JP4761847B2 - Power supply device and portable information terminal having the same - Google Patents

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Description

本発明は、電源装置およびそれを備えた携帯情報端末に関し、特に、入力電圧を昇圧し、昇圧した電圧を負荷に供給する電源装置およびそれを備えた携帯情報端末に関する。   The present invention relates to a power supply device and a portable information terminal including the same, and more particularly to a power supply device that boosts an input voltage and supplies the boosted voltage to a load and a portable information terminal including the same.

携帯電話機およびPDA(Personal Data Assistant)等の携帯情報端末では、LCD(Liquid Crystal Display)表示装置のバックライトとして用いられるLED(Light-Emitting Diode)を、携帯情報端末の電池電圧よりも高い電圧で駆動する必要がある。このため、一般的な携帯情報端末では、チャージポンプ回路等を用いて電池電圧を昇圧し、LED等の負荷に供給する電源装置を備えている。   In portable information terminals such as cellular phones and PDAs (Personal Data Assistants), LEDs (Light-Emitting Diodes) used as backlights for LCD (Liquid Crystal Display) display devices are used at voltages higher than the battery voltage of portable information terminals. Need to drive. For this reason, a general portable information terminal includes a power supply device that boosts the battery voltage using a charge pump circuit or the like and supplies it to a load such as an LED.

たとえば、特許文献1には以下のような電源装置が開示されている。すなわち、外部選択端子からの入力によって選択スイッチを作動させ、電源電圧に対する高圧電圧の昇圧倍率に応じた昇圧用コンデンサを選択する。このような構成により、電源電圧に対する高圧電圧の昇圧倍率を任意に切り替えることができる。
特開平6−78527号公報
For example, Patent Document 1 discloses the following power supply device. That is, the selection switch is operated by an input from the external selection terminal, and the boosting capacitor corresponding to the boosting ratio of the high voltage with respect to the power supply voltage is selected. With such a configuration, the boosting ratio of the high voltage with respect to the power supply voltage can be arbitrarily switched.
Japanese Patent Laid-Open No. 6-78527

ところで、特許文献1記載の電源装置では、たとえば電池電圧が3.5Vであり、LED等の負荷に供給すべき電圧(以下、目標電圧という。)が7.0Vの場合には、チャージポンプ回路の昇圧率は2倍に設定される。しかしながら、電源装置の内部回路等の抵抗成分によって電圧降下が生じ、負荷に供給される電圧が目標電圧より低くなってしまう場合がある。また、あらかじめチャージポンプ回路の昇圧率を高く設定しておくと、チャージポンプ回路の消費電力は昇圧率が高いほど大きく、また、電圧降下値は負荷の消費電流によって変化するものであるため、昇圧率が必要以上に高く設定されている場合には、電源装置の電力使用効率が低下してしまう。   By the way, in the power supply device described in Patent Document 1, for example, when the battery voltage is 3.5 V and the voltage to be supplied to a load such as an LED (hereinafter referred to as target voltage) is 7.0 V, the charge pump circuit. The step-up rate is set to double. However, a voltage drop may occur due to a resistance component such as an internal circuit of the power supply device, and the voltage supplied to the load may be lower than the target voltage. Also, if the boost rate of the charge pump circuit is set high in advance, the power consumption of the charge pump circuit increases as the boost rate increases, and the voltage drop value changes depending on the current consumption of the load. When the rate is set higher than necessary, the power use efficiency of the power supply device is reduced.

言い換えれば、特許文献1記載の電源装置では、入力電圧の変動および出力電流の大小等に応じて昇圧率を適切に設定することができなかった。   In other words, in the power supply device described in Patent Document 1, it is not possible to appropriately set the step-up rate according to fluctuations in the input voltage and the magnitude of the output current.

それゆえに、本発明の目的は、昇圧率を適切に設定することが可能な電源装置およびそれを備えた携帯情報端末を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide a power supply device capable of appropriately setting a boost rate and a portable information terminal including the power supply device.

上記課題を解決するために、本発明のある局面に係わる電源装置は、入力端子に印加された入力電圧を昇圧し、昇圧した電圧を負荷に供給する昇圧回路と、入力電圧、負荷に供給する電圧の目標値、および負荷に流れる電流に基づいて昇圧率を設定する昇圧率設定部とを備え、昇圧回路は、設定に基づいて昇圧率を切り替える。   In order to solve the above-described problem, a power supply apparatus according to an aspect of the present invention boosts an input voltage applied to an input terminal and supplies the boosted voltage to a load, and supplies the input voltage to the load. A boosting rate setting unit that sets a boosting rate based on a target voltage value and a current flowing through the load, and the boosting circuit switches the boosting rate based on the setting.

好ましくは、電源装置は、さらに、入力端子から負荷までの経路における所定の区間の、負荷に流れる電流量に基づく電圧降下値を昇圧率設定部へ出力するレジスタ回路を備え、昇圧率設定部は、入力電圧、負荷に供給する電圧の目標値、および電圧降下値に基づいて昇圧率を設定する。   Preferably, the power supply device further includes a register circuit that outputs a voltage drop value based on an amount of current flowing through the load to a boost rate setting unit in a predetermined section in a path from the input terminal to the load, and the boost rate setting unit includes: The boosting rate is set based on the input voltage, the target value of the voltage supplied to the load, and the voltage drop value.

より好ましくは、レジスタ回路は、電流量に基づく昇圧回路における電圧降下値を昇圧率設定部へ通知する。   More preferably, the register circuit notifies the boost rate setting unit of a voltage drop value in the boost circuit based on the current amount.

好ましくは、負荷はLCD表示装置のバックライトとして用いる発光素子である。
また本発明のある局面に係わる携帯情報端末は、電源装置を有する携帯情報端末であって、電源装置は、入力電圧を昇圧し、昇圧した電圧を負荷に供給する昇圧回路と、入力電圧、負荷に供給する電圧の目標値、および負荷に流れる電流に基づいて昇圧率を設定する昇圧率設定部とを備え、昇圧回路は、設定に基づいて昇圧率を切り替える。
Preferably, the load is a light emitting element used as a backlight of an LCD display device.
A portable information terminal according to an aspect of the present invention is a portable information terminal having a power supply device. The power supply device boosts an input voltage and supplies the boosted voltage to a load, an input voltage, and a load. And a step-up rate setting unit that sets a step-up rate based on a target value of the voltage to be supplied to the current and a current flowing through the load.

また本発明のさらに別の局面に係わる電源装置は、入力端子に印加された入力電圧を調整する電圧調整部と、調整された電圧を昇圧し、昇圧した電圧を負荷に供給する昇圧回路と、昇圧回路の昇圧率を設定する昇圧率設定部とを備え、昇圧回路は、調整された電圧および昇圧率設定部の設定に応じた出力を行なう。   A power supply apparatus according to still another aspect of the present invention includes a voltage adjusting unit that adjusts an input voltage applied to an input terminal, a boosting circuit that boosts the adjusted voltage and supplies the boosted voltage to a load, A step-up rate setting unit for setting the step-up rate of the step-up circuit, and the step-up circuit outputs in accordance with the adjusted voltage and the setting of the step-up rate setting unit.

好ましくは、電源装置は、さらに、負荷に供給する電圧の目標値を設定する出力電圧設定部を備え、昇圧率設定部は、出力電圧設定部の設定に基づいて昇圧率を設定する。   Preferably, the power supply device further includes an output voltage setting unit that sets a target value of the voltage supplied to the load, and the boosting rate setting unit sets the boosting rate based on the setting of the output voltage setting unit.

好ましくは、電源装置は、さらに、負荷に流れる電流に対応するマージン電圧を記憶する変換テーブルを備え、昇圧率設定部は、電圧調整部で調整された電圧を昇圧率倍した電圧値からマージン電圧を減算した値が負荷に供給する電圧の目標値未満とならないように昇圧率を設定し、電圧調整部は、昇圧回路の出力電圧が、負荷に供給する電圧の目標値になるように入力電圧を調整する。   Preferably, the power supply device further includes a conversion table for storing a margin voltage corresponding to a current flowing through the load, and the boosting rate setting unit obtains a margin voltage from a voltage value obtained by multiplying the voltage adjusted by the voltage adjusting unit by the boosting rate. The voltage booster is set so that the value obtained by subtracting is not less than the target value of the voltage to be supplied to the load, and the voltage regulator adjusts the input voltage so that the output voltage of the booster circuit becomes the target value of the voltage supplied to the load Adjust.

本発明によれば、昇圧率を適切に設定することにより、電力使用効率を向上させ、ひいてはこの電源装置を用いた携帯情報端末の使用可能時間を延ばすことができる。   According to the present invention, by appropriately setting the boosting rate, it is possible to improve the power usage efficiency and to extend the usable time of the portable information terminal using this power supply device.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

[構成および基本動作]
図1は、本発明の実施の形態に係る電源装置100の構成を示す図である。同図を参照して、電源装置100の入力端子t1には、電池500からの電池電圧Vbatが入力電圧として印加される。電源装置100の出力端子t2にはたとえばLEDである負荷9が接続される。電源装置100は、入力端子t1に印加される電池電圧Vbatを昇圧し、昇圧した電圧を出力電圧Voutとして出力端子t2から出力して負荷9に供給する。
[Configuration and basic operation]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a power supply apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. Referring to the figure, battery voltage Vbat from battery 500 is applied as an input voltage to input terminal t1 of power supply device 100. A load 9 that is an LED, for example, is connected to the output terminal t2 of the power supply apparatus 100. The power supply device 100 boosts the battery voltage Vbat applied to the input terminal t1, outputs the boosted voltage from the output terminal t2 as an output voltage Vout, and supplies it to the load 9.

電源装置100は、チャージポンプ回路1と、昇圧率設定部2と、レジスタ回路4と、出力電圧設定部5と、D/A(Digital/Analog)コンバータ6と、A/D(Analog/Digital)コンバータ8と、抵抗R3〜R4と、定電流回路8と、変換テーブル10と、電圧調整部22とを備える。   The power supply device 100 includes a charge pump circuit 1, a boost rate setting unit 2, a register circuit 4, an output voltage setting unit 5, a D / A (Digital / Analog) converter 6, and an A / D (Analog / Digital). Converter 8, resistors R <b> 3 to R <b> 4, constant current circuit 8, conversion table 10, and voltage adjustment unit 22 are provided.

電圧調整部22は、演算増幅器7と、抵抗R1〜R2と、P型のMOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタM1とを含む。以下、抵抗R1〜R4の抵抗値をr1〜r4として説明する。   The voltage adjusting unit 22 includes an operational amplifier 7, resistors R1 and R2, and a P-type MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor M1. Hereinafter, the resistance values of the resistors R1 to R4 will be described as r1 to r4.

出力電圧設定部5は、ROM(Read Only Memory)に記憶されたデータおよび外部から入力されたデータに基づいて、負荷9に供給すべき電圧(目標電圧)を表わすデジタル値Dsetを生成し、D/Aコンバータ6および昇圧率設定部2へ出力する。   The output voltage setting unit 5 generates a digital value Dset representing a voltage (target voltage) to be supplied to the load 9 based on data stored in a ROM (Read Only Memory) and data input from the outside. / A output to the converter 6 and the step-up rate setting unit 2.

D/Aコンバータ6は、出力電圧設定部5から受けたデジタル値Dsetをデジタルアナログ変換し、アナログ電圧Vsetとして電圧調整部22における演算増幅器7へ出力する。   The D / A converter 6 converts the digital value Dset received from the output voltage setting unit 5 from digital to analog and outputs the analog value Vset to the operational amplifier 7 in the voltage adjustment unit 22.

電圧調整部22は、レギュレータ回路であり、D/Aコンバータ6から受けたアナログ電圧Vsetが表わす目標電圧、および出力電圧Voutの分圧値に基づいて、電池電圧Vbatを降圧して調整し、電圧Vxとしてチャージポンプ回路1へ出力する。   The voltage adjustment unit 22 is a regulator circuit, and reduces and adjusts the battery voltage Vbat based on the target voltage represented by the analog voltage Vset received from the D / A converter 6 and the divided value of the output voltage Vout. It outputs to the charge pump circuit 1 as Vx.

より詳細には、演算増幅器7は、非反転入力端子および反転入力端子に印加される2つの電圧が等しくなるようにMOSトランジスタM1のゲート端子に電圧を印加し、MOSトランジスタM1のオン抵抗を調整する。ここで、演算増幅器7の非反転入力端子には、D/Aコンバータ6から受けたアナログ電圧Vsetが印加され、また、反転入力端子には、出力電圧Voutが抵抗R1および抵抗R2によって分圧された電圧Vyが印加される。電圧Vy=Vout×r1/(r1+r2)である。演算増幅器7、MOSトランジスタM1およびチャージポンプ回路1で帰還回路が構成され、Vset=Vyとなるように帰還がかかり、MOSトランジスタM1のオン抵抗が調整されることにより、Vout=Vset×(r1+r2)/r1を満たすように出力電圧Voutが収束する。このとき、チャージポンプ回路1の入力端子に印加される電圧Vxは、Vx=Vout/XCP=Vset×(r1+r2)/r1/XCPに収束する。   More specifically, the operational amplifier 7 adjusts the on-resistance of the MOS transistor M1 by applying a voltage to the gate terminal of the MOS transistor M1 so that the two voltages applied to the non-inverting input terminal and the inverting input terminal are equal. To do. Here, the analog voltage Vset received from the D / A converter 6 is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 7, and the output voltage Vout is divided by the resistors R1 and R2 at the inverting input terminal. The applied voltage Vy is applied. The voltage Vy = Vout × r1 / (r1 + r2). The operational amplifier 7, the MOS transistor M1, and the charge pump circuit 1 constitute a feedback circuit, and feedback is applied so that Vset = Vy, and the on-resistance of the MOS transistor M1 is adjusted, so that Vout = Vset × (r1 + r2) The output voltage Vout converges so as to satisfy / r1. At this time, the voltage Vx applied to the input terminal of the charge pump circuit 1 converges to Vx = Vout / XCP = Vset × (r1 + r2) / r1 / XCP.

チャージポンプ回路1は、電圧調整部22から受けた電圧Vxを、昇圧率設定部2が設定した昇圧率XCPで昇圧し、昇圧した電圧を出力端子t2へ出力する。チャージポンプ回路1は、たとえば1倍、1.5倍、2倍および2.5倍の昇圧率を切り替えることができる。出力端子t2へ出力された電圧は、出力電圧Voutとして負荷9に供給される。出力電圧Vout=Vx×XCPとなる。   The charge pump circuit 1 boosts the voltage Vx received from the voltage adjusting unit 22 at the boost rate XCP set by the boost rate setting unit 2, and outputs the boosted voltage to the output terminal t2. The charge pump circuit 1 can switch the step-up rate of, for example, 1 time, 1.5 times, 2 times, and 2.5 times. The voltage output to the output terminal t2 is supplied to the load 9 as the output voltage Vout. The output voltage Vout = Vx × XCP.

抵抗R3および抵抗R4は、入力端子t1に印加される電池電圧Vbatを分圧してA/Dコンバータ8へ検出電圧Vdetとして出力する。Vdet=Vbat×r3/(r3+r4)となる。   The resistors R3 and R4 divide the battery voltage Vbat applied to the input terminal t1 and output the divided voltage to the A / D converter 8 as the detection voltage Vdet. Vdet = Vbat × r3 / (r3 + r4).

A/Dコンバータ8は、検出電圧Vdetをアナログデジタル変換し、デジタル値Ddetとして昇圧率設定部2へ出力する。   The A / D converter 8 converts the detection voltage Vdet from analog to digital and outputs the digital value Ddet to the boost rate setting unit 2.

レジスタ回路4は、外部から受けた制御信号に基づいて、負荷9に供給すべき電流値を定電流回路8へ出力し、また、負荷9に供給すべき電流値に対応するマージン電圧を変換テーブル10から得て、マージン電圧のデジタル値Dm(以下、マージン電圧値Dmとも称する)を昇圧率設定部2へ出力する。なお、レジスタ回路4は、負荷9に供給すべき電流値を定電流回路8へ出力する構成に限らず、単に負荷9に流れる電流の測定値を外部から受けるか、または負荷9に流れる電流を直接測定し、この測定値に対応するマージン電圧を変換テーブル10から得る構成とすることができる。   The register circuit 4 outputs a current value to be supplied to the load 9 to the constant current circuit 8 based on a control signal received from the outside, and converts a margin voltage corresponding to the current value to be supplied to the load 9 to the conversion table. 10 and outputs the digital value Dm of the margin voltage (hereinafter also referred to as margin voltage value Dm) to the boost rate setting unit 2. The register circuit 4 is not limited to the configuration in which the current value to be supplied to the load 9 is output to the constant current circuit 8, but simply receives a measured value of the current flowing through the load 9 from the outside, It is possible to adopt a configuration in which the margin voltage corresponding to the measured value is obtained from the conversion table 10 by direct measurement.

定電流回路8は、レジスタ回路4から受けた電流値に基づいて、負荷9に電流を供給する。   The constant current circuit 8 supplies current to the load 9 based on the current value received from the register circuit 4.

図2は、レジスタ回路の用いる変換テーブル10の一例を示す図である。Ioutは負荷9に供給すべき電流を表わす。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the conversion table 10 used by the register circuit. Iout represents the current to be supplied to the load 9.

同図を参照して、レジスタ回路4は、外部から受けた制御信号に基づいて、負荷9に供給すべき電流値Iout=0〜50mAである場合には、マージン電圧値Dm=0.2Vとする。同様に、レジスタ回路4は、Iout=50〜100mAである場合には、マージン電圧値Dm=0.4Vとし、Iout=100〜150mAである場合には、マージン電圧値Dm=0.6Vとし、Iout=150〜200mAである場合には、マージン電圧値Dm=0.8Vとする。   Referring to the figure, register circuit 4 has a margin voltage value Dm = 0.2 V when current value Iout = 0 to 50 mA to be supplied to load 9 based on a control signal received from the outside. To do. Similarly, the register circuit 4 sets the margin voltage value Dm = 0.4 V when Iout = 50 to 100 mA, and sets the margin voltage value Dm = 0.6 V when Iout = 100 to 150 mA. When Iout = 150 to 200 mA, the margin voltage value Dm = 0.8V.

ここで、マージン電圧値は、入力端子t1から負荷9の入力までの経路における所定の区間の抵抗成分によって決まる値である。入力端子t1から負荷9の入力までの経路において支配的となる抵抗成分としては、たとえばチャージポンプ回路1の抵抗成分があげられる。また、本発明の実施の形態に係る電源装置を半導体集積回路とした場合には、ワイヤーボンディングおよび外部基板の配線等による抵抗成分等が入力端子t1から負荷9までの経路における抵抗成分に含まれる。マージン電圧値は、たとえば、負荷9に印加される電圧を実際に測定して理論値との差を算出することによって得ることができる。また、チャージポンプ回路1の抵抗値を机上または実験で求めて、チャージポンプ回路1の抵抗値のみに基づくマージン電圧値を変換テーブル10に反映してもよい。このような変換テーブルを用いる構成により、デバイスの種類および製造ばらつき等による各回路の抵抗成分の変動に柔軟に対応することができる。   Here, the margin voltage value is a value determined by a resistance component in a predetermined section in a path from the input terminal t1 to the input of the load 9. An example of the resistance component that is dominant in the path from the input terminal t1 to the input of the load 9 is the resistance component of the charge pump circuit 1. Further, when the power supply device according to the embodiment of the present invention is a semiconductor integrated circuit, a resistance component or the like due to wire bonding, wiring on an external substrate, or the like is included in the resistance component in the path from the input terminal t1 to the load 9. . The margin voltage value can be obtained, for example, by actually measuring the voltage applied to the load 9 and calculating the difference from the theoretical value. Alternatively, the resistance value of the charge pump circuit 1 may be obtained on a desk or by experiment, and the margin voltage value based only on the resistance value of the charge pump circuit 1 may be reflected in the conversion table 10. With such a configuration using the conversion table, it is possible to flexibly cope with variations in resistance components of each circuit due to device types, manufacturing variations, and the like.

昇圧率設定部2は、入力電圧を表わすA/Dコンバータ8から受けたデジタル値Ddetと、目標電圧を表わす出力電圧設定部5から受けたデジタル値Dset(以下、目標電圧値Dsetとも称する)と、レジスタ回路4から受けたマージン電圧値Dmとに基づいてチャージポンプ回路1の昇圧率XCPを設定する。   Boost ratio setting unit 2 receives digital value Ddet received from A / D converter 8 representing the input voltage, and digital value Dset received from output voltage setting unit 5 representing the target voltage (hereinafter also referred to as target voltage value Dset). Based on the margin voltage value Dm received from the register circuit 4, the boosting rate XCP of the charge pump circuit 1 is set.

[動作]
次に、本発明の実施の形態に係る電源装置100における昇圧率設定部2が昇圧率XCPを設定する際の動作について説明する。
[Operation]
Next, an operation when the boost rate setting unit 2 in the power supply apparatus 100 according to the embodiment of the present invention sets the boost rate XCP will be described.

図3は、本発明の実施の形態に係る電源装置100の動作手順を定めたフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart defining the operation procedure of power supply apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.

まず、レジスタ回路4は、負荷9に供給すべき電流値に対応するマージン電圧値Dmを昇圧率設定部2へ出力する(S1)。   First, the register circuit 4 outputs a margin voltage value Dm corresponding to the current value to be supplied to the load 9 to the boost rate setting unit 2 (S1).

昇圧率設定部2は、入力電圧である電池電圧Vbatをデジタル値Ddetとして取得し、目標電圧値Dsetを取得し、また、マージン電圧値Dmを取得する(S2)。   The step-up rate setting unit 2 acquires the battery voltage Vbat, which is an input voltage, as the digital value Ddet, acquires the target voltage value Dset, and acquires the margin voltage value Dm (S2).

次に、昇圧率設定部2は、電池電圧Vbatからマージン電圧値Dmを減算した値が目標電圧値Dset以上である場合には、昇圧率XCPを1倍に設定する(S3でYESおよびS6)。   Next, when the value obtained by subtracting the margin voltage value Dm from the battery voltage Vbat is equal to or greater than the target voltage value Dset, the boost rate setting unit 2 sets the boost rate XCP to 1 (YES in S3 and S6). .

また、昇圧率設定部2は、電池電圧Vbatからマージン電圧値Dmを減算した値が目標電圧値Dsetより小さい場合であって、電池電圧Vbatの1.5倍からマージン電圧値Dmを減算した値が目標電圧値Dset以上であるときには、昇圧率XCPを1.5倍に設定する(S3でNO、S4でYESおよびS7)。   The step-up rate setting unit 2 is a case where the value obtained by subtracting the margin voltage value Dm from the battery voltage Vbat is smaller than the target voltage value Dset, and the value obtained by subtracting the margin voltage value Dm from 1.5 times the battery voltage Vbat. Is equal to or higher than the target voltage value Dset, the step-up rate XCP is set to 1.5 times (NO in S3, YES and S7 in S4).

同様にして、昇圧率設定部2は、電池電圧Vbatの2倍または2.5倍からマージン電圧値Dmを減算した値と目標電圧値Dsetとを比較することにより、昇圧率を2倍または2.5倍に設定する(S5、S8およびS9)。   Similarly, the boosting rate setting unit 2 compares the value obtained by subtracting the margin voltage value Dm from twice or 2.5 times the battery voltage Vbat with the target voltage value Dset, thereby increasing the boosting rate by 2 or 2. Set to 5 times (S5, S8 and S9).

以下、具体例として、電池電圧Vbatが3.6V、目標電圧値Dsetが7.0V、負荷9に供給すべき電流値Iout=80mAであり、また、レジスタ回路4は図2に示す変換テーブルを用いる場合について説明する。   Hereinafter, as a specific example, the battery voltage Vbat is 3.6 V, the target voltage value Dset is 7.0 V, the current value Iout to be supplied to the load 9 is 80 mA, and the register circuit 4 has the conversion table shown in FIG. The case of using will be described.

レジスタ回路4は、外部から制御信号を受けて、負荷に供給すべき電流値Iout=80mAであると認識すると、変換テーブル10を参照してマージン電圧値Dm=0.4Vとし、昇圧率設定部2へ出力する。   When the register circuit 4 receives the control signal from the outside and recognizes that the current value Iout to be supplied to the load is 80 mA, the register circuit 4 refers to the conversion table 10 to set the margin voltage value Dm = 0.4 V, and sets the boost rate setting unit. Output to 2.

そうすると、昇圧率設定部2は、3.6V×2−0.4V<7.0Vが成立する(S5でNO)ことから、昇圧率XCPが2.0倍では目標電圧を負荷9に供給することができないと判断し、昇圧率XCPを2.5倍に設定する(S9)。   Then, the boost rate setting unit 2 satisfies 3.6V × 2-0.4V <7.0V (NO in S5), and therefore supplies the target voltage to the load 9 when the boost rate XCP is 2.0 times. It is determined that it cannot be performed, and the step-up rate XCP is set to 2.5 times (S9).

ここで、昇圧率XCPが2.5倍に設定されると、負荷9に供給される電圧は3.6V×2.5−0.4V=8.6Vとなり、目標電圧値Dset=7.0Vより大きくなってしまう。しかしながら、前述のように電圧調整部22が、D/Aコンバータ6から受けたアナログ電圧Vsetが表わす目標電圧、および出力電圧Voutの分圧値に基づいて、電池電圧Vbatを降圧して調整し、電圧Vxとしてチャージポンプ回路1へ出力するため、負荷9に供給する電圧を目標電圧値である7.0Vとすることができる。   Here, when the step-up rate XCP is set to 2.5 times, the voltage supplied to the load 9 is 3.6V × 2.5−0.4V = 8.6V, and the target voltage value Dset = 7.0V. It will be bigger. However, as described above, the voltage adjustment unit 22 steps down and adjusts the battery voltage Vbat based on the target voltage represented by the analog voltage Vset received from the D / A converter 6 and the divided value of the output voltage Vout. Since the voltage Vx is output to the charge pump circuit 1, the voltage supplied to the load 9 can be set to 7.0 V that is the target voltage value.

[携帯情報端末]
図4は、本発明の実施の形態に係る電源装置を有する携帯情報端末の機能ブロック図である。
[Portable information terminal]
FIG. 4 is a functional block diagram of a portable information terminal having the power supply device according to the embodiment of the present invention.

同図を参照して、携帯情報端末は、電源装置31〜32と、操作部11と、発光部12と、処理ブロック13と、通信処理部14と、LCDモニタ15とを含む。また、発光部12は、LED21と、処理部22とを含み、処理ブロック13は、CPU(Central Processing Unit)23と、メモリ24とを含む。   With reference to the figure, the portable information terminal includes power supply devices 31 to 32, an operation unit 11, a light emitting unit 12, a processing block 13, a communication processing unit 14, and an LCD monitor 15. The light emitting unit 12 includes an LED 21 and a processing unit 22, and the processing block 13 includes a CPU (Central Processing Unit) 23 and a memory 24.

以下、携帯情報端末は携帯電話であると仮定して説明するが、携帯情報端末はPDA等であってもよい。   In the following description, the portable information terminal is assumed to be a mobile phone, but the portable information terminal may be a PDA or the like.

通信処理部14は、通信に必要な処理を実行する。すなわち、通信処理部14は、PDC(Personal Digital Cellular System)、簡易型携帯電話システム、CDMA(Code Division Multiple Access)、IrDA(Infrared Data Association)方式等の移動通信システムにおける通信に必要な処理を実行する。   The communication processing unit 14 performs processing necessary for communication. That is, the communication processing unit 14 executes processing necessary for communication in a mobile communication system such as a PDC (Personal Digital Cellular System), a simple mobile phone system, a CDMA (Code Division Multiple Access), and an IrDA (Infrared Data Association) system. To do.

操作部11は、ユーザが電話番号等を入力するためのボタンを含み、ユーザの操作を検出する。   The operation unit 11 includes a button for a user to input a telephone number and the like, and detects a user operation.

発光部12は、携帯電話が着信した場合に、LED21をイルミネーションとして点滅させる。処理部22は、LED21を点滅させる命令を表わす制御信号をLED21へ出力する。また、処理部22は、LED21に供給すべき電圧値を表わす制御信号を電源装置31へ出力する。   The light emitting unit 12 blinks the LED 21 as an illumination when a mobile phone arrives. The processing unit 22 outputs a control signal representing a command for causing the LED 21 to blink to the LED 21. In addition, the processing unit 22 outputs a control signal representing a voltage value to be supplied to the LED 21 to the power supply device 31.

電源装置31は、処理部22から受けた制御信号が表わす電圧値に基づいてLED21へ電圧を出力する。   Power supply device 31 outputs a voltage to LED 21 based on the voltage value represented by the control signal received from processing unit 22.

処理ブロック13は、携帯電話の各ブロックを制御する。LCDモニタ15は、通信を行っている相手の電話番号、電子メールの内容および画像等を表示する。ここで、処理ブロック13は、LCDモニタ15に画像等を表示するとともにLED21に供給すべき電圧値を表わす制御信号を電源装置32へ出力する。そして、電源装置31は、処理ブロック13から受けた制御信号が表わす電圧値に基づいてLCDモニタ15に含まれるバックライト用のLEDへ電圧を出力する。   The processing block 13 controls each block of the mobile phone. The LCD monitor 15 displays the telephone number of the other party with whom communication is performed, the contents of an e-mail, an image and the like. Here, the processing block 13 displays an image or the like on the LCD monitor 15 and outputs a control signal representing a voltage value to be supplied to the LED 21 to the power supply device 32. Then, power supply device 31 outputs a voltage to the backlight LED included in LCD monitor 15 based on the voltage value represented by the control signal received from processing block 13.

ところで、特許文献1記載の電源装置では、昇圧率を適切に設定することができなかった。しかしながら、本発明の実施の形態に係る電源装置100では、昇圧率設定部2が、電源装置100の入力電圧および負荷9に供給すべき電圧に加え、負荷9に供給すべき電流に基づくマージン電圧に基づいて昇圧率XCPを設定する。したがって、本発明の実施の形態に係る電源装置100では、昇圧率を適切に設定し、負荷9に安定して目標電圧を供給することができる。   By the way, in the power supply device described in Patent Document 1, the boosting rate cannot be set appropriately. However, in power supply device 100 according to the embodiment of the present invention, marginal voltage based on the current to be supplied to load 9 in addition to the input voltage of power supply device 100 and the voltage to be supplied to load 9 by boost rate setting unit 2 Based on the above, the step-up rate XCP is set. Therefore, in power supply device 100 according to the embodiment of the present invention, the boosting rate can be set appropriately, and the target voltage can be stably supplied to load 9.

また、本発明の実施の形態に係る電源装置100では、電池電圧Vbatを直接参照して昇圧率XCPを設定するため、電池電圧Vbatが変動した場合においても適切な昇圧率を設定することができる。その結果、昇圧率を1.5倍に設定すればすむところを2倍に設定するといった問題が解消されるため、無駄な電力消費が生じることを防ぐことができる。   Further, in power supply apparatus 100 according to the embodiment of the present invention, boosting rate XCP is set by directly referring to battery voltage Vbat, so that an appropriate boosting rate can be set even when battery voltage Vbat varies. . As a result, the problem of setting the double boosting rate to 1.5 times is solved, so that wasteful power consumption can be prevented.

なお、本発明の実施の形態に係る発光制御回路では、レジスタ回路4が、外部から受けた制御信号に基づいて、負荷9に供給すべき電流値を定電流回路8へ出力し、また、負荷9に供給すべき電流値に対応するマージン電圧を変換テーブル10から得る構成としたが、これに限定するものではない。発光制御回路がレジスタ回路4を備えず、昇圧率設定部2が、負荷9に流れる電流の測定値を外部から受けるか、または負荷9に流れる電流を直接測定し、この測定値に対応するマージン電圧を算出する構成とすることができる。   In the light emission control circuit according to the embodiment of the present invention, the register circuit 4 outputs a current value to be supplied to the load 9 to the constant current circuit 8 based on a control signal received from the outside. 9, the margin voltage corresponding to the current value to be supplied to 9 is obtained from the conversion table 10. However, the present invention is not limited to this. The light emission control circuit does not include the register circuit 4, and the step-up rate setting unit 2 receives a measured value of the current flowing through the load 9 from the outside or directly measures the current flowing through the load 9, and a margin corresponding to the measured value The voltage can be calculated.

また、本発明の実施の形態に係る電源装置100は、チャージポンプ回路1を備える構成としたが、これに限定するものではなく、昇圧率の変更が可能な昇圧回路であればチャージポンプ回路1の代わりとすることができる。   In addition, the power supply device 100 according to the embodiment of the present invention is configured to include the charge pump circuit 1. However, the present invention is not limited to this, and the charge pump circuit 1 is not limited thereto. Can be substituted for

また、負荷9として1個のLEDのみを示したが、本発明は、複数個のLEDおよびモータ等の大電流を消費する負荷に対して特に有効となる。   Although only one LED is shown as the load 9, the present invention is particularly effective for a load that consumes a large current, such as a plurality of LEDs and a motor.

今回開示された実施の形態はすべ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る。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の実施の形態に係る電源装置100の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the power supply device 100 which concerns on embodiment of this invention. レジスタ回路の用いる変換テーブル10の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the conversion table 10 which a register circuit uses. 本発明の実施の形態に係る電源装置100の動作手順を定めたフローチャートである。It is the flowchart which defined the operation | movement procedure of the power supply device 100 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る電源装置を有する携帯情報端末の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the portable information terminal which has the power supply device which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

31〜32,100 電源装置、9 負荷、1 チャージポンプ回路、2 昇圧率設定部、4 レジスタ回路、5 出力電圧設定部、6 D/Aコンバータ、7 演算増幅器、8 A/Dコンバータ、9 負荷、10 変換テーブル、11 操作部、12 発光部、13 処理ブロック、14 通信処理部、15 LCDモニタ、21 LED、22 処理部、23 CPU、24 メモリ、R1〜R4 抵抗、M1 MOSトランジスタ、t1 入力端子、t2 出力端子。   31-32,100 Power supply device, 9 load, 1 charge pump circuit, 2 step-up ratio setting unit, 4 register circuit, 5 output voltage setting unit, 6 D / A converter, 7 operational amplifier, 8 A / D converter, 9 load DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Conversion table, 11 Operation part, 12 Light emission part, 13 Processing block, 14 Communication processing part, 15 LCD monitor, 21 LED, 22 Processing part, 23 CPU, 24 Memory, R1-R4 resistance, M1 MOS transistor, t1 input Terminal, t2 output terminal.

Claims (6)

入力端子に印加された入力電圧を昇圧し、前記昇圧した電圧を負荷に供給する昇圧回路と、
前記入力電圧、前記負荷に供給する電圧の目標値、および前記負荷に流れる電流に基づいて昇圧率を設定する昇圧率設定部と
前記入力端子から前記負荷までの経路における所定の区間の、前記負荷に流れる電流量に基づく電圧降下値を前記昇圧率設定部へ出力するレジスタ回路とを備え、
前記昇圧回路は、前記設定に基づいて昇圧率を切り替え
前記昇圧率設定部は、前記入力電圧、前記負荷に供給する電圧の目標値、および前記電圧降下値に基づいて前記昇圧率を設定する電源装置。
A booster circuit that boosts an input voltage applied to an input terminal and supplies the boosted voltage to a load;
A step-up rate setting unit that sets a step-up rate based on the input voltage, a target value of a voltage supplied to the load, and a current flowing through the load ;
A register circuit that outputs a voltage drop value based on the amount of current flowing through the load to a step-up rate setting unit in a predetermined section in the path from the input terminal to the load ;
The booster circuit switches the boosting rate based on the setting ,
The boosting rate setting unit sets the boosting rate based on the input voltage, a target value of a voltage supplied to the load, and the voltage drop value .
前記レジスタ回路は、前記電流量に基づく前記昇圧回路における電圧降下値を前記昇圧率設定部へ通知する請求項記載の電源装置。 It said register circuit includes a power supply device according to claim 1, wherein notifying the voltage drop value in the boosting circuit based on the current amount to the boost ratio setting unit. 前記負荷はLCD表示装置のバックライトとして用いる発光素子である請求項1記載の電源装置。   The power supply device according to claim 1, wherein the load is a light emitting element used as a backlight of an LCD display device. 電源装置を有する携帯情報端末であって、
前記電源装置は、
入力端子に印加された入力電圧を昇圧し、前記昇圧した電圧を負荷に供給する昇圧回路と、
前記入力電圧、前記負荷に供給する電圧の目標値、および前記負荷に流れる電流に基づいて昇圧率を設定する昇圧率設定部と
前記入力端子から前記負荷までの経路における所定の区間の、前記負荷に流れる電流量に基づく電圧降下値を前記昇圧率設定部へ出力するレジスタ回路とを備え、
前記昇圧回路は、前記設定に基づいて昇圧率を切り替え
前記昇圧率設定部は、前記入力電圧、前記負荷に供給する電圧の目標値、および前記電圧降下値に基づいて前記昇圧率を設定する携帯情報端末。
A portable information terminal having a power supply device,
The power supply device
A booster circuit that boosts an input voltage applied to an input terminal and supplies the boosted voltage to a load;
A step-up rate setting unit that sets a step-up rate based on the input voltage, a target value of a voltage supplied to the load, and a current flowing through the load ;
A register circuit that outputs a voltage drop value based on the amount of current flowing through the load to a step-up rate setting unit in a predetermined section in the path from the input terminal to the load ;
The booster circuit switches the boosting rate based on the setting ,
The step-up rate setting unit is a portable information terminal that sets the step-up rate based on the input voltage, a target value of a voltage supplied to the load, and the voltage drop value .
入力端子に印加された入力電圧を調整する電圧調整部と、
前記調整された電圧を昇圧し、前記昇圧した電圧を負荷に供給する昇圧回路と、
前記昇圧回路の昇圧率を設定する昇圧率設定部と
前記負荷に流れる電流に対応するマージン電圧を記憶する変換テーブルとを備え、
前記昇圧回路は、前記調整された電圧および前記昇圧率設定部の設定に応じた出力を行ない、
前記昇圧率設定部は、前記電圧調整部で調整された電圧を前記昇圧率倍した電圧値から前記マージン電圧を減算した値が前記負荷に供給する電圧の目標値未満とならないように前記昇圧率を設定し、
前記電圧調整部は、前記昇圧回路の出力電圧が、前記負荷に供給する電圧の目標値になるように前記入力電圧を調整する電源装置。
A voltage adjustment unit for adjusting the input voltage applied to the input terminal;
A boosting circuit that boosts the adjusted voltage and supplies the boosted voltage to a load;
A boost rate setting unit for setting a boost rate of the boost circuit ;
A conversion table for storing a margin voltage corresponding to the current flowing through the load ,
The booster circuit outputs a row stomach according to the setting of the adjusted voltage and the step-up ratio setting unit,
The step-up rate setting unit is configured to prevent a value obtained by subtracting the margin voltage from a voltage value obtained by multiplying the voltage adjusted by the voltage adjusting unit by the step-up rate is less than a target value of a voltage supplied to the load. Set
The voltage adjustment unit adjusts the input voltage so that an output voltage of the booster circuit becomes a target value of a voltage supplied to the load .
前記電源装置は、さらに、
前記負荷に供給する電圧の目標値を設定する出力電圧設定部を備え、
前記昇圧率設定部は、前記出力電圧設定部の設定に基づいて前記昇圧率を設定する請求項記載の電源装置。
The power supply device further includes:
An output voltage setting unit for setting a target value of a voltage to be supplied to the load;
The power supply device according to claim 5, wherein the boost rate setting unit sets the boost rate based on the setting of the output voltage setting unit.
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