JPH056424B2 - - Google Patents
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- JPH056424B2 JPH056424B2 JP61030455A JP3045586A JPH056424B2 JP H056424 B2 JPH056424 B2 JP H056424B2 JP 61030455 A JP61030455 A JP 61030455A JP 3045586 A JP3045586 A JP 3045586A JP H056424 B2 JPH056424 B2 JP H056424B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はMOSトランジスタとコンデンサーよ
りなる昇圧回路に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a booster circuit comprising a MOS transistor and a capacitor.
本発明の目的は電圧損失、電力損失とも極少
で、かつ小型、製造容易な昇圧回路を提供する事
にある。 An object of the present invention is to provide a booster circuit that has minimal voltage loss and power loss, is small in size, and is easy to manufacture.
従来、液晶表示腕時計において、液晶を駆動す
るのに必要な高い電圧を得るために昇圧回路が用
いられている。また、液晶のダイナミツク駆動に
おいても高電圧が必要なため昇圧回路が用いられ
ている。従来の代表的な昇圧回路としては、
1 トランスを用いた昇圧回路。 Conventionally, in liquid crystal display wristwatches, a booster circuit has been used to obtain the high voltage necessary to drive the liquid crystal. Furthermore, since high voltage is required for dynamic driving of liquid crystals, a booster circuit is used. Typical conventional step-up circuits include: 1. A step-up circuit using a transformer.
2 コンデンサとダイオードを用いたシエンケル
形昇圧回路。2 Schenkel type booster circuit using capacitors and diodes.
がある。第1図にトランスを用いた昇圧回路を、
第2図にシエンケル形昇圧回路を示す。第2図に
おいてaは倍電圧昇圧回路、bは4倍電圧昇圧回
路である。第1図において1は電源電池、2は昇
圧用短形波発生回路、3は昇圧用トランス、4は
整流用ダイオード、E1は電源電圧、E2は昇圧出
力電圧をそれぞれ表わしている。第2図において
5,6,9,10,11,12はシヨツトキーダ
イオード、7,8,13,14,15,16は昇
圧用コンデンサーをそれぞれ表わしている。There is. Figure 1 shows a step-up circuit using a transformer.
Figure 2 shows a Schienkel type booster circuit. In FIG. 2, a is a voltage doubler booster circuit, and b is a quadruple voltage booster circuit. In FIG. 1, 1 is a power supply battery, 2 is a step-up rectangular wave generation circuit, 3 is a step-up transformer, 4 is a rectifier diode, E 1 is a power supply voltage, and E 2 is a step-up output voltage. In FIG. 2, 5, 6, 9, 10, 11, and 12 represent Schottky diodes, and 7, 8, 13, 14, 15, and 16 represent boost capacitors, respectively.
第1図,第2図中のQ,はそれぞれ昇圧用方
形波信号、及びその反転信号であり、回路動作に
ついては既に良く知られているので省略する。 Q in FIGS. 1 and 2 is a boosting square wave signal and its inverted signal, respectively, and since the circuit operation is already well known, a description thereof will be omitted.
これら従来の昇圧回路は、個別部品が大きい、
多い、またはダイオードによる損失があるといつ
た欠点がある。第1図の回路では形の大きいトラ
ンスという個別部品が必要である。第2図のシエ
ンケル形昇圧回路ではコンデンサとダイオードが
多数必要である。このダイオードには順方向電圧
降下を減らすためにシヨツトキ・ダイオードとい
うやや特殊な個別部品としてのダイオードが用い
られている。また、ダイオードを使用している限
り、順方向電圧降下による電圧損失、電力損失は
避けられない。電圧に関してはダイオード1個当
り0.2V位の損失があり、低温域では更に大きく
なる。電力損失に関しては第1図より第2図の回
路の方が良いが、それでも大体、85%以下であ
る。 These conventional booster circuits have large individual components.
Disadvantages include high losses and diode losses. The circuit of FIG. 1 requires a separate component, a large transformer. The Schenkel type booster circuit shown in FIG. 2 requires a large number of capacitors and diodes. This diode uses a somewhat special individual component called a Schottky diode to reduce the forward voltage drop. Furthermore, as long as diodes are used, voltage loss and power loss due to forward voltage drop are unavoidable. Regarding voltage, there is a loss of about 0.2V per diode, and it becomes even larger in the low temperature range. Regarding power loss, the circuit shown in Figure 2 is better than that shown in Figure 1, but it is still generally less than 85%.
本発明においては線形スイツチング素子である
MOSトランジスタを用いてコンデンサーを充放
電させ、昇圧を行なう。MOSトランジスタは時
計用IC上に集積できるから、個別部品は少なく
なり、時計に組込み易くなる。またダイオードの
様な非線形素子を使用しないから理想的な昇圧比
が得られる。例えば倍電圧昇圧回路においては昇
圧比は1.99倍以上の値が得られている。更にスイ
ツチング素子となる複数のMOSトランジスタの
ゲート信号の反転タイミングを相当にずらすこと
により、もれ電流を完全に防止し90%以上の高い
電力変換動を可能としている。以上の様に本発明
は従来の昇圧回路の欠点の多くを取り除いたもの
である。 In the present invention, it is a linear switching element.
A MOS transistor is used to charge and discharge a capacitor to boost the voltage. Since MOS transistors can be integrated onto watch ICs, there are fewer individual components, making it easier to incorporate them into watches. Furthermore, since nonlinear elements such as diodes are not used, an ideal boost ratio can be obtained. For example, in a voltage doubler booster circuit, a boost ratio of 1.99 times or more has been obtained. Furthermore, by considerably shifting the inversion timing of the gate signals of the multiple MOS transistors that serve as switching elements, leakage current is completely prevented and high power conversion of over 90% is possible. As described above, the present invention eliminates many of the drawbacks of conventional booster circuits.
第3図に本発明によるコンデンサー、線形スイ
ツチング素子からなる倍電圧昇圧回路の原理を示
す。1は電源電池、S1〜S3はスイツチング素子、
7,8は個別コンデンサである。E1は電源電圧、
E2は昇圧電圧である。 FIG. 3 shows the principle of a voltage doubler booster circuit comprising a capacitor and a linear switching element according to the present invention. 1 is a power supply battery, S 1 to S 3 are switching elements,
7 and 8 are individual capacitors. E 1 is the power supply voltage,
E 2 is the boost voltage.
第3図aにおいて、先づコンデンサ7を電源電
圧E1まで充電する。この時S1は閉じS2は接地さ
れている。一方コンデンサ8はS3が開いているの
で何も影響を受けない。次に第3図のbの状態に
なる。この時S1は開きS2は電源側に接続されるの
で、電源電池1とコンデンサ7は直列に接続され
る。従つてコンデンサー7の先端には電源電池の
電圧E1とコンデンサー7に充電された電圧E1と
の和、つまり2E1という電圧が現われる。そして
S3が閉じられるとコンデンサー8はこの電圧2
E1で充電される。第3図のaとbの状態が交互
にくり返される事によつてコンデンサー8の端子
電圧E2は完全に2E1となり、完全倍電圧の昇圧
回路が実現される。この出力電圧E2を基にして
更に倍電圧昇圧をくり返せば2m倍圧回路が実現で
きるし、又、2m倍昇圧電圧に電源電圧E1をl回
積み重ねると(2m+l)倍昇圧回路が実現でき
る。つまり、この昇圧原理を用いれば任意のn倍
昇圧回路が実現できる。ただし,m,l,nは1
以上の自然数である。 In FIG. 3a, first the capacitor 7 is charged to the power supply voltage E1 . At this time, S 1 is closed and S 2 is grounded. On the other hand, capacitor 8 is unaffected because S3 is open. Next, the state shown in FIG. 3b is reached. At this time, S1 is opened and S2 is connected to the power supply side, so the power supply battery 1 and the capacitor 7 are connected in series. Therefore, the sum of the voltage E 1 of the power supply battery and the voltage E 1 charged in the capacitor 7, that is, a voltage of 2E 1 appears at the tip of the capacitor 7. and
When S 3 is closed, capacitor 8 receives this voltage 2
Charged with E 1 . By repeating the states a and b in FIG. 3 alternately, the terminal voltage E2 of the capacitor 8 becomes completely 2E1 , and a complete voltage doubler step-up circuit is realized. A 2 m voltage doubler circuit can be realized by repeating voltage boosting based on this output voltage E 2 , and if the power supply voltage E 1 is stacked l times on the 2 m boosted voltage, the voltage is increased by (2 m + l) times. A booster circuit can be realized. In other words, by using this boosting principle, any n-times boosting circuit can be realized. However, m, l, n are 1
These are the above natural numbers.
実際の昇圧比の上限はスイツチング素子、及び
コンデンサの耐圧によつて制限される。 The actual upper limit of the boost ratio is limited by the switching element and the withstand voltage of the capacitor.
第4図に、本発明によるMOSトランジスタを
使つた倍電圧昇圧回路を、第5図にそのタイミン
グチヤートを示す。電源電池1、コンデンサー
7,8は第3図と同じであり、P−MOSトラン
ジスタ20、C−MOSインバータ23、P−
MOSトランジスタ22の各MOSトランジスタは
第3図のS1,S2,S3の働きをする。34は低電圧
系−高電圧系C−MOSインターフエイス回路で
あり、P−MOSトランジスタ22のスイツチン
グ制御信号cを低電圧から高電圧に変換する。
又、MOSトランジスタ20,22のサブストレ
ート電極は必ず第4図にある方向、即ち、各々の
ドレイン電極に接続して、MOSトランジスタの
寄生ダイオードがコンデンサーの充電電流に対し
て順方向となるようにしなければならない。でな
いとせつかくの昇圧電圧が寄生ダイオードによつ
て電源側へ逆流してしまう。回路の動作はP−
MOSトランジスタ20は、スイツチング信号制
御BがC−MOSインバータ21で反転された
により、P−MOSトランジスタ22はスイツチ
ング制御信号Cが反転及び電圧変換された信号C
によつて夫々スイツチングされ、切換スイツチと
なるC−MOSインバータ2個よりなるC−MOS
バツフア23にはスイツチング制御信号Aが入力
されコンデンサ7の一方の端子の電位を切換える
ことにより、第3図の説明の如く動作する。ここ
でスイツチング素子23,20,22を駆動する
スイツチング制御信号を第5図A,B,Cとし、
それぞれのパルス幅をわずかに違える事により、
スイツチング素子の相互間の干渉を無くしてい
る。 FIG. 4 shows a voltage doubler booster circuit using MOS transistors according to the present invention, and FIG. 5 shows its timing chart. The power supply battery 1 and capacitors 7 and 8 are the same as in FIG. 3, and the P-MOS transistor 20, C-MOS inverter 23, and
Each MOS transistor of the MOS transistor 22 functions as S 1 , S 2 , and S 3 in FIG. 34 is a low voltage system-high voltage system C-MOS interface circuit, which converts the switching control signal c of the P-MOS transistor 22 from a low voltage to a high voltage.
Also, the substrate electrodes of the MOS transistors 20 and 22 must be connected in the direction shown in FIG. 4, that is, to their respective drain electrodes, so that the parasitic diodes of the MOS transistors are in the forward direction with respect to the charging current of the capacitor. There must be. Otherwise, the urgent boosted voltage will flow back to the power supply side due to the parasitic diode. The operation of the circuit is P-
The MOS transistor 20 receives the switching signal control signal B which is inverted by the C-MOS inverter 21, and the P-MOS transistor 22 receives the signal C obtained by inverting and converting the switching control signal C.
A C-MOS inverter consisting of two C-MOS inverters, each of which is switched by a switch, serves as a changeover switch.
A switching control signal A is input to the buffer 23 to switch the potential of one terminal of the capacitor 7, thereby operating as explained in FIG. Here, the switching control signals for driving the switching elements 23, 20, 22 are shown as A, B, and C in FIG.
By slightly different pulse widths,
Interference between switching elements is eliminated.
これは、第3図aの状態から第3図bの状態に
変化する際にスイツチS1とS3が一瞬であつても同
時にオンすると2E1に充電されたコンデンサー
8の電荷が電池E1を介して放電するおそれがあ
る。特にスイツチS1,S2をMOSトランジスタで
構成し、同じタイミングで反転する信号で制御す
ると、第4図のMOSトランジスタ20が完全に
オフする前にMOSトランジスタ22がオンして
しまい、コンデンサー8の電荷が放電され昇圧動
率が低下する。そして本発明では第5図のように
スイツチ制御信号BとCの反転タイミングをずら
し、信号Bがハイからローに変化し、MOSトラ
ンジスタ20が完全にオフしてから一定時間後
に、信号Cがローからハイに変化し、MOSトラ
ンジスタ22がオンするように構成されている。
同様に第3図bからaに状態が変わる際にもスイ
ツチS3がオフしてからスイツチS1がオンするよう
に第5図のスイツチング制御信号Cがハイからロ
ーに変化した後に信号Bがローからハイに変化
し、電荷のもれを防止している。 This means that when switches S1 and S3 are turned on at the same time, even momentarily, when changing from the state shown in Figure 3a to the state shown in Figure 3b, the charge in capacitor 8 charged to 2E1 is transferred to battery E1. There is a risk of discharge through the In particular, if switches S 1 and S 2 are configured with MOS transistors and controlled by signals that are inverted at the same timing, MOS transistor 22 will turn on before MOS transistor 20 in FIG. The charge is discharged and the boost dynamic rate decreases. In the present invention, the inversion timing of switch control signals B and C is shifted as shown in FIG. The configuration is such that the signal changes from high to high, turning on the MOS transistor 22.
Similarly, when the state changes from b to a in Fig. 3, the switching control signal C in Fig. 5 changes from high to low, and then the signal B changes so that switch S3 turns off and then switch S1 turns on. It changes from low to high to prevent charge leakage.
また、スイツチング制御信号AとBの関係も同
様な関係となつている。即ち、第3図aからbに
変化する際に、スイツチS1がオフする前にスイツ
チS2が切換わつてしまうとコンデンサー7の電荷
が放電されてしまう。そこで第5図のスイツチン
グ制御信号Aは、信号Bがハイかローに変化し
MOSトランジスター20が完全にオフした後に
ローからハイに変化しコンデンサー7の一方の端
子電圧を電池電圧E1に変化させてコンデンサー
7の電荷の放電を防止している。同様に第5図b
からaに変化する際には、スイツチS2が切換つた
後にスイツチS1がオンするように第5図の信号B
は、信号Aがハイからローに変化した後にローか
らハイに変化しMOSトランジスター20がオン
するように構成して電荷のもれを防止している。 Furthermore, the relationship between switching control signals A and B is similar. That is, when changing from a to b in FIG. 3, if the switch S2 is turned off before the switch S1 is turned off, the charge in the capacitor 7 will be discharged. Therefore, the switching control signal A in Fig. 5 changes depending on whether the signal B changes to high or low.
After the MOS transistor 20 is completely turned off, it changes from low to high, changing the voltage at one terminal of the capacitor 7 to the battery voltage E1 , thereby preventing the charge in the capacitor 7 from discharging. Similarly, Figure 5b
When changing from to a, the signal B in Fig. 5 is turned on so that switch S 1 is turned on after switch S 2 is switched.
is configured so that the signal A changes from high to low and then changes from low to high, turning on the MOS transistor 20, thereby preventing charge leakage.
このように本発明では、MOSトランジスタ2
0,22のスイツチング制御信号B,Cの反転タ
イミングをずらしコンデンサー8の電荷もれを防
止すると共にスイツチング制御信号A,Bの反転
タイミングをずらしてコンデンサー8の電荷もれ
を防止し、さらにスイツチング制御信号A,Cの
反転タイミングをずらすことによつてもコンデン
サー8の電荷もれを防止し、これら信号の関係を
単独又は組み合わせて用いることにより昇圧回路
の昇圧動率を著しく高めることができる。 In this way, in the present invention, the MOS transistor 2
By shifting the inversion timing of switching control signals B and C of 0 and 22 to prevent charge leakage from the capacitor 8, and by shifting the inversion timing of switching control signals A and B to prevent charge leakage from the capacitor 8, further switching control is performed. By shifting the inversion timing of the signals A and C, charge leakage from the capacitor 8 can be prevented, and by using the relationship between these signals alone or in combination, the boosting rate of the booster circuit can be significantly increased.
さらに、第5図のスイツチング制御信号AとC
についても信号Aがローからハイに変化した後に
信号Cがローからハイに変化して、第3図aから
bに変化する際に、スイツチS2がロー側にあると
きにスイツチS3がオンしてコンデンサー8の電が
もれるのを防止し、同様に、第3図bからaに変
化するときに、スイツチS2がスイツチS3がオフに
なるより先に切換わつてしまい、コンデンサー8
の電荷がもれるのを防止するため、第5図の信号
Cがハイからローに変化した後に信号Aがハイか
らローに変化するようになつている。 Furthermore, switching control signals A and C in FIG.
Similarly, when signal A changes from low to high and signal C changes from low to high, changing from a to b in Figure 3, switch S3 is turned on while switch S2 is on the low side. Similarly , when changing from FIG.
In order to prevent the charge from leaking, the signal A changes from high to low after the signal C in FIG. 5 changes from high to low.
従来のシエンケル形昇圧回路と似た条件で第4
図の回路を実験した結果を第6図に示す。動作周
波数は256Hz、コンデンサー7,8は共に0.47μF、
RCAのCD4000AシリーズのC−MOSトランジス
タを用い、E1=3000Vで測定した。CD4000Aシ
リーズには入力保護回路があるのでこれによるリ
ーグ電流を防ぐため、若干の回路を追加した。第
6図縦軸は昇圧比と電力変換効率一であり、電力
変換動率は●印昇圧比の値は×印で表わされてい
るがたいへん優秀である。負抵抗が200KΩ以上
の時、昇圧比は1.9倍以上という数値であり、た
いへん満足できるものであつた。電力変換効率の
測定値は●印で表わされているが、これもかなり
良い成積であり、広い範囲で効率90%を越えてい
る。高抵抗負荷側(微少電流負側)で効率が落ち
ているが、これは使用MOSトランジスタ自身、
又はその入力保護回路によるリーク電流が1μA程
あつたためである。 4th under conditions similar to conventional Schenkel type booster circuit
FIG. 6 shows the results of an experiment using the circuit shown in the figure. Operating frequency is 256Hz, capacitors 7 and 8 are both 0.47μF,
Measurements were made at E 1 =3000V using RCA's CD4000A series C-MOS transistor. The CD4000A series has an input protection circuit, so we added some circuitry to prevent league current from occurring. The vertical axis in FIG. 6 shows the boost ratio and the power conversion efficiency, and the power conversion efficiency is very excellent, although the value of the boost ratio marked with ● is represented by an x mark. When the negative resistance was 200KΩ or more, the boost ratio was 1.9 times or more, which was very satisfactory. The measured value of power conversion efficiency is indicated by a circle, and this is also a fairly good result, with efficiency exceeding 90% over a wide range. The efficiency decreases on the high resistance load side (minimal current negative side), but this is due to the MOS transistor itself.
Or it was because the leakage current from the input protection circuit was about 1μA.
従つて時計用としてリーク電流の少いC−
MOS−ICでつくれば高抵抗負側での効率も90%
以上になると考えられる。 Therefore, C- with low leakage current is suitable for watches.
If made with MOS-IC, the efficiency on the high resistance negative side is also 90%.
It is thought that it will be more than that.
以上の様に、本発明の昇圧回路は制御信号A,
B,Cの反転タイミングを相互にずらしたことか
ら従来の昇圧回路により優れそデータが得られて
いる。また、このデータからモノリシツクIC上
に薄膜集積された小容量コンデンサーを使つても
充分に液晶を駆動できると予想される。 As described above, the booster circuit of the present invention has control signals A,
Since the inversion timings of B and C are shifted from each other, superior data can be obtained using the conventional booster circuit. Furthermore, based on this data, it is predicted that the liquid crystal can be sufficiently driven even by using a small capacitance capacitor integrated in a thin film on a monolithic IC.
以上の様に、本発明はMOSトランジスタを線
形スイツチング素子として用い、しかも、そのス
イツチ制御信号の反転タイミングをずらし、コン
デンサーの電荷のもれを防止したことにより、極
めて高い動率が得られ、電子時計等に最適な昇圧
回路となる。 As described above, the present invention uses a MOS transistor as a linear switching element, shifts the inversion timing of the switch control signal, and prevents leakage of charge from the capacitor, thereby achieving an extremely high dynamic rate and This is an ideal booster circuit for watches, etc.
また、本発明では、第1のコンデンサー7の第
1の端子を第1のスイツチ素子20の第2の電極
に接続し、前記第1のコンデンサ7の第2の端子
を切換スイツチ23を介して電源の第1の極性ま
たは第2の極性の出力端に交互に接続し、直列接
続した異なるチヤンネルのMOSトランジスタを
前記第1のコンデンサ7に並列に接続すると共に
ゲート電極同士と出力電極同士とをそれぞれ接続
して前記出力電極を前記第1のスイツチ素子20
のゲート電極に接続したCMOSトランジスタ2
1を設け、前記CMOSトランジスタ21の前記
第1のスイツチ素子20と同一チヤンネルのトラ
ンジスタがオンの期間にのみ前記第1のコンデン
サ7の第2の端子に印加される電源の極性を切り
換える様、前記CMOSトランジスタ21のゲー
ト電極に印加される制御信号Bの切換タイミング
と切換スイツチ23に印加される制御信号Aの極
性切換タイミングとを異ならせることにより前記
第1のコンデンサから電源への逆流を防止するこ
とができ、昇圧が効率的に行える。 Further, in the present invention, the first terminal of the first capacitor 7 is connected to the second electrode of the first switch element 20, and the second terminal of the first capacitor 7 is connected via the changeover switch 23. MOS transistors of different channels connected in series and connected alternately to the output terminals of the first polarity or the second polarity of the power supply are connected in parallel to the first capacitor 7, and the gate electrodes are connected to each other and the output electrodes are connected to each other. The output electrodes are connected to the first switch element 20.
CMOS transistor 2 connected to the gate electrode of
1 is provided, and the polarity of the power supply applied to the second terminal of the first capacitor 7 is switched only when the transistor of the same channel as the first switch element 20 of the CMOS transistor 21 is on. By making the switching timing of the control signal B applied to the gate electrode of the CMOS transistor 21 different from the polarity switching timing of the control signal A applied to the changeover switch 23, backflow from the first capacitor to the power supply is prevented. It is possible to increase the pressure efficiently.
また、第1のコンデンサ7の放電時、第1のコ
ンデンサ7の第1の端子の電圧は、電源電圧と第
1のコンデンサ7の充電電圧との和となり、この
第1のコンデンサ7の第1の端子の電圧を
CMOSトランジスタのPチヤンネルトランジス
タを介して第1のスイツチ素子20のゲート電極
に印加するから、前記第1のコンデンサ7を放電
するとき、前記第1のスイツチ素子20のオフ状
態を保持するための別の高圧制御信号用電源が不
要であり回路が簡単に構成できるという効果を奏
する。 Further, when the first capacitor 7 is discharged, the voltage at the first terminal of the first capacitor 7 becomes the sum of the power supply voltage and the charging voltage of the first capacitor 7, The voltage at the terminals of
Since the voltage is applied to the gate electrode of the first switch element 20 through the P-channel transistor of the CMOS transistor, when the first capacitor 7 is discharged, an additional voltage is required to maintain the off state of the first switch element 20. There is no need for a power source for high-voltage control signals, and the circuit can be easily configured.
第1図は従来のトランスを使用した昇圧回路
図。第2図は従来のシエンケル形昇圧回路。aは
倍電圧昇圧回路図であり、bは4倍電圧昇圧回路
図である。第3図は本発明によるコンデンサーと
スイツチング素子による倍電圧昇圧回路の簡単な
動作説明図。aは充電期間、bは昇圧、放電期間
の状態の動作を表わしている。第4図は本発明に
よるコンデンサーとMOSスイツチング素子を使
つた倍電圧昇圧回路図。第5図は第4図の回路の
制御信号A,B,Cのタイミングチヤート。第6
図は第5図の回路の昇圧比、及び電力変換効率と
負荷抵抗との関係を示すグラフ。
20,22……P−MOSスイツチングトラン
ジスタ。21……C−MOSインバータによるイ
ンターフエイス。23……スイツチング素子とし
て働くC−MOSバツフア。34……低電圧系−
高電圧系のインターフエイス回路。A……C−
MOSバツフア23のスイツチング制御信号。B
……P−MOSTr20のスイツチング制御信号。
C……P−MOSTr22のスイツチング制御信
号。D……昇圧出力。
Figure 1 is a diagram of a step-up circuit using a conventional transformer. Figure 2 shows a conventional Schenkel type booster circuit. A is a voltage doubler boosting circuit diagram, and b is a quadruple voltage boosting circuit diagram. FIG. 3 is a simple operational diagram of a voltage doubler booster circuit using a capacitor and a switching element according to the present invention. "a" indicates the operation during the charging period, and "b" indicates the operation during the boosting and discharging periods. Figure 4 is a diagram of a voltage doubler booster circuit using a capacitor and MOS switching element according to the present invention. FIG. 5 is a timing chart of control signals A, B, and C of the circuit shown in FIG. 6th
The figure is a graph showing the relationship between the step-up ratio, power conversion efficiency, and load resistance of the circuit of FIG. 5. 20, 22...P-MOS switching transistor. 21... Interface by C-MOS inverter. 23...C-MOS buffer that works as a switching element. 34...Low voltage system-
High voltage interface circuit. A...C-
Switching control signal for MOS buffer 23. B
...Switching control signal of P-MOSTr20.
C...Switching control signal of P-MOSTr22. D...Boost output.
Claims (1)
MOSトランジスタをスイツチ素子として使用し、 電源の第1の極性の出力端が第1のスイツチ素
子の第1の電極に接続され、 前記第1のスイツチ素子の第2の電極は第1の
コンデンサの第1の端子に接続され、 第2のスイツチ素子の第1の電極は前記第1の
コンデンサの前記第1の端子に接続され、 第2のコンデンサの第1の端子は前記第2のス
イツチ素子の第2の電極に接続され、 前記第1のコンデンサの第2の端子は切換スイ
ツチを介して前記電源の第1の極性または第2の
極性の出力端に交互に接続され、 前記第2のコンデンサの第2の端子は前記電源
の第2の極性の出力端に接続されるよう構成した
昇圧回路において、 前記第1及び第2のスイツチ素子のサブストレ
ート電極をそれぞれ前記第1および第2のコンデ
ンサの充電方向に寄生ダイオードが形成されるよ
うな電極に接続し、 直列接続した異なるチヤンネルのMOSトラン
ジスタを前記第1のコンデンサに並列に接続する
と共にゲート電極同士と出力電極同士とをそれぞ
れ接続して前記出力電極を前記第1のスイツチ素
子のゲート電極に接続したCMOSトランジスタ
を設け、 前記CMOSトランジスタの前記第1のスイツ
チ素子と同一チヤンネルのトランジスタがオンの
期間にのみ前記第1のコンデンサの前記第2の端
子に印加される電源の極性を切り換える様、前記
CMOSトランジスタのゲート電極に印加される
制御信号の切換タイミングと前記切換スイツチに
印加される制御信号の極性切換タイミングとを異
ならせることにより前記第1のコンデンサから前
記電源への逆流を防止するようにしたことを特徴
とする昇圧回路。[Claims] 1. Includes a gate electrode and first and second electrodes.
A MOS transistor is used as a switch element, a first polarity output terminal of the power supply is connected to a first electrode of the first switch element, and a second electrode of the first switch element is connected to a first polarity of the output terminal of the first switch element. a first terminal of the second switch element is connected to the first terminal of the first capacitor; a first terminal of the second capacitor is connected to the first terminal of the second switch element; the second terminal of the first capacitor is alternately connected to the first polarity or second polarity output terminal of the power source via a changeover switch; In a booster circuit configured such that a second terminal of a capacitor is connected to an output terminal of a second polarity of the power supply, the substrate electrodes of the first and second switch elements are connected to the first and second polarity, respectively. The capacitor is connected to an electrode such that a parasitic diode is formed in the charging direction of the capacitor, and MOS transistors of different channels connected in series are connected in parallel to the first capacitor, and the gate electrodes and the output electrodes are connected to each other. a CMOS transistor whose output electrode is connected to the gate electrode of the first switch element; said terminal so as to switch the polarity of the power applied to the second terminal
By making the switching timing of the control signal applied to the gate electrode of the CMOS transistor different from the polarity switching timing of the control signal applied to the changeover switch, backflow from the first capacitor to the power supply is prevented. A booster circuit characterized by the following.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3045586A JPS62144566A (en) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | Boost circuit for electronic watches |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3045586A JPS62144566A (en) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | Boost circuit for electronic watches |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51131019A Division JPS6024431B2 (en) | 1976-10-29 | 1976-10-29 | Boost circuit for electronic watches |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3287793A Division JPH06327236A (en) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | Voltage boosting method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62144566A JPS62144566A (en) | 1987-06-27 |
| JPH056424B2 true JPH056424B2 (en) | 1993-01-26 |
Family
ID=12304376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3045586A Granted JPS62144566A (en) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | Boost circuit for electronic watches |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62144566A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07120718A (en) * | 1993-08-31 | 1995-05-12 | Sharp Corp | Liquid crystal display drive voltage generator |
| US6366485B1 (en) * | 1998-09-17 | 2002-04-02 | Seiko Epson Corporation | Power source device, power supplying method, portable electronic equipment, and electronic timepiece |
| JP4647806B2 (en) * | 2001-03-01 | 2011-03-09 | シチズンホールディングス株式会社 | Booster system |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4860227A (en) * | 1971-12-03 | 1973-08-23 |
-
1986
- 1986-02-14 JP JP3045586A patent/JPS62144566A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62144566A (en) | 1987-06-27 |
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