JP2002330064A - ブートストラップ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 スイッチ素子を正常に交互にオンオフ動作す
ることができるブートストラップ回路を提供する。 【解決手段】初期状態において、ブートストラップ用コ
ンデンサを充電することにより、第１の駆動手段３の駆
動電圧を供給する第２の昇圧手段７と、初期状態におい
て、第１の駆動手段３へ該第１の信号を入力せず、通常
動作状態において、第１の駆動手段３へ第１の信号を入
力する、第１の信号入力手段８と、初期状態において、
第２の駆動手段５へ該第２の信号を入力せず、通常動作
状態において、第２の駆動手段５へ該第２の信号を入力
する、第２の信号入力手段９と、初期状態と通常動作状
態とを切換える状態切換手段１０とを備える、ブートス
トラップ回路１を提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブートストラップ
回路に関し、より詳細には、正常に２つのスイッチ素子
を交互にオンオフ動作することができるブートストラッ
プ回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来のブートストラップ回路10
1を示すブロック図である。図８は、従来のブートスト
ラップ回路101の各部の動作波形を説明するタイムチャ
ートである。ブートストラップ回路101は、入力される
信号Q101および信号Q102（図8（ａ）（ｂ））に基づい
て、スイッチ素子102およびスイッチ素子104を交互にオ
ンオフ動作させることにより、高電位の外部電源V101お
よび低電位の外部電源V102の２値の電圧を有するパルス
信号（図８（ｃ））を出力するものである。そして、こ
のパルス信号は、平滑回路114により平滑化され図８
（ｄ）に示す信号を外部負荷に出力する。

【０００３】外部電源V103がスイッチ素子104の駆動回
路105に接続されており、駆動回路105の動作電圧として
供給される。スイッチ素子102の駆動回路103には、ブー
トストラップ用コンデンサC101およびブートストラップ
用ダイオードD103が接続されている。スイッチ素子104
のオン時に、スイッチ素子104のドレイン電位はV102と
なるので、外部電源V103とV102との電位差により、ブー
トストラップ用ダイオードD103を介してブートストラッ
プ用コンデンサC101にV103−V102−VF(D103)の電圧が充
電される。但し、VF(D103)はブートストラップ用ダイオ
ードD103の順方向電圧降下である。そして、スイッチ素
子104がオフした際に、ブートストラップ用コンデンサC
101に充電された電圧がスイッチ素子102がオン動作可能
な電圧以上になると、スイッチ素子102をオン動作する
ことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、ブートス
トラップ用コンデンサC101にスイッチ素子102のオン動
作可能な電圧が充電されていれば、スイッチ素子102を
オン動作することができる。しかし、ブートストラップ
用コンデンサC101にスイッチ素子102のオン動作可能な
電圧が充電されていない場合、例えば、ブートストラッ
プ回路101の動作開始時等には、スイッチ素子104がオフ
動作しても、スイッチ素子102をオン動作することがで
きない。従って、図８（ｃ）に示すように、ブートスト
ラップ用コンデンサC101が充電されるまで、スイッチ素
子104のみがオンオフ動作を繰り返し（簡単のため、電
圧値V2の直線で示す）、パルス信号を出力することがで
きない。このような信号を平滑化した信号（図８
（ｄ））は、V102よりにオフセット電位を有する信号
（以後、異常信号とする）となり、負荷である例えばス
ピーカに出力するとスピーカから異常音が発生するとい
う問題がある。

【０００５】このような問題を解決するために、図９に
示すように、スイッチ素子の出力と平滑回路114とを継
断するリレースイッチ202を有するブートストラップ回
路201が提案されている。このブートストラップ回路201
によれば、ブートストラップ用コンデンサC101にスイッ
チ素子102のオン動作可能な電圧が充電されるまで、リ
レースイッチ202を断状態とし、ブートストラップ用コ
ンデンサC101が充電された後にリレースイッチ202を継
状態とすることにより、スイッチ素子104のみがオンオ
フ動作して出力される異常信号を負荷に出力することを
防止することができる。しかし、このブートストラップ
回路201によれば、リレースイッチ202が出力信号の音質
に悪影響を与えるという問題がある。

【０００６】本発明は、上記従来の課題を解決するため
になされたものであり、その目的とするところは、音質
に悪影響を与えることなく、スイッチ素子を正常に交互
にオンオフ動作することができるブートストラップ回路
を提供することにある。

【０００７】

【発明を解決するための手段】本発明によるブートスト
ラップ回路は、第１の外部電源が接続され、オンオフ動
作する第１のスイッチ手段と、第１の信号が入力される
ことにより、該第１のスイッチ手段をオンオフ動作させ
る第１の駆動手段と、該第１の外部電源の電位より低電
位である第２の外部電源に接続され、オンオフ動作する
第２のスイッチ手段と、第２の信号が入力されることに
より、該第２のスイッチ手段をオンオフ動作させる第２
の駆動手段と、ブートストラップ用コンデンサおよびブ
ートストラップ用ダイオードを有し、通常動作状態にお
いて、該ブートストラップ用コンデンサを充電すること
により、該第１の駆動手段の駆動電圧を供給する第１の
昇圧手段と、ブートストラップ用コンデンサおよびブー
トストラップ用ダイオードを有し、初期状態において、
該ブートストラップ用コンデンサを充電することによ
り、該第１の駆動手段の駆動電圧を供給する第２の昇圧
手段と、初期状態において、該第１の駆動手段へ該第１
の信号を入力せず、通常動作状態において、該第１の駆
動手段へ該第１の信号を入力する、第１の信号入力手段
と、初期状態において、該第２の駆動手段へ該第２の信
号を入力せず、通常動作状態において、該第２の駆動手
段へ該第２の信号を入力する、第２の信号入力手段と、
初期状態と通常動作状態とを切換える状態切換手段とを
備える。

【０００８】好ましい実施形態においては、上記第１の
昇圧手段は、第３の外部電源から上記ブートストラップ
用コンデンサを充電し、上記第２の昇圧手段は、第４の
外部電源から上記ブートストラップ用コンデンサを充電
する。

【０００９】好ましい実施形態においては、上記第１の
昇圧手段は、第３の外部電源から上記ブートストラップ
用コンデンサを充電し、上記第２の昇圧手段は、上記第
１の外部電源が接続されオンオフ動作する第１の補助ス
イッチ手段と、上記第１の信号が入力されることにより
該第１の補助スイッチ手段をオンオフ動作させる第１の
補助駆動手段と、上記第２の外部電源に接続されオンオ
フ動作する第２の補助スイッチ手段と、上記第２の信号
が入力されることにより該第２の補助スイッチ手段をオ
ンオフ動作させる第２の補助駆動手段と、補助ブートス
トラップ用コンデンサおよび補助ブートストラップ用ダ
イオードを有し、該補助ブートストラップ用コンデンサ
を充電することにより、該第１の補助駆動手段の駆動電
圧を供給する補助昇圧手段と、初期状態において、該第
１の補助駆動手段へ該第１の信号を入力し、通常動作状
態において、該第１の補助駆動手段へ該第１の信号を入
力しない、第１の補助信号入力手段と、初期状態におい
て、該第２の補助駆動手段へ該第２の信号を入力し、通
常動作状態において、該第２の補助駆動手段へ該第２の
信号を入力しない、第２の補助信号入力手段とを有する
補助ブートストラップ回路を有し、初期状態において、
該補助ブートストラップ回路を動作させることにより、
該ブートストラップ用コンデンサを充電する。

【００１０】好ましい実施形態においては、上記状態切
換手段は、初期状態において、上記第２の昇圧手段によ
り昇圧された上記第１の駆動手段の駆動電圧が、上記第
１のスイッチ手段のオン動作可能な電圧以上であるか否
かを検出する電圧検出手部をさらに備え、該電圧検出手
部の検出結果に基づいて、初期状態から通常動作状態に
切換える。

【００１１】以下、本発明によるブートストラップ回路
の作用について説明する。本発明によるブートストラッ
プ回路は、第２の昇圧手段を備えているので、第１のス
イッチ手段および第２のスイッチ手段がオンオフ動作す
る以前の初期状態において、ブートストラップ用コンデ
ンサをあらかじめ充電しておくことができる。そのた
め、通常動作状態開始直後においても、昇圧された第１
の駆動手段の駆動電圧を第１のスイッチ手段がオン動作
可能な電圧以上にすることができるので、第１のスイッ
チ手段を正常にオン動作することができる。従って、通
常動作状態開始直後より、第１のスイッチ手段および第
２のスイッチ手段を交互にオンオフ動作させることがで
き、正常にパルス信号を出力することができる。さら
に、スイッチ手段と平滑回路とを継断するリレースイッ
チを備えていないので、例えば、負荷としてスピーカを
接続した場合に、出力信号の音質に悪影響を与えるとい
う問題が解消される。

【００１２】さらに、本発明によるブートストラップ回
路は、第１の信号入力手段および第２の信号入力手段を
備えており、通常動作状態においては、第１の信号を第
１の駆動手段に入力し、第２の信号を第２の駆動手段に
入力し、初期状態においては、第１の信号を第１の駆動
手段に入力せず、第２の信号を第２の駆動手段に入力し
ないので、初期状態において、第１のスイッチ手段およ
び第２のスイッチ手段がオンオフ動作することはない。
従って、ブートストラップ用コンデンサが充電される以
前に、第２のスイッチ手段のみがオンオフ動作をするこ
とはなく、正常にパルス信号を出力することができる。

【００１３】好ましい実施形態においては、第１の昇圧
手段は第３の外部電源から、第２の昇圧手段は第４の外
部電源からブートストラップ用コンデンサを充電するの
で、通常動作状態において第４の外部電源からブートス
トラップ用コンデンサを充電する経路を断つことによ
り、初期状態においてのみ第４の外部電源からブートス
トラップ用コンデンサを充電することができる。従っ
て、ブートストラップ回路の誤動作を確実に防止するこ
とができる。

【００１４】好ましい実施形態においては、第２の昇圧
手段は補助ブートストラップ回路を初期状態において動
作させることによりブートストラップ用コンデンサを充
電するので、通常動作状態において補助ブートストラッ
プ回路の動作を停止させることにより、初期状態におい
てのみ補助ブートストラップ回路を用いてブートストラ
ップ用コンデンサを充電することができる。従って、ブ
ートストラップ回路の誤動作を確実に防止することがで
きる。

【００１５】好ましい実施形態においては、状態切換手
段は電圧検出手部をさらに備えているので、第２の昇圧
手段により昇圧された第１の駆動手段の駆動電圧が、第
1のスイッチ手段のオン動作可能な電圧以上である場合
のみ、通常動作状態とすることができる。従って、ブー
トストラップ用コンデンサが十分充電されていない状態
で、通常動作状態に切換えられることを防止することが
できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
によるブートストラップ回路について図面を参照して詳
細に説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定さ
れない。図１は、本発明によるブートストラップ回路1
を説明するブロック図である。図２はブートストラップ
回路1の各部の動作波形を説明するタイムチャートであ
る。ブートストラップ回路1は、第１のスイッチ手段2、
第１の駆動手段3、第２のスイッチ手段4、第２の駆動手
段5、第１の昇圧手段6、第２の昇圧手段7、第１の信号
入力手段8、第２の信号入力手段9および状態切換手段10
を備えている。本発明のブートストラップ回路1は、第
１のスイッチ手段2および第２のスイッチ手段4を入力信
号である第１の信号Q1および第２の信号Q2に基づいて交
互にオンオフ動作させることにより、パルス信号を出力
するものである。

【００１７】第１のスイッチ手段2および第２のスイッ
チ手段4は、任意の適切なスイッチ素子が採用され得る
が、代表的には、MOSFET、IGBT等が採用され得る。本実
施形態では、第１のスイッチ手段2および第２のスイッ
チ手段4にNチャネル型MOSFETを使用した場合について説
明する。

【００１８】ブートストラップ回路1の外部には、第１
の外部電源V1、および第１の外部電源V1の電位よりも低
電位である第２の外部電源V2が設けられている。第１の
スイッチ手段２のドレインは第１の外部電源V1に接続さ
れており、第２のスイッチ手段4のソースは第２の外部
電源V2に接続され電源が供給されている。第１のスイッ
チ手段2のソースと第２のスイッチ手段4のドレインとは
接続されている（接続点をAとする）。

【００１９】第１のスイッチ手段2にはダイオードD1
が、第２のスイッチ手段4にはダイオードD2がそれぞれ
並列に接続されている。ダイオードD1およびD2を有する
ことにより、コンデンサC2と共に平滑回路14を構成する
コイルL1および外部負荷11が有するインダクタンスによ
って生じる逆起電力に起因して流れる回生電流を吸収す
ることができ、第１のスイッチ手段2および第２のスイ
ッチ手段4を保護することができる。

【００２０】第１の駆動手段3は、第１のスイッチ手段2
のゲートおよびソースに接続されており、第１のスイッ
チ手段2のソース電位を基準電位として動作する。第１
の駆動手段3は、第１の信号に基づいて、第１のスイッ
チ手段2のゲート容量に対する充電電流の供給出力をオ
ン／オフ制御することにより、第１のスイッチ手段2の
ゲート電位を制御する。第１の駆動手段3は、第３の外
部電源V3あるいは第４の外部電源V4を、第１の昇圧手段
6あるいは第２の昇圧手段7により昇圧した昇圧電圧が動
作電源として供給されることにより第１のスイッチ手段
2のオン時も動作することができる。第１のスイッチ手
段2をオン動作する際に、第１のスイッチ手段2のゲート
に昇圧電圧を供給する。

【００２１】第２の駆動手段5は、第２のスイッチ手段4
のゲートおよびソースに接続されており、第２のスイッ
チ手段4のソース電位を基準電位として動作する。第２
の駆動手段5は、第２の信号に基づいて、第２のスイッ
チ手段4のゲート容量に対する充電電流の供給出力をオ
ン／オフ制御することにより、第２のスイッチ手段4の
ゲート電位を制御する。第２の駆動手段5は、動作電源
として第３の外部電源V3が供給されており、第２のスイ
ッチ手段4を駆動する際に第３の外部電源V3に等しい電
圧を第２のスイッチ手段4のゲートに供給する。

【００２２】第１の昇圧手段6は、ブートストラップ用
ダイオードD3、およびブートストラップ用コンデンサC1
を有している。ブートストラップ用ダイオードD3のアノ
ードが第3の外部電源V3に接続され、カソードがブート
ストラップ用コンデンサC1に接続されている。ブートス
トラップ用ダイオードD3を有することにより、第１のス
イッチ手段2がオンする場合に、ブートストラップ用ダ
イオードD3のカソード側から第３の外部電源V3に電流が
流れることを防止し、第３の外部電源V3を保護すること
ができる。第１の昇圧手段6は、通常動作状態において
第２のスイッチ手段4がオン動作している間に、ブート
ストラップ用コンデンサC1を充電することにより、第１
の駆動手段3の駆動電圧を第１のスイッチ手段のオン動
作可能な電圧まで昇圧させる。ここで、第２のスイッチ
手段4のオン動作中においては、第２のスイッチ手段4の
ドレイン電位はV2であるので、ブートストラップ用コン
デンサC1には、V3−V2−VF(D3)の電圧が充電され得る。
但し、VF(D3)は、ブートストラップ用ダイオードD3の順
方向電圧降下である。なお、本実施形態では、第２の駆
動手段5の駆動電源と第１の昇圧手段6の電源とを共通と
しているが、それぞれの電源を個別に設けてもよい。

【００２３】通常動作状態は、図２の期間T2における状
態であり、第１の信号および第２の信号が第１の駆動手
段3および第２の駆動手段5に入力され、第１のスイッチ
手段2および第２のスイッチ手段4がオンオフ動作する状
態である。一方、初期状態は、図２の期間T1における、
第１のスイッチ手段2および第２のスイッチ手段4をオン
オフ動作させる前に、第２の昇圧手段7によりあらかじ
めブートストラップ用コンデンサC1を充電する状態であ
る。

【００２４】第２の昇圧手段7は、ブートストラップ用
ダイオードD4およびブートストラップ用コンデンサC1を
有している。第２の昇圧手段7の電源として第４の外部
電源V4が設けられている。第２の昇圧手段7は、初期状
態において、ブートストラップ用コンデンサC1を第4の
外部電源Ｖ4より充電することにより、第１の駆動手段3
の駆動電圧を、通常動作状態の開始直後においても第１
のスイッチ手段2がオン動作できる電圧まで昇圧させ
る。

【００２５】第４の外部電源Ｖ4とブートストラップ用
ダイオードD4との間にはトラジスタTRが設けられてい
る。トランジスタTRには抵抗R1、R2および基準電位V4’
を有するツェナーダイオードD5が接続されている。リレ
ースイッチSW2を継状態とすることにより、抵抗R1、R2
に電流が流れトランジスタTRのベース−エミッタ間電圧
が増加し導通し、トランジスタTRのコレクタ電位はV4’
となり、ブートストラップ用コンデンサC1を充電するこ
とができる。一方、リレースイッチSW2を断状態とする
ことにより、トランジスタTRが遮断し第４の外部電源Ｖ
4よりブートストラップ用コンデンサを充電する経路を
断つことができる。

【００２６】ここで、初期状態においては、第２のスイ
ッチ手段4のドレイン電位はリレースイッチＳＷ1および
ＳＷ2を継状態とすることにより基準電位VSとなるの
で、ブートストラップ用コンデンサC1には、V4’−VS−
VF(D4)の電圧が充電され得る。但し、VF(D4)はブートス
トラップ用ダイオードD4の順方向電圧降下である。例え
ば、第４の外部電源V4を、V4’−VS−VF(D4)が第２の駆
動手段の駆動電圧V3−V２に概略等しくすることによ
り、第１のスイッチ手段2と第２のスイッチ手段4との動
作条件（例えば、オンオフ動作速度等）を等しくするこ
とができる。

【００２７】第１の信号入力手段8は、初期状態におい
て、第１の駆動手段3に第１の信号を入力しない。一
方、通常動作状態において、第１の駆動手段3に第１の
信号を入力する。第１の信号入力手段8は、論理回路（A
ND回路）を有しており論理回路の一方の入力には第１の
信号が入力されており、他方の入力には後述の切換制御
部12から第３の切換信号S3が入力されている。すなわ
ち、第３の切換信号が高レベルの時に第１の駆動手段3
に第１の信号を入力し、第３の切換信号が低レベルの時
に第１の駆動手段3に第１の信号を入力しない。

【００２８】第２の信号入力手段9は、初期状態におい
て、第２の駆動手段5に第２の信号を入力しない。一
方、通常動作状態において、第２の駆動手段5に第２の
信号を入力する。第２の信号入力手段9は、論理回路（A
ND回路）を有しており論理回路の一方の入力には第２の
信号が入力されており、他方の入力には後述の切換制御
部12から第３の切換信号S3が入力されている。すなわ
ち、第３の切換信号が高レベルの時に第２の駆動手段5
に第２の信号を入力し、第３の切換信号が低レベルの時
に第２の駆動手段5に第２の信号を入力しない。

【００２９】状態切換手段10は、初期状態と通常動作状
態とを切換える。状態切換手段10は、リレースイッチSW
1、SW2、切換制御部12および初期状態期間設定部13を有
している。切換制御部12は、リレースイッチSW1に第１
の切換信号S1（図２（ｃ））を、リレースイッチSW2に
第２の切換信号S2（図２（ｄ））を、第１の信号入力手
段8および第２の信号入力手段9に第３の切換信号S3（図
２（ｅ））を与える。リレースイッチは、各切換信号が
高レベルの時に継状態となり、低レベルの時に断状態と
なる。リレースイッチSW1およびSW2を継状態とすること
により初期状態に、リレースイッチSW1およびSW2を断状
態とすることにより通常動作状態にそれぞれ切換えるこ
とができる。

【００３０】初期状態期間設定部13は、初期状態の期間
T1を決定する。初期状態期間設定部13は、初期状態の期
間T1を、第１の駆動手段の駆動電圧（すなわち、ブート
ストップ用コンデンサに充電される電圧）が第１のスイ
ッチ手段2のオン動作可能な電圧まで昇圧される期間に
設定する。切換制御部12は、初期状態期間設定部13から
の信号に基づいてそれぞれの切換信号を出力する。

【００３１】第１のスイッチ手段2および第２のスイッ
チ手段4の出力側には、平滑回路14が接続されている。
平滑回路14は、例えば、コイルL1およびコンデンサC2を
有している。平滑回路14は、第１のスイッチ手段2およ
び第２のスイッチ手段4からの出力を平滑化し、外部負
荷11のB点に出力する（図２（ｇ））。

【００３２】以下、本実施形態によるブートストラップ
回路の動作について、図１および図２を参照して説明す
る。まず、初期状態において、切換制御部12からの切換
信号S1、S2（図２（ｃ）、（ｄ））により、リレースイ
ッチSW1およびSW2が継状態となる（この期間T1が初期状
態である）。

【００３３】期間Ｔ1において、リレースイッチSW1およ
びSW2が継状態であるので、トランジスタTRが導通し、
第２のスイッチ手段のドレインは基準電位と接続され、
ブートストラップ用コンデンサC1には（V4’−VS−VF(D
4)）の電圧が充電される。

【００３４】論理回路8および9の一方の入力に第１の信
号Q1および第２の信号Q2が各々入力されているが（図２
（ａ）（ｂ））、第３の切換信号S3（図２（ｅ））は低
レベルであるので、論理回路8および9から第１の信号Q1
およびQ2が、第１の駆動手段3および第２の駆動手段5に
入力されない。従って、初期状態においては、第１のス
イッチ手段2および第２のスイッチ手段4はオンオフ動作
せず（図２（ｆ））、平滑回路14から外部負荷11へ信号
が出力されない（図２（ｇ））。

【００３５】ブートストラップ用コンデンサに第１のス
イッチ手段が動作可能な電圧が充電された後、切換制御
部12からの切換信号S1〜S3が反転することにより、リレ
ースイッチSW1およびSW2が断状態となる（この期間T2が
通常動作状態である）。

【００３６】リレースイッチSW1およびSW2が断状態であ
るので、トランジスタTRは遮断し、第４の外部電源から
ブートストラップ用コンデンサC1を充電する経路は断た
れる。

【００３７】論理回路8および9の一方の入力に第１の信
号Q1および第２の信号Q2が入力されており、他方の入力
に入力される第３の切換信号は高レベルである。従っ
て、論理回路8は第１の駆動手段3へ第１の信号Q1を入力
し、論理回路9は第２の駆動手段5へ第２の信号Q2を入力
する。

【００３８】期間T1の終了直後において、ブートストラ
ップ用コンデンサC1には既に第１のスイッチ手段2をオ
ン動作可能な電圧が充電されているので、第１の信号が
高レベルである際に、昇圧電圧が第１のスイッチ手段2
のゲートに供給され、第１のスイッチ手段2をオン動作
することができる。

【００３９】一方、論理回路9から入力される第２の信
号Q2が高レベルである場合に、第３の駆動手段5の駆動
電圧Ｖ3が第２のスイッチ手段4のゲートに供給されるこ
とにより、第２のスイッチ手段4がオン動作する。

【００４０】第２のスイッチ手段4のオン状態において
は、第２のスイッチ手段4のドレイン電位がＶ2となるの
で、ブートストラップ用コンデンサC1の両端には、第３
の外部電源Ｖ３により（V3−V2−VF(D3)）の電位差が生
じ、第１のスイッチ手段2を駆動するための電圧が充電
される。

【００４１】そのため、再び、第１の信号Q1が高レベル
となる場合に、昇圧電圧が第１のスイッチ手段2のゲー
トに供給され、第１のスイッチ手段2を再びオン動作す
ることができる。

【００４２】このように、第１のスイッチ手段2および
第２のスイッチ手段4を正常にオンオフ動作することが
でき、正常にパルス信号を出力することができる（図２
（ｆ））。外部負荷のB点には、正常なパルス信号を平
滑回路14により平滑化した信号を出力することができる
（図2（ｇ））。以上のように、期間T1においては、パ
ルス信号を出力せず、ブートストラップ用コンデンサを
充電するので、期間T2において、第２のスイッチ手段4
のみがオンオフ動作することなく、正常なパルス信号を
出力することができる。

【００４３】次に本発明の別の実施形態について図３お
よび図４を参照して説明する。先の実施形態（ブートス
トラップ回路1）と同一部分については、同一符号を付
け説明を省略する。

【００４４】本実施形態によるブートストラップ回路31
は、第２の昇圧手段7が補助ブートストラップ回路21を
有している。ブートストラップ回路31は、初期状態に補
助ブートストラップ回路21を動作させることによりブー
トストラップ用コンデンサC1を充電する。

【００４５】補助ブートストラップ回路21は、第１の補
助スイッチ手段22、第２の補助スイッチ手段24、第１の
補助駆動手段23、第２の補助駆動手段25、補助ブートス
トラップ用コンデンサC3および補助ブートストラップ用
ダイオードD5、D6を有する補助昇圧手段26、ブートスト
ラップ用コンデンサC1への過電圧防止用のツェナーダイ
オードD7、抵抗R3、第１の補助信号入力手段28、および
第２の補助信号入力手段29を有している。

【００４６】第１の信号入力手段8および第１の補助信
号入力手段28の一方の入力には第１の信号Q1が入力さ
れ、第２の信号入力手段9および第２の補助信号入力手
段29の一方の入力には第２の信号Q2が入力されている
（図４（ａ）、（ｂ））。第１の補助信号入力手段28お
よび第２の補助信号入力手段29の他方の入力には第１の
切換信号S1が入力され、第１の信号入力手段8および第
２の信号入力手段9の他方の入力には第２の切換信号S2
が入力されている（図４（ｃ）（ｄ））。第１の切換信
号S1を高レベルとすることにより初期状態となり、第２
の切換信号S2を高レベルとすることにより通常動作状態
となる。

【００４７】次に、ブートストラップ回路31の動作につ
いて説明する。まず、期間Ｔ1（初期状態）において、
第１の切換信号S1が高レベルであるので、第１の補助信
号入力手段28から第１の信号Q1が第１の補助駆動手段23
に入力され、第２の補助信号入力手段29から第２の信号
Q2が第２の補助駆動手段25に入力され、補助ブートスト
ラップ回路21が動作する。ここで、最初は、補助ブート
ストラップ用コンデンサC3に第1の補助スイッチ手段22
をオン動作させる電圧が充電されていないので、第２の
補助スイッチ手段24のみがオンオフ動作を繰り返す（図
４（ｅ））が、補助ブートストラップ回路21には外部負
荷が接続されていないので、外部に異常信号として出力
さることはない。

【００４８】第２の補助スイッチ手段24がオン動作して
いる間に、第３の外部電源V3より補助ブートストラップ
用コンデンサC3が充電され、さらに、ダイオードD6、抵
抗R3を介して接続されたブートストラップ用コンデンサ
C1も充電される。このように、期間Ｔ1において、補助
ブートストラップ回路21を動作させることにより、ブー
トストラップ用コンデンサC1に第１のスイッチ手段2が
オン動作可能な電圧を充電することができる。

【００４９】一方、第２の切換信号S2は低レベルである
ので、第１の信号入力手段8から第１の信号Q1が第１の
駆動手段3に入力されず、第２の信号入力手段9から第2
の信号Q2が第２の駆動手段5に入力されない。従って、
第１のスイッチ手段2および第２のスイッチ手段4はオン
オフ動作しないので（図４（ｆ））、外部負荷11に出力
信号は現われない（図４（ｇ））。

【００５０】ブートストラップ用コンデンサC1に第１の
スイッチ手段2のオン動作可能な電圧が充電された後、
切換信号がそれそれ反転する。第１の切換信号S1は低レ
ベルであるので、第１の補助信号入力手段28から第１の
信号Q1が第１の補助駆動手段23に入力されず、第２の補
助信号入力手段29から第２の信号Q2が第２の補助駆動手
段25に入力されない。従って、補助ブートストラップ回
路21は動作せず、補助ブートストラップ回路21を用いて
ブートストラップ用コンデンサを充電する経路を断つこ
とができる。

【００５１】一方、第２の切換信号S2は高レベルである
ので、第１の信号入力手段8から第１の信号Q1が第１の
駆動手段3に入力され、第２の信号入力手段9から第２の
信号Q2が第２の駆動手段5に入力される。以後は、先の
実施形態と同様にして正常にブートストラップ回路を動
作させることができる。

【００５２】次に、本発明のさらに別の実施形態につい
て図５、図６を参照して説明する。先の実施形態（ブー
トストラップ回路1）と同一部分については、同一符号
を付け説明を省略する。

【００５３】ブートストラップ回路51は、状態切換手段
10が初期状態期間設定部の代わりに電圧検出手部52を備
えている。電圧検出手部52は、第2の昇圧手段7により昇
圧された第１の駆動手段3の駆動電圧（すなわち、ブー
トストラップ用コンデンサC1に充電される電圧）が、第
１のスイッチ手段2の駆動可能な電圧以上であるか否か
を検出する。

【００５４】切換制御部12は、電圧検出手部52の検出結
果に基づいて初期状態から通常動作状態に切換える。す
なわち、ブートストラップ用コンデンサに充電された電
圧が、第１のスイッチ手段2のオン動作可能な電圧以上
である場合に、各々のリレースイッチを切換え通常動作
状態にする。

【００５５】以下、ブートストラップ回路51の動作につ
いて説明する。初期状態において、第１の切換信号S1お
よび第２の切換信号S2により、リレースイッチSW1およ
びSW2を継状態とし、ブートストラップ用コンデンサC1
を充電する。電圧検出手部52は、ブートストラップ用コ
ンデンサC1に充電された電圧を検出する。この電圧が第
１のスイッチ手段2のオン動作可能な電圧に達していな
い場合には、引き続きリレースイッチSW1およびSW2を継
状態とし、ブートストラップ用コンデンサC1への充電を
持続する。

【００５６】ブートストラップ用コンデンサC1に充電さ
れた電圧が第１のスイッチ手段2のオン動作可能な電圧
以上であることを、電圧検出手部52が検出した場合に、
切換制御部12は第１の切換信号S1および第２の切換信号
S2のレベルを反転させ、リレースイッチSW1およびSW2を
断状態とし、通常動作状態となる。以後は、先の実施形
態と同様にして正常にブートストラップ回路を動作させ
ることができる。

【００５７】以上、本発明の好ましい実施形態について
説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるも
のではない。本発明のブートストラップ回路は、例え
ば、パルス復調回路あるいはスイッチングアンプ等にき
わめて好適に採用することができる。

【００５８】

【発明の効果】本発明によるブートストラップ回路は、
第１のスイッチ手段および第２のスイッチ手段をオンオ
フ動作する以前の初期状態において、第２の昇圧手段に
よりブートストラップ用コンデンサを充電させておくの
で、通常動作状態の開始時点のように第１の昇圧手段に
よりブートストラップ用コンデンサを充電できない場合
においても、第１のスイッチ手段を良好にオン動作する
ことができる。しかも、スイッチ手段と平滑回路とを継
断するリレースイッチを備えていないので、出力信号の
音質に悪影響を与えることなく、第１のスイッチ手段お
よび第２のスイッチ手段を正常に交互にオンオフ動作す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施形態によるブートストラ
ップ回路を示すブロック図である。

【図２】本発明の好ましい実施形態によるブートストラ
ップ回路の各部の動作波形を説明するタイムチャートで
ある。

【図３】本発明の別の好ましい実施形態によるブートス
トラップ回路を示すブロック図である。

【図４】本発明の別の好ましい実施形態によるブートス
トラップ回路の各部の動作波形を説明するタイムチャー
トである。

【図５】本発明の別の好ましい実施形態によるブートス
トラップ回路を示すブロック図である。

【図６】本発明の別の好ましい実施形態によるブートス
トラップ回路の各部の動作波形を説明するタイムチャー
トである。

【図７】従来より用いられるブートストラップ回路を示
すブロック図である。

【図８】従来より用いられるブートストラップ回路の各
部の動作波形を説明するタイムチャートである。

【図９】従来より用いられるブートストラップ回路を示
すブロック図である。

【符号の説明】

1 ブートストラップ回路 2 第１のスイッチ手段 3 第１の駆動手段 4 第２のスイッチ手段 5 第２の駆動手段 6 第１の昇圧手段 7 第２の昇圧手段 8 第１の信号入力手段 9 第２の信号入力手段 10 状態切換手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村山 和孝 大阪府寝屋川市日新町２番１号 オンキヨ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5H007 AA04 CA02 CB02 CB06 DA06 DB03 GA01 GA13 5J039 CC11 KK10 LL01 MM16 5J055 AX11 AX21 AX55 AX56 AX66 BX16 CX00 DX13 DX22 DX56 DX83 DX84 EY01 EY05 EY10 EY12 EY13 EY17 EZ25 EZ54 GX01 GX04 5J056 AA04 BB21 CC29 DD01 DD13 DD27 DD51 DD53 DD55 EE11 FF09 GG06 KK01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の外部電源が接続され、オンオフ動作
   する第１のスイッチ手段と、 第１の信号が入力されることにより、該第１のスイッチ
   手段をオンオフ動作させる第１の駆動手段と、 該第１の外部電源の電位より低電位である第２の外部電
   源に接続され、オンオフ動作する第２のスイッチ手段
   と、 第２の信号が入力されることにより、該第２のスイッチ
   手段をオンオフ動作させる第２の駆動手段と、 ブートストラップ用コンデンサおよびブートストラップ
   用ダイオードを有し、通常動作状態において、該ブート
   ストラップ用コンデンサを充電することにより、該第１
   の駆動手段の駆動電圧を供給する第１の昇圧手段と、 ブートストラップ用コンデンサおよびブートストラップ
   用ダイオードを有し、初期状態において、該ブートスト
   ラップ用コンデンサを充電することにより、該第１の駆
   動手段の駆動電圧を供給する第２の昇圧手段と、 初期状態において、該第１の駆動手段へ該第１の信号を
   入力せず、通常動作状態において、該第１の駆動手段へ
   該第１の信号を入力する、第１の信号入力手段と、 初期状態において、該第２の駆動手段へ該第２の信号を
   入力せず、通常動作状態において、該第２の駆動手段へ
   該第２の信号を入力する、第２の信号入力手段と、 初期状態と通常動作状態とを切換える状態切換手段とを
   備える、ブートストラップ回路。
2. 【請求項２】前記第１の昇圧手段が、第３の外部電源か
   ら前記ブートストラップ用コンデンサを充電し、 前記第２の昇圧手段が、第４の外部電源から前記ブート
   ストラップ用コンデンサを充電する、請求項１に記載の
   ブートストラップ回路。
3. 【請求項３】前記第１の昇圧手段が、第３の外部電源か
   ら前記ブートストラップ用コンデンサを充電し、 前記第２の昇圧手段が、 前記第１の外部電源が接続されオンオフ動作する第１の
   補助スイッチ手段と、 前記第１の信号が入力されることにより該第１の補助ス
   イッチ手段をオンオフ動作させる第１の補助駆動手段
   と、 前記第２の外部電源に接続されオンオフ動作する第２の
   補助スイッチ手段と、 前記第２の信号が入力されることにより該第２の補助ス
   イッチ手段をオンオフ動作させる第２の補助駆動手段
   と、 補助ブートストラップ用コンデンサおよび補助ブートス
   トラップ用ダイオードを有し、該補助ブートストラップ
   用コンデンサを充電することにより、該第１の補助駆動
   手段の駆動電圧を供給する補助昇圧手段と、 初期状態において、該第１の補助駆動手段へ該第１の信
   号を入力し、通常動作状態において、該第１の補助駆動
   手段へ該第１の信号を入力しない、第１の補助信号入力
   手段と、 初期状態において、該第２の補助駆動手段へ該第２の信
   号を入力し、通常動作状態において、該第２の補助駆動
   手段へ該第２の信号を入力しない、第２の補助信号入力
   手段と、 を有する補助ブートストラップ回路を有し、 初期状態において、該補助ブートストラップ回路を動作
   させることにより、該ブートストラップ用コンデンサを
   充電する、請求項１に記載のブートストラップ回路。
4. 【請求項４】前記状態切換手段が、初期状態において、
   前記第２の昇圧手段により昇圧された前記第１の駆動手
   段の駆動電圧が、前記第１のスイッチ手段のオン動作可
   能な電圧以上であるか否かを検出する電圧検出手部をさ
   らに備え、 該電圧検出手部の検出結果に基づいて、初期状態から通
   常動作状態に切換える、 請求項１〜３のいずれかに記載のブートストラップ回
   路。