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公開番号2025110690
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-29
出願番号2024004666
出願日2024-01-16
発明の名称電源回路
出願人ミツミ電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H02M 3/07 20060101AFI20250722BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】消費電流の増加およびレイアウト面積の増大を招くことなく、所望の電位の電源電圧を生成することができる電源回路を提供する。
【解決手段】電圧レギュレータと電圧レギュレータの出力電圧を昇圧するチャージポンプ回路とを備えた電源回路において、電圧入力端子に入力された直流電圧又はチャージポンプ回路の出力電圧のいずれかの電圧を選択して電圧レギュレータのアンプへ動作電圧として供給する切替え回路と、チャージポンプ回路の出力電圧を監視し所定の電位に達したことを検出すると所定の信号を出力する監視回路とを備え、切替え回路は監視回路から出力される信号に応じて、チャージポンプ回路の出力電圧が所定の電位よりも低い間は電圧入力端子の入力直流電圧をアンプへ動作電圧として供給し、チャージポンプ回路の出力電圧が所定の電位よりも高くなるとチャージポンプ回路の出力電圧をアンプへ動作電圧として供給するように構成した。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電圧入力端子に接続されたトランジスタおよび前記トランジスタを制御するアンプを有し前記電圧入力端子に入力された直流電圧を所定の直流電圧に変換して出力する電圧レギュレータと、前記電圧レギュレータの出力電圧を昇圧した直流電圧を出力するチャージポンプ回路と、を備えた電源回路であって、
前記電圧入力端子に入力された直流電圧または前記チャージポンプ回路の出力電圧のいずれかの電圧を選択して、前記アンプへ動作電圧として供給する切替え回路と、
前記チャージポンプ回路の出力電圧を監視し所定の電位に達したことを検出すると所定の信号を出力する監視回路と、を備え、
前記切替え回路は、前記監視回路から出力される前記信号に応じて、
前記チャージポンプ回路の出力電圧が前記所定の電位よりも低い間は前記電圧入力端子の入力直流電圧を前記アンプへ動作電圧として供給し、
前記チャージポンプ回路の出力電圧が前記所定の電位よりも高くなると前記チャージポンプ回路の出力電圧を前記アンプへ動作電圧として供給するように構成されていることを特徴とする電源回路。
続きを表示（約 170 文字）【請求項２】
前記電圧レギュレータの出力電圧を外部へ出力する第１出力端子と、
前記チャージポンプ回路の出力電圧を外部へ出力する第２出力端子と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の電源回路。
【請求項３】
前記監視回路の出力信号を外部へ出力する第３出力端子を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の電源回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャージポンプ回路を備えた電源回路に関し、例えばＩＣ（半導体集積回路）内の回路ブロックや他のＩＣなどの負荷に対して適切な電源電圧を供給する電源回路または単独の電源回路ＩＣ（電源装置）に利用して有効な技術に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
ＩＣやＩＣ内の回路ブロックなどの負荷に適切な電源電圧を供給するために電源回路が利用されている。電源回路には、リニアレギュレータやスイッチングレギュレータなど様々なタイプが知られており、チャージポンプ回路を内蔵した電源回路もある。チャージポンプ回路を内蔵した電源回路に関する発明としては例えば特許文献１に記載されているものがある。また、チャージポンプ回路に関する発明としては例えば特許文献２に記載されているものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－１２０９４６号公報
特開２０１２－０５０２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
モータのような負荷を駆動するため、負荷へ流す電流を供給するトランジスタとして図３に示すように、ＮチャネルＭＯＳトランジスタを使用しているシステムにおいては、モータへ電流を流すＭＯＳトランジスタのゲート端子を駆動するプリドライバ（駆動回路１１０，１２０）を適切に動作させる電圧（ＶCP，ＶRG）を供給する必要がある。そこで、本発明者は、上記駆動回路の電源電圧を生成する回路として、図４に示すようなレギュレータＲＥＧおよびその電圧を昇圧するチャージポンプ回路ＣＰＣを備えた電源回路を使用することを検討した。
【０００５】
その結果、図４に示す電源回路のレギュレータＲＥＧはＮチャネルＭＯＳトランジスタを使用しているため、これを駆動制御するアンプＡＭＰを飽和領域で動作させる必要がある。そして、このアンプＡＭＰを飽和領域で動作させるには、その動作電圧ＶBIASとして入力電圧ＶDDよりもレギュレータＲＥＧの出力電圧ＶRG分高いＶDD＋ＶRGの電位が必要である。そのため、入力電圧ＶDDとは別にそのような電位のＶBIASを生成する回路を追加しなければならない。その結果、追加する回路の分の消費電流が増加するとともに、回路のレイアウト面積が増大するという課題があることが明らかとなった。
【０００６】
本発明は、上記のような課題に着目してなされたものでその目的とするところは、入力電圧とは別個にそれよりも高い動作電圧を生成する回路を設けることなく、つまり消費電流の増加およびレイアウト面積の増大を招くことなく、所望の電位の電源電圧を生成することができる電源回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、
電圧入力端子に接続されたトランジスタおよび前記トランジスタを制御するアンプを有し前記電圧入力端子に入力された直流電圧を所定の直流電圧に変換して出力する電圧レギュレータと、前記電圧レギュレータの出力電圧を昇圧した直流電圧を出力するチャージポンプ回路と、を備えた電源回路において、
前記電圧入力端子に入力された直流電圧または前記チャージポンプ回路の出力電圧のいずれかの電圧を選択して、前記アンプへ動作電圧として供給する切替え回路と、
前記チャージポンプ回路の出力電圧を監視し所定の電位に達したことを検出すると所定の信号を出力する監視回路と、を備え、
前記切替え回路は、前記監視回路から出力される前記信号に応じて、
前記チャージポンプ回路の出力電圧が前記所定の電位よりも低い間は前記電圧入力端子の入力直流電圧を前記アンプへ動作電圧として供給し、
前記チャージポンプ回路の出力電圧が前記所定の電位よりも高くなると前記チャージポンプ回路の出力電圧を前記アンプへ動作電圧として供給するように構成したものである。
【０００８】
上記構成を有する電源回路によれば、入力電圧とは別個にそれよりも高い動作電圧を生成する回路を別途設ける必要がない。その結果、回路の追加に伴う消費電流の増加およびレイアウト面積の増大を招くことなく、所望の電位の電源電圧を生成することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る電源回路によれば、消費電流の増加およびレイアウト面積の増大を招くことなく、所望の電位の電源電圧を生成することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明に係る電源回路の一実施形態を示す回路構成図である。
実施形態の電源回路の動作タイミングを示すタイムチャートである。
本発明に係る電源回路を適用したモータ駆動用ＩＣおよびそれを使用したモータ駆動システムの構成例を示す回路構成図である。
本発明に先立って検討した電源回路の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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