JP3006320B2 - 高効率ドライバ−を有する電圧変換回路 - Google Patents

高効率ドライバ−を有する電圧変換回路

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JP3006320B2
JP3006320B2 JP4305877A JP30587792A JP3006320B2 JP 3006320 B2 JP3006320 B2 JP 3006320B2 JP 4305877 A JP4305877 A JP 4305877A JP 30587792 A JP30587792 A JP 30587792A JP 3006320 B2 JP3006320 B2 JP 3006320B2
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哲久 山村
耕太郎 岡田
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    • H03K17/063—Modifications for ensuring a fully conducting state in field-effect transistor switches
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
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    • H—ELECTRICITY
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電源回路として利用さ
れる電圧変換回路に関し、さらに詳しくは比較的少ない
消費電力でゲート素子を駆動できる高効率ドライバーを
有する電圧変換回路に関する。
【０００２】
【従来の技術および解決しようとする課題】電子機器、
特に民生用機器に用いられている電源回路は、電池を電
力供給源としたものが多い。電池が供給する電圧と電子
機器内で要求される電圧とは必ずしも一致せず、したが
って供給電圧を変換、すなわち昇圧して電子機器に供給
する必要性が生じる。このような昇圧回路として、従来
からアップ・コンバータと呼ばれる昇圧回路が使用され
ている。アップコンバータ内部では、電源回路に要求さ
れる低損失性能を満たすため、ＮＭＯＳトランジスタの
ゲート電圧を高くしオン抵抗値を下げる目的で出力電圧
よりも高い電圧を供給するプリドライバーが用意されて
いる。
【０００３】しかしながら、ＮＭＯＳトランジスタにお
いては、ターンオン時にゲートに蓄積されターンオフ時
に接地側へと放電され失われる電荷量がゲート電圧が高
くなるにしたがい増大する。したがって、プリドライバ
ー回路での消費電力が電圧の上昇に従い増大し、その結
果として全体の電力変換効率を悪化させてしまう。
【０００４】そこで、本発明の目的は、従来の問題点を
改良するものであり、回路での消費電力を増大すること
なく低損失性能を満たすことができる電圧変換回路を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に従った電圧変換回路は、プリドライバーの
接地側を入力電源に接続して電力回収経路とすることに
より、従来は動作電流が接地側へ流れていたことによる
電力消費をおさえ全体の電力変換効率を改善することを
特徴とするものである。
【０００６】
【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。
【０００７】図１に、本発明の一実施例に従った電圧変
換回路２０を示す。従来のプリドライバーは、昇圧回路
１７の出力電源ライン２と接地電位との間に接続されて
いたが、本発明のプリドライバー４、５は昇圧回路１７
の出力電源ライン２と入力電源ライン１との間で動作す
るように接続されている。プリドライバー４、５はま
た、ＮＭＯＳトランジスタ８、９の各ゲートを制御する
ように接続される。制御回路１６からの制御信号が、Ｎ
ＭＯＳトランジスタ１０、１１の各ゲートおよび各プリ
ドライバー４、５に接続される。ＮＭＯＳトランジスタ
８とＮＭＯＳトランジスタ９との結合点にコンデンサ１
２の正電極が接続され、ＮＭＯＳトランジスタ１０とＮ
ＭＯＳトランジスタ１１との結合点にコンデンサ１２の
負電極が接続される。ＮＭＯＳトランジスタ９とＮＭＯ
Ｓトランジスタ１０との結合点に入力電源ライン１が接
続される。ＮＭＯＳトランジスタ１１のソースが接地
３、ＮＭＯＳトランジスタ８のドレインがコンデンサ１
３の正電極と出力電源ライン１４に接続される。クロッ
ク１８が制御回路１６に接続され、ＮＭＯＳトランジス
タ８〜１１をオン／オフさせる。
【０００８】ＮＭＯＳトランジスタ８、９がターンオフ
するときには、これらのゲート電圧は接地電位ではなく
入力電源電圧とされるので、ゲート容量に蓄積された電
荷は接地側に失われることなく入力電源ライン１を通し
て回収することができる。
【０００９】図２は、高効率ドライバーを得る他の実施
例である。プリドライバー４、５、６が昇圧回路１７の
出力電源ライン２と各々ＮＭＯＳトランジスタ８、９、
１０のソースとの間で動作するように接続される。ＮＭ
ＯＳトランジスタ８とＮＭＯＳトランジスタ９との結合
点にコンデンサ１２の正電極が接続され、ＮＭＯＳトラ
ンジスタ１０とＮＭＯＳトランジスタ１１との結合点に
コンデンサ１２の負電極が接続される。このように接続
したため、トランジスタ８、１０はオフ時にゲート・ソ
ース間がショートされるため、従来ターンオフ時に生じ
ていたソース側の寄生振動を防止できるという効果があ
る。
【００１０】ＮＭＯＳトランジスタ９とＮＭＯＳトラン
ジスタ１０との結合点に入力電源ライン１が接続され
る。ＮＭＯＳトランジスタ１１のソースが接地３、ＮＭ
ＯＳトランジスタ８のドレインがコンデンサ１３の正電
極と出力電源ライン１４に接続される。
【００１１】制御回路１６が、クロック信号１８に応じ
て、ＮＭＯＳトランジスタ８〜１１をオン／オフさせ
る。ＮＭＯＳトランジスタ８、９は、ゲートが各々ソー
スに接続されることでオフし同時にＮＭＯＳトランジス
タ８、９のゲート容量に蓄積された電荷が接地側に失わ
れることなく入力電源ライン１を通して回収される。
【００１２】以上のように、本発明にしたがった実施例
によれば、ＮＭＯＳトランジスタ８、９のゲート容量に
蓄積された電荷を回収することができ、プリドライバー
回路での消費電力を増大させることなく電源回路の低損
失性能を満たす事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に従った電圧変換回路の概略
図である。
【図２】本発明の他の実施例に従った電圧変換回路の概
略図である。
【符号の説明】
１ 入力電源ライン ２ 第２の昇圧回路の出力ライン ３ 接地ライン ４〜７ プリドライバー ８〜１１ ＮＭＯＳトランジスタ １２〜１３ コンデンサ １４ 電源出力ライン １６ 制御回路 １７ 昇圧回路 １８ クロック
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 3/07 H02J 1/00 307

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 クロック信号（１８）に同期して電源電
    圧を数倍電圧に昇圧して出力する第１昇圧回路（１
    ９）、および前記第１昇圧回路の出力電圧（１４）より
    高い電圧（２）を発生させ第１昇圧回路に供給する第２
    昇圧回路（１７）から成る電圧変換回路（２０）であっ
    て：第１の昇圧回路（１９）が、 電源電圧（１）と接地電位（３）との間に直列接続され
    た第１群の２つのゲート素子（１０、１１）と、 電源電圧（１）と出力電圧（４）との間に直列接続され
    た第２群の２つのゲート素子（８、９）と、 第１群のゲート素子間と第２群のゲート素子間との間に
    接続された電圧押上げ用のコンデンサー（１２）と、 出力電圧（１４）と接地電位（３）との間に接続された
    出力用のコンデンサー（１３）と、 クロック信号に応じて前記ゲート素子（８、９、１０、
    １１）を制御する制御回路（１６）と、 前記第２昇圧回路の出力電圧（２）と電源電圧（１）と
    の間で動作するように接続され、制御回路（１６）に応
    じて前記第２群のゲート素子（８、９）を駆動するドラ
    イバー（４、５）と、 から構成されることを特徴とする、高効率ドライバーを
    有する電圧変換回路（２０）。
  2. 【請求項２】 クロック信号（１８）に同期して電源電
    圧を数倍電圧に昇圧して出力する第１昇圧回路（１
    ９）、および前記第１昇圧回路の出力電圧（１４）より
    高い電圧（２）を発生させ第１昇圧回路に供給する第２
    昇圧回路（１７）から成る電圧変換回路（２０）であっ
    て：第１の昇圧回路（１９）が、 電源電圧（１）と接地電位（３）との間に直列接続され
    た第１群の２つのゲート素子（１０、１１）と、 電源電圧（１）と出力電圧（４）との間に直列接続され
    た第２群の２つのゲート素子（８、９）と、 第１群のゲート素子間と第２群のゲート素子間との間に
    接続された電圧押上げ用のコンデンサー（１２）と、 出力電圧（１４）と接地電位（３）との間に接続された
    出力用のコンデンサー（１３）と、 クロック信号に応じて前記すべてのゲート素子（８、
    ９）を制御する制御回路（１６）と、 前記第２昇圧回路の出力電圧（２）と電源電圧（１）と
    の間で動作するように接続され、制御回路（１６）に応
    じて前記第２群の電源側のゲート素子（９）を駆動する
    ドライバー（５）と、 前記第２昇圧回路の出力電圧（２）と第２群のゲート素
    子間電圧との間で動作するように接続され、制御回路
    （１６）に応じて前記第２群の出力側のゲート素子
    （８）を駆動するドライバー（４）と、 から構成されることを特徴とする、高効率ドライバーを
    有する電圧変換回路（２０）。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5539351A (en) * 1994-11-03 1996-07-23 Gilsdorf; Ben Circuit and method for reducing a gate volage of a transmission gate within a charge pump circuit
JP3566060B2 (ja) * 1998-01-29 2004-09-15 富士通株式会社 半導体装置
JP2000040369A (ja) * 1998-07-23 2000-02-08 Mitsubishi Electric Corp 半導体集積回路装置
US6380769B1 (en) * 2000-05-30 2002-04-30 Semiconductor Components Industries Llc Low voltage output drive circuit
JP3608199B2 (ja) * 2001-10-30 2005-01-05 ローム株式会社 Ｉｃ間のインターフェースシステム、及びｉｃ
GB0202065D0 (en) * 2002-01-30 2002-03-13 Watson Brown Hsm Ltd Mixing
GB2404507B (en) * 2003-07-31 2006-06-21 Zetex Plc A high side switching circuit
US7973570B2 (en) * 2008-12-30 2011-07-05 Freescale Semiconductor, Inc. Sample-and-hold (S/H) circuit
US9246382B2 (en) * 2013-08-08 2016-01-26 Micron Technology, Inc. Charge pump including supply voltage-based control signal level

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3631408A (en) * 1968-09-13 1971-12-28 Hitachi Ltd Condenser memory circuit with regeneration means
US3601624A (en) * 1969-12-22 1971-08-24 North American Rockwell Large scale array driver for bipolar devices
GB1348285A (en) * 1971-07-26 1974-03-13 Integrated Photomatrix Ltd Voltage generator
IT1073440B (it) * 1975-09-22 1985-04-17 Seiko Instr & Electronics Circuito elevatore di tensione realizzato in mos-fet
DE3130391A1 (de) * 1981-07-31 1983-02-24 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Monolithisch integrierbare komparatorschaltung
US4570085A (en) * 1983-01-17 1986-02-11 Commodore Business Machines Inc. Self booting logical AND circuit
US4680488A (en) * 1983-06-15 1987-07-14 Nec Corporation MOSFET-type driving circuit with capacitive bootstrapping for driving a large capacitive load at high speed
US5148056A (en) * 1991-03-27 1992-09-15 Mos Electronics Corp. Output buffer circuit
US5148054A (en) * 1991-08-07 1992-09-15 Unitrode Corporation High accuracy MOSFET-switched sampling circuit
JP2736483B2 (ja) * 1992-03-03 1998-04-02 三菱電機株式会社 電圧発生装置

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