(57)【要約】【課題】昇圧倍率の切り替え時における出力電圧の変動が小さい昇圧回路を提供する。【解決手段】昇圧回路が、チャージポンプ回路２１と、制御回路部とを備えている。チャージポンプ回路２１は、昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２と供給電圧を昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２に供給するためのスイッチＳ１１７、Ｓ１１８とを備えると共に、昇圧倍率が変更可能に構成されている。制御回路部は、スイッチＳ１１７、Ｓ１１８を昇圧クロック信号に同期してオンオフする動作と常時にオフする動作とを電圧ＶＡＤＤに応答して選択的に行うように構成されている。制御回路部は、チャージポンプ回路２１の昇圧倍率を３倍から２倍に切り替える際、スイッチＳ１１７、Ｓ１１８の動作を切り替える電圧ＶＡＤＤの基準値をＶＡＤＤ２からＶＡＤＤ１（＞ＶＡＤＤ２）に切り替えた後、昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２の接続関係を切り替える。【選択図】図５Ａ
2010259225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇圧クロック信号を用いて供給電圧を昇圧して昇圧出力電圧を生成するチャージポンプ回路と、
前記チャージポンプ回路を制御する制御回路部
とを備え、
前記チャージポンプ回路は、複数の昇圧キャパシタと前記供給電圧を前記昇圧キャパシタに供給するための充電用スイッチとを備えると共に、前記複数の昇圧キャパシタの接続関係の切り替えによって昇圧倍率が変更可能に構成され、
前記制御回路部は、前記チャージポンプ回路の昇圧倍率を切り替える制御を行うと共に、前記充電用スイッチを前記昇圧クロック信号に同期してオンオフする第１動作と前記昇圧クロック信号に無関係にオフする第２動作とを、前記複数の昇圧キャパシタのうち充電されている充電中昇圧キャパシタの電圧と前記供給電圧の和に対応して生成される和対応電圧に応答して選択的に行うように構成され、
前記制御回路部は、前記チャージポンプ回路の昇圧倍率を第１倍率から前記第１倍率より低い第２倍率に切り替える際、前記充電用スイッチを前記第１動作と前記第２動作との間で切り替える前記和対応電圧の基準値を前記第１倍率に対応して決定される第１値から前記第２倍率に対応して決定される第２値に切り替えた後、前記チャージポンプ回路の前記複数の昇圧キャパシタの接続関係を切り替える
昇圧回路。
【請求項２】
請求項１に記載の昇圧回路であって、
前記チャージポンプ回路は、前記複数の昇圧キャパシタのうちの第１昇圧キャパシタをグランドに放電するための放電スイッチを更に含み、
前記制御回路部は、前記チャージポンプ回路の昇圧倍率を前記第２倍率から前記第１倍率に切り替える際、前記和対応電圧の前記基準値を前記第２値から前記第１値に切り替えると共に前記第１昇圧キャパシタを前記放電スイッチを介して放電した後、前記チャージポンプ回路の前記複数の昇圧キャパシタの接続関係を切り替える
昇圧回路。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の昇圧回路であって、
前記チャージポンプ回路は、前記昇圧倍率が前記第１倍率であるとき前記複数の昇圧キャパシタが同時に充放電されるように構成され、
前記制御回路部は、前記チャージポンプ回路の昇圧倍率を前記第１倍率から前記第２倍率に切り替える際、前記複数の昇圧キャパシタが放電から充電に切り替えられるタイミングで前記和対応電圧の前記基準値を前記第１値から前記第２値に切り替える
昇圧回路。
【請求項４】
請求項２に記載の昇圧回路であって、
前記チャージポンプ回路は、前記昇圧倍率が前記第２倍率であるとき前記第１昇圧キャパシタと前記複数の昇圧キャパシタのうちの第２昇圧キャパシタとが交互に充放電されるように構成され、
前記制御回路部は、前記チャージポンプ回路の昇圧倍率を前記第２倍率から前記第１倍率に切り替える際、前記第２昇圧キャパシタの充電が完了するタイミングで、前記第１昇圧キャパシタを前記放電スイッチを介して放電する
昇圧回路。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の昇圧回路であって、
前記供給電圧は、バッテリーから供給されるバッテリー電圧であり、
前記制御回路部は、前記バッテリー電圧に応答して前記チャージポンプ回路の前記昇圧倍率を切り替える
昇圧回路。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の昇圧回路であって、
前記制御回路部は、
前記充電中昇圧キャパシタの電圧と前記供給電圧の和に対応して前記和対応電圧を生成する加算回路部と、
前記和対応電圧を分圧して生成された比較電圧と、所定の基準電圧とを比較する比較回路部と、
前記比較回路部の出力信号に応答して前記前記充電用スイッチの動作を前記第１動作と前記第２動作のうちから選択するスイッチ制御回路
とを含み、
前記制御回路部は、前記比較電圧の前記和対応電圧に対する比率を切り替えることによって、前記和対応電圧の前記基準値を切り替えるように構成された
昇圧回路。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の昇圧回路であって、
前記和対応電圧は、前記複数の昇圧キャパシタのうち充電されている充電中昇圧キャパシタの電圧と、前記供給電圧と、前記昇圧出力電圧の和に対応して生成される
昇圧回路。
【請求項８】
昇圧クロック信号を用いて供給電圧を昇圧して昇圧出力電圧を生成するチャージポンプ回路と、
前記チャージポンプ回路を制御する制御回路部
とを備え、
前記チャージポンプ回路は、複数の昇圧キャパシタと前記供給電圧を前記昇圧キャパシタに供給するための充電用スイッチと前記複数の昇圧キャパシタのうちの一の昇圧キャパシタをグランドに放電するための放電スイッチとを備えると共に、前記複数の昇圧キャパシタの接続関係の切り替えによって昇圧倍率が変更可能に構成され、
前記制御回路部は、前記チャージポンプ回路の昇圧倍率を切り替える制御を行うと共に、前記充電用スイッチを前記昇圧クロック信号に同期してオンオフする第１動作と前記昇圧クロック信号に無関係にオフする第２動作とを、前記複数の昇圧キャパシタのうち充電されている充電中昇圧キャパシタの電圧と前記供給電圧の和に対応して生成される和対応電圧に応答して選択的に行うように構成され、
前記制御回路部は、前記チャージポンプ回路の昇圧倍率を第２倍率から前記第２倍率より高い第１倍率に切り替える際、前記充電用スイッチを前記第１動作と前記第２動作との間で切り替える前記和対応電圧の基準値を前記第２倍率に対応して決定される第２値から前記第１倍率に対応して決定される第１値に切り替えると共に前記一の昇圧キャパシタを前記放電スイッチを介して放電した後、前記チャージポンプ回路の前記複数の昇圧キャパシタの接続関係を切り替える
昇圧回路。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の昇圧回路と、
液晶表示パネルと、
前記昇圧回路から前記昇圧出力電圧を受け取り、前記液晶表示パネルを駆動する駆動回路部
とを備え、
前記チャージポンプ回路の前記昇圧倍率の切り替えが、垂直同期期間のうちの表示ブランク期間に行われる
液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇圧回路、及びその動作方法に関し、特に、チャージポンプを用いて昇圧を行う昇圧回路、及びその動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
チャージポンプ方式の昇圧回路は、様々な装置に使用される基本的な回路の一つである。チャージポンプ方式の昇圧回路は、例えば、携帯電話用の液晶表示パネル駆動ＩＣ（Integrated Circuit）に内蔵される。この昇圧回路は、電池その他の電源から供給される供給電圧を昇圧することによって液晶表示パネルを駆動するためのパネル駆動用電圧を生成する。
【０００３】
昇圧回路への一つの要求は、供給電圧が大きく変動しても所望の出力電圧が安定して得られることである。このような要求を満たす昇圧回路の構成が、特開２００８−２４５５００号公報に開示されている。この公報に開示された昇圧回路では、昇圧キャパシタの充電期間中に供給電圧と昇圧キャパシタの電圧の和を監視し、その和に応答して昇圧キャパシタへの充電を制御する。このような制御では、供給電圧に応答して昇圧キャパシタに充電される電圧が調節されるため広範囲の供給電圧に対して所望の出力電圧が安定して得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２４５５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特開２００８−２４５５００号公報に開示されている様々な昇圧回路は、いずれも、昇圧倍率が固定であるが、供給電圧の許容範囲を広げるためには、昇圧倍率が切り替え可能であることが望ましい。しかしながら、昇圧倍率が切り替え時の動作が不適切であると、切り替えの瞬間に昇圧回路の出力電圧が大きく変動してしまう。これは、回路特性としては好ましくない。例えば、液晶表示パネル駆動ＩＣに内蔵された昇圧回路において、昇圧倍率の切り替えの瞬間に昇圧回路の出力電圧が大きく変動してしまうと、画像に縞状のむらが発生し得る。
【０００６】
したがって、供給電圧が大きく変動しても所望の出力電圧が安定して得られ、且つ、昇圧倍率の切り替え時における出力電圧の変動が小さい昇圧回路の提供が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、以下に述べられる手段を採用する。本発明の一の観点では、昇圧クロック信号を用いて供給電圧を昇圧して昇圧出力電圧を生成するチャージポンプ回路と、チャージポンプ回路を制御する制御回路部とを備えている。チャージポンプ回路は、複数の昇圧キャパシタと供給電圧を昇圧キャパシタに供給するための充電用スイッチとを備えると共に、複数の昇圧キャパシタの接続関係の切り替えによって昇圧倍率が変更可能に構成されている。制御回路部は、チャージポンプ回路の昇圧倍率を切り替える制御を行うと共に、充電用スイッチを昇圧クロック信号に同期してオンオフする第１動作と昇圧クロック信号に無関係にオフする第２動作とを、複数の昇圧キャパシタのうち充電されている充電中昇圧キャパシタの電圧と供給電圧の和に対応して生成される和対応電圧に応答して選択的に行うように構成されている。制御回路部は、チャージポンプ回路の昇圧倍率を第１倍率から第１倍率より低い第２倍率に切り替える際、充電用スイッチを第１動作と第２動作との間で切り替える和対応電圧の基準値を第１倍率に対応して決定される第１値から第２倍率に対応して決定される第２値に切り替えた後、チャージポンプ回路の複数の昇圧キャパシタの接続関係を切り替える。
【０００８】
本発明の他の観点では、昇圧回路が、昇圧クロック信号を用いて供給電圧を昇圧して昇圧出力電圧を生成するチャージポンプ回路と、チャージポンプ回路を制御する制御回路部とを備えている。チャージポンプ回路は、複数の昇圧キャパシタと、供給電圧を昇圧キャパシタに供給するための充電用スイッチと、複数の昇圧キャパシタのうちの一の昇圧キャパシタをグランドに放電するための放電スイッチとを備えると共に、複数の昇圧キャパシタの接続関係の切り替えによって昇圧倍率が変更可能に構成されている。制御回路部は、チャージポンプ回路の昇圧倍率を切り替える制御を行うと共に、充電用スイッチを昇圧クロック信号に同期してオンオフする第１動作と昇圧クロック信号に無関係にオフする第２動作とを、複数の昇圧キャパシタのうち充電されている充電中昇圧キャパシタの電圧と供給電圧の和に対応して生成される和対応電圧に応答して選択的に行うように構成されている。このとき、制御回路部は、チャージポンプ回路の昇圧倍率を第２倍率から第２倍率より高い第１倍率に切り替える際、充電用スイッチを第１動作と第２動作との間で切り替える和対応電圧の基準値を第２倍率に対応して決定される第２値から第１倍率に対応して決定される第１値に切り替えると共に該一の昇圧キャパシタを放電スイッチを介して放電した後、チャージポンプ回路の複数の昇圧キャパシタの接続関係を切り替える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、供給電圧が大きく変動しても所望の出力電圧が安定して得られ、且つ、昇圧倍率の切り替え時における出力電圧の変動が小さい昇圧回路が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａは、発明者によって検討された昇圧回路の構成を示す回路図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、発明者によって検討された昇圧回路の構成を示す回路図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図２Ａ、図２Ｂの昇圧回路において、２倍昇圧を行う場合の各スイッチ及びキャパシタの動作を示す表である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図２Ａ、図２Ｂの昇圧回路において、３倍昇圧を行う場合の各スイッチ及びキャパシタの動作を示す表である。
【図４】図４は、図２Ａ、図２Ｂの昇圧回路において、昇圧倍率を２倍と３倍の間で切り替える場合の出力電源電圧の波形を示すグラフである。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の一実施形態の昇圧回路の構成を示す回路図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の一実施形態の昇圧回路の構成を示す回路図である。
【図６Ａ】図６Ａは、昇圧倍率を３倍から２倍に切り換える場合における図５Ａ、図５Ｂの昇圧回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図６Ｂ】図６Ｂは、昇圧倍率を２倍から３倍に切り換える場合における図５Ａ、図５Ｂの昇圧回路の、動作を示すタイミングチャートである。
【図７】図７は、図５Ａ、図５Ｂの昇圧回路において、昇圧倍率を２倍と３倍の間で切り替える場合の出力電源電圧の波形を示すグラフである。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の他の実施形態の昇圧回路の構成を示す回路図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明の他の実施形態の昇圧回路の構成を示す回路図である。
【図９Ａ】図９Ａは、図８Ａ、図８Ｂの昇圧回路において、２倍昇圧を行う場合の各スイッチ及びキャパシタの動作を示す表である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図８Ａ、図８Ｂの昇圧回路において、２．５倍昇圧を行う場合の各スイッチ及びキャパシタの動作を示す表である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、図８Ａ、図８Ｂの昇圧回路において、２．５倍昇圧を行う場合の各スイッチ及びキャパシタの動作を示す表である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図８Ａ、図８Ｂの昇圧回路において、３倍昇圧を行う場合の各スイッチ及びキャパシタの動作を示す表である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、本発明の更に他の実施形態の昇圧回路の構成を示す回路図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、本発明の更に他の実施形態の昇圧回路の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の昇圧回路の実施形態を説明する。以下では、本発明の昇圧回路が液晶表示装置の電源回路に適用される実施形態を説明する。しかしながら、昇圧回路が液晶表示装置以外の様々な装置に使用可能であることは、当業者には自明的であろう。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態の昇圧回路を備える液晶表示装置１０の構成を示すブロック図である。液晶表示装置１０は、液晶表示パネル１と、データ線駆動回路２と、走査線駆動回路３と、電源回路４と、表示制御回路５と、バッテリー６を備えている。
【００１３】
液晶表示パネル１は、図１の横方向に配列されて縦方向に延伸するように設けられたデータ線７と、横方向に延伸するように設けられた走査線８とを備えている。データ線７と走査線８とが交差する位置には画素が形成されており、各画素は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１１と、保持容量１２と、液晶容量１３とを備えて構成されている。ＴＦＴ１１のゲートは走査線８に接続され、ソース（ドレイン）はデータ線７に接続されている。また、ＴＦＴ１１のドレイン（ソース）は、保持容量１２及び液晶容量１３に接続され、保持容量１２及び液晶容量１３の他端はコモン電極ＣＯＭに接続されている。液晶容量１３は、画素電極と、コモン電極と、それらの間に充填された液晶によって形成された、容量性の素子である。
【００１４】
データ線駆動回路２は、デジタル画像信号に応答してアナログ信号電圧（階調電圧）を出力し、データ線７を駆動する。走査線駆動回路３は、走査線８を駆動して各画素のＴＦＴ１１を選択する。電源回路４は、バッテリー６から供給されるバッテリー電圧ＶＢＡＴを昇圧回路によって昇圧することによって電源電圧ＶＤＤ２を生成し、生成した電源電圧ＶＤＤ２を、データ線駆動回路２及び走査線駆動回路３に供給する。表示制御回路５は、データ線駆動回路２、走査線駆動回路３、及び電源回路４の動作を制御する制御信号を生成して、これらの回路を制御する。表示制御回路５から電源回路４に供給される制御信号には、昇圧クロック信号ＤＣＣＬＫが含まれている。後述されるように、昇圧クロック信号ＤＣＣＬＫは、電源回路４に設けられた昇圧回路のチャージポンプ回路を動作させる昇圧クロックとして使用される。
【００１５】
電源回路４に設けられた昇圧回路は、バッテリー電圧ＶＢＡＴの変動幅が大きくても一定の電源電圧ＶＤＤ２を供給できることが好ましく、このような要求を満足させるために、当該昇圧回路は、昇圧倍率が変更可能に構成されることが好ましい。加えて、従来技術に記載されているような、昇圧キャパシタの充電期間中に供給電圧と昇圧キャパシタの電圧の和を監視する手法は、電源電圧ＶＤＤ２の安定化に好ましい。そこで、発明者らは、まず、昇圧倍率が変更可能であり、且つ、昇圧キャパシタの充電期間中にバッテリー電圧ＶＢＡＴと昇圧キャパシタの電圧の和を監視するような構成の昇圧回路について検討した。図２Ａ、図２Ｂは、発明者らが検討した昇圧回路２００の構成を示す回路図である。以下では、まずは、図２Ａ、図２Ｂに図示された昇圧回路２００について説明する。
【００１６】
図２Ａ、図２Ｂの昇圧回路２００は、チャージポンプ回路２１と、加算／比較回路２２と、スイッチ制御回路２３、２４と、倍率切替回路２５とを備えている。
【００１７】
チャージポンプ回路２１は、バッテリー電圧ＶＢＡＴを昇圧し、昇圧出力端子２１ａから出力電源電圧ＶＤＤ２を出力するための回路である。出力電源電圧ＶＤＤ２の安定化のために、昇圧出力端子２１ａには平滑容量Ｃ１３が接続される。詳細には、チャージポンプ回路２１は、スイッチＳ１１１〜Ｓ１１９、Ｓ１１Ｄ、Ｓ１１Ｅと、昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２とを備えている。一実施形態では、スイッチＳ１１１、Ｓ１１３、Ｓ１１５、Ｓ１１６、Ｓ１１７及びＳ１１９としてはＰＭＯＳトランジスタが使用され、スイッチＳ１１２、Ｓ１１４としてはＮＭＯＳトランジスタが使用され、スイッチＳ１１Ｄ、Ｓ１１Ｅとしてはトランスファーゲートが使用される。スイッチＳ１１１〜Ｓ１１６、Ｓ１１９、Ｓ１１Ｄ、Ｓ１１Ｅは、スイッチ制御回路２３によって制御され、スイッチＳ１１７、Ｓ１１８は、スイッチ制御回路２４によって制御される。ここでスイッチＳ１１７、Ｓ１１８は、昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２にバッテリー電圧ＶＢＡＴを供給して充電するためのスイッチである。
【００１８】
チャージポンプ回路２１は、スイッチＳ１１１〜Ｓ１１９、Ｓ１１Ｄ、Ｓ１１Ｅのオンオフを制御して昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２の接続関係を切り換えることにより、２倍昇圧動作と３倍昇圧動作とを行うことができるように構成されている。チャージポンプ回路２１が２倍昇圧動作を行う場合、図２Ａに示されているように、スイッチＳ１１９が常時ＯＦＦにされ、他のスイッチは、昇圧クロック信号ＤＣＣＬＫに同期してオンオフされる。チャージポンプ回路２１が２倍昇圧動作を行う場合には、昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２が交互に充放電されることに留意されたい。一方、チャージポンプ回路２１が３倍昇圧動作を行う場合、図２Ｂに示されているように、スイッチＳ１１３、Ｓ１１５が常時ＯＦＦにされ、他のスイッチは、昇圧クロック信号ＤＣＣＬＫに同期してオンオフされる。チャージポンプ回路２１が３倍昇圧動作を行う場合には、昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２が同時に充放電されることに留意されたい。チャージポンプ回路２１の動作については、後に詳細に説明する。
【００１９】
加算／比較回路２２、スイッチ制御回路２３、２４、及び倍率切替回路２５は、チャージポンプ回路２１を制御する為の制御回路部である。詳細には、加算／比較回路２２は、オペアンプＡＭＰ１と、コンパレータＣＭＰ１と、抵抗素子Ｒ１１〜Ｒ１７と、スイッチＳ１１Ｂ、Ｓ１１Ｃと、基準電圧ＶＲＥＦを出力する定電圧源２６とを備えている。加算／比較回路２２は、下記のように動作する。まず、加算／比較回路２２は、昇圧キャパシタＣ１１の電圧ＶＣ１１と、昇圧キャパシタＣ１２の電圧ＶＣ１２と、バッテリー電圧ＶＢＡＴと、出力電源電圧ＶＤＤ２の和に対応する電圧ＶＡＤＤを生成する機能を有している。この機能は、出力が反転入力に接続されたオペアンプＡＭＰ１と、抵抗素子Ｒ１１〜Ｒ１４によって実現されている。ただし、昇圧キャパシタＣ１１の電圧ＶＣ１１と昇圧キャパシタＣ１２の電圧ＶＣ１２は、それらが充電されている間しか加算／比較回路２２に供給されないので、結果として、加算／比較回路２２は、下記のような動作をすることになる：
（１）チャージポンプ回路２１が２倍昇圧動作を行う場合、昇圧キャパシタＣ１１の充電期間中においては昇圧キャパシタＣ１１の電圧ＶＣ１１とバッテリー電圧ＶＢＡＴと出力電源電圧ＶＤＤ２の和の１／３になるように電圧ＶＡＤＤを生成し、昇圧キャパシタＣ１２の充電期間中においては昇圧キャパシタＣ１２の電圧ＶＣ１２とバッテリー電圧ＶＢＡＴと出力電源電圧ＶＤＤ２の和１／３になるように電圧ＶＡＤＤを生成する。
（２）チャージポンプ回路２１が３倍昇圧動作を行うとき、昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２の充電期間中において、昇圧キャパシタＣ１１の電圧ＶＣ１１と昇圧キャパシタＣ１２の電圧ＶＣ１２とバッテリー電圧ＶＢＡＴと出力電源電圧ＶＤＤ２の和の１／４になるように電圧ＶＡＤＤを生成する。
【００２０】
更に加算／比較回路２２は、電圧ＶＡＤＤを分圧して比較電圧ＶＣＭＰに変換し、比較電圧ＶＣＭＰと基準電圧ＶＲＥＦを比較し、更に、その比較結果に応じて出力信号ＶＣＴＬを生成するように構成されている。加算／比較回路２２のうちの抵抗素子Ｒ１５〜Ｒ１７とスイッチＳ１１Ｂ、Ｓ１１Ｃが、電圧ＶＡＤＤを比較電圧ＶＣＭＰに変換する機能を司る。本実施形態では、比較電圧ＶＣＭＰの電圧ＶＡＤＤに対する比率が、スイッチＳ１１Ｂ、Ｓ１１Ｃによって切り替え可能である。スイッチＳ１１Ｂ、Ｓ１１Ｃは、電圧モニター切り替え信号ＰＭＯＤＥＬＩＭに応答して制御される。詳細には、スイッチＳ１１Ｂがオンに、スイッチＳ１１Ｃがオフに設定されると、比較電圧ＶＣＭＰは次式のように設定される：
ＶＣＭＰ＝ＶＡＤＤ・Ｒ１７／（Ｒ１５＋Ｒ１６＋Ｒ１７）．
一方、スイッチＳ１１Ｂがオフに、スイッチＳ１１Ｃがオンに設定されると、比較電圧ＶＣＭＰは次式のように設定される：
ＶＣＭＰ＝ＶＡＤＤ・（Ｒ１６＋Ｒ１７）／（Ｒ１５＋Ｒ１６＋Ｒ１７）．
電圧ＶＣＭＰが基準電圧ＶＲＥＦよりも低い場合、出力信号ＶＣＴＬがアサートされ（本実施形態ではＨｉｇｈレベルに設定され）、電圧ＶＣＭＰが基準電圧ＶＲＥＦよりも高い場合、出力信号ＶＣＴＬがネゲートされる（本実施形態ではＬｏｗレベルに設定される）。
【００２１】
チャージポンプ回路２１が２倍昇圧動作を行う場合と３倍昇圧動作を行う場合では、出力信号ＶＣＴＬがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに、又はその逆に切り換えられる電圧ＶＡＤＤの値を切り換える必要がある。詳細には、チャージポンプ回路２１が２倍昇圧動作を行う場合に出力信号ＶＣＴＬが遷移する電圧ＶＡＤＤの値ＶＡＤＤ１は、チャージポンプ回路２１が３倍昇圧動作を行う場合に出力信号ＶＣＴＬが遷移する電圧ＶＡＤＤの値ＶＡＤＤ２よりも高くなければならない。
【００２２】
上述のスイッチＳ１１Ｂ、Ｓ１１Ｃは、出力信号ＶＣＴＬが遷移する電圧ＶＡＤＤを切り替えるために使用される。詳細には、２倍昇圧動作が行われる場合、電圧モニター切り替え信号ＰＭＯＤＥＬＩＭがＬｏｗレベルに設定され、スイッチＳ１１Ｂがオンに、スイッチＳ１１Ｃがオフに設定される。これにより、２倍昇圧動作が行われる場合に出力信号ＶＣＴＬが遷移する電圧ＶＡＤＤの基準値ＶＡＤＤ１は、下記式のように設定される：
ＶＡＤＤ１＝ＶＲＥＦ・（Ｒ１５＋Ｒ１６＋Ｒ１７）／Ｒ１７  ・・・（１）
【００２３】
一方、３倍昇圧動作が行われる場合、電圧モニター切り替え信号ＰＭＯＤＥＬＩＭがＨｉｇｈレベルに設定され、スイッチＳ１１Ｂがオフに、スイッチＳ１１Ｃがオンに設定される。これにより、３倍昇圧動作が行われる場合に出力信号ＶＣＴＬが遷移する電圧ＶＡＤＤの基準値ＶＡＤＤ２は、下記式のように設定される：
ＶＡＤＤ２＝ＶＲＥＦ・（Ｒ１５＋Ｒ１６＋Ｒ１７）／（Ｒ１６＋Ｒ１７）  ・・・（２）
ここで、３倍昇圧動作が行われる場合に出力信号ＶＣＴＬが遷移する電圧ＶＡＤＤの基準値ＶＡＤＤ２が、２倍昇圧動作が行われる場合に出力信号ＶＣＴＬが遷移する電圧ＶＡＤＤの基準値ＶＡＤＤ１より低いことに留意されたい。加算／比較回路２２によって生成された出力信号ＶＣＴＬは、スイッチ制御回路２４に供給される。
【００２４】
スイッチ制御回路２３は、チャージポンプ回路２１のスイッチＳ１１１〜Ｓ１１６、Ｓ１１９、Ｓ１１Ｄ、Ｓ１１Ｅを制御する機能を有している。詳細には、スイッチ制御回路２３は、昇圧クロックＤＣＣＬＫに同期してスイッチＳ１１１〜Ｓ１１６、Ｓ１１９、Ｓ１１Ｄ、Ｓ１１Ｅのオンオフを切り換える。このとき、スイッチ制御回路２３は、チャージポンプ回路２１が２倍昇圧動作、３倍昇圧動作のいずれを行うかに応じてスイッチＳ１１１〜Ｓ１１６、Ｓ１１９、Ｓ１１Ｄ、Ｓ１１Ｅのオンオフの制御方式を切り換える。詳細には、チャージポンプ回路２１が２倍昇圧動作を行う場合、電圧モニター切り替え信号ＰＭＯＤＥＬＩＭがＬｏｗレベルに設定される。電圧モニター切り替え信号ＰＭＯＤＥＬＩＭがＬｏｗレベルに設定されることに応答して、スイッチ制御回路２３は、スイッチＳ１１９を常時ＯＦＦにすると共に、他のスイッチを昇圧クロック信号ＤＣＣＬＫに同期してオンオフする。一方、チャージポンプ回路２１が３倍昇圧動作を行う場合、電圧モニター切り替え信号ＰＭＯＤＥＬＩＭがＨｉｇｈレベルに設定される。電圧モニター切り替え信号ＰＭＯＤＥＬＩＭがＨｉｇｈレベルに設定されることに応答して、スイッチ制御回路２３は、スイッチＳ１１３、Ｓ１１５を常時ＯＦＦにすると共に、他のスイッチを昇圧クロック信号ＤＣＣＬＫに同期してオンオフする。
【００２５】
スイッチ制御回路２４は、加算／比較回路２２の出力電圧ＶＣＴＬに応答してチャージポンプ回路２１のスイッチＳ１１７、Ｓ１１８を制御する機能を有している。上述のように、比較電圧ＶＣＭＰが基準電圧ＶＲＥＦより低く（即ち、電圧ＶＡＤＤが基準値ＶＡＤＤ１又はＶＡＤＤ２より低く）、出力電圧ＶＣＴＬがＨｉｇｈレベルに設定されると、スイッチ制御回路２４は、昇圧クロックＤＣＣＬＫに応答してスイッチＳ１１７、Ｓ１１８をオンオフする。一方、比較電圧ＶＣＭＰが基準電圧ＶＲＥＦより高く（即ち、電圧ＶＡＤＤが基準値ＶＡＤＤ１又はＶＡＤＤ２より高く）、出力電圧ＶＣＴＬがＬｏｗレベルに設定されると、スイッチ制御回路２４は、スイッチＳ１１７、Ｓ１１８をオフに維持する。この場合、昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２の充電は行われない。
【００２６】
倍率切替回路２５は、バッテリー６の電圧（即ちバッテリー電圧ＶＢＡＴ）に応答して、チャージポンプ回路２１の昇圧倍率を切り換える機能を有している。詳細には、倍率切替回路２５には、バッテリー電圧ＶＢＡＴが所定値より高い場合にＨｉｇｈレベルに、低い場合にＬｏｗレベルに設定されるＶＢＡＴモニター信号ＶＢＡＴＭＯＮが供給される。倍率切替回路２５は、このＶＢＡＴモニター信号ＶＢＡＴＭＯＮに応答してチャージポンプ回路２１の昇圧倍率を決定する。チャージポンプ回路２１に２倍昇圧動作をさせる場合、倍率切替回路２５は、電圧モニター切り替え信号ＰＭＯＤＥＬＩＭをＬｏｗレベルに設定する。一方、チャージポンプ回路２１に３倍昇圧動作をさせる場合、倍率切替回路２５は、電圧モニター切り替え信号ＰＭＯＤＥＬＩＭをＨｉｇｈレベルに設定する。
【００２７】
続いて、図２Ａ、図２Ｂの昇圧回路２００の動作について説明する。ＶＢＡＴモニター信号ＶＢＡＴＭＯＮからバッテリー電圧ＶＢＡＴの上昇を検知すると、倍率切替回路２５は、電圧モニター切り替え信号ＰＭＯＤＥＬＩＭをＬｏｗレベルに設定してチャージポンプ回路２１の昇圧倍率を２倍に設定する。電圧モニター切り替え信号ＰＭＯＤＥＬＩＭがＬｏｗレベルに設定されたことに応答して、図２Ａに示されているように、チャージポンプ回路２１のスイッチＳ１１９が常時オフに設定され、また、加算／比較回路２２のスイッチＳ１１Ｃがオンに、スイッチＳ１１Ｂがオフに設定される。これにより、加算／比較回路２２は、電圧ＶＡＤＤが基準値ＶＡＤＤ１より低い場合に出力電圧ＶＣＴＬをＨｉｇｈレベルにし、電圧ＶＡＤＤが基準値ＶＡＤＤ１より高い場合に出力電圧ＶＣＴＬがＬｏｗレベルにする設定になる。
【００２８】
図３Ａは、２倍昇圧動作時における、昇圧クロックＤＣＣＬＫがＨｉｇｈレベル、Ｌｏｗレベルのそれぞれの場合についてのスイッチＳ１１１〜Ｓ１１９、Ｓ１１Ｂ〜Ｓ１１Ｅの状態を示している。図３Ａにおいて、２倍昇圧動作時では、チャージポンプ回路２１のスイッチＳ１１１〜Ｓ１１８、Ｓ１１Ｄ、Ｓ１１Ｅが、昇圧クロックＤＣＣＬＫに同期してオンオフされることに留意されたい。
【００２９】
加算／比較回路２２の出力電圧ＶＣＴＬがＨｉｇｈレベルの場合（電圧ＶＡＤＤが基準値ＶＡＤＤ１より低い場合）の２倍昇圧動作時のチャージポンプ回路２１の各スイッチの動作は下記の通りである：スイッチＳ１１２、Ｓ１１７は、昇圧キャパシタＣ１１をバッテリー電圧ＶＢＡＴで充電する。スイッチＳ１１１、Ｓ１１５は、昇圧出力端子２１ａをバッテリー電圧ＶＢＡＴと昇圧キャパシタＣ１１の電圧ＶＣ１１で持ち上げて平滑容量Ｃ１３を充電し、出力電源電圧ＶＤＤ２を生成する。スイッチＳ１１Ｄは、昇圧キャパシタＣ１１の充電中に昇圧キャパシタＣ１１の電圧ＶＣ１１を取り出して加算／比較回路２２に出力する。スイッチＳ１１４、Ｓ１１８は、昇圧キャパシタＣ１２をバッテリー電圧ＶＢＡＴで充電する。スイッチＳ１１３、Ｓ１１６は、昇圧出力端子２１ａをバッテリー電圧ＶＢＡＴと昇圧キャパシタＣ１２の電圧ＶＣ１２で持ち上げて平滑容量Ｃ１３を充電し、出力電源電圧ＶＤＤ２を生成する。スイッチＳ１１Ｅは、昇圧キャパシタＣ１２の充電中に昇圧キャパシタＣ１２の電圧ＶＣ１２を取り出して加算／比較回路２２に出力する。このような動作により、昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２の充放電が行われ、昇圧出力端子２１ａに出力電源電圧ＶＤＤ２が生成される。
【００３０】
一方、加算／比較回路２２の出力電圧ＶＣＴＬがＬｏｗレベルの場合（電圧ＶＡＤＤが基準値ＶＡＤＤ１より高い場合）、スイッチＳ１１７、Ｓ１１８が昇圧クロックＤＣＣＬＫに関係なくオフに設定され、昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２の充電が停止される。一方で、昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２の放電は継続して行われるので、放電に伴って昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２の電圧ＶＣ１１、ＶＣ１２及び出力電源電圧ＶＤＤ２が低下していく。
【００３１】
以下では、２倍昇圧動作時に出力電源電圧ＶＤＤ２を所望値ＶＤＤ２＊に設定するための基準電圧ＶＲＥＦ及び抵抗値Ｒ１５〜Ｒ１７の条件について考察する。簡単の為に、昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２の電圧ＶＣ１１、ＶＣ１２は、同一値ＶＣであると考えると、下記の式が成立する：
ＶＡＤＤ＝（ＶＣ＋ＶＤＤ２＋ＶＢＡＴ）／３          ，・・・（３）
ＶＣＭＰ＝ＶＡＤＤ・Ｒ１７／（Ｒ１５＋Ｒ１６＋Ｒ１７）．
・・・（４）
ここで、出力電源電圧ＶＤＤ２を所望値ＶＤＤ２＊とするためにはＶＣ＋ＶＢＡＴ＝ＶＤＤ２＊のとき、ＶＣＭＰ＝ＶＲＥＦが成立すればよい。したがって、下記式が成立する。
２・ＶＤＤ２＊／３＝ＶＲＥＦ・（Ｒ１５＋Ｒ１６＋Ｒ１７）／Ｒ１７・・・（５）
式（５）を満足するように基準電圧ＶＲＥＦ及び抵抗値Ｒ１５〜Ｒ１７を設定すれば、２倍昇圧動作時に出力電源電圧ＶＤＤ２を所望値ＶＤＤ２＊に調節可能である。
【００３２】
一方、ＶＢＡＴモニター信号ＶＢＡＴＭＯＮからバッテリー電圧ＶＢＡＴの低下を検知すると、倍率切替回路２５は、電圧モニター切り替え信号ＰＭＯＤＥＬＩＭをＨｉｇｈレベルに設定してチャージポンプ回路２１の昇圧倍率を３倍に設定する。電圧モニター切り替え信号ＰＭＯＤＥＬＩＭがＨｉｇｈレベルに設定されたことに応答して、図２Ｂに示されているように、チャージポンプ回路２１のスイッチＳ１１３、Ｓ１１５が常時オフに設定され、また、加算／比較回路２２のスイッチＳ１１Ｃがオフに、スイッチＳ１１Ｂがオンに設定される。これにより、加算／比較回路２２は、電圧ＶＡＤＤが基準値ＶＡＤＤ２より低い場合に出力電圧ＶＣＴＬをＨｉｇｈレベルにし、電圧ＶＡＤＤが基準値ＶＡＤＤ２より高い場合に出力電圧ＶＣＴＬがＬｏｗレベルにする設定になる。
【００３３】
図３Ｂは、３倍昇圧動作時における、昇圧クロックＤＣＣＬＫがＨｉｇｈレベル、Ｌｏｗレベルのそれぞれの場合についてのスイッチＳ１１１〜Ｓ１１９、Ｓ１１Ｂ〜Ｓ１１Ｅの状態を示す表である。図３Ｂにおいて、３倍昇圧動作時では、チャージポンプ回路２１のスイッチＳ１１１、Ｓ１１２、Ｓ１１４、Ｓ１１６〜Ｓ１１９、Ｓ１１Ｄ、Ｓ１１Ｅが、昇圧クロックＤＣＣＬＫに同期してオンオフされ、スイッチＳ１１３、Ｓ１１５が常時ＯＦＦされることに留意されたい。
【００３４】
加算／比較回路２２の出力電圧ＶＣＴＬがＨｉｇｈレベルの場合（電圧ＶＡＤＤが基準値ＶＡＤＤ１より低い場合）の３倍昇圧動作時のチャージポンプ回路２１の各スイッチの動作は下記の通りである：スイッチＳ１１２、Ｓ１１７は、昇圧キャパシタＣ１１をバッテリー電圧ＶＢＡＴで充電する。スイッチＳ１１１は、昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２を接続する接続ノードをバッテリー電圧ＶＢＡＴと昇圧キャパシタＣ１１の電圧ＶＣ１１で持ち上げる。スイッチＳ１１Ｄは、昇圧キャパシタＣ１１の充電中に昇圧キャパシタＣ１１の電圧ＶＣ１１を取り出して加算／比較回路２２に出力する。スイッチＳ１１４、Ｓ１１８は、昇圧キャパシタＣ１２をバッテリー電圧ＶＢＡＴで充電する。スイッチＳ１１６、Ｓ１１９は、昇圧出力端子２１ａをバッテリー電圧ＶＢＡＴと昇圧キャパシタＣ１１の電圧ＶＣ１１と昇圧キャパシタＣ１２の電圧ＶＣ１２とで持ち上げて平滑容量Ｃ１３を充電し、出力電源電圧ＶＤＤ２を生成する。スイッチＳ１１Ｅは、昇圧キャパシタＣ１２の充電中に昇圧キャパシタＣ１２の電圧ＶＣ１２を取り出して加算／比較回路２２に出力する。このような動作により、昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２の充放電が行われ、昇圧出力端子２１ａに出力電源電圧ＶＤＤ２が生成される。
【００３５】
一方、加算／比較回路２２の出力電圧ＶＣＴＬがＬｏｗレベルの場合（電圧ＶＡＤＤが基準値ＶＡＤＤ１より高い場合）、スイッチＳ１１７、Ｓ１１８が昇圧クロックＤＣＣＬＫに関係なくオフに設定され、昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２の充電が停止される。昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２の放電は継続して行われるので、放電に伴って昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２の電圧ＶＣ１１、ＶＣ１２及び出力電源電圧ＶＤＤ２が低下していく。
【００３６】
以下では、３倍昇圧動作時に出力電源電圧ＶＤＤ２を所望値ＶＤＤ２＊とする基準電圧ＶＲＥＦ及び抵抗値Ｒ１５〜Ｒ１７について考察する。下記の式が成立する：
ＶＡＤＤ＝（ＶＣ１１＋ＶＣ１２＋ＶＤＤ２＋ＶＢＡＴ）／４          ，・・・（６）
ＶＣＭＰ＝ＶＡＤＤ・（Ｒ１６＋Ｒ１７）／（Ｒ１５＋Ｒ１６＋Ｒ１７）．
・・・（７）
ここで、所望の出力電源電圧ＶＤＤ２をＶＤＤ２＊とするためにはＶＣ１１＋ＶＣ１２＋ＶＢＡＴ＝ＶＤＤ２＊のとき、ＶＣＭＰ＝ＶＲＥＦが成立すればよいから、下記式が成立する。
２・ＶＤＤ２＊／４＝ＶＲＥＦ・（Ｒ１５＋Ｒ１６＋Ｒ１７）／（Ｒ１６＋Ｒ１７）
・・・（８）
式（８）を満足するように基準電圧ＶＲＥＦ及び抵抗値Ｒ１５〜Ｒ１７を設定すれば、３倍昇圧動作時に出力電源電圧ＶＤＤ２を所望値ＶＤＤ２＊に調節可能である。
【００３７】
式（５）、式（８）の両方を満足するように基準電圧ＶＲＥＦ及び抵抗値Ｒ１５〜Ｒ１７を設定すれば、２倍昇圧動作時、３倍昇圧動作時のいずれにおいても、出力電源電圧ＶＤＤ２を所望値ＶＤＤ２＊に調節可能である。
【００３８】
以上に説明された図２Ａ、図２Ｂの昇圧回路２００は、バッテリー電圧ＶＢＡＴに応じて２倍昇圧、３倍昇圧の切り替えが可能であり、広い範囲のバッテリー電圧ＶＢＡＴに対応できる。しかしながら、発明者は、昇圧回路２００に下記の２つの問題があることを見出した。
【００３９】
第１の問題は、チャージポンプ回路２１の動作を３倍昇圧から２倍昇圧に切り換える場合、昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２の電荷の不足により、昇圧出力端子２１ａから電荷が引き込まれ、出力電源電圧ＶＤＤ２が持ち下がってしまうことである。図４のＣ点、Ｄ点は、チャージポンプ回路２１の動作が３倍昇圧から２倍昇圧に切り換えられるときの出力電源電圧ＶＤＤ２の変動を示している。
【００４０】
第２の問題は、チャージポンプ回路２１の動作を２倍昇圧から３倍昇圧に切り換える場合、昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２の残留電荷により、出力電源電圧ＶＤＤ２が持ち上がってしまうことである。図４のＥ点は、チャージポンプ回路２１の動作が２倍昇圧から３倍昇圧に切り換えられるときの出力電源電圧ＶＤＤ２の変動を示している。
【００４１】
図５Ａ、図５Ｂは、このような問題を回避する為の昇圧回路２００Ａの構成を示している。図５Ａ、図５Ｂの昇圧回路２００Ａと図２Ａ、図２Ｂの昇圧回路２００の相違点は、下記の通りである。第１に、図５Ａ、図５Ｂの昇圧回路２００Ａでは、加算／比較回路２２に供給される電圧モニター切り替え信号ＰＭＯＤＥＬＩＭとは別に、チャージポンプ回路２１の設定を切り替えるための昇圧倍率切替信号ＲＡＴＩＯＳＷが、倍率切替回路２５からスイッチ制御回路２３に供給される。スイッチ制御回路２３は、昇圧倍率切替信号ＲＡＴＩＯＳＷに応答して、チャージポンプ回路２１の動作を２倍昇圧又は３倍昇圧に設定する。電圧モニター切り替え信号ＰＭＯＤＥＬＩＭとは別に昇圧倍率切替信号ＲＡＴＩＯＳＷを供給することは、加算／比較回路２２の設定の切り替えを、チャージポンプ回路２１の設定の切り替えに先行して行うことを可能にする。後述のように、加算／比較回路２２の設定の切り替えを、チャージポンプ回路２１の設定の切り替えに先行して行うことは、出力電源電圧ＶＤＤ２の持ち上がり及び持ち下がりを防ぐ為に重要である。第２に、昇圧キャパシタＣ１２の充電された電荷をグランドに放電するためのスイッチＳ１１Ａが追加されている点である。スイッチＳ１１Ａには倍率切替回路２５からＣ２放電信号ＤＩＳＣＨが供給される。昇圧倍率を２倍から３倍に切り換える場合には、Ｃ２放電信号ＤＩＳＣＨがアサートされてスイッチＳ１１Ａがオンされ、スイッチＳ１１Ａを介して昇圧キャパシタＣ１２が放電される。
【００４２】
以下、図５Ａ、図５Ｂの昇圧回路２００Ａの動作について説明する。昇圧回路２００Ａの基本的な動作は、図２Ａ、図２Ｂの昇圧回路２００と同様であるが、昇圧倍率を切り換えるときの動作が異なっている。以下では、昇圧倍率を切り換えるときの動作を詳細に説明する。
【００４３】
図６Ａは、昇圧動作を３倍昇圧から２倍昇圧に切り換えるときの昇圧回路２００Ａの動作を示すタイミングチャートである。バッテリー電圧ＶＢＡＴが上昇し、ＶＢＡＴモニター信号ＶＢＡＴＭＯＮがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルになると、倍率切替回路２５は、昇圧回路２００Ａの動作を３倍昇圧から２倍昇圧に切り替える。より具体的には、まず、昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２が放電から充電に切り替わるタイミングで、電圧モニター切り替え信号ＰＭＯＤＥＬＩＭがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替えられる。これにより、加算／比較回路２２の出力信号ＶＣＴＬがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに、又はその逆に切り替えられる電圧ＶＡＤＤの値が、基準値ＶＡＤＤ２から基準値ＶＡＤＤ１（＞ＶＡＤＤ２）に切り替えられる。この結果、出力信号ＶＣＴＬが遷移する電圧ＶＡＤＤの値が増大され、昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２に充電される電圧ＶＣ１１、ＶＣ１２が増大する。続いて、昇圧倍率切換信号ＲＡＴＩＯＳＷが切り替えられてチャージポンプ回路２１の動作が３倍昇圧から２倍昇圧に切り替えられる。これにより、昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２の電荷の不足が解消され、図７の点Ｂに示されているように、出力電源電圧ＶＤＤ２の持ち下がりが低減される。
【００４４】
一方、図６Ｂは、昇圧動作を２倍昇圧から３倍昇圧に切り換えるときの昇圧回路２００Ａの動作を示すタイミングチャートである。バッテリー電圧ＶＢＡＴが低下し、ＶＢＡＴモニター信号ＶＢＡＴＭＯＮがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルになると、倍率切替回路２５は、昇圧回路２００Ａの動作を２倍昇圧から３倍昇圧に切り替える。より具体的には、まず、昇圧キャパシタＣ１１の充電から昇圧キャパシタＣ１２の充電に切り替わるタイミングで電圧モニター切り替え信号ＰＭＯＤＥＬＩＭがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替えられる。これにより、加算／比較回路２２の出力信号ＶＣＴＬが遷移する電圧ＶＡＤＤの値が、基準値ＶＡＤＤ１から基準値ＶＡＤＤ２（＜ＶＡＤＤ１）に切り替えられる。加えて、本来、昇圧クロック信号ＤＣＣＬＫの制御により昇圧キャパシタＣ１２が充電されるタイミングにおいて、Ｃ２放電信号ＤＩＳＣＨがアサートされ、昇圧キャパシタＣ１２の電荷がグランドに放電される。このとき、昇圧キャパシタＣ１１は昇圧出力端子２１ａに接続され、昇圧キャパシタＣ１１の電荷はグランドには放電されないことに留意されたい。続いて、昇圧倍率切換信号ＲＡＴＩＯＳＷが切り替えられてチャージポンプ回路２１の動作が２倍昇圧から３倍昇圧に切り替えられる。これにより、昇圧キャパシタＣ１１、Ｃ１２における電荷の過剰が解消され、図７の点Ａに示されているように、出力電源電圧ＶＤＤ２の持ち上がりが抑制される。
【００４５】
以上に説明されているように、図６Ａ、図６Ｂの動作によれば、図７に示されているように、昇圧回路２００Ａの昇圧倍率の切り替えの際の出力電源電圧ＶＤＤ２の変動が抑制される。
【００４６】
本実施形態のように、本発明の昇圧回路が液晶表示装置１０に適用される場合には、昇圧倍率の切り替えは、図６Ａ、図６Ｂに示されているように、垂直同期期間のうちの表示ブランク期間において行われることが好ましい。これにより、表示期間中における出力電源電圧ＶＤＤ２が安定化され（即ち、電源ノイズが低減され）、画像の向上を図ることができる。
【００４７】
なお、図５Ａ、図５Ｂの昇圧回路２００Ａでは、昇圧キャパシタＣ１２とグランドの間にスイッチＳ１１Ａが接続されているが、スイッチＳ１１Ａは、昇圧キャパシタＣ１１とグランドの間に接続されることも可能である。この場合、昇圧動作を２倍昇圧から３倍昇圧に切り換える際に、昇圧キャパシタＣ１２の充電から昇圧キャパシタＣ１１の充電に切り替わるタイミングで電圧モニター切り替え信号ＰＭＯＤＥＬＩＭがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替えられる。この結果、本来、昇圧クロック信号ＤＣＣＬＫの制御により昇圧キャパシタＣ１１が充電されるタイミングにおいて、昇圧キャパシタＣ１１の電荷がグランドに放電されて、出力電源電圧ＶＤＤ２の持ち上がりが抑制される。
【００４８】
また、図５Ａ、図５Ｂの昇圧回路２００Ａでは、昇圧倍率が２倍と３倍との間で切り替えられるように構成されているが、切り替えられる昇圧倍率の組み合わせは、２倍と３倍に限られない。本願発明は、チャージポンプ回路２１が複数の昇圧キャパシタを備えており、その昇圧キャパシタの間の接続を切り替えることによって昇圧倍率が切り替えられるような構成を有している場合に一般的に適用可能であることに留意されたい。
【００４９】
例えば、図８Ａ、図８Ｂに図示された昇圧回路２００Ｂのように、昇圧倍率を２倍と２．５倍の間で切り替える動作を行う場合にも、本発明は適用可能である。図８Ａ、図８Ｂの昇圧回路２００Ｂでは、図５Ａ、図５Ｂの昇圧回路２００ＡにスイッチＳ１１Ｆ、Ｓ１１Ｇ、及び昇圧キャパシタＣ１４が追加されている。図９Ａ、図９Ｂは、それぞれ、２倍昇圧、２．５倍昇圧を行う場合の各スイッチの動作を示す表である。この場合でも、昇圧倍率の切り替えは、上記で述べられた手順と同様の手順で行われる。
【００５０】
具体的には、昇圧動作を２．５倍昇圧から２倍昇圧に切り換える場合、まず、電圧モニター切り替え信号ＰＭＯＤＥＬＩＭがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替えられ、加算／比較回路２２の出力信号ＶＣＴＬが遷移する電圧ＶＡＤＤの値が、基準値ＶＡＤＤ２から基準値ＶＡＤＤ１（＞ＶＡＤＤ２）に切り替えられる。ここで、基準値ＶＡＤＤ２は、抵抗素子Ｒ１５〜Ｒ１７の抵抗値によって２．５倍昇圧に対応する値に調節されることに留意されたい。続いて、昇圧倍率切換信号ＲＡＴＩＯＳＷが切り替えられてチャージポンプ回路２１の動作が２．５倍昇圧から２倍昇圧に切り替えられる。
【００５１】
一方、昇圧動作を２倍昇圧から２．５倍昇圧に切り換える場合、電圧モニター切り替え信号ＰＭＯＤＥＬＩＭがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替えられ、加算／比較回路２２の出力信号ＶＣＴＬが遷移する電圧ＶＡＤＤの値が、基準値ＶＡＤＤ１から基準値ＶＡＤＤ２（＜ＶＡＤＤ１）に切り替えられる。更に、Ｃ２放電信号ＤＩＳＣＨがアサートされ、昇圧キャパシタＣ１２の電荷がグランドに放電される。続いて、昇圧倍率切換信号ＲＡＴＩＯＳＷが切り替えられてチャージポンプ回路２１の動作が２倍昇圧から２．５倍昇圧に切り替えられる。
【００５２】
また、図８Ａ、図８Ｂの昇圧回路２００Ｂは、昇圧倍率が２．５倍と３倍の間で切り替えられる昇圧回路としても動作可能であることに留意されたい。図１０Ａ、図１０Ｂは、それぞれ、昇圧倍率が２．５倍、３倍である場合の昇圧回路２００Ｂの各スイッチの動作を示す表である。この場合も、基準値ＶＡＡＤ１、ＶＡＡＤ２は、抵抗素子Ｒ１５〜Ｒ１７の抵抗値によって、それぞれ、２．５倍昇圧、３倍昇圧に対応する値に調節される点、及び、チャージポンプ回路２１の動作が、２．５倍昇圧、３倍昇圧の間で切り替えられる点を除いては、上述の同様の手順で昇圧倍率が切り替えられる。
【００５３】
更に、上述の実施形態では、電圧ＶＡＤＤから比較電圧ＶＣＭＰとの比率を切り替えることにより、加算／比較回路２２の出力信号ＶＣＴＬが遷移する電圧ＶＡＤＤの値が切り替えられているが、図１１Ａ、図１１Ｂに図示されているように、基準電圧ＶＲＥＦの値を電圧モニター切り替え信号ＰＭＯＤＥＬＩＭによって切り替えられる構成も可能である；ここで、図１１Ａは、２倍昇圧を行う場合の昇圧回路２００Ｃの動作に対応しており、図１１Ｂは、３倍昇圧を行う場合の昇圧回路２００Ｃの動作に対応している。この場合、定電圧源２６は、電圧モニター切り替え信号ＰＭＯＤＥＬＩＭに応答して基準電圧ＶＲＥＦ１、ＶＲＥＦ２のいずれかを出力するように構成される。基準電圧ＶＲＥＦ１は、相対的に低いほうの昇圧倍率（上記の実施形態では２倍又は２．５倍）にあわせて決定され、基準電圧ＶＲＥＦ２は、相対的に高いほうの昇圧倍率（上記の実施形態では２．５倍又は３倍）にあわせて決定される。ここで、ＶＲＥＦ１＞ＶＲＥＦ２である。このような構成でも、本発明の所望の目的を達成できることは、当業者には自明的であろう。
【符号の説明】
【００５４】
１０：液晶表示装置
１：液晶表示パネル
２：データ線駆動回路
３：走査線駆動回路
４：電源回路
５：表示制御回路
６：バッテリー
７：データ線
８：走査線
１１：ＴＦＴ
１２：保持容量
１３：液晶容量
２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ：昇圧回路
２１：チャージポンプ回路
２１ａ：昇圧出力端子
２２：加算／比較回路
２３、２４：スイッチ制御回路
２５：倍率切替回路
２６：定電圧源
Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１４：昇圧キャパシタ
Ｃ１３：平滑容量
ＡＭＰ１：オペアンプ
ＣＭＰ１：コンパレータ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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