(57)【要約】【課題】幅広い範囲の入力電圧に対して安定した電圧を出力することができる電源回路を提供する。【解決手段】入力電圧ＰＶが供給されるバイアス電圧発生回路（４２）と、その動作状態を検出するための電圧判定部（４３）と、入力電圧の昇圧電圧を発生する、昇圧率が可変の昇圧回路（１６）と、入力電圧又は昇圧電圧を選択して、内部電源線に供給するスイッチ（ＳＷ１）と、内部電源線に接続されるバイアス電圧発生回路（１８）とその動作状態を検出するための電圧判定部（１９）とを有し、電圧判定部（４３）及び電圧判定部（１９）の検出結果に基づいて、スイッチ及び昇圧回路の昇圧率を制御する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電圧が供給される入力電源線に接続される第１の電圧発生回路と、
前記第１の電圧発生回路の動作状態を検出する第１の状態検出回路と、
前記入力電圧の昇圧電圧を発生する、昇圧率が可変の昇圧回路と、
前記入力電圧又は前記昇圧電圧を選択して、内部電源線に供給する選択回路と、
前記内部電源線に接続される第２の電圧発生回路と、
前記第２の電圧発生回路の動作状態を検出する第２の状態検出回路と
を有し、
前記第１の状態検出回路及び前記第２の状態検出回路の検出結果に基づいて、前記選択回路及び前記昇圧率を制御することを特徴とする電源回路。
【請求項２】
前記第２の状態検出回路で、前記第２の電圧発生回路が動作していないことを検出した場合には、前記昇圧率を上げることを特徴とする請求項１記載の電源回路。
【請求項３】
前記入力電源線に接続され、前記入力電圧が基準電圧よりも高いか否かを検出する電圧検知回路を有することを特徴とする請求項１又は２記載の電源回路。
【請求項４】
前記基準電圧が異なる複数の前記電圧検知回路を有することを特徴とする請求項３記載の電源回路。
【請求項５】
少なくとも１つの前記電圧検知回路で前記入力電圧が前記基準電圧よりも高いことを検出した場合には、前記複数の前記電圧検知回路の検出結果に応じた昇圧率を設定することを特徴とする請求項４記載の電源回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
低い入力電圧から高いレベルの出力電圧を発生させるために、昇圧回路が用いられる。例えば、０．３Ｖの入力電圧から３．０Ｖの出力電圧を得ようとすると、入力電圧を１０倍に昇圧する昇圧回路が必要になる。そして、入力電圧として０．３Ｖから５Ｖまでの任意の電圧が入力されるという前提を考えると、単純に１０倍に昇圧する昇圧回路で対応させると、出力電圧は、入力電圧の１０倍である３．０Ｖから５０Ｖとなり、目標とする出力電圧である３．０Ｖとはかけ離れた出力電圧となってしまう。
【０００３】
そこで、監視対象の電圧が規定レベル以下であるか否かに応じて、昇圧回路の昇圧率を制御し、所定のレベルの電圧を出力する技術が提案されている（例えば、特許文献１〜４参照）。また、広い範囲の入力電圧に対応するために、入力電圧が所定の電圧以下であるか否かに応じて入力電圧又は入力電圧を昇圧した昇圧電圧を選択し、内部電源電圧として内部回路に供給する技術が提案されている（例えば、特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１２４４０４号公報
【特許文献２】特開２００１−２５０３８１号公報
【特許文献３】特開２００５−８０３９５号公報
【特許文献４】特開２００６−２５４６４１号公報
【特許文献５】特開平５−２３４３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
監視対象の電圧を検出するためには、比較器や増幅器等の一定電圧以上の電圧値で動作する回路が使用される。しかし、例えばエネルギー・ハーベスト技術で用いられる太陽電池や熱電等からの電圧は、０．３Ｖといった極低電圧なこともある。このような入力電圧が低い電源を使用する場合においては、一定電圧以上で動作する比較器や増幅器等を用いての電圧の検出動作を行うことができないため、昇圧回路の昇圧率を制御することができず、所望の出力電圧が生成できないという問題がある。また、低い入力電圧に対応できるように昇圧回路の昇圧率を大きくし過ぎると、入力電圧が急に高くなったときに出力電圧が高くなり過ぎてしまい、昇圧回路の出力を受ける回路に過大な電圧がかかり、それらの回路を破壊してしまうという問題が生じる。
【０００６】
また、特許文献５に記載の技術においては、低い入力電圧に対応するためには、昇圧回路の昇圧率を大きくしておく必要がある。そのため、電圧次第では、入力電圧が高くなり過ぎた場合に、昇圧回路の出力電圧が大きくなり過ぎて内部回路に過電圧がかかってしまうという問題が生じる。
【０００７】
本発明の目的は、幅広い範囲の入力電圧に対して安定した電圧を出力することができる電源回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
電源回路の一態様は、入力電圧が供給される入力電源線に接続される第１の電圧発生回路と、その動作状態を検出する第１の状態検出回路と、入力電圧の昇圧電圧を発生する、昇圧率が可変の昇圧回路と、入力電圧又は昇圧電圧を選択して、内部電源線に供給する選択回路と、内部電源線に接続される第２の電圧発生回路と、その動作状態を検出する第２の状態検出回路とを有する。電源回路は、第１の状態検出回路及び第２の状態検出回路の検出結果に基づいて、選択回路及び昇圧率を制御する。
【発明の効果】
【０００９】
開示の電源回路は、各状態検出回路の検出結果に基づいて、内部電源線に入力電圧又は昇圧電圧のどちらを供給するか、及び昇圧回路の昇圧率を制御することで、入力電圧が低い電圧であっても昇圧率を適切に制御して動作することができ、また内部電源線に過大な電圧が供給されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態における電源回路の構成例を示す図である。
【図２】第１の実施形態におけるバイアス電圧発生回路の構成例を示す図である。
【図３】第１の実施形態における電圧判定部の構成例を示す図である。
【図４】第２の実施形態における電源回路の構成例を示す図である。
【図５】第２の実施形態における制御部の構成例を示す図である。
【図６】第２の実施形態における入力検知部の電圧判定部の構成例を示す図である。
【図７】第３の実施形態における電源回路の構成例を示す図である。
【図８】第３の実施形態における入力検知部の構成例を示す図である。
【図９】第３の実施形態における制御部の構成例を示す図である。
【図１０】第３の実施形態における０．６Ｖ検知回路の構成例を示す図である。
【図１１】第３の実施形態における１．０Ｖ検知回路の構成例を示す図である。
【図１２】第３の実施形態における１．８Ｖ検知回路の構成例を示す図である。
【図１３】第３の実施形態における３．０Ｖ検知回路の構成例を示す図である。
【図１４】第３の実施形態における入力電圧範囲と動作の例を示す図である。
【図１５】第３の実施形態における電源回路の動作例（入力電圧が０．３Ｖ一定）を示すタイミングチャートである。
【図１６】第３の実施形態における電源回路の動作例（入力電圧が５．０Ｖ一定）を示すタイミングチャートである。
【図１７】第３の実施形態における電源回路の動作例（入力電圧が０．３Ｖから５．０Ｖに変化）を示すタイミングチャートである。
【図１８】第３の実施形態における電源回路の動作例（入力電圧が５．０Ｖから０．３Ｖに変化）を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について説明する。
図１（Ａ）は、第１の実施形態における電源回路の構成例を示す図である。図１（Ａ）において、電源１１からの入力電圧ＰＶが入力電源線に供給される。電源１１は、例えば太陽光パネル（ＰＶ：photovoltaic）であり、１つのセルで０．３Ｖ〜０．８Ｖ程度の電圧が得られ、複数のセルを直列及び並列に適宜に接続して、得られる電圧や電力を上昇させて使用する。ここでは、一例として入力電圧ＰＶは、０．３Ｖから５．０Ｖ程度までの範囲の電圧とする。なお、電源１１は、太陽光パネル（ＰＶ）に限定されるものではなく、他の電源であっても良い。
【００１３】
制御部１２は、電源回路が有する各機能部を制御する。例えば、制御部１２は、昇圧回路１６の昇圧率を制御したり、スイッチＳＷ１、ＳＷ２の接続状態を制御したりする。ここで、信号ＣＰ１、ＣＰ２は、昇圧回路１６の昇圧率を設定する信号であり、信号ＳＣ１、ＳＣ２は、スイッチＳＷ１、ＳＷ２の接続状態を制御する信号である。また、信号ＢＧ１は、バイアス電圧発生回路１８の起動を指示する信号であり、信号ＶＪ１は、電圧判定部１９での判定結果を示す信号であり、信号ＲＥＧはＬＤＯ（Low Drop Out）回路２０の動作を指示する信号である。
【００１４】
制御部１２は、入力電圧検知回路１３、昇圧率設定部１４、及びスイッチ制御部１５を有する。入力電圧検知回路１３は、昇圧回路１６の出力電圧（昇圧電圧）を検出する。昇圧率設定部１４は、電圧判定部１９からの信号ＶＪ１により示される判定結果や入力電圧検知回路１３の検出結果に基づいて、昇圧回路１６の昇圧率を設定する。スイッチ制御部１５は、電圧判定部１９からの信号ＶＪ１により示される判定結果や入力電圧検知回路１３の検出結果に基づいて、スイッチＳＷ１、ＳＷ２の接続状態を制御する。
【００１５】
昇圧回路１６は、昇圧率が可変の昇圧回路であり、制御部１２からの信号ＣＰ１、ＣＰ２に応じた昇圧率で入力電圧ＰＶを昇圧して昇圧電圧ＶＣＰを発生する。昇圧回路１６は、例えばチャージポンプ回路である。発振回路１７は、入力電圧ＰＶの昇圧動作に用いる発振信号を生成して昇圧回路１６に出力する。
【００１６】
スイッチＳＷ１は、制御部１２からの信号ＳＣ１に応じて、内部電圧ＶＤＤ１を供給するための内部電源線に入力電源線又は昇圧回路１６の出力を接続する。つまり、スイッチＳＷ１は、制御部１２からの信号ＳＣ１に応じて、入力電圧ＰＶ又は昇圧電圧ＶＣＰを選択して内部電源線に対して供給する。スイッチＳＷ１は、選択回路の一例である。ここで、制御部１２の一部（昇圧率設定部１４、スイッチ制御部１５）、昇圧回路１６、発振回路１７、及びスイッチＳＷ１は、低い電圧でも動作可能なように構成されている。
【００１７】
バイアス電圧発生回路１８は、制御部１２からの信号ＢＧ１を受けて動作を開始する電圧発生回路であり、内部電源線に接続され内部電圧ＶＤＤ１が供給される。バイアス電圧発生回路１８は、一定電圧以上の電圧値で動作する回路素子（例えば、しきい値電圧ＶＴが０．６Ｖ程度のトランジスタ等）を用いて構成され、内部電圧ＶＤＤ１が所定の電圧以上であれば内部電圧ＶＤＤ１を基にバイアス電圧を発生して出力する。バイアス電圧発生回路１８は、第２の電圧発生回路の一例である。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）にバイアス電圧発生回路１８の一例を示す。
【００１８】
図２（Ａ）は、バイアス電圧発生回路１８の構成例を示す図である。図２（Ａ）に例示するバイアス電圧発生回路１８は、いわゆるバンドギャップリファレンス（ＢＧＲ）回路であり、抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、ｐｎｐ型バイポーラトランジスタＴｒ２１、Ｔｒ２２、及び増幅器（オペアンプ）ＯＰ２１を有する。トランジスタＴｒ２１、Ｔｒ２２のベース及びコレクタは接地されている（グランドに対して接続されている）。トランジスタＴｒ２１のエミッタは抵抗Ｒ２３を介して抵抗Ｒ２１の一端に接続され、トランジスタＴＲ２２のエミッタは抵抗Ｒ２２の一端に接続される。抵抗Ｒ２１、Ｒ２２の他端は、増幅器ＯＰ２１の出力端に接続される。増幅器の一対の入力端は、トランジスタＴｒ２２のエミッタと抵抗Ｒ２２との相互接続点、及び抵抗Ｒ２１と抵抗Ｒ２３との相互接続点にそれぞれ接続される。また、抵抗Ｒ２１、Ｒ２２の他端は、内部電源線に接続されており、内部電圧ＶＤＤ１が供給される。
【００１９】
また、図２（Ｂ）は、バイアス電圧発生回路１８の他の構成例を示す図である。図２（Ｂ）に例示するバイアス電圧発生回路１８は、いわゆる自己バイアス回路でありＰ型ＭＯＳトランジスタＴｒ２３、Ｔｒ２４、Ｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒ２５、Ｔｒ２６、Ｔｒ２７、及び抵抗Ｒ２４、Ｒ２５を有する。トランジスタＴｒ２６のソース及び抵抗Ｒ２４の一端は接地されている（グランドに対して接続されている）。トランジスタＴｒ２５のソースは抵抗Ｒ２４の他端に接続される。トランジスタＴｒ２３のドレインとトランジスタＴｒ２５のドレインとが接続され、その相互接続点がトランジスタＴｒ２３、Ｔｒ２４のゲートに接続され、さらにトランジスタＴｒ２７のゲートに接続される。また、トランジスタＴｒ２４のドレインとトランジスタＴｒ２６のドレインとが接続され、その相互接続点がトランジスタＴｒ２５、Ｔｒ２６のゲートに接続される。トランジスタＴｒ２７のドレインは、出力端ＯＵＴ２２に接続されるとともに、抵抗Ｒ２５を介して接地されている（グランドに対して接続されている）。また、トランジスタＴｒ２３、Ｔｒ２４、Ｔｒ２７のソースは、内部電源線に接続されており、内部電圧ＶＤＤ１が供給される。
【００２０】
図１に戻り、電圧判定部１９は、バイアス電圧発生回路１８の出力電圧ＶＢ１が所定の電圧レベルに達しているか否かを判定し、判定結果を信号ＶＪ１により出力する。電圧判定部１９は、第２の状態検出回路の一例であり、出力電圧ＶＢ１が所定の電圧レベルに達していればバイアス電圧発生回路１８が動作していると判定し、出力電圧ＶＢ１が所定の電圧レベルに達していなければバイアス電圧発生回路１８が動作していないと判定する。図３に電圧判定部１９の一例を示す。
【００２１】
図３は、電圧判定部１９の構成例を示す図である。電圧判定部１９は、Ｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒ３１、Ｔｒ３３、Ｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒ３２、Ｔｒ３４、及び抵抗Ｒ３１、Ｒ３２を有する。抵抗Ｒ３１、Ｒ３２は、バイアス電圧発生回路１８の出力と接地（ＶＳＳ）との間に直列に接続される。トランジスタＴｒ３１、Ｔｒ３３のソースは内部電源線に接続されており、内部電圧ＶＤＤ１が供給される。また、トランジスタＴｒ３２、Ｔｒ３４のソースは接地されている。トランジスタＴｒ３１のゲートは内部電源線に接続され、トランジスタＴｒ３２のゲートは抵抗Ｒ３１、Ｒ３２の相互接続点に接続される。トランジスタＴｒ３１のドレインとトランジスタＴｒ３２のドレインとが接続され、その相互接続点がトランジスタＴｒ３３、Ｔｒ３４のゲートに接続される。また、トランジスタＴｒ３３のドレインとトランジスタＴｒ３４のドレインとが接続され、その相互接続点が信号ＶＪ１の出力端に接続される。
【００２２】
このような構成により、バイアス電圧発生回路１８が動作しており出力電圧ＶＢ１が所定の電圧レベルであれば、トランジスタＴｒ３２のゲート電圧が高く、電圧判定部１９が出力する信号ＶＪ１はハイレベル（動作していることを示す）となる。一方、バイアス電圧発生回路１８が動作していないと、トランジスタＴｒ３２のゲート電圧はグランドレベル付近まで下がり、電圧判定部１９が出力する信号ＶＪ１はローレベル（動作していないことを示す）となる。
【００２３】
図１に戻り、ＬＤＯ回路２０は、制御部１２からの信号ＲＥＧを受けて動作し、内部電源線から供給される内部電圧ＶＤＤ１を降圧して出力するレギュレータ（ＤＣ−ＤＣコンバータ）である。スイッチＳＷ２は、制御部１２からの信号ＳＣ２に応じて、図示しない内部回路に内部電圧ＶＤＤ２を供給するための電源線に内部電源線又はＬＤＯ回路２０の出力を接続する。なお、内部電圧ＶＤＤ２を供給するための電源線には、内部電圧ＶＤＤ２を安定させるための平滑容量ＣＯＵＴが接続されている。
【００２４】
次に、第１の実施形態における電源回路の動作について説明する。
なお、電源回路の起動時には、スイッチＳＷ１は、入力電圧ＰＶが供給される入力電源線を、内部電圧ＶＤＤ１を供給するための内部電源線に接続するように制御されている。
まず、制御用（シーケンサ動作用）の図示しない発振回路を動作させる。次に、制御部１２は、信号ＢＧ１によりバイアス電圧発生回路１８の起動を指示する。そして、電圧判定部１９は、バイアス電圧発生回路１８の出力電圧ＶＢ１が所定の電圧レベルに達しているか否かを判定し、判定結果に応じて信号ＶＪ１を出力する。
【００２５】
ここで、バイアス電圧発生回路１８が動作し、出力電圧ＶＢ１が所定の電圧レベルに達していれば、入力電圧ＰＶは所定の電圧以上（例えば１．８Ｖ程度以上）である。このとき、制御部１２は、電圧判定部１９からのハイレベルの信号ＶＪ１を受けて、入力電圧検知回路１３により入力電圧を検出し、その検出結果に基づいて昇圧率設定部１４により所定の出力電圧レベルに合わせて昇圧率を設定する。そして、制御部１２は、設定した昇圧率で昇圧回路１６を動作させるとともに、必要に応じてＬＤＯ回路２０を動作させる。なお、入力電圧が所定の出力電圧レベルの近傍（例えば±１０％程度）である場合には、ＬＤＯ回路２０を介さずに内部電圧ＶＤＤ１を図示しない内部回路に供給するようにしても良い。
【００２６】
一方、バイアス電圧発生回路１８が動作せず、出力電圧ＶＢ１が所定の電圧レベルに達していなければ、入力電圧ＰＶは所定の電圧未満（例えば１．８Ｖ未満）である。この場合には、制御部１２は、電圧判定部１９からのローレベルの信号ＶＪ１を受けて、昇圧率設定部１４により昇圧率を２倍にする。ここで、現在、バイアス電圧発生回路１８に供給されている内部電圧ＶＤＤ１は十分に低いと考えられるので、昇圧回路１６の昇圧率を２倍としても、昇圧回路１６の昇圧電圧を受ける回路に過大な電圧がかかるおそれはない。そして、制御部１２は、２倍の昇圧率で昇圧回路１６を動作させるとともに、信号ＳＣ１によりスイッチＳＷ１を制御して昇圧回路１６の出力を、内部電源線に接続するように制御する。これにより、昇圧回路１６で発生した昇圧電圧ＶＣＰが内部電源ＶＤＤ１として内部電源線に供給される。
【００２７】
一定の期間が経過した後、再び、制御部１２は、信号ＢＧ１によりバイアス電圧発生回路１８の起動を指示し、電圧判定部１９は、昇圧電圧ＶＣＰが供給されたバイアス電圧発生回路１８の出力電圧ＶＢ１が所定の電圧レベルに達しているか否かを判定する。その結果、バイアス電圧発生回路１８が動作せず、出力電圧ＶＢ１が所定の電圧レベルに達していなければ、制御部１２は、昇圧率設定部１４により昇圧率をさらに２倍にする。この動作を、バイアス電圧発生回路１８が動作し、出力電圧ＶＢ１が所定の電圧レベルに達していると判定される、すなわち電圧判定部１９からの信号ＶＪ１がハイレベルになるまで繰り返し行う。
【００２８】
そして、電圧判定部１９からの信号ＶＪ１がハイレベルになると、制御部１２は、入力電圧検知回路１３により入力電圧を検出し、その検出結果に基づいて昇圧率設定部１４により所定の出力電圧レベルに合わせて昇圧率を設定する。そして、制御部１２は、設定した昇圧率で昇圧回路１６を動作させるとともに、ＬＤＯ回路２０を動作させる。以上のように、電源回路の起動時に制御を行うことで、例えば図１（Ｂ）に示すように幅広い範囲の入力電圧ＰＶに対して昇圧回路１６の昇圧率を適切に制御することが可能になる。
【００２９】
第１の実施形態によれば、電圧判定部１９が、バイアス電圧発生回路１８の出力電圧ＶＢ１が所定の電圧レベルに達しているか否かを判定することにより、バイアス電圧発生回路１８の動作状態を検出することで、内部電圧ＶＤＤ１の状態を検知する。その結果、バイアス電圧発生回路１８が動作していない場合には昇圧回路１６の昇圧率を２倍にするように制御し、この制御をバイアス電圧発生回路１８が動作するまで繰り返し行う。これにより、入力電圧が低い電圧であっても昇圧回路１６の昇圧率を適切に制御することができ、幅広い範囲の入力電圧に対して安定した出力が得られる電源回路を実現することができる。
【００３０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態における電源回路は、起動後の入力電圧ＰＶの変動に対しても、昇圧回路１６の昇圧率を適切に制御できるようにしたものである。
【００３１】
図４は、第２の実施形態における電源回路の構成例を示す図である。この図４において、図１に示した構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。第２の実施形態における電源回路は、図１に示した第１の実施形態における電源回路に、入力電圧ＰＶの状態を検知するための、バイアス発生回路４２及び電圧判定部４３を有する入力検知部４１を設ける。また、第２の実施形態における電源回路の制御部１２は、図５に示すように構成される。なお、図４において、信号ＢＧ２は、バイアス電圧発生回路４２の起動を指示する信号であり、信号ＶＪ２は、電圧判定部４３での判定結果を示す信号である。
【００３２】
図５は、第２の実施形態における制御部１２の構成例を示す図である。制御部１２は、発振回路５１、カウンタ５２、ＶＪ１・ＶＪ２電圧判定処理部５３、２倍昇圧設定部５４、入力電圧検知部５５、昇圧率設定部５６、及びスイッチ制御部５７を有する。発振回路５１は、カウンタ５２等を動作させるための発振信号を生成して出力する制御用の発振回路である。カウンタ５２は、発振回路５１が出力する発振信号を用いてカウント動作を行う。ＶＪ１・ＶＪ２電圧判定処理部５３は、供給される信号ＶＪ１、ＶＪ２を用いて、内部電圧ＶＤＤ１の状態及び入力電圧ＰＶの状態を判定する。ＶＪ１・ＶＪ２電圧判定処理部５３による判定は、カウンタ５２のカウント値に基づいて、一定の期間が経過する度に行う。
【００３３】
２倍昇圧設定部５４は、ＶＪ１・ＶＪ２電圧判定処理部５３での判定結果に基づいて、昇圧回路１６の昇圧率を２倍にし、信号ＣＰ１により昇圧回路１６に設定する。例えば、２倍昇圧設定部５４は、ＶＪ１・ＶＪ２電圧判定処理部５３での判定結果、内部電圧ＶＤＤ１が低い、又は入力電圧ＰＶが低下した場合に、昇圧回路１６の昇圧率を２倍にする。
【００３４】
入力電圧検知回路１３は、ＶＪ１・ＶＪ２電圧判定処理部５３での判定結果に基づいて、内部電圧ＶＤＤ１として供給されている入力電圧ＰＶ又は昇圧回路１６の出力電圧（昇圧電圧）ＶＣＰを検出する。昇圧率設定部５６は、入力電圧検知回路１３の検出結果に基づいて昇圧回路１６の昇圧率を制御し、信号ＣＰ２により昇圧回路１６に設定するとともに、必要に応じて信号ＲＥＧによりＬＤＯ回路２０を動作させる。スイッチ制御部５７は、ＶＪ１・ＶＪ２電圧判定処理部５３での判定結果に基づいて、信号ＳＣ１、ＳＣ２を出力してスイッチＳＷ１、ＳＷ２の接続状態を制御する。
【００３５】
図４に示した入力検知部４１は、前述したようにバイアス電圧発生回路４２及び電圧判定部４３を有する。バイアス電圧発生回路４２は、制御部１２からの信号ＢＧ２を受けて動作を開始する電圧発生回路であり、入力電源線に接続され入力電圧ＰＶが供給される。バイアス電圧発生回路４２は、バイアス電圧発生回路１８と同様に構成され、供給される電源電圧が入力電圧ＰＶである点がバイアス電圧発生回路１８とは異なる。したがって、バイアス電圧発生回路４１は、入力電圧ＰＶが所定の電圧以上であれば入力電圧ＰＶを基にバイアス電圧を発生して出力する。バイアス電圧発生回路４２は、第１の電圧発生回路の一例である。
【００３６】
電圧判定部４３は、バイアス電圧発生回路４２の出力電圧ＶＢ２が所定の電圧レベルに達しているか否かを判定し、判定結果を信号ＶＪ２により出力する。電圧判定部４３は、第１の状態検出回路の一例であり、出力電圧ＶＢ２が所定の電圧レベルに達していればバイアス電圧発生回路４２が動作していると判定し、出力電圧ＶＢ２が所定の電圧レベルに達していなければバイアス電圧発生回路４２が動作していないと判定する。図６に電圧判定部４３の一例を示す。
【００３７】
図６は、電圧判定部４３の構成例を示す図である。電圧判定部４３は、ｐチャネル型トランジスタＴｒ６１、Ｔｒ６３、ｎチャネル型トランジスタＴｒ６２、Ｔｒ６４、及び抵抗Ｒ６１、Ｒ６２を有する。抵抗Ｒ６１、Ｒ６２は、バイアス電圧発生回路４２の出力と接地（ＶＳＳ）との間に直列に接続される。トランジスタＴｒ６１、Ｔｒ６３のソースは入力電源線に接続されており、入力電圧ＰＶが供給される。また、トランジスタＴｒ６２、Ｔｒ６４のソースは接地されている。トランジスタＴｒ６１のゲートは入力電源線に接続され、トランジスタＴｒ６２のゲートは抵抗Ｒ６１、Ｒ６２の相互接続点に接続される。トランジスタＴｒ６１のドレインとトランジスタＴｒ６２のドレインとが接続され、その相互接続点がトランジスタＴｒ６３、Ｔｒ６４のゲートに接続される。また、トランジスタＴｒ６３のドレインとトランジスタＴｒ６４のドレインとが接続され、その相互接続点が信号ＶＪ２の出力端に接続される。
【００３８】
このような構成により、バイアス電圧発生回路４２が動作しており出力電圧ＶＢ２が所定の電圧レベルであれば、トランジスタＴｒ６２のゲート電圧が高く、電圧判定部４３が出力する信号ＶＪ２はハイレベル（動作していることを示す）となる。一方、バイアス電圧発生回路４２が動作していないと、トランジスタＴｒ６２のゲート電圧はグランドレベル付近まで下がり、電圧判定部４３が出力する信号ＶＪ２はローレベル（動作していないことを示す）となる。
【００３９】
次に、第２の実施形態における電源回路の動作について説明する。
（２−Ａ）まず、入力電圧ＰＶが、バイアス電圧発生回路が動作する所定の電圧以上（例えば１．８Ｖ程度以上）である場合の電源回路の起動時における動作について説明する。なお、以下の各動作についての説明では、内部電圧ＶＤＤ１としての所定の出力電圧レベルを３．０Ｖとした場合を例に説明する。起動時における入力電圧ＰＶは２．０Ｖとする。また、スイッチＳＷ０は、入力電源線が内部電源線に接続する、すなわち入力電圧ＰＶが内部電圧ＶＤＤ１として供給されるように制御されているものとする。
【００４０】
まず、制御部１２は、発振回路５１を動作させ、カウンタ５２によるカウントにより所定の時間経過させる。次に、制御部１２は、信号ＢＧ１によりバイアス電圧発生回路１８の起動を指示する。そして、電圧判定部１９は、バイアス電圧発生回路１８の出力電圧ＶＢ１として所定の出力電圧が出力されているか否かを判定し、判定結果に応じた信号ＶＪ１を出力する。ここで、入力電圧ＰＶは２．０Ｖであり、バイアス電圧発生回路１８が動作可能な電圧を超えているので、バイアス電圧発生回路１８が動作して、出力電圧ＶＢ１として所定の出力電圧が出力される。したがって、電圧判定部１９からの信号ＶＪ１は、ハイレベルである。
【００４１】
制御部１２は、電圧判定部１９からの信号ＶＪ１を受けて、バイアス電圧発生回路１８が動作していると判断し、入力電圧検知部５５により入力電圧ＰＶが２．０Ｖであることを検出する。次に、制御部１２は、検出された入力電圧ＰＶが２．０Ｖであるので、昇圧率設定部５６により昇圧率を１．５倍にする指示を信号ＣＰ２により昇圧回路１６に送る。また、同時に、制御部１２は、入力電圧ＰＶの電圧変動に対応できるように、信号ＢＧ２により入力検知回路４１を動作させる。
【００４２】
昇圧回路１６は、１．５倍の昇圧動作を行い、電圧３．０Ｖの昇圧電圧を発生させる。また、制御部１２は、スイッチ制御部５７が出力する信号ＳＣ１によりスイッチＳＷ０を、入力電源線と内部電源線を接続する状態から、昇圧回路１６の出力と内部電源線を接続する状態に切り替える。これにより、３．０Ｖの電圧を出力することが可能となる。（昇圧動作Ａ）
【００４３】
（２−Ｂ）続いて、電源回路の起動時にバイアス電圧発生回路が動作する所定の電圧以上であった入力電圧ＰＶが、起動後にバイアス電圧発生回路が動作する所定の電圧未満に変動した場合の動作について説明する。以下では、起動時に２．０Ｖであった入力電圧ＰＶが、起動後に２．０Ｖから１．０Ｖに低下した場合を例に説明する。
【００４４】
入力検知部４１のバイアス電圧発生回路４２は、入力電圧ＰＶが２．０Ｖであるときは動作しているが、入力電圧ＰＶが２．０Ｖから１．０Ｖに低下すると動作を停止してしまう。バイアス電圧発生回路４２が動作を停止すると、出力電圧ＶＢ２として所定の出力電圧が出力されなくなり、電圧判定部４３からの信号ＶＪ２がハイレベルからローレベルに変化する。
【００４５】
すると、制御部１２は、電圧判定部４３からのローレベルの信号ＶＪ２を受けて、入力電圧ＰＶが低いと判断し、２倍昇圧設定部５４により昇圧率を２倍にする指示を信号ＣＰ１により昇圧回路１６に送る。これを受けて、昇圧回路１６は、２．０倍の昇圧動作を行い、電圧２．０Ｖの昇圧電圧を発生させ、内部電圧ＶＤＤ１として供給する。
【００４６】
バイアス電圧発生回路１８が動作できたことで、電圧判定部１９からの信号ＶＪ１がハイレベルとなる。そして、制御部１２は、電圧判定部１９からの信号ＶＪ１を受けて、入力電圧検知部５５により昇圧電圧ＶＣＰが２．０Ｖであることを検出し、昇圧率設定部５６により昇圧率をさらに１．５倍にする、すなわち全体で３倍の昇圧率にする指示を信号ＣＰ２により昇圧回路１６に送る。そして、昇圧回路１６は、入力電圧ＰＶに対して３．０倍の昇圧動作を行い、電圧３．０Ｖの昇圧電圧を発生させる。これにより、３．０Ｖの電圧を出力することが可能となる。（昇圧動作Ｂ）
【００４７】
ここで、例えばエネルギー・ハーベスト分野では、不安定な入力電圧の変動に対応するために、平滑容量ＣＯＵＴとして電気２層キャパシターなどのミリファラド（ｍＦ）オーダー以上の容量を備える場合もある。この場合、入力電圧の変動を受けて、スイッチＳＷ２をハイインピーダンス（Ｈｉ−Ｚ）として、内部回路への出力電圧を平滑容量ＣＯＵＴから供給させておくことで、入力電圧の変動が出力電圧に伝搬するのを遮断する。そして、昇圧回路の昇圧率を再設定し、電圧３．０Ｖの出力が可能になってから、スイッチＳＷ２を昇圧回路１６の出力と電圧ＶＤＤ２を供給するための電源線とを接続するように切り替えることで、出力の安定化を図ることも可能である。
【００４８】
（２−Ｃ）次に、入力電圧ＰＶが、バイアス電圧発生回路が動作する所定の電圧未満（例えば１．８Ｖ程度以上）である場合の電源回路の起動時における動作について説明する。起動時における入力電圧ＰＶは０．５Ｖとする。また、スイッチＳＷ０は、入力電源線が内部電源線に接続する、すなわち入力電圧ＰＶが内部電圧ＶＤＤ１として供給されるように制御されているものとする。
【００４９】
まず、制御部１２は、発振回路５１を動作させ、カウンタ５２によるカウントにより所定の時間経過させる。次に、制御部１２は、信号ＢＧ１によりバイアス電圧発生回路１８の起動を指示する。そして、電圧判定部１９は、バイアス電圧発生回路１８の出力電圧ＶＢ１として所定の出力電圧が出力されているか否かを判定し、判定結果に応じた信号ＶＪ１を出力する。ここで、入力電圧ＰＶは０．５Ｖと低いので、バイアス電圧発生回路１８は動作せず、電圧判定部１９からの信号ＶＪ１は、ローレベルである。
【００５０】
制御部１２は、電圧判定部１９からの信号ＶＪ１を受けて、バイアス電圧発生回路１８が動作していないと判断し、２倍昇圧設定部５４により昇圧率を２倍にする指示を信号ＣＰ１により昇圧回路１６に送る。これを受けて、昇圧回路１６は、２倍の昇圧動作を行い、電圧１．０Ｖの昇圧電圧を発生させる。また、制御部１２は、スイッチ制御部５７が出力する信号ＳＣ１によりスイッチＳＷ０を、入力電源線と内部電源線を接続する状態から、昇圧回路１６の出力と内部電源線を接続する状態に切り替える。（昇圧動作Ｃ）
【００５１】
次に、制御部１２は、再度、信号ＢＧ１によりバイアス電圧発生回路１８の起動を指示する。しかし、内部電圧ＶＤＤ１は１．０Ｖと低いので、バイアス電圧発生回路１８は動作せず、電圧判定部１９からの信号ＶＪ１は、ローレベルである。そして、前述した昇圧動作Ｃと同様の動作を再び行う。これにより、内部電圧ＶＤＤ１として供給される昇圧回路１６の昇圧電圧ＶＣＰは、さらに２倍の２．０Ｖとなる。
【００５２】
次に、制御部１２は、再度、信号ＢＧ１によりバイアス電圧発生回路１８の起動を指示する。このとき、内部電圧ＶＤＤ１は２．０Ｖであるので、バイアス電圧発生回路１８が動作し出力電圧ＶＢ１として所定の出力電圧が出力され、電圧判定部１９からの信号ＶＪ１は、ローレベルからハイレベルに変化する。その後、前述した昇圧動作１と同様の動作を行うことで、３．０Ｖの電圧が出力される。
【００５３】
（２−Ｄ）続いて、電源回路の起動時にバイアス電圧発生回路が動作する所定の電圧未満であった入力電圧ＰＶが、起動後にバイアス電圧発生回路が動作する所定の電圧以上に変動した場合の動作について説明する。以下では、起動時に０．５Ｖであった入力電圧ＰＶが、起動後に０．５Ｖから２．０Ｖに上昇した場合を例に説明する。
【００５４】
入力電圧ＰＶが０．５Ｖから２．０Ｖに上昇すると、動作可能な電圧を超えて入力検知部４１のバイアス電圧発生回路４２が動作して、出力電圧ＶＢ２として所定の出力電圧が出力される。したがって、電圧判定部４３からの信号ＶＪ２は、ローレベルからハイレベルに変化する。
【００５５】
制御部１２は、電圧判定部４３からの信号ＶＪ２を受けて、入力電圧ＰＶが十分に高くなり、バイアス電圧発生回路１８が動作していると判断する。そして、制御部１２は、入力電圧検知部５５により入力電圧ＰＶが２．０Ｖであることを検出し、昇圧率設定部５６により昇圧率を１．５倍にする指示を信号ＣＰ２により昇圧回路１６に送る。これを受けて、昇圧回路１６は、１．５倍の昇圧動作を行い、電圧３．０Ｖの昇圧電圧を発生させる。これにより、３．０Ｖの電圧を出力することが可能となる。
【００５６】
第２の実施形態によれば、電圧判定部１９が、バイアス電圧発生回路１８が出力電圧ＶＢ１として所定の出力電圧を出力しているか否かを判定することにより、バイアス電圧発生回路１８の動作状態を検出することで、内部電圧ＶＤＤ１の状態を検知する。その結果、バイアス電圧発生回路１８が動作していない場合には昇圧回路１６の昇圧率を２倍にするように制御し、この制御をバイアス電圧発生回路１８が動作するまで繰り返し行う。これにより、入力電圧が低い電圧であっても昇圧回路１６の昇圧率を適切に制御することができる。
【００５７】
また、入力検知部４１の電圧判定部４３が、バイアス電圧発生回路４２が出力電圧ＶＢ２として所定の出力電圧を出力しているか否かを判定することにより、バイアス電圧発生回路４２の動作状態を検出することで、入力電圧ＰＶの状態を検知する。その結果、バイアス電圧発生回路４２の動作状態が変化した場合には、入力電圧ＰＶが変動したと判断して昇圧回路１６の昇圧率を制御する。これにより、入力電圧が変動しても、内部電源線に過大な電圧が供給されることを防止し、内部回路を破壊してしまうことを回避することができる。
このように第２の実施形態によれば、幅広い範囲の入力電圧に対して安定した出力が得られる電源回路を実現することができる。
【００５８】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
図７は、第３の実施形態における電源回路の構成例を示す図である。この図７において、図１、図４に示した構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。第３の実施形態における電源回路は、前述した第２の実施形態における電源回路とは、制御部１２の内部構成及び入力検知部７１が異なる。また、第３の実施形態における電源回路では、内部電圧ＶＤＤ１がＬＤＯ回路２０を介して内部電圧ＶＤＤ２として出力されるようにしている。第３の実施形態における電源回路の入力検知部７１は図８に示すように構成され、制御部１２は図９に示すように構成される。
【００５９】
入力検知部７１は、入力電圧ＰＶの状態を検知するためのものであり、図８に示すように第１の入力検知部８１及び第２の入力検知部８２を有する。第１の入力検知部８１は、図４に示した入力検知部４１と同様であり、バイアス電圧発生回路４２及び電圧判定部４３を有する。また、第２の入力検知部８２は、０．６Ｖ検知回路８３、１．０Ｖ検知回路８４、１．８Ｖ検知回路８５、及び３．０Ｖ検知回路８６を有する。
【００６０】
０．６Ｖ検知回路８３は、入力電圧ＰＶが０．６Ｖ以上であることを検出する。０．６Ｖ検知回路８３は、例えば、図１０に示すように、３つの抵抗Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１０３、Ｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒ１０１、及びインバータ１０１により実現される。図１０に示した回路において、抵抗Ｒ１の抵抗値を抵抗Ｒ２の抵抗値より十分に小さくすることで、トランジスタＴｒ１０１のゲートにはほぼ入力電圧ＰＶと等しい電圧が印加される。したがって、入力電圧ＰＶが０．６Ｖ以上である場合には、トランジスタＴｒ１０１がオン状態となり、信号ｖｄ１がハイレベルとなる。
【００６１】
１．０Ｖ検知回路８４は、入力電圧ＰＶが１．０Ｖ以上であることを検出する。１．０Ｖ検知回路８４は、例えば、図１１に示すように、３つの抵抗Ｒ１１１、Ｒ１１２、Ｒ１１３、Ｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒ１１１、及びインバータ１１１により実現される。図１１に示した回路において、ＰＶ（Ｒ１１１／（Ｒ１１１＋Ｒ１１２））＝０．６となるように、抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値を決めることで、入力電圧ＰＶが１．０Ｖ以上のときにトランジスタＴｒ１１１のゲートに印加される電圧がしきい値電圧０．６Ｖ以上になる。したがって、入力電圧ＰＶが１．０Ｖ以上である場合に、信号ｖｄ２がハイレベルとなる。
【００６２】
１．８Ｖ検知回路８５は、入力電圧ＰＶが１．８Ｖ以上であることを検出する。１．８Ｖ検知回路８５は、例えば、図１２（Ａ）に示すように、３つの抵抗Ｒ１２１、Ｒ１２２、Ｒ１２３、２つのｐｎｐ型バイポーラトランジスタＴｒ１２１、Ｔｒ１２２及び増幅器（アンプ）ＯＰ１２１を有するバンドギャップリファレンス回路により実現される。また、増幅器（アンプ）ＯＰ１２１は、図１２（Ｂ）に示すように、ＭＯＳトランジスタトランジスタ１２３〜Ｔｒ１３０、容量Ｃ１３０、電流源Ｉ１３１により実現される。図１２に示したバンドギャップリファレンス回路は、電源電圧として１．８Ｖ程度が供給される動作するので、入力電圧ＰＶが１．８Ｖ以上である場合に、信号ｖｄ３がハイレベルとなる。
【００６３】
３．０Ｖ検知回路８６は、入力電圧ＰＶが３．０Ｖ以上であることを検出する。３．０Ｖ検知回路８６は、例えば、図１３に示すように、比較器１３１により実現される。入力電圧ＰＶが３．０Ｖ以上であれば比較器１３１は動作可能であるので、入力電圧ＰＶと内部電圧ＶＤＤ２とを単純に比較することで入力電圧ＰＶが３．０Ｖ以上であることが検出可能であり、入力電圧ＰＶが３．０Ｖ以上である場合には、信号ｖｄ４がハイレベルとなる。
【００６４】
図９は、第３の実施形態における制御部１２の構成例を示す図である。制御部１２は、発振回路９１、カウンタ９２、ＶＪ１・ＶＪ２電圧判定処理部９３、２倍昇圧設定部９４、入力電圧検知部９５、昇圧率設定部９６、スイッチ制御部９７、及びｖｄ１〜ｖｄ４電圧判定処理部９８を有する。ここで、発振回路９１、カウンタ９２、ＶＪ１・ＶＪ２電圧判定処理部９３、２倍昇圧設定部９４、入力電圧検知部９５、昇圧率設定部９６、及びスイッチ制御部９７は、図５に示した発振回路５１、カウンタ５２、ＶＪ１・ＶＪ２電圧判定処理部５３、２倍昇圧設定部５４、入力電圧検知部５５、昇圧率設定部５６、及びスイッチ制御部５７にそれぞれ対応するので、説明は省略する。
【００６５】
ｖｄ１〜ｖｄ４電圧判定処理部９８は、供給される信号ｖｄ１〜ｖｄ４を用いて、入力電圧ＰＶの状態を判定する。ｖｄ１〜ｖｄ４電圧判定処理部９８は、判定結果に基づいて、図１４に示すように昇圧回路１６の昇圧率を決定し、信号ＣＰ１により昇圧回路１６に設定する。図１４は、第３の実施形態における入力電圧範囲と動作の例を示す図である。図１４に示す例では、入力電圧ＰＶが０．６Ｖ以上１．０Ｖ未満になったときに昇圧回路１６が５倍の昇圧動作を行うように設定し、入力電圧ＰＶが１．０Ｖ以上１．８Ｖ未満になったときに昇圧回路１６が３倍の昇圧動作を行うように設定する。また、入力電圧ＰＶが１．８Ｖ以上３．０Ｖ未満になったときに昇圧回路１６が２倍の昇圧動作を行うように設定し、入力電圧ＰＶが３．０Ｖ以上になったときに昇圧回路１６が昇圧動作を行わない（又は昇圧率１倍）ように設定する。
【００６６】
次に、第３の実施形態における電源回路の動作について説明する。
図１５は、第３の実施形態における電源回路の動作例を示すタイミングチャートである。図１５には、入力電圧ＰＶが０．３Ｖ一定である場合の動作例を示している。
【００６７】
電源回路が動作を開始すると、動作を開始してから所定の期間が経過した時刻Ｔ１０１において、制御部１２は、電圧判定部１９からの信号ＶＪ１がローレベルであるので、バイアス電圧発生回路１８が動作していないと判断し、昇圧回路１６の昇圧率を２倍にする。これにより、昇圧回路１６は、２倍の昇圧動作を行い、昇圧電圧が０．６Ｖとなる。また、時刻Ｔ１０２において、制御部１２は、信号ＳＣ１をハイレベルにして、スイッチＳＷ０を、昇圧回路１６の出力と内部電源線とを接続するように制御する。
【００６８】
そして、時刻Ｔ１０３において、制御部１２は、電圧判定部１９からの信号ＶＪ１がローレベルであるので、バイアス電圧発生回路１８が動作していないと判断し、昇圧回路１６の昇圧率をさらに２倍にする。これにより、昇圧回路１６は、４倍の昇圧動作を行い、昇圧電圧が１．２Ｖとなる。続く、時刻Ｔ１０４においても、制御部１２は、電圧判定部１９からの信号ＶＪ１がローレベルであるので、バイアス電圧発生回路１８が動作していないと判断し、昇圧回路１６の昇圧率をさらに２倍にする。これにより、昇圧回路１６は、８倍の昇圧動作を行い、昇圧電圧が２．４Ｖとなる。
【００６９】
内部電圧ＶＤＤ１として供給される昇圧電圧が１．２Ｖから２．４Ｖに変化すると、バイアス電圧発生回路１８が動作可能な電圧１．８Ｖを超えて、バイアス電圧発生回路１８が動作を開始する（時刻Ｔ１０５）。そして、時刻Ｔ１０６において、電圧判定部１９は、バイアス電圧発生回路１８が出力電圧ＶＢ１として所定の出力電圧を出力していると判定し、信号ＶＪ１をハイレベルにする。電圧判定部１９からの信号ＶＪ１がハイレベルになることで、制御部１２は、昇圧電圧ＶＣＰが２．４Ｖであることを検出し、検出結果に基づき昇圧回路１６の昇圧率を全体で１０倍にする。これにより、昇圧回路１６は、１０倍の昇圧動作を行い、昇圧電圧が３．０Ｖとなる。その後、制御部１２は、信号ＲＥＧをハイレベルにしてＬＤＯ回路２０を動作させ、３．０Ｖの内部電源ＶＤＤ２が出力される。
【００７０】
図１６は、第３の実施形態における電源回路の他の動作例を示すタイミングチャートである。図１６には、入力電圧ＰＶが５．０Ｖ一定である場合の動作例を示している。電源回路が動作を開始すると、動作を開始してから所定の期間が経過した時刻Ｔ２０１において、制御部１２は、バイアス電圧発生回路１８、４２に対して起動を指示する。このとき、入力電圧ＰＶが５．０Ｖであるので、バイアス電圧発生回路１８、４２は動作し、出力電圧ＶＢ１、ＶＢ２として所定の出力電圧を出力する。そして、時刻Ｔ２０２において、電圧判定部１９は、バイアス電圧発生回路１８が出力電圧ＶＢ１として所定の出力電圧を出力していると判定し、信号ＶＪ１をハイレベルにする。電圧判定部１９からの信号ＶＪ１がハイレベルになることで、制御部１２は、入力電圧ＰＶが５．０Ｖであることを検出し、昇圧回路１６を動作させないように制御する。その後、制御部１２は、信号ＲＥＧをハイレベルにしてＬＤＯ回路２０を動作させ、ＬＤＯ回路２０により降圧された３．０Ｖの内部電源ＶＤＤ２が出力される。
【００７１】
図１７は、第３の実施形態における電源回路の他の動作例を示すタイミングチャートである。図１７には、入力電圧ＰＶが０．３Ｖから５．０Ｖに変化する場合の動作例を示している。図１７において、時刻Ｔ３０１〜Ｔ３０７の動作は、図１５に示した時刻Ｔ１０１〜Ｔ１０７の動作と同様である。時刻Ｔ３０８において、入力電圧ＰＶが０．３Ｖから５．０Ｖに変化すると、入力検知部７１の第２の入力検知部８２が有する各検知回路８３〜８６は入力電圧ＰＶの変化を検出して、信号ｖｄ１〜ｖｄ４をハイレベルにする。信号ｖｄ１〜ｖｄ４がハイレベルに変化することで、制御部１２は、入力電圧ＰＶが３．０Ｖ以上のなったことを検出し、昇圧回路１６を昇圧動作を停止させる（時刻Ｔ３１０）。
【００７２】
図１８は、第３の実施形態における電源回路の他の動作例を示すタイミングチャートである。図１８には、入力電圧ＰＶが５．０Ｖから０．３Ｖに変化する場合の動作例を示している。図１８において、時刻Ｔ４０１、Ｔ４０２の動作は、図１６に示した時刻Ｔ２０１、Ｔ２０２の動作と同様である。入力電圧ＰＶが５．０Ｖから０．３Ｖに変化すると、入力検知部７１の第２の入力検知部８２が有する３．０Ｖ検知回路８６、１．８Ｖ検知回路８５、１．０Ｖ検知回路８４、０．６Ｖ検知回路８３が、入力電圧ＰＶの変化を順次検出して、信号ｖｄ１〜ｖｄ４をローレベルにする。信号ｖｄ１〜ｖｄ４の変化に応じて、制御部１２は、時刻Ｔ４０３、Ｔ４０４、Ｔ４０５において、２倍、３倍、５倍の昇圧率となるように昇圧回路１６を制御する。そして、時刻Ｔ４０６において、制御部１２は、昇圧電圧ＶＣＰを検出し、検出結果に基づき昇圧回路１６の昇圧率を全体で１０倍にする。
【００７３】
第３の実施形態によれば、第２の実施形態と同様の効果が得られるとともに、第２の入力検知部８２が有する０．６Ｖ検知回路８３、１．０Ｖ検知回路８４、１．８Ｖ検知回路８５、３．０Ｖ検知回路８６により入力電圧ＰＶの変動を速やかに検知して昇圧回路１６の昇圧率を制御することができ、入力電圧ＰＶが急激に変動しても出力する電圧が変動することを抑制することができる。
【００７４】
なお、前述した各実施形態では、バイアス電圧発生回路が動作していないと判断したときに、昇圧回路１６の昇圧率を２倍にするようにしているが、これに限定されるものではなく、任意の一定倍として良い。例えば、バイアス電圧発生回路が動作していないと判断したときに、昇圧回路１６の昇圧率を１．５倍にするようにしても良い。また、バイアス電圧発生回路が動作していないと判断したときに、昇圧率を倍にするのではなく、昇圧率を一定量ずつ増加させるようにしても良い。
【００７５】
なお、前記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
本発明の諸態様を付記として以下に示す。
【００７６】
（付記１）
入力電圧が供給される入力電源線に接続される第１の電圧発生回路と、
前記第１の電圧発生回路の動作状態を検出する第１の状態検出回路と、
前記入力電圧の昇圧電圧を発生する、昇圧率が可変の昇圧回路と、
前記入力電圧又は前記昇圧電圧を選択して、内部電源線に供給する選択回路と、
前記内部電源線に接続される第２の電圧発生回路と、
前記第２の電圧発生回路の動作状態を検出する第２の状態検出回路と
を有し、
前記第１の状態検出回路及び前記第２の状態検出回路の検出結果に基づいて、前記選択回路及び前記昇圧率を制御することを特徴とする電源回路。
（付記２）
前記第２の状態検出回路で、前記第２の電圧発生回路が動作していないことを検出した場合には、前記昇圧率を上げることを特徴とする付記１記載の電源回路。
（付記３）
前記入力電源線に接続され、前記入力電圧が基準電圧よりも高いか否かを検出する電圧検知回路を有することを特徴とする付記２記載の電源回路。
（付記４）
前記基準電圧が異なる複数の前記電圧検知回路を有することを特徴とする付記３記載の電源回路。
（付記５）
少なくとも１つの前記電圧検知回路で前記入力電圧が前記基準電圧よりも高いことを検出した場合には、前記複数の前記電圧検知回路の検出結果に応じた昇圧率を設定することを特徴とする付記４記載の電源回路。
（付記６）
前記第２の電圧発生回路が動作していることを前記第２の状態検出回路が検出するまで、所定の期間毎に前記昇圧率を一定倍することを特徴とする付記２記載の電源回路。
（付記７）
前記第２の電圧発生回路が動作していることを前記第２の状態検出回路が検出するまで、所定の期間毎に前記昇圧率を一定量ずつ増加させることを特徴とする付記２記載の電源回路。
（付記８）
前記第１の電圧発生回路及び前記第２の電圧発生回路は、バンドギャップリファレンス回路であることを特徴とする付記１記載の電源回路。
（付記９）
前記第１の電圧発生回路及び前記第２の電圧発生回路は、自己バイアス回路であることを特徴とする付記１記載の電源回路。
【符号の説明】
【００７７】
１１  電源
１２  制御部
１６  昇圧回路
１７  発振回路
１８  バイアス電圧発生回路
１９  電圧判定部
２０  ＬＤＯ回路
４１  入力検知部
４２  バイアス電圧発生回路
４３  電圧判定部
７１  入力検知部
８２〜８６  検知回路
ＳＷ１、ＳＷ２  スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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