JP2011030327A - Power supply circuit device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電源回路装置に関し、特に耐圧の低い出力用コンデンサを用いることのできる電源回路装置に関する。 The present invention relates to a power supply circuit device, and more particularly to a power supply circuit device that can use an output capacitor having a low withstand voltage.
近年、携帯電話機や携帯型情報端末機、携帯音楽プレーヤなどのモバイル機器の小型化・低消費電力化が急速に進んでいる。
その一例として身近な携帯電話機を挙げれば、デザインが非常に薄型であったり、軽量であったりするものがユーザから好まれる。同時に、製品の機能性も高いものが増えつつあるが、低消費電力で長時間駆動することができるものが好まれる。
当然ながら、これらの機器に内蔵される部品についても薄型化・低消費電力化が要求されている。最近の携帯電話機であれば、スピーカ装置には比較的に薄型化・低消費電力化し易い圧電スピーカが多く用いられるようになってきている。
In recent years, mobile devices such as mobile phones, portable information terminals, and portable music players have been rapidly reduced in size and power consumption.
For example, a familiar mobile phone is preferred by users because it is very thin or lightweight. At the same time, products with high functionality are increasing, but products that can be driven for a long time with low power consumption are preferred.
Needless to say, thinning and low power consumption are also required for components built into these devices. In recent mobile phones, piezoelectric speakers that are relatively thin and have low power consumption are often used for speaker devices.
ところで、これらのようなモバイル機器は、バッテリを電源として駆動されるため、この電源電圧よりも高い出力電圧を得る必要がある。通常これらの機器には、昇圧回路によって構成される電源回路装置が内蔵されている。
その電源回路装置として、DC−DCコンバータや、図9に示すような直流電源をチャージポンプ回路によって昇圧するチャージポンプ方式昇圧装置がある。図9は、一般的なチャージポンプ方式昇圧装置の構成を示す回路構成図である。
By the way, since such mobile devices are driven using a battery as a power source, it is necessary to obtain an output voltage higher than the power source voltage. Normally, these devices have a built-in power supply circuit device constituted by a booster circuit.
As the power supply circuit device, there are a DC-DC converter and a charge pump type boosting device that boosts a DC power source as shown in FIG. 9 by a charge pump circuit. FIG. 9 is a circuit configuration diagram showing a configuration of a general charge pump booster.
図9に示すチャージポンプ方式昇圧装置100は、電圧入力端子VINを介して直流電源VCCと、電圧出力端子VOUTを介して負荷200との間に接続される。同時に、チャージポンプ方式昇圧装置100は、基準電圧端子VSSを介してグランドに接続される。
チャージポンプ方式昇圧装置100は、スイッチをオン・オフ動作させて昇圧動作を行うためのチャージポンプ回路100a、そのスイッチのオン・オフ動作を制御するためのクロック信号CLKを生成するクロック生成部100b、直流電源VCCに対応する電荷を充放電して昇圧を行うための蓄電素子である充放電用コンデンサC1、および昇圧された出力電圧を保持・安定化して出力するための出力用コンデンサC2を備えて構成される。
The charge
The
チャージポンプ方式昇圧装置100において、まずチャージポンプ回路100aによって、充放電用コンデンサC1に電荷を充電するチャージフェーズが行われる。その後、充放電用コンデンサC1に充電された電荷を、グランドレベルを基準電圧として出力用コンデンサC2に転送するトランスファーフェーズが行われる。チャージポンプ方式昇圧装置100は、クロック生成部100bから出力されるクロック信号CLKによってチャージポンプ回路100aのスイッチをオン・オフ動作しながら、このチャージフェーズとトランスファーフェーズとからなる昇圧動作を繰り返すことによって、直流電源VCCの出力電圧を昇圧する。
In the charge
上記の出力用コンデンサC2は、図示するように正極(+)端子がチャージポンプ方式昇圧装置10の電圧出力端子VOUTに接続され、負極(−)端子がグランドを基準電圧とする基準電圧端子VSSに接続されている。このため、充放電用コンデンサC1に充電された電荷が、グランドレベルを基準電圧として出力用コンデンサC2に転送される。従って、上述したチャージポンプ方式昇圧装置100に接続される出力用コンデンサC2には、当然昇圧された電源電圧に耐えることのできる耐圧を有するコンデンサを用いる必要がある。
As shown in the figure, the output capacitor C2 has a positive (+) terminal connected to the voltage output terminal VOUT of the
例えば、特許文献1に記載されたチャージポンプ回路、固体撮像装置および液晶表示装置は、その内部の充放電用コンデンサのチャージ量を制御することによって、回路を構成する素子に印加される電圧がその耐圧を越えることを防止することができる。
For example, the charge pump circuit, the solid-state imaging device, and the liquid crystal display device described in
しかしながら、上記のチャージポンプ回路、固体撮像装置および液晶表示装置は、充放電用コンデンサのチャージ量自体を制御するものである。このため、チャージ量が少なくなれば、当然昇圧後の出力電圧も低くなる。つまり、上記の回路および装置は、外付け部品と接続される出力用コンデンサの耐圧を配慮して提案されたものではない。
従って、製品が高機能化して消費電力が高くなれば、より耐圧が高いコンデンサを用いなければならない。ところが、出力用コンデンサは、耐圧が高くなるほど寸法サイズが大きくなる共に、部品コストも高くなる。このため、耐圧が高いコンデンサを用いることは、これらの昇圧回路を用いて製造される小型電子機器の形状を小型化する際の妨げになると同時に、製品価格を低価格で生産する際の妨げになる。
そこで、本発明は、上記の課題に鑑み、耐圧の低い出力用コンデンサを用いても、回路性能を変えずに小型かつ低コストである電源回路を提供することを目的とする。
However, the above charge pump circuit, solid-state imaging device, and liquid crystal display device control the charge amount itself of the charge / discharge capacitor. For this reason, as the charge amount decreases, the output voltage after boosting naturally also decreases. That is, the above circuit and device have not been proposed in consideration of the withstand voltage of the output capacitor connected to the external component.
Therefore, if the product becomes highly functional and power consumption increases, a capacitor having a higher withstand voltage must be used. However, the output capacitor increases in size and size as the breakdown voltage increases. For this reason, the use of a capacitor with a high withstand voltage hinders the miniaturization of the shape of a small electronic device manufactured using these booster circuits, and also hinders the production of a product at a low price. Become.
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a power supply circuit that is small and low-cost without changing circuit performance even when an output capacitor having a low withstand voltage is used.
本発明に係る電源回路装置は、上記の目的を達成するために、次のように構成される。
本発明に係る第1の電源回路装置は、基準電圧を入力する基準電圧端子と、電源電圧を入力する電圧入力端子と、前記電圧入力端子から入力される前記電源電圧を昇圧、降圧または昇降圧した出力電圧を出力する昇降圧手段と、前記昇降圧手段によって出力される出力電圧を出力する電圧出力端子と、を備える電源回路装置であって、前記電圧入力端子と前記電圧出力端子との間に接続され、前記出力電圧を保持する出力用蓄電素子を備え、前記出力用蓄電素子は、前記基準電圧を基準にして昇圧、降圧または昇降圧された前記出力電圧に対応する電荷を、前記電源電圧を基準にして保持することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a power supply circuit device according to the present invention is configured as follows.
A first power supply circuit device according to the present invention includes a reference voltage terminal for inputting a reference voltage, a voltage input terminal for inputting a power supply voltage, and boosting, stepping down or stepping up or down the power supply voltage input from the voltage input terminal. And a voltage output terminal that outputs an output voltage output by the step-up / step-down means, the power supply circuit device comprising a voltage output terminal and a voltage output terminal between the voltage input terminal and the voltage output terminal Is connected to the output power storage device, and the output power storage device supplies the power corresponding to the output voltage boosted, stepped down, or stepped up / down with reference to the reference voltage. It is characterized by being held with reference to voltage.
上記の電源回路装置によれば、昇降圧手段は、電圧入力端子から入力される電源電圧を基準電圧を基準にして昇圧、降圧または昇降圧した出力電圧を出力する。しかしながら、出力用蓄電素子は、基準電圧を基準にして昇降圧手段によって昇圧、降圧または昇降圧された出力電圧を、電源電圧を基準にして保持する。要するに、出力用蓄電素子は、出力電圧に対応する耐圧を有していなくても、昇降圧手段によって基準電圧を基準にして昇圧、降圧または昇降圧された出力電圧を保持することが可能となる。
本発明に係る第2の電源回路装置は、前記昇降圧手段は、チャージポンプ方式の昇圧回路であることを特徴とする。
上記の電源回路装置によれば、昇降圧手段に公知のチャージポンプ方式の昇圧回路を用いて、出力用蓄電素子の耐圧を下げることが可能となる。
According to the above power supply circuit device, the step-up / step-down means outputs an output voltage obtained by stepping up, stepping down or stepping up / down the power supply voltage input from the voltage input terminal with reference to the reference voltage. However, the output storage element holds the output voltage boosted, stepped down, or stepped up / down by the step-up / step-down means with reference to the reference voltage, with reference to the power supply voltage. In short, even if the output storage element does not have a withstand voltage corresponding to the output voltage, it is possible to hold the output voltage that has been stepped up, stepped down or stepped up / down with reference to the reference voltage by the step-up / step-down means. .
In a second power supply circuit device according to the present invention, the step-up / step-down means is a charge pump type booster circuit.
According to the power supply circuit device described above, it is possible to reduce the withstand voltage of the output storage element by using a known charge pump type booster circuit as the step-up / step-down means.
本発明に係る携帯機器用の電源回路装置は、蓄電池の正極端子と接続され電源電圧を入力する電圧入力端子と、前記電圧入力端子から入力される前記電源電圧を昇圧、降圧または昇降圧した出力電圧を出力する昇降圧手段と、前記昇降圧手段によって出力される出力電圧を出力する電圧出力端子と、を備える携帯機器用の電源回路装置であって、前記電圧入力端子と前記電圧出力端子との間に接続され、前記出力電圧を保持する出力用蓄電素子を備え、前記出力用蓄電素子は、前記蓄電池の負極端子の電圧を基準にして昇圧、降圧または昇降圧された前記出力電圧に対応する電荷を、前記電源電圧を基準にして保持することを特徴とする。
上記の携帯機器用の電源回路装置によれば、携帯機器用に最適な電源回路装置と上記の第1の電源回路装置と同等の作用を奏する。
A power supply circuit device for a portable device according to the present invention includes a voltage input terminal connected to a positive electrode terminal of a storage battery for inputting a power supply voltage, and an output obtained by boosting, stepping down or stepping up the power supply voltage input from the voltage input terminal. A power supply circuit device for a portable device, comprising: a step-up / step-down means for outputting a voltage; and a voltage output terminal for outputting an output voltage output by the step-up / step-down means. Output power storage element that holds the output voltage, and the output power storage element corresponds to the output voltage boosted, stepped down, or stepped up / down with reference to the voltage of the negative terminal of the storage battery The charge to be held is held with reference to the power supply voltage.
According to the above-described power supply circuit device for mobile devices, the power supply circuit device optimal for mobile devices and the same operation as the first power supply circuit device are achieved.
本発明における電源回路装置によれば、例えば昇圧回路であれば昇圧された出力電圧を下げることなく、つまり回路性能を変えることなく、出力用コンデンサに出力電圧から電源電圧を差し引いた差電圧に対応する耐圧のものを用いることができる。このため、電源回路装置が組み込まれる製品の生産コストを削減したり、製品サイズの一層の小型化を図ったりすることができる。
また、耐圧の異なる出力用コンデンサを用いても、例えば公知であるチャージポンプ方式の昇圧回路等を用いて、その一般的な昇降圧動作を行えば、電源電圧を昇降圧することができる。よって、大きな回路変更が無く、生産コストを削減したり、製品サイズの小型化を図ったりする上で非常に都合が良い。
According to the power supply circuit device of the present invention, for example, in the case of a booster circuit, it corresponds to a differential voltage obtained by subtracting the power supply voltage from the output voltage without reducing the boosted output voltage, that is, without changing the circuit performance. One having a withstand voltage can be used. For this reason, the production cost of the product in which the power supply circuit device is incorporated can be reduced, and the product size can be further reduced.
Even if output capacitors having different withstand voltages are used, the power supply voltage can be stepped up / down by performing a general step-up / step-down operation using, for example, a known charge pump type booster circuit. Therefore, there is no major circuit change, which is very convenient for reducing the production cost and reducing the product size.
以下に、本発明の好適な実施形態(実施例)を添付図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等の構成要素は同一符号によって示す。
(チャージポンプ方式昇圧装置と直流電源と負荷との接続構成)
まず、図1を参照して、本発明に係る電源回路装置の一例としてチャージポンプ方式昇圧装置を用いた場合の、チャージポンプ方式昇圧装置と直流電源と負荷との接続構成を説明する。図1は、本発明に係る電源回路装置の一例としてチャージポンプ方式昇圧装置を用いた場合の、チャージポンプ方式昇圧装置と直流電源と負荷との接続構成を示す回路構成図である。
図1に示すチャージポンプ方式昇圧装置10は、電圧入力端子VINに直流電源VCCが接続され、電圧出力端子VOUTに負荷20が接続される。また、直流電源VCC、チャージポンプ方式昇圧装置10および負荷20は、グランドを基準電圧とする基準電圧端子VSSに接続される。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Preferred embodiments (examples) of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In each drawing referred to in the following description, components equivalent to those in the other drawings are denoted by the same reference numerals.
(Connection configuration of charge pump booster, DC power supply and load)
First, a connection configuration of a charge pump booster, a DC power source, and a load when a charge pump booster is used as an example of a power supply circuit device according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing a connection configuration of a charge pump booster, a DC power source, and a load when a charge pump booster is used as an example of a power supply circuit device according to the present invention.
In the
直流電源VCCは、負荷20を駆動するための電源である。例えば、チャージポンプ方式昇圧装置10が携帯小型機器に組み込まれる場合、直流電源VCCの容量は、その利便性を考慮して負荷20を数十時間連続駆動することができる小型蓄電池が用いられると好都合である。
ここでは、図示するように基準電圧端子VSSはグランドに接続される。小型蓄電池であれば、その負極端子が基準電圧端子VSSになる。
負荷20は、例えば音楽用圧電スピーカや液晶表示装置等であり、チャージポンプ方式昇圧装置10によって電源電圧VCCを昇圧した出力電圧によって駆動されるものである。
The DC power supply VCC is a power supply for driving the
Here, as shown, the reference voltage terminal VSS is connected to the ground. In the case of a small storage battery, the negative terminal thereof becomes the reference voltage terminal VSS.
The
(チャージポンプ方式昇圧回路の構成)
続いて、図2を参照して、本実施形態に係るチャージポンプ方式昇圧回路の構成を説明する。図2は、本実施形態に係るチャージポンプ方式昇圧回路の構成を示す回路構成図である。
図2に示すチャージポンプ方式昇圧装置10は、チャージポンプ回路10a、クロック信号生成回路10b、充放電用コンデンサC1および出力用コンデンサC2を備えて構成される。
また、チャージポンプ回路10aは、スイッチSW1〜SW4を備えて構成される。スイッチSW1〜SW3はPMOSトランジスタ、スイッチSW4はNMOSトランジスタで構成され、回路を開閉するスイッチとして機能する。
(Configuration of charge pump type booster circuit)
Next, the configuration of the charge pump booster circuit according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing the configuration of the charge pump booster circuit according to the present embodiment.
The
The
スイッチSW1〜SW4は、クロック信号生成回路10bで生成されたクロック信号CLK1〜CLK4によってオン・オフ動作を制御される。スイッチSW1は、充放電用コンデンサC1の正極端子と電圧入力端子VINとの間に接続され、その間の接続状態を切り替える。スイッチSW2は、充放電用コンデンサC1の負極端子と電圧入力端子VINとの間に接続され、その間の接続状態を切り替える。スイッチSW3は、充放電用コンデンサC1の正極端子と電圧出力端子VOUTとの間に接続され、その間の接続状態を切り替える。スイッチSW4は、充放電用コンデンサC1の負極端子と負荷の負極側(基準電圧端子VSS)との間に接続され、その間の接続状態を切り替える。
The switches SW1 to SW4 are controlled to be turned on / off by the clock signals CLK1 to CLK4 generated by the clock
クロック信号生成回路10bは、昇圧動作の各フェーズで、チャージポンプ回路10aのスイッチSW1〜SW4のオン・オフ動作を制御するためのクロック信号CLK1〜CLK4を生成する。
充放電用コンデンサC1は、充放電用コンデンサ接続端子CPと充放電用コンデンサ接続端子CNとの間に接続され、スイッチSW1〜SW4のオン・オフ動作によって、直流電源VCCに対応する電荷を充放電するための蓄電素子である。
The clock
The charging / discharging capacitor C1 is connected between the charging / discharging capacitor connection terminal CP and the charging / discharging capacitor connection terminal CN, and charges / discharges the charge corresponding to the DC power supply VCC by the on / off operation of the switches SW1 to SW4. It is an electrical storage element for doing.
出力用コンデンサC2は、電圧出力端子VOUTと電圧入力端子VINとの間に接続され、充放電用コンデンサC1から電荷を転送される電荷を保持するための蓄電素子である。また、出力用コンデンサC2は、昇圧された出力電圧を保持すると共に、出力電圧を安定化して出力するための蓄電素子である。
チャージポンプ回路10aは、クロック信号CLK1〜4によってスイッチSW1〜SW4をオン・オフ動作させることによって、充放電用コンデンサC1は直流電源VCCに対応する電荷を充電し、出力用コンデンサC2は充放電用コンデンサC1から転送された電荷を保持することによって、直流電源VCCの昇圧動作が行われる。
The output capacitor C2 is connected between the voltage output terminal VOUT and the voltage input terminal VIN, and is a storage element for holding the charge transferred from the charge / discharge capacitor C1. The output capacitor C2 is a storage element that holds the boosted output voltage and stabilizes and outputs the output voltage.
In the
(チャージポンプ方式昇圧装置の動作原理)
続いて、図3を参照して、本実施形態に係るチャージポンプ方式昇圧装置における昇圧動作の動作原理を説明する。図3は本実施形態に係るチャージポンプ方式昇圧装置におけるクロック生成信号および各端子電圧の出力信号波形を示すタイムチャートであり、図4は本実施形態に係るチャージポンプ方式昇圧装置のチャージフェーズにおけるチャージポンプ回路の等価回路図であり、図5は本実施形態に係るチャージポンプ方式昇圧装置のトランスファーフェーズにおけるチャージポンプ回路の等価回路図である。
(Operating principle of charge pump booster)
Next, with reference to FIG. 3, the operation principle of the boosting operation in the charge pump booster according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is a time chart showing the clock generation signal and the output signal waveform of each terminal voltage in the charge pump booster according to the present embodiment. FIG. 4 shows the charge in the charge phase of the charge pump booster according to the present embodiment. FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of the pump circuit, and FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of the charge pump circuit in the transfer phase of the charge pump booster according to the present embodiment.
図3に示すタイムチャートの横軸は時間の経過を示しており、縦軸は信号レベルを示している。
まず、図3に示すタイムチャートにおけるチャージフェーズPH1は、直流電源VCCに対応する電荷を充放電用コンデンサC1に充電する期間である。このチャージフェーズPH1では、クロック信号CLK1がL(LOW)レベルであり、クロック信号CLK4がH(HIGH)レベルであるため、スイッチSW1,SW4は共にオン状態となる。また、クロック信号CLK2,CLK3がHレベルであるため、スイッチSW2,SW3はオフ状態となる。
The horizontal axis of the time chart shown in FIG. 3 indicates the passage of time, and the vertical axis indicates the signal level.
First, the charge phase PH1 in the time chart shown in FIG. 3 is a period during which the charge / discharge capacitor C1 is charged with a charge corresponding to the DC power supply VCC. In the charge phase PH1, since the clock signal CLK1 is at the L (LOW) level and the clock signal CLK4 is at the H (HIGH) level, both the switches SW1 and SW4 are turned on. Further, since the clock signals CLK2 and CLK3 are at the H level, the switches SW2 and SW3 are turned off.
チャージフェーズPH1においてチャージポンプ方式昇圧装置10の内部回路は、図4に示す等価回路21のようになる。なお、オン抵抗Ron1,Ron4は、スイッチSW1,SW4がオン状態になったことによって生じる抵抗である。
このとき、充放電用コンデンサC1には、オン抵抗Ron1,Ron4および充放電用コンデンサC1によって決定される時定数で、グランドレベルを基準電圧として直流電源VCCに対応する電荷が図中に示す矢印Aの方向で充電される。なお、充放電用コンデンサ接続端子CNとグランドとの間に接続されるオン抵抗Ron4による電位差が生じるため、厳密には基準電圧はグランドレベルにならない。但しオン抵抗Ron4は無視することができる値であるので、グランドレベルを基準電圧として考えることができる。
In the charge phase PH1, the internal circuit of the
At this time, the charge / discharge capacitor C1 has a time constant determined by the on-resistances Ron1 and Ron4 and the charge / discharge capacitor C1, and the charge corresponding to the DC power supply VCC with the ground level as a reference voltage is indicated by an arrow A shown in the figure. It is charged in the direction of. In addition, since a potential difference is caused by the on-resistance Ron4 connected between the charge / discharge capacitor connection terminal CN and the ground, strictly speaking, the reference voltage does not become the ground level. However, since the on-resistance Ron4 is a value that can be ignored, the ground level can be considered as the reference voltage.
また、出力用コンデンサC2に保持されている電荷から、負荷20で消費した分の電荷が失われる。この電荷の移動に伴って、タイムチャートに示すように充放電用コンデンサ接続端子CPの電圧は高くなり、一方充放電用コンデンサ接続端子CNの電圧は低くなる。そして、電圧出力端子VOUTの電位は、出力用コンデンサC2から失われた電荷分に対応する電圧降下が生ずる。
Further, the charge consumed by the
次に、図3に示すタイムチャートにおけるトランスファーフェーズPH2は、充放電用コンデンサC1に充電された電荷が、出力用コンデンサC2に転送される期間である。このトランスファーフェーズPH2では、クロック信号CLK1がLレベルからHレベルとなり、クロック信号CLK4がHレベルからLレベルとなるため、スイッチSW1,SW4はオン状態からオフ状態に切り替わる。また、クロック信号CLK2,CLK3がHレベルからLレベルに切り替わるため、スイッチSW2,SW3はオフ状態からオン状態に切り替わる。
トランスファーフェーズPH2においてチャージポンプ回路10aの内部回路は、図5に示す等価回路22のようになる。なお、オン抵抗Ron2,Ron3は、上述したオン抵抗Ron1,Ron4と同様に、スイッチSW2,SW3がオン状態になったことによる生じる抵抗分である。
Next, the transfer phase PH2 in the time chart shown in FIG. 3 is a period during which the charge charged in the charge / discharge capacitor C1 is transferred to the output capacitor C2. In this transfer phase PH2, since the clock signal CLK1 changes from L level to H level and the clock signal CLK4 changes from H level to L level, the switches SW1 and SW4 are switched from the on state to the off state. Further, since the clock signals CLK2 and CLK3 are switched from the H level to the L level, the switches SW2 and SW3 are switched from the off state to the on state.
In the transfer phase PH2, the internal circuit of the
このとき、出力用コンデンサC2は、正極端子が充放電用コンデンサC1に接続され、負極端子が直流電源VCCの正極端子に接続されている。従って、充放電用コンデンサC1から出力用コンデンサC2に電荷が転送される際、直流電源VCCの電圧を基準にしてオン抵抗Ron2,Ron3、充放電用コンデンサC1および出力用コンデンサC2によって決定される時定数で、図中に示す矢印Bの方向で充放電用コンデンサC1から出力用コンデンサC2に電荷が転送される。なお、充放電用コンデンサ接続端子CNと直流電源VCCとの間に接続されるオン抵抗Ron2による電位差が生じるため、厳密には基準電圧は直流電源VCCの電圧にならない。但しオン抵抗Ron2は無視することができる値であるので、直流電源VCCの電圧を基準電圧として考えることができる。 At this time, the output capacitor C2 has a positive terminal connected to the charge / discharge capacitor C1 and a negative terminal connected to the positive terminal of the DC power supply VCC. Therefore, when charge is transferred from the charging / discharging capacitor C1 to the output capacitor C2, it is determined by the on-resistances Ron2, Ron3, the charging / discharging capacitor C1, and the output capacitor C2 with reference to the voltage of the DC power supply VCC. Charges are transferred from the charge / discharge capacitor C1 to the output capacitor C2 in the direction of the arrow B shown in the figure. Note that, since a potential difference is caused by the on-resistance Ron2 connected between the charge / discharge capacitor connection terminal CN and the DC power supply VCC, strictly speaking, the reference voltage does not become the voltage of the DC power supply VCC. However, since the on-resistance Ron2 is a value that can be ignored, the voltage of the DC power supply VCC can be considered as the reference voltage.
また、出力用コンデンサC2は、負荷20で消費した分の電荷を充放電用コンデンサC1から転送してもらう。この電荷の移動に伴って、タイムチャートに示すように充放電用コンデンサ接続端子CPの電圧は低くなり、一方充放電用コンデンサ接続端子CNの電圧は高くなる。そして、電圧出力端子VOUTの電位は、出力用コンデンサC2から失われた電荷分に対応する電圧分だけ高くなる。
Further, the output capacitor C2 has the charge consumed by the
チャージポンプ方式昇圧装置10は、上記のチャージフェーズPH1とトランスファーフェーズPH2とを交互に繰り返すことによって、直流電源VCCの電圧を2倍に昇圧し、その昇圧された電圧を出力電圧として電圧出力端子VOUTから出力する。
また、チャージフェーズPH1からトランスファーフェーズPH2に切り替わる際に、フローティングフェーズFPH1〜FPH3を設けている。
The
Further, when the charge phase PH1 is switched to the transfer phase PH2, floating phases FPH1 to FPH3 are provided.
まず、フローティングフェーズFPH1は、クロック信号CLK1がLレベルからHレベルに切り替わりスイッチSW1がオフ状態になって、充放電用コンデンサC1の正極の片側端子、つまり充放電用コンデンサ接続端子CP側のみが切り離されるフローティング状態となる期間である。
これに続くフローティングフェーズFPH2は、クロック信号CLK4がHレベルからLレベルに切り替わりスイッチSW2がオフ状態になって、充放電用コンデンサC1の両極端子、つまり充放電用コンデンサ接続端子CP,CN両側がフローティング状態となる期間である。
First, in the floating phase FPH1, the clock signal CLK1 is switched from the L level to the H level, and the switch SW1 is turned off, and only one positive terminal of the charging / discharging capacitor C1, that is, the charging / discharging capacitor connection terminal CP side is disconnected. This is a period during which a floating state is reached.
In the subsequent floating phase FPH2, the clock signal CLK4 is switched from the H level to the L level and the switch SW2 is turned off, so that both terminals of the charging / discharging capacitor C1, that is, both charging / discharging capacitor connection terminals CP and CN are floating. This is the period during which the state is reached.
さらに続くフローティングフェーズFPH3は、クロック信号CLK2がHレベルからLレベルに切り替わりスイッチSW2がオン状態になって、充放電用コンデンサC1の正極の片側端子のみ、つまり充放電用コンデンサ接続端子CP側のみが再びフローティング状態となる期間である。最後に、クロック信号CLK3がHレベルからLレベルに切り替わりスイッチSW3がオン状態となって、充放電用コンデンサC1の両側端子、つまり充放電用コンデンサ接続端子CP,CNがフローティング状態でなくなり、トランスファーフェーズPH2に移行する。 In the subsequent floating phase FPH3, the clock signal CLK2 is switched from the H level to the L level and the switch SW2 is turned on, so that only the positive one terminal of the charging / discharging capacitor C1, that is, the charging / discharging capacitor connection terminal CP side only. This is a period during which the floating state is resumed. Finally, the clock signal CLK3 is switched from the H level to the L level, and the switch SW3 is turned on, so that both terminals of the charging / discharging capacitor C1, that is, the charging / discharging capacitor connection terminals CP and CN are not in the floating state. Transition to PH2.
上記のフローティングフェーズFPH1〜FPH3は、直流電源VCCから充放電用コンデンサC1への電荷の移動と、充放電用コンデンサC1から出力用コンデンサC2への電荷の移動がそれぞれ生じないデットタイム期間となる。チャージフェーズPH1からトランスファーチャージPH2に移行するときに、フローティングフェーズFPH1〜FPH3を設けることによって、直流電源VCCと基準電圧端子VSSとの間に電流が流れるのを防止することができる。 The floating phases FPH1 to FPH3 are dead time periods during which no charge transfer from the DC power supply VCC to the charge / discharge capacitor C1 and no charge transfer from the charge / discharge capacitor C1 to the output capacitor C2 occur. By providing the floating phases FPH1 to FPH3 when shifting from the charge phase PH1 to the transfer charge PH2, it is possible to prevent a current from flowing between the DC power supply VCC and the reference voltage terminal VSS.
また上記と同様の理由で、トランスファーフェーズPH2からチャージフェーズPH1に移行するときにも、フローティングフェーズFPH4〜FPH6を設けている。フローティングフェーズFPH4〜FPH6についても、フローティングフェーズFPH1〜FPH3と同様に、フローティング状態にする充放電用コンデンサC1の極性の順番が同じである。 For the same reason as described above, the floating phases FPH4 to FPH6 are also provided when shifting from the transfer phase PH2 to the charge phase PH1. Similarly to the floating phases FPH1 to FPH3, the floating phases FPH4 to FPH6 have the same polarity order of the charge / discharge capacitors C1 to be in a floating state.
まず、フローティングフェーズFPH4は、クロック信号CLK3がLレベルからHレベルに切り替わりスイッチSW3がオフ状態になって、充放電用コンデンサC1の正極の片側端子、つまり充放電用コンデンサ接続端子CP側のみがフローティング状態となる期間である。
これに続くフローティングフェーズFPH5は、クロック信号CLK2がLレベルからHレベルに切り替わりスイッチSW2がオフ状態になって、充放電用コンデンサC1の両極端子、つまり充放電用コンデンサ接続端子CP,CN両側がフローティング状態となる期間である。
First, in the floating phase FPH4, the clock signal CLK3 is switched from the L level to the H level and the switch SW3 is turned off, so that only one positive terminal of the charging / discharging capacitor C1, that is, the charging / discharging capacitor connection terminal CP side is floating. This is the period during which the state is reached.
In the subsequent floating phase FPH5, the clock signal CLK2 is switched from the L level to the H level and the switch SW2 is turned off, so that both ends of the charge / discharge capacitor C1, that is, both sides of the charge / discharge capacitor connection terminals CP and CN are floating. This is the period during which the state is reached.
さらに続くフローティングフェーズFPH6は、クロック信号CLK4がLレベルからHレベルに切り替わりスイッチSW4がオン状態になって、充放電用コンデンサC1の正極の片側端子のみ、つまり充放電用コンデンサ接続端子CP側のみが再びフローティング状態となる。
最後に、クロック信号CLK1がLレベルからHレベルに切り替わり、充放電用コンデンサC1の両側端子、つまり充放電用コンデンサ接続端子CP,CNがフローティング状態でなくなり、チャージフェーズPH1に移行する。
In the subsequent floating phase FPH6, the clock signal CLK4 is switched from the L level to the H level and the switch SW4 is turned on, and only the positive one terminal of the charging / discharging capacitor C1, that is, the charging / discharging capacitor connection terminal CP side only. It will be in a floating state again.
Finally, the clock signal CLK1 is switched from the L level to the H level, both terminals of the charging / discharging capacitor C1, that is, the charging / discharging capacitor connection terminals CP and CN, are not in the floating state, and the phase shifts to the charging phase PH1.
上述したように、チャージフェーズPH1からトランスファーフェーズPH2に移行するときにフローティングフェーズFPH1〜FPH3を設けると共に、トランスファーフェーズPH2からチャージフェーズPH1に移行するときにはフローティングフェーズFPH4〜FPH6を設けたことによって、直流電源VCCと基準電圧端子VSSとの間に電流が流れるのを確実に防止することができる。 As described above, when the transition from the charge phase PH1 to the transfer phase PH2 is performed, the floating phases FPH1 to FPH3 are provided, and when the transfer phase PH2 is shifted to the charge phase PH1, the floating phases FPH4 to FPH6 are provided. It is possible to reliably prevent a current from flowing between VCC and the reference voltage terminal VSS.
上述したように、出力用コンデンサC2は電圧出力端子OUT−ノードVDD間の電位差だけの耐圧を有しているものであれば良く、出力用コンデンサC2を従来の接続方法のように電圧出力端子OUT−基準電圧端子VSS間に接続したときよりも耐圧の低いものを用いることができる。このように、従来よりも耐圧の低い出力用コンデンサを用いても、昇圧性能を落とすことなく、チャージポンプ回路10aの出力電圧の平滑化または安定化を実現することができる。
As described above, the output capacitor C2 only needs to have a withstand voltage corresponding to the potential difference between the voltage output terminal OUT and the node VDD, and the output capacitor C2 is connected to the voltage output terminal OUT as in the conventional connection method. A device having a lower withstand voltage than when connected between the reference voltage terminals VSS can be used. As described above, even if an output capacitor having a lower withstand voltage than that of the related art is used, the output voltage of the
(出力用コンデンサに用いられるセラミックコンデンサのDCバイアス特性)
ここで、図6を参照して、出力用コンデンサに用いられるセラミックコンデンサのDCバイアス特性を説明する。図6は、セラミックコンデンサのDCバイアス特性を示すグラフである。
本実施形態に係るチャージポンプ方式昇圧装置10を製品化する際、通常出力用コンデンサにはセラミックコンデンサが用いられる。セラミックコンデンサでも、特に高誘電率系のセラミックコンデンサは、DCバイアスを印加すると静電容量がそのバイアスに依存して変化するDCバイアス特性を有している。このDCバイアス特性は、高誘電率系セラミックコンデンサに特有の現象であって、チャージポンプ方式昇圧装置10をモバイル機器等に搭載する際に無視することができない現象である。
(DC bias characteristics of ceramic capacitors used for output capacitors)
Here, with reference to FIG. 6, the DC bias characteristic of the ceramic capacitor used for the output capacitor will be described. FIG. 6 is a graph showing the DC bias characteristics of the ceramic capacitor.
When the
図6に示すグラフは、チャージポンプ方式昇圧装置10が入力電圧を2倍に昇圧して出力する仕様をもつ昇圧装置であり、直流電源VCCの電圧が一般的なバッテリの定格出力電圧の平均値である3.6Vであり、出力用コンデンサC2の容量が1.0〜2.2μF程度であるときのセラミックコンデンサのDCバイアス特性を示している。図6に示すグラフの横軸は電源電圧VCC[V]を示しており、縦軸はセラミックコンデンサの定格の静電容量に対するDCバイアス特性による静電容量の割合[%]を示している。
The graph shown in FIG. 6 is a booster device having a specification in which the charge
チャージポンプ方式昇圧装置10の電圧出力端子VOUTは、直流電源VCCの出力電圧3.6Vが2倍に昇圧されて7.2Vになる。しかしながら、図6のグラフに示すように、セラミックコンデンサの定格の静電容量に対するDCバイアス特性による静電容量の割合40は、直流電源VCCが1.0V程度まではほぼ100%のままである。ところが、直流電源VCCが1.0Vを超えた辺りから直流電源VCCが高くなるのに伴い、DCバイアス特性によって静電容量が次第に減少する。特に、直流電源VCCが3.6V付近で静電容量は定格の50%まで減少する。
The voltage output terminal VOUT of the charge
従って、出力用コンデンサC2を、電圧出力端子VOUTと基準電圧端子VSSとの間に接続する場合、上記のバイアス依存性を考慮すると、少なくとも昇圧後の出力電圧である7.2Vの2倍の14.4Vの耐圧を有するセラミックコンデンサを用いる必要がある。現在の市場でこの耐圧を有するコンデンサは、最も耐圧の低いものでも16Vの耐圧を有するものであり、規格サイズが1608サイズのものになる。 Therefore, in the case where the output capacitor C2 is connected between the voltage output terminal VOUT and the reference voltage terminal VSS, considering the above bias dependence, at least 14 times the boosted output voltage of 7.2V is 14 times. It is necessary to use a ceramic capacitor having a withstand voltage of .4V. Capacitors having this withstand voltage in the current market have a withstand voltage of 16 V even with the lowest withstand voltage, and the standard size is 1608 size.
一方、出力用コンデンサC2を、電圧出力端子VOUTと直流電源VCCの正極端子との間に接続すると、バイアス依存性を考慮しても、6.3Vの耐圧を有し、規格サイズが1005サイズのものを使用することが可能となる。
セラミックコンデンサの製造元や仕様にもよっても異なるが、上記の1608サイズのセラミックコンデンサの寸法サイズは、幅0.8mm、奥行1.6mm、高さ0.8mm程度である。これに対して、1005サイズのセラミックコンデンサの寸法は、幅0.5mm、奥行1.0mm、高さ0.5mm程度である。
On the other hand, when the output capacitor C2 is connected between the voltage output terminal VOUT and the positive terminal of the DC power supply VCC, it has a withstand voltage of 6.3V and the standard size is 1005 size even in consideration of bias dependency. Things can be used.
Although it depends on the manufacturer and specifications of the ceramic capacitor, the size of the above-mentioned 1608 size ceramic capacitor is about 0.8 mm in width, 1.6 mm in depth, and about 0.8 mm in height. On the other hand, the dimensions of a 1005 size ceramic capacitor are about width 0.5 mm, depth 1.0 mm, and height 0.5 mm.
よって、1608サイズのセラミックコンデンサ体積は、1005サイズのセラミックコンデンサの体積の1/4以下である。つまり、面積比で比較しても小さくなり、高さも小さくなるため体積比で比較しても非常に小さくなる。従って、電源回路装置のサイズを大幅に下げることができるのと同時に、電源回路装置の生産コストを下げることもできる。 Therefore, the volume of the 1608 size ceramic capacitor is ¼ or less of the volume of the 1005 size ceramic capacitor. That is, even if compared by area ratio, it becomes smaller and the height becomes smaller, so it becomes very small even if compared by volume ratio. Therefore, the size of the power supply circuit device can be greatly reduced, and at the same time, the production cost of the power supply circuit device can be reduced.
今後製品に使用するコンデンサは、モバイル機器などに内蔵する場合、小型かつ低コストであることが要求される。近年、1005サイズより以下の規格サイズを使用することが市場では求められているため、上記の本実施形態に係るチャージポンプ方式昇圧装置10は非常に好都合である。また、今後セラミックコンデンサ自体のサイズがより小さくなれば、本実施形態の電源回路装置を用いることによって、セラミックコンデンサ自体のサイズが小さくなるのに伴って、チャージポンプ方式昇圧装置の小型化・低コスト化をより飛躍的に図ることができる。
Capacitors used in products in the future will be required to be small and low cost when built into mobile devices. In recent years, the use of a standard size below 1005 size has been demanded in the market, and thus the
(第1の変形例)
上述した実施形態は例示に過ぎず、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り、様々な形態に変更することができる。
そこで、本実施形態の電源回路装置の第1の変形例として、図7を参照して、負荷として制御回路が接続されたチャージポンプ方式昇圧装置の構成を説明する。図7は、チャージポンプ方式昇圧装置に負荷として制御回路が接続された回路の構成を示す回路構成図である。
(First modification)
The above-described embodiments are merely examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the technical idea shown in the claims.
Therefore, as a first modification of the power supply circuit device of the present embodiment, a configuration of a charge pump booster device in which a control circuit is connected as a load will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a circuit configuration diagram showing a configuration of a circuit in which a control circuit is connected as a load to the charge pump type booster.
実際には、図7に示すように、チャージポンプ方式昇圧装置10の電圧出力端子VOUT−基準電圧端子VSS間に負荷20が接続され、ノードVDD−基準電圧端子VSS間に制御回路30−1〜30−nが接続される。この制御回路30−1〜30−n(nは2以上の整数)は、例えばIC(integrated Circuit)45として製造する際に、チャージポンプ方式昇圧装置10をクロック生成回路10bや、液晶表示装置等のIC45内部の各装置を統括して制御するための回路である。
また、制御回路30−1〜30−nと並列にバイパスコンデンサC0が接続される。このバイパスコンデンサC0は、直流電源VCCから供給される電圧が変動するのを抑える役割を果たす蓄電素子である。チャージポンプ方式昇圧装置10は、バイパスコンデンサC0に供給された電圧を昇圧する。
In practice, as shown in FIG. 7, the
A bypass capacitor C0 is connected in parallel with the control circuits 30-1 to 30-n. This bypass capacitor C0 is a power storage element that plays a role of suppressing fluctuations in the voltage supplied from the DC power supply VCC. The
一方で、負荷20は、上述したように音楽用圧電スピーカ等であるため、駆動方式にもよるが電流量Iaのピークは100mA程度であり、信号レベルの振幅が非常に大きい。一方、制御回路30−1〜30−nは、上述したように回路の制御を目的とするため、電流量Ibは2〜5mA程度であり、電流量の変動もほとんど無い。つまり、負荷20に流れる電流量Iaと、制御回路30−1〜30−nに流れる電流量Ibとを比較すると、制御回路30−1〜30−nに流れる電流量Ibは、負荷20に流れる電流量Iaよりも極めて少ないのが普通である。
On the other hand, since the
従って、直流電源VCCから供給される全電流量は電流量Iaが支配的であり、電流量Iaにチャージポンプ方式昇圧装置10の昇圧倍率をかけた値となる。例えば、チャージポンプ方式昇圧装置10の昇圧倍率が2倍である場合に、全電流量は2×Iaとなる。回路の配線抵抗Riは一般的に数100mΩ程度と非常に小さい。例えば、Ia=100mA、Ri=0.2Ωとした場合、バイパスコンデンサC0に供給される電圧は(VCC−0.04)V程度となる。つまり、直流電源VCCとノードVDDはほとんど同じ電圧となるため、バイパスコンデンサC0と配線抵抗Riを無視することができる。
Accordingly, the total amount of current supplied from the DC power supply VCC is dominated by the amount of current Ia, and is a value obtained by multiplying the amount of current Ia by the boosting factor of the
要するに、バイパスコンデンサC0および配線抵抗Riを無視して考えると、基準電圧端子VSSと電圧出力端子VOUTとの間には、直流電源VCCの容量と出力用コンデンサC2の容量だけとなる。従って、電圧出力端子VOUT側からみた全体の容量をCo、直流電源VCCの容量をCi、出力用コンデンサC2のコンデンサの容量Cjとすると、電圧出力端子VOUT側からみた全体の容量を式(1)および式(2)のように表すことができる。
Co=Ci×Cj/(Ci+Cj)
=Cj/(1+Cj/Ci) ……式(1)
また、Ci≫Cjであるため、
Co=Cj ……式(2)
と考えることができる。
In short, if the bypass capacitor C0 and the wiring resistance Ri are ignored, only the capacity of the DC power supply VCC and the capacity of the output capacitor C2 are provided between the reference voltage terminal VSS and the voltage output terminal VOUT. Therefore, when the total capacity viewed from the voltage output terminal VOUT side is Co, the capacity of the DC power supply VCC is Ci, and the capacity Cj of the capacitor of the output capacitor C2, the total capacity viewed from the voltage output terminal VOUT side is expressed by the equation (1). And can be expressed as in equation (2).
Co = Ci × Cj / (Ci + Cj)
= Cj / (1 + Cj / Ci) (1)
Since Ci >> Cj,
Co = Cj (2)
Can be considered.
つまり、本実施形態に係るチャージポンプ方式昇圧装置10は、上述したように負荷として制御回路30−1〜30−n等が接続されても、これに関わらず、電圧出力端子VOUTと基準電圧端子VSSとの間に、出力用コンデンサC2のみを接続したときと等価であることが言える。図示する通り、出力用コンデンサC2に印加される電圧は、電圧出力端子OUT−ノードVDD間の電位差になる。
That is, the
(第2の変形例)
また、本実施形態においては、電源回路装置をチャージポンプ回路によって昇圧を行うチャージポンプ方式昇圧装置で説明したが、電源回路装置はチャージポンプ方式昇圧装置に限定されない。
そこで、本実施形態の電源回路装置の第2の変形例として、図8を参照しながら、昇圧型DC−DCコンバータの構成を説明する。図8は、昇圧型DC−DCコンバータを用いた電源回路の構成を示すブロック図である。
図8に示す昇圧型DC−DCコンバータ50は、PWM(Pulse Width Modulation)回路50a、ゲートドライブ回路50b、DC−DCコンバータ回路50cおよび出力用コンデンサC2を備えて構成される。
(Second modification)
In the present embodiment, the power supply circuit device has been described as a charge pump booster that boosts the voltage using a charge pump circuit. However, the power supply circuit device is not limited to the charge pump booster.
Therefore, as a second modification of the power supply circuit device of the present embodiment, the configuration of a step-up DC-DC converter will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a power supply circuit using a step-up DC-DC converter.
The step-up DC-
PWM回路50aは、入力電圧の振幅を、振幅が一定でパルス幅の異なるパルス信号に生成する回路である。
ゲートドライブ回路50bは、PWM回路50aによって生成されたパルス信号に基づいて、DC−DCコンバータ回路50cを制御する回路である。
DC−DCコンバータ回路50cは、コイルL、ダイオードD、およびスイッチSWを備えて構成される。DC−DCコンバータ回路50aは、ゲートドライブ回路50bから出力される信号SIGに基づいて、スイッチSWをオン・オフ動作させて昇圧動作を行う。
The
The
The DC-
つまり、この昇圧型DC−DCコンバータ50は、パルス信号のパルス幅によって電圧を制御して昇圧回路であって、チャージポンプ方式昇圧装置10の昇圧回路の構成とは異なるものである。しかしながら、出力用コンデンサC2は、チャージポンプ方式昇圧装置10と同様に、出力電圧端子VOUTと基準電圧端子VSSとの間に接続されている。このため、昇圧型DC−DCコンバータ50は、直流電源VCCの出力電圧を基準として昇圧動作を行うことで、昇圧性能を変えることなく出力用コンデンサC2の耐圧を低くすることができる。
That is, the boost DC-
また、電源回路装置は昇圧回路に限らず、電源電圧よりも低い電圧を出力する場合には降圧回路によって電源回路装置を構成したり、昇圧と降圧とを同時に行う場合には昇降圧回路によって電源回路装置を構成しても良い。また、電源回路の種類においても、スイッチングレギュレータ、リニアレギュレータのどちらであっても良い。
また、例えば回路を構成する素子、例えば回路を開閉するスイッチとして機能するトランジスタにあっても、便宜的にMOSトランジスタのみを用いて説明したが、CMOSトランジスタを用いても実現可能である。
In addition, the power supply circuit device is not limited to the booster circuit, and when a voltage lower than the power supply voltage is output, the power supply circuit device is configured by a step-down circuit. A circuit device may be configured. Also, the type of power supply circuit may be either a switching regulator or a linear regulator.
Further, for example, even in an element constituting a circuit, for example, a transistor functioning as a switch for opening and closing the circuit, the description has been made using only the MOS transistor for convenience, but the present invention can also be realized using a CMOS transistor.
(まとめ)
本実施形態に係るチャージポンプ方式昇圧装置においては、出力用コンデンサをチャージポンプ方式昇圧装置の電圧出力端子VOUTと、直流電源VCCの出力側の電圧入力端子VINとの間に接続した。これによって、チャージポンプ方式昇圧装置は、チャージフェーズでは基準電圧端子VSSの電圧レベルを基準とし、トランスファーフェーズでは直流電源VCCの電圧レベルを基準として昇圧動作を行うことができる。このため、チャージポンプ方式昇圧装置で昇圧された出力電圧から、直流電源VCCの電圧分だけ差し引いた差電圧分に対応する耐圧の出力用コンデンサを用いることができる。このため、電源回路装置が組み込まれる製品の生産コストを削減したり、製品サイズの一層の小型化を図ったりすることが容易にできる。
(Summary)
In the charge pump booster according to this embodiment, the output capacitor is connected between the voltage output terminal VOUT of the charge pump booster and the voltage input terminal VIN on the output side of the DC power supply VCC. As a result, the charge pump booster can perform a boosting operation based on the voltage level of the reference voltage terminal VSS in the charge phase and based on the voltage level of the DC power supply VCC in the transfer phase. For this reason, it is possible to use an output capacitor having a withstand voltage corresponding to the difference voltage obtained by subtracting only the voltage of the DC power supply VCC from the output voltage boosted by the charge pump booster. For this reason, it is possible to easily reduce the production cost of a product in which the power supply circuit device is incorporated or to further reduce the product size.
特に、携帯電話機や携帯型情報端末機、携帯音楽プレーヤ等の小型電子機器、またそれらを構成する圧電スピーカなどの小型部品・装置を駆動するための電源回路装置として利用される。 In particular, it is used as a power supply circuit device for driving small electronic devices such as mobile phones, portable information terminals and portable music players, and small components and devices such as piezoelectric speakers constituting them.
10 チャージポンプ方式昇圧装置
10a チャージポンプ回路
10b クロック信号生成回路
C1 充放電用コンデンサ
C2 出力用コンデンサ
SW1〜SW4 スイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記電圧入力端子と前記電圧出力端子との間に接続され、前記出力電圧を保持する出力用蓄電素子を備え、
前記出力用蓄電素子は、
前記基準電圧を基準にして昇圧、降圧または昇降圧された前記出力電圧に対応する電荷を、前記電源電圧を基準にして保持することを特徴とする電源回路装置。 A reference voltage terminal for inputting a reference voltage; a voltage input terminal for inputting a power supply voltage; a step-up / step-down means for outputting an output voltage obtained by stepping up, stepping down or stepping up or down the power supply voltage input from the voltage input terminal; A voltage output terminal for outputting an output voltage output by the step-up / step-down means, and a power supply circuit device comprising:
An output storage element connected between the voltage input terminal and the voltage output terminal and holding the output voltage;
The output power storage element is:
A power supply circuit device that holds charges corresponding to the output voltage boosted, stepped down, or stepped up / down with reference to the reference voltage, with reference to the power supply voltage.
前記電圧入力端子と前記電圧出力端子との間に接続され、前記出力電圧を保持する出力用蓄電素子を備え、
前記出力用蓄電素子は、
前記蓄電池の負極端子の電圧を基準にして昇圧、降圧または昇降圧された前記出力電圧に対応する電荷を、前記電源電圧を基準にして保持することを特徴とする携帯機器用の電源回路装置。 A voltage input terminal connected to a positive electrode terminal of the storage battery for inputting a power supply voltage; a step-up / step-down means for outputting an output voltage obtained by stepping up, stepping down or stepping up the power supply voltage input from the voltage input terminal; and the step-up / step-down means A voltage output terminal for outputting an output voltage output by the power supply circuit device for a portable device comprising:
An output storage element connected between the voltage input terminal and the voltage output terminal and holding the output voltage;
The output power storage element is:
A power supply circuit device for a portable device, which holds a charge corresponding to the output voltage boosted, stepped down, or stepped up / down with reference to a voltage of a negative electrode terminal of the storage battery with reference to the power supply voltage.
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009172067A Pending JP2011030327A (en) | 2009-07-23 | 2009-07-23 | Power supply circuit device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011030327A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9929646B2 (en) | 2015-12-21 | 2018-03-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Charge pump circuit and step-down regulator circuit |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10215565A (en) * | 1997-01-29 | 1998-08-11 | New Japan Radio Co Ltd | Step-up circuit |
JP2006081368A (en) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Casio Comput Co Ltd | Power circuit |
-
2009
- 2009-07-23 JP JP2009172067A patent/JP2011030327A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10215565A (en) * | 1997-01-29 | 1998-08-11 | New Japan Radio Co Ltd | Step-up circuit |
JP2006081368A (en) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Casio Comput Co Ltd | Power circuit |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9929646B2 (en) | 2015-12-21 | 2018-03-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Charge pump circuit and step-down regulator circuit |
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