JP3487581B2 - Power supply circuit and display device and electronic equipment using the same - Google Patents
Power supply circuit and display device and electronic equipment using the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電圧変換効率の向
上及び消費電力の低減を図ると共に、出力電圧を任意に
設定することを可能とするチャージポンプ方式の電源回
路、並びにそれを用いた表示装置及び電子機器に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention aims at improving voltage conversion efficiency and reducing power consumption, and at the same time, a charge pump type power supply circuit capable of arbitrarily setting an output voltage, and a display using the same. The present invention relates to devices and electronic devices.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、ワープロやパソコンといったOA
機器、画像を扱うAV機器の表示用ディスプレイデバイ
ス、並びに携帯情報端末の情報表示用ディスプレイデバ
イスとして液晶表示装置が多く用いられている。液晶表
示装置を他のディスプレイデバイスと比較して、薄型軽
量で低消費電力といった特徴を備えているためである。2. Description of the Related Art In recent years, office automation equipment such as word processors and personal computers
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices are widely used as display devices for devices, AV devices that handle images, and information display devices for personal digital assistants. This is because the liquid crystal display device has features such as thinness, light weight, and low power consumption as compared with other display devices.
【0003】特に、携帯情報端末や携帯電話などの電池
によって電力を供給する電子機器に搭載されるディスプ
レイデバイスには更なる低消費電力化が求められてい
る。それは、これらの電子機器では、CPUが停止し情
報表示のみが行われている待機状態時における消費電力
のほとんどがディスプレイデバイスによるものである。
つまり、これによって電子機器の使用時間が決定されて
しまう。In particular, further reduction in power consumption is required for display devices mounted on electronic equipment which supplies electric power by batteries such as portable information terminals and mobile phones. In these electronic devices, most of the power consumption in the standby state in which the CPU is stopped and only information display is performed is due to the display device.
That is, this determines the usage time of the electronic device.
【0004】これらの電子機器の多くは、電池を電力供
給源としており、ディスプレイデバイス用の電源として
例えば+3V程度の電圧が与えられている。ここで、液
晶表示装置を例にとると、液晶表示装置を駆動するのに
+20V程度の電圧が必要となるため、液晶表示装置の
内部電源回路で電圧を+3Vから+20Vに昇圧する必
要がある。この電源回路として従来からトランスを用い
た昇圧回路やコンデンサを用いたチャージポンプ式昇圧
回路が用いられる。Most of these electronic devices use a battery as a power supply source, and a voltage of about +3 V, for example, is applied as a power source for a display device. Here, taking a liquid crystal display device as an example, a voltage of about +20 V is required to drive the liquid crystal display device, and therefore it is necessary to boost the voltage from +3 V to +20 V by the internal power supply circuit of the liquid crystal display device. As the power supply circuit, conventionally, a booster circuit using a transformer or a charge pump type booster circuit using a capacitor is used.
【0005】しかしながら、トランスを用いた昇圧回路
による場合には、最大で60%程度の変換効率しか得ら
れず、特に携帯情報端末用の液晶表示装置等は低電流負
荷での変換効率の低いところで使用することになるた
め、適用範囲が限られるといった問題があった。However, when a booster circuit using a transformer is used, only a maximum conversion efficiency of about 60% can be obtained, and particularly in a liquid crystal display device for a portable information terminal, etc., where conversion efficiency is low under a low current load. Since it is used, there is a problem that the applicable range is limited.
【0006】このため、負荷電流が少ない状態で電圧変
換効率の良いチャージポンプ方式の昇圧回路が最近注目
されている。例えば、WO96/21880号公報に
は、チャージポンプ方式を採用した液晶表示装置の電源
回路が開示されている(従来例1)。For this reason, a charge pump type booster circuit which has a high voltage conversion efficiency with a small load current has recently attracted attention. For example, WO96 / 21880 discloses a power supply circuit of a liquid crystal display device adopting a charge pump system (conventional example 1).
【0007】一般に、チャージポンプ方式の昇圧回路で
は、コンデンサに充電した電荷を積み上げる方式で昇圧
を行うため、出力電圧が入力電圧の整数倍に固定され
る。このため、例えば液晶表示装置の表示コントラスト
を調整するために昇圧後の電圧を可変とする場合、レギ
ュレータ等を用いて可変抵抗で電圧を調整するといった
方法がとられている。Generally, in a charge pump type booster circuit, the output voltage is fixed to an integral multiple of the input voltage because the boosting is performed by the method of accumulating the charges charged in the capacitor. Therefore, for example, when the voltage after boosting is made variable in order to adjust the display contrast of the liquid crystal display device, a method of adjusting the voltage with a variable resistor using a regulator or the like is adopted.
【0008】ここで、チャージポンプ方式を採用した従
来の電源回路について、図8を用いて具体的に説明す
る。Here, a conventional power supply circuit adopting the charge pump system will be specifically described with reference to FIG.
【0009】この電源回路81では、図8に示すよう
に、チャージポンプ方式の昇圧部82は、昇圧用クロッ
ク信号入力端子85から昇圧用クロック信号CLK8が
入力されると共に外部電源端子84から入力電圧Vin
が入力され、昇圧電圧Vshを出力する。この昇圧部8
2からの昇圧電圧Vshが入力されると共に制御電圧用
端子86から制御電圧Vconが入力され、電圧制御部
83が降圧した所望の出力電圧Voutが出力される。In this power supply circuit 81, as shown in FIG. 8, a charge pump type booster 82 receives a boosting clock signal CLK8 from a boosting clock signal input terminal 85 and an input voltage from an external power supply terminal 84. Vin
Is input, and the boosted voltage Vsh is output. This booster 8
The boosted voltage Vsh from 2 is input, the control voltage Vcon is input from the control voltage terminal 86, and the desired output voltage Vout stepped down by the voltage control unit 83 is output.
【0010】より詳しくは、電圧制御部83は例えば図
9に示す回路構成とすることができ、制御電圧Vcon
が入力される制御電圧用端子86と、昇圧部82からの
昇圧電圧Vshが入力される昇圧電圧用端子88の間
を、抵抗R91、R92で抵抗分割して得られた分割電
圧Vaを、オペアンプOPによる電圧フォロワを使って
出力電圧Voutとして出力している(従来例2)。More specifically, the voltage controller 83 can have the circuit configuration shown in FIG. 9, for example, and the control voltage Vcon
Is input to the control voltage terminal 86 and the boost voltage Vsh from the booster 82 is input to the boost voltage terminal 88 by resistors R91 and R92. It is output as the output voltage Vout using the voltage follower by OP (conventional example 2).
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例2の方法による場合には、いったんチャージポ
ンプ方式の昇圧回路で昇圧した電位を降圧して用いるた
め、必要な電圧以上に昇圧することになり電力の損失が
生じてしまう。具体的には、図9に示す回路構成による
場合には、昇圧電圧用端子88から制御電圧用端子86
へ向かって流れるishによる電力{(Vsh−Vco
n)×ish}と、Vshを出力電圧Voutに降圧する
ための電力{(Vsh−Vout)×iout}と、更に
オペアンプの自己消費電力(Vsh×iop)とが電源回
路の損失として余計に生じることになる。However, in the case of the method of the above-mentioned conventional example 2, since the potential once boosted by the charge pump type booster circuit is used after being stepped down, it is necessary to raise the voltage more than the required voltage. Therefore, power loss will occur. Specifically, in the case of the circuit configuration shown in FIG. 9, the boost voltage terminal 88 to the control voltage terminal 86.
Electric power due to i sh flowing toward {(Vsh-Vco
n) × i sh }, the power for reducing Vsh to the output voltage Vout {(Vsh−Vout) × i out }, and the self-power consumption (Vsh × i op ) of the operational amplifier as the loss of the power supply circuit. It will occur extra.
【0012】一般に、チャージポンプ方式の昇圧回路で
コンデンサのスイッチングに使用されているのは電界効
果トランジスタなどの素子であるが、電力損失の多く
は、この電界効果トランジスタのスイッチング時におけ
る貫通電流により生じている。Generally, elements such as a field effect transistor are used for switching a capacitor in a charge pump type booster circuit, but most of power loss is caused by a through current at the time of switching of the field effect transistor. ing.
【0013】また、チャージポンプ方式の昇圧回路を電
源として用いる場合、その負荷が最大になる場合でも出
力電圧の降下が許容範囲内に収まるように考慮しなけれ
ばならない。この場合の方法として、使用するコンデン
サの容量を大きくするか、又は昇圧用スイッチングクロ
ック信号の周波数を大きくするといった方法がある。When a charge pump type booster circuit is used as a power supply, it is necessary to consider so that the output voltage drop falls within an allowable range even when the load is maximum. As a method in this case, there is a method of increasing the capacity of the capacitor used or increasing the frequency of the boosting switching clock signal.
【0014】しかしながら、コンデンサの容量を大きく
する方法による場合には、低消費電力化と小型化が求め
られる携帯情報端末などでは部品搭載領域の確保が難し
く、コンデンサの大容量化を図るのは困難である。However, when the method of increasing the capacity of the capacitor is used, it is difficult to secure a component mounting area in a portable information terminal or the like which requires low power consumption and size reduction, and it is difficult to increase the capacity of the capacitor. Is.
【0015】また、昇圧用スイッチングクロック信号の
周波数を大きくする方法による場合には、スイッチング
時の損失が大きくなり電圧変換効率が低下する。更に
は、重負荷時だけでなく無負荷に近いような軽負荷時に
も同じようにチャージポンプの昇圧動作が行われている
ため、昇圧動作による一定の電力損失も生じてしまうと
いう問題がある。Further, in the case of using the method of increasing the frequency of the boosting switching clock signal, the loss during switching increases and the voltage conversion efficiency decreases. Furthermore, since the boosting operation of the charge pump is similarly performed not only under heavy load but also under light load close to no load, there is a problem that constant power loss occurs due to the boosting operation.
【0016】本発明は、こうした従来技術の課題を解決
するものであり、電圧変換効率の向上及び消費電力の低
減を図ることができると共に、出力電圧を任意に設定す
ることができるチャージポンプ方式の電源回路、並びに
それを用いた表示装置及び電子機器を提供することを目
的とする。The present invention is to solve the problems of the prior art, and to improve the voltage conversion efficiency and reduce the power consumption, the charge pump system of the output voltage can be set arbitrarily. An object of the present invention is to provide a power supply circuit, and a display device and electronic equipment using the same.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】本発明の電源回路は、入
力される電圧をそれぞれ昇圧させる複数段の昇圧回路を
有し、電源からの入力電圧と動作用クロック信号と昇圧
用クロック信号とが入力され、該動作用クロック信号に
基づいて最終段の昇圧回路を除く各昇圧回路が入力電圧
を昇圧して次段の昇圧回路に出力するとともに、該最終
段の昇圧回路が、該昇圧用クロック信号に基づいて入力
電圧を昇圧して出力するようになった昇圧部と、該昇圧
部における最終段の昇圧回路の出力電圧と、外部から入
力される制御電圧とを比較する比較部と、前記動作用ク
ロックおよび該比較部の出力が入力されており、該比較
部の出力に基づいて、該動作用クロックにより生成され
る前記昇圧用クロックの前記最終段の昇圧回路への供給
および停止を制御する昇圧制御部とを備え、そのことに
より上記目的が達成される。Means for Solving the Problems A power supply circuit of the present invention, input
A multi-stage booster circuit that boosts each applied voltage
Has an input voltage from the power source operation clock signal and the step-up clock signal is input, the animal action clock signal
Each booster circuit except the booster circuit at the final stage is based on the input voltage
Is output to the booster circuit of the next stage and the final
Input to the step-up booster circuit based on the boosting clock signal
A boosting unit that boosts and outputs a voltage, a comparing unit that compares the output voltage of the final boosting circuit in the boosting unit with a control voltage input from the outside, and the operating clock.
The lock and the output of the comparison unit are input, and the comparison
Generated by the operation clock based on the output of the unit
Supply of the boosting clock to the boosting circuit at the final stage
And a step-up control unit for controlling the stop, which achieves the above object.
【0018】 前記昇圧部における最終段の昇圧回路の
出力電圧を抵抗分割する電圧分割回路を備え、該電圧分
割回路により生成された分割電圧と前記制御電圧とを前
記比較部により比較する構成としてもよい。A voltage divider circuit for resistance-dividing the output voltage of the final stage booster circuit in the booster unit may be provided, and the comparator unit may compare the divided voltage generated by the voltage divider circuit with the control voltage. Good.
【0019】 前記比較部によって、前記制御電圧が前
記分割電圧を超えることが検出されると、前記昇圧制御
部が昇圧用クロック信号を前記昇圧部に供給することを
開始し、前記比較部によって、前記分割電圧が前記制御
電圧を超えることが検出されると、前記昇圧制御部が前
記昇圧用クロック信号を前記昇圧部に供給することを停
止してもよい。The control voltage is controlled by the comparison unit.
When it is detected that the divided voltage is exceeded, the boost control unit starts supplying a boosting clock signal to the boost unit, and the comparison unit controls the divided voltage by the boost voltage.
When it is detected that the voltage is exceeded, the boost control unit may stop supplying the boost clock signal to the boost unit.
【0020】 前記比較部によって、前記分割電圧が前
記制御電圧を超えることが検出されると、前記昇圧制御
部が昇圧用クロック信号を前記昇圧部に供給することを
開始し、前記比較部によって、前記前記制御電圧が分割
電圧を超えることが検出されると、前記昇圧制御部が前
記昇圧用クロック信号を前記昇圧部に供給することを停
止してもよい。 By the comparison unit, the divided voltage
When it is detected that the control voltage is exceeded, the boost control unit starts supplying a boosting clock signal to the boost unit, and the comparison unit divides the control voltage.
When it is detected that the voltage is exceeded, the boost control unit may stop supplying the boost clock signal to the boost unit.
【0021】本発明の表示装置が、前記電源回路を用い
てもよい。The display device of the present invention may use the power supply circuit.
【0022】本発明の他の表示装置が、前記動作用クロ
ック信号として、線順次駆動の走査ラインのシフトクロ
ック信号、又はそれを分周して作成したクロック信号を
用いてもよい。Another display device of the present invention may use, as the operation clock signal, a shift clock signal of a scanning line of line-sequential driving or a clock signal generated by dividing the shift clock signal.
【0023】本発明の電子機器が、電源回路を用いても
よい。The electronic device of the present invention may use a power supply circuit.
【0024】以下に、本発明の作用について説明する。The operation of the present invention will be described below.
【0025】上記構成によれば、比較部が昇圧部の出力
電圧と外部から入力される制御電圧とを比較して、その
結果を信号出力し、昇圧制御部が動作用クロック信号に
従って動作し、比較部からの出力信号に基づく昇圧用ク
ロック信号を昇圧部に供給し、昇圧部がこの昇圧用クロ
ック信号に基づいて電源からの入力電圧を所定の出力電
圧に昇圧する。このため、チャージポンプ方式を用いな
がら制御電圧により出力電圧を任意に設定することが可
能となる。また、比較部からの出力信号に基づいて昇圧
制御部が昇圧部の動作を制御し必要以上の昇圧を行わな
いので、負荷特性に対応する最適な昇圧動作を行うこと
が可能となる。従って、電源回路全体の電圧変換効率の
向上及び消費電力の低減を図ることが可能となる。According to the above configuration, the comparator compares the output voltage of the booster with the control voltage input from the outside, outputs the result as a signal, and the booster controller operates according to the operation clock signal, A boosting clock signal based on the output signal from the comparison unit is supplied to the boosting unit, and the boosting unit boosts the input voltage from the power supply to a predetermined output voltage based on the boosting clock signal. Therefore, the output voltage can be arbitrarily set by the control voltage while using the charge pump method. Further, since the boost control unit controls the operation of the boost unit based on the output signal from the comparison unit and does not boost more than necessary, it is possible to perform the optimum boost operation corresponding to the load characteristics. Therefore, it is possible to improve the voltage conversion efficiency of the entire power supply circuit and reduce the power consumption.
【0026】また、昇圧部の出力電圧を抵抗分割する電
圧分割回路を備え、この電圧分割回路により生成された
分割電圧と制御電圧とを比較部により比較する構成にす
ると、昇圧部の動作を低い制御電圧により制御すること
が可能となり、電源回路において一層の消費電力の低減
を図ることが可能となる。Further, when the voltage dividing circuit for resistance-dividing the output voltage of the boosting section is provided and the dividing voltage generated by this voltage dividing circuit and the control voltage are compared by the comparing section, the operation of the boosting section is low. It becomes possible to control by the control voltage, and it becomes possible to further reduce the power consumption in the power supply circuit.
【0027】また、上記電源回路を表示装置及び電子機
器に用いることによって、表示装置及び電子機器の消費
電力を低減することが可能となり、電池寿命を伸ばし使
用可能な時間を長くすることが可能となる。Further, by using the above power supply circuit for the display device and the electronic equipment, the power consumption of the display device and the electronic equipment can be reduced, the battery life can be extended and the usable time can be extended. Become.
【0028】加えて、上記動作用クロック信号として、
線順次駆動の走査ラインのシフトクロック信号、又はそ
れを分周して作成したクロック信号を用いる構成にする
と、クロック信号発生回路を新たに設ける必要がなく、
その分消費電力を低減することが可能となる。In addition, as the operation clock signal,
When the shift clock signal of the scanning line of line-sequential driving or the clock signal generated by dividing the frequency is used, there is no need to newly provide a clock signal generation circuit,
The power consumption can be reduced accordingly.
【0029】[0029]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて具体的に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
【0030】(実施形態1)本発明による電源回路1
は、例えば液晶表示装置を駆動するためのものであっ
て、図1に示すように、外部電源入力端子11から入力
電圧Vinが入力されると共に昇圧用クロック信号CL
KAが入力され、入力電圧Vinを所定の出力電圧Vo
utに昇圧する昇圧部2と、この昇圧部2の出力電圧V
outを抵抗分割する電圧分割回路5と、この電圧分割
回路5により生成された分割電圧Vmと制御電圧入力端
子13からの制御電圧Vconとを比較して、その結果
を出力信号Vcとして出力する比較部4と、この比較部
4からの出力信号Vc及び動作用クロック信号CLK1
が入力され、昇圧用クロック信号CLKAを昇圧部2に
供給する昇圧制御部3とを有する。(Embodiment 1) Power supply circuit 1 according to the present invention
Is, for example, for driving a liquid crystal display device, and as shown in FIG. 1, an input voltage Vin is input from an external power supply input terminal 11 and a boosting clock signal CL is input.
KA is input, and the input voltage Vin is set to the predetermined output voltage Vo.
and a voltage booster 2 for boosting to ut and an output voltage V of the voltage booster 2.
A voltage division circuit 5 that divides out by resistance, a division voltage Vm generated by the voltage division circuit 5, and a control voltage Vcon from the control voltage input terminal 13 are compared, and the result is output as an output signal Vc. And the output signal Vc and the operation clock signal CLK1 from the comparison unit 4.
Is input and the boosting control section 3 supplies the boosting clock signal CLKA to the boosting section 2.
【0031】ここで、上記の電源回路1の詳細について
の説明をする前に、まずチャージポンプ方式の昇圧回路
による昇圧方法を、図2及び図3を用いて説明する。Before describing the details of the power supply circuit 1, a boosting method by a charge pump type booster circuit will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
【0032】図2(a)は、昇圧回路に用いるスイッチ
部20を簡略化して示しており、クロック信号CLK2
により、スイッチ21をH側端子又はL側端子に切り替
えることで、高圧側の電位VH又は低圧側の電位VLが入
出力端子VI/Oに生じる。より具体的には、スイッチ部
20は例えば図2(b)に示す回路構成とすることがで
き、C1,C2は結合コンデンサ、D1,D2はダイオ
ード、R1,R2は抵抗、Q1,Q2は電界効果トラン
ジスタである。このスイッチ部20は、CLK2端子に
入力される信号が“High”になったとき電界効果ト
ランジスタQ1がONし、高圧側の電位VHが入出力端
子VI/Oに生じる。このとき電界効果トランジスタQ2
はOFFである。他方、CLK2端子に入力される信号
が“Low”になったとき電界効果トランジスタQ2が
ONし、低圧側の電位VLが入出力端子VI/Oに生じる。
このとき電界効果トランジスタQ1はOFFである。FIG. 2A shows the switch section 20 used in the booster circuit in a simplified manner.
Thus, by switching the switch 21 to the H-side terminal or the L-side terminal, the high-voltage side potential V H or the low-voltage side potential V L is generated at the input / output terminal V I / O. More specifically, the switch unit 20 can have the circuit configuration shown in FIG. 2B, for example, C1 and C2 are coupling capacitors, D1 and D2 are diodes, R1 and R2 are resistors, and Q1 and Q2 are electric fields. It is an effect transistor. In the switch section 20, when the signal input to the CLK2 terminal becomes "High", the field effect transistor Q1 is turned on, and the high-voltage side potential V H is generated at the input / output terminal V I / O. At this time, the field effect transistor Q2
Is OFF. On the other hand, when the signal input to the CLK2 terminal becomes "Low", the field effect transistor Q2 is turned on, and the low-voltage side potential V L is generated at the input / output terminal V I / O.
At this time, the field effect transistor Q1 is OFF.
【0033】図3は、このスイッチ部20を用いた昇圧
回路30の構成を示しており、電圧入力端子31から入
力電圧Vinが入力されると共に、昇圧用クロック信号
入力端子32から昇圧用クロック信号CLK3が入力さ
れスイッチング動作を行う高圧側スイッチ部34及び低
圧側スイッチ部35と、それらのスイッチ部34、35
のスイッチング動作によって切り替えられる昇圧用フラ
イングコンデンサ36及び出力用コンデンサ37とを有
し、これらのコンデンサ36、37を用いて、入力電圧
Vinを昇圧し、出力端子33に所定の出力電圧Vou
tを出力する。FIG. 3 shows the configuration of the booster circuit 30 using the switch section 20. The input voltage Vin is input from the voltage input terminal 31 and the booster clock signal is input from the booster clock signal input terminal 32. The high-voltage side switch unit 34 and the low-voltage side switch unit 35 that receive the CLK3 and perform the switching operation, and the switch units 34, 35.
Has a boosting flying capacitor 36 and an output capacitor 37 that are switched by the switching operation of the input voltage Vin, and boosts the input voltage Vin using these capacitors 36 and 37 to output a predetermined output voltage Vou to the output terminal 33.
Output t.
【0034】より詳しくは、まず、電圧入力端子31に
入力電圧Vinが入力され、昇圧用クロック信号入力端
子32に“Low”のCLK3信号が入力されると、高
圧側スイッチ部34及び低圧側スイッチ部35はスイッ
チング動作によりL側の端子に接続される。従って、昇
圧用フライングコンデンサ36には入力電圧Vinが印
加され、電荷が蓄えられる。次に、昇圧用クロック信号
入力端子32に“High”のCLK3信号が入力され
ると、高圧側スイッチ部34及び低圧側スイッチ部35
はスイッチング動作によりH側の端子に接続される。こ
のとき、昇圧用フライングコンデンサ36と出力用コン
デンサ37は電気的に接続され、先の動作で昇圧用フラ
イングコンデンサ36に充電された電荷は出力用コンデ
ンサ37へ送られる。この動作を繰り返すことによって
昇圧動作が行われ、適正な昇圧用クロック信号CLK3
で昇圧動作を繰り返した場合、出力端子33には出力電
圧Voutとして入力電圧Vinの2倍の電圧が生じ
る。More specifically, first, when the input voltage Vin is input to the voltage input terminal 31 and the "Low" CLK3 signal is input to the boosting clock signal input terminal 32, the high voltage side switch unit 34 and the low voltage side switch are input. The portion 35 is connected to the L-side terminal by the switching operation. Therefore, the input voltage Vin is applied to the boosting flying capacitor 36 and electric charges are stored. Next, when the CLK3 signal of “High” is input to the boosting clock signal input terminal 32, the high voltage side switch unit 34 and the low voltage side switch unit 35.
Is connected to the H-side terminal by the switching operation. At this time, the boosting flying capacitor 36 and the output capacitor 37 are electrically connected, and the charges charged in the boosting flying capacitor 36 in the previous operation are sent to the output capacitor 37. By repeating this operation, the boosting operation is performed, and the proper boosting clock signal CLK3
When the boosting operation is repeated at 2, a voltage that is twice the input voltage Vin is generated as the output voltage Vout at the output terminal 33.
【0035】次に、図1に示した本発明の電源回路1の
具体的構成を図4〜図6を用いて詳しく説明する。Next, the specific configuration of the power supply circuit 1 of the present invention shown in FIG. 1 will be described in detail with reference to FIGS.
【0036】チャージポンプ方式の昇圧部2は、図4に
示すように、上述した図3の昇圧回路30と同じ3つの
昇圧回路41、42、43を組み合わせて、入力電圧V
inに対し最大で8倍の昇圧を行えるようにしている。
これは、一般に携帯情報端末では入力電圧Vinが+3
V程度であるのに対し、携帯情報端末に用いられる液晶
表示装置の駆動電圧として+20V程度を必要とするた
めである。昇圧制御部3は、図6に示すようにANDゲ
ート61で構成されており、比較部4は、図5に示すよ
うにコンパレータ51で構成されている。図1に示す抵
抗Rc、Rsは、昇圧部2からの出力電圧を用いて液晶
駆動用の基準電圧を作成するための分割抵抗であり、こ
こではその抵抗比をRc:Rs=15:1とした。As shown in FIG. 4, the charge pump type step-up unit 2 combines the same three step-up circuits 41, 42 and 43 as the step-up circuit 30 of FIG.
It is designed so that the voltage can be boosted up to 8 times as much as in.
This is because the input voltage Vin is generally +3 in a mobile information terminal.
This is because the drive voltage of the liquid crystal display device used in the portable information terminal requires about +20 V, while the drive voltage is about V. The boost controller 3 is composed of an AND gate 61 as shown in FIG. 6, and the comparator 4 is composed of a comparator 51 as shown in FIG. The resistors Rc and Rs shown in FIG. 1 are dividing resistors for creating a reference voltage for driving a liquid crystal by using the output voltage from the booster 2. Here, the resistance ratio is Rc: Rs = 15: 1. did.
【0037】まず、昇圧部2の動作を説明する。昇圧動
作としては上述した図3の昇圧回路30と同様であり、
具体的には、図4に示すように、第1段昇圧回路41に
は、電圧入力端子44から入力電圧Vinが供給される
と共に、昇圧用クロック信号入力端子45から昇圧用ク
ロック信号CLKAが入力され、高圧側スイッチ部S1
H及び低圧側スイッチ部S1Lのスイッチング動作によ
り、昇圧用フライングコンデンサCF1から出力用コン
デンサCC1へ電荷が転送される。ここで、適正な昇圧
用クロック信号CLKAにより昇圧動作を繰り返した場
合には、図4に示すA点には2×Vinの電圧VAが生
じる。First, the operation of the booster 2 will be described. The boosting operation is similar to that of the boosting circuit 30 shown in FIG.
Specifically, as shown in FIG. 4, the first-stage booster circuit 41 is supplied with the input voltage Vin from the voltage input terminal 44 and the boosting clock signal CLKA from the boosting clock signal input terminal 45. The high voltage side switch unit S1
Charges are transferred from the boosting flying capacitor CF1 to the output capacitor CC1 by the switching operations of the H and low voltage side switch units S1 L. Here, when the boosting operation is repeated by the appropriate boosting clock signal CLKA, the voltage V A of 2 × Vin is generated at the point A shown in FIG.
【0038】次に、第2段昇圧回路42には、昇圧用ク
ロック信号入力端子45から昇圧用クロック信号CLK
Aが入力され、高圧側スイッチ部S2H及び低圧側スイ
ッチ部S2Lのスイッチング動作により、A点に生じた
電圧が適宜切り替えられることで、昇圧用フライングコ
ンデンサCF2から出力用コンデンサCC2へ電荷が転
送される。ここで、適正な昇圧用クロック信号CLKA
により昇圧動作を繰り返した場合には、図4に示すB点
には4×Vinの電圧VBが生じる。Next, in the second stage booster circuit 42, the booster clock signal CLK is input from the booster clock signal input terminal 45.
A is input, and the voltage generated at the point A is appropriately switched by the switching operation of the high voltage side switch unit S2 H and the low voltage side switch unit S2 L , so that the charge is transferred from the boosting flying capacitor CF2 to the output capacitor CC2. To be done. Here, an appropriate boosting clock signal CLKA
Therefore, when the boosting operation is repeated, the voltage V B of 4 × Vin is generated at the point B shown in FIG.
【0039】次に、第3段昇圧回路43には、昇圧用ク
ロック信号入力端子45から昇圧用クロック信号CLK
Aが入力され、高圧側スイッチ部S3H及び低圧側スイ
ッチ部S3Lのスイッチング動作により、B点に生じた
電圧が適宜切り替えられることで、昇圧用フライングコ
ンデンサCF3から出力用コンデンサCC3へ電荷が転
送される。ここで、適正な昇圧用クロック信号CLKA
により昇圧動作を繰り返した場合には、図4に示す電圧
出力端子46には出力電圧Voutとして8×Vinの
電圧が生じる。このようにして、図1に示す昇圧部2に
よって、入力電圧Vinが8倍に昇圧された出力電圧V
outが得られる。Next, in the third stage booster circuit 43, the booster clock signal CLK is input from the booster clock signal input terminal 45.
A is input, and the voltage generated at the point B is appropriately switched by the switching operation of the high voltage side switch unit S3 H and the low voltage side switch unit S3 L , so that the charge is transferred from the boosting flying capacitor CF3 to the output capacitor CC3. To be done. Here, an appropriate boosting clock signal CLKA
Thus, when the boosting operation is repeated, a voltage of 8 × Vin is generated as the output voltage Vout at the voltage output terminal 46 shown in FIG. In this way, the output voltage V obtained by boosting the input voltage Vin eight times by the booster 2 shown in FIG.
out is obtained.
【0040】次に、比較部4の動作を説明する。この比
較部4は、例えば図5(a)で示す回路で構成されてお
り、昇圧部2で昇圧された出力電圧Voutを抵抗R
c、Rsにより抵抗分割して得られる分割電圧Vmと、
制御電圧Vconとが入力され、コンパレータ51で両
者を比較し、その結果を信号Vcとして出力する。この
コンパレータ51の動作は、図5(b)の表に示すよう
に、Vcon>Vmのとき出力信号Vcは“High”
となり、Vcon<Vmのときは出力信号Vcは“Lo
w”となる。ここでは周辺回路を省略して示したが、実
際には出力Vcの振れを抑えるため、周辺回路により、
図7(d)にVwで示すように、コンパレータ51にあ
る程度のヒステリシスを持たせている。Next, the operation of the comparison section 4 will be described. The comparison unit 4 is composed of, for example, the circuit shown in FIG. 5A, and outputs the output voltage Vout boosted by the boosting unit 2 to the resistor R.
a division voltage Vm obtained by resistance division with c and Rs,
The control voltage Vcon is input, the comparator 51 compares the two, and the result is output as a signal Vc. As shown in the table of FIG. 5B, the operation of the comparator 51 is such that the output signal Vc is “High” when Vcon> Vm.
Therefore, when Vcon <Vm, the output signal Vc is "Lo.
In this case, the peripheral circuit is omitted, but actually, in order to suppress the fluctuation of the output Vc,
As indicated by Vw in FIG. 7D, the comparator 51 has some hysteresis.
【0041】次に、昇圧制御部3の動作を説明する。こ
の昇圧制御部3は、例えば図6に示すようにANDゲー
ト61で構成されており、動作用クロック信号CLK1
と比較部4の出力信号VcのANDをとって昇圧用クロ
ック信号CLKAを出力する。尚、ここではANDゲー
トを例としてあげたが、入力信号の極性等によっては、
NAND、OR、NOR等の素子を用いてもよい。Next, the operation of the boost controller 3 will be described. The boost control unit 3 is composed of an AND gate 61 as shown in FIG. 6, for example, and has an operation clock signal CLK1.
And the output signal Vc of the comparator 4 are ANDed to output the boosting clock signal CLKA. Although the AND gate is taken as an example here, depending on the polarity of the input signal,
Elements such as NAND, OR, NOR may be used.
【0042】ここで、上述した各部の動作に従って電源
回路1全体の動作を電源投入時から順に説明する。ま
ず、図1に示す電源回路1に、入力電圧Vin(例えば
+3V)、動作用クロック信号CLK1(図7(a)参
照)、制御電圧Vcon(例えば+1V)が入力された
とする。このとき、昇圧部2は動作していないので出力
電圧Voutは0Vである。よって分割電圧Vmも0V
である。従って、比較部4は制御電圧Vconと分割電
圧Vmの電圧比較を行い、Vcon>Vmであるので出
力信号Vcとして“High”信号を出力する。これに
よって動作用クロック信号CLK1は昇圧制御部3を通
過して昇圧部2に入力される。これにより昇圧部2は昇
圧動作を開始し、出力電圧Voutは上昇する。よって
分割電圧Vmも上昇する。分割電圧Vmは制御電圧Vc
onの電位(例えば+1V)を越えるまで上昇を続け
る。尚、分割電圧Vmは出力電圧Voutの1/16の
電圧なので、出力電圧Voutは+16Vを越えるまで
上昇を続ける。Here, the operation of the entire power supply circuit 1 will be described in order from the time of power-on according to the operation of each section described above. First, it is assumed that the power supply circuit 1 shown in FIG. 1 is input with the input voltage Vin (for example, + 3V), the operation clock signal CLK1 (see FIG. 7A), and the control voltage Vcon (for example, + 1V). At this time, since the booster 2 is not operating, the output voltage Vout is 0V. Therefore, the division voltage Vm is also 0V
Is. Therefore, the comparison unit 4 compares the control voltage Vcon with the divided voltage Vm, and since Vcon> Vm, outputs the “High” signal as the output signal Vc. As a result, the operation clock signal CLK1 passes through the boost controller 3 and is input to the booster 2. As a result, the booster 2 starts boosting operation, and the output voltage Vout rises. Therefore, the division voltage Vm also rises. The division voltage Vm is the control voltage Vc
The rise is continued until it exceeds the on potential (for example, + 1V). Since the divided voltage Vm is 1/16 of the output voltage Vout, the output voltage Vout continues to increase until it exceeds + 16V.
【0043】次に、Vcon<Vmとなったとき、比較
部4の出力信号Vcは“Low”信号に変わる(図7
(b)参照)。すると動作用クロック信号CLK1は昇
圧制御部3でカットされ昇圧部2の動作は停止する。こ
れにより、出力電圧Voutの上昇は停止し、昇圧部2
の最終段にある図4に示すコンデンサCC3と負荷によ
る放電特性によって出力電圧Voutは徐々に低下し、
出力電圧Voutは分割電圧Vmが制御電圧Vconの
値を下回るまで低下していく。これらの動作を繰り返す
ことによって、分割電圧Vmは、図7(d)に示すよう
に、制御電圧Vconの値とヒステリシスの幅±(1/
2)Vwの間に収まるように動作する。尚、この電圧V
wは液晶表示に影響が出ないように設定した。また、図
7(c)に示すように、符号Sと符号Tで示す期間は昇
圧用クロック信号CLKAが停止しており昇圧動作が行
われていない。よって、スイッチングによる電力の損失
も発生しない。Next, when Vcon <Vm, the output signal Vc of the comparison section 4 changes to a "Low" signal (FIG. 7).
(See (b)). Then, the operation clock signal CLK1 is cut by the boost control unit 3 and the operation of the boost unit 2 is stopped. As a result, the rise of the output voltage Vout is stopped, and the booster 2
The output voltage Vout gradually decreases due to the discharge characteristics of the capacitor CC3 and the load shown in FIG.
The output voltage Vout decreases until the divided voltage Vm falls below the value of the control voltage Vcon. By repeating these operations, the divided voltage Vm becomes the value of the control voltage Vcon and the width of the hysteresis ± (1 /
2) Operates to fit within Vw. This voltage V
w was set so as not to affect the liquid crystal display. Further, as shown in FIG. 7C, the boosting clock signal CLKA is stopped during the period indicated by the reference sign S and the reference sign T, and the boosting operation is not performed. Therefore, power loss due to switching does not occur.
【0044】制御電圧Vconの値を変化させた場合
も、上記と同様にして分割電圧Vmは制御電圧Vcon
の値とヒステリシスの幅±(1/2)Vwの間に収まる
ように動作する。このため、下記(1)式の関係が常に
成り立ち、出力電圧Voutには制御電圧Vconの約
16倍の電圧が出力される。Even when the value of the control voltage Vcon is changed, the divided voltage Vm becomes the control voltage Vcon in the same manner as above.
And the width of hysteresis ± (1/2) Vw. Therefore, the relationship of the following expression (1) is always established, and the output voltage Vout is about 16 times the control voltage Vcon.
【0045】
Vcon=Vm=(1/16)Vout・・・・(1)
つまり、チャージポンプ回路の出力電圧Voutを可変
とすることができる。また、液晶の表示パターンが変わ
った場合などで負荷が大きくなった場合や逆に負荷が小
さくなった場合にも、同様の動作により上記(1)式の
関係が保たれ、そのときの負荷に応じた昇圧動作が行わ
れるため電力の損失は低減される。Vcon = Vm = (1/16) Vout ... (1) That is, the output voltage Vout of the charge pump circuit can be made variable. Further, even when the load is increased due to a change in the display pattern of the liquid crystal, or conversely when the load is decreased, the relationship of the above formula (1) is maintained by the same operation, and the load at that time is maintained. Since the corresponding boosting operation is performed, the power loss is reduced.
【0046】また、比較部4のコンパレータ51は、自
己消費電流が数μAオーダーのものを使用し、コンパレ
ータの電源としては例えば+3Vの入力電圧Vinを使
用したため、この負荷回路における電力損失は全体の消
費電力の1%以下である。Further, since the comparator 51 of the comparing section 4 has a self-consumption current of the order of several μA and the input voltage Vin of, for example, + 3V is used as the power source of the comparator, the power loss in this load circuit is the whole. It is 1% or less of power consumption.
【0047】(実施形態2)前記実施形態1では、昇圧
用クロックCLKAを用いて各段の昇圧回路を同時に制
御した。しかしながら、昇圧回路の一部を制御すること
によっても、本発明を実施することができる。(Second Embodiment) In the first embodiment, the booster clocks CLKA are used to simultaneously control the booster circuits in the respective stages. However, the present invention can be implemented by controlling a part of the booster circuit.
【0048】以下に、実施形態2における電源回路15
0を図10を用いて説明する。The power supply circuit 15 according to the second embodiment will be described below.
0 will be described with reference to FIG.
【0049】図10は、実施形態2における電源回路1
50のブロックを示す図である。電源回路150は、昇
圧部106と、昇圧制御部107と、比較部108とを
備えている。実施形態2では、動作用クロック信号CL
K1が昇圧制御部107だけでなく昇圧部106にも入
力されていることが前記実施形態1と異なる。FIG. 10 shows the power supply circuit 1 according to the second embodiment.
It is a figure which shows the block of 50. The power supply circuit 150 includes a booster 106, a booster controller 107, and a comparator 108. In the second embodiment, the operation clock signal CL
The difference from the first embodiment is that K1 is input to the booster 106 as well as the booster controller 107.
【0050】図11は、昇圧部106の詳細を示す図で
ある。FIG. 11 is a diagram showing details of the booster 106.
【0051】昇圧部106は、第1段昇圧回路111
と、第2段昇圧回路112と、第3段昇圧回路113と
を備えている。The booster 106 includes a first stage booster circuit 111.
A second stage booster circuit 112 and a third stage booster circuit 113.
【0052】前記実施形態1の昇圧部2では、昇圧用ク
ロック信号CLKAが全ての昇圧段に入力されていた
が、実施形態2の昇圧部106では、昇圧用クロック信
号CLKAが第3段昇圧回路113のみに入力されてお
り、第1段昇圧回路111と第2段昇圧回路112には
動作用クロック信号CLK1が入力されている。In the boosting unit 2 of the first embodiment, the boosting clock signal CLKA is input to all the boosting stages, but in the boosting unit 106 of the second embodiment, the boosting clock signal CLKA is input to the third boosting circuit. It is inputted only to 113, and the operation clock signal CLK1 is inputted to the first stage booster circuit 111 and the second stage booster circuit 112.
【0053】図12は、動作用クロック信号CLK1及
び昇圧用クロック信号CLKAなどを示す図である。FIG. 12 is a diagram showing the operation clock signal CLK1 and the boosting clock signal CLKA.
【0054】図12に示すように、動作用クロック信号
CLK1は、電源回路150が動作している間、停止し
ない信号である。このため、実施形態2の回路構成で
は、第1段昇圧回路111と第2段昇圧回路112は常
に動作しており、図11に示す点Aには2×Vinの電
圧が現われ、図11に示す点Bには4×Vinが現われ
る。As shown in FIG. 12, the operating clock signal CLK1 is a signal that does not stop while the power supply circuit 150 is operating. Therefore, in the circuit configuration of the second embodiment, the first-stage booster circuit 111 and the second-stage booster circuit 112 are always operating, and the voltage of 2 × Vin appears at the point A shown in FIG. 4 × Vin appears at the point B shown.
【0055】また、第3段昇圧回路113には、実施形
態1と同様に昇圧用クロックCLKAが入力されてお
り、間欠昇圧動作はこの第3段昇圧回路でのみで行われ
る。Further, the boosting clock CLKA is input to the third stage booster circuit 113 as in the first embodiment, and the intermittent boosting operation is performed only by this third stage booster circuit.
【0056】図10及び図11に示す回路によって、出
力電圧Voutの可変範囲は、前記実施形態1の「0V
〜24V」から「12V〜24V」へと狭くなるという
デメリットがある反面、間欠動作を行う昇圧段が最終段
だけになるので、全ての昇圧段が間欠動作を行う場合に
比べて昇圧動作に伴うリップル電圧の発生が抑えられる
(出力電圧が安定する)というメリットがある。With the circuits shown in FIGS. 10 and 11, the variable range of the output voltage Vout is "0V" in the first embodiment.
There is a demerit that it becomes narrower from "~ 24V" to "12V-24V", but since only the final boosting stage performs the intermittent operation, it is accompanied by the boosting operation as compared with the case where all the boosting stages perform the intermittent operation. There is an advantage that the generation of ripple voltage is suppressed (the output voltage is stable).
【0057】また、液晶表示素子の駆動電圧は通常12
V以上であればよいため、前述のデメリットは事実上問
題とはならない。The driving voltage of the liquid crystal display element is usually 12
As long as it is V or more, the above disadvantage does not practically pose a problem.
【0058】昇圧動作に伴うリップル電圧の発生を抑え
ることにより、図10に示すVm電位のリップル電圧も
抑えられるため、前記実施形態1では比較部4にヒステ
リシス特性を持たせていたが、図5に示すヒステリシス
特性を持たない比較部を用いることができる。By suppressing the generation of the ripple voltage due to the boosting operation, the ripple voltage of the Vm potential shown in FIG. 10 can also be suppressed. Therefore, in the first embodiment, the comparison section 4 has the hysteresis characteristic. It is possible to use a comparison section that does not have the hysteresis characteristic shown in.
【0059】上述したように、図12は、実施形態2の
電源回路150の信号の動作波形を示す図である。As described above, FIG. 12 is a diagram showing operation waveforms of signals of the power supply circuit 150 of the second embodiment.
【0060】前記実施形態1と異なるところは、昇圧用
クロックCLKAを供給或いは停止させるタイミングを
VconとVmの電位が反転するところで行っているこ
とにある。The difference from the first embodiment is that the timing of supplying or stopping the boosting clock CLKA is performed when the potentials of Vcon and Vm are inverted.
【0061】ただし、比較部108として使用されるコ
ンパレータと、昇圧部106のスイッチング素子による
遅延時間tの影響でVcon<Vmになった直後もしば
らく昇圧動作が行われるため、Vmの電位は昇圧用クロ
ックCLKAが停止するまで上昇し、その後下降に転じ
る。However, since the boosting operation is performed for a while immediately after Vcon <Vm due to the influence of the delay time t due to the comparator used as the comparing unit 108 and the switching element of the boosting unit 106, the potential of Vm is boosted. It rises until the clock CLKA stops, and then falls.
【0062】同様にVcon>Vmとなった直後もしば
らくは昇圧動作が行われないため、昇圧用クロックCL
KAが入力されるまで下降し、その後上昇に転じる。Similarly, since the boosting operation is not performed for a while immediately after Vcon> Vm, the boosting clock CL
It descends until KA is input and then rises.
【0063】これらの動作は前記実施形態1では、出力
電圧が本実施例に比べ昇圧動作に伴うリップル電圧の発
生が大きい。これは、全ての昇圧段が同時に動作したり
停止したりするためである。このため、ヒステリシスを
持たせた比較部によってリップル電圧の上限と下限を制
限することが望ましい。しかし本実施例の構成のように
最終の昇圧段だけを間欠動作させることで出力電圧に影
響する昇圧動作によるリップル電圧の発生を抑えること
ができ、比較部108の構成を図5のようにヒステリシ
スを持たないものを利用しても安定した出力電圧が得ら
れる。With respect to these operations, in the first embodiment, the output voltage is more likely to generate a ripple voltage due to the boosting operation than in the present embodiment. This is because all boosting stages operate or stop at the same time. For this reason, it is desirable to limit the upper limit and the lower limit of the ripple voltage by the comparator having hysteresis. However, by intermittently operating only the final boosting stage as in the configuration of the present embodiment, it is possible to suppress the generation of ripple voltage due to the boosting operation that affects the output voltage, and the configuration of the comparison unit 108 has a hysteresis as shown in FIG. A stable output voltage can be obtained even if one without is used.
【0064】消費電力の観点で見ると、前記実施形態1
では、全ての昇圧段が間欠動作を行っているのに対し、
本実施形態では、第3段の昇圧段のみ間欠動作を行い、
その他の昇圧段が常に動作しているため、消費電力の観
点から本実施形態が不利であるように思われる。しかし
ながら、第2段の昇圧段まででは、昇圧された電圧は液
晶表示(液晶を駆動する)に必要な電圧以下であり、第
2段の昇圧段までが常に動作していることで、第3段の
昇圧段の間欠動作の停止時間が長くなる。このため、昇
圧回路全体で見ると、本実施形態と、第1の実施形態に
は消費電力に大きな差はみられない。From the viewpoint of power consumption, the first embodiment
Then, while all the boost stages are operating intermittently,
In the present embodiment, only the third boosting stage performs the intermittent operation,
Since the other boosting stages are always operating, this embodiment seems to be disadvantageous in terms of power consumption. However, up to the second boosting stage, the boosted voltage is equal to or lower than the voltage required for liquid crystal display (driving the liquid crystal), and the second boosting stage is always operating, so The stop time of the intermittent operation of the boosting stage of the stage becomes long. Therefore, when viewed from the entire booster circuit, there is no significant difference in power consumption between the present embodiment and the first embodiment.
【0065】ここでは、便宜上VconとVmの電位差
と周辺の回路動作を添付図面の構成に沿って動作説明を
行った。このため、Vcon<Vmで昇圧動作が開始さ
れ、Vcon>Vmのとき昇圧動作が停止する。しかし
ながら、比較部及び昇圧制御部の論理構成によっては逆
の構成にしても問題はない。Here, for convenience, the potential difference between Vcon and Vm and the peripheral circuit operation have been described with reference to the configuration of the accompanying drawings. Therefore, the boosting operation starts when Vcon <Vm, and stops when Vcon> Vm. However, there is no problem even if the configurations are reversed depending on the logical configurations of the comparison unit and the boost control unit.
【0066】[0066]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電源回路
によれば、比較部が昇圧部の出力電圧と外部から入力さ
れる制御電圧とを比較して、その結果を信号出力し、昇
圧制御部が動作用クロック信号に従って動作し、比較部
からの出力信号に基づく昇圧用クロック信号を昇圧部に
供給し、昇圧部が、この昇圧用クロック信号に基づい
て、電源からの入力電圧を所定の出力電圧に昇圧する。
このため、チャージポンプ方式を用いながら制御電圧に
より出力電圧を任意に設定することができる。また、比
較部からの出力信号に基づいて昇圧制御部が昇圧部の動
作を制御し必要以上の昇圧を行わないので、負荷特性に
対応する最適な昇圧動作を行うことができる。従って、
電源回路全体の電圧変換効率の向上及び消費電力の低減
を図ることができる。As described above, according to the power supply circuit of the present invention, the comparing section compares the output voltage of the boosting section with the control voltage input from the outside, outputs the result as a signal, and boosts the voltage. The control unit operates according to the operation clock signal, supplies the boosting clock signal based on the output signal from the comparison unit to the boosting unit, and the boosting unit determines the input voltage from the power supply based on the boosting clock signal. Boost to the output voltage of.
Therefore, the output voltage can be arbitrarily set by the control voltage while using the charge pump method. Further, since the boost control unit controls the operation of the boost unit based on the output signal from the comparison unit and does not boost more than necessary, it is possible to perform the optimum boost operation corresponding to the load characteristics. Therefore,
It is possible to improve the voltage conversion efficiency of the entire power supply circuit and reduce the power consumption.
【0067】また、昇圧部の出力電圧を抵抗分割する電
圧分割回路を備え、この電圧分割回路により生成された
分割電圧と制御電圧とを比較部により比較する構成にす
ると、昇圧部の動作を低い制御電圧により制御すること
ができ、電源回路において一層の消費電力の低減を図る
ことができる。Further, when the voltage dividing circuit for resistance-dividing the output voltage of the boosting unit is provided and the dividing voltage generated by this voltage dividing circuit and the control voltage are compared by the comparing unit, the operation of the boosting unit is low. It can be controlled by the control voltage, and power consumption in the power supply circuit can be further reduced.
【0068】また、上記電源回路を表示装置及び電子機
器に用いることによって、表示装置及び電子機器の消費
電力を低減することができ、電池寿命を伸ばし使用可能
な時間を長くすることができる。Further, by using the power supply circuit for the display device and the electronic equipment, the power consumption of the display device and the electronic equipment can be reduced, the battery life can be extended, and the usable time can be extended.
【0069】加えて、上記動作用クロック信号として、
線順次駆動の走査ラインのシフトクロック信号、又はそ
れを分周して作成したクロック信号を用いる構成にする
と、クロック信号発生回路を新たに設ける必要がなく、
その分消費電力を低減することができる。In addition, as the operation clock signal,
When the shift clock signal of the scanning line of line-sequential driving or the clock signal generated by dividing the frequency is used, there is no need to newly provide a clock signal generation circuit,
The power consumption can be reduced accordingly.
【図1】本発明の電源回路の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a power supply circuit of the present invention.
【図2】本発明の電源回路に用いるスイッチ部を示す図
であって、(a)が略図、(b)回路図である。2A and 2B are diagrams showing a switch unit used in the power supply circuit of the present invention, in which FIG. 2A is a schematic diagram and FIG. 2B is a circuit diagram.
【図3】チャージポンプ方式の昇圧回路の一例を示す図
である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a charge pump type booster circuit.
【図4】本発明の電源回路における昇圧部の回路例を示
す図である。FIG. 4 is a diagram showing a circuit example of a boosting unit in the power supply circuit of the present invention.
【図5】本発明の電源回路における比較部を示す図であ
って、(a)が回路図、(b)が動作状態を表す表であ
る。5A and 5B are diagrams showing a comparison unit in the power supply circuit of the present invention, where FIG. 5A is a circuit diagram and FIG. 5B is a table showing operating states.
【図6】本発明の電源回路における昇圧制御部の回路例
を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a circuit example of a boost controller in the power supply circuit of the present invention.
【図7】本発明の電源回路の動作を示すタイムチャート
である。FIG. 7 is a time chart showing the operation of the power supply circuit of the present invention.
【図8】従来の電源回路の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a conventional power supply circuit.
【図9】従来の電源回路における電圧制御部の回路例を
示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a circuit example of a voltage control unit in a conventional power supply circuit.
【図10】実施形態2における電源回路150のブロッ
クを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a block of a power supply circuit 150 according to the second embodiment.
【図11】昇圧部106の詳細を示す図である。11 is a diagram showing details of the booster 106. FIG.
【図12】実施形態2の電源回路150の信号の動作波
形を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing operation waveforms of signals of the power supply circuit 150 according to the second embodiment.
1 電源回路 2 昇圧部 3 昇圧制御部 4 比較部 5 電圧分割回路 20 スイッチ部 30 昇圧回路 34、S1H、S2H、S3H 高圧側スイッチ部 35、S1L、S2L、S3L 低圧側スイッチ部 36、CF1、CF2、CF3 フライングコンデンサ 37、CC1、CC2、CC3 出力用コンデンサ 41 第1段昇圧回路 42 第2段昇圧回路 43 第3段昇圧回路 51 コンパレータ 61 ANDゲート回路 Vin 入力電圧 Vout 出力電圧 Vcon 制御電圧 Vm 分割電圧 Vc 比較部の出力信号 CLK1 動作用クロック信号 CLKA、CLK3 昇圧用クロック信号1 Power Supply Circuit 2 Boosting Section 3 Boosting Control Section 4 Comparing Section 5 Voltage Dividing Circuit 20 Switching Section 30 Boosting Circuit 34, S1 H , S2 H , S3 H High Voltage Side Switching Section 35, S1 L , S2 L , S3 L Low Voltage Side Switch Part 36, CF1, CF2, CF3 Flying capacitor 37, CC1, CC2, CC3 Output capacitor 41 First stage booster circuit 42 Second stage booster circuit 43 Third stage booster circuit 51 Comparator 61 AND gate circuit Vin Input voltage Vout Output voltage Vcon Control voltage Vm Divided voltage Vc Output signal CLK1 of comparison unit CLK1 Operation clock signals CLKA, CLK3 Boosting clock signal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 3/07 G02F 1/133 G09G 3/20 G09G 3/36 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 3/07 G02F 1/133 G09G 3/20 G09G 3/36
Claims (7)
数段の昇圧回路を有し、電源からの入力電圧と動作用ク
ロック信号と昇圧用クロック信号とが入力され、該動作
用クロック信号に基づいて最終段の昇圧回路を除く各昇
圧回路が入力電圧を昇圧して次段の昇圧回路に出力する
とともに、該最終段の昇圧回路が、該昇圧用クロック信
号に基づいて入力電圧を昇圧して出力するようになった
昇圧部と、 該昇圧部における最終段の昇圧回路の出力電圧と、外部
から入力される制御電圧とを比較する比較部と、前記動作用クロックおよび該比較部の出力が入力されて
おり、該比較部の出力に基づいて、該動作用クロックに
より生成される前記昇圧用クロックの前記最終段の昇圧
回路への供給および停止を制御する 昇圧制御部とを備え
た電源回路。1. A device for boosting an input voltage, respectively.
It has a booster circuit with several stages, and the input voltage from the power supply and operating clock
Lock signal and the step-up clock signal is input, said operating
Based on the clock signal for
The voltage circuit boosts the input voltage and outputs it to the next stage booster circuit.
At the same time, the booster circuit at the final stage is
Comparing the output voltage of the booster unit that boosts and outputs the input voltage based on the signal, and the output voltage of the booster circuit at the final stage in the booster unit and the control voltage input from the outside. Section, the operation clock and the output of the comparison section are input.
The operation clock based on the output of the comparator.
Boosting of the final stage of the boosting clock generated by
A power supply circuit that includes a boost control unit that controls supply and stop to the circuit.
出力電圧を抵抗分割する電圧分割回路を備え、該電圧分
割回路により生成された分割電圧と前記制御電圧とを前
記比較部により比較する構成とした請求項1に記載の電
源回路。2. A configuration in which a voltage division circuit for resistively dividing an output voltage of a final stage booster circuit in the booster unit is provided, and the divided voltage generated by the voltage divider circuit and the control voltage are compared by the comparison unit. The power supply circuit according to claim 1.
記分割電圧を超えることが検出されると、前記昇圧制御
部が昇圧用クロック信号を前記昇圧部に供給することを
開始し、前記比較部によって、前記分割電圧が前記制御電圧を超
えることが検出されると、 前記昇圧制御部が前記昇圧用
クロック信号を前記昇圧部に供給することを停止する、
請求項2に記載の電源回路。3. The control unit controls the control voltage to
When it is detected that the divided voltage is exceeded, the boost control unit starts supplying the boost clock signal to the boost unit, and the comparison unit causes the divided voltage to exceed the control voltage.
If it is detected that the boosting control unit stops supplying the boosting clock signal to the boosting unit,
The power supply circuit according to claim 2.
記制御電圧を超えることが検出されると、前記昇圧制御
部が昇圧用クロック信号を前記昇圧部に供給することを
開始し、 前記比較部によって、前記前記制御電圧が分割電圧を超
えることが検出されると、前記昇圧制御部が前記昇圧用
クロック信号を前記昇圧部に供給することを停止する、
請求項2に記載の電源回路。 4. The division voltage is controlled by the comparison unit to
When it is detected that the control voltage is exceeded, the boost control unit starts supplying the boost clock signal to the boost unit, and the comparison unit causes the control voltage to exceed the division voltage.
If it is detected that the boosting control unit stops supplying the boosting clock signal to the boosting unit,
The power supply circuit according to claim 2.
回路を用いた表示装置。5. A display device using the power supply circuit according to claim 1. Description:
駆動の走査ラインのシフトクロック信号、又はそれを分
周して作成したクロック信号を用いる請求項1〜4うち
の1つに記載の電源回路を用いた表示装置。6. The power supply circuit according to claim 1, wherein a shift clock signal of a scanning line of line-sequential driving or a clock signal generated by dividing the shift clock signal is used as the operation clock signal. Display device using.
回路を用いた電子機器。7. An electronic device using the power supply circuit according to claim 1. Description:
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7855532B2 (en) | 2006-06-08 | 2010-12-21 | Nec Electronics Corporation | Power supply circuit with control switches to voltage multiplier having same frequency as clock |
CN105406711A (en) * | 2015-11-27 | 2016-03-16 | 上海晶丰明源半导体有限公司 | Two-way voltage conversion control chip, two-way voltage converter and electronic watt-hour meter |
US9350233B2 (en) | 2013-03-22 | 2016-05-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Voltage conversion circuit and switching control circuit |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4212791B2 (en) | 2000-08-09 | 2009-01-21 | シャープ株式会社 | Liquid crystal display device and portable electronic device |
JP4576736B2 (en) * | 2001-03-28 | 2010-11-10 | セイコーエプソン株式会社 | Power supply circuit, display device, and electronic device |
KR100878244B1 (en) | 2002-09-12 | 2009-01-13 | 삼성전자주식회사 | Driving voltage generation circuit and liquid crystal display device using the same |
JP4100178B2 (en) | 2003-01-24 | 2008-06-11 | ソニー株式会社 | Display device |
US7719343B2 (en) * | 2003-09-08 | 2010-05-18 | Peregrine Semiconductor Corporation | Low noise charge pump method and apparatus |
JP4425727B2 (en) | 2004-02-27 | 2010-03-03 | Necエレクトロニクス株式会社 | Power circuit |
KR100604849B1 (en) | 2004-05-04 | 2006-07-26 | 삼성전자주식회사 | Charge pump circuit of LC driver including driver whose current driving capability is changed according to the size of load of output stage |
EP3570374B1 (en) | 2004-06-23 | 2022-04-20 | pSemi Corporation | Integrated rf front end |
JP2007006576A (en) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | New Japan Radio Co Ltd | Step-up method and circuit |
CN100454736C (en) * | 2005-08-02 | 2009-01-21 | 蜜蜂工房半导体有限公司 | power supply unit |
JP4750530B2 (en) | 2005-10-27 | 2011-08-17 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Semiconductor integrated circuit device and non-contact electronic device using the same |
JP4968904B2 (en) * | 2006-12-08 | 2012-07-04 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Display panel driving device, display panel driving method, and display device |
TWI358884B (en) * | 2008-06-13 | 2012-02-21 | Green Solution Tech Co Ltd | Dc/dc converter circuit and charge pump controller |
US8816659B2 (en) | 2010-08-06 | 2014-08-26 | Peregrine Semiconductor Corporation | Low-noise high efficiency bias generation circuits and method |
US9030248B2 (en) | 2008-07-18 | 2015-05-12 | Peregrine Semiconductor Corporation | Level shifter with output spike reduction |
US9660590B2 (en) | 2008-07-18 | 2017-05-23 | Peregrine Semiconductor Corporation | Low-noise high efficiency bias generation circuits and method |
JP2011528870A (en) | 2008-07-18 | 2011-11-24 | ペレグリン セミコンダクター コーポレーション | Low noise high efficiency bias generation circuit and method |
US8072409B2 (en) * | 2009-02-25 | 2011-12-06 | Au Optronics Corporation | LCD with common voltage driving circuits |
US8686787B2 (en) | 2011-05-11 | 2014-04-01 | Peregrine Semiconductor Corporation | High voltage ring pump with inverter stages and voltage boosting stages |
US9413362B2 (en) | 2011-01-18 | 2016-08-09 | Peregrine Semiconductor Corporation | Differential charge pump |
JP5910752B2 (en) * | 2012-11-13 | 2016-04-27 | トヨタ自動車株式会社 | Boost converter controller |
JP5930064B2 (en) * | 2012-11-13 | 2016-06-08 | トヨタ自動車株式会社 | Boost converter controller |
JP6842271B2 (en) * | 2016-10-07 | 2021-03-17 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | Power supply circuit and semiconductor storage device |
-
1999
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7855532B2 (en) | 2006-06-08 | 2010-12-21 | Nec Electronics Corporation | Power supply circuit with control switches to voltage multiplier having same frequency as clock |
US9350233B2 (en) | 2013-03-22 | 2016-05-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Voltage conversion circuit and switching control circuit |
CN105406711A (en) * | 2015-11-27 | 2016-03-16 | 上海晶丰明源半导体有限公司 | Two-way voltage conversion control chip, two-way voltage converter and electronic watt-hour meter |
CN105406711B (en) * | 2015-11-27 | 2018-06-29 | 上海晶丰明源半导体股份有限公司 | Two-way voltage conversion and control chip, two-way electric pressure converter and electronic electric energy meter |
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Publication number | Publication date |
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