JP5090849B2 - 過電圧保護回路およびそれを用いた電子機器 - Google Patents
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Description
電子機器1000は、たとえば携帯電話端末や、PDA、ノート型PCなどの電池駆動型の情報端末機器である。電子機器1000は、過電圧保護回路100、充電回路112および電池114を備える。電子機器1000はその他に、図示しないCPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、液晶パネルをはじめとするデジタル回路、アナログ回路を備える。
チャージポンプ回路10の出力電圧、つまりスイッチトランジスタM1のゲート電圧Vgは、
Vg=Vdc×α …(1)
で与えられる。ゲートソース間電圧Vgsが、しきい値電圧Vt以上のとき、スイッチトランジスタM1がフルオンする。つまり、
Vg−Vout≧Vt …(2)
が成り立てばよい。スイッチトランジスタM1のオン抵抗が十分小さい場合、
Vout=Vdc …(3)
が成り立つ。式(1)〜(3)を整理すると、
Vdc×(α−1)≧Vt …(4)
を得る。したがって、
α≧Vt/Vdc+1 …(5)
を満たせばよい。式(5)を満たすように昇圧率を設定することにより、スイッチトランジスタM1を入力電圧Vdcの値によらずにフルオンさせることができる。
α=2となる境界値は、Vref1=Vt
α=3となる境界値は、Vref2=Vt/2
α=4となる境界値は、Vref3=Vt/3
となる。Vt=5とすれば、
1.66≦Vdc<2.5 のとき、α=4
2.5≦Vdc<5 のとき、α=3
5≦Vdc のとき、α=2
に設定すればよい。
Claims (6)
- 外部から入力電圧が入力される入力端子と、
出力電圧を出力するための出力端子と、
前記入力端子と前記出力端子の間に設けられたNチャンネルMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)のスイッチトランジスタと、
複数の昇圧率が切りかえ可能に構成され、前記入力電圧を設定された昇圧率で昇圧し、前記スイッチトランジスタのゲートに出力するチャージポンプ回路と、
前記入力電圧を所定の過電圧しきい値電圧と比較し、前記入力電圧が前記過電圧しきい値電圧より低いとき、前記チャージポンプ回路に昇圧動作を指示する過電圧監視部と、
前記入力電圧を前記複数の昇圧率に応じて定められた複数の基準電圧と比較し、前記入力電圧のレベルに応じて前記チャージポンプ回路の昇圧率を設定する昇圧率設定部と、
を備えることを特徴とする過電圧保護回路。 - 前記昇圧率設定部は、前記入力電圧をVdc、前記スイッチトランジスタのゲートソース間しきい値電圧をVtと書くとき、(1+Vt/Vdc)以上の昇圧率を選択することを特徴とする請求項1に記載の過電圧保護回路。
- 前記昇圧率設定部は、(1+Vt/Vdc)以上の昇圧率のうち、最小の値を選択することを特徴とする請求項2に記載の過電圧保護回路。
- 前記チャージポンプ回路は、前記スイッチトランジスタのゲート容量を出力キャパシタとして昇圧動作を行うことを特徴とする請求項1に記載の過電圧保護回路。
- 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から4のいずれかに記載の過電圧保護回路。
- 外部電源が着脱可能なコネクタと、
2次電池と、
前記コネクタが前記入力端子に接続された請求項1から4のいずれかに記載の過電圧保護回路と、
前記過電圧保護回路の出力電圧を利用して前記2次電池を充電する充電回路と、
を備えることを特徴とする電子機器。
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