KR20210088541A - 구동 회로, 전자 기기, 및 구동 회로의 제어 방법 - Google Patents

구동 회로, 전자 기기, 및 구동 회로의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 기술은, 소비 전력을 저감할 수 있는 구동 회로, 전자 기기 및 구동 회로의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 구동 회로는, 용량성 부하에의 교류 전압의 인가를 제어하는 제어 회로와, 용량성 부하와 함께 폐회로를 구성하는 유도성 소자와, 용량성 부하와 유도성 소자의 사이에서 유도성 소자에 직렬로 접속되어 폐회로를 구성하는 다이오드와, 용량성 부하와 유도성 소자의 사이에서 다이오드와 직렬로 접속되어 폐회로를 구성하는 스위치 소자를 구비하고 있다.

Description

구동 회로, 전자 기기, 및 구동 회로의 제어 방법
본 기술은 구동 회로, 전자 기기, 및 구동 회로의 제어 방법에 관한 것이다.
종래부터, 촬상 장치나 로봇에 있어서 렌즈 등의 부재를 변위시키기 위해 압전 액추에이터 등의 용량성 부하가 사용되고 있다. 이 용량성 부하를 구동하는 회로로서, 예를 들면, 구동 신호를 비반전 증폭 회로에 의해 증폭하여 용량성 부하의 정측 단자에 공급하고, 그 신호를 반전 증폭 회로에 의해 반전하여 용량성 부하의 부측 단자에 공급하는 구동 회로가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본특허공개 제2015-159724호 공보
전술한 종래 기술에서는, 구동 회로는, 예를 들면, 하이 레벨의 구동 신호에 의해 용량성 부하의 정측 단자에 전류를 공급하고, 로우 레벨의 구동 신호에 의해, 그 부측 단자에 전류를 공급할 수 있다. 그러나, 하이 레벨의 구동 신호의 공급시에 부측의 반전 증폭 회로의 접지 단자에 전류가 흘러서, 그 만큼 소비 전력이 증대될 우려가 있다. 또한, 로우 레벨의 구동 신호의 공급시에 정측의 비반전 증폭 회로의 접지 단자에 전류가 흘러서, 그 만큼 소비 전력이 증대될 우려가 있다. 이와 같이 전술한 구동 회로에서는, 구동시에 접지 단자에 전류가 흘러서 전력 효율이 저하되고, 소비 전력이 증대된다고 하는 문제가 있다.
본 기술의 목적은, 소비 전력을 저감할 수 있는 구동 회로, 전자 기기 및 구동 회로의 제어 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 기술의 일 양태에 따른 구동 회로는, 제1 용량성 부하에의 교류 전압의 인가를 제어하는 제1 제어 회로와, 상기 제1 용량성 부하와 함께 제1 폐회로를 구성하는 유도성 소자와, 상기 제1 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 유도성 소자에 직렬로 접속되어 상기 제1 폐회로를 구성하는 제1 다이오드형 소자와, 상기 제1 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 제1 다이오드형 소자와 직렬로 접속되어 상기 제1 폐회로를 구성하는 제1 스위치 소자를 구비한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 기술의 일 양태에 따른 전자 기기는, 상기 본 기술의 일 양태에 따른 구동 회로를 구비한다.
또한, 이 제1 측면에 있어서, 상기 정측 회로 및 상기 부측 회로의 각각은, 전압의 승압 및 강압을 행하는 초퍼(chopper) 회로를 구비해도 된다. 이에 의해, 초퍼 회로에 의해 전압이 변환된다고 하는 작용을 가져온다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 기술의 일 양태에 따른 구동 회로의 제어 방법은, 제1 용량성 부하에 직렬로 접속된 유도성 소자와, 상기 제1 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 유도성 소자에 직렬로 접속된 제1 다이오드형 소자와, 상기 제1 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 제1 다이오드형 소자와 직렬로 접속된 제1 스위치 소자로 구성된 제1 폐회로의 상기 제1 스위치 소자를 오프 상태로부터 온 상태로 이행하고, 상기 제1 폐회로를 통해 상기 제1 용량성 부하에 인가된 전압의 극성을 반전하고, 상기 제1 스위치 소자를 온 상태로부터 오프 상태로 이행하고, 상기 제1 용량성 부하에 인가되고 있는 전압과 동일 극성의 교류 전압을 제1 제어 회로로부터 인가한다.
도 1은 본 기술의 제1 실시형태에 따른 전자 기기의 일 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 기술의 제1 실시형태에 따른 구동 회로의 일 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 기술의 제1 실시형태에 따른 구동 회로의 일 구성예를 나타내는 회로도이다.
도 4는 본 기술의 제1 실시형태에 따른 구동 회로의 제어 방법을 설명하기 위한 제어 파형의 일례를 나타내는 도면(No. 1)이다.
도 5는 본 기술의 제1 실시형태에 따른 구동 회로의 제어 방법을 설명하기 위한 제어 파형의 일례를 나타내는 도면(No. 2)이다.
도 6은 본 기술의 제2 실시형태에 따른 구동 회로의 일 구성예를 나타내는 회로도이다.
도 7은 본 기술의 제3 실시형태에 따른 구동 회로의 일 구성예를 나타내는 회로도이다.
도 8a는 본 기술의 제1 실시형태 내지 제3 실시형태에 따른 구동 회로에 적용 가능한 구동 회로의 제어 방법의 변형예를 설명하기 위한 도면(No. 1)이다.
도 8b는 본 기술의 제1 실시형태 내지 제3 실시형태에 따른 구동 회로에 적용 가능한 구동 회로의 제어 방법의 변형예를 설명하기 위한 도면(No. 2)이다.
도 9는 본 기술의 제4 실시형태에 따른 구동 회로의 일 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 10은 본 기술의 제4 실시형태에 따른 구동 회로의 일 구성예를 나타내는 회로도이다.
도 11은 본 기술의 제4 실시형태에 따른 구동 회로의 제어 방법을 설명하기 위한 제어 파형의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 개시에 따른 기술이 적용될 수 있는 IoT 시스템(9000)의 개략적인 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
이하, 본 기술을 실시하기 위한 형태(이하, 실시형태라고 칭함)에 대해 도 1 내지 도 11을 사용하여 설명한다.
<1. 제1 실시형태>
[전자 기기의 구성예]
먼저, 본 실시형태에 따른 전자 기기에 대해 도 1을 사용하여 설명한다. 본 실시형태에 따른 전자 기기(ED)는, 본 기술의 제1 실시형태에 따른 구동 회로(1)를 구비하고 있다. 도 1은 본 기술의 제1 실시형태에 있어서의 전자 기기(ED)의 일 구성예를 나타내는 블록도이다. 전자 기기(ED)는, 배터리(9)와, 배터리(9)에 접속된 구동 회로(1)와, 구동 회로(1)에 접속된 용량성 부하(8)를 구비하고 있다. 전자 기기(ED)로서, 예를 들면, 촬상 장치, 스마트폰, 또는 로봇이 상정된다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 배터리(9)는, 전자 기기(ED)의 전원으로서의 기능을 발휘하도록 되어 있다. 배터리(9)는 전원 공급 케이블에 의해 구동 회로(1)와 접속되어 있다. 배터리(9)는 직류 전력을 생성하고, 생성한 직류 전력을 구동 회로(1)에 전원 공급 케이블을 통해 공급하는 장치이다.
구동 회로(1)는, 복수의 신호선에 의해 구동 회로(1)와 접속되어 있다. 구동 회로(1)는, 외부로부터 입력되는 구동 신호(Sd)에 따라, 전기 에너지를 용량성 부하(8)에 신호선을 통해 공급하여, 용량성 부하(8)를 구동하는 회로이다. 용량성 부하(8)는, 예를 들면, 압전 액추에이터(도시하지 않음)를 가지고 있다. 압전 액추에이터는, 전기 에너지가 공급되면 변형되어, 렌즈 등의 부재를 변위시키는 소자이다. 한편, 용량성 부하(8)는, 압전 액추에이터 이외의 소자나 회로를 가져도 된다.
[구동 회로의 구성예]
도 2는 본 기술의 제1 실시형태에 따른 구동 회로(1)의 일 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 구동 회로(1)는, 배터리(9)(도 2에서는 도시하지 않음)에 접속된 전압 생성 회로(15)와, 구동 신호(Sd)가 입력되는 제어 회로(13)(제1 제어 회로의 일례)와, 전압 생성 회로(15) 및 제어 회로(13)에 접속된 에너지 전송 회로(11)를 가지고 있다. 에너지 전송 회로(11)에는, 용량성 부하(8)(제1 용량성 부하의 일례)가 접속되어 있다.
전압 생성 회로(15)는, 배터리(9)로부터 입력되는 직류 전압(예를 들면, 3.5V)을 승압하고, 승압한 직류 전압(예를 들면, 5V 내지 15V)을 에너지 전송 회로(11)에 출력하도록 되어 있다. 전압 생성 회로(15)는, 출력 전압을 소정 범위에서 변경 가능한 직류-직류(DC-DC) 전압 변환 회로로 구성되어 있다.
제어 회로(13)는 용량성 부하(8)에의 교류 전압의 인가를 제어하는 회로이다. 제어 회로(13)는, 외부로부터 입력되는 구동 신호(Sd)에 기초하여, 에너지 전송 회로(11)를 제어하는 제어 신호를 생성하도록 되어 있다. 제어 회로(13)의 상세 내용은 후술한다.
에너지 전송 회로(11)는, 용량성 부하(8)가 구동될 때에 용량성 부하(8)에 축적된 에너지를 유도성 소자(상세 내용은 후술함)로 전송하는 회로이다. 구동 회로(1)는, 전압 생성 회로(15)로부터 전력을 공급하여 용량성 부하(8)를 구동하도록 되어 있다. 상세 내용은 후술하지만, 구동 회로(1)는, 용량성 부하(8)를 구동할 때에, 에너지 전송 회로(11)에 의해 용량성 부하(8)를 충방전하면서 전압 생성 회로(15)로부터 전력을 공급할 수 있다. 이에 의해, 구동 회로(1)는 저소비 전력화를 도모할 수 있다.
다음으로, 본 실시형태에 따른 구동 회로(1)의 구체적인 회로 구성에 대해 도 3을 사용하여 설명한다. 도 3은 구동 회로(1)의 일 구성예를 나타내는 회로도이다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 구동 회로(1)는, 용량성 부하(8)에의 교류 전압의 인가를 제어하는 제어 회로(13)를 구비하고 있다. 구동 회로(1)는, 용량성 부하(8)와 함께 폐회로(111c)(제1 폐회로의 일례)를 구성하는 유도성 소자(115)를 구비하고 있다. 구동 회로(1)는, 용량성 부하(8)와 유도성 소자(115)의 사이에서 유도성 소자(115)에 직렬로 접속되어 폐회로(111c)를 구성하는 다이오드(111d)(제1 다이오드형 소자의 일례)를 구비하고 있다. 다이오드(111d)는, 예를 들면 PN 접합형 다이오드로 구성되어 있다. 구동 회로(1)는, 용량성 부하(8)와 유도성 소자(115)의 사이에서 다이오드(111d)와 직렬로 접속되어 폐회로(115c)를 구성하는 스위치 소자(111s)(제1 스위치 소자의 일례)를 구비하고 있다. 스위치 소자(111s)는, 예를 들면 N형의 전계효과 트랜지스터로 구성되어 있다.
보다 구체적으로는, 유도성 소자(115)의 일단자는 용량성 부하(8)의 일단자에 접속되어 있다. 유도성 소자(115)의 타단자는 다이오드(111d)의 애노드 단자에 접속되어 있다. 다이오드(111d)의 캐소드 단자는 스위치 소자(111s)의 드레인 단자(D)에 접속되어 있다. 스위치 소자(111s)의 소스 단자(S)는 용량성 부하(8)의 타단자에 접속되어 있다. 이에 의해, 용량성 부하(8), 유도성 소자(115), 다이오드(111d) 및 스위치 소자(111s)에 의해 전류가 흐르는 전류 경로가 확립되어, 폐회로(111c)가 구성된다. 본 실시형태 및 후술하는 제2 내지 제4 실시형태에서는, 스위치 소자 등이 닫힌 상태인 경우에 전류가 흐르는 전류 경로가 확립되는 회로는, 해당 스위치 소자가 오프 상태에서 전기적으로 해당 전류 경로가 절단되는 경우라 하더라도 폐회로로 규정한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 구동 회로(1)는, 유도성 소자(115)에 직렬이고 또한 다이오드(111d) 및 스위치 소자(111s)에 병렬로 접속되어 폐회로(113c)(제2 폐회로의 일례)를 구성하는 다이오드(113d)(제2 다이오드형 소자의 일례)를 구비하고 있다. 다이오드(113d)는, 예를 들면 PN 접합형 다이오드로 구성되어 있다. 구동 회로(1)는, 다이오드(113d)에 직렬이고 또한 다이오드(111d) 및 스위치 소자(111s)에 병렬로 접속되어 폐회로(113c)를 구성하는 스위치 소자(113s)(제2 스위치 소자의 일례)를 구비하고 있다. 스위치 소자(113s)는, 예를 들면 P형의 전계효과 트랜지스터로 구성되어 있다.
보다 구체적으로는, 다이오드(113d)의 캐소드 단자는, 유도성 소자(115)의 타단자 및 다이오드(111d)의 애노드 단자에 접속되어 있다. 다이오드(113d)의 애노드 단자는 스위치 소자(113s)의 드레인 단자(D)에 접속되어 있다. 스위치 소자(113s)의 소스 단자(S)는, 스위치 소자(111s)의 소스 단자(S) 및 용량성 부하(8)의 타단자에 접속되어 있다. 이에 의해, 용량성 부하(8), 스위치 소자(113s), 다이오드(113d) 및 유도성 소자(115)에 의해 전류가 흐르는 전류 경로가 확립되어, 폐회로(113c)가 구성된다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 구동 회로(1)에 구비된 제어 회로(13)는, 복수(본 실시형태에서는 4개)의 스위치 소자(131ga∼131gd)를 가지는 스위치 소자군(131g)(제1 스위치 소자군의 일례)으로 구성되며 용량성 부하(8)의 양단에 접속된 브릿지 회로(131)(제1 브릿지 회로의 일례)를 가지고 있다. 또한, 제어 회로(13)는, 복수의 스위치 소자(131ga∼131gd), 스위치 소자(111s) 및 스위치 소자(113s)의 스위칭을 제어하는 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부(133)(제1 제어 신호 생성부)를 가지고 있다.
브릿지 회로(131)는, 정측 직류 전위(제1 직류 전위의 일례)의 공급단(17a) (제1 공급단의 일례)과, 기준 직류 전위(제2 직류 전위의 일례)의 공급단(17b)(제2 공급단의 일례)의 사이에 접속되어 있다. 정측 직류 전위는, 전압 생성 회로(15)가 생성한 전압의 하이 레벨측의 전위이다. 기준 직류 전위의 공급단(17b)은 그라운드 단자이다. 전압 생성 회로(15)의 기준 전위 단자는 해당 그라운드 단자에 접속되어 있다. 전압 생성 회로(15)가 생성하는 전압은, 정측 직류 전위와 기준 직류 전위 간의 전위차에 상당한다. 이 때문에, 브릿지 회로(131)의 양단에는, 전압 생성 회로(15)가 생성한 전압이 인가된다.
제어 회로(13)는, 공급단(17a)과 공급단(17b)의 사이에 설치된 콘덴서(135)를 가지고 있다. 콘덴서(135)의 일방 전극은 공급단(17a)에 접속되고, 콘덴서(135)의 타방 전극은 공급단(17b)에 접속되어 있다. 콘덴서(135)는, 전압 생성 회로(15)로부터 출력되는 전압의 변동을 방지하기 위해 설치되어 있다. 이에 의해, 브릿지 회로(131)의 양단에는, 대략 일정한 전압이 공급된다.
브릿지 회로(131)는, 4개의 스위치 소자(131ga∼131gd)로 구성된 풀 브릿지(full bridge) 회로의 구성을 가지고 있다. 스위치 소자(131ga) 및 스위치 소자(131gb)는, 예를 들면 P형의 전계효과 트랜지스터로 구성되어 있다. 스위치 소자(131gc) 및 스위치 소자(131gd)는, 예를 들면 N형의 전계효과 트랜지스터로 구성되어 있다.
스위치 소자(131ga)의 소스 단자(S)는, 공급단(17a) 및 스위치 소자(131gb)의 소스 단자(S)에 접속되어 있다. 스위치 소자(131ga)의 드레인 단자(D)는, 스위치 소자(131gc)의 드레인 단자(D)에 접속되어 있다. 스위치 소자(131gb)의 드레인 단자(D)는, 스위치 소자(131gd)의 드레인 단자(D)에 접속되어 있다. 스위치 소자(131gc)의 소스 단자(S) 및 스위치 소자(131gd)의 소스 단자(S)는, 공급단(17b)에 접속되어 있다.
스위치 소자(131ga)의 드레인 단자(D) 및 스위치 소자(131gc)의 드레인 단자(D)는, 용량성 부하(8)의 일단자 및 유도성 소자(115)의 일단자에 접속되어 있다. 스위치 소자(131gb)의 드레인 단자(D) 및 스위치 소자(131gd)의 드레인 단자(D)는, 용량성 부하(8)의 타단자, 그리고 스위치 소자(111s)의 소스 단자(S) 및 스위치 소자(113s)의 소스 단자(S)에 접속되어 있다.
이 때문에, 스위치 소자(131ga) 및 스위치 소자(131gd)가 온 상태이며, 또한 스위치 소자(131gb) 및 스위치 소자(131gc)가 오프 상태인 경우에는, 용량성 부하(8)의 일단자는 스위치 소자(131ga)를 통해 공급단(17a)에 전기적으로 접속되고, 용량성 부하(8)의 타단자는 스위치 소자(131gd)를 통해 공급단(17b)에 접속된다. 이에 의해, 스위치 소자(131ga, 131gd)가 온 상태이며, 또한 스위치 소자(131gb, 131gc)가 오프 상태인 경우에는, 용량성 부하(8)의 일단자에는 정측 직류 전위가 인가되고, 용량성 부하(8)의 타단자에는 부측 직류 전위가 인가된다. 이하, 본 실시형태 및 후술하는 제2 내지 제4 실시형태에 있어서, 용량성 부하에 인가되고 있는 직류 전압은, 일단자의 쪽이 타단자보다 높은 경우를 정(正)이라고 하고, 타단자의 쪽이 일단자보다 높은 경우를 부(負)라고 한다. 그 결과, 용량성 부하(8)의 양단에 인가되는 직류 전압은, 정의 전압이 된다.
또한, 스위치 소자(131ga) 및 스위치 소자(131gd)가 오프 상태이며, 또한 스위치 소자(131gb) 및 스위치 소자(131gc)가 온 상태인 경우에는, 용량성 부하(8)의 일단자는 스위치 소자(131gc)를 통해 공급단(17b)에 전기적으로 접속되고, 용량성 부하(8)의 타단자는 스위치 소자(131gb)를 통해 공급단(17a)에 접속된다. 이에 의해, 스위치 소자(131ga, 131gd)가 오프 상태이며, 또한 스위치 소자(131gb, 131gc)가 온 상태인 경우에는, 용량성 부하(8)의 일단자에는 부측 직류 전위가 인가되고, 용량성 부하(8)의 타단자에는 정측 직류 전위가 인가된다. 그 결과, 용량성 부하(8)의 양단에 인가되는 직류 전압은, 부의 전압이 된다.
제어 신호 생성부(133)는, 외부로부터 입력되는 구동 신호(Sd)에 기초하여 생성되는 복수의 제어 신호를 출력하는 복수(본 실시형태에서는 6개)의 출력 단자를 가지고 있다. 제어 신호 생성부(133)의 해당 복수의 출력 단자 중 4개의 단자는, 4개의 스위치 소자(131ga∼131gd)의 각각의 게이트 단자(G)에 일대일 관계로 접속되어 있다. 이 때문에, 제어 회로(13)는, 4개의 스위치 소자(131ga∼131gd)의 온/오프 상태를 독립적으로 제어하고, 직류 전압의 정부가 반전되는 교류 전압을 용량성 부하(8)의 양단에 인가할 수 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 구동 회로(1)는, 유도성 소자(115), 다이오드(111d) 및 스위치 소자(111s)로 구성되며 용량성 부하(8)에 축적되어 있는 에너지를 전송하는 에너지 전송부(111)(제1 에너지 전송부의 일례)를 구비하고 있다. 구동 회로(1)는, 유도성 소자(115), 다이오드(113d) 및 스위치 소자(113s)로 구성되며 용량성 부하(8)에 축적되어 있는 에너지를 전송하는 에너지 전송부(113)(제2 에너지 전송부의 일례)를 구비하고 있다. 구동 회로(1)는, 에너지 전송부(111) 및 에너지 전송부(113)를 갖는 에너지 전송 회로(11)를 구비하고 있다.
에너지 전송부(111)는, 용량성 부하(8)의 일단자로부터 용량성 부하(8)의 타단자를 향해 순방향이 되는 다이오드(111d)를 가지고 있다. 에너지 전송부(113)는, 용량성 부하(8)의 타단자로부터 용량성 부하(8)의 일단자를 향해 순방향이 되는 다이오드(113d)를 가지고 있다. 또한, 제어 신호 생성부(133)의 제어 신호를 출력하는 복수의 출력 단자 중 나머지(2개)의 단자는, 스위치 소자(111s) 및 스위치 소자(113s)의 각각의 게이트 단자(G)에 일대일 관계로 접속되어 있다. 이 때문에, 제어 회로(13)는, 스위치 소자(111s) 및 스위치 소자(113s)의 온/오프 상태를 독립적으로 제어할 수 있다.
이 때문에, 정의 직류 전압에 기초하는 에너지가 용량성 부하(8)에 축적되어 있는 경우, 에너지 전송 회로(11)는, 스위치 소자(111s)를 온 상태로 하고, 또한 스위치 소자(113s)를 오프 상태로 하도록 제어 회로(13)에 의해 제어된다. 그 결과, 폐회로(111c)에 전류 경로가 확립되므로, 용량성 부하(8)에 축적된 에너지는 폐회로(111c)에 의해 유도성 소자(115)로 전송되고, 용량성 부하(8)의 양단에 인가된 직류 전압은 강압된다.
한편, 부의 직류 전압에 기초하는 에너지가 용량성 부하(8)에 축적되어 있는 경우, 에너지 전송 회로(11)는, 스위치 소자(111s)를 오프 상태로 하고 또한 스위치 소자(113s)를 온 상태로 하도록 제어 회로(13)에 의해 제어된다. 그 결과, 폐회로(113c)에 전류 경로가 확립되므로, 용량성 부하(8)에 축적된 에너지는 폐회로(113c)에 의해 유도성 소자(115)로 전송되고, 용량성 부하(8)의 양단에 인가된 직류 전압은 승압된다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 구동 회로(1)는, 용량성 부하(8) 및 유도성 소자(115)의 사이와, 정측 직류 전위(제1 직류 전위의 일례)의 공급단(17a)(제1 공급단의 일례)과의 사이에 접속된 역 바이어스 다이오드(reverse bias diode)(117)(제1 역 바이어스 다이오드형 소자의 일례)를 구비하고 있다. 역 바이어스 다이오드(117)는, 예를 들면 PN 접합형 다이오드로 구성되어 있다. 역 바이어스 다이오드(117)의 캐소드 단자는, 정측 직류 전위가 출력되는 공급단(17a)에 접속되어 있다. 역 바이어스 다이오드(117)의 애노드 단자는, 다이오드(111d)의 캐소드 단자 및 스위치 소자(111s)의 드레인 단자(D)에 접속되어 있다. 정측 직류 전위는, 전압 생성 회로(15)가 생성한 전압의 하이 레벨측의 전위이다. 공급단(17a)은, 제어 회로(13)를 통해 전압 생성 회로(15)가 생성한 전압을 용량성 부하(8)에 공급하기 위한 단자이다. 이 때문에, 역 바이어스 다이오드(117)에는, 정측 직류 전위에 의해 역 바이어스가 인가되도록 되어 있다.
구동 회로(1)는, 용량성 부하(8) 및 유도성 소자(115)의 사이와, 기준 직류 전위(제2 직류 전위의 일례)의 공급단(17b)(제2 공급단의 일례)과의 사이에 접속된 역 바이어스 다이오드(119)(제2 역 바이어스 다이오드형 소자의 일례)를 구비하고 있다. 역 바이어스 다이오드(119)는, 예를 들면 PN 접합형 다이오드로 구성되어 있다. 역 바이어스 다이오드(119)의 애노드 단자는, 기준 직류 전위의 공급단(17b)에 접속되어 있다. 역 바이어스 다이오드(119)의 캐소드 단자는, 다이오드(113d)의 애노드 단자 및 스위치 소자(113s)의 드레인 단자(D)에 접속되어 있다. 기준 직류 전위의 공급단(17b)은 그라운드 단자이다. 이 때문에, 역 바이어스 다이오드(119)에는, 기준 직류 전위에 의해 역 바이어스가 인가되도록 되어 있다.
그런데, 폐회로(111c) 및 폐회로(113c)는, 공급단(17a) 및 공급단(17b)에 직결되어 있지 않다. 이 때문에, 구동 회로(1)는, 용량성 부하(8)로부터 전압 생성 회로(15)나 기준 직류 전위의 공급단(17b)(그라운드 단자)으로 전류가 흐르는 경로를 갖고 있지 않다. 이 때문에, 구동 회로(1)는, 용량성 부하(8)로부터 에너지 전송 회로(11)로 에너지를 전송할 때에, 용량성 부하(8)에 축적되어 있는 에너지가 전압 생성 회로(15)나 그라운드 단자로 방전되는 것이 방지된다. 이 때문에, 구동 회로(1)는, 용량성 부하(8)를 구동할 때에, 용량성 부하(8)로부터 에너지 전송 회로(11)로의 에너지의 전송 손실을 저감할 수 있다. 이에 의해, 구동 회로(1)는, 용량성 부하(8)의 구동시의 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다.
그러나, 폐회로(111c, 113c)가 전압 생성 회로(15)의 출력 단자나 그라운드 단자 등의 정전압부에 직결되지 않음으로써, 용량성 부하(8)가 충방전을 반복하고 있는 동안에 용량성 부하(8)의 양단자 간의 전압이 공급단(17a)과 공급단(17b) 간의 전위차로부터 벗어나 버릴 가능성이 있다. 그런데, 구동 회로(1)는, 전술한 바와 같이, 에너지 전송 회로(11)에 접속된 역 바이어스 다이오드(117) 및 역 바이어스 다이오드(119)를 가지고 있다. 이에 의해, 폐회로(111c)에 있어서 용량성 부하(8) 및 유도성 소자(115)가 서로 접속되어 있지 않은 쪽의 단자 사이(즉, 용량성 부하(8) 및 유도성 소자(115)의 각각의 타단자 사이)가 역 바이어스 다이오드(117) 및 공급단(17a)을 통해 전압 생성 회로(15)의 출력 단자에 전기적으로 접속된다. 마찬가지로, 폐회로(113c)에 있어서 용량성 부하(8) 및 유도성 소자(115)가 서로 접속되어 있지 않은 쪽의 단자 사이(즉, 용량성 부하(8) 및 유도성 소자(115)의 각각의 타단자 사이)가 역 바이어스 다이오드(119) 및 공급단(17b)을 통해 기준 전류 전위의 공급부(그라운드 단자)에 전기적으로 접속된다. 이에 의해, 구동 회로(1)는, 용량성 부하(8)가 충방전을 반복하더라도, 용량성 부하(8)의 양단자 간의 전압이 공급단(17a)과 공급단(17b) 간의 전위차로부터 벗어나 버리는 것이 방지된다.
[구동 회로의 제어 방법]
다음으로, 본 실시형태에 따른 구동 회로의 구동 방법에 대해 도 3을 참조하면서 도 4 및 도 5를 사용하여 설명한다. 도 4는 본 실시형태에 따른 구동 회로(1)의 제어 방법을 설명하기 위한 제어 파형의 일례를 나타내는 도면이다. 도 4 중의 1단째는, 스위치 소자(111s)의 게이트 단자(G)에 인가되는 게이트 신호(제어 신호)의 전압 파형을 나타내고, 도 4 중의 2단째는, 스위치 소자(131gb)의 게이트 단자(G)에 인가되는 게이트 신호(제어 신호)의 전압 파형을 나타내고 있다. 도 4 중의 3단째는, 스위치 소자(131gc)의 게이트 단자(G)에 인가되는 게이트 신호(제어 신호)의 전압 파형을 나타내고, 도 4 중의 4단째는, 스위치 소자(113s)의 게이트 단자(G)에 인가되는 게이트 신호(제어 신호)의 전압 파형을 나타내고 있다. 도 4 중의 5단째는, 스위치 소자(131ga)의 게이트 단자(G)에 인가되는 게이트 신호(제어 신호)의 전압 파형을 나타내고, 도 4 중의 6단째는, 스위치 소자(131gd)의 게이트 단자(G)에 인가되는 게이트 신호(제어 신호)의 전압 파형을 나타내고 있다. 도 4에서는, 도면 중 왼쪽에서부터 오른쪽을 향해 시간의 경과가 나타내어져 있다. 도 5는, 도 4 중의 사각 프레임(α)으로 둘러싼 부분 및 그 전후 부분의 전압 파형에 기초하는 각 스위치 소자의 상태를 나타내고 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 시각 t0에 있어서, 브릿지 회로(131)의 스위치 소자(131gb, 131gd)의 각각의 게이트 신호의 전압 레벨이 하이 레벨이고, 브릿지 회로(131)의 스위치 소자(131ga, 131gc)의 각각의 게이트 신호의 전압 레벨이 로우 레벨이다. 이 때문에, 브릿지 회로(131)의 스위치 소자(131ga, 131gd)가 온 상태이며, 스위치 소자(131gb, 131gc)가 오프 상태이다. 또한, 에너지 전송 회로(11)의 스위치 소자(111s)의 게이트 신호의 전압 레벨이 로우 레벨이며, 에너지 전송 회로(11)의 스위치 소자(113s)의 게이트 신호의 전압 레벨이 하이 레벨이다. 이 때문에, 에너지 전송 회로(11)의 스위치 소자(111s) 및 스위치 소자(113s)는 모두 오프 상태이다. 이 때문에, 용량성 부하(8)에는, 정의 전압이 인가된다.
시각 t0 이후의 시각 t1에 있어서, 스위치 소자(131ga)의 게이트 신호의 전압 레벨이 로우 레벨로부터 하이 레벨로 이행하고, 스위치 소자(131gd)의 게이트 신호의 전압 레벨이 하이 레벨로부터 로우 레벨로 이행한다. 또한, 시각 t1에 있어서, 그 밖의 스위치 소자(131gb, 131gc, 111s, 113s)의 각각의 게이트 신호의 전압 레벨은 변화하지 않는다. 이에 의해, 스위치 소자(131ga, 131gd)는 오프 상태로부터 온 상태로 이행한다. 한편, 스위치 소자(131gb, 131gc)는 오프 상태를 유지한다. 이 때문에, 용량성 부하(8)에는, 정의 전압이 인가된 상태가 유지된다.
시각 t1 이후의 시각 t2에 있어서, 스위치 소자(111s)의 게이트 신호의 전압 레벨이 로우 레벨로부터 하이 레벨로 이행하고, 그 밖의 스위치 소자(131ga∼131gd, 113s)의 각각의 게이트 신호의 전압 레벨은 변화하지 않는다. 이에 의해, 스위치 소자(111s)는 오프 상태로부터 온 상태로 이행하므로, 폐회로(111c)의 전류 경로가 확립된다. 한편, 스위치 소자(113s)는 오프 상태를 유지하고 있기 때문에, 폐회로(113c)의 전류 경로는 확립되지 않는다. 나아가, 스위치 소자(131ga∼131gd)는 오프 상태를 유지하고 있으므로, 용량성 부하(8)는, 공급단(17a, 17a)으로부터 전기적으로 분리된 상태가 유지되고 있다. 그 결과, 시각 t2에 있어서, 용량성 부하(8)로부터 에너지 전송 회로(11)의 유도성 소자(115)로 에너지의 전송이 개시되어, 용량성 부하(8)에 인가되고 있는 전압이 강하하기 시작한다.
시각 t2 이후의 시각 t3에 있어서, 스위치 소자(131gb)의 게이트 신호의 전압 레벨이 하이 레벨로부터 로우 레벨로 이행하고, 스위치 소자(131gc)의 게이트 신호의 전압 레벨이 로우 레벨로부터 하이 레벨로 이행한다. 또한, 시각 t3에 있어서, 그 밖의 스위치 소자(131ga, 131gd, 111s, 113s)의 각각의 게이트 신호의 전압 레벨은 변화하지 않는다. 이에 의해, 스위치 소자(131gb, 131gc)는 오프 상태로부터 온 상태로 이행한다. 한편, 스위치 소자(131ga, 131gd)는 오프 상태를 유지한다. 이 때문에, 용량성 부하(8)의 일단자가 스위치 소자(131gc)를 통해 공급단(17b)에 접속되고, 용량성 부하(8)의 타단자가 스위치 소자(131gb)를 통해 공급단(17a)에 접속된다. 그 결과, 용량성 부하(8)에는, 전압 생성 회로(15)로부터 출력되는 전압에 의해 부의 전압이 인가되고, 용량성 부하(8)에 인가되는 전압은 더 강하한다. 이와 같이, 구동 회로(1)는, 용량성 부하(8)로부터 에너지 전송 회로(11)로 에너지를 전송하여 용량성 부하(8)의 인가 전압을 강하하고 있는 도중에 전압 생성 회로(15)의 출력 전압을 용량성 부하(8)에 인가하더라도, 전송중의 에너지의 역류를 발생시키지 않고 용량성 부하(8)를 구동할 수 있다.
시각 t3 이후의 시각 t4에 있어서, 스위치 소자(111s)의 게이트 신호의 전압 레벨이 하이 레벨로부터 로우 레벨로 이행하고, 그 밖의 스위치 소자(131ga∼131gd, 113s)의 각각의 게이트 신호의 전압 레벨은 변화하지 않는다. 이에 의해, 스위치 소자(111s)는 온 상태로부터 오프 상태로 이행하므로, 폐회로(111c)의 전류 경로가 차단된다. 한편, 스위치 소자(113s)는 오프 상태를 유지하고 있기 때문에, 폐회로(113c)의 전류 경로는 확립되지 않는다. 나아가, 스위치 소자(131gb, 131gc)는 온 상태로 유지하고 있다. 이 때문에, 용량성 부하(8)의 일단자에 기준 직류 전위가 인가되고, 용량성 부하(8)의 타단자에는 정측 직류 전위가 인가된다. 그 결과, 용량성 부하(8)의 양단자 간에는, 전압 생성 회로(15)의 출력 전압과 동일한 크기의 부의 전압의 인가가 유지된다.
시각 t4 이후의 시각 t5에 있어서, 스위치 소자(131gb)의 게이트 신호의 전압 레벨이 로우 레벨로부터 하이 레벨로 이행하고, 스위치 소자(131gc)의 게이트 신호의 전압 레벨이 하이 레벨로부터 로우 레벨로 이행한다. 또한, 시각 t5에 있어서, 그 밖의 스위치 소자(131ga, 131gd, 111s, 113s)의 각각의 게이트 신호의 전압 레벨은 변화하지 않는다. 이에 의해, 스위치 소자(131gb, 131gc)는 온 상태로부터 오프 상태로 이행한다. 한편, 스위치 소자(131ga, 131gd)는 오프 상태를 유지한다. 이 때문에, 용량성 부하(8)는 공급단(17a, 17b)으로부터 전기적으로 절단되지만, 용량성 부하(8)에는, 전압 생성 회로(15)의 출력 전압과 동일한 크기의 부의 전압의 인가가 유지된다.
시각 t5 이후의 시각 t6에 있어서, 스위치 소자(113s)의 게이트 신호의 전압 레벨이 하이 레벨로부터 로우 레벨로 이행하고, 그 밖의 스위치 소자(131ga∼131gd, 111s)의 각각의 게이트 신호의 전압 레벨은 변화하지 않는다. 이에 의해, 스위치 소자(113s)는 오프 상태로부터 온 상태로 이행하므로, 폐회로(113c)의 전류 경로가 확립된다. 한편, 스위치 소자(111s)는 오프 상태를 유지하고 있기 때문에, 폐회로(111c)의 전류 경로는 확립되지 않는다. 나아가, 스위치 소자(131ga∼131gd)는 오프 상태를 유지하고 있으므로, 용량성 부하(8)는, 공급단(17a, 17a)으로부터 전기적으로 분리된 상태가 유지되어 있다. 그 결과, 시각 t6에 있어서, 용량성 부하(8)로부터 에너지 전송 회로(11)의 유도성 소자(115)로 에너지의 전송이 개시되어, 용량성 부하(8)에 인가되고 있는 전압이 상승하기 시작한다.
시각 t6 이후의 시각 t7에 있어서, 스위치 소자(131ga)의 게이트 신호의 전압 레벨이 하이 레벨로부터 로우 레벨로 이행하고, 스위치 소자(131gd)의 게이트 신호의 전압 레벨이 로우 레벨로부터 하이 레벨로 이행한다. 또한, 시각 t7에 있어서, 그 밖의 스위치 소자(131gb, 131gc, 111s, 113s)의 각각의 게이트 신호의 전압 레벨은 변화하지 않는다. 이에 의해, 스위치 소자(131ga, 131gd)는 오프 상태로부터 온 상태로 이행한다. 한편, 스위치 소자(131gb, 131gc)는 오프 상태를 유지한다. 이 때문에, 용량성 부하(8)의 일단자가 스위치 소자(131ga)를 통해 공급단(17a)에 접속되고, 용량성 부하(8)의 타단자가 스위치 소자(131gd)를 통해 공급단(17b)에 접속된다. 그 결과, 용량성 부하(8)에는, 전압 생성 회로(15)로부터 출력되는 전압에 의해 정의 전압이 인가되고, 용량성 부하(8)에 인가되는 전압은 더 상승한다. 이와 같이, 구동 회로(1)는, 용량성 부하(8)로부터 에너지 전송 회로(11)로 에너지를 전송하여 용량성 부하(8)의 인가 전압이 상승하고 있는 도중에, 전압 생성 회로(15)의 출력 전압을 용량성 부하(8)에 인가하더라도, 전송중의 에너지의 역류를 발생시키지 않고 용량성 부하(8)를 구동할 수 있다.
시각 t7 이후의 시각 t8에 있어서, 스위치 소자(113s)의 게이트 신호의 전압 레벨이 로우 레벨로부터 하이 레벨로 이행하고, 그 밖의 스위치 소자(131ga∼131gd, 111s)의 각각의 게이트 신호의 전압 레벨은 변화하지 않는다. 이에 의해, 스위치 소자(113s)는 온 상태로부터 오프 상태로 이행하므로, 폐회로(113c)의 전류 경로가 차단된다. 한편, 스위치 소자(111s)는 오프 상태를 유지하고 있기 때문에, 폐회로(111c)의 전류 경로는 확립되지 않는다. 나아가, 스위치 소자(131ga, 131gd)는 온 상태로 유지하고 있다. 이 때문에, 용량성 부하(8)의 일단자에 정측 직류 전위가 인가되고, 용량성 부하(8)의 타단자에는 기준 직류 전위가 인가된다. 그 결과, 용량성 부하(8)의 양단자 간에는, 전압 생성 회로(15)의 출력 전압과 동일한 크기의 정 전압 인가가 유지된다. 구동 회로(1)는, 시각 t0 내지 시각 t8까지의 동작을 반복함으로써, 용량성 부하(8)에 인가하는 전압을 극성 반전하여 용량성 부하(8)를 구동한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 에너지 전송 회로(11)의 스위치 소자(111s)가 온 상태인 기간은, 에너지 방전 동작 기간(Td_on)이 된다. 또한, 브릿지 회로(131)의 스위치 소자(131gb) 및 스위치 소자(131gc)가 온 상태인 기간은, 용량성 부하(8)의 구동 동작 기간(Tc_on)이 된다. 전술한 바와 같이, 구동 회로(1)는, 용량성 부하(8)로부터 에너지 전송 회로(11)로 에너지를 전송하는 중(에너지의 방전 중)에, 용량성 부하(8)의 구동을 개시할 수 있다. 본 실시형태에서는, 에너지 방전 동작 기간(Td_on) 및 용량성 부하(8)의 구동 동작 기간(Tc_on)이 동시에 동작하는 동시 동작 기간(Ts)이 고정밀도로 제어될 필요는 없다. 구동 회로(1)는, 에너지 방전 동작 기간(Td_on)에 용량성 부하(8)의 구동 동작 기간(Tc_on)을 개시하면, 용량성 부하(8)에 인가되는 전압을 저전력으로 고속으로 반전할 수 있다. 동시 동작 기간(Ts)의 길이는, 구동 회로(1)의 저전력화나 고속화에 거의 기여하지 않는다. 이와 같이, 본 실시형태에 따른 구동 회로의 제어 방법은, 용량성 부하의 방전 타이밍과 구동 타이밍의 타이밍 오차의 허용을 확대할 수 있다.
도 4 중에 장방형 프레임(β)으로 둘러싸서 나타내는 바와 같이, 용량성 부하(8)의 에너지 충전 동작 기간에 있어서도, 도 5에 나타내는 용량성 부하(8)의 에너지 방전 동작 기간(Td_on)과 마찬가지로, 해당 에너지 충전 동작 기간에 용량성 부하(8)의 구동 동작 기간을 개시하면, 용량성 부하(8)에 인가되는 전압을 저전력으로 고속으로 반전할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시형태에 따른 구동 회로(1)의 제어 방법에서는, 용량성 부하(8)에 직렬로 접속된 유도성 소자(115)와, 용량성 부하(8)와 유도성 소자(115)의 사이에서 유도성 소자(115)에 직렬로 접속된 다이오드(111d)와, 용량성 부하(8)와 유도성 소자(115)의 사이에서 다이오드(111d)와 직렬로 접속된 스위치 소자(111s)로 구성된 폐회로(111c)(도 3 참조)의 스위치 소자(111s)를 오프 상태로부터 온 상태로 이행한다(도 4 중에 나타내는 시각 t2 참조). 그 후, 구동 회로(1)의 제어 방법에서는, 폐회로(111c)를 통해 용량성 부하(8)에 인가된 전압의 극성을 반전한다(도 4 중에 나타내는 시각 t3 참조). 그 후, 구동 회로(1)의 제어 방법에서는, 스위치 소자(111s)를 온 상태로부터 오프 상태로 이행하고(도 4 중에 나타내는 시각 t4 참조), 용량성 부하(8)에 인가되고 있는 전압과 동일 극성의 교류 전압을 제어 회로(13)로부터 인가한다(도 4 중에 나타내는 시각 t4에서부터 시각 t5까지).
구동 회로(1)의 제어 방법에서는, 제어 회로(13)로부터 용량성 부하(8)에 인가되고 있는 전압과 동일 극성의 교류 전압을 용량성 부하(8)에 인가한 후(도 4 중에 나타내는 시각 t5)에, 유도성 소자(115)에 직렬이고 또한 다이오드(111d) 및 스위치 소자(111s)에 병렬로 접속되어 폐회로(113c)를 구성하고, 서로 직렬로 접속된 다이오드(113d) 및 스위치 소자(113s)(도 3 참조)의 스위치 소자(113s)를 오프 상태로부터 온 상태로 이행한다(도 4 중에 나타내는 시각 t6). 그 후, 구동 회로(1)의 제어 방법에서는, 폐회로(113c)를 통해 용량성 부하(8)에 인가된 전압의 극성을 반전한다(도 4 중에 나타내는 시각 t7 참조). 그 후, 구동 회로(1)의 제어 방법에서는, 스위치 소자(113s)를 온 상태로부터 오프 상태로 이행하고(도 4 중에 나타내는 시각 t8 참조), 용량성 부하(8)에 인가되고 있는 전압과 동일 극성의 교류 전압을 제어 회로(13)로부터 인가한다(도 4 중에 나타내는 시각 t8 이후).
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 구동 회로(1)는, 용량성 부하(8)에의 교류 전압의 인가를 제어하는 제어 회로(13)를 구비하고 있다. 구동 회로(1)는, 용량성 부하(8)와 함께 폐회로(111c)를 구성하는 유도성 소자(115)와, 용량성 부하(8)와 유도성 소자(115)의 사이에서 유도성 소자(115)에 직렬로 접속되어 폐회로(111c)를 구성하는 다이오드(111d)와, 용량성 부하(8)와 유도성 소자(115)의 사이에서 다이오드(111d)와 직렬로 접속되어 폐회로(111c)를 구성하는 스위치 소자(111s)를 구비하고 있다.
해당 구성을 구비한 구동 회로(1)는, 용량성 부하(8)로부터 에너지 전송 회로(11)로의 에너지의 전송중에 용량성 부하(8)를 구동(인가 전압을 반전)할 수 있다. 이에 의해, 구동 회로(1)는 소비 전력을 저감할 수 있다. 또한, 구동 회로(1)를 구비하는 전자 기기(ED)는 소비 전력을 저감할 수 있다.
<2. 제2 실시형태>
본 기술의 제2 실시형태에 따른 구동 회로, 전자 기기, 및 구동 회로의 제어 방법에 대해 도 6을 사용하여 설명한다. 본 실시형태에 따른 전자 기기는, 상기 제1 실시형태에 따른 전자 기기(ED)와 마찬가지의 구성을 가지며, 마찬가지의 기능을 발휘하기 때문에, 설명은 생략한다. 또한, 본 실시형태에 따른 구동 회로는, 상기 제1 실시형태에 따른 구동 회로(1)와 마찬가지의 구성예를 가지기 때문에, 블록도의 도시는 생략한다. 나아가, 본 실시형태의 구동 회로의 구성요소에 관하여, 상기 제1 실시형태에 따른 구동 회로와 동일한 작용 및 기능을 나타내는 구성요소에는, 동일한 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.
[구동 회로의 구성예]
도 6은 본 실시형태에 따른 구동 회로(2)의 일 구성예를 나타내는 회로도이다. 구동 회로(2)는, 역 바이어스 다이오드의 접속이 구동 회로(1)와 다른 점에 특징을 가지고 있다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 구동 회로(2)는, 상기 제1 실시형태에 따른 구동 회로(1)와 동일한 구성의 에너지 전송 회로(11) 및 제어 회로(13)를 구비하고 있다. 역 바이어스 다이오드(217)(제1 역 바이어스 다이오드형 소자의 일례)는, 용량성 부하(8) 및 유도성 소자(115)의 사이와 정측 직류 전위의 공급단(17a)과의 사이에 접속되며, 정측 직류 전위에 의해 역 바이어스가 인가되도록 되어 있다. 역 바이어스 다이오드(219)(제2 역 바이어스 다이오드형 소자의 일례)는, 용량성 부하(8) 및 유도성 소자(115)의 사이와 기준 직류 전위의 공급단(17b)과의 사이에 접속되며, 기준 직류 전위에 의해 역 바이어스가 인가되도록 되어 있다. 역 바이어스 다이오드(217, 219)는, 예를 들면 PN 접합형 다이오드로 구성되어 있다.
역 바이어스 다이오드(217)의 캐소드 단자는, 공급단(17a), 스위치 소자(131ga)의 소스 단자(S) 및 스위치 소자(131gb)의 소스 단자에 접속되어 있다. 역 바이어스 다이오드(217)의 애노드 단자는, 유도성 소자(115)의 타단자, 다이오드(111d)의 애노드 단자, 다이오드(113d)의 캐소드 단자 및 역 바이어스 다이오드(219)의 캐소드 단자에 접속되어 있다. 역 바이어스 다이오드(219)의 애노드 단자는, 공급단(17b), 스위치 소자(131gc)의 소스 단자(S) 및 스위치 소자(131gd)의 소스 단자에 접속되어 있다.
본 실시형태에 있어서의 폐회로(111c) 및 폐회로(113c)는, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로 공급단(17a) 및 공급단(17b)에 직결되어 있지 않다. 이 때문에, 구동 회로(2)는, 용량성 부하(8)를 구동할 때에, 용량성 부하(8)로부터 에너지 전송 회로(11)로의 에너지의 전송 손실을 저감할 수 있다. 이에 의해, 구동 회로(1)는, 용량성 부하(8)의 구동시의 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다.
또한, 폐회로(111c, 113c)가 전압 생성 회로(15)의 출력 단자나 그라운드 단자 등의 정전압부에 직결되지 않음으로써, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로, 용량성 부하(8)의 양단자 간의 전압이 공급단(17a)과 공급단(17b) 간의 전위차로부터 벗어나 버릴 가능성이 있다. 그러나, 구동 회로(2)는, 에너지 전송 회로(11)에 접속된 역 바이어스 다이오드(217) 및 역 바이어스 다이오드(219)를 구비하고 있다. 이에 의해, 폐회로(111c) 및 폐회로(113c)의 각각에 있어서, 용량성 부하(8) 및 유도성 소자(115)가 서로 접속되어 있지 않은 쪽의 단자 사이(즉, 용량성 부하(8) 및 유도성 소자(115)의 각각의 타단자 사이)가 역 바이어스 다이오드(217) 및 공급단(17a)을 통해 전압 생성 회로(15)의 출력 단자에 전기적으로 접속된다. 나아가, 폐회로(111c) 및 폐회로(113c)의 각각에 있어서, 용량성 부하(8) 및 유도성 소자(115)가 서로 접속되어 있지 않은 쪽의 단자 사이(즉, 용량성 부하(8) 및 유도성 소자(115)의 각각의 타단자 사이)가 역 바이어스 다이오드(119) 및 공급단(17b)을 통해 기준 전류 전위의 공급부(그라운드 단자)에 전기적으로 접속된다. 이에 의해, 구동 회로(2)는, 용량성 부하(8)가 충방전을 반복하더라도, 용량성 부하(8)의 양단자 간의 전압이 공급단(17a)과 공급단(17b) 간의 전위차로부터 벗어나 버리는 것이 방지된다.
[구동 회로의 제어 방법]
구동 회로(2)는, 상기 제1 실시형태에 따른 구동 회로(1)와 동일한 구성의 브릿지 회로(131) 및 에너지 전송 회로(11)를 구비하고 있다. 이 때문에, 구동 회로(2)의 제어 방법은, 상기 제1 실시형태에 따른 구동 회로(1)의 제어 방법과 마찬가지이기 때문에, 그 설명은 생략한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 구동 회로, 상기 제1 실시형태에 따른 구동 회로, 전자 기기 및 구동 회로의 제어 방법과 마찬가지의 효과가 얻어진다.
<3. 제3 실시형태>
본 기술의 제3 실시형태에 따른 구동 회로, 전자 기기, 및 구동 회로의 제어 방법에 대해 도 7을 사용하여 설명한다. 본 실시형태에 따른 전자 기기는, 상기 제1 실시형태에 따른 전자 기기(ED)와 마찬가지의 구성을 가지며, 마찬가지의 기능을 발휘하기 때문에, 설명은 생략한다. 또한, 본 실시형태에 따른 구동 회로는, 상기 제1 실시형태에 따른 구동 회로(1)와 마찬가지의 구성예를 가지기 때문에, 블록도의 도시는 생략한다. 나아가, 본 실시형태의 구동 회로의 구성요소에 관하여, 상기 제1 실시형태에 따른 구동 회로와 동일한 작용 및 기능을 나타내는 구성요소에는, 동일한 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.
[구동 회로의 구성예]
도 7에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 구동 회로(3)는, 용량성 부하(8)에의 교류 전압의 인가를 제어하는 제어 회로(13)를 구비하고 있다. 구동 회로(3)는, 용량성 부하(8)와 함께 폐회로(311c)(제1 폐회로의 일례)를 구성하는 유도성 소자(115)를 구비하고 있다. 구동 회로(3)는, 용량성 부하(8)와 유도성 소자(115)의 사이에서 유도성 소자(115)에 직렬로 접속되어 폐회로(311c)를 구성하는 다이오드(311d)(제1 다이오드형 소자의 일례)를 구비하고 있다. 다이오드(311d)는, 예를 들면 PN 접합형 다이오드로 구성되어 있다. 구동 회로(3)는, 용량성 부하(8)와 유도성 소자(115)의 사이에서 다이오드(311d)와 직렬로 접속되어 폐회로(311c)를 구성하는 스위치 소자(311s)(제1 스위치 소자의 일례)를 구비하고 있다. 스위치 소자(311s)는, 예를 들면 P형의 전계효과 트랜지스터로 구성되어 있다.
보다 구체적으로는, 유도성 소자(115)의 일단자는 용량성 부하(8)의 일단자에 접속되어 있다. 유도성 소자(115)의 타단자는 스위치 소자(311s)의 드레인 단자(D)에 접속되어 있다. 스위치 소자(311s)의 소스 단자(S)는 다이오드(311d)의 애노드 단자에 접속되어 있다. 다이오드(311d)의 캐소드 단자는 용량성 부하(8)의 타단자에 접속되어 있다. 이에 의해, 유도성 소자(115), 스위치 소자(311s), 다이오드(311d) 및 용량성 부하(8)에 의해 전류가 흐르는 전류 경로가 확립되어, 폐회로(311c)가 구성된다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 구동 회로(3)는, 유도성 소자(115)에 직렬이고 또한 다이오드(311d) 및 스위치 소자(311s)에 병렬로 접속되어 폐회로(313c)(제2 폐회로의 일례)를 구성하는 다이오드(313d)(제2 다이오드형 소자의 일례)를 구비하고 있다. 다이오드(313d)는, 예를 들면 PN 접합형 다이오드로 구성되어 있다. 구동 회로(3)는, 다이오드(313d)에 직렬이고 또한 다이오드(311d) 및 스위치 소자(311s)에 병렬로 접속되어 폐회로(313c)를 구성하는 스위치 소자(313s)(제2 스위치 소자의 일례)를 구비하고 있다. 스위치 소자(313s)는, 예를 들면 P형의 전계효과 트랜지스터로 구성되어 있다.
보다 구체적으로는, 다이오드(313d)의 캐소드 단자는, 유도성 소자(115)의 타단자 및 다이오드(311d)의 캐소드 단자에 접속되어 있다. 다이오드(313d)의 애노드 단자는, 스위치 소자(313s)의 드레인 단자(D)에 접속되어 있다. 스위치 소자(313s)의 소스 단자(S)는, 다이오드(311d)의 캐소드 단자 및 용량성 부하(8)의 타단자에 접속되어 있다. 이에 의해, 유도성 소자(115), 다이오드(313d), 스위치 소자(313s) 및 용량성 부하(8)에 의해 전류가 흐르는 전류 경로가 확립되어, 폐회로(313c)가 구성된다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 구동 회로(3)는, 유도성 소자(115), 다이오드(311d) 및 스위치 소자(311s)로 구성되며 용량성 부하(8)에 축적되어 있는 에너지를 전송하는 에너지 전송부(311)(제1 에너지 전송부의 일례)를 구비하고 있다. 구동 회로(3)는, 유도성 소자(115), 다이오드(313d) 및 스위치 소자(313s)로 구성되며 용량성 부하(8)에 축적되어 있는 에너지를 전송하는 에너지 전송부(313)(제2 에너지 전송부의 일례)를 구비하고 있다. 구동 회로(3)는, 에너지 전송부(311) 및 에너지 전송부(313)를 가지는 에너지 전송 회로(31)를 구비하고 있다.
에너지 전송부(311)는, 용량성 부하(8)의 일단자로부터 용량성 부하(8)의 타단자를 향해 순방향이 되는 다이오드(311d)를 가지고 있다. 에너지 전송부(313)는, 용량성 부하(8)의 타단자로부터 용량성 부하(8)의 일단자를 향해 순방향이 되는 다이오드(313d)를 가지고 있다. 또한, 제어 신호 생성부(133)의 제어 신호를 출력하는 복수(본 실시형태에서는 6개)의 출력 단자 중 2개의 단자는, 스위치 소자(311s) 및 스위치 소자(313s)의 각각의 게이트 단자(G)에 일대일 관계로 접속되어 있다. 이 때문에, 제어 회로(13)는, 스위치 소자(311s) 및 스위치 소자(313s)의 온/오프 상태를 독립적으로 제어할 수 있다.
이 때문에, 정의 직류 전압에 기초하는 에너지가 용량성 부하(8)에 축적되어 있는 경우, 에너지 전송 회로(31)는, 스위치 소자(311s)를 온 상태로 하고 또한 스위치 소자(313s)를 오프 상태로 하도록 제어 회로(13)에 의해 제어된다. 그 결과, 폐회로(311c)에 전류 경로가 확립되므로, 용량성 부하(8)에 축적된 에너지는 폐회로(311c)에 의해 유도성 소자(115)에 전송되고, 용량성 부하(8)의 양단에 인가된 직류 전압은 강압된다.
한편, 부의 직류 전압에 기초하는 에너지가 용량성 부하(8)에 축적되어 있는 경우, 에너지 전송 회로(31)는, 스위치 소자(311s)를 오프 상태로 하고 또한 스위치 소자(313s)를 온 상태로 하도록 제어 회로(13)에 의해 제어된다. 그 결과, 폐회로(313c)에 전류 경로가 확립되므로, 용량성 부하(8)에 축적된 에너지는 폐회로(313c)에 의해 유도성 소자(115)에 전송되고, 용량성 부하(8)의 양단에 인가된 직류 전압은 승압된다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 구동 회로(3)는, 용량성 부하(8) 및 유도성 소자(115)의 사이와, 정측 직류 전위(제1 직류 전위의 일례)의 공급단(17a)(제1 공급단의 일례)과의 사이에 접속된 역 바이어스 다이오드(317)(제1 역 바이어스 다이오드형 소자의 일례)를 구비하고 있다. 역 바이어스 다이오드(317)는, 예를 들면 PN 접합형 다이오드로 구성되어 있다. 역 바이어스 다이오드(317)의 캐소드 단자는, 정측 직류 전위가 출력되는 공급단(17a), 스위치 소자(131ga)의 소스 단자(S) 및 스위치 소자(131gb)의 소스 단자(S)에 접속되어 있다. 역 바이어스 다이오드(317)의 애노드 단자는, 스위치 소자(311s)의 드레인 단자(D) 및 다이오드(313d)의 캐소드 단자에 접속되어 있다. 정측 직류 전위는, 전압 생성 회로(15)가 생성한 전압의 하이 레벨측의 전위이다. 공급단(17a)은, 제어 회로(13)를 통해 전압 생성 회로(15)가 생성한 전압을 용량성 부하(8)에 공급하기 위한 단자이다. 이 때문에, 역 바이어스 다이오드(317)에는, 정측 직류 전위에 의해 역 바이어스가 인가되도록 되어 있다.
구동 회로(3)는, 용량성 부하(8) 및 유도성 소자(115)의 사이와, 기준 직류 전위(제2 직류 전위의 일례)의 공급단(17b)(제2 공급단의 일례)과의 사이에 접속된 역 바이어스 다이오드(319)(제2 역 바이어스 다이오드형 소자의 일례)를 구비하고 있다. 역 바이어스 다이오드(319)는, 예를 들면 PN 접합형 다이오드로 구성되어 있다. 역 바이어스 다이오드(319)의 애노드 단자는, 기준 전류 전위의 공급단(17b), 스위치 소자(131gc)의 소스 단자 및 스위치 소자(131gd)의 소스 단자(S)에 접속되어 있다. 역 바이어스 다이오드(319)의 캐소드 단자는, 역 바이어스 다이오드(317)의 애노드 단자, 스위치 소자(311s)의 드레인 단자(D) 및 다이오드(313d)의 캐소드 단자에 접속되어 있다. 기준 전류 전위의 공급단(17b)은 그라운드 단자이다. 이 때문에, 역 바이어스 다이오드(317)에는, 기준 직류 전위에 의해 역 바이어스가 인가되도록 되어 있다.
본 실시형태에 있어서의 폐회로(311c) 및 폐회로(313c)는, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로 공급단(17a) 및 공급단(17b)에 직결되어 있지 않다. 이 때문에, 구동 회로(3)는, 용량성 부하(8)를 구동할 때에, 용량성 부하(8)로부터 에너지 전송 회로(31)로의 에너지의 전송 손실을 저감할 수 있다. 이에 의해, 구동 회로(3)는, 용량성 부하(8)의 구동시의 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다.
또한, 폐회로(311c, 313c)가 전압 생성 회로(15)의 출력 단자나 그라운드 단자 등의 정전압부에 직결되지 않음으로써, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로, 용량성 부하(8)의 양단자 간의 전압이 공급단(17a)과 공급단(17b) 간의 전위차로부터 벗어나 버릴 가능성이 있다. 그러나, 구동 회로(3)는, 에너지 전송 회로(31)에 접속된 역 바이어스 다이오드(317) 및 역 바이어스 다이오드(319)를 구비하고 있다. 이에 의해, 폐회로(311c) 및 폐회로(313c)의 각각에 있어서, 용량성 부하(8) 및 유도성 소자(115)가 서로 접속되어 있지 않은 쪽의 단자 사이(즉, 용량성 부하(8) 및 유도성 소자(115)의 각각의 타단자 사이)가 역 바이어스 다이오드(317) 및 공급단(17a)을 통해 전압 생성 회로(15)의 출력 단자에 전기적으로 접속된다. 나아가, 폐회로(311c) 및 폐회로(313c)의 각각에 있어서, 용량성 부하(8) 및 유도성 소자(115)가 서로 접속되어 있지 않은 쪽의 단자 사이(즉, 용량성 부하(8) 및 유도성 소자(115)의 각각의 타단자 사이)가 역 바이어스 다이오드(319) 및 공급단(17b)을 통해 기준 전류 전위의 공급부(그라운드 단자)에 전기적으로 접속된다. 이에 의해, 구동 회로(3)는, 용량성 부하(8)가 충방전을 반복하더라도, 용량성 부하(8)의 양단자 간의 전압이 공급단(17a)과 공급단(17b) 간의 전위차로부터 벗어나 버리는 것이 방지된다.
[구동 회로의 제어 방법]
구동 회로(3)는, P형의 전계효과 트랜지스터로 구성된 스위치 소자(311s)를 에너지 전송부(311)에 가지고 있다. 반면, 상기 제1 실시형태에 따른 구동 회로(1)는, N형의 전계효과 트랜지스터로 구성된 스위치 소자(111s)를 에너지 전송부(111)에 가지고 있다. 이 때문에, 본 실시형태에 따른 구동 회로(3)의 제어 방법은, 스위치 소자(311s)의 게이트 신호가 상기 제1 실시형태에 따른 구동 회로(1)의 제어 방법에 있어서의 스위치 소자(111s)의 게이트 신호(도 4 참조)와 다르다. 구체적으로는, 스위치 소자(311s)의 게이트 신호는, 스위치 소자(111s)의 게이트 신호와 반전 타이밍은 동일하지만 전압 레벨은 역전된 신호가 된다. 도 4를 참조하여 설명하면, 스위치 소자(311s)의 게이트 신호는, 시각 t0에서부터 시각 t2까지 하이 레벨이고, 시각 t2에서부터 시각 t4까지 로우 레벨이며, 시각 t4 이후가 하이 레벨인 전압 파형이 된다. 이에 의해, 구동 회로(3)에 설치된 에너지 전송부(311)는, 구동 회로(1)에 설치된 에너지 전송부(111)와 마찬가지로 동작할 수 있다. 그 결과, 구동 회로(3)는, 구동 회로(1)와 마찬가지로 제어될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 구동 회로, 전자 기기 및 구동 회로의 제어 방법은, 상기 제1 실시형태 및 상기 제2 실시형태에 따른 구동 회로, 전자 기기 및 구동 회로의 제어 방법과 마찬가지의 효과가 얻어진다.
(구동 회로의 제어 방법의 변형예)
다음으로, 제1 실시형태 내지 제3 실시형태에 따른 구동 회로에 적용 가능한 구동 회로의 제어 방법의 변형예에 대해 도 8a 및 도 8b를 사용하여 설명한다. 도 8a 및 도 8b는 본 변형예를 설명하기 위한 제어 파형의 일례를 나타내는 도면이다. 도 8a는 본 변형예에 따른 구동 회로의 제어 방법을 적용한 경우의 제어 파형의 일례를 나타내고 있다. 도 8b는 본 변형예에 따른 구동 회로의 제어 방법을 적용하지 않은 경우의 비교예의 제어 파형의 일례를 나타내고 있다. 도 8a 중 및 도 8b 중의 각각의 상단에는, 구동 회로의 제어 신호의 전압 파형이 나타내어지고, 하단에는, 구동 회로의 제어 신호의 전류 파형이 나타내어져 있다. 도 8a 중 및 도 8b 중에 나타내는 「Vd」는, 용량성 부하를 구동하기 위한 구동 전원의 전압 파형을 나타내고 있다. 도 8a 중 및 도 8b 중에 나타내는 「Vr」은, 용량성 부하에 인가되는 부하 전압의 전압 파형을 나타내고 있다. 도 8a 중 및 도 8b 중에 나타내는 「Ir」은, 용량성 부하에 흐르는 부하 전류의 전류 파형을 나타내고 있다. 한편, 본 변형예의 설명에서, 도 3에 나타내는 상기 제1 실시형태에 따른 구동 회로의 참조 부호를 사용하여 설명한다.
도 8a 중의 상단에 나타내는 바와 같이, 본 변형예에 따른 구동 회로(1)의 제어 방법은, 1회째의 부하 전압(교류 전압의 일례)의 전압 레벨을 2회째 이후의 부하 전압의 전압 레벨보다 낮게 하여 용량성 부하에 인가한다.
그런데, 용량성 부하에 인가하는 전압을 반전하기 위해서는, 용량성 부하에 에너지가 축적되어 있는(전하가 충전되어 있는) 경우보다도 용량성 부하에 에너지가 축적되어 있지 않는(전하가 충전되어 있지 않는) 경우의 쪽이 큰 전류량이 필요하게 된다. 구동 회로가 동작을 개시하기 전에는, 용량성 부하에 에너지가 축적되어 있지 않다. 이 때문에, 구동 회로는, 1회째의 구동에 의해 용량성 부하를 만충전하기 위해서는, 목표로 하는 전압 레벨의 구동 전원을 용량성 부하에 인가함과 함께 만충전하기 위해 필요한 전류를 흘릴 필요가 있다. 그렇다면, 도 8b 중의 상단에 나타내는 바와 같이, 목표로 하는 전압 레벨의 구동 전원(Vd)에 의해, 용량성 부하에 인가되는 부하 전압(Vr)은 1회째의 구동시에 목표의 전압 레벨이 된다. 그러나, 도 8b 중의 하단에 원형 프레임(ε)으로 둘러싸서 나타내는 바와 같이, 1회째의 구동시의 부하 전류(Ir)는, 2회째 이후의 부하 전류(Ir)보다도 3배 정도의 전류량이 된다. 이에 의해, 구동 회로는, 소비 전력이 증가함과 함께, 고내압의 스위치 소자나 다이오드로 구성할 필요가 생긴다.
반면, 도 8a 중에 구동 전원(Vd)에 의해 나타내는 바와 같이, 본 변형예에 따른 구동 회로(1)는, 구동 회로(1)의 동작 개시 전에, 용량성 부하(8)를 구동하기 위한 구동 전원(즉, 전압 생성 회로(15)의 출력 전압)이 용량성 부하(8)를 구동하는 목표의 구동 전압보다 낮은 전압 레벨(예를 들면, 해당 구동 전압의 전압 레벨의 2/3)로 설정된다. 나아가, 본 변형예에 따른 구동 회로(1)는, 동작 개시 후에, 용량성 부하(8)를 구동하기 위한 구동 전원의 전압 레벨이 목표의 구동 전원의 전압 레벨에 서서히 가까워지도록 설정된다.
이에 의해, 도 8a 중의 상단에 나타내는 바와 같이, 용량성 부하(8)의 부하 전압(Vr)은, 구동 회로(1)의 동작 개시로부터 수회(본 변형예에서는 4회)의 반전 동작에 있어서 목표의 전압 레벨에 도달하지 않는다. 그러나, 도 8a 중의 하단에 원형 프레임(γ)으로 둘러싸서 나타내는 바와 같이, 1회째의 구동시의 부하 전류(Ir)는, 2회째 이후의 부하 전류(Ir)와 같은 정도의 전류량이 된다. 이에 의해, 구동 회로(1)는, 소비 전력의 저감과, 스위치 소자(111s) 및 다이오드(111d) 등의 구성부품의 저내압화(低耐壓化)를 도모할 수 있다.
<4. 제4 실시형태>
본 기술의 제4 실시형태에 따른 구동 회로, 전자 기기, 및 구동 회로의 제어 방법에 대해 도 9 내지 도 11을 사용하여 설명한다. 본 실시형태에 따른 전자 기기는, 복수의 용량성 부하를 구동할 수 있는 점을 제외하고, 상기 제1 실시형태에 따른 전자 기기(ED)와 마찬가지의 구성을 가지며, 마찬가지의 기능을 발휘하기 때문에, 설명은 생략한다. 한편, 본 실시형태에서는, 전자 기기에 설치된 배터리는, 상기 제1 실시형태에 따른 전자 기기(ED)에 설치된 「배터리(9)」을 사용하여 설명한다.
[구동 회로의 구성예]
도 9는 본 기술의 제4 실시형태에 따른 구동 회로(4)의 일 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 구동 회로(4)는, 배터리(9)(도 9에서는 도시하지 않음)에 접속된 전압 생성 회로(45)와, 구동 신호(Sd4)가 입력되는 제어 회로(43)(제1 제어 회로의 일례)를 가지고 있다. 구동 회로(4)는, 구동 신호(Sd5)가 입력되는 제어 회로(53)(제2 제어 회로의 일례) 및 구동 신호(Sd6)가 입력되는 제어 회로(63)(제2 제어 회로의 일례)를 가지고 있다. 구동 회로(4)는, 전압 생성 회로(45) 및 제어 회로(43)에 접속된 에너지 전송 회로(41)와, 전압 생성 회로(45) 및 제어 회로(53)에 접속된 에너지 전송 회로(51)와, 전압 생성 회로(45) 및 제어 회로(63)에 접속된 에너지 전송 회로(61)를 가지고 있다. 에너지 전송 회로(41)에는, 용량성 부하(84)(제1 용량성 부하의 일례)가 접속되어 있다. 에너지 전송 회로(51)에는, 용량성 부하(85)(제2 용량성 부하의 일례)가 접속되어 있다. 에너지 전송 회로(61)에는, 용량성 부하(86)(제2 용량성 부하의 일례)가 접속되어 있다.
전압 생성 회로(45)는, 배터리(9)로부터 입력되는 직류 전압(예를 들면, 3.5V)을 승압하고, 승압한 직류 전압(예를 들면, 5V 내지 15V)을 에너지 전송 회로(41, 51, 61)에 출력하도록 되어 있다. 전압 생성 회로(45)는, 출력 전압을 소정 범위에서 변경 가능한 직류-직류(DC-DC) 전압 변환 회로로 구성되어 있다.
제어 회로(43)는, 용량성 부하(84)에의 교류 전압의 인가를 제어하는 회로이다. 제어 회로(43)는, 외부로부터 입력되는 구동 신호(Sd4)에 기초하여, 에너지 전송 회로(41)를 제어하는 제어 신호를 생성하도록 되어 있다. 제어 회로(53)는, 용량성 부하(85)에의 교류 전압의 인가를 제어하는 회로이다. 제어 회로(53)는, 외부로부터 입력되는 구동 신호(Sd5)에 기초하여, 에너지 전송 회로(51)를 제어하는 제어 신호를 생성하도록 되어 있다. 제어 회로(63)는, 용량성 부하(86)에의 교류 전압의 인가를 제어하는 회로이다. 제어 회로(63)는, 외부로부터 입력되는 구동 신호(Sd6)에 기초하여, 에너지 전송 회로(61)를 제어하는 제어 신호를 생성하도록 되어 있다. 제어 회로(43, 53, 63)의 상세 내용은 후술한다.
에너지 전송 회로(41)는, 용량성 부하(84)가 구동될 때에 용량성 부하(84)에 축적된 에너지를 유도성 소자(415)로 전송하는 회로이다. 구동 회로(4)는, 전압 생성 회로(45)로부터 전력을 공급하여 용량성 부하(84)를 구동하도록 되어 있다. 에너지 전송 회로(51)는, 용량성 부하(85)가 구동될 때에 용량성 부하(85)에 축적된 에너지를 유도성 소자(415)로 전송하는 회로이다. 구동 회로(4)는, 전압 생성 회로(45)로부터 전력을 공급하여 용량성 부하(85)를 구동하도록 되어 있다. 에너지 전송 회로(61)는, 용량성 부하(86)가 구동될 때에 용량성 부하(86)에 축적된 에너지를 유도성 소자(415)로 전송하는 회로이다. 구동 회로(4)는, 전압 생성 회로(45)로부터 전력을 공급하여 용량성 부하(86)를 구동하도록 되어 있다. 상세 내용은 후술하지만, 구동 회로(4)는, 용량성 부하(84, 85, 86)를 독립적으로 구동할 때에, 에너지 전송 회로(41, 51, 61)에 의해 용량성 부하(84, 85, 86)를 독립적으로 충방전하면서 전압 생성 회로(45)로부터 전력을 공급할 수 있다. 이에 의해, 구동 회로(4)는 저소비 전력화를 도모할 수 있다. 또한, 구동 회로(4)는, 용량성 부하(84, 85, 86)에 축적된 에너지를 전송하는 유도성 소자를 에너지 전송 회로(41, 51, 61)에 의해 공유하도록 구성되어 있다. 전계효과 트랜지스터나 다이오드는 IC화하는 것이 용이하지만, 마이크로헨리(μH) 정도의 유도성 소자는, IC화하는 것이 극히 곤란하다. 본 실시형태에 따른 구동 회로(4)에서는, 유도성 소자를 에너지 전송 회로(41, 51, 61)에 의해 공유함으로써, 유도성 소자를 외장형으로 설치하더라도 구동 회로(4)의 대형화를 방지할 수 있다.
다음으로, 본 실시형태에 따른 구동 회로(4)의 구체적인 회로 구성에 대해 도 10을 사용하여 설명한다. 도 10은 구동 회로(4)의 일 구성예를 나타내는 회로도이다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 구동 회로(4)는, 용량성 부하(84)에의 교류 전압의 인가를 제어하는 제어 회로(43)를 구비하고 있다. 구동 회로(4)는, 용량성 부하(84)와 함께 폐회로(411c)(제1 폐회로의 일례)를 구성하는 유도성 소자(415)를 구비하고 있다. 구동 회로(4)는, 용량성 부하(84)와 유도성 소자(415)의 사이에서 유도성 소자(415)에 직렬로 접속되어 폐회로(411c)를 구성하는 다이오드(411d)(제1 다이오드형 소자의 일례)를 구비하고 있다. 다이오드(411d)는, 예를 들면 PN 접합형 다이오드로 구성되어 있다. 구동 회로(4)는, 용량성 부하(84)와 유도성 소자(415)의 사이에서 다이오드(411d)와 직렬로 접속되어 폐회로(411c)를 구성하는 스위치 소자(411s)(제1 스위치 소자의 일례)를 구비하고 있다. 스위치 소자(411s)는, 예를 들면 P형의 전계효과 트랜지스터로 구성되어 있다.
보다 구체적으로는, 유도성 소자(415)의 일단자는, 절단 스위치 소자(46a, 46b)(상세 내용은 후술함)를 통해 용량성 부하(84)의 일단자에 접속되어 있다. 유도성 소자(415)의 타단자는 다이오드(411d)의 애노드 단자에 접속되어 있다. 다이오드(411d)의 캐소드 단자는 스위치 소자(411s)의 소스 단자(S)에 접속되어 있다. 스위치 소자(411s)의 드레인 단자(D)는 용량성 부하(84)의 타단자에 접속되어 있다. 이에 의해, 용량성 부하(84), 절단 스위치 소자(46a, 46b), 유도성 소자(415), 다이오드(411d) 및 스위치 소자(411s)에 의해 전류가 흐르는 전류 경로가 확립되어, 폐회로(411c)가 구성된다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 구동 회로(4)는, 유도성 소자(415)에 직렬이고 또한 다이오드(411d) 및 스위치 소자(411s)에 병렬로 접속되어 폐회로(413c)(제2 폐회로의 일례)를 구성하는 다이오드(413d)(제2 다이오드형 소자의 일례)를 구비하고 있다. 다이오드(413d)는, 예를 들면 PN 접합형 다이오드로 구성되어 있다. 구동 회로(4)는, 다이오드(413d)에 직렬이고 또한 다이오드(411d) 및 스위치 소자(411s)에 병렬로 접속되어 폐회로(413c)를 구성하는 스위치 소자(413s)(제2 스위치 소자의 일례)를 구비하고 있다. 스위치 소자(413s)는, 예를 들면 P형의 전계효과 트랜지스터로 구성되어 있다.
보다 구체적으로는, 다이오드(413d)의 캐소드 단자는, 유도성 소자(415)의 타단자 및 다이오드(411d)의 애노드 단자에 접속되어 있다. 다이오드(413d)의 애노드 단자는 스위치 소자(413s)의 드레인 단자(D)에 접속되어 있다. 스위치 소자(413s)의 소스 단자(S)는, 스위치 소자(411s)의 드레인 단자(D) 및 용량성 부하(84)의 타단자에 접속되어 있다. 이에 의해, 용량성 부하(84), 스위치 소자(413s), 다이오드(413d), 유도성 소자(415) 및 절단 스위치 소자(46a, 46b)에 의해 전류가 흐르는 전류 경로가 확립되어, 폐회로(413c)가 구성된다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 구동 회로(4)에 구비된 제어 회로(43)는, 복수(본 실시형태에서는 4개)의 스위치 소자(431ga∼431gd)를 갖는 스위치 소자군(431g)(제1 스위치 소자군의 일례)으로 구성되며 용량성 부하(84)의 양단에 접속된 브릿지 회로(431)(제1 브릿지 회로의 일례)를 가지고 있다. 또한, 제어 회로(43)는, 복수의 스위치 소자(431ga∼431gd), 스위치 소자(411s), 및 스위치 소자(413s)의 스위칭을 제어하는 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부(433)(제1 제어 신호 생성부)를 가지고 있다.
브릿지 회로(431)는, 정측 직류 전위(제1 직류 전위의 일례)의 공급단(174a) (제1 공급단의 일례)과, 기준 직류 전위(제2 직류 전위의 일례)의 공급단(174b)(제2 공급단의 일례)의 사이에 접속되어 있다. 정측 직류 전위는, 전압 생성 회로(45)가 생성한 전압의 하이 레벨측의 전위이다. 기준 직류 전위의 공급단(174b)은 그라운드 단자이다. 전압 생성 회로(45)의 기준 전위 단자는 해당 그라운드 단자에 접속되어 있다. 전압 생성 회로(45)가 생성하는 전압은, 정측 직류 전위와 기준 직류 전위 간의 전위차에 상당한다. 이 때문에, 브릿지 회로(431)의 양단에는, 전압 생성 회로(45)가 생성한 전압이 인가된다.
제어 회로(43)는, 공급단(174a)과 공급단(174b)의 사이에 설치된 콘덴서(435)를 가지고 있다. 콘덴서(435)의 일방 전극은 공급단(174a)에 접속되고, 콘덴서(435)의 타방 전극은 공급단(174b)에 접속되어 있다. 콘덴서(435)는, 전압 생성 회로(45)로부터 출력되는 전압의 변동을 방지하기 위해 설치되어 있다. 이에 의해, 브릿지 회로(431)의 양단에는, 대략 일정한 전압이 공급된다.
브릿지 회로(431)는 4개의 스위치 소자(431ga∼431gd)로 구성된 풀 브릿지 회로의 구성을 가지고 있다. 스위치 소자(431ga) 및 스위치 소자(431gb)는, 예를 들면 P형의 전계효과 트랜지스터로 구성되어 있다. 스위치 소자(431gc) 및 스위치 소자(431gd)는, 예를 들면 N형의 전계효과 트랜지스터로 구성되어 있다.
스위치 소자(431ga)의 소스 단자(S)는, 공급단(174a) 및 스위치 소자(431gb)의 소스 단자(S)에 접속되어 있다. 스위치 소자(431ga)의 드레인 단자(D)는, 스위치 소자(431gc)의 드레인 단자(D)에 접속되어 있다. 스위치 소자(431gb)의 드레인 단자(D)는, 스위치 소자(431gd)의 드레인 단자(D)에 접속되어 있다. 스위치 소자(431gc)의 소스 단자(S) 및 스위치 소자(431gd)의 소스 단자(S)는 공급단(174b)에 접속되어 있다.
스위치 소자(431ga)의 드레인 단자(D) 및 스위치 소자(431gc)의 드레인 단자(D)는, 용량성 부하(84)의 일단자 및 절단 스위치 소자(46a, 46b)의 소스 단자(S)에 접속되어 있다. 스위치 소자(431ga)의 드레인 단자(D) 및 스위치 소자(431gc)의 드레인 단자(D)는, 절단 스위치 소자(46a, 46b)를 통해 유도성 소자(415)의 일단자에 접속되어 있다. 스위치 소자(431gb)의 드레인 단자(D) 및 스위치 소자(431gd)의 드레인 단자(D)는, 용량성 부하(84)의 타단자 및 스위치 소자(411s)의 소스 단자(S) 및 스위치 소자(413s)의 소스 단자(S)에 접속되어 있다.
이 때문에, 스위치 소자(431ga) 및 스위치 소자(431gd)가 온 상태이며, 또한 스위치 소자(431gb) 및 스위치 소자(431gc)가 오프 상태인 경우에는, 용량성 부하(84)의 일단자는 스위치 소자(431ga)를 통해 공급단(174a)에 전기적으로 접속되고, 용량성 부하(84)의 타단자는 스위치 소자(431gd)를 통해 공급단(174b)에 접속된다. 이에 의해, 스위치 소자(431ga, 431gd)가 온 상태이며, 또한 스위치 소자(431gb, 431gc)가 오프 상태인 경우에는, 용량성 부하(84)의 일단자에는 정측 직류 전위가 인가되고, 용량성 부하(84)의 타단자에는 부측 직류 전위가 인가된다. 그 결과, 용량성 부하(84)의 양단에 인가되는 직류 전압은, 정의 전압이 된다.
또한, 스위치 소자(431ga) 및 스위치 소자(431gd)가 오프 상태이며, 또한 스위치 소자(431gb) 및 스위치 소자(431gc)가 온 상태인 경우에는, 용량성 부하(84)의 일단자는 스위치 소자(431gc)를 통해 공급단(174b)에 전기적으로 접속되고, 용량성 부하(84)의 타단자는 스위치 소자(431gb)를 통해 공급단(174a)에 접속된다. 이에 의해, 스위치 소자(431ga, 431gd)가 오프 상태이며, 또한 스위치 소자(431gb, 431gc)가 온 상태인 경우에는, 용량성 부하(84)의 일단자에는 부측 직류 전위가 인가되고, 용량성 부하(84)의 타단자에는 정측 직류 전위가 인가된다. 그 결과, 용량성 부하(84)의 양단에 인가되는 직류 전압은, 부의 전압이 된다.
제어 신호 생성부(433)는, 외부로부터 입력되는 구동 신호(Sd4)에 기초하여 생성되는 복수의 제어 신호를 출력하는 복수(본 실시형태에서는 8개)의 출력 단자를 가지고 있다. 제어 신호 생성부(433)의 해당 복수의 출력 단자 중 4개의 단자는, 4개의 스위치 소자(431ga∼431gd)의 각각의 게이트 단자(G)에 일대일 관계로 접속되어 있다. 이 때문에, 제어 회로(43)는, 4개의 스위치 소자(431ga∼431gd)의 온/오프 상태를 독립적으로 제어하고, 직류 전압의 정부가 반전되는 교류 전압을 용량성 부하(8)의 양단에 인가할 수 있다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 구동 회로(4)는, 유도성 소자(415), 다이오드(411d) 및 스위치 소자(411s)로 구성되며 용량성 부하(84)에 축적되어 있는 에너지를 전송하는 에너지 전송부(411)(제1 에너지 전송부의 일례)를 구비하고 있다. 구동 회로(4)는, 유도성 소자(415), 다이오드(413d) 및 스위치 소자(413s)로 구성되며 용량성 부하(84)에 축적되어 있는 에너지를 전송하는 에너지 전송부(413)(제2 에너지 전송부의 일례)를 구비하고 있다. 구동 회로(4)는, 에너지 전송부(411) 및 에너지 전송부(413)를 갖는 에너지 전송 회로(41)를 구비하고 있다.
에너지 전송부(411)는, 용량성 부하(84)의 일단자로부터 용량성 부하(84)의 타단자를 향해 순방향이 되는 다이오드(411d)를 가지고 있다. 에너지 전송부(413)는, 용량성 부하(84)의 타단자로부터 용량성 부하(84)의 일단자를 향해 순방향이 되는 다이오드(413d)를 가지고 있다. 또한, 제어 신호 생성부(433)의 제어 신호를 출력하는 복수의 출력 단자의 나머지 4개 중의 2개의 단자는, 스위치 소자(411s) 및 스위치 소자(413s)의 각각의 게이트 단자(G)에 일대일 관계로 접속되어 있다. 이 때문에, 제어 회로(43)는, 스위치 소자(411s) 및 스위치 소자(413s)의 온/오프 상태를 독립적으로 제어할 수 있다.
이 때문에, 정의 직류 전압에 기초하는 에너지가 용량성 부하(84)에 축적되어 있는 경우, 에너지 전송 회로(41)는, 스위치 소자(411s)를 온 상태로 하고 또한 스위치 소자(413s)를 오프 상태로 하도록 제어 회로(43)에 의해 제어된다. 그 결과, 폐회로(411c)에 전류 경로가 확립되므로, 용량성 부하(84)에 축적된 에너지는 폐회로(411c)에 의해 유도성 소자(415)에 전송되고, 용량성 부하(84)의 양단에 인가된 직류 전압은 강압된다.
한편, 부의 직류 전압에 기초하는 에너지가 용량성 부하(84)에 축적되어 있는 경우, 에너지 전송 회로(41)는, 스위치 소자(411s)를 오프 상태로 하고 또한 스위치 소자(413s)를 온 상태로 하도록 제어 회로(43)에 의해 제어된다. 그 결과, 폐회로(413c)에 전류 경로가 확립되므로, 용량성 부하(84)에 축적된 에너지는 폐회로(413c)에 의해 유도성 소자(415)에 전송되고, 용량성 부하(84)의 양단에 인가된 직류 전압은 승압된다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 구동 회로(4)는, 용량성 부하(84) 및 유도성 소자(415)의 사이와, 정측 직류 전위(제1 직류 전위의 일례)의 공급단(174a)(제1 공급단의 일례)과의 사이에 접속된 역 바이어스 다이오드(417a, 417b)(제1 역 바이어스 다이오드형 소자의 일례)를 구비하고 있다. 역 바이어스 다이오드(417a) 및 역 바이어스 다이오드(417b)의 각각의 캐소드 단자는, 정측 직류 전위가 출력되는 공급단(174a)에 접속되어 있다. 역 바이어스 다이오드(417a)의 애노드 단자는, 유도성 소자(415)의 타단자, 다이오드(411d)의 애노드 단자 및 다이오드(413d)의 캐소드 단자에 접속되어 있다. 역 바이어스 다이오드(417b)의 애노드 단자는, 유도성 소자(415)의 일단자, 절단 스위치 소자(46a)의 드레인 단자(D) 및 절단 스위치 소자(46b)의 소스 단자(S)에 접속되어 있다. 정측 직류 전위는, 전압 생성 회로(45)가 생성한 전압의 하이 레벨측의 전위이다. 공급단(174a)은, 제어 회로(43)를 통해 전압 생성 회로(45)가 생성한 전압을 용량성 부하(84)에 공급하기 위한 단자이다. 이 때문에, 역 바이어스 다이오드(417a, 417b)에는, 정측 직류 전위에 의해 역 바이어스가 인가되도록 되어 있다.
구동 회로(4)는, 용량성 부하(84) 및 유도성 소자(415)의 사이와, 기준 직류 전위(제2 직류 전위의 일례)의 공급단(174b)(제2 공급단의 일례)과의 사이에 접속된 역 바이어스 다이오드(419a, 419b)(제2 역 바이어스 다이오드형 소자의 일례)를 구비하고 있다. 역 바이어스 다이오드(419a) 및 역 바이어스 다이오드(419b)의 각각의 애노드 단자는, 기준 전류 전위의 공급단(174b)에 접속되어 있다. 역 바이어스 다이오드(419a)의 캐소드 단자는, 유도성 소자(415)의 타단자, 다이오드(411d)의 애노드 단자 및 다이오드(413d)의 캐소드 단자에 접속되어 있다. 역 바이어스 다이오드(419b)의 캐소드 단자는, 유도성 소자(415)의 일단자, 역 바이어스 다이오드(417b)의 애노드 단자, 절단 스위치 소자(46a)의 드레인 단자(D) 및 절단 스위치 소자(46b)의 소스 단자(S)에 접속되어 있다. 기준 전류 전위의 공급단(174b)은 그라운드 단자이다. 이 때문에, 역 바이어스 다이오드(419, 419b)에는, 기준 직류 전위에 의해 역 바이어스가 인가되도록 되어 있다.
그런데, 폐회로(411c) 및 폐회로(413c)는, 공급단(174a) 및 공급단(174b)에 직결되어 있지 않다. 이 때문에, 구동 회로(4)는, 용량성 부하(84)로부터 전압 생성 회로(45)나 기준 전류 전위의 공급단(174b)(그라운드 단자)에 전류가 흐르는 경로를 갖고 있지 않다. 이 때문에, 구동 회로(4)는, 용량성 부하(84)로부터 에너지 전송 회로(41)로 에너지를 전송할 때에, 용량성 부하(84)에 축적되어 있는 에너지가 전압 생성 회로(45)나 그라운드 단자로 방전되는 것이 방지된다. 이 때문에, 구동 회로(4)는, 용량성 부하(84)를 구동할 때에, 용량성 부하(84)로부터 에너지 전송 회로(41)로의 에너지의 전송 손실을 저감할 수 있다. 이에 의해, 구동 회로(4)는 용량성 부하(84)의 구동시의 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다.
그러나, 폐회로(411c, 413c)가 전압 생성 회로(45)의 출력 단자나 그라운드 단자 등의 정전압부에 직결되지 않음으로써, 용량성 부하(84)가 충방전을 반복하고 있는 동안에 용량성 부하(84)의 양단자 간의 전압이 공급단(174a)과 공급단(174b) 간의 전위차로부터 벗어나 버릴 가능성이 있다. 그런데, 구동 회로(4)는, 전술한 바와 같이, 에너지 전송 회로(41)에 접속된 역 바이어스 다이오드(417a, 417b) 및 역 바이어스 다이오드(419a, 419b)를 가지고 있다. 이에 의해, 폐회로(411c)에 있어서 용량성 부하(84) 및 유도성 소자(415)가 절단 스위치 소자(46a, 46b)를 통해 서로 접속되어 있지 않은 쪽의 단자 사이(즉, 용량성 부하(84) 및 유도성 소자(415)의 각각의 타단자 사이)가 역 바이어스 다이오드(417a) 및 공급단(174a)을 통해 전압 생성 회로(45)의 출력 단자에 전기적으로 접속된다. 마찬가지로, 폐회로(413c)에 있어서 용량성 부하(84) 및 유도성 소자(415)가 서로 접속되어 있지 않은 쪽의 단자 사이(즉, 용량성 부하(84) 및 유도성 소자(415)의 각각의 타단자 사이)가 역 바이어스 다이오드(419a) 및 공급단(174b)을 통해 기준 전류 전위의 공급부(그라운드 단자)에 전기적으로 접속된다. 이에 의해, 구동 회로(4)는, 용량성 부하(84)가 충방전을 반복하더라도, 용량성 부하(84)의 양단자 간의 전압이 공급단(174a)과 공급단(174b) 간의 전위차로부터 벗어나 버리는 것이 방지된다.
구동 회로(4)는, 용량성 부하(84)와 유도성 소자(415)의 사이에서 용량성 부하(84) 및 유도성 소자(415)에 직렬로 접속되어 폐회로(411c) 및 폐회로(413c)로부터 유도성 소자(415)를 전기적으로 절단하는 절단 스위치 소자(46a, 46b)(제1 절단 스위치 소자의 일례)를 구비하고 있다. 절단 스위치 소자(46a) 및 절단 스위치 소자(46b)는 모두, 예를 들면 P형의 전계효과 트랜지스터로 구성되어 있다. 절단 스위치 소자(46a)의 소스 단자(S)는, 용량성 부하(84)의 일단자 및 절단 스위치 소자(46b)의 드레인 단자(D)에 접속되어 있다. 절단 스위치 소자(46a)의 드레인 단자(D)는, 유도성 소자(415)의 일단자 및 절단 스위치 소자(46b)의 소스 단자(S)에 접속되어 있다. 절단 스위치 소자(46a) 및 절단 스위치 소자(46b)의 각각의 게이트 단자(G)는, 제어 신호 생성부(433)의 제어 신호를 출력하는 복수의 출력 단자의 나머지(2개)의 단자에 일대일 관계로 접속되어 있다. 이 때문에, 제어 회로(43)는, 절단 스위치 소자(46a) 및 절단 스위치 소자(46b)의 온/오프 상태를 독립적으로 제어할 수 있다.
전술한 바와 같이, 유도성 소자(415)는, 에너지 전송 회로(41), 에너지 전송 회로(51) 및 에너지 전송 회로(61)에 의해 공유되고 있다. 이 때문에, 구동 회로(4)는, 에너지 전송 회로(41)에 의해 용량성 부하(84)로부터 에너지를 유도성 소자(415)로 전송하고 있는 경우에는, 에너지 전송 회로(51, 61)의 각각에 접속된 절단 스위치 소자(상세 내용은 후술함)를 모두 오프 상태로 설정한다. 이에 의해, 구동 회로(4)는, 에너지 전송 회로(51, 61)를 유도성 소자(415)로부터 전기적으로 분리하고, 에너지 전송 회로(41)에 의한 용량성 부하(84)로부터 유도성 소자(415)로의 에너지의 전송에 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
정의 직류 전압에 기초하는 에너지가 용량성 부하(84)에 축적되어 있는 경우, 제어 회로(43)는, 절단 스위치 소자(46a)가 온 상태가 되고, 절단 스위치 소자(46b)가 오프 상태가 되도록 제어한다. 이에 의해, 용량성 부하(84), 절단 스위치 소자(46a), 유도성 소자(415), 다이오드(411d) 및 스위치 소자(411s)가 전기적으로 접속되어, 폐회로(411c)에 전류 경로가 확립된다. 이 때문에, 용량성 부하(84)에 축적된 에너지는 폐회로(411c)에 의해 유도성 소자(415)로 전송된다. 부의 직류 전압에 기초하는 에너지가 용량성 부하(84)에 축적되어 있는 경우, 제어 회로(43)는, 절단 스위치 소자(46a)가 오프 상태가 되고, 절단 스위치 소자(46b)가 온 상태가 되도록 제어한다. 이에 의해, 용량성 부하(84), 스위치 소자(413s), 다이오드(413d), 유도성 소자(415) 및 절단 스위치 소자(46b)가 전기적으로 접속되어, 폐회로(413c)에 전류 경로가 확립된다. 이 때문에, 용량성 부하(84)에 축적된 에너지는 폐회로(413c)에 의해 유도성 소자(415)로 전송된다.
다음으로, 구동 회로(4)에 구비된 에너지 전송 회로(51) 및 제어 회로(53)에 대해 설명한다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 구동 회로(4)는, 용량성 부하(85)에의 교류 전압의 인가를 제어하는 제어 회로(53)를 구비하고 있다. 구동 회로(4)는, 용량성 부하(85)와 유도성 소자(415)의 사이에서 유도성 소자(415)에 직렬로 접속되어 폐회로(511c)(제3 폐회로의 일례)를 구성하는 다이오드(511d)(제3 다이오드형 소자의 일례)를 구비하고 있다. 다이오드(511d)는, 예를 들면 PN 접합형 다이오드로 구성되어 있다. 구동 회로(4)는, 용량성 부하(85)와 유도성 소자(415)의 사이에서 다이오드(511d)와 직렬로 접속되어 폐회로(511c)를 구성하는 스위치 소자(511s)(제3 스위치 소자의 일례)를 구비하고 있다. 스위치 소자(511s)는, 예를 들면 P형의 전계효과 트랜지스터로 구성되어 있다.
구동 회로(4)는, 유도성 소자(415)에 직렬이고 또한 다이오드(511d) 및 스위치 소자(511s)에 병렬로 접속되어 폐회로(513c)(제4 폐회로의 일례)를 구성하는 다이오드(513d)(제4 다이오드형 소자의 일례)를 구비하고 있다. 다이오드(513d)는, 예를 들면 PN 접합형 다이오드로 구성되어 있다. 구동 회로(4)는, 다이오드(513d)에 직렬이고 또한 다이오드(511d) 및 스위치 소자(511s)에 병렬로 접속되어 폐회로(513c)를 구성하는 스위치 소자(513s)(제4 스위치 소자의 일례)를 구비하고 있다. 스위치 소자(513s)는, 예를 들면 P형의 전계효과 트랜지스터로 구성되어 있다.
구동 회로(4)에 설치된 제어 회로(53)는, 복수(본 실시형태에서는 4개)의 스위치 소자(531ga∼531gd)를 갖는 스위치 소자군(531g)(제2 스위치 소자군의 일례)으로 구성되며 용량성 부하(85)의 양단에 접속된 브릿지 회로(531)(제2 브릿지 회로의 일례)를 가지고 있다. 또한, 제어 회로(53)는, 복수의 스위치 소자(531ga∼531gd), 스위치 소자(511s), 및 스위치 소자(513s)의 스위칭을 제어하는 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부(533)(제2 제어 신호 생성부의 일례)를 가지고 있다.
브릿지 회로(531)는, 정측 직류 전위(제1 직류 전위의 일례)의 공급단(175a) (제1 공급단의 일례)과, 기준 직류 전위(제2 직류 전위의 일례)의 공급단(175b)(제2 공급단의 일례)과의 사이에 접속되어 있다. 정측 직류 전위는, 전압 생성 회로(45)가 생성한 전압의 하이 레벨측의 전위이다. 기준 직류 전위의 공급단(175b)은 그라운드 단자이다. 전압 생성 회로(45)의 기준 전위 단자는 해당 그라운드 단자에 접속되어 있다. 전압 생성 회로(45)가 생성하는 전압은, 정측 직류 전위와 기준 직류 전위 간의 전위차에 상당한다. 이 때문에, 브릿지 회로(531)의 양단에는, 전압 생성 회로(45)가 생성한 전압이 인가된다.
제어 회로(53)는, 공급단(175a)과 공급단(175b)의 사이에 설치된 콘덴서(535)를 가지고 있다. 콘덴서(535)의 일방 전극은 공급단(175a)에 접속되고, 콘덴서(535)의 타방 전극은 공급단(175b)에 접속되어 있다. 콘덴서(535)는, 전압 생성 회로(45)로부터 출력되는 전압의 변동을 방지하기 위해 설치되어 있다. 이에 의해, 브릿지 회로(531)의 양단에는, 대략 일정한 전압이 공급된다.
브릿지 회로(531)의 구성은, 브릿지 회로(431)의 구성과 마찬가지이기 때문에, 상세한 설명은 생략한다. 즉, 브릿지 회로(531)는, 브릿지 회로(431)에 설치된 스위치 소자(431ga)를 스위치 소자(531ga)로, 스위치 소자(431gb)를 스위치 소자(531gb)로, 스위치 소자(431gc)를 스위치 소자(531gc)로, 스위치 소자(431gd)를 스위치 소자(531gd)로 대체하고, 공급단(174a)을 공급단(175a)으로, 공급단(174b)을 공급단(175b)으로 대체하고, 용량성 부하(84)를 용량성 부하(85)로 대체하고, 제어 신호 생성부(433)를 제어 신호 생성부(533)로 대체한 경우의 브릿지 회로(431)와 마찬가지의 구성을 가지고 있다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 구동 회로(4)는, 유도성 소자(415), 다이오드(511d) 및 스위치 소자(511s)로 구성되며 용량성 부하(85)에 축적되어 있는 에너지를 전송하는 에너지 전송부(511)(제3 에너지 전송부의 일례)를 구비하고 있다. 구동 회로(4)는, 유도성 소자(415), 다이오드(513d) 및 스위치 소자(513s)로 구성되며 용량성 부하(85)에 축적된 에너지를 전송하는 에너지 전송부(513)(제4 에너지 전송부의 일례)를 구비하고 있다. 구동 회로(4)는, 에너지 전송부(511) 및 에너지 전송부(513)를 갖는 에너지 전송 회로(51)(제2 에너지 전송 회로의 일례)를 구비하고 있다.
구동 회로(4)는, 용량성 부하(85)와 유도성 소자(415)의 사이에서 용량성 부하(85) 및 유도성 소자(415)에 직렬로 접속되어 폐회로(511c)로부터 유도성 소자(415)를 전기적으로 절단하는 절단 스위치 소자(56a, 56b)(제2 절단 스위치 소자의 일례)를 구비하고 있다. 절단 스위치 소자(56a) 및 절단 스위치 소자(56b)는 모두, 예를 들면 P형의 전계효과 트랜지스터로 구성되어 있다.
에너지 전송 회로(51) 및 절단 스위치 소자(56a, 56b)의 구성은, 에너지 전송 회로(41) 및 절단 스위치 소자(46a, 46b)의 구성과 마찬가지이기 때문에, 상세한 설명은 생략한다. 즉, 에너지 전송 회로(51)는, 에너지 전송 회로(41)에 설치된 스위치 소자(411s)를 스위치 소자(511s)로, 다이오드(411d)를 다이오드(511d)로, 스위치 소자(413s)를 스위치 소자(513s)로, 다이오드(413d)를 다이오드(513d)로 대체하고, 용량성 부하(84)를 용량성 부하(85)로 대체하고, 에너지 전송부(411)를 에너지 전송부(511)로, 에너지 전송부(413)를 에너지 전송부(513)로 대체하고, 제어 신호 생성부(433)를 제어 신호 생성부(533)로 대체한 경우의 에너지 전송 회로(41)와 마찬가지의 구성을 가지고 있다. 또한, 절단 스위치 소자(56a)는, 용량성 부하(84)를 용량성 부하(85)로 대체하고, 제어 신호 생성부(433)를 제어 신호 생성부(533)로 대체한 경우의 절단 스위치 소자(46a)와 마찬가지의 구성을 가지고 있다. 절단 스위치 소자(56b)는, 용량성 부하(84)를 용량성 부하(85)로 대체하고, 제어 신호 생성부(433)를 제어 신호 생성부(533)로 대체한 경우의 절단 스위치 소자(46b)와 마찬가지의 구성을 가지고 있다.
다음으로, 구동 회로(4)에 구비된 에너지 전송 회로(61) 및 제어 회로(63)에 대해 설명한다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 구동 회로(4)는, 유도성 소자(415)와 함께 폐회로(611c)(제3 폐회로의 일례)를 구성하여 용량성 부하(86)에의 교류 전압의 인가를 제어하는 제어 회로(63)를 구비하고 있다. 구동 회로(4)는, 용량성 부하(86)와 유도성 소자(415)의 사이에서 유도성 소자(415)에 직렬로 접속되어 폐회로(611c)를 구성하는 다이오드(611d)(제3 다이오드형 소자의 일례)를 구비하고 있다. 다이오드(611d)는, 예를 들면 PN 접합형 다이오드로 구성되어 있다. 구동 회로(4)는, 용량성 부하(86)와 유도성 소자(415)의 사이에서 다이오드(611d)와 직렬로 접속되어 폐회로(611c)를 구성하는 스위치 소자(611s)(제3 스위치 소자의 일례)를 구비하고 있다. 스위치 소자(611s)는, 예를 들면 P형의 전계효과 트랜지스터로 구성되어 있다.
구동 회로(4)는, 유도성 소자(415)에 직렬이고 또한 다이오드(611d) 및 스위치 소자(611s)에 병렬로 접속되어 폐회로(613c)(제4 폐회로의 일례)를 구성하는 다이오드(613d)(제4 다이오드형 소자의 일례)를 구비하고 있다. 다이오드(613d)는, 예를 들면 PN 접합형 다이오드로 구성되어 있다. 구동 회로(4)는, 다이오드(613d)에 직렬이고 또한 다이오드(611d) 및 스위치 소자(611s)에 병렬로 접속되어 폐회로(613c)를 구성하는 스위치 소자(613s)(제4 스위치 소자의 일례)를 구비하고 있다. 스위치 소자(613s)는, 예를 들면 P형의 전계효과 트랜지스터로 구성되어 있다.
구동 회로(4)에 설치된 제어 회로(63)는, 복수(본 실시형태에서는 4개)의 스위치 소자(631ga∼631gd)를 갖는 스위치 소자군(631g)(제2 스위치 소자군의 일례)으로 구성되며 용량성 부하(86)의 양단에 접속된 브릿지 회로(631)(제2 브릿지 회로의 일례)를 가지고 있다. 또한, 제어 회로(63)는, 복수의 스위치 소자(631ga∼631gd), 스위치 소자(611s) 및 스위치 소자(613s)의 스위칭을 제어하는 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부(633)(제2 제어 신호 생성부의 일례)를 가지고 있다.
브릿지 회로(631)는, 정측 직류 전위(제1 직류 전위의 일례)의 공급단(176a) (제1 공급단의 일례)과, 기준 직류 전위(제2 직류 전위의 일례)의 공급단(176b) (제2 공급단의 일례)의 사이에 접속되어 있다. 정측 직류 전위는, 전압 생성 회로(45)가 생성한 전압의 하이 레벨측의 전위이다. 기준 직류 전위의 공급단(176b)은 그라운드 단자이다. 전압 생성 회로(45)의 기준 전위 단자는 해당 그라운드 단자에 접속되어 있다. 전압 생성 회로(45)가 생성하는 전압은, 정측 직류 전위와 기준 직류 전위 간의 전위차에 상당한다. 이 때문에, 브릿지 회로(631)의 양단에는, 전압 생성 회로(45)가 생성한 전압이 인가된다.
제어 회로(63)는, 공급단(176a)과 공급단(176b)의 사이에 설치된 콘덴서(635)를 가지고 있다. 콘덴서(635)의 일방 전극은 공급단(176a)에 접속되고, 콘덴서(635)의 타방 전극은 공급단(176b)에 접속되어 있다. 콘덴서(635)는, 전압 생성 회로(45)로부터 출력되는 전압의 변동을 방지하기 위해 설치되어 있다. 이에 의해, 브릿지 회로(631)의 양단에는, 대략 일정한 전압이 공급된다.
브릿지 회로(631)의 구성은, 브릿지 회로(431)의 구성과 마찬가지이기 때문에, 상세한 설명은 생략한다. 즉, 브릿지 회로(631)는, 브릿지 회로(431)에 설치된 스위치 소자(431ga)를 스위치 소자(631ga)로, 스위치 소자(431gb)를 스위치 소자(631gb)로, 스위치 소자(431gc)를 스위치 소자(631gc)로, 스위치 소자(431gd)를 스위치 소자(631gd)로 대체하고, 공급단(174a)을 공급단(176a)으로, 공급단(174b)을 공급단(176b)으로 대체하고, 용량성 부하(84)를 용량성 부하(86)로 대체하고, 제어 신호 생성부(433)를 제어 신호 생성부(633)로 대체한 경우의 브릿지 회로(431)와 마찬가지의 구성을 가지고 있다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 구동 회로(4)는, 유도성 소자(415), 다이오드(611d) 및 스위치 소자(611s)로 구성되며 용량성 부하(86)에 축적되어 있는 에너지를 전송하는 에너지 전송부(611)(제3 에너지 전송부의 일례)를 구비하고 있다. 구동 회로(4)는, 유도성 소자(415), 다이오드(613d) 및 스위치 소자(613s)로 구성되며 용량성 부하(86)에 축적된 에너지를 전송하는 에너지 전송부(613)(제4 에너지 전송부의 일례)를 구비하고 있다. 구동 회로(4)는, 에너지 전송부(611) 및 에너지 전송부(613)를 갖는 에너지 전송 회로(61)(제2 에너지 전송 회로의 일례)를 구비하고 있다.
구동 회로(4)는, 용량성 부하(86)와 유도성 소자(415)의 사이에서 용량성 부하(86) 및 유도성 소자(415)에 직렬로 접속되어 폐회로(611c)로부터 유도성 소자(415)를 전기적으로 절단하는 절단 스위치 소자(66a, 66b)(제2 절단 스위치 소자의 일례)를 구비하고 있다. 절단 스위치 소자(66a) 및 절단 스위치 소자(66b)는 모두, 예를 들면 P형의 전계효과 트랜지스터로 구성되어 있다.
에너지 전송 회로(61) 및 절단 스위치 소자(66a, 66b)의 구성은, 에너지 전송 회로(41) 및 절단 스위치 소자(46a, 46b)의 구성과 마찬가지이기 때문에, 상세한 설명은 생략한다. 즉, 에너지 전송 회로(61)는, 에너지 전송 회로(41)에 설치된 스위치 소자(411s)를 스위치 소자(611s)로, 다이오드(411d)를 다이오드(611d)로, 스위치 소자(413s)를 스위치 소자(613s)로, 다이오드(413d)를 다이오드(613d)로 대체하고, 용량성 부하(84)를 용량성 부하(86)로 대체하고, 에너지 전송부(411)를 에너지 전송부(611)로, 에너지 전송부(413)를 에너지 전송부(613)로 대체하고, 제어 신호 생성부(433)를 제어 신호 생성부(633)로 대체한 경우의 에너지 전송 회로(41)와 마찬가지의 구성을 가지고 있다. 또한, 절단 스위치 소자(66a)는, 용량성 부하(84)를 용량성 부하(86)로 대체하고, 제어 신호 생성부(433)를 제어 신호 생성부(633)로 대체한 경우의 절단 스위치 소자(46a)와 마찬가지의 구성을 가지고 있다. 절단 스위치 소자(66b)는, 용량성 부하(84)를 용량성 부하(86)로 대체하고, 제어 신호 생성부(433)를 제어 신호 생성부(633)로 대체한 경우의 절단 스위치 소자(46b)와 마찬가지의 구성을 가지고 있다.
구동 회로(4)는, 에너지 전송 회로(51)에 의해 용량성 부하(85)로부터 에너지를 유도성 소자(415)로 전송하고 있는 경우에는, 에너지 전송 회로(41)에 접속된 절단 스위치 소자(46a, 46b)를 오프 상태로 설정하고, 에너지 전송 회로(61)에 접속된 절단 스위치 소자(66a, 66b)를 오프 상태로 설정한다. 이에 의해, 구동 회로(4)는, 에너지 전송 회로(41, 61)을 유도성 소자(415)로부터 전기적으로 분리하고, 에너지 전송 회로(51)에 의한 용량성 부하(85)로부터 유도성 소자(415)로의 에너지의 전송에 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
구동 회로(4)는, 에너지 전송 회로(61)에 의해 용량성 부하(86)로부터 에너지를 유도성 소자(415)로 전송하고 있는 경우에는, 에너지 전송 회로(41)에 접속된 절단 스위치 소자(46a, 46b)를 오프 상태로 설정하고, 에너지 전송 회로(51)에 접속된 절단 스위치 소자(56a, 56b)를 오프 상태로 설정한다. 이에 의해, 구동 회로(4)는, 에너지 전송 회로(41, 51)를 유도성 소자(415)로부터 전기적으로 분리하고, 에너지 전송 회로(61)에 의한 용량성 부하(86)로부터 유도성 소자(415)로의 에너지의 전송에 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
[구동 회로의 제어 방법]
다음으로, 본 실시형태에 따른 구동 회로의 제어 방법에 대해 도 10을 참조하면서 도 11을 사용하여 설명한다. 도 11 중의 1단째에는, 에너지 전송 회로(41) 및 제어 회로(43)의 제어 신호의 전압 파형의 일례가 도시되어 있다. 도 11 중의 2단째에는, 에너지 전송 회로(51) 및 제어 회로(53)의 제어 신호의 전압 파형의 일례가 도시되어 있다. 도 11 중의 3단째에는, 에너지 전송 회로(61) 및 제어 회로(63)의 제어 신호의 전압 파형이 도시되어 있다. 도 11에 있어서, 왼쪽에서부터 오른쪽을 향해 시간의 경과가 나타내지고 있다.
구동 회로(4)에 설치된 에너지 전송 회로(41) 및 제어 회로(43)의 단독으로서의 제어 방법은, 스위치 소자(411s)의 게이트 신호를 제외하고, 상기 제1 실시형태에서 설명한 구동 회로의 제어 방법과 마찬가지이다. 또한, 구동 회로(4)에 설치된 에너지 전송 회로(51) 및 제어 회로(53)의 단독으로서의 제어 방법은, 스위치 소자(511s)의 게이트 신호를 제외하고, 상기 제1 실시형태에서 설명한 구동 회로의 제어 방법과 마찬가지이다. 나아가, 구동 회로(4)에 설치된 에너지 전송 회로(61) 및 제어 회로(63)의 단독으로서의 제어 방법은, 스위치 소자(611s)의 게이트 신호를 제외하고, 상기 제1 실시형태에서 설명한 구동 회로의 제어 방법과 마찬가지이다.
구체적으로는, 스위치 소자(411s)의 게이트 신호는, 스위치 소자(111s)의 게이트 신호와 반전 타이밍은 동일하지만 전압 레벨은 역전된 신호가 된다. 마찬가지로, 스위치 소자(511s)의 게이트 신호는, 스위치 소자(111s)의 게이트 신호와 반전 타이밍은 동일하지만 전압 레벨은 역전된 신호가 된다. 마찬가지로, 스위치 소자(611s)의 게이트 신호는, 스위치 소자(111s)의 게이트 신호와 반전 타이밍은 동일하지만 전압 레벨은 역전된 신호가 된다. 즉, 도 4를 참조하여 설명하면, 스위치 소자(411s, 511s, 611s)의 각각의 게이트 신호는, 시각 t0에서부터 시각 t2까지 하이 레벨이고, 시각 t2에서부터 시각 t4까지 로우 레벨이며, 시각 t4 이후가 하이 레벨인 전압 파형이 된다. 이에 의해, 구동 회로(4)에 설치된 에너지 전송 회로(41, 51, 61)는 단독으로서, 구동 회로(1)에 설치된 에너지 전송 회로(11)와 마찬가지로 동작할 수 있다. 그 결과, 구동 회로(4)는, 구동 회로(1)와 마찬가지로 제어될 수 있다.
구동 회로(4)는 3개의 에너지 전송 회로(41, 51, 61)를 구비하고 있다. 이 때문에, 용량성 부하(84, 85, 86)를 구동하는 순서를 결정한 후에, 결정된 순서에 기초하여 용량성 부하에 축적된 에너지를 유도성 소자(415)로 전송하도록 되어 있다. 여기서, 용량성 부하가 구동되는 순서를 1번째가 용량성 부하(84)로 하고, 2번째가 용량성 부하(85)로 하고, 3번째가 용량성 부하(86)로 하여, 이하 설명한다.
본 실시형태에 따른 구동 회로(4)의 제어 방법에서는, 폐회로(511c, 611c)의 스위치 소자(511s, 611s)의 온 상태 및 오프 상태를 제어하는 제어 신호와, 폐회로(411c)의 스위치 소자(411s)의 온 상태 및 오프 상태를 제어하는 제어 신호와의 초기 위상차에 기초하여 유도성 소자(415)로부터 전기적으로 분리하는 폐회로를 결정한다. 전술한 바와 같이, 폐회로(511c)는, 유도성 소자(415)와, 용량성 부하(85)와, 용량성 부하(85)와 유도성 소자(415)의 사이에서 유도성 소자(415)에 직렬로 접속된 다이오드(511d)와, 용량성 부하(85)와 유도성 소자(415)의 사이에서 다이오드(511d)와 직렬로 접속된 스위치 소자(511s)로 구성되는 폐회로이다. 또한, 폐회로(611c)는, 유도성 소자(415)와, 용량성 부하(86)와, 용량성 부하(86)와 유도성 소자(415)의 사이에서 유도성 소자(415)에 직렬로 접속된 다이오드(611d)와, 용량성 부하(85)와 유도성 소자(415)의 사이에서 다이오드(611d)와 직렬로 접속된 스위치 소자(611s)로 구성되는 폐회로이다. 또한, 스위치 소자(511s)의 온 상태 및 오프 상태를 제어하는 제어 신호는, 제어 신호 생성부(533)로부터 출력되는 제어 신호이다. 또한, 스위치 소자(611s)의 온 상태 및 오프 상태를 제어하는 제어 신호는, 제어 신호 생성부(633)로부터 출력되는 제어 신호이다. 나아가, 스위치 소자(411s)의 온 상태 및 오프 상태를 제어하는 제어 신호는, 제어 신호 생성부(433)로부터 출력되는 제어 신호이다.
도 11 중의 화살표(Y1, Y2, Y3)에 의해 나타내는 바와 같이, 본 예에서는, 스위치 소자(411s)의 제어 신호의 위상이 가장 빠르고, 다음으로 스위치 소자(511s)의 제어 신호의 위상이 빠르고, 스위치 소자(611s)의 제어 신호의 위상이 가장 늦다. 이 때문에, 구동 회로(4)는, 스위치 소자(411s, 511s, 611s)의 초기 위상차에 기초하여, 스위치 소자(411s) 및 스위치 소자(511s, 611s) 중 나중에 오프 상태로부터 온 상태로 이행하는 스위치 소자(511s, 611s)를 갖는 폐회로(511c, 611c)인 후속 폐회로로부터 유도성 소자(415)를 전기적으로 분리한다. 구체적으로는, 제어 회로(53)는, 제어 신호 생성부(533)로부터 절단 스위치 소자(56a, 56b)를 오프 상태로 하는 전압 레벨의 제어 신호를 출력한다. 마찬가지로, 제어 회로(63)는, 제어 신호 생성부(633)로부터 절단 스위치 소자(66a, 66b)를 오프 상태로 하는 전압 레벨의 제어 신호를 출력한다.
유도성 소자(415)로부터 폐회로(511c, 611c)를 분리한 후에, 구동 회로(4)의 제어 방법에서는, 스위치 소자(411s) 및 스위치 소자(511s, 611s) 중 먼저 오프 상태로부터 온 상태로 이행하는 스위치 소자(411s)를 갖는 폐회로(411c)인 선행 폐회로를 구성하는 스위치 소자(411s)를 오프 상태로부터 온 상태로 이행한다. 이에 의해, 도 11 중의 화살표(Y4)에 의해 나타내는 바와 같이, 에너지 전송 회로(41)는, 용량성 부하(84)에 축적되어 있었던 에너지를 유도성 소자(415)로 전송한다.
용량성 부하(84)에 축적되어 있었던 에너지를 유도성 소자(415)로 전송을 개시한 후에, 구동 회로(4)의 제어 방법에서는, 선행 폐회로인 폐회로(411c)를 통해서 해당 선행 폐회로를 구성하는 용량성 부하(84)에 인가된 전압의 극성을 반전한다. 이와 같이, 본 실시형태에 따른 구동 회로(4)는, 용량성 부하(84)로부터 유도성 소자(415)로 에너지를 전송하는 중에 용량성 부하(84)의 구동을 개시할 수 있다.
용량성 부하(84)에 인가되고 있는 전압의 절대값이 전압 생성 회로(45)로부터 출력된 전압과 동일한 크기가 되면, 스위치 소자(411s)를 온 상태로부터 오프 상태로 이행한다. 이에 의해, 용량성 부하(84)의 방전 동작이 종료된다. 그 후, 절단 스위치 소자(46a, 46b)를 온 상태로부터 오프 상태로 이행하고, 폐회로(411c)를 유도성 소자(415)로부터 분리한다.
폐회로(411c)를 유도성 소자(415)로부터 분리한 후에, 절단 스위치 소자(56a, 56b)를 오프 상태로부터 온 상태로 이행하고, 폐회로(511c)를 유도성 소자(415)에 접속한다. 다음으로, 후속 폐회로인 폐회로(511c)의 스위치 소자(511s)를 오프 상태로부터 온 상태로 이행한다. 이에 의해, 도 11 중의 화살표(Y5)에 의해 나타내는 바와 같이, 에너지 전송 회로(51)는, 용량성 부하(85)에 축적되어 있었던 에너지의 유도성 소자(415)로의 전송을 개시한다.
용량성 부하(85)에 축적되어 있었던 에너지를 유도성 소자(415)로 전송을 개시한 후에, 구동 회로(4)의 제어 방법에서는, 후속 폐회로를 구성하는 용량성 부하(85)에 인가되고 있는 교류 전압과는 반대 극성의 교류 전압을 용량성 부하(85)에 인가한다. 이와 같이, 본 실시형태에 따른 구동 회로(4)는, 용량성 부하(85)로부터 유도성 소자(415)로 에너지를 전송하는 중에 용량성 부하(85)의 구동을 개시할 수 있다.
용량성 부하(85)에 인가되고 있는 전압의 절대값이 전압 생성 회로(45)로부터 출력된 전압과 동일한 크기가 되면, 스위치 소자(511s)를 온 상태로부터 오프 상태로 이행한다. 이에 의해, 용량성 부하(85)의 방전 동작이 종료된다. 그 후, 절단 스위치 소자(56a, 56b)를 온 상태로부터 오프 상태로 이행하고, 폐회로(511c)를 유도성 소자(415)로부터 분리한다.
폐회로(511c)를 유도성 소자(415)로부터 분리한 후에, 절단 스위치 소자(66a, 66b)를 오프 상태로부터 온 상태로 이행하고, 폐회로(611c)를 유도성 소자(415)에 접속한다. 다음으로, 후속 폐회로인 폐회로(611c)의 스위치 소자(611s)를 오프 상태로부터 온 상태로 이행한다. 이에 의해, 도 11 중의 화살표(Y6)에 의해 나타내는 바와 같이, 에너지 전송 회로(61)는, 용량성 부하(86)에 축적되어 있었던 에너지의 유도성 소자(415)로의 전송을 개시한다.
용량성 부하(86)에 축적되어 있었던 에너지를 유도성 소자(415)로 전송을 개시한 후에, 구동 회로(4)의 제어 방법에서는, 후속 폐회로를 구성하는 용량성 부하(86)에 인가되고 있는 교류 전압과는 반대 극성의 교류 전압을 용량성 부하(86)에 인가한다. 이와 같이, 본 실시형태에 따른 구동 회로(4)는, 용량성 부하(86)로부터 유도성 소자(415)로 에너지를 전송하는 중에 용량성 부하(86)의 구동을 개시할 수 있다.
용량성 부하(86)에 인가되고 있는 전압의 절대값이 전압 생성 회로(45)로부터 출력된 전압과 동일한 크기가 되면, 스위치 소자(611s)를 온 상태로부터 오프 상태로 이행한다. 이에 의해, 용량성 부하(86)의 방전 동작이 종료된다. 그 후, 절단 스위치 소자(66a, 66b)를 온 상태로부터 오프 상태로 이행하고, 폐회로(611c)를 유도성 소자(415)로부터 분리한다.
도시는 생략하지만, 폐회로(413c, 513c, 613c)도 폐회로(411c, 511c, 611c)와 마찬가지의 제어 방법에 의해 유도성 소자(415)로부터 순차적으로 분리되어, 용량성 부하(84, 85, 86)가 구동된다. 구동 회로(4)는, 이상의 동작을 반복하여, 용량성 부하(84, 85, 86)를 순차적으로 반복 구동할 수 있다.
폐회로(511c, 611c)의 스위치 소자(511s, 611s)의 온 상태 및 오프 상태를 제어하는 제어 신호와, 폐회로(411c)의 스위치 소자(411s)의 온 상태 및 오프 상태를 제어하는 제어 신호 간의 위상차는, 용량성 부하(84, 85, 86)를 반복하여 구동함에 따라서 커지고 있다. 마찬가지로, 폐회로(513c, 613c)의 스위치 소자(513s, 613s)의 온 상태 및 오프 상태를 제어하는 제어 신호와, 폐회로(413c)의 스위치 소자(413s)의 온 상태 및 오프 상태를 제어하는 제어 신호 간의 위상차는, 용량성 부하(84, 85, 86)를 반복하여 구동함에 따라 커지고 있다.
이에, 본 실시형태에 따른 구동 회로의 제어 방법에서는, 선행 폐회로를 구성하는 용량성 부하(84) 및 후속 폐회로를 구성하는 용량성 부하(85, 86)에 소정 횟수의 교류 전압을 인가한 후에, 스위치 소자(411s)를 제어하는 제어 신호와 스위치 소자(511s, 611s)를 제어하는 제어 신호 간의 위상차를 초기 위상차로 되돌리도록 되어 있어도 된다. 마찬가지로, 선행 폐회로를 구성하는 용량성 부하(84) 및 후속 폐회로를 구성하는 용량성 부하(85, 86)에 소정 횟수의 교류 전압을 인가한 후에, 스위치 소자(413s)를 제어하는 제어 신호와 스위치 소자(513s, 613s)를 제어하는 제어 신호 간의 위상차를 초기 위상차로 되돌리도록 되어 있어도 된다. 이에 의해, 선행 폐회로(본 예에서는 폐회로(411c))를 구성하는 용량성 부하(본 예에서는 용량성 부하(84))의 구동이 종료되기 전에, 후속 폐회로(본 예에서는 폐회로(511c, 611c))를 구성하는 용량성 부하(본 예에서는 용량성 부하(85, 86))의 방전 동작이 개시되는 것을 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 구동 회로(4)는, 복수의 용량성 부하(84, 85, 86)를 구동할 수 있다. 또한, 구동 회로(4)는, 용량성 부하(84, 85, 86)로부터 에너지 전송 회로(41, 51, 61)로의 에너지의 전송중에 용량성 부하(84, 85, 86)를 구동(인가 전압을 반전)할 수 있다. 이에 의해, 구동 회로(4)는 소비 전력을 저감할 수 있다. 또한, 구동 회로(4)를 구비하는 전자 기기(ED)는, 소비 전력을 저감할 수 있다.
본 기술은, 상기 실시형태에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다.
상기 제1 내지 제4 실시형태에서는, 각 다이오드 및 각 역 바이어스 다이오드는 PN 접합형 다이오드로 구성되어 있지만, 본 기술은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 각 다이오드 및 각 역 바이어스 다이오드는, 다이오드 접속된 트랜지스터로 구성되어 있어도 된다.
용량성 부하를 구동하는 전원은, 전압 생성 회로(DC-DC 변환 회로)에 한정되지 않고, 연산 증폭기 또는 디지털-아날로그 변환 회로(DAC)가 출력하는 전압이어도 된다.
상기 변형예에 있어서, 1회째의 방전을 행한 후에 전압 레벨의 상승을 개시해도 된다.
상기 제1 실시형태 내지 제4 실시형태에서는, 공급단(17a, 174a, 175a, 176a)은, 전압 생성 회로(15, 45)에 의해 생성된 전압(하이 레벨측의 전위)이 공급되는 단자이지만, 본 기술은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 17a, 174a, 175a, 176a는, 구동 회로(1)의 전원이 공급되는 단자, 또는 고정 전위에 준하는 용량소자(예를 들면, 바이패스 콘덴서)의 정측 전극에 접속된 단자이어도 된다. 또한, 상기 제1 실시형태 내지 제4 실시형태에서는, 공급단(17b, 174b, 175b, 176b)은 그라운드 단자이지만, 본 기술은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 공급단(17b, 174b, 175b, 176b)은, 기준 전위(그라운드의 전위)보다 낮은 전위(부극의 전위)가 공급되는 단자이어도 된다. 이 경우, 공급단(17a, 174a, 175a, 176a)은, 예를 들면 그라운드 단자이어도 된다.
본 기술은, 용량이 작거나 또는 주파수가 높은 회로로서 고속 동작이 가능한 촉감 제시 디바이스 등의 전자 기기에 사용할 수 있다. 또한, 본 기술은, 압전 액추에이터(펌프, 진동 디바이스)를 설치 가능한 용량이 작은(예를 들면, 1μF 정도) 전자 기기(예를 들면, 스마트폰, 로봇, 게임 컨트롤러 등)에 사용할 수 있다.
<5. 응용예>
본 개시에 따른 기술은, 이른바 「사물 인터넷」인 IoT(Internet of things)라고 불리는 기술에 응용 가능하다. IoT란, 「사물」인 IoT 디바이스(9100)가 다른 IoT 디바이스(9003), 인터넷, 클라우드(9005) 등에 접속되어, 정보 교환함으로써 서로 제어하는 구조이다. IoT는 농업, 집, 자동차, 제조, 유통, 에너지 등의 다양한 산업에 이용할 수 있다.
도 12는 본 개시에 따른 기술이 적용될 수 있는 IoT 시스템(9000)의 개략적인 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
IoT 디바이스(9001)에는, 온도 센서, 습도 센서, 조도 센서, 가속도 센서, 거리 센서, 화상 센서, 가스 센서, 인감 센서 등의 각종 센서 등이 포함된다. 또한, IoT 디바이스(9001)에는, 스마트폰, 휴대전화, 웨어러블 단말, 게임 기기 등의 단말을 포함시켜도 된다. IoT 디바이스(9001)는, AC 전원, DC 전원, 전지, 비접촉 급전, 이른바 에너지 하베스팅(energy harvesting) 등에 의해 급전된다. IoT 디바이스(9001)는 유선, 무선, 근접 무선 통신 등에 의해 통신할 수 있다. 통신 방식은 3G/LTE, WiFi, IEEE 802.15.4, Bluetooth(등록상표), Zigbee(등록상표), Z-Wave 등이 바람직하게 사용된다. IoT 디바이스(9001)는 이들 통신 수단을 복수 개 스위칭하여 통신해도 된다.
IoT 디바이스(9001)는, 일대일, 성상, 트리 형상, 메시 형상의 네트워크를 형성해도 된다. IoT 디바이스(9001)는, 직접적으로, 또는 게이트웨이(9002)를 통해, 외부의 클라우드(9005)에 접속해도 된다. IoT 디바이스(9001)에는, IPv4, IPv6, 6LoWPAN 등에 의해, 어드레스가 부여된다. IoT 디바이스(9001)로부터 수집된 데이터는, 다른 IoT 디바이스(9003), 서버(9004), 클라우드(9005) 등으로 송신된다. IoT 디바이스(9001)로부터 데이터를 송신하는 타이밍 및 빈도는 바람직하게 조정되고, 데이터를 압축하여 송신해도 된다. 이러한 데이터는 그대로 이용해도 되고, 통계 해석, 기계 학습, 데이터 마이닝(data mining), 클러스터 분석, 판별 분석, 조합 분석, 시계열 분석 등의 다양한 수단을 이용하여 데이터를 컴퓨터(9008)에 의해 분석해도 된다. 이러한 데이터를 이용함으로써, 컨트롤, 경고, 감시, 가시화, 자동화, 최적화 등의 다양한 서비스를 제공할 수 있다.
본 개시에 따른 기술은, 집에 관련된 디바이스 및 서비스에도 응용 가능하다. 집에 있어서의 IoT 디바이스(9001)에는, 세탁기, 건조기, 드라이어, 전자레인지, 식기 세척기, 냉장고, 오븐, 밥솥, 조리 기구, 가스 기구, 화재 경보기, 서모스탯(thermostat), 에어컨, 텔레비전, 레코더, 오디오, 조명 기기, 온수기, 급탕기, 청소기, 선풍기, 공기 청정기, 보안 카메라, 자물쇠, 문·셔터 개폐 장치, 스프링클러, 화장실, 온도계, 체중계, 혈압계 등이 포함된다. 나아가, IoT 디바이스(9001)에는, 태양 전지, 연료 전지, 축전지, 가스 미터, 전력 미터, 분전반을 포함해도 된다.
집에 있어서의 IoT 디바이스(9001)의 통신 방식은, 저소비 전력 타입의 통신 방식이 바람직하다. 또한, IoT 디바이스(9001)는 실내에서는 WiFi, 옥외에서는 3G/LTE에 의해 통신하도록 해도 된다. 클라우드(9005) 상에 IoT 디바이스 제어용의 외부 서버(9006)를 설치하여, IoT 디바이스(9001)를 제어해도 된다. IoT 디바이스(9001)는, 가정기기의 상황, 온도, 습도, 전력 사용량, 가옥 내외의 사람 및 동물의 존부 등의 데이터를 송신한다. 가정기기로부터 송신된 데이터는 클라우드(9005)를 통해 외부 서버(9006)에 축적된다. 이러한 데이터에 기초하여, 새로운 서비스가 제공된다. 이러한 IoT 디바이스(9001)는, 음성 인식 기술을 이용함으로써, 음성에 의해 컨트롤할 수 있다.
또한, 각종 가정기기로부터 텔레비전에 정보를 직접 보냄으로써, 각종 가정기기의 상태를 가시화할 수 있다. 나아가, 각종 센서가 거주자의 유무를 판단하고, 데이터를 에어컨, 조명 등에 보냄으로써, 이들의 전원을 온/오프할 수 있다. 게다가, 각종 가정기기에 제공된 디스플레이에 인터넷을 통해 광고를 표시할 수 있다.
이상, 본 개시에 따른 기술이 적용될 수 있는 IoT 시스템(9000)의 일례에 대해 설명하였다. 본 개시에 따른 기술은, 이상 설명한 구성 중, IoT 디바이스(9001)에 바람직하게 적용될 수 있다. 구체적으로는, 전자 기기(ED)를 IoT 디바이스(9001)에 적용할 수 있다. IoT 디바이스(9001)에 본 개시에 따른 기술을 적용함으로써, 소비 전력을 삭감하고, IoT 디바이스(9001)의 배터리 구동 시간을 길게 할 수 있다.
한편, 전술한 실시형태는 본 기술을 구현화하기 위한 일례를 나타낸 것으로, 실시형태에 있어서의 사항과, 청구범위에 있어서의 발명 특정 사항은 각각 대응 관계를 가진다. 마찬가지로, 청구범위에 있어서의 발명 특정 사항과, 이것과 동일 명칭을 붙인 본 기술의 실시형태에 있어서의 사항은 각각 대응 관계를 가진다. 다만, 본 기술은 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 실시형태에 다양한 변형을 실시함으로써 구현화할 수 있다.
한편, 본 기술은 이하와 같은 구성도 취할 수 있다.
(1)
제1 용량성 부하에의 교류 전압의 인가를 제어하는 제1 제어 회로와,
상기 제1 용량성 부하와 함께 제1 폐회로를 구성하는 유도성 소자와,
상기 제1 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 유도성 소자에 직렬로 접속되어 상기 제1 폐회로를 구성하는 제1 다이오드형 소자와,
상기 제1 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 제1 다이오드형 소자와 직렬로 접속되어 상기 제1 폐회로를 구성하는 제1 스위치 소자를 구비하는 구동 회로.
(2)
상기 제1 용량성 부하 및 상기 유도성 소자의 사이와 제1 직류 전위의 제1 공급단과의 사이에 접속되며, 상기 제1 직류 전위에 의해 역 바이어스가 인가되는 제1 역 바이어스 다이오드형 소자와,
상기 제1 용량성 부하 및 상기 유도성 소자의 사이와 제2 직류 전위의 제2 공급단과의 사이에 접속되며, 상기 제2 직류 전위에 의해 역 바이어스가 인가되는 제2 역 바이어스 다이오드형 소자를 구비하는, 상기 (1)에 기재된 구동 회로.
(3)
상기 유도성 소자에 직렬이고, 그리고 상기 제1 다이오드형 소자 및 상기 제1 스위치 소자에 병렬로 접속되어, 제2 폐회로를 구성하는 제2 다이오드형 소자와,
상기 제2 다이오드형 소자에 직렬이고, 그리고 상기 제1 다이오드형 소자 및 상기 제1 스위치 소자에 병렬로 접속되어, 상기 제1 폐회로를 구성하는 제2 스위치 소자를 구비하는, 상기 (2)에 기재된 구동 회로.
(4)
상기 제1 폐회로 및 상기 제2 폐회로는, 상기 제1 공급단 및 상기 제2 공급단에 직결되어 있지 않는, 상기 (3)에 기재된 구동 회로.
(5)
상기 제1 제어 회로는,
복수의 스위치 소자를 갖는 제1 스위치 소자군으로 구성되며 상기 제1 용량성 부하의 양단에 접속된 제1 브릿지 회로와,
상기 복수의 스위치 소자, 상기 제1 스위치 소자 및 상기 제2 스위치 소자의 스위칭을 제어하는 제어 신호를 생성하는 제1 제어 신호 생성부를 가지는, 상기 (3) 또는 (4)에 기재된 구동 회로.
(6)
상기 유도성 소자, 상기 제1 다이오드형 소자 및 상기 제1 스위치 소자로 구성되고, 상기 제1 용량성 부하에 축적되어 있는 에너지를 전송하는 제1 에너지 전송부와,
상기 유도성 소자, 상기 제2 다이오드형 소자 및 상기 제2 스위치 소자로 구성되고, 상기 제1 용량성 부하에 축적되어 있는 에너지를 전송하는 제2 에너지 전송부
를 갖는 에너지 전송 회로를 구비하는, 상기 (5)에 기재된 구동 회로.
(7)
상기 제1 스위치 소자, 상기 제2 스위치 소자 및 상기 제1 스위치 소자군에 설치된 상기 복수의 스위치 소자는, 전계효과 트랜지스터로 구성되어 있는, 상기 (5) 또는 (6)에 기재된 구동 회로.
(8)
제2 용량성 부하에의 교류 전압의 인가를 제어하는 제2 제어 회로와,
상기 제2 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 유도성 소자에 직렬로 접속되어 상기 제3 폐회로를 구성하는 제3 다이오드형 소자와,
상기 제2 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 제3 다이오드형 소자와 직렬로 접속되어 상기 제3 폐회로를 구성하는 제3 스위치 소자와,
상기 제1 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 제1 용량성 부하 및 상기 유도성 소자에 직렬로 접속되며, 상기 제1 폐회로 및 상기 제2 폐회로로부터 상기 유도성 소자를 전기적으로 절단하는 제1 절단 스위치 소자와,
상기 제2 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 제2 용량성 부하 및 상기 유도성 소자에 직렬로 접속되며, 상기 제3 폐회로로부터 상기 유도성 소자를 전기적으로 절단하는 제2 절단 스위치 소자를 구비하는 상기 (3) 내지 (7) 중 어느 한 항에 기재된 구동 회로.
(9)
상기 유도성 소자에 직렬이고, 그리고 상기 제3 다이오드형 소자 및 상기 제3 스위치 소자에 병렬로 접속되어, 제4 폐회로를 구성하는 제4 다이오드형 소자와,
상기 제4 다이오드형 소자에 직렬이고, 그리고 상기 제3 다이오드형 소자 및 상기 제3 스위치 소자에 병렬로 접속되어, 상기 제4 폐회로를 구성하는 제4 스위치 소자를 구비하는, 상기 (8)에 기재된 구동 회로.
(10)
상기 제2 제어 회로는,
복수의 스위치 소자를 갖는 제2 스위치 소자군으로 구성되며 상기 제2 용량성 부하의 양단에 접속된 제2 브릿지 회로와,
상기 제3 스위치 소자, 상기 제4 스위치 소자 및 상기 제2 스위치 소자군의 스위칭을 제어하는 제어 신호를 생성하는 제2 제어 신호 생성부를 가지는, 상기 (9)에 기재된 구동 회로.
(11)
상기 유도성 소자, 상기 제3 다이오드형 소자 및 상기 제3 스위치 소자로 구성되고, 상기 제2 용량성 부하에 축적되어 있는 에너지를 전송하는 제3 에너지 전송부와,
상기 유도성 소자, 상기 제4 다이오드형 소자 및 상기 제4 스위치 소자로 구성되고, 상기 제2 용량성 부하에 축적된 에너지를 전송하는 제4 에너지 전송부
를 갖는 제2 에너지 전송 회로를 구비하는, 상기 (9) 또는 (10)에 기재된 구동 회로.
(12)
상기 제3 스위치 소자, 상기 제4 스위치 소자 및 상기 제2 스위치 소자군에 설치된 상기 복수의 스위치 소자는 전계효과 트랜지스터로 구성되어 있는, 상기 (10) 또는 (11)에 기재된 구동 회로.
(13)
상기 (1) 내지 (12) 중 어느 한 항에 기재된 구동 회로를 구비하는 전자 기기.
(14)
제1 용량성 부하에 직렬로 접속된 유도성 소자와, 상기 제1 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 유도성 소자에 직렬로 접속된 제1 다이오드형 소자와, 상기 제1 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 제1 다이오드형 소자와 직렬로 접속된 제1 스위치 소자로 구성된 제1 폐회로의 상기 제1 스위치 소자를 오프 상태로부터 온 상태로 이행하고,
상기 제1 폐회로를 통해 상기 제1 용량성 부하에 인가된 전압의 극성을 반전하고,
상기 제1 스위치 소자를 온 상태로부터 오프 상태로 이행하고,
상기 제1 용량성 부하에 인가되고 있는 전압과 동일 극성의 교류 전압을 제1 제어 회로로부터 인가하는, 구동 회로의 제어 방법.
(15)
상기 제1 제어 회로로부터 상기 동일 극성의 교류 전압을 상기 제1 용량성 부하에 인가한 후에,
상기 유도성 소자에 직렬이고 또한 상기 제1 다이오드형 소자 및 상기 제1 스위치 소자에 병렬로 접속되어 제2 폐회로를 구성하고, 서로 직렬로 접속된 제2 다이오드형 소자 및 제2 스위치 소자의 상기 제2 스위치 소자를 오프 상태로부터 온 상태로 이행하고,
상기 제2 폐회로를 통해 상기 제1 용량성 부하에 인가된 전압의 극성을 반전하고,
상기 제2 스위치 소자를 온 상태로부터 오프 상태로 이행하고,
상기 제1 용량성 부하에 인가되고 있는 전압과 동일 극성의 교류 전압을 상기 제1 제어 회로로부터 인가하는, 상기 (14)에 기재된 구동 회로의 제어 방법.
(16)
상기 제1 제어 회로는, 1회째의 교류 전압의 전압 레벨을 2회째 이후의 교류 전압의 전압 레벨보다 낮게 하여 상기 제1 용량성 부하에 인가하는, 상기 (14) 또는 (15)에 기재된 구동 회로의 제어 방법.
(17)
상기 유도성 소자와, 제2 용량성 부하와, 상기 제2 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 유도성 소자에 직렬로 접속된 제3 다이오드형 소자와, 상기 제2 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 제3 다이오드형 소자와 직렬로 접속된 제3 스위치 소자로 구성된 제3 폐회로의 상기 제3 스위치 소자의 온 상태 및 오프 상태를 제어하는 제어 신호와, 상기 제1 스위치 소자의 온 상태 및 오프 상태를 제어하는 제어 신호 간의 초기 위상차에 기초하여, 상기 제1 스위치 소자 및 상기 제3 스위치 소자 중 나중에 오프 상태로부터 온 상태로 이행하는 스위치 소자를 갖는 폐회로인 후속 폐회로로부터 상기 유도성 소자를 전기적으로 분리하고,
상기 제1 스위치 소자 및 상기 제3 스위치 소자 중 먼저 오프 상태로부터 온 상태로 이행하는 스위치 소자를 갖는 폐회로인 선행 폐회로를 구성하는 스위치 소자를 오프 상태로부터 온 상태로 이행하고,
상기 선행 폐회로를 통해 상기 선행 폐회로를 구성하는 용량성 부하에 인가된 전압의 극성을 반전하고,
상기 후속 폐회로를 구성하는 용량성 부하에 인가되고 있는 교류 전압과는 반대 극성의 교류 전압을 해당 용량성 부하에 인가하고,
상기 후속 폐회로를 구성하는 상기 스위치 소자를 온 상태로부터 오프 상태로 이행하는, 상기 (14) 내지 (16) 중 어느 한 항에 기재된 구동 회로의 제어 방법.
(18)
상기 선행 폐회로를 구성하는 용량성 부하 및 상기 후속 폐회로를 구성하는 용량성 부하에 소정 횟수의 교류 전압을 인가한 후에, 상기 제1 스위치 소자를 제어하는 상기 제어 신호와 상기 제3 스위치 소자를 제어하는 상기 제어 신호 간의 위상차를 상기 초기 위상차로 되돌리는, 상기 (17)에 기재된 구동 회로의 제어 방법.
1, 2, 3, 4: 구동 회로
8, 84, 85, 86: 용량성 부하
9: 배터리
11, 31, 41, 51, 61: 에너지 전송 회로
13, 43, 53, 63: 제어 회로
15, 45: 전압 생성 회로
17a, 17b, 174a, 174b, 175a, 175b, 176a, 176b: 공급단
46a, 46b, 56a, 56b, 66a, 66b: 절단 스위치 소자
111, 113, 311, 313, 411, 413, 511, 513, 611, 613: 에너지 전송부
111c, 113c, 311c, 313c, 411c, 413c, 415c, 511c, 513c, 611c, 613c: 폐회로
111d, 113d, 311d, 313d, 411d, 413d, 511d, 513d, 611d, 613d: 다이오드
111s, 113s, 131ga, 131gb, 131gc, 131gd, 311s, 313s, 411s, 413s, 431ga, 431gb, 431gc, 431gd, 511s, 513s, 531ga, 531gb, 531gc, 531gd, 611s, 613s, 631ga, 631gb, 631gc, 631gd: 스위치 소자
115, 415: 유도성 소자
117, 119, 217, 219, 317, 319, 417a, 417b, 419, 419a, 419b: 역 바이어스 다이오드
131, 431, 531, 631: 브릿지 회로
131g, 431g, 531g, 631g: 스위치 소자군
133, 433, 533, 633: 제어 신호 생성부
135, 435, 535, 635: 콘덴서
9000: 시스템
9001: 디바이스
9002: 게이트웨이
9003: 디바이스
9004: 서버
9005: 클라우드
9006: 외부 서버
9008: 컴퓨터
9100: 디바이스
ED: 전자 기기

Claims (18)

  1. 제1 용량성 부하에의 교류 전압의 인가를 제어하는 제1 제어 회로와,
    상기 제1 용량성 부하와 함께 제1 폐회로를 구성하는 유도성 소자와,
    상기 제1 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 유도성 소자에 직렬로 접속되어 상기 제1 폐회로를 구성하는 제1 다이오드형 소자와,
    상기 제1 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 제1 다이오드형 소자와 직렬로 접속되어 상기 제1 폐회로를 구성하는 제1 스위치 소자를 구비하는, 구동 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 용량성 부하 및 상기 유도성 소자의 사이와 제1 직류 전위의 제1 공급단과의 사이에 접속되며, 상기 제1 직류 전위에 의해 역 바이어스가 인가되는 제1 역 바이어스 다이오드형 소자와,
    상기 제1 용량성 부하 및 상기 유도성 소자의 사이와 제2 직류 전위의 제2 공급단과의 사이에 접속되며, 상기 제2 직류 전위에 의해 역 바이어스가 인가되는 제2 역 바이어스 다이오드형 소자를 구비하는, 구동 회로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유도성 소자에 직렬이고, 그리고 상기 제1 다이오드형 소자 및 상기 제1 스위치 소자에 병렬로 접속되어, 제2 폐회로를 구성하는 제2 다이오드형 소자와,
    상기 제2 다이오드형 소자에 직렬이고, 그리고 상기 제1 다이오드형 소자 및 상기 제1 스위치 소자에 병렬로 접속되어, 상기 제1 폐회로를 구성하는 제2 스위치 소자를 구비하는, 구동 회로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 폐회로 및 상기 제2 폐회로는, 상기 제1 공급단 및 상기 제2 공급단에 직결되어 있지 않는, 구동 회로.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 제어 회로는,
    복수의 스위치 소자를 갖는 제1 스위치 소자군으로 구성되며 상기 제1 용량성 부하의 양단에 접속된 제1 브릿지 회로와,
    상기 복수의 스위치 소자, 상기 제1 스위치 소자 및 상기 제2 스위치 소자의 스위칭을 제어하는 제어 신호를 생성하는 제1 제어 신호 생성부를 가지는, 구동 회로.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유도성 소자, 상기 제1 다이오드형 소자 및 상기 제1 스위치 소자로 구성되고, 상기 제1 용량성 부하에 축적되어 있는 에너지를 전송하는 제1 에너지 전송부와,
    상기 유도성 소자, 상기 제2 다이오드형 소자 및 상기 제2 스위치 소자로 구성되고, 상기 제1 용량성 부하에 축적되어 있는 에너지를 전송하는 제2 에너지 전송부
    를 갖는 에너지 전송 회로를 구비하는, 구동 회로.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 스위치 소자, 상기 제2 스위치 소자 및 상기 제1 스위치 소자군에 설치된 상기 복수의 스위치 소자는, 전계효과 트랜지스터로 구성되어 있는, 구동 회로.
  8. 제3항에 있어서,
    제2 용량성 부하에의 교류 전압의 인가를 제어하는 제2 제어 회로와,
    상기 제2 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 유도성 소자에 직렬로 접속되어 제3 폐회로를 구성하는 제3 다이오드형 소자와,
    상기 제2 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 제3 다이오드형 소자와 직렬로 접속되어 상기 제3 폐회로를 구성하는 제3 스위치 소자와,
    상기 제1 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 제1 용량성 부하 및 상기 유도성 소자에 직렬로 접속되며, 상기 제1 폐회로 및 상기 제2 폐회로로부터 상기 유도성 소자를 전기적으로 절단하는 제1 절단 스위치 소자와,
    상기 제2 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 제2 용량성 부하 및 상기 유도성 소자에 직렬로 접속되며, 상기 제3 폐회로로부터 상기 유도성 소자를 전기적으로 절단하는 제2 절단 스위치 소자를 구비하는, 구동 회로.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 유도성 소자에 직렬이고, 그리고 상기 제3 다이오드형 소자 및 상기 제3 스위치 소자에 병렬로 접속되어, 제4 폐회로를 구성하는 제4 다이오드형 소자와,
    상기 제4 다이오드형 소자에 직렬이고, 그리고 상기 제3 다이오드형 소자 및 상기 제3 스위치 소자에 병렬로 접속되어, 상기 제4 폐회로를 구성하는 제4 스위치 소자를 구비하는, 구동 회로.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 제어 회로는,
    복수의 스위치 소자를 갖는 제2 스위치 소자군으로 구성되며 상기 제2 용량성 부하의 양단에 접속된 제2 브릿지 회로와,
    상기 제3 스위치 소자, 상기 제4 스위치 소자 및 상기 제2 스위치 소자군의 스위칭을 제어하는 제어 신호를 생성하는 제2 제어 신호 생성부를 가지는, 구동 회로.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 유도성 소자, 상기 제3 다이오드형 소자 및 상기 제3 스위치 소자로 구성되고, 상기 제2 용량성 부하에 축적되어 있는 에너지를 전송하는 제3 에너지 전송부와,
    상기 유도성 소자, 상기 제4 다이오드형 소자 및 상기 제4 스위치 소자로 구성되고, 상기 제2 용량성 부하에 축적된 에너지를 전송하는 제4 에너지 전송부
    를 갖는 제2 에너지 전송 회로를 구비하는, 구동 회로.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제3 스위치 소자, 상기 제4 스위치 소자 및 상기 제2 스위치 소자군에 설치된 상기 복수의 스위치 소자는, 전계효과 트랜지스터로 구성되어 있는, 구동 회로.
  13. 제1항에 기재된 구동 회로를 구비하는, 전자 기기.
  14. 제1 용량성 부하에 직렬로 접속된 유도성 소자와, 상기 제1 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 유도성 소자에 직렬로 접속된 제1 다이오드형 소자와, 상기 제1 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 제1 다이오드형 소자와 직렬로 접속된 제1 스위치 소자로 구성된 제1 폐회로의 상기 제1 스위치 소자를 오프 상태로부터 온 상태로 이행하고,
    상기 제1 폐회로를 통해 상기 제1 용량성 부하에 인가된 전압의 극성을 반전하고,
    상기 제1 스위치 소자를 온 상태로부터 오프 상태로 이행하고,
    상기 제1 용량성 부하에 인가되고 있는 전압과 동일 극성의 교류 전압을 제1 제어 회로로부터 인가하는, 구동 회로의 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 제어 회로로부터 상기 동일 극성의 교류 전압을 상기 제1 용량성 부하에 인가한 후에,
    상기 유도성 소자에 직렬이고 또한 상기 제1 다이오드형 소자 및 상기 제1 스위치 소자에 병렬로 접속되어 제2 폐회로를 구성하고, 서로 직렬로 접속된 제2 다이오드형 소자 및 제2 스위치 소자의 상기 제2 스위치 소자를 오프 상태로부터 온 상태로 이행하고,
    상기 제2 폐회로를 통해 상기 제1 용량성 부하에 인가된 전압의 극성을 반전하고,
    상기 제2 스위치 소자를 온 상태로부터 오프 상태로 이행하고,
    상기 제1 용량성 부하에 인가되고 있는 전압과 동일 극성의 교류 전압을 상기 제1 제어 회로로부터 인가하는, 구동 회로의 제어 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 제어 회로는, 1회째의 교류 전압의 전압 레벨을 2회째 이후의 교류 전압의 전압 레벨보다 낮게 하여 상기 제1 용량성 부하에 인가하는, 구동 회로의 제어 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 유도성 소자와, 제2 용량성 부하와, 상기 제2 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 유도성 소자에 직렬로 접속된 제3 다이오드형 소자와, 상기 제2 용량성 부하와 상기 유도성 소자의 사이에서 상기 제3 다이오드형 소자와 직렬로 접속된 제3 스위치 소자로 구성된 제3 폐회로의 상기 제3 스위치 소자의 온 상태 및 오프 상태를 제어하는 제어 신호와, 상기 제1 스위치 소자의 온 상태 및 오프 상태를 제어하는 제어 신호 간의 초기 위상차에 기초하여, 상기 제1 스위치 소자 및 상기 제3 스위치 소자 중 나중에 오프 상태로부터 온 상태로 이행하는 스위치 소자를 갖는 폐회로인 후속 폐회로로부터 상기 유도성 소자를 전기적으로 분리하고,
    상기 제1 스위치 소자 및 상기 제3 스위치 소자 중 먼저 오프 상태로부터 온 상태로 이행하는 스위치 소자를 갖는 폐회로인 선행 폐회로를 구성하는 스위치 소자를 오프 상태로부터 온 상태로 이행하고,
    상기 선행 폐회로를 통해 상기 선행 폐회로를 구성하는 용량성 부하에 인가된 전압의 극성을 반전하고,
    상기 후속 폐회로를 구성하는 용량성 부하에 인가되고 있는 교류 전압과는 반대 극성의 교류 전압을 해당 용량성 부하에 인가하고,
    상기 후속 폐회로를 구성하는 상기 스위치 소자를 온 상태로부터 오프 상태로 이행하는, 구동 회로의 제어 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 선행 폐회로를 구성하는 용량성 부하 및 상기 후속 폐회로를 구성하는 용량성 부하에 미리 정해진 횟수의 교류 전압을 인가한 후에, 상기 제1 스위치 소자를 제어하는 상기 제어 신호와 상기 제3 스위치 소자를 제어하는 상기 제어 신호 간의 위상차를 상기 초기 위상차로 되돌리는, 구동 회로의 제어 방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11569066B2 (en) * 2021-06-23 2023-01-31 Applied Materials, Inc. Pulsed voltage source for plasma processing applications

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015159724A (ja) 2009-09-18 2015-09-03 株式会社村田製作所 圧電アクチュエーター駆動回路

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2674341B2 (ja) * 1991-03-27 1997-11-12 三菱電機株式会社 電力変換装置のスナバ回路
US5252907A (en) * 1992-04-20 1993-10-12 Honeywell, Inc. Circuit arrangement for mitigating power switch capacitance
JPH08251926A (ja) * 1995-03-14 1996-09-27 Tamura Seisakusho Co Ltd インバータ回路
JP3512540B2 (ja) * 1995-11-22 2004-03-29 オリジン電気株式会社 スイッチング電源及びその制御方法
DE69838598T2 (de) * 1997-03-13 2008-08-21 Denso Corp., Kariya Treibergerät für induktive Last
JP3702631B2 (ja) * 1998-01-14 2005-10-05 株式会社デンソー 誘導性負荷の駆動装置
JP3289663B2 (ja) * 1998-01-13 2002-06-10 日本電気株式会社 圧電トランスインバータ
JP2001136749A (ja) * 1999-11-10 2001-05-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 圧電インバータ駆動装置
JP2002101655A (ja) * 2000-09-25 2002-04-05 Canon Inc スイッチング電源装置
JP3475925B2 (ja) * 2000-09-27 2003-12-10 株式会社村田製作所 スイッチング電源装置
KR100426605B1 (ko) * 2001-11-03 2004-04-08 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 직렬 커패시턴스를 갖는 스위칭 전원 장치
JP2004265647A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Tamura Seisakusho Co Ltd 冷陰極管用インバータ
KR101675846B1 (ko) * 2010-06-16 2016-11-15 엘지디스플레이 주식회사 Ｄｃ-ｄｃ 부스트 컨버터 회로 및 그 구동 방법
EP2525491B1 (en) * 2011-05-16 2021-03-10 Vincotech GmbH Switching loss reduction in converter modules
JP5608181B2 (ja) * 2012-01-10 2014-10-15 日立アプライアンス株式会社 電力変換装置
JP5744144B2 (ja) * 2013-09-26 2015-07-01 三菱電機株式会社 誘導性負荷の給電制御装置
EP2882083B1 (en) * 2013-12-05 2017-08-16 ABB Schweiz AG Bridgeless power factor correction circuit
CN106787753B (zh) * 2016-12-26 2019-04-05 北京天源科创风电技术有限责任公司 开关电路、开关电路的控制方法及装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015159724A (ja) 2009-09-18 2015-09-03 株式会社村田製作所 圧電アクチュエーター駆動回路

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