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公開番号2025119748
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-15
出願番号2024014723
出願日2024-02-02
発明の名称回路装置及び電子機器
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H03K 17/082 20060101AFI20250807BHJP(基本電子回路)
要約【課題】トランジスター特性によらずにN型トランジスターに流れる電流を検出して制御できる回路装置等の提供。
【解決手段】負荷90のノードと電源供給ノードとの間に設けられるN型トランジスター11を制御する回路装置20は、チャージポンプ動作を行うことで、N型トランジスターのゲートに対してN型トランジスター11のソース電圧VCOよりも高いゲート制御電圧DRVを出力するチャージポンプ回路50と、N型トランジスター11のソース電圧VCOの変化値を検出し、変化値が基準値以上であると判定したときアクティブになる検出信号DTを出力する検出回路30と、検出信号DTがアクティブになった場合に、チャージポンプ回路50のチャージポンプ動作を停止させるチャージポンプ制御回路40を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
負荷のノードと電源供給ノードとの間に設けられるＮ型トランジスターを制御する回路装置であって、
チャージポンプ動作を行うことで、前記Ｎ型トランジスターのゲートに対して、前記Ｎ型トランジスターのソース電圧よりも高いゲート制御電圧を出力するチャージポンプ回路と、
前記Ｎ型トランジスターの前記ソース電圧の変化値を検出し、前記変化値が基準値以上であると判定したときアクティブになる検出信号を出力する検出回路と、
前記検出信号がアクティブになった場合に、前記チャージポンプ回路の前記チャージポンプ動作を停止させるチャージポンプ制御回路と、
を含むことを特徴とする回路装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載された回路装置において、
前記検出回路は、
測定クロック信号に基づく検出間隔で前記Ｎ型トランジスターの前記ソース電圧を検出し、
検出された前記ソース電圧と、前記検出間隔において１つ前に検出された前記ソース電圧との差分に基づいて、前記変化値を検出することを特徴とする回路装置。
【請求項３】
請求項２に記載された回路装置において、
前記検出間隔は、前記チャージポンプ動作に用いられるチャージポンプクロック信号のクロック間隔よりも短いことを特徴とする回路装置。
【請求項４】
請求項１に記載された回路装置において、
前記検出回路は、
前記ソース電圧をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路と、
前記Ａ／Ｄ変換回路からの前記ソース電圧のＡ／Ｄ変換値に基づいて、前記ソース電圧の前記変化値を求める減算回路と、
前記変化値と前記基準値とを比較し、前記変化値が前記基準値以上であると判定したとき、アクティブの前記検出信号を出力する比較回路と、
を含むことを特徴とする回路装置。
【請求項５】
請求項１に記載された回路装置において、
前記基準値を記憶するレジスターを含むことを特徴とする回路装置。
【請求項６】
請求項１に記載された回路装置において、
前記チャージポンプ制御回路は、
チャージポンプクロック信号に基づいて、前記チャージポンプ動作を制御する制御クロック信号を前記チャージポンプ回路に出力し、
前記検出信号がアクティブであるとき、前記制御クロック信号を停止させることを特徴とする回路装置。
【請求項７】
請求項１に記載された回路装置において、
前記チャージポンプ制御回路は、
前記検出信号がアクティブになったとき、前記チャージポンプ動作を停止させ、
前記検出回路は、
前記チャージポンプ動作が停止している期間において低下した前記変化値が前記基準値を下回ったと判定したとき、非アクティブの前記検出信号を出力し、
前記チャージポンプ制御回路は、
前記検出信号が非アクティブになったとき、前記チャージポンプ動作を再開することを特徴とする回路装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記検出回路は、
前記チャージポンプ動作が再開された後の期間において上昇した前記変化値が前記基準値以上であると判定したとき、アクティブの前記検出信号を出力し、
前記チャージポンプ制御回路は、
前記検出信号がアクティブになったとき、前記チャージポンプ動作を停止することを特徴とする回路装置。
【請求項９】
請求項１に記載された回路装置において、
前記電源供給ノードの電源電圧をレギュレートすることでレギュレート電圧を出力するレギュレーターを含み、
前記チャージポンプ回路は、
前記レギュレート電圧に基づいて前記チャージポンプ動作を行うことで、前記Ｎ型トランジスターのゲートノードに対して前記ゲート制御電圧を出力することを特徴とする回路装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載された回路装置と、
前記Ｎ型トランジスターと、
を含むことを特徴とする電子機器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路装置及び電子機器等に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、電源を負荷に供給するための電源回路が知られている。このような電源回路では、電源がドレインに供給されている状態でトランジスターがオンになると、トランジスターのドレイン・ソース間に電位差が生じることで過電流が流れてしまうため、過電流の検出回路が必要にとなる。そして過電流の検出手法として、トランジスターと直列に設けられたセンス抵抗の両端の電圧を測定する手法が考えられる。しかしながら、この手法は、センス抵抗に流れる電流が大きい場合にエネルギー損失が大きいという問題がある。一方、特許文献１には、このようなセンス抵抗を用いない過電流の検出回路が開示されている。特許文献１では、トランジスターのゲートに出力される駆動信号の電圧が基準値を超えたか否かを検出し、駆動電圧が基準値を超えていれば、過電流を検出したと判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－１４７４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように特許文献１の従来技術では、駆動信号の電圧の値により過電流を検出しているが、駆動電圧が同じでもトランジスター特性に応じてトランジスターに流れる電流値が変わる。このため、過電流等の検出時の電流値がトランジスター特性により一定にならず、過電流等を正確に検出できないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様は、負荷のノードと電源供給ノードとの間に設けられるＮ型トランジスターを制御する回路装置であって、チャージポンプ動作を行うことで、前記Ｎ型トランジスターのゲートに対して、前記Ｎ型トランジスターのソース電圧よりも高いゲート制御電圧を出力するチャージポンプ回路と、前記Ｎ型トランジスターの前記ソース電圧の変化値を検出し、前記変化値が基準値以上であると判定したときアクティブになる検出信号を出力する検出回路と、前記検出信号がアクティブになった場合に、前記チャージポンプ回路の前記チャージポンプ動作を停止させるチャージポンプ制御回路と、を含む回路装置に関係する。
【０００６】
本開示の他の態様は、上記に記載された回路装置と、前記Ｎ型トランジスターと、を含む電子機器に関係する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本実施形態の回路装置及び電子機器の構成例。
本実施形態の回路装置の詳細な構成例。
制御クロック信号生成回路の構成例。
本実施形態の動作を説明する信号波形図。
本実施形態の動作を説明する信号波形図。
本実施形態の動作を説明する信号波形図。
本実施形態の回路装置の詳細な構成例。
チャージポンプ回路の動作を説明する信号波形図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが必須構成要件であるとは限らない。
【０００９】
１．回路装置及び電子機器
図１に本実施形態の回路装置２０、電子機器１０の構成例を示す。電子機器１０は、Ｎ型トランジスター１１と負荷９０と回路装置２０を含む。
【００１０】
電子機器１０は、例えば、印刷装置、映像投写装置、ウェアラブル機器、情報処理装置、ディスプレイ装置、テレビジョン受像機、或いは携帯型情報端末等である。但し電子機器１０はこれらの機器には限定されず、直流の電源電圧ＶＣＣを用いる様々な機器であってもよい。また電子機器１０は、図１の回路装置２０以外にも、ＣＰＵ又はＭＰＵ等により実現される処理部、半導体メモリー等により実現される記憶部、画像又は音等を出力する出力部、ユーザーが情報を入力するための入力部、或いは外部との通信を行うための通信部などを含むことができる。この場合に処理部は、例えば記憶部に記憶されたプログラムを実行することで動作してもよい。処理部はプロセッサーであり、例えば電子機器１０の各部の制御処理や管理処理などを行う。記憶部は、処理部が実行するプログラムや各種のデータを記憶する。出力部はディスプレイなどの表示部やスピーカーなどの音出力部により実現される。入力部は各種の入力コントローラーなどの入力インターフェースにより実現される。通信部は通信ＩＣなどにより実現される。
（【００１１】以降は省略されています）

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