JP2003023770A - Switched capacitor type stabilized power supply - Google Patents
Switched capacitor type stabilized power supplyInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 出力電圧が異常であるときにリセット信号を
出力する実装面積の小さいスイッチドキャパシタ型安定
化電源装置を提供する。
【解決手段】 コンデンサC1及びスイッチング素子S
W1〜SW4から成る昇圧回路を備え、スイッチング素
子SW1〜SW4のスイッチング動作によりコンデンサ
C1の充放電を切り替えてコンデンサC1の放電時に入
力端子INに印加される直流電圧Vinを昇圧して出力す
るスイッチドキャパシタ型安定化電源装置において、コ
ンデンサC3の電圧が所定の範囲外である出力異常の有
無を監視し出力異常が起こると出力異常発生信号S2を
発信する出力電圧監視回路13と、出力異常発生信号S
2を受信するとリセット信号S3を端子7に発信するリ
セット信号発信回路14とを1チップ半導体集積回路装
置30に搭載する。
(57) [Problem] To provide a switched capacitor type stabilized power supply device which outputs a reset signal when an output voltage is abnormal and has a small mounting area. SOLUTION: A capacitor C1 and a switching element S are provided.
Includes a booster circuit consisting of W1~SW4, and outputs the boosted DC voltage V in by switching the charging and discharging of the capacitor C1 by the switching operation of the switching element SW1~SW4 is applied to the input terminal IN during discharge of the capacitor C1 switches In the stabilized capacitor type power supply, an output voltage monitoring circuit 13 for monitoring the presence or absence of an output abnormality in which the voltage of the capacitor C3 is out of a predetermined range and transmitting an output abnormality occurrence signal S2 when an output abnormality occurs, Signal S
2 and a reset signal transmission circuit 14 for transmitting a reset signal S3 to the terminal 7 when mounted on the one-chip semiconductor integrated circuit device 30.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチドキャパ
シタ型安定化電源装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switched capacitor type stabilized power supply device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のスイッチドキャパシタ型安定化電
源装置について図10を参照して説明する。入力端子I
NとコンデンサC2の正極性側とは、端子2を介してス
イッチング素子SW1の一端とスイッチング素子SW4
の一端との接続ノードに接続される。コンデンサC2の
負極性側は接地される。2. Description of the Related Art A conventional switched capacitor type stabilized power supply device will be described with reference to FIG. Input terminal I
N and the positive polarity side of the capacitor C2 are connected via the terminal 2 to one end of the switching element SW1 and the switching element SW4.
Connected to one end of the connection node. The negative side of the capacitor C2 is grounded.
【0003】スイッチング素子SW1の他端はスイッチ
ング素子SW2の一端に接続され、スイッチング素子S
W2の他端は端子1に接続される。スイッチング素子S
W4の他端はスイッチング素子SW3の一端に接続さ
れ、スイッチング素子SW3の他端は端子4を介して接
地される。そして、スイッチング素子SW1とスイッチ
ング素子SW2との接続ノードに端子6を介してコンデ
ンサC1の一端が接続され、スイッチング素子SW3と
スイッチング素子SW4との接続ノードに端子5を介し
てコンデンサC1の他端が接続される。The other end of the switching element SW1 is connected to one end of the switching element SW2, and the switching element S1
The other end of W2 is connected to terminal 1. Switching element S
The other end of W4 is connected to one end of switching element SW3, and the other end of switching element SW3 is grounded via terminal 4. One end of the capacitor C1 is connected to the connection node between the switching element SW1 and the switching element SW2 via the terminal 6, and the other end of the capacitor C1 is connected to the connection node between the switching element SW3 and the switching element SW4 via the terminal 5. Connected.
【0004】端子1に抵抗R1の一端、コンデンサC3
の一端、及び出力端子OUTが接続される。コンデンサ
C3の他端は接地される。また、抵抗R1の他端は抵抗
R2を介して接地される。Terminal 1 has one end of resistor R1 and capacitor C3
Is connected to the output terminal OUT. The other end of the capacitor C3 is grounded. The other end of the resistor R1 is grounded via the resistor R2.
【0005】そして、抵抗R1と抵抗R2との接続ノー
ドが端子3を介してコンパレータ10の非反転入力端子
に接続される。コンパレータ10の反転入力端子に基準
電圧Vref1を出力する定電圧源11の正極側が接続され
る。また、定電圧源11の負極側は端子4を介して接地
される。コンパレータ10の出力端子は制御回路12に
接続され、制御回路12はスイッチング素子SW1〜S
W4の制御端子に接続される。尚、コンパレータ10は
ヒステリシス機能を備えている。そして、入力端子I
N、出力端子OUT、コンデンサC1〜C3、抵抗R
1、及び抵抗R2以外の部分は1チップ半導体集積回路
装置30に搭載される。The connection node between the resistors R1 and R2 is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 10 via the terminal 3. The positive side of the constant voltage source 11 that outputs the reference voltage V ref1 is connected to the inverting input terminal of the comparator 10. The negative side of the constant voltage source 11 is grounded via the terminal 4. The output terminal of the comparator 10 is connected to the control circuit 12, which controls the switching elements SW1 to S1.
It is connected to the control terminal of W4. The comparator 10 has a hysteresis function. And the input terminal I
N, output terminal OUT, capacitors C1 to C3, resistor R
Parts other than 1 and the resistor R2 are mounted on the one-chip semiconductor integrated circuit device 30.
【0006】このような構成の従来のスイッチドキャパ
シタ型安定化電源装置の動作について説明する。入力端
子INに直流電源(図示せず)が接続され、入力端子I
Nに入力電圧Vinが印加される。制御回路12は後述す
るコンパレータ10の出力信号S1のレベルに応じてス
イッチング素子SW1〜SW4のON/OFF制御を行
う。制御回路12は内部に発振器を有しており、周期T
毎にコンパレータ10の出力信号S1のレベルを判定し
ている。The operation of the conventional switched capacitor type stabilized power supply device having such a configuration will be described. A DC power supply (not shown) is connected to the input terminal IN, and the input terminal I
The input voltage V in is applied to N. The control circuit 12 controls ON / OFF of the switching elements SW1 to SW4 according to the level of the output signal S1 of the comparator 10 described later. The control circuit 12 has an internal oscillator and has a period T
The level of the output signal S1 of the comparator 10 is determined every time.
【0007】コンパレータ10の出力信号S1がLow
レベルの場合、制御回路12は、スイッチング素子SW
1及びSW3をON状態にし、スイッチング素子SW2
及びSW4をOFF状態にする充電制御動作と、スイッ
チング素子SW1及びSW3をOFF状態にし、スイッ
チング素子SW2及びSW4をON状態にする放電制御
動作とを周期T毎に切り替える。The output signal S1 of the comparator 10 is low.
In case of the level, the control circuit 12 controls the switching element SW.
1 and SW3 are turned on, and the switching element SW2
And the discharge control operation of turning off the switching elements SW1 and SW3 and the ON state of the switching elements SW2 and SW4 are switched every cycle T.
【0008】一方、コンパレータ10の出力信号S1が
Highレベルの場合、制御回路12は、周期T毎に制
御動作を切り替えずに、スイッチング素子SW1及びS
W3をON状態にし、スイッチング素子SW2及びSW
4をOFF状態にする充電制御動作のみを行う。On the other hand, when the output signal S1 of the comparator 10 is at the high level, the control circuit 12 does not switch the control operation for each cycle T, and the switching elements SW1 and S1.
W3 is turned on and switching elements SW2 and SW
Only the charging control operation for turning OFF the No. 4 is performed.
【0009】制御回路12が充電制御動作を行うことに
よって、コンデンサC1は充電され、その充電電圧はV
inとなる。この充電期間中、出力端子OUTに接続され
る負荷(図示せず)に向かって出力端子OUTから出力
電流が流れるためコンデンサC3は放電し、出力電圧V
oが低下する。When the control circuit 12 performs the charge control operation, the capacitor C1 is charged and its charging voltage is V
It is in. During this charging period, since the output current flows from the output terminal OUT toward the load (not shown) connected to the output terminal OUT, the capacitor C3 is discharged and the output voltage V
o decreases.
【0010】一方、制御回路12が放電制御動作を行う
ことによってコンデンサC1の負極性側が入力端子IN
に接続されることになるので、制御回路12が充電制御
動作を行っていたときは零であったコンデンサC1の負
極性側の電位がVinになる。それに伴い、制御回路12
が充電制御動作を行っていたときはVinであったコンデ
ンサC1の正極性側の電位が2×Vinになる。このよう
に放電制御動作中は、2倍に昇圧された電圧がコンデン
サC3へ供給され、出力電圧Voは増加する。On the other hand, when the control circuit 12 performs the discharge control operation, the negative polarity side of the capacitor C1 becomes the input terminal IN.
Therefore, the potential on the negative polarity side of the capacitor C1, which was zero when the control circuit 12 was performing the charge control operation, becomes V in . Accordingly, the control circuit 12
There potential of the positive polarity side of capacitor C1 was V in becomes 2 × V in when had done charging control operation. In this way, during the discharge control operation, the voltage doubled is supplied to the capacitor C3, and the output voltage V o increases.
【0011】抵抗R1及び抵抗R2は出力電圧Voを検
出する電圧検出手段であり、出力電圧の分圧Vaをコン
パレータ10に出力する。コンパレータ10は、出力電
圧の分圧Vaと基準電圧Vref1を比較し、出力電圧の分
圧Vaが基準電圧Vref1以上であるとき、出力信号S1
をHighレベルにする。[0011] resistor R1 and the resistor R2 is a voltage detecting means for detecting the output voltage V o, and outputs the partial pressure V a of the output voltage to the comparator 10. When the comparator 10 compares the divided voltage V a and the reference voltage V ref1 of the output voltage, the partial pressure V a of the output voltage is the reference voltage V ref1 or more, the output signal S1
To High level.
【0012】コンパレータ10はヒステリシス機能を備
えたコンパレータであるので、出力信号S1を一旦Hi
ghレベルにすると、出力電圧の分圧Vaが基準電圧V
ref1未満になっても出力信号S1をHighレベルのま
ま維持する。そして、出力電圧Voが低下し出力電圧の
分圧VaがVref1’(<Vref1)より小さくなると、出
力信号S1をHighレベルからLowレベルに変更す
る。Since the comparator 10 is a comparator having a hysteresis function, the output signal S1 is temporarily set to Hi.
When it is set to the gh level, the divided voltage V a of the output voltage becomes the reference voltage V a.
Even if it becomes less than ref1, the output signal S1 is maintained at the high level. Then, the partial pressure V a of the output voltage V o is lowered output voltage becomes smaller than V ref1 '(<V ref1) , it changes the output signal S1 from the High level to the Low level.
【0013】このような動作を行うことによって、出力
電圧の分圧VaをVref1’からVref 1までの範囲にし
て、出力電圧Voを所定の範囲内で定電圧化することが
できる。By performing such an operation, the output
Voltage division VaTo Vref1'To Vref 1Up to the range
Output voltage VoCan be converted to a constant voltage within a specified range.
it can.
【0014】ところが、入力端子INに接続される直流
電源が電池であってその電池の使用により入力電圧Vin
が低下し過ぎた場合や入力端子INに接続される直流電
源の出力電圧が出力電圧Voの所定の範囲(使用定格電
圧)の上限値よりも大きい場合、出力電圧Voが所定の
範囲外になってしまう。このように出力電圧Voが所定
の範囲外になった場合、出力端子OUTに接続されるI
C(以下、負荷側ICという)が誤動作する可能性があ
るため、負荷側ICをリセットするリセット信号を送っ
て負荷側ICを正常動作に復帰させる必要がある。この
ため、リセット信号発信回路を半導体集積回路装置30
の外部に設けていた。However, the DC power source connected to the input terminal IN is a battery, and the input voltage V in
If There greater than the upper limit of the predetermined range of the output voltage is the output voltage V o of the DC power source connected to the case or the input terminal IN that too low (using the rated voltage), out of the range output voltage V o is given Become. In this way, when the output voltage V o is out of the predetermined range, I connected to the output terminal OUT
Since C (hereinafter referred to as load side IC) may malfunction, it is necessary to send a reset signal that resets the load side IC to restore the load side IC to normal operation. Therefore, the reset signal transmission circuit is used as the semiconductor integrated circuit device 30.
It was installed outside of.
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リセッ
ト信号発信回路を半導体集積回路装置30の外部に設け
ると、外付け部品点数や実装面積が増加してしまうとい
う問題があった。近年、スイッチドキャパシタ型安定化
電源装置は、携帯電話が搭載する液晶ディスプレイのバ
ックライトとして用いられる青色LED或いは白色LE
Dの駆動電源としての用途が増加している。携帯電話に
おいては小型化が要求されるので、実装面積の増加は特
に問題となっていた。However, when the reset signal transmission circuit is provided outside the semiconductor integrated circuit device 30, there is a problem that the number of external parts and the mounting area increase. In recent years, a switched capacitor type stabilized power supply device has a blue LED or a white LE used as a backlight of a liquid crystal display mounted on a mobile phone.
The use as a drive power source of D is increasing. Since miniaturization is required for mobile phones, an increase in mounting area has been a particular problem.
【0016】本発明は、上記の問題点に鑑み、出力電圧
が異常であるときにリセット信号を出力する実装面積の
小さいスイッチドキャパシタ型安定化電源装置を提供す
ることを目的とする。In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a switched capacitor type stabilized power supply device which outputs a reset signal when the output voltage is abnormal and has a small mounting area.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るスイッチドキャパシタ型安定化電源装
置においては、直流電圧が印加される入力端子と、コン
デンサとスイッチング手段とを有し前記スイッチング手
段のスイッチング動作により前記コンデンサの充放電を
切り替えて前記コンデンサの放電時に前記直流電圧を昇
圧して出力する昇圧手段と、前記昇圧手段の出力電圧を
充電する出力側コンデンサと、前記出力側コンデンサの
電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段が検
出する電圧に基づいて前記スイッチング手段をON/O
FF制御する制御手段と、前記出力側コンデンサの電圧
が所定の範囲外である出力異常の有無を監視し出力異常
が起こると出力異常発生信号を発信する監視手段と、前
記出力異常発生信号を受信するとリセット信号を発信す
るリセット信号発信手段と、を備えるとともに、少なく
とも前記スイッチング手段と、前記制御手段と、前記監
視手段と、前記リセット信号発信手段とを1チップ半導
体集積回路装置に搭載する。To achieve the above object, a switched capacitor type stabilized power supply device according to the present invention has an input terminal to which a DC voltage is applied, a capacitor and a switching means. A boosting means for switching charging / discharging of the capacitor by the switching operation of the switching means to boost and output the DC voltage when the capacitor is discharged, an output side capacitor for charging the output voltage of the boosting means, and the output side Voltage detection means for detecting the voltage of the capacitor, and ON / O of the switching means based on the voltage detected by the voltage detection means.
FF control means, monitoring means for monitoring the presence or absence of an output abnormality in which the voltage of the output side capacitor is out of a predetermined range, and transmitting an output abnormality occurrence signal when an output abnormality occurs, and receiving the output abnormality occurrence signal Then, a reset signal transmitting means for transmitting a reset signal is provided, and at least the switching means, the control means, the monitoring means, and the reset signal transmitting means are mounted on a one-chip semiconductor integrated circuit device.
【0018】また、前記監視手段が前記電圧検出手段に
よって検出される電圧を入力し、前記電圧検出手段によ
って検出される電圧が所定の設定範囲外のときに出力異
常とするようにしてもよい。Further, the monitoring means may input the voltage detected by the voltage detecting means, and when the voltage detected by the voltage detecting means is out of a predetermined setting range, the output may be abnormal.
【0019】また、前記監視手段が、前記直流電圧を検
出し、前記直流電圧が所定の設定範囲外のときに出力異
常とするようにしてもよい。さらに、前記出力側コンデ
ンサから出力される電流を検出する電流検出手段を備
え、前記電流検出手段によって検出された電流に応じて
前記所定の設定範囲の下限値が可変してもよく、前記電
流検出手段がカレントミラー回路を備えるようにしても
よい。Further, the monitoring means may detect the DC voltage, and if the DC voltage is out of a predetermined set range, the output may be abnormal. Further, a current detection unit that detects a current output from the output-side capacitor may be provided, and a lower limit value of the predetermined setting range may be changed according to the current detected by the current detection unit. The means may comprise a current mirror circuit.
【0020】また、出力異常が起こった時から時間を計
測し、所定の時間継続して出力異常である場合に前記昇
圧手段の昇圧動作を停止させるように前記制御手段を制
御する時間検出手段を備えるようにしてもよい。さら
に、前記出力側コンデンサと負荷に接続される出力端子
との間にスイッチを設けるとともに、前記時間検出手段
が、前記昇圧手段の昇圧動作を停止させるように前記制
御手段を制御するときは同時に前記スイッチをOFF状
態にするようにしてもよい。尚かつ、所定の電圧以上が
与えられると前記昇圧手段の昇圧動作を再開させるよう
に前記制御手段を制御し且つ前記スイッチをON状態に
する動作復帰手段を備えるようにしてもよい。Further, there is provided time detecting means for measuring the time from the time when the output abnormality occurs and controlling the control means so as to stop the boosting operation of the boosting means when the output abnormality continues for a predetermined time. It may be provided. Further, a switch is provided between the output side capacitor and the output terminal connected to the load, and when the time detecting means controls the control means so as to stop the boosting operation of the boosting means, the switch is simultaneously operated. The switch may be turned off. Further, an operation restoring means may be provided for controlling the control means and for turning on the switch so as to restart the boosting operation of the boosting means when a predetermined voltage or more is applied.
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について図面
を参照して説明する。本発明に係る第一実施形態のスイ
ッチドキャパシタ型安定化電源装置の構成を図1に示
す。尚、図10の従来のスイッチドキャパシタが電源装
置と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the switched capacitor type stabilized power supply device of the first embodiment according to the present invention is shown in FIG. The parts of the conventional switched capacitor of FIG. 10 that are the same as those of the power supply device are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0021】抵抗R1と抵抗R2との接続ノードが端子
3を介して出力電圧監視回路13に接続される。出力電
圧監視回路13はリセット信号発信回路14に接続さ
れ、リセット信号発信回路14は端子7に接続される。
尚、端子7、出力電圧監視回路13、及びリセット信号
発信回路14は、1チップ半導体集積回路装置30内に
設けられる。The connection node between the resistors R1 and R2 is connected to the output voltage monitoring circuit 13 via the terminal 3. The output voltage monitoring circuit 13 is connected to the reset signal transmitting circuit 14, and the reset signal transmitting circuit 14 is connected to the terminal 7.
The terminal 7, the output voltage monitoring circuit 13, and the reset signal transmission circuit 14 are provided in the one-chip semiconductor integrated circuit device 30.
【0022】出力電圧監視回路13とリセット信号発信
回路14は次のように動作する。抵抗R1及び抵抗R2
は出力電圧Voを検出する電圧検出手段であり、出力電
圧の分圧Vaを出力電圧監視回路13に出力する。出力
電圧監視回路13は出力電圧の分圧Vaの設定範囲を予
め記憶しており、抵抗R1及び抵抗R2から成る電圧検
出手段から出力された出力電圧の分圧Vaが設定範囲内
であるかを判定し、設定範囲外である場合はリセット信
号発信回路14に出力異常発生信号S2を送出する。
尚、出力電圧監視回路13が予め記憶する出力電圧の分
圧Vaの設定範囲内では出力電圧Voが所定の範囲(使用
定格電圧)となるように、設定範囲が決定されている。The output voltage monitoring circuit 13 and the reset signal transmitting circuit 14 operate as follows. Resistor R1 and resistor R2
Is a voltage detecting means for detecting the output voltage V o , and outputs the divided voltage V a of the output voltage to the output voltage monitoring circuit 13. The output voltage monitor circuit 13 previously stores the set range of the partial pressure V a of the output voltage, the partial pressure V a of the output voltage outputted from the voltage detecting means comprising a resistor R1 and the resistor R2 is in the set range If it is out of the set range, the output abnormality occurrence signal S2 is sent to the reset signal transmission circuit 14.
The setting range is determined such that the output voltage V o is within a predetermined range (used rated voltage) within the setting range of the output voltage division voltage V a stored in advance by the output voltage monitoring circuit 13.
【0023】リセット信号発信回路14は、出力電圧監
視回路13から出力異常発生信号S2を受け取ると、リ
セット信号S3を生成し、負荷側IC(図示せず)に対
して端子7からリセット信号S3を発信する。When the reset signal transmission circuit 14 receives the output abnormality occurrence signal S2 from the output voltage monitoring circuit 13, it generates a reset signal S3, and outputs the reset signal S3 from the terminal 7 to the load side IC (not shown). send.
【0024】第一実施形態のスイッチドキャパシタ型安
定化電源装置は、出力電圧監視回路13とリセット信号
発信回路14を備えるので、出力電圧Voが所定の範囲
外である出力異常のときにリセット信号S3を出力する
ことができる。また、スイッチング素子SW1〜SW
4、制御回路12、コンパレータ10、定電圧源11、
制御回路12が搭載される1チップ半導体集積回路装置
30内に出力電圧監視回路13及びリセット信号発信回
路14が設けられるので、従来のスイッチドキャパシタ
型安定化電源装置に比べて実装面積の小さいスイッチド
キャパシタ型安定化電源装置を実現することができる。Since the switched-capacitor type stabilized power supply device of the first embodiment is provided with the output voltage monitoring circuit 13 and the reset signal transmitting circuit 14, it is reset when the output voltage V o is out of the predetermined range and the output is abnormal. The signal S3 can be output. In addition, switching elements SW1 to SW
4, control circuit 12, comparator 10, constant voltage source 11,
Since the output voltage monitoring circuit 13 and the reset signal transmission circuit 14 are provided in the one-chip semiconductor integrated circuit device 30 in which the control circuit 12 is mounted, the switch having a smaller mounting area than the conventional switched capacitor type stabilized power supply device is provided. It is possible to realize a stabilized capacitor type power supply device.
【0025】次に、本発明に係る第二実施形態のスイッ
チドキャパシタ型安定化電源装置について説明する。第
二実施形態のスイッチドキャパシタ型安定化電源装置の
構成を図2に示す。尚、図1の第一実施形態のスイッチ
ドキャパシタ型安定化電源装置と同一の部分には同一の
符号を付し、説明を省略する。Next, a switched capacitor type stabilized power supply device according to a second embodiment of the present invention will be described. The structure of the switched capacitor type stabilized power supply device of the second embodiment is shown in FIG. The same parts as those of the switched capacitor type stabilized power supply device of the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【0026】出力電圧監視回路13がリセット信号発信
回路14及び時間検出回路15に接続される。また、時
間検出回路15が制御回路12及びリセット信号発信回
路14に接続される。尚、時間検出回路15は、1チッ
プ半導体集積回路装置30内に設けられる。The output voltage monitoring circuit 13 is connected to the reset signal transmission circuit 14 and the time detection circuit 15. Further, the time detection circuit 15 is connected to the control circuit 12 and the reset signal transmission circuit 14. The time detection circuit 15 is provided in the one-chip semiconductor integrated circuit device 30.
【0027】出力電圧監視回路13、リセット信号発信
回路14、及び時間検出回路15の動作について図2の
構成図及び図3のタイムチャートを参照して説明する。
時間t1において、出力電圧Voが所定の範囲(使用定
格電圧)の下限値Vthl未満になったとする。このとき
出力電圧の分圧Vaが設定範囲未満になるので、出力電
圧監視回路13はリセット信号発信回路14及び時間検
出回路15に出力異常発生信号S2を送出する。The operations of the output voltage monitoring circuit 13, the reset signal transmission circuit 14, and the time detection circuit 15 will be described with reference to the configuration diagram of FIG. 2 and the time chart of FIG.
At time t1, the output voltage V o is less than the lower limit value V thl of a predetermined range (using the rated voltage). Since partial pressures V a of the output voltage at this time is less than the set range, the output voltage monitor circuit 13 sends an output abnormality occurrence signal S2 to the reset signal generation circuit 14 and the time detector circuit 15.
【0028】リセット信号発信回路14は、出力電圧監
視回路13から出力異常発生信号S2を受け取ると、リ
セット信号S3を生成し、負荷側IC(図示せず)に対
して端子7からリセット信号S3を発信する。従って、
図3に示すように時間t1においてリセット信号S3の
立ち上がりエッジが現れる。また、時間検出回路15は
出力異常発生信号S2を受け取ると、時間計測を開始す
る。Upon receiving the output abnormality occurrence signal S2 from the output voltage monitoring circuit 13, the reset signal transmission circuit 14 generates a reset signal S3 and outputs the reset signal S3 from the terminal 7 to the load side IC (not shown). send. Therefore,
As shown in FIG. 3, the rising edge of the reset signal S3 appears at time t1. Further, when the time detection circuit 15 receives the output abnormality occurrence signal S2, it starts time measurement.
【0029】後述する停止信号S4が入力されない限
り、出力電圧監視回路13から出力異常発生信号S2が
送出されている間、リセット信号発信回路14はリセッ
ト信号S3を送出し続け、時間検出回路15は時間計測
を継続し続ける。Unless the stop signal S4 described later is input, the reset signal transmission circuit 14 continues to output the reset signal S3 and the time detection circuit 15 while the output abnormality monitoring signal S2 is being output from the output voltage monitoring circuit 13. Continue to measure time.
【0030】そして、出力異常発生信号S2が途切れる
ことなく時間t1から所定の時間Tcが経過して時間t
2になった場合、時間検出回路15は制御回路12及び
リセット信号発信回路14に停止信号S4を送出する。
制御回路12は、停止信号S4を受け取るとスイッチン
グ素子SW1及びSW3をOFF状態、スイッチング素
子SW2及びSW4をON状態にするので、コンパレー
タ10の出力信号S1のレベルにかかわらず充電制御動
作を行わない。すなわち、昇圧動作を停止する。尚、制
御回路12は時間検出回路15から停止信号S4が出力
されなくなってから所定の時間経過後に通常動作を再開
する。Then, a predetermined time Tc has elapsed from time t1 without interruption of the output abnormality occurrence signal S2 and time t
When it becomes 2, the time detection circuit 15 sends the stop signal S4 to the control circuit 12 and the reset signal transmission circuit 14.
When the control circuit 12 receives the stop signal S4, it turns off the switching elements SW1 and SW3 and turns on the switching elements SW2 and SW4. Therefore, the charging control operation is not performed regardless of the level of the output signal S1 of the comparator 10. That is, the boosting operation is stopped. The control circuit 12 resumes the normal operation after a lapse of a predetermined time after the stop signal S4 is not output from the time detection circuit 15.
【0031】このように、スイッチング素子SW1及び
SW3がOFF状態、スイッチング素子SW2及びSW
4がON状態になった後、コンデンサC3に蓄えられた
電荷は負荷側ICと抵抗R1及びR2において放電され
る。このため、時間t2以後出力電圧Voは急激に減少
し、コンデンサC3の放電終了とともに零となる。ま
た、リセット信号発信回路14は、停止信号S4を受け
取るとリセット信号S3の発信を停止する。従って、図
3に示すように時間t2においてリセット信号S3の立
ち下がりエッジが現れる。In this way, the switching elements SW1 and SW3 are in the OFF state, and the switching elements SW2 and SW3.
After 4 is turned on, the electric charge stored in the capacitor C3 is discharged in the load side IC and the resistors R1 and R2. Therefore, after the time t2, the output voltage V o sharply decreases and becomes zero when the discharge of the capacitor C3 is completed. Further, when the reset signal transmitting circuit 14 receives the stop signal S4, it stops transmitting the reset signal S3. Therefore, as shown in FIG. 3, the falling edge of the reset signal S3 appears at time t2.
【0032】尚、時間t1から所定の時間Tcが経過す
る前に、出力電圧Voが所定の範囲内すなわち下限値V
thl以上であって上限値Vthh以下の範囲に復帰した場
合、時間検出回路15から制御回路12に停止信号S4
が送出されることはない。Before the predetermined time Tc elapses from the time t1, the output voltage V o is within the predetermined range, that is, the lower limit value V.
When it returns to the range above thl and below the upper limit value V thh , the stop signal S4 is sent from the time detection circuit 15 to the control circuit 12.
Is never sent.
【0033】すなわち、出力電圧Voが所定の範囲外に
なったのちすぐに所定の範囲内に戻るような瞬間的な出
力電圧Voの変動の場合にはその変動が起こった瞬間に
リセット信号S3を発信し、その後、継続して負荷側I
Cに出力電圧Voを供給する。一方、出力電圧Voが所定
の範囲外になってから所定の時間内に所定の範囲内に戻
らない場合、例えば入力端子INに接続される直流電源
が電池であって、その電池の消耗等によって出力電圧V
oが減少する場合には昇圧動作を停止することによって
負荷側ICへの電圧供給を停止する。これにより、所定
の範囲外の出力電圧が長時間負荷側ICに供給されるこ
とがなくなり、負荷側ICが破損するおそれが少なくな
る。That is, in the case of a momentary fluctuation of the output voltage V o such that the output voltage V o goes out of the predetermined range and then returns to the predetermined range immediately, the reset signal is generated at the moment when the fluctuation occurs. S3 is transmitted, and then the load side I continues
It provides an output voltage V o to C. On the other hand, when the output voltage V o does not return to the predetermined range within the predetermined time after it goes out of the predetermined range, for example, the DC power source connected to the input terminal IN is a battery, and the battery is exhausted. Output voltage V
When o decreases, the voltage supply to the load side IC is stopped by stopping the boosting operation. As a result, the output voltage outside the predetermined range is not supplied to the load side IC for a long time, and the load side IC is less likely to be damaged.
【0034】次に、本発明に係る第三実施形態のスイッ
チドキャパシタ型安定化電源装置について説明する。第
三実施形態のスイッチドキャパシタ型安定化電源装置の
構成を図4に示す。尚、図2の第二実施形態のスイッチ
ドキャパシタ型安定化電源装置と同一の部分には同一の
符号を付し、説明を省略する。Next, a switched capacitor type stabilized power supply device according to a third embodiment of the present invention will be described. The configuration of the switched capacitor type stabilized power supply device of the third embodiment is shown in FIG. The same parts as those of the switched capacitor type stabilized power supply device of the second embodiment shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【0035】第三実施形態のスイッチドキャパシタ型安
定化電源装置が第二実施形態のスイッチドキャパシタ型
安定化電源装置と異なっている点は、端子1の代わりに
端子1’、1’’、及び1’’’を備え、さらに端子
8、スイッチング素子16、比較回路17、及び定電圧
源18を備えている点である。尚、端子1’、1’’、
1’’’、及び端子8と、スイッチング素子16と、比
較回路17と、定電圧源18とは1チップ半導体集積回
路装置30内に設けられる。The switched capacitor type stabilized power supply device of the third embodiment is different from the switched capacitor type stabilized power supply device of the second embodiment in that instead of the terminal 1, terminals 1 ', 1'', And 1 ′ ″, and further, a terminal 8, a switching element 16, a comparison circuit 17, and a constant voltage source 18. In addition, terminals 1 ', 1'',
1 ″ ′, the terminal 8, the switching element 16, the comparison circuit 17, and the constant voltage source 18 are provided in the one-chip semiconductor integrated circuit device 30.
【0036】スイッチング素子16の一端がスイッチン
グ素子SW2に接続される。そして、その接続ノードが
端子1’’を介してコンデンサC3の一端に接続され、
端子1’’’を介して抵抗R1の一端に接続される。ま
た、スイッチング素子16の他端が端子1’を介して出
力端子OUTに接続される。One end of the switching element 16 is connected to the switching element SW2. Then, the connection node is connected to one end of the capacitor C3 via the terminal 1 ″,
It is connected to one end of the resistor R1 via the terminal 1 ″. Further, the other end of the switching element 16 is connected to the output terminal OUT via the terminal 1 '.
【0037】端子8と定電圧源18の正極側とが比較回
路17に接続される。定電圧源18の負極側は端子4を
介して接地される。そして、時間検出回路15と比較回
路17とがスイッチング素子16の制御端子に接続され
る。また、比較回路17は制御回路12にも接続され
る。The terminal 8 and the positive side of the constant voltage source 18 are connected to the comparison circuit 17. The negative electrode side of the constant voltage source 18 is grounded via the terminal 4. Then, the time detection circuit 15 and the comparison circuit 17 are connected to the control terminal of the switching element 16. The comparison circuit 17 is also connected to the control circuit 12.
【0038】出力電圧監視回路13、リセット信号発信
回路14、時間検出回路15、スイッチング素子16、
及び比較回路17の動作について図4の構成図及び図5
のタイムチャートを参照して説明する。時間t1におい
て、出力電圧Voが所定の範囲(使用定格電圧)の下限
値Vthl未満になったとする。このとき出力電圧の分圧
Vaが設定範囲未満になるので、出力電圧監視回路13
はリセット信号発信回路14及び時間検出回路15に出
力異常発生信号S2を送出する。The output voltage monitoring circuit 13, the reset signal transmitting circuit 14, the time detecting circuit 15, the switching element 16,
The operation of the comparator circuit 17 and the configuration of FIG. 4 and FIG.
This will be described with reference to the time chart of. At time t1, the output voltage V o is less than the lower limit value V thl of a predetermined range (using the rated voltage). Since partial pressures V a of the output voltage at this time is less than the set range, the output voltage monitor circuit 13
Outputs an output abnormality occurrence signal S2 to the reset signal transmission circuit 14 and the time detection circuit 15.
【0039】リセット信号発信回路14は、出力電圧監
視回路13から出力異常発生信号S2を受け取ると、リ
セット信号S3を生成し、負荷側IC(図示せず)に対
して端子7からリセット信号S3を発信する。従って、
図5に示すように時間t1においてリセット信号S3の
立ち上がりエッジが現れる。また、時間検出回路15は
出力異常発生信号S2を受け取ると、時間計測を開始す
る。When the reset signal transmitting circuit 14 receives the output abnormality occurrence signal S2 from the output voltage monitoring circuit 13, it generates a reset signal S3 and outputs the reset signal S3 from the terminal 7 to the load side IC (not shown). send. Therefore,
As shown in FIG. 5, the rising edge of the reset signal S3 appears at time t1. Further, when the time detection circuit 15 receives the output abnormality occurrence signal S2, it starts time measurement.
【0040】後述する停止信号S4が入力されない限
り、出力電圧監視回路13から出力異常発生信号S2が
送出されている間、リセット信号発信回路14はリセッ
ト信号S3を送出し続け、時間検出回路15は時間計測
を継続し続ける。Unless the stop signal S4 described later is input, the reset signal transmission circuit 14 continues to output the reset signal S3 while the output abnormality monitoring signal S2 is output from the output voltage monitoring circuit 13, and the time detection circuit 15 Continue to measure time.
【0041】そして、出力異常発生信号S2が途切れる
ことなく時間t1から所定の時間Tcが経過して時間t
2になった場合、時間検出回路15は制御回路12、リ
セット信号発信回路14、及びスイッチング素子16に
停止信号S4を送出する。制御回路12は、停止信号S
4を受け取るとスイッチング素子SW1及びSW3をO
FF状態、スイッチング素子SW2及びSW4をON状
態にするので、コンパレータ10の出力信号S1のレベ
ルにかかわらず充電制御動作を行わない。すなわち、昇
圧動作を停止する。尚、第二実施形態のスイッチドキャ
パシタ型安定化電源装置の場合と異なり、制御回路12
は時間検出回路15から停止信号S4が出力されなくな
った後所定の時間経過しても通常動作を再開しない。Then, a predetermined time Tc elapses from the time t1 without interruption of the output abnormality occurrence signal S2, and then the time t
When it becomes 2, the time detection circuit 15 sends the stop signal S4 to the control circuit 12, the reset signal transmission circuit 14, and the switching element 16. The control circuit 12 uses the stop signal S
When 4 is received, the switching elements SW1 and SW3 are turned off.
Since the FF state and the switching elements SW2 and SW4 are turned on, the charge control operation is not performed regardless of the level of the output signal S1 of the comparator 10. That is, the boosting operation is stopped. Incidentally, unlike the case of the switched capacitor type stabilized power supply device of the second embodiment, the control circuit 12
Does not resume the normal operation even if a predetermined time elapses after the stop signal S4 is no longer output from the time detection circuit 15.
【0042】また、スイッチング素子16は停止信号S
4によってON状態からOFF状態になる。スイッチン
グ素子16は時間検出回路15から停止信号S4が出力
されなくなった後もOFF状態を維持する。Further, the switching element 16 has the stop signal S
4 turns from the ON state to the OFF state. The switching element 16 maintains the OFF state even after the stop signal S4 is no longer output from the time detection circuit 15.
【0043】このようにスイッチング素子SW1及びS
W3がOFF状態、スイッチング素子SW2及びSW4
がON状態、スイッチング素子16がOFF状態になっ
た後、コンデンサC3に蓄えられた電荷は抵抗R1及び
R2において放電される。スイッチング素子16がOF
F状態であるため、第二実施形態のスイッチドキャパシ
タ型安定化電源装置と異なり負荷側ICでは放電されな
い。また、リセット信号発信回路14は、停止信号S4
を受け取るとリセット信号S3の発信を停止する。従っ
て、図5に示すように時間t2においてリセット信号S
3の立ち下がりエッジが現れる。Thus, the switching elements SW1 and S
W3 is OFF, switching elements SW2 and SW4
Is turned on and the switching element 16 is turned off, the electric charge stored in the capacitor C3 is discharged in the resistors R1 and R2. Switching element 16 is OF
Since it is in the F state, unlike the switched capacitor type stabilized power supply device of the second embodiment, it is not discharged in the load side IC. Further, the reset signal transmission circuit 14 causes the stop signal S4
When receiving the, the transmission of the reset signal S3 is stopped. Therefore, as shown in FIG. 5, at time t2, the reset signal S
A falling edge of 3 appears.
【0044】尚、時間t1から所定の時間Tcが経過す
る前に、出力電圧Voが所定の範囲内すなわち下限値V
thl以上であって上限値Vthh以下の範囲に復帰した場
合、時間検出回路15から制御回路12、リセット信号
発信回路14、及びスイッチング素子16に停止信号S
4が送出されることはない。Before the predetermined time Tc elapses from the time t1, the output voltage V o is within the predetermined range, that is, the lower limit value V.
When it returns to the range of thl or more and the upper limit value V thh or less, the stop signal S is transmitted from the time detection circuit 15 to the control circuit 12, the reset signal transmission circuit 14, and the switching element 16.
4 is never sent.
【0045】すなわち、出力電圧Voが所定の範囲外に
なったのちすぐに所定の範囲内に戻るような瞬間的な出
力電圧の変動の場合にはその変動が起こった瞬間にリセ
ット信号S2を発信し、その後、継続して負荷側ICに
出力電圧Voを供給する。一方、出力電圧Voが所定の範
囲外になったのち所定の時間経過後も所定の範囲内に戻
らない場合、例えば入力端子INに接続される直流電源
が電池であって、その電池の消耗等によって出力電圧V
oが減少する場合には昇圧動作を停止し、且つ負荷側I
Cへの電力供給を遮断する。これにより、所定の範囲外
の出力電圧が負荷側ICに供給される時間を図5に示し
た時間Tcのみにすることができ、負荷側ICが破損す
るおそれを一層少なくすることができる。That is, in the case of a momentary change in the output voltage such that the output voltage V o goes out of the predetermined range and then immediately returns into the predetermined range, the reset signal S2 is output at the moment when the change occurs. After that, the output voltage V o is continuously supplied to the load side IC. On the other hand, if the output voltage V o does not return to the predetermined range after the predetermined time elapses after the output voltage V o goes out of the predetermined range, for example, the DC power source connected to the input terminal IN is a battery, and the battery is exhausted. Output voltage V
When o decreases, the boosting operation is stopped and the load side I
The power supply to C is cut off. As a result, the time during which the output voltage outside the predetermined range is supplied to the load-side IC can be limited to the time Tc shown in FIG. 5, and the risk of damage to the load-side IC can be further reduced.
【0046】比較回路17は、端子8から入力する電圧
信号が定電圧源18から送出される電圧Vref2以上であ
れば、スイッチング素子16及び制御回路12に復帰信
号S5を送出する。復帰信号S5を受け取ると、スイッ
チング素子16はON状態になり、制御回路12は通常
の制御動作を再開する。スイッチング素子16は比較回
路17から復帰信号S5が出力されなくなった後もON
状態を維持する。The comparison circuit 17 sends a return signal S5 to the switching element 16 and the control circuit 12 if the voltage signal input from the terminal 8 is equal to or higher than the voltage V ref2 sent from the constant voltage source 18. Upon receiving the return signal S5, the switching element 16 is turned on and the control circuit 12 resumes the normal control operation. The switching element 16 is turned on even after the return signal S5 is not output from the comparison circuit 17.
Stay in the state.
【0047】第二実施形態のスイッチドキャパシタ型安
定化電源装置では出力電圧Voが所定の範囲外である出
力異常の状態で制御回路12が通常動作を再開するおそ
れがあったが、第三実施形態のスイッチドキャパシタ型
安定化電源装置では定電圧源18が送出する電圧Vref2
以上の電圧信号を端子8から比較回路17に入力しなけ
ればスイッチング素子16がON状態になることはな
く、制御回路12が通常の制御動作を再開することもな
い。これにより、第三実施形態のスイッチドキャパシタ
型安定化電源装では出力電圧Voが所定の範囲外である
出力異常の状態で復帰しないようにすることができる。In the switched-capacitor type stabilized power supply device of the second embodiment, the control circuit 12 may restart the normal operation in the abnormal output state where the output voltage V o is outside the predetermined range. In the switched capacitor type stabilized power supply device of the embodiment, the voltage V ref2 sent by the constant voltage source 18
If the above voltage signal is not input from the terminal 8 to the comparison circuit 17, the switching element 16 will not be in the ON state, and the control circuit 12 will not restart the normal control operation. As a result, in the switched capacitor type stabilized power supply device of the third embodiment, it is possible to prevent the output voltage V o from recovering in an abnormal output state outside the predetermined range.
【0048】次に、本発明に係る第四実施形態のスイッ
チドキャパシタ型安定化電源装置について説明する。第
四実施形態のスイッチドキャパシタ型安定化電源装置の
構成を図6に示す。尚、図1の第一実施形態のスイッチ
ドキャパシタ型安定化電源装置と同一の部分には同一の
符号を付し、説明を省略する。Next, a switched capacitor type stabilized power supply device according to a fourth embodiment of the present invention will be described. The configuration of the switched capacitor type stabilized power supply device of the fourth embodiment is shown in FIG. The same parts as those of the switched capacitor type stabilized power supply device of the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【0049】入力端子INが端子2を介して入力電圧監
視回路19に接続される。入力電圧監視回路19はリセ
ット信号発信回路14に接続され、リセット信号発信回
路14は端子7に接続される。尚、入力電圧監視回路1
9は、1チップ半導体集積回路装置30内に設けられ
る。The input terminal IN is connected to the input voltage monitoring circuit 19 via the terminal 2. The input voltage monitoring circuit 19 is connected to the reset signal transmitting circuit 14, and the reset signal transmitting circuit 14 is connected to the terminal 7. The input voltage monitoring circuit 1
9 is provided in the one-chip semiconductor integrated circuit device 30.
【0050】入力電圧監視回路19とリセット信号発信
回路14は次のように動作する。入力電圧監視回路19
は入力端子INに印加される入力電圧Vinを検出する。
入力電圧監視回路19は入力電圧Vinの設定範囲を予め
記憶しており、検出した入力電圧Vinが設定範囲内であ
るかを判定し、設定範囲外である場合はリセット信号発
信回路14に出力異常発生信号S2を送出する。尚、入
力電圧監視回路19が予め記憶する入力電圧Vinの設定
範囲内では出力電圧Voが所定の範囲(使用定格電圧)
となるように、設定範囲が決定されている。The input voltage monitoring circuit 19 and the reset signal transmitting circuit 14 operate as follows. Input voltage monitoring circuit 19
Detects an input voltage V in applied to the input terminal IN.
Input voltage monitoring circuit 19 previously stores the setting range of the input voltage V in, input voltage V in detected it is determined that it is within the setting range, if it is outside the range is the reset signal transmitting circuit 14 The output abnormality occurrence signal S2 is transmitted. It should be noted that the output voltage V o is within a predetermined range (used rated voltage) within the setting range of the input voltage V in stored in advance by the input voltage monitoring circuit 19.
The setting range is determined so that
【0051】リセット信号発信回路14は、入力電圧監
視回路19から出力異常発生信号S2を受け取ると、リ
セット信号S3を生成し、負荷側IC(図示せず)に対
して端子7を介してリセット信号S3を発信する。When the reset signal transmission circuit 14 receives the output abnormality occurrence signal S2 from the input voltage monitoring circuit 19, it generates a reset signal S3 and sends the reset signal to the load side IC (not shown) via the terminal 7. Send S3.
【0052】第四実施形態のスイッチドキャパシタ型安
定化電源装置は、入力電圧監視回路19とリセット信号
発信回路14を備えるので、出力電圧Voが所定の範囲
外である出力異常のときにリセット信号S3を出力する
ことができる。また、スイッチング素子SW1〜SW
4、制御回路12、コンパレータ10、定電圧源11、
及び制御回路12が搭載される1チップ半導体修正機械
路装置30内に、入力電圧監視回路19とリセット信号
発信回路14が設けられるので、従来のスイッチドキャ
パシタ型安定化電源装置に比べて実装面積の小さいスイ
ッチドキャパシタ型安定化電源装置を実現することがで
きる。The switched capacitor type stabilized power supply device of the fourth embodiment is provided with the input voltage monitoring circuit 19 and the reset signal transmission circuit 14, and therefore is reset when the output voltage V o is out of the predetermined range and the output is abnormal. The signal S3 can be output. In addition, switching elements SW1 to SW
4, control circuit 12, comparator 10, constant voltage source 11,
Since the input voltage monitoring circuit 19 and the reset signal transmission circuit 14 are provided in the one-chip semiconductor correction machine path device 30 in which the control circuit 12 is mounted, the mounting area is larger than that of the conventional switched capacitor type stabilized power supply device. It is possible to realize a switched-capacitor type stabilized power supply device having a small power consumption.
【0053】次に、本発明に係る第五実施形態のスイッ
チドキャパシタ型安定化電源装置について説明する。第
五実施形態のスイッチドキャパシタ型安定化電源装置の
構成を図7に示す。尚、図2の第二実施形態のスイッチ
ドキャパシタ型安定化電源装置及び図6の第四実施形態
のスイッチドキャパシタ型安定化電源装置と同一の部分
には同一の符号を付し、説明を省略する。Next, a switched capacitor type stabilized power supply device according to a fifth embodiment of the present invention will be described. The configuration of the switched capacitor type stabilized power supply device of the fifth embodiment is shown in FIG. The same parts as those of the switched capacitor type stabilized power supply device of the second embodiment of FIG. 2 and the switched capacitor type stabilized power supply device of the fourth embodiment of FIG. Omit it.
【0054】入力電圧監視回路19がリセット信号発信
回路14及び時間検出回路15に接続される。また、時
間検出回路15が制御回路12及びリセット信号発信回
路14に接続される。The input voltage monitoring circuit 19 is connected to the reset signal transmission circuit 14 and the time detection circuit 15. Further, the time detection circuit 15 is connected to the control circuit 12 and the reset signal transmission circuit 14.
【0055】入力電圧監視回路19、リセット信号発信
回路14、及び時間検出回路15の動作について説明す
る。第五実施形態のスイッチドキャパシタ型安定化電源
装置の昇圧倍率は2倍に固定されているので、出力電圧
Voを所定の範囲(使用定格電圧)の下限値以上にでき
る入力電圧Vinには下限がある。また、第五実施形態の
スイッチドキャパシタ型安定化電源装置は昇圧しかでき
ないので、出力電圧V oを所定の範囲(使用定格電圧)
の上限値以下にできる入力電圧Vinには上限がある。従
って、出力電圧Voの所定の範囲(使用定格電圧)に対
応する入力電圧Vinの設定範囲を定めることができる。
入力電圧監視回路19は、この入力電圧Vinの設定範囲
を予め記憶している。入力電圧Vinが設定範囲外になる
と、入力電圧監視回路19はリセット信号発信回路14
及び時間検出回路15に出力異常発生信号S2を送出す
る。Input voltage monitoring circuit 19, reset signal transmission
The operation of the circuit 14 and the time detection circuit 15 will be described.
It Fifth Embodiment Switched Capacitor Stabilized Power Supply
Since the boosting ratio of the device is fixed at 2 times, the output voltage
VoCan be greater than or equal to the lower limit of the specified range (operating rated voltage).
Input voltage VinHas a lower limit. In addition, in the fifth embodiment
Switched capacitor type stabilized power supply can only boost
There is no output voltage V oWithin the specified range (used rated voltage)
Input voltage V that can be less than or equal to the upper limit ofinHas an upper limit. Servant
Output voltage VoWithin the prescribed range (rated voltage)
Corresponding input voltage VinThe setting range of can be set.
The input voltage monitoring circuit 19 uses the input voltage VinSetting range of
Is stored in advance. Input voltage VinGoes out of the setting range
And the input voltage monitoring circuit 19 uses the reset signal transmission circuit 14
And an output abnormality occurrence signal S2 to the time detection circuit 15
It
【0056】リセット信号発信回路14は、入力電圧監
視回路19から出力異常発生信号S2を受け取ると、リ
セット信号S3を生成し、負荷側IC(図示せず)に対
して端子7からリセット信号S3を発信する。また、時
間検出回路15は出力異常発生信号S2を受け取ると、
時間計測を開始する。When the reset signal transmitting circuit 14 receives the output abnormality occurrence signal S2 from the input voltage monitoring circuit 19, it generates a reset signal S3 and outputs the reset signal S3 from the terminal 7 to the load side IC (not shown). send. When the time detection circuit 15 receives the output abnormality occurrence signal S2,
Start time measurement.
【0057】後述する停止信号S4が入力されない限
り、入力電圧監視回路19から出力異常発生信号S2が
送出されている間、リセット信号発信回路14はリセッ
ト信号S3を送出し続け、時間検出回路15は時間計測
を継続し続ける。Unless the stop signal S4 described later is input, the reset signal transmission circuit 14 continues to output the reset signal S3 while the output abnormality occurrence signal S2 is being output from the input voltage monitoring circuit 19, and the time detection circuit 15 is Continue to measure time.
【0058】そして、出力異常発生信号S2が途切れる
ことなく所定の時間が経過した場合、時間検出回路15
は制御回路12及びリセット信号発信回路14に停止信
号S4を送出する。制御回路12は、停止信号S4を受
け取るとスイッチング素子SW1及びSW3をOFF状
態、スイッチング素子SW2及びSW4をON状態にす
るので、コンパレータ10の出力信号S1のレベルにか
かわらず充電制御動作を行わない。すなわち、昇圧動作
を停止する。尚、制御回路12は時間検出回路15から
停止信号S4が出力されなくなってから所定の時間経過
後に通常動作を再開する。When the output abnormality occurrence signal S2 is not interrupted and a predetermined time has elapsed, the time detection circuit 15
Sends a stop signal S4 to the control circuit 12 and the reset signal transmission circuit 14. When the control circuit 12 receives the stop signal S4, it turns off the switching elements SW1 and SW3 and turns on the switching elements SW2 and SW4. Therefore, the charging control operation is not performed regardless of the level of the output signal S1 of the comparator 10. That is, the boosting operation is stopped. The control circuit 12 resumes the normal operation after a lapse of a predetermined time after the stop signal S4 is not output from the time detection circuit 15.
【0059】このように、スイッチング素子SW1及び
SW3がOFF状態、スイッチング素子SW2及びSW
4がON状態になった後、コンデンサC3に蓄えられた
電荷は負荷側ICと抵抗R1、R2において放電され
る。また、リセット信号発信回路14は、停止信号S4
を受け取るとリセット信号S3の発信を停止する。In this way, the switching elements SW1 and SW3 are in the OFF state, and the switching elements SW2 and SW3.
After 4 is turned on, the electric charge stored in the capacitor C3 is discharged in the load side IC and the resistors R1 and R2. Further, the reset signal transmission circuit 14 causes the stop signal S4
When receiving the, the transmission of the reset signal S3 is stopped.
【0060】尚、リセット信号S3の出力開始から所定
の時間が経過する前に、入力電圧V inが設定範囲内に復
帰した場合、時間検出回路15から制御回路12及びリ
セット信号発信回路14に停止信号S4が送出されるこ
とはない。It should be noted that the output of the reset signal S3 is started from a predetermined time.
Input voltage V before inWithin the setting range
When returned, the time detection circuit 15 and the control circuit 12 and
The stop signal S4 is sent to the set signal transmission circuit 14.
Not.
【0061】すなわち、入力電圧Vinが設定範囲外にな
ったのちすぐに設定範囲内に戻るような瞬間的な入力電
圧の変動の場合にはその変動が起こった瞬間にリセット
信号を発信し、その後、継続して負荷側ICに出力電圧
を供給する。一方、入力電圧Vinが設定範囲外になって
から所定の時間内に設定範囲内に戻らない場合、例えば
入力端子INに接続される直流電源が電池であって、そ
の電池の消耗等によって入力電圧Vinが減少する場合に
は昇圧動作を停止することによって負荷側ICへの電圧
供給を停止する。これにより、所定の範囲外の出力電圧
が長時間負荷側ICに供給されることがなくなり、負荷
側ICが破損するおそれが少なくなる。That is, in the case of a momentary fluctuation of the input voltage in which the input voltage V in goes out of the setting range and then immediately returns into the setting range, a reset signal is transmitted at the moment when the fluctuation occurs. After that, the output voltage is continuously supplied to the load side IC. On the other hand, when the input voltage V in does not return to the set range within the predetermined time after it goes out of the set range, for example, the DC power source connected to the input terminal IN is a battery, and the input is caused by exhaustion of the battery. If the voltage V in decreases stops the voltage supply to the load side IC by stopping the boosting operation. As a result, the output voltage outside the predetermined range is not supplied to the load side IC for a long time, and the load side IC is less likely to be damaged.
【0062】次に、本発明に係る第六実施形態のスイッ
チドキャパシタ型安定化電源装置について説明する。第
六実施形態のスイッチドキャパシタ型安定化電源装置の
構成を図8に示す。尚、図4の第三実施形態のスイッチ
ドキャパシタ型安定化電源装置及び図7の第五実施形態
のスイッチドキャパシタ型安定化電源装置と同一の部分
には同一の符号を付し、説明を省略する。Next, a switched capacitor type stabilized power supply device according to a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 shows the configuration of the switched capacitor type stabilized power supply device of the sixth embodiment. The same parts as those of the switched capacitor type stabilized power supply device of the third embodiment shown in FIG. 4 and the switched capacitor type stabilized power supply device of the fifth embodiment shown in FIG. Omit it.
【0063】第六実施形態のスイッチドキャパシタ型安
定化電源装置が第五実施形態のスイッチドキャパシタ型
安定化電源装置と異なっている点は、端子1の代わりに
端子1’、1’’、1’’’を備え、さらに端子8、ス
イッチング素子16、比較回路17、定電圧源18、及
び出力電流検出回路20を備えている点である。尚、出
力電流検出回路20は1チップ半導体集積回路装置30
に搭載される。The switched capacitor type stabilized power supply device of the sixth embodiment is different from the switched capacitor type stabilized power supply device of the fifth embodiment in that instead of terminal 1, terminals 1 ', 1'', 1 ″ ′, and further includes a terminal 8, a switching element 16, a comparison circuit 17, a constant voltage source 18, and an output current detection circuit 20. The output current detection circuit 20 is a one-chip semiconductor integrated circuit device 30.
To be installed on.
【0064】スイッチング素子16の一端がスイッチン
グ素子SW2に接続される。そして、その接続ノードが
端子1’’を介してコンデンサC3の一端に接続され、
端子1’’’を介して抵抗R1の一端に接続される。ま
た、スイッチング素子16の他端が端子1’を介して出
力端子OUTに接続される。One end of the switching element 16 is connected to the switching element SW2. Then, the connection node is connected to one end of the capacitor C3 via the terminal 1 ″,
It is connected to one end of the resistor R1 via the terminal 1 ″. Further, the other end of the switching element 16 is connected to the output terminal OUT via the terminal 1 '.
【0065】端子8と定電圧源18の正極側とが比較回
路17に接続される。定電圧源18の負極側は端子4を
介して接地される。そして、時間検出回路15と比較回
路17とがスイッチング素子16の制御端子に接続され
る。また、比較回路17は制御回路12にも接続され
る。さらに、出力電流検出回路20が入力電圧監視回路
19に接続される。The terminal 8 and the positive side of the constant voltage source 18 are connected to the comparison circuit 17. The negative electrode side of the constant voltage source 18 is grounded via the terminal 4. Then, the time detection circuit 15 and the comparison circuit 17 are connected to the control terminal of the switching element 16. The comparison circuit 17 is also connected to the control circuit 12. Further, the output current detection circuit 20 is connected to the input voltage monitoring circuit 19.
【0066】リセット信号発信回路14、時間検出回路
15、スイッチング素子16、比較回路17、及び入力
電圧監視回路19の動作について説明する。第六実施形
態のスイッチドキャパシタ型安定化電源装置の昇圧倍率
は2倍に固定されているので、出力電圧Voを所定の範
囲(使用定格電圧)の下限値以上にできる入力電圧Vi n
には下限がある。また、第五実施形態のスイッチドキャ
パシタ型安定化電源装置は昇圧しかできないので、出力
電圧Voを所定の範囲(使用定格電圧)の上限値以下に
できる入力電圧Vinには上限がある。従って、出力電圧
Voの所定の範囲(使用定格電圧)に対応する入力電圧
Vinの設定範囲を定めることができる。入力電圧監視回
路19は、この入力電圧Vinの設定範囲を予め記憶して
いる。入力電圧Vinが設定範囲外になると、入力電圧監
視回路19はリセット信号発信回路14及び時間検出回
路15に出力異常発生信号S2を送出する。Reset signal transmission circuit 14, time detection circuit
15, switching element 16, comparison circuit 17, and input
The operation of the voltage monitoring circuit 19 will be described. Sixth embodiment
Boosting Factor for a Switched-Capacitor Stabilized Power Supply in Normal State
Is fixed at twice, the output voltage VoThe prescribed range
Input voltage V that can exceed the lower limit of the enclosure (rated voltage)i n
Has a lower limit. In addition, the switched capacitor of the fifth embodiment.
Since the Pashita type stabilized power supply can only boost the voltage, the output
Voltage VoBelow the upper limit of the specified range (operating rated voltage)
Possible input voltage VinHas an upper limit. Therefore, the output voltage
VoInput voltage corresponding to the specified range (rated voltage)
VinThe setting range of can be set. Input voltage monitoring times
Path 19 has this input voltage VinPre-store the setting range of
There is. Input voltage VinIs outside the setting range, the input voltage monitor
The visual circuit 19 includes a reset signal transmission circuit 14 and a time detection circuit.
The output abnormality occurrence signal S2 is sent to the path 15.
【0067】リセット信号発信回路14は、入力電圧監
視回路19から出力異常発生信号S2を受け取ると、リ
セット信号S3を生成し、負荷側IC(図示せず)に対
して端子7からリセット信号S3を発信する。また、時
間検出回路15は出力異常発生信号S2を受け取ると、
時間計測を開始する。When the reset signal transmission circuit 14 receives the output abnormality occurrence signal S2 from the input voltage monitoring circuit 19, it generates a reset signal S3 and outputs the reset signal S3 from the terminal 7 to the load side IC (not shown). send. When the time detection circuit 15 receives the output abnormality occurrence signal S2,
Start time measurement.
【0068】後述する停止信号S4が入力されない限
り、入力電圧監視回路19から出力異常発生信号S2が
送出されている間、リセット信号発信回路14はリセッ
ト信号S3を送出し続け、時間検出回路15は時間計測
を継続し続ける。Unless the stop signal S4 described later is input, the reset signal transmission circuit 14 continues to output the reset signal S3 while the output abnormality occurrence signal S2 is being output from the input voltage monitoring circuit 19, and the time detection circuit 15 is Continue to measure time.
【0069】そして、出力異常発生信号S2が途切れる
ことなく所定の時間が経過した場合、時間検出回路15
は制御回路12、リセット信号発信回路14、及びスイ
ッチング素子16に停止信号S4を送出する。制御回路
12は、停止信号S4を受け取るとスイッチング素子S
W1及びSW3をOFF状態、スイッチング素子SW2
及びSW4をON状態にするので、コンパレータ10の
出力信号S1のレベルにかかわらず充電制御動作を行わ
ない。すなわち、昇圧動作を停止する。第五実施形態の
スイッチドキャパシタ型安定化電源装置の場合と異な
り、制御回路12は時間検出回路15から停止信号S4
が出力されなくなった後所定の時間経過しても通常動作
を再開しない。When the output abnormality occurrence signal S2 is not interrupted and a predetermined time has elapsed, the time detection circuit 15
Sends a stop signal S4 to the control circuit 12, the reset signal transmission circuit 14, and the switching element 16. When the control circuit 12 receives the stop signal S4, the switching element S
W1 and SW3 in OFF state, switching element SW2
Since SW4 and SW4 are turned on, the charge control operation is not performed regardless of the level of the output signal S1 of the comparator 10. That is, the boosting operation is stopped. Unlike the case of the switched capacitor type stabilized power supply device of the fifth embodiment, the control circuit 12 causes the time detection circuit 15 to output the stop signal S4.
The normal operation is not restarted even if a predetermined time elapses after is not output.
【0070】また、スイッチング素子16は停止信号S
4によってON状態からOFF状態になる。スイッチン
グ素子16は時間検出回路15から停止信号S4が出力
されなくなった後もOFF状態を維持する。Further, the switching element 16 has the stop signal S
4 turns from the ON state to the OFF state. The switching element 16 maintains the OFF state even after the stop signal S4 is no longer output from the time detection circuit 15.
【0071】このようにスイッチング素子SW1及びS
W3がOFF状態、スイッチング素子SW2及びSW4
がON状態、スイッチング素子16がOFF状態になっ
た後、コンデンサC3に蓄えられた電荷は抵抗R1及び
R2において放電される。スイッチング素子16がOF
F状態であるため、第五実施形態のスイッチドキャパシ
タ型安定化電源装置と異なり負荷側ICでは放電されな
い。また、リセット信号発信回路14は、停止信号S4
を受け取るとリセット信号S3の発信を停止する。Thus, the switching elements SW1 and S
W3 is OFF, switching elements SW2 and SW4
Is turned on and the switching element 16 is turned off, the electric charge stored in the capacitor C3 is discharged in the resistors R1 and R2. Switching element 16 is OF
Since it is in the F state, unlike the switched capacitor type stabilized power supply device of the fifth embodiment, it is not discharged in the load side IC. Further, the reset signal transmission circuit 14 causes the stop signal S4
When receiving the, the transmission of the reset signal S3 is stopped.
【0072】尚、リセット信号S3の出力開始から所定
の時間が経過する前に、入力電圧V inが設定範囲内に復
帰した場合、時間検出回路15から制御回路12及びリ
セット信号発信回路14に停止信号S4が送出されるこ
とはない。It should be noted that a predetermined period has elapsed since the output of the reset signal S3 was started.
Input voltage V before inWithin the setting range
When returned, the time detection circuit 15 and the control circuit 12 and
The stop signal S4 is sent to the set signal transmission circuit 14.
Not.
【0073】すなわち、入力電圧Vinが設定範囲外にな
ったのちすぐに設定範囲内に戻るような瞬間的な入力電
圧の変動の場合にはその変動が起こった瞬間にリセット
信号を発信し、その後、継続して負荷側ICに出力電圧
を供給する。一方、入力電圧Vinが設定範囲外になって
から所定の時間内に設定範囲内に戻らない場合、例えば
入力端子INに接続される直流電源が電池であって、そ
の電池の消耗等によって入力電圧Vinが減少する場合に
は昇圧動作を停止し、且つ負荷側ICへの電力供給を遮
断する。これにより、所定の範囲外の出力電圧が負荷側
ICに供給させる時間をリセット信号の出力開始から停
止信号が出力されるまでの所定の時間のみにすることが
でき、負荷側ICが破損するおそれを一層少なくするこ
とができる。That is, in the case of a momentary fluctuation of the input voltage such that the input voltage V in goes out of the setting range and then returns to the setting range immediately, a reset signal is transmitted at the moment of the fluctuation. After that, the output voltage is continuously supplied to the load side IC. On the other hand, when the input voltage V in does not return to the set range within the predetermined time after it goes out of the set range, for example, the DC power source connected to the input terminal IN is a battery, and the input is caused by exhaustion of the battery. If the voltage V in decreases stops the boosting operation, and to cut off the power supply to the load side IC. As a result, the output voltage outside the predetermined range can be supplied to the load-side IC only for a predetermined time from the output of the reset signal to the output of the stop signal, which may damage the load-side IC. Can be further reduced.
【0074】比較回路17は、端子8から入力する電圧
信号が定電圧源18から送出される電圧Vref2以上であ
れば、スイッチング素子16及び制御回路12に復帰信
号S5を送出する。復帰信号S5を受け取ると、スイッ
チング素子16はON状態になり、制御回路12は通常
の制御動作を再開する。スイッチング素子16は比較回
路17から復帰信号S5が出力されなくなった後もON
状態を維持する。The comparison circuit 17 sends a return signal S5 to the switching element 16 and the control circuit 12 if the voltage signal input from the terminal 8 is equal to or higher than the voltage V ref2 sent from the constant voltage source 18. Upon receiving the return signal S5, the switching element 16 is turned on and the control circuit 12 resumes the normal control operation. The switching element 16 is turned on even after the return signal S5 is not output from the comparison circuit 17.
Stay in the state.
【0075】第五実施形態のスイッチドキャパシタ型安
定化電源装置では出力電圧Voが所定の範囲外である出
力異常の状態で制御回路12が通常動作を再開するおそ
れがあったが、第六実施形態のスイッチドキャパシタ型
安定化電源装置では定電圧源18から送出される電圧V
ref2以上の電圧信号を端子8から比較回路17に入力し
なければスイッチング素子16がON状態になることは
なく、制御回路12が通常の制御動作を再開することも
ない。これにより、第六実施形態のスイッチドキャパシ
タ型安定化電源装置では出力異常の状態で復帰しないよ
うにすることができる。In the switched capacitor type stabilized power supply device of the fifth embodiment, the control circuit 12 may restart the normal operation in the abnormal output state where the output voltage V o is out of the predetermined range. In the switched capacitor type stabilized power supply device of the embodiment, the voltage V sent from the constant voltage source 18
Unless the voltage signal of ref2 or more is input from the terminal 8 to the comparison circuit 17, the switching element 16 is not turned on, and the control circuit 12 does not restart the normal control operation. As a result, in the switched capacitor type stabilized power supply device of the sixth embodiment, it is possible not to recover in the output abnormal state.
【0076】そして、出力電流検出回路20は出力端子
OUTから負荷側ICに流れる出力電流を検出する。入
力電圧監視回路19は出力電流検出回路20によって検
出された出力電流に応じて入力電圧Vinの設定範囲の下
限値を可変する。出力電流が大きくなるとスイッチドキ
ャパシタ型安定化電源装置の電力変換効率が悪化するの
で、出力電流が小さい場合は入力電圧Vinの設定範囲の
下限値を小さくし、出力電流が大きい場合は入力電圧V
inの設定範囲の下限値を大きくする。これにより、例え
ば入力端子INに接続される直流電源が電池であって、
その電池の消耗等によって入力電圧Vinが減少してきた
ときにおいて、より長く電池を使用することができる。Then, the output current detection circuit 20 detects the output current flowing from the output terminal OUT to the load side IC. Input voltage monitoring circuit 19 varies the lower limit of the setting range of the input voltage V in in accordance with the output current detected by the output current detecting circuit 20. When the output current is large, the power conversion efficiency of the switched capacitor type stabilized power supply device is deteriorated. Therefore, when the output current is small, the lower limit value of the setting range of the input voltage V in is reduced, and when the output current is large, the input voltage is large. V
Increase the lower limit of the in setting range. Thus, for example, the DC power source connected to the input terminal IN is a battery,
At the time when the input voltage V in has decreased by depletion or the like of the battery can be used longer battery.
【0077】ここで、出力電流検出回路20の一実施態
様について図9の構成図を参照して説明する。出力電流
検出回路20はスイッチング素子16の位置に設けられ
る。すなわち、端子21がスイッチング素子SW2、端
子1’’、及び端子1’’’に接続され、端子22が端
子1’に接続され、端子23が時間検出回路15及び比
較回路17に接続される。そして、MOS−FET25
がスイッチング素子16として動作する。Here, one embodiment of the output current detection circuit 20 will be described with reference to the configuration diagram of FIG. The output current detection circuit 20 is provided at the position of the switching element 16. That is, the terminal 21 is connected to the switching element SW2, the terminal 1 ″, and the terminal 1 ′ ″, the terminal 22 is connected to the terminal 1 ′, and the terminal 23 is connected to the time detection circuit 15 and the comparison circuit 17. And MOS-FET25
Operates as the switching element 16.
【0078】尚、端子23と時間検出回路15及び比較
回路17との間には、停止信号S4と復帰信号S5を入
力し、端子23に送出する信号の初期設定をLowレベ
ルとし、停止信号S4及び復帰信号S5のいずれかが入
力されたときにのみ端子23に送出する信号を反転させ
る回路(図示せず)を設ける。The stop signal S4 and the return signal S5 are input between the terminal 23 and the time detection circuit 15 and the comparison circuit 17, and the signal sent to the terminal 23 is initially set to the low level to set the stop signal S4. A circuit (not shown) for inverting the signal to be sent to the terminal 23 is provided only when either of the reset signal S5 and the return signal S5 is input.
【0079】MOS−FET25のドレイン及びMOS
−FET26のドレインが端子22に接続される。MO
S−FET25のゲート及びMOS−FET26のゲー
トが端子23に接続される。MOS−FET25のソー
スが端子21に接続され、MOS−FET26のソース
が抵抗R3の一端に接続され、抵抗R3の他端がMOS
−FET25のソース及び端子21に接続される。そし
て、抵抗R3の一端にオペアンプOP1の非反転入力端
子が、抵抗R3の他端にオペアンプOP1の反転入力端
子がそれぞれ接続される。オペアンプOP1の出力端子
は端子24に接続される。Drain of MOS-FET 25 and MOS
The drain of the FET 26 is connected to the terminal 22. MO
The gate of the S-FET 25 and the gate of the MOS-FET 26 are connected to the terminal 23. The source of the MOS-FET 25 is connected to the terminal 21, the source of the MOS-FET 26 is connected to one end of the resistor R3, and the other end of the resistor R3 is MOS.
-Connected to the source of FET 25 and terminal 21. The non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1 is connected to one end of the resistor R3, and the inverting input terminal of the operational amplifier OP1 is connected to the other end of the resistor R3. The output terminal of the operational amplifier OP1 is connected to the terminal 24.
【0080】MOS−FET25及び26は1:N比の
カレントミラー回路を構成しており、MOS−FET2
5に流れる電流の1/Nの電流がMOS−FET26に
流れる。オペアンプOP1は抵抗R3の両端電位差を増
幅して端子24に出力する。これにより、スイッチドキ
ャパシタ型安定化電源装置の出力電流に応じた電圧信号
を端子24から出力することができる。また、出力電流
検出回路20がカレントミラー回路を備え、そのカレン
トミラーの電流比であるNの値を大きくすることで抵抗
R3で生じるジュール熱を抑えることができる。The MOS-FETs 25 and 26 form a current mirror circuit having a 1: N ratio.
A current of 1 / N of the current flowing in 5 flows in the MOS-FET 26. The operational amplifier OP1 amplifies the potential difference across the resistor R3 and outputs it to the terminal 24. As a result, a voltage signal corresponding to the output current of the switched capacitor type stabilized power supply device can be output from the terminal 24. Further, the output current detection circuit 20 includes a current mirror circuit, and by increasing the value of N which is the current ratio of the current mirror, it is possible to suppress Joule heat generated in the resistor R3.
【0081】尚、上述した第一〜第六実施形態のスイッ
チドキャパシタ型安定化電源装置は昇圧倍率が2倍であ
るスイッチドキャパシタ型昇圧安定化電源回路であった
が、コンデンサとスイッチング素子との組み合わせが異
なる1.5倍や3倍等の任意の昇圧倍率のスイッチドキ
ャパシタ型昇圧安定化電源回路にしてもよい。Although the switched-capacitor type stabilized power supply devices of the above-described first to sixth embodiments are the switched-capacitor type boosted stabilized power supply circuits having a boosting ratio of 2, the capacitor and the switching element are It is also possible to use a switched capacitor type boosted stabilized power supply circuit having an arbitrary boosting ratio such as 1.5 times or 3 times in which the combination is different.
【0082】[0082]
【発明の効果】本発明によると、少なくともスイッチン
グ手段と、制御手段と、監視手段と、リセット信号発信
手段とが1チップ半導体集積回路装置に搭載されるの
で、出力電圧が異常であるときにリセット信号を出力す
る実装面積の小さいスイッチドキャパシタ型安定化電源
装置を実現することができる。According to the present invention, since at least the switching means, the control means, the monitoring means, and the reset signal transmitting means are mounted on the one-chip semiconductor integrated circuit device, the resetting is performed when the output voltage is abnormal. It is possible to realize a switched capacitor type stabilized power supply device that outputs a signal and has a small mounting area.
【0083】また、本発明によると、監視手段が出力側
コンデンサの電圧を検出する電圧検出手段によって検出
される電圧を入力し、その電圧検出手段によって検出さ
れる電圧が所定の設定範囲外のときに出力異常とするの
で、簡単な構成で出力異常の有無を監視することができ
る。Further, according to the present invention, when the monitoring means inputs the voltage detected by the voltage detecting means for detecting the voltage of the output side capacitor and the voltage detected by the voltage detecting means is outside the predetermined setting range. Since the output is abnormal, the presence or absence of the output abnormality can be monitored with a simple configuration.
【0084】また、本発明によると、監視手段が入力端
子に印加される直流電圧を検出し、直流電圧が所定の設
定範囲外のときに出力異常とするので、簡単な構成で出
力異常の有無を監視することができる。Further, according to the present invention, the monitoring means detects the DC voltage applied to the input terminal, and when the DC voltage is out of the predetermined set range, the output is abnormal. Can be monitored.
【0085】また、本発明によると、出力側コンデンサ
から出力される電流を検出する電流検出手段を備え、そ
の電流検出手段によって検出された電流に応じて入力端
子に印加される直流電圧に対する所定の設定範囲の下限
値が可変するので、スイッチドキャパシタ型安定化電源
装置の電力変換効率に応じて入力端子に印加される直流
電圧に対する所定の設定範囲を補正することができる。
これにより、例えば入力端子INに接続される直流電源
が電池であって、その電池の消耗等によって入力電圧V
inが減少してきたときにおいて、より長く電池を使用す
ることができる。Further, according to the present invention, the current detecting means for detecting the current output from the output side capacitor is provided, and the predetermined value for the DC voltage applied to the input terminal is provided according to the current detected by the current detecting means. Since the lower limit value of the setting range is variable, the predetermined setting range for the DC voltage applied to the input terminal can be corrected according to the power conversion efficiency of the switched capacitor type stabilized power supply device.
Thereby, for example, the DC power source connected to the input terminal IN is a battery, and the input voltage V
Batteries can be used longer when in is decreasing.
【0086】また、本発明によると、電流検出手段がカ
レントミラー回路を備えるので、カレントミラー回路の
電流比を大きくすることで電流検出手段に生じるジュー
ル熱を小さくすることができる。Further, according to the present invention, since the current detecting means includes the current mirror circuit, the Joule heat generated in the current detecting means can be reduced by increasing the current ratio of the current mirror circuit.
【0087】また、本発明によると、出力異常が起こっ
た時から時間を計測し、所定の時間継続して出力異常で
ある場合に昇圧手段の昇圧動作を停止させるように制御
手段を制御する時間検出手段を備えるので、所定の範囲
外の出力電圧が長時間負荷側ICに供給されることがな
くなり、負荷側ICが破損するおそれが少なくなる。Further, according to the present invention, the time for measuring the time from the time when the output abnormality occurs and for controlling the control means so as to stop the boosting operation of the boosting means when the output abnormality continues for a predetermined time. Since the detection unit is provided, the output voltage outside the predetermined range is not supplied to the load side IC for a long time, and the load side IC is less likely to be damaged.
【0088】また、本発明によると、出力側コンデンサ
と負荷に接続される出力端子との間にスイッチを設ける
とともに、時間検出手段が、昇圧手段の昇圧動作を停止
させるように制御手段を制御するときは同時にスイッチ
をOFF状態にするので、所定の範囲外の出力電圧が負
荷側ICに供給される時間を時間検出手段が計測する所
定の時間のみにすることができる。これにより、負荷側
ICが破損するおそれを一層少なくすることができる。Further, according to the present invention, a switch is provided between the output side capacitor and the output terminal connected to the load, and the time detecting means controls the control means so as to stop the boosting operation of the boosting means. At this time, since the switch is turned off at the same time, the time when the output voltage outside the predetermined range is supplied to the load side IC can be limited to the predetermined time measured by the time detecting means. This can further reduce the risk of damage to the load side IC.
【0089】また、本発明によると、所定の電圧以上が
与えられると昇圧手段の昇圧動作を再開させるように制
御手段を制御し且つスイッチをON状態にする動作復帰
手段を備えるので、出力異常の状態で復帰しないように
することができる。Further, according to the present invention, since the operation recovery means for controlling the control means and for turning on the switch is controlled so that the boosting operation of the boosting means is restarted when a predetermined voltage or more is applied, an output abnormality occurs. It is possible not to recover in the state.
【図1】 本発明に係る第一実施形態のスイッチド
キャパシタ型安定化電源装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a switched capacitor type stabilized power supply device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 本発明に係る第二実施形態のスイッチド
キャパシタ型安定化電源装置の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a switched capacitor type stabilized power supply device of a second embodiment according to the present invention.
【図3】 第二実施形態のスイッチドキャパシタ型
安定化電源装置の動作を示すタイムチャート図である。FIG. 3 is a time chart showing the operation of the switched capacitor type stabilized power supply device of the second embodiment.
【図4】 本発明に係る第三実施形態のスイッチド
キャパシタ型安定化電源装置の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a switched capacitor type stabilized power supply device according to a third embodiment of the present invention.
【図5】 第三実施形態のスイッチドキャパシタ型
安定化電源装置の動作を示すタイムチャート図である。FIG. 5 is a time chart showing the operation of the switched capacitor type stabilized power supply device of the third embodiment.
【図6】 本発明に係る第四実施形態のスイッチド
キャパシタ型安定化電源装置の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a switched capacitor type stabilized power supply device of a fourth embodiment according to the present invention.
【図7】 本発明に係る第五実施形態のスイッチド
キャパシタ型安定化電源装置の構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a switched capacitor type stabilized power supply device of a fifth embodiment according to the present invention.
【図8】 本発明に係る第六実施形態のスイッチド
キャパシタ型安定化電源装置の構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a switched capacitor type stabilized power supply device of a sixth embodiment according to the present invention.
【図9】 第六実施形態のスイッチドキャパシタ型
安定化電源装置が備える出力電流検出回路の一実施態様
を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing one embodiment of an output current detection circuit included in the switched capacitor type stabilized power supply device of the sixth embodiment.
【図10】 従来のスイッチドキャパシタ型安定化
電源装置の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a conventional switched capacitor type stabilized power supply device.
1〜8 端子 10 コンパレータ 11、18 定電圧源 12 制御回路 13 出力電圧監視回路 14 リセット信号発信回路 15 時間検出回路 16 スイッチング素子 17 比較回路 19 入力電圧監視回路 20 出力電流検出回路 30 1チップ半導体集積回路装置 1-8 terminals 10 comparator 11, 18 constant voltage source 12 Control circuit 13 Output voltage monitoring circuit 14 Reset signal transmission circuit 15 hours detection circuit 16 switching elements 17 Comparison circuit 19 Input voltage monitoring circuit 20 Output current detection circuit 30 1-chip semiconductor integrated circuit device
Claims (8)
ンサとスイッチング手段とを有し前記スイッチング手段
のスイッチング動作により前記コンデンサの充放電を切
り替えて前記コンデンサの放電時に前記直流電圧を昇圧
して出力する昇圧手段と、前記昇圧手段の出力電圧を充
電する出力側コンデンサと、前記出力側コンデンサの電
圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段が検出
する電圧に基づいて前記スイッチング手段をON/OF
F制御する制御手段と、前記出力側コンデンサの電圧が
所定の範囲外である出力異常の有無を監視し出力異常が
起こると出力異常発生信号を発信する監視手段と、前記
出力異常発生信号を受信するとリセット信号を発信する
リセット信号発信手段と、を備えるとともに、 少なくとも前記スイッチング手段と、前記制御手段と、
前記監視手段と、前記リセット信号発信手段とが1チッ
プ半導体集積回路装置に搭載されることを特徴とするス
イッチドキャパシタ型安定化電源装置。1. An input terminal to which a DC voltage is applied, a capacitor and a switching means are provided, and the charging / discharging of the capacitor is switched by the switching operation of the switching means to boost the DC voltage when the capacitor is discharged. Boosting means for outputting, output side capacitor for charging the output voltage of the boosting means, voltage detecting means for detecting the voltage of the output side capacitor, and the switching means being turned on based on the voltage detected by the voltage detecting means. / OF
F control means, a monitoring means for monitoring the presence or absence of an output abnormality in which the voltage of the output side capacitor is out of a predetermined range, and transmitting an output abnormality occurrence signal when an output abnormality occurs, and receiving the output abnormality occurrence signal. Then, a reset signal transmitting means for transmitting a reset signal is provided, and at least the switching means and the control means,
A switched-capacitor type stabilized power supply device characterized in that the monitoring means and the reset signal transmitting means are mounted on a one-chip semiconductor integrated circuit device.
検出される電圧を入力し、前記電圧検出手段によって検
出される電圧が所定の設定範囲外のときに出力異常とす
る請求項1に記載のスイッチドキャパシタ型安定化電源
装置。2. The output means according to claim 1, wherein the monitoring means inputs the voltage detected by the voltage detecting means, and the output is abnormal when the voltage detected by the voltage detecting means is out of a predetermined set range. Switched capacitor type stabilized power supply device.
記直流電圧が所定の設定範囲外のときに出力異常とする
請求項1に記載のスイッチドキャパシタ型安定化電源装
置。3. The switched capacitor type stabilized power supply device according to claim 1, wherein the monitoring means detects the DC voltage, and when the DC voltage is out of a predetermined set range, an output abnormality occurs.
を検出する電流検出手段を備え、前記電流検出手段によ
って検出された電流に応じて前記所定の設定範囲の下限
値が可変する請求項3に記載のスイッチドキャパシタ型
安定化電源装置。4. The method according to claim 3, further comprising current detecting means for detecting a current output from the output side capacitor, wherein the lower limit value of the predetermined setting range is variable according to the current detected by the current detecting means. The switched capacitor type stabilized power supply device described.
備える請求項4に記載のスイッチドキャパシタ型昇圧安
定化電源装置。5. The switched capacitor type boosted stabilized power supply device according to claim 4, wherein the current detection means includes a current mirror circuit.
所定の時間継続して出力異常である場合に前記昇圧手段
の昇圧動作を停止させるように前記制御手段を制御する
時間検出手段を備える請求項1〜5のいずれかに記載の
スイッチドキャパシタ型安定化電源装置。6. The time is measured from the time when the output abnormality occurs,
The switched capacitor type stability according to any one of claims 1 to 5, further comprising time detection means for controlling the control means so as to stop the boosting operation of the boosting means when the output abnormality continues for a predetermined time. Power supply.
出力端子との間にスイッチを設けるとともに、前記時間
検出手段が、前記昇圧手段の昇圧動作を停止させるよう
に前記制御手段を制御するときは同時に前記スイッチを
OFF状態にする請求項6に記載のスイッチドキャパシ
タ型昇圧安定化電源装置。7. A switch is provided between the output side capacitor and an output terminal connected to a load, and the time detecting means controls the control means so as to stop the boosting operation of the boosting means. 7. The switched capacitor type boosted stabilized power supply device according to claim 6, wherein the switch simultaneously turns off the switch.
段の昇圧動作を再開させるように前記制御手段を制御し
且つ前記スイッチをON状態にする動作復帰手段を備え
る請求項7に記載のスイッチドキャパシタ型昇圧安定化
電源装置。8. The switch according to claim 7, further comprising operation returning means for controlling the control means and for turning on the switch so as to restart the boosting operation of the boosting means when a predetermined voltage or more is applied. Boost capacitor stabilized power supply device.
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|---|---|---|---|
| JP2001206126A JP2003023770A (en) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | Switched capacitor type stabilized power supply |
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-
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- 2001-07-06 JP JP2001206126A patent/JP2003023770A/en active Pending
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