ＤＣ／ＤＣコンバータ
【目的】乾電池１本程度の電圧レベルで動作可能で、かつ、通常のプロセスで製造されたＣＭＯＳ回路を使用して消費電力を低減することができる、ＩＣ化に適したＤＣ／ＤＣコンバータを提供することを目的とする。
【構成】負荷に供給する電源電圧がＭＯＳトランジスタをＯＮ／ＯＦＦさせることができる電圧値以下のとき、バイポーラトランジスタをスイッチングさせて負荷に供給する昇圧電圧を発生させ、昇圧電圧が本来のＭＯＳトランジスタのＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング制御回路を動作させる電圧になると、バイポーラトランジスタ側のスイッチング動作を停止させてＭＯＳトランジスタのＤＣ／ＤＣコンバータを動作させるものである。
【構成】負荷に供給する電源電圧がＭＯＳトランジスタをＯＮ／ＯＦＦさせることができる電圧値以下のとき、バイポーラトランジスタをスイッチングさせて負荷に供給する昇圧電圧を発生させ、昇圧電圧が本来のＭＯＳトランジスタのＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング制御回路を動作させる電圧になると、バイポーラトランジスタ側のスイッチング動作を停止させてＭＯＳトランジスタのＤＣ／ＤＣコンバータを動作させるものである。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＤＣ／ＤＣコンバータに関し、詳しくは、乾電池１本で駆動する音響機器、例えば、ポータブルラジオ受信機やＣＤプレーヤ、ポータブル磁気テーププレーヤなど、乾電池１本で所定の動作電源電圧を生成する電源回路において、製造が容易で、その消費電力を低減することができるようなＤＣ／ＤＣコンバーに関する。
【０００２】
【従来の技術】ポータブルＣＤプレーヤあるいはポータブル磁気テーププレーヤは、通常、乾電池で駆動され、その本数は、１本から２本程度である。したがって、その電源電圧は、１．２Ｖあるいは２．４Ｖ程度でしかない。しかも、この種のポータブル音響装置には、モータが内蔵され、さらに、各種の操作信号を受けて各種回路を動作させるためにマイクロコントローラ（ＭＰＵ）あるいはマイクロコンピュータ（ＭＣＵ）とＲＯＭ等からなる制御回路を有している。
【０００３】通常、マイクロコントローラとＲＯＭ等の制御回路の動作電圧は、３Ｖ〜５Ｖ程度になる。また、オーディオ回路は、通常、２．４Ｖ〜３．５Ｖ程度の電源電圧で駆動されるが、モータ駆動回路は、それ以上の電圧が必要になる。ＤＣモータ自体の駆動電圧は、低いものでは、１．２Ｖから２．４Ｖ程度、すなわち、電池１本から２本程度のものであるが、消費電力を低減するために、それを駆動するモータ駆動回路にＭＯＳＦＥＴ回路を用いた場合には高い電圧が必要になる。このようなことから、この種の装置にあっては、１．５Ｖ程度の電圧から所定の電源電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータが電源回路に設けられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ポータブルＣＤプレーヤあるいはポータブル磁気テーププレーヤ等のオーディオ装置は、長時間駆動が要求され、しかも、乾電池１本で駆動することが望まれている。長時間駆動を実現するためには内部回路の消費電力の低減を図ることが重要であり、それぞれ低電圧で低電力駆動の回路が開発され、使用されている。また、消費電力の低減の１つとして、この種の装置の電源回路では、無負荷時の消費電力の低減が重要視される。無負荷時の消費電力を抑えるに、通常、電源回路のＤＣ／ＤＣコンバータ等の主要な回路をＣＭＯＳ回路で構成する。これにより、バイポーラトランジスタで構成した回路よりも無負荷時の消費電力を低減することができる。
【０００５】しかし、ＣＭＯＳ回路のＤＣ／ＤＣコンバータは、特別な製造プロセスで製造される場合を除いて、通常の回路では、バイポーラトランジスタよりも動作スレッショルド電圧が高いので、１本程度の乾電池の電圧で動作させることが難しい。この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、乾電池１本程度の電圧レベルで動作可能で、かつ、通常のプロセスで製造されたＣＭＯＳ回路を使用して消費電力を低減することができる、ＩＣ化に適したＤＣ／ＤＣコンバータを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成するこの発明のＤＣ／ＤＣコンバータの構成は、負荷に対して直列あるいは並列に挿入され電池の電源供給ラインに対してスイッチングを行うＭＯＳトランジスタと、負荷側に出力する電力の一部を受けてこのＭＯＳトランジスタのスイッチングの期間を負荷側の電圧に応じてこの電圧が所定の一定値になるように制御する制御回路と、ＭＯＳトランジスタに並列に挿入され電源供給ラインに対してスイッチングを行うバイポーラトランジスタと、電池からの電力を受け、負荷の電圧が、制御回路がＭＯＳトランジスタをＯＮ／ＯＦＦさせることができる所定電圧値以下のときに、バイポーラトランジスタをスイッチングさせて負荷側に昇圧電圧を発生させる起動回路とを備えるものである。
【０００７】
【作用】このように、負荷に供給する電源電圧がＭＯＳトランジスタをＯＮ／ＯＦＦさせることができる電圧値以下のとき、バイポーラトランジスタをスイッチングさせて負荷に供給する昇圧電圧を発生させ、昇圧電圧が本来のＭＯＳトランジスタのＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング制御回路を動作させる電圧になると、バイポーラトランジスタ側のスイッチング動作を停止させてＭＯＳトランジスタのＤＣ／ＤＣコンバータを動作させるので、定常動作状態においては、無負荷時の電力を従来と同様に抑えることができる。しかも、起動時の動作は、電圧が低く、短時間の動作であるので、消費電力の増加はほんのわずかである。この場合のＭＯＳトランジスタのＤＣ／ＤＣコンバータは、昇圧電圧を受けて動作するので、従来の高いスレッショルドのものであってもよく、特別の製造プロセスで製造するＣＭＯＳ回路を使用しないでも回路を構成することができる。
【０００８】
【実施例】図１は、この発明のＤＣ／ＤＣコンバータを適用した一実施例の携帯用音響機器の電源回路を中心とするブロック図である。図において、１は、携帯用の音響機器であり、２は、そのＤＣ／ＤＣコンバータ回路、３は、その入力端子であってスイッチ１５を介して電池１６の正側端子に接続されている。４はその出力端子であって、３．５Ｖの電源供給ライン１８（ＶCC1 ）に接続されている。入力端子３と出力端子４との間には、電池１６からの電源供給ライン（ＶCC）１７を経てコイルＬとダイオードＤとが直列に順次接続されている。コイルＬとダイオードＤの接続点と接地間には、ドレイン−ソースの順でＮ型ＦＥＴのスイッチングトランジスタ５ａが設けられ、さらにこれに並列にコレクタ−エミッタの順で接続されたＮ型バイポーラのスイッチングトランジスタ５ｂとが設けられていて、出力端子４側には、コンデンサＣが出力端子と接地間に設けられている。
【０００９】また、出力端子４と接地間には、抵抗Ｒ1 、Ｒ2 からなる抵抗分圧回路６が設けられていて、その分圧点Ｎの電圧が誤差増幅器７に入力され、基準電圧ＶREFと比較されて、その誤差分が発振／駆動回路８に入力される。発振／駆動回路８は、例えば、電圧制御可変周波数発振器（ＶＣＯ）を主体として構成され、誤差分に対応する電圧信号に応じて発振周波数が変化する所定のパルス幅のＯＮ／ＯＦＦ駆動パルス（ＨＩＧＨレベルとＬＯＷレベルに変化するパルス）をスイッチングトランジスタ５ａのゲート電極に送出する。そこで、発振／駆動回路８の出力信号に応じてトランジスタ５ａがＯＮ／ＯＦＦしてこのスイッチングによりコイルＬに発生するフライバック電圧がダイオードＤを介してコンデンサＣに充電されて昇圧電圧が出力端子４に発生する。
【００１０】ここで、誤差信号による発振／駆動回路８の周波数は、出力端子４の電圧が誤差を発生しないような方向の電圧になるように変化する。すなわち、出力端子４の電圧が所定の一定値ＶCON より低いときには、その周波数は基準発振周波数より高くなり、高いときにはその周波数は基準発振周波数より低くなる。その結果として、出力端子４の電圧は、分圧点Ｎの電圧が基準電圧ＶREF に一致するような所定の一定電圧ＶCON に制御される。ここで、誤差増幅器７と発振／駆動回路８とは、出力端子４から電力を受けて出力端子４の電圧を電源電圧として動作する。したがって、出力端子４の電圧がこれらが動作できる電圧ＶS になるまでは前記のようなスイッチング制御動作はなされない。
【００１１】９は、発振／起動回路であって、スイッチ回路９ａを介して乾電池１６から電力の供給を受けてバイポーラトランジスタ５ｂをＯＮ／ＯＦＦする。バイポーラトランジスタ５ｂがＯＮ／ＯＦＦするためのスレッショルド電圧は、０．５〜０．８程度であり、１．５Ｖの電源電圧で動作する発振／起動回路９の出力でこれをＯＮ／ＯＦＦ制御することができる。その結果、出力端子４には、前記と同様に昇圧された電圧が発生する。なお、乾電池１６の＋側に直列に挿入された電源スイッチ１５は、電源が投入されたときにはＯＮになるマニュアルスイッチである。
【００１２】スイッチ回路９ａは、通常、ＯＮであって、コンパレータ（ＣＯＭ）１０の電圧検出出力によりＯＦＦにされる。そこで、発振／起動回路９は、電源スイッチ１５がＯＮする電源投入時から乾電池１６の電力により動作する。コンパレータ１０は、出力端子４の電圧と比較電圧ＶSRとを比較して比較電圧ＶSR以上になったときにスイッチ回路９ａをＯＦＦさせ、発振／起動回路９の動作を停止させる。ただし、この比較電圧ＶSRは、電圧ＶSRは前記の誤差増幅器７と発振／駆動回路８が動作する電圧ＶS 以上であって前記一定電圧ＶCON より低い値である（ＶS ＜＝ＶSR＜ＶCON ）。なお、発振／起動回路９が動作を停止したときには、その出力がＬＯＷレベルになりバイポーラトランジスタ５ｂは、ＯＦＦする。
【００１３】これとは別に、携帯用音響機器では、このＤＣ／ＤＣコンバータ２から電力供給を受けるオーディオ信号処理回路１１とＤＣモータ駆動回路（出力回路）１２、そして、マイクロコントローラとＲＯＭ等からなる制御回路１３等が設けられている。なお、ここでのＤＣ／ＤＣコンバータ２は、単独でワンチップ化されるが、前記のオーディオ信号処理回路１１とＤＣモータ駆動回路（出力回路）１２、そして、マイクロコントローラとＲＯＭ等からなる制御回路１３等の一部の回路とともにワンチップ化されてもよい。
【００１４】次にこのＤＣ／ＤＣコンバータの動作を説明する。電源スイッチ１５が投入されると、スイッチ９ａを介して発振／起動回路９に電力が供給されて、この回路の発振出力によりバイポーラトランジスタ５ｂがＯＮ／ＯＦＦされて、出力端子４に昇圧電圧が発生してこの電圧がやがてＶS になる。そこで、誤差増幅器７と発振／駆動回路８とが動作してＭＯＳトランジスタ５ａがＯＮ／ＯＦＦされて、出力端子４の電圧がさらに上昇して電圧がＶSRになると、スイッチ９ａがＯＦＦして発振／起動回路９の動作が停止してバイポーラトランジスタ５ｂがＯＦＦして、その動作が停止する。一方、ＭＯＳトランジスタ５ａのＯＮ／ＯＦＦが出力端子４の電圧に応じて誤差増幅器７からの誤差信号が発生し、これによりＯＮ／ＯＦＦ駆動パルスの周波数が制御されて、出力電圧が一定電圧ＶCON になるように制御される。
【００１５】以上説明してきたが、発振／起動回路９は、発振回路としてリング発振回路をであってもよく、また、発振／駆動回路８はＰＷＭ制御回路であってもよい。リング発振回路（半導体の発振回路）は、いわゆるシフトレジスタで構成されるリングカウンタにより１ビットをシフトさせて所定の周期でパルスを発生する。また、ＰＷＭ制御回路を使用することきに、誤差信号に応じたパルス幅のパルスが発生してトランジスタ５ａのＯＮ／ＯＦＦが制御される。これにより出力電圧が基準電出力電圧になるようにＰＷＭスイッチングレギュレーション制御を行う。このようなＰＷＭ制御回路は、通常、三角波発生回路とコンパレータで構成することができる。
【００１６】実施例では、ＭＯＳトランジスタ５ａとバイポーラトランジスタ５ｂとが負荷に対して並列に挿入されているが、これらトランジスタの並列回路を負荷に対して直列に設けてもよいことはもちろんである。
【００１７】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明にあっては、負荷に供給する電源電圧がＭＯＳトランジスタをＯＮ／ＯＦＦさせることができる電圧値以下のとき、バイポーラトランジスタをスイッチングさせて負荷に供給する昇圧電圧を発生させ、昇圧電圧が本来のＭＯＳトランジスタのＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング制御回路を動作させる電圧になると、バイポーラトランジスタ側のスイッチング動作を停止させてＭＯＳトランジスタのＤＣ／ＤＣコンバータを動作させるので、定常動作状態においては、無負荷時の電力を従来と同様に抑えることができる。この場合のＭＯＳトランジスタのＤＣ／ＤＣコンバータは、昇圧電圧を受けて動作させることができるので、従来の高いスレッショルドのものであってもよく、特別の製造プロセスで製造するＣＭＯＳ回路を使用しないでも回路を構成することができ、電池駆動の装置などにあっては、電池１本当たりの動作時間が伸長される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明のＤＣ／ＤＣコンバータを適用した一実施例の携帯用音響機器の電源回路を中心とするブロック図である。
【符号の説明】
１…携帯用の音響機器、２…ＤＣ／ＤＣコンバータ回路、３…入力端子、４…出力端子、５…スイッチングトランジスタ、６…抵抗分圧回路、７…誤差増幅器、８…発振／駆動回路、９…発振／起動回路、１０…コンパレータ、１１…オーディオ信号処理回路、１２…ＤＣモータ駆動回路、１３…制御回路、１５…電源スイッチ、１６…電池、５ａ…Ｎ形バイポーラトランジスタ、５ｂ…Ｎ形ＭＯＳＦＥＴトランジスタ。
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＤＣ／ＤＣコンバータに関し、詳しくは、乾電池１本で駆動する音響機器、例えば、ポータブルラジオ受信機やＣＤプレーヤ、ポータブル磁気テーププレーヤなど、乾電池１本で所定の動作電源電圧を生成する電源回路において、製造が容易で、その消費電力を低減することができるようなＤＣ／ＤＣコンバーに関する。
【０００２】
【従来の技術】ポータブルＣＤプレーヤあるいはポータブル磁気テーププレーヤは、通常、乾電池で駆動され、その本数は、１本から２本程度である。したがって、その電源電圧は、１．２Ｖあるいは２．４Ｖ程度でしかない。しかも、この種のポータブル音響装置には、モータが内蔵され、さらに、各種の操作信号を受けて各種回路を動作させるためにマイクロコントローラ（ＭＰＵ）あるいはマイクロコンピュータ（ＭＣＵ）とＲＯＭ等からなる制御回路を有している。
【０００３】通常、マイクロコントローラとＲＯＭ等の制御回路の動作電圧は、３Ｖ〜５Ｖ程度になる。また、オーディオ回路は、通常、２．４Ｖ〜３．５Ｖ程度の電源電圧で駆動されるが、モータ駆動回路は、それ以上の電圧が必要になる。ＤＣモータ自体の駆動電圧は、低いものでは、１．２Ｖから２．４Ｖ程度、すなわち、電池１本から２本程度のものであるが、消費電力を低減するために、それを駆動するモータ駆動回路にＭＯＳＦＥＴ回路を用いた場合には高い電圧が必要になる。このようなことから、この種の装置にあっては、１．５Ｖ程度の電圧から所定の電源電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータが電源回路に設けられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ポータブルＣＤプレーヤあるいはポータブル磁気テーププレーヤ等のオーディオ装置は、長時間駆動が要求され、しかも、乾電池１本で駆動することが望まれている。長時間駆動を実現するためには内部回路の消費電力の低減を図ることが重要であり、それぞれ低電圧で低電力駆動の回路が開発され、使用されている。また、消費電力の低減の１つとして、この種の装置の電源回路では、無負荷時の消費電力の低減が重要視される。無負荷時の消費電力を抑えるに、通常、電源回路のＤＣ／ＤＣコンバータ等の主要な回路をＣＭＯＳ回路で構成する。これにより、バイポーラトランジスタで構成した回路よりも無負荷時の消費電力を低減することができる。
【０００５】しかし、ＣＭＯＳ回路のＤＣ／ＤＣコンバータは、特別な製造プロセスで製造される場合を除いて、通常の回路では、バイポーラトランジスタよりも動作スレッショルド電圧が高いので、１本程度の乾電池の電圧で動作させることが難しい。この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、乾電池１本程度の電圧レベルで動作可能で、かつ、通常のプロセスで製造されたＣＭＯＳ回路を使用して消費電力を低減することができる、ＩＣ化に適したＤＣ／ＤＣコンバータを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成するこの発明のＤＣ／ＤＣコンバータの構成は、負荷に対して直列あるいは並列に挿入され電池の電源供給ラインに対してスイッチングを行うＭＯＳトランジスタと、負荷側に出力する電力の一部を受けてこのＭＯＳトランジスタのスイッチングの期間を負荷側の電圧に応じてこの電圧が所定の一定値になるように制御する制御回路と、ＭＯＳトランジスタに並列に挿入され電源供給ラインに対してスイッチングを行うバイポーラトランジスタと、電池からの電力を受け、負荷の電圧が、制御回路がＭＯＳトランジスタをＯＮ／ＯＦＦさせることができる所定電圧値以下のときに、バイポーラトランジスタをスイッチングさせて負荷側に昇圧電圧を発生させる起動回路とを備えるものである。
【０００７】
【作用】このように、負荷に供給する電源電圧がＭＯＳトランジスタをＯＮ／ＯＦＦさせることができる電圧値以下のとき、バイポーラトランジスタをスイッチングさせて負荷に供給する昇圧電圧を発生させ、昇圧電圧が本来のＭＯＳトランジスタのＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング制御回路を動作させる電圧になると、バイポーラトランジスタ側のスイッチング動作を停止させてＭＯＳトランジスタのＤＣ／ＤＣコンバータを動作させるので、定常動作状態においては、無負荷時の電力を従来と同様に抑えることができる。しかも、起動時の動作は、電圧が低く、短時間の動作であるので、消費電力の増加はほんのわずかである。この場合のＭＯＳトランジスタのＤＣ／ＤＣコンバータは、昇圧電圧を受けて動作するので、従来の高いスレッショルドのものであってもよく、特別の製造プロセスで製造するＣＭＯＳ回路を使用しないでも回路を構成することができる。
【０００８】
【実施例】図１は、この発明のＤＣ／ＤＣコンバータを適用した一実施例の携帯用音響機器の電源回路を中心とするブロック図である。図において、１は、携帯用の音響機器であり、２は、そのＤＣ／ＤＣコンバータ回路、３は、その入力端子であってスイッチ１５を介して電池１６の正側端子に接続されている。４はその出力端子であって、３．５Ｖの電源供給ライン１８（ＶCC1 ）に接続されている。入力端子３と出力端子４との間には、電池１６からの電源供給ライン（ＶCC）１７を経てコイルＬとダイオードＤとが直列に順次接続されている。コイルＬとダイオードＤの接続点と接地間には、ドレイン−ソースの順でＮ型ＦＥＴのスイッチングトランジスタ５ａが設けられ、さらにこれに並列にコレクタ−エミッタの順で接続されたＮ型バイポーラのスイッチングトランジスタ５ｂとが設けられていて、出力端子４側には、コンデンサＣが出力端子と接地間に設けられている。
【０００９】また、出力端子４と接地間には、抵抗Ｒ1 、Ｒ2 からなる抵抗分圧回路６が設けられていて、その分圧点Ｎの電圧が誤差増幅器７に入力され、基準電圧ＶREFと比較されて、その誤差分が発振／駆動回路８に入力される。発振／駆動回路８は、例えば、電圧制御可変周波数発振器（ＶＣＯ）を主体として構成され、誤差分に対応する電圧信号に応じて発振周波数が変化する所定のパルス幅のＯＮ／ＯＦＦ駆動パルス（ＨＩＧＨレベルとＬＯＷレベルに変化するパルス）をスイッチングトランジスタ５ａのゲート電極に送出する。そこで、発振／駆動回路８の出力信号に応じてトランジスタ５ａがＯＮ／ＯＦＦしてこのスイッチングによりコイルＬに発生するフライバック電圧がダイオードＤを介してコンデンサＣに充電されて昇圧電圧が出力端子４に発生する。
【００１０】ここで、誤差信号による発振／駆動回路８の周波数は、出力端子４の電圧が誤差を発生しないような方向の電圧になるように変化する。すなわち、出力端子４の電圧が所定の一定値ＶCON より低いときには、その周波数は基準発振周波数より高くなり、高いときにはその周波数は基準発振周波数より低くなる。その結果として、出力端子４の電圧は、分圧点Ｎの電圧が基準電圧ＶREF に一致するような所定の一定電圧ＶCON に制御される。ここで、誤差増幅器７と発振／駆動回路８とは、出力端子４から電力を受けて出力端子４の電圧を電源電圧として動作する。したがって、出力端子４の電圧がこれらが動作できる電圧ＶS になるまでは前記のようなスイッチング制御動作はなされない。
【００１１】９は、発振／起動回路であって、スイッチ回路９ａを介して乾電池１６から電力の供給を受けてバイポーラトランジスタ５ｂをＯＮ／ＯＦＦする。バイポーラトランジスタ５ｂがＯＮ／ＯＦＦするためのスレッショルド電圧は、０．５〜０．８程度であり、１．５Ｖの電源電圧で動作する発振／起動回路９の出力でこれをＯＮ／ＯＦＦ制御することができる。その結果、出力端子４には、前記と同様に昇圧された電圧が発生する。なお、乾電池１６の＋側に直列に挿入された電源スイッチ１５は、電源が投入されたときにはＯＮになるマニュアルスイッチである。
【００１２】スイッチ回路９ａは、通常、ＯＮであって、コンパレータ（ＣＯＭ）１０の電圧検出出力によりＯＦＦにされる。そこで、発振／起動回路９は、電源スイッチ１５がＯＮする電源投入時から乾電池１６の電力により動作する。コンパレータ１０は、出力端子４の電圧と比較電圧ＶSRとを比較して比較電圧ＶSR以上になったときにスイッチ回路９ａをＯＦＦさせ、発振／起動回路９の動作を停止させる。ただし、この比較電圧ＶSRは、電圧ＶSRは前記の誤差増幅器７と発振／駆動回路８が動作する電圧ＶS 以上であって前記一定電圧ＶCON より低い値である（ＶS ＜＝ＶSR＜ＶCON ）。なお、発振／起動回路９が動作を停止したときには、その出力がＬＯＷレベルになりバイポーラトランジスタ５ｂは、ＯＦＦする。
【００１３】これとは別に、携帯用音響機器では、このＤＣ／ＤＣコンバータ２から電力供給を受けるオーディオ信号処理回路１１とＤＣモータ駆動回路（出力回路）１２、そして、マイクロコントローラとＲＯＭ等からなる制御回路１３等が設けられている。なお、ここでのＤＣ／ＤＣコンバータ２は、単独でワンチップ化されるが、前記のオーディオ信号処理回路１１とＤＣモータ駆動回路（出力回路）１２、そして、マイクロコントローラとＲＯＭ等からなる制御回路１３等の一部の回路とともにワンチップ化されてもよい。
【００１４】次にこのＤＣ／ＤＣコンバータの動作を説明する。電源スイッチ１５が投入されると、スイッチ９ａを介して発振／起動回路９に電力が供給されて、この回路の発振出力によりバイポーラトランジスタ５ｂがＯＮ／ＯＦＦされて、出力端子４に昇圧電圧が発生してこの電圧がやがてＶS になる。そこで、誤差増幅器７と発振／駆動回路８とが動作してＭＯＳトランジスタ５ａがＯＮ／ＯＦＦされて、出力端子４の電圧がさらに上昇して電圧がＶSRになると、スイッチ９ａがＯＦＦして発振／起動回路９の動作が停止してバイポーラトランジスタ５ｂがＯＦＦして、その動作が停止する。一方、ＭＯＳトランジスタ５ａのＯＮ／ＯＦＦが出力端子４の電圧に応じて誤差増幅器７からの誤差信号が発生し、これによりＯＮ／ＯＦＦ駆動パルスの周波数が制御されて、出力電圧が一定電圧ＶCON になるように制御される。
【００１５】以上説明してきたが、発振／起動回路９は、発振回路としてリング発振回路をであってもよく、また、発振／駆動回路８はＰＷＭ制御回路であってもよい。リング発振回路（半導体の発振回路）は、いわゆるシフトレジスタで構成されるリングカウンタにより１ビットをシフトさせて所定の周期でパルスを発生する。また、ＰＷＭ制御回路を使用することきに、誤差信号に応じたパルス幅のパルスが発生してトランジスタ５ａのＯＮ／ＯＦＦが制御される。これにより出力電圧が基準電出力電圧になるようにＰＷＭスイッチングレギュレーション制御を行う。このようなＰＷＭ制御回路は、通常、三角波発生回路とコンパレータで構成することができる。
【００１６】実施例では、ＭＯＳトランジスタ５ａとバイポーラトランジスタ５ｂとが負荷に対して並列に挿入されているが、これらトランジスタの並列回路を負荷に対して直列に設けてもよいことはもちろんである。
【００１７】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明にあっては、負荷に供給する電源電圧がＭＯＳトランジスタをＯＮ／ＯＦＦさせることができる電圧値以下のとき、バイポーラトランジスタをスイッチングさせて負荷に供給する昇圧電圧を発生させ、昇圧電圧が本来のＭＯＳトランジスタのＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング制御回路を動作させる電圧になると、バイポーラトランジスタ側のスイッチング動作を停止させてＭＯＳトランジスタのＤＣ／ＤＣコンバータを動作させるので、定常動作状態においては、無負荷時の電力を従来と同様に抑えることができる。この場合のＭＯＳトランジスタのＤＣ／ＤＣコンバータは、昇圧電圧を受けて動作させることができるので、従来の高いスレッショルドのものであってもよく、特別の製造プロセスで製造するＣＭＯＳ回路を使用しないでも回路を構成することができ、電池駆動の装置などにあっては、電池１本当たりの動作時間が伸長される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明のＤＣ／ＤＣコンバータを適用した一実施例の携帯用音響機器の電源回路を中心とするブロック図である。
【符号の説明】
１…携帯用の音響機器、２…ＤＣ／ＤＣコンバータ回路、３…入力端子、４…出力端子、５…スイッチングトランジスタ、６…抵抗分圧回路、７…誤差増幅器、８…発振／駆動回路、９…発振／起動回路、１０…コンパレータ、１１…オーディオ信号処理回路、１２…ＤＣモータ駆動回路、１３…制御回路、１５…電源スイッチ、１６…電池、５ａ…Ｎ形バイポーラトランジスタ、５ｂ…Ｎ形ＭＯＳＦＥＴトランジスタ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】電池からの電力を受けて所定の電圧まで昇圧した電圧の電力を発生して負荷に供給するＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、前記負荷に対して直列あるいは並列に挿入され前記電池の電源供給ラインに対してスイッチングを行うＭＯＳトランジスタと、前記負荷側に出力する電力の一部を受けてこのＭＯＳトランジスタのスイッチングの期間を前記負荷側の電圧に応じてこの電圧が所定の一定値になるように制御する制御回路と、前記ＭＯＳトランジスタに並列に挿入され前記電源供給ラインに対してスイッチングを行うバイポーラトランジスタと、前記電池からの電力を受け、前記負荷の電圧が、前記制御回路が前記ＭＯＳトランジスタをＯＮ／ＯＦＦさせることができる所定電圧値以下のときに、前記バイポーラトランジスタをスイッチングさせて前記負荷側に昇圧電圧を発生させる起動回路とを備えるＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項２】前記起動回路は、所定の周波数で発振する発振回路と前記負荷側の電圧が前記所定電圧値以下か否かを検出する検出回路と、この検出回路の検出信号に応じて、前記負荷側の電圧が前記所定電圧値以上になったときに前記発振回路の動作を停止させる停止回路とを有する請求項１記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項１】電池からの電力を受けて所定の電圧まで昇圧した電圧の電力を発生して負荷に供給するＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、前記負荷に対して直列あるいは並列に挿入され前記電池の電源供給ラインに対してスイッチングを行うＭＯＳトランジスタと、前記負荷側に出力する電力の一部を受けてこのＭＯＳトランジスタのスイッチングの期間を前記負荷側の電圧に応じてこの電圧が所定の一定値になるように制御する制御回路と、前記ＭＯＳトランジスタに並列に挿入され前記電源供給ラインに対してスイッチングを行うバイポーラトランジスタと、前記電池からの電力を受け、前記負荷の電圧が、前記制御回路が前記ＭＯＳトランジスタをＯＮ／ＯＦＦさせることができる所定電圧値以下のときに、前記バイポーラトランジスタをスイッチングさせて前記負荷側に昇圧電圧を発生させる起動回路とを備えるＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項２】前記起動回路は、所定の周波数で発振する発振回路と前記負荷側の電圧が前記所定電圧値以下か否かを検出する検出回路と、この検出回路の検出信号に応じて、前記負荷側の電圧が前記所定電圧値以上になったときに前記発振回路の動作を停止させる停止回路とを有する請求項１記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。
【図１】
【公開番号】特開平８−１８６９８０
【公開日】平成８年（１９９６）７月１６日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平６−３３８５１８
【出願日】平成６年（１９９４）１２月２８日
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【公開日】平成８年（１９９６）７月１６日
【国際特許分類】
【出願日】平成６年（１９９４）１２月２８日
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
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