WO2006043479A1

WO2006043479A1 - スイッチング電源装置およびそれを用いた電子機器

Info

Publication number: WO2006043479A1
Application number: PCT/JP2005/018961
Authority: WO
Inventors: Manabu Oyama; Hiroaki Ando; Daisuke Uchimoto
Original assignee: Rohm Co., Ltd
Priority date: 2004-10-19
Filing date: 2005-10-14
Publication date: 2006-04-27
Also published as: TW200627766A; US20080088179A1; JP4397936B2; CN101036281A; JPWO2006043479A1; US7851946B2

Description

明細書

スイッチング電源装置およびそれを用いた電子機器

技術分野

[0001] 本発明は、チャージポンプ型のスイッチング電源装置に関する。

背景技術

[0002] 近年の携帯電話、 PDA (Personal Digital Assistance)、等の小型情報端末においては、例えば液晶のバックライトに用いられる LED (Light Emitting Diode) などのように電池の出力電圧よりも高い電圧を必要とするデバイスが存在する。たとえば、これらの小型情報端末では、 Liイオン電池が多く用いられ、その出力電圧は通常 3. 5V程度であり、満充電時においても 4. 2V程度である力 LEDはその駆動電圧として電池電圧よりも高い電圧を必要とする。このように、電池電圧よりも高い電圧が必要とされる場合には、スィッチドキャパシタ方式等の昇圧回路を用いて電池電圧を昇圧し、 LEDなどの負荷回路を駆動するために必要な電圧を得ている。また、このような小型情報端末装置において負電源が必要とされる場合もあり、このような場合にもスィッチドキャパシタ方式の電圧反転回路を用いて所望の負電圧を得て、る（特許文献 1)。

[0003] 特許文献 1 :特開 2001— 258241号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] ここで、ある小型情報端末装置にお!/ヽて、電池電圧よりも高!ヽ電圧を必要とする負荷回路と、負の電圧を必要とする負荷回路を同時に駆動する場合を考える。このような場合に、それぞれの負荷回路に対して電圧を供給するための昇圧回路と電圧反転回路をそれぞれ搭載する方法が考えられる。ところが、この方法では、昇圧回路および電圧反転回路それぞれにフライングキャパシタを設ける必要が生じてしまう。フライングキャパシタの容量は一般的に大きいため、外付け部品によって構成する場合が多ぐこれをそれぞれの電源装置ごとに設けたのでは部品点数の増加となってしまい、小型情報端末の小型化、低コストィ匕の要請に反することになる。 [0005] 本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な回路構成によって複数の電圧を出力可能なスイッチング電源装置の提供にある。

課題を解決するための手段

[0006] 本発明のある態様は、 1つの入力電圧から 2つの異なる第 1、第 2出力電圧を生成して出力するスイッチング電源装置である。このスイッチング電源装置は、フライングキャパシタと、第 1出力キャパシタと、第 2出力キャパシタと、前記 3つのキャパシタの充電状態を制御する制御手段と、を備える。制御手段は、フライングキャパシタを入力電圧で充電する第 1充電期間と、フライングキャパシタの低電位側の端子に入力電圧を印加し、他端に現れる電圧により第 1出力キャパシタを充電する第 2充電期間と、フライングキャパシタの高電圧側の端子を固定電位端子に接続し、他端に現れる電圧により第 2出力キャパシタを充電する第 3充電期間と、を時分割して繰り返し、第 1、第 2出力キャパシタカ第 1、第 2出力電圧をそれぞれ出力する。

[0007] この態様によれば、第 1出力電圧として、入力電圧の倍電圧を、第 2出力電圧として、入力電圧の反転電圧を生成することができ、さらにフライングキャパシタを共通に用いることによって回路構成を簡素化することができる。

[0008] 本発明の別の態様は、第 1、第 2入力電圧から 2つの異なる第 1、第 2出力電圧を生成して出力するスイッチング電源装置である。このスイッチング電源装置は、フライングキャパシタと、第 1出力キャパシタと、第 2出力キャパシタと、 3つのキャパシタの充電状態を制御する制御手段と、を備える。制御手段は、フライングキャパシタを第 1入力電圧で充電する第 1充電期間と、フライングキャパシタの低電位側の端子に第 2入力電圧を印加し、他端に現れる電圧により第 1出力キャパシタを充電する第 2充電期間と、フライングキャパシタの高電圧側の端子を固定電位端子に接続し、他端に現れる電圧により第 2出力キャパシタを充電する第 3充電期間と、を時分割して繰り返し、第 1、第 2出力キャパシタカ第 1、第 2出力電圧をそれぞれ出力する。

[0009] この態様によれば、第 1出力電圧として、第 1、第 2入力電圧の和電圧を、第 2出力電圧として、入力電圧の反転電圧を生成することができ、さらにフライングキャパシタを共通に用いることによって回路構成を簡素化することができる。

[0010] 制御手段は、第 1充電期間、第 2充電期間、第 1充電期間、第 3充電期間を一周期として、 3つのキャパシタの充電状態を制御してもよ、。

[0011] 本発明の別の態様もまた、 1つの入力電圧から 2つの異なる第 1、第 2出力電圧を生成して出力するスイッチング電源装置である。このスイッチング電源装置は、フライングキャパシタと、第 1出力電圧が出力される第 1出力端子と固定電位端子間に設けられた第 1出力キャパシタと、第 2出力電圧が出力される第 2出力端子と固定電位端子間に設けられた第 2出力キャパシタと、フライングキャパシタの一端と入力電圧が印加される入力端子間に設けられた第 1スィッチと、フライングキャパシタの他端と入力端子間に設けられた第 2スィッチと、フライングキャパシタの一端と固定電位端子間に設けられた第 3スィッチと、フライングキャパシタの他端と固定電位端子間に設けられた第 4スィッチと、フライングキャパシタの一端と第 1出力端子間に設けられた第 5スィツチと、フライングキャパシタの他端と第 2出力端子間に設けられた第 6スィッチと、第 1力も第 6スィッチのオンオフを制御する制御部と、を備える。

[0012] この態様によれば、 2つの出力電圧を生成するスイッチング電源装置においてフライングキャパシタを共通に用い、さらに複数のスィッチを制御部によってオンオフさせることにより、第 1出力キャパシタおよび第 2出力キャパシタを異なる電圧で充電する。その結果、第 1出力キャパシタからは、入力電圧の 2倍の電圧を出力することができ、第 2出力キャパシタからは入力電圧を反転した電圧を出力することができる。

[0013] 制御部は、第 1スィッチおよび第 4スィッチをオンしてフライングキャパシタを入力電圧で充電する第 1充電期間と、第 2スィッチおよび第 5スィッチをオンして第 1出力端子力入力電圧の略 2倍の電圧を出力する第 2充電期間と、第 3スィッチおよび第 6 スィッチをオンして第 2出力端子カゝら入力電圧を反転した電圧を出力する第 3充電期間と、を時分割によつて繰り返してもよい。

第 1から第 6スィッチを時分割してオンオフ制御し、フライングキャパシタに供給された電荷を第 1、第 2出力キャパシタに交互に供給することにより、第 1出力キャパシタからは入力電圧の 2倍の電圧を、第 2出力キャパシタからは入力電圧を反転した電圧を、同時に出力することができる。

[0014] 本発明の別の態様もまた、第 1、第 2入力電圧から 2つの異なる第 1、第 2出力電圧を生成して出力するスイッチング電源装置である。このスイッチング電源装置は、フライングキャパシタと、第 1出力電圧が出力される第 1出力端子と固定電位端子間に設けられた第 1出力キャパシタと、第 2出力電圧が出力される第 2出力端子と固定電位端子間に設けられた第 2出力キャパシタと、フライングキャパシタの一端と第 1入力電圧が印加される第 1入力端子間に設けられた第 1スィッチと、フライングキャパシタの他端と第 2入力電圧が印加される第 2入力端子間に設けられた第 2スィッチと、フライングキャパシタの一端と固定電位端子間に設けられた第 3スィッチと、フライングキヤパシタの他端と固定電位端子間に設けられた第 4スィッチと、フライングキャパシタの一端と第 1出力端子間に設けられた第 5スィッチと、フライングキャパシタの他端と第 2 出力端子間に設けられた第 6スィッチと、第 1から第 6スィッチのオンオフを制御する制御部と、を備える。

[0015] この態様によれば、 2つの出力電圧を生成するスイッチング電源装置においてフライングキャパシタを共通に用い、さらに複数のスィッチを制御部によってオンオフさせることにより、第 1出力キャパシタおよび第 2出力キャパシタを異なる電圧で充電する。その結果、第 1出力キャパシタからは、第 1入力電圧と第 2入力電圧の和電圧を出力することができ、第 2出力キャパシタからは入力電圧を反転した電圧を出力することができる。

[0016] 制御部は、第 1スィッチおよび第 4スィッチをオンしてフライングキャパシタを第 1入力電圧で充電する第 1充電期間と、第 2スィッチおよび第 5スィッチをオンして第 1出力端子から第 1入力電圧と第 2入力電圧の和電圧を出力する第 2充電期間と、第 3スイッチおよび第 6スィッチをオンして第 2出力端子力第 1入力電圧を反転した電圧を出力する第 3充電期間と、を時分割によつて繰り返してもよい。

[0017] 制御部は、第 1充電期間、第 2充電期間、第 1充電期間、第 3充電期間を一周期として、第 1から第 6スィッチのオンオフを制御してもよ、。

[0018] 上述の、ずれかの態様のスイッチング電源装置は、第 1出力端子とフライングキヤパシタの一端の間に、第 5スィッチと直列に設けられた制御トランジスタと、第 1出力電圧と所定の基準電圧の誤差を増幅し、制御トランジスタの制御端子に印加する誤差増幅器と、をさらに備えてもよい。

制御端子とは、 FET (Field Effect Transitor)においては、ゲート端子を、バイポーラトランジスタにおいては、ベース端子をいう。誤差増幅器および制御トランジスタにレギュレーション機能を持たせることにより、第 1出力電圧を安定させることができる。

[0019] 上述のいずれかの態様のスイッチング電源装置は、固定電位端子とフライングキヤパシタの一端の間に、第 3スィッチと直列に設けられた制御トランジスタと、第 2出力電圧と所定の基準電圧の誤差を増幅し、制御トランジスタの制御端子に印加する誤差増幅器と、をさらに備えてもよい。

誤差増幅器および制御トランジスタにレギュレーション機能を持たせることにより、第 2出力電圧を安定させることができる。

[0020] 本発明のさらに別の態様は、スイッチング電源装置の駆動方法である。このスィッチング電源装置の駆動方法は、 1つの入力電圧から 2つの異なる第 1、第 2出力電圧を生成して出力するスイッチング電源装置の駆動方法である。この駆動方法は、フライングキャパシタと、第 1出力キャパシタと、第 2出力キャパシタと含むスイッチング電源装置において、フライングキャパシタを入力電圧で充電する第 1充電期間と、フライングキャパシタの低電位側の端子を入力電圧に接続し、他端に現れる電圧により第 1 出力キャパシタを充電する第 2充電期間と、フライングキャパシタの高電圧側の端子を固定電位端子に接続し、他端に現れる電圧により第 2出力キャパシタを充電する第 3充電期間と、を時分割して繰り返す。

この態様〖こよれば、 1つのフライングキャパシタを備えるスイッチング電源装置において、第 1、第 2出力キャパシタカ異なる第 1、第 2出力電圧をそれぞれ出力することがでさる。

[0021] 本発明のさらに別の態様も、スイッチング電源装置に関する。このスイッチング電源装置は、第 1チャージポンプ回路として設けられた上述のいずれかの態様のスィッチング電源装置と、第 2フライングキャパシタおよび第 3出力キャパシタを含み、第 1チヤージポンプ回路力も出力される第 1出力電圧を所定の電圧に変換し、第 3出力電圧として出力する第 2チャージポンプ回路と、を備える。第 2チャージポンプ回路のスィツチング周波数は、第 1チャージポンプ回路のスイッチング周波数の 1Z2に設定される。第 1チャージポンプ回路のスイッチング動作を、第 1クロック信号にもとづき制御するとともに、第 2チャージポンプ回路のスイッチング動作を、第 1クロック信号を分周して得られる第 2クロック信号にもとづ、て制御してもよ、。

[0022] この態様によれば、第 1チャージポンプ回路において、第 1出力キャパシタを充電する頻度と、第 2チャージポンプ回路において、第 2フライングキャパシタを充電する頻度を等しく設定することができる。

[0023] 第 1チャージポンプ回路は、第 1充電期間、第 2充電期間、第 1充電期間、第 3充電期間を一周期としてスイッチング動作を行う一方、第 2チャージポンプ回路は、第 2充電期間およびそれに続く第 1充電期間に第 2フライングキャパシタを充電するとともに、第 3充電期間およびそれに続く第 1充電期間に第 3出力キャパシタを充電してもよい。

また、第 1チャージポンプ回路は、第 1充電期間、第 2充電期間、第 1充電期間、第 3充電期間を一周期としてスイッチング動作を行う一方、第 2チャージポンプ回路は、第 1充電期間およびそれに続く第 2充電期間に第 2フライングキャパシタを充電するとともに、第 1充電期間およびそれに続く第 3充電期間に第 3出力キャパシタを充電してもよい。

[0024] この場合、第 1チャージポンプ回路の第 1出力キャパシタを充電する期間を、第 2チヤージポンプ回路において第 2フライングキャパシタを充電する期間と同期することができるため、第 1出力電圧の変動を抑えることができる。

[0025] 第 2チャージポンプ回路は、第 1出力電圧を反転して出力する反転型のチャージポンプ回路であってもよい。

[0026] 本発明のさらに別の態様は、電子機器に関する。この電子機器は、上述のスィッチング電源装置と、スイッチング電源装置から出力される電圧によって駆動される複数の負荷と、を備える。

この態様によれば、電池電圧より高い電圧を、異なる 2つ以上の出力電圧を、複数の負荷に対して供給することができる。

[0027] なお、以上の構成要素の任意の組合せや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。発明の効果

[0028] 本発明に係るスイッチング電源装置によれば、簡易な回路構成によって複数の電圧を出力することができる。

図面の簡単な説明

[0029] [図 1]第 1の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。

[図 2]図 1のスイッチング電源装置の各端子の電圧時間波形を示すタイムチャートである。

[図 3]第 2の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。

[図 4]第 3の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。

[図 5]第 4の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。

[図 6]図 5のスイッチング電源装置の動作状態を示すタイムチャートである。

[図 7]第 5の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。

[図 8]図 7の第 1チャージポンプ回路の制御部の構成を示す回路図である。

[図 9]図 7のスイッチング電源装置の動作状態を示すタイムチャートである。

[図 10]実施の形態に係るスイッチング電源装置を搭載した電子機器の構成を示すブロック図である

符号の説明

[0030] Cf フライングキャパシタ、 Co l 第 1出力キャパシタ、 Co2 第 2出力キャパシタ、 Voutl 第 1出力電圧、 Vout2 第 2出力電圧、 10 制御部、 SW スィッチ、 12 第 1誤差増幅器、 14 第 2誤差増幅器、 Ml 第 1制御トランジスタ、 M2 第 2制御トランジスタ、 φ ΐ 第 1充電期間、 Φ 2 第 2充電期間、 φ 3 第 3充電期間、 100 スイッチング電源装置、 200 スイッチング電源装置。

発明を実施するための最良の形態

[0031] (第 1の実施の形態）

図 1は、本発明の第 1の実施の形態に係るスイッチング電源装置 100の構成を示す回路図である。このスイッチング電源装置 100は、入出力端子として入力端子 102、第 1出力端子 104、第 2出力端子 106を備え、入力端子 102に印加された入力電圧 Vinを昇圧、または電圧反転して、第 1出力端子 104および第 2出力端子 106からそれぞれ出力する。

[0032] このスイッチング電源装置 100は、フライングキャパシタ Cf、第 1スィッチ SW1〜第 6スィッチ SW6、第 1出力キャパシタ Col、第 2出力キャパシタ Co2、制御部 10を含む。

[0033] 第 1出力キャパシタ Colは、第 1出力端子 104と固定電位である接地端子の間に設けられて、第 1出力端子 104に接続される負荷回路に対して電荷を供給する。

同様に、第 2出力キャパシタ Co2は、第 2出力端子 106と接地端子の間に設けられて、第 2出力端子 106に接続される負荷回路に対して電荷を供給する。

[0034] フライングキャパシタ Cfは、入力端子 102に印加される入力電圧 Vinによって充電されて一時的に電荷を蓄え、第 1出力キャパシタ Colまたは、第 2出力キャパシタ Co 2に電荷転送する。フライングキャパシタ Cfの電極を区別するために、その一端を 20 、他端を 22とし、一端 20に現れる電圧を Vx、他端 22に現れる電圧を Vyとする。

[0035] 第 1スィッチ SW1〜第 6スィッチ SW6は、フライングキャパシタ Cf、第 1出力キャパシタ Col、第 2出力キャパシタ Co2および接地端子間にそれぞれ設けられて、各キヤパシタの充放電の状態を切り替える。これらの第 1スィッチ SW1〜第 6スィッチ SW6 は MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)などのトランジスタによって構成することができ、 MOSFETのゲート端子に印加する電圧によってそのオンオフを制御することができる。

[0036] 第 1スィッチ SW1は、フライングキャパシタ Cfの一端 20と入力電圧 Vinが印加される入力端子 102間に設けられる。また、第 4スィッチ SW4は、フライングキャパシタ Cf の他端 22と接地端子間に設けられる。

[0037] 第 1スィッチ SW1および第 4スィッチ SW4がオンすると、フライングキャパシタ Cfの他端 22は接地され、一端 20には入力電圧 Vinが印加されて、入力電圧 Vinで充電される。フライングキャパシタ Cfが充電された状態では、一端 20と他端 22の電位差は入力電圧 Vinと等しぐ Vx=Vy+Vinが成り立つことになる。第 1スィッチ SW1および第 4スィッチ SW4をオンし、フライングキャパシタ Cfを入力電圧 Vinで充電する期間を第 1充電期間 φ 1とする。 [0038] 第 2スィッチ SW2は、フライングキャパシタ Cfの他端 22と入力端子 102間に設けられる。また、第 5スィッチ SW5は、フライングキャパシタ Cfの一端 20と第 1出力端子 1 04間に設けられる。

[0039] 第 2スィッチ SW2がオンすると、フライングキャパシタ Cfの他端 22は入力端子 102 と接続され、その電圧 Vyは入力電圧 Vinに等しくなる。その結果、フライングキャパシタ Cfの一端 20の電圧は Vx=Vy+Vin= 2 XVinとなり、入力電圧 Vinの 2倍の電圧が現れることになる。

[0040] このとき、同時に第 5スィッチ SW5をオンすることにより、フライングキャパシタ Cfの一端 20は、第 1出力端子 104と接続され、第 1出力端子 104と接地端子間に接続された第 1出力キャパシタ Colは、電圧 Vxで充電される。その結果、第 1出力端子 104 力もは、第 1出力電圧 Voutlとして、フライングキャパシタ Cfの一端 20の電圧 Vxと等しい電圧、すなわち、入力電圧 Vinの 2倍の電圧が出力されることになる。

第 2スィッチ SW2と第 5スィッチ SW5をオンし、第 1出力キャパシタ Colを電圧 Vxで充電する期間を第 2充電期間 φ 2とする。

[0041] 第 3スィッチ SW3は、フライングキャパシタ Cfの一端 20と接地端子間に設けられる。また、第 6スィッチ SW6は、フライングキャパシタ Cfの他端 22と第 2出力端子 106間に設けられる。

[0042] 第 3スィッチ SW3がオンすると、フライングキャパシタ Cfの一端 20は接地端子と接続され、その電圧 Vxは接地電位と等しくなる。いま、フライングキャパシタ Cfが入力電圧 Vinで充電されているとき、 Vy=Vx— Vinが成り立つから、フライングキャパシタ Cfの他端 22の電圧は Vy=0— Vin=— Vinとなり、入力電圧 Vinを反転した電圧が現れる。

[0043] このとき、同時に第 6スィッチ SW6をオンすることにより、フライングキャパシタ Cfの他端 22は、第 2出力端子 106と接続され、第 2出力端子 106と接地端子間に設けられた第 2出力キャパシタ Co2は、電圧 Vyで充電される。その結果、第 2出力端子 106 力もは、第 2出力電圧 Vout2として、入力電圧 Vinを反転した電圧が出力される。第 3スィッチ SW3と第 6スィッチ SW6をオンし、第 2出力キャパシタ Co2を電圧 Vyで充電する期間を第 3充電期間 φ 3とする。 [0044] 以上のように構成されたスイッチング電源装置 100の動作について図 2をもとに説明する。図 2は、図 1のスイッチング電源装置 100の各端子の電圧時間波形を示すタィムチャートである。

[0045] 制御部 10は、第 1スィッチ SW1および第 4スィッチ SW4を同時にオンしてフライングキャパシタ Cfを充電する第 1充電期間 φ 1、第 2スィッチ SW2および第 5スィッチ S W5をオンして第 1出力キャパシタ Colを充電する第 2充電期間 φ 2、第 3スィッチ S W3および第 6スィッチ SW6をオンして第 2出力キャパシタ Co2を充電する第 3充電期間 φ 3を切り替える。

[0046] 図 2に示すように、第 2充電期間 φ 2と第 3充電期間 φ 3の間に第 1充電期間 φ 1を挟んで、時分割して繰り返される。説明のために、第 2充電期間 φ 2から第 3充電期間 φ 3へ移行する途中の第 1充電期間を φ 1とし、逆に第 3充電期間 φ 3から第 2充電期間 φ 2へ移行する途中の第 1充電期間を φ 1 'として区別する。

[0047] 第 1充電期間 φ 1において、第 1スィッチ SW1および第 4スィッチ SW4がオンする。

その結果、フライングキャパシタ Cfの一端 20の電圧は Vx=Vinとなり、他端 22の電圧は Vy=0となる。このとき、フライングキャパシタ Cfは、入力電圧 Vinで充電され電荷が蓄えられる。

[0048] 次に制御部 10によって第 2充電期間 φ 2に切り替えられる。第 2充電期間 φ 2においては、第 2スィッチ SW2がオンするため、フライングキャパシタ Cfの他端 22の電圧 Vy=Vinとなる。直前の第 1充電期間 φ 1においてフライングキャパシタ Cfは入力電圧 Vinで充電されているため、フライングキャパシタ Cfの一端 20の電圧は、 Vx=Vy +Vin=Vin+Vin= 2 XVinとなる。第 2充電期間 φ 2では、第 5スィッチ SW5もオンするため、第 1出力キャパシタ Colは電圧 Vxで充電されることになる。このとき、フライングキャパシタ Cfに蓄えられて、た電荷は、第 1出力キャパシタ Colに転送されるため、フライングキャパシタ Cfの一端 20および他端 22間の電位差 Vx—Vyは Vinよりち/ J、さくなる。

[0049] 次に、再び第 1充電期間 φ 1，となり、第 1スィッチ SW1および第 4スィッチ SW4がオンし、フライングキャパシタ Cfの両端の電圧を入力電圧 Vinにより再充電する。

[0050] 次に、第 3充電期間 φ 3となり、第 3スィッチ SW3がオンしてフライングキャパシタ Cf の一端 20が接地されて Vx=0となる。直前の第 1充電期間 φ 1 'においてフライングキャパシタ Cfは入力電圧 Vinで充電されているから、他端 22の電圧 Vyは、 Vy=Vx — Vin=— Vinとなる。このとき、第 6スィッチ SW6もオンしているため、第 2出力キヤパシタ Co2は、フライングキャパシタ Cfの他端 22の電圧 Vy=— Vinによって充電される。

[0051] このように 3つの充電期間 φ 1、 φ 2、 φ 1，、 φ 3を繰り返すことによって、第 1出力キャパシタ Colおよび第 2出力キャパシタ Co2は、それぞれ 2 X Vinおよび— Vinで充電される。

第 1出力端子 104には、第 1出力キャパシタ Colの電圧が第 1出力電圧 Voutlとして現れる。第 1出力キャパシタ Colは、第 2充電期間 φ 2に充電され、第 1、第 3充電期間 φ 1、 φ 3は第 2出力端子 106に接続される負荷回路に電流が流れることにより放電する。したがって、第 1出力電圧 Voutlは、図 2に示すように、第 2充電期間 φ 2 に 2 X Vinまで上昇した後、 φ 1，、 φ 3、 φ 1の期間で負荷回路に電流が流れることによって徐々に低下する。

[0052] 同様にして第 2出力端子 106には、第 2出力キャパシタ Co2の電圧が第 2出力電圧 Vout2として現れる。第 2出力キャパシタ Co2は、第 3充電期間 φ 3に充電され、第 1 、第 2充電期間 φ 1、 φ 2は負荷回路に電流が流れることにより放電する。したがって、第 2出力電圧 Vout2は、図 2に示すように、第 3充電期間 φ 3に— Vinまで下降した後、 φ 1、 φ 2、 φ ΐ 'の期間で負荷回路に電流が流れることによって徐々に上昇するなお、図 2における第 1出力電圧 Voutlおよび第 2出力電圧 Vout2の縦軸は拡大して示している。

[0053] このように本実施の形態に係るスイッチング電源装置 100によれば、簡易な回路構成によって入力端子 102に印加される入力電圧 Vinから、 2倍電圧および反転電圧を生成してそれぞれ第 1、第 2出力端子 104、 106から同時に出力することができる。

[0054] このスイッチング電源装置 100では、フライングキャパシタ Cfを、 2つの出力電圧を生成するために時分割して使用することにより、 2倍電圧および反転電圧をそれぞれ生成するスイッチング電源装置を 2つ使用する場合に比べてキャパシタを 1つ減らすことができる。さらに、制御部 10も共通して使用することができるため、回路の簡略ィ匕となる。

[0055] 第 1出力端子 104および第 2出力端子 106に接続される負荷回路に流れる負荷電流が小さい場合には、出力電圧 Voutl、 Vout2の低下は少ないため、図 2に示すタィムチャートにおいて、第 1充電期間 φ 1または φ 1，を省略してもよい。さらに、第 1充電期間 φ 1〜第 3充電期間 φ 3の順番は負荷の駆動状態に応じて変更してもよい。

[0056] また、図 2では、第 1出力端子 104から 2倍電圧を出力し、第 2出力端子 106から反転電圧をそれぞれ同時に出力する場合について説明した力いずれか一方のみを出力することもできる。たとえば、 2倍電圧のみ必要な場合、第 1充電期間 φ 1と第 2 充電期間を繰り返せばよい。同様に反転電圧のみが必要な場合には、第 1充電期間 φ 1と第 3充電期間 φ 3を交互に繰り返せばよい。

[0057] (第 2の実施の形態）

本発明の第 2の実施の形態に係るスイッチング電源装置は、第 1の実施の形態に係るスイッチング電源装置 100に、出力電圧を安定ィ匕するレギュレーション機能を付加したものである。

図 3は、第 2の実施の形態に係るスイッチング電源装置 200の構成を示す回路図である。以降の図において、同一または同等の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

[0058] スイッチング電源装置 200は、第 1の実施の形態に係るスイッチング電源装置 100 に加えて、第 1帰還抵抗 R1〜第 4帰還抵抗 R4、第 1誤差増幅器 12、第 2誤差増幅器 14、第 1制御トランジスタ Ml、第 2制御トランジスタ M2を含む。

[0059] 第 1、第 2帰還抵抗 Rl、 R2、第 1誤差増幅器 12および第 1制御トランジスタ Mlは、第 1出力電圧 Voutlを安定ィ匕するために設けられて、る。

第 1誤差増幅器 12の非反転入力端子には、第 1出力電圧 Voutlが第 1、第 2帰還抵抗 Rl、 R2によって抵抗分割され、 Voutl XR2Z (R1 +R2)が入力されている。また反転入力端子には基準電圧 Vrefが入力されている。

[0060] 第 1制御トランジスタ Mlは、第 1出力端子 104とフライングキャパシタ Cfの一端 20 の間に、第 5スィッチ SW5と直列に設けられている。第 1制御トランジスタ Mlはゲート電圧が制御されることによりオン抵抗が変化し、第 2充電期間 φ 2において第 1出力キャパシタ Co 1の充電電圧を調節する機能を持つ。この第 1制御トランジスタ M 1のゲート端子には第 1誤差増幅器 12の出力が接続されている。

[0061] 第 1誤差増幅器 12は、非反転入力端子と反転入力端子に印加された電圧が等しくなるようにその出力電圧が帰還によって制御される。つまり、この第 1誤差増幅器 12 の出力は Voutl X R2/ (Rl +R2) = Vrefが成り立つように調節されることになる。その結果、第 1出力電圧は、 Voutl = Vref X (R1 +R2) ZR2を満たすように安定化される。ここで Vref X (R1 +R2) ZR2で与えられる第 1出力電圧 Voutlの目標値を、 Vref X (Rl +R2) /R2< 2 X Vin- Δ VIを満たすように設定することによって、第 1出力電圧 Voutlを負荷変動や入力電圧変動によらずに、目標値に安定化することができる。ここで Δ VIは、図 2に示すように、第 1出力電圧 Voutlの低下電圧に相当する。

[0062] 同様にして、第 3、第 4帰還抵抗 R3、 R4、第 2誤差増幅器 14および第 2制御トランジスタ M2は、第 2出力電圧 Vout2を安定ィ匕する。

第 2誤差増幅器 14の非反転入力端子には、第 2出力電圧 Voutlと、基準電圧 Vre fとが第 3、第 4帰還抵抗 R3、 R4によって分圧されて入力されている。また反転入力端子は接地されている。

[0063] 第 2制御トランジスタ M2は、接地端子とフライングキャパシタ Cfの一端 20の間に、第 3スィッチ SW3と直列に設けられている。第 2誤差増幅器 14の出力は、第 2制御トランジスタ M2のゲート端子に接続されており、そのオン抵抗を変化させることにより第 2出力電圧 Vout2を安定ィ匕する。

[0064] 第 2誤差増幅器 14においても、非反転入力端子と反転入力端子に印加された電圧が等しくなるように帰還制御が力かるため、 0= (R3 X Vref +R4 X Vout2) / (R3 +R4)が成り立つように第 2制御トランジスタ M2のゲート電圧が調節されることになる。その結果、第 2出力電圧 Vout2は、 R3ZR4 XVrefで与えられる目標値へと近づくことになる。この目標値を、 R3ZR4 X Vref >— Vin + AV2となるように設定することにより、第 2出力電圧 Vout2を負荷変動や入力電圧変動によらず目標値に安定化することができる。ここで ΔΥ2は、図 2に示すように、第 2出力電圧 Vout2の上昇電圧に相当する。

[0065] このように、第 2の実施の形態に係るスイッチング電源装置 200よれば、レギユレ一シヨン機能を付加することによって負荷変動や入力電圧変動による第 1出力電圧 Vo utlまたは第 2出力電圧 Vout2の変動を抑制し、基準電圧 Vrefおよび帰還抵抗 R1 〜R4によって決まる目標値に安定ィ匕することが可能となる。

[0066] (第 3の実施の形態）

図 4は、第 3の実施の形態に係るスイッチング電源装置 300の構成を示す回路図である。本実施の形態に係るスイッチング電源装置 300は、第 1入力電圧 Vinlおよび第 2入力電圧 Vin2から 2つの異なる第 1出力電圧 Voutl、第 2出力電圧 Vout2を生成して出力する。第 1入力電圧 Vinlおよび第 2入力電圧 Vin2は、それぞれ第 1入力端子 102a、第 2入力端子 102bに印加される。

[0067] 本実施の形態に係るスイッチング電源装置 300の第 2スィッチ SW2は、フライングキャパシタ Cfの他端と第 2入力端子 102b間に設けられる。

[0068] 本実施の形態に係るスイッチング電源装置 300の動作は、スイッチング電源装置 1 00の動作と同様である。すなわち、制御部 10は、第 1充電期間 φ 1において、第 1スイッチ SW1、第 4スィッチ SW4をオンし、フライングキャパシタ Cfを第 1入力電圧 Vin 1で充電する。

[0069] 制御部 10は、第 2充電期間 φ 2において、第 2スィッチ SW2、第 5スィッチ SW5をオンし、フライングキャパシタ Cfの低電位側の端子 22に第 2入力電圧 Vin2を印加し、他端 20に現れる電圧 Vx(=Vin2+Vinl)により第 1出力キャパシタ Colを充電する。

[0070] 制御部 10は、第 3充電期間 φ 3において、第 3スィッチ SW3、第 6スィッチ SW6をオンし、フライングキャパシタ Cfの高電圧側の端子 20を接地端子に接続し、他端 22 に現れる電圧 Vy(=— Vinl)により第 2出力キャパシタ Co2を充電する。制御部 10 は、第 1充電期間 Φ 1、第 2充電期間 φ 2、第 1充電期間 φ 1、第 3充電期間 φ 3を一周期として、フライングキャパシタ Cf、第 1出力キャパシタ Col、第 2出力キャパシタ C o2の充電状態を制御する。

[0071] 本実施の形態に係るスイッチング電源装置 200によれば、第 1出力端子 104から第 1入力電圧 Vinlと第 2入力電圧 Vin2の和電圧を出力するとともに、第 2出力端子 10 6から第 1入力電圧 Vinlの反転電圧一 Vinlを出力することができる。

[0072] (第 4の実施の形態）

図 5は、第 4の実施の形態に係るスイッチング電源装置 400の構成を示す回路図である。本実施の形態に係るスイッチング電源装置 400は、第 1チャージポンプ回路として設けられた図 1のスイッチング電源装置 (本実施の形態において、第 1チャージポンプ回路 410という）、第 2チャージポンプ回路 420、分周器 430を備える。

[0073] 第 2チャージポンプ回路 420の入力端子 402には、入力電圧として第 1出力電圧 V outlが印加される。本実施の形態において、第 2チャージポンプ回路 420は、第 1出力電圧 Voutlを反転して出力する反転型のチャージポンプ回路であり、第 1出力電圧 Voutlを反転して得られる第 3出力電圧 Vout3を、出力端子 404から出力する。

[0074] 第 2チャージポンプ回路 420は、第 2フライングキャパシタ Cf 2、第 3出力キャパシタ Co3、スィッチ SW21、 SW22、 SW23、 SW24、制御部 40を含む。

第 2フライングキャパシタ Cf2の一端と、入力端子 402間には、スィッチ SW21が設けられる。また、第 2フライングキャパシタ Cf 2の一端と接地間には、スィッチ SW22が設けられる。第 2フライングキャパシタ Cf 2の他端と接地間には、スィッチ SW23が設けられ、第 2フライングキャパシタ Cf 2の他端と、出力端子 404間には、スィッチ SW2 4が設けられる。出力端子 404と接地間には、第 3出力キャパシタ Co3が設けられる。

[0075] 制御部 40は、第 2クロック信号 CLK2にもとづき、スィッチ SW21〜SW24のオンォフを制御する。制御部 40は、第 1状態 Φ 1において、スィッチ SW21、 SW23をオンし、スィッチ SW22、 SW24をオフして、第 2フライングキャパシタ Cf 2を第 1出力電圧 V outlで充電する。また、制御部 40は、第 2状態 Φ 2において、スィッチ SW21、 SW2 3をオフし、スィッチ SW22、 SW24をオンして、第 1状態 Φ 1において第 2フライングキャパシタ Cf2に蓄えられた電荷を第 3出力キャパシタ Co3に転送して、第 3出力キャパシタ Co3を充電する。

[0076] 制御部 40は、第 1状態 Φ 1、第 2状態 Φ 2を交互に繰り返すことにより、第 1出力電圧 Voutlを反転した第 3出力電圧 Vout3 ( =— Voutl)を出力する。

[0077] 第 1チャージポンプ回路 410のスイッチング動作は、外部から入力される第 1クロック信号 CLK1にもとづき制御される。分周器 430は、第 1クロック信号 CLK1を 1Z2 分周した第 2クロック信号 CLK2を出力する。その結果、第 2チャージポンプ回路 420 のスイッチング周波数は、第 1チャージポンプ回路 410のスイッチング周波数の 1Z2 に設定される。

[0078] 以上のように構成された本実施の形態に係るスイッチング電源装置 400の動作について説明する。図 6は、図 5のスイッチング電源装置 400の動作状態を示すタイムチャートである。

第 1の実施の形態で説明したように、第 1チャージポンプ回路 410は、第 1クロック信号 CLK1にもとづき、第 1充電期間 φ 1、第 2充電期間 φ 2、第 1充電期間 φ 1、第 3 充電期間 φ 3を一周期としてスイッチング動作を行う。

[0079] 一方、第 2チャージポンプ回路 420は、第 2クロック信号 CLK2にもとづいて、スイツチング動作を行う。第 2チャージポンプ回路 420は、第 1チャージポンプ回路 410における第 2充電期間 φ 2およびそれに続く第 1充電期間 φ 1に、第 2フライングキャパシタ C2を充電する第 1状態 Φ 1となり、第 1チャージポンプ回路 410における第 3充電期間 φ 3およびそれに続く第 1充電期間 φ 1に第 3出力キャパシタ Co3を充電する第 2状態 Φ 2となる。

[0080] 本実施の形態に係るスイッチング電源装置 400によれば、入力電圧 Vinに対して、第 1出力電圧 Voutl、第 2出力電圧 Vout2、第 3出力電圧 Vout3としてそれぞれ、 2 Vin、 -Vin,—2Vinの 3つの電圧を得ることができる。したがって、スイッチング電源装置 400を搭載した電子機器においては、入力電圧 Vinをあわせると、士 Vin、 ± 2 Vinの正負電源を負荷に対して供給することができる。

[0081] 本実施の形態に係るスイッチング電源装置 400は、第 2チャージポンプ回路 420のスイッチング周波数を第 1チャージポンプ回路 410のスイッチング周波数の 1Z2に設定し、第 1チャージポンプ回路 410において、第 1出力キャパシタ Colを充電するフエーズと、第 2チャージポンプ回路 420において、第 2フライングキャパシタ Cf 2を充電するフェーズを同期制御する。その結果、第 1出力キャパシタ Colに蓄えられる電荷量の変化を抑えることができ、第 1出力電圧 Voutlのリップルを低減することができる。さらに、第 2チャージポンプ回路 420の入力電圧である第 1出力電圧 Voutlのリツプルが低減されることにより、第 2チャージポンプ回路 420から出力される第 3出力電圧 Vout3の変動も抑えることができる。

[0082] なお、本実施の形態に係るスイッチング電源装置 400にお、て、第 1チャージボンプ回路 410として、図 3のスイッチング電源装置 200を用いてもょ、。

[0083] (第 5の実施の形態）

第 5の実施の形態は、第 4の実施の形態の変形例である。図 7は、第 5の実施の形態に係るスイッチング電源装置 500の構成を示す回路図である。本実施の形態に係るスイッチング電源装置 500は、第 1チャージポンプ回路 510と、第 2チャージポンプ回路 420を備える。第 2チャージポンプ回路 420の構成は、図 5と同様である。

[0084] 本実施の形態においては、第 2チャージポンプ回路 420に入力される第 2クロック信号 CLK2を、第 1チャージポンプ回路 510の内部で生成することを特徴とする。図 8は、図 7の第 1チャージポンプ回路 510の制御部 50の構成を示す回路図である。制御部 50は、 Dラッチ回路 52、第 1ANDゲート 54、第 2ANDゲート 56を含む。

[0085] Dラッチ回路 52のクロック端子には第 1クロック信号 CLK1が入力され、データ端子は、反転出力端子と接続される。 Dラッチ回路 52の出力信号は、第 2クロック信号 CL K2として第 2チャージポンプ回路 420へと出力される。 Dラッチ回路 52から出力される第 2クロック信号 CLK2の周波数は、第 1クロック信号 CLK1の 1Z2となる。

[0086] 第 1ANDゲート 54は、第 1クロック信号 CLK1と第 2クロック信号 CLK2との論理積を生成する。制御部 50は、第 1ANDゲート 54の出力信号がハイレベルのとき、すなわち、第 1クロック信号 CKL1および第 2クロック信号 CLK2がともにハイレベルのとき、第 2充電期間 φ 2となるよう〖こ、第 1スィッチ SW1〜第 6スィッチ SW6のオンオフを制御する。

[0087] また、第 2ANDゲート 56は、第 1クロック信号 CLK1と第 2クロック信号 CLK2の反転信号との論理積を生成する。制御部 50は、第 1ANDゲート 54の出力信号がハイレベルのとき、すなわち、第 1クロック信号 CLK1がハイレベルで、かつ第 2クロック信号 CLK2がローレベルのとき、第 3充電期間 φ 3となるよう〖こ、第 1スィッチ SW1〜第 6スィッチ SW6のオンオフを制御する。

[0088] 以上のように構成された第 5の実施の形態に係るスイッチング電源装置 500の動作について説明する。図 9は、図 7のスイッチング電源装置 500の動作状態を示すタイムチャートである。

本実施の形態において、第 1チャージポンプ回路 510は、第 1クロック信号 CLK1 にもとづき、第 1充電期間 Φ 1、第 2充電期間 φ 2、第 1充電期間 φ 1、第 3充電期間 Φ 3を一周期としてスイッチング動作を行う。

[0089] 一方、第 2チャージポンプ回路 420は、第 2クロック信号 CLK2にもとづいて、第 1充電期間 φ 1およびそれに続く第 2充電期間 φ 2に第 2フライングキャパシタ Cf2を充電するとともに、第 1充電期間 φ 1およびそれに続く第 3充電期間 φ 3に第 3出力キャパシタ Co3を充電する。

[0090] 本実施の形態に係るスイッチング電源装置 500は、第 2チャージポンプ回路 420のスイッチング周波数を第 1チャージポンプ回路 510のスイッチング周波数の 1Z2に設定し、第 1チャージポンプ回路 510において、第 1出力キャパシタ Colを充電するフエーズと、第 2チャージポンプ回路 420において、第 2フライングキャパシタ Cf 2を充電するフェーズを同期制御する。その結果、第 1出力キャパシタ Colに蓄えられる電荷量の変化を抑えることができ、第 1出力電圧 Voutlのリップルを低減することができる。さらに、第 2チャージポンプ回路 420の入力電圧である第 1出力電圧 Voutlのリツプルが低減されることにより、第 2チャージポンプ回路 420から出力される第 3出力電圧 Vout3の変動も抑えることができる。

[0091] なお、本実施の形態に係るスイッチング電源装置 500において、第 1チャージボンプ回路 510として、図 3のスイッチング電源装置 200を用いてもょ、。

[0092] 以上で説明した実施の形態に係るスイッチング電源装置は、たとえば電池駆動型の携帯電話端末や PDAなどの電子機器に好適に用いることができる。図 10は、実施の形態に係るスイッチング電源装置を搭載した電子機器の構成を示すブロック図である。電子機器 1000は、電池 1010、スイッチング電源装置 1020、第 1負荷 1030 、第 2負荷 1040を備える。スイッチング電源装置 1020は、上述のいずれかの実施の形態で説明したスイッチング電源装置であって、電池 1010から出力される電池電圧 Vbatを、

(= 2 ¥1)&1 、第2出カ電圧¥01^2 (—¥1)&1 に変換して出力する。第 1出力電圧 Voutlは、 LEDや液晶パネルなどの第 1負荷 1030に供給される。また第 2出力電圧 Vout2は、負電源を必要とする第 2負荷 1040に供給される。

[0093] 上記実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

[0094] 実施の形態において MOSFETで構成された素子は、バイポーラトランジスタなど別のトランジスタに置換することも可能である。これらの選択は、半導体製造プロセスやコスト、回路に求められる使用に応じて決定すればよい。

[0095] 実施の形態において、第 2チャージポンプ回路 420は、反転型の場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなぐ昇圧率が 1. 5倍や 2倍のチヤ一ジポンプ回路であってもよ!/、。

[0096] 実施の形態において、スイッチング電源装置 100を構成する素子はすべて一体集積化されていてもよぐまたは別の集積回路に分けて構成されていてもよぐさらにはその一部がディスクリート部品で構成されていてもよい。どの部分^^積ィ匕するかは、コストや占有面積、用途などに応じて決めればよい。

産業上の利用可能性

[0097] 本発明に係るスイッチング電源装置によれば、簡易な回路構成によって複数の電圧を出力することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 1つの入力電圧から 2つの異なる第 1、第 2出力電圧を生成して出力するスィッチング電源装置であって、フライングキャパシタと、第 1出力キャパシタと、第 2出力キャパシタと、前記 3つのキャパシタの充電状態を制御する制御手段と、を備え、

前期制御手段は、前記フライングキャパシタを前記入力電圧で充電する第 1充電期間と、前記フライングキャパシタの低電位側の端子に前記入力電圧を印加し、他端に現れる電圧により前記第 1出力キャパシタを充電する第 2充電期間と、前記フライングキャパシタの高電圧側の端子を固定電位端子に接続し、他端に現れる電圧により前記第 2出力キャパシタを充電する第 3充電期間と、を時分割して繰り返し、前記第 1、第 2出力キャパシタカ前記第 1、第 2出力電圧をそれぞれ出力することを特徴とするスイッチング電源装置。

[2] 第 1、第 2入力電圧から 2つの異なる第 1、第 2出力電圧を生成して出力するスイツチング電源装置であって、フライングキャパシタと、第 1出力キャパシタと、第 2出力キャパシタと、前記 3つのキャパシタの充電状態を制御する制御手段と、を備え、前期制御手段は、前記フライングキャパシタを前記第 1入力電圧で充電する第 1充電期間と、前記フライングキャパシタの低電位側の端子に前記第 2入力電圧を印加し、他端に現れる電圧により前記第 1出力キャパシタを充電する第 2充電期間と、前記フライングキャパシタの高電圧側の端子を固定電位端子に接続し、他端に現れる電圧により前記第 2出力キャパシタを充電する第 3充電期間と、を時分割して繰り返し、前記第 1、第 2出力キャパシタカ前記第 1、第 2出力電圧をそれぞれ出力することを特徴とするスイッチング電源装置。

[3] 前記制御手段は、前記第 1充電期間、第 2充電期間、第 1充電期間、第 3充電期間を一周期として、前記 3つのキャパシタの充電状態を制御することを特徴とする請求項 1または 2に記載のスイッチング電源装置。

[4] 1つの入力電圧から 2つの異なる第 1、第 2出力電圧を生成して出力するスィッチング電源装置であって、

フライングキヤノシタと、

前記第 1出力電圧が出力される第 1出力端子と固定電位端子間に設けられた第 1 出力キャパシタと、

前記第 2出力電圧が出力される第 2出力端子と固定電位端子間に設けられた第 2 出力キャパシタと、

前記フライングキャパシタの一端と前記入力電圧が印加される入力端子間に設けられた第 1スィッチと、

前記フライングキャパシタの他端と前記入力端子間に設けられた第 2スィッチと、前記フライングキャパシタの前記一端と固定電位端子間に設けられた第 3スィッチと前記フライングキャパシタの前記他端と固定電位端子間に設けられた第 4スィッチと前記フライングキャパシタの前記一端と前記第 1出力端子間に設けられた第 5スイツチと、

前記フライングキャパシタの前記他端と前記第 2出力端子間に設けられた第 6スイツチと、

前記第 1から第 6スィッチのオンオフを制御する制御部と、

を備えることを特徴とするスイッチング電源装置。

[5] 前記制御部は、

前記第 1スィッチおよび前記第 4スィッチをオンして前記フライングキャパシタを前記入力電圧で充電する第 1充電期間と、

前記第 2スィッチおよび前記第 5スィッチをオンして前記第 1出力端子から前記入力電圧の略 2倍の電圧を出力する第 2充電期間と、

前記第 3スィッチおよび前記第 6スィッチをオンして前記第 2出力端子から前記入力電圧を反転した電圧を出力する第 3充電期間と、

を時分割によつて繰り返すことを特徴とする請求項 4に記載のスイッチング電源装置。

[6] 第 1、第 2入力電圧から 2つの異なる第 1、第 2出力電圧を生成して出力するスイツチング電源装置であって、

フライングキヤノシタと、前記第 1出力電圧が出力される第 1出力端子と固定電位端子間に設けられた第 1 出力キャパシタと、

前記フライングキャパシタの一端と前記第 1入力電圧が印加される第 1入力端子間に設けられた第 1スィッチと、

前記フライングキャパシタの他端と前記第 2入力電圧が印加される第 2入力端子間に設けられた第 2スィッチと、

前記フライングキャパシタの前記一端と固定電位端子間に設けられた第 3スィッチと前記フライングキャパシタの前記他端と固定電位端子間に設けられた第 4スィッチと前記フライングキャパシタの前記一端と前記第 1出力端子間に設けられた第 5スイツチと、

前記第 1から第 6スィッチのオンオフを制御する制御部と、

を備えることを特徴とするスイッチング電源装置。

[7] 前記制御部は、

前記第 1スィッチおよび前記第 4スィッチをオンして前記フライングキャパシタを前記第 1入力電圧で充電する第 1充電期間と、

前記第 2スィッチおよび前記第 5スィッチをオンして前記第 1出力端子から前記第 1 入力電圧と前記第 2入力電圧の和電圧を出力する第 2充電期間と、

前記第 3スィッチおよび前記第 6スィッチをオンして前記第 2出力端子から前記第 1 入力電圧を反転した電圧を出力する第 3充電期間と、

を時分割によつて繰り返すことを特徴とする請求項 6に記載のスイッチング電源装置。

[8] 前記制御部は、前記第 1充電期間、第 2充電期間、第 1充電期間、第 3充電期間を一周期として、前記第 1から第 6スィッチのオンオフを制御することを特徴とする請求項 5または 7に記載のスイッチング電源装置。

[9] 前記第 1出力端子と前記フライングキャパシタの一端の間に、前記第 5スィッチと直列に設けられた制御トランジスタと、

前記第 1出力電圧と所定の基準電圧の誤差を増幅し、前記制御トランジスタの制御端子に印加する誤差増幅器と、

をさらに備えることを特徴とする請求項 4または 6に記載のスイッチング電源装置。

[10] 前記固定電位端子と前記フライングキャパシタの一端の間に、前記第 3スィッチと直列に設けられた制御トランジスタと、

前記第 2出力電圧と所定の基準電圧の誤差を増幅し、前記制御トランジスタの制御端子に印加する誤差増幅器と、

[11] 第 1チャージポンプ回路として設けられた請求項 1または 2に記載のスイッチング電源装置と、

第 2フライングキャパシタおよび第 3出力キャパシタを含み、前記第 1チャージボンプ回路力出力される前記第 1出力電圧を所定の電圧に変換し、第 3出力電圧として出力する第 2チャージポンプ回路と、

を備え、前記第 2チャージポンプ回路のスイッチング周波数を、前記第 1チャージポンプ回路のスイッチング周波数の 1Z2に設定したことを特徴とするスイッチング電源装置。

[12] 前記第 1チャージポンプ回路のスイッチング動作を、第 1クロック信号にもとづき制御するとともに、前記第 2チャージポンプ回路のスイッチング動作を、前記第 1クロック信号を分周して得られる第 2クロック信号にもとづいて制御すること特徴とする請求項 11に記載のスイッチング電源装置。

[13] 前記第 1チャージポンプ回路は、前記第 1充電期間、第 2充電期間、第 1充電期間、第 3充電期間を一周期としてスイッチング動作を行う一方、

前記第 2チャージポンプ回路は、

前記第 2充電期間およびそれに続く前記第 1充電期間に前記第 2フライングキャパシタを充電するとともに、前記第 3充電期間およびそれに続く前記第 1充電期間に前記第 3出力キャパシタを充電することを特徴とする請求項 11に記載のスイッチング電源装置。

[14] 前記第 1チャージポンプ回路は、前記第 1充電期間、第 2充電期間、第 1充電期間、第 3充電期間を一周期としてスイッチング動作を行う一方、

前記第 2チャージポンプ回路は、前記第 1充電期間およびそれに続く前記第 2充電期間に前記第 2フライングキャパシタを充電するとともに、前記第 1充電期間およびそれに続く前記第 3充電期間に前記第 3出力キャパシタを充電することを特徴とする請求項 11に記載のスイッチング電源装置。

[15] 前記第 2チャージポンプ回路は、前記第 1出力電圧を反転して出力する反転型のチャージポンプ回路であることを特徴とする請求項 11から 14のいずれかに記載のスイッチング電源装置。

[16] 請求項 1、 2、 11のいずれかに記載のスイッチング電源装置と、

前記スイッチング電源装置の出力電圧によって駆動される複数の負荷と、を備えることを特徴とする電子機器。