(57)【要約】【課題】負荷回路の状態に対応した電力供給を１つの電源回路で適切に行えるようにする。【解決手段】入力電圧を昇圧する昇圧回路と、昇圧回路の出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、第１の負荷回路に第１のスイッチを介して直列に接続され第１の負荷回路に流れる電流に応じた電圧を出力する検出抵抗回路と、第１の負荷回路に第２のスイッチを介して直列に接続された定電流源と、検出抵抗回路の出力を第３のスイッチを介して昇圧回路に帰還する第１の帰還回路と、出力電圧検出回路の出力を第４のスイッチを介して昇圧回路に帰還する第２の帰還回路とを有し、第１の負荷回路のみを駆動する場合には第１及び第３のスイッチをオンにし、第１及び第２の負荷回路を駆動する場合には、第２及び第４のスイッチをオンにするようにして、負荷回路の駆動状態に応じた電力供給を行えるようにする。【選択図】図１
2015076927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の負荷回路、及び前記第１の負荷回路よりも駆動電圧として必要とする電圧が高い第２の負荷回路を駆動するための電源回路であって、
入力電圧を昇圧し出力する昇圧回路と、
前記昇圧回路の出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、
前記第１の負荷回路に第１のスイッチを介して直列に接続され、前記第１の負荷回路に流れる電流に応じた電圧を出力する検出抵抗回路と、
前記第１の負荷回路に第２のスイッチを介して直列に接続された定電流源と、
前記昇圧回路に第３のスイッチを介して接続され、前記検出抵抗回路より出力される電圧を前記昇圧回路に帰還する第１の帰還回路と、
前記昇圧回路に第４のスイッチを介して接続され、前記出力電圧検出回路により検出された出力電圧を前記昇圧回路に帰還する第２の帰還回路と
を有し、
前記第１の負荷回路を駆動し前記第２の負荷回路を駆動しない場合には、前記第１のスイッチ及び前記第３のスイッチがオンにされるとともに前記第２のスイッチ及び前記第４のスイッチがオフにされ、前記第１の負荷回路及び前記第２の負荷回路をともに駆動する場合には、前記第１のスイッチ及び前記第３のスイッチがオフにされるとともに前記第２のスイッチ及び前記第４のスイッチがオンにされることを特徴とする電源回路。
【請求項２】
前記第１の負荷回路を駆動し前記第２の負荷回路を駆動しない場合に、初期状態では、前記第１のスイッチ及び前記第３のスイッチがオフにされるとともに前記第２のスイッチ及び前記第４のスイッチがオンにされることを特徴とする請求項１記載の電源回路。
【請求項３】
前記出力電圧を出力する前記昇圧回路の出力ノードと前記第１の負荷回路の入力ノードとの間に接続され、前記第１の負荷回路に流れる電流を検出する電流検出回路をさらに有し、
前記第１の負荷回路を駆動し前記第２の負荷回路を駆動しない場合に、前記第１のスイッチ及び前記第３のスイッチがオンにされるとともに前記第２のスイッチ及び前記第４のスイッチがオフにされた状態で、前記電流検出回路により検出された電流値が所定の電流値よりも小さいときには、前記第１のスイッチ及び前記第３のスイッチがオフにされるとともに前記第２のスイッチ及び前記第４のスイッチがオンにされることを特徴とする請求項１記載の電源回路。
【請求項４】
前記昇圧回路に入力される前記入力電圧を検出する電圧検出回路を有し、
前記電圧検出回路により検出された前記入力電圧が所定値より低い場合には、駆動する負荷回路にかかわらず、前記第１のスイッチ及び前記第３のスイッチがオフにされるとともに前記第２のスイッチ及び前記第４のスイッチがオンにされることを特徴とする請求項１記載の電源回路。
【請求項５】
前記所定値は、前記第１の負荷回路の駆動に必要な電圧であることを特徴とする請求項４記載の電源回路。
【請求項６】
第１の負荷回路、及び前記第１の負荷回路よりも駆動電圧として必要とする電圧が高い第２の負荷回路を駆動するための電源回路であって、入力電圧を昇圧し出力する昇圧回路と、前記昇圧回路の出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、前記第１の負荷回路に第１のスイッチを介して直列に接続され、前記第１の負荷回路に流れる電流に応じた電圧を出力する検出抵抗回路と、前記第１の負荷回路に第２のスイッチを介して直列に接続された定電流源と、前記昇圧回路に第３のスイッチを介して接続され、前記検出抵抗回路より出力される電圧を前記昇圧回路に帰還する第１の帰還回路と、前記昇圧回路に第４のスイッチを介して接続され、前記出力電圧検出回路により検出された出力電圧を前記昇圧回路に帰還する第２の帰還回路とを有する電源回路の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって
前記第１の負荷回路を駆動し前記第２の負荷回路を駆動しない場合に、前記第１のスイッチ及び前記第３のスイッチをオンにし、前記第２のスイッチ及び前記第４のスイッチをオフにするステップと、
前記第１の負荷回路及び前記第２の負荷回路をともに駆動する場合に、前記第１のスイッチ及び前記第３のスイッチをオフにし、前記第２のスイッチ及び前記第４のスイッチをオンにするステップと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇圧回路を有する電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等のポータブル機器において、画像等を表示させる表示デバイスとして液晶表示装置が用いられる。液晶表示装置では、白色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）による点灯回路がバックライト回路として一般的に用いられている。表示部が３インチ前後の液晶表示装置であれば、４〜６灯の白色ＬＥＤを直列に接続した点灯回路が多く用いられている。この点灯回路を駆動するには、１つの白色ＬＥＤの順方向電圧Ｖｆが約３．０Ｖ程度であるため、１２〜１８Ｖ程度の電源が必要となる。昨今のデジタルカメラは、１セル又は２セルのリチウムイオン電池を用いたシステムが主流である。このようなシステムにおいては、電池による入力電圧が３〜９Ｖであり、前述の点灯回路を駆動するには昇圧回路が必要となる。
【０００３】
また、レンズ交換式のデジタルカメラにおいて、レンズ交換時に撮像素子に付着してしまうゴミを取り除くために、撮像素子に配置しているローパスフィルタ（水晶板）を圧電素子により振動させ、ゴミを取り除く技術が提案されている。この場合、２０〜２５Ｖ程度の比較的高い電圧で圧電素子を駆動させる必要がある。したがって、１セル又は２セルのリチウムイオン電池を用いたレンズ交換式のデジタルカメラにおいては、液晶表示装置のバックライト回路用の電源回路及び圧電素子の駆動用の電源回路の少なくとも２種の昇圧回路が必要となる。昇圧回路には、高耐圧であり、且つ効率を上げるためにスイッチング応答性の良い半導体素子を用いる必要があり、比較的、高価な回路が必要とされる。
【０００４】
特許文献１には、第１の負荷回路と第１の負荷回路よりも高い電圧で駆動される第２の負荷回路とを駆動するための駆動電圧を、１つの昇圧回路で生成する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１０１６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の技術では、２つの負荷回路に対して２種の帰還回路を有している。第１の帰還回路は、第１の負荷回路のＬＥＤに定電流を流す回路として効率の高い回路である。第２の帰還回路は、第２の負荷回路を駆動する場合に使用される回路である。第２の帰還回路を使用する場合には、第１の負荷回路のＬＥＤに対しては必要以上の電源が供給されることとなるため、ＬＥＤのカソード側に定電流回路を接続している。しかしながら、第２の帰還回路を使用した場合には、帰還電圧がＬＥＤの順方向電圧Ｖｆの個体ばらつきや温度ばらつき等によって異なり、結果として昇圧回路の出力電圧が異なってくる。
【０００７】
また、特許文献１に記載の技術では、昇圧回路における入力電圧が出力電圧より高くなる条件では、第１の帰還回路による定電流を生成するためのフィードバック制御ができなくなる。例えば、入力電源が５〜１０Ｖ、バックライト回路の駆動電圧が約９Ｖのような条件において、第１の帰還回路によるフィードバック制御ができなくなる。第１の帰還回路では定電流制御ができなくなるため、第２の帰還回路のみを用いて制御を行う必要があるが、その条件を判断する回路もなく、また判断条件も特に記載されていない。また、特許文献１に記載の技術では、第１の帰還回路に接続した状態で、液晶表示装置のバックライト回路におけるＬＥＤの点灯を開始させると、徐々に照度が上がるために違和感のある表示となる可能性がある。
【０００８】
そこで、本発明は、異なる負荷回路の状態に対応した電力供給を１つの電源回路で適切に行うことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る電源回路は、第１の負荷回路、及び前記第１の負荷回路よりも駆動電圧として必要とする電圧が高い第２の負荷回路を駆動するための電源回路であって、入力電圧を昇圧し出力する昇圧回路と、前記昇圧回路の出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、前記第１の負荷回路に第１のスイッチを介して直列に接続され、前記第１の負荷回路に流れる電流に応じた電圧を出力する検出抵抗回路と、前記第１の負荷回路に第２のスイッチを介して直列に接続された定電流源と、前記昇圧回路に第３のスイッチを介して接続され、前記検出抵抗回路より出力される電圧を前記昇圧回路に帰還する第１の帰還回路と、前記昇圧回路に第４のスイッチを介して接続され、前記出力電圧検出回路により検出された出力電圧を前記昇圧回路に帰還する第２の帰還回路とを有し、前記第１の負荷回路を駆動し前記第２の負荷回路を駆動しない場合には、前記第１のスイッチ及び前記第３のスイッチがオンにされるとともに前記第２のスイッチ及び前記第４のスイッチがオフにされ、前記第１の負荷回路及び前記第２の負荷回路をともに駆動する場合には、前記第１のスイッチ及び前記第３のスイッチがオフにされるとともに前記第２のスイッチ及び前記第４のスイッチがオンにされることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、負荷回路の駆動状態を含むさまざまな条件に応じて、１つの電源回路で負荷回路に対する電力供給を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１における電源回路の構成要素を説明するための図である。
【図２】出力電圧と第１の負荷回路に流れる電流との関係の一例を説明するための図である。
【図３】実施形態１における電源回路の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図４】実施形態２における電源回路の構成要素を説明するための図である。
【図５】実施形態２における電源回路の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図６】実施形態３における電源回路の構成要素を説明するための図である。
【図７】実施形態３における電源回路の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明の実施形態は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１３】
（実施形態１）
図１は、実施形態１における電源回路１００の構成要素を説明するための図である。
電源１は、電源回路１００に電力を供給する。電源１は、例えば入力電圧として５〜１０Ｖ程度を想定した直流電源であり、２セルのリチウムイオン電池あるいは６本直列の単３電池などを想定している。
【００１４】
昇圧回路２は、電源１から入力される入力電圧を昇圧して出力する。昇圧回路２は、入力コンデンサ２０、出力コンデンサ２１、スイッチングトランジスタ２２、インダクタ２３、整流用のダイオード２４、比較器２５、及び発振回路２６を有する。入力コンデンサ２０は、昇圧回路２の入力ノードと接地電位との間に接続されている。出力コンデンサ２１は、昇圧回路２の出力ノードと接地電位との間に接続されている。インダクタ２３は、一端が昇圧回路２の入力ノードに接続され、他端が整流用のダイオード２４のアノードに接続されている。整流用のダイオード２４のカソードは、昇圧回路２の出力ノードに接続されている。
【００１５】
スイッチングトランジスタ２２は、昇圧回路２にてスイッチング駆動を行うためのトランジスタである。スイッチングトランジスタ２２は、スイッチング動作の応答性に優れ、且つ、昇圧電圧まで駆動が可能な高耐圧のトランジスタである。スイッチングトランジスタ２２は、ドレインがインダクタ２３及び整流用のダイオード２４の接続点に接続され、ソースが接地電位に接続されている。また、スイッチングトランジスタ２２は、ゲートに比較器２５から出力された制御信号が入力される。発振回路２６は、固定の周波数で三角波を生成し出力する。比較器２５は、第１の帰還回路７又は第２の帰還回路８の出力の信号レベルと、発振回路２６の出力である三角波とを比較する。比較器２５での比較により第１の帰還回路７又は第２の帰還回路８の出力の信号レベルに応じてデューティ制御された制御信号が生成され、スイッチングトランジスタ２２に出力される。
【００１６】
比較器２５からの制御信号によりスイッチングトランジスタ２２が制御され、スイッチングトランジスタ２２がオンのときにインダクタ２３にエネルギーを蓄える。そして、スイッチングトランジスタ２２がオフになると、インダクタ２３に蓄えたエネルギーを整流用のダイオード２４を経由させて出力コンデンサ２１へチャージを行う。これにより、昇圧回路２は、電源１から入力される入力電圧を昇圧して、第１の負荷回路３若しくは第２の負荷回路４に必要な電源の供給を行う。
【００１７】
第１の負荷回路３は、液晶表示装置のバックライト回路である。ここで、実施形態１におけるバックライト回路は、例えば順方向電圧Ｖｆが約３．０Ｖである白色ＬＥＤが直列に４灯接続された回路を想定しており、第１の負荷回路３を駆動する必要電圧として約１２Ｖ以上を想定している。また、第１の負荷回路３は、定電流駆動の回路で動作する回路である。第１の負荷回路３は、後述する第１の駆動モード及び第２の駆動モードの何れでも動作を行うことができる。液晶表示部１２は、第１の負荷回路３と一体のユニットとなって液晶表示装置を構成するものであり、第１の負荷回路３の動作と同期させて駆動される。
【００１８】
第１の負荷回路３を第１の駆動モードで動作させる場合には、第１の負荷回路３に直列に接続された検出抵抗回路５での降下電圧を第１の帰還回路７を介して昇圧回路２に帰還させ、第１の負荷回路３に対して所望の定電流が流せるように制御を行う。第１の駆動モード時には、定電流回路６及び第２の帰還回路８は選択されない。第１の駆動モードにおいては、昇圧回路２が第１の負荷回路３に定電流を流すのに必要な昇圧のみを行うため、効率の良い駆動を行うことができる。なお、第１の駆動モードで動作する回路においては、検出抵抗回路５の抵抗値を変えることで、第１の負荷回路３に流す電流を可変させることが可能である。
【００１９】
また、第１の負荷回路３を第２の駆動モードで動作させる場合には、第１の負荷回路３に直列に接続された定電流回路６が選択される。昇圧回路２は、第２の帰還回路８を介して帰還された出力電圧検出回路９での検出電圧に基づき昇圧動作を行う。第１の負荷回路３の駆動に必要な電圧と定電流回路６が正常に動作する電圧とを足した電圧以上に出力電圧がなるように昇圧回路２が昇圧動作を行うことにより、第１の負荷回路３に定電流を流すことが可能である。
【００２０】
第２の負荷回路４は、第１の負荷回路３よりも駆動電圧として必要とする電圧が高い負荷回路である。第２の負荷回路４は、第２の駆動モードでのみ動作を行う。電源回路１００をレンズ交換式のデジタルカメラに適用した場合、例えば圧電素子（ピエゾ素子）を駆動させる駆動回路が第２の負荷回路４に相当する１つの回路とされる。例えば、第２の負荷回路４の駆動に必要な電圧が約２０Ｖとすると、第２の負荷回路４を駆動する場合には、昇圧回路２は、第２の帰還回路８を介して帰還された出力電圧検出回路９での検出電圧に基づき、出力電圧が２０Ｖになるよう昇圧動作を行う。なお、出力電圧検出回路９における抵抗分割の比を変えることで、昇圧回路２の出力電圧を変えることが可能である。したがって、出力電圧検出回路９における抵抗分割の比は、第２の負荷回路４の駆動に必要な電圧に応じて適宜変えれば良い。
【００２１】
検出抵抗回路５は、検出抵抗３１、及び第１のスイッチとしてのスイッチ３２を有する。検出抵抗３１は、一端がスイッチ３２を介して第１の負荷回路３の出力端（低電位側のノード）に接続され、他端が接地電位に接続されている。また、定電流回路６は、定電流源３５、及び第２のスイッチとしてのスイッチ３６を有する。定電流源３５及びスイッチ３６の直列回路が、第１の負荷回路３の出力端（低電位側のノード）と接地電位との間に接続されている。第１の帰還回路７は、第１の誤差増幅器３３、及び第３のスイッチとしてのスイッチ３４を有する。第１の誤差増幅器３３は、検出抵抗回路５における検出抵抗３１の一端とスイッチ３２との接続点の電位、すなわち検出抵抗３１での降下電圧、及び図示しない基準電圧源により生成された第１の基準電圧ＲＥＦ１が入力されている。第１の誤差増幅器３３の出力は、スイッチ３４を介して昇圧回路２の比較器２５に供給される。
【００２２】
出力電圧検出回路９は、分圧抵抗３９、４０を有する。分圧抵抗３９、４０は、昇圧回路２の出力ノード、言い換えれば第１の負荷回路３の入力端（高電位側のノード）と、接地電位との間に直列に接続されている。分圧抵抗３９と分圧抵抗４０との接続点の電位が、出力電圧検出回路９での検出電圧として出力される。第２の帰還回路８は、第２の誤差増幅器３７、及び第４のスイッチとしてのスイッチ３８を有する。第２の誤差増幅器３７は、出力電圧検出回路９での検出電圧、及び図示しない基準電圧源により生成された第２の基準電圧ＲＥＦ２が入力されている。第２の誤差増幅器３７の出力は、スイッチ３８を介して昇圧回路２の比較器２５に供給される。
【００２３】
制御部１０は、電源回路１００の動作を制御するためのマイクロプロセッサである。制御部１０は、電源回路１００における２つの帰還回路７、８のうちのいずれかの選択と第１の負荷回路３に接続される回路５、６のいずれかの選択とを行う。また、制御部１０は、電源回路１００に接続された第２の負荷回路４の制御や、第１の負荷回路３と連動して動作する液晶表示部１２の制御を行う。制御部１０から出力されるスイッチ制御信号がスイッチ３２、３４に入力されるとともに、インバータ１１により反転されたスイッチ制御信号がスイッチ３６、３８に入力されている。つまり、スイッチ３２、３４、３６、３８は、スイッチ３２、３４を第１のスイッチ群とし、スイッチ３６、３８を第２のスイッチ群として、スイッチ群毎に排他的にオン／オフ制御される。
【００２４】
実施形態１においては、第１の駆動モードとして第１の負荷回路３のみを駆動させるモードがある。第１の駆動モードでは、検出抵抗回路５が第１の負荷回路３の駆動回路として選択されるとともに、第１の帰還回路７が選択される。昇圧回路２が、第１の帰還回路７の出力に基づいて昇圧動作を行って、第１の負荷回路３のＬＥＤの順方向電圧Ｖｆの総和に応じた出力電圧を出力することにより、第１の負荷回路３が定電流駆動される。
【００２５】
また、第２の駆動モードとして、第１の負荷回路３及び第２の負荷回路４を同時に駆動させるモードがある。第２のモードでは、定電流回路６が第１の負荷回路３の駆動回路として選択されるとともに、出力電圧検出回路９及び第２の帰還回路８が選択され昇圧回路２の出力電圧が決定される。昇圧回路２は、出力電圧検出回路９での検出電圧に基づいて、第２の負荷回路４の駆動に必要な出力電圧を生成して出力する。なお、このとき、昇圧回路２の出力電圧が、第１の負荷回路３自体の駆動に必要な電圧と定電流回路６が正常に動作できる電圧とを加算した電圧以上であれば、第１の負荷回路３は定電流駆動での動作が可能である。
【００２６】
次に、図２及び図３を参照して、実施形態１における電源回路１００の動作を説明する。図２は、実施形態１における昇圧回路２の出力電圧ＶＯＵＴ及び第１の負荷回路３に流れる電流（ＬＥＤ電流）ＩＬの一例を示す図である。図３は、実施形態１における電源回路１００の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【００２７】
電源１から電源回路１００への電力供給が開始されると（Ｓ１０１）、初期状態では、制御部１０は、スイッチ３２、３４をオフにし、スイッチ３６、３８をオンにして、帰還回路として第２の帰還回路８を選択する（Ｓ１０２）。これにより、昇圧回路２は、出力電圧検出回路９での検出電圧に基づいて昇圧動作を行う（Ｓ１０３）。昇圧回路２によって目標の出力電圧までの昇圧動作が完了する（Ｓ１０４）と、制御部１０は、定電流回路６の定電流源３５を動作させ第１の負荷回路３であるバックライト回路のＬＥＤを点灯させると同時に液晶表示部１２も駆動させる（Ｓ１０５）。ここまでの動作が、図２に示した期間３００において行われる。この期間において、昇圧回路２の出力電圧ＶＯＵＴは、所定の傾きで目標の出力電圧まで上昇する。第１の負荷回路３におけるＬＥＤの点灯は、この目標の出力電圧までの昇圧動作が完了した後に行うことになる。このような動作を行うことで、液晶表示装置を表示させる際に、応答良く瞬時に画像等を表示することが可能となる。
【００２８】
次に、この状態では第１の負荷回路３での消費電力が、（第２の負荷回路４の駆動に必要な電圧）×（定電流分）となり、第１の負荷回路３であるバックライト回路を駆動させるには効率が悪い。そのため、次に、制御部１０は、スイッチ３６、３８をオフにし、スイッチ３２、３４をオンにして、第１の帰還回路７及び検出抵抗回路５を選択する。これにより、第１の帰還回路７及び検出抵抗回路５による制御に切り替える。昇圧回路２は、検出抵抗回路５での降下電圧に基づいて昇圧動作を行う（Ｓ１０６）。また、その出力電圧により、第１の負荷回路３におけるＬＥＤが点灯される（Ｓ１０７）。この状態では、第１の負荷回路３の消費電力が、（第１の負荷回路３の駆動に必要な電力＋定電流回路６が正常に動作できる電圧）×（定電流分）となり、第２の帰還回路８を使用した駆動よりも効率良く第１の負荷回路３を駆動することが可能となる。ここまでの動作が、図２に示した期間３０１において行われる。図２にも示されるように、第２の帰還回路８から第１の帰還回路７に切り替える時には、第１の帰還回路７の誤差増幅器３３の応答性により、第１の負荷回路３に流れる電流が若干変化する。
【００２９】
次に、制御部１０が第２の負荷回路４の駆動要求を発行した場合には（Ｓ１０８のＹＥＳ）、制御部１０は、スイッチ３２、３４をオフにし、スイッチ３６、３８をオンにして、帰還回路を第２の帰還回路８に切り替える（Ｓ１０９）。昇圧回路２は、出力電圧検出回路９での検出電圧に基づいて昇圧動作を行う。昇圧回路２による所定の出力電圧の昇圧動作が完了する（Ｓ１１０）と、制御部１０は、駆動命令を出力し、昇圧回路２からの出力電圧を用いて第２の負荷回路４を駆動させる（Ｓ１１１）。このとき、第１の負荷回路３におけるＬＥＤは、定電流回路６の定電流源３５の駆動により継続して点灯させることができる（Ｓ１１２）。したがって、第２の負荷回路４の駆動中に継続して液晶表示装置に画像等を表示させることが可能になる。ここまでの動作が、図２に示した期間３０２に行われる動作である。
【００３０】
次に、第２の負荷回路４の駆動が終了する（Ｓ１１３）と、制御部１０は、スイッチ３６、３８をオフにし、スイッチ３２、３４をオンにして、第１の帰還回路７及び検出抵抗回路５に再び切り替える。昇圧回路２は、検出抵抗回路５での降下電圧に基づいて昇圧動作を行う（Ｓ１１４）。これにより、消費電力を低減し、第１の負荷回路３におけるＬＥＤを点灯させ続けることができる（Ｓ１１５）。この動作が、図２に示した期間３０３での動作である。なお、前述したとおり、第２の帰還回路８から第１の帰還回路７に切り替える時には、若干の電流変化が生じる。
【００３１】
（実施形態２）
実施形態２は、昇圧回路２の入力電源の条件及び第１の負荷回路３におけるＬＥＤを点灯させるための条件を、さらに広げた場合に対応するものである。図４は、実施形態２における電源回路１００の構成要素を説明するための図である。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ている。実施形態２では、図４に示した構成要素のうち、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ついてはその説明を省略する。
【００３２】
実施形態２における電源回路１００と実施形態１における電源回路１００との相違点の一つは、電源１である。ここでは、電源１は、１セル又は２セルのリチウムイオン電池あるいは４〜６本直列の単３電池を想定しており、昇圧回路２の入力電圧として４〜１０Ｖ程度を想定している。他の相違点の一つは、第１の負荷回路３である。第１の負荷回路３は、液晶表示装置のバックライト回路のＬＥＤであるが、ここでは、白色ＬＥＤが直列に３〜６灯接続された回路を想定している。したがって、第１の負荷回路３の駆動に必要な電圧としては、約８〜１８Ｖ程度を想定している。
【００３３】
また、他の相違点の一つは、昇圧回路２の出力ノードと第１の負荷回路３の入力端との間に直列に接続された電流検出回路５０である。電流検出回路５０は、電流検出抵抗５１と誤差増幅器５２を有する。電流検出抵抗５１は、昇圧回路２の出力ノードと第１の負荷回路３の入力端との間に直列に接続されている。誤差増幅器５２は、電流検出抵抗５１の両端の電位が入力され、その差電圧を増幅して出力する。制御部１０は、電流検出回路５０の出力により第１の負荷回路３に流れる電流を検出することが可能である。制御部１０は、検出された電流の結果によって、第１の帰還回路７と第２の帰還回路８との切り替えを行う。
【００３４】
次に、図５を参照して、実施形態２における電源回路１００の動作を説明する。図５は、実施形態２における電源回路の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
電源１から電源回路への電力供給が開始されると（Ｓ２００）、初期状態では、制御部１０は、スイッチ３２、３４をオフにし、スイッチ３６、３８をオンにして、帰還回路として第２の帰還回路８を選択する（Ｓ２０１）。これにより、昇圧回路２は、出力電圧検出回路９での検出電圧に基づいて昇圧動作を行う（Ｓ２０２）。昇圧回路２によって目標の出力電圧までの昇圧動作が完了する（Ｓ２０３）と、制御部１０は、定電流回路６の定電流源３５を動作させ第１の負荷回路３であるバックライト回路のＬＥＤを点灯させると同時に液晶表示部１２も駆動させる（Ｓ２０４）。このような動作をすることで、液晶表示装置を表示させる際に、応答良く瞬時に画像等を表示することが可能となる。
【００３５】
次に、この状態では第１の負荷回路３での消費電力が、（第２の負荷回路４の駆動に必要な電圧）×（定電流分）となり、第１の負荷回路３であるバックライト回路を駆動させるには効率が悪い。そのため、次に、制御部１０は、スイッチ３６、３８をオフにし、スイッチ３２、３４をオンにして、第１の帰還回路７及び検出抵抗回路５を選択する。これにより、第１の帰還回路７及び検出抵抗回路５による制御に切り替える。昇圧回路２は、検出抵抗回路５での降下電圧に基づいて昇圧動作を行い（Ｓ２０５）、第１の負荷回路３へも定電流駆動を行う。
【００３６】
次に、制御部１０は、電流検出回路５０により第１の負荷回路３へ流れる電流を検出し（Ｓ２０６）、所望の定電流値が得られているか否かを確認する（Ｓ２０７）。ここでは、入力電圧＜（第１の負荷回路３の駆動に必要とする電圧）の条件を満たす時には、所望の定電流値が得られるが、この条件と異なる場合には、所望の定電流値を得ることができない。実施形態２における昇圧回路２の入力電圧の条件と、第１の負荷回路３の駆動に必要とする電圧条件においては、前記条件とそれ以外の条件の２つの条件が発生する。
【００３７】
次に、ステップＳ２０７で所望の電流が得られていることが確認された場合には、制御部１０は、継続して第１の帰還回路７の制御により所望のＬＥＤ電流を第１の負荷回路３に対して供給するよう制御する（Ｓ２０８）。次に、制御部１０が第２の負荷回路４の駆動要求を発行した場合には（Ｓ２０９のＹＥＳ）、制御部１０は、スイッチ３２、３４をオフにし、スイッチ３６、３８をオンにして、帰還回路を第２の帰還回路８に切り替える（Ｓ２１０）。昇圧回路２は、出力電圧検出回路９での検出電圧に基づいて昇圧動作を行う。昇圧回路２による所定の出力電圧の昇圧動作が完了する（Ｓ２１１）と、制御部１０は、駆動命令を出力し、昇圧回路２からの出力電圧を用いて第２の負荷回路４を駆動させる（Ｓ２１２）。このとき、第１の負荷回路３におけるＬＥＤは、定電流回路６の定電流源３５の駆動により継続して点灯させることができる（Ｓ２１３）。したがって、第２の負荷回路４の駆動中に継続して液晶表示装置に画像等を表示させることが可能になる。
【００３８】
次に、第２の負荷回路４の駆動が終了する（Ｓ２１４）と、制御部１０は、スイッチ３６、３８をオフにし、スイッチ３２、３４をオンにして、第１の帰還回路７及び検出抵抗回路５に再び切り替える。昇圧回路２は、検出抵抗回路５での降下電圧に基づいて昇圧動作を行う（Ｓ２１５）。これにより、消費電力を低減し、第１の負荷回路３におけるＬＥＤを点灯させ続けることができる（Ｓ２１６）。
【００３９】
一方、ステップＳ２０７で所望の電流が得られていないと確認された場合には、スイッチ３２、３４をオフにし、スイッチ３６、３８をオンにして、帰還回路を第２の帰還回路８に切り替える（Ｓ２１８）。そして、制御部１０は、電流検出回路５０により所望の定電流値が検出されるまで出力電圧検出回路９の抵抗分圧の比を制御して、昇圧回路２の出力電圧を上昇させる（Ｓ２１９、Ｓ２２０、Ｓ２２１）。所望の電流が得られる出力電圧の設定が完了する（Ｓ２２１のＹＥＳ）、第２の帰還回路８の制御による昇圧回路２の出力電圧により、第１の負荷回路３におけるＬＥＤが点灯される（Ｓ２２２）。次に、制御部１０が第２の負荷回路４の駆動要求を発行した場合には（Ｓ２２３のＹＥＳ）、帰還回路として第２の帰還回路８を選択したまま、昇圧回路２は、出力電圧検出回路９での検出電圧に基づいて昇圧動作を行う。このとき、昇圧回路２における昇圧率は、出力電圧検出回路９の抵抗分圧の比を制御し第２の負荷回路４の駆動に必要な電圧が出力電圧として得られるように制御部１０により変更される。昇圧回路２による所定の出力電圧の昇圧動作が完了する（Ｓ２２４）と、制御部１０は、駆動命令を出力し、昇圧回路２からの出力電圧を用いて第２の負荷回路４を駆動させる（Ｓ２２５）。
【００４０】
次に、第２の負荷回路４の駆動が終了する（Ｓ２１６）と、制御部１０は、出力電圧検出回路９の抵抗分圧の比を制御することにより、昇圧回路２における昇圧率をステップＳ２２０で決定された値に変更する（Ｓ２２７）。昇圧回路２は、出力電圧検出回路９での検出電圧に基づいて昇圧動作を行い（Ｓ２２７）、第２の帰還回路８の制御により第１の負荷回路３におけるＬＥＤを点灯させる（Ｓ２２８）。
【００４１】
（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３について説明する。
実施形態３は、実施形態２と同様に、昇圧回路２の入力電源の条件及び第１の負荷回路３におけるＬＥＤを点灯させるための条件を、さらに広げた場合に対応するものである。図６は、実施形態３における電源回路の構成要素を説明するための図である。図６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ている。実施形態３では、図６に示した構成要素のうち、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ついてはその説明を省略する。
【００４２】
実施形態３における電源回路において、実施形態１との相違点は、まず、電源１である。ここでは、電源１は、１セル又は２セルのリチウムイオン電池あるいは４〜６本直列の単３電池を想定しており、結果として昇圧回路２の入力電圧として４〜１０Ｖ程度を想定している。他の相違点の一つは、第１の負荷回路３である。第１の負荷回路３は、液晶表示装置のバックライト回路のＬＥＤであるが、ここでは、白色ＬＥＤが直列に３〜６灯接続された回路を想定している。したがって、第１の負荷回路３の駆動に必要な電圧としては、約８〜１８Ｖ程度を想定している。
【００４３】
また、他の相違点の一つは、昇圧回路２の入力ノードにおける電圧を検出する電圧検出回路６０を設けている。電圧検出回路６０は、抵抗６１、６２を有する。抵抗６１、６２は、昇圧回路２の入力ノードと接地電位との間に直列に接続されている。抵抗６１と抵抗６２との接続点の電位が、電圧検出回路６０での検出電圧として出力される。制御部１０は、電圧検出回路６０の出力により昇圧回路２の入力電圧を検知することができる。制御部１０は、電圧検出回路６０での検出電圧の結果によって、第１の帰還回路７と第２の帰還回路８との切り替えを行う。
【００４４】
次に、図７を参照して、実施形態３における電源回路の動作を説明する。図７は、実施形態３における電源回路の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
電源１から電源回路への電力供給が開始されると（Ｓ３０１）、初期状態では、制御部１０は、スイッチ３２、３４をオフにし、スイッチ３６、３８をオンにして、帰還回路として第２の帰還回路８を選択する（Ｓ２０２）。これにより、昇圧回路２は、出力電圧検出回路９での検出電圧に基づいて昇圧動作を行う（Ｓ３０３）。昇圧回路２によって目標の出力電圧までの昇圧動作が完了する（Ｓ３０４）と、制御部１０は、定電流回路６の定電流源３５を動作させ第１の負荷回路３であるバックライト回路のＬＥＤを点灯させると同時に液晶表示部１２も駆動させる（Ｓ３０５）。このような動作をすることで、液晶表示装置を表示させる際に、応答良く瞬時に画像等を表示することが可能となる。
【００４５】
次に、この状態では第１の負荷回路３での消費電力が、（第２の負荷回路４の駆動に必要な電圧）×（定電流分）となり、第１の負荷回路３であるバックライト回路を駆動させるには効率が悪い。そのため、第１の帰還回路７及び検出抵抗回路５による制御に切り替えることが好ましい。しかし、制御部１０は、電圧検出回路６０により昇圧回路２の入力電圧を検出し、第１の負荷回路３に必要な電圧値よりも上回っているか否かを判定する（Ｓ３０６）。
【００４６】
次に、ステップＳ３０６で昇圧回路２の入力電圧が所定値以下であると判定された場合には、制御部１０は、スイッチ３６、３８をオフにし、スイッチ３２、３４をオンにして、第１の帰還回路７及び検出抵抗回路５を選択する。これにより、第１の帰還回路７及び検出抵抗回路５による制御に切り替える。昇圧回路２は、検出抵抗回路５での降下電圧に基づいて昇圧動作を行い（Ｓ３０７）、第１の負荷回路３に対して所望のＬＥＤ電流が供給される（Ｓ３０８）。次に、制御部１０が第２の負荷回路４の駆動要求を発行した場合には（Ｓ３０９のＹＥＳ）、制御部１０は、スイッチ３２、３４をオフにし、スイッチ３６、３８をオンにして、帰還回路を第２の帰還回路８に切り替える（Ｓ３１０）。昇圧回路２は、出力電圧検出回路９での検出電圧に基づいて昇圧動作を行う。昇圧回路２による所定の出力電圧の昇圧動作が完了する（Ｓ３１１）と、制御部１０は、駆動命令を出力し、昇圧回路２からの出力電圧を用いて第２の負荷回路４を駆動させる（Ｓ３１２）。このとき、第１の負荷回路３におけるＬＥＤは、定電流回路６の定電流源３５の駆動により継続して点灯させることができる（Ｓ３１３）。したがって、第２の負荷回路４の駆動中に継続して液晶表示装置に画像等を表示させることが可能になる。
【００４７】
次に、第２の負荷回路４の駆動が終了する（Ｓ３１４）と、制御部１０は、スイッチ３６、３８をオフにし、スイッチ３２、３４をオンにして、第１の帰還回路７及び検出抵抗回路５に再び切り替える。昇圧回路２は、検出抵抗回路５での降下電圧に基づいて昇圧動作を行う（Ｓ３１５）。これにより、消費電力を低減し、第１の負荷回路３におけるＬＥＤを点灯させ続けることができる（Ｓ３１６）。
【００４８】
一方、ステップＳ３０６で昇圧回路２の入力電圧が所定の電圧以上であると判定された場合には、帰還回路として第２の帰還回路８を選択したまま、昇圧回路２は昇圧動作を行う。そして、昇圧回路２は、昇圧率を適宜変更して、第１の負荷回路３を定電流回路６の電流源３５を用いて駆動するのに必要な電圧まで昇圧動作を行い（Ｓ３１８、Ｓ３１９）、その出力電圧により第１の負荷回路３の定電流駆動を行う（Ｓ３２０）。
【００４９】
（実施形態４）
実施形態１〜３において説明された様々な機能、処理及び方法の少なくとも一つは、プログラムを用いて実現することができる。以下、実施形態４では、実施形態１〜３で説明した様々な機能、処理及び方法の少なくとも一つを実現するためのプログラムを「プログラムＸ」と呼ぶ。また、実施形態４では、プログラムＸを実行するためのコンピュータを「コンピュータＹ」と呼ぶ。パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などは、コンピュータＹの一例である。
【００５０】
実施形態１〜３において説明された様々な機能、処理及び方法の少なくとも一つは、コンピュータＹがプログラムＸを実行することによって実現することができる。この場合において、プログラムＸは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を介してコンピュータＹに供給される。実施形態４におけるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、ハードディスク装置、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、メモリカード、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの少なくとも一つを含む。また、実施形態４におけるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ（非一時的）な記憶媒体である。
【符号の説明】
【００５１】
１  電源、２  昇圧回路、３  第１の負荷回路、４  第２の負荷回路、５  検出抵抗回路、６  定電流回路、７  第１の帰還回路、８  第２の帰還回路、９  出力電圧検出回路、１０  制御部、５０  電流検出回路、６０  電圧検出回路
【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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