JP2023081538A - 昇圧回路を有する電子機器。 - Google Patents
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Abstract
【課題】 昇圧回路の昇圧動作を継続させるための追加回路なしに、昇圧動作を継続可能な昇圧回路を有する電子機器を提供する。【解決手段】 昇圧回路を有する電子機器は、入力端子１０１と、第１の蓄電容量１０２と、第２の蓄電容量１０４と、第１の整流素子１０３と、電圧検出回路１０６と、昇圧回路１０５と、を備え、入力端子１０１は、第１の蓄電容量１０２の第１端子と、第１の整流素子１０３を介して第２の蓄電容量１０４の第１端子とノード１０９に接続され、電圧検出回路１０６の電圧検出端子１５１は、ノード１０９に接続され、電圧検出回路１０６の検出信号出力端子１５２は、昇圧回路１０５の検出信号入力端子１５４に接続され、昇圧回路１０５の昇圧電力入力端子１５３は、第１の蓄電容量１０２の第１端子に接続され、昇圧回路１０５の昇圧電力出力端子１５５は、ノード１０９に接続される。【選択図】図１
Description
本発明は、昇圧回路を有する電子機器に関する。
入力電力を昇圧回路で昇圧電力に変換する場合において、入力電力は、昇圧回路の自己消費電力以上の電力が無いと昇圧回路を動作させることができなかった。そこで、従来の昇圧回路を有する電子機器は、昇圧回路の入力に蓄電容量を設け、この蓄電容量に負荷を所定時間動作させるのに必要な電力を蓄電させ、この蓄電容量に溜まった電力で昇圧回路を動作させる構成が提案されていた（例えば特許文献１参照）。
従来の昇圧回路を有する電子機器は、蓄電容量の蓄電電圧が上昇すると、蓄電電圧の電圧を検出する電圧検出回路によって昇圧回路が昇圧動作を開始する。昇圧回路が昇圧動作を開始すると、蓄電容量の蓄電電圧が低下し、電圧検出回路の検出解除電圧以下に低下すると昇圧回路の昇圧動作が停止してしまう。このため、昇圧回路は、一旦動作を開始すると、電圧検出回路の出力信号によらず、動作を持続するよう機能する回路を追加する必要があった。つまり、従来の昇圧回路を有する電子機器は、この追加回路によりコストアップしていた。本発明の目的は、回路を追加することなく昇圧回路の昇圧動作を維持する昇圧回路を有する電子機器を提供することである。
本発明の昇圧回路を有する電子機器は、入力端子と、第１の蓄電容量と、第２の蓄電容量と、第１の整流素子と、電圧検出回路と、昇圧回路と、を備え、前記入力端子は、前記第１の蓄電容量の第１端子と、前記第１の整流素子を介して前記第２の蓄電容量の第１端子とノードに接続され、前記電圧検出回路の電圧検出端子は、前記ノードに接続され、前記電圧検出回路の検出信号出力端子は、前記昇圧回路の検出信号入力端子に接続され、前記昇圧回路の昇圧電力入力端子は、前記第１の蓄電容量の第１端子に接続され、前記昇圧回路の昇圧電力出力端子は、前記ノードに接続される構成とした。
本発明の昇圧回路を有する電子機器によれば、昇圧動作を持続するように機能する回路を追加しなくても、昇圧動作を持続可能な昇圧回路を有する電子機器が提供できる。
［第１の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態にかかる昇圧回路を有する電子機器の一例を示す回路図である。
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態にかかる昇圧回路を有する電子機器の一例を示す回路図である。
本発明にかかる第１の実施形態の昇圧回路を有する電子機器１００は、入力端子１０１と、第１の蓄電容量１０２と、第１の整流素子１０３と、第２の蓄電容量１０４と、昇圧回路１０５と、電圧検出回路１０６と、第２の整流素子１０７と、出力端子１０８と、ノード１０９と、を備えている。
昇圧回路を有する電子機器１００の接続を説明する。入力端子１０１は、第１の蓄電容量１０２の第１端子と、第１の整流素子１０３の第１端子と、昇圧回路１０５の昇圧電力入力端子１５３に接続される。第１の整流素子１０３の第２端子は、第２の蓄電容量１０４の第１端子と、ノード１０９を介して電圧検出回路１０６の電圧検出端子１５１に接続される。電圧検出回路１０６の検出信号出力端子１５２は、昇圧回路１０５の検出信号入力端子１５４に接続される。昇圧回路１０５の昇圧電力出力端子１５５は、第２の整流素子１０７の第１端子と、出力端子１０８に接続される。第２の整流素子１０７の第２端子は、ノード１０９を介して第２の蓄電容量１０４の第１端子に接続される。第１の蓄電容量１０２の第２端子と、第２の蓄電容量１０４の第２端子は、ＧＮＤ端子へ接続される。ＧＮＤ端子への接続は、一部説明を省略する。
第１の実施形態の昇圧回路を有する電子機器１００の動作について説明する。
入力端子１０１に入力される電力は、第１の蓄電容量１０２に蓄電されると同時に、第１の整流素子１０３を介して、第２の蓄電容量１０４に蓄電される。昇圧回路１０５は、昇圧電力入力端子１５３に第１の蓄電容量１０２の蓄電電力が入力される。電圧検出回路１０６は、電圧検出端子１５１に接続された第２の蓄電容量１０４の蓄電電圧を検出し、第２の蓄電容量１０４の蓄電電圧が所定電圧以上となったことを検出したら、検出信号出力端子１５２から、検出信号を出力する。昇圧回路１０５は、電圧検出回路１０６の検出信号出力端子１５２から出力される検出信号が検出信号入力端子１５４に入力されると、昇圧電力入力端子１５３に接続された第１の蓄電容量１０２の蓄電電力を昇圧電力に変換する。昇圧回路１０５は、昇圧電力を昇圧電力出力端子１５５から出力する。昇圧回路１０５から出力される昇圧電力は、出力端子１０８から出力されると同時に、第２の整流素子１０７を介して、第２の蓄電容量１０４に蓄電される。
入力端子１０１に入力される電力は、第１の蓄電容量１０２に蓄電されると同時に、第１の整流素子１０３を介して、第２の蓄電容量１０４に蓄電される。昇圧回路１０５は、昇圧電力入力端子１５３に第１の蓄電容量１０２の蓄電電力が入力される。電圧検出回路１０６は、電圧検出端子１５１に接続された第２の蓄電容量１０４の蓄電電圧を検出し、第２の蓄電容量１０４の蓄電電圧が所定電圧以上となったことを検出したら、検出信号出力端子１５２から、検出信号を出力する。昇圧回路１０５は、電圧検出回路１０６の検出信号出力端子１５２から出力される検出信号が検出信号入力端子１５４に入力されると、昇圧電力入力端子１５３に接続された第１の蓄電容量１０２の蓄電電力を昇圧電力に変換する。昇圧回路１０５は、昇圧電力を昇圧電力出力端子１５５から出力する。昇圧回路１０５から出力される昇圧電力は、出力端子１０８から出力されると同時に、第２の整流素子１０７を介して、第２の蓄電容量１０４に蓄電される。
ここで、電圧検出回路１０６は、電圧検出端子１５１の電圧が所定の検出電圧以上となると検出信号出力端子１５２から検出信号を出力する。また、電圧検出回路１０６は、電圧検出端子１５１の電圧が検出電圧より低い所定の検出解除電圧以下となると検出信号出力端子１５２からの検出信号出力を停止する。
上記構成とすることで、第１の蓄電容量１０２が蓄電されると、第２の蓄電容量１０４も蓄電される。第２の蓄電容量１０４が、電圧検出回路１０６から検出信号が出力される所定の蓄電電圧まで蓄電されると、電圧検出回路１０６から検出信号が出力される。検出信号が昇圧回路１０５の検出信号入力端子１５４に入力されると、昇圧回路１０５は、第１の蓄電容量１０２の蓄電電力を昇圧電力に変換する。昇圧回路１０５が動作を開始すると、第１の蓄電容量１０２の蓄電電圧は低下するが、第２の蓄電容量１０４の蓄電電圧は、第１の整流素子１０３があるため、第１の蓄電容量１０２の蓄電電圧と同時に低下しない。昇圧回路１０５は、動作を開始すると、変換した昇圧電力を昇圧電力出力端子１５５から出力する。昇圧回路１０５から出力される昇圧電力は、第２の整流素子１０７を介して第２の蓄電容量に蓄電される。昇圧回路１０５から出力される昇圧電力によって、第２の蓄電容量１０４の蓄電電圧は、電圧検出回路１０６の検出解除電圧より高く保たれる。このため、電圧検出回路１０６は、検出信号を出力し続けることができ、昇圧回路１０５は、昇圧動作を止めることなく持続することができる。
昇圧回路１０５は、第１の蓄電容量１０２に蓄電された蓄電電力を使って昇圧動作を継続する。第１の蓄電容量１０２の蓄電電力が、昇圧回路１０５を動作させることのできる値より小さくなると、昇圧回路１０５は、昇圧動作を停止する。
このように、本実施形態の昇圧回路を有する電子機器１００は、最初に入力端子１０１に入力される電力によって、第１の蓄電容量１０２と第２の蓄電容量１０４に蓄電電力が蓄電される。次に第２の蓄電容量１０４の蓄電電圧が所定の電圧になると、昇圧回路１０５は動作を開始する。最後に第１の蓄電容量１０２の蓄電電力が小さくなると、昇圧回路１０５は動作を停止する。
このように、本実施形態の昇圧回路を有する電子機器１００によれば、昇圧回路１０５の出力する昇圧電力によって、一旦、電圧検出回路１０６の検出電圧以上となった第２の蓄電容量１０４の蓄電電圧を、電圧検出回路１０６の検出解除電圧より高い電圧に保持できる。このため、昇圧回路１０５の昇圧動作を維持させるための追加回路なしに、昇圧動作を継続可能な昇圧回路を有する電子機器を提供できる。
［第２の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。図２は、本実施形態にかかる昇圧回路を有する電子機器の一例を示す回路図である。
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。図２は、本実施形態にかかる昇圧回路を有する電子機器の一例を示す回路図である。
本発明にかかる第２の実施形態の昇圧回路を有する電子機器２００は、入力端子１０１と、第１の蓄電容量１０２と、第１の整流素子１０３と、第２の蓄電容量１０４と、電圧検出回路１０６と、コイル２０１と、第１のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０２と、第２のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０６と、制御回路２０４と、を備えている。
ここで、第１の整流素子１０３と、第２の蓄電容量１０４と、コイル２０１と、第１のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０２と、第２のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０６と、制御回路２０４は、昇圧回路２０５を構成する。
ここで、第１の整流素子１０３と、第２の蓄電容量１０４と、コイル２０１と、第１のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０２と、第２のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０６と、制御回路２０４は、昇圧回路２０５を構成する。
昇圧回路を有する電子機器２００の接続を説明する。入力端子１０１は、第１の蓄電容量１０２の第１端子と、昇圧回路２０５の昇圧電力入力端子２５４を介してコイル２０１の第１端子に接続される。コイル２０１の第２端子は、第１の整流素子１０３の第１端子と、第１のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０２のドレイン端子に接続される。第１の整流素子１０３の第２端子は、制御回路２０４の電源端子２５２と、第２の蓄電容量１０４の第１端子と、昇圧回路２０５の昇圧電力出力端子２５６を介してノード１０９に接続される。ノード１０９は、出力端子１０８と、電圧検出回路１０６の電圧検出端子１５１に接続される。制御回路２０４の制御信号出力端子２５１は、第１のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０２のゲート端子に接続される。第２のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０６のドレイン端子は、制御回路２０４のＧＮＤ電位入力端子２５３と、第１のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０２のソース端子に接続される。電圧検出回路１０６の検出信号出力端子１５２は、昇圧回路２０５の検出信号入力端子２５５を介して第２のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０６のゲート端子に接続される。第１の蓄電容量１０２の第２端子と、第２の蓄電容量１０４の第２端子と、第２のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０６のソース端子は、ＧＮＤ端子へ接続する。ＧＮＤ端子への接続は、一部説明を省略する。
第２の実施形態の昇圧回路を有する電子機器の動作について説明する。
入力端子１０１に入力される電力は、第１の蓄電容量１０２に蓄電されると同時に、昇圧回路２０５の昇圧電力入力端子２５４に入力される。昇圧回路２０５の昇圧電力入力端子２５４から入力される電力は、コイル２０１を介して第１のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０２のドレイン端子に供給され、また、コイル２０１と第１の整流素子１０３を介して、制御回路２０４の電源端子２５２と第２の蓄電容量１０４に供給される。第２の蓄電容量１０４は、供給された電力によって第１の蓄電容量１０２と同時に、蓄電される。第２の蓄電容量１０４に蓄電された蓄電電力は、昇圧回路２０５の昇圧電力出力端子２５６から出力され、電圧検出回路１０６の電圧検出端子１５１に入力される。電圧検出回路１０６は、電圧検出端子１５１に接続された第２の蓄電容量１０４の蓄電電圧を検出し、第２の蓄電容量１０４の蓄電電圧が所定電圧以上となったことを検出したら、検出信号出力端子１５２から検出信号を出力する。電圧検出回路１０６から出力された検出信号は、昇圧回路２０５の検出信号入力端子２５５を介して、第２のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０６のゲート端子に入力され、第２のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０６はオン状態となる。オン状態の第２のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０６によって、制御回路２０４のＧＮＤ電位入力端子２５３と第１のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０２のソース端子は、ＧＮＤ端子に接続される。
入力端子１０１に入力される電力は、第１の蓄電容量１０２に蓄電されると同時に、昇圧回路２０５の昇圧電力入力端子２５４に入力される。昇圧回路２０５の昇圧電力入力端子２５４から入力される電力は、コイル２０１を介して第１のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０２のドレイン端子に供給され、また、コイル２０１と第１の整流素子１０３を介して、制御回路２０４の電源端子２５２と第２の蓄電容量１０４に供給される。第２の蓄電容量１０４は、供給された電力によって第１の蓄電容量１０２と同時に、蓄電される。第２の蓄電容量１０４に蓄電された蓄電電力は、昇圧回路２０５の昇圧電力出力端子２５６から出力され、電圧検出回路１０６の電圧検出端子１５１に入力される。電圧検出回路１０６は、電圧検出端子１５１に接続された第２の蓄電容量１０４の蓄電電圧を検出し、第２の蓄電容量１０４の蓄電電圧が所定電圧以上となったことを検出したら、検出信号出力端子１５２から検出信号を出力する。電圧検出回路１０６から出力された検出信号は、昇圧回路２０５の検出信号入力端子２５５を介して、第２のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０６のゲート端子に入力され、第２のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０６はオン状態となる。オン状態の第２のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０６によって、制御回路２０４のＧＮＤ電位入力端子２５３と第１のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０２のソース端子は、ＧＮＤ端子に接続される。
制御回路２０４のＧＮＤ電位入力端子２５３がＧＮＤ端子に接続されると、制御回路２０４は、制御信号出力端子２５１から第１のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０２をスイッチングするスイッチング信号を第１のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０２のゲート端子に入力する。
第１のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０２のソース端子がＧＮＤ端子に接続されているので、第１のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０２がオンするたびに発生したコイル電流は、第１のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０２がオフするたびに、第１の整流素子１０３を介して第２の蓄電容量１０４に蓄電されると同時に、昇圧電力出力端子２５６から出力される。このようにして、昇圧回路２０５は、昇圧電力出力端子２５６から昇圧電力を出力する。
第１のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０２のソース端子がＧＮＤ端子に接続されているので、第１のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０２がオンするたびに発生したコイル電流は、第１のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ２０２がオフするたびに、第１の整流素子１０３を介して第２の蓄電容量１０４に蓄電されると同時に、昇圧電力出力端子２５６から出力される。このようにして、昇圧回路２０５は、昇圧電力出力端子２５６から昇圧電力を出力する。
上記構成とすることで、第１の蓄電容量１０２が蓄電されると、コイル２０１と第１の整流素子１０３を介して第２の蓄電容量１０４も蓄電される。第２の蓄電容量１０４が、電圧検出回路１０６から検出信号が出力される所定の蓄電電圧まで蓄電されると、電圧検出回路１０６から昇圧回路２０５へ検出信号が出力されるため、昇圧回路２０５は、第１の蓄電容量１０２の蓄電電力を昇圧電力に変換する。昇圧回路２０５が動作を開始すると、第１の蓄電容量１０２の蓄電電圧は低下するが、第２の蓄電容量１０４の蓄電電圧は、第１の整流素子１０３があるため、第１の蓄電容量１０２の蓄電電圧と同時に低下しない。昇圧回路２０５が動作を開始すると昇圧電力が第２の蓄電容量１０４に蓄電されるため、第２の蓄電容量１０４の蓄電電圧は、電圧検出回路１０６の検出解除電圧より高く保たれる。このため、電圧検出回路１０６は、検出信号を出力し続けることができ、昇圧回路２０５は、昇圧動作を止めることなく持続することができる。
昇圧回路２０５は、第１の蓄電容量１０２に蓄電された蓄電電力を使って昇圧動作を継続する。第１の蓄電容量１０２の蓄電電力が、昇圧回路２０５を動作させることのできる値より小さくなると、昇圧回路２０５は、昇圧動作を停止する。
このように、本実施形態の昇圧回路を有する電子機器２００は、最初に入力端子１０１に入力される電力によって、第１の蓄電容量１０２と第２の蓄電容量１０４に蓄電電力が蓄電される。次に第２の蓄電容量１０４の蓄電電圧が所定の電圧になると、昇圧回路２０５は動作を開始する。最後に第１の蓄電容量１０２の蓄電電力が小さくなると、昇圧回路２０５は動作を停止する。
このように、本実施形態の昇圧回路を有する電子機器２００によれば、昇圧回路２０５の出力する昇圧電力によって、一旦、電圧検出回路１０６の検出電圧以上となった第２の蓄電容量１０４の蓄電電圧を、電圧検出回路１０６の検出解除電圧より高い電圧に保持できる。このため、昇圧回路２０５の昇圧動作を継続させるための追加回路なしに、昇圧動作を継続可能な昇圧回路を有する電子機器を提供できる。
本発明の昇圧回路を有する電子機器によれば、従来必要であった昇圧回路の昇圧動作を継続させるための追加回路なしに、昇圧動作を継続可能な昇圧回路を有する電子機器を提供できる。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１００、２００ 昇圧回路を有する電子機器
１０１ 入力端子
１０２、１０４ 蓄電容量
１０３、１０７ 整流素子
１０５ 昇圧回路
１０６ 電圧検出回路
１０８ 出力端子
１０９ ノード
１５１ 電圧検出端子
１５２ 検出信号出力端子
１５３ 昇圧電力入力端子
１５４ 検出信号入力端子
１５５ 昇圧電力出力端子
２０１ コイル
１０１ 入力端子
１０２、１０４ 蓄電容量
１０３、１０７ 整流素子
１０５ 昇圧回路
１０６ 電圧検出回路
１０８ 出力端子
１０９ ノード
１５１ 電圧検出端子
１５２ 検出信号出力端子
１５３ 昇圧電力入力端子
１５４ 検出信号入力端子
１５５ 昇圧電力出力端子
２０１ コイル
Claims (3)
- 入力端子と、
第１の蓄電容量と、
第２の蓄電容量と、
第１の整流素子と、
電圧検出回路と、
昇圧回路と、を備え、
前記入力端子は、前記第１の蓄電容量の第１端子と、前記第１の整流素子を介して前記第２の蓄電容量の第１端子とノードに接続され、
前記電圧検出回路の電圧検出端子は、前記ノードに接続され、
前記電圧検出回路の検出信号出力端子は、前記昇圧回路の検出信号入力端子に接続され、
前記昇圧回路の昇圧電力入力端子は、前記第１の蓄電容量の第１端子に接続され、
前記昇圧回路の昇圧電力出力端子は、前記ノードに接続されることを特徴とする昇圧回路を有する電子機器。
- 前記昇圧回路の昇圧電力出力端子と前記ノードとの間に、第２の整流素子を更に備える請求項１記載の昇圧回路を有する電子機器。
- 前記第１の蓄電容量の第１端子と前記第１の整流素子との間に、コイルを更に備える請求項１記載の昇圧回路を有する電子機器。
Priority Applications (3)
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-
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