JP6255900B2 - 電源装置、携帯機器、及び電圧生成方法 - Google Patents

Description

本発明は、所定の電圧値を有する電圧を出力する電源装置、電圧生成方法、及び前記電源装置を備える携帯機器に関する。

スイッチング回路を用いて入力電圧を出力電圧に変換する電源装置が知られている。このような電源装置では、出力電圧の精度を高めるために、スイッチング回路に制御回路を設け、スイッチング回路の動作を制御する。制御回路は、Ａ／Ｄコンバータ、基準電圧生成回路、及び演算回路を備える（特許文献１）。

特開２００３−２５９６２９号公報

しかし、Ａ／Ｄコンバータ、基準電圧生成回路、及び演算回路などをスイッチング回路に接続すると、回路規模が大きくなり、コストや故障率が増大するばかりでなく、電源装置の消費電力が増えて、電圧変換効率が悪化するおそれがある。

本発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、回路規模を抑えながら、消費電力が少ない電源装置、電圧生成方法、及び前記電源装置を備える携帯機器を得ることを目的とする。

本願第１の発明による電源装置は、入力電圧を受信して、入力電圧を出力電圧に変換して出力する電圧変換部と、基準電圧を受信して基準電圧の属性を測定し、かつ出力電圧を受信して出力電圧の属性を測定する基準電圧測定部と、基準電圧の属性及び出力電圧の属性に応じて補正電圧の電圧値を決定して出力する補正電圧出力部とを備え、電圧変換部は、補正電圧を受信する帰還入力部を有し、帰還入力部を介して受信した補正電圧の電圧値に基づいて入力電圧を出力電圧に変換することを特徴とする。

補正電圧出力部は、基準電圧の属性に応じて出力電圧の属性を補正し、補正した出力電圧の属性に応じて補正電圧の電圧値を決定することが好ましい。出力電圧を設計電圧に近づけることができる。

記憶部をさらに備え、補正電圧出力部は、補正された出力電圧の属性に基づいてポート値を決定し、ポート値に応じて決定した電圧値を有する補正電圧を出力し、記憶部はポート値を記憶することが好ましい。記憶されたポート値を用いて出力電圧を設計電圧に近づけることができる。

電源装置は、調整工程と、調整工程を実行した後に実行される実動作工程とを実行可能であって、調整工程にあるとき、基準電圧測定部は、基準電圧を受信して基準電圧の属性を測定し、かつ出力電圧を受信して出力電圧の属性を測定し、補正電圧出力部は、基準電圧の属性に応じて出力電圧の属性を補正し、補正された出力電圧の属性に基づいてポート値を決定し、記憶部はポート値を記憶し、実動作工程にあるとき、補正電圧出力部は、記憶部からポート値を読み出し、ポート値に応じて補正電圧の電圧値を決定して出力することが好ましい。あらかじめ調整工程を実行しておけば、実際の動作時において、記憶されたポート値を用いて出力電圧を設計電圧に近づけることができる。

基準電圧の属性を記憶する記憶部をさらに備えることが好ましい。記憶された基準電圧の属性を用いて出力電圧を設計電圧に近づけることができる。

電源装置は、調整工程と、調整工程を実行した後に実行される実動作工程とを実行可能であって、調整工程にあるとき、基準電圧測定部は、基準電圧を受信して基準電圧の属性を測定し、記憶部は、基準電圧の属性を記憶し、実動作工程にあるとき、補正電圧出力部は、記憶部から基準電圧の属性を読み出し、基準電圧測定部は、出力電圧を受信して出力電圧の属性を測定し、補正電圧出力部は、基準電圧の属性に応じて出力電圧の属性を補正し、補正した出力電圧の属性に応じて補正電圧の電圧値を決定して出力することが好ましい。あらかじめ調整工程を実行しておけば、実際の動作時において、記憶されたポート値を用いて出力電圧を設計電圧に近づけることができる。

補正電圧出力部は、抵抗器を介して帰還入力部と接続し、第１の補正電圧値、第２の補正電圧値、又は第３の補正電圧値を有する補正電圧を出力し、電圧変換部は、第１の補正電圧値を受信したときには、第１の出力電圧値を有する出力電圧を出力し、第２の補正電圧値を受信したときには、第２の出力電圧値を有する出力電圧を出力し、第３の補正電圧値を受信したときには、第３の出力電圧値を有する出力電圧を出力することが好ましい。設計電圧に出力電圧をより近似させることができる。

基準電圧測定部は、基準電圧及び出力電圧をデジタル変換してデジタル電圧値を出力し、属性はデジタル電圧値であることが好ましい。デジタル電圧値を用いて出力電圧を設計電圧に近づけることができる。

電圧変換部は、複数の設計電圧を出力電圧として出力可能であって、補正電圧出力部は、複数の設計電圧の各々に対して、補正電圧を受信し、補正電圧の電圧値に基づいて入力電圧を出力電圧に変換することが好ましい。複数の出力電圧を複数の設計電圧に各々近づけることができる。

本願第２の発明による携帯機器は、請求項１に記載の電源装置と、入力電圧を出力する電池と、出力電圧を受信して動作する周辺部とを備えることを特徴とする。

本願第３の発明による電圧生成方法は、基準電圧を受信して基準電圧の属性を測定するステップと、入力電圧を受信して、入力電圧を出力電圧に変換して出力するステップと、出力電圧を受信して出力電圧の属性を測定するステップと、基準電圧の属性に応じて出力電圧の属性を補正するステップと、補正した出力電圧の属性に応じて補正電圧の電圧値を決定するステップと、補正電圧の電圧値に基づいて入力電圧を出力電圧に変換するステップとを備えることを特徴とする。

本発明によれば、回路規模を抑えながら、消費電力が少ない電源装置、電圧生成方法、及び前記電源装置を備える携帯機器を得る。

本実施形態による電源装置を概略的に示したブロック図である。 電源装置が備える電源回路を概略的に示した図である。 個々の電源装置が出力する出力電圧のばらつきを示した図である。 個々の電源装置が出力する出力電圧のばらつきを示した図である。 第１の調整処理を示したフローチャートである。 第１の出力処理を示したフローチャートである。 第２の調整処理を示したフローチャートである。 第２の出力処理を示したフローチャートである。

以下、本願発明の第１の実施形態による電源装置１００について図１から６を用いて説明する。図１は、電源装置１００を備えるデジタルカメラ２００を示す。まず、図１を用いてデジタルカメラ２００の構成について説明する。

携帯機器であるデジタルカメラ２００は、電源装置１００と、ＤＳＰ２０１と、撮像素子であるＣＣＤ２０２と、撮像レンズ２０３と、モニタ２０４と、記録媒体２０５と、操作部材２０６とを主に備える。

撮像レンズ２０３は、複数のレンズから成り、被写体像をＣＣＤ２０２に結像させる。ＣＣＤ２０２は、被写体像を撮像し、画像信号を出力する。ＤＳＰ２０１は、画像信号を処理して、画像及び画像ファイルを生成し、モニタ又は記録媒体２０５に送信する。

記録媒体２０５は、デジタルカメラ２００に着脱自在に接続される、例えばＳＤカードであって、画像ファイルを記録する。

モニタ２０４は、デジタルカメラ２００の背面に設けられる、例えば液晶モニタであって、画像を表示する。

操作部材２０６は、例えば二段式スイッチであるシャッターレリーズボタンや、十字キーや、押し下げ式スイッチ等であって、ユーザの操作に応じてＤＳＰ２０１に信号を送信する。ＤＳＰ２０１は、操作部材２０６から受信した信号に応じて動作する。

電源装置１００は、制御部１１０と電圧変換部を成す電源回路１２０とを主に備える。電源回路１２０は、バッテリ（電池）１０２に接続され、所定の電圧（入力電圧）をバッテリ１０２から受電する。そして、入力電圧を出力電圧に変換して出力する。電源回路１２０は、１つの入力電圧を用いて、複数の出力電圧を生成及び出力可能である。本実施形態では、一例として１．１Ｖ、１．８Ｖ、及び３．３Ｖを出力する。出力された電圧は、デジタルカメラ２００が備える各部材に供給され、各部材は供給された電圧を用いて動作する。制御部１１０は、記憶部を成すメモリ１０１を用いながら、電源回路１２０の動作を制御する。

次に、図２を用いて電源装置１００について説明する。

制御部１１０は、基準電圧測定部を成すＡ／Ｄコンバータ１１１と、演算部１１２と、スイッチ１１３とを主に備える。演算部１１２とスイッチ１１３とが補正電圧出力部を成す。

Ａ／Ｄコンバータ１１１は、アナログポート１１０ａを介して制御部１１０の外部から電圧を受電する。そして、受電した電圧の電圧値をデジタル変換してデジタル電圧値を演算部１１２に出力する。これにより、Ａ／Ｄコンバータ１１１は電圧の属性を測定する。ここで、電圧の属性とは、デジタル電圧値をいう。デジタル電圧値は、制御部１１０に接続されるメモリ１０１に記憶される。

演算部１１２は、Ａ／Ｄコンバータ１１１からデジタル電圧値を受電して、デジタル電圧値に基づいてスイッチ１１３を制御する。

スイッチ１１３は、演算部１１２の制御に応じて、１．８０Ｖの電圧値を有するＨｉ出力ポート１１３ａ、０Ｖの電圧値を有するＬｏ出力ポート１１３ｂ、及びハイインピーダンスを有するＨｉＺ入力ポート１１３ｃのいずれか１つを、電圧ポート１１０ｂに接続する。これにより、１．８０Ｖ、０Ｖ、及びハイインピーダンスのいずれか１つが、電圧ポート１１０ｂにより補正電圧として入出力される。

アナログポート１１０ａには、安定化電源装置２０７が選択的に接続される。安定化電源装置２０７は、基準電圧をアナログポート１１０ａに供給する。Ａ／Ｄコンバータ１１１は、基準電圧の電圧値をデジタル変換してデジタル基準電圧値を得る。デジタル基準電圧値はメモリ１０１に記憶される。

電源回路１２０は、電圧変換部であるＤＣＤＣコンバータ１２１を主に備える。ＤＣＤＣコンバータ１２１は、Ｖｉｎポート１２１ａと、ＬＸポート１２１ｂと、帰還入力部であるＦＢポート１２１ｃとを備える。Ｖｉｎポート１２１ａは、バッテリ１０２に接続され、バッテリ１０２から入力電圧を受電する。ＬＸポート１２１ｂは、コイル１２２を介して周辺部２１０及び検出ポート１２０ａに接続され、コイル及びキャパシタ１２３を介してグラウンド１２４に接地され、コイル及び第１の分圧抵抗１２５を介してＦＢポート１２１ｃと接続され、コイル１２２、第１の分圧抵抗１２５、及び第１の抵抗１１４を介して電圧ポート１１０ｂと接続され、第１の分圧抵抗及び第２の分圧抵抗１２６を介してグラウンド１２４に接地される。周辺部２１０は、前述のＣＣＤ２０２、ＤＳＰ２０１、モニタ２０４、及び記録部材等のデジタルカメラ２００が備え、かつ電力を消費する部材である。ＦＢポート１２１ｃは、第１の抵抗（抵抗器）１１４を介して電圧ポート１１０ｂに接続されるとともに、第１の分圧抵抗１２５及びコイル１２２を介してＬＸポート１２１ｂに接続される。ＤＣＤＣコンバータ１２１は、Ｖｉｎポート１２１ａを介して受電した入力電圧を出力電圧に変換し、ＬＸポート１２１ｂから出力する。

次に、制御部１１０を用いてＤＣＤＣコンバータ１２１の出力電圧を調整する処理について説明する。

電源装置１００は、調整工程と、実動作工程とを実行可能である。調整工程では、電源装置１００は安定化電源を用いて、出力電圧を調整するために用いるポート値を取得する。実動作工程では、ポート値を用いて出力電圧を出力する。

調整工程について説明する。まず、アナログポート１１０ａを安定化電源装置２０７に接続する。そして、安定化電源がＡ／Ｄコンバータ１１１に１．１０Ｖの基準電圧を出力する。Ａ／Ｄコンバータ１１１は、基準電圧をデジタル変換して、デジタル基準電圧値を演算部１１２に出力する。次に、安定化電源をアナログポート１１０ａから切断し、アナログポート１１０ａに検出ポート１２０ａを接続する。そして、ＤＣＤＣコンバータ１２１を動作させる。ＤＣＤＣコンバータ１２１は、バッテリ１０２から入力電圧を得て、入力電圧を出力電圧に変換し、ＬＸポート１２１ｂから出力電圧を出力する。Ａ／Ｄコンバータ１１１は、出力電圧をデジタル変換して、デジタル出力電圧値を演算部１１２に出力する。演算部１１２は、デジタル基準電圧値に基づいてデジタル出力電圧値を補正する。調整工程においても、ＤＣＤＣコンバータ１２１がＡ／Ｄコンバータ１１１に電圧を供給している。Ａ／Ｄコンバータ１１１に供給される電圧が規定の電圧に対して誤差を含む場合、Ａ／Ｄコンバータ１１１が出力するデジタル基準電圧値及びデジタル出力電圧値もまた誤差を含むことになる。しかしながら、デジタル基準電圧値を予め測定し、これに基づいてデジタル出力電圧値を補正すれば、Ａ／Ｄコンバータ１１１に供給される電圧が含む誤差を補正することができる。次に、演算部１１２は、デジタル出力電圧値が１．１１Ｖ以上か、あるいは１．０９Ｖ以下かを判断する。１．１１Ｖ以上である場合には、ポート値をＨｉに設定し、メモリ１０１に記憶させる。他方、１．０９Ｖ以下である場合には、ポート値をＬｏに設定し、メモリ１０１に記憶させる。あるいは、１．１１Ｖより小さく、かつ１．０９Ｖよりも大きい場合には、ポート値をＨｉＺに設定し、メモリ１０１に記憶させる。

次に、実動作工程について説明する。演算部１１２は、メモリ１０１からポート値を読み出す。そして、ポート値がＨｉである場合には、スイッチ１１３を制御して、Ｈｉ出力ポート１１３ａに電圧ポート１１０ｂを接続させる。これにより、電圧ポート１１０ｂから１．８０Ｖが出力される。電圧ポート１１０ｂから出力された１．８０Ｖの電圧は、第１の抵抗１１４を経て、出力電圧が１．１０Ｖであるときよりも高い電圧としてＦＢポート１２１ｃに印加される。このとき、ＤＣＤＣコンバータ１２１は、ＦＢポート１２１ｃに印加された電圧に応じて出力電圧を変更する。すなわち、出力電圧を０．０２Ｖ下げる。これにより、調整工程で補正されたデジタル出力電圧値が１．１１Ｖから１．１３Ｖまでの間である場合、出力電圧が１．０９Ｖから１．１１Ｖまでの間の値を取ることになる。

ポート値がＬｏである場合には、Ｌｏ出力ポート１１３ｂに電圧ポート１１０ｂを接続させる。これにより、電圧ポート１１０ｂが０Ｖとなる。電圧ポート１１０ｂから出力された０Ｖの電圧は、第１の抵抗１１４を経て、出力電圧が１．１０Ｖであるときよりも低い電圧としてＦＢポート１２１ｃに印加される。このとき、ＤＣＤＣコンバータ１２１は、ＦＢポート１２１ｃに印加された電圧に応じて出力電圧を変更する。すなわち、出力電圧を０．０２Ｖ上げる。これにより、調整工程で補正されたデジタル出力電圧値が１．０７Ｖから１．０９Ｖまでの間である場合、出力電圧が１．０９Ｖから１．１１Ｖまでの間の値を取ることになる。

ポート値がＨｉＺである場合には、ＨｉＺ入力ポート１１３ｃに電圧ポート１１０ｂを接続させる。これにより、電圧ポート１１０ｂがハイインピーダンスになる。電圧ポート１１０ｂからは電圧が出力されず、ＬＸポート１２１ｂから出力された出力電圧のみがＦＢポート１２１ｃに印加される。このとき既に、ＤＣＤＣコンバータ１２１は、ＦＢポート１２１ｃに印加された電圧に応じて出力電圧を出力している。ＦＢポート１２１ｃに印加された電圧が変わらないため、ＤＣＤＣコンバータ１２１は現在出力中の電圧で出力電圧を出力し続ける。これにより、調整工程で補正されたデジタル出力電圧値が１．０９Ｖから１．１１Ｖまでの間である場合、出力電圧が１．０９Ｖから１．１１Ｖまでの間の値を取ることになる。

次に図３及び４を用いて、本実施形態の原理について説明する。

図３は、設計上の出力電圧、すなわち設計電圧が１．１Ｖである場合における、ＤＣＤＣコンバータ１２１における出力電圧の個体差を示したグラフである。ＤＣＤＣコンバータ１２１は、ＦＢポート１２１ｃを介して受電した電圧に基づいて、出力電圧を調整する。しかしながら、第１の分圧抵抗及び第２の分圧抵抗１２６の値が製造誤差を含む場合、ＦＢポート１２１ｃに入力される電圧に誤差が生じる。この誤差を含む電圧に基づいてＤＣＤＣコンバータ１２１が出力電圧を調整すると、出力電圧にばらつきが生じる可能性がある。ここでは、出力電圧に±０．０３Ｖのばらつきが生じていると仮定する。

図４を参照して、本実施形態による処理について説明する。

図４の「１．電圧規格」は、周辺部２１０により要求される電力の仕様を示す。ここでは、設計要求電圧が１．１０Ｖ、最低要求電圧が１．００Ｖ、最高要求電圧が１．２０Ｖであるとする。

「２．ＤＣＤＣ個体ばらつき」は、ＤＣＤＣコンバータ１２１の出力電圧のばらつきを示す。ＤＣＤＣコンバータ１２１の設計電圧が１．１０Ｖであるとき、前述のように出力電圧に±０．０３Ｖのばらつきが生じているため、出力電圧は、最低電圧が１．０７Ｖ、最高電圧が１．１３Ｖの範囲でばらつく。ここで、周辺部２１０が動作可能な限度まで出力電圧を下げれば、デジタルカメラ２００全体の消費電力を抑えることができる。そこで、「４．ＤＣＤＣ個体ばらつき」を用いて、最低要求電圧まで最低電圧を下げる手段について説明する。

「４．ＤＣＤＣ個体ばらつき」は、最低要求電圧まで最低電圧を下げた場合のＤＣＤＣコンバータ１２１の出力電圧を示す。このとき、ＤＣＤＣコンバータ１２１の設計電圧を１．０３Ｖまで下げると、ＤＣＤＣコンバータ１２１の最低電圧が１．００Ｖとなって最低要求電圧と一致する。すなわち、１．１０Ｖ−１．０３Ｖ＝０．０７Ｖに相当する電力を低減することができる。

他方、本実施形態を用いて出力電圧のばらつきを補正した場合について説明する。

「３．ＦＢポート電圧加算」は、前述の調整工程及び実動作工程を経て出力された出力電圧の電圧値を示す。「２．ＤＣＤＣ個体ばらつき」において、下側領域１２７ｃに属していた個体及び上側領域１２７ａに属していた個体が、前述の調整工程及び実動作工程を経ることにより、中間領域１２７ｂに属する個体となる。

「５．ＦＢポート電圧加算」は、前述の調整工程及び実動作工程を経た個体の設計電圧を１．０１Ｖに下げた場合の出力電圧のばらつきを示す。ＤＣＤＣコンバータ１２１の設計電圧を１．０１Ｖまで下げると、ＤＣＤＣコンバータ１２１の最低電圧が１．００Ｖとなって最低要求電圧と一致する。すなわち、１．１０Ｖ−１．０１Ｖ＝０．０９Ｖに相当する電力を低減することができる。これにより、調整工程及び実動作工程を経ないで出力電圧を出力する場合と比較して、０．０９Ｖ−０．０７Ｖ＝０．０２Ｖだけ設計電圧を下げることができ、０．０２Ｖに相当する電力を低減することができる。

次に、図５を用いて、調整工程を成す第１の調整処理について説明する。

始めのステップＳ５１では、アナログポート１１０ａを安定化電源装置２０７に接続し、安定化電源装置２０７からＡ／Ｄコンバータ１１１に１．１０Ｖの基準電圧を供給する。Ａ／Ｄコンバータ１１１は、基準電圧をデジタル変換して、デジタル基準電圧値を演算部１１２に出力する。

次のステップＳ５２では、安定化電源装置２０７をアナログポート１１０ａから切断し、アナログポート１１０ａに検出ポート１２０ａを接続する。そして、ＤＣＤＣコンバータ１２１を動作させ、ＤＣＤＣコンバータ１２１からＬＸポート１２１ｂを介してＡ／Ｄコンバータ１１１が出力電圧を受電する。Ａ／Ｄコンバータ１１１は、出力電圧をデジタル変換して、デジタル出力電圧値を演算部１１２に出力する。

次のステップＳ５３では、演算部１１２が、デジタル基準電圧値に基づいてデジタル出力電圧値を補正する。これにより、Ａ／Ｄコンバータ１１１に供給される電圧に起因してデジタル出力電圧値に含まれる誤差を補正する。

次のステップＳ５４では、演算部１１２が、デジタル出力電圧値が１．１１Ｖ以上か否かを判断する。１．１１Ｖ以上である場合、処理はステップＳ５５に進み、そうでない場合、ステップＳ５６に進む。

ステップＳ５５では、ポート値をＨｉに設定する。そしてステップＳ５９に進む。

ステップＳ５６では、デジタル出力電圧値が１．０９Ｖ以下か否かを判断する。１．０９Ｖ以下である場合、処理はステップＳ５７に進み、そうでない場合、ステップＳ５８に進む。

ステップＳ５７では、ポート値をＬｏに設定する。そしてステップＳ５９に進む。

ステップＳ５８では、ポート値をＨｉＺに設定する。そしてステップＳ５９に進む。

次のステップＳ５９では、ステップＳ５５、Ｓ５７、又はＳ５８において設定したポート値をメモリ１０１に記憶させる。そして、調整処理を終了する。

次に、図６を用いて、実動作工程を成す第１の実動作処理について説明する。

始めのステップＳ６１では、演算部１１２は、メモリ１０１からポート値を読み出す。そして次のステップＳ６２では、ポート値に応じてスイッチ１１３を制御する。すなわち、ポート値がＨｉである場合には、Ｈｉ出力ポート１１３ａに電圧ポート１１０ｂを接続させ、ポート値がＬｏである場合には、Ｌｏ出力ポート１１３ｂに電圧ポート１１０ｂを接続させ、ポート値がＨｉＺである場合には、ＨｉＺ入力ポート１１３ｃに電圧ポート１１０ｂを接続させる。そして処理が終了する。

これにより、調整工程で補正されたデジタル出力電圧値が１．１１Ｖから１．１３Ｖまでの間である場合、出力電圧が１．０９Ｖから１．１１Ｖまでの間の値を取り、１．０７Ｖから１．０９Ｖまでの間である場合、出力電圧が１．０９Ｖから１．１１Ｖまでの間の値を取り、１．０９Ｖから１．１１Ｖまでの間である場合、出力電圧が１．０９Ｖから１．１１Ｖまでの間の値を取ることになる。

本実施形態によれば、Ａ／Ｄコンバータ及びスイッチ１１３を設けるだけで、ＤＣＤＣコンバータ１２１が出力する電圧のばらつきを抑えることができる。スイッチ１１３からＤＣＤＣコンバータ１２１との間には、わずかな電流しか流れないため、例えばマイコンからＤＣＤＣコンバータ１２１のＦＢポート１２１ｃに電圧を直接出力することができる。また、Ａ／Ｄコンバータ１１１もマイコンが内蔵する程度のもので十分である。そのため、トランジスタ等のスイッチング部材を設ける必要がなく、回路規模を抑えることができる。

また、設計電圧を極力低くして最低要求電圧に近づけることにより、消費電力を抑えることができる。

次に、図７及び８を用いて第２の実施形態について説明する。第１の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。第２の実施形態では、調整工程及び実動作工程の内容が第１の実施形態と異なる。拠って、調整工程及び実動作工程について説明する。

調整工程について説明する。まず、アナログポート１１０ａを安定化電源装置２０７に接続する。そして、安定化電源装置２０７がＡ／Ｄコンバータ１１１に１．１０Ｖの基準電圧を出力する。Ａ／Ｄコンバータ１１１は、基準電圧をデジタル変換して、デジタル基準電圧値を演算部１１２に出力する。次に、演算部１１２は、デジタル基準電圧値をメモリ１０１に記憶させる。

次に、実動作工程について説明する。まず、演算部１１２は、メモリ１０１からデジタル基準電圧値を読み出す。

次に、アナログポート１１０ａに検出ポート１２０ａを接続する。そして、ＤＣＤＣコンバータ１２１を動作させる。ＤＣＤＣコンバータ１２１は、バッテリ１０２から入力電圧を得て、入力電圧を出力電圧に変換し、ＬＸポート１２１ｂから出力電圧を出力する。Ａ／Ｄコンバータ１１１は、出力電圧をデジタル変換して、デジタル出力電圧値を演算部１１２に出力する。演算部１１２は、デジタル基準電圧値に基づいてデジタル出力電圧値を補正する。調整工程においても、ＤＣＤＣコンバータ１２１がＡ／Ｄコンバータ１１１に電圧を供給している。Ａ／Ｄコンバータ１１１に供給される電圧が規定の電圧に対して誤差を含む場合、Ａ／Ｄコンバータ１１１が出力するデジタル基準電圧値及びデジタル出力電圧値もまた誤差を含むことになる。しかしながら、デジタル基準電圧値を予め測定し、これに基づいてデジタル出力電圧値を補正すれば、Ａ／Ｄコンバータ１１１に供給される電圧が含む誤差を補正することができる。次に、演算部１１２は、デジタル出力電圧値が１．１１Ｖ以上か、あるいは１．０９Ｖ以下かを判断する。

デジタル出力電圧値に対応する電圧値が１．１１Ｖ以上である場合には、スイッチ１１３を制御して、Ｈｉ出力ポート１１３ａに電圧ポート１１０ｂを接続させる。これにより、電圧ポート１１０ｂから１．８０Ｖが出力される。電圧ポート１１０ｂから出力された１．８０Ｖの電圧は、第１の抵抗１１４を経て、出力電圧が１．１０Ｖであるときよりも高い電圧としてＦＢポート１２１ｃに印加される。このとき、ＤＣＤＣコンバータ１２１は、ＦＢポート１２１ｃに印加された電圧に応じて出力電圧を変更する。すなわち、出力電圧を０．０２Ｖ下げる。これにより、調整工程で補正されたデジタル出力電圧値が１．１１Ｖから１．１３Ｖまでの間である場合、出力電圧が１．０９Ｖから１．１１Ｖまでの間の値を取ることになる。

デジタル出力電圧値が１．０９Ｖ以下である場合には、Ｌｏ出力ポート１１３ｂに電圧ポート１１０ｂを接続させる。これにより、電圧ポート１１０ｂが０Ｖとなる。電圧ポート１１０ｂから出力された０Ｖの電圧は、第１の抵抗１１４を経て、出力電圧が１．１０Ｖであるときよりも低い電圧としてＦＢポート１２１ｃに印加される。このとき、ＤＣＤＣコンバータ１２１は、ＦＢポート１２１ｃに印加された電圧に応じて出力電圧を変更する。すなわち、出力電圧を０．０２Ｖ上げる。これにより、調整工程で補正されたデジタル出力電圧値が１．０７Ｖから１．０９Ｖまでの間である場合、出力電圧が１．０９Ｖから１．１１Ｖまでの間の値を取ることになる。

デジタル出力電圧値が１．１１Ｖより小さく、かつ１．０９Ｖよりも大きい場合には、ＨｉＺ入力ポート１１３ｃに電圧ポート１１０ｂを接続させる。これにより、電圧ポート１１０ｂがハイインピーダンスになる。電圧ポート１１０ｂからは電圧が出力されず、ＬＸポート１２１ｂから出力された出力電圧のみがＦＢポート１２１ｃに印加される。このとき既に、ＤＣＤＣコンバータ１２１は、ＦＢポート１２１ｃに印加された電圧に応じて出力電圧を出力している。ＦＢポート１２１ｃに印加された電圧が変わらないため、ＤＣＤＣコンバータ１２１は現在出力中の電圧で出力電圧を出力し続ける。これにより、調整工程で補正されたデジタル出力電圧値が１．０９Ｖから１．１１Ｖまでの間である場合、出力電圧が１．０９Ｖから１．１１Ｖまでの間の値を取ることになる。

次に、図７を用いて、調整工程を成す第２の調整処理について説明する。

始めのステップＳ７１では、アナログポート１１０ａを安定化電源装置２０７に接続し、安定化電源からＡ／Ｄコンバータ１１１に１．１０Ｖの基準電圧を供給する。Ａ／Ｄコンバータ１１１は、基準電圧をデジタル変換して、デジタル基準電圧値を演算部１１２に出力する。

次のステップＳ７２では、演算部１１２は、デジタル基準電圧値をメモリ１０１に記憶させる。ポート値をメモリ１０１に記憶させる。そして、調整処理を終了する。

次に、図８を用いて、実動作工程を成す第２の実動作処理について説明する。
始めのステップＳ８１では、演算部１１２は、メモリ１０１からデジタル基準電圧値を読み出す。

次のステップＳ８２では、アナログポート１１０ａに検出ポート１２０ａを接続する。そして、ＤＣＤＣコンバータ１２１を動作させ、ＤＣＤＣコンバータ１２１からＬＸポート１２１ｂを介してＡ／Ｄコンバータ１１１が出力電圧を受電する。Ａ／Ｄコンバータ１１１は、出力電圧をデジタル変換して、デジタル出力電圧値を演算部１１２に出力する。

次のステップＳ８３では、演算部１１２が、デジタル基準電圧値に基づいてデジタル出力電圧値を補正する。これにより、Ａ／Ｄコンバータ１１１に供給される電圧に起因してデジタル出力電圧値に含まれる誤差を補正する。

次のステップＳ８４では、演算部１１２が、デジタル出力電圧値が１．１１Ｖ以上か否かを判断する。１．１１Ｖ以上である場合、処理はステップＳ８５に進み、そうでない場合、ステップＳ８６に進む。

ステップＳ８５では、Ｈｉ出力ポート１１３ａに電圧ポート１１０ｂを接続させる。そして、調整処理を終了する。

ステップＳ８６では、デジタル出力電圧値が１．０９Ｖ以下か否かを判断する。１．０９Ｖ以下である場合、処理はステップＳ８７に進み、そうでない場合、ステップＳ８８に進む。

ステップＳ８７では、Ｌｏ出力ポート１１３ｂに電圧ポート１１０ｂを接続させる。そして、調整処理を終了する。

ステップＳ８８では、ＨｉＺ入力ポート１１３ｃに電圧ポート１１０ｂを接続させる。そして、調整処理を終了する。

これにより、補正されたデジタル出力電圧値が１．１１Ｖから１．１３Ｖまでの間である場合、出力電圧が１．０９Ｖから１．１１Ｖまでの間の値を取り、１．０７Ｖから１．０９Ｖまでの間である場合、出力電圧が１．０９Ｖから１．１１Ｖまでの間の値を取り、１．０９Ｖから１．１１Ｖまでの間である場合、出力電圧が１．０９Ｖから１．１１Ｖまでの間の値を取ることになる。

本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得る。

なお、いずれの実施形態においても、制御部１１０を設けずにＤＳＰ２０１が制御部１１０を兼ねても良く、ＤＳＰ２０１を設けずに制御部１１０がＤＳＰ２０１を兼ねても良い。

また、いずれの実施形態においても、ポート値やデジタル電圧値をメモリ１０１に記憶せず、使用時に調整工程と実動作工程とを実行しても良い。

いずれの実施形態においても、電圧値として示した値は例示であって、これら以外の値を用いてもよい。

いずれの実施形態においても、携帯機器はデジタルカメラ２００に限定されず、電圧を調整する装置を備える携帯機器であればよい。

１００ 電源装置
１０１ メモリ
１０２ バッテリ
１１０ 制御部
１１０ａ アナログポート
１１０ｂ 電圧ポート
１１１ Ａ／Ｄコンバータ
１１２ 演算部
１１３ スイッチ
１１３ａ Ｈｉ出力ポート
１１３ｂ Ｌｏ出力ポート
１１３ｃ ＨｉＺ入力ポート
１１４ 第１の抵抗
１２０ 電源回路
１２０ａ 検出ポート
１２１ ＤＣＤＣコンバータ
１２１ａ Ｖｉｎポート
１２１ｂ ＬＸポート
１２１ｃ ＦＢポート
１２２ コイル
１２３ キャパシタ
１２４ グラウンド
１２５ 第１の分圧抵抗
１２６ 第２の分圧抵抗
１２７ａ 上側領域
１２７ｂ 中間領域
１２７ｃ 下側領域
２００ デジタルカメラ
２０１ ＤＳＰ
２０２ ＣＣＤ
２０３ 撮像レンズ
２０４ モニタ
２０５ 記録媒体
２０６ 操作部材
２０７ 安定化電源装置
２１０ 周辺部

Claims (11)

1. 入力電圧を出力電圧に変換して出力する電圧変換部と、
   基準電圧および前記出力電圧を測定する基準電圧測定部と、
   補正電圧を決定して出力する補正電圧出力部とを備え、
   前記補正電圧出力部は、
   前記基準電圧測定部から受信した前記基準電圧、前記出力電圧、および前記電圧変換部の出力ばらつきに基づいて補正電圧を決定し、
   前記補正電圧に対応するポートに接続を切り換えることによって、前記補正電圧を出力し、
   前記電圧変換部は、帰還入力部を有し、前記帰還入力部を介して受信した前記補正電圧に基づいて前記入力電圧を前記出力電圧に変換する電源装置。
2. 記憶部をさらに備え、
   前記記憶部は前記補正電圧に対応するポートのポート値を記憶する、請求項１に記載の電源装置。
3. 前記電源装置は、調整工程と、前記調整工程を実行した後に実行される実動作工程とを実行可能であって、
   前記調整工程にあるとき、
   前記基準電圧測定部は、前記基準電圧および前記出力電圧を測定し、
   前記補正電圧出力部は、前記補正電圧に対応するポートのポート値を決定し、
   前記記憶部は前記ポート値を記憶し、
   前記実動作工程にあるとき、
   前記補正電圧出力部は、前記記憶部から前記ポート値を読み出し、前記ポート値に応じて接続を切り換えることによって、前記補正電圧を出力する
   請求項２に記載の電源装置。
4. 前記基準電圧を記憶する記憶部をさらに備える請求項１に記載の電源装置。
5. 前記電源装置は、調整工程と、前記調整工程を実行した後に実行される実動作工程とを実行可能であって、
   前記調整工程にあるとき、
   前記基準電圧測定部は、前記基準電圧を測定し、
   前記記憶部は、前記基準電圧を記憶し、
   前記実動作工程にあるとき、
   前記補正電圧出力部は、前記記憶部から前記基準電圧を読み出し、
   前記基準電圧測定部は、前記出力電圧を測定し、
   前記補正電圧出力部は、前記基準電圧、前記出力電圧、および前記電圧変換部の出力ばらつきに基づいて前記補正電圧を出力する
   請求項４に記載の電源装置。
6. 前記補正電圧出力部は、抵抗器を介して前記帰還入力部と接続し、第１の補正電圧、第２の補正電圧、又は第３の補正電圧を出力し、
   前記電圧変換部は、第１の補正電圧を受信したときには、第１の出力電圧を出力し、第２の補正電圧を受信したときには、第２の出力電圧を出力し、第３の補正電圧を受信したときには、第３の出力電圧を出力する請求項１から５のいずれか一項に記載の電源装置。
7. 前記基準電圧測定部は、前記基準電圧及び前記出力電圧をデジタル変換する請求項１から６のいずれか一項に記載の電源装置。
8. 前記電圧変換部は、複数の設計電圧を前記出力電圧として出力可能であって、
   前記補正電圧出力部は、前記複数の設計電圧の各々に対して、前記補正電圧を受信し、
   前記補正電圧の電圧値に基づいて前記入力電圧を前記出力電圧に変換する
   請求項１から６のいずれか一項に記載の電源装置。
9. 請求項１に記載の電源装置と、
   前記入力電圧を出力する電池と、
   前記出力電圧を受信して動作する周辺部とを備える携帯機器。
10. 基準電圧を測定する第１のステップと、
    入力電圧を出力電圧に変換して出力する第２のステップと、
    前記第２のステップにおいて出力された出力電圧を測定する第３のステップと、
    前記基準電圧、前記第３のステップにおいて測定された出力電圧、および前記第２のステップにおける出力ばらつきに基づいて補正電圧を決定する第４のステップと、
    前記補正電圧に対応するポートに接続を切り換えることによって、前記補正電圧を出力する第５のステップと、
    前記第５のステップにおいて出力された補正電圧に基づいて前記入力電圧を出力電圧に変換して出力する第６のステップと
    を実行することを特徴とする電圧生成方法。
11. 前記ポートと前記帰還入力部とは、第１の抵抗のみを介して接続されることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
    

Images