(57)【要約】【課題】実際の負荷電流が変動した場合であっても、それに応じた適正なタイミングでの倍率移行を行い得る、高効率で常に所望の出力電圧が得られる、チャージポンプ回路制御装置を提供する。【解決手段】倍率切り替え判定手段１１ｃが、入力電圧端子に接続された負荷電流に依存した判定電圧Ｖｂと、出力電圧Ｖｏｕｔを１／（切り替えようとする倍率）に分圧した電圧とを比較して、１／（切り替えようとする倍率）に分圧した電圧の方が低い場合に倍率を降下させる。【選択図】図２
2007166864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に接続される単複数の負荷に対して、それぞれの負荷を定電流駆動する為に必要な電圧を、複数の変圧倍率を適宜切り換えて供給するチャージポンプ回路制御装置であって、
上記負荷を電流制御で駆動する為に必要な電圧を供給する、複数の変圧倍率を有したチャージポンプ回路と、
同チャージポンプ回路の出力端子に対し並列に接続される単複数の負荷と、
上記単複数の負荷を定電流駆動する定電流回路を備える構成において、
当該チャージポンプ回路制御装置は、倍率降下させるための倍率切り替え判定手段を有し、
前記倍率切り替え判定手段が、入力電圧端子に接続された負荷電流に依存した判定電圧と、Ｎを切り替えようとする倍率であるとしたときに出力電圧を１／Ｎに分圧した電圧とを比較して、１／Ｎに分圧した電圧の方が低い場合に倍率を降下させることを特徴とする、チャージポンプ回路制御装置。
【請求項２】
前記定電流回路の電流値が、外部入力信号により設定可能であり、同電流値が、前記外部入力信号に依存した負荷電流設定デジタル信号によって制御される構成において、
前記デジタル入力信号を用いて、前記定電流回路の電流値の設定段階数と同じ、若しくは少ない段階数で、前記入力電圧端子に接続された負荷電流に依存した判定電圧を発生させることを特徴とする、請求項１に記載のチャージポンプ回路制御装置。
【請求項３】
前記定電流回路の電流値を、負荷電流設定抵抗値によって設定可能であり、前記負荷電流設定抵抗値に依存したアナログ信号を出力して、電流値を設定する電流設定回路を備える構成において、
前記負荷電流設定抵抗値に依存したアナログ信号を用いて、前記入力電圧端子に接続された負荷電流に依存した判定電圧を発生させることを特徴とする、請求項１に記載のチャージポンプ回路制御装置。
【請求項４】
前記定電流回路の電流値を制御する、前記デジタル入力信号、及び前記アナログ信号を適宜組み合わせて用い、前記入力電圧端子に接続された負荷電流に依存した判定電圧を発生させることを特徴とする、請求項２、或いは請求項３に記載のチャージポンプ回路制御装置。
【請求項５】
前記並列に接続される単複数の負荷の数を検出する負荷数検出回路を備える構成において、
前記負荷数検出回路における負荷数検出信号を用いて、前記入力電圧端子に接続された負荷電流に依存した判定電圧を発生させることを特徴とする、請求項２〜４に記載のチャージポンプ回路制御装置。
【請求項６】
出力電圧端子と負荷の間に直列に接続された負荷電流センス用抵抗を備える構成において、
負荷電流が前記負荷電流センス用抵抗に流れる事によって発生する、抵抗両端の電圧差を用いて、前記入力電圧端子に接続された負荷電流に依存した判定電圧を発生させることを特徴とする、請求項１に記載のチャージポンプ回路制御装置。
【請求項７】
倍率降下させるための前記倍率切り替え判定手段を、倍率上昇させる場合の倍率切り換え判定手段として用いて、負荷電流に依存した電圧と、Ｍを現在の倍率としたときに出力電圧を１／Ｍに分圧した電圧とを比較して、１／Ｍに分圧した電圧の方が高い場合に倍率を上昇させることを特徴とする、請求項１〜６に記載のチャージポンプ回路制御装置。
【請求項８】
複数の変圧倍率を適宜切り換えて所望の出力電圧を供給するチャージポンプ回路制御方法であって、
当該チャージポンプ回路制御方法は、倍率降下させるための倍率切り替え判定手段が、入力電圧端子に接続された負荷電流に依存した判定電圧と、Ｎを切り替えようとする倍率としたときに出力電圧を１／Ｎに分圧した電圧とを比較して、１／Ｎに分圧した電圧の方が低い場合に倍率を降下させることを特徴とする、チャージポンプ回路制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の変圧倍率を適宜切り換えて所望の出力電圧を供給するチャージポンプ回路を制御する、チャージポンプ回路制御装置、及びチャージポンプ回路制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話をはじめとする電池駆動の様々な電子機器は広く普及しつつあり、この種の機器では、電源である電池電圧の制限から、必要とする電圧を得る為に、電池電圧を昇圧する昇圧回路としてチャージポンプ回路を内蔵していることが多い。
【０００３】
従来、携帯電話においては、表示装置のバックライト用や装飾用、及びカメラのフラッシュ用等の目的としてＬＥＤを利用している。最近では、動作時間を延ばす為の低消費電力化に加え、画面の明るさを任意に調整できるような多機能化も進んでおり、それに伴って、チャージポンプ回路も状況に応じて効率良く昇圧電圧を供給する事が要求される。
【０００４】
そこで、こうした携帯電話等に搭載されるチャージポンプ回路には、複数の変圧倍率を備え、状況に応じて自動で倍率を切り換えて必要とされる昇圧電圧を供給するものがある。例えば、入力電圧が低い時に、必要とされる出力電圧が高い場合にはより高い倍率へ切り換え、逆に、入力電圧が高い時に、必要とされる出力電圧が低い場合にはより低い倍率へ切り換えるというように、状況に応じて適切な倍率で変圧する事により、効率良く変圧電圧を供給する。
【０００５】
図１４に、複数の変圧倍率を状況に応じて適宜切り換えるチャージポンプ回路制御装置の従来技術例を説明するブロック図を示す。
【０００６】
同図において、当該チャージポンプ回路制御装置１は、チャージポンプ回路１ａ、倍率上昇判定回路１ｂ、倍率下降判定回路１ｃ、倍率移行判定回路１ｄとから成る。
【０００７】
前記チャージポンプ回路１ａは、例えばＡ倍、Ｂ倍、Ｃ倍（Ａ＜Ｂ＜Ｃ）という複数の変圧倍率を有しており、入力端子に直流入力電圧Ｖｉｎと入力側コンデンサＣｉｎを接続され、出力端子に出力側コンデンサＣｏｕｔと、単複数の負荷３が接続されている。
【０００８】
前記負荷３は、定電流回路６ｂにも接続され、同定電流回路６ｂに制御されて一定電流が流れるようになっている。電流設定回路６ａには、前記定電流回路６ｂに流れる電流量を設定する為の負荷電流設定抵抗Ｒｃｔｌが接続されており、同電流設定回路６ａは、負荷電流設定抵抗Ｒｃｔｌの値に依存した負荷電流設定アナログ信号を、定電流回路６ｂに出力している。定電流回路６ｂは、電流設定回路６ａからの負荷電流設定アナログ信号によって、それぞれの負荷に流すことが可能な最大電流値が設定される。又、外部入力信号に応じて、例えば５％、１０％、２０％・・・９０％、１００％というように最大電流からの割合で段階状に設定可能なように、負荷電流設定デジタル信号も入力されている。
【０００９】
前記倍率上昇判定回路１ｂには、出力端子に接続された負荷３の、もう片側の電圧であるＦＢ電圧と、基準電圧である倍率上昇判定電圧とが入力されており、予め設定された倍率上昇時の倍率移行判定条件に従って判定し、判定結果である倍率上昇判定信号を、前記倍率移行判定回路１ｄに出力している。
【００１０】
一方、前記倍率下降判定回路１ｃには、入力電圧Ｖｉｎ、及び前記チャージポンプ回路１ａの出力であるＶｏｕｔが入力されており、予め設定された倍率下降時の倍率移行判定条件に従って判定し、判定結果である倍率下降判定信号を、前記倍率移行判定回路１ｄに出力している。
【００１１】
前記倍率移行判定回路１ｄは、前記倍率上昇判定信号、及び倍率下降判定信号の入力を受け、統合的にチャージポンプ回路１ａの倍率を移行させる必要があるか否か判定し、倍率制御信号をチャージポンプ回路１ａに出力する。チャージポンプ回路１ａは、入力された当該倍率制御信号に基づいて変圧倍率を切り換え出力電圧を供給する。
【００１２】
次に、倍率下降判定の場合における前記倍率移行条件を説明する。
【００１３】
例えば、高い倍率のＣ倍モードから、より低い倍率のＢ倍モードへの倍率移行判定の場合、以下の数式により判定する。
【００１４】
Ｃ倍モードからＢ倍モードへの移行が可能である場合、下記（式１）の関係が成立する。
【００１５】
Ｂ＊Ｖｉｎ−Ｖｄｒｏｐ＞Ｖｏｕｔ（式１）
【００１６】
上記（式１）において、Ｖｄｒｏｐはチャージポンプ回路１ａの出力抵抗によって生じるドロップ電圧を表す。当該ドロップ電圧Ｖｄｒｏｐは、下記（式２）で表せる。
【００１７】
Ｖｄｒｏｐ＝Ｉｏｕｔ＊Ｒｏｕｔ＿ｂ（式２）
【００１８】
上記（式２）において、Ｉｏｕｔは負荷電流、Ｒｏｕｔ＿ｂはＢ倍モード時の出力抵抗を表す。
【００１９】
即ち、上記（式１）は、切り換えようとする倍率で入力電圧Ｖｉｎを変圧した電圧から前記ドロップ電圧を引いた電圧が、出力電圧Ｖｏｕｔよりも高い場合、倍率を切り換えても所望の出力電圧を満足できることを表している。
【００２０】
ここで、切り換えようとする倍率をＮと置くと、（式１）（式２）から下記（式３）が導かれる。
【００２１】
Ｖｉｎ−（１／Ｎ）＊（Ｉｏｕｔ＊Ｒｏｕｔ＿ｂ）＞（１／Ｎ）＊Ｖｏｕｔ（式３）
【００２２】
更に（式３）において、左辺の後項である（１／Ｎ）＊（Ｉｏｕｔ＊Ｒｏｕｔ＿ｂ）をＶｓｅｔと置くと、（式３）は（式４）となる。
【００２３】
Ｖｉｎ-Ｖｓｅｔ＞（１／Ｎ）＊Ｖｏｕｔ（式４）
【００２４】
ここで、上記（式４）において、左辺のＶｓｅｔは切り換えようとする倍率でのドロップ電圧を考慮して設定する。
【００２５】
即ち、上記（式４）おいて、左辺に相当する入力電圧Ｖｉｎから設定電圧Ｖｓｅｔを引いた判定電圧であるＶｉｎ−Ｖｓｅｔと、右辺に相当する出力電圧を１／（切り換えようとする倍率）に分圧した電圧である（１／Ｎ）＊Ｖｏｕｔを比較することにより、倍率下降判定の場合における倍率移行判定を行うことが可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
従来技術において、前記判定電圧Ｖｉｎ−Ｖｓｅｔを形成する設定電圧Ｖｓｅｔは、負荷電流Ｉｏｕｔの状態に因らず一律の固定値として設定されている事が多い。
【００２７】
しかし、実際のドロップ電圧Ｖｄｒｏｐは前記（式２）からも明らかなように、負荷電流Ｉｏｕｔに大きく依存する。即ち、負荷電流が重負荷である場合のドロップ電圧Ｖｄｒｏｐは、軽負荷である場合に比べて大きくなる。
【００２８】
図１５に、前記（式４）に基づくＣ倍モードからＢ倍モードへの倍率下降の場合におけるモード切り換え状態を、例として簡略化の為、負荷電流の状態を重負荷時と軽負荷時の２状態として説明するグラフを示す。
【００２９】
同図について、設定電圧Ｖｓｅｔを、予め軽負荷を想定して設定した場合において、実際の負荷電流が軽負荷であった場合のモード切り換え状態は（ａ）、重負荷であった場合のモード切り換え状態は（ｂ）で各々示す。
【００３０】
実際の負荷電流が前記設定電圧Ｖｓｅｔの設定の際に予め想定した軽負荷に一致した場合、図１５（ａ）において、Ｃ倍モード状態にあるチャージポンプ回路１ａは、判定電圧Ｖｉｎ−Ｖｓｅｔが、出力電圧を１／（切り換えようとする倍率）に分圧した電圧（１／Ｂ）＊Ｖｏｕｔよりも高くなった場合、前記（式４）に基づく前記倍率下降判定回路１ｃからのチャージポンプ倍率下降判定信号に拠るチャージポンプ倍率制御信号の入力を受け、Ｂ倍モードに移行する。この際、負荷電流は前記設定電圧Ｖｓｅｔの設定の際に予め想定した軽負荷に一致しているため、倍率を下降しても所望の出力電圧Ｖｏｕｔを得ることができる。
【００３１】
一方、実際の負荷電流が前記設定電圧Ｖｓｅｔの設定の際に予め想定した軽負荷ではなく重負荷となった場合、図１５（ｂ）において、Ｃ倍モード状態にあるチャージポンプ回路１ａは、判定電圧Ｖｉｎ−Ｖｓｅｔが、出力電圧を１／（切り換えようとする倍率）に分圧した電圧（１／Ｂ）＊Ｖｏｕｔよりも高くなった場合、前記（式４）に基づく前記倍率下降判定回路１ｃからのチャージポンプ倍率下降判定信号に拠るチャージポンプ倍率制御信号の入力を受け、Ｂ倍モードに移行する。この際、負荷電流は前記設定電圧Ｖｓｅｔの設定の際に予め想定したよりも大きい重負荷のため、実際のドロップ電圧は設定電圧Ｖｓｅｔで想定していたよりも大きくなる。従って、倍率を下降してＢ倍モードに切り換えた場合、所望の出力電圧Ｖｏｕｔを得ることができない恐れがあった。
【００３２】
次に、前記設定電圧Ｖｓｅｔを、予め重負荷を想定して設定した場合において、実際の負荷電流が軽負荷であった場合のモード切り換え状態は図１５（ｃ）、重負荷であった場合のモード切り換え状態は図１５（ｄ）で各々示す。
【００３３】
実際の負荷電流が前記設定電圧Ｖｓｅｔの設定の際に予め想定した重負荷に一致した場合、図１５（ｄ）において、Ｃ倍モード状態にあるチャージポンプ回路１ａは、判定電圧Ｖｉｎ−Ｖｓｅｔが、出力電圧を１／（切り換えようとする倍率）に分圧した電圧（１／Ｂ）＊Ｖｏｕｔよりも高くなった場合、前記（式４）に基づく前記倍率上昇判定回路１ｂからのチャージポンプ倍率上昇判定信号に拠るチャージポンプ倍率制御信号の入力を受け、Ｂ倍モードに移行する。この際、負荷電流は前記設定電圧Ｖｓｅｔの設定の際に予め想定した重負荷に一致しているので適正なタイミングでの移行が行われ、本来、低いＢ倍モードに移行できるにもかかわらず高いＣ倍モードのまま移行しない非効率な期間が生じることはない。
【００３４】
一方、実際の負荷電流が前記設定電圧Ｖｓｅｔの設定の際に予め想定した重負荷ではなく軽負荷となった場合、図１５（ｃ）において、Ｃ倍モード状態にあるチャージポンプ回路１ａは、判定電圧Ｖｉｎ−Ｖｓｅｔが、出力電圧を１／（切り換えようとする倍率）に分圧した電圧（１／Ｂ）＊Ｖｏｕｔよりも高くなった場合、前記（式４）に基づく前記倍率上昇判定回路１ｂからのチャージポンプ倍率上昇判定信号に拠るチャージポンプ倍率制御信号の入力を受け、Ｂ倍モードに移行する。この際、負荷電流は前記設定電圧Ｖｓｅｔの設定の際に予め想定した重負荷よりも軽い軽負荷のため、実際のドロップ電圧は設定電圧Ｖｓｅｔで想定していたよりも小さくなる。従って、本来低い倍率のＢ倍モードに移行できるにもかかわらず、高い倍率のＣ倍モードのまま移行しない非効率な期間が生じる恐れがあった。
【００３５】
以上に説明したように、切り換えようとする倍率でのドロップ電圧を考慮して設定する設定電圧Ｖｓｅｔを固定値としている為、倍率下降判定における判定電圧Ｖｉｎ−Ｖｓｅｔは負荷電流の変化に対応していない。つまり、倍率下降判定は入出力電圧の状態だけで行われている。しかし、実際は負荷電流は変動し、倍率下降切り換えの適切なタイミングに影響する為、所望の出力電圧が得られなくなる恐れがある一方、より低い倍率へ移行可能にも関わらず移行しない非効率な期間が生じる恐れがあるという課題があった。
【００３６】
本発明は、上記課題を解決する為に、入出力電圧の状態だけでなく、負荷電流が変動した場合であっても、それに応じた適切なタイミングでの倍率移行を行い得る、高効率に所望の出力電圧が得られる、チャージポンプ回路制御装置、及びチャージポンプ回路制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
上記問題を解決する為に請求項１に記載の発明は、並列に接続される単複数の負荷に対して、それぞれの負荷を定電流駆動する為に必要な電圧を、複数の変圧倍率を適宜切り換えて供給するチャージポンプ回路制御装置であって、上記負荷を電流制御で駆動する為に必要な電圧を供給する、複数の変圧倍率を有したチャージポンプ回路と、
同チャージポンプ回路の出力端子に対し並列に接続される単複数の負荷と、上記単複数の負荷を定電流駆動する定電流回路を備える構成において、当該チャージポンプ回路制御装置は、倍率降下させるための倍率切り替え判定手段を有し、前記倍率切り替え判定手段が、入力電圧端子に接続された負荷電流に依存した判定電圧と、Ｎを切り替えようとする倍率であるとしたときに出力電圧を１／Ｎに分圧した電圧とを比較して、１／Ｎに分圧した電圧の方が低い場合に倍率を降下させる構成としている。
【００３８】
上記のように構成した請求項１に記載の発明によれば、チャージポンプ回路の複数の変圧倍率を入出力電圧と負荷電流に応じて適宜切り換えて、所望の出力電圧を効率良く供給できるように制御する。その為に、倍率降下させるための倍率切り換え判定手段として、入力電圧端子に接続された判定電圧と、Ｎを切り換えようとする倍率である時に出力電圧を１／Ｎに分圧した電圧とを比較して、１／Ｎに分圧した電圧の方が低い場合に倍率を降下させる際に、入力電圧端子に接続された判定電圧を負荷電流の変動に対応する為に、負荷電流に依存して発生させる。
【００３９】
請求項２に記載の発明は、前記定電流回路の電流値が、外部入力信号により設定可能であり、同電流値が、前記外部入力信号に依存した負荷電流設定デジタル信号によって制御される構成において、前記デジタル入力信号を用いて、前記定電流回路の電流値の設定段階数と同じ、若しくは少ない段階数で、前記入力電圧端子に接続された負荷電流に依存した判定電圧を発生させる構成としている。
【００４０】
上記のように構成した請求項２に記載の発明によれば、前記負荷電流に依存した判定電圧を発生させる為に、外部入力信号に基づいて、負荷駆動用の定電流回路の電流値を設定しているデジタル入力信号を用いている。前記定電流回路の電流値は、デジタル入力信号に応じて、例えば５％、１０％、２０％・・・９０％、１００％というように最大電流からの割合で段階状に設定される為、実際の負荷電流値を検出せずに、負荷電流値の制御信号を用いることにより、電流値の設定段階数と同じ、若しくは少ない段階数で、前記負荷電流に依存した判定電圧を、負荷電流が多い場合には低く、少ない場合には高くなるように発生させる。
【００４１】
請求項３に記載の発明は、前記定電流回路の電流値を、負荷電流設定抵抗値によって設定可能であり、前記負荷電流設定抵抗値に依存したアナログ信号を出力して、電流値を設定する電流設定回路を備える構成において、前記負荷電流設定抵抗値に依存したアナログ信号を用いて、前記入力電圧端子に接続された負荷電流に依存した判定電圧を発生させる構成としている。
【００４２】
上記のように構成した請求項３に記載の発明によれば、前記負荷電流に依存した判定電圧を発生させる為に、負荷駆動用の定電流回路の電流値を設定している負荷電流設定抵抗の、抵抗値に依存したアナログ信号を用いている。前記定電流回路の電流値は、負荷電流設定抵抗値に応じて最大電流を設定される為、実際の負荷電流値を検出せずに、負荷電流値の制御信号を用いることにより、前記負荷電流に依存した判定電圧を、負荷電流が多い場合には低く、少ない場合には高くなるように発生させる。
【００４３】
請求項４に記載の発明は、前記定電流回路の電流値を制御する、前記デジタル入力信号、及び前記アナログ信号を適宜組み合わせて用い、前記入力電圧端子に接続された負荷電流に依存した判定電圧を発生させる構成としている。
【００４４】
上記のように構成した請求項４に記載の発明によれば、前記負荷電流に依存した判定電圧を発生させる為に、負荷駆動用の定電流回路の電流値を設定しているデジタル入力信号、及びアナログ信号を適宜組み合わせて用いている。前記定電流回路の電流値は、アナログ信号に応じて最大電流が設定され、デジタル入力信号に応じて、例えば５％、１０％、２０％・・・９０％、１００％というように最大電流からの割合で段階状に設定される為、実際の負荷電流値を検出せずに、負荷電流値の制御信号を用いることにより、前記負荷電流に依存した判定電圧を、負荷電流が多い場合には低く、少ない場合には高くなるように発生させる。
【００４５】
請求項５に記載の発明は、前記並列に接続される単複数の負荷の数を検出する負荷数検出回路を備える構成において、前記負荷数検出回路における負荷数検出信号を用いて、前記入力電圧端子に接続された負荷電流に依存した判定電圧を発生させる構成としている。
【００４６】
上記のように構成した請求項５に記載の発明によれば、前記負荷電流に依存した判定電圧を発生させる為に、負荷駆動用の定電流回路の電流値を設定しているデジタル入力信号、及びアナログ信号に加えて、実際に並列接続された負荷数を検出した負荷数検出信号を用いている。前記定電流回路は、前記デジタル入力信号、及びアナログ信号によって電流値が設定されているが、実際に負荷が接続されていなければ当然負荷電流は流れない。つまり、接続されている負荷の数によって全体の負荷電流値は大きく変動する。そこで、負荷数検出信号も負荷情報として利用することにより、実際の負荷電流値を検出せずに、前記負荷電流に依存した判定電圧を、負荷電流が多い場合には低く、少ない場合には高くなるように発生させる。
【００４７】
請求項６に記載の発明は、出力電圧端子と負荷の間に直列に接続された負荷電流センス用抵抗を備える構成において、負荷電流が前記負荷電流センス用抵抗に流れる事によって発生する、抵抗両端の電圧差を用いて、前記入力電圧端子に接続された負荷電流に依存した判定電圧を発生させる構成としている。
【００４８】
上記のように構成した請求項６に記載の発明によれば、前記負荷電流に依存した判定電圧を発生させる為に、チャージポンプ回路の出力電圧端子と負荷の間に直列に、負荷電流センス用抵抗を接続し、負荷電流が前記負荷電流センス用抵抗に流れる事によって発生する抵抗両端の電圧差を用いている。つまり、実際の負荷電流値を前記負荷電流センス用抵抗によって電圧に変換して検出している為、負荷電流値の制御信号を用いる場合に比べ、より高精度に負荷電流の状態を認識する事が可能である。よって、前記負荷電流に依存した判定電圧を、負荷電流が多い場合には低く、少ない場合には高くなるように、リニアに発生させる事ができる。
【００４９】
請求項７に記載の発明は、倍率降下させるための前記倍率切り替え判定手段を、倍率上昇させる場合の倍率切り換え判定手段として用いて、負荷電流に依存した電圧と、Ｍを現在の倍率としたときに出力電圧を１／Ｍに分圧した電圧とを比較して、１／Ｍに分圧した電圧の方が高い場合に倍率を上昇させる構成としている。
【００５０】
上記のように構成した請求項７に記載の発明によれば、前記請求項１〜６に記載された倍率降下させるための倍率切り換え判定手段としての構成を、倍率上昇させるための倍率切り換え判定手段としても用いる事ができる。倍率上昇させる場合においては、前記入力電圧に接続された負荷電流に依存した判定電圧と、Ｍを現在の倍率としたときに、出力電圧を１／Ｍに分圧した電圧とを比較して、１／Ｍに分圧した電圧の方が高い場合に倍率を上昇させる。つまり、現在の倍率で入力電圧Ｖｉｎを昇圧してドロップ電圧を考慮すると、所望の出力電圧を得られなくなる恐れがある場合、倍率を上昇させる判断とすることができる。
【００５１】
このように、チャージポンプ回路の複数の変圧倍率を入出力電圧と負荷電流に応じて適宜切り換えて、所望の出力電圧を効率良く供給できるように制御する手法は、実体のある装置としてのみならず、方法として提供することも可能であり、そのために請求項８に記載の発明は、複数の変圧倍率を適宜切り換えて所望の出力電圧を供給するチャージポンプ回路制御方法であって、当該チャージポンプ回路制御方法は、倍率降下させるための倍率切り替え判定手段が、入力電圧端子に接続された負荷電流に依存した判定電圧と、Ｎを切り替えようとする倍率としたときに出力電圧を１／Ｎに分圧した電圧とを比較して、１／Ｎに分圧した電圧の方が低い場合に倍率を降下させる構成としている。
【発明の効果】
【００５２】
請求項１〜８に記載の発明によれば、チャージポンプ回路の複数の変圧倍率を入出力電圧と負荷電流に応じて適宜切り換えることにより、非効率な倍率での動作期間を短縮し、常に所望の出力電圧を供給する事が可能なチャージポンプ回路制御装置、及びチャージポンプ回路制御方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下、本発明を具体化した実施例について説明する。
【実施例１】
【００５４】
図１に、本実施例におけるチャージポンプ回路制御装置を説明するブロック図を示す。尚、従来技術で説明した構成と共通の構成については、詳細な説明を省略する。
【００５５】
同図において、当該チャージポンプ回路制御装置１１は、チャージポンプ回路１１ａ、倍率上昇判定回路１１ｂ、倍率下降判定回路１１ｃ、倍率移行判定回路１１ｄとから成る。
【００５６】
前記チャージポンプ回路１１ａは、例えばＡ倍、Ｂ倍、Ｃ倍（Ａ＜Ｂ＜Ｃ）という複数の変圧倍率を有しており、入力端子に直流入力電圧Ｖｉｎと入力側コンデンサＣｉｎを接続され、出力端子に出力側コンデンサＣｏｕｔと、単複数の負荷１３が接続されている。
【００５７】
前記負荷１３は、定電流回路１６ｂにも接続され、同定電流回路１６ｂに制御されて一定電流が流れるようになっている。電流設定回路１６ａには、前記定電流回路１６ｂに流れる電流量を設定する為の負荷電流設定抵抗Ｒｃｔｌが接続されており、同電流設定回路１６ａは、負荷電流設定抵抗Ｒｃｔｌの値に依存した負荷電流設定アナログ信号を、定電流回路１６ｂ、及び倍率下降判定回路１１ｃに出力している。定電流回路１６ｂは、電流設定回路１６ａからの負荷電流設定アナログ信号によって、それぞれの負荷に流すことが可能な最大電流値が設定される。又、外部入力信号に応じて、例えば５％、１０％、２０％・・・９０％、１００％というように最大電流からの割合で段階状に設定可能なように、負荷電流設定デジタル信号も入力されている。又、当該負荷電流設定デジタル信号は、前記倍率下降判定回路１１ｃにも併せて入力される。
【００５８】
前記倍率上昇判定回路１１ｂには、出力端子に接続された負荷１３の、もう片側の電圧であるＦＢ電圧と、基準電圧である倍率上昇判定電圧とが入力されており、予め設定された倍率上昇時の倍率移行判定条件に従って判定し、判定結果である倍率上昇判定信号を、前記倍率移行判定回路１１ｄに出力している。
【００５９】
一方、前記倍率下降判定回路１１ｃには、入力電圧Ｖｉｎ、及び前記チャージポンプ回路１１ａの出力であるＶｏｕｔが入力されており、予め設定された倍率下降時の倍率移行判定条件に従って判定し、判定結果である倍率下降判定信号を、前記倍率移行判定回路１１ｄに出力している。更に、前記倍率下降判定回路１１ｃには、前記負荷電流設定アナログ信号、及び前記負荷電流設定デジタル信号が併せて入力されている。
【００６０】
前記倍率移行判定回路１１ｄは、前記倍率上昇判定信号、及び倍率下降判定信号の入力を受け、統合的にチャージポンプ回路１１ａの倍率を移行させる必要があるか否か判定し、倍率制御信号をチャージポンプ回路１１ａに出力する。チャージポンプ回路１１ａは、入力された当該倍率制御信号に基づいて変圧倍率を切り換え出力電圧を供給する。
【００６１】
次に、倍率下降判定の場合における前記倍率移行条件を説明する。
【００６２】
例えば、高い倍率のＣ倍モードから、より低い倍率のＢ倍モードへの倍率移行判定の場合、以下の数式により判定する。
【００６３】
Ｃ倍モードからＢ倍モードへの移行が可能である場合、下記（式１）の関係が成立する。
【００６４】
Ｂ＊Ｖｉｎ−Ｖｄｒｏｐ＞Ｖｏｕｔ（式１）
【００６５】
上記（式１）において、Ｖｄｒｏｐはチャージポンプ回路１ａの出力抵抗によって生じるドロップ電圧を表す。当該ドロップ電圧Ｖｄｒｏｐは、下記（式２）で表せる。
【００６６】
Ｖｄｒｏｐ＝Ｉｏｕｔ＊Ｒｏｕｔ＿ｂ（式２）
【００６７】
上記（式２）において、Ｉｏｕｔは負荷電流、Ｒｏｕｔ＿ｂはＢ倍モード時の出力抵抗を表す。
【００６８】
即ち、上記（式１）は、切り換えようとする倍率で入力電圧Ｖｉｎを変圧した電圧から前記ドロップ電圧を引いた電圧が、出力電圧Ｖｏｕｔよりも高い場合、倍率を切り換えても所望の出力電圧を満足できることを表している。
【００６９】
ここで、切り換えようとする倍率をＮと置くと、（式１）（式２）から下記（式３）が導かれる。
【００７０】
Ｖｉｎ−（１／Ｎ）＊（Ｉｏｕｔ＊Ｒｏｕｔ＿ｂ）＞（１／Ｎ）＊Ｖｏｕｔ（式３）
【００７１】
更に（式３）において、左辺の後項である（１／Ｎ）＊（Ｉｏｕｔ＊Ｒｏｕｔ＿ｂ）をＶｓｅｔと置くと、（式３）は（式４）となる。
【００７２】
Ｖｉｎ-Ｖｓｅｔ＞（１／Ｎ）＊Ｖｏｕｔ（式４）
【００７３】
ここで、上記（式４）において、左辺のＶｓｅｔは切り換えようとする倍率でのドロップ電圧を考慮して設定する。
【００７４】
即ち、上記（式４）おいて、左辺に相当する入力電圧Ｖｉｎから設定電圧Ｖｓｅｔを引いた判定電圧であるＶｉｎ−Ｖｓｅｔと、右辺に相当する出力電圧を１／（切り換えようとする倍率）に分圧した電圧である（１／Ｎ）＊Ｖｏｕｔを比較することにより、倍率下降判定の場合における倍率移行判定を行うことが可能である。
【００７５】
ところで、実際のドロップ電圧Ｖｄｒｏｐは負荷１３に流れる負荷電流に大きく依存する。即ち、前述した通り、ドロップ電圧Ｖｄｒｏｐは、負荷電流が重負荷になるにつれて増加する一方、軽負荷になるにつれて減少する。
【００７６】
そこで、本実施例では、前記（式4）において比較する判定電圧Ｖｉｎ−Ｖｓｅｔの値において、設定電圧Ｖｓｅｔを従来のように固定値として設定するのではなく、変化する実際のドロップ電圧Ｖｄｒｏｐに即するように、負荷電流に応じて変化させることにより、負荷電流に依存した判定電圧Ｖｉｎ−Ｖｓｅｔを生成している。
【００７７】
図２に例として、本実施形態での前記（式４）に基づく、Ｃ倍モードからＢ倍モードへの倍率下降の場合におけるモード切り換え状態を、簡略化の為、負荷電流の状態を重負荷時と軽負荷時の２状態として説明するグラフを示す。
【００７８】
同図において、負荷１３の負荷電流が軽負荷であった場合のモード切り換え状態を（ａ）、重負荷であった場合のモード切り換え状態を（ｂ）で各々示す。
【００７９】
（ａ），（ｂ）どちらの図についても、判定電圧Ｖｉｎ−Ｖｓｅｔが、出力電圧を１／切り換えようとする倍率に分圧した電圧である（１／Ｂ）＊Ｖｏｕｔよりも高くなった場合に、Ｃ倍モードからＢ倍モードに移行している。ただし、同図から、軽負荷時の設定電圧Ｖｓｅｔに比べて、重負荷時の設定電圧Ｖｓｅｔの方が大きいことがわかる。つまり、設定電圧Ｖｓｅｔを負荷電流に応じて変化させることにより、負荷電流に依存した判定電圧Ｖｉｎ−Ｖｓｅｔを生成して比較している為、適切な倍率下降切り換えタイミングでの、倍率移行が可能となっている。
【００８０】
次に、図３に前記コンパレータ１１ｃ１の入力ポートに入力される負荷電流に依存した判定電圧を生成する回路構成の一例を示す。
【００８１】
同図において、入力電圧Ｖｉｎに接続される抵抗Ｒｂと、抵抗Ｒｂに電流Ｉｂを供給する為の定電流回路１１ｃ５と、電流Ｉｂを可変する複数（図では例えば３つ）のアナログスイッチ１１ｃ２を備え、抵抗Ｒｂに電流Ｉｂを流すことにより発生された電圧Ｖｉｎ−Ｖｓｅｔは、前記コンパレータ１１ｃ１の入力ポートに入力されている。
【００８２】
同図において、前記負荷電流設定デジタル信号に応じて前記アナログスイッチ１１ｃ２を適宜制御する事により、前記電流Ｉｂを負荷電流が多い場合には多く、負荷電流が少ない場合には少なくするように段階的に可変する。
【００８３】
従って、前記コンパレータ１１ｃ１の入力ポートには、負荷電流が多い場合には低く、負荷電流が少ない場合には高くなるように、負荷電流に依存した判定電圧が生成され入力される。
【００８４】
次に、図４に、前記コンパレータ１１ｃ１の入力ポートに入力される負荷電流に依存した判定電圧を生成する回路構成の別の一例を示す。
【００８５】
同図において、入力電圧Ｖｉｎに直列に接続される複数（図では例えば４つ）の抵抗Ｒｂと、抵抗Ｒｂに電流Ｉｂを供給する為の定電流回路１１ｃ６と、抵抗Ｒｂに電流Ｉｂを流すことにより発生された電圧Ｖｓｅｔ１，Ｖｓｅｔ２，Ｖｓｅｔ３，Ｖｓｅｔ４を選択するセレクタ回路１１ｃ３を備え、前記セレクタ回路１１ｃ３により選択された電圧Ｖｉｎ−Ｖｓｅｔは、前記コンパレータ１１ｃ１の入力ポートに入力されている。
【００８６】
同図において、前記負荷電流設定デジタル信号に応じて前記セレクタ回路１１ｃ３の選択箇所を、負荷電流が多くなるにつれて総抵抗値の大きい接続点へ（Ｖｓｅｔ１→Ｖｓｅｔ２→Ｖｓｅｔ３→Ｖｓｅｔ４）、負荷電流が少なくなるにつれて総抵抗値の小さい接続点へ（Ｖｓｅｔ４→Ｖｓｅｔ３→Ｖｓｅｔ２→Ｖｓｅｔ１）とするように段階的に可変する。
【００８７】
従って、前記コンパレータ１１ｃ１の入力ポートには、負荷電流が多い場合には低く、負荷電流が少ない場合には高くなるように、負荷電流に依存した判定電圧が生成され入力される。
【００８８】
以上に説明した通り、本実施例の発明に拠れば、前記負荷電流設定デジタル信号を用いて、負荷電流が多い場合には低く、負荷電流が少ない場合には高くなるように、負荷電流に依存した判定電圧を段階的に生成し、倍率降下させるための倍率切り換え判定に用いるようにした。
【００８９】
従って、実際の負荷電流が変動した場合であっても、それに応じた適正なタイミングでの倍率移行を行い得る、高効率で常に所望の出力電圧が得られる、チャージポンプ回路制御装置を提供し得る。
【実施例２】
【００９０】
前記した実施例１では、判定電圧を、負荷電流設定デジタル信号を用いて階段状に可変することで負荷状態に応じた倍率降下させるための倍率切り替え判定を行うようにしているが、本実施例では、当該判定電圧を、前記負荷電流設定デジタル信号の代わりに、前記負荷電流設定アナログ信号を用いて可変させる構成を説明する。
【００９１】
尚、実施例１と同様の構成については説明を省略する。
【００９２】
図５に前記負荷電流設定アナログ信号を用いて、コンパレータ１１ｃ１の入力ポートに入力される負荷電流に依存した判定電圧を生成する回路構成の一例を示す。
【００９３】
同図において、入力電圧Ｖｉｎに接続される抵抗Ｒｂと、抵抗Ｒｂに電流Ｉｂを供給する為の定電流回路１１ｃ７を備え、前記定電流回路１１ｃ７の定電流値は可変可能であり、抵抗Ｒｂに電流Ｉｂを流すことにより発生された電圧Ｖｉｎ−Ｖｓｅｔは、前記コンパレータ１１ｃ１の入力ポートに入力されている。
【００９４】
同図において、前記負荷電流設定アナログ信号に応じて、前記定電流回路１１ｃ７の定電流値を適宜可変することにより、前記電流Ｉｂを負荷電流が多い場合には多く、負荷電流が少ない場合には少なくするように可変する。
【００９５】
従って、前記コンパレータ１１ｃ１の入力ポートには、負荷電流が多い場合には低く、負荷電流が少ない場合には高くなるように、負荷電流に依存した判定電圧が生成され入力される。
【００９６】
次に、図６に前記負荷電流設定アナログ信号を用いて、コンパレータ１１ｃ１の入力ポートに入力される負荷電流に依存した判定電圧を生成する回路構成の別の一例を示す。
【００９７】
同図において、入力電圧Ｖｉｎに接続される抵抗Ｒｂと、抵抗Ｒｂに電流Ｉｂを供給する為の、定電流回路１１ｃ８と定電流回路１１ｃ９を備え、前記定電流回路１１ｃ９の定電流値は可変可能であり、抵抗Ｒｂに電流Ｉｂを流すことにより発生された電圧は、前記コンパレータ１１ｃ１の入力ポートに入力されている。
【００９８】
同図において、前記電流Ｉｂは定電流回路１１ｃ８による電流Ｉｃと、定電流回路１１ｃ９による電流Ｉａにより、Ｉｂ＝Ｉａ＋Ｉｃで表される為、前記負荷電流設定アナログ信号に応じて、前記定電流回路１６ｂの定電流値を適宜可変することにより、前記電流Ｉｂを負荷電流が多い場合には多く、負荷電流が少ない場合には少なくするように可変する。
【００９９】
従って、前記コンパレータ１１ｃ１の入力ポートには、負荷電流が多い場合には低く、負荷電流が少ない場合には高くなるように、負荷電流に依存した判定電圧が生成され入力される。
【０１００】
以上に説明した通り、本実施例の発明に拠れば、前記負荷電流設定アナログ信号を用いて、負荷電流が多い場合には低く、負荷電流が少ない場合には高くなるように、負荷電流に依存した判定電圧が生成している。従って、実際の負荷電流に応じた適正なタイミングでの倍率の移行を行い得る、高効率で常に所望の出力電圧が得られる、チャージポンプ回路制御装置を提供し得る。
【実施例３】
【０１０１】
前記した実施例１では前記負荷電流設定デジタル信号を、実施例２では前記負荷電流設定アナログ信号を各々用いて、負荷電流に依存した判定電圧を生成しているが、本実施例では、前記負荷電流設定デジタル信号と前記負荷電流設定アナログ信号の両方を組み合わせて、負荷電流に依存した判定電圧を生成する構成としている。
【０１０２】
尚、実施例１と同様の構成については説明を省略する。
【０１０３】
図７に前記負荷電流設定デジタル信号と前記負荷電流設定アナログ信号の両方を用いて、コンパレータ１１ｃ１の入力ポートに入力される負荷電流に依存した判定電圧を生成する回路構成の一例を示す。
【０１０４】
同図において、入力電圧Ｖｉｎに接続される抵抗Ｒｂと、抵抗Ｒｂに電流Ｉｂを供給する為の定電流回路１１ｃ５と、電流Ｉｂを可変する複数（図では例えば３つ）のアナログスイッチ１１ｃ２を備え、前記定電流回路１１ｃ５の定電流値は可変可能であり、抵抗Ｒｂに電流Ｉｂを流すことにより発生された電圧は、前記コンパレータ１１ｃ１の入力ポートに入力されている。
【０１０５】
同図において、前記負荷電流設定アナログ信号に応じて前記定電流回路１１ｃ５の定電流値を適宜可変し、前記負荷電流設定デジタル信号に応じて前記アナログスイッチ１１ｃ２を適宜制御する事により、前記電流Ｉｂを負荷電流が多い場合には多く、負荷電流が少ない場合には少なくするように可変する。
【０１０６】
従って、前記コンパレータ１１ｃ１の入力ポートには、負荷電流が多い場合には低く、負荷電流が少ない場合には高くなるように、負荷電流に依存した判定電圧がより高精度に生成され入力される。
【０１０７】
次に、図８に前記負荷電流設定デジタル信号と前記負荷電流設定アナログ信号の両方を用いて、コンパレータ１１ｃ１の入力ポートに入力される負荷電流に依存した判定電圧を生成する回路構成の別の一例を示す。
【０１０８】
同図において、入力電圧Ｖｉｎに直列に接続される複数（図では例えば４つ）の抵抗Ｒｂと、抵抗Ｒｂに電流Ｉｂを供給する為の定電流回路１１ｃ６と、抵抗Ｒｂに電流Ｉｂを流すことにより発生された電圧を選択するセレクタ回路１１ｃ３を備え、前記定電流回路１１ｃ６の定電流値は可変可能であり、前記セレクタ回路１１ｃ３により選択された電圧は、前記コンパレータ１１ｃ１の入力ポートに入力されている。
【０１０９】
前記負荷電流設定アナログ信号に応じて、前記定電流回路１１ｃ６の定電流値を適宜可変することにより、前記電流Ｉｂを負荷電流が多い場合には多く、負荷電流が少ない場合には少なくするように可変し、前記負荷電流設定デジタル信号に応じて前記セレクタ回路１１ｃ３の選択箇所を、負荷電流が多くなるにつれて総抵抗値の大きい接続点へ（Ｖｓｅｔ１→Ｖｓｅｔ２→Ｖｓｅｔ３→Ｖｓｅｔ４）、負荷電流が少なくなるにつれて総抵抗値の小さい接続点へ（Ｖｓｅｔ４→Ｖｓｅｔ３→Ｖｓｅｔ２→Ｖｓｅｔ１）とするように段階的に可変する。
【０１１０】
従って、前記コンパレータ１１ｃ１の入力ポートには、負荷電流が多い場合には低く、負荷電流が少ない場合には高くなるように、負荷電流に依存した判定電圧がより高精度に生成され入力される。
【０１１１】
以上に説明したように、本実施例では、判定電圧を前記負荷電流設定デジタル信号と前記負荷電流アナログ信号の両方を組み合わせて可変させるようにしている。その結果、実際の負荷電流が変動した場合であっても、より正確に、それに応じた適正なタイミングでの倍率移行を行い得る、高効率で常に所望の出力電圧が得られる、チャージポンプ回路制御装置を提供し得る。
【実施例４】
【０１１２】
以上に述べた各実施例においては、前記負荷電流設定デジタル信号、或いは前記負荷電流設定アナログ信号を単独、或いは組み合わせて、判定電圧を負荷電流に依存するように可変させているが、本実施例においては、こうした前記負荷電流設定デジタル信号、或いは前記負荷電流設定アナログ信号に加え、実際に並列接続された負荷数を検出した負荷数検出信号を用いて、判定電圧の調整に利用するようにしている。
【０１１３】
図９に、本実施例におけるチャージポンプ回路制御装置１１を説明するブロック図を示す。
【０１１４】
尚、実施例１と同様の構成については説明を省略する。
【０１１５】
本実施例におけるチャージポンプ回路制御装置１１では、前述した図１に示す実施例１のチャージポンプ回路制御装置１１に対し、並列に接続される単複数の負荷１３の数を検出する負荷数検出回路１１ｅを備え、当該負荷数検出回路１１ｅは、それぞれの負荷端子電圧を入力し、並列接続されている負荷の数を検出して、負荷数検出信号を倍率移行判定回路１１ｄに出力する。
【０１１６】
次に図１０に、前記負荷数検出信号を用いて、コンパレータ１１ｃ１の入力ポートに入力される、負荷電流に依存した判定電圧Ｖｉｎ−Ｖｓｅｔを生成する回路構成の一例を示す。
【０１１７】
同図において、入力電圧Ｖｉｎに接続される複数（図では例えば４つ）の抵抗Ｒｂと、抵抗Ｒｂに電流Ｉｂを供給する為の定電流回路１１ｃ５と、電流Ｉｂを可変する複数（図では例えば３つ）のアナログスイッチ１１ｃ２と、抵抗Ｒｂに電流Ｉｂを流すことに発生された電圧（Ｖｓｅｔ１，Ｖｓｅｔ２，Ｖｓｅｔ３，Ｖｓｅｔ４）を選択するセレクタ回路１１ｃ３を備え、前記定電流回路１１ｃ５の定電流値は可変可能であり、前記セレクタ回路１１ｃ３により選択された電圧Ｖｉｎ−Ｖｓｅｔは、コンパレータの入力ポートに入力されている。
【０１１８】
前記負荷電流設定アナログ信号に応じて、定電流回路１１ｃ５の定電流値を適宜可変し、前記負荷数検出信号に応じて、アナログスイッチ１１ｃ２を適宜制御する事により、前記電流Ｉｂを負荷電流が多い場合には多く、少ない場合には少なくなるように可変する。更に、前記負荷電流設定デジタル信号に応じて、セレクタ回路１１ｃ３の選択箇所を、荷電流が多くなるにつれて総抵抗値の大きい接続点へ（Ｖｓｅｔ１→Ｖｓｅｔ２→Ｖｓｅｔ３→Ｖｓｅｔ４）、負荷電流が少なくなるにつれて総抵抗値の小さい接続点へ（Ｖｓｅｔ４→Ｖｓｅｔ３→Ｖｓｅｔ２→Ｖｓｅｔ１）となるように可変する。
【０１１９】
従って、前記コンパレータ１１ｃ１の入力ポートには、負荷電流が多い場合には低く、負荷電流が少ない場合には高くなるように、負荷電流に依存した判定電圧が生成され入力される。
【０１２０】
尚、負荷電流に依存した判定電圧を生成する際には、前記負荷数検出信号単独であっても良いし、或いは前記負荷電流設定デジタル信号、或いは前記負荷電流設定アナログ信号と組み合わせることにより、より高精度に負荷電流に依存した判定電圧を生成する事が可能である。
【実施例５】
【０１２１】
以上に述べた各実施例においては、前記負荷電流設定デジタル信号、前記負荷電流設定アナログ信号、或いは前記負荷数検出信号という負荷電流を設定する信号を単独、或いは複数組み合わせて、負荷電流に依存した判定電圧を段階的に生成する事を特徴としていたが、本実施例におけるチャージポンプ回路制御装置１１では、前述した図１に示す実施例１のチャージポンプ回路制御装置１１に対し、出力電圧端子と負荷の間に直列に接続された抵抗１１ｃ４を備え、負荷電流が前記抵抗１１ｃ４に流れることによって発生する抵抗両端の電圧差を用いることにより、負荷電流に依存した判定電圧を生成する。
【０１２２】
図１１に、本実施例におけるチャージポンプ回路制御装置１１を説明するブロック図を示す。
【０１２３】
尚、実施例１と同様の構成については説明を省略する。
【０１２４】
本実施例におけるチャージポンプ回路制御装置１１では、前述した図１に示す実施例１のチャージポンプ回路制御装置１１に対し、出力電圧端子１１ａ１と負荷１３の間に直列に接続された抵抗１１ｃ４を備え、負荷電流が前記抵抗１１ｃ４に流れることによって負荷電流センス電圧を発生させ、負荷電流センス電圧を前記倍率下降判定回路１１ｃへ入力する。
【０１２５】
図１２に、前記負荷電流センス電圧を用いて、コンパレータ１１ｃ１の入力ポートに入力される負荷電流に依存した判定電圧を生成する回路構成の一例を示す。
【０１２６】
同図において、入力電圧Ｖｉｎに直列に接続される抵抗Ｒｂと、抵抗Ｒｂに電流Ｉｂを供給する為の定電流回路１１ｃ１０と、前記定電流回路１１ｃ１０の定電流値を制御するＧｍＡＭＰ１１ｃ４を備え、前記定電流回路１１ｃ１０の定電流値は可変可能であり、抵抗Ｒｂに電流Ｉｂを流すことにより発生された電圧は、前記コンパレータ１１ｃ１の入力ポートに入力されている。
【０１２７】
前記負荷電流センス電圧と、出力電圧を前記ＧｍＡＭＰ１１ｃ４の入力ポートに入力し、両電圧の差に応じて、つまり、図１１における前記抵抗１１ｃ４の両端の電圧差に応じて電流Ｉａを、電圧差が大きければ多く、電圧差が小さければ少なくなるように制御することにより、前記電流Ｉｂを負荷電流が多い場合には多く、負荷電流が少ない場合には少なくするようにリニアに可変する。
【０１２８】
従って、前記コンパレータ１１ｃ１の入力ポートには、負荷電流が多い場合には低く、負荷電流が少ない場合には高くなるように、負荷電流に依存した判定電圧がより高精度に生成され入力される。
【実施例６】
【０１２９】
以上に述べた各実施例においては、前記チャージポンプ回路制御装置１１の倍率降下させるための切り替え判定手段として説明していたが、本実施例においては、前記倍率降下させるための切り替え判定手段を、倍率上昇させるための切り替え判定手段としても用いる事が可能であることを説明する。
【０１３０】
図１３に、本実施例におけるチャージポンプ回路制御装置１１を説明するブロック図を示す。
【０１３１】
尚、実施例１と同様の構成については説明を省略する。
【０１３２】
本実施例におけるチャージポンプ回路制御装置１１では、前途した図１に示す実施例１のチャージポンプ回路制御装置１１に対し、独立に備えられていた倍率上昇判定回路１１ｂ、及び倍率下降判定回路１１ｃを、倍率上昇下降判定回路１１ｆとして兼用して備える。
【０１３３】
即ち、前途した各実施例において、倍率上昇判定回路１１ｂで行っていた倍率上昇させるための切り替え判定を、前記倍率上昇下降判定回路１１ｆにおいて、入力される前記負荷電流設定デジタル信号、前記負荷電流設定アナログ信号という負荷電流を設定する信号を単独、或いは複数組み合わせて生成した負荷電流に依存した判定電圧と、Ｍを現在の倍率とした時に出力電圧を１／Ｍに分圧した電圧とを比較して、１／Ｍに分圧した電圧のほうが高い場合には倍率を上昇させるように、チャージポンプ倍率上昇信号を前記倍率移行判定回路１１ｄに出力する。
【０１３４】
尚、倍率上昇させるための切り替え判定の構成については、前途した各実施例と同様であり、図１３に不図示ではあるが、実施例４における並列に接続される単複数の負荷１３の数を検出した負荷数検出信号、或いは実施例５における出力電圧端子と負荷の間に直列に接続された抵抗両端の電圧差を用いることにより、負荷電流に依存した判定電圧の生成に用いる事は無論可能である。
【０１３５】
尚、本願発明は上記各実施例の構成に限定されるものではなく、以下に列記する構成について、適宜変更可能である。
【０１３６】
１．各実施例で説明したチャージポンプ回路制御装置の具体的な回路構成はあくまで一例に過ぎず、チャージポンプ回路については、電気電子機器の負荷状態に応じて倍率が切り換えられる各種チャージポンプ回路が対象となり得るし、倍率下降判定回路については、電気電子機器の実際の負荷状態が変動した場合であっても、それに応じた適正なタイミングでの倍率移行を行うべく、入力される負荷状態信号に応じて、（式４）に基づきモード移行の可否を比較、判定可能であれば、他の回路構成を適宜採用可能である。
【０１３７】
２．チャージポンプ回路制御装置を搭載する電気電子機器としては、例えば携帯電話機を初めとする、チャージポンプ回路を搭載する各種電気電子機器に適用できる。又、その負荷としては、例えばＬＥＤバックライト等、負荷状態が変動し得る各種負荷に適用できる。
【０１３８】
３．倍率下降判定回路に入力される負荷電流設定デジタル信号に基づき、階段状に切り換える判定電圧の階段数ｎは、前記定電流回路の設定段階数と同じ、若しくは前記負荷駆動電流源の設定段階数よりも小さい段階数であれば、特に限定されることはなく、適用する負荷や、作動状態等の状況に応じて適宜、設定可能である。
【０１３９】
４．各実施例で説明したチャージポンプ回路制御装置の構成は、装置としてのみならず、方法としても提供し得るのは言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本発明の実施例１を説明するブロック図である。
【図２】本発明の実施例１を説明するグラフである。
【図３】本発明の実施例１を説明する概略回路図である。
【図４】本発明の実施例１を説明する概略回路図である。
【図５】本発明の実施例２を説明する概略回路図である。
【図６】本発明の実施例２を説明する概略回路図である。
【図７】本発明の実施例３を説明する概略回路図である。
【図８】本発明の実施例３を説明する概略回路図である。
【図９】本発明の実施例４を説明するブロック図である。
【図１０】本発明の実施例４を説明する概略回路図である。
【図１１】本発明の実施例５を説明するブロック図である。
【図１２】本発明の実施例５を説明する概略回路図である。
【図１３】本発明の実施例６を説明するブロック図である。
【図１４】従来技術を説明するブロック図である。
【図１５】従来技術を説明するグラフである。
【符号の説明】
【０１４１】
１１…チャージポンプ回路制御装置
１１ａ…チャージポンプ回路
１１ｂ…倍率上昇させるための倍率切り替え判定手段としての倍率上昇判定回路
１１ｃ…倍率降下させるための倍率切り替え判定手段としての倍率下降判定回路
１１ｃ４…負荷電流センス抵抗
１３…負荷
１６ａ…電流設定回路
１６ｂ…定電流回路
Ｒｃｔｌ…負荷電流設定抵抗
１１ｃ１…コンパレータ
Ｉｏｕｔ…負荷電流
Ｍ…現在の倍率  
Ｎ…切り替えようとする倍率
Ｖｉｎ−Ｖｓｅｔ…判定電圧
Ｖｉｎ…入力電圧
Ｖｏｕｔ…出力電圧
【図１】
2007166864.tif 000003
【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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