(57)【要約】【課題】電池などの単一電源から、電圧値が異なる複数の昇圧電圧を必要に応じて供給する昇圧電源装置において、回路規模を削減してコストを低減するとともに、電力損失を少なくして電力変換効率を向上すること。【解決手段】最終段チャージポンプユニット及び他の少なくとも１つのチャージポンプユニットからそれぞれの昇圧電圧を多出力電圧として出力する。多出力のうちで停止する出力電圧がある場合に、出力するべき最も高い出力電圧を発生するチャージポンプユニットより後段のチャージポンプユニットの昇圧動作を、出力電圧制御信号に基づいて停止させる。【選択図】      図１
2005278356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサとスイッチ回路を含むチャージポンプユニットが、複数Ｎ段（Ｎは、２以上の整数）だけ直列に設けられ、入力される入力電圧を初段のチャージポンプユニットから最終段チャージポンプユニットまでの複数のチャージポンプユニットで昇圧する昇圧電源装置において、
最終段チャージポンプユニット及び他の少なくとも１つのチャージポンプユニットからの昇圧電圧にそれぞれ基づいた複数の出力電圧を出力するようにし、
前記最終段チャージポンプ以外の少なくとも１つのチャージポンプユニットからの昇圧電圧に基づく出力電圧は、当該昇圧電圧を前記スイッチ回路をオン・オフ動作させるクロックと同期し、且つ出力電圧制御信号に基づいて制御される出力スイッチを介して出力されることを特徴とする、昇圧電源装置。
【請求項２】
前記最終段チャージポンプユニットからの昇圧電圧に基づく出力電圧は、出力スイッチを介さずに出力されることを特徴とする、請求項１に記載の昇圧電源装置。
【請求項３】
前記複数の出力電圧のうちで出力を行わない出力電圧がある場合に、出力される出力電圧のうち最も高い出力電圧を発生するためのチャージポンプユニットより後段のチャージポンプユニットの昇圧動作を、前記出力電圧制御信号に基づいて停止させることを特徴とする、請求項１または２に記載の昇圧電源装置。
【請求項４】
前記複数の出力電圧の各々は、対応する昇圧電圧を平滑しレギュレータで調整された電圧であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の昇圧電源装置。
【請求項５】
前記チャージポンプユニットのそれぞれは、コンデンサと、該コンデンサの一端に共通端子が接続された第１の双投型スイッチと、前記コンデンサの他端に共通端子が接続され、前記第１の双投型スイッチと同じ制御信号で操作される第２の双投型スイッチとを有することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の昇圧電源装置。
【請求項６】
前記チャージポンプユニットのそれぞれは、コンデンサと、該コンデンサの一端に一側端子が接続された単投型スイッチと、前記コンデンサの他端に共通端子が接続され、前記単投型スイッチと同じ制御信号で操作される双投型スイッチとを有することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の昇圧電源装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載された昇圧電源装置の各出力電圧を、異なる構成部の電源電圧として用いることを特徴とする、携帯機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池などの単一電源から、昇圧された電圧値が異なる複数の出力電圧を必要に応じて出力する昇圧電源装置、及びそれを用いた携帯電話機などの携帯機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アダプタなどによって充電された電池を電源として、電圧値が異なる複数の昇圧電圧を発生して、それぞれ異なる負荷装置に給電することが行われている。
【０００３】
図５は従来の単一電源から複数の昇圧電圧を発生する電源回路の一例であり、必要とする出力電圧Ｖｏ１、Ｖｏ２、Ｖｏ３に対応してそれぞれ昇圧回路８１、８２、８３を設ける。各昇圧回路８１、８２、８３で入力電圧Ｖｉｎを昇圧して、各出力電圧Ｖｏ１、Ｖｏ２、Ｖｏ３を発生している（特許文献１参照）。
【０００４】
また、図６は、他の電源回路の例であり、必要とする出力電圧のうちの一番高い出力電圧Ｖｏ１に合わせた電圧Ｖｏを昇圧回路９０で発生させる。その昇圧回路９０からの電圧Ｖｏを、レギュレータ（ＬＤＯ）９１、９２、９３でそれぞれ所定電圧だけ低減させて、所定の出力電圧Ｖｏ１、Ｖｏ２、Ｖｏ３を発生させるようにしている。
【特許文献１】特開平０７−１７６６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の図５のものでは、出力電圧の種類数だけの昇圧回路を設けることが必要になるから、電源回路の回路規模が大きくなる。この電源回路は通常ＬＳＩに作り込まれるから、そのＬＳＩの面積が大きくなりコストアップの要因となっていた。
【０００６】
また、従来の図６のものでは、昇圧回路９０は１つでよいが、その昇圧回路の電圧Ｖｏを最も高い出力電圧Ｖｏ１に合わせて高い電圧にするから、他の出力電圧Ｖｏ２、Ｖｏ３との電圧差が大きくなる。これにより、レギュレータでの電力損失が大きくなり、電源回路としての電力変換効率が悪くなるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、電池などの単一電源から、昇圧された電圧値が異なる複数の出力電圧を必要に応じて供給する昇圧電源装置及びそれを用いた携帯機器において、ＬＳＩの回路規模を削減してコストを低減するとともに、電力損失を少なくして電力変換効率を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の昇圧電源装置は、コンデンサとスイッチ回路を含むチャージポンプユニットが、複数Ｎ段（Ｎは、２以上の整数）だけ直列に設けられ、入力される入力電圧を初段のチャージポンプユニットから最終段チャージポンプユニットまでの複数のチャージポンプユニットで昇圧する昇圧電源装置において、
最終段チャージポンプユニット及び他の少なくとも１つのチャージポンプユニットからの昇圧電圧にそれぞれ基づいた複数の出力電圧を出力するようにし、
前記最終段チャージポンプ以外の少なくとも１つのチャージポンプユニットからの昇圧電圧に基づく出力電圧は、当該昇圧電圧を前記スイッチ回路をオン・オフ動作させるクロックと同期し、且つ出力電圧制御信号に基づいて制御される出力スイッチを介して出力されることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の昇圧電源装置は、請求項１に記載の昇圧電源装置において、前記最終段チャージポンプユニットからの昇圧電圧に基づく出力電圧は、出力スイッチを介さずに出力されることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の昇圧電源装置は、請求項１または２に記載の昇圧電源装置において、前記複数の出力電圧のうちで出力を行わない出力電圧がある場合に、出力される出力電圧のうち最も高い出力電圧を発生するためのチャージポンプユニットより後段のチャージポンプユニットの昇圧動作を、前記出力電圧制御信号に基づいて停止させることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の昇圧電源装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載の昇圧電源装置において、前記複数の出力電圧の各々は、対応する昇圧電圧を平滑しレギュレータで調整された電圧であることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の昇圧電源装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の昇圧電源装置において、前記チャージポンプユニットのそれぞれは、コンデンサと、該コンデンサの一端に共通端子が接続された第１の双投型スイッチと、前記コンデンサの他端に共通端子が接続され、前記第１の双投型スイッチと同じ制御信号で操作される第２の双投型スイッチとを有することを特徴とする。
【００１３】
請求項６の昇圧電源装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の昇圧電源装置において、前記チャージポンプユニットのそれぞれは、コンデンサと、該コンデンサの一端に一側端子が接続された単投型スイッチと、前記コンデンサの他端に共通端子が接続され、前記単投型スイッチと同じ制御信号で操作される双投型スイッチとを有することを特徴とする。
【００１４】
請求項７の携帯機器は、請求項１乃至６のいずれかに記載された昇圧電源装置の各出力電圧を、異なる構成部の電源電圧として用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電池などの単一電源から、昇圧された電圧値が異なる複数の出力電圧を必要に応じて供給する昇圧電源装置及びそれを用いた携帯機器において、複数の出力電圧を発生する１つのチャージポンプ型昇圧回路を用いることにより、昇圧電源装置を構成するＬＳＩの回路規模を削減してコストを低減することができる。
【００１６】
また、複数の出力電圧のうち、その時点で必要な出力電圧のみを供給するとともに、供給される出力電圧に応じて昇圧回路のスイッチングを部分的に停止させる、即ち動作するチャージポンプユニットの段数を制御するから、昇圧回路の消費電力を低減できる。
【００１７】
また、多出力電圧の各々に最適な昇圧電圧をレギュレータに供給することによって、レギュレータの電力損失を少なくして、電源装置としての電力変換効率を向上することができる。
【００１８】
また、最終段のチャージポンプユニットでは、出力スイッチを省略することで、そのスイッチ自体が不要になるとともに、そのための制御信号も不要となるから、構成を簡略化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の昇圧電源装置、及びそれを用いた携帯機器の実施例について、図を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施例に係る昇圧電源装置及びそれを用いた携帯電話機などの携帯機器の構成を示す図である。図２は、図１の動作におけるタイミングチャートの一部を示す図である。
【００２０】
この図１の例では、携帯電話機の電源装置として用いる場合に、入力電圧Ｖｉｎを３Ｖとし、第１出力電圧Ｖｏ１をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の発光ダイオード（ＬＥＤ）用に５Ｖとし、第２出力電圧Ｖｏ２を液晶表示パネル（ＬＣＤ）のバックライト光源用に７Ｖとし、第３出力電圧Ｖｏ３をＣＣＤカメラ用に１０Ｖとする例を示している。なお、入力電圧Ｖｉｎまたは第１出力電圧Ｖｏ１は、通信やＬＣＤ表示などの制御ＩＣにも供給され、制御ＩＣにより駆動されるＬＣＤやスピーカやバイブレータ用のモータなどにも供給される。
【００２１】
これらの出力電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ３を異なる値とするときは、チャージポンプユニットの段数を変更したり、或いは入力電圧Ｖｉｎの大きさを変えたりすることになる。例えば、第３出力電圧Ｖｏ３がＣＣＤカメラ用に１５Ｖ必要である場合には、チャージポンプユニットの段数を５段とし、その最終段の昇圧電圧を使用することになる。
【００２２】
図１の電源装置では、昇圧回路を構成するチャージポンプユニットが３段の例を示している。この３段は、簡単な例示であり、入力電圧や必要とする出力電圧に応じて、任意の段数とすることができる。
【００２３】
図１において、第１チャージポンプユニット１０、第２チャージポンプユニット２０、第３チャージポンプユニット３０が、直列に接続されており、入力電圧Ｖｉｎ（例、３Ｖ）を４倍に昇圧した昇圧電圧Ｖｉｎ×４が、第３チャージポンプユニット３０から出力されている。また、第２チャージポンプユニット２０からは、入力電圧Ｖｉｎを３倍に昇圧した昇圧電圧Ｖｉｎ×３が出力され、第１チャージポンプユニット１０からは、入力電圧Ｖｉｎを２倍に昇圧した昇圧電圧Ｖｉｎ×２が出力されている。
【００２４】
第１チャージポンプユニット１０は、フライングコンデンサ１１と、このコンデンサ１１の一端に第１双投スイッチ（以下、第１切替スイッチ）１２の共通端子Ｃが接続されている。第１切替スイッチ１２のＡ切替端子は入力電圧Ｖｉｎに接続され、そのＢ切替端子はグランドに接続されている。コンデンサ１１の他端に第２切替スイッチ１３の共通端子Ｃが接続されている。第２切替スイッチ１３のＡ切替端子は次段のチャージポンプユニット２０に接続され、そのＢ切替端子は入力電圧Ｖｉｎに接続されている。コンデンサ１１の他端からそのユニット１０の昇圧電圧が取り出される。
【００２５】
第２チャージポンプユニット２０は、フライングコンデンサ２１と、このコンデンサ２１の一端に第１切替スイッチ２２の共通端子Ｃが接続されている。第１切替スイッチ２２のＡ切替端子は第１チャージポンプユニット１０の出力端（即ち、第２切替スイッチ１３のＡ切替端子）に接続され、そのＢ切替端子はグランドに接続されている。コンデンサ２１の他端に第２切替スイッチ２３の共通端子Ｃが接続されている。第２切替スイッチ２３のＡ切替端子は次段のチャージポンプユニット３０に接続され、そのＢ切替端子は入力電圧Ｖｉｎに接続されている。コンデンサ２１の他端からそのユニット２０の昇圧電圧が取り出される。
【００２６】
第３チャージポンプユニット３０の構成も、番号が異なるだけで、第２チャージポンプユニット２０と同様の構成である。ただ、第３チャージポンプユニット３０は最終段ユニットであるから、その昇圧電圧は第２切替スイッチ３３のＡ切替端子から取り出される。
【００２７】
第１切替スイッチ１２と第２切替スイッチ１３は切替制御信号Ｓｃ１によって同時に切り替えられる。切替スイッチ２２と切替スイッチ２３は切替制御信号Ｓｃ２によって同時に切り替えられ、また、切替スイッチ３２と切替スイッチ３３は切替制御信号Ｓｃ３によって同時に切り替えられる。これらの切換制御信号Ｓｃ１〜Ｓｃ３は、チャージポンプ動作が行われるときには、図２に示されるように、クロックＣＬＫと同期して変化する。
【００２８】
この図１では、切替制御信号Ｓｃ１が高（Ｈ）レベルのときに、第１切替スイッチ１２と第２切替スイッチ１３はＡ切替端子に接続され、切替制御信号Ｓｃ１が低（Ｌ）レベルのときに、第１切替スイッチ１２と第２切替スイッチ１３はＢ切替端子に接続されることとしている。
【００２９】
また、第１出力スイッチ１４は、第１出力制御信号Ｓｏ１がＨレベルのときにオンし、Ｌレベルのときにオフすることとしている。この第１出力スイッチ１４は、それに加えられる昇圧電圧が、第１切替スイッチ１２、第２切替スイッチ１３の切替動作に伴って上下に変動するから、その昇圧電圧が高くなるタイミングでオンするように、第１切替スイッチ１２、第２切替スイッチ１３と同期して、第１出力制御信号Ｓｏ１によってオン・オフする。第１出力電圧Ｖｏ１を出力しない場合には、第１出力スイッチ１４は、オフ状態に維持される。
【００３０】
第２チャージポンプユニット２０、第３チャージポンプユニット３０及び第２出力スイッチ２４についても同様であるので、説明を省略する。
【００３１】
第１チャージポンプユニット１０の昇圧電圧は、第１出力スイッチ１４を介して、平滑用コンデンサ１５で平滑され、シリーズ・レギュレータ１６に供給される。シリーズ・レギュレータ１６で電圧調整された所定の電圧値（例、５Ｖ）の第１出力電圧Ｖｏ１が出力される。
【００３２】
第２チャージポンプユニット２０の昇圧電圧は、第２出力スイッチ２４を介して、平滑用コンデンサ２５で平滑され、シリーズ・レギュレータ２６に供給される。シリーズ・レギュレータ２６で電圧調整された所定の電圧値（例、７Ｖ）の第２出力電圧Ｖｏ２が出力される。第２出力スイッチ２４も第１出力スイッチ１４と同様に、切替スイッチ２２、切替スイッチ２３と同期して、第２出力制御信号Ｓｏ２によってオン・オフする。
【００３３】
なお、第１チャージポンプユニット１０、第２チャージポンプユニット２０において、コンデンサ１１、２１の他端からでなく、第２切替スイッチ１３や切替スイッチ２３のＡ切替端子から昇圧電圧を取り出すようにしてもよい。ただ、本発明におけるスイッチ類はトランジスタが用いられるから、多少の電圧降下を生じることは避けられない。したがって、図１のように、コンデンサ１１、２１の他端から昇圧電圧を取り出すことが、損失低減等の点からも好ましい。
【００３４】
最終段である第３チャージポンプユニット３０の昇圧電圧は、出力スイッチを介することなく、平滑用コンデンサ３５で平滑され、シリーズ・レギュレータ３６に供給される。シリーズ・レギュレータ３６で電圧調整された所定の電圧値（例、１０Ｖ）の第３出力電圧Ｖｏ３が出力される。
【００３５】
最終段の第３チャージポンプユニット３０では、第２切替スイッチ３３によって出力スイッチの機能が果たせるから、その出力スイッチを省略できる。出力スイッチを省略することによって、そのスイッチ自体が不要になるとともに、そのための制御信号も不要となるから、構成を簡略化できる。
【００３６】
この電源装置の各スイッチ１２〜３３を制御する切替制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２、Ｓｃ３、出力制御信号Ｓｏ１、Ｓｏ２は、第１〜第３出力電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ３のどれを出力するかを指令する出力電圧制御信号Ｓｐｃと、各スイッチ１２〜３３のスイッチングのタイミングの元となるクロックＣＬＫとに基づいて、制御回路４０で形成される。
【００３７】
この制御回路４０で形成される各種の信号を、出力する電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ３（換言すれば、出力電圧制御信号Ｓｐｃ）との関係で示すと、表１のように表される。
【００３８】
表１
出力電圧      ＣＬＫ  Ｓｃ１  Ｓｃ２  Ｓｃ３  Ｓｏ１  Ｓｏ２
Ｖｏ１〜Ｖｏ３    Ｈ／Ｌ  Ｈ／Ｌ  Ｈ／Ｌ  Ｈ／Ｌ  Ｈ／Ｌ  Ｈ／Ｌ(図２、１st期間)
Ｖｏ１，Ｖｏ２    Ｈ／Ｌ  Ｈ／Ｌ  Ｈ／Ｌ    Ｌ    Ｈ／Ｌ  Ｈ／Ｌ
Ｖｏ２，Ｖｏ３    Ｈ／Ｌ  Ｈ／Ｌ  Ｈ／Ｌ  Ｈ／Ｌ    Ｌ    Ｈ／Ｌ
Ｖｏ１，Ｖｏ３    Ｈ／Ｌ  Ｈ／Ｌ  Ｈ／Ｌ  Ｈ／Ｌ  Ｈ／Ｌ    Ｌ
Ｖｏ１            Ｈ／Ｌ  Ｈ／Ｌ    Ｌ      Ｌ    Ｈ／Ｌ    Ｌ  (図２、２nd期間)
Ｖｏ２            Ｈ／Ｌ  Ｈ／Ｌ  Ｈ／Ｌ    Ｌ      Ｌ    Ｈ／Ｌ(図２、４th期間)
Ｖｏ３            Ｈ／Ｌ  Ｈ／Ｌ  Ｈ／Ｌ  Ｈ／Ｌ    Ｌ      Ｌ
無し              Ｈ／Ｌ    Ｌ      Ｌ      Ｌ      Ｌ      Ｌ  (図２、３rd期間)
【００３９】
この表１と図２をも参照して、いくつかの出力電圧の組み合わせの動作について説明する。
【００４０】
まず、第１〜第３出力電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ３を全て出力する場合には、切替制御信号Ｓｃ１〜Ｓｃ３及び出力制御信号Ｓｏ１、Ｓｏ２は全て、クロックＣＬＫと同期して変化する。したがって、チャージポンプユニット１０〜３０はチャージポンプ動作し、シリーズ・レギュレータ１６〜３６から第１〜第３出力電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ３が出力される。
【００４１】
次に、例えば、携帯電話機でメール通信等を行っていてカメラを使用しない場合には、第３出力電圧Ｖｏ３は出力する必要がないので、第１、第２出力電圧Ｖｏ１、Ｖｏ２のみを出力する。この場合には、切替制御信号Ｓｃ３がＬレベルのままとなり、他の信号はＨ／Ｌレベルに変化する。したがって、第３チャージポンプユニット３０の切替スイッチ３２と切替スイッチ３３がそれぞれのＢ切替端子に接続された状態となる。この結果、第３出力電圧Ｖｏ３は出力されず、出力電圧Ｖｏ１、Ｖｏ２を出力する。この場合には、第３チャージポンプユニット３０は昇圧動作が停止されるから、その分のスイッチングに伴う電力消費が少なくなる。
【００４２】
次に、携帯電話機のカメラと、ＬＣＤのバックライト光源を使用せず、Ｒ・Ｇ・ＢのＬＥＤだけを用いる着信時のような場合には、第２、第３出力電圧Ｖｏ２、Ｖｏ３は出力せず、第１出力電圧Ｖｏ１のみを出力する。この場合には、切替制御信号Ｓｃ１と出力制御信号Ｓｏ１が Ｈ／Ｌレベルに変化し、その他の切替制御信号Ｓｃ２、Ｓｃ３、出力制御信号Ｓｏ２はＬレベルになる。したがって、第１チャージポンプユニット１０のみがチャージポンプ動作し、第１出力スイッチ１４が同期してオン・オフして、第１出力電圧Ｖｏ１が出力される。この場合、チャージポンプユニット２０、３０やシリーズ・レギュレータ２６、３６は動作を停止している。
【００４３】
また、携帯電話機のカメラだけを用いる場合には第３出力電圧Ｖｏ３のみを出力する。この場合には、最終段の第３チャージポンプユニット３０から昇圧電圧を得るために、第１〜第３チャージポンプユニット１０〜３０は全てチャージポンプ動作する。しかし、出力制御信号Ｓｏ１、Ｓｏ２はＬレベルにあり、第１出力スイッチ１４、第２出力スイッチ２４はオフしているからシリーズ・レギュレータ１６、２６で不要な電力を消費しなくて済む。
【００４４】
その他の事例についても、表１に示した論理にしたがって動作するので、個々の説明を省略する。
【００４５】
このように、携帯電話機などにおいては、使用状況に応じて電圧値の異なる複数の出力電圧を必要とする。言い換えれば、それら複数の出力電圧は、全てが常時使用されるわけではなく、携帯電話機の使用状況に応じて種々の使い方がなされる。本発明では、このような使用状況に適合した電源装置を提供するものであり、電池などの単一電源から、電圧値が異なる複数の出力電圧を携帯電話機の使用状況に応じて選択して供給する。
【００４６】
そして、複数の出力電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ３を発生するための１つの昇圧回路を用いることにより、昇圧電源装置を構成するＬＳＩの回路規模を削減してコストを低減できる。
【００４７】
また、複数の出力電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ３のうち、その時点で必要な出力電圧のみを供給するとともに、供給される出力電圧に応じて昇圧回路のスイッチングを部分的に停止させる。即ち、動作するチャージポンプユニットの段数を制御して、昇圧回路の消費電力を低減する。
【００４８】
また、多出力電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ３の各々を得るために、最適な昇圧電圧をシリーズレギュレータ１６〜３６に供給することによって、レギュレータの電力損失を少なくして、電源装置としての電力変換効率を向上する。
【００４９】
図３は、本発明の第２実施例に係る昇圧電源装置及びそれを用いた携帯電話機などの携帯機器の構成を示す図である。図４は、図２の動作におけるタイミングチャートの一部を示す図である。
【００５０】
この図３の例では、チャージポンプユニット５０〜７０の構成が、図１のチャージポンプユニット１０〜３０の構成と異なっていること、及びその構成の異なることに対応して制御回路８０からの制御信号の一部が図１のものとは異なっている。その他の構成や基本的な動作は、ほぼ同様であるので、以下異なる点を中心に説明する。
【００５１】
第１チャージポンプユニット５０は、コンデンサ５１と、このコンデンサ５１の一端に単投スイッチ５２の一端子が接続されている。この接続点が、第１昇圧電圧の出力端となるとともに、次段の第２チャージポンプユニット６０に接続される。コンデンサ５１の他端に切替スイッチ５３の共通端子Ｃが接続されている。切替スイッチ５３のＡ切替端子はグランドに接続され、そのＢ切替端子は入力電圧Ｖｉｎに接続されている。
【００５２】
第２、第３チャージポンプユニット６０、第３チャージポンプユニット７０の構成も、番号が異なるだけで、第１チャージポンプユニット５０と同様の構成である。
【００５３】
スイッチ５２と切替スイッチ５３は切替制御信号Ｓｃ１によって同時に切り替えられる。スイッチ６２と切替スイッチ６３は切替制御信号Ｓｃ２によって同時に切り替えられ、また、スイッチ７２と切替スイッチ７３は切替制御信号Ｓｃ３によって同時に切り替えられる。
【００５４】
この図３の第２の実施例では、奇数番目のチャージポンプユニット５０、７０のスイッチング動作と、偶数番目のチャージポンプユニット６０のスイッチング動作とが逆位相で動作する点が図１とは異なっている。例えば、第１チャージポンプユニット５０のスイッチ５２がオンしているときに、第２チャージポンプユニット６０のスイッチ６２がオフしている。このように動作させるための、切替制御信号Ｓｃ１〜Ｓｃ３の位相関係が、クロックＣＬＫとともに、図４に示されている。
【００５５】
この図３でも、切替制御信号Ｓｃ１がＨレベルのときに、スイッチ５２はオンし、切替スイッチ５３はＡ切替端子に接続され、切替制御信号Ｓｃ１がＬレベルのときに、スイッチ５２はオフし、切替スイッチ５３はＢ切替端子に接続されることとしている。また、第１出力スイッチ５４は、出力制御信号Ｓｏ１がＨレベルのときにオンし、Ｌレベルのときにオフすることとしている。
【００５６】
第１出力スイッチ５４は、それに加えられる昇圧電圧が、スイッチ５２、切替スイッチ５３の切替動作に伴って上下に変動するから、その昇圧電圧が高くなるタイミングでオンするように、スイッチ５２、切替スイッチ５３と同期して、第１出力制御信号Ｓｏ１によってオン・オフする。第１出力電圧Ｖｏ１を出力しない場合には、第１出力スイッチ５４はオフ状態に維持される。
【００５７】
第２チャージポンプユニット６０、第３チャージポンプユニット７０及び第２出力スイッチ６４、第３出力スイッチ７４についても同様である。
【００５８】
第１チャージポンプユニット５０の昇圧電圧は、第１出力スイッチ５４を介して、平滑用コンデンサ５５で平滑され、シリーズ・レギュレータ５６に供給される。シリーズ・レギュレータ５６で電圧調整された所定の電圧値の第１出力電圧Ｖｏ１が出力される。
【００５９】
第２チャージポンプユニット６０及び第３チャージポンプユニット７０の昇圧電圧についても、付した番号が異なるだけで、同様に動作する。ただ、この図３では、第３出力スイッチ７４を設けている点で、図１とは異なっている。しかし、第３チャージポンプユニット７０を停止させるときに、スイッチ７２をオフした状態にするようにして、第３出力スイッチ７４を省略することができる。
【００６０】
また、図３において、スイッチ５２、６２、７２に代えて、昇圧する方向に導通するダイオードを用いてもよい。このようにダイオードを用いる場合には、第３出力スイッチ７４は設けておくことになる。
【００６１】
この図３の電源装置の各スイッチを制御する切替制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２、Ｓｃ３、出力制御信号Ｓｏ１、Ｓｏ２、Ｓｏ３は、第１〜第３出力電圧のどれを出力するかを指令する出力電圧制御信号Ｓｐｃと、各スイッチのスイッチングのタイミングの元となるクロックＣＬＫとに基づいて、制御回路８０で形成される。
【００６２】
この制御回路８０で形成される各種の信号（換言すれば、出力電圧制御信号Ｓｐｃ）と、出力する第１〜第３出力電圧との関係で示すと、表２のように表される。
【００６３】
表２
出力電圧        ＣＬＫ    Ｓｃ１  Ｓｃ２  Ｓｃ３  Ｓｏ１  Ｓｏ２  Ｓｏ３
Ｖｏ１〜Ｖｏ３      Ｈ／Ｌ    Ｈ／Ｌ  Ｌ／Ｈ  Ｈ／Ｌ  Ｌ／Ｈ  Ｈ／Ｌ  Ｌ／Ｈ
Ｖｏ１，Ｖｏ２      Ｈ／Ｌ    Ｈ／Ｌ  Ｌ／Ｈ    Ｌ    Ｌ／Ｈ  Ｈ／Ｌ    Ｌ
Ｖｏ２，Ｖｏ３      Ｈ／Ｌ    Ｈ／Ｌ  Ｌ／Ｈ  Ｈ／Ｌ    Ｌ    Ｈ／Ｌ  Ｌ／Ｈ
Ｖｏ１，Ｖｏ３      Ｈ／Ｌ    Ｈ／Ｌ  Ｌ／Ｈ  Ｈ／Ｌ  Ｌ／Ｈ    Ｌ    Ｌ／Ｈ
Ｖｏ１              Ｈ／Ｌ    Ｈ／Ｌ    Ｌ      Ｌ    Ｌ／Ｈ    Ｌ      Ｌ
Ｖｏ２              Ｈ／Ｌ    Ｈ／Ｌ  Ｌ／Ｈ    Ｌ      Ｌ    Ｈ／Ｌ    Ｌ
Ｖｏ３              Ｈ／Ｌ    Ｈ／Ｌ  Ｌ／Ｈ  Ｈ／Ｌ    Ｌ      Ｌ    Ｌ／Ｈ
無し                Ｈ／Ｌ      Ｌ      Ｌ      Ｌ      Ｌ      Ｌ      Ｌ
【００６４】
この表２と図４をも参照して、いくつかの出力電圧の組み合わせ例について説明する。
まず、第１〜第３出力電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ３を全て出力する場合には、切替制御信号Ｓｃ１〜Ｓｃ３及び出力制御信号Ｓｏ１〜Ｓｏ３は全て、クロックＣＬＫと同期して変化する。但し、偶数番目のチャージポンプユニット６０の出力制御信号Ｓｏ２は、奇数番目のチャージポンプユニット５０、７０の出力制御信号Ｓｏ１、Ｓｏ３とは逆位相である。これにより、チャージポンプユニット５０〜７０はチャージポンプ動作し、シリーズ・レギュレータ５６〜７６から第１〜第３出力電圧Ｖｏ１〜Ｖｏ３が出力される。
【００６５】
次に、携帯電話機のカメラを使用しない場合には、第３出力電圧Ｖｏ３は出力する必要がないので、第１、第２出力電圧Ｖｏ１、Ｖｏ２のみを出力する。この場合には、切替制御信号Ｓｃ３、出力制御信号Ｓｏ３がＬレベルのままとなり、他の信号はＨ／Ｌレベルに変化する。したがって、第３チャージポンプユニット７０のスイッチ７２がオフし切替スイッチ７３がＢ切替端子に接続され、第３出力スイッチ７４がオフされる。この結果、第３出力電圧Ｖｏ３は出力されず、出力電圧Ｖｏ１、Ｖｏ２を出力する。この場合には、第３チャージポンプユニット７０は昇圧動作が停止されるから、その分のスイッチングに伴う電力消費が少なくなる。
【００６６】
次に、携帯電話機のカメラと、ＬＣＤのバックライト光源を使用せず、ＲＧＢのＬＥＤだけを用いる場合には第１出力電圧Ｖｏ１のみを出力する。この場合には、切替制御信号Ｓｃ１が Ｈ／Ｌレベルに、出力制御信号Ｓｏ１がＬ／Ｈレベルに変化し、その他の切替制御信号Ｓｃ２、Ｓｃ３、出力制御信号Ｓｏ２、Ｓｏ３はＬレベルになる。したがって、第１チャージポンプユニット５０のみがチャージポンプ動作し、第１出力スイッチ５４が切替制御信号Ｓｃ１に同期してオン・オフして、出力電圧Ｖｏ１が出力される。この場合、チャージポンプユニット６０、７０やシリーズ・レギュレータ６６、７６は動作を停止する。
【００６７】
この図３の第２の実施例においても、第１実施例と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１実施例に係る昇圧電源装置の構成を示す図
【図２】図１の動作におけるタイミングチャートの一部を示す図
【図３】本発明の第２実施例に係る昇圧電源装置の構成を示す図
【図４】図３の動作におけるタイミングチャートの一部を示す図
【図５】従来の単一電源から複数の出力電圧を発生する電源回路の構成例を示す図
【図６】従来の単一電源から複数の出力電圧を発生する他の電源回路の構成例を示す図
【符号の説明】
【００６９】
Ｖｉｎ  入力電圧
Ｖｏ１〜Ｖｏ３   出力電圧
１０、２０、３０、５０、６０、７０  チャージポンプユニット
１１、２１、３１、５１、６１、７１  コンデンサ
１２、２２、３２、１３、２３、３３、５３、６３、７３   切替スイッチ
５２、６２、７２  スイッチ
１４、２４、５４、６４、７４  出力スイッチ
１５、２５、３５、５５、６５、７５  コンデンサ
１６、２６、３６、５６、６６、７６  シリーズ・レギュレータ
４０、８０  制御回路
Ｓｃ１、Ｓｃ２、Ｓｃ３  切替制御信号
Ｓｏ１、Ｓｏ２、Ｓｏ３  出力制御信号
ＣＬＫ  クロック
Ｓｐｃ  出力電圧制御信号
【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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