JP4717458B2 - 電圧生成装置 - Google Patents
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Description
2つの経路上で入力端子と出力端子との間を短絡することにより、スイッチの抵抗を小さくすることができ、電力損失をさらに低減することができる。
レギュレータ回路による帰還制御を行う際には、第1制御スイッチにより、第2トランジスタをオン状態とする。一方、帰還制御を行わない場合には、第2トランジスタをオフして帰還経路を遮断するとともに、定電流回路により生成される定電流をプルアップ抵抗に流すことにより第1トランジスタをフルオンさせる。レギュレータ回路をこのように構成することにより、レギュレータ回路の状態を切り替えることができる。
定電流回路により生成される電流を徐々に増加させることにより、プルアップ抵抗での電圧降下が徐々に大きくなり、第1トランジスタが徐々にオンする。その結果、突入電流の発生を好適に抑制することができる。
すなわち、演算増幅器14は、検出出力電圧Vsとが基準電圧Vrefに一致するようチャージポンプ回路16の入力電圧Vinを帰還制御するフィードバック回路として機能する。
プルアップ抵抗RLに小さめの電流が流れる。このとき、第1トランジスタTr1のゲート電圧が高くなり、第1トランジスタTr1のオンの程度が弱くなる。これにより、チャージポンプ回路16への入力電圧Vinが低くなり、その結果、検出出力電圧Vsが低くなる。つまり、レギュレータ回路10は、Vsを設定されたVrefと等しくなるよう制御でき、チャージポンプ回路16への目標電圧値である入力電圧Vinを定電圧化することができる。
このとき、昇圧率制御回路200は、反転回路20によりLレベルに反転される第3の信号Sig3を送出し、第2制御スイッチSWBをオンする。第2制御スイッチSWBがオンすることにより、プルアップ抵抗RLには、定電流回路12により生成される定電流Icが流れることになる。この定電流Icによって、プルアップ抵抗RLにはRL×Icの電圧降下が発生する。プルアップ抵抗RLにおける電圧降下は、第1トランジスタTr1のゲートソース間に印加されるため、第1トランジスタTr1は完全にオンする。これにより、リチウムイオン電池11の電池電圧Vbatを直接そのまま駆動電圧としてLED素子400に供給でき、電力ロスを低減させることができる。
こうしたソフトスタート動作によって、上述の突入電流を抑制することができ、その結果、電圧生成装置30内のさまざまな回路や外部負荷であるLED素子400などに対する悪影響を低減することができる。
Claims (11)
- 入力電圧を所定の昇圧率で昇圧して、出力電圧を出力する昇圧回路と、
前記出力電圧が基準電圧に一致するよう前記入力電圧を調節するレギュレータ回路と、
前記昇圧率として1倍が指定されたとき、前記レギュレータ回路を省電力モードへ移行せしめる制御回路と、
を備え、
前記レギュレータ回路は、
その入力端子と出力端子との間に設けられた第1トランジスタと、
前記第1トランジスタの制御端子と第1の固定電位間に設けられたプルアップ抵抗と、
前記第1トランジスタの制御端子と第2の固定電位間に設けられた定電流回路と、
前記第1トランジスタの制御端子と前記第2の固定電位間に設けられた第2トランジスタと、
出力が前記第2トランジスタの制御端子に接続され、非反転入力端子に所定の基準電圧が印加され、反転入力端子に前記昇圧回路の出力電圧が帰還される演算増幅器と、
前記第2トランジスタのオンオフを制御する第1制御スイッチと、
前記定電流回路をオンオフを制御する第2制御スイッチと、
を備えることを特徴とする電圧生成装置。 - 前記制御回路は、昇圧率として1倍が指定されたとき、前記レギュレータ回路の前記第1制御スイッチをオンして前記第2トランジスタをオフ状態とするとともに、前記第2制御スイッチをオンして前記定電流回路をオン状態とすることを特徴とする請求項1に記載の電圧生成装置。
- 前記制御回路は、昇圧率として1倍が指定されたとき、前記演算増幅器をオフ状態とすることと特徴とする請求項2に記載の電圧生成装置。
- 昇圧動作のためのクロック信号生成回路をさらに備え、前記昇圧回路はチャージポンプ型であり、前記昇圧率として1倍が指定されたとき、前記制御回路は、前記クロック信号生成回路を省電力モードへ移行せしめることを特徴とする請求項1に記載の電圧生成装置。
- 本電圧生成装置の起動時において前記昇圧回路の昇圧率として1倍が指定されたとき、前記定電流回路は、生成する定電流値を逓増せしめることを特徴とする請求項1に記載の電圧生成装置。
- 前記昇圧回路は、昇圧用容量を含むチャージポンプ型の昇圧回路であって、
昇圧動作時に前記昇圧用容量への充放電を行う複数のスイッチであって、本昇圧回路の入力端子と出力端子との間の第1の経路上に直列に設けられた少なくとも2つのスイッチを含む第1スイッチ群と、
前記複数のスイッチのオンオフ状態を制御するスイッチング制御回路と、を備え、
前記スイッチング制御回路は、本昇圧回路の昇圧率として1倍が指定されたとき、前記第1スイッチ群をオンすることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の電圧生成装置。 - 前記昇圧回路は、本昇圧回路の前記入力端子と前記出力端子との間の第2の経路上に直列に設けられた少なくとも2つのスイッチを含む第2スイッチ群を更に備え、
前記スイッチング制御回路は、本昇圧回路の昇圧率として1倍が指定されたとき、前記第1スイッチ群に加えて、前記第2スイッチ群のスイッチをオンすることを特徴とする請求項6に記載の電圧生成装置。 - 前記昇圧回路は、昇圧用容量を含むチャージポンプ型の昇圧回路であって、
昇圧動作時に前記昇圧用容量への充放電を行うよう動作する複数のスイッチのうち、少なくとも2つを、本昇圧回路の電圧入力端子と電圧出力端子とを結ぶ経路に直列に配置するとともに、昇圧率として1倍が指定されたとき、これら2つのスイッチをオンして前記電圧入力端子と前記電圧出力端子とを短絡させるよう構成したことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の電圧生成装置。 - 4個以上のスイッチをオンすることで、前記電圧入力端子と前記電圧出力端子とを2以上の経路で短絡することを特徴とする請求項8に記載の電圧生成装置。
- 入力電圧を指定の昇圧率で昇圧して、出力電圧を出力する昇圧回路と、
前記出力電圧が基準電圧に一致するよう前記入力電圧を調節するフィードバック回路と、
前記昇圧率として1倍が指定されたとき、前記フィードバック回路を省電力モードへ移行せしめる制御回路と、
前記昇圧率として1倍が指定されたとき、前記昇圧回路の内部で前記入力電圧を入力する入力端子と前記出力電圧を出力する出力端子とを短絡するスイッチと、
前記昇圧回路の内部で前記入力端子と前記出力端子とが短絡されるとき、所定の電源から前記入力端子へ突入する電流を制限するソフトスタート回路と、
を備えることを特徴とする電圧生成装置。 - 昇圧動作のためのクロック信号生成回路をさらに備え、前記昇圧回路はチャージポンプ型であり、前記昇圧率として1倍が指定されたとき、前記制御回路により前記クロック信号生成回路も省電力モードへ移行せしめることを特徴とする請求項10に記載の電圧生成装置。
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