(57)【要約】【課題】  個体差により定電圧レギュレーターにおける許容範囲にバラツキが生じる場合であっても、コンバーターから定電圧レギュレーターに入力させる入力電圧を最適化することによって電力損失を効果的に低減させる定電圧電源装置を提供する。【解決手段】  バッテリー１から供給される直流電圧Ｖｏを変換する電圧変換回路２と、電圧変換回路２から入力される入力電圧Ｖｉｎが許容範囲内にある場合に、当該入力電圧を降圧させ、所定の出力電圧Ｖｏｕｔを生成する定電圧レギュレーター３と、定電圧レギュレーター３による出力電圧Ｖｏｕｔを検出する出力電圧検出部１７と、出力電圧Ｖｏｕｔの検出結果を記憶するメモリ１８と、２以上のステップに区分して電圧変換回路２における降圧量を増加させ、ステップごとに得られる出力電圧を１以上前のステップにおける出力電圧と比較し、この比較結果に基づいて入力電圧Ｖｉｎを調整する電圧制御部２０により構成される。【選択図】  図２
2006067678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池から供給される直流電圧を変換する電圧変換回路と、
上記電圧変換回路から入力される入力電圧が許容範囲内にある場合に、当該入力電圧を降圧させ、所定の出力電圧を生成する定電圧レギュレーターと、
上記定電圧レギュレーターによる出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、
上記出力電圧の検出結果に基づいて上記電圧変換回路を制御し、電圧変換回路における降圧量を段階的に変化させて定電圧レギュレーターへの入力電圧を調整する入力電圧調整手段とを備えたことを特徴とする定電圧電源装置。
【請求項２】
上記出力電圧の検出結果を記憶する出力電圧記憶手段を備え、
上記入力電圧調整手段は、２以上のステップに区分して上記降圧量を増加させ、上記ステップごとに得られる出力電圧を１以上前のステップにおける出力電圧と比較し、出力電圧が所定の閾値以上低下した場合、定電圧レギュレーターへの入力電圧を１以上前のステップにおける入力電圧とすることを特徴とする請求項１に記載の定電圧電源装置。
【請求項３】
上記電圧変換回路は、コンバーターと、互いに直列に接続される２以上の抵抗素子と、各抵抗素子に並列に接続される２以上の半導体スイッチング素子とからなり、
上記コンバーターは、その出力電圧が上記各抵抗素子により分圧され、その分圧値に基づいて電圧変換を行い、上記各半導体スイッチング素子を順次にオフすることにより、定電圧レギュレーターへの入力電圧が段階的に降圧されることを特徴とする請求項１に記載の定電圧電源装置。
【請求項４】
充電可能な電池と、
上記電池から供給される直流電圧を変換する電圧変換回路と、
上記電圧変換回路から入力される入力電圧が許容範囲内にある場合に、当該入力電圧を降圧させ、所定の出力電圧を生成する定電圧レギュレーターと、
上記定電圧レギュレーターによる出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、
上記出力電圧の検出結果に基づいて上記電圧変換回路を制御し、電圧変換回路における降圧量を段階的に変化させて定電圧レギュレーターへの入力電圧を調整する入力電圧調整手段とを備えたことを特徴とする携帯情報端末。
【請求項５】
電圧変換回路から入力される入力電圧を降圧し、所定の出力電圧を生成する定電圧レギュレーターからなる定電圧電源装置における入力電圧調整方法において、
上記入力電圧が許容範囲内にある場合に、当該入力電圧を降圧させ、上記出力電圧を生成する出力電圧生成ステップと、
上記出力電圧における電圧レベルを検出する出力電圧検出ステップと、
２以上の降圧段階に区分して上記電圧変換回路における降圧量を増加させ、上記降圧段階ごとに得られる上記出力電圧を１以上前の降圧段階における出力電圧と比較する出力電圧比較ステップと、
出力電圧の比較結果に基づいて、上記定電圧レギュレーターへの入力電圧を１以上前の降圧段階における入力電圧に決定する入力電圧調整ステップとからなることを特徴とする定電圧レギュレーター入力電圧調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定電圧電源装置、携帯情報端末及び定電圧レギュレーター入力電圧調整方法に係り、さらに詳しくは、電圧変換回路からの入力電圧を降圧させて所定の出力電圧を生成する定電圧レギュレーターを備えた定電圧電源装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機などの携帯情報端末では、バッテリーから供給される直流電圧をＣＰＵなどの回路が要求する電圧まで降圧させる必要がある。通常、バッテリーからの直流電圧は、コンバーターを用いて降圧された後、定電圧レギュレーターによってさらに降圧され、一定電圧に保持される。定電圧レギュレーターでは、電圧降下に相当する電力損失が生じるので、消費電力を低減させるという観点から、定電圧レギュレーターへの入力電圧は低い方が好ましい。
【０００３】
ところが、定電圧レギュレーターにおける電力損失を低減させるために、コンバーターから定電圧レギュレーターに入力される入力電圧を下げると、規定の範囲内であっても、端末によっては定電圧レギュレーターによる出力電圧が低下してしまうという問題があった。一般に、コンバーターから定電圧レギュレーターに入力させる入力電圧は、定電圧レギュレーターの個体差による許容範囲のバラツキが吸収できるように高めに設定される。この様な入力電圧を不用意に下げると、上記許容範囲のバラツキ、特に、許容範囲における下限値のバラツキにより、携帯情報端末によっては、入力電圧が当該定電圧レギュレーターにおける許容範囲を下回り、出力電圧が所望の電圧レベルよりも低くなってしまう。
【０００４】
なお、特許文献１には、コンバーターと定電圧レギュレーターを切り替えて使用する電源装置が記載されている。この電源装置は、出力電圧の電圧レベルにおける変動幅を低減させようとするものであって、定電圧レギュレーターにおける電力損失を低減させるものではない。また、特許文献２及び３には、コンバーターを休止させることによって消費電力を低減させる電源装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００３−９５１５号公報
【特許文献２】特開２００２−３３５６６８号公報
【特許文献３】特開２００２−３２０３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した様に、従来の定電圧電源装置では、定電圧レギュレーターにおける電力損失を低減させるために、コンバーターからの入力電圧を下げると、定電圧レギュレーターによる出力電圧が低下するという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、定電圧レギュレーターによる出力電圧が低下することなく、定電圧レギュレーターにおける電力損失を低減させることができる定電圧電源装置、携帯情報端末及び定電圧レギュレーター入力電圧調整方法を提供することを目的としている。特に、入力電圧に関し、個体差により定電圧レギュレーターにおける許容範囲にバラツキが生じる場合であっても、コンバーターから定電圧レギュレーターに入力される入力電圧を自動的に最適化することによって電力損失を効果的に低減させる定電圧電源装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による定電圧電源装置は、電池から供給される直流電圧を変換する電圧変換回路と、上記電圧変換回路から入力される入力電圧が許容範囲内にある場合に、当該入力電圧を降圧させ、所定の出力電圧を生成する定電圧レギュレーターと、上記定電圧レギュレーターによる出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、上記出力電圧の検出結果に基づいて上記電圧変換回路を制御し、電圧変換回路における降圧量を段階的に変化させて定電圧レギュレーターへの入力電圧を調整する入力電圧調整手段とを備えて構成される。
【０００８】
この様な構成により、出力電圧の検出結果に基づいて電圧変換回路における降圧量が自動的に調整され、入力電圧が決定されるので、電圧変換回路から定電圧レギュレーターに入力される入力電圧を定電圧レギュレーターごとに適切に下げることができる。従って、定電圧レギュレーターによる出力電圧が低下することなく、定電圧レギュレーターにおける電力損失を低減させることができる。特に、入力電圧に関し、個体差により定電圧レギュレーターにおける許容範囲にバラツキが生じる場合であっても、定電圧レギュレーターへの入力電圧を自動的に最適化することによって、電力損失を効果的に低減させることができる。
【０００９】
具体的には、上記出力電圧の検出結果を記憶する出力電圧記憶手段を備え、上記入力電圧調整手段が、２以上のステップに区分して上記降圧量を増加させ、上記ステップごとに得られる出力電圧を１以上前のステップにおける出力電圧と比較し、出力電圧が所定の閾値以上低下した場合、定電圧レギュレーターへの入力電圧を１以上前のステップにおける入力電圧とするように構成される。
【００１０】
また、本発明による定電圧電源装置は、上記構成に加え、上記電圧変換回路が、コンバーターと、互いに直列に接続される２以上の抵抗素子と、各抵抗素子に並列に接続される２以上の半導体スイッチング素子とからなり、上記コンバーターが、その出力電圧が上記各抵抗素子により分圧され、その分圧値に基づいて電圧変換を行い、上記各半導体スイッチング素子を順次にオフすることにより、定電圧レギュレーターへの入力電圧が段階的に降圧されるように構成される。
【００１１】
本発明による携帯情報端末は、充電可能な電池と、上記電池から供給される直流電圧を変換する電圧変換回路と、上記電圧変換回路から入力される入力電圧が許容範囲内にある場合に、当該入力電圧を降圧させ、所定の出力電圧を生成する定電圧レギュレーターと、上記定電圧レギュレーターによる出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、上記出力電圧の検出結果に基づいて上記電圧変換回路を制御し、電圧変換回路における降圧量を段階的に変化させて定電圧レギュレーターへの入力電圧を調整する入力電圧調整手段とを備えて構成される。
【００１２】
本発明による定電圧レギュレーター入力電圧調整方法は、電圧変換回路から入力される入力電圧を降圧し、所定の出力電圧を生成する定電圧レギュレーターからなる定電圧電源装置における入力電圧調整方法であって、上記入力電圧が許容範囲内にある場合に、当該入力電圧を降圧させ、上記出力電圧を生成する出力電圧生成ステップと、上記出力電圧における電圧レベルを検出する出力電圧検出ステップと、２以上の降圧段階に区分して上記電圧変換回路における降圧量を増加させ、上記降圧段階ごとに得られる上記出力電圧を１以上前の降圧段階における出力電圧と比較する出力電圧比較ステップと、出力電圧の比較結果に基づいて、上記定電圧レギュレーターへの入力電圧を１以上前の降圧段階における入力電圧に決定する入力電圧調整ステップからなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による定電圧電源装置、携帯情報端末及び定電圧レギュレーター入力電圧調整方法によれば、電圧変換回路から定電圧レギュレーターに入力される入力電圧を適切に下げることができるので、定電圧レギュレーターによる出力電圧が低下することなく、定電圧レギュレーターにおける電力損失を低減させることができる。特に、個体差により定電圧レギュレーターにおける許容範囲にバラツキが生じる場合であっても、定電圧レギュレーターへの入力電圧が自動的に最適化されるので、電力損失を効果的に低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による定電圧電源装置の概略構成の一例を示したブロック図であり、携帯電話機などの携帯情報端末内に設けられる電力供給システムが示されている。本実施の形態による定電圧電源装置は、バッテリー１、電圧変換回路２、定電圧レギュレーター３及び入力電圧制御回路４からなり、バッテリー１から供給される直流電圧ＶｏをＣＰＵなどの各種回路が要求する電圧Ｖｏｕｔまで降圧させる動作を行っている。
【００１５】
バッテリー１は、充電可能な小型の電池であり、放電時には端子電圧がＶｏとなる直流電圧を発生させる。電圧変換回路２は、バッテリー１から供給される直流電圧Ｖｏを変換する動作を行っている。すなわち、直流電圧Ｖｏは、所定量だけ降圧され、定電圧レギュレーター３への入力電圧Ｖｉｎとして定電圧レギュレーター３へ出力される。定電圧レギュレーター３への入力電圧Ｖｉｎは、２以上のステップ（以下、降圧ステップという）に区分して降圧される。
【００１６】
定電圧レギュレーター３は、入力電圧Ｖｉｎを降圧させて一定電圧からなる所定の出力電圧Ｖｏｕｔを生成する動作を行っている。すなわち、電圧変換回路２から供給される入力電圧Ｖｉｎが許容範囲内にある場合に、出力電圧Ｖｏｕｔが一定の電圧レベルに保持される。出力電圧Ｖｏｕｔは、供給先となる各種回路の動作仕様に応じて決定される。
【００１７】
入力電圧制御回路４は、出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて電圧変換回路２を制御する動作を行っている。すなわち、定電圧レギュレーター３による出力電圧Ｖｏｕｔが降圧ステップごとに検出され、この出力電圧Ｖｏｕｔの検出結果に基づいて電圧変換回路２における降圧量を変化させる制御が行われる。具体的には、出力電圧Ｖｏｕｔが所定の閾値以上低下するまで、降圧量を段階的に増加させて入力電圧Ｖｉｎが調整される。
【００１８】
これにより、出力電圧Ｖｏｕｔの検出結果に基づいて入力電圧Ｖｉｎについての降圧量が自動的に調整されるので、電圧変換回路２から定電圧レギュレーター３に入力させる入力電圧Ｖｉｎにおける電圧レベルを定電圧レギュレーター３ごとに適切に下げることができる。特に、入力電圧Ｖｉｎに関し、個体差により定電圧レギュレーター３における許容範囲にバラツキが生じる場合であっても、携帯情報端末ごとに入力電圧Ｖｉｎにおける電圧レベルが自動的に最適化されるので、電力損失を効果的に低減させることができる。
【００１９】
この入力電圧制御回路４では、ＣＰＵによる起動用プログラムの実行時に、上述した入力電圧Ｖｉｎの調整動作が行われる。例えば、オペレーティングシステムを読み込むための初期化プログラム（ＩＰＬ（Initial Program Loader）など）が実行されている期間中に、当該プログラムの起動開始に基づいて、入力電圧Ｖｉｎの調整処理が行われる。具体的には、携帯情報端末における電源キーのオン操作による起動時や、充電完了後のバッテリー１の装着時に、入力電圧Ｖｉｎの調整動作が自動的に開始される。この様な負荷が比較的に少なく、電圧変動が小さな期間に入力電圧Ｖｉｎの調整を行うことによって、降圧量の調整を適切に行うことができる。
【００２０】
図２は、図１の定電圧電源装置における要部詳細の一例を示した図であり、電圧変換回路２及び入力電圧制御回路４の様子が示されている。この電圧変換回路２は、電力損失が少ない高効率なＤＣ／ＤＣコンバーター２ａと、このＤＣ／ＤＣコンバーター２ａの出力側に並列に設けられるコンデンサー１１、抵抗素子（抵抗値Ｒ１）１２及び入力電圧降圧部１３とからなる。入力電圧制御回路４は、レジスタ１５、Ａ／Ｄ変換部１６、出力電圧検出部１７、メモリ１８、比較部１９及び電圧制御部２０からなる。
【００２１】
入力電圧降圧部１３は、入力電圧Ｖｉｎを複数の降圧ステップに区分して降圧させる降圧回路であり、２以上の抵抗素子Ｒ２０〜Ｒ２ｎと、各抵抗素子Ｒ２１〜Ｒ２ｎに並列に接続される２以上の半導体スイッチング素子１４からなる（ｎ≧２）。
【００２２】
各抵抗素子Ｒ２０〜Ｒ２ｎは、互いに直列に接続され、ＤＣ／ＤＣコンバーター２ａの出力電圧を所定の分圧比に分圧する動作を行っている。各抵抗素子Ｒ２０〜Ｒ２ｎの配列における一端は、抵抗素子１２に接続され、他端は接地されている。各抵抗素子Ｒ２０〜Ｒ２ｎと抵抗素子１２との接続点は、ＤＣ／ＤＣコンバーター２ａにおけるフィードバック端子に接続されている。つまり、ＤＣ／ＤＣコンバーター２ａでは、その出力電圧における分圧値に基づく電圧変換の制御が行われ、分圧比を段階的に変化させることによって入力電圧Ｖｉｎの調整が行われる。なお、各抵抗素子Ｒ２０〜Ｒ２ｎは、抵抗アレイ（抵抗値Ｒ２）として半導体チップ上に形成される。
【００２３】
各半導体スイッチング素子１４は、抵抗素子Ｒ２１〜Ｒ２ｎごとに設けられ、ここでは、高速スイッチング動作が可能なＮ型ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ）が用いられている。これらの半導体スイッチング素子１４は、いずれもレジスタ１５によってオンオフ駆動される。すなわち、各半導体スイッチング素子１４は、それぞれゲート線Ｄ１〜Ｄｎを介してレジスタ１５に接続され、各ゲート線Ｄ１〜Ｄｎに印加する駆動電圧をそれぞれ切り替えることによって、オンまたはオフされる。具体的には、各半導体スイッチング素子１４を順次にオフすることにより、入力電圧Ｖｉｎが段階的に降圧される。
【００２４】
Ａ／Ｄ変換部１６は、アナログ情報をデジタルデータに変換する符号化回路であり、定電圧レギュレーター３からの出力電圧Ｖｏｕｔにおける電圧レベルを量子化し、デジタルデータ（例えば、８ビットのデジタルデータ）への変換処理を行っている。
【００２５】
出力電圧検出部１７は、デジタルデータ化された出力電圧Ｖｏｕｔの検出を行っている。出力電圧Ｖｏｕｔの検出結果は、降圧ステップごとにメモリ１８に記憶される。
【００２６】
比較部１９は、降圧ステップごとに得られる出力電圧Ｖｏｕｔの比較結果に基づいて、入力電圧Ｖｉｎにおける降圧動作を止めさせるための制御信号（以下、ストップ信号Ｖｓｔｏｐという）を生成する動作を行っている。具体的には、ある降圧ステップにおいて検出された出力電圧Ｖｏｕｔにおける電圧値を１以上前の降圧ステップにおいて検出された電圧値と比較し、所定の閾値（Ｖｃとする）以上電圧値が低下していた場合に、ストップ信号Ｖｓｔｏｐが出力される。ここでは、最初の降圧ステップにおいて検出された出力電圧Ｖｏｕｔと比較されるものとする。
【００２７】
出力電圧Ｖｏｕｔに関する上記閾値Ｖｃは、定電圧レギュレーター３における設定仕様や動作環境に基づいて定められる。一般に、定電圧レギュレーター３では、個体差や温度変化、負荷回路における動作状況の変化によって、出力電圧Ｖｏｕｔに関して２〜３％程度の誤差が生じる。出力電圧Ｖｏｕｔの供給先となる負荷回路は、通常、その様な誤差程度の電圧変動を考慮して設けられる。そこで、閾値Ｖｃを上述した誤差程度とすることによって、電圧値の低下が抑制されるので、電圧Ｖｉｎの降圧時に出力電圧Ｖｏｕｔの低下により負荷回路において不具合が生じるのを防止することができる。
【００２８】
電圧制御部２０は、ストップ信号Ｖｓｔｏｐに基づいて入力電圧Ｖｉｎを決定する制御を行っている。すなわち、レジスタ１５によるゲート線Ｄ１〜Ｄｎごとのオンオフ駆動を制御し、入力電圧Ｖｉｎを段階的に降圧させるとともに、ストップ信号Ｖｓｔｏｐが比較部１９から入力されると、このストップ信号Ｖｓｔｏｐに基づいて降圧動作を停止し、入力電圧Ｖｉｎを１以上前の降圧ステップにおける入力電圧とする動作が行われる。ここでは、入力電圧Ｖｉｎを１ステップ前の入力電圧とする入力電圧の決定動作が行われ、レジスタ１５の駆動設定が固定化されるものとする。
【００２９】
図３は、図２のＤＣ／ＤＣコンバーターにおける要部詳細の一例を示した回路図である。このＤＣ／ＤＣコンバーター２ａは、いわゆるＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）制御によって直流電圧Ｖｏを所望の電圧レベルに変換する電子回路であり、基準電圧発生回路２１、差動増幅器２２、２４、発振器２３及び増幅回路２５からなる。
【００３０】
差動増幅器２２は、フィードバック端子を介して供給されるＤＣ／ＤＣコンバーター２ａの出力電圧における分圧値と、基準電圧発生回路２１から供給される基準電圧Ｖｒｅｆとの差分信号を生成する。差動増幅器２４は、この差分信号に基づいて発振器２３から供給される搬送信号（三角波またはノコギリ波）を変調する動作を行っている。この変調信号は、増幅回路２５によって増幅平滑化され、入力電圧Ｖｉｎとして出力される。
【００３１】
ここでは、出力側の抵抗値Ｒ１及びＲ２を用いて、入力電圧Ｖｉｎが次式により表されるものとする。
Ｖｉｎ＝Ｖｒｅｆ×（１＋Ｒ１／Ｒ２）
【００３２】
図４は、図１の定電圧電源装置における電圧調整の動作例を示した図であり、降圧ステップごとの動作モードにおけるゲート駆動状態及び入力電圧Ｖｉｎの調整処理内容が示されている。ここでは、バッテリー１から供給される直流電圧Ｖｏ＝３．７Ｖに対し、各抵抗値について、Ｒ１＝２Ｒ、Ｒ２０＝Ｒ、Ｒ２１〜Ｒ２ｎ＝０．０５Ｒ、Ｒ＝８００ｋΩ、基準電圧Ｖｒｅｆ＝０．７５Ｖとなっているものとする。また、各半導体スイッチング素子１４は、ゲート線Ｄ１〜Ｄｎに印加される駆動電圧における電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）準位になると、オン状態となり、電圧レベルがロー（Ｌｏｗ）準位になると、オフ状態となる。
【００３３】
例えば、ｎ＝８、Ｖｃ＝３０ｍＶとして、第１の降圧ステップでは、各ゲート線Ｄ１〜Ｄ８に印加される駆動電圧は全てハイ準位であり、抵抗値Ｒ２＝Ｒ２０＝Ｒ、入力電圧Ｖｉｎ＝２．２５０Ｖとなる。このとき、出力電圧Ｖｏｕｔ＝１．８００Ｖとなり、この電圧値が初期値Ｖ０１としてメモリ１８に格納される。
【００３４】
次の第２の降圧ステップでは、各ゲート線Ｄ１〜Ｄ８のうち、ゲート線Ｄ１に印加される駆動電圧のみがロー準位になり、抵抗値Ｒ２＝Ｒ２０＋Ｒ２１＝１．０５Ｒ、入力電圧Ｖｉｎ＝２．１７９Ｖとなる。このとき、出力電圧Ｖｏｕｔ＝１．８００Ｖとなり、この電圧値をＶ０２として初期値Ｖ０１との比較動作が行われる。具体的には、Ｖ０２とＶ０１との差が閾値Ｖｃよりも小さいか否かが判別され、差がＶｃよりも小さければ、比較部１９により出力されるストップ信号Ｖｓｔｏｐにおける信号レベルがロー準位となり、差がＶｃよりも小さくなければ、ストップ信号Ｖｓｔｏｐにおける信号レベルがハイ準位となる。
【００３５】
この第２の降圧ステップでは、Ｖ０２及びＶ０１の差が０Ｖであるので、ロー準位のストップ信号Ｖｓｔｏｐが出力され、定電圧電源装置は次の降圧ステップに遷移する。第３の降圧ステップでは、ゲート線Ｄ１及びＤ２に印加される駆動電圧がロー準位になり、抵抗値Ｒ２＝Ｒ２０＋Ｒ２１＋Ｒ２２＝１．１０Ｒ、入力電圧Ｖｉｎ＝２．１１４Ｖ、出力電圧Ｖｏｕｔ＝１．８００Ｖとなる。また、第４の降圧ステップでは、ゲート線Ｄ１〜Ｄ３に印加される駆動電圧がロー準位になり、抵抗値Ｒ２＝１．１５Ｒ、入力電圧Ｖｉｎ＝２．０５４Ｖ、出力電圧Ｖｏｕｔ＝１．８００Ｖとなる。これらの降圧ステップにおいても、それぞれ第２の降圧ステップにおけるのと同様の比較動作が行われる。
【００３６】
そして、第５の降圧ステップでは、抵抗値Ｒ２＝１．２０Ｒ、入力電圧Ｖｉｎ＝２．０００Ｖ、出力電圧Ｖｏｕｔ＝１．７５０Ｖとなり、Ｖ０５及びＶ０１の差が５０ｍＶとなって閾値Ｖｃよりも大きくなる。このため、ハイ準位のストップ信号Ｖｓｔｏｐが出力され、電圧制御部２０は、このストップ信号Ｖｓｔｏｐに基づいて入力電圧Ｖｉｎの降圧動作を停止する。このとき、１つ前のステップである第４の降圧ステップにおけるゲート駆動状態がレジスタ１５に設定され、入力電圧Ｖｉｎの調整処理は終了する。
【００３７】
図５は、図１の定電圧電源装置における入力電圧の調整動作の一例を示した状態遷移図である。バッテリー１から供給される直流電圧Ｖｏ＝３．７Ｖに対し、最初の降圧ステップにおける入力電圧Ｖｉｎ＝２．２５０Ｖが順次に降圧され、出力電圧Ｖ０ｋ（ｋ＝１〜９）が閾値Ｖｃ＝３０ｍＶ以上低下すると、入力電圧Ｖｉｎが１つ前の降圧ステップにおける入力電圧に決定される。
【００３８】
この様な出力電圧Ｖｏｕｔに基づくフィードバック制御によって、一定の出力電圧Ｖｏｕｔを保持しつつ、可能な限り入力電圧Ｖｉｎを下げることができるので、定電圧レギュレーター３における電力損失を効果的に低減させることができる。この例では、第４の降圧ステップにおける入力電圧Ｖｉｎが２．０５４Ｖであるので、入力電圧Ｖｉｎの調整が行われない場合に比べ、２．２５０−２．０５４＝０．１９６Ｖの入力電圧Ｖｉｎにおける降圧量に相当する電力損失が削減される。
【００３９】
図６のステップＳ１０１〜Ｓ１０６は、図１の定電圧電源装置における入力電圧の調整動作の一例を示したフローチャートである。ＣＰＵにおいて初期化プログラムが実行されると、この初期化プログラムの起動開始に基づいて入力電圧Ｖｉｎの調整動作が開始される（ステップＳ１０１）。
【００４０】
まず、定電圧レギュレーター３により生成される出力電圧Ｖｏｕｔが出力電圧検出部１７により検出され、初期値Ｖ０１としてメモリ１８に格納される（ステップＳ１０２）。次に、電圧制御部２０は、入力電圧Ｖｉｎの降圧制御を開始し、降圧ステップごとに出力電圧Ｖｏｕｔが検出され、初期値Ｖ０１と比較される（ステップＳ１０３，Ｓ１０４）。
【００４１】
この比較動作は降圧ステップごとに繰り返され、出力電圧Ｖｏｕｔが初期値Ｖ０１に比べて閾値Ｖｃ以上低下すると、比較部１９によってストップ信号Ｖｓｔｏｐが生成される（ステップＳ１０５）。このとき、電圧制御部２０は、１つ前の降圧ステップにおけるゲート駆動状態をレジスタ１５に設定して入力電圧Ｖｉｎの調整処理を終了する（ステップＳ１０６）。
【００４２】
本実施の形態によれば、ＤＣ／ＤＣコンバーター２ａから定電圧レギュレーター３に入力させる入力電圧Ｖｉｎを適切に下げることができるので、定電圧レギュレーター３における電力損失を低減させることができる。特に、個体差により定電圧レギュレーター３における許容範囲にバラツキが生じる場合であっても、定電圧レギュレーター３への入力電圧Ｖｉｎにおける電圧レベルが自動的に最適化されるので、電力損失を効果的に低減させることができる。従って、携帯情報端末における電力消費を削減することができるので、バッテリー１の持続時間を延ばすことができる。
【００４３】
なお、本実施の形態では、出力電圧Ｖｏｕｔが閾値Ｖｃ以上低下した際に、入力電圧Ｖｉｎが１つ前の降圧ステップにおける入力電圧に決定される場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、２以上前の降圧ステップにおける入力電圧を指定するようなものであっても良い。
【００４４】
また、本実施の形態では、ＤＣ／ＤＣコンバーター２ａの出力側に入力電圧降圧部１３を設けて入力電圧Ｖｉｎを降圧させる場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、ＤＣ／ＤＣコンバーター２ａにおける基準電圧Ｖｒｅｆを変化させることによって、入力電圧Ｖｉｎを降圧するようなものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１による定電圧電源装置の概略構成の一例を示したブロック図である。
【図２】図１の定電圧電源装置における要部詳細の一例を示した図であり、電圧変換回路２及び入力電圧制御回路４の様子が示されている。
【図３】図２のＤＣ／ＤＣコンバーターにおける要部詳細の一例を示した回路図である。
【図４】図１の定電圧電源装置における電圧調整の動作例を示した図であり、降圧ステップごとの動作モードにおけるゲート駆動状態及び入力電圧Ｖｉｎの調整処理内容が示されている。
【図５】図１の定電圧電源装置における入力電圧の調整動作の一例を示した状態遷移図である。
【図６】図１の定電圧電源装置における入力電圧の調整動作の一例を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１  バッテリー
２  電圧変換回路
２ａ  ＤＣ／ＤＣコンバーター
３  定電圧レギュレーター
４  入力電圧制御回路
１１  コンデンサー
１２  抵抗素子
１３  入力電圧降圧部
１４  半導体スイッチング素子
１５  レジスタ
１６  Ａ／Ｄ変換部
１７  出力電圧検出部
１８  メモリ
１９  比較部
２０  電圧制御部
２１  基準電圧発生回路
２３  発振器
【図１】
2006067678.tif 000003
【図２】
2006067678.tif 000004
【図３】
2006067678.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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