(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源から供給される電圧を所定の目標電圧に安定化して対象機器に供給するボルテージレギュレータと、前記ボルテージレギュレータの出力電圧を監視し、該ボルテージレギュレータの出力電圧が第１の電圧以下に低下したときは低電圧検出信号を前記対象機器に出力するとともに該ボルテージレギュレータの出力電圧が前記第１の電圧より大きい第２の電圧まで回復したときは前記対象機器に出力していた前記低電圧検出信号を開放する低電圧検出回路とを具備する電源供給装置において、
前記ボルテージレギュレータは、
前記低電圧検出回路から前記低電圧検出信号が出力されている状態においては前記目標電圧を前記第２の電圧以上の電圧に設定し、前記低電圧検出回路から出力されている前記低電圧検出信号が開放された場合は、前記目標電圧を前記第２の電圧以下の電圧に設定する目標電圧設定手段
を具備することを特徴とする電源供給装置。
【請求項２】
前記ボルテージレギュレータは、
基準電源と、
出力電圧を帰還する帰還抵抗と、
前記基準電源の出力電圧と前記帰還抵抗を介する帰還電圧との差電圧が無くなるような電圧を出力する差動増幅器と、
前記差動増幅器の出力に基づき出力電圧を制御する出力電圧制御手段と
を具備し、
前記目標電圧設定手段は、
前記帰還抵抗を切り換える切換回路
を具備することを特徴とする請求項１記載の電源供給装置。
【請求項３】
電源から供給される電圧を所定の目標電圧に安定化して対象機器に供給するボルテージレギュレータと、前記ボルテージレギュレータの出力電圧を監視し、該ボルテージレギュレータの出力電圧が第１の電圧以下に低下したときは低電圧検出信号を前記対象機器に出力するとともに該ボルテージレギュレータの出力電圧が前記第１の電圧より大きい第２の電圧まで回復したときは前記対象機器に出力していた前記低電圧検出信号を開放する低電圧検出回路とを具備する電源供給装置において、
前記ボルテージレギュレータは、
基準電源と、
出力電圧を帰還する帰還抵抗と、
前記基準電源の出力電圧と前記帰還抵抗を介する帰還電圧との差電圧が無くなるような電圧を出力する差動増幅器と、
前記差動増幅器の出力に基づき出力電圧を制御する出力電圧制御手段と、
前記帰還抵抗を切り換える切換回路と
を具備し、
前記切換回路による前記帰還抵抗の切り換えにより、前記低電圧検出回路から前記低電圧検出信号が出力されている状態においては前記目標電圧を前記第２の電圧以上の電圧に設定し、前記低電圧検出回路から出力されている前記低電圧検出信号が開放された場合は、前記目標電圧を前記第２の電圧以下の電圧に設定する
ことを特徴とする電源供給装置。
【請求項４】
電源から供給される電圧を所定の目標電圧に安定化して対象機器に供給するボルテージレギュレータと、前記ボルテージレギュレータの出力電圧を監視し、該ボルテージレギュレータの出力電圧が第１の電圧以下に低下したときは低電圧検出信号を前記対象機器に出力するとともに該ボルテージレギュレータの出力電圧が前記第１の電圧より大きい第２の電圧まで回復したときは前記対象機器に出力していた前記低電圧検出信号を開放する低電圧検出回路とを具備する電源供給装置において、
前記低電圧検出回路からの前記低電圧検出信号が開放されると前記対象機器に供給される電圧が前記第２の電圧以下の電圧となるように前記目標電圧を制御し、前記低電圧検出回路から前記低電圧検出信号が出力されると前記対象機器に供給される電圧が前記第２の電圧以上の電圧となるように前記目標電圧を制御する制御手段
を具備することを特徴とする電源供給装置。
【請求項５】
電源から供給される電圧を所定の目標電圧に安定化して対象機器に供給するボルテージレギュレータと、前記ボルテージレギュレータの出力電圧を監視し、該ボルテージレギュレータの出力電圧が第１の電圧以下に低下したときは低電圧検出信号を前記対象機器に出力するとともに該ボルテージレギュレータの出力電圧が前記第１の電圧より大きい開放電圧まで回復したときは前記対象機器に出力していた前記低電圧検出信号を開放する低電圧検出回路とを具備する電源供給装置の制御方法において、
前記低電圧検出回路から前記低電圧検出信号が出力されている状態においては前記ボルテージレギュレータの前記目標電圧を前記開放電圧以上の電圧に設定し、
前記低電圧検出回路から出力されている前記低電圧検出信号が開放された場合は、前記ボルテージレギュレータの前記目標電圧を前記開放電圧以下の電圧に設定する
ことを特徴とする電源供給装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯電話機等の電源供給対象機器に安定化した電源を供給する電源供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話機等においてはバッテリからの給電により動作するように構成されている。そして、この種の給電を行う電源供給装置においては、電源であるバッテリの出力電圧を一定の電圧に安定化して給電するボルテージレギュレータと、携帯電話機等の誤動作を防止するために、ボルテージレギュレータの出力電圧を監視し、該ボルテージレギュレータの出力電圧が第１の電圧以下に低下したときは低電圧検出信号を出力するとともに、該ボルテージレギュレータの出力電圧が前記第１の電圧より大きい第２の電圧まで回復したときは前記低電圧検出信号を開放する低電圧検出回路が設けられている。
【０００３】
図３は、従来の電源供給装置を示す回路図である。
【０００４】
図３において、この電源供給装置１は、全体を図示しない、例えば、携帯電話機に内蔵されるもので、電源となるバッテリ１０、バッテリ１０からの給電により動作し、この携帯電話機の全体動作を統括制御するＣＰＵ（中央演算装置）２０、バッテリ１０の出力電圧を所定の電圧に安定化してＣＰＵ２０に供給するボルテージレギュレータ３０、ボルテージレギュレータ３０の出力電圧を監視し、ボルテージレギュレータ３０の出力電圧が所定の電圧（以下、検出電圧という）以下に低下すると低電圧検出信号を上記ＣＰＵ２０に出力し、ボルテージレギュレータ３０の出力電圧が上記検出電圧より大きい所定の電圧（以下、開放電圧という）まで回復すると上記低電圧検出信号を開放する低電圧検出回路４０、電源スイッチ５０、コンデンサ６０を具備して構成される。
【０００５】
ここで、ボルテージレギュレータ３０は、所定の基準電圧を発生する基準電源３１、バッテリ１０の出力電圧を制御するＦＥＴ（電界効果トランジスタ）３２、ＦＥＴ３２の出力を帰還する帰還抵抗３３ａ，３３ｂ、基準電源３１から出力される基準電圧と帰還抵抗３３ａ，３３ｂによる帰還電圧とを入力し、ＦＥＴ３２のゲートに制御信号を出力する差動アンプ３４、電源スイッチ５０のオンによりオンとなるスイッチ３５を具備して構成される。
【０００６】
また、低電圧検出回路４０は、所定の基準電圧を発生する基準電源４１、ＦＥＴ３２の出力を帰還するとともに、帰還電圧を検出電圧と開放電圧に切り替えるヒステリシス回路４２、基準電源４１から出力される基準電圧とヒステリシス回路４２により切り替えられる検出電圧または開放電圧とを比較するコンパレータ４３、コンパレータ４３の出力を入力する第１のインバータ４４、第２のインバータ４５、第２のインバータ４５の出力を入力し、ＣＰＵ２０に対して低電圧検出信号を出力するＦＥＴ４６、４７を具備して構成される。
【０００７】
上記構成において、ボルテージレギュレータ３０の差動アンプ３４からは、基準電源３１から出力される基準電圧と帰還抵抗３３ａ，３３ｂによる帰還電圧との差電圧が無くなるような電圧が出力され、この差電圧がＦＥＴ３２のゲートに加えられ、これにより所定の電圧に安定化された電圧がＣＰＵ２０に供給される。
【０００８】
また、低電圧検出回路４０においては、通常の状態において、ヒステリシス回路４２は、図３に示すように検出電圧側を選択するように切り替えられており、この状態において、ＦＥＴ３２の出力電圧が所定の検出電圧以上であれば、コンパレータ４３からハイレベルの信号が出力されており、これにより第２のインバータ４５の出力はハイレベルとなって、ＦＥＴ４６はオン、ＦＥＴ４７はオフになり、ＣＰＵ２０にはハイレベルの開放信号が加えられている。
【０００９】
この状態で、ＦＥＴ３２の出力電圧が所定の検出電圧以下に低下すると、コンパレータ４４の出力はローレベルとなり、これにより第２のインバータ４５の出力はローレベルとなって、ＦＥＴ４６はオフ、ＦＥＴ４７はオンになり、ＣＰＵ２０にはローレベルの低電圧検出信号が加えられる。
【００１０】
これにより、ヒステリシス回路４２は、開放電圧側を選択するように切り替えられる。
そして、この状態において、ＦＥＴ３２の出力電圧が所定の開放電圧まで回復すると、コンパレータ４４の出力はローレベルとなり、これにより第２のインバータ４７の出力はハイレベルとなって、ＦＥＴ４６はオンになり、ＣＰＵ２０にはハイレベルの開放信号が加えられる。
【００１１】
ところで、図３に示した電源供給装置１においては、電源供給対象機器である携帯電話機等の低消費電力化設計のために、ボルテージレギュレータ３０の出力電圧は、ＣＰＵ２０が正常に動作する必要最低限の電圧になるように、帰還抵抗３３ａ，３３ｂの抵抗値が設定されている。
【００１２】
しかし、ここで、ボルテージレギュレータ３０から出力される電圧が低電圧検出回路４０の開放電圧より低くなるように設定されると、例えば、電源スイッチ５０のオン時に、一旦低電圧検出回路４０が低電圧を検出すると、これを解除することができなくなるという不都合が生じる。
【００１３】
また、この不都合を解決すべく、低電圧検出回路４０の開放電圧を下げると、電源１０の電圧が十分に回復していない状態で、低電圧検出が解除されることになり、この場合は、再び低電圧検出が行われ、これが繰り返されるという別の不都合が発生する。
【発明が解決しようとする課題】
上述のごとく、従来の電源供給装置においては、ボルテージレギュレータ３０の出力電圧がＣＰＵ２０が正常に動作する必要最低限の電圧になるように、帰還抵抗３３ａ，３３ｂの抵抗値を設定すると、一旦低電圧検出回路４０が低電圧を検出した後、これを解除することができなくなるという不都合が生じ、また、この不都合を解決すべく、低電圧検出回路４０の開放電圧を下げると、電源１０の電圧が十分に回復していない状態で、低電圧検出が解除されることになり、この場合は、再び低電圧検出が行われ、これが繰り返されるという別の不都合が発生するという問題があった。
そこで、この発明は、低消費電力化を可能にするとともに、電源供給対象機器の安定動作を実現した電源供給装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、電源から供給される電圧を所定の目標電圧に安定化して対象機器に供給するボルテージレギュレータと、前記ボルテージレギュレータの出力電圧を監視し、該ボルテージレギュレータの出力電圧が第１の電圧以下に低下したときは低電圧検出信号を前記対象機器に出力するとともに該ボルテージレギュレータの出力電圧が前記第１の電圧より大きい第２の電圧まで回復したときは前記対象機器に出力していた前記低電圧検出信号を開放する低電圧検出回路とを具備する電源供給装置において、前記ボルテージレギュレータは、前記低電圧検出回路から前記低電圧検出信号が出力されている状態においては前記目標電圧を前記第２の電圧以上の電圧に設定し、前記低電圧検出回路から出力されている前記低電圧検出信号が開放された場合は、前記目標電圧を前記第２の電圧以下の電圧に設定する目標電圧設定手段を具備することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記ボルテージレギュレータは、基準電源と、出力電圧を帰還する帰還抵抗と、前記基準電源の出力電圧と前記帰還抵抗を介する帰還電圧との差電圧が無くなるような電圧を出力する差動増幅器と、前記差動増幅器の出力に基づき出力電圧を制御する出力電圧制御手段とを具備し、前記目標電圧設定手段は、前記帰還抵抗を切り換える切換回路を具備することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項３の発明は、電源から供給される電圧を所定の目標電圧に安定化して対象機器に供給するボルテージレギュレータと、前記ボルテージレギュレータの出力電圧を監視し、該ボルテージレギュレータの出力電圧が第１の電圧以下に低下したときは低電圧検出信号を前記対象機器に出力するとともに該ボルテージレギュレータの出力電圧が前記第１の電圧より大きい第２の電圧まで回復したときは前記対象機器に出力していた前記低電圧検出信号を開放する低電圧検出回路とを具備する電源供給装置において、前記ボルテージレギュレータは、基準電源と、出力電圧を帰還する帰還抵抗と、前記基準電源の出力電圧と前記帰還抵抗を介する帰還電圧との差電圧が無くなるような電圧を出力する差動増幅器と、前記差動増幅器の出力に基づき出力電圧を制御する出力電圧制御手段と、前記帰還抵抗を切り換える切換回路とを具備し、前記切換回路による前記帰還抵抗の切り換えにより、前記低電圧検出回路から前記低電圧検出信号が出力されている状態においては前記目標電圧を前記第２の電圧以上の電圧に設定し、前記低電圧検出回路から出力されている前記低電圧検出信号が開放された場合は、前記目標電圧を前記第２の電圧以下の電圧に設定することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項４の発明は、電源から供給される電圧を所定の目標電圧に安定化して対象機器に供給するボルテージレギュレータと、前記ボルテージレギュレータの出力電圧を監視し、該ボルテージレギュレータの出力電圧が第１の電圧以下に低下したときは低電圧検出信号を前記対象機器に出力するとともに該ボルテージレギュレータの出力電圧が前記第１の電圧より大きい第２の電圧まで回復したときは前記対象機器に出力していた前記低電圧検出信号を開放する低電圧検出回路とを具備する電源供給装置において、前記低電圧検出回路からの前記低電圧検出信号が開放されると前記対象機器に供給される電圧が前記第２の電圧以下の電圧となるように前記目標電圧を制御し、前記低電圧検出回路から前記低電圧検出信号が出力されると前記対象機器に供給される電圧が前記第２の電圧以上の電圧となるように前記目標電圧を制御する制御手段を具備することを特徴とする。
また、請求項５の発明は、電源から供給される電圧を所定の目標電圧に安定化して対象機器に供給するボルテージレギュレータと、前記ボルテージレギュレータの出力電圧を監視し、該ボルテージレギュレータの出力電圧が第１の電圧以下に低下したときは低電圧検出信号を前記対象機器に出力するとともに該ボルテージレギュレータの出力電圧が前記第１の電圧より大きい開放電圧まで回復したときは前記対象機器に出力していた前記低電圧検出信号を開放する低電圧検出回路とを具備する電源供給装置の制御方法において、前記低電圧検出回路から前記低電圧検出信号が出力されている状態においては前記ボルテージレギュレータの前記目標電圧を前記開放電圧以上の電圧に設定し、前記低電圧検出回路から出力されている前記低電圧検出信号が開放された場合は、前記ボルテージレギュレータの前記目標電圧を前記開放電圧以下の電圧に設定することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係わる電源供給装置の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は、この発明に係わる電源供給装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。なお、図１において、図３に示した従来装置と同一の機能を有する部分には説明の便宜上図３に用いた符号と同一の符号を付する。
【００２０】
図１において、この電源供給装置１００は、図３に示した電源供給装置１と同様に、全体を図示しない、例えば、携帯電話機に内蔵されるもので、電源となるバッテリ１０、バッテリ１０からの給電により動作し、この携帯電話機の全体動作を統括制御するＣＰＵ（中央演算装置）２０、バッテリ１０の出力電圧を所定の電圧に安定化してＣＰＵ２０に供給するボルテージレギュレータ１１０、ボルテージレギュレータ１１０の出力電圧を監視し、ボルテージレギュレータ１１０の出力電圧が所定の電圧（検出電圧）以下に低下すると低電圧検出信号を上記ＣＰＵ２０に出力し、ボルテージレギュレータ１１０の出力電圧が上記検出電圧より大きい所定の電圧（開放電圧）まで回復すると上記低電圧検出信号を開放する低電圧検出回路１２０、電源スイッチ５０、コンデンサ６０を具備して構成される。
【００２１】
ここで、ボルテージレギュレータ１１０は、所定の基準電圧を発生する基準電圧源３１、バッテリ１０の出力電圧を制御するＦＥＴ（電界効果トランジスタ）３２、ＦＥＴ３２の出力を帰還する帰還抵抗３６１およびこの帰還抵抗３６１の抵抗値を切り換える切換スイッチ３６２からなる切換回路３６、基準電圧源３１から出力される基準電圧と切換回路３６から出力される帰還電圧とを入力し、ＦＥＴ３２のゲートに制御信号を出力する差動アンプ３４、電源スイッチ５０のオンによりオンとなるスイッチ３５を具備して構成される。
【００２２】
また、低電圧検出回路１２０は、所定の基準電圧を発生する基準電圧源４１、ＦＥＴ３２の出力を帰還するとともに、帰還電圧を検出電圧と開放電圧に切り替えるヒステリシス回路４２、基準電圧源４１から出力される基準電圧とヒステリシス回路４２により切り替えられる検出電圧または開放電圧とを比較するコンパレータ４３、コンパレータ４３の出力を入力する第１のインバータ４４、第２のインバータ４５、第２のインバータ４５の出力を入力し、ＣＰＵ２０に対して低電圧検出信号を出力するＦＥＴ４６、４７を具備して構成される。
【００２３】
上記構成において、ボルテージレギュレータ１１０の差動アンプ３４からは、基準電圧源３１から出力される基準電圧と切換回路３６から出力される帰還電圧との差電圧が無くなるような電圧が出力され、この電圧がＦＥＴ３２のゲートに加えられる。
【００２４】
これによりバッテリ１０の出力電圧は、ＦＥＴ３２により所定の電圧に安定化されてＣＰＵ２０に供給される。
ここで、切換回路３６は、切換スイッチ３６２により帰還抵抗３６１を切り換えることができるように構成されているので、この切換回路３６による帰還抵抗３６１の切り換えにより、ボルテージレギュレータ１１０の目標出力電圧を可変することができる。
【００２５】
ここで、ボルテージレギュレータ１１０の切換回路３６による帰還抵抗３６１の切り換えがボルテージレギュレータ１１０の出力を低電圧検出回路１２０の開放電圧より低くなるように切り換えられていると、低電圧検出回路４０では低電圧検出信号を開放することはできない。
【００２６】
そこで、最初にボルテージレギュレータ１１０の切換回路３６における帰還抵抗３６１は、ボルテージレギュレータ１１０の出力が低電圧検出回路１２０の開放電圧より十分高くなるように設定される。
【００２７】
しかし、この状態のままだと、ボルテージレギュレータ１１０の出力電圧は高くなって、省電力化ができない。そこで、低電圧検出回路１２０からの低電圧検出信号の開放が行われると、ＣＰＵ２０は、ボルテージレギュレータ１１０の出力電圧がＣＰＵ２０が正常に動作する必要最低限の電圧になるように、切換回路３６における帰還抵抗３６１の切り換えを制御する。
【００２８】
すなわち、この実施の形態においては、ＣＰＵ２０によりボルテージレギュレータ１２０の切換回路３６による帰還抵抗３６１の切り換えを制御することにより、低電圧検出回路１２０から低電圧検出信号が出力されている状態においてはボルテージレギュレータ３０の目標基準電圧を低電圧検出回路１２０の開放電圧以上の電圧に設定し、低電圧検出回路１２０から出力されている低電圧検出信号が開放された場合は、ボルテージレギュレータ１１０の目標基準電圧を低電圧検出回路１２０の開放電圧以下の電圧に設定するように構成される。
【００２９】
なお、図１において、切換回路３６を、帰還抵抗３６１および該帰還抵抗３６１の４箇所に接続されたタップを切り換える切換スイッチ３６２から構成したが、これらの構成を半導体素子を用いて構成するようにしてもよい。
【００３０】
同様に、低電圧検出回路１２０のヒステリシス回路４２も、同様に半導体素子を用いて構成することができる。
【００３１】
また、低電圧検出回路１２０のヒステリシス回路４２は、ＣＰＵ２０により切り換え制御するように構成したが、例えば、第１のインバータ４４の出力に基づき切り換えるように構成してもよい。
【００３２】
図２は、図１に示したＣＰＵ２０によるボルテージレギュレータ１１０および低電圧検出回路１２０の制御例を示すフローチャートである。
【００３３】
図２において、この処理が開始されると、まず、低電圧検出回路１２０のヒステリシス回路４２を開放電圧側に切り換えることにより低電圧検出回路１２０のヒステリシス回路４２を開放電圧側に設定する（ステップ２０１）。また、ボルテージレギュレータ１１０の切換回路３６による帰還抵抗３６１の切り換えを制御することによりボルテージレギュレータ１１０の出力電圧が低電圧検出回路１２０の開放電圧より十分に高くなるように設定する（ステップ２０２）。
【００３４】
次に、低電圧検出回路１２０から検出出力がなくなったか、すなわち、低電圧検出回路１２０から開放信号が出力されているかを調べる（ステップ２０３）。ここで、低電圧検出回路１２０から検出出力がなくなったと判断された場合は（ステップ２０３でＹＥＳ）、ステップ２０４に進む。
【００３５】
ステップ２０４でボルテージレギュレータ１１０の切換回路３６による帰還抵抗３６１の切り換えを制御することによりボルテージレギュレータ１１０の出力電圧をヒステリシス回路の開放電圧以下に設定する。
【００３６】
次に、低電圧検出回路１２０からの検出出力が無ければ（ステップ２０５でＮＯ）ステップ２０４の状態を維持し、低電圧検出力があると判断されれば（ステップ２０５でＹＥＳ）ステップ２０１に戻る。
【００３７】
このように、この実施の形態においては、切換回路３６による帰還抵抗３６１の切り換えにより、ボルテージレギュレータ１１０の目標出力電圧を可変することができるように構成したので、ボルテージレギュレータ１１０の出力電圧をＣＰＵ２０が正常に動作する必要最低限の電圧に制御することで低消費電力化を可能にすることができ、また、低電圧検出回路１２０からの低電圧検出信号を確実に解除することができるので、電源供給対象機器の安定動作を実現することが可能になる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、ボルテージレギュレータの目標基準電圧を低電圧検出回路の検出出力に対応して任意に切り換えることができるように構成したので、低消費電力化を可能にするとともに、電源供給対象機器の安定動作を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わる電源供給装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したＣＰＵ２０によるおよび低電圧検出回路１２０の制御例を示すフローチャートである。
【図３】従来の電源供給装置を示す回路図である。
【符号の説明】
１０    バッテリ
２０    ＣＰＵ（中央演算装置）
３０    ボルテージレギュレータ
３１    基準電圧源
３２    ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）
３３ａ，３３ｂ    帰還抵抗
３４    差動アンプ
３５    スイッチ
３６    切換回路
４０    低電圧検出回路
４１    基準電圧源
４２    ヒステリシス回路
４３    コンパレータ
４４    第１のインバータ
４５    第２のインバータ
４６、４７    ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）
５０    電源スイッチ
６０    コンデンサ
１００    電源供給装置
１１０    ボルテージレギュレータ
１２０    低電圧検出回路
３６１    帰還抵抗
３６２    切換スイッチ
【図１】
0003742737.tif 000002
【図２】
0003742737.tif 000003
【図３】
0003742737.tif 000004