JP5046564B2 - 電源装置およびそれを用いた電子機器 - Google Patents
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Description
この場合、2つの差動対を利用することにより、第1、第2帰還電圧にもとづいて駆動電圧を安定化することができる。
この場合、第1帰還経路が有効な期間、駆動電圧を、電圧降下回路に発生する電圧降下と、基準電圧との和電圧に安定化することができる。
この場合、第1帰還経路が有効な期間、駆動電圧を、基準電圧を抵抗の分圧比で除した電圧値に安定化することができる。
電圧生成部10は、負荷であるLED110を駆動するための駆動電圧Voutを生成する。本実施の形態において、電圧生成部10は、チャージポンプ回路12を含み、フライングキャパシタCfおよび出力キャパシタCoが接続されている。チャージポンプ回路12は、フライングキャパシタCfおよび出力キャパシタCoに接続された複数のスイッチ素子を含んでおり、フライングキャパシタCfを充電する期間と、フライングキャパシタCfに蓄えられた電荷を出力キャパシタCoに転送する期間と、を交互に繰り返すことにより、入力電圧Vin’を昇圧した電圧を出力する。
ΔV=R1×Ic3+Vf×n
となる。ここで、R1は、抵抗R1の抵抗値、Vfは、ダイオードD1〜Dnの順方向電圧である。第1帰還経路40は、トランジスタM3のドレイン電圧を、第1帰還電圧Vfb1として帰還する。第1帰還電圧Vfb1と、駆動電圧Voutの関係は、
Vfb1=Vout−ΔV=Vout−(R1×Ic3+Vf×n)
となる。ここで、Ic3、Vf、nは、定数と考えられるから、第1帰還電圧Voutは、駆動電圧Voutに応じた電圧となる。なお、抵抗R1を省略した形式や、ダイオードを省略した形式で構成してもよい。
誤差増幅器22は、電流源26、28を電源側に、負荷R11、R12を接地側に設けた構成としてもよい。
上述のように、制御回路20は、第1帰還電圧Vfb1、第2帰還電圧Vfb2のいずれか低い方の電圧を、基準電圧Vrefと比較する。したがって、低い方の電圧を帰還する経路がアクティブとなり、高い方の電圧を帰還する経路は非アクティブとなる。
Vout=Vref+ΔV=Vref+(R1×Ic3+Vf×n)
で与えられる目標値と一致するように調節される。抵抗R1や、定電流Ic3、整数nは、設計により変更することができるため、第1帰還経路40による駆動電圧Voutの目標値は調節可能である。ダイオードの順方向電圧は物性値であるため、変動が非常に小さいため、電圧降下ΔVのばらつきは小さくなる。その結果、後述のように、第1帰還経路40を抵抗分圧回路で構成した場合に比べて、駆動電圧Voutのばらつきを低減することができる。後述の抵抗分圧回路の場合、2つの抵抗の比で駆動電圧の目標値が設定されるため、各抵抗の誤差の積が、目標値に反映される。
Claims (10)
- 負荷を駆動するための駆動電圧を生成する電圧生成部と、
前記負荷の一端の電圧に応じた電圧を帰還する第1帰還経路と、
前記負荷の他端の電圧に応じた電圧を帰還する第2帰還経路と、
前記第1、第2帰還経路により帰還される第1、第2帰還電圧のいずれか一方が、所定の基準電圧に近づくように、前記電圧生成部を制御する制御回路と、
を備え、
前記第1帰還経路は、
所定の定電流を生成する定電流回路と、
前記定電流回路および前記電圧生成部の出力端子の間に設けられ、前記定電流に応じた電圧降下を発生させる電圧降下回路と、
を含みひとつの半導体基板に集積化されており、前記定電流回路と前記電圧降下回路の接続点の電圧を、前記第1帰還電圧として帰還することを特徴とする電源装置。 - 負荷を駆動するための駆動電圧を生成する電圧生成部と、
前記電圧生成部により前記負荷を駆動する経路上に設けられた電流駆動回路と、
前記駆動電圧に応じた第1帰還電圧を帰還する第1帰還経路と、
前記電流駆動回路と前記負荷の接続点の電圧に応じた第2帰還電圧を帰還する第2帰還経路と、
前記第1、第2帰還経路により帰還される第1、第2帰還電圧のいずれか一方が、所定の基準電圧に近づくように、前記電圧生成部を制御する制御回路と、
を備え、
前記第1帰還経路は、
所定の定電流を生成する定電流回路と、
前記定電流回路および前記電圧生成部の出力端子の間に設けられ、前記定電流に応じた電圧降下を発生させる電圧降下回路と、
を含みひとつの半導体基板に集積化されており、前記定電流回路と前記電圧降下回路の接続点の電圧を、前記第1帰還電圧として帰還することを特徴とする電源装置。 - 前記制御回路は、前記第1、第2帰還電圧のうち、低い方の電圧が、所定の基準電圧に近づくように、前記電圧生成部を制御することを特徴とする請求項1または2に記載の電源装置。
- 前記制御回路は、前記第1、第2帰還電圧のいずれか一方と、前記基準電圧との誤差を増幅する誤差増幅器を含み、誤差が0に近づくように前記駆動電圧を調節し、
当該誤差増幅器は、2系統の入力差動対を有しており、一方の入力差動対に前記基準電圧および前記第1帰還電圧が入力され、他方の入力差動対に、前記基準電圧および前記第2帰還電圧が入力されることを特徴とする請求項1または2に記載の電源装置。 - 前記電圧降下回路は、前記定電流の経路上に、カソードが低電圧側となるように配置されたダイオードを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の電源装置。
- 前記電圧降下回路は、前記定電流の経路上に設けられた抵抗を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の電源装置。
- 前記電圧生成部は、
チャージポンプ回路と、
前記チャージポンプ回路の入力電圧または出力電圧を調節するレギュレータ回路と、
を含み、
前記制御回路は、前記第1、第2帰還電圧のいずれか一方が、前記基準電圧に近づくように、前記レギュレータ回路のトランジスタの制御電圧を調節することを特徴とする請求項1または2に記載の電源装置。 - 前記電圧生成部は、スイッチングレギュレータ回路を含み、
前記制御回路は、前記第1、第2帰還電圧のいずれか一方が、前記基準電圧に近づくように、前記スイッチングレギュレータ回路のスイッチングトランジスタのオンオフのデューティ比を調節することを特徴とする請求項1または2に記載の電源装置。 - 少なくとも前記第1、第2帰還経路と、前記制御回路と、がひとつの半導体基板上に一体集積化されたことを特徴とする請求項1または2に記載の電源装置。
- 発光素子と、
前記発光素子を負荷として駆動する請求項1または2に記載の電源装置と、
を備えることを特徴とする電子機器。
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