(57)【要約】      （修正有）【課題】低パワーの入力ソースからの入力電圧を昇圧することができる電力供給装置を提供する。【解決手段】電力供給装置１０は、入力電圧Ｖｉｎが与えられる入力端子に接続されたインダクタ１００と、インダクタ１００および出力端子ｏｕｔの間とグランド端子との間に接続された第１スイッチ１１０と、入力電圧Ｖｉｎに応じた振幅の信号により第１スイッチ１１０を動作させる駆動部１５０と、出力端子ｏｕｔにおける出力電圧Ｖｓｔｒｇに応じて、第１スイッチ１１０の動作および出力端子ｏｕｔからの出力電圧Ｖｓｔｒｇの出力の少なくとも一方を制御する制御部１９０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電圧が与えられる入力端子に接続されたインダクタと、
前記インダクタおよび出力端子の間とグランド端子との間に接続された第１スイッチと、
前記入力電圧に応じた振幅の信号により前記第１スイッチを動作させる駆動部と、
前記出力端子における出力電圧に応じて、前記第１スイッチの動作および前記出力端子からの前記出力電圧の出力の少なくとも一方を制御する制御部と、を備える
電力供給装置。
【請求項２】
前記入力電圧に応じた振幅に昇圧した信号を前記駆動部に出力する昇圧部を備え、
前記駆動部は、前記昇圧した信号により前記第１スイッチを動作させる
請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項３】
前記入力端子および前記インダクタの間と前記昇圧部との間に接続され、前記入力電圧を振幅とする発振信号を前記昇圧部に出力する発振回路を備える
請求項２に記載の電力供給装置。
【請求項４】
前記駆動部は、前記発振信号と同一周期で、前記入力電圧によらない固定のパルス幅を有する信号により前記第１スイッチを動作させる
請求項３に記載の電力供給装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記第１スイッチの動作を制御するために、前記出力端子における前記出力電圧を検出する第１ヒステリシスコンパレータと、
前記出力電圧の出力を制御するために、前記出力端子における前記出力電圧を検出する第２ヒステリシスコンパレータと、を有する
請求項１から４のいずれか一項に記載の電力供給装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第１ヒステリシスコンパレータにおいて前記出力電圧が第１閾値以上となったことを検出すると、前記第１スイッチの動作を停止し、その後、前記第１ヒステリシスコンパレータにおいて前記出力電圧が第２閾値以下となったことを検出すると、前記第１スイッチの動作を開始する
請求項５に記載の電力供給装置。
【請求項７】
前記電力供給装置は、前記インダクタと前記出力端子との間に第２スイッチを備え、
前記制御部は、前記第２ヒステリシスコンパレータにおいて前記出力電圧が第３閾値以上となったことを検出すると、前記第２スイッチをオンして前記出力電圧の出力を開始し、その後、前記第２ヒステリシスコンパレータにおいて前記出力電圧が第４閾値以下となったことを検出すると、前記第２スイッチをオフして前記出力電圧の出力を停止する
請求項５または６に記載の電力供給装置。
【請求項８】
前記インダクタおよび前記出力端子の間と前記第１スイッチとの間に設けられた第１抵抗と、前記第１スイッチと前記グランド端子との間に設けられた第２抵抗とを備える
請求項１から７のいずれか一項に記載の電力供給装置。
【請求項９】
前記入力端子は、エナジーハーベストからの電圧が前記入力電圧として入力される
請求項１から８のいずれか一項に記載の電力供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電源電圧を昇圧して出力する昇圧型スイッチング電源回路が記載されている。昇圧型スイッチング電源回路においては、出力電圧が所望の電圧に達していない状態でのＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）昇圧を行うと、フィードバック電圧が低いのでデューティーを大きく取って昇圧動作を行い、入力電圧により突入電流が発生する場合がある。このため、特許文献１の昇圧型スイッチング電源回路は、出力電圧＜入力電圧の間は定電流で駆動し、出力電圧≧入力電圧になるとＰＷＭ信号によりスイッチング素子を制御して昇圧する。
特許文献１  特開２０１０−６８５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、昇圧型スイッチング電源回路において、例えば出力インピーダンスの大きい低パワーの入力ソースの場合、昇圧形スイッチング電源回路自身の内部抵抗による電圧降下によって、十分に電圧を供給できず、昇圧できないことがある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、入力電圧が与えられる入力端子に接続されたインダクタと、インダクタおよび出力端子の間とグランド端子との間に接続された第１スイッチと、入力電圧に応じた振幅の信号により第１スイッチを動作させる駆動部と、出力端子における出力電圧に応じて、第１スイッチの動作および出力端子からの出力電圧の出力の少なくとも一方を制御する制御部と、を備える電力供給装置を提供する。
【０００５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本実施形態の電力供給装置の構成例を示す。
【図２】発振回路の構成例を示す。
【図３】発振回路の複数のインバータのうちの１つの構成例を示す。
【図４】発振回路が出力する発振信号と入力電圧の関係を示す。
【図５】昇圧部の構成例を示す。
【図６】チャージポンプの構成例を示す。
【図７】変換部の構成例を示す。
【図８】駆動部の構成例を示す。
【図９】信号ＣＬＫ２と駆動部により出力される駆動信号ＣＬＫ３との関係を示す。
【図１０】駆動信号と、インダクタに流れる電流と、インダクタおよびダイオードの間の電圧との関係を示す。
【図１１】電力供給装置における電圧および電流の推移を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００８】
図１は、本実施形態の電力供給装置１０の構成例を示す。電力供給装置１０は、例えば、エナジーハーベストから供給される入力電圧Ｖｉｎを昇圧して出力する昇圧型ＤＣＤＣコンバータであってよい。エナジーハーベストは、例えば、太陽光、白熱灯、蛍光灯、ＬＥＤ等の光エネルギーをエネルギー源とする光発電、機械の発する熱や環境温度等の熱エネルギーをエネルギー源とする熱電発電、機械の発する振動や橋・道路等の振動をエネルギー源とする振動発電、電磁波、電波等をエネルギーとする電磁波発電、または、微生物燃料電池に代表される生物の活動量をエネルギーに変換する生物発電等である。
【０００９】
電力供給装置１０は、インダクタ１００と、第１スイッチ１１０と、第１抵抗１２０と、第２抵抗１２５と、発振回路１３０と、昇圧部１４０と、駆動部１５０と、ダイオード１６０と、コンデンサ１７０と、第２スイッチ１８０と、制御部１９０とを備える。電力供給装置１０は、インダクタ１００と、第１スイッチ１１０と、発振回路１３０と、昇圧部１４０と、駆動部１５０と、第１抵抗１２０と、第２抵抗１２５と、ダイオード１６０とを含む昇圧ブロック２０において、第１スイッチ１１０のスイッチング動作により、インダクタ１００にエネルギーを蓄え、放出することで、直流の入力電圧Ｖｉｎを昇圧して直流の出力電圧に変換する。図１の電力供給装置１０は、外部の入力ソースから供給された電圧Ｖｓｏｕｒｃｅが電力供給装置１０の内部抵抗Ｒｉｎと電流Ｉｉｎによって降圧され、入力端子からは入力電圧Ｖｉｎが入力される。
【００１０】
インダクタ１００は、一端が入力電圧Ｖｉｎが与えられる入力端子に接続され、他端がダイオード１６０と、第２スイッチ１８０を介して出力端子ｏｕｔに接続される。インダクタ１００は、第１スイッチ１１０がオンされると入力電圧Ｖｉｎによりエネルギーが蓄えられ、電圧Ｖｓｔｒｇが上昇する。
【００１１】
第１スイッチ１１０は、インダクタ１００およびダイオード１６０の間とグランド端子との間に接続され、ゲート端子は駆動部１５０に接続される。第１スイッチ１１０は、ゲート端子に入力される信号ＣＬＫ３に応じてオンとオフが交互に繰り返され、インダクタ１００とグランド端子の間の電流を制御する。第１スイッチ１１０は、例えば、ｎＭＯＳであってよい。
【００１２】
第１抵抗１２０は、インダクタ１００および出力端子ｏｕｔの間と第１スイッチ１１０との間に設けられ、第１スイッチ１１０のドレイン端子に接続される。第２抵抗１２５は、第１スイッチ１１０とグランド端子との間に設けられ、第１スイッチ１１０のソース端子に接続される。第１抵抗１２０および第２抵抗１２５は、第１スイッチ１１０のドレイン端子とソース端子との間で流れる電流の調整のために用いられる。
【００１３】
発振回路１３０は、入力端子およびインダクタ１００の間と昇圧部１４０との間に接続され、入力電圧Ｖｉｎに応じた発振信号ＣＬＫ１を生成して、昇圧部１４０に出力する。発振回路１３０は、入力端子に入力された入力電圧Ｖｉｎを用いて発振信号ＣＬＫ１を生成する。発振回路１３０は、入力電圧Ｖｉｎのｍ倍（ｍ＞０）の振幅の発振信号ＣＬＫ１を生成してよく、例えば、入力電圧Ｖｉｎを振幅とする発振信号ＣＬＫ１を生成する。発振回路１３０は、例えばリング発振回路である。
【００１４】
昇圧部１４０は、駆動部１５０に接続され、発振回路１３０からの発振信号ＣＬＫ１を、入力電圧Ｖｉｎに応じた振幅の信号ＣＬＫ２に昇圧し、昇圧した信号ＣＬＫ２を駆動部１５０に出力する。昇圧部１４０は、入力された入力電圧Ｖｉｎと発振信号ＣＬＫ１とにより昇圧を行い、第１スイッチ１１０を駆動させるのに十分な電圧を有するように信号ＣＬＫ２を生成してよい。昇圧部１４０は、入力電圧Ｖｉｎを振幅とする発振信号ＣＬＫ１を、入力電圧Ｖｉｎのｘ倍（ｘ＞１）の振幅Ｖｂｏｏｓｔを有する信号ＣＬＫ２に昇圧してよい。また、昇圧部１４０は、入力電圧Ｖｉｎを昇圧した電圧Ｖｂｏｏｓｔを駆動部１５０に出力してよい。
【００１５】
駆動部１５０は、入力電圧Ｖｉｎに応じた振幅の信号ＣＬＫ３により第１スイッチ１１０を動作させる。駆動部１５０は、昇圧部１４０が出力する昇圧した信号ＣＬＫ２に対して、パルス幅の変更を行い、駆動信号ＣＬＫ３として第１スイッチ１１０のゲート端子に出力してよい。例えば、駆動部１５０は、発振信号ＣＬＫ１と同一周期で、入力電圧Ｖｉｎによらない固定のパルス幅を有する信号ＣＬＫ３により第１スイッチ１１０を動作させてよい。
【００１６】
ダイオード１６０は、インダクタ１００と第２スイッチ１８０との間で、第１スイッチ１１０が接続されたノードよりも出力端子ｏｕｔ側に設けられる。ダイオード１６０は、整流作用によりインダクタ１００からの電流を出力端子ｏｕｔに流す。
【００１７】
コンデンサ１７０は、一端がダイオード１６０および出力端子ｏｕｔの間に接続され、他端がグランド端子に接続される。コンデンサ１７０は、出力電流Ｉｏｕｔを蓄えるために用いられる。
【００１８】
第２スイッチ１８０は、インダクタ１００と出力端子ｏｕｔとの間に接続され、制御部１９０によりオンまたはオフされることで、出力端子ｏｕｔからの出力電圧Ｖｓｔｒｇの出力を制御するために用いられる。
【００１９】
制御部１９０は、出力端子ｏｕｔにおける出力電圧Ｖｓｔｒｇに応じて、昇圧ブロック２０の動作および出力端子ｏｕｔからの出力電圧Ｖｓｔｒｇの出力の少なくとも一方を制御する。制御部１９０は、発振回路１３０、昇圧部１４０、および駆動部１５０のうちの少なくとも１つからの信号ＣＬＫの出力を停止または開始するように制御することで、第１スイッチ１１０のスイッチング動作を停止または開始するように制御してよい。また、制御部１９０は、第１スイッチ１１０を直接制御して、スイッチング動作を停止または開始してよい。また、制御部１９０は、第２スイッチ１８０をオンまたはオフすることで、出力端子ｏｕｔからの出力電圧Ｖｓｔｒｇの出力を停止または開始するよう制御してよい。制御部１９０は、出力電圧Ｖｓｔｒｇの検出のために、第１ヒステリシスコンパレータ１９２と第２ヒステリシスコンパレータ１９４の少なくとも一方を有する。
【００２０】
第１ヒステリシスコンパレータ１９２は、ダイオード１６０と出力端子ｏｕｔとの間に接続され、昇圧ブロック２０の動作を制御するために、出力端子ｏｕｔにおける出力電圧Ｖｓｔｒｇを検出する。第１ヒステリシスコンパレータ１９２は、出力電圧Ｖｓｔｒｇを２つの異なる閾値と比較して、制御部１９０は、当該比較結果に応じて昇圧ブロック２０の動作を制御してよい。
【００２１】
第２ヒステリシスコンパレータ１９４は、ダイオード１６０と出力端子ｏｕｔとの間に接続され、出力電圧Ｖｓｔｒｇの出力を制御するために、出力端子ｏｕｔにおける出力電圧Ｖｓｔｒｇを検出する。第２ヒステリシスコンパレータ１９４は、出力電圧Ｖｓｔｒｇを２つの異なる閾値と比較して、制御部１９０は、当該比較結果に応じて出力電圧Ｖｓｔｒｇの出力を制御してよい。第２ヒステリシスコンパレータ１９４の２つの閾値は、第１ヒステリシスコンパレータ１９２の２つの閾値よりも低いものであってよい。また、第１ヒステリシスコンパレータ１９２および第２ヒステリシスコンパレータ１９４は、出力端子ｏｕｔにおける出力電圧Ｖｓｔｒｇとして、ダイオード１６０と第２スイッチ１８０との間の電圧を検出してよい。
【００２２】
図２は、発振回路１３０の構成例を示す。図２に示す発振回路１３０はリング発振回路であり、直列に接続されたｎ個（奇数個）のインバータ２００−１〜２００−ｎを有する。最終段のインバータ２００−ｎの出力は、初段のインバータ２００−１の入力に接続される。
【００２３】
図３は、図２の発振回路１３０の複数のインバータ２００のうちの１つの構成例を示す。インバータ２００は、ｐＭＯＳスイッチ３００とｎＭＯＳスイッチ３１０を有し、インバータ２００に入力された信号がｐＭＯＳスイッチ３００とｎＭＯＳスイッチ３１０のゲート端子に入力され、信号に応じて電圧を出力する。ｐＭＯＳスイッチ３００のソース端子は、入力電圧Ｖｉｎが入力され、ｎＭＯＳスイッチ３１０のソース端子は、グランド端子が接続され、ｐＭＯＳスイッチ３００のドレイン端子とｎＭＯＳスイッチ３１０のドレイン端子の間には、出力が設けられる。
【００２４】
図４は、発振回路１３０が出力する発振信号ＣＬＫ１と入力電圧Ｖｉｎの関係を示す。発振回路１３０は、入力端子からの入力電圧Ｖｉｎが所定の電圧以上になると発振動作を開始し、振幅が入力電圧Ｖｉｎである発振信号ＣＬＫ１を出力する。
【００２５】
図５は、昇圧部１４０の構成例を示す。昇圧部１４０は、発振信号ＣＬＫ１と入力電圧Ｖｉｎとが入力され、振幅が昇圧電圧Ｖｂｏｏｓｔの信号ＣＬＫ２と昇圧電圧Ｖｂｏｏｓｔとが出力される、２入力２出力の構成であってよい。昇圧部１４０は、チャージポンプ５００と変換部５１０とを有する。チャージポンプ５００は、入力電圧Ｖｉｎを電圧Ｖｂｏｏｓｔに昇圧する。変換部５１０は、入力された発振信号ＣＬＫ１の振幅（波高値）Ｖｉｎを電圧Ｖｂｏｏｓｔに変換する。
【００２６】
図６は、チャージポンプ５００の構成例を示す。チャージポンプ５００は、ゼロ閾値を含む複数の閾値をもったＣＭＯＳ回路で構成され、ブートストラップ構成であってよい。チャージポンプ５００は、インバータ６００、６０５、６１０と、ドレイン端子とゲート端子がダイオード接続されたｎＭＯＳスイッチ６２０−１〜６２０−５と、昇圧用コンデンサ６３０−１〜６３０−４と、平滑用コンデンサ６４０を有する。複数の昇圧用コンデンサ６３０−１〜６３０−４は、それぞれ同一の容量を有してよい。
【００２７】
チャージポンプ５００は、インバータ６０５、６１０に入力された相補的信号ＣＬＫ１、−ＣＬＫ１により、ｎＭＯＳスイッチ６２０−１〜６２０−５を介して昇圧用コンデンサ６３０−１〜６３０−４に電荷が流れ込み、ｎＭＯＳスイッチ６２０−１〜６２０−５の間の各ノードを昇圧し、入力電圧Ｖｉｎのｘ倍の電圧値を有する電圧Ｖｂｏｏｓｔを出力する。例えば、３段のｎＭＯＳスイッチ６２０−１〜６２０−３のみの場合には、昇圧電圧Ｖｂｏｏｓｔは３Ｖｉｎとなり、図６のような５段の場合には、昇圧電圧Ｖｂｏｏｓｔは５Ｖｉｎとなる。
【００２８】
図７は、変換部５１０の構成例を示す。変換部５１０は、複数のインバータ７００，７０５，７１０と、複数のＭＯＳスイッチ７２０、７３０、７４０、７５０とを有する。変換部５１０は、発振信号ＣＬＫ１と、入力電圧Ｖｉｎと、チャージポンプ５００からの電圧Ｖｂｏｏｓｔとが入力され、波高値を入力電圧Ｖｉｎから昇圧電圧Ｖｂｏｏｓｔに変換した信号ＣＬＫ２を出力する。なお、インバータ７００，７０５，７１０は、図３に示すものと同様であってよい。
【００２９】
図８は、駆動部１５０の構成例を示す。駆動部１５０は、昇圧部１４０で昇圧された信号ＣＬＫ２に対して、入力電圧Ｖｉｎによらない固定のハイサイドのパルス幅の信号を出力する。駆動部１５０は、複数のＭＯＳスイッチ８００、８０５、８１０、８１５、８２０、８２５と、複数のインバータ８３０、８４０と、抵抗８５０と、コンデンサ８６０とを有する。駆動部１５０は、昇圧電圧Ｖｂｏｏｓｔおよび信号ＣＬＫ２が入力され、抵抗８５０の抵抗値Ｒとコンデンサ８６０の容量Ｃの比（例えば信号の立ち上がりを基準にＲ×Ｃの時定数τ）のみで決まる固定のパルス幅の信号を駆動信号ＣＬＫ３として出力してよい。
【００３０】
図９は、信号ＣＬＫ２と駆動部１５０により出力される駆動信号ＣＬＫ３との関係を示す。信号ＣＬＫ２は、発振回路１３０における発振動作において入力電圧Ｖｉｎに依存するパルス幅を有する。一方駆動信号ＣＬＫ３は、駆動部１５０において入力電圧Ｖｉｎに依存したパルス幅から固定のパルス幅へ変更される。駆動信号ＣＬＫ３は、信号ＣＬＫ２と同一周期であるため、信号の立ち上がりが同一であり、駆動信号ＣＬＫ３のパルス幅は、信号ＣＬＫ２のパルス幅よりも小さくてよい。
【００３１】
図１０は、駆動信号ＣＬＫ３と、インダクタ１００に流れる電流ＩｉｎＬと、インダクタ１００およびダイオード１６０の間の電圧ＶＬとの関係を示す。次に本実施形態の電力供給装置１０の昇圧動作について説明する。
【００３２】
電力供給装置１０は、入力ソースから電圧が供給され、入力電圧Ｖｉｎが所定の電圧になると発振回路１３０による発振動作を開始する。そして、電力供給装置１０は、発振信号ＣＬＫ１を昇圧部１４０により昇圧し、入力電圧Ｖｉｎに応じた振幅Ｖｂｏｏｓｔの駆動信号ＣＬＫ３を、駆動部１５０から第１スイッチ１１０のゲート端子に出力する。図１０において、例えば第１スイッチ１１０は、駆動信号ＣＬＫ３がハイのときにオンされ、ローの時にオフされる。インダクタ１００に流れる電流ＩｉｎＬは、第１スイッチ１１０がオンの場合に、第１スイッチ１１０を介してグランド端子に流れ、電流値が上昇する。電流ＩｉｎＬは、第１スイッチ１１０がオフの場合に第１スイッチ１１０を流れる電流は遮断され、ダイオード１６０を介して出力端子ｏｕｔへ流れ、電流値が所定の値まで下がる。
【００３３】
また、インダクタ１００に生じる電圧ＶＬは、第１スイッチ１１０がオンされると、電流ＩｉｎＬに対して電圧ＶＬ＝−Ｌｄｉ／ｄｔが生じる。インダクタ１００に生じる電圧ＶＬは、第１スイッチ１１０がオフされると、オンされる前と同じ電圧に戻る。
【００３４】
電力供給装置１０は、第１スイッチ１１０がオンのときにインダクタ１００にエネルギーを蓄え、第１スイッチ１１０がオフになると、電圧ＶＬに対してダイオード１６０の閾値電圧Ｖｆを超えた電圧レベルのエネルギーを電流Ｉｓｔｒｇとして出力し、コンデンサ１７０に蓄電することで、昇圧された出力電圧Ｖｓｔｒｇとなる。
【００３５】
本実施形態の電力供給装置１０は、入力電圧Ｖｉｎに応じた振幅Ｖｂｏｏｓｔの駆動信号ＣＬＫ３により第１スイッチ１１０を駆動する。第１スイッチ１１０は、駆動信号ＣＬＫ３の振幅Ｖｂｏｏｓｔに依存した可変電流を、ドレイン端子とソース端子間に流す。このため、電力供給装置１０は、入力ソースの出力抵抗が大きくて入力電圧Ｖｉｎが低い場合でも、第１スイッチ１１０に流れる電流を小さくするフィードバックがかかり、昇圧動作が可能である。
【００３６】
図１１は、電力供給装置１０における電圧および電流の時間推移を示す。次に本実施形態の電力供給装置１０の制御部１９０による昇圧動作の制御について説明する。
【００３７】
電力供給装置１０は、入力ソースからの供給電圧Ｖｓｏｕｒｃｅが上昇し、入力端子に入力される入力電圧Ｖｉｎが所定の電圧以上になると発振回路１３０が発振信号ＣＬＫ１を出力して第１スイッチ１１０のオン／オフの切り替えにより昇圧動作を開始する。コンデンサ１７０は、初期電荷がゼロの状態から、昇圧動作により電荷が蓄えられ電圧Ｖｓｔｒｇが上昇する。
【００３８】
時間ｔ１において、制御部１９０は、第２ヒステリシスコンパレータ１９４において出力電圧Ｖｓｔｒｇが第３閾値以上となったことを検出すると、第２スイッチ１８０をオンして、出力端子ｏｕｔから出力電圧Ｖｓｔｒｇの出力を開始する。
【００３９】
時間ｔ１の後、システム（例えば負荷）で消費する出力電流Ｉｏｕｔが、ダイオード１６０を介してコンデンサ１７０へ蓄電される電流Ｉｓｔｒｇより大きい場合は、出力される出力電圧Ｖｓｔｒｇを維持できずに電圧値が徐々に降下する。この場合に、時間ｔ２に、制御部１９０は、第２ヒステリシスコンパレータ１９４において出力電圧Ｖｓｔｒｇが第４閾値以下となったことを検出すると、第２スイッチ１８０をオフして出力電圧Ｖｓｔｒｇの出力を停止する。この間も昇圧動作は継続しているため、出力電圧Ｖｓｔｒｇは再度上昇し、制御部１９０は、出力電圧Ｖｓｔｒｇが第３閾値以上となると出力電圧Ｖｓｔｒｇの出力を再度開始する。
【００４０】
一方、時間ｔ１の後に、出力電流Ｉｏｕｔが、ダイオード１６０を介してコンデンサ１７０へ蓄電される電流Ｉｓｔｒｇより小さい場合は、出力電圧Ｖｓｔｒｇは継続して上昇する。この場合に、制御部１９０は、第１ヒステリシスコンパレータ１９２において出力電圧Ｖｓｔｒｇが第１閾値以上になったことを検出すると、昇圧ブロック２０をパワーダウンさせて、第１スイッチ１１０のスイッチング動作を停止することにより昇圧動作を停止する。これにより、出力電圧Ｖｓｔｒｇは、徐々に降下する。
【００４１】
スイッチング動作を停止した後、制御部１９０は、第１ヒステリシスコンパレータ１９２において出力電圧Ｖｓｔｒｇが第２閾値以下となったことを検出すると、第１スイッチ１１０の動作（昇圧動作）を開始する。これにより、出力電流Ｉｏｕｔが、ダイオード１６０を介してコンデンサ１７０へ蓄電される電流Ｉｓｔｒｇより小さい場合でも、制御部１９０は、第１閾値と第２閾値との間で出力電圧Ｖｓｔｒｇを制御することができる。
【００４２】
本実施形態の電力供給装置１０は、従来のように煩雑なＰＷＭ等の制御を必要とせず、電流消費を抑え、低電力かつ簡易な構成で高精度のＤＣＤＣ変換が可能である。電力供給装置１０は、制御部１９０のヒステリシスコンパレータで、出力される電圧Ｖｓｔｒｇが所定のレベル内に収まったことを判定して出力することができる。
【００４３】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００４４】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００４５】
１０  電力供給装置、２０  昇圧ブロック、１００  インダクタ、１１０  第１スイッチ、１２０  第１抵抗、１２５  第２抵抗、１３０  発振回路、１４０  昇圧部、１５０  駆動部、１６０  ダイオード、１７０  コンデンサ、１８０  第２スイッチ、１９０  制御部、１９２  第１ヒステリシスコンパレータ、１９４  第２ヒステリシスコンパレータ、２００  インバータ、３００  ｐＭＯＳスイッチ、３１０  ｎＭＯＳスイッチ、５００  チャージポンプ、５１０  変換部、６００  インバータ、６０５  インバータ、６１０  インバータ、６２０  ｎＭＯＳスイッチ、６３０  昇圧用コンデンサ、６４０  平滑用コンデンサ、７００  インバータ、７０５  インバータ、７１０  インバータ、７２０  ＭＯＳスイッチ、７３０  ＭＯＳスイッチ、７４０  ＭＯＳスイッチ、７５０  ＭＯＳスイッチ、８００  ＭＯＳスイッチ、８０５  ＭＯＳスイッチ、８１０  ＭＯＳスイッチ、８１５  ＭＯＳスイッチ、８２０  ＭＯＳスイッチ、８２５  ＭＯＳスイッチ、８３０  インバータ、８４０  インバータ、８５０  抵抗、８６０  コンデンサ
【図１】
2019115189.tif 000003
【図２】
2019115189.tif 000004
【図３】
2019115189.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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