チャージポンプの入力電圧源の切り替えによる小面積化および段数可変による効率改善

摘要

電流経路に存在するスイッチが1個のみである広い入出力電圧範囲を有する昇降圧型電源回路を開発する．本稿では，この電源回路の制御回路に電力を供給する補助電源であるチャージポンプについて論ずる．電源回路の起動時と定常動作時でチャージポンプの入力電圧源の切り替えを行うことでチャージポンプの段数削減を行っている．この制御によってチャージポンプに持ちうる素子が占めるチップ面積を5%削減することが可能となる．また，入力電圧の大きさに応じてチャージポンプの段数を可変することで効率の改善している．提案するチャージポンプの動作はシミュレーションによって確認しており，効率は最大で5.3%改善する．