣコンバータの起動を遅延停止させることを特徴とする、ＤＣ／ＤＣコンバータ。
上記（５）のＤＣ／ＤＣコンバータでは、当該制御ＩＣは、専用の安定化コンデンサを設ける必要が無くなり、ＤＣ／ＤＣコンバータの低コスト化且つ小型軽量化が図られる。また、安定化電圧の適正化が図られる。

（６）上記内部電源回路は、上記出力コンデンサからの出力を分圧した電圧値をフィードバックして安定化電圧の適正化を図ることを特徴とする（５）のＤＣ／ＤＣコンバータ。
上記（６）のＤＣ／ＤＣコンバータでは、（５）のＤＣ／ＤＣコンバータにおいて特に、出力コンデンサからの出力を分圧した電圧値を内部電源回路にフィードバックして供給しているので、安定化電圧の適正化を図ることができる。
（７）出力コンデンサと、出力電圧を制御する制御ＩＣとを有するＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、
当該制御ＩＣは、
制御回路と、
この制御回路に電源電圧を供給する内部電源生成回路とを有し、
当該内部電源生成回路は、前記出力コンデンサを安定化コンデンサとして兼用し、当該出力コンデンサを介して安定化電圧を前記制御回路に供給せしめ、
前記内部電源生成回路は、
入力される外部からの電源電圧の供給ラインを適宜遮断可能なスイッチを有し、
当該スイッチを介在させて上記出力コンデンサを接続し、
電源投入後、当該スイッチを介して外部からの電源にて上記出力コンデンサに給電し、当該出力コンデンサからの出力を安定化電圧として利用できるようになったら上記スイッチで上記供給ラインを遮断し、
上記スイッチは、ヒステリシスコンパレータにて制御され、当該出力コンデンサからの出力が所定の電圧よりも低い間はオン状態となっており、当該出力コンデンサからの出力が所定の電圧よりも高くなった以降はオフ状態を継続することを特徴とする、ＤＣ／ＤＣコンバータ。
上記（７）のＤＣ／ＤＣコンバータでは、専用の安定化コンデンサを設ける必要が無くなり、ＤＣ／ＤＣコンバータの低コスト化且つ小型軽量化が図られる。
また、起動当初のみ外部からの電源電圧で直に出力コンデンサに給電し、以降は出力コンデンサへの充電を自ら制御しつつ内部的にも利用する。
更に、ヒステリシスコンパレータにて出力コンデンサからの出力が所定の電圧よりも低い間は上記スイッチをオン状態とし、当該出力コンデンサからの出力が所定の電圧よりも高くなった以降はオフ状態を継続することができる。

（８）上記ヒステリシスコンパレータは、上記出力コンデンサからの出力を分圧した電圧値と、上記制御回路の一部としての内部基準電圧回路が生成する基準電圧とを入力して比較判定を行うことを特徴とする（７）のＤＣ／ＤＣコンバータ。
上記（８）のＤＣ／ＤＣコンバータでは、（７）のＤＣ／ＤＣコンバータにおいて特に、上記制御回路の一部としての内部基準電圧回路を有しており、この内部基準電圧回路が正確な基準電圧を生起することができるので、出力コンデンサの出力電圧が安定化電圧として利用できるようになったか否かを正確に判断できる。
（９）ＤＣ／ＤＣコンバータに備えられた、出力電圧を制御するための制御ＩＣが有する制御回路に対する安定化電源電圧供給方法であって、
当該安定化電源電圧供給方法は、
当該ＤＣ／ＤＣコンバータに接続される出力コンデンサを安定化コンデンサとして兼用し、当該出力コンデンサを介して安定化電圧を前記制御回路に供給せしめ、
当該制御ＩＣは、
さらに、前記制御回路に電源電圧を供給する内部電源生成回路とを有し、
前記内部電源生成回路は、耐圧性能を有して外部電圧より当該制御ＩＣの内部で使用する低電圧を生成する内部電源回路を備えるとともに、この内部電源回路の出力に上記出力コンデンサを接続し、
前記制御ＩＣは、この内部電源回路が適正な安定化電圧を生成するまでＤＣ／ＤＣコンバータの起動を遅延停止させることを特徴とする、安定化電源電圧供給方法。
上記（９）の安定化電源電圧供給方法によれば、専用の安定化コンデンサを設ける必要が無くなり、ＤＣ／ＤＣコンバータの低コスト化且つ小型軽量化が図られる。

（１０）上記内部電源回路は、上記出力コンデンサからの出力を分圧した電圧値をフィードバックして安定化電圧の適正化を図ることを特徴とする（９）の安定化電源電圧供給方法。
上記（１０）の安定化電源電圧供給方法では、（９）の安定化電源電圧供給方法において特に、出力コンデンサからの出力を分圧した電圧値を内部電源回路にフィードバックして供給しているので、安定化電圧の適正化を図ることができる。
（１１）ＤＣ／ＤＣコンバータに備えられた、出力電圧を制御するための制御ＩＣが有する制御回路に対する安定化電源電圧供給方法であって、
当該安定化電源電圧供給方法は、
当該ＤＣ／ＤＣコンバータに接続される出力コンデンサを安定化コンデンサとして兼用し、当該出力コンデンサを介して安定化電圧を前記制御回路に供給せしめ、
当該制御ＩＣは、
さらに、前記制御回路に電源電圧を供給する内部電源生成回路とを有し、
前記内部電源生成回路は、
入力される外部からの電源電圧の供給ラインを適宜遮断可能なスイッチを有し、
当該スイッチを介在させて上記出力コンデンサを接続し、
電源投入後、当該スイッチを介して外部からの電源にて上記出力コンデンサに給電し、当該出力コンデンサからの出力を安定化電圧として利用できるようになったら上記スイッチで上記供給ラインを遮断し、
上記スイッチは、ヒステリシスコンパレータにて制御され、当該出力コンデンサからの出力が所定の電圧よりも低い間はオン状態となっており、当該出力コンデンサからの出力が所定の電圧よりも高くなった以降はオフ状態を継続することを特徴とする、安定化電源電圧供給方法。
（１１）の安定化電源電圧供給方法によれば、専用の安定化コンデンサを設ける必要が無くなり、ＤＣ／ＤＣコンバータの低コスト化且つ小型軽量化が図られる。
また、起動直後は、入力される外部からの電源電圧の供給ラインを上記出力コンデンサを接続して上記出力コンデンサに給電し、当該出力コンデンサからの出力を安定化電圧として利用できるようになったら上記スイッチで上記供給ラインを遮断する。
更にまた、ヒステリシスコンパレータにて出力コンデンサからの出力が所定の電圧よりも低い間は上記スイッチをオン状態とし、当該出力コンデンサからの出力が所定の電圧よりも高くなった以降はオフ状態を継続することができる。

（１２）上記ヒステリシスコンパレータは、上記出力コンデンサからの出力を分圧した電圧値と、上記制御回路の一部としての内部基準電圧回路が生成する基準電圧とを入力して比較判定を行うことを特徴とする（１１）の安定化電源電圧供給方法。
上記（１２）の安定化電源電圧供給方法では、（１１）の安定化電源電圧供給方法において特に、上記制御回路の一部としての内部基準電圧回路を有しており、この内部基準電圧回路が正確な基準電圧を生起することができるので、出力コンデンサの出力電圧が安定化電圧として利用できるようになったか否かを正確に判断できる。

外部に専用の安定化コンデンサを別途設ける必要が無く、低コスト且つ小型軽量な、ＤＣ／ＤＣコンバータに備えられた、出力電圧を制御するための制御ＩＣが実現される。
また、外部に専用の安定化コンデンサを別途設ける必要が無く、低コスト且つ小型軽量な制御ＩＣを有する、ＤＣ／ＤＣコンバータが実現される。

更にまた、外部に専用の安定化コンデンサを別途設ける必要が無く、低コスト且つ小型軽量な制御ＩＣを有する、ＤＣ／ＤＣコンバータで適用される安定化電源電圧供給方法が実現される。

以下、本発明を具体化した実施例について説明する。

（１）基本動作
図１には、本実施例における制御ＩＣ１６、及びＤＣ／ＤＣコンバータ１０を説明する回路図を示す。
電源電圧を供給する電源（バッテリ）１１からは、例えばＦＥＴから成るスイッチング素子１３を介して、平滑化回路１４を構成するコイル１４ａ、抵抗１４ｂ、出力コンデンサ１４ｃへと接続される。また、スイッチング素子１３と平滑回路１４との接続点とＧＮＤとの間にはショットキーダイオード１５が接続され、スイッチング素子１３がオフのときにコイル１４ａへ電流を流すようにしている。前記スイッチング素子１３は、制御ＩＣ１６により適宜、スイッチング制御され、適正電圧が出力される。

制御ＩＣ１６は、制御部１６ａ、出力段１６ｂ、ＯＣＬコンパレータ１６ｃ、エラーアンプ１６ｄ、ＰＷＭコンパレータ１６ｅ、発振器１６ｆ、内部電源生成回路としての内部電源回路（ＬＤＯ）１６ｇ、及び内部基準電圧回路（ＢＧＲ）１６ｈとを有している。
当該制御部１６ａは、後述するＯＣＬコンパレータ１６ｃ、及びＰＷＭコンパレータ１６ｅからの入力に基づき、スイッチング素子１３をスイッチング制御する制御信号を出力段１６ｂに出力する。出力段１６ｂは、制御部１６ａからのこの制御信号の入力を受け、最終調整した上でスイッチング素子１３に対してスイッチング制御信号を出力する。

ＯＣＬコンパレータ１６ｃには、抵抗１４ｂの両端子間電圧が入力され、ショート等による過電流状態に伴う電圧降下が生じると前記制御部１６ａに過電流信号を出力する。
エラーアンプ１６ｄには、抵抗１７ａ，１７ｂで分圧される前記出力電圧相当値が入力され、内部基準電圧回路１６ｈで生成されて入力される内部基準電圧（Ｖｒｅｆ）と比較し、その差に基づくフィードバック信号が生成された上、ＰＷＭコンパレータ１６ｅに出力される。
ＰＷＭコンパレータ１６ｅは、エラーアンプ１６ｄからの当該フィードバック信号を、発振器１６ｆで生成され入力される鋸刃状波と振幅比較し、エラーアンプ１６ｄからの入力電圧が鋸刃状波の振幅を超える期間でハイレベルの駆動パルス、即ちＤＣ／ＤＣコンバータ１０に適したデューティ信号を生成し、前記制御部１６ａに出力する。

前記制御部１６ａは、ＰＷＭコンパレータ１６ｅから入力するデューティ信号、及びＯＣＬコンパレータ１６ｃから入力する過電流信号に基づき、適宜、出力段を介してスイッチング素子１３をスイッチング制御する。
即ち、デューティ信号に基づくデューティ比でスイッチング素子１３をオン・オフすることで、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の出力電圧が適正な電圧となるように制御する。また、ショート等による過電流状態が発生した場合には、スイッチング素子１３をオフ動作とし、過電流保護をかける。

（２）内部電源生成動作
内部電源回路１６ｇには、外部の電源１１から比較的高い電源電圧が供給される。電源電圧は例えば３０Ｖである。当該内部電源回路１６ｇは、耐圧設計が成されているため、電源１１からの高電圧の入力が可能となっている。
また、内部電源回路１６ｇの出力端子が出力コンデンサ１４ｃに接続されており、当該出力コンデンサ１４ｃを安定化コンデンサとして兼用して安定化電圧の出力を可能にしている。本実施例では、出力コンデンサ１４ｃを介して出力される安定化電圧は例えば３．５Ｖである。当該安定化電圧は前記内部基準電圧回路１６ｈにも供給され、当該内部基準電圧回路１６ｈからは内部基準電圧（Ｖｒｅｆ）が前記エラーアンプ１６ｄをはじめとする所定の回路に出力される。

更に、内部電源回路１６ｇは、出力コンデンサ１４ｃを介して出力する安定化電圧を、分圧回路１６ｉを介して所定の電圧値に調整した上、入力することで、設定された電圧値になるようフィードバック制御を行っている。
前記内部基準電圧回路１６ｈは、前記内部電源回路１６ｇからの給電による起動時の立ち上りの期間に際しては、所定の内部基準電圧を安定して出力することができない。従って、この状態でＤＣ／ＤＣコンバータ１０を作動させた場合、当該ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の機能に悪影響を生ずる可能性がある。そこで、本実施例においては、内部電源回路１６ｇからの給電が所定の電圧に到達するまでの間、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０における出力段１６ｂや制御部１６ａを停止させて本ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の起動を遅延停止させている。

そして、出力コンデンサ１４ｃを安定化コンデンサとして兼用し、内部電源回路１６ｇからの給電が所定の電圧に到達すると遅延停止を解除して通常動作にはいる。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータとしての制御を開始すると同時に内部電源回路１６ｇの目標電圧値を下げて、内部電源回路１６ｇがＤＣ／ＤＣコンバータの制御に悪影響を与えないようにする。この意味で、内部電源回路１６ｇの出力は電流吐出しのみの方式が好適である。すなわち、目標値を下げても、出力コンデンサ１４ｃの電圧を下げることが出来ないため、ＤＣ／ＤＣコンバータの制御に影響を与えないからである。
外部電源をオンした際の上述した、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の遅延起動制御、及び内部電源回路１６ｇの安定化電圧設定値の低下制御の作動状態を、図２にフローチャートで示す。
まず最初に外部電源１１がオンされる（Ｓ０）。すると、内部電源回路（ＬＤＯ）１６ｇの安定化電圧が予め設定された基準電圧に達しているか否かが比較される（Ｓ１）。その結果、当該安定化電圧が基準電圧に達していない場合には、比較が繰り返される一方、達している場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０が起動され（Ｓ２）、内部電源回路（ＬＤＯ）の目標値を下げ（Ｓ３）、処理を終了し（Ｓ４）、以降、通常のＤＣ／ＤＣコンバータ１０の動作がなされる。

以上に説明したように、本実施例における制御ＩＣ１６、及び制御ＩＣ１６を適用したＤＣ／ＤＣコンバータ１０によれば、接続される出力コンデンサ１４ｃを安定化コンデンサとして兼用するようにしたので、専用の安定化コンデンサを設ける必要が無くなり、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の低コスト化且つ小型軽量化を図れる。
更に、前記出力コンデンサ１４ｃと兼用する前記安定化コンデンサを介して供給する安定化電圧が予め設定された所定の電圧値に達するまでの間、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の起動を遅延停止させるようにしたので、内部電源回路１６ｇ、及び内部基準電圧回路１６ｈの不安定な立ち上り時における、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０への悪影響を抑制し、信頼性の高い高精度なＤＣ／ＤＣコンバータ１０が得られる。

図３には、本実施例における制御ＩＣ１６０、及びＤＣ／ＤＣコンバータ１００を説明する回路図を示す。
尚、以下の説明では、実施例１と共通する構成についてはその説明を省略する。
本実施例におけるＤＣ／ＤＣコンバータ１００では、制御ＩＣ１６０内の内部電源生成回路として、内部電源回路（ＬＤＯ）を省略するとともに、スイッチとしてのヒステリシスコンパレータ１６ｊを新たに設けた点が、実施例１と異なる。

即ち、外部電源１１から制御ＩＣ１６０に入力される電源電圧は、定電流源１６ｌ、ヒステリシスコンパレータ１６ｊを介して適宜、遮断可能に、出力コンデンサ１４ｃに接続されており、外部の電源１１から供給される前記電源電圧を受け、安定化コンデンサとして兼用する出力コンデンサ１４ｃへの充電を可能にしている。
また、出力コンデンサ１４ｃの出力電圧は内部基準電圧回路（ＢＧＲ）１６ｈに接続され、上記安定化電圧が入力されるようになっている。更に、当該安定化電圧は、分圧回路１６ｋを介して所定の電圧に調整された上、比較用の基準電圧として前記ヒステリシスコンパレータ１６ｊに入力される。前記内部基準電圧回路１６ｈで生起された内部基準電圧（Ｖｒｅｆ）は、ヒステリシスコンパレータ１６ｊへと入力された上、前記基準電圧と比較される。その結果、内部基準電圧が基準電圧に達した以降、ヒステリシスコンパレータ１６ｊは、外部電源１０から出力コンデンサ１４ｃへの電源電圧供給ラインを遮断する。

即ち、本実施例においては、起動直後には、オンとなっているヒステリシスコンパレータ１６ｊを介して、外部電源１１から安定化コンデンサとして兼用する出力コンデンサ１４ｃへ定電流が供給されて充電し、その充電電圧を内部の安定化電圧として利用する。一方、この安定化電圧を利用して内部基準電圧回路（ＢＧＲ）１６ｈが起動し、内部基準電圧（Ｖｒｅｆ）が出力されて上記基準電圧に達した以降は、ヒステリシスコンパレータ１６ｊが前記電源供給ラインを遮断する。以降は、このＤＣ／ＤＣコンバータ１００自体が稼働し、出力コンデンサ１４ｃから安定化された出力電圧が制御ＩＣ１６０内の制御回路に適正な低電圧が供給されるようになる。
外部電源をオンした際の、実施例１同様のＤＣ／ＤＣコンバータ１００の遅延起動制御、及び、上述した、ヒステリシスコンバータ１６ｊによる外部電源１１から制御ＩＣへの入力ラインの遮断制御の作動状態を、図３にフローチャートで示す。

まず最初に外部電源１１がオンされる（Ｓ０）。すると、内部基準電圧回路（ＢＧＲ）１６ｈから出力される内部基準電圧（Ｖｒｅｆ）が予め設定された基準電圧に達しているか否かが比較される（Ｓ５）。その結果、当該内部基準電圧が基準電圧に達していない場合には、比較が繰り返される一方、達している場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００が起動される（Ｓ６）と同時に、外部電源１１から内部基準電圧回路（ＢＧＲ）１６ｈへの入力ラインが遮断され（Ｓ７）て処理を終了し（Ｓ８）、以降、通常のＤＣ／ＤＣコンバータ１００の動作がなされる。
従って、ヒステリシスコンパレータ１６ｊを介して出力コンデンサ１４ｃに入力される定電流によるＤＣ／ＤＣコンバータ１００への悪影響を抑制し、実施例１同様、信頼性の高い高精度なＤＣ／ＤＣコンバータ１００が得られる。

その上、本実施例では、実施例１の内部電源回路（ＬＤＯ）１６ｇを省略できるので、より一層、低コスト化と小型化を図れる。
即ち、実施例１における内部電源回路（ＬＤＯ）１６ｇは、オペアンプ回路により構成するので、位相補償も必要となり、回路が複雑になるが、本実施例のように定電流源で供給される出力コンデンサ１４ｃの安定化された出力電圧で代替することにより、回路が簡素化され、チップ面積の低減も図れる。

勿論、専用の安定化コンデンサを設ける必要が無くなり、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の低コスト化且つ小型軽量化を図れる点、及び、前記出力コンデンサ１４ｃと兼用する前記安定化コンデンサを介して供給する安定化電圧が予め設定された所定の電圧値に達するまでの間、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の起動を遅延停止させることで、内部基準電圧回路１６ｈの不安定な立ち上り時における、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００への悪影響を抑制し、信頼性の高い高精度なＤＣ／ＤＣコンバータ１００が得られる点については、実施例１と同様であることは言うまでもない。

尚、本願発明は本実施例の構成に限定されるものではなく、以下に列記する構成について、適宜変更可能である。
１．各実施例における、制御ＩＣ、及び当該制御ＩＣを搭載したＤＣ／ＤＣコンバータは、携帯電話以外の他の各種電気、電子機器に適用可能である。
２．各実施例における、外部からの入力電圧、出力コンデンサ（安定化コンデンサ）から供給される安定化電圧の具体的な電圧値は、実施例には限定されず、適宜変更可能である。
３．各実施例における、ＤＣ／ＤＣコンバータの具体的な構成回路は一例に過ぎず、同様な機能を有する回路に適宜変更可能である。要は、出力コンデンサが備わり、安定化コンデンサとして兼用できる構成であれば良い。

４．スイッチング素子は、ＦＥＴのみならず、スイッチングトランジスタ、ＩＧＢＴ等の他の各種スイッチング素子が適用可能である。

５．以上に述べた制御ＩＣ、及びＤＣ／ＤＣコンバータとしての構成のみならず、同様の構成による安定化電源電圧供給方法としても提供し得るのは言うまでも無い。

外部に安定化コンデンサを別途設ける必要が無く、低コスト且つ小型軽量な、ＤＣ／ＤＣコンバータに備えられた、出力電圧を制御するための制御ＩＣ、出力コンデンサと出力電圧を制御する制御ＩＣとを有するＤＣ／ＤＣコンバータ、及びＤＣ／ＤＣコンバータに備えられた、出力電圧を制御するための制御ＩＣが有する制御回路に対する安定化電源電圧供給方法を提供する。

本発明の実施例１を説明する回路図である。本発明の実施例１を説明する概略斜視図フローチャートである。本発明の実施例２を説明する回路図である。本発明の実施例２を説明するフローチャートである。従来技術を説明する回路図である。

符号の説明

１０…ＤＣ／ＤＣコンバータ
１３…スイッチング素子
１４ｃ…安定化コンデンサとしての出力コンデンサ
１６…制御ＩＣ
１６ａ…制御回路としての制御部
１６ｄ…遅延停止手段としてのエラーアンプ
１６ｇ…内部電源生成回路としての内部電源回路（ＬＤＯ）
１６ｈ…内部電源生成回路としての内部基準電圧回路（ＢＧＲ）
１６ｊ…スイッチとしてのヒステリシスコンパレータ
１６ｋ…分圧回路
１００…ＤＣ／ＤＣコンバータ
１６０…制御ＩＣ

Claims

ＤＣ／ＤＣコンバータに備えられた、出力電圧を制御するための制御ＩＣにおいて、
当該制御ＩＣは、
制御回路と、
この制御回路に電源電圧を供給する内部電源生成回路とを有し、
当該内部電源生成回路は、当該ＤＣ／ＤＣコンバータに接続される出力コンデンサを安定化コンデンサとして兼用し、当該出力コンデンサを介して安定化電圧を前記制御回路に供給せしめ、
前記内部電源生成回路は、耐圧性能を有して外部電圧より当該制御ＩＣの内部で使用する低電圧を生成する内部電源回路を備えるとともに、この内部電源回路の出力に上記出力コンデンサを接続し、
前記制御ＩＣは、この内部電源回路が適正な安定化電圧を生成するまでＤＣ／ＤＣコンバータの起動を遅延停止させることを特徴とする、制御ＩＣ。
上記内部電源回路は、上記出力コンデンサからの出力を分圧した電圧値をフィードバックして安定化電圧の適正化を図ることを特徴とする、請求項１に記載の制御ＩＣ。
ＤＣ／ＤＣコンバータに備えられた、出力電圧を制御するための制御ＩＣにおいて、
当該制御ＩＣは、
制御回路と、
この制御回路に電源電圧を供給する内部電源生成回路とを有し、
当該内部電源生成回路は、当該ＤＣ／ＤＣコンバータに接続される出力コンデンサを安定化コンデンサとして兼用し、当該出力コンデンサを介して安定化電圧を前記制御回路に供給せしめ、
前記内部電源生成回路は、
入力される外部からの電源電圧の供給ラインを適宜遮断可能なスイッチを有し、
当該スイッチを介在させて上記出力コンデンサを接続し、
電源投入後、当該スイッチを介して外部からの電源にて上記出力コンデンサに給電し、当該出力コンデンサからの出力を安定化電圧として利用できるようになったら上記スイッチで上記供給ラインを遮断し、
上記スイッチは、ヒステリシスコンパレータにて制御され、当該出力コンデンサからの出力が所定の電圧よりも低い間はオン状態となっており、当該出力コンデンサからの出力が所定の電圧よりも高くなった以降はオフ状態を継続することを特徴とする、制御ＩＣ。
上記ヒステリシスコンパレータは、上記出力コンデンサからの出力を分圧した電圧値と、上記制御回路の一部としての内部基準電圧回路が生成する基準電圧とを入力して比較判定を行うことを特徴とする、請求項３に記載の制御ＩＣ。
出力コンデンサと、出力電圧を制御する制御ＩＣとを有するＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、
当該制御ＩＣは、
制御回路と、
この制御回路に電源電圧を供給する内部電源生成回路とを有し、
当該内部電源生成回路は、前記出力コンデンサを安定化コンデンサとして兼用し、当該出力コンデンサを介して安定化電圧を前記制御回路に供給せしめ、
前記内部電源生成回路は、耐圧性能を有して外部電圧より当該制御ＩＣの内部で使用する低電圧を生成する内部電源回路を備えるとともに、この内部電源回路の出力に上記出力コンデンサを接続し、
前記制御ＩＣは、この内部電源回路が適正な安定化電圧を生成するまでＤＣ／ＤＣコンバータの起動を遅延停止させることを特徴とする、ＤＣ／ＤＣコンバータ。
上記内部電源回路は、上記出力コンデンサからの出力を分圧した電圧値をフィードバックして安定化電圧の適正化を図ることを特徴とする、請求項５に記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。
出力コンデンサと、出力電圧を制御する制御ＩＣとを有するＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、
当該制御ＩＣは、
制御回路と、
この制御回路に電源電圧を供給する内部電源生成回路とを有し、
当該内部電源生成回路は、前記出力コンデンサを安定化コンデンサとして兼用し、当該出力コンデンサを介して安定化電圧を前記制御回路に供給せしめ、
前記内部電源生成回路は、
入力される外部からの電源電圧の供給ラインを適宜遮断可能なスイッチを有し、
当該スイッチを介在させて上記出力コンデンサを接続し、
電源投入後、当該スイッチを介して外部からの電源にて上記出力コンデンサに給電し、当該出力コンデンサからの出力を安定化電圧として利用できるようになったら上記スイッチで上記供給ラインを遮断し、
上記スイッチは、ヒステリシスコンパレータにて制御され、当該出力コンデンサからの出力が所定の電圧よりも低い間はオン状態となっており、当該出力コンデンサからの出力が所定の電圧よりも高くなった以降はオフ状態を継続することを特徴とする、ＤＣ／ＤＣコンバータ。
上記ヒステリシスコンパレータは、上記出力コンデンサからの出力を分圧した電圧値と、上記制御回路の一部としての内部基準電圧回路が生成する基準電圧とを入力して比較判定を行うことを特徴とする、請求項７に記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。
ＤＣ／ＤＣコンバータに備えられた、出力電圧を制御するための制御ＩＣが有する制御回路に対する安定化電源電圧供給方法であって、
当該安定化電源電圧供給方法は、
当該ＤＣ／ＤＣコンバータに接続される出力コンデンサを安定化コンデンサとして兼用し、当該出力コンデンサを介して安定化電圧を前記制御回路に供給せしめ、
当該制御ＩＣは、
さらに、前記制御回路に電源電圧を供給する内部電源生成回路とを有し、
前記内部電源生成回路は、耐圧性能を有して外部電圧より当該制御ＩＣの内部で使用する低電圧を生成する内部電源回路を備えるとともに、この内部電源回路の出力に上記出力コンデンサを接続し、
前記制御ＩＣは、この内部電源回路が適正な安定化電圧を生成するまでＤＣ／ＤＣコンバータの起動を遅延停止させることを特徴とする、安定化電源電圧供給方法。
上記内部電源回路は、上記出力コンデンサからの出力を分圧した電圧値をフィードバックして安定化電圧の適正化を図ることを特徴とする、請求項９に記載の安定化電源電圧供給方法。
ＤＣ／ＤＣコンバータに備えられた、出力電圧を制御するための制御ＩＣが有する制御回路に対する安定化電源電圧供給方法であって、
当該安定化電源電圧供給方法は、
当該ＤＣ／ＤＣコンバータに接続される出力コンデンサを安定化コンデンサとして兼用し、当該出力コンデンサを介して安定化電圧を前記制御回路に供給せしめ、
当該制御ＩＣは、
さらに、前記制御回路に電源電圧を供給する内部電源生成回路とを有し、
前記内部電源生成回路は、
入力される外部からの電源電圧の供給ラインを適宜遮断可能なスイッチを有し、
当該スイッチを介在させて上記出力コンデンサを接続し、
電源投入後、当該スイッチを介して外部からの電源にて上記出力コンデンサに給電し、当該出力コンデンサからの出力を安定化電圧として利用できるようになったら上記スイッチで上記供給ラインを遮断し、
上記スイッチは、ヒステリシスコンパレータにて制御され、当該出力コンデンサからの出力が所定の電圧よりも低い間はオン状態となっており、当該出力コンデンサからの出力が所定の電圧よりも高くなった以降はオフ状態を継続することを特徴とする、安定化電源電圧供給方法。
上記ヒステリシスコンパレータは、上記出力コンデンサからの出力を分圧した電圧値と、上記制御回路の一部としての内部基準電圧回路が生成する基準電圧とを入力して比較判定を行うことを特徴とする、請求項１１に記載の安定化電源電圧供給方法。