JP4026367B2 - DC / DC converter - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流電圧を所定の直流電圧に変換するDC/DCコンバータに関し、特に、チャージポンプ方式によるDC/DCコンバータに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来からのチャージポンプ方式によるDC/DCコンバータとしては、例えば図7に示すように、2倍昇圧のものが知られている。
このDC/DCコンバータは、図7に示すように、2倍昇圧のチャージポンプ回路1と、このチャージポンプ回路1を駆動する駆動回路2と、この駆動回路2に供給する信号を発振する発振回路3と、出力コンデンサCV1と、を備えている。
【0003】
チャージポンプ回路1は、MOSトランジスタQ1〜Q4と、コンデンサC1とから構成されている。その各MOSトランジスタQ1〜Q4は、駆動回路2によりオンオフ制御が行われるようになっている。
次に、このような構成からなる従来のDC/DCコンバータの動作の一例について、図7および図8を参照して説明する。
いま、電源が投入されると、MOSトランジスタQ1、Q2に寄生ダイオードがあるので、この寄生ダイオードにより、入力直流電圧Vinが電荷のない出力コンデンサCV1を急激に充電する。このため、図8(B)示すように、出力コンデンサCV1に大きな充電電流が流れる。この充電電流(突入電流)により出力電圧Voutが、図8(A)に示すように、2.4〔V〕程度に急激に立ち上がる。また、このとき、Q2、Q4のみをオンとするので、入力直流電圧Vinが電荷の殆どないコンデンサC1を充電する。
【0004】
次に、駆動回路2が、MOSトランジスタQ1、Q3のみをオンとするので、入力直流電圧VinをコンデンサC1の充電電圧に印可して昇圧する。このため、コンデンサCV1に図8(B)に示すような大きな充電電流が流れる。この充電電流により出力電圧Voutは、図8(A)に示すように、4.2〔V〕程度に急激に立ち上がる。
さらに、駆動回路2が、MOSトランジスタQ1、Q3をオフにすると同時に、MOSトランジスタQ2、Q4をオンとするので、入力直流電圧VinがコンデンサC1をさらに充電する。このため、コンデンサC1に図8(B)に示すような比較的大きな充電電流が流れる。このときには出力電圧Voutは、図8(A)に示すように、4.2〔V〕程度のままを維持する。
【0005】
次に、駆動回路2が、MOSトランジスタQ2、Q4をオフすると同時に、MOSトランジスタQ1、Q3をオンとするので、入力直流電圧VinをコンデンサC1の充電電圧に印可して昇圧する。このため、コンデンサCV1に図8(B)に示すような充電電流が流れる。この充電電流により出力電圧Voutは、図8(A)に示すように、5〔V〕程度に急激に立ち上がる。
以後、これらの動作を繰り返すことにより、コンデンサCV1の充電電流が図8(B)に示すように徐々に減少していき、これに伴って出力電圧が図8(A)に示すように徐々に増加していき最終的に6〔V〕程度になる。
【0006】
その後、チャージポンプ回路1は、MOSトランジスタQ2、Q4のみをオンにすることによりコンデンサC1を入力直流電圧Vinまで充電し、さらに、MOSトランジスタQ2、Q4をオフにすると同時にMOSトランジスタQ1、Q3をオンすることによりそのコンデンサC1の充電電圧に入力直流電圧Vinを印加して昇圧する、という動作を繰り返す。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のDC/DCコンバータでは、上述のように、チャージポンプ回路の動作の開始時に、コンデンサC1と出力用コンデンサCV1に大きな充電電流、すなわち突入電流が流れ、例えば他の機器に悪影響を及ぼすというような不都合がある。
そこで、本発明の目的は、上記の点に鑑み、突入電流を低減化するようにしたDC/DCコンバータを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決し本発明の目的を達成するために、請求項1〜請求項8に記載の各発明は、以下のように構成した。
すなわち、請求項1に記載の発明は、コンデンサを入力電圧まで充電し、前記コンデンサの充電電圧に前記入力電圧を印加して昇圧し、または前記コンデンサの充電電圧を反転出力するチャージポンプ回路を有するDC/DCコンバータであって、前記チャージポンプ回路の動作の開始前に、前記コンデンサを予備的に充電する予備充電回路を備え、前記予備充電回路は、前記入力電圧を前記コンデンサに印加して充電するスイッチ素子を有し、前記スイッチ素子は前記コンデンサの予備的な充電時にオンし、その充電終了後にはオフするようになっていることを特徴とするものである。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のDC/DCコンバータにおいて、前記DC/DCコンバータは出力用コンデンサを含み、前記予備充電回路は、前記チャージポンプ回路の動作の開始前に、前記コンデンサおよび前記出力用コンデンサを予備的に充電するようになっており、かつ、前記予備充電回路は、前記入力電圧を前記コンデンサに印加して充電する第1スイッチ素子と、前記入力電圧を前記出力用コンデンサに印加して充電する第2スイッチ素子とを有し、前記第1および第2スイッチ素子は、それぞれ前記コンデンサおよび前記出力用コンデンサの予備的な充電時にオンし、その充電終了後にはオフするようになっていることを特徴とするものである。
このように請求項1、請求項2に記載の発明では、予備充電回路が、チャージポンプ回路の非動作時に、チャージポンプ回路のコンデンサを予め充電しておくことができる。このため、チャージポンプ回路の動作の開始時に、突入電流を従来よりも小さくすることができる。
【0010】
請求項3に記載の発明は、コンデンサを入力電圧まで充電し、前記コンデンサの充電電圧に前記入力電圧を印加して昇圧し、または前記コンデンサの充電電圧を反転出力するチャージポンプ回路を有するDC/DCコンバータであって、前記チャージポンプ回路の非動作時に、前記コンデンサを予備的に充電する予備充電回路と、前記チャージポンプ回路の動作開始時に、前記チャージポンプ回路の前記昇圧動作または前記反転出力動作に代えて、前記チャージポンプ回路よりも小さな能力でその昇圧動作またはその反転出力動作を行う第1の突入電流軽減回路と、を備えるようにしたことを特徴とするものである。
【0011】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のDC/DCコンバータにおいて、前記第1の突入電流軽減回路は、前記チャージポンプ回路が前記昇圧動作または前記反転出力動作に使用するMOSトランジスタに並列に設け、そのMOSトランジスタよりもトランジスタサイズの小さな補助MOSトランジスタと、前記MOSトランジスタと前記補助MOSトランジスタの動作を選択的に切り換える切換え手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【0012】
請求項5に記載の発明は、請求項3または請求項4に記載のDC/DCコンバータにおいて、前記DC/DCコンバータは出力用コンデンサを含み、前記予備充電回路は、前記チャージポンプ回路の非動作時に、前記コンデンサおよび前記出力用コンデンサを予備的に充電するようになっていることを特徴とするものである。
このように請求項3〜請求項5に記載の各発明では、予備充電回路の他に、第1の突入電流軽減回路を備えるようにした。そして、その第1の突入電流軽減回路は、チャージポンプ回路の動作開始時に、チャージポンプ回路の昇圧動作または反転出力動作に代えて、チャージポンプ回路よりも小さな能力でその昇圧動作またはその反転出力動作を行う。
【0013】
このため、請求項3〜請求項5に記載の各発明では、請求項1および請求項2に記載の発明に比べて、チャージポンプ回路の動作の開始時に、突入電流をさらに小さくすることができる。
請求項6に記載の発明は、コンデンサを入力電圧まで充電し、前記コンデンサの充電電圧に前記入力電圧を印加して昇圧し、または前記コンデンサの充電電圧を反転出力するチャージポンプ回路を有するDC/DCコンバータであって、前記チャージポンプ回路の非動作時に、前記コンデンサを予備的に充電する予備充電回路と、前記チャージポンプ回路の動作開始時に、前記チャージポンプ回路の前記昇圧動作または前記反転出力動作に代えて、前記チャージポンプ回路よりも小さな能力でその昇圧動作またはその反転出力動作を行う第1の突入電流軽減回路と、前記チャージポンプ回路の動作開始時に、前記チャージポンプ回路の前記コンデンサの充電に代えて、前記チャージポンプ回路よりも小さな能力でその充電を行う第2の突入電流軽減回路と、を備えるようにしたことを特徴とするものである。
【0014】
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載のDC/DCコンバータにおいて、前記第1の突入電流軽減回路は、前記チャージポンプ回路が前記昇圧動作または前記反転出力動作に使用する第1のMOSトランジスタに並列に設け、その第1のMOSトランジスタよりもトランジスタサイズの小さな第1の補助MOSトランジスタと、前記第1のMOSトランジスタと前記第1の補助MOSトランジスタの動作を選択的に切り換える第1の切換え手段とを備え、前記第2の突入電流軽減回路は、前記チャージポンプ回路の前記充電動作に使用する第2のMOSトランジスタに並列に設け、その第2のMOSトランジスタよりもトランジスタサイズの小さな第2の補助MOSトランジスタと、前記第2のMOSトランジスタと前記第2の補助MOSトランジスタの動作を選択的に切り換える第2の切換え手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【0015】
請求項8に記載の発明は、請求項6または請求項7に記載のDC/DCコンバータにおいて、前記DC/DCコンバータは出力用コンデンサを含み、前記予備充電回路は、前記チャージポンプ回路の非動作時に、前記コンデンサおよび前記出力用コンデンサを予備的に充電するようになっていることを特徴とするものである。
このように請求項6〜請求項8に記載の各発明では、予備充電回路および第1の突入電流軽減回路の他に、第2の突入電流軽減回路を備えるようにした。そして、第2の突入電流軽減回路は、チャージポンプ回路の動作の開始時に、チャージポンプ回路のコンデンサの充電に代えて、前記チャージポンプ回路よりも小さな能力でその充電を行う
このため、請求項6〜請求項8に記載の各発明では、請求項3〜請求項5に記載の発明に比べて、チャージポンプ回路の動作の開始時に、突入電流をさらに小さくすることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のDC/DCコンバータの実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明のDC/DCコンバータの第1実施形態の構成について、図1を参照して説明する。
この第1実施形態は、図1に示すように、2倍昇圧のチャージポンプ回路1と、このチャージポンプ回路1を駆動する駆動回路2と、この駆動回路2に供給する信号を発振する発振回路3と、出力コンデンサCV1と、入力端子4と、出力端子5とを備え、これらにより正の電圧を生成出力するDC/DCコンバータを構成している。
【0017】
さらに、この第1実施形態は、そのDC/DCコンバータの非動作時に、チャージポンプ回路1を構成するコンデンサC1および出力コンデンサCV1をそれぞれ予め充電しておき、DC/DCコンバータの動作開始時の突入電流を軽減する予備充電回路6を備えている。
チャージポンプ回路1は、直流入力電圧Vinを2倍に昇圧するものであり、図1に示すように、P型のMOSトランジスタQ1〜Q3と、N型のMOSトランジスタQ4と、コンデンサC1などから構成されている。
【0018】
具体的には、MOSトランジスタQ1〜Q4が、出力ライン7とアースとの間に直列に接続されている。MOSトランジスタQ1〜Q4は、その各ゲートに駆動回路2から所定の各駆動信号(オンオフ制御信号)が印加されるようになっている。MOSトランジスタQ1とMOSトランジスタQ2の共通接続部と、MOSトランジスタQ3とMOSトランジスタQ4の共通接続部とに、コンデンサC1の両端が接続されている。MOSトランジスタQ2とMOSトランジスタQ3の共通接続部が、入力ライン8に接続されている。
【0019】
駆動回路2は、発振回路3が発振する所定の周波数の発振信号に基づき、チャージポンプ回路1を駆動する駆動信号を出力するものである。このため、駆動回路2からの所定の各駆動信号は、MOSトランジスタQ1〜Q4の各ゲートに印加され、MOSトランジスタQ1〜Q4が駆動制御(オンオフ制御)されるようになっている。
予備充電回路6は、DC/DCコンバータの非動作時に、パワーオフ信号に基づき、入力直流電圧VinでコンデンサC1を充電するためのものと、入力直流電圧Vinで出力コンデンサCV1を充電するためのものとからなる。
【0020】
コンデンサC1を充電するためのものは、図1に示すように、MOSトランジスタQ5、Q6と、インバータ9とから構成される。すなわち、DC/DCコンバータの非動作時に、パワーオフ信号に基づいてMOSトランジスタQ5、Q6がオンとなり、これにより入力直流電圧VinでコンデンサC1を充電するようになっている。
具体的には、MOSトランジスタQ5は、そのドレインが入力ライン8に接続され、そのソースがコンデンサC1の一端に接続されている。また、MOSトランジスタQ6は、そのドレインがコンデンサC1の他端に接続され、そのソースが接地されている。さらに、MOSトランジスタQ5は、そのゲートにパワーオフ信号が印加されてオンオフ制御され、MOSトランジスタQ6は、そのゲートにインバータ9を介してパワーオフ信号が印加されてオンオフ制御されるようになっている。
【0021】
出力コンデンサCV1を充電するためのものは、図1に示すように、DC/DCコンバータの非動作時に、パワーオフ信号に基づいてMOSトランジスタQ7がオンとなり、これにより入力直流電圧VinでコンデンサCV1を充電するようになっている。
具体的には、MOSトランジスタQ7は、そのドレインが入力ライン8に接続され、そのソースが出力ライン7を介してコンデンサCV1の一端に接続されている。さらに、MOSトランジスタQ7は、そのゲートにパワーオフ信号が印加されてオンオフ制御されるようになっている。
【0022】
次に、このような構成からなる第1実施形態の動作例について、図1および図2を参照して説明する。
この第1実施形態では、図2に示すように、電源が投入されると、その投入から5〔mS〕の経過するまで予備充電回路6をパワーオフ信号で動作させ、その動作の終了後に、駆動回路2でチャージポンプ回路1を動作させる場合について説明する。
【0023】
ここで、パワーオフ信号は、電源が投入された状態において、駆動回路2がチャージポンプ回路1を駆動しない場合に「L」レベルにあり、そのチャージポンプ回路1を駆動する場合に「H」レベルにあるものである。
この場合には、電源が投入されると、その投入から5〔mS〕の経過までの期間はパワーオフ信号が「L」レベルとなり、この期間はMOSトランジスタQ5〜Q7がオンになる。このため、電源の投入時には、図2(B)に示すように、コンデンサC1および出力用コンデンサCV1には、入力直流電圧Vinによって急激に充電電流が流れる。これに伴って、出力端子5の出力電圧Voutは、図2(A)に示すように、急激に立ち上がったのち、徐々に増加していき最終的に3〔V〕程度になる。
【0024】
そして、電源の投入から5〔mS〕を経過すると、そのチャージポンプ回路1を駆動するために、パワーオフ信号が「L」レベルから「H」レベルに変化するので、MOSトランジスタQ5〜Q7がオフになる。
その後、駆動回路2が、MOSトランジスタQ1、Q3のみをオンとするので、入力直流電圧VinをコンデンサC1の充電電圧に印可して昇圧する。このため、コンデンサCV1に図2(B)に示すような充電電流が流れる。この充電電流により出力電圧Voutは、図2(A)に示すように、3〔V〕から4.6〔V〕程度に急激に立ち上がる。
【0025】
次いで、駆動回路2が、MOSトランジスタQ1、Q3をオフにすると同時に、MOSトランジスタQ2、Q4をオンとするので、入力直流電圧VinがコンデンサC1をさらに充電する。このため、コンデンサC1に図2(B)に示すような充電電流が流れる。このときには出力電圧Voutは、図2(A)に示すように、4.6〔V〕程度のままを維持する。
次に、駆動回路2が、MOSトランジスタQ2、Q4をオフにすると同時に,MOSトランジスタQ1、Q3をオンとするので、入力直流電圧VinをコンデンサC1の充電電圧に印可して昇圧する。このため、コンデンサCV1に図2(B)に示すような充電電流が流れる。この充電電流により出力電圧Voutは、図2(A)に示すように、5.2〔V〕程度に急激に立ち上がる。
【0026】
以後、これらの動作を繰り返すことにより、コンデンサCV1の充電電流が図2(B)に示すように徐々に減少していき、これに伴って出力電圧Voutが図2(A)に示すように徐々に増加していき最終的に6〔V〕程度になる。
その後、チャージポンプ回路1は、MOSトランジスタQ2、Q4のみをオンにすることによりコンデンサC1を入力直流電圧Vinまで充電し、さらに、MOSトランジスタQ2、Q4をオフにすると同時にMOSトランジスタQ1、Q3をオンすることによりそのコンデンサC1の充電電圧に入力直流電圧Vinを印加して昇圧する、という動作を繰り返す。
【0027】
以上説明したように、この第1実施形態によれば、予備充電回路6を設けるようにしたので、予備充電回路6によりコンデンサC1を予め充電し、その充電の完了後に、チャージポンプ回路1の動作を開始させることができる。このため、チャージポンプ回路1の動作開始時において、突入電流を従来よりも減少することができ、この突入電流による他の機器への悪影響を防止できる。
なお、以上の説明では、電源の投入時に予備充電回路6によりコンデンサC1、CV1を予め充電し、その充電の完了後に、駆動回路2でチャージポンプ回路1を駆動する場合について説明した。
【0028】
しかし、パワーオフ信号は、電源が投入された状態において、チャージポンプ回路1を駆動しない場合に「L」レベルにあり、そのチャージポンプ回路1を駆動する場合に「H」レベルにあるものである。
従って、チャージポンプ回路1を動作させない期間に、予備充電回路6によりコンデンサC1、CV1を予め充電しておき、チャージポンプ回路1の動作時に、コンデンサC1、CV1を充電した状態でその動作を開始できる。
【0029】
次に、本発明のDC/DCコンバータの第2実施形態の構成について、図3を参照して説明する。
この第2実施形態は、図3に示すように、第1実施形態の構成を基本とし、突入電流をさらに減少するために、第1突入電流軽減回路11を追加するようにしたものである。
その第1突入電流軽減回路11は、チャージポンプ回路1の動作開始時に、そのチャージポンプ回路1の昇圧動作に代えて、チャージポンプ回路1よりも小さな能力でその昇圧動作を一時的に行うものである。
【0030】
すなわち、第1突入電流軽減回路11は、図3に示すように、チャージポンプ回路1において本来の昇圧動作を行うMOSトランジスタQ3に並列に接続されるMOSトランジスタQ3 Aと、MOSトランジスタQ3とMOSトランジスタQ3Aの動作を選択的に切り換える切り換えスイッチSW1とから構成されている。
また、MOSトランジスタQ3Aは、後述のように、MOSトランジスタQ3に流れる電流よりも小さくして突入電流を軽減するために、そのトランジスタサイズをMOSトランジスタQ3のトランジスタサイズよりも小さなものを使用している。
【0031】
さらに詳述すると、MOSトランジスタQ3のドレインとソースには、MOSトランジスタQ3Aのドレインとソースとがそれぞれ接続されている。また、駆動回路2からの駆動信号が、切り換えスイッチSW1によりMOSトランジスタQ3のゲートまたはMOSトランジスタQ3Aのゲートに選択的に供給されるようになっている。切り換えスイッチSW1は、スイッチ切替信号によりその接点が切り換わるようになっている。
【0032】
なお、この第2実施形態の他の部分の構成は、図1に示す第1実施形態の構成と同様であるので、同一構成要素には同一符号を付してその構成の説明は省略する。
次に、このような構成からなる第2実施形態の動作例について、図3および図4を参照して説明する。
この第2実施形態では、図4に示すように、電源が投入されると、その投入から5〔mS〕を経過するまでの期間は予備充電回路6をパワーオフ信号で動作させ、その動作の終了後の5〔mS〕から8〔mS〕までの期間はチャージポンプ回路1と第1突入電流軽減回路11とを動作させ、8〔mS〕の経過後はチャージポンプ回路1のみを動作させる場合について説明する。
【0033】
この場合には、電源の投入から5〔mS〕の経過するまでは、第1実施形態と同様に予備充電回路6が動作し、コンデンサC1の充電電流は図4(B)に示すようになり、出力電圧Voutは図4(A)に示すようになる。
電源の投入から5〔mS〕を経過すると、切り換えスイッチSW1の接点が図3の位置とは反対側に切り換わり、チャージポンプ回路1の昇圧動作を第1突入電流軽減回路11が一時的に行うことになる。
【0034】
すなわち、駆動回路2が、MOSトランジスタQ1、Q3Aのみをオンし、入力直流電圧VinをコンデンサC1の充電電圧に印可して昇圧し、コンデンサCV1に図4(B)に示すような充電電流が流れる。しかし、MOSトランジスタQ3AはMOSトランジスタQ3よりもトランジスタサイズが小さいので、図4(B)に示すように第1実施形態の場合に比べてその充電電流を大幅に減少できる。すなわち、充電電流を845〔mA〕から180〔mA〕に減少できる(図4(B)および図2(B)参照)。
【0035】
この充電電流により出力電圧Voutは、図4(A)に示すように、3〔V〕から4.6〔V〕程度に急激に立ち上がる。
さらに、駆動回路2が、MOSトランジスタQ1、Q3Aをオフにすると同時に、MOSトランジスタQ2、Q4をオンにするので、入力直流電圧VinがコンデンサC1をさらに充電する。このため、コンデンサC1に図4(B)に示すような充電電流が流れるが、この充電電流の大きさは第1実施形態の場合と同様である。このときには出力電圧Voutは、図4(A)に示すように、4.6〔V〕程度のままを維持する。
【0036】
次に、駆動回路2が、MOSトランジスタQ2、Q4をオフにすると同時にMOSトランジスタQ1、Q3Aをオンにするので、入力直流電圧VinをコンデンサC1の充電電圧に印可して昇圧する。このため、コンデンサCV1に図4(B)に示すような充電電流が流れ、この充電電流は第1実施形態の場合よりも大幅に減少する。すなわち、充電電流が500〔mA〕から150〔mA〕に減少する。この充電電流により出力電圧Voutは、図4(A)に示すように、5.2〔V〕程度に急激に立ち上がる。
【0037】
以後、これらの動作を繰り返すことにより、コンデンサC1の充電電流が図4(B)に示すように徐々に減少していき、これに伴って出力電圧が図4(A)に示すように徐々に増加していき、電源の投入から8〔mS〕を経過後には6〔V〕程度になる。
その後、チャージポンプ回路1は、MOSトランジスタQ2、Q4をオンにすることによりコンデンサC1を入力直流電圧Vinまで充電し、さらにMOSトランジスタQ2、Q4をオフすると同時に、MOSトランジスタQ1、Q3をオンすることによりそのコンデンサC1の充電電圧に入力直流電圧Vinを印加して昇圧する、という動作を繰り返す。
【0038】
以上説明したように、この第2実施形態では、予備充電回路6の他に、第1突入電流軽減回路11を設けるようにしたので、チャージポンプ回路1の動作の開始時に、チャージポンプ回路1の昇圧動作に代えて、第1突入電流軽減回路11がその昇圧動作を一時的に小さな電流で行うことができる。
このため、第2実施形態によれば、チャージポンプ回路1の動作開始時において、第1実施形態よりもさらに突入電流を減少することができ、この突入電流による他の機器への悪影響を防止できる。
【0039】
次に、本発明のDC/DCコンバータの第3実施形態の構成について、図5を参照して説明する。
この第3実施形態は、図5に示すように、図3に示す第2実施形態の構成を基本とし、突入電流をさらに減少するために、第2突入電流軽減回路12を追加するようにしたものである。
第2突入電流軽減回路12は、チャージポンプ回路1の動作開始時に、チャージポンプ回路1のコンデンサC1の充電動作に代えて、チャージポンプ回路1よりも小さな能力でその充電を一時的に行うものである。
【0040】
すなわち、第2突入電流軽減回路12は、図5に示すように、チャージポンプ回路1において本来の充電動作を行うMOSトランジスタQ2に並列に接続されるMOSトランジスタQ2Aと、MOSトランジスタQ2とMOSトランジスタQ2Aの動作を選択的に切り換える切り換えスイッチSW2とから構成されている。
また、MOSトランジスタQ2Aは、後述のように、MOSトランジスタQ2に流れる電流よりも小さくして突入電流を軽減するために、そのトランジスタサイズがMOSトランジスタQ2のトランジスタサイズよりも小さなものを使用している。
【0041】
さらに詳述すると、MOSトランジスタQ2のドレインとソースには、MOSトランジスタQ2Aのドレインとソースとがそれぞれ接続されている。また、駆動回路2からの駆動信号が、切り換えスイッチSW2によりMOSトランジスタQ2のゲートまたはMOSトランジスタQ2Aのゲートに選択的に供給されるようになっている。切り換えスイッチSW2は、スイッチ切替信号によりその接点が切り換わるようになっている。
【0042】
なお、この第3実施形態の他の部分の構成は、図3に示す第2実施形態の構成と同様であるので、同一構成要素には同一符号を付してその構成の説明は省略する。
次に、このような構成からなる第3実施形態の動作例について、以下に説明する。
この第3実施形態は、第2実施形態の構成に、第2突入電流軽減回路12を追加したものである。
【0043】
従って、この第3実施形態では、図4に示すように、チャージポンプ回路11が第1突入電流軽減回路11と動作を行う期間に、スイッチSW1、SW2の各接点が図5の位置とは反対側の位置に切り換わり、これにより、第2突入電流軽減回路12が、第1突入電流軽減回路11と交互に動作する。以下、この場合の動作について詳述する。
このときには、まず、駆動回路2が、MOSトランジスタQ1、Q3Aのみをオンし、入力直流電圧VinをコンデンサC1の充電電圧に印可して昇圧するので、コンデンサCV1に図4(B)に示すような180〔mA〕の充電電流が流れる。
【0044】
次に、駆動回路2が、MOSトランジスタQ1、Q3Aをオフにすると同時に、MOSトランジスタQ2A、Q4をオンとするので、入力直流電圧VinがコンデンサC1をさらに充電する。
しかし、MOSトランジスタQ2AはMOSトランジスタQ2よりもトランジスタサイズが小さいので、第2実施形態の場合に比べてその充電電流を大幅に減少させることができる。すなわち、図4(B)に示す470〔mA〕の充電電流を大幅に減少できる。
【0045】
このようにして、第3実施形態では、第2突入電流軽減回路12を動作させることにより、図4(B)に示す270〔mA〕、145〔mA〕の各電流を大幅に減少できる。
以上説明したように、この第3実施形態では、予備充電回路6および第1突入電流軽減回路11の他に、第2突入電流軽減回路12を設けるようにしたので、チャージポンプ回路1の動作の開始時に、チャージポンプ回路1の充電動作に代えて、第2突入電流軽減回路12がその充電動作を一時的に小さな電流で行うことができる。
【0046】
このため、第3実施形態によれば、チャージポンプ回路1の動作開始時において、第2実施形態に比べてさらに突入電流を減少することができ、この突入電流による他の機器への悪影響を防止できる。
次に、本発明のDC/DCコンバータの第4実施形態の構成について、図6を参照して説明する。
第1実施形態〜第3実施形態は、正の電圧を得るDC/DCコンバータに適用した場合について説明したが、本発明は負の電圧を得るようにしたDC/DCコンバータにも適用可能である。
【0047】
この第4実施形態は、負の電圧を得るようにしたDC/DCコンバータに適用したものであり、その構成は第3実施形態と基本的に同様であるので、第3実施形態を参照しながら、その概要について説明する。
すなわち、この第4実施形態は、図6に示すように、チャージポンプ回路21と、このチャージポンプ回路21を駆動する駆動回路2と、この駆動回路2に供給する信号を発振する発振回路3と、出力コンデンサCV1と、入力端子4と、出力端子5とを備え、これらにより負の電圧を生成出力するDC/DCコンバータを構成している。
【0048】
さらに、この第4実施形態は、第3実施形態と同様に予備充電回路22、第1突入電流軽減回路23、および第2突入電流軽減回路24を備えている。
チャージポンプ回路21は、MOSトランジスタQ11〜Q14と、コンデンサC1とからなる。すなわち、このチャージポンプ回路21は、駆動回路2によりMOSトランジスタQ11、Q13のみをオンにしてコンデンサC1を直流入力電圧Vinまで充電し、次に、MOSトランジスタQ12、Q14のみをオンにして、そのコンデンサC1の充電電圧を反転出力し、これを負の電圧として取り出すようになっている。
【0049】
予備充電回路22は、図5の予備充電回路6に相当するものであり、MOSトランジスタQ15〜Q17と、インバータ25、26から構成される。すなわち、予備充電回路22は、チャージポンプ回路21が非動作時に、MOSトランジスタQ15〜Q17がオンし、これによりコンデンサCと出力用コンデンサCV1を入力直流電圧Vinまで充電する。
第1突入電流軽減回路23は、図5の第1突入電流軽減回路11に相当するものであり、MOSトランジスタQ12Aと切り換えスイッチSW12とから構成される。
【0050】
すなわち、第1突入電流軽減回路23は、チャージポンプ回路21の動作開始時に、そのチャージポンプ回路21の充電電圧の反転出力動作に代えて、チャージポンプ回路21よりも小さな能力でその反転出力動作を一時的に行うものである。このときには、図6に示す切り換えスイッチSW12の接点が図示の位置とは反対の位置となり、MOSトランジスタQ12に代えて、それよりもトランジスタサイズの小さなMOSトランジスタ12Aが使用される。
【0051】
第2突入電流軽減回路24は、図6の第2突入電流軽減回路12に相当するものであり、MOSトランジスタQ13Aと切り換えスイッチSW11とから構成される。
すなわち、第2突入電流軽減回路24は、チャージポンプ回路21の動作開始時に、そのチャージポンプ回路21の充電動作に代えて、チャージポンプ回路21よりも小さな能力でその充電動作を一時的に行うものである。このときには、図6に示す切り換えスイッチSW11の接点が図示の位置とは反対の位置となり、MOSトランジスタQ13に代えて、それよりもトランジスタサイズの小さなMOSトランジスタ13Aが使用される。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、チャージポンプ回路の動作の開始時における突入電流を軽減することができ、この突入電流による他の機器への悪影響を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態の構成を示す回路図である。
【図2】 その第1実施形態の突入電流と出力電圧の一例を示す波形図である。
【図3】 本発明の第2実施形態の構成を示す回路図である。
【図4】 その第2実施形態の突入電流と出力電圧の一例を示す波形図である。
【図5】 本発明の第3実施形態の構成を示す回路図である。
【図6】 本発明の第4実施形態の構成を示す回路図である。
【図7】 従来のDC/DCコンバータの構成を示す回路図である。
【図8】 そのDC/DCコンバータの突入電流と出力電圧の波形図である。
【符号の説明】
1、21 チャージポンプ回路
2 駆動回路
3 発振回路
6、22 予備充電回路
11、23 第1突入電流軽減回路
12、24 第2突入電流軽減回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a DC / DC converter that converts a DC voltage into a predetermined DC voltage, and more particularly, to a DC / DC converter using a charge pump system.
[0002]
[Prior art]
As a conventional DC / DC converter using a charge pump system, for example, a double booster as shown in FIG. 7 is known.
As shown in FIG. 7, the DC / DC converter includes a double boosting
[0003]
The
Next, an example of the operation of the conventional DC / DC converter having such a configuration will be described with reference to FIGS.
Now, when the power is turned on, there are parasitic diodes in the MOS transistors Q1 and Q2, so that the input DC voltage Vin rapidly charges the output capacitor CV1 having no charge. For this reason, as shown in FIG. 8B, a large charging current flows through the output capacitor CV1. Due to this charging current (rush current), the output voltage Vout rises rapidly to about 2.4 [V] as shown in FIG. At this time, since only Q2 and Q4 are turned on, the input DC voltage Vin charges the capacitor C1 having almost no charge.
[0004]
Next, since the
Furthermore, since the
[0005]
Next, since the
Thereafter, by repeating these operations, the charging current of the capacitor CV1 gradually decreases as shown in FIG. 8 (B), and the output voltage gradually decreases as shown in FIG. 8 (A). It increases and finally becomes about 6 [V].
[0006]
Thereafter, the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional DC / DC converter, as described above, a large charging current, that is, an inrush current flows through the capacitor C1 and the output capacitor CV1 at the start of the operation of the charge pump circuit, which adversely affects other devices, for example. There is an inconvenience.
In view of the above, an object of the present invention is to provide a DC / DC converter that reduces inrush current.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve the object of the present invention, the inventions described in
That is, the invention according to
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the DC / DC converter according to the first aspect, the DC / DC converter includes an output capacitor, and the precharge circuit is configured by the charge pump circuit. Before starting the operation, The capacitor and the output capacitor are preliminarily charged. And the precharging circuit includes a first switch element that charges the input voltage by applying the input voltage to the capacitor, and a second switch element that charges the input voltage by applying the input voltage to the output capacitor. The first and second switch elements are turned on during preliminary charging of the capacitor and the output capacitor, respectively, and are turned off after the charging is completed. It is characterized by this.
Thus, in the first and second aspects of the invention, the precharge circuit can precharge the capacitor of the charge pump circuit when the charge pump circuit is not operating. For this reason, at the start of the operation of the charge pump circuit, the inrush current can be made smaller than before.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a DC / DC having a charge pump circuit that charges a capacitor to an input voltage, applies the input voltage to the charge voltage of the capacitor, boosts the voltage, or inverts and outputs the charge voltage of the capacitor. A DC converter, wherein the charge pump circuit is preliminarily charged when the charge pump circuit is not operating; and the boost operation or the inverted output operation of the charge pump circuit when the charge pump circuit starts operating Instead, a first inrush current reducing circuit that performs the boosting operation or the inverting output operation with a smaller capacity than the charge pump circuit is provided.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the DC / DC converter according to the third aspect, the first inrush current reducing circuit is a MOS transistor used by the charge pump circuit for the boosting operation or the inverted output operation. An auxiliary MOS transistor having a transistor size smaller than that of the MOS transistor and switching means for selectively switching the operation of the MOS transistor and the auxiliary MOS transistor are provided in parallel.
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, in the DC / DC converter according to the third or fourth aspect of the present invention, the DC / DC converter includes an output capacitor, and the precharge circuit is inactive with the charge pump circuit. In some cases, the capacitor and the output capacitor are preliminarily charged.
Thus, in each invention of Claims 3-5, in addition to the preliminary charging circuit, the first inrush current reducing circuit is provided. Then, the first inrush current reducing circuit replaces the boost operation or the inverted output operation of the charge pump circuit at the start of the operation of the charge pump circuit, and the boost operation or the inverted output operation thereof with a smaller capacity than the charge pump circuit. I do.
[0013]
Therefore, in each of the inventions according to
According to a sixth aspect of the present invention, a DC / DC having a charge pump circuit that charges a capacitor to an input voltage, applies the input voltage to the charge voltage of the capacitor, boosts the voltage, or inverts and outputs the charge voltage of the capacitor. A DC converter, wherein the charge pump circuit is preliminarily charged when the charge pump circuit is not operating; and the boost operation or the inverted output operation of the charge pump circuit when the charge pump circuit starts operating Instead of the first inrush current reducing circuit that performs the boosting operation or the inverting output operation with a smaller capacity than the charge pump circuit, and charging the capacitor of the charge pump circuit at the start of the operation of the charge pump circuit. Instead of the second inrush electric power that charges the battery with a smaller capacity than the charge pump circuit. And reduce the circuit, it is characterized in that it has to include a.
[0014]
According to a seventh aspect of the present invention, in the DC / DC converter according to the sixth aspect, the first inrush current reducing circuit is a first circuit used by the charge pump circuit for the step-up operation or the inverted output operation. A first auxiliary MOS transistor that is provided in parallel with the MOS transistor and has a smaller transistor size than the first MOS transistor, and a first switch for selectively switching the operation of the first MOS transistor and the first auxiliary MOS transistor. The second inrush current reducing circuit is provided in parallel with the second MOS transistor used for the charging operation of the charge pump circuit, and the transistor size is smaller than that of the second MOS transistor. A second auxiliary MOS transistor; the second MOS transistor; and the second auxiliary MO transistor. And it is characterized in that it comprises a second switching means for switching the operation of the transistor selectively, the.
[0015]
According to an eighth aspect of the present invention, in the DC / DC converter according to the sixth or seventh aspect, the DC / DC converter includes an output capacitor, and the precharge circuit is inactive with the charge pump circuit. In some cases, the capacitor and the output capacitor are preliminarily charged.
As described above, in each of the sixth to eighth aspects of the present invention, the second inrush current reducing circuit is provided in addition to the preliminary charging circuit and the first inrush current reducing circuit. Then, the second inrush current reducing circuit, at the start of the operation of the charge pump circuit, instead of charging the capacitor of the charge pump circuit, performs charging with a smaller capacity than the charge pump circuit.
Therefore, in each of the inventions according to claims 6 to 8, the inrush current can be further reduced at the start of the operation of the charge pump circuit as compared with the inventions of
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the DC / DC converter of the present invention will be described with reference to the drawings.
The configuration of the first embodiment of the DC / DC converter of the present invention will be described with reference to FIG.
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, a
[0017]
Further, in the first embodiment, when the DC / DC converter is not operating, the capacitor C1 and the output capacitor CV1 constituting the
The
[0018]
Specifically, the MOS transistors Q1 to Q4 are connected in series between the
[0019]
The
The precharge circuit 6 is for charging the capacitor C1 with the input DC voltage Vin and for charging the output capacitor CV1 with the input DC voltage Vin based on the power-off signal when the DC / DC converter is not operating. It consists of.
[0020]
As shown in FIG. 1, the one for charging the capacitor C1 includes MOS transistors Q5 and Q6 and an inverter 9. That is, when the DC / DC converter is not operating, the MOS transistors Q5 and Q6 are turned on based on the power-off signal, thereby charging the capacitor C1 with the input DC voltage Vin.
Specifically, the drain of the MOS transistor Q5 is connected to the input line 8, and the source is connected to one end of the capacitor C1. The drain of the MOS transistor Q6 is connected to the other end of the capacitor C1, and the source thereof is grounded. Further, the MOS transistor Q5 is controlled to be turned on / off by applying a power-off signal to the gate, and the MOS transistor Q6 is controlled to be turned on / off by applying a power-off signal to the gate via an inverter 9. .
[0021]
In order to charge the output capacitor CV1, as shown in FIG. 1, when the DC / DC converter is not operating, the MOS transistor Q7 is turned on based on the power-off signal, so that the capacitor CV1 is turned on by the input DC voltage Vin. It comes to charge.
Specifically, the drain of the MOS transistor Q7 is connected to the input line 8, and the source is connected to one end of the capacitor CV1 through the
[0022]
Next, an operation example of the first embodiment having such a configuration will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
In the first embodiment, as shown in FIG. 2, when the power is turned on, the precharge circuit 6 is operated with a power-off signal until 5 [mS] has elapsed since the power is turned on. A case where the
[0023]
Here, the power-off signal is at the “L” level when the
In this case, when the power is turned on, the power-off signal is at the “L” level for a period from when the power is turned on until 5 [mS] elapses, and during this period, the MOS transistors Q5 to Q7 are turned on. For this reason, when the power is turned on, as shown in FIG. 2B, a charging current suddenly flows through the capacitor C1 and the output capacitor CV1 due to the input DC voltage Vin. Along with this, as shown in FIG. 2A, the output voltage Vout of the
[0024]
When 5 [mS] has elapsed since the power was turned on, the power-off signal changes from the “L” level to the “H” level to drive the
Thereafter, since the
[0025]
Next, since the
Next, since the
[0026]
Thereafter, by repeating these operations, the charging current of the capacitor CV1 gradually decreases as shown in FIG. 2B, and the output voltage Vout gradually increases as shown in FIG. 2A. And finally increases to about 6 [V].
Thereafter, the
[0027]
As described above, according to the first embodiment, since the preliminary charging circuit 6 is provided, the capacitor C1 is precharged by the preliminary charging circuit 6, and the operation of the
In the above description, the case where the capacitors C1 and CV1 are charged in advance by the preliminary charging circuit 6 when the power is turned on and the
[0028]
However, the power-off signal is at the “L” level when the
Therefore, during the period when the
[0029]
Next, the configuration of the second embodiment of the DC / DC converter of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, the second embodiment is based on the configuration of the first embodiment, and a first inrush
The first inrush current reducing
[0030]
That is, as shown in FIG. 3, the first inrush
Further, as will be described later, the MOS transistor Q3A uses a transistor whose size is smaller than that of the MOS transistor Q3 in order to reduce the inrush current by making it smaller than the current flowing through the MOS transistor Q3. .
[0031]
More specifically, the drain and source of the MOS transistor Q3 are connected to the drain and source of the MOS transistor Q3, respectively. The drive signal from the
[0032]
In addition, since the structure of the other part of this 2nd Embodiment is the same as that of the structure of 1st Embodiment shown in FIG. 1, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and description of the structure is abbreviate | omitted.
Next, an operation example of the second embodiment having such a configuration will be described with reference to FIGS.
In the second embodiment, as shown in FIG. 4, when the power is turned on, the precharge circuit 6 is operated by the power-off signal during the period from when the power is turned on until 5 [mS] elapses. When the
[0033]
In this case, the precharge circuit 6 operates in the same manner as in the first embodiment until 5 [mS] has elapsed since the power is turned on, and the charging current of the capacitor C1 is as shown in FIG. The output voltage Vout is as shown in FIG.
When 5 [mS] has elapsed since the power was turned on, the contact of the changeover switch SW1 is switched to the side opposite to the position in FIG. 3, and the first inrush
[0034]
That is, the
[0035]
With this charging current, the output voltage Vout suddenly rises from about 3 [V] to about 4.6 [V] as shown in FIG.
Furthermore, since the
[0036]
Next, since the
[0037]
Thereafter, by repeating these operations, the charging current of the capacitor C1 gradually decreases as shown in FIG. 4B, and the output voltage gradually decreases as shown in FIG. 4A. It increases and becomes about 6 [V] after 8 [mS] since the power is turned on.
Thereafter, the
[0038]
As described above, in the second embodiment, since the first inrush
For this reason, according to the second embodiment, at the start of the operation of the
[0039]
Next, the structure of 3rd Embodiment of the DC / DC converter of this invention is demonstrated with reference to FIG.
As shown in FIG. 5, the third embodiment is based on the configuration of the second embodiment shown in FIG. 3, and a second inrush
The second inrush
[0040]
That is, as shown in FIG. 5, the second inrush
Further, as will be described later, the MOS transistor Q2A uses a transistor whose transistor size is smaller than that of the MOS transistor Q2 in order to reduce the inrush current by making it smaller than the current flowing through the MOS transistor Q2. .
[0041]
More specifically, the drain and the source of the MOS transistor Q2A are connected to the drain and the source of the MOS transistor Q2, respectively. The drive signal from the
[0042]
In addition, since the structure of the other part of this 3rd Embodiment is the same as that of 2nd Embodiment shown in FIG. 3, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and description of the structure is abbreviate | omitted.
Next, an operation example of the third embodiment having such a configuration will be described below.
In the third embodiment, a second inrush
[0043]
Therefore, in the third embodiment, as shown in FIG. 4, during the period in which the
At this time, first, the
[0044]
Next, since the
However, since the transistor size of the MOS transistor Q2A is smaller than that of the MOS transistor Q2, the charging current can be greatly reduced compared to the case of the second embodiment. That is, the charging current of 470 [mA] shown in FIG.
[0045]
In this way, in the third embodiment, by operating the second inrush
As described above, in the third embodiment, since the second inrush current reducing
[0046]
For this reason, according to the third embodiment, at the start of the operation of the
Next, the structure of 4th Embodiment of the DC / DC converter of this invention is demonstrated with reference to FIG.
In the first to third embodiments, the case where the present invention is applied to a DC / DC converter that obtains a positive voltage has been described. However, the present invention can also be applied to a DC / DC converter that obtains a negative voltage. .
[0047]
The fourth embodiment is applied to a DC / DC converter that obtains a negative voltage, and its configuration is basically the same as that of the third embodiment. Therefore, referring to the third embodiment, FIG. The outline will be described.
That is, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 6, a
[0048]
Furthermore, this 4th Embodiment is provided with the
The
[0049]
The
The first inrush
[0050]
That is, the first inrush
[0051]
The second inrush
That is, the second inrush
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the inrush current at the start of the operation of the charge pump circuit can be reduced, and adverse effects on other devices due to the inrush current can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a waveform diagram showing an example of an inrush current and an output voltage according to the first embodiment.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a waveform diagram showing an example of an inrush current and an output voltage according to the second embodiment.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional DC / DC converter.
FIG. 8 is a waveform diagram of inrush current and output voltage of the DC / DC converter.
[Explanation of symbols]
1,21 Charge pump circuit
2 Drive circuit
3 Oscillator circuit
6,22 Pre-charging circuit
11, 23 First inrush current reduction circuit
12, 24 Second inrush current reduction circuit
Claims (8)
前記チャージポンプ回路の動作の開始前に、前記コンデンサを予備的に充電する予備充電回路を備え、
前記予備充電回路は、前記入力電圧を前記コンデンサに印加して充電するスイッチ素子を有し、前記スイッチ素子は前記コンデンサの予備的な充電時にオンし、その充電終了後にはオフするようになっていることを特徴とするDC/DCコンバータ。A DC / DC converter having a charge pump circuit that charges a capacitor to an input voltage, applies the input voltage to the charge voltage of the capacitor, boosts the voltage, or inverts and outputs the charge voltage of the capacitor;
A pre-charging circuit for pre-charging the capacitor before the start of the operation of the charge pump circuit;
The preliminary charging circuit has a switching element that charges by applying the input voltage to the capacitor, and the switching element is turned on when the capacitor is preliminarily charged and is turned off after the charging is completed. DC / DC converter, characterized in that there.
かつ、前記予備充電回路は、前記入力電圧を前記コンデンサに印加して充電する第1スイッチ素子と、前記入力電圧を前記出力用コンデンサに印加して充電する第2スイッチ素子とを有し、前記第1および第2スイッチ素子は、それぞれ前記コンデンサおよび前記出力用コンデンサの予備的な充電時にオンし、その充電終了後にはオフするようになっていることを特徴とする請求項1に記載のDC/DCコンバータ。The DC / DC converter includes an output capacitor, and the preliminary charging circuit preliminarily charges the capacitor and the output capacitor before the operation of the charge pump circuit is started .
The preliminary charging circuit includes a first switch element that charges the input voltage by applying the input voltage to the capacitor, and a second switch element that charges the input voltage by applying the input voltage to the capacitor. 2. The DC according to claim 1, wherein the first switch element and the second switch element are turned on during preliminary charging of the capacitor and the output capacitor, respectively, and turned off after completion of the charging. / DC converter.
前記チャージポンプ回路の非動作時に、前記コンデンサを予備的に充電する予備充電回路と、
前記チャージポンプ回路の動作開始時に、前記チャージポンプ回路の前記昇圧動作または前記反転出力動作に代えて、前記チャージポンプ回路よりも小さな能力でその昇圧動作またはその反転出力動作を行う第1の突入電流軽減回路と、
を備えるようにしたことを特徴とするDC/DCコンバータ。A DC / DC converter having a charge pump circuit that charges a capacitor to an input voltage, applies the input voltage to the charge voltage of the capacitor, boosts the voltage, or inverts and outputs the charge voltage of the capacitor;
A pre-charging circuit that pre-charges the capacitor during non-operation of the charge pump circuit;
At the start of the operation of the charge pump circuit, instead of the boost operation or the inverted output operation of the charge pump circuit, a first inrush current that performs the boost operation or the inverted output operation with a smaller capacity than the charge pump circuit A mitigation circuit;
A DC / DC converter characterized by comprising:
前記チャージポンプ回路が前記昇圧動作または前記反転出力動作に使用するMOSトランジスタに並列に設け、そのMOSトランジスタよりもトランジスタサイズの小さな補助MOSトランジスタと、
前記MOSトランジスタと前記補助MOSトランジスタの動作を選択的に切り換える切換え手段と、
を備えていることを特徴とする請求項3に記載のDC/DCコンバータ。The first inrush current reduction circuit includes:
The charge pump circuit is provided in parallel with the MOS transistor used for the boosting operation or the inverted output operation, and an auxiliary MOS transistor having a smaller transistor size than the MOS transistor,
Switching means for selectively switching the operation of the MOS transistor and the auxiliary MOS transistor;
The DC / DC converter according to claim 3, further comprising:
前記チャージポンプ回路の非動作時に、前記コンデンサを予備的に充電する予備充電回路と、
前記チャージポンプ回路の動作開始時に、前記チャージポンプ回路の前記昇圧動作または前記反転出力動作に代えて、前記チャージポンプ回路よりも小さな能力でその昇圧動作またはその反転出力動作を行う第1の突入電流軽減回路と、
前記チャージポンプ回路の動作開始時に、前記チャージポンプ回路の前記コンデンサの充電に代えて、前記チャージポンプ回路よりも小さな能力でその充電を行う第2の突入電流軽減回路と、
を備えるようにしたことを特徴とするDC/DCコンバータ。A DC / DC converter having a charge pump circuit that charges a capacitor to an input voltage, applies the input voltage to the charge voltage of the capacitor, boosts the voltage, or inverts and outputs the charge voltage of the capacitor;
A pre-charging circuit that pre-charges the capacitor during non-operation of the charge pump circuit;
At the start of the operation of the charge pump circuit, instead of the boost operation or the inverted output operation of the charge pump circuit, a first inrush current that performs the boost operation or the inverted output operation with a smaller capacity than the charge pump circuit A mitigation circuit;
Instead of charging the capacitor of the charge pump circuit at the start of operation of the charge pump circuit, a second inrush current reducing circuit that charges the capacitor with a smaller capacity than the charge pump circuit;
A DC / DC converter characterized by comprising:
前記チャージポンプ回路が前記昇圧動作または前記反転出力動作に使用する第1のMOSトランジスタに並列に設け、その第1のMOSトランジスタよりもトランジスタサイズの小さな第1の補助MOSトランジスタと、
前記第1のMOSトランジスタと前記第1の補助MOSトランジスタの動作を選択的に切り換える第1の切換え手段とを備え、
前記第2の突入電流軽減回路は、
前記チャージポンプ回路の前記充電動作に使用する第2のMOSトランジスタに並列に設け、その第2のMOSトランジスタよりもトランジスタサイズの小さな第2の補助MOSトランジスタと、
前記第2のMOSトランジスタと前記第2の補助MOSトランジスタの動作を選択的に切り換える第2の切換え手段と、
を備えていることを特徴とする請求項6に記載のDC/DCコンバータ。The first inrush current reduction circuit includes:
A first auxiliary MOS transistor provided in parallel with a first MOS transistor used by the charge pump circuit for the boosting operation or the inverting output operation and having a smaller transistor size than the first MOS transistor;
First switching means for selectively switching the operation of the first MOS transistor and the first auxiliary MOS transistor;
The second inrush current reduction circuit includes:
A second auxiliary MOS transistor provided in parallel with the second MOS transistor used for the charging operation of the charge pump circuit, the transistor size being smaller than the second MOS transistor;
Second switching means for selectively switching the operation of the second MOS transistor and the second auxiliary MOS transistor;
The DC / DC converter according to claim 6, further comprising:
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