(57)【要約】【課題】  電源装置における電源電圧の昇圧率はソフトウエアで切り替え制御され、電源装置には制御信号の入力端子が必要である。【解決手段】  昇圧コンバータ１００は、電池電圧Ｖｂａｔをチャージポンプ回路１６により昇圧して昇圧電圧Ｖｆを出力する。チャージポンプ回路１６の検出出力電圧Ｖｓは、レギュレータ回路１０に帰還する。基準電圧比較器１４は検出出力電圧Ｖｓを基準電圧Ｖｒｅｆと比較し、比較結果に応じてトランジスタＴｒをＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、電池電圧Ｖｂａｔからの電力を調整してチャージポンプ回路１６に入力電圧Ｖｉｎとして供給する。電源電圧比較器２０は検出電池電圧Ｖａを基準電池電圧Ｖｂと比較し、比較結果に応じた昇圧率選択信号ＳＥＬをチャージポンプ回路１６に与え、チャージポンプ回路１６の昇圧率を切り替える。【選択図】        図１
2005080395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設定された昇圧率で電源電圧を昇圧してデバイスの駆動電圧を出力する昇圧回路と、
前記昇圧回路の出力ラインの検出電圧が基準電圧に等しくなるように、前記昇圧回路への入力電圧を調節するレギュレータ回路と、
前記レギュレータ回路に供給される前記電源電圧を検出する電源電圧検出回路と、
検出された前記電源電圧にもとづいて前記昇圧率を切り替える信号を前記昇圧回路に供給する昇圧率切り替え回路とを含み、これらの回路が一体集積化されたことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
設定された昇圧率で電源電圧を昇圧してデバイスの駆動電圧を出力する昇圧回路と、
前記昇圧回路の出力ラインの検出電圧が基準電圧に等しくなるように、前記昇圧回路への入力電圧を調節するレギュレータ回路と、
前記昇圧回路の出力端子に負荷として接続される前記デバイスの端子電圧を検出する端子電圧検出回路と、
検出された前記端子電圧にもとづいて前記昇圧率を切り替える信号を前記昇圧回路に供給する昇圧率切り替え回路とを含み、これらの回路が一体集積化されたことを特徴とする電源装置。
【請求項３】
前記端子電圧検出回路は、前記昇圧回路の出力端子に負荷として接続される複数の前記デバイスの各々の端子電圧を検出し、
前記昇圧率切り替え回路は、各デバイスの前記端子電圧を所定の閾値と大小比較する複数の比較器と、前記複数の比較器による出力を所定の論理演算で評価し、その評価結果にもとづき、前記昇圧率を切り替える信号を前記昇圧回路に供給する論理回路とを含むことを特徴とする請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
設定された昇圧率で電源電圧を昇圧してデバイスの駆動電圧を出力する昇圧回路と、
前記昇圧回路の出力ラインの検出電圧が基準電圧に等しくなるように、前記昇圧回路への入力電圧を調節するレギュレータ回路と、
前記昇圧回路の出力端子に負荷として接続される前記デバイスの負荷電流を検出する負荷電流検出回路と、
検出された前記負荷電流にもとづいて前記昇圧率を切り替える信号を前記昇圧回路に供給する昇圧率切り替え回路とを含み、これらの回路が一体集積化されたことを特徴とする電源装置。
【請求項５】
前記負荷電流検出回路は、前記昇圧回路の出力端子に負荷として接続される複数の前記デバイスの各々の負荷電流を検出し、
前記昇圧率切り替え回路は、各デバイスの前記負荷電流を所定の閾値と大小比較する複数の比較器と、前記複数の比較器による出力を所定の論理演算で評価し、その評価結果にもとづき、前記昇圧率を切り替える信号を前記昇圧回路に供給する論理回路とを含むことを特徴とする請求項４に記載の電源装置。
【請求項６】
設定された昇圧率で電源電圧を昇圧してデバイスの駆動電圧を出力する昇圧回路と、
前記昇圧回路の出力ラインの検出電圧が基準電圧に等しくなるように、前記昇圧回路への入力電圧を調節するレギュレータ回路と、
前記レギュレータ回路に供給される前記電源電圧を検出する電源電圧検出回路と、
前記昇圧回路の出力端子に負荷として接続される前記デバイスの負荷電流を検出する負荷電流検出回路と、
検出された前記電源電圧および前記負荷電流の少なくとも１つにもとづいて前記昇圧率を切り替える信号を前記昇圧回路に供給する昇圧率切り替え回路とを含み、これらの回路が一体集積化されたことを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電源電圧を昇圧してデバイス駆動電圧を供給する電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機やＰＤＡ（Personal Data Assistant）などの電池駆動型の携帯機器では、ＬＥＤ（Light-Emitting Diode）素子をＬＣＤ（Liquid Crystal Display）のバックライトや付属のＣＣＤ（Charge-Coupled Device）カメラのフラッシュとして用いたり、発光色の異なるＬＥＤ素子を点滅させてイルミネーションとして用いるなど、各種の目的でＬＥＤ素子が利用されている。ＬＥＤ素子を駆動するためには、リチウムイオン電池などによる３．６Ｖ程度の電池電圧を４．５Ｖ程度に昇圧し、駆動電圧として供給する必要がある。また、電池の消耗により電池電圧が低下した場合や、ＬＥＤ素子に流れる負荷電流が増加し、電圧降下が大きくなる場合には、より高い昇圧率で電池電圧を昇圧する必要がある。
【０００３】
このように、ＬＥＤ素子などのデバイスを駆動するための電源装置では、動作環境に応じて電池電圧を適切な昇圧率で昇圧してデバイスの駆動電圧を生成する必要がある。たとえば、特許文献１には、複数段の昇圧用コンデンサを備えた昇圧回路に、昇圧率に応じて必要な昇圧コンデンサを選択する選択スイッチと、その選択スイッチに接続されて昇圧率を選択する外部選択端子とを付設した駆動電圧供給装置が開示されている。
【特許文献１】特開平６−７８５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の駆動電圧供給装置では、電源電圧の検出回路の出力をいったんＣＰＵに供給し、ソフトウエア処理で昇圧率を決定した上で、ＣＰＵからの昇圧率の選択信号を装置の外部選択端子に入力する構成となっている。このように昇圧率の切り替えをソフトウエア制御で行う場合、電源装置に制御信号用の外部端子が必要となり、回路の集積化においてＩＣのピン制限に影響し、設計の自由度が減ることにつながる。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたもので、その目的は、外部からの制御信号によらずに、内部的に電源電圧の昇圧率を自動設定することのできる電源装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様は電源装置に関する。この電源装置は、設定された昇圧率で電源電圧を昇圧してデバイスの駆動電圧を出力する昇圧回路と、前記昇圧回路の出力ラインの検出電圧が基準電圧に等しくなるように、前記昇圧回路への入力電圧を調節するレギュレータ回路と、前記レギュレータ回路に供給される前記電源電圧を検出する電源電圧検出回路と、検出された前記電源電圧にもとづいて前記昇圧率を切り替える信号を前記昇圧回路に供給する昇圧率切り替え回路とを含み、これらの回路が一体集積化されている。昇圧回路は、昇圧率を多段階に切り替え可能に構成され、昇圧率切り替え回路は、前記昇圧率を段階的に切り替える信号を前記昇圧回路に供給してもよい。
【０００７】
本発明の別の態様も電源装置に関する。この電源装置は、設定された昇圧率で電源電圧を昇圧してデバイスの駆動電圧を出力する昇圧回路と、前記昇圧回路の出力ラインの検出電圧が基準電圧に等しくなるように、前記昇圧回路への入力電圧を調節するレギュレータ回路と、前記昇圧回路の出力端子に負荷として接続される前記デバイスの端子電圧を検出する端子電圧検出回路と、検出された前記端子電圧にもとづいて前記昇圧率を切り替える信号を前記昇圧回路に供給する昇圧率切り替え回路とを含み、これらの回路が一体集積化されている。
【０００８】
本発明の別の態様も電源装置に関する。この電源装置は、設定された昇圧率で電源電圧を昇圧してデバイスの駆動電圧を出力する昇圧回路と、前記昇圧回路の出力ラインの検出電圧が基準電圧に等しくなるように、前記昇圧回路への入力電圧を調節するレギュレータ回路と、前記昇圧回路の出力端子に負荷として接続される前記デバイスの負荷電流を検出する負荷電流検出回路と、検出された前記負荷電流にもとづいて前記昇圧率を切り替える信号を前記昇圧回路に供給する昇圧率切り替え回路とを含み、これらの回路が一体集積化されている。
【０００９】
本発明のさらに別の態様も電源装置に関する。この電源装置は、設定された昇圧率で電源電圧を昇圧してデバイスの駆動電圧を出力する昇圧回路と、前記昇圧回路の出力ラインの検出電圧が基準電圧に等しくなるように、前記昇圧回路への入力電圧を調節するレギュレータ回路と、前記レギュレータ回路に供給される前記電源電圧を検出する電源電圧検出回路と、前記昇圧回路の出力端子に負荷として接続される前記デバイスの負荷電流を検出する負荷電流検出回路と、検出された前記電源電圧および前記負荷電流の少なくとも１つにもとづいて前記昇圧率を切り替える信号を前記昇圧回路に供給する昇圧率切り替え回路とを含み、これらの回路が一体集積化されている。
【００１０】
上記のいずれの態様の電源装置においても、昇圧回路における電源電圧の昇圧率の切り替え要因となる物理量を電源装置内に設けられた検出回路で検出し、その検出結果に基づいて、昇圧回路の昇圧率を電源装置内に設けられた切り替え回路で切り替えることができるため、電源装置の外部から昇圧率の切り替え制御を行う必要がない。昇圧回路の昇圧率の切り替え要因として電源装置が検出すべき物理量として、電源電圧、負荷として接続されるデバイスの端子電圧および負荷電流などがあり、電源装置は、これらの検出値に応じて自動的に昇圧率を切り替えることができる。いずれの態様の電源装置においても、検出回路と切り替え回路は昇圧回路と一体集積化されているため、昇圧率を切り替えるためのソフトウエア処理が不要であり、また、昇圧率の切り替え信号を外部から入力するための端子を電源装置に設ける必要がない。
【００１１】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電源電圧の昇圧率を自動設定して駆動電圧を供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態に係る電源装置は、電源電圧の昇圧率を切り替え可能に構成された昇圧回路と、電源電圧の昇圧率の切り替え要因となる物理量を検出する検出回路と、その検出結果に基づいて、昇圧回路の昇圧率を切り替え制御する切り替え回路とを含み、これらの回路が一体集積化したものである。以下、いくつかの実施の形態を挙げて電源装置の構成と動作を説明する。
【００１４】
実施の形態１
図１は、実施の形態に係る昇圧コンバータ１００の構成図である。昇圧コンバータ１００を構成する回路は電源装置として一体集積化される。昇圧コンバータ１００は、リチウムイオン電池１１の電池電圧Ｖｂａｔを入力電圧として、昇圧用コンデンサＣ１、Ｃ２を用いたチャージポンプ回路１６においてチャージポンプ方式により昇圧して、昇圧電圧Ｖｆを出力する。昇圧コンバータ１００の出力端子には複数のＬＥＤ素子２００が平滑用コンデンサＣとともに並列接続され、抵抗Ｒを介して接地されている。昇圧コンバータ１００から出力される昇圧電圧ＶｆはこれらのＬＥＤ素子２００に供給される。リチウムイオン電池１１の電池電圧Ｖｂａｔはおおよそ３．６Ｖであり、通常３．０Ｖ〜４．２Ｖの範囲の値をとる。昇圧コンバータ１００は、電池電圧Ｖｂａｔを４．５〜５Ｖの昇圧電圧Ｖｆに昇圧し、並列接続されたＬＥＤ素子２００の各々の駆動電圧として供給する。
【００１５】
チャージポンプ回路１６は、内部に設けられたスイッチとして動作するトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ動作により、昇圧用コンデンサＣ１、Ｃ２を選択的に充放電して、入力電圧Ｖｉｎを設定された昇圧率で昇圧して、出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。チャージポンプ回路１６の出力電圧Ｖｏｕｔを２つの分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧することにより得られる検出出力電圧Ｖｓは、レギュレータ回路１０に帰還される。レギュレータ回路１０の基準電圧比較器１４は、基準電圧源からの基準電圧Ｖｒｅｆとチャージポンプ回路１６の検出出力電圧Ｖｓとを大小比較し、その比較結果に応じてトランジスタＴｒをＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、電池電圧Ｖｂａｔからの電力を調整して、平滑用コンデンサＣ３を介して入力電圧Ｖｉｎとしてチャージポンプ回路１６に供給する。これにより検出出力電圧Ｖｓと基準電圧Ｖｒｅｆの差が０になるように、チャージポンプ回路１６への入力電圧Ｖｉｎが定電圧化される。
【００１６】
電源電圧比較器２０は、電池電圧Ｖｂａｔを２つの分圧抵抗Ｒ３、Ｒ４で分圧することにより得られる検出電池電圧Ｖａと、基準電池電圧Ｖｂとを大小比較して、検出電池電圧Ｖａが基準電池電圧Ｖｂより低い場合はＨレベルの信号を、そうでない場合はＬレベルの信号を昇圧率選択信号ＳＥＬとして出力し、チャージポンプ回路１６に与える。チャージポンプ回路１６は、昇圧率選択信号ＳＥＬにより１倍、１．５倍、２倍のいずれかの昇圧率に切り替えて入力電圧Ｖｉｎを昇圧する。たとえば、基準電池電圧Ｖｂが３．４Ｖに設定され、リチウムイオン電池１１の消耗により、検出電池電圧Ｖａが３．４Ｖ以下になった場合、電源電圧比較器２０からの昇圧率選択信号ＳＥＬはＨレベルとなり、チャージポンプ回路１６の昇圧率は１．５倍から２倍に切り替えられる。リチウムイオン電池１１の充電により検出電池電圧Ｖａが３．４Ｖを超えた場合は、電源電圧比較器２０からの昇圧率選択信号ＳＥＬはＬレベルとなり、チャージポンプ回路１６の昇圧率は２倍から１．５倍に切り替えられる。
【００１７】
図２は、チャージポンプ回路１６の構成図である。チャージポンプ回路１６は、設定された昇圧率に応じて第１〜第９のスイッチＳＷ１〜ＳＷ９をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、２つの昇圧用コンデンサＣ１、Ｃ２の接続形態と充放電のタイミングを切り替え、入力電圧Ｖｉｎを出力電圧Ｖｏｕｔに昇圧する。図３は、１倍昇圧の場合の第１〜第９のスイッチＳＷ１〜ＳＷ９のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す図である。同図のように、第１、第３、第７、第８のスイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ７、ＳＷ８がＯＮに設定され、それ以外のスイッチがＯＦＦに設定されることで、入力電圧Ｖｉｎはそのまま出力電圧Ｖｏｕｔとして出力される。
【００１８】
次に１．５倍昇圧の場合を説明する。図４は、スイッチングの第１のタイミングにおける第１〜第９のスイッチＳＷ１〜ＳＷ９のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す図である。第１のタイミングにおいて、チャージポンプ回路１６は、第１、第５、第６のスイッチＳＷ１、ＳＷ５、ＳＷ６をＯＮに設定し、それ以外のスイッチをＯＦＦにすることで、２つの昇圧用コンデンサＣ１、Ｃ２を直列接続する回路を形成し、次の第２のタイミングまでの間、入力電圧Ｖｉｎの電力により２つの昇圧用コンデンサＣ１、Ｃ２を充電する。これにより、２つの昇圧用コンデンサＣ１、Ｃ２にはそれぞれ０．５Ｖｉｎの電圧が生じる。
【００１９】
図５は、スイッチングの第２のタイミングにおける第１〜第９のスイッチＳＷ１〜ＳＷ９のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す図である。第２のタイミングにおいて、チャージポンプ回路１６は、第１のタイミングでＯＮに設定した３つのスイッチＳＷ１、ＳＷ５、ＳＷ６をＯＦＦに切り替える一方、第２、第４、第７、第８のスイッチＳＷ２、ＳＷ４、ＳＷ７、ＳＷ８をＯＮに切り替えることにより、２つの昇圧用コンデンサＣ１、Ｃ２を並列接続して、０．５Ｖｉｎの電圧で充電された２つの昇圧用コンデンサＣ１、Ｃ２に入力電圧Ｖｉｎを充電時とは逆方向に加え、２つの昇圧用コンデンサＣ１、Ｃ２を放電して、出力端子に電力を供給する。これにより、入力電圧Ｖｉｎに２つの昇圧用コンデンサＣ１、Ｃ２の電圧０．５Ｖｉｎが加算されて、出力電圧Ｖｏｕｔは１．５Ｖｉｎとなる。
【００２０】
チャージポンプ回路１６は、第１、第２のタイミングにおける第１〜第９のスイッチＳＷ１〜ＳＷ９のＯＮ／ＯＦＦ状態を交互に繰り返すことで、２つの昇圧用コンデンサＣ１、Ｃ２の充電と放電を繰り返し、入力電圧Ｖｉｎを１．５倍に昇圧した出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。
【００２１】
次に２倍昇圧の場合を説明する。図６は、スイッチングの第１のタイミングにおける第１〜第９のスイッチＳＷ１〜ＳＷ９のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す図である。第１のタイミングにおいて、チャージポンプ回路１６は、第１、第３、第６、第９のスイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ６、ＳＷ９をＯＮに設定し、それ以外のスイッチをＯＦＦに設定することにより、２つの昇圧用コンデンサＣ１、Ｃ２を並列接続する回路を形成し、次の第２のタイミングまでの間、入力電圧Ｖｉｎの電力により２つの昇圧用コンデンサＣ１、Ｃ２を充電する。これにより、２つの昇圧用コンデンサＣ１、Ｃ２にはそれぞれＶｉｎの電圧が生じる。
【００２２】
図７は、スイッチングの第２のタイミングにおける第１〜第９のスイッチＳＷ１〜ＳＷ９のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す図である。第２のタイミングにおいて、チャージポンプ回路１６は、第１のタイミングでＯＮに設定した４つのスイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ６、ＳＷ９をＯＦＦに切り替える一方、第２、第４、第７、第８のスイッチＳＷ２、ＳＷ４、ＳＷ７、ＳＷ８をＯＮに切り替えることにより、２つの昇圧用コンデンサＣ１、Ｃ２を並列接続して、Ｖｉｎの電圧で充電された２つの昇圧用コンデンサＣ１、Ｃ２に入力電圧Ｖｉｎを充電時とは逆方向に加え、２つの昇圧用コンデンサＣ１、Ｃ２を放電して、出力端子に電力を供給する。これにより、入力電圧Ｖｉｎに２つの昇圧用コンデンサＣ１、Ｃ２の電圧Ｖｉｎが加算されて、出力電圧Ｖｏｕｔは２Ｖｉｎとなる。
【００２３】
チャージポンプ回路１６は、第１、第２のタイミングにおける第１〜第９のスイッチＳＷ１〜ＳＷ９のＯＮ／ＯＦＦ状態を交互に繰り返すことで、２つの昇圧用コンデンサＣ１、Ｃ２の充電と放電を繰り返し、入力電圧Ｖｉｎを２倍に昇圧した出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。
【００２４】
実施の形態２
図８は、実施の形態２に係る昇圧コンバータ１００の構成図である。本実施の形態の昇圧コンバータ１００は、昇圧率を切り替え可能なチャージポンプ回路１６と、昇圧コンバータ１００の出力端子に負荷として接続される複数のＬＥＤ素子２００の各々の端子電圧Ｖｄを検出するための電圧検出回路（ＶＤＥＴ）２２と、検出された端子電圧に応じてチャージポンプ回路１６の昇圧率を切り替える論理回路２４とを一体集積化した電源装置である。
【００２５】
図９は、電圧検出回路２２の構成図である。比較器３０は、ＬＥＤ素子２００の端子電圧Ｖｄと基準電圧０．５Ｖを比較して、端子電圧Ｖｄが０．５Ｖ以下である場合にＨレベルの出力信号ＶＤＥＴＯＵＴを出力する。
【００２６】
図８に戻り、論理回路２４は、複数の電圧検出回路２２の出力信号ＶＤＥＴＯＵＴの論理演算を行い、その結果を昇圧率切り替え信号ＳＥＬとしてチャージポンプ回路１６に与える。たとえば、論理回路２４は複数の出力信号ＶＤＥＴＯＵＴの論理和を計算し、少なくとも１つの出力信号ＶＤＥＴＯＵＴがＨレベルである場合に、Ｈレベルの昇圧率切り替え信号ＳＥＬを出力する。
【００２７】
論理回路２４は複数の出力信号ＶＤＥＴＯＵＴの多数決論理演算を行い、所定個数以上の出力信号ＶＤＥＴＯＵＴがＨレベルである場合に、Ｈレベルの昇圧率切り替え信号ＳＥＬを出力してもよい。また、論理回路２４は、ＬＥＤ素子２００の発光色によって出力信号ＶＤＥＴＯＵＴに重み付けをして論理演算を行ってもよく、これにより、特定の色のＬＥＤ素子２００の端子電圧の低下を重み付け評価して、昇圧率を上げることができる。論理回路２４における論理演算は外部から書き換え可能に構成してもよい。
【００２８】
本実施の形態の昇圧コンバータ１００では、電池電圧Ｖｂａｔが低下するなどの要因によりＬＥＤ素子２００の端子電圧が低下した場合に、電圧検出回路２２が端子電圧の低下を自動的に検出し、論理回路２４がチャージポンプ回路１６の昇圧率を上げることができる。
【００２９】
実施の形態３
図１０は、実施の形態３に係る昇圧コンバータ１００の構成図である。本実施の形態の昇圧コンバータ１００は、昇圧率を切り替え可能なチャージポンプ回路１６と、昇圧コンバータ１００の出力端子に負荷として接続される複数のＬＥＤ素子２００の各々の負荷電流Ｉｄを検出するための電流検出回路（ＩＤＥＴ）２３と、検出された負荷電流に応じてチャージポンプ回路１６の昇圧率を切り替える論理回路２５とを一体集積化した電源装置である。
【００３０】
図１１は、電流検出回路２３の構成図である。比較器３２は、ＬＥＤ素子２００の負荷電流Ｉｄが１０Ωの抵抗を流れるときの検出電圧と基準電圧０．２Ｖを比較して、検出電圧が０．２Ｖを超えた場合にＨレベルの出力信号ＩＤＥＴＯＵＴを出力する。すなわち、ＬＥＤ素子２００の負荷電流Ｉｄが規定値２０ｍＡを超えた場合に出力信号ＩＤＥＴＯＵＴはＨレベルとなる。
【００３１】
図１０に戻り、論理回路２５は、複数の電流検出回路２３の出力信号ＩＤＥＴＯＵＴの論理演算を行い、その結果を昇圧率切り替え信号ＳＥＬとしてチャージポンプ回路１６に与える。たとえば、論理回路２５は複数の出力信号ＩＤＥＴＯＵＴの論理和の計算または多数決論理演算を行い、演算結果にもとづきＨ／Ｌレベルの昇圧率切り替え信号ＳＥＬを出力する。
【００３２】
たとえば、ＬＥＤ素子２００をより強く発光させるために大きな負荷電流Ｉｄを流すと、電圧降下により駆動電圧が低下することがあるが、本実施の形態の昇圧コンバータ１００では、電圧検出回路２２が規定値を超える負荷電流Ｉｄを自動的に検出し、論理回路２５がチャージポンプ回路１６の昇圧率を上げて、ＬＥＤ素子２００の駆動電圧の低下を防ぐことができる。
【００３３】
実施の形態４
図１２は、実施の形態４に係る昇圧コンバータ１００の構成図である。本実施の形態の昇圧コンバータ１００は、図１の昇圧コンバータ１００の電源電圧比較器２０に係る構成と、図１０の昇圧コンバータ１００の電流検出回路２３に係る構成とを組み合わせたものであり、電源電圧比較器２０による電源電圧Ｖｂａｔの検出結果と、電流検出回路２３によるＬＥＤ素子２００の負荷電流Ｉｄの検出結果とを論理回路２６において所定の論理演算により評価して、チャージポンプ回路１６に昇圧率切り替え信号ＳＥＬを与える。たとえば、論理回路２６は、電源電圧比較器２０の出力と電流検出回路２３の出力の論理和または多数決論理により、昇圧率切り替え信号ＳＥＬの値を決める。
【００３４】
本実施の形態の昇圧コンバータ１００では、電池電圧Ｖｂａｔの低下およびＬＥＤ素子２００の負荷電流Ｉｄの増加を組み合わせて評価してチャージポンプ回路１６の昇圧率を自動的に切り替えることができる。
【００３５】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００３６】
一般に、チャージポンプ回路の昇圧率は、昇圧用コンデンサの個数とその切り替え接続の形態、昇圧段数など、昇圧用コンデンサのスイッチング構成により決まる。実施の形態では、チャージポンプ回路の昇圧用コンデンサの個数を２個とし、昇圧率が１倍、１．５倍、２倍に切り替えられる構成を説明したが、これは一例を示したものであり、チャージポンプ回路の構成には設計の自由度があり、昇圧用コンデンサの個数、切り替え可能な昇圧率の範囲は設計により異なる。
【００３７】
実施の形態の昇圧コンバータは、入力電圧をスイッチング方式により昇圧するものであり、一例として、昇圧用コンデンサを用いたチャージポンプ回路により電源電圧を昇圧する構成を説明したが、コイルを用いた昇圧チョッパ回路により電源電圧を昇圧する構成としてもよい。昇圧チョッパ回路は、コイルへのエネルギーの蓄積、コイルからのエネルギーの放出を交互に繰り返して、電源電圧を昇圧するものである。
【００３８】
実施の形態では、並列接続されたＬＥＤ素子を駆動する場合に、各ＬＥＤ素子の端子電圧、負荷電流を検出して昇圧率を切り替える構成を説明したが、直列接続されたＬＥＤ素子を駆動する場合は、直列接続されたＬＥＤ素子の両端の端子電圧、負荷電流を検出して、検出値を規定値と比較して、昇圧率を切り替える構成にすることができる。
【００３９】
実施の形態では、電源装置に接続するデバイスとしてＬＥＤ素子を例に挙げたが、これは当然別の素子、例えば有機ＥＬ（Electro-Luminescence）素子などであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施の形態１に係る昇圧コンバータの構成図である。
【図２】図１のチャージポンプ回路の構成図である。
【図３】図２のチャージポンプ回路の昇圧率が１倍に設定された場合におけるスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を示す図である。
【図４】図２のチャージポンプ回路の昇圧率が１．５倍に設定された場合において、充電時のスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を示す図である。
【図５】図２のチャージポンプ回路の昇圧率が１．５倍に設定された場合において、放電時のスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を示す図である。
【図６】図２のチャージポンプ回路の昇圧率が２倍に設定された場合において、充電時のスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を示す図である。
【図７】図２のチャージポンプ回路の昇圧率が２倍に設定された場合において、放電時のスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を示す図である。
【図８】実施の形態２に係る昇圧コンバータの構成図である。
【図９】図８の電圧検出回路の構成図である。
【図１０】実施の形態３に係る昇圧コンバータの構成図である。
【図１１】図１０の電流検出回路の構成図である。
【図１２】実施の形態４に係る昇圧コンバータの構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  レギュレータ回路、  １１  リチウムイオン電池、  １４  基準電圧比較器、  １６  チャージポンプ回路、  ２０  電源電圧比較器、  ２２  電圧検出回路、  ２３  電流検出回路、  ２４、２５、２６  論理回路、  １００  昇圧コンバータ、  ２００  ＬＥＤ素子。
【図１】
2005080395.tif 000003
【図２】
2005080395.tif 000004
【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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