JP3316468B2 - 昇圧回路、昇圧方法および電子機器 - Google Patents

昇圧回路、昇圧方法および電子機器

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JP3316468B2
JP3316468B2 JP06521799A JP6521799A JP3316468B2 JP 3316468 B2 JP3316468 B2 JP 3316468B2 JP 06521799 A JP06521799 A JP 06521799A JP 6521799 A JP6521799 A JP 6521799A JP 3316468 B2 JP3316468 B2 JP 3316468B2
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    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、昇圧に必要な蓄電
素子の個数を削減した昇圧回路、昇圧方法、および、こ
の昇圧回路による出力を電源として用いた電子機器に関
する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、液晶表示装置においては、良好
な表示特性を得るために、液晶素子を駆動する際に高電
圧の電源を必要とする。このため、液晶表示装置に用い
られる電源回路は、入力電圧を昇圧回路によって昇圧し
て、液晶素子を駆動する駆動回路等に供給する構成とな
っている。
【０００３】ここで、従来の昇圧回路の構成について、
昇圧倍数を４倍とする場合を例にとって説明する。図１
３は、この場合の昇圧回路１３８の構成を示す回路図で
あり、トランジスタＱ１〜Ｑ８と、補助コンデンサＣ
１、Ｃ２、Ｃ２ｐと、出力コンデンサＣｏｕｔとから構
成される。
【０００４】図１４は、この昇圧回路１３８に供給され
る制御信号を示すタイミングチャートである。この図に
示される制御信号ａは、制御信号ｂのパルス幅を狭めた
信号であり、昇圧回路１３８におけるｎチャネル型トラ
ンジスタＱ２、Ｑ４、Ｑ６、Ｑ８のゲート信号として供
給される。また、制御信号ｂは、昇圧回路１３８におけ
るｐチャネル型トランジスタＱ１、Ｑ３、Ｑ５、Ｑ７の
ゲート信号として供給される。
【０００５】このような制御信号ａ、ｂが昇圧回路１３
８に供給された場合、まず、図１４ので示される期間
では、すなわち、制御信号ａのみが「Ｈ」レベルである
期間では、トランジスタＱ２、Ｑ４、Ｑ６、Ｑ８がオン
となる一方、他のトランジスタはすべてオフとなる。し
たがって、補助コンデンサＣ１にあっては、図１５の
で示されるように、端子Ｃ１Ｈが入力電圧Ｖｉｎの供給
ラインに接続されるとともに、端子Ｃ１Ｌが接地ライン
に接続されるので、入力電圧Ｖｉｎで充電されることと
なる。また、補助コンデンサＣ２にあっては、次ので
示される期間において２Ｖｉｎで充電された補助コンデ
ンサＣ２ｐに並列に接続されて充電される。この後、一
旦、トランジスタＱ１〜Ｑ８はすべてオフとなる。
【０００６】次に、図１４ので示される期間では、す
なわち、制御信号ａ、ｂがともに「Ｌ」レベルとなる期
間では、トランジスタＱ１、Ｑ３、Ｑ５、Ｑ７がオンと
なる一方、他のトランジスタはすべてオフとなる。この
ため、図１５ので示されるように、補助コンデンサＣ
１の端子Ｃ１Ｌが入力電圧Ｖｉｎの供給ラインに切り替
えられて接続されるとともに、端子Ｃ１Ｈが入力電圧Ｖ
ｉｎの供給ラインから切り離されるので、端子Ｃ１Ｈの
電位は、入力電圧Ｖｉｎを、補助コンデンサＣ１の出力
電圧Ｖｉｎだけ高位側にオフセットさせた２Ｖｉｎとな
る。一方、補助コンデンサＣｐにあっては、端子ＣｐＨ
が端子Ｃ１Ｈに接続される結果、２Ｖｉｎの電位差で充
電されるので、上記の期間において端子ＣｐＨの電位
が２Ｖｉｎとなる。さらに、端子Ｃ１Ｈには、上記の
期間において２Ｖｉｎで充電された補助コンデンサＣ２
の端子Ｃ２Ｌが接続されるので、当該補助コンデンサＣ
２における端子Ｃ２Ｈの電位は、端子Ｃ１Ｈ（ＣｐＨ、
Ｃ２Ｌ）の電位である２Ｖｉｎを、補助コンデンサＣ２
の出力電圧２Ｖｉｎだけ高位側にオフセットさせた４Ｖ
ｉｎとなって、以降、出力コンデンサＣｏｕｔで平滑化
されることとなる。このように、の期間を繰り返す
ことによって、入力電圧Ｖｉｎが４倍に昇圧されて出力
されることとなる。
【０００７】さらに、昇圧倍数を高率とする場合、例え
ば、昇圧倍数を１６倍とする場合には、図１６に示され
るように、補助コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ２ｐ、Ｃ３、
Ｃ３ｐ、Ｃ４、Ｃ４ｐの７個が用いられて、まず、同図
ので示されるように、補助コンデンサＣ１が入力電圧
Ｖｉｎで充電されるとともに、補助コンデンサＣ２が、
次のにおいて２Ｖｉｎで充電された補助コンデンサＣ
２ｐに並列に接続されて充電され、同様に、補助コンデ
ンサＣ３が、次のにおいて４Ｖｉｎで充電された補助
コンデンサＣ３ｐに並列に接続されて充電され、同様
に、補助コンデンサＣ４が、次のにおいて８Ｖｉｎで
充電された補助コンデンサＣ２ｐに並列に接続されて充
電される。
【０００８】次に、同図ので示されるように、第１
に、入力電圧Ｖｉｎを、補助コンデンサＣ１の出力電圧
Ｖｉｎだけ高位側にオフセットさせた２Ｖｉｎによっ
て、補助コンデンサＣ２ｐが充電され、第２に、補助コ
ンデンサＣ１による２Ｖｉｎの電位を、補助コンデンサ
Ｃ２の出力電圧２Ｖｉｎだけ高位側にオフセットさせた
４Ｖｉｎによって、補助コンデンサＣ３ｐが充電され、
第３に、補助コンデンサＣ２による４Ｖｉｎの電位を、
補助コンデンサＣ３の出力電圧４Ｖｉｎだけ高位側にオ
フセットさせた８Ｖｉｎによって、補助コンデンサＣ４
ｐが充電され、第４に、補助コンデンサＣ３による８Ｖ
ｉｎの電位を、補助コンデンサＣ４の出力電圧８Ｖｉｎ
だけ高位側にオフセットさせることで、入力電圧Ｖｉｎ
を１６倍に昇圧した１６Ｖｉｎが得られることとなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
昇圧回路では、平滑化コンデンサＣｏｕｔを除いて考え
ると、４倍昇圧では３個、１６倍では７個必要であり、
一般的に言えば、２n倍の昇圧に必要な補助コンデンサ
が（２ｎ−１）個必要となる。ここで、昇圧回路を含む
電源回路を集積するような場合、コンデンサのような容
量回路を半導体基板上に形成するのは困難であり、ま
た、形成可能であるにしても、回路サイズの肥大化を招
くので、昇圧に必要なコンデンサの個数は、できるだけ
削減したいという事情がある。
【００１０】そして、なによりも従来の昇圧回路におい
て問題となる点は、昇圧倍数の任意の制御が困難であ
る、という点にある。このため、昇圧後の電圧を所望の
値で定電圧化するためには、昇圧回路の後段に、別途、
スイッチングレギュレータなどの定電圧回路が必要とな
って、その分、電源回路の規模が複雑化する点にある。
【００１１】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、昇圧に必要な
コンデンサのような蓄電素子を削減して、構成の簡易化
を図るとともに、昇圧倍数を比較的自由に制御すること
が可能な昇圧回路、昇圧方法、および、この昇圧回路に
よる出力を電源として用いた電子機器を提供することに
ある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にかかる昇圧回路にあっては、第１の蓄電素子
と、第２の蓄電素子と、前記第１の蓄電素子の一方の端
子と所定の電位を有する第１のラインとの間に接続され
る第１の接続手段と、前記第１の蓄電素子の他方の端子
と第２のラインとの間に接続される第２の接続手段と、
前記第１の蓄電素子の一方の端子と前記第１のラインと
は異なる電位を有する第２のラインとの間に接続される
第３の接続手段と、前記第２の蓄電素子の一方の端子と
前記第１の蓄電素子の他方の端子の間に接続される第４
の接続手段と、前記第２の蓄電素子の他方の端子と前記
第１の蓄電素子の他方の端子との間に接続される第５の
接続手段と、前記第２の蓄電素子の一方の端子と前記第
１のラインとの間に接続される第６の接続手段と、出力
ラインと前記第２の蓄電素子の他方の端子との間に接続
される第７の接続手段とを有し、前記第１乃至第７の接
続手段は、第１の過程において、第１の蓄電素子におけ
る一方の端子を、所定の電位を有する第１のラインに接
続するとともに、前記第１の蓄電素子における他方の端
子を、前記第１のラインとは異なる電位を有する第２の
ラインに接続するよう制御され、第２の過程において、
第２の蓄電素子における一方の端子を前記第１のライン
に接続するとともに、前記第１の蓄電素子における一方
の端子を前記第２のラインに切り替え、かつ、前記第１
の蓄電素子における他方の端子を前記第２の蓄電素子に
おける他方の端子に切り替えて接続するよう制御され、
前記第２の過程と排他的に行われる第３の過程におい
て、前記第２の蓄電素子における一方の端子を前記第１
のラインに接続するとともに、他方の端子を前記第２の
ラインに接続するよう制御され、第４の過程において、
前記第２の蓄電素子における一方の端子を前記第１の蓄
電素子における他方の端子に切り替えるとともに、前記
第２の蓄電素子における他方の端子を出力ラインに切り
替えて接続するよう制御され、前記第２の過程を含む昇
圧動作と、前記第３の過程を含む昇圧動作を時分割で行
うよう制御されることを特徴とする。
【００１３】また、本発明の昇圧方法は、第１の蓄電素
子における一方の端子を、所定の電位を有する第１のラ
インに接続するとともに、前記第１の蓄電素子における
他方の端子を、前記第１のラインとは異なる電位を有す
る第２のラインに接続する第１の過程と、第２の蓄電素
子における一方の端子を前記第１のラインに接続すると
ともに、前記第１の蓄電素子における一方の端子を前記
第２のラインに切り替え、かつ、前記第１の蓄電素子に
おける他方の端子を前記第２の蓄電素子における他方の
端子に切り替えて接続する第２の過程と、前記第２の過
程と排他的に行われる、前記第２の蓄電素子における一
方の端子を前記第１のラインに接続するとともに、他方
の端子を前記第２のラインに接続する第３の過程と、前
記第２の蓄電素子における一方の端子を前記第１の蓄電
素子における他方の端子に切り替えるとともに、前記第
２の蓄電素子における他方の端子を出力ラインに切り替
えて接続する第４の過程とを有し、前記第２の過程を含
む昇圧動作と、前記第３の過程を含む昇圧動作を時分割
で行うことを特徴とする。
【００１４】本発明の昇圧回路や昇圧方法によれば、仮
に、第２の接続手段による第２の蓄電素子の接続期間を
全期間に、第４の接続手段による接続期間をゼロとして
制御すると、上述のように、出力ラインの電位は、第２
のラインの４倍電位となる。一方、第２の接続手段によ
る第２の蓄電素子の接続期間をゼロに、第４の接続手段
による接続期間を全期間として制御すると、第２の蓄電
素子の出力電圧は、第１のラインと第２のラインとの電
位差の２倍とならずに等倍となるので、出力ラインの電
位は、第２のラインの３倍電位となる。このため、接続
期間の割合を制御して、出力ラインの電位を平滑化する
と、昇圧倍数を４倍〜３倍の間で無段階に可変させるこ
とが可能となる。
【００１５】なお、このような構成は、第１のラインが
第２のラインよりも高位となる場合にも、第１のライン
が第２のラインよりも低位となる場合にも、それぞれ対
応可能である。また、基準電位は、第１のラインまたは
第２のラインいずれでも良い。
【００１６】この場合において、前記第２のラインの電
位または前記出力ラインに基づく電位が所定の値より絶
対値でみて小さい場合に、前記第２の過程による前記第
２の蓄電素子の接続期間を、前記第３の過程による前記
第２の蓄電素子の接続期間よりも長くなるように制御す
ることが望ましい。これにより、出力ラインの電位を一
定化させることができる。
【００１７】加えて、本発明にかかる昇圧方法におい
て、第２及び第３の過程と排他的に行われ、前記第１の
蓄電素子における一方の端子が前記第２のラインに接続
された状態で、前記第１の蓄電素子における他方の端子
を前記出力ラインに接続する第５の過程を有し、前記第
２または第３の過程を含む昇圧動作と、前記第５の過程
を含む昇圧動作を時分割で行うことを特徴とする。
【００１８】この場合において、前記第２のラインの電
位または前記出力ラインに基づく電位が所定の値より絶
対値でみて小さい場合に、前記第２または第４の過程に
よる前記第２の蓄電素子の接続期間を、前記第５の過程
の接続期間よりも長くなるように制御することが望まし
い。これにより、出力ラインの電位を一定化させること
ができる。
【００１９】また、本発明の昇圧方法は、前記第２のラ
インを前記出力ラインに接続する第６の過程を有し、前
記第２、第３、または第５の過程を含む昇圧動作と、前
記第６の過程による昇圧動作を時分割で行うことを特徴
とする。
【００２０】この場合、前記第２のラインの電位または
前記出力ラインに基づく電位が所定の値より絶対値でみ
て小さい場合に、前記第２または第３の過程による前記
第２の蓄電素子の接続期間あるいは前記第５の接続手段
による接続期間を、前記第６の接続手段の接続期間より
も長くなるように制御することが望ましい。これによ
り、出力ラインの電位を一定化させることができる。
【００２１】また、本発明の昇圧方法は、第１の蓄電素
子における一方の端子を、所定の電位を有する第１のラ
インに接続するとともに、前記第１の蓄電素子における
他方の端子を、前記第１のラインとは異なる電位を有す
る第２のラインに接続する第１の過程と、第２の蓄電素
子における一方の端子を前記第１のラインに接続すると
ともに、前記第１の蓄電素子における一方の端子を前記
第２のラインに切り替え、かつ、前記第１の蓄電素子に
おける他方の端子を前記第２の蓄電素子における他方の
端子に切り替えて接続する第２の過程と、第ｍ（ｍは、
３≦ｍ≦ｎを満たす整数）の蓄電素子における一方の端
子を前記第１のラインに接続するとともに、前記第（ｍ
−１）の蓄電素子における一方の端子を前記第（ｍ−
２）の蓄電素子における他方の端子に切り替え、かつ、
前記第（ｍ−１）の蓄電素子における他方の端子を前記
第ｍの蓄電素子における他方の端子に切り替えて接続す
る第３から第ｎまでの過程と、第ｎの蓄電素子における
一方の端子を第（ｎ−１）の蓄電素子における他方の端
子に切り替えるとともに、前記第ｎの蓄電素子における
他方の端子を出力ラインに切り替えて接続する第（ｎ＋
１）の過程を有するｎ倍の昇圧電圧発生工程と、第ｍ’
（ｍ’は、３≦ｍ’≦ｎ’を満たす整数）の蓄電素子に
おける一方の端子を前記第１のラインに接続するととも
に、前記第（ｍ’−１）の蓄電素子における一方の端子
を前記第（ｍ’−２）の蓄電素子における他方の端子に
切り替え、かつ、前記第（ｍ’−１）の蓄電素子におけ
る他方の端子を前記第ｍの蓄電素子における他方の端子
に切り替えて接続する第３から第ｎ’までの過程と、第
ｎ’の蓄電素子における一方の端子を第（ｎ’−１）の
蓄電素子における他方の端子に切り替えるとともに、前
記第ｎの蓄電素子における他方の端子を出力ラインに切
り替えて接続する第（ｎ’＋１）の過程とを有するｎ’
倍の昇圧電圧発生工程とを有し、前記ｎ倍の昇圧電圧発
生工程と前記ｎ’倍の昇圧電圧発生工程とを時分割で行
うことにより、ｎ倍とｎ’倍の中間の昇圧電圧を発生さ
せることを特徴とする。
【００２２】このようにすることにより、容易にｎ倍と
ｎ’倍の中間の昇圧電圧を発生させることができる。
【００２３】また、本発明の電子機器は、上記昇圧方法
により昇圧動作を行う電源回路を有することを特徴とす
る。
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
【００３０】＜第１実施形態＞まず、本発明の基本構成
となる第１実施形態について説明する。図１は、本実施
形態にかかる昇圧回路を適用した電源回路の構成を示す
ブロック図である。この図に示されるように、電源回路
１００は、電圧検出回路１１０、昇圧制御回路１２０お
よび昇圧回路１３０から構成されている。このうち、電
圧検出回路１１０は、例えば、昇圧回路１３０の出力電
圧Ｖｏｕｔを検出して、その検出結果を昇圧制御回路１
２０に供給するものである。昇圧制御回路１２０は、電
圧検出回路１１０によって検出された出力電圧Ｖｏｕｔ
にしたがって、昇圧回路１３０の昇圧倍数を制御するた
めの制御信号ａ、ｂ、ｃ１、ｃ２、ｄを生成するもので
ある。
【００３１】ここで、昇圧回路１３０の詳細構成につい
て図２を参照して説明する。この昇圧回路１３０は、昇
圧制御回路１２０によって生成された制御信号ａ、ｂ、
ｃ１、ｃ２、ｄにしたがって、入力電圧Ｖｉｎを１倍か
ら４倍までの間で昇圧して出力電圧Ｖｏｕｔとして出力
するものであり、スイッチング素子としてのトランジス
タＱ２〜Ｑ８と、補助コンデンサＣ１、Ｃ２と、出力コ
ンデンサＣｏｕｔとから構成される。
【００３２】詳細には、補助コンデンサＣ１における一
方の端子Ｃ１Ｌが、制御信号ａをゲート信号とするｎチ
ャネル型トランジスタＱ４を介して、基準電位を有する
接地ラインに接続されるとともに、制御信号ｂをゲート
信号とするｐチャネル型トランジスタＱ３を介して、入
力電圧Ｖｉｎの供給ラインに接続されている。
【００３３】一方、補助コンデンサＣ１における他方の
端子Ｃ１Ｈは、次のように接続されている。すなわち、
端子Ｃ１Ｈは、第１に、制御信号ａをゲート信号とする
ｎチャネル型トランジスタＱ２を介して、入力電圧Ｖｉ
ｎの供給ラインに接続され、第２に、制御信号ｄをゲー
ト信号とするｐチャネル型トランジスタＱ７を介して、
補助コンデンサＣ２における一方の端子Ｃ２Ｌと、さら
に、制御信号ｃ２をゲート信号とするｎチャネル型トラ
ンジスタＱ８を介した接地ラインとに接続され、第３
に、制御信号ｃ１をゲート信号とするｎチャネル型トラ
ンジスタＱ６を介して、補助コンデンサＣ２の他方の端
子Ｃ２Ｈと、さらに、制御信号ｄをゲート信号とするｐ
チャネル型トランジスタＱ５を介した出力電圧Ｖｏｕｔ
の出力ラインとに接続されている。
【００３４】そして、出力コンデンサＣｏｕｔは、出力
電圧Ｖｏｕｔを平滑化するために、当該出力ラインおよ
び接地ライン間に並列に接続されている。
【００３５】＜第１実施形態の動作＞次に、上述した構
成による電源回路１００の動作について説明する。昇圧
制御回路１２０は、本来的には、出力電圧Ｖｏｕｔに応
じて昇圧回路１３０の昇圧倍数を無段階に制御するもの
であるが、便宜上、昇圧倍数をそれぞれ４倍、３倍、２
倍、１倍とした場合の各動作について説明し、その後、
昇圧倍数の無段階制御について説明することとする。
【００３６】＜４倍昇圧＞そこでまず、昇圧回路１３０
の昇圧倍数が４倍である場合の動作について説明する。
この場合、昇圧制御回路１２０は、図３のタイミングチ
ャートで示されるように、制御信号ａ、ｂ、ｃ１、ｃ
２、ｄをそれぞれ生成する。図で示されるように、制御
信号ａは、制御信号ｂのパルス幅を狭めた信号である。
また、制御信号ｃ１、ｃ２は、それぞれ制御信号ｂを反
転させて１／２分周した信号である。さらに、制御信号
ｄは、制御信号ｃ１またはｃ２を反転させて半周期分だ
け遅延させた信号である。
【００３７】さて、このような制御信号が昇圧回路１３
０に供給された場合に、まず、図３ので示される期間
においては、すなわち、制御信号ａ、ｂ、ｄが「Ｈ」レ
ベルであって、制御信号ｃ１、ｃ２が「Ｌ」レベルであ
る期間においては、トランジスタＱ２、Ｑ４がオンとな
る一方、他のトランジスタはすべてオフとなる。したが
って、補助コンデンサＣ１にあっては、図４ので示さ
れるように、端子Ｃ１Ｈが入力電圧Ｖｉｎの供給ライン
に接続されるとともに、端子Ｃ１Ｌが接地ラインに接続
されるので、入力電圧Ｖｉｎで充電されることとなる。
この後、一旦、トランジスタＱ２〜Ｑ８はすべてオフと
なる。
【００３８】次に、図３ので示される期間では、すな
わち、制御信号ｃ１、ｃ２、ｄが「Ｈ」レベルであっ
て、制御信号ａ、ｂが「Ｌ」レベルである期間では、ト
ランジスタＱ３、Ｑ６、Ｑ８がオンとなる一方、他のト
ランジスタはすべてオフとなる。このため、図４ので
示されるように、補助コンデンサＣ１の端子Ｃ１Ｌが入
力電圧Ｖｉｎの供給ラインに接続されるとともに、端子
Ｃ１Ｈが入力電圧Ｖｉｎの供給ラインから切り離される
ので、端子Ｃ１Ｈの電位は、入力電圧Ｖｉｎを、補助コ
ンデンサＣ１の出力電圧Ｖｉｎだけ高位側にオフセット
させた２Ｖｉｎとなる。一方、補助コンデンサＣ２にあ
っては、端子Ｃ２Ｈが端子Ｃ１Ｈに接続されるととも
に、端子Ｃ２Ｌが接地ラインに接続されるので、両端子
間の電位差である２Ｖｉｎで充電されることとなる。こ
の後、一旦、トランジスタＱ２〜Ｑ８はすべてオフとな
る。
【００３９】そして、図３ので示される期間では、す
なわち、制御信号ａ、ｂ、ｃ１、ｃ２、ｄがすべて
「Ｌ」レベルとなる期間では、トランジスタＱ３、Ｑ
５、Ｑ７がオンとなる一方、他のトランジスタはすべて
オフとなる。このため、図４ので示されるように、補
助コンデンサＣ１の端子Ｃ１Ｌが入力電圧Ｖｉｎの供給
ラインに接続された状態で、端子Ｃ１Ｈと端子Ｃ２Ｌと
が接続されるとともに、端子Ｃ２Ｈが出力電圧Ｖｏｕｔ
の出力ラインに接続される。したがって、端子Ｃ２Ｈの
電位は、２Ｖｉｎである端子Ｃ１Ｈ（Ｃ２Ｌ）の電位
を、補助コンデンサＣ２の出力電圧２Ｖｉｎだけ高位側
にオフセットさせた４Ｖｉｎとなって、以降、出力コン
デンサＣｏｕｔで平滑化されることとなる。なお、出力
ラインに負荷が接続されていると、出力コンデンサＣｏ
ｕｔの放電が進行するので、出力電圧Ｖｏｕｔは、トラ
ンジスタＱ５がオフしてからオンするまでの期間におい
て、４Ｖｉｎから徐々に低下することになる。
【００４０】このようにして、、の期間を繰返し
経ることによって、入力電圧Ｖｉｎが４倍に昇圧されて
出力されることとなる。
【００４１】＜３倍昇圧＞次に、昇圧回路１３０の昇圧
倍数が３倍である場合の動作について説明する。この場
合、昇圧制御回路１２０は、図５のタイミングチャート
で示される制御信号ａ、ｂ、ｃ１、ｃ２、ｄをそれぞれ
生成する。ここで、制御信号ａ、ｂは、図に示されるよ
うに、４倍昇圧の場合と同じ信号である。また、制御信
号ｃ１、ｃ２は、制御信号ａと同じ信号であり、同様
に、制御信号ｄは、制御信号ｂと同じ信号である。
【００４２】さて、このような制御信号が昇圧回路１３
０に供給された場合に、まず、図５ので示される期間
においては、すなわち、制御信号ａ、ｂ、ｃ１、ｃ２、
ｄがすべて「Ｈ」レベルである期間においては、トラン
ジスタＱ２、Ｑ４、Ｑ６、Ｑ８がオンとなる一方、他の
トランジスタはすべてオフとなる。このため、補助コン
デンサＣ１、Ｃ２は、図６ので示されるように、端子
Ｃ１Ｈおよび端子Ｃ２Ｈが入力電圧Ｖｉｎの供給ライン
に、端子Ｃ１Ｌおよび端子Ｃ２Ｌが接地ラインに、並列
接続されるので、補助コンデンサＣ１、Ｃ２は、それぞ
れ入力電圧Ｖｉｎで充電されることとなる。この後、一
旦、トランジスタＱ２〜Ｑ８はすべてオフとなる。
【００４３】次に、図５ので示される期間になると、
すなわち、制御信号ａ、ｂ、ｃ、ｄ１、ｄ２がすべて
「Ｌ」レベルになると、トランジスタＱ３、Ｑ５、Ｑ７
がオンとなる一方、他のトランジスタはすべてオフとな
る。このため、図６ので示されるように、補助コンデ
ンサＣ１の端子Ｃ１Ｌが入力電圧Ｖｉｎの供給ラインに
接続されるので、端子Ｃ１Ｈの電位は、入力電圧Ｖｉｎ
を、補助コンデンサＣ１の出力電圧Ｖｉｎだけ高位側に
オフセットさせた２Ｖｉｎとなる。さらに、この状態に
おいて、端子Ｃ１Ｈには、補助コンデンサＣ２の端子Ｃ
２Ｌが接続されるとともに、端子Ｃ２Ｈが出力電圧Ｖｏ
ｕｔの出力ラインに接続されるので、端子Ｃ２Ｈの電位
は、２Ｖｉｎである端子Ｃ１Ｈ（Ｃ２Ｌ）の電位を、補
助コンデンサＣ２の出力電圧Ｖｉｎだけ高位側にオフセ
ットさせた３Ｖｉｎとなる。なお、出力ラインに負荷が
接続されていると、出力コンデンサＣｏｕｔの放電が進
行するので、出力電圧Ｖｏｕｔは、トランジスタＱ５が
オフしてからオンするまでの期間において、３Ｖｉｎか
ら徐々に低下することになる。
【００４４】このようにして、の期間を繰返し経る
ことによって、入力電圧Ｖｉｎが３倍に昇圧されて出力
されることとなる。
【００４５】＜２倍昇圧＞次に、昇圧回路１３０の昇圧
倍数が２倍である場合の動作について説明する。この場
合、昇圧制御回路１２０は、例えば、図７のタイミング
チャートで示される制御信号ａ、ｂ、ｃ１、ｃ２、ｄを
それぞれ生成する。ここで、制御信号ａ、ｂは、図に示
されるように、４倍および３倍昇圧の場合と同じ信号で
ある。また、制御信号ｃ１は、制御信号ｂを反転させた
信号であり、制御信号ｃ２は、常に「Ｌ」レベルの信号
である。一方、制御信号ｄは、制御信号ｂと同じ信号で
ある。
【００４６】さて、このような制御信号が昇圧回路１３
０に供給された場合に、まず、図７ので示される期間
においては、すなわち、制御信号ｃ１以外の制御信号
ａ、ｂ、ｃ１、ｄが「Ｈ」レベルである期間において
は、４倍昇圧のの期間と同様に、トランジスタＱ２、
Ｑ４がオンとなる一方、他のトランジスタはすべてオフ
となるので、図８ので示されるように、補助コンデン
サＣ１は、電圧Ｖｉｎで充電されることとなる。この
後、一旦、トランジスタＱ２〜Ｑ８はすべてオフとな
る。
【００４７】次に、図７ので示される期間になると、
すなわち、制御信号ｃ１が「Ｈ」レベルであって、制御
信号ａ、ｂ、ｃ２、ｄが「Ｌ」レベルである期間になる
と、トランジスタＱ３、Ｑ５、Ｑ６、Ｑ７がオンとなる
一方、他のトランジスタはすべてオフとなる。このた
め、図８ので示されるように、補助コンデンサＣ１の
端子Ｃ１Ｌが入力電圧Ｖｉｎの供給ラインに接続される
とともに、端子Ｃ１Ｈが出力電圧Ｖｏｕｔの出力ライン
に接続されるので、出力電圧Ｖｏｕｔは、入力電圧Ｖｉ
ｎを、補助コンデンサＣ１の出力電圧Ｖｉｎだけ高位側
にオフセットさせた２Ｖｉｎとなる。
【００４８】なお、この期間において、端子Ｃ２Ｌおよ
び端子Ｃ２Ｈが短絡されるので、補助コンデンサＣ２は
充電されない。また、出力ラインに負荷が接続されてい
ると、出力コンデンサＣｏｕｔの放電が進行するので、
出力電圧Ｖｏｕｔは、トランジスタＱ５がオフしてから
オンするまでの期間において、Ｖｉｎから徐々に低下す
ることになる。
【００４９】このようにして、の期間を繰返し経る
ことによって、入力電圧Ｖｉｎが２倍に昇圧されて出力
されることとなる。
【００５０】＜１倍昇圧＞次に、昇圧回路１３０の昇圧
倍数が１倍である場合の動作について説明する。この場
合、昇圧制御回路１２０は、図９のタイミングチャート
で示される制御信号ａ、ｂ、ｃ１、ｃ２、ｄをそれぞれ
生成する。ここで、制御信号ａは、図に示されるよう
に、４倍、３倍および２倍昇圧の場合と同様である。ま
た、制御信号ｂは、常に「Ｈ」レベルの信号である。一
方、制御信号ｃ１は、制御信号ａと同じ信号である。さ
らに、制御信号ｃ２は、常に「Ｈ」レベルの信号であ
る。くわえて、制御信号ｄは、制御信号ａまたはｃ１を
反転させた信号である。
【００５１】さて、このような制御信号が昇圧回路１３
０に供給された場合に、図５ので示される期間におい
ては、すなわち、制御信号ａ、ｂが「Ｈ」レベルとな
り、制御信号ｄが「Ｌ」レベルである期間においては、
トランジスタＱ２、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６、Ｑ７がオンとな
る一方、他のトランジスタはすべてオフとなる。このた
め、入力電圧Ｖｉｎの供給ラインが出力ラインに接続さ
れるので、入力電圧Ｖｉｎがそのまま出力電圧Ｖｏｕｔ
となる。なお、この期間において、端子Ｃ２Ｌおよび端
子Ｃ２Ｈが短絡されるので、補助コンデンサＣ２は充電
されない。また、出力ラインに負荷が接続されている
と、出力コンデンサＣｏｕｔの放電が進行するので、出
力電圧Ｖｏｕｔは、トランジスタＱ５がオフしてからオ
ンするまでの期間において、Ｖｉｎから徐々に低下する
ことになる。
【００５２】このようにしての期間によって、入力電
圧Ｖｉｎがそのまま出力電圧Ｖｏｕｔとして出力される
こととなる。
【００５３】＜４倍〜１倍の無段階昇圧＞このように、
本実施形態の昇圧回路では、まず、４倍、３倍、２倍、
１倍の昇圧が可能であるが、昇圧倍数についてはこれに
とどまらず、実際には、４倍から１倍までの間で無段階
で昇圧可能である。すなわち、昇圧制御回路１２０が、
異なる昇圧倍数の制御信号を時分割で供給し、その供給
期間の割合を制御することで、昇圧倍数を、当該異なる
倍数間の値に設定することが可能となる。
【００５４】例えば、４倍昇圧時の制御信号と、３倍昇
圧時の制御信号とを、それぞれ同じ期間だけ交互に供給
すれば、出力コンデンサＣｏｕｔによって平滑化される
出力電圧Ｖｏｕｔを、入力電圧Ｖｉｎの３．５倍とし
て、実質的に昇圧倍数を３．５倍とすることが可能とな
る。また、例えば、４倍昇圧時の制御信号を２５％の期
間で、３倍昇圧時の制御信号を７５％の期間で、それぞ
れ交互に供給すれば、実質的に昇圧倍数を３．２５倍と
することが可能となる。いずれの場合も、制御信号ａ、
ｂは共通であるので、制御信号ｃ１（ｃ２）と制御信号
ｄとを変化させるだけで良い。
【００５５】ここで、本実施形態にあっては、上述のよ
うに、補助コンデンサＣ１、Ｃ２の接続を時分割で制御
して、４Ｖｉｎ、３Ｖｉｎ、２Ｖｉｎ、Ｖｉｎという各
電圧を得ているので、制御信号の供給期間の割合を制御
するということは、各電圧を得るのに必要な接続形態を
時分割で排他的に制御することにほかならない。
【００５６】また、昇圧倍数を４倍〜３倍の間に設定す
る場合、用いる制御信号については、４倍昇圧時の制御
信号と３倍昇圧時の制御信号との組み合わせのほか、４
倍昇圧時の制御信号と２倍または１倍昇圧時の制御信号
とを組み合わせても可能である。上述の３．５倍という
昇圧倍数を例にとって説明すれば、４倍昇圧時の制御信
号を７５％の期間で、２倍昇圧時の制御信号を２５％の
期間で、それぞれ交互に供給すれば良く、また、４倍昇
圧時の制御信号を８３．３％の期間で、１倍昇圧時の制
御信号を１６．７％の期間で、それぞれ交互に供給すれ
ば良い。
【００５７】同様に、昇圧倍数を３倍〜２倍の間に設定
する場合、用いる制御信号については、３倍昇圧時の制
御信号と２倍昇圧時の制御信号との組み合わせのほか、
４倍昇圧時の制御信号と２倍または１倍昇圧時の制御信
号とを組み合わせや、さらに、３倍昇圧時の制御信号と
１倍昇圧時の制御信号とを組み合わせでも可能である。
同様に、昇圧倍数を２倍〜１倍の間に設定する場合、用
いる制御信号については、２倍昇圧時の制御信号と１倍
昇圧時の制御信号との組み合わせのほか、４倍または３
倍昇圧時の制御信号と１倍昇圧時の制御信号とを組み合
わせでも可能である。ただし、昇圧倍数差の大きな制御
信号同士を組み合わせると、出力コンデンサＣｏｕｔ
が、電位差の大きな電圧同士を平滑化することになるの
で、出力電圧のリプルが大きくなる点に留意すべきであ
る。
【００５８】実際、このような制御は、出力電圧Ｖｏｕ
ｔが目標となる電圧Ｖｒｅｆよりも絶対値でみて大きい
のであれば、高倍昇圧時の制御信号の供給期間を低倍昇
圧時の制御信号の供給期間よりも短くし、反対に、出力
電圧Ｖｏｕｔが電圧Ｖｒｅｆよりも絶対値でみて小さい
のであれば、高倍昇圧時の制御信号の供給期間を低倍昇
圧時の制御信号の供給期間よりも長くするようにして行
われる。これにより、出力電圧Ｖｏｕｔは、電圧Ｖｒｅ
ｆで均衡して、ある一定の範囲に維持されることとな
る。
【００５９】したがって、このような制御によれば、昇
圧回路自身によって出力電圧を一定化できるので、後段
に定電圧回路を設けなくて済む、という利点がある。さ
らに、入力電圧Ｖｉｎが、例えば、時間経過とともに低
下しても、出力電圧Ｖｏｕｔは、昇圧倍数を高めること
によってＶｉｎ〜４Ｖｉｎの間で一定化されるので、そ
の分、負荷の動作時間を拡大することが可能となる。
【００６０】なお、ここでは、目標となる電圧Ｖｒｅｆ
と出力電圧Ｖｏｕｔと比較に応じて、各昇圧倍数時の制
御信号を時分割で供給し、その供給期間の割合を制御す
る、というフィードバック制御で出力電圧Ｖｏｕｔを一
定化したが、本発明は、これに限られない。例えば、昇
圧制御回路１２０は、入力電圧Ｖｉｎとの比較に応じ
て、各昇圧倍数時の制御信号を時分割で供給し、その供
給期間の割合を制御する、というフィードフォワード制
御で出力電圧Ｖｏｕｔを一定化する構成として良い。
【００６１】＜第２実施形態＞次に、本発明の第２実施
形態にかかる昇圧回路について説明する。上述した第１
実施形態では昇圧倍数を４倍〜１倍としたものであった
が、本実施形態では、１６倍としたものである。図１０
は、本実施形態にかかる昇圧回路１３２の構成を示す回
路図である。この図に示される昇圧回路１３２は、図１
における昇圧回路１３０を置換して、電源回路１００と
して適用されるものであり、図に示されるように、この
昇圧回路１３２は、第１実施形態にかかる昇圧回路１３
０を基本回路として、補助コンデンサＣ３、Ｃ４を付加
したものであり、詳細には次の通りである。
【００６２】すなわち、補助コンデンサＣ２の端子Ｃ２
Ｈは、第１に、制御信号ｆをゲート信号とするｐチャネ
ル型トランジスタＱ１０を介して、補助コンデンサＣ３
の一方の端子Ｃ３Ｌと、さらに、制御信号ｅをゲート信
号とするｎチャネル型トランジスタＱ１１を介した接地
ラインとに接続され、第２に、制御信号ｅをゲート信号
とするｎチャネル型トランジスタＱ９を介して、補助コ
ンデンサＣ２の他方の端子Ｃ３Ｈに接続されている。
【００６３】さらに、補助コンデンサＣ３の端子Ｃ３Ｈ
は、第１に、制御信号ｇをゲート信号とするｐチャネル
型トランジスタＱ１４を介して、補助コンデンサＣ４の
一方の端子Ｃ４Ｌと、さらに、制御信号ｈ２をゲート信
号とするｎチャネル型トランジスタＱ１５を介した接地
ラインとに接続され、第２に、制御信号ｈ１をゲート信
号とするｎチャネル型トランジスタＱ１３を介して、補
助コンデンサＣ４の他方の端子Ｃ４Ｈと、さらに、制御
信号ｇをゲート信号とするｐチャネル型トランジスタＱ
１２を介した出力電圧Ｖｏｕｔの出力ラインとに接続さ
れている。そして、出力コンデンサＣｏｕｔは、第１実
施形態と同様に、出力電圧Ｖｏｕｔを平滑化するため
に、当該出力ラインおよび接地ラインの間に並列に接続
されている。
【００６４】このような構成において１６倍の昇圧を行
う場合、昇圧制御回路１２０は、次の〜の期間に分
けて制御信号を供給して、昇圧回路１３０における各ト
ランジスタＱ２〜Ｑ１５のスイッチングを制御する。
【００６５】すなわち、第１に、図１１ので示される
ように、昇圧制御回路１２０は、端子Ｃ１Ｈを入力電圧
Ｖｉｎの供給ラインに接続するとともに、端子Ｃ１Ｌを
接地ラインに接続する。これにより、補助コンデンサＣ
１はＶｉｎで充電される。
【００６６】第２に、同図ので示されるように、昇圧
制御回路１２０は、端子Ｃ１Ｌを入力電圧Ｖｉｎの供給
ラインに接続し、端子Ｃ１Ｈを端子Ｃ２Ｈに接続し、さ
らに、端子Ｃ２Ｌを接地ラインに接続する。これによ
り、端子Ｃ１Ｈの電位は、入力電圧Ｖｉｎを補助コンデ
ンサＣ１の出力電圧Ｖｉｎだけ高位側にオフセットした
２Ｖｉｎとなる一方、補助コンデンサＣ２は２Ｖｉｎで
充電される。
【００６７】第３に、同図ので示されるように、昇圧
制御回路１２０は、端子Ｃ１Ｌを入力電圧Ｖｉｎの供給
ラインに接続した状態で、端子Ｃ１Ｈを端子Ｃ２Ｌに接
続し、端子Ｃ２Ｈを端子Ｃ３Ｈに接続し、さらに、端子
Ｃ３Ｌを接地ラインに接続する。これにより、端子Ｃ２
Ｈの電位は、端子Ｃ１Ｈ（Ｃ２Ｌ）の電位２Ｖｉｎを補
助コンデンサＣ２の出力電圧２Ｖｉｎだけ高位側にオフ
セットした４Ｖｉｎとなる一方、補助コンデンサＣ３は
４Ｖｉｎで充電される。
【００６８】第４に、同図ので示されるように、昇圧
制御回路１２０は、端子Ｃ１Ｌを入力電圧Ｖｉｎの供給
ラインに接続し、端子Ｃ１Ｈを端子Ｃ２Ｌに接続した状
態で、端子Ｃ２Ｈを端子Ｃ３Ｌに接続し、端子Ｃ３Ｈを
端子Ｃ４Ｈに接続し、さらに、端子Ｃ４Ｌを接地ライン
に接続する。これにより、端子Ｃ３Ｈの電位は、端子Ｃ
２Ｈ（Ｃ３Ｌ）の電位４Ｖｉｎを補助コンデンサＣ３の
出力電圧４Ｖｉｎだけ高位側にオフセットした８Ｖｉｎ
となる一方、補助コンデンサＣ４は８Ｖｉｎで充電され
る。
【００６９】第５に、同図ので示されるように、昇圧
制御回路１２０は、端子Ｃ１Ｌを入力電圧Ｖｉｎの供給
ラインに接続し、端子Ｃ１Ｈを端子Ｃ２Ｌに接続し、さ
らに、端子Ｃ２Ｈを端子Ｃ３Ｌに接続した状態で、端子
Ｃ３Ｈを端子Ｃ４Ｌに接続し、端子Ｃ４Ｈを出力電圧Ｖ
ｏｕｔの出力ラインに接続する。これにより、出力ライ
ンの電位は、端子Ｃ３Ｈ（Ｃ４Ｌ）の電位８Ｖｉｎを補
助コンデンサＣ４の出力電圧８Ｖｉｎだけ高位側にオフ
セットした１６Ｖｉｎとなる。このようして、４個の補
助コンデンサＣ１〜Ｃ４によって１６倍の昇圧が可能と
なる。
【００７０】さて、本実施形態では、第１実施形態の発
展として、補助コンデンサＣ１〜Ｃ４をそれぞれ次のよ
うな電位で充電させることが可能である。
【００７１】すなわち、補助コンデンサＣ１については
Ｖｉｎで、補助コンデンサＣ２についてはＶｉｎまたは
２Ｖｉｎで、補助コンデンサＣ３についてはＶｉｎ、２
Ｖｉｎ、３Ｖｉｎまたは４Ｖｉｎで、それぞれ充電させ
ることができ、さらに、補助コンデンサＣ４について
は、０、Ｖｉｎ、２Ｖｉｎ、……、７Ｖｉｎまたは８Ｖ
ｉｎで充電させることができる。したがって、入力電圧
Ｖｉｎが供給される供給ラインを、補助コンデンサＣ１
〜Ｃ４を適宜組み合わせた出力電圧でオフセットするこ
とによって、Ｖｉｎ、２Ｖｉｎ、３Ｖｉｎ、……、１６
Ｖｉｎの出力電圧Ｖｏｕｔを得ることができる。
【００７２】くわえて、昇圧制御回路１２０が、各昇圧
倍数を規定する制御信号を時分割で供給し、その供給期
間の割合を制御することによって、昇圧倍数を１６倍〜
１倍の間で無段階で制御することが可能となるととも
に、出力電圧Ｖｏｕｔと目標となる電圧Ｖｒｅｆとの比
較結果にしたがって供給期間の割合を制御することによ
って、出力電圧Ｖｏｕｔを、１６Ｖｉｎ〜Ｖｉｎの間で
一定化させることも可能となる。
【００７３】さらに、本発明にあっては、第１および第
２実施形態を拡張することによって、すなわち、同様に
補助コンデンサを追加構成することによって、３２倍、
６４倍、……、２n倍で入力電圧Ｖｉｎを昇圧すること
が可能となる。この際、昇圧に必要な補助コンデンサの
個数はｎ個で済むので、構成の簡易化を図ることが可能
となる。さらに、昇圧倍数を２n倍〜１倍で無段階で、
さらに、この間の電圧で出力電圧Ｖｏｕｔを一定化する
ことも可能となる。
【００７４】また、上述した第１および第２実施形態に
あっては、充電を行うとともに、オフセットする構成に
おいて、補助コンデンサを用いたが、本発明にあって
は、これに限られることがなく、例えば、二次電池を用
いても良い。
【００７５】さらに、第１および第２実施形態にあって
は、入力電圧Ｖｉｎが基準電位に対して正側とし、オフ
セットの方向を同じく正極側とした正電源の場合につい
て説明したが、これに限られず、入力電圧を基準電位に
対して負側とし、オフセットの方向を負側とした負電源
の場合にも適用可能である。
【００７６】くわえて、第１および第２実施形態にあっ
ては、補助コンデンサの接続や切り替えをトランジスタ
で行う構成としたが、アナログスイッチやトランスミッ
ションゲートなどの各種スイッチで行う構成としても良
い。
【００７７】＜電源回路を用いた電子機器＞次に、第１
実施形態の昇圧回路１３０や第２実施形態の昇圧回路１
３２、さらに、これらを拡張した昇圧回路は、例えば、
液晶表示装置の各部に電源を供給する電源回路として適
用することが可能である。図１２は、この液晶表示装置
の電気的構成を示したブロック図である。この図に示さ
れるように、液晶表示パネル２００では、ｉ本のデータ
線X1〜Xiとj本の走査線Y1〜Yjとの各交点において液晶
素子２０２が形成されており、各液晶素子２０２は、液
晶表示要素（液晶層）２０４と薄膜ダイオード（Thin F
ilm Diode：以下、「ＴＦＤ」と称する）素子２０６と
が直列に接続された構成となっている。
【００７８】そして、各走査線Y1〜Yjは走査信号駆動回
路２１０によって、また、各データ線X1〜Xiはデータ信
号駆動回路２２０によって、それぞれ駆動される。さら
に、走査信号駆動回路２１０およびデータ信号駆動回路
２２０は、駆動制御回路２３０によって制御される。な
お、この図では、ＴＦＤ素子２０６が走査線の側に接続
され、液晶層２０４がデータ線の側に接続されている
が、これとは逆に、ＴＦＤ素子２０６をデータ線の側
に、液晶層２０４を走査線の側に設ける構成でもよい。
【００７９】さて、電源回路１００は、走査信号駆動回
路２１０で用いられる各種選択電圧や、データ信号駆動
回路２２０で用いられるデータ信号の電圧、駆動制御回
路２３０で用いられる電圧などの各種出力電圧を、入力
電圧Ｖｉｎの昇圧倍数を制御して出力するものであり、
上述した昇圧回路１３０を適用したものである。
【００８０】このような電源回路１００を用いると、オ
ンさせる画素が増加するなどして、負荷が大きくなる場
合であっても、出力電圧が一定の範囲内での変動に抑え
られるので、表示品質の低下が防止されることとなる。
さらに、入力電圧Ｖｉｎが時間とともに低下しても、出
力電圧は、一定の範囲内での変動に抑えられるので、動
作時間の長期化も図られる。
【００８１】なお、液晶表示装置としては、ＴＦＴ（Th
in Film Transistor：薄膜トランジスタ）を用いたアク
ティブマトリクス方式や、ＴＦＤやＴＦＴなどのスイッ
チング素子を用いないパッシブマトリクス方式など種々
のものを採用できる。さらに、液晶表示装置に限られ
ず、ＥＬ（electroluminescence）層を被覆した絶縁層
に行電極・列電極に形成したＥＬ表示装置の電源回路に
も適用可能である。さらに、表示装置に限られず、プロ
ジェクタや、パーソナルコンピュータ、ページャ、液晶
テレビや、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオ
テープレコーダ、カーナビゲーション装置、電子手帳、
電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、携帯電
話、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた装置
等などが電子機器に適用可能である。
【００８２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、２
n倍に昇圧するのに必要な蓄電素子がｎ個で済むので、
構成の簡易化が図られるとともに、昇圧倍数を比較的自
由に制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態にかかる昇圧回路を適
用した電源回路の構成を示すブロック図である。
【図２】 同昇圧回路の構成を示す回路図である。
【図３】 同昇圧回路において、４倍昇圧時における制
御信号を示すタイミングチャートである。
【図４】 同昇圧回路における４倍昇圧時の動作説明図
である。
【図５】 同昇圧回路において、３倍昇圧時における制
御信号を示すタイミングチャートである。
【図６】 同昇圧回路における３倍昇圧時の動作説明図
である。
【図７】 同昇圧回路において、２倍昇圧時における制
御信号を示すタイミングチャートである。
【図８】 同昇圧回路における２倍昇圧時の動作説明図
である。
【図９】 同昇圧回路において、等倍昇圧時における制
御信号を示すタイミングチャートである。
【図１０】 本発明の第２実施形態にかかる昇圧回路の
構成を示す回路図である。
【図１１】 同昇圧回路における１６倍昇圧時の動作説
明図である。
【図１２】 実施形態にかかる昇圧回路を電源回路とし
て適用した液晶表示装置の電気的構成を示すブロック図
である。
【図１３】 従来の昇圧回路の構成を示す回路図であ
る。
【図１４】 同昇圧回路において、４倍昇圧時における
制御信号を示すタイミングチャートである。
【図１５】 同昇圧回路において４倍昇圧時の動作説明
図である。
【図１６】 従来の昇圧回路における１６倍昇圧時の動
作説明図である。
【符号の説明】
１００……電源回路 １１０……電圧検出回路 １２０……昇圧制御回路 Ｃ１〜Ｃ４……補助コンデンサ Ｃｏｕｔ……出力コンデンサ Ｑ２〜Ｑ１５……トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の蓄電素子と、 第２の蓄電素子と、 前記第１の蓄電素子の一方の端子と所定の電位を有する
    第１のラインとの間に接続される第１の接続手段と、 前記第１の蓄電素子の他方の端子と第２のラインとの間
    に接続される第２の接続手段と、 前記第１の蓄電素子の一方の端子と前記第１のラインと
    は異なる電位を有する第２のラインとの間に接続される
    第３の接続手段と、 前記第２の蓄電素子の一方の端子と前記第１の蓄電素子
    の他方の端子の間に接続される第４の接続手段と、 前記第２の蓄電素子の他方の端子と前記第１の蓄電素子
    の他方の端子との間に接続される第５の接続手段と、 前記第２の蓄電素子の一方の端子と前記第１のラインと
    の間に接続される第６の接続手段と、 出力ラインと前記第２の蓄電素子の他方の端子との間に
    接続される第７の接続手段とを有し、 前記第１乃至第７の接続手段は、 第１の過程において、第１の蓄電素子における一方の端
    子を、所定の電位を有する第１のラインに接続するとと
    もに、前記第１の蓄電素子における他方の端子を、前記
    第１のラインとは異なる電位を有する第２のラインに接
    続するよう制御され、 第２の過程において、第２の蓄電素子における一方の端
    子を前記第１のラインに接続するとともに、前記第１の
    蓄電素子における一方の端子を前記第２のラインに切り
    替え、かつ、前記第１の蓄電素子における他方の端子を
    前記第２の蓄電素子における他方の端子に切り替えて接
    続するよう制御され、 前記第２の過程と排他的に行われる第３の過程におい
    て、前記第２の蓄電素子における一方の端子を前記第１
    のラインに接続するとともに、他方の端子を前記第２の
    ラインに接続するよう制御され、 第４の過程において、前記第２の蓄電素子における一方
    の端子を前記第１の蓄電素子における他方の端子に切り
    替えるとともに、前記第２の蓄電素子における他方の端
    子を出力ラインに切り替えて接続するよう制御され、 前記第２の過程を含む昇圧動作と、前記第３の過程を含
    む昇圧動作を時分割で行うよう制御されることを特徴と
    する昇圧回路。
  2. 【請求項２】 第１の蓄電素子における一方の端子
    を、所定の電位を有する第１のラインに接続するととも
    に、前記第１の蓄電素子における他方の端子を、前記第
    １のラインとは異なる電位を有する第２のラインに接続
    する第１の過程と、 第２の蓄電素子における一方の端子を前記第１のライン
    に接続するとともに、前記第１の蓄電素子における一方
    の端子を前記第２のラインに切り替え、かつ、前記第１
    の蓄電素子における他方の端子を前記第２の蓄電素子に
    おける他方の端子に切り替えて接続する第２の過程と、 前記第２の過程と排他的に行われる、前記第２の蓄電素
    子における一方の端子を前記第１のラインに接続すると
    ともに、他方の端子を前記第２のラインに接続する第３
    の過程と、 前記第２の蓄電素子における一方の端子を前記第１の蓄
    電素子における他方の端子に切り替えるとともに、前記
    第２の蓄電素子における他方の端子を出力ラインに切り
    替えて接続する第４の過程とを有し、 前記第２の過程を含む昇圧動作と、前記第３の過程を含
    む昇圧動作を時分割で行うことを特徴とする昇圧方法。
  3. 【請求項３】 前記第２のラインの電位または前記出
    力ラインに基づく電位が所定の値より絶対値でみて小さ
    い場合に、前記第２の過程による前記第２の蓄電素子の
    接続期間を、前記第３の過程による前記第２の蓄電素子
    の接続期間よりも長くなるように制御することを特徴と
    する請求項２記載の昇圧方法。
  4. 【請求項４】 第２及び第３の過程と排他的に行わ
    れ、前記第１の蓄電素子における一方の端子が前記第２
    のラインに接続された状態で、前記第１の蓄電素子にお
    ける他方の端子を前記出力ラインに接続する第５の過程
    を有し、 前記第２または第３の過程を含む昇圧動作と、前記第５
    の過程を含む昇圧動作を時分割で行うことを特徴とする
    請求項２または３記載の昇圧方法。
  5. 【請求項５】 前記第２のラインの電位または前記出
    力ラインに基づく電位が所定の値より絶対値でみて小さ
    い場合に、前記第２または第３の過程による前記第２の
    蓄電素子の接続期間を、前記第５の過程の接続期間より
    も長くなるように制御することを特徴とする請求項４記
    載の昇圧方法。
  6. 【請求項６】 前記第２のラインを前記出力ラインに
    接続する第６の過程を有し、 前記第２、第３、または第５の過程を含む昇圧動作と、
    前記第６の過程による昇圧動作を時分割で行うことを特
    徴とする請求項２または４記載の昇圧方法。
  7. 【請求項７】 前記第２のラインの電位または前記出
    力ラインに基づく電位が所定の値より絶対値でみて小さ
    い場合に、前記第２または第３の過程による前記第２の
    蓄電素子の接続期間あるいは前記第５の過程による接続
    期間を、前記第６の過程の接続期間よりも長くなるよう
    に制御することを特徴とする請求項６記載の昇圧方法。
  8. 【請求項８】 第１の蓄電素子における一方の端子
    を、所定の電位を有する第１のラインに接続するととも
    に、前記第１の蓄電素子における他方の端子を、前記第
    １のラインとは異なる電位を有する第２のラインに接続
    する第１の過程と、 第２の蓄電素子における一方の端子を前記第１のライン
    に接続するとともに、前記第１の蓄電素子における一方
    の端子を前記第２のラインに切り替え、かつ、前記第１
    の蓄電素子における他方の端子を前記第２の蓄電素子に
    おける他方の端子に切り替えて接続する第２の過程と、 第ｍ（ｍは、３≦ｍ≦ｎを満たす整数）の蓄電素子にお
    ける一方の端子を前記第１のラインに接続するととも
    に、前記第（ｍ−１）の蓄電素子における一方の端子を
    前記第（ｍ−２）の蓄電素子における他方の端子に切り
    替え、かつ、前記第（ｍ−１）の蓄電素子における他方
    の端子を前記第ｍの蓄電素子における他方の端子に切り
    替えて接続する第３から第ｎまでの過程と、 第ｎの蓄電素子における一方の端子を第（ｎ−１）の蓄
    電素子における他方の端子に切り替えるとともに、前記
    第ｎの蓄電素子における他方の端子を出力ラインに切り
    替えて接続する第（ｎ＋１）の過程を有する２ ｎ 倍の昇
    圧電圧発生工程と、 第ｍ’（ｍ’は、３≦ｍ’≦ｎ’を満たす整数）の蓄電
    素子における一方の端子を前記第１のラインに接続する
    とともに、前記第（ｍ’−１）の蓄電素子における一方
    の端子を前記第（ｍ’−２）の蓄電素子における他方の
    端子に切り替え、かつ、前記第（ｍ’−１）の蓄電素子
    における他方の端子を前記第ｍ’の蓄電素子における他
    方の端子に切り替えて接続する第３から第ｎ’までの過
    程と、 第ｎ’の蓄電素子における一方の端子を第（ｎ’−１）
    の蓄電素子における他方の端子に切り替えるとともに、
    前記第ｎの蓄電素子における他方の端子を出力ラインに
    切り替えて接続する第（ｎ’＋１）の過程とを有する２
    ｎ’ 倍の昇圧電圧発生工程とを有し、 前記２ ｎ 倍の昇圧電圧発生工程と前記２ ｎ’ 倍の昇圧電
    圧発生工程とを時分割で行うことにより、２ ｎ 倍と２
    ｎ’ 倍の中間の昇圧電圧を発生させることを特徴とする
    昇圧方法。
  9. 【請求項９】 請求項２乃至８いずれか記載の昇圧方
    法により昇圧動作を行う電源回路を有することを特徴と
    する電子機器。
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