JPH1042553A

JPH1042553A - 電源装置

Info

Publication number: JPH1042553A
Application number: JP8196749A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Yama; 倫章山
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1996-07-25
Filing date: 1996-07-25
Publication date: 1998-02-13
Also published as: US5892353A

Abstract

(57)【要約】【課題】電力損失の少ない携帯装置用の電源回路を簡
単な回路構成で形成できるようにして携帯装置等に内蔵
し易くすることにより、動作時間が長く使い勝手の良い
携帯装置を容易に提供できるようにする。【解決手段】電源Ｖ２から入力された電圧を昇圧して
一定の電圧Ｖ３を出力端子から出力する電源装置におい
て、入力端子（ａ点）と出力端子ＯＵＴとの間に直列接
続されたインダクタンス素子Ｌ１及び第１のトランジス
タＴ１と、インダクタンス素子Ｌ１と第１のトランジス
タＴ１との接続点（ｂ点）と基準電位（ＧＮＤ）との間
に接続された第２のトランジスタＴ２と、出力端子ＯＵ
Ｔと基準電位の間に接続された電圧保持素子８と、を有
し、出力端子ＯＵＴの出力電圧Ｖ３に応じて第１のトラ
ンジスタＴ１と第２のトランジスタＴ２とを交互に導通
させながら電圧保持素子８を充電することにより電源Ｖ
２の電圧を昇圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は携帯可能な装置等の
電源として用いられることの多いＤＣ−ＤＣコンバータ
といわれる電源装置に関し、詳しくはその回路構成に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ポータブルＣＤやヘッドホン
ステレオ等の携帯型のオーディオ装置や携帯電話やＰＨ
Ｓ等の携帯情報装置等では、図３に示すような昇降圧型
のＤＣ−ＤＣコンバータといわれる電源回路、もしくは
図示しないセンタータップ付きのコイルを用いた電源回
路等を用いて乾電池や２次電池等の電圧を各装置に応じ
た電圧に変圧して使用することにより、電池の数を減ら
して装置の小型化や軽量化が図れるようにしている。例
えば、前述のような携帯可能な装置を移動しながら使用
する時には、１．８Ｖ〜３．５Ｖ程の電池電圧を３．０
Ｖ程に昇降圧して電源電圧として使用するとともに、自
動車のバッテリやＤＣアダプタ等が使用可能な時にはコ
ネクタを介して入力された３．５Ｖ〜１２Ｖ程の電圧を
３．０Ｖ程に降圧して使用していた。

【０００３】図３の電源回路の構成について説明する。
出力端子ＯＵＴの出力電圧Ｖ３よりも高い電圧値の電源
Ｖ１及びその電圧を降圧する降圧回路５０と、出力電圧
Ｖ３よりも低い電圧値の電源Ｖ２と、これらの電源の一
つを選択するためのスイッチ回路Ｓ１と、昇圧のための
逆起電力を発生するインダクタンス素子５１と、逆起電
力による電流（以下「充電電流」と称す）を充電すると
ともに出力電圧Ｖ３を安定させるためのコンデンサ素子
５６と、昇圧した電圧が逆流して低下するのを防止する
ためのダイオード素子５２と、インダクタンス素子５１
の一端を基準電位（ＧＮＤ）に接続可能に設けられたト
ランジスタ５５と、発振回路を有してトランジスタ５５
を周期的に導通または遮断（以下「スイッチング動作」
と称す）させるための駆動回路５４と、出力端子ＯＵＴ
に接続された図示しない負荷への出力電圧Ｖ３の供給を
制御するための出力回路５９と、出力電圧Ｖ３が所定の
レベルか否かを検出するための出力電圧検出回路５３
と、出力電圧Ｖ３に異常があったことを検出したときに
昇圧動作を停止させるための出力異常検出回路５７と、
出力異常検出回路５７の出力に応じて出力回路５９の導
通及び遮断を制御する出力駆動回路５８とから構成され
ている。

【０００４】尚、スイッチ回路Ｓ１は、アダプタ等のジ
ャック端子がコネクタ等に挿入接続されることによって
機械的に接続が切り替わるようになっており、乾電池や
２次電池等を電源として使用するときにはＶ２側が接続
され、アダプタ等を使用するときにはＶ１側が接続され
るようになっている。各回路について更に説明する。出
力電圧検出回路５３は、充電電圧（Ｖ３′）に応じて駆
動回路５４及び出力異常検出回路５７の動作を制御する
ようになっている。駆動回路５４は、出力電圧検出回路
５３からの結果出力に応じてトランジスタ５５のスイッ
チング動作の周期を制御するようになっている。出力異
常検出回路５７は、駆動回路５４のクロック信号を整流
及び平滑して発生させた電圧と充電電圧とを比較するこ
とにより、回路の動作異常を検出できるようになってい
る。出力駆動回路５８は、出力異常検出回路５７の出力
に応じて出力回路５９の出力トランジスタの導通を制御
するようになっている。

【０００５】次に、図４のタイミング図に基づいて電源
Ｖ２の昇圧動作についてまず説明する。図４は図３の回
路において電源Ｖ２が選択され十分な昇圧が行われて出
力電圧が安定している時の主要部の動作波形を示し、図
４（ａ）はトランジスタ５５のコレクタの電圧波形、図
４（ｂ）はインダクタンス素子５１に流れる電流波形、
図４（ｃ）には出力端子ＯＵＴの出力電圧付近の拡大電
圧波形を示し、各図中のｔ１はトランジスタ５５のスイ
ッチング動作の周期、ＶF はダイオード５２の順方向電
圧、Ｖsat は出力回路５９内のトランジスタの飽和電圧
を表している。また、判り易くするために、図２（ｃ）
以外の波形では電圧のリップル等は省略している。

【０００６】トランジスタ５５は駆動回路５４内の発振
回路からのクロック信号に応じてスイッチング動作を行
うので、図４に示すように、トランジスタ５５が導通さ
れてコレクタ電圧が基準電位のときは、インダクタンス
素子５１に流れる電流が徐々に増大し、トランジスタ５
５が遮断されてコレクタ電圧が（Ｖ３′＋ＶF ）のとき
はインダクタンス素子５１に流れる充電電流はインダク
タンス素子５１の逆起電力の低下とともに徐々に減少す
る。その後、充電電流が充分ある内に、トランジスタ５
５を再び導通して充電電流を大きくするように動作す
る。

【０００７】このようなスイッチング動作を繰り返すこ
とにより、コンデンサ素子５６が徐々に充電されてその
充電電圧（Ｖ３′）が上昇し、スイッチ回路Ｓ１により
選択された電源の電圧を昇圧できるようになっている。
そして、所定の充電電圧以上になれば出力回路５９のト
ランジスタを導通して負荷に所定の出力電圧Ｖ３（＝Ｖ
３′−Ｖsat ）を供給できるようになっている。

【０００８】次に全体の回路動作について説明する。正
常な動作状態では、出力異常検出回路５７の出力電圧を
高レベルとすることにより、駆動回路５４からのクロッ
ク信号に応じてトランジスタ５５がスイッチング動作を
行って昇圧動作を行うとともに、出力駆動回路５８を介
して出力回路５９のトランジスタを導通して昇圧した電
圧を出力するように動作する。更に、充電電圧Ｖ３′が
所定電圧値よりも低いときにはスイッチング周波数を高
くして充電が速くなるように制御し、充電電圧Ｖ３′が
所定値になればスイッチング周波数を低くするように制
御することにより、出力電圧Ｖ３を一定に保つように動
作する。

【０００９】また、出力端子ＯＵＴが基準電位に短絡し
ているような異常状態では、出力異常検出回路５７の出
力電圧が低レベルとなるので、出力駆動回路５８を制御
して出力回路５９のトランジスタを遮断するとともに、
駆動回路５４のスイッチング動作を停止させるととも
に、出力駆動回路５８を介して出力回路５９の出力を遮
断状態にする。このような動作により、各電源から出力
端子ＯＵＴに向けて短絡電流が流れることがなくなっ
て、電源装置の回路が保護されるようになる。尚、出力
異常検出回路５７は駆動回路５４のクロック信号を整流
及び平滑して発生させた電圧を充電電圧Ｖ３′と比較し
ており、前述のような異常状態では、昇圧動作が行われ
ているにも係わらず充電電圧Ｖ３′が上昇しないように
なり、出力が反転するようになっている。

【００１０】一方、出力電圧Ｖ３よりも電圧値の高い電
源Ｖ１を降圧して出力するときの動作は、電源Ｖ１をス
イッチ回路Ｓ１で選択することにより、電源Ｖ１の電圧
を降圧回路５０で降圧し、インダクタンス素子５１及び
ダイオード素子５２を介してコンデンサ素子５６を充電
し、出力回路５９を介して出力端子ＯＵＴへ出力する。
このとき、駆動回路５４のクロック信号は停止されトラ
ンジスタ５５は遮断状態に維持され、出力回路５９のト
ランジスタは導通状態に維持されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３の
電源装置ではダイオード５２による損失が大きいので、
ダイオード５２として順方向電圧が約０．４Ｖと小さい
ショットキダイオード等を使用したとしても電源装置の
変換効率を８５％以上にするのが難しく、携帯装置等の
動作時間を更に長くするのが難しかった。また、携帯装
置が待機状態のときの消費電力を低減するために、出力
端子ＯＵＴから負荷に電圧を供給できないように出力駆
動回路５８及び出力回路５９を設けなければならないと
ともに、出力端子ＯＵＴが基準電位に短絡した等の異常
状態から電源回路を保護するために出力異常検出回路５
７を用いていたので、回路規模が大きくなったり、使用
する部品数が増えて回路基板の面積が増大したりしてい
た。更に、これらの問題により、部品の購入及び管理等
の手間及び費用がかかるようになるとともに電源装置の
外形サイズが大きくなるので、これを用いた携帯装置の
外形サイズを小型化することができず携帯性が悪くなっ
たり、高価格になったりしていた。

【００１２】一方、図示しないセンタタップ付きコイル
を使用する電源装置は、コイルが特殊で汎用性に乏しい
上に高価なので、電源装置が高価になってしまうととも
に、機器の小型化が難しかった。そこで本発明はこれら
の問題を解決し、電力損失の少ない携帯装置用の電源回
路を簡単な回路構成で形成できるようにして携帯装置等
に内蔵し易くすることにより、動作時間が長く使い勝手
の良い携帯装置を容易に提供できるようにすることを目
的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の問題を解決するた
めに、請求項１の記載に係わる電源装置は、電源Ｖ２か
ら入力された電圧を昇圧して一定の電圧Ｖ３を出力端子
から出力する電源装置において、入力端子（ａ点）と出
力端子ＯＵＴとの間に直列接続されたインダクタンス素
子Ｌ１及び第１のトランジスタＴ１と、インダクタンス
素子Ｌ１と第１のトランジスタＴ１との接続点（ｂ点）
と基準電位（ＧＮＤ）との間に接続された第２のトラン
ジスタＴ２と、出力端子ＯＵＴと基準電位の間に接続さ
れた電圧保持素子８と、を有し、出力端子ＯＵＴの出力
電圧Ｖ３に応じて第１のトランジスタＴ１と第２のトラ
ンジスタＴ２とを交互に導通させながら電圧保持素子８
を充電することにより電源Ｖ２の電圧を昇圧することを
特徴とする。

【００１４】また、請求項２の記載に係わる電源装置
は、請求項１に記載の電源装置において、電源装置は更
に電源Ｖ２の電圧が所定の電圧以上であるか否かを検出
する入力電圧検出回路９と、入力電圧検出回路９の出力
に応じて第１のトランジスタＴ１のベース電圧を切り換
えるためのスイッチ回路Ｓ２とを有し、スイッチ回路Ｓ
２は電源Ｖ２の電圧が所定電圧よりも低いときには第１
のトランジスタＴ１と第２のトランジスタＴ２とを交互
に導通させながら昇圧した一定の出力電圧Ｖ３を出力す
るための回路が形成され、電源Ｖ２の電圧が所定電圧よ
りも高いときには電源Ｖ２の電圧を降圧した一定の出力
電圧Ｖ３が出力されるように第１のトランジスタＴ１の
ベース電圧を制御する回路が形成されることを特徴とす
る。

【００１５】このような構成により、請求項１及び請求
項２に記載の電源装置は、トランジスタＴ１とトランジ
スタＴ２とを交互に導通させる相補的なスイッチング動
作を行うことによって、逆流防止用のダイオードを使用
しない簡単な回路構成で電源電圧の昇圧を行えるように
なる。また、請求項２の記載に係わる電源装置は、簡単
な回路構成で電源電圧の昇圧または降圧を行える電源装
置を形成できるようになる。

【００１６】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１乃び図
２を参照しながら詳細に説明する。尚、本明細書では全
図面を通して同一または同様の回路要素には同一の符号
を付して重複する説明を省略するようにしている。図１
の電源装置の回路構成について説明する。出力端子ＯＵ
Ｔから出力する出力電圧Ｖ３よりも高い電圧値の電源Ｖ
１と、出力電圧Ｖ３よりも低い電圧値の電源Ｖ２と、こ
れらの電源の一つを選択するためのスイッチ回路Ｓ１
と、昇圧のための逆起電力を発生するインダクタンス素
子Ｌ１と、逆起電力による電流を出力端子ＯＵＴ側へ出
力するか否かを制御するためのＰＮＰ型のトランジスタ
Ｔ１と、トランジスタＴ１を介して流れる逆起電力によ
る電流を充電して出力電圧を保持するとともに出力イン
ピーダンスを低減するための電圧保持素子８と、インダ
クタンス素子Ｌ１のトランジスタＴ１側の一端を基準電
位に接続可能に設けられたＮＰＮ型のトランジスタＴ２
と、各トランジスタの動作を制御するための制御回路部
１とから構成されている。尚、電源Ｖ１としてはＤＣア
ダプタ装置等の出力電圧、電源Ｖ２としては乾電池や二
次電池等を使用すれば良い。また、インダクタンス素子
Ｌ１はフェライトやアモルファス金属等をコアにしてコ
イルを巻いたいわゆるチョークコイルを用い、電圧保持
素子８は電解型のコンデンサを用いている。

【００１７】更に、制御回路部１は、出力端子ＯＵＴと
基準電位との間に直列に接続されて所定の分電圧を発生
する抵抗２及び抵抗３と、分電圧の値により動作状態を
検出するためのエラー検出回路５と、分電圧が所定の電
圧値以上ないときにトランジスタＴ２を周期的にスイッ
チング動作させるためのＰＷＭ方式の駆動回路６と、ス
イッチ回路Ｓ１で選択された電源の電圧（以下「入力電
圧」と称す）が出力電圧Ｖ３よりも高いときに入力電圧
を一定の電圧に降圧して出力させるための定電圧回路４
と、トランジスタＴ１のベースに接続される入力信号を
選択的に切り換えるためのスイッチ回路Ｓ２と、入力電
圧に応じてスイッチ回路Ｓ２の切り換え制御を行うため
の入力電圧検出回路９と、出力状態を検出してトランジ
スタＴ１の動作を制御する軽負荷検出回路７とから構成
されている。

【００１８】接続関係について説明する。一端が基準電
位に接続された電源Ｖ１及びＶ２の他端はそれぞれスイ
ッチ回路Ｓ１の各接点に接続され、スイッチ回路Ｓ１の
共通接点側（ａ点）はインダクタンス素子Ｌ１の一端及
び入力電圧検出回路９に接続されている。インダクタン
ス素子Ｌ１の他端側（ｂ点）は、コレクタが出力端子Ｏ
ＵＴに接続されたトランジスタＴ１のエミッタに接続さ
れるとともに、エミッタが基準電位に接続されたトラン
ジスタＴ２のコレクタに接続されている。トランジスタ
Ｔ１のコレクタは、出力端子ＯＵＴ及び一端が基準電位
に接続された電圧保持素子８に接続されるとともに、直
列接続された抵抗２及び抵抗３を介して基準電位に接続
されている。抵抗２及び抵抗３の接続点（ｃ点）は、エ
ラー検出回路５及び駆動回路６を介してトランジスタＴ
２のベースに接続されるとともに、定電圧回路４を介し
てスイッチ回路Ｓ２の一方の入力に接続されている。ま
た、駆動回路６の出力は軽負荷検出回路７を介してスイ
ッチ回路Ｓ２の他方の入力に接続されている。尚、電源
装置の使用時には、出力端子ＯＵＴに図示しない他の半
導体集積回路装置や表示装置等の負荷回路を接続する。

【００１９】各回路について更に説明する。エラー検出
回路５は、比較回路（コンパレータ）とその非反転入力
（＋）に接続されたバンドギャップ電圧等による約１．
２Ｖの基準電圧源とから構成され、反転入力（−）には
ｃ点の電圧が入力されるとともに抵抗及びコンデンサを
介してその出力が帰還された構成で、ｃ点の電圧が基準
電圧源の電圧以下のときには高レベルの出力を行うよう
になっている。駆動回路６は、比較回路とその反転入力
に接続された三角波発生回路とから構成され、非反転入
力に接続されたエラー検出回路５の出力と三角波からの
信号レベルとの比較結果に応じて、周期ｔ１の０％〜８
０％程の間の任意のデューティでトランジスタＴ２が導
通するようなスイッチング動作を行うようになってい
る。

【００２０】定電圧回路４は、比較回路とその反転入力
に接続されたバンドギャップ電圧等による約１．２Ｖの
基準電圧源とから構成され、非反転入力に接続されたｃ
点の電圧と基準電圧源の電圧とを比較することによりト
ランジスタＴ１のベース電圧を制御して基準電圧源の電
圧に応じた一定電圧を出力端子ＯＵＴに出力するよう
に、トランジスタＴ１のベース電圧を制御して入力電圧
を一定の出力電圧に降圧できるようになっている。

【００２１】入力電圧検出回路９は、入力電圧に応じて
昇圧または降圧の動作を切り換えられるように、スイッ
チ回路Ｓ２を制御してトランジスタＴ１のベースに接続
する入力を切り換えられるように構成されている。即
ち、入力電圧が所定の電圧よりも高ければ降圧動作を行
うように定電圧回路４の出力をトランジスタＴ１のベー
スに接続し、入力電圧が所定の電圧よりも低ければ昇圧
動作を行うように軽負荷検出回路７を介して駆動回路６
の出力信号をトランジスタＴ１のベースに接続し、後述
する「Ｌ切れ」のときには電源Ｖ２の電圧をトランジス
タＴ１のベースに接続してトランジスタＴ１を遮断でき
るようになっている。

【００２２】軽負荷検出回路７は、出力端子ＯＵＴが反
転入力に接続されｂ点が非反転入力に接続された比較回
路と、比較回路の出力と駆動回路６の出力との論理和を
とるゲート回路とから構成され、昇圧動作時でｂ点の電
圧よりも出力電圧Ｖ３の方が高いときにはトランジスタ
Ｔ１を遮断するようになっている。尚、本実施形態の各
定数値としては、接続される負荷に必要な電流値に応じ
て設定すれば良く、例えば、スイッチングの周期を数μ
ｓ乃至数１０μｓ、インダクタンス素子Ｌ１のインダク
タンス値を数μＨ乃至数ｍＨ、電圧保持素子８の容量値
を数μＦ乃至数１００μＦ程度に設定すれば、負荷に数
１０〜数１００ｍＡ程度の電流を供給することができる
ようになる。

【００２３】次に、図２のタイミング図に基づいて本発
明の電源装置の電源Ｖ２の昇圧動作についてまず説明す
る。図２は図１の回路において電源Ｖ２が選択され十分
な昇圧動作が行われて出力電圧が安定している時の主要
部の動作波形を示し、図２（ａ）にはトランジスタＴ１
のエミッタ（ｂ点）の電圧波形、図２（ｂ）にはインダ
クタンス素子Ｌ１に流れる電流波形、図２（ｃ）には出
力端子ＯＵＴの出力電圧付近の拡大電圧波形を示し、各
図中のｔ１はトランジスタＴ１のスイッチング動作の周
期、Ｖsat はトランジスタＴ１の飽和電圧を表してい
る。また、判り易くするために、図２（ｃ）以外のタイ
ミング図では電圧のリップル等は省略している。

【００２４】昇圧動作を行う場合には、入力電圧検出回
路９及びスイッチ回路Ｓ２により軽負荷検出回路７の出
力側がトランジスタＴ１のベースに接続されるととも
に、駆動回路６からのタイミング信号がトランジスタＴ
１とトランジスタＴ２のベースに入力されると、トラン
ジスタＴ１及びＴ２はそれぞれＰＮＰ型及びＮＰＮ型で
あるので、同一の信号では一方が導通し他方が遮断する
（以下「相補的スイッチング動作」と称する）ようにな
る。即ち、各トランジスタが交互に導通または遮断する
ようになるので、図２（ａ）のｂ点の電圧が基準電位の
区間、即ちトランジスタＴ２が導通されトランジスタＴ
１が遮断されている区間は、インダクタンス素子Ｌ１及
びトランジスタＴ２を介して基準電位に流れる電流が徐
々に増大する。また、ｂ点の電圧が（Ｖ３＋Ｖsat ）で
トランジスタＴ２が遮断されトランジスタＴ１が導通し
ている区間は、インダクタンス素子Ｌ１に流れる充電電
流がトランジスタＴ１を介して電圧保持素子８に流れて
充電され、充電された電圧が出力電圧Ｖ３となる。イン
ダクタンス素子Ｌ１の逆起電力の低下に伴い充電電流は
徐々に減少するので、充電電流が充分ある内にトランジ
スタＴ２を再び導通して充電電流を大きくするようにす
る。

【００２５】このような相補的なスイッチング動作を繰
り返すことにより、電圧保持素子８が徐々に充電されて
スイッチ回路Ｓ１により選択された電源Ｖ２の電圧を所
定の一定電圧まで上昇し、この充電電圧を出力電圧Ｖ３
として負荷に供給できるようになっている。この回路で
は、電源Ｖ２の略２倍の電圧まで昇圧することができる
ようになっている。

【００２６】次に全体の回路動作について説明する。電
源Ｖ２の昇圧を行う通常の動作状態では、入力電圧検出
回路９及びスイッチ回路Ｓ２によって軽負荷検出回路７
の出力がトランジスタＴ１のベースに接続され、各トラ
ンジスタが相補的スイッチング動作を行うことにより昇
圧が行われる。しかしながら、スイッチング動作開始後
暫くは電圧保持素子８が充分には充電されていないの
で、出力電圧Ｖ３及びｃ点の電圧が低く、エラー検出回
路５の出力が高レベルとなる。これにより、駆動回路６
の三角波とのレベル比較の結果トランジスタＴ２の導通
期間が長くなり、大きな充電電流で充電動作を行えるよ
うになっている。その後、出力電圧Ｖ３が徐々に高くな
りｃ点の電圧が高くなると、エラー検出回路５の出力が
低レベルになってトランジスタＴ２の導通期間が徐々に
短くなることにより、充電電流が少なくなって昇圧が緩
やかになる。このような動作により、出力電圧Ｖ３を一
定に保つことができるようになっている。

【００２７】尚、負荷で消費する電流が少ない軽負荷の
場合には、ｂ点の電圧よりも出力電圧Ｖ３の方が高電圧
になり、トランジスタＴ２の導通する期間が最も短くな
るので、インダクタンス素子Ｌ１の逆起電力が低下する
までの期間も短くなる。このとき、充電した出力電圧Ｖ
３がトランジスタＴ１及びインダクタンス素子Ｌ１を介
して電源Ｖ２に向けて逆流することにより、出力電圧Ｖ
３が低下してしまういわゆる「Ｌ切れ」という状態を起
こしてしまうことがある。軽負荷検出回路７はこのＬ切
れを防止するための回路で、ｂ点の電圧よりも出力電圧
Ｖ３の方が高電圧になったときに比較器が反転してトラ
ンジスタＴ１を遮断するように動作することにより、Ｌ
切れを起こさないようになる。

【００２８】次に、出力端子ＯＵＴが基準電位に短絡し
ているような異常状態では、上述の充電動作と同様な動
作を行うが、トランジスタＴ１が常に導通することはな
いので、従来回路のように各電源から出力端子ＯＵＴへ
短絡電流が流れ続けて逆流防止用のダイオードが不必要
に発熱してしまうことはなく、特別な保護回路を設けな
くても使用することができる。しかしながら、昇圧動作
を一定時間以上続けても出力電圧Ｖ３が所定電圧になら
ない場合には駆動回路６の動作を停止するようなタイマ
回路を設けるとともに、外部からのリセット入力（図示
なし）によってタイマ回路５がリセットされるまでトラ
ンジスタＴ１が導通しないような保護回路を設ければ更
に良い。

【００２９】一方、スイッチ回路Ｓ１により出力電圧Ｖ
３よりも電圧値の高い電源Ｖ１を選択し降圧して出力電
圧とする場合には、スイッチ回路Ｓ２は入力電圧検出回
路９の検出結果に応じて定電圧回路４の出力側が接続さ
れる。従って、定電圧回路４内の基準電圧に応じてトラ
ンジスタＴ１のベース電圧を制御するような帰還回路が
形成されることになり、入力電圧Ｖ１はトランジスタＴ
１で降圧されて一定の出力電圧Ｖ３を出力するようにな
る。このとき、入力電圧検出回路９の検出結果に応じて
エラー検出回路５及び駆動回路６等の動作を停止するよ
うな回路に構成すれば、消費電流を低減できるようにな
る。

【００３０】尚、携帯装置等がスタンバイ状態等ともい
われる待機状態で各電源と出力端子ＯＵＴとを電気的に
分離したいときは、スイッチ回路Ｓ２を制御してトラン
ジスタＴ１のベース電圧を高レベルに固定できるように
するだけで、殆ど回路追加もなく容易に実現できるよう
になっている。尚、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れるものではなく、例えば、定電圧回路４、エラー検出
回路５及び駆動回路６の回路構成は、同様な動作を行う
回路であれば図１に示した回路構成以外でも良いし、駆
動回路６のクロック信号を外部から供給するようにした
り、トランジスタＴ１のベースを抵抗でプルアップする
ようにしても良い。また、各バイポーラトランジスタの
極性を変更して使用したり、各バイポーラトランジスタ
の代わりにＭＯＳトランジスタを用いても構わないし、
各電源の種類は任意で構わない。更に、本発明の電源装
置は、制御回路部１とスイッチ回路Ｓ１とを１つに集積
化した半導体装置に形成しても良いし、単品の電子部品
のみを使用して混成集積回路として形成しても良い。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、請求項１及び請求項２の
記載に係わる本発明の電源装置は、トランジスタＴ１と
トランジスタＴ２とを交互に導通させる相補的なスイッ
チング動作を行うことによって、逆流防止用のダイオー
ドを使用しない簡単な回路構成で電源電圧の昇圧を行え
るようになるので、逆流防止用のダイオードによる電力
損失が無くなり電圧変換の変換効率を容易に向上できる
ようになり、動作時間が長く使い勝手の良い携帯機器を
容易に提供できるようになるという効果があるととも
に、電源装置の回路規模が小さくなって電源装置の単価
を容易に低減できるようになるという効果がある。ま
た、電源回路の小規模化により携帯機器等に内蔵し易く
なるので、この電源装置を用いた機器を容易に小型且つ
安価に形成できるようになるという効果がある。

【００３２】更に、請求項２の記載に係わる電源装置
は、簡単な回路構成で電源電圧の昇圧または降圧を行え
る電源装置を形成できるようになるので、携帯装置用と
して使い勝手の良い電源装置を容易に供給できるように
なるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す回路図、

【図２】本発明の実施形態の主要部の動作波形を示すタ
イミング図、

【図３】従来の回路例を示す回路図、

【図４】従来回路例の主要部の動作波形を示すタイミン
グ図である。

【符号の説明】

Ｌ１：インダクタンス素子Ｔ１：トランジスタ（第１のトランジスタ）Ｔ２：トランジスタ（第２のトランジスタ）１：制御回路部４：定電圧回路５：エラー検出回路６：駆動回路（ＰＷＭ駆動回路）７：軽負荷検出回路９：入力電圧検出回路Ｖ１：電源（高電圧）Ｖ２：電源（低電圧）ＯＵＴ：出力端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電源から入力された電圧を昇圧して一定
の電圧を出力端子から出力する電源装置において、前記
入力端子と前記出力端子との間に直列接続されたインダ
クタンス素子及び第１のトランジスタと、前記インダク
タンス素子と前記第１のトランジスタとの接続点と基準
電位との間に接続された第２のトランジスタと、前記出
力端子と基準電位の間に接続された電圧保持素子と、を
有し、前記出力端子の出力電圧に応じて第１のトランジ
スタと第２のトランジスタとを交互に導通させながら前
記電圧保持素子を充電することにより前記電源の電圧を
昇圧することを特徴とする電源装置。
【請求項２】前記電源装置は更に前記電源の電圧が所
定の電圧以上であるか否かを検出する入力電圧検出回路
と、前記入力電圧検出回路の出力に応じて第１のトラン
ジスタのベース電圧を切り換えるためのスイッチ回路と
を有し、前記スイッチ回路は前記電源の電圧が前記所定
電圧よりも低いときには第１のトランジスタと第２のト
ランジスタとを交互に導通させながら昇圧した一定の出
力電圧を出力するための回路が形成され、前記電源の電
圧が前記所定電圧よりも高いときには前記電源の電圧を
降圧した一定の出力電圧が出力されるように第１のトラ
ンジスタのベース電圧を制御する回路が形成されること
を特徴とする請求項１に記載の電源装置。