專利名稱：電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將電源電壓升壓并提供器件驅(qū)動(dòng)電壓的電源裝置。
背景技術(shù)：
在攜帶電話機(jī)、PDA(Personal Data Assistant)等的電池驅(qū)動(dòng)型的攜帶裝置中，或?qū)ED(Light-Emitting Diode)元件作為LCD(Liquid Crystal Display)的背光和附屬的CCD(Charge-Coupled Device)相機(jī)的閃光燈使用，或使發(fā)光顏色不同的LED元件閃爍而作為照明使用燈，以各種目的利用LED元件。為了驅(qū)動(dòng)LED元件，需要將鋰離子電池等的3.6V左右的電池電壓升壓到4.5V左右，并作為驅(qū)動(dòng)電壓提供。另外，在由于電池的消耗造成電池電壓降低的情況下，或者流過LED元件的負(fù)載電流增加而電壓下降大的情況下，需要將電池電壓以較高的升壓率升壓。
這樣，在用于驅(qū)動(dòng)LED元件等的器件的電源裝置中，需要根據(jù)動(dòng)作環(huán)境將電池電壓以適當(dāng)?shù)纳龎郝噬龎翰⑸善骷尿?qū)動(dòng)電壓。例如，在專利文獻(xiàn)1中公開了以下的驅(qū)動(dòng)電壓供給裝置在具備多級(jí)的升壓用電容器的升壓電路中，設(shè)有根據(jù)升壓率選擇必要的升壓電容器的選擇開關(guān)和連接到該選擇開關(guān)并選擇升壓率的外部選擇端子。
(日本)特開平6-78527號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)1的驅(qū)動(dòng)電壓供給裝置的結(jié)構(gòu)為在將電源電壓的檢測(cè)電路的輸出臨時(shí)提供給CPU并通過軟件處理決定升壓率的基礎(chǔ)上，將來自CPU的升壓率選擇信號(hào)輸入到裝置的外部選擇端子。在這樣通過軟件控制進(jìn)行升壓率切換的情況下，電源裝置中需要用于控制信號(hào)的外部端子，在電路的集成化時(shí)影響到IC的管腳限制，降低設(shè)計(jì)的自由度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述狀況的發(fā)明，其目的在于提供一種電源裝置，不通過來自外部的控制信號(hào)，可在內(nèi)部自動(dòng)設(shè)定電源電壓的升壓率。
本發(fā)明的一種方式涉及電源裝置。該電源裝置包括以下電路并將這些電路一體化集成升壓電路，將電源電壓以設(shè)定的升壓率升壓并輸出器件的驅(qū)動(dòng)電壓；穩(wěn)壓器電路，調(diào)節(jié)向所述升壓電路的輸入電壓，以使所述升壓電路的輸出線的檢測(cè)電壓與基準(zhǔn)電壓相等；電源電壓檢測(cè)電路，檢測(cè)提供給所述穩(wěn)壓器電路的所述電源電壓；以及升壓率切換電路，基于檢測(cè)的所述電源電壓，將切換所述升壓率的信號(hào)提供給所述升壓電路。升壓電路也為可多級(jí)切換所述升壓率的結(jié)構(gòu)，所述升壓率切換電路將分級(jí)切換所述升壓率的信號(hào)提供給所述升壓電路。
本發(fā)明的另外的方式也涉及電源裝置。該電源裝置包括以下電路并將這些電路一體化集成升壓電路，將電源電壓以設(shè)定的升壓率升壓并輸出器件的驅(qū)動(dòng)電壓；穩(wěn)壓器電路，調(diào)節(jié)向所述升壓電路的輸入電壓，以使所述升壓電路的輸出線的檢測(cè)電壓與基準(zhǔn)電壓相等；端子電壓檢測(cè)電路，檢測(cè)作為負(fù)載連接到所述升壓電路的輸出端子的所述器件的端子電壓；以及升壓率切換電路，基于檢測(cè)的所述端子電壓，將切換所述升壓率的信號(hào)提供給所述升壓電路。
本發(fā)明的其他方式也涉及電源裝置，該電源裝置包括以下電路并將這些電路一體化集成升壓電路，將電源電壓以設(shè)定的升壓率升壓并輸出器件的驅(qū)動(dòng)電壓；穩(wěn)壓器電路，調(diào)節(jié)向所述升壓電路的輸入電壓，以使所述升壓電路的輸出線的檢測(cè)電壓與基準(zhǔn)電壓相等；負(fù)載電流檢測(cè)電路，檢測(cè)作為負(fù)載連接到所述升壓電路的輸出端子的所述器件的負(fù)載電流；以及升壓率切換電路，基于檢測(cè)的所述負(fù)載電流，將切換所述升壓率的信號(hào)提供給所述升壓電路。
本發(fā)明的再另外的方式也涉及電源裝置。該電源裝置包括以下電路并將這些電路一體化集成升壓電路，將電源電壓以設(shè)定的升壓率升壓并輸出器件的驅(qū)動(dòng)電壓；穩(wěn)壓器電路，調(diào)節(jié)向所述升壓電路的輸入電壓，以使所述升壓電路的輸出線的檢測(cè)電壓與基準(zhǔn)電壓相等；電源電壓檢測(cè)電路，檢測(cè)提供給所述穩(wěn)壓器電路的所述電源電壓；負(fù)載電流檢測(cè)電路，檢測(cè)作為負(fù)載連接到所述升壓電路的輸出端子的所述器件的負(fù)載電流；以及升壓率切換電路，基于檢測(cè)的所述電源電壓和所述負(fù)載電流的至少一個(gè)，將切換所述升壓率的信號(hào)提供給所述升壓電路。
在上述的任何方式的電源裝置中，由于成為升壓電路中電源電壓的升壓率切換要因的物理量由設(shè)置在電源裝置內(nèi)的檢測(cè)電路檢測(cè)，基于該檢測(cè)結(jié)果，可由設(shè)置在電源裝置內(nèi)的切換電路切換升壓電路的升壓率，所以不需要從電源裝置的外部進(jìn)行升壓率的切換控制。作為升壓電路的升壓率切換要因而應(yīng)由電源裝置檢測(cè)的物理量，有電源電壓、作為負(fù)荷連接的器件的端子電壓以及負(fù)荷電流等，電源裝置可根據(jù)這些檢測(cè)值自動(dòng)地切換升壓率。在任何方式的電源裝置中，由于檢測(cè)電路和切換電路被與升壓電路一體化集成，所以不需要用于切換升壓率的軟件處理，而且不需要在電源裝置中設(shè)置用于從外部輸入升壓率切換信號(hào)的端子。
再有，以上部件的任意組合，本發(fā)明表現(xiàn)的方法、裝置、系統(tǒng)等之間的變換等，作為本發(fā)明的方式依然有效。
依據(jù)本發(fā)明，可自動(dòng)設(shè)定電源電壓的升壓率并提供驅(qū)動(dòng)電壓。


圖1是實(shí)施方式1的升壓變換器的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是圖1的電荷泵電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是表示將圖2的電荷泵電路的升壓率設(shè)定為1倍的情況下開關(guān)的導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)的圖。
圖4是表示將圖2的電荷泵電路的升壓率設(shè)定為1.5倍的情況下，充電時(shí)的開關(guān)的導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)的圖。
圖5是表示將圖2的電荷泵電路的升壓率設(shè)定為1.5倍的情況下，放電時(shí)的開關(guān)的導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)的圖。
圖6是表示將圖2的電荷泵電路的升壓率設(shè)定為2倍的情況下，充電時(shí)的開關(guān)的導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)的圖。
圖7是表示將圖2的電荷泵電路的升壓率設(shè)定為2倍的情況下，放電時(shí)的開關(guān)的導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)的圖。
圖8是實(shí)施方式2的升壓變換器的結(jié)構(gòu)圖。
圖9是圖8的電壓檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖10是實(shí)施方式3的升壓變換器的結(jié)構(gòu)圖。
圖11是圖10的電壓檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖12是實(shí)施方式4的升壓變換器的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施方式的電源裝置包括以下的電路并將這些電路一體化集成構(gòu)成為可切換電源電壓的升壓率的升壓電路；檢測(cè)成為電源電壓的升壓率的切換要因的物理量的檢測(cè)電路；以及基于其檢測(cè)結(jié)果，切換控制升壓電路的升壓率的切換電路。下面舉幾個(gè)實(shí)施方式來說明電源裝置的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作。
實(shí)施方式1圖1是實(shí)施方式的升壓變換器100的結(jié)構(gòu)圖。構(gòu)成升壓變換器100的電路作為電源裝置一體化集成。升壓變換器100將鋰離子電池11電池電壓Vbat作為輸入電壓，在使用了升壓用電容器C1、C2的電荷泵電路16中通過電荷泵方式升壓，輸出升壓Vf。在升壓變換器100的輸出端子上，將多個(gè)LED元件200與平滑用電容器C一同并聯(lián)連接，經(jīng)由電阻R接地。升壓變換器100輸出的升壓電壓VF被提供給這些LED元件200。鋰離子電池11的電池電壓Vbat大致為3.6V，通常為3.0V～4.2V的范圍的值。升壓變換器100將電池電壓Vbat升壓到4.5V～5V的升壓電壓Vf，作為并聯(lián)連接的LED元件200的每一個(gè)的驅(qū)動(dòng)電壓提供。
電荷泵電路16，通過內(nèi)部設(shè)置的作為開關(guān)動(dòng)作的晶體管的導(dǎo)通/截止動(dòng)作，對(duì)升壓用電容器C1、C2選擇性地充放電，以設(shè)定的升壓率將輸入電壓Vin升壓，輸出輸出電壓Vout。通過兩個(gè)分壓電阻R1、R2將電荷泵電路16的輸出電壓Vout分壓而獲得的檢測(cè)輸出電壓Vs被反饋到穩(wěn)壓器電路10。穩(wěn)壓器電路10的基準(zhǔn)電壓比較器14，將來自基準(zhǔn)電壓源的基準(zhǔn)電壓Vref和電荷泵電路16的檢測(cè)輸出電壓Vs進(jìn)行大小比較，通過根據(jù)該比較結(jié)果控制晶體管Tr的導(dǎo)通/截止，調(diào)整來自電池電壓Vbat的電力，經(jīng)由平滑用電容器C3作為輸入電壓Vin提供給電荷泵電路16。由此，將向電荷泵電路16的輸入電壓Vin恒壓化，以使檢測(cè)輸出電壓Vs和基準(zhǔn)電壓Vref的差為0。
電源電壓比較器20，通過用兩個(gè)分壓電阻R3、R4將電池電壓Vbat分壓而獲得的檢測(cè)電池電壓Va與基準(zhǔn)電池電壓Vb進(jìn)行大小比較，在檢測(cè)電池電壓Va比基準(zhǔn)電池電壓Vb低的情況下將高電平的信號(hào)、在相反的情況下將低電平的信號(hào)作為升壓率選擇信號(hào)SEL輸出，提供給電荷泵電路16。電荷泵電路1 6根據(jù)升壓率選擇信號(hào)SEL切換成1倍、1.5倍、2倍的其中一個(gè)升壓率，并將輸入電壓Vin升壓。例如，基準(zhǔn)電池電壓Vb設(shè)定為3.4V，由于鋰離子電池11的消耗，檢測(cè)電池電壓Va小于等于3.4V時(shí)，來自電源電壓比較器20的升壓率選擇信號(hào)SEL變成高電平，電荷泵電路16的升壓率從1.5倍切換為2倍。由于鋰離子電池11的充電，檢測(cè)電池電壓Va超過3.4V時(shí)，來自電源電壓比較器20的升壓率選擇信號(hào)SEL變成低電平，電荷泵電路16的升壓率從2倍切換為1.5倍。
圖2是電荷泵電路16的結(jié)構(gòu)圖。電荷泵電路16通過根據(jù)設(shè)定的升壓率來控制第一～第九開關(guān)SW1～SW9的導(dǎo)通/截止，切換兩個(gè)升壓用電容器C1、C2的連接形態(tài)和充放電定時(shí)，將輸入電壓Vin升壓到輸出電壓Vout。圖3是表示1倍升壓的情況下第一～第九開關(guān)SW1～SW9的導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)的圖。如該圖所示，第一、第三、第七、第八開關(guān)SW1、SW3、SW7、SW8設(shè)定為導(dǎo)通，除此之外的開關(guān)設(shè)定為截止，輸入電壓Vin原樣作為輸出電壓Vout輸出。
下面說明1.5倍升壓的情況。圖4是表示在進(jìn)行開關(guān)的第一定時(shí)中的第一～第九開關(guān)SW1～SW9的導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)的圖。在第一定時(shí)中，電荷泵電路16通過將第一、第五、第六開關(guān)SW1、SW5、SW6設(shè)定為導(dǎo)通，除此之外的開關(guān)為截止，形成兩個(gè)升壓用電容器C1、C2串聯(lián)連接的電路，直至下面的第二定時(shí)之前的期間，通過輸入電壓Vin的電力將兩個(gè)升壓用C1、C2充電。由此，兩個(gè)升壓用電容器C1、C2中分別產(chǎn)生0.5Vin的電壓。
圖5是表示在進(jìn)行開關(guān)的第二定時(shí)中的第一～第九開關(guān)SW1～SW9的導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)的圖。在第二定時(shí)中，電荷泵電路16通過將第一定時(shí)中設(shè)定為導(dǎo)通的三個(gè)開關(guān)SW1、SW5、SW6切換為截止，另一方面將第二、第四、第七、第八開關(guān)SW2、SW4、SW7、SW8切換為導(dǎo)通，將兩個(gè)升壓用電容器C1、C2并聯(lián)連接，對(duì)以0.5Vin的電壓充電的兩個(gè)升壓用電容器C1、C2按與充電時(shí)相反方向施加輸入電壓Vin，將兩個(gè)升壓用電容器C1、C2放電，向輸出端子提供電力。由此，在輸入電壓Vin上加上兩個(gè)升壓用電容器C1、C2的電壓0.5Vin，輸出電壓Vout變成1.5Vin。
電荷泵電路16通過在第一、第二定時(shí)中交替重復(fù)第一～第九開關(guān)SW1～SW9的導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)，重復(fù)兩個(gè)升壓用C1、C2的充電和放電，輸出將輸入電壓升壓到1.5倍的輸出電壓Vout。
下面說明2倍升壓的情況。圖6是表示在進(jìn)行開關(guān)的第一定時(shí)中的第一～第九開關(guān)SW1～SW9的導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)的圖。在第一定時(shí)中，電荷泵電路16通過將第一、第三、第六、第九開關(guān)SW1、SW3、SW6、SW9設(shè)定為導(dǎo)通，除此之外的開關(guān)設(shè)定為截止，形成兩個(gè)升壓用電容器C1、C2并聯(lián)連接的電路，直至下面的第二定時(shí)之前的期間，通過輸入電壓Vin的電力將兩個(gè)升壓用C1、C2充電。由此，兩個(gè)升壓用電容器C1、C2中分別產(chǎn)生Vin的電壓。
圖7是表示在進(jìn)行開關(guān)的第二定時(shí)中的第一～第九開關(guān)SW1～SW9的導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)的圖。在第二定時(shí)中，電荷泵電路16通過將第一定時(shí)中設(shè)定為導(dǎo)通的四個(gè)開關(guān)SW1、SW3、SW6、SW9切換為截止，另一方面將第二、第四、第七、第八開關(guān)SW2、SW4、SW7、SW8切換為導(dǎo)通，將兩個(gè)升壓用電容器C1、C2并聯(lián)連接，對(duì)以Vin的電壓充電的兩個(gè)升壓用電容器C1、C2按與充電時(shí)相反方向施加輸入電壓Vin，將兩個(gè)升壓用電容器C1、C2放電，向輸出端子提供電力。由此，在輸入電壓Vin上加上兩個(gè)升壓用電容器C1、C2的電壓Vin，輸出電壓Vout變成2Vin。
電荷泵電路16通過在第一、第二定時(shí)中交替重復(fù)第一～第九開關(guān)SW1～SW9的導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)，重復(fù)兩個(gè)升壓用C1、C2的充電和放電，輸出將輸入電壓Vin升壓到2倍的輸出電壓Vout。
實(shí)施方式2圖8是實(shí)施方式2的升壓變換器100的結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施方式的升壓變換器100是由下列電路一體化集成的電源裝置可切換升壓率的電荷泵電路16；用于檢測(cè)作為負(fù)載連接到升壓變換器100的輸出端子的多個(gè)LED元件200的每一個(gè)的端子電壓Vd的電壓檢測(cè)電路(VDET)22；以及根據(jù)檢測(cè)的端子電壓切換電荷泵電路16的升壓率的邏輯電路24。
圖9是電壓檢測(cè)電路22的結(jié)構(gòu)圖。比較器30將LED元件200的端子電壓Vd和基準(zhǔn)電壓0.5V進(jìn)行比較，端子電壓Vd小于或等于0.5V時(shí)輸出高電平的輸出信號(hào)VDETOUT。
返回圖8，邏輯電路24進(jìn)行多個(gè)電壓檢測(cè)電路22的輸出信號(hào)VDETOUT的邏輯運(yùn)算，將其結(jié)果作為升壓率切換信號(hào)SEL提供給電荷泵電路16。例如，邏輯電路24計(jì)算多個(gè)輸出信號(hào)VDETOUT的邏輯和，在至少一個(gè)輸出信號(hào)VDETOUT為高電平的情況下，輸出高電平的升壓率切換信號(hào)SEL。
邏輯電路24也可進(jìn)行多個(gè)輸出信號(hào)VDETOUT的擇多邏輯運(yùn)算，在大于等于規(guī)定個(gè)數(shù)的輸出信號(hào)VDETOUT為高電平的情況下，輸出高電平的升壓率切換信號(hào)SEL。另外，邏輯電路24也可根據(jù)LED元件200的發(fā)光顏色對(duì)輸出信號(hào)VDETOUT加權(quán)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，由此，可加權(quán)評(píng)價(jià)特定顏色的LED元件200的端子電壓的下降并提高升壓率。邏輯電路24中的邏輯運(yùn)算也可為可從外部改寫的結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施方式的升壓變換器100在由于電池電壓Vbat下降等的要因造成LED元件200的端子電壓下降的情況下，電壓檢測(cè)電路22自動(dòng)地檢測(cè)端子電壓的下降，邏輯電路24可提高電荷泵電路16的升壓率。
實(shí)施方式3圖10是實(shí)施方式3的升壓變換器100的結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施方式的升壓變換器100是由下列電路一體化集成的電源裝置可切換升壓率的電荷泵電路16；用于檢測(cè)作為負(fù)載連接到升壓變換器100的輸出端子的多個(gè)LED元件200的每一個(gè)的負(fù)載電流Id的電流檢測(cè)電路(IDET)23；以及根據(jù)檢測(cè)的負(fù)載電流切換電荷泵電路16的升壓率的邏輯電路25。
圖11是電流檢測(cè)電路23的結(jié)構(gòu)圖。比較器32將LED元件200的負(fù)載電流Id流過10Ω的電阻時(shí)的檢測(cè)電壓和基準(zhǔn)電壓0.2V進(jìn)行比較，檢測(cè)電壓超過0.2V時(shí)輸出高電平的輸出信號(hào)IDETOUT。即，LED元件200的負(fù)載電流Id超過規(guī)定值20mA時(shí)輸出信號(hào)IDETOUT變成高電平。
返回圖10，邏輯電路25進(jìn)行多個(gè)電流檢測(cè)電路23的輸出信號(hào)IDETOUT的邏輯運(yùn)算，將其結(jié)果作為升壓率切換信號(hào)SEL提供給電荷泵電路16。例如，邏輯電路24進(jìn)行多個(gè)輸出信號(hào)IDETOUT的邏輯和或擇多邏輯運(yùn)算，基于運(yùn)算結(jié)果，輸出高/低電平的升壓率切換信號(hào)SEL。
例如，在為了使LED元件200發(fā)出較強(qiáng)的光而流過大的負(fù)載電流Id時(shí)，有由于電壓下降而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電壓下降的情況，但本實(shí)施方式的升壓變換器100中，電流檢測(cè)電路23自動(dòng)地檢測(cè)超過規(guī)定值的負(fù)載電流Id，邏輯電路25提高電荷泵電路16的升壓率，可防止LED元件200的驅(qū)動(dòng)電壓的降低。
實(shí)施方式4圖12是實(shí)施方式4的升壓變換器100的結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施方式的升壓變換器100是將圖1的升壓變換器100的電源電壓比較器20的結(jié)構(gòu)和圖10的升壓變換器100的電流檢測(cè)電路23的結(jié)構(gòu)組合，將電源電壓比較器20的電源電壓Vbat的檢測(cè)結(jié)果和電流檢測(cè)電路23的LED元件200的負(fù)載電流Id的檢測(cè)結(jié)果在邏輯電路26中通過規(guī)定的邏輯運(yùn)算進(jìn)行評(píng)價(jià)，將升壓率切換信號(hào)SEL提供給電荷泵電路16。例如，邏輯電路26根據(jù)電源電壓比較器20的輸出和電流檢測(cè)電路23的輸出的邏輯和或擇多邏輯，決定升壓率切換信號(hào)SEL的值。
本實(shí)施方式的升壓變換器100將電池電壓Vbat的降低和LED元件200的負(fù)載電流Id的增加組合評(píng)價(jià)，可自動(dòng)地切換電荷泵電路16的升壓率。
以上，基于實(shí)施方式說明了本發(fā)明。實(shí)施方式僅是例示，其各構(gòu)成部件和各處理過程的組合可有各種各樣的變形例，而且本領(lǐng)域技術(shù)人員知道這些變形例也屬于本發(fā)明的范圍。
一般地，電荷泵電路的升壓率由升壓用電容器的個(gè)數(shù)和其切換連接方式、升壓級(jí)數(shù)等、升壓用電容器的開關(guān)結(jié)構(gòu)決定。實(shí)施方式中，說明了電荷泵電路的升壓用電容器的個(gè)數(shù)為2個(gè)、升壓率以1倍、1.5倍、2倍切換的結(jié)構(gòu)，但這只是示出一例，電荷泵電路的結(jié)構(gòu)具有設(shè)計(jì)的自由度，升壓用電容器個(gè)數(shù)、可切換的升壓率的范圍根據(jù)設(shè)計(jì)而不同。
實(shí)施方式的升壓變換器是根據(jù)開關(guān)方式將輸入電壓升壓，作為一例，說明了通過使用升壓用電容器的電荷泵電路將電源電壓升壓的結(jié)構(gòu)，但也可以是通過使用線圈的升壓斬波電路將電源電壓升壓的結(jié)構(gòu)。升壓斬波電路是交替反復(fù)重復(fù)向線圈蓄積能量、從線圈放出能量，并將電源電壓升壓。
實(shí)施方式中，說明了在驅(qū)動(dòng)并聯(lián)連接的LED元件時(shí)檢測(cè)各LED元件的端子電壓、負(fù)載電流并切換升壓率的結(jié)構(gòu)，但也可是在驅(qū)動(dòng)串聯(lián)連接的LED元件時(shí)檢測(cè)串聯(lián)連接的LED元件的兩端的端子電壓、負(fù)載電流，將檢測(cè)值與規(guī)定值比較，并切換升壓率的結(jié)構(gòu)。
實(shí)施方式中，例舉了連接到電源裝置上作為器件的LED元件，但當(dāng)然也可以是其他元件，例如有機(jī)EL(Electro-Luminescence)元件等。
權(quán)利要求
1.一種電源裝置，其特征在于包括以下電路并將這些電路一體化集成升壓電路，將電源電壓以設(shè)定的升壓率升壓并輸出器件的驅(qū)動(dòng)電壓；穩(wěn)壓器電路，調(diào)節(jié)對(duì)所述升壓電路的輸入電壓，以使所述升壓電路的輸出線的檢測(cè)電壓與基準(zhǔn)電壓相等；電源電壓檢測(cè)電路，檢測(cè)提供給所述穩(wěn)壓器電路的所述電源電壓；以及升壓率切換電路，基于檢測(cè)的所述電源電壓，將切換所述升壓率的信號(hào)提供給所述升壓電路。
2.如權(quán)利要求1所述的電源裝置，其特征在于，所述升壓電路為可多級(jí)切換所述升壓率的結(jié)構(gòu)，所述升壓率切換電路將分級(jí)切換所述升壓率的信號(hào)提供給所述升壓電路。
3.如權(quán)利要求2所述的電源裝置，其特征在于，在檢測(cè)的所述電源電壓比規(guī)定的基準(zhǔn)電壓低的情況下，所述升壓率切換電路將用于提高所述升壓率的切換信號(hào)提供給所述升壓電路。
4.如權(quán)利要求2所述的電源裝置，其特征在于，在檢測(cè)的所述電源電壓比規(guī)定的基準(zhǔn)電壓高的情況下，所述升壓率切換電路將用于降低所述升壓率的切換信號(hào)提供給所述升壓電路。
5.如權(quán)利要求2所述的電源裝置，其特征在于，所述升壓電路通過對(duì)多個(gè)升壓用電容器選擇性地進(jìn)行充放電，從而以所述升壓率將所述電源電壓升壓。
6.一種電源裝置，其特征在于包括以下電路并將這些電路一體化集成升壓電路，將電源電壓以設(shè)定的升壓率升壓并輸出器件的驅(qū)動(dòng)電壓；穩(wěn)壓器電路，調(diào)節(jié)對(duì)所述升壓電路的輸入電壓，以使所述升壓電路的輸出線的檢測(cè)電壓與基準(zhǔn)電壓相等；端子電壓檢測(cè)電路，檢測(cè)作為負(fù)載連接到所述升壓電路的輸出端子的所述器件的端子電壓；以及升壓率切換電路，基于檢測(cè)的所述端子電壓，將切換所述升壓率的信號(hào)提供給所述升壓電路。
7.如權(quán)利要求6所述的電源裝置，其特征在于，所述端子電壓檢測(cè)電路檢測(cè)作為負(fù)載連接到所述升壓電路的輸出端子的多個(gè)所述器件的各個(gè)端子電壓；所述升壓率切換電路包括多個(gè)比較器，將各器件的所述端子電壓與規(guī)定的閾值進(jìn)行大小比較；以及邏輯電路，用規(guī)定的邏輯運(yùn)算評(píng)價(jià)所述多個(gè)比較器的輸出，基于該評(píng)價(jià)結(jié)果，將切換所述升壓率的信號(hào)提供給所述升壓電路。
8.如權(quán)利要求7所述的電源裝置，其特征在于，所述升壓電路為可多級(jí)切換所述升壓率的結(jié)構(gòu)，所述升壓率切換電路將分級(jí)切換所述升壓率的信號(hào)提供給所述升壓電路。
9.如權(quán)利要求8所述的電源裝置，其特征在于，在檢測(cè)的所述多個(gè)器件的所述端子電壓的至少一個(gè)比規(guī)定的基準(zhǔn)電壓低的情況下，所述升壓率切換電路將用于提高所述升壓率的切換信號(hào)提供給所述升壓電路。
10.如權(quán)利要求8所述的電源裝置，其特征在于，所述升壓電路通過對(duì)多個(gè)升壓用電容器選擇性地進(jìn)行充放電，從而以所述升壓率將所述電源電壓升壓。
11.一種電源裝置，其特征在于包括以下電路并將這些電路一體化集成升壓電路，將電源電壓以設(shè)定的升壓率升壓并輸出器件的驅(qū)動(dòng)電壓；穩(wěn)壓器電路，調(diào)節(jié)向所述升壓電路的輸入電壓，以使所述升壓電路的輸出線的檢測(cè)電壓與基準(zhǔn)電壓相等；負(fù)載電流檢測(cè)電路，檢測(cè)作為負(fù)載連接到所述升壓電路的輸出端子的所述器件的負(fù)載電流；以及升壓率切換電路，基于檢測(cè)的所述負(fù)載電流，將切換所述升壓率的信號(hào)提供給所述升壓電路。
12.如權(quán)利要求11所述的電源裝置，其特征在于，所述負(fù)載電流檢測(cè)電路，檢測(cè)作為負(fù)載連接到所述升壓電路的輸出端子的多個(gè)所述器件的各個(gè)負(fù)載電流；所述升壓率切換電路包括多個(gè)比較器，將各器件的所述負(fù)載電流與規(guī)定的閾值進(jìn)行大小比較；以及邏輯電路，用規(guī)定的邏輯運(yùn)算評(píng)價(jià)所述多個(gè)比較器的輸出，基于該評(píng)價(jià)結(jié)果，將切換所述升壓率的信號(hào)提供給所述升壓電路。
13.如權(quán)利要求12所述的電源裝置，其特征在于，所述升壓電路為可多級(jí)切換所述升壓率的結(jié)構(gòu)，所述升壓率切換電路將分級(jí)切換所述升壓率的信號(hào)提供給所述升壓電路。
14.如權(quán)利要求13所述的電源裝置，其特征在于，在檢測(cè)的所述多個(gè)器件的所述負(fù)載電流的至少一個(gè)超過規(guī)定值的情況下，所述升壓率切換電路將用于提高所述升壓率的切換信號(hào)提供給所述升壓電路。
15.如權(quán)利要求13所述的電源裝置，其特征在于，所述升壓電路通過對(duì)多個(gè)升壓用電容器選擇性地進(jìn)行充放電，以所述升壓率將所述電源電壓升壓。
16.一種電源裝置，其特征在于包括以下電路并將這些電路一體化集成升壓電路，將電源電壓以設(shè)定的升壓率升壓并輸出器件的驅(qū)動(dòng)電壓；穩(wěn)壓器電路，調(diào)節(jié)向所述升壓電路的輸入電壓，以使所述升壓電路的輸出線的檢測(cè)電壓與基準(zhǔn)電壓相等；電源電壓檢測(cè)電路，檢測(cè)提供給所述穩(wěn)壓器電路的所述電源電壓；負(fù)載電流檢測(cè)電路，檢測(cè)作為負(fù)載連接到所述升壓電路的輸出端子的所述器件的負(fù)載電流；以及升壓率切換電路，基于檢測(cè)的所述電源電壓和所述負(fù)載電流的至少一個(gè)，將切換所述升壓率的信號(hào)提供給所述升壓電路。
17.如權(quán)利要求16所述的電源裝置，其特征在于，所述升壓電路為可多級(jí)切換所述升壓率的結(jié)構(gòu)，所述升壓率切換電路將分級(jí)切換所述升壓率的信號(hào)提供給所述升壓電路。
18.如權(quán)利要求17所述的電源裝置，其特征在于，在檢測(cè)的所述電源電壓比規(guī)定的基準(zhǔn)電壓低、或檢測(cè)的所述負(fù)載電流超過規(guī)定值的情況下，所述升壓率切換電路將用于提高所述升壓率的切換信號(hào)提供給所述升壓電路。
19.如權(quán)利要求17所述的電源裝置，其特征在于，所述升壓電路通過對(duì)多個(gè)升壓用電容器選擇性地進(jìn)行充放電，以所述升壓率將所述電源電壓升壓。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電源裝置。升壓變換器(100)通過電荷泵電路(16)將電池電壓Vbat升壓并輸出升壓電壓Vf。電荷泵電路(16)的檢測(cè)輸出電壓Vs反饋到穩(wěn)壓器電路(10)?；鶞?zhǔn)電壓比較器(14)通過將檢測(cè)輸出電壓Vs和基準(zhǔn)電壓Vref比較并根據(jù)比較結(jié)果來控制晶體管Tr的導(dǎo)通/截止，調(diào)整來自電池電壓Vbat的電力并作為輸入電壓Vin提供給電荷泵電路(16)。電源電壓比較器(20)將檢測(cè)電池電壓Va與基準(zhǔn)電池電壓Vb比較，將與比較結(jié)果對(duì)應(yīng)的升壓率選擇信號(hào)SEL供給電荷泵電路(16)，并切換電荷泵電路(16)的升壓率。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1591115SQ20041005791
公開日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2004年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月29日
發(fā)明者山本勛, 伊藤智將 申請(qǐng)人:羅姆股份有限公司