(57)【要約】【課題】  チャージポンプ回路の電源投入時におけるスイッチトキャパシタおよび出力平滑キャパシタへの突入電流を低減する。【解決手段】  ＤＣ／ＤＣコンバータ（２）は、所望の電圧まで予め定められた時間をかけて電圧出力を上げていくスロースタートで、直流電源（１）からの直流電圧を電圧変換する。チャージポンプ回路（３）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ（２）の出力電圧を２倍に昇圧する。チャージポンプ回路（３）は、ＭＯＳトランジスタ（Ｑ１〜Ｑ４）とスイッチトキャパシタ（Ｃ１）と出力平滑キャパシタ（Ｃ２）から構成されている。駆動回路（４）は、チャージポンプ回路（３）の動作開始から徐々に電圧レベルが増大する駆動信号で、ＭＯＳトランジスタ（Ｑ１〜Ｑ４）のスイッチングを制御する。【選択図】  図１
2011109818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源から供給される直流電圧を別の電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータであって、電圧出力開始からスロースタートを行うＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力を入力電源とし、複数のスイッチング素子をスイッチングすることにより前記入力電源の電圧を昇圧するチャージポンプ回路と、
前記チャージポンプ回路の前記複数のスイッチング素子を制御する駆動回路と、
前記駆動回路の動作開始と動作停止を制御する起動・停止制御回路
とを備え、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力を前記駆動回路の電源に供給し、かつ、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力と前記駆動回路を並列に接続し、前記ＤＣ／ＤＣコンバータのスロースタート期間に前記チャージポンプ回路を動作開始させることを特徴とする電圧生成回路。
【請求項２】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記チャージポンプ回路の電圧出力開始タイミングより前に電圧出力を開始する複数のチャンネルを備え、
前記チャージポンプ回路の入力電源は、前記複数のチャンネルのうちで電圧出力開始タイミングの遅いチャンネルである
ことを特徴とする請求項１に記載の電圧生成回路。
【請求項３】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記チャージポンプ回路の電圧出力開始タイミングより前に電圧出力を開始する複数のチャンネルを備え、
前記駆動回路の電源は、前記複数のチャンネルのうちで電圧出力開始タイミングの遅いチャンネルである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電圧生成回路。
【請求項４】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記チャージポンプ回路の電圧出力開始タイミングより前に電圧出力を開始する複数のチャンネルを備え、
前記駆動回路と並列に接続する前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力は、前記複数のチャンネルのうちで電圧出力開始タイミングの遅いチャンネルである
ことを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の電圧生成回路。
【請求項５】
前記駆動回路は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータのスロースタート期間中は前記駆動回路の動作開始あるいは動作停止の制御を行わない
ことを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の電圧生成回路。
【請求項６】
直流電源から供給される直流電圧を別の電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータであって、電圧出力開始からスロースタートを行うＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力を入力電源とし、複数のスイッチング素子をスイッチングすることにより前記入力電源の電圧を昇圧するチャージポンプ回路と、
前記チャージポンプ回路の前記複数のスイッチング素子を制御する駆動回路
とを備え、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力を前記駆動回路の電源に供給し、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力を前記チャージポンプ回路の動作開始あるいは動作停止を制御する制御信号とし、前記ＤＣ／ＤＣコンバータのスロースタート期間に前記チャージポンプ回路を動作開始させる
ことを特徴とする電圧生成回路。
【請求項７】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記チャージポンプ回路の電圧出力開始タイミングより前に電圧出力を開始する複数のチャンネルを備え、
前記チャージポンプ回路の入力電源は、前記複数のチャンネルのうちで電圧出力開始タイミングの遅いチャンネルである
ことを特徴とする請求項６に記載の電圧生成回路。
【請求項８】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記チャージポンプ回路の電圧出力開始タイミングより前に電圧出力を開始する複数のチャンネルを備え、
前記駆動回路の電源は、前記複数のチャンネルのうちで電圧出力開始タイミングの遅いチャンネルである
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の電圧生成回路。
【請求項９】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記チャージポンプ回路の電圧出力開始タイミングより前に電圧出力を開始する複数のチャンネルを備え、
前記駆動回路は、前記複数のチャンネルのうちで電圧出力開始タイミングの遅いチャンネルの出力から、前記チャージポンプ回路の前記複数のスイッチング素子を制御する制御信号を生成する
ことを特徴とする請求項６ないし８の何れか１項に記載の電圧生成回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電圧から別の直流電圧を生成する電圧生成回路に関し、特に、チャージポンプ方式による電圧生成回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１９６３４号公報
【０００４】
従来からのチャージポンプ方式による電圧生成回路として、例えば図５に示すように、２倍昇圧のＤＣ／ＤＣコンバータが知られている。このＤＣ／ＤＣコンバータは、２倍昇圧のチャージポンプ回路１０１と、チャージポンプ回路１０１を駆動する駆動回路１０２と、出力コンデンサＣ５とを備えている。チャージポンプ回路１０１は、ＭＯＳトランジスタＱ９〜Ｑ１２とコンデンサＣ６から構成されている。駆動回路１０２は、発振回路１０３の出力により規定されるタイミングで各ＭＯＳトランジスタＱ９〜Ｑ１２のオンオフを制御する。
【０００５】
図５に示す従来例の動作を説明する。ＭＯＳトランジスタＱ９、Ｑ１０には寄生ダイオードがある。電源が投入されると、ＭＯＳトランジスタＱ９、Ｑ１０の寄生ダイオードにより、入力直流電圧Ｖｉｎが電荷のない出力コンデンサＣ５を急激に充電する。これにより、出力コンデンサＣ５に大きな充電電流が流れる。またこのとき、ＭＯＳトランジスタＱ１０、Ｑ１２のみをオンとするので、入力直流電圧Ｖｉｎが電荷の殆どないコンデンサＣ６を充電する。
【０００６】
次に、駆動回路１０２が、ＭＯＳトランジスタＱ９、Ｑ１１のみをオンとする。これにより、入力直流電圧ＶｉｎにコンデンサＣ６の充電電圧を加算した電圧がコンデンサＣ５に印加され、コンデンサＣ５に更に大きな充電電流が流れる。
【０００７】
さらに、駆動回路１０２は、ＭＯＳトランジスタＱ９，Ｑ１１をオフにすると同時に、ＭＯＳトランジスタＱ１０，Ｑ１２をオンにする。これにより、入力直流電圧ＶｉｎがコンデンサＣ６に印加され、コンデンサＣ６に比較的大きな充電電流が流れる。
【０００８】
次に、駆動回路１０２は、ＭＯＳトランジスタＱ１０、Ｑ１２をオフにすると同時に、ＭＯＳトランジスタＱ９，Ｑ１１をオンとする。これにより、入力直流電圧ＶｉｎにコンデンサＣ６の充電電圧を加算した電圧がコンデンサＣ５に印加され、コンデンサＣ５に更に大きな充電電流が流れる。
【０００９】
以後、これらの動作を繰り返すことにより、コンデンサＣ５の充電電流が徐々に減少していき、これに伴って、コンデンサＣ５の端子間電圧、すなわち、出力電圧Ｖｏｕｔが徐々に増加し、最終的に入力直流電圧Ｖｉｎの２倍の電圧になる。
【００１０】
その後、チャージポンプ回路１０２は、ＭＯＳトランジスタＱ１０，Ｑ１２のみをオンすることにより、コンデンサＣ６を入力直流電圧Ｖｉｎまで充電する。さらに、ＭＯＳトランジスタＱ１０，Ｑ１２をオフにすると同時に、ＭＯＳトランジスタＱ９，Ｑ１１をオンにすることにより、コンデンサＣ６の充電電圧に入力直流電圧Ｖｉｎを足した電圧でコンデンサＣ５を充電する。これを繰り返すことで、出力電圧Ｖｏｕｔが、入力直流電圧Ｖｉｎの２倍の電圧に維持される。
【００１１】
このように、従来のＤＣ／ＤＣコンバータでは、チャージポンプ回路の動作開始時に、コンデンサＣ６と出力コンデンサＣ５に大きな充電電流、すなわち突入電流が流れる。これが、機器に良くない影響を及ぼす。このような突入電流を低減する方法が、特許文献１に記載されている。ＤＣ／ＤＣコンバータの非動作時に、コンデンサＣ６および出力コンデンサＣ５をそれぞれ予め充電しておく予備充電回路を設ける。具体的には、図６に示すように、チャージポンプ回路が非作動のときにも、コンデンサＣ５，Ｃ６をそれぞれ充電可能にするＭＯＳトランジスタＱ１３，Ｑ１４を設ける。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１に記載されるＤＣ／ＤＣコンバータでは、突入電流を低減するための予備充電回路が機器のコストアップやサイズアップの要因となる。
【００１３】
本発明は、より簡易な構成で突入電流を低減した電圧生成回路を提示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る電圧生成回路は、直流電源から供給される直流電圧を別の電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータであって、電圧出力開始からスロースタートを行うＤＣ／ＤＣコンバータと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力を入力電源とし、複数のスイッチング素子をスイッチングすることにより前記入力電源の電圧を昇圧するチャージポンプ回路と、前記チャージポンプ回路の前記複数のスイッチング素子を制御する駆動回路と、前記駆動回路の動作開始と動作停止を制御する起動・停止制御回路とを備え、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力を前記駆動回路の電源に供給し、かつ、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力と前記駆動回路を並列に接続し、前記ＤＣ／ＤＣコンバータのスロースタート期間に前記チャージポンプ回路を動作開始させることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る電圧生成回路は、直流電源から供給される直流電圧を別の電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータであって、電圧出力開始からスロースタートを行うＤＣ／ＤＣコンバータと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力を入力電源とし、複数のスイッチング素子をスイッチングすることにより前記入力電源の電圧を昇圧するチャージポンプ回路と、前記チャージポンプ回路の前記複数のスイッチング素子を制御する駆動回路とを備え、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力を前記駆動回路の電源に供給し、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力を前記チャージポンプ回路の動作開始あるいは動作停止を制御する制御信号とし、前記ＤＣ／ＤＣコンバータのスロースタート期間に前記チャージポンプ回路を動作開始させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、ＤＣ／ＤＣコンバータのスロースタート期間に、チャージポンプ回路を動作開始させるので、チャージポンプ回路の動作開始時における突入電流を従来よりも小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施例の概略構成図である。
【図２】第１実施例の動作例を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の第２実施例の概略構成図である。
【図４】第２実施例の動作例を示すタイミングチャートである。
【図５】従来例の概略構成図である。
【図６】別の従来例の概略構成図である。
【図７】ＭＯＳトランジスタのゲート電圧−オン抵抗特性である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の一実施例である電圧生成回路の概略構成図を示す。１は電池やアダプターなどの直流電源である。２は直流電源１から供給される直流電圧を所望の直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータである。ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、電圧出力開始から所望の電圧まで予め定められた時間をかけて電圧出力を上げていくスロースタートを行う。３は２倍昇圧のチャージポンプ回路である。チャージポンプ回路３は、複数のスイッチング素子（ＭＯＳトランジスタＱ１〜Ｑ４）とスイッチトキャパシタＣ１と出力平滑キャパシタＣ２から構成されている。チャージポンプ回路３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力を入力とする。
【００２０】
４はチャージポンプ回路３のトランジスタＱ１〜Ｑ４を駆動する駆動回路である。５は駆動回路４に供給する信号を発振する発振回路である。６はＤＣ／ＤＣコンバータ２およびチャージポンプ回路３の動作開始と動作停止を制御する起動・停止制御回路である。７、８は電流制限抵抗である。
【００２１】
チャージポンプ回路３では、ＭＯＳトランジスタＱ１〜Ｑ４がチャージポンプ回路３の出力ラインとＧＮＤとの間に直列に接続されており、並列に出力平滑キャパシタＣ２が接続されている。ＭＯＳトランジスタＱ１〜Ｑ４の各ゲートに、駆動回路４から所定の駆動信号（オンオフ制御信号）が印加される。ＭＯＳトランジスタＱ１とＭＯＳトランジスタＱ２の共通接続部と、ＭＯＳトランジスタＱ３とＭＯＳトランジスタＱ４の共通接続部との間に、スイッチトキャパシタＣ１が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力は、ＭＯＳトランジスタＱ２とＭＯＳトランジスタＱ３との共通接続部に接続し、かつ、駆動回路４の電源端子に接続する。
【００２２】
電流制限抵抗７、８は、チャージポンプ回路３の入力とＧＮＤとの間に直列に接続されている。電流制限抵抗７と電流制限抵抗８の共通接続部が、駆動回路４の制御端子ＣＴＬに接続し、起動・停止制御回路６に接続する。起動・停止制御回路６の制御信号出力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の制御端子ＣＴＬに接続する。
【００２３】
図２は、図１に示すＤＣ／ＤＣコンバータのタイミングチャートを示す。Ｓ１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の起動あるいは停止を制御する制御信号を示す。Ｓ２はＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧を示し、チャージポンプ回路３および駆動回路４の入力電源電圧でもある。Ｓ３は、起動・停止制御回路６が駆動回路４の起動あるいは停止を制御する制御信号を示す。Ｓ４は駆動回路２の起動あるいは停止を制御する制御信号を示す。Ｓ５はＭＯＳトランジスタＱ２およびＱ４の駆動信号を示す。Ｓ６はＭＯＳトランジスタＱ１およびＱ３の駆動信号を示す。Ｓ７はスイッチトキャパシタＣ１の両極間の電圧を示す。Ｓ８はＭＯＳトランジスタＱ２およびＱ４のオン抵抗を示す。Ｓ９はＭＯＳトランジスタＱ１およびＱ３のオン抵抗を示す。Ｓ１０はチャージポンプ回路３の出力電圧を示す。
【００２４】
本実施例の動作を説明する。直流電源１が接続され、外部から起動操作が行われると、起動・停止制御回路６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２に起動信号を送る（図２のＴ１）。ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、この起動信号に応じてスロースタートを行い、予め定められた時間をかけて出力電圧を所望の電圧値まで上げていく（図２のＴ１〜Ｔ７）。同時に、チャージポンプ回路３および駆動回路４の入力電圧はＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧と同電位で上昇する。駆動回路４にはＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力を電流制限抵抗７，８で分圧された電圧が起動信号として入力される。ここで、外部から所望の動作が行われない場合、起動・停止制御回路６はチャージポンプ回路３を起動するための駆動回路４への接続ラインをオープンに制御する（図２のＴ１〜Ｔ１１）。
【００２５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２が電圧を出力すると、ＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ２の寄生ダイオードにより、出力平滑キャパシタＣ２が充電される。しかし、本実施例では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の起動時にスロースタートを行うので、出力平滑キャパシタＣ２への突入電流を低減できる。
【００２６】
駆動回路４の電源端子ＶＤＤにＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧が印加され、制御端子ＣＴＬに駆動信号が印加されると、駆動回路４は、ＭＯＳトランジスタＱ２，Ｑ４を駆動する駆動信号（オンオフ制御信号）を出力する（図２のＴ２）。図７は、ＭＯＳトランジスタのゲート電圧とオン抵抗の関係を示す。図７で、ｖ１はＭＯＳトランジスタの最小駆動電圧を示す。ＲＤＳ1はゲートに最小駆動電圧を印加した際のＭＯＳトランジスタのオン抵抗を示す。一般的に、ＭＯＳトランジスタはゲートに印加する電圧を最小駆動電圧ｖ１より高くすると、オン抵抗は小さくなる（図７中のｖ１〜ｖ２）。駆動電圧ｖ２より高いと、オン抵抗の変化は一定値となる。
【００２７】
駆動回路４の電源電圧がＭＯＳトランジスタＱ２，Ｑ４の駆動電圧に達すると（図２のＴ４）、ＭＯＳトランジスタＱ２，Ｑ４がオンになる。すると、スイッチトキャパシタＣ１はチャージポンプ回路３の入力電源であるＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧まで充電される。この時、ＭＯＳトランジスタＱ２，Ｑ４は低いゲート電圧でオンするので、ＭＯＳトランジスタＱ２，Ｑ４のオン抵抗は大きく、従って、スイッチトキャパシタＣ１への突入電流は小さい。
【００２８】
次に、駆動回路４は、ＭＯＳトランジスタＱ２、Ｑ４をオフにすると同時に、ＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ３を駆動する駆動信号（オンオフ制御信号）を出力する（図２のＴ３）。駆動回路４の電源電圧がＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ３の駆動電圧に達すると（図２のＴ５）、ＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ３がオンになる。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧にスイッチトキャパシタＣ１の充電電圧を加算した電圧が、出力平滑キャパシタＣ２に印加される。すなわち、チャージポンプ回路３は、出力平滑キャパシタＣ２を入力電圧より高い電圧で充電する。この時、ＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ３は低いゲート電圧でオンするのでＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ３のオン抵抗が大きく、出力平滑キャパシタＣ２への突入電流が小さくなる。
【００２９】
続けて、駆動回路４がＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ３をオフにすると同時に、ＭＯＳトランジスタＱ２，Ｑ４をオンにする。これにより、スイッチトキャパシタＣ１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧で充電される（図２のＴ６）。次に、駆動回路４は、ＭＯＳトランジスタＱ２，Ｑ４をオフすると同時に、ＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ３をオンにする（図２のＴ７）。これにより、再び、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧にスイッチトキャパシタＣ１の充電電圧を加算した電圧が、出力平滑キャパシタＣ２に印加される。
【００３０】
２回目以降にＭＯＳトランジスタＱ２，Ｑ４をオン又はＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ３をオンにしたときにも、スイッチトキャパシタＣ１および出力平滑キャパシタＣ２に突入電流が流れうる。しかし、このときの突入電流は、スイッチトキャパシタＣ１および出力平滑キャパシタＣ２に１回目に充電された電荷が残っているので、小さい。
【００３１】
以後、これらの動作を繰り返すことにより、出力平滑キャパシタＣ２の電圧が徐々に増加し、最終的にＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧の２倍の電圧になる（図２のＴ８）。
【００３２】
外部から停止操作が行われると、起動・停止制御回路６はＤＣ／ＤＣコンバータ２に停止信号を送る（図２のＴ９）。停止信号が入力されると、ＤＣ／ＤＣコンバータ２は電圧出力をＧＮＤレベルまで下げていく（図２のＴ９〜Ｔ１０）。同時に、チャージポンプ回路３の入力電源電圧はＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧に連れて低下し、チャージポンプ回路３の出力電圧も低下する。
【００３３】
外部からの停止操作に対して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力は停止せず、チャージポンプ回路３の出力電圧のみを下げたい場合がある。このような場合、起動・停止制御回路６はチャージポンプ回路３を起動するための駆動回路４への接続ラインをＧＮＤレベルに制御する（図２のＴ１１）。駆動回路４への接続ラインがＧＮＤレベルに制御されると、駆動回路４は、ＭＯＳトランジスタＱ１〜Ｑ４の制御を停止する、すなわち、オフにする。これにより、チャージポンプ回路３の出力電圧はＧＮＤレベルまで低下する（図２のＴ１１〜Ｔ１２）。
【００３４】
本実施例では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力をチャージポンプ回路３の駆動回路４の電源端子および制御端子に接続し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２のスロースタート期間中にチャージポンプ回路３を動作開始させる。これにより、チャージポンプ回路３の起動時におけるスイッチトキャパシタＣ１および前記出力平滑キャパシタＣ２への突入電流を低減できる。
【実施例２】
【００３５】
図３は、本発明の第２実施例の概略構成図を示す。１１は電池やＡＣアダプタなどの直流電源である。１２は直流電源１１から供給される直流電圧を所望の直流電圧に変換する２チャンネル出力のＤＣ／ＤＣコンバータである。ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、電圧出力開始から所望の電圧まで予め定められた時間をかけて出力電圧を上げていくスロースタートを行う。１３は２倍昇圧のチャージポンプ回路である。チャージポンプ回路１３は、ＭＯＳトランジスタＱ５〜Ｑ８とスイッチトキャパシタＣ３と出力平滑キャパシタＣ４からなり、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第１チャンネル出力を入力電源として動作する。
【００３６】
１４はチャージポンプ回路１３のトランジスタＱ５〜Ｑ８を駆動する駆動回路である。１５は駆動回路１４に供給する信号を発振する発振回路である。１６はＤＣ／ＤＣコンバータ１２およびチャージポンプ回路１３の動作開始と動作停止を制御する起動・停止制御回路である。１７、１８は電流制限抵抗である。
【００３７】
チャージポンプ回路１３では、ＭＯＳトランジスタＱ５〜Ｑ８がチャージポンプ回路１３の出力ライン５とＧＮＤとの間に直列に接続され、並列に出力平滑キャパシタＣ４が接続されている。各ＭＯＳトランジスタＱ５〜Ｑ８のゲートには、駆動回路１４から所定の駆動信号（オンオフ制御信号）が印加される。
【００３８】
ＭＯＳトランジスタＱ５とＭＯＳトランジスタＱ６の共通接続部と、ＭＯＳトランジスタＱ７とＭＯＳトランジスタＱ８の共通接続部との間にスイッチトキャパシタＣ３が接続されている。ＭＯＳトランジスタＱ６とＭＯＳトランジスタＱ７との共通接続部と、駆動回路１４の電源端子ＶＤＤに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第１チャンネル出力３が接続する。
【００３９】
電流制限抵抗１７，１８はＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第２チャンネル出力ライン４とＧＮＤとの間に直列に接続されている。電流制限抵抗１７と電流制限抵抗１８の共通接続部が、駆動回路１４の制御端子ＣＴＬと、起動・停止制御回路１６の制御信号出力に接続する。
【００４０】
起動・停止制御回路１６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第１チャンネルおよび第２チャンネルの各制御端子ＣＴＬに接続する。
【００４１】
図４は、図３に示す実施例の動作例のタイミングチャートを示す。Ｓ１０１はＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第１チャンネルの起動及び停止を制御する制御信号を示す。Ｓ１０２はＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第１チャンネルの出力電圧を示し、同時に、チャージポンプ回路３の入力電源電圧でもある。Ｓ１０３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第２チャンネルの起動および停止を制御する制御信号を示す。Ｓ１０４はＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出力電圧を示し、駆動回路１４の入力電源電圧でもある。Ｓ１０５は起動・停止制御回路１６が出力する駆動回路１４の起動及び停止を制御する制御信号を示す。Ｓ１０６は、駆動回路１２の起動および停止を制御する制御信号を示す。Ｓ１０７は、ＭＯＳトランジスタＱ６，Ｑ８の駆動信号（オンオフ制御信号）を示す。Ｓ１０８は、ＭＯＳトランジスタＱ５，Ｑ７の駆動信号（オンオフ制御信号）を示す。Ｓ１０９は、スイッチトキャパシタＣ３の両極間の電圧を示す。Ｓ１１０は、ＭＯＳトランジスタＱ６，Ｑ８のオン抵抗を示す。Ｓ１１１は、ＭＯＳトランジスタＱ５，Ｑ７のオン抵抗を示す。Ｓ１１２は、チャージポンプ回路１３の出力電圧を示す。
【００４２】
本実施例の動作を説明する。直流電源１１がＤＣ／ＤＣコンバータ１２に接続され、外部から起動操作が行われたとする。すると、起動・停止制御回路１６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第１チャンネルに起動信号を送る（図４のＴ１０１）。起動信号の入力により、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第１チャンネルはスロースタートを行い、予め定められた時間をかけて出力電圧を所望の電圧値まで上げていく（図４のＴ１０１〜Ｔ１０２）。ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第１チャンネルの出力電圧の上昇に連れて、チャージポンプ回路１３の入力電源電圧も上昇する。
【００４３】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第１チャンネルの出力電圧が所望の電圧値まで上昇すると、起動・停止制御回路１６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第２チャンネルに起動信号を送る（図４のＴ１０２）。起動信号の入力により、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第２チャンネルは、スロースタートを行い、ある一定の時間をかけて出力電圧を所望の電圧値まで上げていく（図４の中Ｔ１０２〜Ｔ１０７）。
【００４４】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第２チャンネルの出力電圧の上昇に連れて、駆動回路１４の電源端子ＶＤＤの入力電圧が上昇する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第２チャンネルの出力電圧を電流制限抵抗７，８で分圧した電圧が起動信号として、駆動回路１４の制御端子ＣＴＬに印加される。
【００４５】
ここで、外部から所望の動作が行われない場合、起動・停止制御回路１６はチャージポンプ回路１３を起動するための駆動回路１４への接続ラインをオープンに制御する（図４のＴ１０１〜）。ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第２チャンネルの出力電圧は、ＭＯＳトランジスタＱ５，Ｑ６の寄生ダイオードを介して出力平滑キャパシタＣ４を充電する。本実施例では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第２チャンネルが起動時にスロースタートを行うので、出力平滑キャパシタＣ４への突入電流を低減できる。
【００４６】
駆動回路１４の電源端子ＶＤＤにＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第２チャンネルの出力電圧が供給され、制御端子ＣＴＬに起動信号（ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第２チャンネルの出力電圧を電流制限抵抗１７，１８で分圧した電圧）が印加される。すると、駆動回路１４は、ＭＯＳトランジスタＱ６，Ｑ８に駆動信号（オンオフ制御信号）を出力する（図２のＴ１０３）。駆動回路１４の電源電圧がＭＯＳトランジスタＱ６，Ｑ８の駆動電圧に達すると（図２のＴ１０５）、ＭＯＳトランジスタＱ６，Ｑ８がオンになる。この状態では、スイッチトキャパシタＣ３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第１チャンネルの出力電圧により充電される。ＭＯＳトランジスタＱ６，Ｑ８は低いゲート電圧でオンするので、ＭＯＳトランジスタＱ６，Ｑ８のオン抵抗が大きく、スイッチトキャパシタＣ３への突入電流が小さくなる。
【００４７】
次に、駆動回路１４は、ＭＯＳトランジスタＱ６、Ｑ８をオフにすると同時に、ＭＯＳトランジスタＱ５，Ｑ７をオンにする（図４のＴ１０４）。駆動回路１４の電源電圧がＭＯＳトランジスタＱ５，Ｑ７の駆動電圧に達すると（図４のＴ１０６）、ＭＯＳトランジスタＱ５，Ｑ７がオンになる。この状態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第１チャンネルの出力電圧にスイッチトキャパシタＣ３の充電電圧を加算した電圧が、出力平滑キャパシタＣ４に印加され、出力平滑キャパシタＣ４を充電する。ＭＯＳトランジスタＱ５，Ｑ７は低いゲート電圧でオンするので、ＭＯＳトランジスタＱ５，Ｑ７のオン抵抗が大きくなり、出力平滑キャパシタＣ４への突入電流が小さくなる。
【００４８】
駆動回路１４は次に、ＭＯＳトランジスタＱ５、Ｑ７をオフにすると同時に、ＭＯＳトランジスタＱ６，Ｑ８をオンにする。これにより、スイッチトキャパシタＣ３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第１チャンネルの出力電圧で充電される（図４のＴ１０８）。
【００４９】
駆動回路１４は、ＭＯＳトランジスタＱ６，Ｑ８をオフにすると同時に、ＭＯＳトランジスタＱ５，Ｑ７をオンにする（図４のＴ１０７）。この状態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第１チャンネルの出力電圧にスイッチトキャパシタＣ３の充電電圧を加算した電圧が、出力平滑キャパシタＣ４に印加され、出力平滑キャパシタＣ４を充電する。
【００５０】
２回目以降にＭＯＳトランジスタＱ５，Ｑ７をオン（又はＭＯＳトランジスタＱ６，Ｑ８をオン）にしたときには、スイッチトキャパシタＣ３および出力平滑キャパシタＣ４に電荷が残っている。従って，スイッチトキャパシタＣ３および出力平滑キャパシタＣ４への突入電流は、従来例よりも少なくなる。
【００５１】
以後、これらの動作を繰り返すことにより、出力ライン５の出力電圧が徐々に増加していき、最終的に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第１チャンネルの出力電圧の２倍の電圧になる（図４のＴ１０７）。
【００５２】
外部からチャージポンプ回路１３の停止操作が行われると、起動・停止制御回路１６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第２チャンネルに停止信号を送る（図４のＴ１０９）。この停止信号により、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第２チャンネルは、出力電圧をＧＮＤレベルまで下げていく（図４のＴ１０９〜Ｔ１１０）。ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第２チャンネルの出力電圧の低下に連動して、駆動信号Ｓ１０７，Ｓ１０８の電圧が低下し、チャージポンプ回路１３の出力電圧（Ｓ１１２）も低下する。
【００５３】
外部からチャージポンプ回路１３の停止操作が行われるが、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第２チャンネルの出力４を停止せず、チャージポンプ回路１３の出力電圧５のみを停止したい場合は、次のようにする。すなわち、起動・停止制御回路１６は、チャージポンプ回路１３を起動するための駆動回路１４への接続ラインをＧＮＤレベルに制御する（図４のＴ１１１〜Ｔ１１２）。これにより、駆動回路１４は、チャージポンプ回路１３の動作を停止させる。別の方法として、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第１のチャンネルを停止させることで、チャージポンプ回路１３の出力電圧５を停止してもよい（図２中Ｔ１１３）。
第２実施例では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の第２のチャンネルの出力をチャージポンプ回路１３の駆動回路１４の起動信号に接続した。ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の、チャージポンプ回路１３の電圧出力開始タイミングより前に電圧出力を開始する複数のチャンネルのうち、最も遅いチャンネルの出力をチャージポンプ回路３の電源とする。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２のスロースタート期間中にチャージポンプ回路１３を動作開始させる。これにより、チャージポンプ回路３の起動時におけるスイッチトキャパシタＣ１および前記出力平滑キャパシタＣ２への突入電流を低減できる。チャージポンプ回路１３の電圧出力開始タイミングの直前に駆動回路１４を起動することで、チャージポンプ回路１３の待機電流を低減できる。
【図１】
2011109818.tif 000003
【図２】
2011109818.tif 000004
【図３】
2011109818.tif 000005
【図４】
2011109818.tif 000006
【図５】
2011109818.tif 000007
【図６】
2011109818.tif 000008
【図７】
2011109818.tif 000009