JP7344249B2

JP7344249B2 - 電力供給装置

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Authority: JP
Inventors: 利民肖; 守幸土橋
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Filing date: 2021-06-14
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Description

本発明は、電力供給装置に関する。

発光素子としてＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）を備えて構成される表示装置において、発光素子を駆動するための電力を供給する電源回路を備える技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３－２３４１８８号公報

上記のようなディスプレイの電源回路をバッテリにより動作させるにあたっては、例えば使用されるバッテリの条件に対して電源回路の効率低下ができるだけ抑えられるようにすることが好ましい。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ディスプレイの電源回路をバッテリにより動作させるにあたって、電源回路の効率の低下を抑止することを目的とする。

上述した課題を解決するための本発明の一態様は、電圧を入力して所定電圧による電源をディスプレイに出力するディスプレイ電源回路と、バッテリの電圧値が所定以上である場合には、前記バッテリが出力する電圧に基づく第１電圧を前記ディスプレイ電源回路に出力し、前記バッテリの電圧値が所定以下である場合には、前記バッテリが出力する電圧に基づき前記第１電圧よりも高い第２電圧を前記ディスプレイ電源回路に出力する電圧切替部とを備えて電力供給装置を構成する。

本発明によれば、ディスプレイの電源回路をバッテリにより動作させるにあたって、電源回路の効率の低下を抑止できるようになるという効果が得られる。

２ＳバッテリによりＯＬＥＤディスプレイに電力を供給するための基本的な構成例を示す図である。第１実施形態における２Ｓバッテリの出力電圧範囲と、ディスプレイ電源部の入力電圧範囲と、２Ｓバッテリを昇圧して得られる出力電圧範囲との関係を示す図である。第１実施形態における電力供給装置の一例を示す図である。第１実施形態における入力電力とディスプレイ電源部の消費電力との関係を示す図である。第２実施形態における電圧切替部の構成例を示す図である。第３実施形態における電圧切替部の構成例を示す図である。第４実施形態における電圧切替部の構成例を示す図である。

＜実施形態に至る背景＞
本実施形態は、ディスプレイを備える各種電子機器において、ディスプレイが表示動作を行うための電力を供給する電力供給装置に関するものである。本実施形態のディスプレイは、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）を備えるＯＬＥＤディスプレイとして構成される。ＯＬＥＤは、自発光型の表示素子である。なお、ＯＬＥＤディスプレイは、タッチパネルとして構成されてよい。
また、本実施形態に係る電子機器は、クラムシェル型のパーソナルコンピュータ（いわゆるノート型のパーソナルコンピュータ）、タブレット端末、携帯電話、スマートフォンまたは電子手帳等であってよい。

本実施形態の電子機器は、バッテリにより動作することができる。この場合、電子機器が備えるＯＬＥＤディスプレイもバッテリからの供給される電力により動作する。
本実施形態の電子機器は、バッテリとして２Ｓバッテリが使用される。２Ｓバッテリは、２つのセルを直列に接続することで所定の電圧範囲による電力を出力可能なようにされたバッテリである。２Ｓバッテリは、例えばサイズ、コスト等の面から、電子機器に採用することの利点が多い。

図１は、電子機器において２Ｓバッテリ１００によりＯＬＥＤディスプレイ３００に電力を供給するための基本的な構成例を示している。
２Ｓバッテリ１００から出力される電圧は、ディスプレイ電源部２００（ディスプレイ電源回路の一例）に供給される。
ディスプレイ電源部２００は、入力された電圧を所定の電圧値で安定化し、安定化された電圧による電源をＯＬＥＤディスプレイ３００に供給する。ディスプレイ電源部２００は、例えばＥＬ（Electro Luminescence）電源ＩＣ（Integrated Circuit）のように、１の集積回路として構成されたものであってよい。
ＯＬＥＤディスプレイ３００は、ディスプレイ電源部２００から供給された電力により表示を行うように駆動される。

図２においては、本実施形態における２Ｓバッテリ１００の出力電圧範囲と、ディスプレイ電源部２００の入力電圧範囲との関係が示される。
２Ｓバッテリ１００が出力する電圧値は、２Ｓバッテリ１００の蓄積電力量（充電量）に応じて変化する。２Ｓバッテリ１００の出力電圧範囲は、例えば２Ｓバッテリ１００の仕様や諸元等に基づいて使用が可能であると定められた電圧の範囲である。
ディスプレイ電源部２００の入力電圧範囲は、ディスプレイ電源部２００が所定電圧値で安定化した電力を出力することが保証される入力電圧の範囲である。

２Ｓバッテリ１００の出力電圧範囲ＢＤ１は上限値ａ（ｖ）から下限値ｂ（Ｖ）までの電圧値の範囲とされている。
また、ディスプレイ電源部２００の入力電圧範囲ＢＤ２は、上限値ｃ（Ｖ）から下限値ｄ（Ｖ）までの範囲とされている。つまり、ディスプレイ電源部２００には、入力電圧範囲ＢＤ２として規定される範囲内の値による電圧が入力される必要がある。

以下の説明にあたっては、２Ｓバッテリ１００の出力電圧範囲ＢＤ１の上限値ａ（ｖ）、下限値ｂ（Ｖ）は、それぞれ９Ｖ（ａ＝９）、５Ｖ（ｂ＝５）、入力電圧範囲ＢＤ２の上限値ｃ（ｖ）、下限値ｄ（Ｖ）は、それぞれ２０Ｖ（ａ＝１０）、７Ｖ（ｂ＝７）である場合を挙げる。

しかしながら、図２から分かるように、２Ｓバッテリ１００の出力電圧範囲ＢＤ１の上限値ａ（Ｖ）は、ディスプレイ電源部２００の入力電圧範囲ＢＤ２に収まるが、出力電圧範囲ＢＤ１の下限値ｂ（Ｖ）は、入力電圧範囲ＢＤ２の下限値ｄ（Ｖ）よりも低い。つまり、２Ｓバッテリ１００の充電量が一定以上であって、ｄ（Ｖ）以上の電圧値を出力可能な状態では、ディスプレイ電源部２００が正常に動作できる。しかし、２Ｓバッテリ１００の使用により充電量が一定未満となると、ｄ（Ｖ）以上の電圧値を出力できなくなってディスプレイ電源部２００の正常な動作が期待できなくなる。このように、２Ｓバッテリ１００の出力電圧範囲ＢＤ１は、ディスプレイ電源部２００が要求する入力電圧範囲ＢＤ２に適合していない。

そこで、１つの対策として、２Ｓバッテリ１００が出力する電圧を昇圧したうえでディスプレイ電源部２００に供給するように構成することができる。図２には２Ｓバッテリ１００の出力電圧範囲ＢＤ１と、ディスプレイ電源部２００の入力電圧範囲ＢＤ２とともに、２Ｓバッテリ１００が出力する電圧を２倍にして得られる出力電圧範囲ＢＤ３も示されている。出力電圧範囲ＢＤ３は、上限値２ａ（Ｖ）から下限値２ｂ（Ｖ）までの範囲である。この場合、上限値２ａ（Ｖ）は１８Ｖ、下限値２ｂ（Ｖ）は、１０Ｖとなる。出力電圧範囲ＢＤ３は、２Ｓバッテリ１００の電圧を昇圧することで得られる。あるいは、出力電圧範囲ＢＤ３は、４つのセルを直列して構成される４Ｓバッテリを使用することで得られる。
このように、２Ｓバッテリ１００の電圧を昇圧して出力電圧範囲ＢＤ３をディスプレイ電源部２００に供給すれば、２Ｓバッテリ１００が蓄積電力の減少による電圧低下にかかわらず、ディスプレイ電源部２００に入力電圧範囲ＢＤ２に収まる電圧値が供給される。

しかしながら、ディスプレイ電源部２００は、入力電圧が高くなるほど効率が低下する。このため、単に出力電圧範囲ＢＤ３によりディスプレイ電源部２００を動作させた場合には、効率が低い傾向のもとでディスプレイ電源部２００が動作することになる。また、出力電圧範囲ＢＤ３は２Ｓバッテリ１００が出力する電圧を２倍に昇圧して生成されることから、昇圧によって出力電圧範囲ＢＤ３を生成する段階においても電力損失が生じる。例えば２Ｓバッテリ１００の持続時間や電子機器の発熱等を考慮した場合には、できるだけ低損失で効率の高い状態でディスプレイ電源部２００が動作可能なようにすることが求められる。

＜第１実施形態＞
本実施形態では、上記したことを背景に、２Ｓバッテリ１００の電圧値に応じて、２Ｓバッテリ１００からディスプレイ電源部２００に供給する電圧を、等倍で出力する等倍モードと、昇圧して出力する昇圧モードとで切り替え可能なようにされる。以下、この点について説明する。

図３は、本実施形態における電力供給装置の構成例を示している。ここでの電力供給装置とは、２Ｓバッテリ１００の電力をＯＬＥＤディスプレイ３００に供給する装置であり、ディスプレイ電源部２００、電圧切替部４００を含む。図３において、図１と同一部分については同一符号を付して適宜説明を省略する。

図３に示されるように、本実施形態の電力供給装置は、２Ｓバッテリ１００とディスプレイ電源部２００との間に挿入されるようにして電圧切替部４００を備える。電圧切替部４００は、等倍モード部４０１と昇圧モード部４０２とスイッチ４０３とを備える。

電圧切替部４００には、２Ｓバッテリ１００が出力する電圧が入力電圧Ｖｉｎとして入力される。

等倍モード部４０１は、入力電圧Ｖｉｎと同等の電圧値による第１電圧Ｖ１を出力する。本実施形態において、等倍モード部４０１は、例えば単に入力電圧Ｖｉｎをスルーして出力するようにされてよい。

昇圧モード部４０２は、入力電圧Ｖｉｎを昇圧して得られる第２電圧Ｖ２を出力する。昇圧モード部４０２は、昇圧回路を備えて構成されてよい。昇圧モード部４０２が備える昇圧回路の回路構成については特に限定されないが、例えば高効率であることを考慮して、スイッチング回路を備えるＤＣ－ＤＣコンバータが用いられてよい。
スイッチ４０３は、入力電圧Ｖｉｎに応じて等倍モードと昇圧モードとで切り替えを行う。つまり、スイッチ４０３は、入力電圧Ｖｉｎが閾値以上である場合には、等倍モードとして、等倍モード部４０１が出力する第１電圧Ｖ１を出力電圧Ｖｏｕｔとして、ディスプレイ電源部２００に出力させるように端子を接続する。また、スイッチ４０３は、入力電圧Ｖｉｎが閾値未満である場合には、昇圧モードとして、昇圧モード部４０２が出力する第２電圧Ｖ２を出力電圧Ｖｏｕｔとして、ディスプレイ電源部２００に出力させるように端子を接続する。

具体例として、スイッチ４０３の切り替えは、図２の出力電圧範囲ＢＤ１が９Ｖ～５Ｖで、入力電圧範囲ＢＤ２が２０Ｖ～７Ｖである場合には、７Ｖを閾値として端子の切り替えを行うようにされてよい。また、この場合の昇圧モード部４０２は、入力電圧Ｖｉｎを２倍に昇圧して第２電圧Ｖ２として出力するようにされてよい。

このような構成により、２Ｓバッテリ１００の電圧が７Ｖ以上の状態では、電圧切替部４００は、等倍モードとして、２Ｓバッテリ１００からの入力電圧Ｖｉｎと同等の第１電圧Ｖ１を出力電圧Ｖｏｕｔとしてディスプレイ電源部２００に供給する。この場合、ディスプレイ電源部２００は、９Ｖ～７Ｖの範囲の電圧の入力を受けて動作することになる。つまり、ディスプレイ電源部２００は、入力電圧範囲ＢＤ２における下限側の２Ｖの範囲の電圧を入力して動作することから、効率の低下を十分に抑制できる。
また、２Ｓバッテリ１００の電圧が７Ｖ未満の状態では、電圧切替部４００は、昇圧モードとして、２Ｓバッテリ１００からの入力電圧Ｖｉｎを２倍に昇圧した第２電圧Ｖ２を出力電圧Ｖｏｕｔとしてディスプレイ電源部２００に供給する。この場合、ディスプレイ電源部２００は、１４Ｖ未満から１０Ｖ以上の範囲の電圧の入力を受けて動作する。このような昇圧モードでのディスプレイ電源部２００に入力される電圧の範囲は、等倍モードのときよりも高い。しかしながら、この場合においてディスプレイ電源部２００に入力される出力電圧Ｖｏｕｔは１４Ｖ以上とはならないことから、上限値が２０Ｖの入力電圧範囲ＢＤ２に対して十分に余裕があり、効率の低下も抑制される。
このようにして、本実施形態においては、電圧切替部４００が２Ｓバッテリ１００の電圧（入力電圧Ｖｉｎ）の電圧値に応じてディスプレイ電源部２００に与える出力電圧Ｖｏｕｔを切り替えるようにされる。これにより、例えば定常的に２Ｓバッテリ１００の電圧を昇圧した電圧をディスプレイ電源部２００に供給する場合よりも、ディスプレイ電源部２００における効率の向上が図られる。

図４は、２Ｓバッテリ１００の入力電圧Ｖｉｎに対する、ディスプレイ電源部２００と電圧切替部４００とによる消費電力を示している。この消費電力は、２Ｓバッテリ１００の出力電力に相当する。
図４において、線ＬＮ１は、本実施形態の電圧切替部４００による電圧切り替えによって得られる消費電力を示している。線ＬＮ２は、２Ｓバッテリ１００の入力電圧Ｖｉｎを昇圧したことにより得られる出力電圧範囲ＢＤ３（図２）により動作させた場合の消費電力を示している。線ＬＮ３は、４Ｓバッテリ（入力電圧Ｖｉｎ×２）を使用して得られる出力電圧範囲ＢＤ３（図２）を動作させた場合の消費電力を示している。線ＬＮ０は、ディスプレイ電源部２００の消費電力を示している。線ＬＮ１、ＬＮ２、ＬＮ３のそれぞれが示す消費電力と線ＬＮ０が示すディスプレイ電源部２００の消費電力との差分が、電圧切替部４００の消費電力に相当する。
図４から理解されるように、本実施形態によっては、同じ入力電圧Ｖｉｎの条件に対して、入力電圧Ｖｉｎを昇圧した場合及び４Ｓバッテリを使用した場合よりも、消費電力が削減されており、効率の向上が図られていることが示される。

＜第２実施形態＞
続いて、第２実施形態について説明する。図３に示した電圧切替部４００の構成は、第１実施形態の具体的構成を示すとともに、当該第２実施形態の構成概念を示すものとして捉えることができる。図５を参照して、図３の構成概念のもとでの本実施形態としての電圧切替部４００Ａの構成例について説明する。同図において、図３と同一部分については同一符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態においても図３と同様に入力電圧Ｖｉｎは、２Ｓバッテリ１００から出力され、出力電圧Ｖｏｕｔはディスプレイ電源部２００に供給される。

図５の電圧切替部４００Ａにおいて、等倍モード部４０１は、入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔとの間に挿入されるダイオードＤ１を備える。入力電圧ＶｉｎがダイオードＤ１を介して出力されることで第１電圧Ｖ１となる。
また、電圧切替部４００Ａにおいて、昇圧モード部４０２は、昇圧回路４１１とダイオードＤ２とを備える。昇圧回路４１１は、入力電圧Ｖｉｎを昇圧して出力する。昇圧回路４１１から出力された電圧はダイオードＤ２に印加される。ダイオードＤ２を介して出力される電圧が第２電圧Ｖ２となる。昇圧回路４１１は、検出部４１２からイネーブル信号ＥＮが出力されている状態において動作し、イネーブル信号ＥＮが出力されていない状態では動作を停止する。
なお、ダイオードＤ１、ダイオードＤ２は、理想ダイオードが用いられてよい。

検出部４１２は、入力電圧Ｖｉｎを検出する。検出部４１２は、検出される入力電圧Ｖｉｎが閾値（例えば７Ｖ）以上である場合には、イネーブル信号ＥＮを出力しないことで昇圧回路４１１の動作を停止させる。また、検出部４１２は、検出される入力電圧Ｖｉｎが閾値未満である場合には、イネーブル信号ＥＮを出力することで昇圧回路４１１を動作させる。

このような構成では、入力電圧Ｖｉｎが閾値以上の状態では、昇圧回路４１１の動作が停止されていることから、入力電圧ＶｉｎによりダイオードＤ１が導通する。この場合、入力電圧ＶｉｎがダイオードＤ１を介して第１電圧Ｖ１として出力され、出力された第１電圧Ｖ１が出力電圧Ｖｏｕｔとなる。
一方、入力電圧Ｖｉｎが閾値未満の状態では昇圧回路４１１が動作し、昇圧回路４１１から、例えば入力電圧Ｖｉｎの２倍の電圧が第２電圧Ｖ２として出力される。この場合、昇圧回路４１１からダイオードＤ２に印加される電圧のほうが、ダイオードＤ１に印加される電圧より高いことから、ダイオードＤ１は非導通となり、ダイオードＤ２が導通する状態となる。これにより、昇圧回路４１１から出力される電圧がダイオードＤ２を介して第２電圧Ｖ２として出力され、出力された第２電圧Ｖ２が出力電圧Ｖｏｕｔとなる。

図３のスイッチ４０３について、出力電圧Ｖｏｕｔと接続させる電圧を第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とで物理的に切り替えるハードウェアとして構成した場合には、スイッチ４０３の切り替えに際して出力電圧Ｖｏｕｔの一時的な降下が生じる。具体的に、入力電圧Ｖｉｎが閾値未満となったことに応じて、スイッチ４０３の端子が第１電圧Ｖ１側から第２電圧Ｖ２側に切り替えられる際には、出力電圧Ｖｏｕｔは、第１電圧Ｖ１から第１電圧Ｖ１より高い第２電圧Ｖ２に遷移する際に、第１電圧Ｖ１よりも低い状態にまで下降し、この後に第２電圧Ｖ２に上昇する。出力電圧Ｖｏｕｔが第１電圧Ｖ１よりも低い状態にまで下降したときには、ディスプレイ電源部２００が正常に動作できずにＯＬＥＤディスプレイ３００の表示に影響を及ぼす可能性がある。

そこで、本実施形態の構成を採ることで、物理的に端子の切り替えが行われるスイッチ４０３を省略したうえで、等倍モードと昇圧モードとで切り替えを行うことが可能となる。このような本実施形態の構成では、等倍モードと昇圧モードとで切り替えを行う際に出力電圧Ｖｏｕｔが降下しない。このため、本実施形態では、ディスプレイ電源部２００の正常な動作が保証され、ＯＬＥＤディスプレイ３００の表示に影響が及ぶこともない。

また、入力電圧Ｖｉｎが閾値以上の状態から閾値未満となって等倍モードから昇圧モードとなった後に、何らかの要因で、入力電圧Ｖｉｎが閾値の近傍で短時間のうちに変動するような状態となる場合がある。この場合には、短時間のうちに等倍モードと昇圧モードとが不用意に切り替わってしまう可能性がある。このように等倍モードと昇圧モードとが不用意かつ頻繁に切り替わる状態は避けられることが好ましい。

そこで、検出部４１２は、以下のようにしてイネーブル信号ＥＮの出力に関する動作を行うようにされる。つまり、検出部４１２は、等倍モードの状態において、入力電圧Ｖｉｎと第１閾値とを比較するようにされる。
検出部４１２は、入力電圧Ｖｉｎが第１閾値未満となった場合に、イネーブル信号ＥＮを出力して昇圧モードに切り替える。検出部４１２は、昇圧モードの状態のもとでは、第１閾値よりも高い第２閾値と入力電圧Ｖｉｎとを比較する。検出部４１２は、昇圧モードの状態のもと、入力電圧Ｖｉｎが第２閾値よりも高くなったのであれば、イネーブル信号ＥＮの出力を停止して、昇圧モードから等倍モードに切り替えるようにされてよい。さらに、検出部４１２は、昇圧モードの状態のもと、入力電圧Ｖｉｎが第２閾値よりも高い状態が所定の待機時間（例えば数秒）にわたって継続したのであれば、イネーブル信号ＥＮの出力を停止して、昇圧モードから等倍モードに切り替えるようにされてよい。
このような構成により、等倍モードから昇圧モードに遷移した後において、入力電圧Ｖｉｎの小さな変動によって等倍モードから昇圧モードとで頻繁に切り替えが生じてしまう現象を回避できる。
なお、このような構成は、図３に示した第１実施形態の構成においても適用されてよい。

＜第３実施形態＞
続いて、第３実施形態について説明する。図６は、本実施形態の電圧切替部４００Ｂの構成例を示している。図６の電圧切替部４００Ｂについても、入力電圧Ｖｉｎは２Ｓバッテリ１００から出力され、出力電圧Ｖｏｕｔはディスプレイ電源部２００に出力される。

図６の電圧切替部４００Ｂは、ＤＣ－ＤＣコンバータ４２０ＢとダイオードＤ１１とを備える。ＤＣ－ＤＣコンバータ４２０Ｂは、入力電圧Ｖｉｎをスイッチング回路（インダクタＬ１、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２、スイッチング駆動回路４２１）によりスイッチングする。ＤＣ－ＤＣコンバータ４２０Ｂは、入力電圧Ｖｉｎをスイッチング回路のスイッチング動作によって断続し、出力コンデンサＣｏ１、Ｃｏ２の両端電圧として、所定の電圧値により安定化された直流電圧を生成する。このように生成された直流電圧が出力電圧Ｖｏｕｔとして出力される。
ダイオードＤ１１を省略したＤＣ－ＤＣコンバータ４２０Ｂ単体の動作により出力される出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値（規定電圧値）は、等倍モードと昇圧モードとの切り替えに応じた閾値に対応する電圧値と同等となるように設定される。具体的には、図２との例との対応では、規定電圧値は、７Ｖであってよい。

ダイオードＤ１１は、アノードが入力電圧Ｖｉｎの正極と接続され、カソードが出力電圧Ｖｏｕｔの正極と接続されるようにして設けられる。つまり、ダイオードＤ１１は、昇圧回路４１１におけるスイッチング回路をバイパスして入力電圧Ｖｉｎを出力電圧Ｖｏｕｔとして出力可能なようにして設けられる。ダイオードＤ１１は、例えば理想ダイオードが用いられてよい。

本実施形態において、入力電圧Ｖｉｎが閾値より高い場合には、ＤＣ－ＤＣコンバータ４２０Ｂの入力側の電圧が、ＤＣ－ＤＣコンバータ４２０Ｂの規定電圧値より大きくなる。このように、入力電圧Ｖｉｎが閾値より高い場合にはダイオードＤ１１が導通し、出力コンデンサＣｏ１、Ｃｏ２の並列接続には、このときの入力電圧Ｖｉｎに応じた電圧値が出力電圧Ｖｏｕｔとして得られる。つまり、この場合の電圧切替部４００Ｂは、等倍モードとして、入力電圧Ｖｉｎに応じた電圧値による出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。

これに対して、入力電圧Ｖｉｎが閾値（規定電圧値）以下の場合には、ダイオードＤ１１が導通しない。この場合、電圧切替部４００Ｂは、ダイオードＤ１１を省略したのと同等の単体のＤＣ－ＤＣコンバータ４２０Ｂが動作する状態となる。つまり、この場合の電圧切替部４００Ｂは、昇圧モードとして、７Ｖ未満の入力電圧Ｖｉｎを、規定電圧値である７Ｖの出力電圧Ｖｏｕｔに昇圧してディスプレイ電源部２００に供給する。

このような本実施形態の電圧切替部４００Ｂの構成によっても、２Ｓバッテリ１００からの入力電圧Ｖｉｎの電圧値が所定値以上のときには、入力電圧Ｖｉｎが出力電圧Ｖｏｕｔとして出力される。一方、入力電圧Ｖｉｎの電圧値が所定値未満のときには、規定電圧値による出力電圧Ｖｏｕｔが出力される。
本実施形態の場合には、昇圧モードにおいて出力される出力電圧Ｖｏｕｔは、入力電圧Ｖｉｎを２倍にまで昇圧せずに、入力電圧Ｖｉｎの閾値に対応する規定電圧値への昇圧にまで抑制される。このため、ディスプレイ電源部２００の効率がさらに向上される。また、本実施形態においても、等倍モードと昇圧モードとでの切り替えにあたり、スイッチの端子の切り替えは生じないことから、出力電圧Ｖｏｕｔの降下も生じない。

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。図７は、本実施形態の電圧切替部４００Ｃの構成例を示している。図７の電圧切替部４００Ｃについても、入力電圧Ｖｉｎは２Ｓバッテリ１００から出力され、出力電圧Ｖｏｕｔはディスプレイ電源部２００に出力される。

図７の電圧切替部４００Ｃは、ＤＣ－ＤＣコンバータ４２０Ｃを備える。ＤＣ－ＤＣコンバータ４２０Ｃの構成において、図６のＤＣ－ＤＣコンバータ４２０Ｂと同様となる部分については同一符号を付して説明を省略する。
同図のＤＣ－ＤＣコンバータ４２０Ｃにおけるスイッチング駆動回路４２１には入力電圧Ｖｉｎが検出電圧として入力される。

スイッチング駆動回路４２１は、検出電圧として入力された入力電圧Ｖｉｎが閾値以上である場合には、等倍モードとして、スイッチング素子Ｑ１についてはスイッチング動作を行わせずにオフ状態を維持させ、スイッチング素子Ｑ２についてはスイッチング動作を行わせずにオン状態を維持させる。

上記の状態では、ＤＣ－ＤＣコンバータ４２０Ｃは、ＤＣ－ＤＣ変換の動作を停止したうえで、入力電圧ＶｉｎがインダクタＬ１、スイッチング素子Ｑ２を介して出力電圧Ｖｏｕｔとして出力される。つまり、この場合には、等倍モードとして、入力電圧Ｖｉｎに応じた電圧値の出力電圧Ｖｏｕｔが出力される。
また、スイッチング駆動回路４２１は、検出電圧として入力された入力電圧Ｖｉｎが閾値未満である場合には、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２にスイッチング動作を行わせることで、ＤＣ－ＤＣ変換の動作を行う。つまり、この場合には、昇圧モードとして、入力電圧Ｖｉｎよりも高い規定電圧値による出力電圧Ｖｏｕｔが出力される。

このような構成によっても、第３実施形態と同様に、昇圧モードにおいて出力される出力電圧Ｖｏｕｔは、入力電圧Ｖｉｎの閾値に対応する規定電圧値への昇圧にまで抑制されるため、ディスプレイ電源部２００の効率がさらに向上される。また、本実施形態においても、等倍モードと昇圧モードとでの切り替えにあたり、スイッチの端子の切り替えは生じないことから、出力電圧Ｖｏｕｔの降下も生じない。

＜変形例＞
以下、実施形態の変形例について説明する。以下の変形例は、上記各実施形態のいずれにも適用されてよい。また、以下の変形例が適宜組み合わされてもよい。

［第１変形例］
電子機器が電源として２Ｓバッテリ１００に加えてＡＣアダプタを利用可能である場合において、電子機器にＡＣアダプタが接続されている場合には、特にディスプレイ電源部２００における消費電力の増加を考慮しなくともよいとの考え方を採ることができる。そこで、電圧切替部（４００、４００Ａ、４００Ｂ、４００Ｃ）は、ＡＣアダプタが電子機器に接続されている場合には、昇圧モードで動作するようにしてよい。

［第２変形例］
等倍モードと昇圧モードとが頻繁に切り替わってしまう現象を防ぐための構成として、電圧切替部（４００、４００Ａ、４００Ｂ、４００Ｃ）は、過去における等倍モードと昇圧モードとの間での切り替えの履歴に関する情報（モード切替履歴情報）を記憶するようにされてよい。そのうえで、電圧切替部（４００、４００Ａ、４００Ｂ、４００Ｃ）は、記憶したモード切替履歴情報に基づいて閾値の変更等を行うようにされてよい。第２実施形態のように、第１閾値と第２閾値と待機時間とを設定して昇圧モードから等倍モードへの切り替えを行うようにされている場合には、電圧切替部は、記憶したモード切替履歴情報に基づいて、第１閾値と第２閾値と待機時間とを適宜変更可能なようにされてよい。

［第３変形例］
上記各実施形態においては、等倍モードと昇圧モードとで切り替えが行われるようにされている。本変形例としては、例えば、昇圧の度合いを異ならせた第１昇圧モードと第２昇圧モードとを設け、入力電圧Ｖｉｎに応じて第１昇圧モードと第２昇圧モードとで切り替えが行われるようにされてよい。

［第４変形例］
入力電圧Ｖｉｎを供給するバッテリは、２Ｓバッテリに限定されない。また、本実施形態の電力供給装置により駆動するディスプレイは、ＯＬＥＤディスプレイ以外であってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。上記の実施形態において説明した各構成は、矛盾しない限り任意に組み合わせることができる。

１００２Ｓバッテリ、２００ディスプレイ電源部、３００ＯＬＥＤディスプレイ、４００電圧切替部、４００Ａ電圧切替部、４００Ｂ電圧切替部、４００Ｃ電圧切替部、４０１等倍モード部、４０２昇圧モード部、４０３スイッチ、４１１昇圧回路、４１２検出部

Claims

電圧を入力して所定電圧による電源をディスプレイに出力するディスプレイ電源回路と、
バッテリの電圧値が第１閾値以上である場合には、前記バッテリが出力する電圧に基づく第１電圧を前記ディスプレイ電源回路に出力し、前記バッテリの電圧値が前記第１閾値以上の状態から第１閾値未満となった場合には、前記バッテリが出力する電圧に基づき前記第１電圧よりも高い第２電圧を前記ディスプレイ電源回路に出力し、前記第２電圧を出力しているときに、前記バッテリの電圧値が前記第１閾値より高い第２閾値よりも高い状態が所定時間にわたって継続した場合には、前記第１電圧の出力に切り替える電圧切替部とを備え、
前記電圧切替部は、前記バッテリが出力する電圧を前記第１電圧として出力し、前記バッテリが出力する電圧を昇圧させることにより前記第２電圧として出力し、
前記ディスプレイ電源回路について定められた入力電圧の許容範囲の下限値が前記バッテリの出力電圧範囲内であり、前記バッテリの出力電圧範囲の上限値は、前記ディスプレイ電源回路について定められた入力電圧の許容範囲内であり、
前記第１閾値は、前記ディスプレイ電源回路について定められた入力電圧の許容範囲の下限値である
電力供給装置。
前記バッテリは、直列に接続された所定の複数のセルを備えて構成される
請求項１に記載の電力供給装置。
前記ディスプレイは、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイである
請求項１または２に記載の電力供給装置。