スイッチングレギュレータおよびそれを備えた携帯情報端末
【課題】 帰還回路の安定性を維持しつつ、負荷電流の変動にともなう出力電圧の変動を防ぐことが可能なスイッチングレギュレータおよびそれを備えた携帯情報端末を提供する。
【解決手段】 スイッチングレギュレータは、負荷７に供給すべき直流電圧に対する負荷７に供給されている直流電圧の誤差を検出する誤差信号生成回路１と、検出された誤差に基づいて制御信号を生成するスイッチング制御回路２と、制御信号に基づいてスイッチング素子ＳＷ１のオン状態およびオフ状態を切り替えることにより、直流電圧の電圧値を調整する電圧調整回路４とを備え、誤差信号生成回路１は、時定数を切り替えることが可能なフィルタ回路を含む。
【解決手段】 スイッチングレギュレータは、負荷７に供給すべき直流電圧に対する負荷７に供給されている直流電圧の誤差を検出する誤差信号生成回路１と、検出された誤差に基づいて制御信号を生成するスイッチング制御回路２と、制御信号に基づいてスイッチング素子ＳＷ１のオン状態およびオフ状態を切り替えることにより、直流電圧の電圧値を調整する電圧調整回路４とを備え、誤差信号生成回路１は、時定数を切り替えることが可能なフィルタ回路を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチングレギュレータおよびそれを備えた携帯情報端末に関し、特に、スイッチング素子を用いて負荷に供給する直流電圧を制御するスイッチングレギュレータおよびそれを備えた携帯情報端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機およびＰＤＡ（Personal Data Assistant）等の携帯情報端末では、効率よく変換電源電圧を得るためにスイッチングレギュレータを用いた電源回路が利用されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には以下のようなスイッチングレギュレータが開示されている。すなわち、負荷に並列に抵抗分圧回路を設けてこの抵抗分圧回路を介して出力端子から負荷に出力される電力の電圧の一部又は全部を誤差増幅器の一方の入力に帰還し、他方の入力に所定の定電圧を加える。この誤差増幅器から得られる出力信号に応じて直流電源から受けた電力をトランジスタによりスイッチングして出力端子に送出し、この出力端子に所定の安定化した電圧の電力を発生する。このような帰還回路を有するスイッチングレギュレータにおいて、抵抗分圧回路における出力端子側の分圧抵抗に並列に設けられた、抵抗とダイオードと電圧安定化の動作状態に入るまでの時間を短縮するたのためのコンデンサとからなる直列回路を有する。
【特許文献１】特開２００２−８４７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載のスイッチングレギュレータでは、帰還回路の応答速度が遅い場合には、たとえば負荷に流れる電流（以下、負荷電流とも称する）が増加すると、帰還回路の応答が間に合わず出力電圧が一時的に低下してしまう場合がある。また、負荷電流の変動に対応するために、帰還回路の特性を決めるパラメータを変更して帰還回路の応答速度を速くすると、帰還回路の安定動作領域、すなわち帰還回路が安定して動作することができる出力電圧および出力電流の範囲が狭くなり、帰還回路が発振しやすくなってしまう。したがって、特許文献１記載のスイッチングレギュレータでは、帰還回路の安定性を維持しつつ、負荷電流の変動にともなう出力電圧の変動を防ぐことが難しかった。
【０００５】
それゆえに、本発明の目的は、帰還回路の安定性を維持しつつ、負荷電流の変動にともなう出力電圧の変動を防ぐことが可能なスイッチングレギュレータおよびそれを備えた携帯情報端末を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係わるスイッチングレギュレータは、スイッチング素子を用いて負荷に供給する直流電圧を制御するスイッチングレギュレータであって、前記負荷に供給すべき直流電圧に対する前記負荷に供給されている直流電圧の誤差を検出する誤差信号生成回路と、前記検出された誤差に基づいて制御信号を生成するスイッチング制御回路と、前記制御信号に基づいて前記スイッチング素子のオン状態およびオフ状態を切り替えることにより、前記直流電圧の電圧値を調整する電圧調整回路とを備え、前記誤差信号生成回路は、時定数を切り替えることが可能なフィルタ回路を含む。
【０００７】
好ましくは、前記スイッチングレギュレータは、さらに、前記負荷に流れる負荷電流に基づいて前記フィルタ回路の時定数を切り替える時定数制御回路を備える。
【０００８】
より好ましくは、前記時定数制御回路は、前記負荷電流が増加する場合には前記フィルタ回路の時定数を小さくするように前記誤差信号生成回路を制御する。
【０００９】
より好ましくは、前記時定数制御回路は、前記負荷電流が減少する場合には前記フィルタ回路の時定数を大きくするように前記誤差信号生成回路を制御する。
【００１０】
より好ましくは、前記スイッチングレギュレータは、さらに、前記負荷電流の電流量を制御する負荷電流制御回路を備え、前記負荷電流制御回路は、前記負荷電流の電流量を変更する前に前記時定数制御回路に通知し、前記時定数制御回路は、前記通知を受けて、前記負荷電流の電流量が変更される前に前記フィルタ回路の時定数を切り替える。
【００１１】
好ましくは、前記フィルタ回路はラグリードフィルタである。
また本発明のある局面に係わる携帯情報端末は、スイッチング素子を用いて負荷に供給する直流電圧を制御するスイッチングレギュレータを有する携帯情報端末であって、前記スイッチングレギュレータは、前記負荷に供給すべき直流電圧に対する前記負荷に供給されている直流電圧の誤差を検出する誤差信号生成回路と、前記検出された誤差に基づいて制御信号を生成するスイッチング制御回路と、前記制御信号に基づいて前記スイッチング素子のオン状態およびオフ状態を切り替えることにより、前記直流電圧の電圧値を調整する電圧調整回路とを備え、前記誤差信号生成回路は、時定数を切り替えることが可能なフィルタ回路を含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、帰還回路の安定性を維持しつつ、負荷電流の変動にともなう出力電圧の変動を防ぐことにより、これを用いた携帯情報端末が安定して動作可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１４】
＜第１の実施の形態＞
本実施の形態は、昇圧型のスイッチングレギュレータに関する。
【００１５】
［構成および基本動作］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータの構成を示す機能ブロック図である。同図を参照して、スイッチングレギュレータは、誤差信号生成回路１と、スイッチング制御回路２と、時定数制御回路３と、電圧調整回路４と、基準電圧発生回路５と、電圧検出回路６とを備える。
【００１６】
スイッチングレギュレータは、負荷７に直流電圧を供給する。また、定電流ドライバ８が駆動する電流によって負荷７に流れる電流が決まる。
【００１７】
誤差信号生成回路１は、オペアンプＯＰ１と、コンデンサＣ１１〜Ｃ１３と、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３と、スイッチＳＷ２〜ＳＷ３とを含む。
【００１８】
オペアンプＯＰ１は、反転入力端子に入力された電圧検出回路６からの検出電圧と、非反転入力端子に入力された基準電圧発生回路５からの基準電圧とを比較して、基準電圧に対する検出電圧の誤差を表わす誤差信号を生成する。
【００１９】
誤差信号生成回路１におけるオペアンプＯＰ１と、コンデンサＣ１１〜Ｃ１３と、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３とで形成されるローパスフィルタは、誤差信号の周波数成分のうち、所定の周波数以上の成分を減衰させる。このローパスフィルタを通過した誤差信号は、ほぼ直流成分のみの信号となる。そして、ローパスフィルタを通過した誤差信号がオペアンプＯＰ２の非反転入力端子へ出力される。
【００２０】
時定数制御回路３は、負荷に流れる電流に基づいて、ローパスフィルタの時定数を切り替えるための時定数制御信号をスイッチＳＷ２〜スイッチＳＷ３へ出力する。
【００２１】
スイッチＳＷ２〜ＳＷ３は、時定数制御回路３から受けた時定数制御信号に基づいて、それぞれオン状態およびオフ状態を切り替える。
【００２２】
スイッチング制御回路２は、オペアンプＯＰ２と、三角波発生回路１０とを含む。
オペアンプＯＰ２は、非反転入力端子に入力された三角波発生回路１０からの三角波と、反転入力端子に入力された誤差信号生成回路１からの誤差信号とを比較する。そして、オペアンプＯＰ２は、比較結果をスイッチング制御信号として電圧調整回路４へ出力する。スイッチング制御信号は、三角波のレベルが誤差信号のレベルより高い場合にはハイレベルの信号となり、また、三角波のレベルが誤差信号のレベルより低い場合にはローレベルの信号となる。すなわち、スイッチング制御信号は、誤差信号生成回路１からの誤差信号のレベルに応じてデューティ比が変わるパルス状の信号となる。
【００２３】
電圧検出回路６は、抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ２とを含む。抵抗Ｒ１の一端が電圧調整回路４の出力に接続され、他端が抵抗Ｒ２および誤差信号生成回路１の入力に接続される。抵抗Ｒ２の他端が接地電位に接続される。
【００２４】
電圧検出回路６は、電圧調整回路４の出力電圧、すなわち負荷７に供給される電圧を抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２で分圧することによって得られた検出電圧を誤差信号生成回路１へ出力する。
【００２５】
電圧調整回路４は、スイッチＳＷ１と、コイルＬ１と、ダイオードＤ１と、コンデンサＣ１とを含む。
【００２６】
スイッチＳＷ１の一端にコイルＬ１の一端と、ダイオードＤ１のアノードとが接続される。ダイオードＤ１のカソードにコンデンサＣ１の一端と、電圧検出回路６の入力と、負荷７とが接続される。コイルＬ１の他端に固定電位Ｖｄｄが接続される。スイッチＳＷ１の他端と、コンデンサＣ１の他端とに接地電位が接続される。
【００２７】
電圧調整回路４は、スイッチング制御回路２から受けたスイッチング制御信号に基づいて、電圧値がＶｄｄの直流電力をスイッチングすることにより、負荷７に供給する直流電圧の電圧値を調整する。スイッチング制御信号のデューティ比に応じて出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値が変わる。
【００２８】
より詳細には、スイッチＳＷ１は、スイッチング制御信号がハイレベルの場合にはオン状態となり、また、スイッチング制御信号がローレベルの場合にはオフ状態となる。スイッチＳＷ１がオン状態からオフ状態に切り替わる時に、スイッチＳＷ１のオン状態においてコイルＬ１に蓄えられていたエネルギーが放出されてコンデンサＣ１に蓄えられ、スイッチＳＷ１のオン状態と比べてダイオードＤ１の順方向電圧だけ電圧調整回路４の出力電圧のレベルが高くなる。一方、スイッチＳＷ１がオフ状態からオン状態に切り替わる時に、コンデンサＣ１に蓄えられていたエネルギーが放出されて電圧調整回路４の出力電圧のレベルが低くなる。したがって、スイッチＳＷ１がオン状態である時間、すなわちスイッチング制御信号のデューティ比が大きいほど電圧調整回路４の出力電圧のレベルが大きくなり、また、スイッチング制御信号のデューティ比が小さいほど電圧調整回路４の出力電圧のレベルが小さくなる。
【００２９】
そして、出力電圧Ｖｏｕｔを表わす電圧検出回路６から出力される検出電圧のレベルが基準電圧のレベルより高い場合には誤差信号のレベルが低くなり、スイッチング制御信号のデューティ比が小さくなる。一方、検出電圧のレベルが基準電圧のレベルより低い場合には誤差信号のレベルが高くなり、スイッチング制御信号のデューティ比が大きくなる。したがって、電圧調整回路４の出力電圧、すなわちスイッチングレギュレータの出力電圧は基準電圧に対応する電圧値に収束する。
【００３０】
［動作］
次に、本実施の形態に係るスイッチングレギュレータにおいてローパスフィルタの時定数を切り替える際の動作について説明する。
【００３１】
図２は、本実施の形態に係るスイッチングレギュレータにおいてローパスフィルタの時定数を切り替える際の動作を示すタイムチャートである。
【００３２】
同図を参照して、時定数制御回路３は、負荷電流Ｉｏが小さいＢの期間ではスイッチＳＷ２をオン状態とし、また、スイッチＳＷ３をオフ状態とする。スイッチＳＷ２がオン状態となることによりコンデンサＣ１１がローパスフィルタの構成要素となるため、ローパスフィルタの容量成分が大きくなる。また、スイッチＳＷ３がオフ状態となることにより抵抗Ｒ１２がローパスフィルタの構成要素ではなくなるため、ローパスフィルタの抵抗成分が大きくなる。したがって、ローパスフィルタの時定数が大きくなる。
【００３３】
一方、時定数制御回路３は、負荷電流Ｉｏが大きいＡの期間ではスイッチＳＷ２をオフ状態とし、また、スイッチＳＷ３をオン状態とする。スイッチＳＷ２がオフ状態となることによりコンデンサＣ１１がローパスフィルタの構成要素ではなくなるため、ローパスフィルタの容量成分が小さくなる。また、スイッチＳＷ３がオン状態となることにより抵抗Ｒ１２がローパスフィルタの構成要素となるため、ローパスフィルタの抵抗成分が小さくなる。したがって、ローパスフィルタの時定数が小さくなる。
【００３４】
図３は、本実施の形態に係るスイッチングレギュレータにおける帰還回路のゲインと周波数との関係を示す概念図である。
【００３５】
同図を参照して、負荷電流Ｉｏが小さくローパスフィルタの時定数が大きいＢの波形ではゲインが０より大きくなる周波数の上限値が小さい。そうすると、帰還回路によって帰還のかかる周波数の上限値が小さいため、帰還回路の応答速度が遅くなる。また、この帰還回路においては、周波数が低い成分ほど位相遅れが生じにくい。したがって、Ｂの状態では位相遅れによって発振する成分が少なくなるため、帰還回路の安定動作領域が広く、帰還回路が発振する可能性は低くなる。
【００３６】
一方、負荷電流Ｉｏが大きくローパスフィルタの時定数が小さいＡの波形ではゲインが０より大きくなる周波数の上限値がＢの波形よりも大きい。そうすると、帰還回路によって帰還のかかる周波数の上限値が大きいため、帰還回路の応答速度が速くなる。なお、Ａの状態では位相遅れによって発振する成分が多くなるため、帰還回路の安定動作領域が狭く、発振する可能性は高くなる。
【００３７】
ところで、特許文献１記載のスイッチングレギュレータでは、帰還回路の安定性を維持しつつ、負荷電流の変動にともなう出力電圧の変動を防ぐことが難しかった。しかしながら、本実施の形態に係るスイッチングレギュレータでは、時定数制御回路３は、負荷電流が増加する場合には、ローパスフィルタの時定数を小さくして帰還回路の応答速度を速くすることにより、スイッチング制御信号のデューティ比を短時間で大きくして電圧調整回路４の出力電圧の一時的な低下を防ぐ。また、時定数制御回路３は、負荷電流が減少する場合には、ローパスフィルタの時定数を大きくすることにより、帰還回路の安定動作領域を広げる。
【００３８】
したがって、本実施の形態に係るスイッチングレギュレータでは、帰還回路の安定性を維持しつつ、負荷電流の変動にともなう出力電圧の変動を防ぐことができる。
【００３９】
また、本実施の形態に係るスイッチングレギュレータでは、誤差信号生成回路１におけるオペアンプＯＰ１と、コンデンサＣ１１〜Ｃ１３と、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３とで形成されるローパスフィルタはラグリードフィルタである。このような構成により、ローパスフィルタの周波数特性をより細かく調整することができ、帰還回路の安定性を向上させることができる。
【００４０】
なお、本実施の形態に係るスイッチングレギュレータでは、時定数制御回路３を備える構成としたが、これに限定されるものではない。スイッチングレギュレータが、時定数制御回路３を備えず、スイッチＳＷ２〜スイッチＳＷ３が、外部からローパスフィルタの時定数を切り替えるための時定数制御信号を受ける構成とすることができる。このような構成であっても、本発明の目的を達成することができる。
【００４１】
図４は、本実施の形態に係るスイッチングレギュレータにおいてローパスフィルタの時定数を切り替える際の動作の他の例を示すタイムチャートである。
【００４２】
同図を参照して、時定数制御回路３は、負荷電流が増加する前にスイッチＳＷ２〜ＳＷ３を制御してローパスフィルタの時定数を変更する構成とすると更に良い。すなわち、このような構成により、あらかじめ時定数を変更して電圧調整回路４の出力電圧の一時的な低下および発振をさらに確実に防ぐことができる。
【００４３】
［半導体集積回路］
図５は、本実施の形態に係るスイッチングレギュレータを半導体集積回路とした場合の構成図である。
【００４４】
同図を参照して、スイッチングレギュレータは、誤差信号生成回路１と、スイッチング制御回路２と、時定数制御回路３と、基準電圧発生回路５と、定電流ドライバ８と、負荷電流制御回路９とを備える。
【００４５】
半導体集積回路の内部において、スイッチング制御回路２の出力が半導体集積回路の端子ｔ１に接続され、誤差信号生成回路１の入力および定電流ドライバ８の一端が半導体集積回路の端子ｔ２に接続され、負荷電流制御回路９の入力が半導体集積回路の端子ｔ３に接続される。
【００４６】
半導体集積回路の外部において、端子ｔ１に電圧調整回路４の入力が接続され、端子ｔ２に負荷７の一端が接続される。
【００４７】
負荷電流制御回路９は、外部から端子ｔ３経由で電流制御信号を受けて、定電流ドライバ８の電流量、すなわち負荷７に流れる電流量を制御する。そして、負荷電流制御回路９は、定電流ドライバ８の電流量を変更する前に、変更後の負荷電流量を時定数制御回路３へ通知する。
【００４８】
時定数制御回路３は、負荷電流制御回路９からの通知により、負荷電流量が変わることを認識し、スイッチＳＷ２〜ＳＷ３を制御してローパスフィルタの時定数を切り替える。
【００４９】
負荷電流制御回路９は、時定数制御回路３へ通知を行なってから所定の時間が経過するかまたは時定数制御回路３からローパスフィルタの時定数を切り替えたことを表わす通知を受けた後に、定電流ドライバ８の電流量を変更する。
【００５０】
このような構成により、電圧調整回路４の出力電圧の一時的な低下をさらに確実に防ぐことができる。
【００５１】
［携帯情報端末］
図６は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータを有する携帯情報端末の機能ブロック図である。
【００５２】
同図を参照して、携帯情報端末は、スイッチングレギュレータ３１〜３２と、操作部１１と、発光部１２と、処理ブロック１３と、通信処理部１４と、ＬＣＤモニタ１５とを含む。また、発光部１２は、ＬＥＤ２１と、処理部２２とを含み、処理ブロック１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２３と、メモリ２４とを含む。
【００５３】
以下、携帯情報端末は携帯電話であると仮定して説明するが、携帯情報端末はＰＤＡ等であってもよい。
【００５４】
通信処理部１４は、通信に必要な処理を実行する。すなわち、通信処理部１４は、ＰＤＣ（Personal Digital Cellular System）、簡易型携帯電話システム、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式等の移動通信システムにおける通信に必要な処理を実行する。
【００５５】
操作部１１は、ユーザが電話番号等を入力するためのボタンを含み、ユーザの操作を検出する。
【００５６】
発光部１２は、携帯電話が着信した場合に、ＬＥＤ２１をイルミネーションとして点滅させる。処理部２２は、ＬＥＤ２１を点滅させる命令を表わす制御信号をＬＥＤ２１へ出力する。また、処理部２２は、ＬＥＤ２１に供給すべき電圧値を表わす制御信号をスイッチングレギュレータ３１へ出力する。
【００５７】
スイッチングレギュレータ３１における基準電圧発生回路５は、処理部２２から受けた制御信号が表わす電圧値に基づいて基準電圧を発生する。そして、スイッチングレギュレータ３１における電圧調整回路４は、ＬＥＤ２１に出力電圧Ｖｏｕｔを供給する。
【００５８】
処理ブロック１３は、携帯電話の各ブロックを制御する。ＬＣＤモニタ１５は、通信を行っている相手の電話番号、電子メールの内容および画像等を表示する。ここで、処理ブロック１３は、ＬＣＤモニタ１５に画像等を表示するとともにＬＥＤ２１に供給すべき電圧値を表わす制御信号をスイッチングレギュレータ３２へ出力する。そして、スイッチングレギュレータ３１は、処理ブロック１３から受けた制御信号が表わす電圧値に基づいて前述のようにＬＣＤモニタ１５に含まれるバックライト用等のＬＥＤに出力電圧Ｖｏｕｔを供給する。
【００５９】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００６０】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、降圧型のスイッチングレギュレータに関する。
【００６１】
［構成および基本動作］
図７は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチングレギュレータの構成を示す回路図である。同図を参照して、スイッチングレギュレータは、第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータに対して、電圧調整回路４の代わりに電圧調整回路２４を備える。
【００６２】
電圧調整回路２４は、スイッチＳＷ４と、コイルＬ２と、ダイオードＤ２と、コンデンサＣ２とを含む。
【００６３】
スイッチＳＷ４の一端にコイルＬ２の一端と、ダイオードＤ２のカソードとが接続される。コイルＬ２の他端にコンデンサＣ２の一端と、電圧検出回路６の入力と、負荷７とが接続される。スイッチＳＷ４の他端に固定電位Ｖｄｄが接続される。ダイオードＤ２のアノードと、コンデンサＣ２の他端とに接地電位が接続される。
【００６４】
電圧調整回路２４は、第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータにおける電圧調整回路４と同様に、スイッチング制御回路２から受けたスイッチング制御信号に基づいて、電圧値がＶｄｄの直流電力をスイッチングすることにより、負荷に供給する直流電圧の電圧値を調整する。スイッチング制御信号のデューティ比に応じて出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値が変わる。
【００６５】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータと同様である。したがって、本実施の形態に係るスイッチングレギュレータでは、第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータと同様に、帰還回路の安定性を維持しつつ、負荷電流の変動にともなう出力電圧の変動を防ぐことができる。
【００６６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータの構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータにおいてローパスフィルタの時定数を切り替える際の動作を示すタイムチャートである。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータにおける帰還回路のゲインと周波数との関係を示す概念図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータにおいてローパスフィルタの時定数を切り替える際の動作の他の例を示すタイムチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータを半導体集積回路とした場合の構成図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータを有する携帯情報端末の機能ブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るスイッチングレギュレータの構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００６８】
３１〜３２ スイッチングレギュレータ、１ 誤差信号生成回路、２ スイッチング制御回路、３ 時定数制御回路、４ 電圧調整回路、５ 基準電圧発生回路、６ 電圧検出回路、７ 負荷、８ 定電流ドライバ、９ 負荷電流制御回路、１０ 三角波発生回路、ＯＰ１〜ＯＰ２ オペアンプ、Ｃ１〜Ｃ２，Ｃ１１〜Ｃ１３ コンデンサ、Ｒ１〜Ｒ２，Ｒ１１〜Ｒ１３ 抵抗、ＳＷ１〜ＳＷ４ スイッチ、Ｌ１〜Ｌ２ コイル、Ｄ１〜Ｄ２ ダイオード、ｔ１〜ｔ３ 端子、１１ 操作部、１２ 発光部、１３ 処理ブロック、１４ 通信処理部、１５ ＬＣＤモニタ、２１ ＬＥＤ、２２ 処理部、２３ ＣＰＵ、２４ メモリ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチングレギュレータおよびそれを備えた携帯情報端末に関し、特に、スイッチング素子を用いて負荷に供給する直流電圧を制御するスイッチングレギュレータおよびそれを備えた携帯情報端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機およびＰＤＡ（Personal Data Assistant）等の携帯情報端末では、効率よく変換電源電圧を得るためにスイッチングレギュレータを用いた電源回路が利用されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には以下のようなスイッチングレギュレータが開示されている。すなわち、負荷に並列に抵抗分圧回路を設けてこの抵抗分圧回路を介して出力端子から負荷に出力される電力の電圧の一部又は全部を誤差増幅器の一方の入力に帰還し、他方の入力に所定の定電圧を加える。この誤差増幅器から得られる出力信号に応じて直流電源から受けた電力をトランジスタによりスイッチングして出力端子に送出し、この出力端子に所定の安定化した電圧の電力を発生する。このような帰還回路を有するスイッチングレギュレータにおいて、抵抗分圧回路における出力端子側の分圧抵抗に並列に設けられた、抵抗とダイオードと電圧安定化の動作状態に入るまでの時間を短縮するたのためのコンデンサとからなる直列回路を有する。
【特許文献１】特開２００２−８４７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載のスイッチングレギュレータでは、帰還回路の応答速度が遅い場合には、たとえば負荷に流れる電流（以下、負荷電流とも称する）が増加すると、帰還回路の応答が間に合わず出力電圧が一時的に低下してしまう場合がある。また、負荷電流の変動に対応するために、帰還回路の特性を決めるパラメータを変更して帰還回路の応答速度を速くすると、帰還回路の安定動作領域、すなわち帰還回路が安定して動作することができる出力電圧および出力電流の範囲が狭くなり、帰還回路が発振しやすくなってしまう。したがって、特許文献１記載のスイッチングレギュレータでは、帰還回路の安定性を維持しつつ、負荷電流の変動にともなう出力電圧の変動を防ぐことが難しかった。
【０００５】
それゆえに、本発明の目的は、帰還回路の安定性を維持しつつ、負荷電流の変動にともなう出力電圧の変動を防ぐことが可能なスイッチングレギュレータおよびそれを備えた携帯情報端末を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係わるスイッチングレギュレータは、スイッチング素子を用いて負荷に供給する直流電圧を制御するスイッチングレギュレータであって、前記負荷に供給すべき直流電圧に対する前記負荷に供給されている直流電圧の誤差を検出する誤差信号生成回路と、前記検出された誤差に基づいて制御信号を生成するスイッチング制御回路と、前記制御信号に基づいて前記スイッチング素子のオン状態およびオフ状態を切り替えることにより、前記直流電圧の電圧値を調整する電圧調整回路とを備え、前記誤差信号生成回路は、時定数を切り替えることが可能なフィルタ回路を含む。
【０００７】
好ましくは、前記スイッチングレギュレータは、さらに、前記負荷に流れる負荷電流に基づいて前記フィルタ回路の時定数を切り替える時定数制御回路を備える。
【０００８】
より好ましくは、前記時定数制御回路は、前記負荷電流が増加する場合には前記フィルタ回路の時定数を小さくするように前記誤差信号生成回路を制御する。
【０００９】
より好ましくは、前記時定数制御回路は、前記負荷電流が減少する場合には前記フィルタ回路の時定数を大きくするように前記誤差信号生成回路を制御する。
【００１０】
より好ましくは、前記スイッチングレギュレータは、さらに、前記負荷電流の電流量を制御する負荷電流制御回路を備え、前記負荷電流制御回路は、前記負荷電流の電流量を変更する前に前記時定数制御回路に通知し、前記時定数制御回路は、前記通知を受けて、前記負荷電流の電流量が変更される前に前記フィルタ回路の時定数を切り替える。
【００１１】
好ましくは、前記フィルタ回路はラグリードフィルタである。
また本発明のある局面に係わる携帯情報端末は、スイッチング素子を用いて負荷に供給する直流電圧を制御するスイッチングレギュレータを有する携帯情報端末であって、前記スイッチングレギュレータは、前記負荷に供給すべき直流電圧に対する前記負荷に供給されている直流電圧の誤差を検出する誤差信号生成回路と、前記検出された誤差に基づいて制御信号を生成するスイッチング制御回路と、前記制御信号に基づいて前記スイッチング素子のオン状態およびオフ状態を切り替えることにより、前記直流電圧の電圧値を調整する電圧調整回路とを備え、前記誤差信号生成回路は、時定数を切り替えることが可能なフィルタ回路を含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、帰還回路の安定性を維持しつつ、負荷電流の変動にともなう出力電圧の変動を防ぐことにより、これを用いた携帯情報端末が安定して動作可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１４】
＜第１の実施の形態＞
本実施の形態は、昇圧型のスイッチングレギュレータに関する。
【００１５】
［構成および基本動作］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータの構成を示す機能ブロック図である。同図を参照して、スイッチングレギュレータは、誤差信号生成回路１と、スイッチング制御回路２と、時定数制御回路３と、電圧調整回路４と、基準電圧発生回路５と、電圧検出回路６とを備える。
【００１６】
スイッチングレギュレータは、負荷７に直流電圧を供給する。また、定電流ドライバ８が駆動する電流によって負荷７に流れる電流が決まる。
【００１７】
誤差信号生成回路１は、オペアンプＯＰ１と、コンデンサＣ１１〜Ｃ１３と、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３と、スイッチＳＷ２〜ＳＷ３とを含む。
【００１８】
オペアンプＯＰ１は、反転入力端子に入力された電圧検出回路６からの検出電圧と、非反転入力端子に入力された基準電圧発生回路５からの基準電圧とを比較して、基準電圧に対する検出電圧の誤差を表わす誤差信号を生成する。
【００１９】
誤差信号生成回路１におけるオペアンプＯＰ１と、コンデンサＣ１１〜Ｃ１３と、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３とで形成されるローパスフィルタは、誤差信号の周波数成分のうち、所定の周波数以上の成分を減衰させる。このローパスフィルタを通過した誤差信号は、ほぼ直流成分のみの信号となる。そして、ローパスフィルタを通過した誤差信号がオペアンプＯＰ２の非反転入力端子へ出力される。
【００２０】
時定数制御回路３は、負荷に流れる電流に基づいて、ローパスフィルタの時定数を切り替えるための時定数制御信号をスイッチＳＷ２〜スイッチＳＷ３へ出力する。
【００２１】
スイッチＳＷ２〜ＳＷ３は、時定数制御回路３から受けた時定数制御信号に基づいて、それぞれオン状態およびオフ状態を切り替える。
【００２２】
スイッチング制御回路２は、オペアンプＯＰ２と、三角波発生回路１０とを含む。
オペアンプＯＰ２は、非反転入力端子に入力された三角波発生回路１０からの三角波と、反転入力端子に入力された誤差信号生成回路１からの誤差信号とを比較する。そして、オペアンプＯＰ２は、比較結果をスイッチング制御信号として電圧調整回路４へ出力する。スイッチング制御信号は、三角波のレベルが誤差信号のレベルより高い場合にはハイレベルの信号となり、また、三角波のレベルが誤差信号のレベルより低い場合にはローレベルの信号となる。すなわち、スイッチング制御信号は、誤差信号生成回路１からの誤差信号のレベルに応じてデューティ比が変わるパルス状の信号となる。
【００２３】
電圧検出回路６は、抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ２とを含む。抵抗Ｒ１の一端が電圧調整回路４の出力に接続され、他端が抵抗Ｒ２および誤差信号生成回路１の入力に接続される。抵抗Ｒ２の他端が接地電位に接続される。
【００２４】
電圧検出回路６は、電圧調整回路４の出力電圧、すなわち負荷７に供給される電圧を抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２で分圧することによって得られた検出電圧を誤差信号生成回路１へ出力する。
【００２５】
電圧調整回路４は、スイッチＳＷ１と、コイルＬ１と、ダイオードＤ１と、コンデンサＣ１とを含む。
【００２６】
スイッチＳＷ１の一端にコイルＬ１の一端と、ダイオードＤ１のアノードとが接続される。ダイオードＤ１のカソードにコンデンサＣ１の一端と、電圧検出回路６の入力と、負荷７とが接続される。コイルＬ１の他端に固定電位Ｖｄｄが接続される。スイッチＳＷ１の他端と、コンデンサＣ１の他端とに接地電位が接続される。
【００２７】
電圧調整回路４は、スイッチング制御回路２から受けたスイッチング制御信号に基づいて、電圧値がＶｄｄの直流電力をスイッチングすることにより、負荷７に供給する直流電圧の電圧値を調整する。スイッチング制御信号のデューティ比に応じて出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値が変わる。
【００２８】
より詳細には、スイッチＳＷ１は、スイッチング制御信号がハイレベルの場合にはオン状態となり、また、スイッチング制御信号がローレベルの場合にはオフ状態となる。スイッチＳＷ１がオン状態からオフ状態に切り替わる時に、スイッチＳＷ１のオン状態においてコイルＬ１に蓄えられていたエネルギーが放出されてコンデンサＣ１に蓄えられ、スイッチＳＷ１のオン状態と比べてダイオードＤ１の順方向電圧だけ電圧調整回路４の出力電圧のレベルが高くなる。一方、スイッチＳＷ１がオフ状態からオン状態に切り替わる時に、コンデンサＣ１に蓄えられていたエネルギーが放出されて電圧調整回路４の出力電圧のレベルが低くなる。したがって、スイッチＳＷ１がオン状態である時間、すなわちスイッチング制御信号のデューティ比が大きいほど電圧調整回路４の出力電圧のレベルが大きくなり、また、スイッチング制御信号のデューティ比が小さいほど電圧調整回路４の出力電圧のレベルが小さくなる。
【００２９】
そして、出力電圧Ｖｏｕｔを表わす電圧検出回路６から出力される検出電圧のレベルが基準電圧のレベルより高い場合には誤差信号のレベルが低くなり、スイッチング制御信号のデューティ比が小さくなる。一方、検出電圧のレベルが基準電圧のレベルより低い場合には誤差信号のレベルが高くなり、スイッチング制御信号のデューティ比が大きくなる。したがって、電圧調整回路４の出力電圧、すなわちスイッチングレギュレータの出力電圧は基準電圧に対応する電圧値に収束する。
【００３０】
［動作］
次に、本実施の形態に係るスイッチングレギュレータにおいてローパスフィルタの時定数を切り替える際の動作について説明する。
【００３１】
図２は、本実施の形態に係るスイッチングレギュレータにおいてローパスフィルタの時定数を切り替える際の動作を示すタイムチャートである。
【００３２】
同図を参照して、時定数制御回路３は、負荷電流Ｉｏが小さいＢの期間ではスイッチＳＷ２をオン状態とし、また、スイッチＳＷ３をオフ状態とする。スイッチＳＷ２がオン状態となることによりコンデンサＣ１１がローパスフィルタの構成要素となるため、ローパスフィルタの容量成分が大きくなる。また、スイッチＳＷ３がオフ状態となることにより抵抗Ｒ１２がローパスフィルタの構成要素ではなくなるため、ローパスフィルタの抵抗成分が大きくなる。したがって、ローパスフィルタの時定数が大きくなる。
【００３３】
一方、時定数制御回路３は、負荷電流Ｉｏが大きいＡの期間ではスイッチＳＷ２をオフ状態とし、また、スイッチＳＷ３をオン状態とする。スイッチＳＷ２がオフ状態となることによりコンデンサＣ１１がローパスフィルタの構成要素ではなくなるため、ローパスフィルタの容量成分が小さくなる。また、スイッチＳＷ３がオン状態となることにより抵抗Ｒ１２がローパスフィルタの構成要素となるため、ローパスフィルタの抵抗成分が小さくなる。したがって、ローパスフィルタの時定数が小さくなる。
【００３４】
図３は、本実施の形態に係るスイッチングレギュレータにおける帰還回路のゲインと周波数との関係を示す概念図である。
【００３５】
同図を参照して、負荷電流Ｉｏが小さくローパスフィルタの時定数が大きいＢの波形ではゲインが０より大きくなる周波数の上限値が小さい。そうすると、帰還回路によって帰還のかかる周波数の上限値が小さいため、帰還回路の応答速度が遅くなる。また、この帰還回路においては、周波数が低い成分ほど位相遅れが生じにくい。したがって、Ｂの状態では位相遅れによって発振する成分が少なくなるため、帰還回路の安定動作領域が広く、帰還回路が発振する可能性は低くなる。
【００３６】
一方、負荷電流Ｉｏが大きくローパスフィルタの時定数が小さいＡの波形ではゲインが０より大きくなる周波数の上限値がＢの波形よりも大きい。そうすると、帰還回路によって帰還のかかる周波数の上限値が大きいため、帰還回路の応答速度が速くなる。なお、Ａの状態では位相遅れによって発振する成分が多くなるため、帰還回路の安定動作領域が狭く、発振する可能性は高くなる。
【００３７】
ところで、特許文献１記載のスイッチングレギュレータでは、帰還回路の安定性を維持しつつ、負荷電流の変動にともなう出力電圧の変動を防ぐことが難しかった。しかしながら、本実施の形態に係るスイッチングレギュレータでは、時定数制御回路３は、負荷電流が増加する場合には、ローパスフィルタの時定数を小さくして帰還回路の応答速度を速くすることにより、スイッチング制御信号のデューティ比を短時間で大きくして電圧調整回路４の出力電圧の一時的な低下を防ぐ。また、時定数制御回路３は、負荷電流が減少する場合には、ローパスフィルタの時定数を大きくすることにより、帰還回路の安定動作領域を広げる。
【００３８】
したがって、本実施の形態に係るスイッチングレギュレータでは、帰還回路の安定性を維持しつつ、負荷電流の変動にともなう出力電圧の変動を防ぐことができる。
【００３９】
また、本実施の形態に係るスイッチングレギュレータでは、誤差信号生成回路１におけるオペアンプＯＰ１と、コンデンサＣ１１〜Ｃ１３と、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３とで形成されるローパスフィルタはラグリードフィルタである。このような構成により、ローパスフィルタの周波数特性をより細かく調整することができ、帰還回路の安定性を向上させることができる。
【００４０】
なお、本実施の形態に係るスイッチングレギュレータでは、時定数制御回路３を備える構成としたが、これに限定されるものではない。スイッチングレギュレータが、時定数制御回路３を備えず、スイッチＳＷ２〜スイッチＳＷ３が、外部からローパスフィルタの時定数を切り替えるための時定数制御信号を受ける構成とすることができる。このような構成であっても、本発明の目的を達成することができる。
【００４１】
図４は、本実施の形態に係るスイッチングレギュレータにおいてローパスフィルタの時定数を切り替える際の動作の他の例を示すタイムチャートである。
【００４２】
同図を参照して、時定数制御回路３は、負荷電流が増加する前にスイッチＳＷ２〜ＳＷ３を制御してローパスフィルタの時定数を変更する構成とすると更に良い。すなわち、このような構成により、あらかじめ時定数を変更して電圧調整回路４の出力電圧の一時的な低下および発振をさらに確実に防ぐことができる。
【００４３】
［半導体集積回路］
図５は、本実施の形態に係るスイッチングレギュレータを半導体集積回路とした場合の構成図である。
【００４４】
同図を参照して、スイッチングレギュレータは、誤差信号生成回路１と、スイッチング制御回路２と、時定数制御回路３と、基準電圧発生回路５と、定電流ドライバ８と、負荷電流制御回路９とを備える。
【００４５】
半導体集積回路の内部において、スイッチング制御回路２の出力が半導体集積回路の端子ｔ１に接続され、誤差信号生成回路１の入力および定電流ドライバ８の一端が半導体集積回路の端子ｔ２に接続され、負荷電流制御回路９の入力が半導体集積回路の端子ｔ３に接続される。
【００４６】
半導体集積回路の外部において、端子ｔ１に電圧調整回路４の入力が接続され、端子ｔ２に負荷７の一端が接続される。
【００４７】
負荷電流制御回路９は、外部から端子ｔ３経由で電流制御信号を受けて、定電流ドライバ８の電流量、すなわち負荷７に流れる電流量を制御する。そして、負荷電流制御回路９は、定電流ドライバ８の電流量を変更する前に、変更後の負荷電流量を時定数制御回路３へ通知する。
【００４８】
時定数制御回路３は、負荷電流制御回路９からの通知により、負荷電流量が変わることを認識し、スイッチＳＷ２〜ＳＷ３を制御してローパスフィルタの時定数を切り替える。
【００４９】
負荷電流制御回路９は、時定数制御回路３へ通知を行なってから所定の時間が経過するかまたは時定数制御回路３からローパスフィルタの時定数を切り替えたことを表わす通知を受けた後に、定電流ドライバ８の電流量を変更する。
【００５０】
このような構成により、電圧調整回路４の出力電圧の一時的な低下をさらに確実に防ぐことができる。
【００５１】
［携帯情報端末］
図６は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータを有する携帯情報端末の機能ブロック図である。
【００５２】
同図を参照して、携帯情報端末は、スイッチングレギュレータ３１〜３２と、操作部１１と、発光部１２と、処理ブロック１３と、通信処理部１４と、ＬＣＤモニタ１５とを含む。また、発光部１２は、ＬＥＤ２１と、処理部２２とを含み、処理ブロック１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２３と、メモリ２４とを含む。
【００５３】
以下、携帯情報端末は携帯電話であると仮定して説明するが、携帯情報端末はＰＤＡ等であってもよい。
【００５４】
通信処理部１４は、通信に必要な処理を実行する。すなわち、通信処理部１４は、ＰＤＣ（Personal Digital Cellular System）、簡易型携帯電話システム、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式等の移動通信システムにおける通信に必要な処理を実行する。
【００５５】
操作部１１は、ユーザが電話番号等を入力するためのボタンを含み、ユーザの操作を検出する。
【００５６】
発光部１２は、携帯電話が着信した場合に、ＬＥＤ２１をイルミネーションとして点滅させる。処理部２２は、ＬＥＤ２１を点滅させる命令を表わす制御信号をＬＥＤ２１へ出力する。また、処理部２２は、ＬＥＤ２１に供給すべき電圧値を表わす制御信号をスイッチングレギュレータ３１へ出力する。
【００５７】
スイッチングレギュレータ３１における基準電圧発生回路５は、処理部２２から受けた制御信号が表わす電圧値に基づいて基準電圧を発生する。そして、スイッチングレギュレータ３１における電圧調整回路４は、ＬＥＤ２１に出力電圧Ｖｏｕｔを供給する。
【００５８】
処理ブロック１３は、携帯電話の各ブロックを制御する。ＬＣＤモニタ１５は、通信を行っている相手の電話番号、電子メールの内容および画像等を表示する。ここで、処理ブロック１３は、ＬＣＤモニタ１５に画像等を表示するとともにＬＥＤ２１に供給すべき電圧値を表わす制御信号をスイッチングレギュレータ３２へ出力する。そして、スイッチングレギュレータ３１は、処理ブロック１３から受けた制御信号が表わす電圧値に基づいて前述のようにＬＣＤモニタ１５に含まれるバックライト用等のＬＥＤに出力電圧Ｖｏｕｔを供給する。
【００５９】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００６０】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、降圧型のスイッチングレギュレータに関する。
【００６１】
［構成および基本動作］
図７は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチングレギュレータの構成を示す回路図である。同図を参照して、スイッチングレギュレータは、第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータに対して、電圧調整回路４の代わりに電圧調整回路２４を備える。
【００６２】
電圧調整回路２４は、スイッチＳＷ４と、コイルＬ２と、ダイオードＤ２と、コンデンサＣ２とを含む。
【００６３】
スイッチＳＷ４の一端にコイルＬ２の一端と、ダイオードＤ２のカソードとが接続される。コイルＬ２の他端にコンデンサＣ２の一端と、電圧検出回路６の入力と、負荷７とが接続される。スイッチＳＷ４の他端に固定電位Ｖｄｄが接続される。ダイオードＤ２のアノードと、コンデンサＣ２の他端とに接地電位が接続される。
【００６４】
電圧調整回路２４は、第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータにおける電圧調整回路４と同様に、スイッチング制御回路２から受けたスイッチング制御信号に基づいて、電圧値がＶｄｄの直流電力をスイッチングすることにより、負荷に供給する直流電圧の電圧値を調整する。スイッチング制御信号のデューティ比に応じて出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値が変わる。
【００６５】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータと同様である。したがって、本実施の形態に係るスイッチングレギュレータでは、第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータと同様に、帰還回路の安定性を維持しつつ、負荷電流の変動にともなう出力電圧の変動を防ぐことができる。
【００６６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータの構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータにおいてローパスフィルタの時定数を切り替える際の動作を示すタイムチャートである。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータにおける帰還回路のゲインと周波数との関係を示す概念図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータにおいてローパスフィルタの時定数を切り替える際の動作の他の例を示すタイムチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータを半導体集積回路とした場合の構成図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るスイッチングレギュレータを有する携帯情報端末の機能ブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るスイッチングレギュレータの構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００６８】
３１〜３２ スイッチングレギュレータ、１ 誤差信号生成回路、２ スイッチング制御回路、３ 時定数制御回路、４ 電圧調整回路、５ 基準電圧発生回路、６ 電圧検出回路、７ 負荷、８ 定電流ドライバ、９ 負荷電流制御回路、１０ 三角波発生回路、ＯＰ１〜ＯＰ２ オペアンプ、Ｃ１〜Ｃ２，Ｃ１１〜Ｃ１３ コンデンサ、Ｒ１〜Ｒ２，Ｒ１１〜Ｒ１３ 抵抗、ＳＷ１〜ＳＷ４ スイッチ、Ｌ１〜Ｌ２ コイル、Ｄ１〜Ｄ２ ダイオード、ｔ１〜ｔ３ 端子、１１ 操作部、１２ 発光部、１３ 処理ブロック、１４ 通信処理部、１５ ＬＣＤモニタ、２１ ＬＥＤ、２２ 処理部、２３ ＣＰＵ、２４ メモリ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子を用いて負荷に供給する直流電圧を制御するスイッチングレギュレータであって、
前記負荷に供給すべき直流電圧に対する前記負荷に供給されている直流電圧の誤差を検出する誤差信号生成回路と、
前記検出された誤差に基づいて制御信号を生成するスイッチング制御回路と、
前記制御信号に基づいて前記スイッチング素子のオン状態およびオフ状態を切り替えることにより、前記直流電圧の電圧値を調整する電圧調整回路とを備え、
前記誤差信号生成回路は、時定数を切り替えることが可能なフィルタ回路を含むスイッチングレギュレータ。
【請求項２】
前記スイッチングレギュレータは、さらに、
前記負荷に流れる負荷電流に基づいて前記フィルタ回路の時定数を切り替える時定数制御回路を備える請求項１記載のスイッチングレギュレータ。
【請求項３】
前記時定数制御回路は、前記負荷電流が増加する場合には前記フィルタ回路の時定数を小さくするように前記誤差信号生成回路を制御する請求項２記載のスイッチングレギュレータ。
【請求項４】
前記時定数制御回路は、前記負荷電流が減少する場合には前記フィルタ回路の時定数を大きくするように前記誤差信号生成回路を制御する請求項２記載のスイッチングレギュレータ。
【請求項５】
前記スイッチングレギュレータは、さらに、
前記負荷電流の電流量を制御する負荷電流制御回路を備え、
前記負荷電流制御回路は、前記負荷電流の電流量を変更する前に前記時定数制御回路に通知し、
前記時定数制御回路は、前記通知を受けて、前記負荷電流の電流量が変更される前に前記フィルタ回路の時定数を切り替える請求項２記載のスイッチングレギュレータ。
【請求項６】
前記フィルタ回路はラグリードフィルタである請求項１記載のスイッチングレギュレータ。
【請求項７】
スイッチング素子を用いて負荷に供給する直流電圧を制御するスイッチングレギュレータを有する携帯情報端末であって、
前記スイッチングレギュレータは、
前記負荷に供給すべき直流電圧に対する前記負荷に供給されている直流電圧の誤差を検出する誤差信号生成回路と、
前記検出された誤差に基づいて制御信号を生成するスイッチング制御回路と、
前記制御信号に基づいて前記スイッチング素子のオン状態およびオフ状態を切り替えることにより、前記直流電圧の電圧値を調整する電圧調整回路とを備え、
前記誤差信号生成回路は、時定数を切り替えることが可能なフィルタ回路を含む携帯情報端末。
【請求項１】
スイッチング素子を用いて負荷に供給する直流電圧を制御するスイッチングレギュレータであって、
前記負荷に供給すべき直流電圧に対する前記負荷に供給されている直流電圧の誤差を検出する誤差信号生成回路と、
前記検出された誤差に基づいて制御信号を生成するスイッチング制御回路と、
前記制御信号に基づいて前記スイッチング素子のオン状態およびオフ状態を切り替えることにより、前記直流電圧の電圧値を調整する電圧調整回路とを備え、
前記誤差信号生成回路は、時定数を切り替えることが可能なフィルタ回路を含むスイッチングレギュレータ。
【請求項２】
前記スイッチングレギュレータは、さらに、
前記負荷に流れる負荷電流に基づいて前記フィルタ回路の時定数を切り替える時定数制御回路を備える請求項１記載のスイッチングレギュレータ。
【請求項３】
前記時定数制御回路は、前記負荷電流が増加する場合には前記フィルタ回路の時定数を小さくするように前記誤差信号生成回路を制御する請求項２記載のスイッチングレギュレータ。
【請求項４】
前記時定数制御回路は、前記負荷電流が減少する場合には前記フィルタ回路の時定数を大きくするように前記誤差信号生成回路を制御する請求項２記載のスイッチングレギュレータ。
【請求項５】
前記スイッチングレギュレータは、さらに、
前記負荷電流の電流量を制御する負荷電流制御回路を備え、
前記負荷電流制御回路は、前記負荷電流の電流量を変更する前に前記時定数制御回路に通知し、
前記時定数制御回路は、前記通知を受けて、前記負荷電流の電流量が変更される前に前記フィルタ回路の時定数を切り替える請求項２記載のスイッチングレギュレータ。
【請求項６】
前記フィルタ回路はラグリードフィルタである請求項１記載のスイッチングレギュレータ。
【請求項７】
スイッチング素子を用いて負荷に供給する直流電圧を制御するスイッチングレギュレータを有する携帯情報端末であって、
前記スイッチングレギュレータは、
前記負荷に供給すべき直流電圧に対する前記負荷に供給されている直流電圧の誤差を検出する誤差信号生成回路と、
前記検出された誤差に基づいて制御信号を生成するスイッチング制御回路と、
前記制御信号に基づいて前記スイッチング素子のオン状態およびオフ状態を切り替えることにより、前記直流電圧の電圧値を調整する電圧調整回路とを備え、
前記誤差信号生成回路は、時定数を切り替えることが可能なフィルタ回路を含む携帯情報端末。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−６６６８（Ｐ２００７−６６６８Ａ）
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８６４９４（Ｐ２００５−１８６４９４）
【出願日】平成１７年６月２７日（２００５．６．２７）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２７日（２００５．６．２７）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
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