JPH05111241A - Ｄｃ−ｄｃコンバータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】コンデンサの充放電を利用したチャージポンプ
式のＤＣ−ＤＣコンバータに関し、任意の値の出力電圧
を得ることを目的とする。 【構成】可変電圧源１０は任意の値の直流電圧を出力す
る。スイッチ２，３がオン、スイッチ４，５がオフのと
き可変電圧源１０によりコンデンサ６が充電され、スイ
ッチ２，３がオフ、スイッチ４，５がオンになるとコン
デンサ６が放電されるとともに、コンデンサ７が充電さ
れる。そして、スイッチ２，３、スイッチ４，５が交互
にオン・オフされることにより、コンデンサ７の一端に
出力電圧Ｖｏが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンデンサの充放電を
利用したチャージポンプ式のＤＣ−ＤＣコンバータに関
する。

【０００２】チャージポンプ式のＤＣ−ＤＣコンバータ
は、例えば、コードレス電話などの携帯電子機器に利用
されているが、このような携帯電子機器の高機能化、例
えば異なる電源で動作する種々の回路を搭載することが
要求されている。そのため、種々の回路に対応した異な
る電圧を発生させることによりＤＣ−ＤＣコンバータの
電力効率を向上し、かつＤＣ−ＤＣコンバータの発生電
圧を高精度にする必要がある。

【０００３】

【従来の技術】従来のチャージポンプ式のＤＣ−ＤＣコ
ンバータの一例を図１０に示す。コンデンサ６の両電極
にはスイッチ２，３が接続され、スイッチ２は電圧入力
端子１を介して電池９に接続され、スイッチ３は接地に
接続されている。又、コンデンサ６の両電極にはそれぞ
れ前記各スイッチ２，３と並列にスイッチ４，５が接続
され、スイッチ４は接地に接続され、スイッチ５は電圧
出力端子８に接続されている。又、電圧出力端子８と接
地との間には出力用のコンデンサ７が接続されている。

【０００４】そして、スイッチ２，３をオン状態、スイ
ッチ４，５をオフ状態にすると、電池９によりコンデン
サ６に対する充電が行われる。次にスイッチ２，３をオ
フ状態、スイッチ４，５をオン状態にすると、コンデン
サ６の放電とコンデンサ７に対する充電が行われる。こ
のように、スイッチ２，３と、スイッチ４，５のオン・
オフを交互に繰り返すことにより、電圧出力端子８から
所定の出力電圧Ｖｏを得られるようになっている。尚、
出力電圧Ｖｏは、電池９の電圧値をＶ１とすると、「−
Ｖ１」となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ＤＣ−ＤＣコンバータでは直流電源として電圧値Ｖ１の
電池９を使用しているため、出力電圧Ｖｏの値は一定値
「−Ｖ１」となり、任意の電圧値の出力電圧Ｖｏが必要
となっても対処できないという問題があった。

【０００６】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、任意の値の出力電圧を得ることを目
的とする。又、本発明は所望する任意の値の出力電圧を
高精度に得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】図１は第１発明の一態様
の原理説明図である。充電手段２，３は可変電圧源１０
によるコンデンサ６の充電を行い、充電手段４，５はコ
ンデンサ６の放電及びコンデンサ７に対する充電を行
う。各充電手段２，３及び４，５は各コンデンサ６，７
の充電を繰り返し行い、コンデンサ７の一端に出力電圧
Ｖｏを得る。

【０００８】図２は第２発明の原理説明図である。充電
手段２，３は直流電源９によるコンデンサ６の充電を行
い、充電手段４，５はコンデンサ６の放電及びコンデン
サ７に対する充電を行う。各充電手段２，３及び４，５
は各コンデンサ６，７の充電を繰り返し行い、コンデン
サ７の一端に出力電圧Ｖｏを発生させる。充電路遮断手
段１１はコンデンサ７の充電路を遮断するものであり、
出力電圧検出手段１３は可変電圧源１２からの直流基準
電圧に基づいてコンデンサ７の出力電圧Ｖｏを検出し、
検出した出力電圧Ｖｏが所定値以上又は所定値未満とな
ったとき充電路遮断手段１１を制御してコンデンサ７の
充電路を遮断する。

【０００９】

【作用】第１発明によれば、充電手段２，３により可変
電圧源１０からコンデンサ６に対する充電が行われ、充
電手段４，５によりコンデンサ６の放電及びコンデンサ
７に対する充電が行われ、コンデンサ７の一端に出力電
圧Ｖｏが得られる。そして、可変電圧源１０を用いてい
るので、この可変電圧源１０の直流電圧を任意に変更す
ることにより、任意の値の出力電圧Ｖｏが得られるよう
になる。

【００１０】又、第２発明によれば、充電手段２，３に
より直流電源９からコンデンサ６に対する充電が行わ
れ、充電手段４，５によりコンデンサ６の放電及びコン
デンサ７に対する充電が行われる。この際、可変電圧源
１２からの直流基準電圧に基づいて出力電圧検出手段１
３により検出されたコンデンサ７の出力電圧Ｖｏが所定
値以上又は所定値未満となったとき、充電路遮断手段１
１が制御されてコンデンサ７への充電路が遮断される。
これにより、コンデンサ７への充電がなくなり、コンデ
ンサ７の出力電圧Ｖｏは所定の値に高精度の保持され
る。そして、直流基準電圧を発生する可変電圧源１２を
用いているので、この可変電圧源１２の直流基準電圧を
任意に変更することにより、任意の値の出力電圧Ｖｏが
高精度に得られるようになる。

【００１１】

【実施例】［第１実施例］以下、第１発明を具体化した
ＤＣ−ＤＣコンバータの第１実施例を図３に従って説明
する。

【００１２】電圧入力端子２０には可変電圧源としての
デジタル／アナログ（以下、単にＤ／Ａという）コンバ
ータ２１が接続され、同Ｄ／Ａコンバータ２１には電圧
値Ｖ１の電池２２が接続されるとともに、図示しない制
御回路からｎビットのデジタル信号Ｄ０〜Ｄn-1 が入力
されている。そして、Ｄ／Ａコンバータ２１はデジタル
信号Ｄ０〜Ｄn-1 を変換して０＜Ｖａ≦Ｖ１となる出力
電圧Ｖａを出力するようになっている。

【００１３】電圧入力端子２０にはＰＭＯＳトランジス
タ（以下、トランジスタをＴｒという）２３及びＮＭＯ
ＳＴｒ２４が直列接続され、ＮＭＯＳＴｒ２４のソース
端子は接地に接続されている。又、ＮＭＯＳＴｒ２４に
はＮＭＯＳＴｒ２５，２６が直列接続され、ＮＭＯＳＴ
ｒ２６のソース端子には出力端子２７が接続されてい
る。

【００１４】コンデンサ２８の一方の電極はＰＭＯＳＴ
ｒ２３及びＮＭＯＳＴｒ２４間のノードａに接続され、
他方の電極はＮＭＯＳＴｒ２５，２６間のノードｂに接
続されている。又、出力端子２７と接地との間には出力
用のコンデンサ２９が接続されている。

【００１５】本実施例ではＰＭＯＳＴｒ２３及びＮＭＯ
ＳＴｒ２５でコンデンサ２８の充電手段が構成され、Ｎ
ＭＯＳＴｒ２４，２６でコンデンサ２９の充電手段が構
成されている。即ち、ＰＭＯＳＴｒ２３及びＮＭＯＳＴ
ｒ２５がオン状態で、ＮＭＯＳＴｒ２４，２６がオフ状
態になると、コンデンサ２８をＤ／Ａコンバータ２１の
出力電圧Ｖａにより充電し、ＰＭＯＳＴｒ２３及びＮＭ
ＯＳＴｒ２５がオフ状態で、ＮＭＯＳＴｒ２４，２６が
オン状態になると、コンデンサ２８を放電するとともに
コンデンサ２９を充電する。このように、ＰＭＯＳＴｒ
２３及びＮＭＯＳＴｒ２５と、ＮＭＯＳＴｒ２４，２６
のオン・オフを交互に繰り返すことにより、電圧出力端
子２７から所定の出力電圧Ｖｏ（＝−Ｖａ）を得るよう
になっている。

【００１６】オシレータ３０は所定周期でクロック信号
ＣＬＫをデータフリップフロップ（以下、フリップフロ
ップをＦＦという）３１に出力する。データＦＦ３１の
クロック端子ＣＫにはクロック信号ＣＬＫが入力され、
データ端子Ｄには反転出力端子バーＱが接続されてい
る。

【００１７】又、データＦＦ３１の出力端子Ｑは前記Ｎ
ＭＯＳＴｒ２５のゲート端子に接続されるとともに、イ
ンバータ３２を介して前記ＰＭＯＳＴｒ２３のゲート端
子に接続されている。データＦＦ３１の反転出力端子バ
ーＱは前記ＮＭＯＳＴｒ２４，２６のゲート端子に接続
されている。

【００１８】そして、データＦＦ３１はクロック信号Ｃ
ＬＫが入力される毎に出力端子ＱからＨ，Ｌの出力信号
を交互に出力して前記ＰＭＯＳＴｒ２３及びＮＭＯＳＴ
ｒ２５を同時にオン又はオフさせるとともに、反転出力
端子バーＱからＬ，Ｈの出力信号を交互に出力して前記
ＮＭＯＳＴｒ２４，２６を同時にオフ又はオンさせるよ
うになっている。

【００１９】次に上記のように構成されたＤＣ−ＤＣコ
ンバータの動作について説明する。初期状態においては
コンデンサ２９は充電されておらず、出力電圧Ｖｏは０
ボルトになっている。

【００２０】いま、電源が投入された状態において、ｎ
ビットのデジタル信号Ｄ０〜Ｄn-1がＤ／Ａコンバータ
２１に入力されると、Ｄ／Ａコンバータ２１からは０＜
Ｖａ≦Ｖ１となる出力電圧Ｖａが出力される。

【００２１】又、電源が投入された時、データＦＦ３１
の出力端子Ｑ及び反転出力端子バーＱがＬ，Ｈにあると
すると、クロック信号ＣＬＫのパルスが入力されるとデ
ータＦＦ３１の出力端子Ｑ及び反転出力端子バーＱは
Ｈ，Ｌとなる。この結果、インバータ３２の出力はＬレ
ベルとなり、ＰＭＯＳＴｒ２３及びＮＭＯＳＴｒ２５は
オン状態となり、ＮＭＯＳＴｒ２４，２６はオフ状態と
なる。

【００２２】これにより、Ｄ／Ａコンバータ２１から電
圧入力端子２０、ＰＭＯＳＴｒ２３、ノードａ、コンデ
ンサ２８、ノードｂ及びＮＭＯＳＴｒ２５を経由して接
地に電流が流れ、コンデンサ２８に対する充電が行われ
る。

【００２３】次に、クロック信号ＣＬＫの新たなパルス
が入力されるとデータＦＦ３１の出力端子Ｑ及び反転出
力端子バーＱはＬ，Ｈとなる。この結果、インバータ３
２の出力はＨレベルとなり、ＰＭＯＳＴｒ２３及びＮＭ
ＯＳＴｒ２５はオフ状態となり、ＮＭＯＳＴｒ２４，２
６はオン状態となる。

【００２４】これにより、コンデンサ２９からＮＭＯＳ
Ｔｒ２６、ノードｂ、コンデンサ２８、ノードａ及びＮ
ＭＯＳＴｒ２４を経由して接地に電流が流れ、コンデン
サ２８の放電とコンデンサ２９の充電が行われる。

【００２５】以後、クロック信号ＣＬＫの新たなパルス
が入力される毎にＰＭＯＳＴｒ２３及びＮＭＯＳＴｒ２
５と、ＮＭＯＳＴｒ２４，２６のオン・オフが交互に繰
り返され、電圧出力端子２７から電圧値が「−Ｖａ」の
出力電圧Ｖｏが得られる。

【００２６】このように、本実施例ではコンデンサ２８
を充電するための直流電源としてＤ／Ａコンバータ２１
を設け、このＤ／Ａコンバータ２１に入力するデジタル
信号により０＜Ｖａ≦Ｖ１となる任意の値の直流電圧Ｖ
ａを発生させるようにしたので、出力電圧Ｖｏを「−Ｖ
ａ」とすることができる。従って、本実施例のＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータを搭載した半導体装置では種々の回路に対
応した電圧を発生させることができ、ＤＣ−ＤＣコンバ
ータの電力効率を向上することができる。

【００２７】［第２実施例］次に、第１発明を具体化し
た第２実施例を図４に従って説明する。尚、図３と同一
の構成については同一の符号を付してその説明を一部省
略する。

【００２８】本実施例は可変電圧源をＤ／Ａコンバータ
３３、オペアンプ３５、ＰＮＰＴｒ３６及びペア抵抗３
７，３８を備えて構成した点において前記実施例と異な
り、他の構成は同一となっている。

【００２９】Ｄ／Ａコンバータ３３には電圧値Ｖ２（＜
Ｖ１）の電池３４が接続されるとともに、図示しない制
御回路からｎビットのデジタル信号Ｄ０〜Ｄn-1 が入力
され、前記実施例におけるＤ／Ａコンバータ２１よりも
駆動能力が低いものとなっている。そして、Ｄ／Ａコン
バータ３３はデジタル信号Ｄ０〜Ｄn-1 を変換して０＜
Ｖｂ≦Ｖ２となる直流電圧Ｖｂを出力するようになって
いる。

【００３０】オペアンプ３５の非反転入力端子はＰＮＰ
Ｔｒ３６のコレクタ端子と接地との間に直列に設けられ
た抵抗３７，３８間のノードｃに接続され、ＰＮＰＴｒ
３６から出力される直流電圧Ｖｃを抵抗３７，３８の抵
抗比で分割した分圧電圧Ｖｄが入力されている。又、オ
ペアンプ３５の反転入力端子は前記Ｄ／Ａコンバータ３
３の出力端子に接続され、直流電圧Ｖｂが入力されてい
る。そして、オペアンプ３５は分圧電圧Ｖｄと直流電圧
Ｖｂとを差動増幅して出力電圧Ｖｏ１を出力する。

【００３１】尚、抵抗３７，３８の抵抗値をそれぞれＲ
３７，Ｒ３８とすると、分圧電圧Ｖｄは

【００３２】

【数１】

【００３３】となる。ＰＮＰＴｒ３６のエミッタ端子は
電圧値Ｖ１の電池２２に接続され、コレクタ端子はペア
抵抗３７，３８を介して接地に接続されるとともに、前
記電圧入力端子２０に接続されている。そして、ＰＮＰ
Ｔｒ３６のベース端子はオペアンプ３５に接続されて出
力電圧Ｖｏ１が入力されており、ＰＮＰＴｒ３６はオペ
アンプ３５の出力電圧Ｖｏ１に応じた一定の直流電圧Ｖ
ｃを電圧入力端子２０に出力するようになっている。

【００３４】即ち、ＰＮＰＴｒ３６の直流電圧Ｖｃがあ
る一定値から低下すると抵抗３８の分圧電圧Ｖｄも低下
し、この分圧電圧ＶｄがＤ／Ａコンバータ３３の直流電
圧Ｖｂよりも小さくなると、オペアンプ３５の出力電圧
Ｖｏ１が低下する。これにより、ＰＮＰＴｒ３６はオン
側に移行してコレクタ電流が増加し、直流電圧Ｖｃは上
昇する。そして、直流電圧Ｖｃが上昇して分圧電圧Ｖｄ
がＤ／Ａコンバータ３３の直流電圧Ｖｂよりも大きくな
ると、オペアンプ３５の出力電圧Ｖｏ１が上昇する。こ
れにより、ＰＮＰＴｒ３６はオフ側に移行してコレクタ
電流が減少し、直流電圧Ｖｃは低下し、ＰＮＰＴｒ３６
の直流電圧Ｖｃは一定値に保持される。

【００３５】本実施例においても、前記第１実施例と同
様に、ＰＭＯＳＴｒ２３及びＮＭＯＳＴｒ２５がオンし
ＮＭＯＳＴｒ２４，２６がオフすると、ＰＮＰＴｒ３６
から出力される直流電圧Ｖｃによりコンデンサ２８に対
する充電が行われ、ＰＭＯＳＴｒ２３及びＮＭＯＳＴｒ
２５がオフしＮＭＯＳＴｒ２４，２６がオンすると、コ
ンデンサ２８の放電とコンデンサ２９の充電が行われ
る。以後、ＰＭＯＳＴｒ２３及びＮＭＯＳＴｒ２５と、
ＮＭＯＳＴｒ２４，２６のオン・オフが交互に繰り返さ
れ、電圧出力端子２７から電圧値が「−Ｖｃ」の出力電
圧Ｖｏが得られる。

【００３６】従って、本実施例によれば、Ｄ／Ａコンバ
ータ３３に入力するデジタル信号Ｄ０〜Ｄn-1 を変更し
て直流電圧Ｖｂを０＜Ｖｂ≦Ｖ２の範囲で任意に変更す
ることにより、ＰＮＰＴｒ３６の直流電圧Ｖｃを０＜Ｖ
ｃ≦Ｖ１の範囲で任意の値に変更でき、出力電圧Ｖｏを
任意の値に変更することができる。

【００３７】［第３実施例］次に、第２発明を具体化し
た第３実施例を図５に従って説明する。尚、図３と同一
の構成については同一の符号を付してその説明を一部省
略する。

【００３８】本実施例では電圧入力端子２０に電圧値Ｖ
１の電池２２が接続され、ＮＭＯＳＴｒ２４と接地との
間に充電路遮断手段としてのＮＭＯＳＴｒ３９が接続さ
れ、そのゲート端子は出力電圧検出手段としての出力電
圧検出回路４０に接続されている。

【００３９】出力電圧検出回路４０はコンパレータ４
１、可変電圧源としてのＤ／Ａコンバータ４２、ペア抵
抗４４，４５及び電圧値Ｖ３の電池４６を備えて構成さ
れている。Ｄ／Ａコンバータ４２には電圧値Ｖ４の電池
４３が接続されるとともに、図示しない制御回路からｎ
ビットのデジタル信号Ｄ０〜Ｄn-1 が入力されている。
そして、Ｄ／Ａコンバータ４２はデジタル信号Ｄ０〜Ｄ
n-1 を変換して０＜Ｖｅ≦Ｖ４となる直流基準電圧Ｖｅ
を出力するようになっている。

【００４０】抵抗４４，４５は電池４６と電圧出力端子
２７の間に直列に設けられ、両抵抗４４，４５間のノー
ドｄに電池４６の電圧値Ｖ３と出力電圧Ｖｏとの差電圧
を抵抗４４，４５の抵抗比で分割した分圧電圧Ｖｆを発
生させる。即ち、分圧電圧Ｖｆは、抵抗４４，４５の抵
抗値をそれぞれＲ４４，Ｒ４５とすると、

【００４１】

【数２】

【００４２】となる。コンパレータ４１の非反転入力端
子は前記ノードｄに接続されて分圧電圧Ｖｆが入力さ
れ、反転入力端子は前記Ｄ／Ａコンバータ４２の出力端
子に接続されて直流電圧Ｖｅが入力されている。そし
て、コンパレータ４１は分圧電圧Ｖｆが直流電圧Ｖｅ以
上のときにはＨレベルの制御電圧Ｖｏ２を出力し、分圧
電圧Ｖｆが直流電圧Ｖｅ未満のときにはＬレベルの制御
電圧Ｖｏ２を出力する。

【００４３】次に本実施例のＤＣ−ＤＣコンバータの作
用を説明する。いま、電源が投入された状態において、
ｎビットのデジタル信号Ｄ０〜Ｄn-1がＤ／Ａコンバー
タ４２に入力されると、Ｄ／Ａコンバータ４２からは０
＜Ｖｅ≦Ｖ４となる直流基準電圧Ｖｅが出力される。
又、コンデンサ２９が所定電圧まで充電されていない状
態では、分圧電圧Ｖｆは直流基準電圧Ｖｅより大きな値
をとるように抵抗４４，４５の抵抗値及び電池４６の電
圧値Ｖ３を設定することによって、コンパレータ４１の
制御電圧Ｖｏ２はＨレベルとなってＮＭＯＳＴｒ３９が
オン状態にあり、コンデンサ２９への充電路が形成され
ている。

【００４４】そして、クロック信号ＣＬＫのパルスが入
力されてデータＦＦ３１の出力端子Ｑ及び反転出力端子
バーＱがＨ，Ｌになると、ＰＭＯＳＴｒ２３及びＮＭＯ
ＳＴｒ２５はオンしＮＭＯＳＴｒ２４，２６はオフす
る。これにより、電池２２から電圧入力端子２０、ＰＭ
ＯＳＴｒ２３、ノードａ、コンデンサ２８、ノードｂ及
びＮＭＯＳＴｒ２５を経由して接地に電流が流れ、コン
デンサ２８に対する充電が行われる。

【００４５】次に、クロック信号ＣＬＫの新たなパルス
が入力されてデータＦＦ３１の出力端子Ｑ及び反転出力
端子バーＱがＬ，Ｈになると、ＰＭＯＳＴｒ２３及びＮ
ＭＯＳＴｒ２５はオフしＮＭＯＳＴｒ２４，２６はオン
する。これにより、コンデンサ２９からＮＭＯＳＴｒ２
６、ノードｂ、コンデンサ２８、ノードａ、ＮＭＯＳＴ
ｒ２４及びＮＭＯＳＴｒ３９を経由して接地に電流が流
れ、コンデンサ２８の放電とコンデンサ２９の充電が行
われる。

【００４６】以後、クロック信号ＣＬＫの新たなパルス
が入力される毎にＰＭＯＳＴｒ２３及びＮＭＯＳＴｒ２
５と、ＮＭＯＳＴｒ２４，２６のオン・オフが交互に繰
り返され、コンデンサ２９が漸次充電され、電圧出力端
子２７の出力電圧Ｖｏが低下する。コンデンサ２９が所
定電圧まで充電されていないと、出力電圧Ｖｏは未だ高
く分圧電圧Ｖｆが直流基準電圧Ｖｅ以上となり、コンパ
レータ４１の制御電圧Ｖｏ２はＨレベルに維持され、Ｎ
ＭＯＳＴｒ３９がオンして充電路は形成されたままとな
る。

【００４７】そして、出力電圧Ｖｏが所定の電圧まで低
下して分圧電圧Ｖｆが直流基準電圧Ｖｅ未満になると、
コンパレータ４１の制御電圧Ｖｏ２はＬレベルとなって
ＮＭＯＳＴｒ３９がオフし、コンデンサ２９への充電路
が遮断される。これにより、コンデンサ２９への充電は
なくなって出力電圧Ｖｏはそのレベルに安定する。

【００４８】従って、本実施例によれば、Ｄ／Ａコンバ
ータ４２に入力するデジタル信号Ｄ０〜Ｄn-1 を変更し
てコンパレータ４１に入力する直流基準電圧Ｖｅを０＜
Ｖｅ≦Ｖ４の範囲で任意に変更することにより、制御電
圧Ｖｏ２のレベルを切り換えるための分圧電圧Ｖｆ、即
ち、出力電圧Ｖｏを所望する任意の値に高精度に変更す
ることができる。

【００４９】［第４実施例］図６は第２発明を具体化し
た第４実施例を示している。本実施例の出力電圧検出回
路４７は、上記第３実施例の出力電圧検出回路４０にお
けるＤ／Ａコンバータ４２に代えて、電池４６に直列に
接続した可変抵抗器４８を可変電圧源とし、この可変抵
抗器４８の出力電圧をコンパレータ４１の反転入力端子
に直流基準電圧として入力している。

【００５０】本実施例でも上記第３実施例と同様の作
用、効果に加えて、可変電圧源を簡素化することができ
る。 ［第５実施例］図７は第１発明を具体化した第５実施例
を示し、電圧入力端子２０に接続された可変電圧源４９
はＤ／Ａコンバータ等からなり、電圧値を可変な直流電
圧Ｖａを出力する。コンデンサ２８の両電極にはスイッ
チ５０，５１が接続され、スイッチ５０は電圧入力端子
２０に接続され、スイッチ５１は接地に接続されてい
る。

【００５１】又、コンデンサ２８の両電極にはそれぞれ
前記各スイッチ５０，５１と並列にスイッチ５２，５３
が接続され、スイッチ５２は接地に接続されている。
又、スイッチ５３と接地との間にはコンデンサ５４が接
続されている。

【００５２】コンデンサ５７の両電極にはスイッチ５
５，５６が接続され、スイッチ５５は電圧入力端子２０
に接続され、スイッチ５６は前記スイッチ５３に接続さ
れている。

【００５３】又、コンデンサ５７の両電極にはそれぞれ
前記各スイッチ５５，５６と並列にスイッチ５８，５９
が接続され、スイッチ５８は接地に接続されている。ス
イッチ５９は電圧出力端子２７に接続されている。又、
電圧出力端子２７と接地との間には出力用のコンデンサ
２９が接続されている。

【００５４】本実施例では、まず、スイッチ５０，５１
のみをオンにすると、可変電圧源４９によりコンデンサ
２８に対する充電が行われ、コンデンサ２８の充電電圧
はＶａとなる。次にスイッチ５０，５１をオフ、スイッ
チ５２，５３をオンにすると、コンデンサ２８の上側の
電極が接地に接続されるためノードＡの電圧は「−Ｖ
ａ」となる。続いてスイッチ５２，５３をオフ、スイッ
チ５５，５６をオンにすると、コンデンサ５７の上側及
び下側の電極の電位はそれぞれＶａ，「−Ｖａ」とな
り、コンデンサ５７の充電電圧は２Ｖａとなる。

【００５５】そして、スイッチ５５，５６をオフ、スイ
ッチ５８，５９をオンにすると、コンデンサ５７の上側
の電極が接地に接続されるためノードＢの電圧は「−２
Ｖａ」となる。

【００５６】従って、電圧出力端子２７から電圧値が
「−２Ｖａ」（Ｖａは任意の値）の出力電圧Ｖｏが得ら
れる。 ［第６実施例］図８は第１発明を具体化した第６実施例
を示している。本実施例のＤＣ−ＤＣコンバータは、ス
イッチ５８をノードＡに接続した点において図７に示し
た第５実施例と異なっている。

【００５７】本実施例では、スイッチ５０，５１をオン
すると、可変電圧源４９によりコンデンサ２８に対する
充電が行われ、コンデンサ２８の充電電圧はＶａとな
る。次にスイッチ５０，５１をオフ、スイッチ５２，５
３をオンにすると、コンデンサ２８の上側の電極が接地
に接続されるためノードＡの電圧は「−Ｖａ」となる。
続いてスイッチ５２，５３をオフ、スイッチ５５，５６
をオンにすると、コンデンサ５７の上側及び下側の電極
の電位はそれぞれＶａ，「−Ｖａ」となり、コンデンサ
５７の充電電圧は２Ｖａとなる。

【００５８】そして、スイッチ５５，５６をオフ、スイ
ッチ５８，５９をオンにすると、コンデンサ５７の上側
の電極が電圧値「−Ｖａ」のノードＡに接地に接続され
るためノードＢの電圧は「−３Ｖａ」となる。

【００５９】従って、電圧出力端子２７から電圧値が
「−３Ｖａ」（Ｖａは任意の値）の出力電圧Ｖｏが得ら
れる。 ［第７実施例］図９は第１発明を具体化した第７実施例
を示し、コンデンサ２８の両電極にはスイッチ５０，５
１が接続され、スイッチ５０は電圧入力端子２０を介し
て可変電圧源４９に接続され、スイッチ５１は接地に接
続されている。スイッチ５８，５９は前記各スイッチ５
０，５１と並列に接続され、スイッチ５８は電圧出力端
子２７に接続され、スイッチ５９は可変電圧源４９に接
続されている。

【００６０】本実施例ではスイッチ５０，５１のみをオ
ンにすると、可変電圧源４９によりコンデンサ２８に対
する充電が行われ、コンデンサ２８の充電電圧はＶａと
なる。次にスイッチ５０，５１をオフ、スイッチ５８，
５９をオンにすると、コンデンサ２８の下側の電極が電
圧値Ｖａの可変電圧源４９に接続されるためノードＣの
電圧は２Ｖａとなる。

【００６１】従って、本実施例によれば電圧出力端子２
７から電圧値が２Ｖａ（Ｖａは任意の値）の出力電圧Ｖ
ｏが得られる。尚、図５に示した第３実施例ではコンパ
レータ４１の非反転入力端子に電池４６の電圧値Ｖ３と
出力電圧Ｖｏとの差電圧を抵抗４４，４５の抵抗比で分
割した分圧電圧Ｖｆを入力し、反転入力端子にＤ／Ａコ
ンバータ４２の直流基準電圧Ｖｅを入力したが、非反転
入力端子にＤ／Ａコンバータ４２の直流基準電圧Ｖｅを
入力し、非反転入力端子に分圧電圧Ｖｆを入力するよう
にしてもよい。

【００６２】

【発明の効果】以上詳述したように、第１発明によれ
ば、任意の値の出力電圧を得ることができる。

【００６３】又、第２発明によれば、所望する任意の値
の出力電圧を高精度に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の原理説明図である。

【図２】第２発明の原理説明図である。

【図３】本発明の第１実施例を示す回路図である。

【図４】第２実施例を示す回路図である。

【図５】第３実施例を示す回路図である。

【図６】第４実施例を示す回路図である。

【図７】第５実施例を示す回路図である。

【図８】第６実施例を示す回路図である。

【図９】第７実施例を示す回路図である。

【図１０】従来のＤＣ−ＤＣコンバータを示す回路図で
ある。

【符号の説明】

２，３，４，５ 充電手段 ６，７ コンデンサ ９ 直流電源 １０，１２ 可変電圧源 １１ 充電路遮断手段 １３ 出力電圧検出手段 Ｖｏ 出力電圧

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源（１０）と、複数のコンデンサ
   （６，７）と、各コンデンサ（６，７）に対応してそれ
   ぞれ設けられ当該コンデンサの前段のコンデンサの放電
   及び当該コンデンサに対する充電を行う充電手段（２，
   ３），（４，５）とを備え、各充電手段（２，３），
   （４，５）により直流電源又は前段のコンデンサの充電
   電圧による各段のコンデンサの充放電を初段のコンデン
   サから順次繰り返すことにより、最終段のコンデンサ
   （７）の一端に出力電圧（Ｖｏ）を得るように構成した
   ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、 前記直流電源（１０）を可変電圧源としたことを特徴と
   するＤＣ−ＤＣコンバータ。
2. 【請求項２】 直流電源（９）と、複数のコンデンサ
   （６，７）と、各コンデンサ（６，７）に対応してそれ
   ぞれ設けられ当該コンデンサの前段のコンデンサの放電
   及び当該コンデンサに対する充電を行う充電手段（２，
   ３），（４，５）とを備え、各充電手段（２，３），
   （４，５）により直流電源又は前段のコンデンサの充電
   電圧による各段のコンデンサの充放電を初段のコンデン
   サから順次繰り返すことにより、最終段のコンデンサ
   （７）の一端に出力電圧（Ｖｏ）を得るように構成した
   ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、 最終段コンデンサ（７）の充電路を遮断する充電路遮断
   手段（１１）と、 電圧値が可変な直流基準電圧を発生する可変電圧源（１
   ２）と、 可変電圧源（１２）からの直流基準電圧に基づいて最終
   段のコンデンサ（７）の出力電圧（Ｖｏ）を検出し、検
   出した出力電圧（Ｖｏ）が所定値以上又は所定値未満と
   なったとき最終段コンデンサ（７）の充電路が遮断され
   るように前記充電路遮断手段（１１）を制御する出力電
   圧検出手段（１３）とを備えることを特徴とするＤＣ−
   ＤＣコンバータ。