JP4127559B2 - 電源回路装置及びこの電源回路装置を備えた電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、直流電源からの入力電圧を昇圧又は降圧して負荷へ供給する電源回路装置及びこの電源回路装置を備えた電子機器に関するものである。

近年、携帯電話機、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)、デジタルカメラ等の携帯型電子機器に搭載されている液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）の照明源（バックライトまたはフロントライト）のひとつとして、耐久性、発光効率、占有面積等の点で優れている白色発光ダイオード（白色ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が用いられる傾向にある。この白色発光ダイオードは、電流を流すほど明るくなるが、約４Ｖ程度となる比較的高い順方向電圧が必要であるとともに、個々の順方向電圧のばらつきが大きい。

そして、通常、液晶表示装置のバックライトなどの照明源としては複数の白色ＬＥＤが用いられる。この照明源として用いられる複数の白色ＬＥＤは、各白色ＬＥＤの輝度を均一にするために直列接続される。これらのことから、照明源として白色ＬＥＤを駆動するには、携帯型電子機器に内蔵されている電池から供給される直流電圧よりも高い直流電圧が必要となる。

又、通信技術の発達による通信装置の小型化に伴い、携帯型電子機器への映像配信なども行われている。このような映像配信を受ける携帯型電子機器として、例えば、デジタルチューナを搭載するものがあるが、デジタルチューナを駆動するためには、その電圧源として３０〜４０Ｖとなる電圧が必要となる。そのため、このような機能を備えた携帯型電子機器においても、その内蔵されている電池から供給される直流電圧よりも高い直流電圧が必要となる。

よって、このような携帯型電子機器には、リチウムイオン等の内蔵された電池から供給される直流電圧を昇圧するために、昇圧型の電源回路装置として昇圧チョッパレギュレータが用いられている。更に、液晶表示装置における照明源となる個々の白色ＬＥＤの明るさを一定にするため、各白色ＬＥＤに流す電流が同じになる直列接続による昇圧チョッパレギュレータ駆動方式が多く使われる。

このような昇圧チョッパ型レギュレータとなる電源回路装置の構成を、図１２に示す。図１２に示す電源回路装置は、リチウムイオン電池等の直流電源１と、直流電源１と並列に接続された入力コンデンサ２と、入力コンデンサ２の直流電源１の正極端子（電源電位側）との接続ノードに一端が接続されたコイル３と、コイル３の他端にアノードが接続された整流素子となるダイオード４と、ダイオード４のカソードに接続された出力コンデンサ５と、コイル３に１つのパッケージにＩＣ化されコイル３に対するエネルギーの蓄積／放出を切り換えて昇圧動作を行う制御回路装置６０と、を備える。尚、直流電源１、入力コンデンサ２、及び出力コンデンサ５は、電源電位と逆側（直流電源１の負極側）が接地される。

そして、この電源回路装置によって昇圧された電圧が負荷７に印加されるように、負荷７の一端がダイオード４のカソードに接続される。この負荷７の他端には、一端が接地された抵抗Ｒ１の他端が接続されるとともに、負荷７と抵抗Ｒ１との接続ノードには制御回路装置６０の帰還信号入力端子ＦＢが接続される。又、制御回路装置６０は、直流電源１の電源電位側と接続される入力電圧入力端子Ｖｉと、コイル３とダイオード４との接続ノードに接続されてコイル３を流れる電流量の制御を行う制御端子Ｖｓｗと、接地される接地端子ＧＮＤと、を備える。

この制御回路装置６０は、制御端子Ｖｓｗとコレクタが接続されるとともに接地端子ＧＮＤにエミッタが接続されるＮＰＮからなる出力スイッチングトランジスタＴｒ１（パワートランジスタＴｒ１）と、入力電圧入力端子Ｖｉから入力される直流電源１から供給される直流電圧を制御回路装置６０内の各ブロックに印加される一定の直流電圧に変圧する定電圧回路６１と、パワートランジスタＴｒ１のベースに与える電圧を切り換える制御回路６２０と、を備える。そして、制御回路６２０は、基準電位Ｖｒｅｆを発生する基準電圧回路６３と、帰還信号入力端子ＦＢより入力される帰還信号が非反転入力端子に入力されるとともに基準電圧回路６３からの基準電位Ｖｒｅｆが反転入力端子に入力されるエラーアンプ６４と、ＰＷＭ信号を生成するための基準波となる発振信号を出力する発振回路６５と、エラーアンプ６４からの出力が反転入力端子に入力されるとともに発振回路６５からの発振信号が非反転入力端子に入力されるＰＷＭコンパレータ６６と、ＰＷＭコンパレータ６６からの出力に基づいてパワートランジスタＴｒ１のベースに信号を与えてパワートランジスタＴｒ１のＯＮ／ＯＦＦを行うドライブ回路６７と、を備える。

このように構成される制御回路装置６０を備える電源回路装置は、ドライブ回路６７によりパワートランジスタＴｒ１がＯＮとされると、直流電源１からの電流がコイル３に流れ、コイル３にエネルギーが蓄積される。そして、ドライブ回路６７によりパワートランジスタＴｒ１がＯＦＦとされると、コイル３に蓄積されたエネルギーが放出されることによってコイル３に逆起電力が発生する。

このコイル３に発生した逆起電力は直流電源１から供給される入力電圧に加算され、ダイオード４を介して出力コンデンサ５を充電する。即ち、コイル３のダイオード４側で発生する電圧が、ダイオード４と出力コンデンサ５とによって平滑化される。このような一連の動作を繰り返すことにより昇圧動作が行われ、出力コンデンサ５の両端に出力電圧が発生し、この出力電圧による出力電流が負荷７に流れる。尚、負荷７として白色ＬＥＤを用いた場合、この白色ＬＥＤに出力電流が流れて発光する。

そして、負荷７を流れる出力電流が抵抗Ｒ１を流れるため、この出力電流の電流値に抵抗Ｒ１の抵抗値を乗じた電圧が、帰還信号として制御回路装置６０の帰還信号入力端子ＦＢに入力されると、エラーアンプ６４の非反転入力端子に供給される。このエラーアンプ６４では、基準電圧回路６３からの基準電位Ｖｒｅｆと帰還信号による電位との差が求められ、この差に応じた出力信号がＰＷＭコンパレータ６６の反転入力端子に入力される。

そして、ＰＷＭコンパレータ６６では、発振回路６５からの鋸歯状波信号となる発振信号とエラーアンプ６４からの出力信号とを比較する。その結果、エラーアンプ６４からの出力信号の電圧レベルが発振回路６５からの発振信号の信号レベルより高くなる期間では、ＰＷＭコンパレータ６６のＰＷＭ信号はＬ（Ｌｏｗ）レベルになり、エラーアンプ６４からの出力信号の電圧レベルが発振回路６５からの発振信号の信号レベルより低くなる期間では、ＰＷＭコンパレータ６６のＰＷＭ信号はＨ（Ｈｉｇｈ）レベルになる。

このＰＷＭコンパレータ６６のＰＷＭ信号をドライブ回路６７が受けることで、そのＰＷＭ信号に応じたデューティ比でパワートランジスタＴｒ１のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。即ち、ドライブ回路６７は、ＰＷＭコンパレータ６６のＰＷＭ信号がＨレベルのときに、パワートランジスタＴｒ１に所定のベース電圧を与えてパワートランジスタＴｒ１をＯＮさせる。そして、ＰＷＭコンパレータ６６のＰＷＭ信号がＬレベルになったときに、パワートランジスタＴｒ１へのベース電圧の供給を停止し、パワートランジスタＴｒ１をＯＦＦさせる。

このような電源回路装置が上述の携帯型電子機器に設置される場合、携帯型電子機器に内蔵されるリチウムイオン電池等の直流電源１の寿命を長く保持することが要求される。この直流電池などの直流電源の寿命を長く保持するために、電源回路装置による出力電力の調整が成される。この出力電力の調整を行う電源回路装置として、出力側に接続される負荷の大きさに応じて、スイッチング素子のスイッチング制御動作を変化させることで、消費電力を削減するものが提案されている（特許文献１参照）。
特開２００５−２８７２６０号公報

図１２のような電源回路装置において、パワートランジスタＴｒ１のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うと、帰還信号入力端子ＦＢに入力される帰還信号の信号レベルと基準電位Ｖｒｅｆとが等しくなるように昇圧動作が行われることになる。即ち、負荷７への出力電流Ｉｏは、以下の式のように、基準電位Ｖｒｅｆを抵抗Ｒ１の抵抗値ｒ１で除した電流値に安定化される。よって、例えば、基準電位Ｖｒｅｆが１Ｖで、負荷７への出力電流Ｉｏが２０ｍＡと設定した場合、抵抗Ｒ１の抵抗値ｒ１が５０Ωとなる。
Ｉｏ＝Ｖｒｅｆ／ｒ１ （Ａ）

又、負荷７となる白色ＬＥＤの輝度ばらつきについては基準電圧回路６３からの基準電位Ｖｒｅｆのばらつきに影響される。この基準電位Ｖｒｅｆについてはチップの製造プロセス等から高いほうが、そのばらつき率が小さくなる。しかしながら、基準電位Ｖｒｅｆが高いほど抵抗Ｒ１の電力損失が大きくなるため、携帯型電子機器等で使用される電源回路装置においては、直流電源１となる電池の寿命に影響を及ぼすことになる。

尚、特許文献１では、共振型の電源回路装置において、軽負荷時に発信周波数が高くなることで発生するスイッチング損失を小さくすることによる電源効率の低下を抑制するものである。それに対して、図１２のような自励型の電源回路装置において、負荷７に流れる電流量を設定するために、帰還信号を発生する抵抗Ｒ１での電力損失を抑制することで、直流電源１となる電池の寿命を長くすることができる。

このような問題を鑑みて、本発明は、負荷への電流値を計測する抵抗における消費電力を抑制することのできる電源回路装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の電源回路装置は、直流電源に接続された変圧回路と、該変圧回路に接続された整流回路と、前記変圧回路に接続されるとともにスイッチングを行うことで前記整流回路に出力する電力を調整する第１スイッチング素子と、該第１スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うドライブ回路と、前記整流回路に接続された負荷を流れる電流を検出する電流検出回路と、該電流検出回路で検出された電流値を示す電流検出信号の信号レベルを基準値と比較して前記ドライブ回路でのＯＮ／ＯＦＦ制御を指示するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成回路と、を備える電源回路装置において、前記基準値の値を切り換えて前記ＰＷＭ信号生成回路に供給する基準値切換回路と、前記電流検出回路の抵抗値を切り換える抵抗値切換回路と、を備え、該電源回路装置における消費電力を低くする低電力動作を行うことが指示されたとき、前記基準値切換回路による前記基準値を小さくするとともに、前記抵抗値切換回路によって前記電流検出回路の抵抗値を小さくすることで、前記負荷を流れる電流を前記直流電源の電力量が要求される所定値以上となるときの電流値と同等とすることを特徴とする。

このような電源回路装置において、前記直流電源の電力量を検出する状態検出回路を備え、該状態検出回路が、前記直流電源の電力量が前記所定値よりも低下したことを検出したとき、前記低電力動作を行うものとし、前記基準値切換回路による前記基準値を小さくするとともに、前記抵抗値切換回路によって前記電流検出回路の抵抗値を小さくするものとしても構わない。このとき、前記状態検出回路が、前記直流電源から入力される入力電圧を確認することで、前記直流電源の電力量を検出するものとしても構わない。

又、前記状態検出回路が、前記直流電源の電力量が前記所定値よりも低下したことを検出した後に、前記電源回路装置がＯＦＦとされ、再び、前記電源回路装置がＯＮとされたときに、前記低電力動作を行うものとし、前記基準値切換回路による前記基準値を小さくするとともに、前記抵抗値切換回路によって前記電流検出回路の抵抗値を小さくすることで、前記電源回路装置の動作状態の切換が、再度ＯＮとされたときに成されるものとすることができる。このとき、前記電源回路装置の駆動状態が、前記電流検出回路で検出された前記負荷の電流値に基づいて確認されるものとしても構わない。

これらの電源回路装置において、前記ドライブ回路のＯＮ／ＯＦＦを制御する第１制御信号に基づいて、前記ＰＷＭ信号生成回路からの前記ＰＷＭ信号の前記ドライブ回路に対する入力の許可及び禁止を行う論理ゲートを備えるものとしても構わない。

又、前記基準値切換回路及び前記抵抗値切換回路における切換動作が、前記低電力動作を行うことを指示する外部からの第２制御信号に基づいて制御されるものとしても構わない。このとき、前記第２制御信号に基づいて前記ドライブ回路のＯＮ／ＯＦＦも制御されるとともに、記第２制御信号に基づいて、前記ＰＷＭ信号生成回路からの前記ＰＷＭ信号の前記ドライブ回路に対する入力の許可及び禁止を行う論理ゲートを備えるものとしても構わない。

更に、上述の各電源回路装置において、前記抵抗値切換回路によって切り換えられる前記電流検出回路の抵抗値が複数の値とするものとしても構わない。

又、前記基準値切換回路による前記基準値を小さくするとともに、前記抵抗値切換回路によって前記電流検出回路の抵抗値を小さくしたとき、前記負荷に流れる出力電流に変化がないものとしても構わない。

又、本発明の電子機器は、上述のいずれかに記載の電源回路装置を備え、当該電源回路装置から出力される出力電圧が与えられて駆動するものであることを特徴とする。そして、前記電源回路装置から出力電圧が与えられる発光ダイオードを備えるものとしても構わない。このとき、この発光ダイオードをバックライトとして備える液晶表示装置として利用される。

本発明によると、基準値切換回路による基準値を小さくするとともに抵抗値切換回路によって電流検出回路の抵抗値を小さくできるため、電流検出回路における消費電力を低減させることができる。又、状態検出回路において、直流電源の電力に基づいて、ＰＷＭ信号生成回路に与える基準値と電流検出回路の抵抗値とを切り換えることで、直流電源の電力が低下したときに、電流検出回路における消費電力を低減させることができる。これにより、直流電源の寿命を長く保持させることができる。更に、直流電源の電力量が低下したことを検出した後に、再び、電源回路装置がＯＮとされたときに、ＰＷＭ信号生成回路に与える基準値と電流検出回路の抵抗値とを切り換えることで、負荷としてＬＥＤを用いたときに、違和感なくＬＥＤの輝度を切り換えることができる。

＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の電源回路装置の内部構成を示すブロック図である。図１において、図１２の従来の電源回路装置と同一の目的で使用する部分については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

図１の電源回路装置は、図１２の電源回路装置と同様、直流電源１と、入力コンデンサ２と、コイル３と、ダイオード４と、出力コンデンサ５と、抵抗Ｒ１と、を備えて、負荷７へ昇圧した出力電圧を供給するとともに、コイル３へのエネルギーの蓄積／放出を切り換える制御回路装置６を備える。そして、制御回路装置６は、図１２の電源回路装置における制御回路装置６０と同様、パワートランジスタＴｒ１と、定電圧回路６１と、入力電圧入力端子Ｖｉと、制御端子Ｖｓｗと、帰還信号入力端子ＦＢと、接地端子ＧＮＤと、を備え、図１２の電源回路装置における制御回路６２０に相当する制御回路６２を備える。

又、制御回路６２は、図１２の電源回路装置における制御回路６２０と同様、基準電圧回路６３と、エラーアンプ６４と、発振回路６５と、ＰＷＭコンパレータ６６と、ドライブ回路６７と、を備えるとともに、基準電圧回路６３からの基準電位Ｖｒｅｆの値を切り換えるための電圧切換回路６８と、負荷７への出力電流を測定するための抵抗の抵抗値を変化するためのスイッチＳＷ２と、電圧切換回路６８内の後述するスイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うスイッチ切換回路６９と、直流電源１の状態を検出する状態検出回路７０と、を備える。

更に、負荷７と抵抗Ｒ１との接続ノードには、抵抗Ｒ１と並列となる抵抗Ｒ２の一端が接続される。そして、制御回路装置６には、抵抗Ｒ２の他端が接続される抵抗値切換端子ＳＷが設けられ、この抵抗値切換端子ＳＷには、他端が接地端子ＧＮＤに接続されて設置されたスイッチＳＷ２の一端が接続される。又、電圧切換回路６８は、基準電圧回路６３からの基準電位Ｖｒｅｆが一端に印加される抵抗Ｒ３と、抵抗Ｒ３の一端に他端が接続されるとともに接地端子ＧＮＤを介して他端が接地される抵抗Ｒ４と、抵抗Ｒ３の両端に両端が接続されることで抵抗Ｒ３と並列に設置されるスイッチＳＷ１と、を備え、抵抗Ｒ３，Ｒ４とスイッチＳＷ１との接続ノードにエラーアンプ６４の反転入力端子が接続される。

このように構成される電源回路装置の動作について、以下に説明する。この電源回路装置は、昇圧動作を行うための制御回路装置６２による全体的な制御動作は共通の動作を行うが、直流電源１より供給される電力が十分に大きい時の動作（以下、「通常動作」とする）と、直流電源１より供給される電力が小さい時の動作（以下、「低電力動作」）とで、スイッチＳＷ１，ＳＷ２のＯＮ／ＯＦＦが切り換えられる。まず、この電源回路装置の全体的な制御動作について、通常動作及び低電力動作双方で共通となる部分を中心に説明する。

（全体的な制御動作）
図１のように構成される電源回路装置は、図１２のような構成の電源回路装置と同様、パワートランジスタＴｒ１がＯＮとされると、直流電源１からの電流がコイル３を介してパワートランジスタＴｒ１に流れ、コイル３にエネルギーが蓄積される。この期間においては、出力コンデンサ５から負荷７へ電流が供給されることとなる。そして、パワートランジスタＴｒ１がＯＦＦとされると、コイル３に蓄積されたエネルギーが放出されることによってコイル３に逆起電力が発生することで、ダイオード４を介して負荷７に与える電圧を昇圧する。このとき、昇圧された電圧が負荷７及びコンデンサ５に供給され、負荷７へ電流が供給されるとともに、コンデンサ５が充電される。

このようにパワートランジスタＴｒ１がＯＮ／ＯＦＦを繰り返して行うことで、コイルでは、３による昇圧動作が行われているとき、負荷７に流れる出力電流を電圧信号に変換した帰還信号が、制御回路装置の帰還信号入力端子ＦＢに入力される。そして、エラーアンプ６４では、非反転入力端子に入力される帰還信号の信号レベルと電圧切換回路６８から反転入力端子に与えられる基準電位とを減算し、この減算処理によって得られた値に比例した差分信号をＰＷＭコンパレータ６６の反転入力端子に出力する。

そして、ＰＷＭコンパレータ６６では、図２に示すように、発振回路６５からの鋸歯状波信号となる発振信号の信号レベルと、エラーアンプ６４からの差分信号の信号レベルとが比較される。そして、エラーアンプ６４からの出力信号の電圧レベルが発振回路６５からの発振信号の信号レベルより高くなる期間では、ＰＷＭコンパレータ６６のＰＷＭ信号はＬレベルになり、エラーアンプ６４からの出力信号の電圧レベルが発振回路６５からの発振信号の信号レベルより低くなる期間では、ＰＷＭコンパレータ６６のＰＷＭ信号はＨレベルになる。

よって、ＰＷＭコンパレータ６６において、エラーアンプ６４からの差分信号の信号レベルに応じたパルス幅変調が行われる。そして、このようにＰＷＭコンパレータ６６がパルス幅変調することで得られたＰＷＭ信号が、ドライブ回路６７に与えられると、ドライブ回路６７によって、ＰＷＭ信号がＬレベルのときにパワートランジスタＴｒ１がＯＦＦとされ、又、ＰＷＭ信号がＨレベルのときにパワートランジスタＴｒ１がＯＮとされる。

このようにして各部が動作することで、負荷７に所望の出力電流が与えられるように、パワートランジスタＴｒ１のスイッチング制御が行われる。以下において、この全体的な制御動作を行う電源回路装置における、通常動作（高精度モード）及び低電力動作（高効率モード）それぞれについて、説明する。

（通常動作）
まず、直流電源１の電力が十分に大きいときにおける、電源回路装置の通常動作について、以下に説明する。状態検出回路７０によって、直流電源１の電力が十分に大きいことが検出されると、スイッチ切換回路６９に検出結果が与えられる。そして、スイッチ切換回路６９によって、電圧切換回路６８内のスイッチＳＷ１がＯＮとされるとともに、スイッチＳＷ２がＯＦＦとされた状態に保持される。

よって、エラーアンプ６４の非反転入力端子には、帰還信号入力端子ＦＢを介して、抵抗Ｒ１に現れる電圧信号となる帰還信号が入力されることとなるとともに、エラーアンプ６４の反転入力端子には、スイッチＳＷ１を介して基準電圧回路６３からの基準電位Ｖｒｅｆが入力される。よって、負荷７に流れる出力電流Ｉｏが、抵抗Ｒ１の抵抗値ｒ１として、以下のようになる。
Ｉｏ＝Ｖｒｅｆ／ｒ１ （Ａ）

このとき、負荷７として直列に接続された複数の白色ＬＥＤが用いられる場合、白色ＬＥＤの輝度ばらつきを少なくするため、電源回路装置を構成する半導体チップの製造工程等において基準電位Ｖｒｅｆを高い値（例えば、１Ｖなど）に設定する。これにより、各半導体チップの基準電位Ｖｒｅｆのばらつきを小さくして、負荷７への出力電流の制御を高精度なものとする。

このとき、例えば、基準電位Ｖｒｅｆを１Ｖとするとともに負荷７に流れる出力電流Ｉｏを２０ｍＡに設定する場合においては、抵抗Ｒ１の抵抗値ｒ１は１Ｖ／２０ｍＡ＝５０Ωとなる。そして、この通常動作時における抵抗Ｒ１における電力損失は、Ｖｒｅｆ×Ｉｏ＝Ｖｒｅｆ²／ｒ１となる。よって、上述のように、基準電位Ｖｒｅｆと負荷７に流れる出力電流Ｉｏとをそれぞれ１Ｖと２０ｍＡのように設定した場合、抵抗Ｒ１による電力損失が２０ｍＷとなる。

（低電力動作）
まず、直流電源１の電力が小さく消費電力の低減を図るときにおける、電源回路装置の低電力動作について、以下に説明する。上述のように通常動作を行っているときに、状態検出回路７０によって、直流電源１の電力が小さくなったことが検出されると、スイッチ切換回路６９に検出結果が与えられる。そして、スイッチ切換回路６９では、状態検出回路７０からの検出結果によって低電力動作を行うために、電圧切換回路６８内のスイッチＳＷ１をＯＦＦに切り換えるとともに、スイッチＳＷ２をＯＮに切り換える。

よって、エラーアンプ６４の非反転入力端子には、帰還信号入力端子ＦＢを介して、抵抗Ｒ１，Ｒ２の並列回路に現れる電圧信号となる帰還信号が入力されることとなるとともに、エラーアンプ６４の反転入力端子には、電圧切換回路６８内の抵抗Ｒ３，Ｒ４で分圧された電位が入力される。よって、負荷７に流れる出力電流Ｉｏが、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値ｒ１〜ｒ４として、以下のようになる。
Ｉｏ＝Ｖｒｅｆ×ｒ４×（ｒ１＋ｒ２）／（（ｒ３＋ｒ４）×ｒ１×ｒ２） （Ａ）

このとき、負荷７に流れる出力電流Ｉｏについて、通常動作時の出力電流Ｉｏと同一の電流量とするように、抵抗Ｒ２〜Ｒ４の抵抗値が設定される。よって、例えば、抵抗Ｒ３，Ｒ４それぞれの抵抗値ｒ３，ｒ４の比が９：１に設定されていた場合、電圧切換回路６８から出力される基準電位は、Ｖｒｅｆ×（ｒ４／（ｒ３＋ｒ４））、即ち、０．１×Ｖｒｅｆとなる。このように、エラーアンプ６４の反転入力端子へ入力される基準電位が、通常動作時の電位の１／１０と低下したことによって、負荷７への出力電流が低下する方向に変動しないように、抵抗Ｒ１，Ｒ２による合成抵抗の抵抗値が設定される。即ち、抵抗Ｒ１，Ｒ２の合成抵抗による抵抗値ｒ１×ｒ２／（ｒ１＋ｒ２）が、抵抗値０．１×ｒ１と同じ値となるように、抵抗Ｒ２の抵抗値が設定される。

よって、例えば、上述のように、通常動作時の基準電位Ｖｒｅｆと負荷７に流れる出力電流Ｉｏとをそれぞれ１Ｖと２０ｍＡのように設定した場合、抵抗Ｒ１の抵抗値ｒ１が５０Ωに設定され、抵抗Ｒ２の抵抗値ｒ２が５．６Ωに設定される。このことにより、スイッチ切換回路６９により電圧切換回路６８から出力される基準電位が０．１Ｖに切り換えられたとしても、負荷７に流れる電流値は同じになる。また、この低電力動作時での抵抗Ｒ１，Ｒ２の電流損失については、１／１０×Ｖｒｅｆ×Ｉｏ、即ち、上述の例の場合、０．１Ｖ×２０ｍＡ＝２ｍＷとなり、通常動作時に比べて、その電力損失を１８ｍＷだけ低減させることができる。

このように構成することで、直流電源１の電力が小さくなったとき、負荷７への出力電流を変化させることなく、帰還信号を生成する抵抗Ｒ１，Ｒ２による合成抵抗における消費電力を抑制することができる。これにより、直流電源１を構成するリチウム電池などの寿命を延ばすことができる。

又、本実施形態において、図３に示すように、状態検出回路７０が、入力電圧入力端子Ｖｉと接続されて、直流電源１のからの入力電圧を測定する入力電圧検出回路７０１によって構成されるものとしても構わない。このとき、入力電圧検出回路７０１では、入力電圧入力端子Ｖｉより入力される直流電源１の入力電圧を所定の電圧値と比較し、直流電源１の入力電圧が所定の電圧値よりも低くなったとき、通常動作から低電力動作に切り替わるように、スイッチ切換回路６８に指示を与える。

＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態の電源回路装置は、第１の実施形態の電源回路装置と同様、図１のブロック図による構成とされる。以下では、第１の実施形態の電源回路装置と異なる部分について説明し、第１の実施形態と同一となる部分については、第１の実施形態を参照するものとして、その詳細な説明を省略する。

本実施形態の電源回路装置は、第１の実施形態の電源回路装置と異なり、低電力動作を行う際に、負荷７への出力電流を通常動作時に与える出力電流よりも小さい値とする。即ち、通常動作時に負荷７に流れる出力電流Ｉｏに対して、低電力動作に負荷７に出力電流Ｋ×Ｉｏ（０＜Ｋ＜１）の電流が流れるものとすると、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値ｒ１〜ｒ４の関係が以下の式で表される。
ｒ４×（ｒ１＋ｒ２）／（（ｒ３＋ｒ４）×ｒ２）＝Ｋ

このように、低電力動作において、負荷７に流す出力電流量を小さくすることで、抵抗Ｒ１，Ｒ２の合成抵抗における消費電力を低減することができる。このとき、抵抗Ｒ３，Ｒ４の抵抗値の関係を第１の実施形態の電源回路装置と同様の関係とし、抵抗Ｒ１の抵抗値に対する抵抗Ｒ２の抵抗値を第１の実施形態の電源回路装置における抵抗Ｒ２の抵抗値よりも大きい値とすることで、低電力動作時に負荷７に与える出力電流量を小さくすることができる。

よって、例えば、基準電圧回路６３からの基準電位Ｖｒｅｆが１Ｖで、通常動作時に負荷７を流れる電流Ｉｏを２０ｍＡに設定する場合においては、抵抗Ｒ１の抵抗値ｒ１が５０Ωとなる。そして、通常動作時における抵抗Ｒ１での電力損失が、２０ｍＷとなる。又、抵抗Ｒ３，Ｒ４それぞれの抵抗値ｒ３，ｒ４の比が９：１に設定されていた場合、低電力動作時において、電圧切換回路６８から出力される基準電位は、０．１×Ｖｒｅｆ＝０．１Ｖとなる。そして、低電力動作時において、Ｋ×Ｉｏ＝（３／４）×２０ｍＡ＝１５ｍＡとなる出力電流が負荷７に流れるものとしたとき、抵抗Ｒ１，Ｒ２による合成抵抗の抵抗値が６．７Ωに設定される。即ち、抵抗Ｒ２の抵抗値ｒ２が７．７Ωに設定されることとなる。

このように抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値ｒ１〜ｒ４が設定されることにより、低電力動作時においては、電圧切換回路６８からのエラーアンプ６４の反転入力端子辺入力される基準電位を０．１Ｖにするとともに、負荷７に流す電流値を通常動作時の２０ｍＡから１５ｍＡに低減させる。これにより、低電力動作時での抵抗Ｒ１，Ｒ２の合成抵抗における電流損失についてはＶｒｅｆ×（ｒ４／（ｒ３＋ｒ４））×（Ｋ×Ｉｏ）＝０．１Ｖ×１５ｍＡ＝１．５ｍＷとなる。即ち、通常動作時に比べて、１８．５ｍＷだけ電力損失が低減されることとなる。このように、低電力動作への切換を行うことにより、直流電源１を構成するリチウム電池などの寿命を更に伸ばすことができる。即ち、本実施形態において、負荷７として白色ＬＥＤを使用したとき、低電力動作時においては出力電流が小さくなるため、白色ＬＥＤの輝度が低くなるが、直流電源１の寿命を優先させることができる。

＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態について、図面を参照して説明する。図４は、本実施形態の電源回路装置の内部構成を示すブロック図である。図４において、図１の電源回路装置と同一の目的で使用する部分については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

本実施形態の電源回路装置は、第１の実施形態の電源回路装置（図１参照）と異なり、外部から入力される制御信号に基づいて通常動作と低電力動作の切換が行われる構成とされるため、図４に示すように、制御回路装置６ａが、外部からの制御信号が入力される制御信号入力端子ＣＯＮＴを備える。そして、この制御回路装置６ａ内に設置される制御回路６２ａは、状態検出回路７０の代わりに、制御信号入力端子ＣＯＮＴを通じて入力される制御信号に基づいてスイッチ切換回路６９を動作させる外部信号検出回路７１を備える。その他の構成については、第１の実施形態の電源回路装置と同一の構成を備える。

このように構成することによって、外部からの制御信号に基づいて、通常動作及び低電力動作の切換が行われる。即ち、通常動作を指示する制御信号が制御信号入力端子ＣＯＮＴに入力されると、制御回路６２ａ内の外部信号検出回路７１において通常動作の指示がなされていることを確認する。この確認結果がスイッチ切換回路６９に与えられるため、スイッチＳＷ１がＯＮとされるとともに、スイッチＳＷ２がＯＦＦとされることで、高精度モードとなる通常動作が行われる。

逆に、低電力動作を指示する制御信号が制御信号入力端子ＣＯＮＴに入力されると、制御回路６２ａ内の外部信号検出回路７１において低電力動作の指示がなされていることを確認する。この確認結果がスイッチ切換回路６９に与えられるため、スイッチＳＷ１がＯＦＦとされるとともに、スイッチＳＷ２がＯＮとされることで、高効率モードとなる通常動作が行われる。

＜第４の実施形態＞
本発明の第４の実施形態について、図面を参照して説明する。図５は、本実施形態の電源回路装置の内部構成を示すブロック図である。図５において、図４の電源回路装置と同一の目的で使用する部分については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

本実施形態の電源回路装置は、第３の実施形態の電源回路装置（図４参照）と異なり、外部から入力される制御信号に基づいて、通常動作と低電力動作の切換が行われるだけでなく、図５に示す制御回路装置６ｂのＯＮ／ＯＦＦも制御される。即ち、図５に示すように、制御回路装置６ｂが、外部からの２つの制御信号Ｓ１，Ｓ２が入力される制御信号入力端子ＣＯＮＴ１，ＣＯＮＴ２を備え、制御回路６２ｂ内の外部信号検出回路７１ａが、制御信号Ｓ１，Ｓ２により、ドライブ回路６７のＯＮ／ＯＦＦを制御する信号と、スイッチ切換回路６９を制御する信号を生成する。又、制御回路６２ｂは、ＰＷＭコンパレータ６６からのＰＷＭ信号と外部信号検出回路７１ａからの信号とが入力されてドライブ回路６７に出力を行うＡＮＤ回路７２を備える。

このように構成される電源回路装置において、制御信号Ｓ１，Ｓ２の状態によって制御される各動作について、以下に説明する。まず、制御信号Ｓ１，Ｓ２は、ＨレベルとＬレベルの２値の信号である。そして、この制御信号Ｓ１，Ｓ２それぞれのＨレベルとＬレベルとが組み合わされることによって、（１）通常動作（高精度モードによる駆動）（２）低電力動作（高効率モードによる駆動）（３）ＯＦＦ状態の３つの状態が外部より指示される。

まず、制御信号Ｓ１をＨレベルとするとともに制御信号Ｓ２をＬレベルとしたとき、（１）の通常動作が指示される。即ち、外部信号検出回路７１ａにおいて、制御信号Ｓ１がＨレベルで制御信号Ｓ２がＬレベルとなったとき、ＡＮＤ回路７２に対してＨレベルとなる信号を出力するとともに、スイッチ切換回路６９に対して通常動作を行うことが報知される。よって、スイッチ切換回路６９によって、スイッチＳＷ１がＯＮとされるとともに、スイッチＳＷ２がＯＦＦとされるとともに、ＡＮＤ回路７２を通じてＰＷＭコンパレータ６６からのＰＷＭ信号がドライブ回路６７に入力される。

又、制御信号Ｓ１をＨレベルとするとともに制御信号Ｓ２をＨレベルとしたとき、（２）の低電力動作が指示される。即ち、外部信号検出回路７１ａにおいて、制御信号Ｓ１，Ｓ２が共にＨレベルとなったとき、ＡＮＤ回路７２に対してＨレベルとなる信号を出力するとともに、スイッチ切換回路６９に対して低電力動作を行うことが報知される。よって、スイッチ切換回路６９によって、スイッチＳＷ１がＯＦＦとされるとともに、スイッチＳＷ２がＯＮとされるとともに、ＡＮＤ回路７２を通じてＰＷＭコンパレータ６６からのＰＷＭ信号がドライブ回路６７に入力される。

又、制御信号Ｓ１をＬレベルとするとともに制御信号Ｓ２をＬレベルとしたとき、（３）のＯＦＦ状態が指示される。即ち、外部信号検出回路７１ａにおいて、制御信号Ｓ１，Ｓ２が共にＬレベルとなったとき、ＡＮＤ回路７２に対してＬレベルとなる信号を出力する。よって、ＡＮＤ回路７２によって、ＰＷＭコンパレータ６６からのＰＷＭ信号がドライブ回路６７に入力されることが禁止されるため、パワートランジスタＴｒ１がＯＦＦの状態のままとなる。

このように動作する電源回路装置の制御回路装置６ｂにおける外部信号検出回路７１ａの構成例を、図６に示す。図６の回路図のように、外部信号検出回路７１ａは、制御信号Ｓ１，Ｓ２それぞれが入力されるインバータ７１１，７１２と、インバータ７１１，７１２からの出力が入力されてＡＮＤ回路７２に出力するＮＡＮＤ回路７１３と、制御信号Ｓ１，Ｓ２が入力されるＡＮＤ回路７１４と、ＡＮＤ回路７１４からの出力を反転するインバータ７１５と、インバータ７１５からの出力と制御信号Ｓ１とが入力されるＡＮＤ回路７１６と、ＡＮＤ回路７１４からの出力がセット端子に入力されるとともにＡＮＤ回路７１６からの出力がリセット端子に入力されるフリップフロップ７１７とを備える。そして、フリップフロップ７１７からの出力が、スイッチ切換回路６９に与えられる。

このように外部信号検出回路７１ａを構成することで、制御信号Ｓ１，Ｓ２がそれぞれＨレベル及びＬレベルとなるとき、又は、制御信号Ｓ１，Ｓ２が共にＨレベルとなるとき、ＮＡＮＤ回路７１３からＨレベルとなる出力がＡＮＤ回路７２に与えられるため、ＰＷＭコンパレータ６６からのＰＷＭ信号がドライブ回路６７に与えられることとなる。又、制御信号Ｓ１，Ｓ２が共にＬレベルとなるとき、ＮＡＮＤ回路７１３からＬレベルとなる出力がＡＮＤ回路７２に与えられるため、ＰＷＭコンパレータ６６からのＰＷＭ信号がドライブ回路６７に与えられることが禁止される。

そして、制御信号Ｓ１，Ｓ２がそれぞれＨレベル及びＬレベルとなるとき、ＡＮＤ回路７１４の出力がＬレベルとなるため、ＡＮＤ回路７１６の２入力が共にＨレベルとなり、ＡＮＤ回路７１６よりＨレベルがフリップフロップ７１７のリセット端子に入力される。これにより、フリップフロップ７１７からスイッチ切換回路６９にＬレベルの信号が与えられ、スイッチ切換回路６９が、スイッチＳＷ１をＯＮとするとともにスイッチＳＷ２をＯＦＦとする。

又、制御信号Ｓ１，Ｓ２が共にＨレベルとなるとき、ＡＮＤ回路７１４の出力がＨレベルとなるため、ＡＮＤ回路７１６の入力の１つがＬレベルとなるとともに、ＡＮＤ回路７１４よりＨレベルがフリップフロップ７１７のセット端子に入力される。これにより、フリップフロップ７１７からスイッチ切換回路６９にＨレベルの信号が与えられ、スイッチ切換回路６９が、スイッチＳＷ１をＯＦＦとするとともにスイッチＳＷ２をＯＮとする。

＜第５の実施形態＞
本発明の第５の実施形態について、図面を参照して説明する。図７は、本実施形態の電源回路装置の内部構成を示すブロック図である。図７において、図１の電源回路装置と同一の目的で使用する部分については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

本実施形態の電源回路装置は、第１の実施形態の電源回路装置（図１参照）と異なり、外部から入力される制御信号が入力される制御信号入力端子ＣＯＮＴが制御回路装置６ｃに備えられる。そして、制御回路装置６ｃの制御回路６２ｃ内において、直流電源１の状態を検出する状態検出回路７０ａに対して制御信号入力端子ＣＯＮＴに入力される制御信号が与えられ、又、この制御信号入力端子ＣＯＮＴに入力される制御信号とＰＷＭコンパレータ６６からのＰＷＭ信号とが入力されるとともにドライブ回路６７に出力を行うＡＮＤ回路７２を備える。

このように構成される電源回路装置によると、制御信号入力端子ＣＯＮＴに入力される制御信号がＨレベルで、ＰＷＭコンパレータ６６からのＰＷＭ信号のドライブ回路６７への入力が許可されているとき、状態検出回路７０ａにおいて、直流電源１の電力が十分に大きいことが確認されると、通常動作を行うようにスイッチ切換回路６９に対して指示を与える。よって、スイッチ切換回路６９によって、スイッチＳＷ１がＯＮとされるとともに、スイッチＳＷ２がＯＦＦとされる。

そして、制御信号入力端子ＣＯＮＴに入力される制御信号がＨレベルの状態のままである場合、状態検出回路７０ａにおいて、直流電源１の電力が小さくなったことが確認されても、第１の実施形態と異なり、低電力動作に切り替わらずに、通常動作を続ける。そして、制御信号入力端子ＣＯＮＴに入力される制御信号がＬレベルに切り換えられると、ＰＷＭコンパレータ６６からのＰＷＭ信号のドライブ回路６７への入力が禁止される。このとき、状態検出回路７０ａよりスイッチ切換回路６９に対して、低電力動作を行うように指示が与えられる。よって、スイッチ切換回路６９によって、スイッチＳＷ１がＯＦＦとされるとともに、スイッチＳＷ２がＯＮとされる。

その後、制御信号入力端子ＣＯＮＴに入力される制御信号がＨレベルに切り換えられた後も、直流電源１の電力が十分に大きくなることが状態検出回路７０ａで確認されるまで、スイッチ切換回路６９によって、スイッチＳＷ１がＯＦＦとされるとともに、スイッチＳＷ２がＯＮとされた状態に保持され、低電力動作が続けられる。又、直流電源１の電力が十分に大きいまま、通常動作が続けられている場合においては、制御信号入力端子ＣＯＮＴに入力される制御信号がＬレベルに切り替わったとき、スイッチ切換回路６９によって、スイッチＳＷ１がＯＮとされるとともに、スイッチＳＷ２がＯＦＦとされた状態に保持される。

このように構成される電源回路装置の場合、第１の実施形態の電源回路装置と異なり、直流電源１の電力低下が確認された後、電源回路装置がＯＦＦすることを外部からの制御信号によって指示されることで、低電力動作への切換が行われる。即ち、電源回路装置がＯＦＦしている時に動作の切換を行い、次にＯＮされたときから、その動作状態が切り換えられることとなる。これにより、白色ＬＥＤを負荷７に使用したときにおいて、通常動作から低電力動作に切り替わる場合、負荷７となる白色ＬＥＤの輝度を違和感なく切り換えることができる。

そして、この電源回路装置の制御回路装置６ｃに設けられる状態検出回路７０ａの構成例を、図８に示す。尚、図８の構成例において、状態検出回路７０ａは、図２の電源回路装置の構成例と同様、入力電圧入力端子Ｖｉに入力される直流電源１の入力電圧を測定することで、直流電源１の状態を確認するものとする。

図８に示す状態検出回路７０ａは、入力電圧入力端子Ｖｉと接続される入力電圧検出回路７０１と、制御信号入力端子ＣＯＮＴに入力される制御信号を反転するインバータ７０２と、入力電圧検出回路７０１から出力される信号を反転するインバータ７０３と、インバータ７０２からの出力と入力電圧検出回路７０１から出力される信号とが入力されるＡＮＤ回路７０４と、インバータ７０３からの出力がリセット端子に入力されるとともにＡＮＤ回路７０４からの出力がセット端子に入力されるフリップフロップ７０５と、を備える。そして、フリップフロップ７０５からの出力が、スイッチ切換回路６９に与えられる。

このように状態検出回路７０ａを構成するとき、入力電圧検出回路７０１では、入力電圧入力端子Ｖｉに入力される直流電源１による入力電圧が所定電圧より高いときは、Ｌレベルの信号を出力し、直流電源１による入力電圧が所定電圧より低くなると、Ｈレベル信号を出力する。よって、直流電源１による入力電圧が所定電圧より高く、入力電圧検出回路７０１からＬレベルの信号が出力されるときは、インバータ７０３からの出力がＨレベルとなるとともに、ＡＮＤ回路７０４からの出力がＬレベルとなる。そして、フリップフロップ７０５において、リセット端子にＨレベルの信号が入力されることとなり、Ｌレベルの信号をスイッチ切換回路６９に入力する。これにより、スイッチＳＷ１がＯＮとされるとともに、スイッチＳＷ２がＯＦＦとされる。

又、制御信号入力端子ＣＯＮＴに入力される制御信号がＨレベルのとき、インバータ７０２からの出力がＬレベルとなるため、ＡＮＤ回路７０４の出力はＬレベルのままである。そのため、直流電源１による入力電圧が所定電圧より低くなって、入力電圧検出回路７０１からＨレベルの信号が出力されても、ＡＮＤ回路７０４からの出力はＬレベルのままであるため、フリップフロップ７０５の出力は変化しない。

このとき、一度、制御信号入力端子ＣＯＮＴに入力される制御信号がＬレベルとなることで、フリップフロップ７０５のセット端子にＨレベルとなるＡＮＤ回路７０４からの出力が入力されることとなる。よって、フリップフロップ７０５がＨレベルの信号をスイッチ切換回路６９に入力し、スイッチＳＷ１がＯＦＦとされるとともに、スイッチＳＷ２がＯＮとされる。その後、制御信号入力端子ＣＯＮＴに入力される制御信号がＨレベルとなることで、電源回路装置における低電力動作が行われる。

＜第６の実施形態＞
本発明の第６の実施形態について、図面を参照して説明する。図９は、本実施形態の電源回路装置の内部構成を示すブロック図である。図９において、図７の電源回路装置と同一の目的で使用する部分については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

本実施形態の電源回路装置は、第５の実施形態の電源回路装置（図７参照）と異なり、制御回路装置６ｄの制御回路６２ｄ内において、帰還信号入力端子ＦＢに入力される帰還信号に基づいて電源回路装置のＯＮ／ＯＦＦを検出する帰還電圧検出回路７３を備え、この帰還電圧検出回路７３からの出力が状態検出回路７０ａに与えられる。又、第５の実施形態の電源回路装置と異なり、制御信号入力端子ＣＯＮＴに入力される制御信号は、ＡＮＤ回路７２のみに入力される。

本実施形態の電源回路装置では、第５の実施形態の電源回路装置において、制御信号入力端子ＣＯＮＴに入力される制御信号の代わりに、帰還電圧検出回路７３の検出結果が状態検出回路７０ａに与えられることで、電源回路装置のＯＮ／ＯＦＦが状態検出回路７０ａで確認される。即ち、状態検出回路７０ａでは、制御信号の信号レベルの切り替わりに応じて動作する場合と同様の動作を、帰還電圧検出回路７３の検出結果を示す信号の切り替わりに応じて行うこととなる。よって、以下では、第５の実施形態と異なる部分である帰還電圧検出回路７３の動作を中心に説明する。

制御信号入力端子ＣＯＮＴに入力される制御信号がＬレベルとなり、ＡＮＤ回路７２によって、ＰＷＭコンパレータ６６からのＰＷＭ信号がドライブ回路６７に入力されることが禁止されると、パワートランジスタＴｒ１がＯＦＦのままとなる。これにより、負荷７への出力電流が流れない状態となるため、帰還信号入力端子ＦＢに入力される帰還信号の信号レベルが低下する。

この帰還信号の信号レベルが所定の信号レベルまで低下したことを帰還電圧検出回路７３が検出すると、帰還電圧検出回路７３から状態検出回路７０ａに出力する信号を、ＨレベルからＬレベルに切り換える。尚、帰還信号の信号レベルが所定の信号レベルより高い場合は、帰還電圧検出回路７３から状態検出回路７０ａに出力する信号は、Ｈレベルのままに保持される。よって、帰還電圧検出回路７３によって、負荷７への出力電流量が確認されることで、電源回路装置のＯＮ／ＯＦＦが検出されることとなる。

このように動作することで、制御信号がＨレベルで通常動作を行っているときに、状態検出回路７０ａが直流電源１の電力の低下を検出すると、制御信号をＬレベルとして電源回路装置をＯＦＦすることで帰還信号の信号レベルが低下して、帰還電圧検出回路７３からの出力がＬレベルに切り替わったときに、低電力動作に切り替わる。即ち、状態検出回路７０ａが直流電源１の電力の低下を検出した後に、帰還電圧検出回路７３からの出力がＬレベルに切り替わったときに、スイッチ切換回路６９によって、スイッチＳＷ１がＯＦＦとされるとともにスイッチＳＷ２がＯＮとされる。よって、状態検出回路７０ａを、第５の実施形態と同様、図８のような構成としたとき、インバータ７０２には、制御信号入力端子ＣＯＮＴに入力される制御信号の代わりに、帰還電圧検出回路７３からの出力が入力されることとなる。

尚、第３〜第６の実施形態において、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値ｒ１〜ｒ４については、第１の実施形態のような関係としても構わないし、第２の実施形態のような関係としても構わない。即ち、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値ｒ１〜ｒ４を第１の実施形態と同様の関係とすることにより、低電力動作時において、負荷７への出力電流値を変化させることなく、抵抗Ｒ１，Ｒ２による合成抵抗における電力損失を低減させることができる。又、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値ｒ１〜ｒ４を第２の実施形態と同様の関係とすることにより、負荷７への出力電流値をも小さくすることができるため、抵抗Ｒ１，Ｒ２による合成抵抗における電力損失を更に低減させることができる。

又、第１又は第５又は第６の実施形態において、第３又は第４の実施形態における外部信号検出回路７１，７１ａが設けられるものとしても構わない。即ち、外部信号検出回路７１が、外部からの制御信号に基づいて、通常動作及び低電力動作のいずれかを確認し、その確認結果を状態検出回路部７０，７０ａに与えることによって、状態検出回路部７０，７０ａがスイッチ切換回路６０による制御動作が指示されるものとしても構わない。又、外部信号検出回路７１ａが、外部からの二つの制御信号Ｓ１，Ｓ２に基づいて、通常動作及び低電力動作及びＯＦＦ状態のいずれかを確認し、その確認結果を状態検出回路部７０，７０ａに与えることによって、状態検出回路部７０，７０ａがスイッチ切換回路６９による制御動作が指示されるものとしても構わない。

＜第７の実施形態＞
本発明の第７の実施形態について、図面を参照して説明する。図１０は、本実施形態の電源回路装置の内部構成を示すブロック図である。図１０において、図１の電源回路装置と同一の目的で使用する部分については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

本実施形態の電源回路装置は、第１の実施形態の電源回路装置（図１参照）と異なり、抵抗Ｒ１と並列となるように抵抗Ｒ１と負荷７との接続ノードに一端が接続される２つの抵抗Ｒ２ａ，Ｒ２ｂを備えるとともに、制御回路装置６ｅにおいて、抵抗Ｒ２ａ，Ｒ２ｂそれぞれの他端に接続される抵抗値切換端子ＳＷａ，ＳＷｂが設けられ、更に、制御回路６２ｅが、抵抗値切換端子ＳＷａ，ＳＷｂそれぞれに一端が接続されるとともに他端が接地端子ＧＮＤに接続されたスイッチＳＷ２ａ，ＳＷ２ｂを備える。

このように構成されるとき、抵抗Ｒ２ａは、スイッチＳＷ２ａがＯＮとされて抵抗Ｒ１，Ｒ２ａによる並列回路が形成される場合、スイッチＳＷ１がＯＦＦとされてエラーアンプ６４の反転入力端子に与えられる電圧切換回路６８で基準電位が低くされたときに、通常動作時と同一の出力電流が負荷７に流れるような抵抗値に設定される。又、抵抗Ｒ２ｂは、スイッチＳＷ２ａがＯＮとされて抵抗Ｒ１，Ｒ２ｂによる並列回路が形成される場合、スイッチＳＷ１がＯＦＦとされてエラーアンプ６４の反転入力端子に与えられる電圧切換回路６８で基準電位が低くされたときに、通常動作時よりも小さい出力電流が負荷７に流れるような抵抗値に設定される。

即ち、例えば、基準電圧回路６３からの基準電位Ｖｒｅｆが１Ｖで、通常動作時に負荷７を流れる電流Ｉｏを２０ｍＡに設定する場合において、抵抗Ｒ３，Ｒ４それぞれの抵抗値ｒ３，ｒ４の比が９：１に設定するものとすると、抵抗Ｒ２ａの抵抗値ｒ２ａが５．６Ωに設定される。そして、スイッチＳＷ２ｂがＯＮとされるとき、１５ｍＡとなる出力電流が負荷７に流れるものとすると、抵抗Ｒ２ｂの抵抗値ｒ２ｂが７．７Ωに設定されることとなる。

このように抵抗Ｒ２ｂの抵抗値ｒ２ｂが抵抗Ｒ２ａの抵抗値ｒ２ａより大きい値に設定され、スイッチＳＷ２ａがＯＮとされるときには、通常動作と同一の出力電流が負荷７に流れるものとし、スイッチＳＷ２ｂがＯＮとされるときには、通常動作よりも小さい出力電流が負荷７に流れるものとする。そして、状態検出回路７０において、直流電源１の電力が第１の閾値よりも小さくなったことが確認されると、まず、スイッチ切換回路６９によって、スイッチＳＷ１をＯＦＦとするとともにスイッチＳＷ２ａをＯＮとするように指示を与える。このとき、スイッチＳＷ２ｂはＯＦＦとされる。更に、状態検出回路７０において、直流電源１の電力が第１の閾値よりも小さい第２の閾値より小さくなったことが確認されると、まず、スイッチ切換回路６９によって、スイッチＳＷ１をＯＦＦとするとともにスイッチＳＷ２ｂをＯＮとするように指示を与える。このとき、スイッチＳＷ２ａはＯＦＦとされる。

このようにすることで、直流電源１の電力が第１の閾値よりも小さい場合は、負荷７への出力電流値を切り換えることなく、エラーアンプ６４の反転入力端子に入力される基準電位を下げることで、抵抗Ｒ１，Ｒ２ａによる合成抵抗での電力損失を低減させる。そして、更に、直流電源１の電力が第２の閾値よりも小さくなった場合は、負荷７への出力電流値をも小さくすることで、抵抗Ｒ１，Ｒ２ｂによる合成抵抗での電力損失を更に低減させる。尚、このように構成するとき、第１の実施形態の図２の構成と同様にして、直流電源１の電力の変化については、入力電圧入力端子Ｖｉに入力される直流電源１からの入力電圧の変化を確認することで検出するものであっても構わない。

又、本実施形態のように、抵抗Ｒ２ａ，Ｒ２ｂを備えるとき、第３又は第４の実施形態の電源回路装置のように、外部からの制御信号に応じてスイッチ切換回路６９が制御されて、スイッチＳＷ２ａ，ＳＷ２ｂのＯＮ／ＯＦＦが選択されるものとしても構わない。即ち、例えば、第４の実施形態のように、制御信号Ｓ１，Ｓ２が入力される場合、図１１のように、制御信号Ｓ１，Ｓ２が入力される外部信号検出回路７１ｂを備え、２値の信号となる制御信号Ｓ１，Ｓ２の組み合わせに応じて、スイッチＳＷ２ａ，ＳＷ２ｂのＯＮ／ＯＦＦと、ＡＮＤ回路７２へ入力される信号の信号レベルとが切り換えられるものとしても構わない。

このとき、制御信号Ｓ１，Ｓ２を共にＬレベルとすると、外部信号検出回路７１ｂよりＡＮＤ回路７２へＬレベルとなる信号が与えられ、ＰＷＭコンパレータ６６からのＰＷＭ信号がドライブ回路６７に入力されることが禁止される。そして、制御信号Ｓ１，Ｓ２が共にＬレベルとなるとき以外は、外部信号検出回路７１ｂよりＡＮＤ回路７２へＨレベルとなる信号が与えられ、ＰＷＭコンパレータ６６からのＰＷＭ信号がドライブ回路６７に入力されることが許可される。

又、制御信号Ｓ１をＨレベルとするとともに制御信号Ｓ２をＬレベルとするときは、スイッチＳＷ１をＯＮとするとともに、スイッチＳＷ２ａ，ＳＷ２ｂをＯＦＦとして、高精度モードとなる通常動作を行う。そして、制御信号Ｓ１，Ｓ２を共にＨレベルとするときは、スイッチＳＷ２ａをＯＮとするとともに、スイッチＳＷ１，ＳＷ２ｂをＯＦＦとして、高効率モードとなる低電力動作を行う。更に、制御信号Ｓ１をＬレベルとするとともに制御信号Ｓ２をＨレベルとするときは、スイッチＳＷ２ｂをＯＮとするとともに、スイッチＳＷ１，ＳＷ２ａをＯＦＦとして、更に高効率モードとなる低電力動作を行う。

又、本実施形態のように、抵抗Ｒ１と並列となる抵抗値の異なる抵抗を複数備えることで、電力損失を段階的に変化させる複数の低電力動作が可能となる電源回路装置として、第５又は第６の実施形態に基づく構成に組み合わせるものとしても構わない。

本発明は、出力電圧を昇圧又は降圧する直流電圧チョッパ回路装置となる電源回路装置に利用可能である。又、電圧出力する負荷をＬＥＤとして、ＬＥＤの調光を行うことのできる電源回路装置に適応可能である。更に、負荷をＬＥＤとする場合、ＬＥＤを、白色ＬＥＤとして、液晶表示装置の照明源として用いられるものとしても利用可能である。

は、第１及び第２の実施形態の電源回路装置の内部構成を示すブロック図である。 は、ＰＷＭコンパレータの動作を説明するための各部の信号の状態を示すタイミングチャートである。 は、第１の実施形態の電源回路装置の１構成例を示すブロック図である。 は、第３の実施形態の電源回路装置の内部構成を示すブロック図である。 は、第４の実施形態の電源回路装置の内部構成を示すブロック図である。 は、図５の電源回路装置における外部信号検出回路の構成を示す回路図である。 は、第５の実施形態の電源回路装置の内部構成を示すブロック図である。 は、図７の電源回路装置における状態検出回路の構成を示す回路図である。 は、第６の実施形態の電源回路装置の内部構成を示すブロック図である。 は、第７の実施形態の電源回路装置の内部構成を示すブロック図である。 は、第７の実施形態の電源回路装置の別の構成を示すブロック図である。 は、従来の電源回路装置の内部構成を示すブロック図である。フである。

符号の説明

１ 直流電源
２ 入力コンデンサ
３ コイル
４ ダイオード
５ 出力コンデンサ
６，６ａ〜６ｅ，６０ 制御回路装置
７ 負荷
６１ 定電圧回路
６２，６２ａ〜６２ｅ，６２０ 制御回路
６３ 基準電圧回路
６４ エラーアンプ
６５ 発振回路
６６ ＰＷＭコンパレータ
６７ ドライブ回路
６８ 電圧切換回路
６９ スイッチ切換回路
７０，７０ａ 状態検出回路
７１，７１ａ，７１ｂ 外部信号検出回路
７２ ＡＮＤ回路
７３ 帰還電圧検出回路

Claims (12)

1. 直流電源に接続された変圧回路と、該変圧回路に接続された整流回路と、前記変圧回路に接続されるとともにスイッチングを行うことで前記整流回路に出力する電力を調整する第１スイッチング素子と、該第１スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うドライブ回路と、前記整流回路に接続された負荷を流れる電流を検出する電流検出回路と、該電流検出回路で検出された電流値を示す電流検出信号の信号レベルを基準値と比較して前記ドライブ回路でのＯＮ／ＯＦＦ制御を指示するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成回路と、を備える電源回路装置において、
   前記基準値の値を切り換えて前記ＰＷＭ信号生成回路に供給する基準値切換回路と、
   前記電流検出回路の抵抗値を切り換える抵抗値切換回路と、
   を備え、
   該電源回路装置における消費電力を低くする低電力動作を行うことが指示されたとき、前記基準値切換回路による前記基準値を小さくするとともに、前記抵抗値切換回路によって前記電流検出回路の抵抗値を小さくすることで、前記負荷を流れる電流を前記直流電源の電力量が要求される所定値以上となるときの電流値と同等とすることを特徴とする電源回路装置。
2. 前記直流電源の電力量を検出する状態検出回路を備え、
   該状態検出回路が、前記直流電源の電力量が前記所定値よりも低下したことを検出したとき、前記低電力動作を行うものとし、前記基準値切換回路による前記基準値を小さくするとともに、前記抵抗値切換回路によって前記電流検出回路の抵抗値を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の電源回路装置。
3. 前記状態検出回路が、前記直流電源から入力される入力電圧を確認することで、前記直流電源の電力量を検出することを特徴とする請求項２に記載の電源回路装置。
4. 前記状態検出回路が、前記直流電源の電力量が前記所定値よりも低下したことを検出した後に、前記電源回路装置がＯＦＦとされ、再び、前記電源回路装置がＯＮとされたときに、前記低電力動作を行うものとし、前記基準値切換回路による前記基準値を小さくするとともに、前記抵抗値切換回路によって前記電流検出回路の抵抗値を小さくすることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電源回路装置。
5. 前記電源回路装置の駆動状態が、前記電流検出回路で検出された前記負荷の電流値に基づいて確認されることを特徴とする請求項４に記載の電源回路装置。
6. 前記ドライブ回路のＯＮ／ＯＦＦを制御する第１制御信号に基づいて、前記ＰＷＭ信号生成回路からの前記ＰＷＭ信号の前記ドライブ回路に対する入力の許可及び禁止を行う論理ゲートを備えることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の電源回路装置。
7. 前記基準値切換回路及び前記抵抗値切換回路における切換動作が、前記低電力動作を行うことを指示する外部からの第２制御信号に基づいて制御されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の電源回路装置。
8. 前記第２制御信号に基づいて前記ドライブ回路のＯＮ／ＯＦＦも制御されるとともに、前記第２制御信号に基づいて、前記ＰＷＭ信号生成回路からの前記ＰＷＭ信号の前記ドライブ回路に対する入力の許可及び禁止を行う論理ゲートを備えることを特徴とする請求項７に記載の電源回路装置。
9. 前記抵抗値切換回路によって切り換えられる前記電流検出回路の抵抗値が複数の値であることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の電源回路装置。
10. 前記基準値切換回路による前記基準値を小さくするとともに、前記抵抗値切換回路によって前記電流検出回路の抵抗値を小さくしたとき、前記負荷に流れる出力電流に変化がないものとすることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の電源回路装置。
11. 請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の電源回路装置を備え、当該電源回路装置から出力される出力電圧が与えられて駆動することを特徴とする電子機器。
12. 前記電源回路装置から出力電圧が与えられる発光ダイオードを備えることを特徴とする請求項１１に記載の電子機器。

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