專利名稱：包括在時鐘信號頻率操作的電荷泵型升壓電路的電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及包括電荷泵型升壓電路的電源裝置，其中根據(jù)其負反饋校準輸出電壓。
背景技術(shù)：
適宜在用于驅(qū)動顯示板例如移動電話或個人數(shù)字助理(PDA)的液晶顯示器(LCD)板中使用的典型的電源裝置，包括電荷泵(charge-pump)型升壓(step-up)電路和校準器(regulator)，用于校準電荷泵型升壓電路的輸出電壓。
通過電荷泵型升壓電路和校準器、比較器以及AND電路構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)電源裝置，由分壓器形成該校準器，用于分配升壓電路的輸出電壓以生成分配的電壓，該比較器用于比較分配的電壓和對應(yīng)于輸出電壓的目標電壓的基準電壓，以生成比較輸出電壓，以及該AND電路用于根據(jù)比較輸出信號向升壓電路提供時鐘信號(見JP-2005-20971A)。下面將詳細說明。

發(fā)明內(nèi)容
在上述現(xiàn)有技術(shù)電源裝置中，當驅(qū)動負載相對大時，沒有問題。然而，當驅(qū)動負載相對小時，將從電荷泵型升壓電路的切換中生成在不確定的頻率上的高頻噪聲，導(dǎo)致電源裝置的相鄰邏輯電路的錯誤操作。在這種情況下，如果負載很小以至于負載電流幾乎為零，將生成更多的噪聲。同樣，如果比較器的響應(yīng)特性相對低，輸出電壓的波動將增加，以及其頻率是不確定的。
根據(jù)本發(fā)明，在包括電荷泵型升壓電路的電源裝置中，由時鐘信號和在時鐘信號和電荷泵型升壓電路的輸出電壓的負反饋控制信號之間的AND邏輯信號來控制升壓操作，該電荷泵型升壓電路適于執(zhí)行待用(stand-by)操作以將升壓電容器充電一電源電壓，并執(zhí)行升壓操作以升壓該升壓電容器的被充電電壓，并放電該升壓電容器的被升壓的充電電壓到平滑電容器。負反饋控制信號是脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號，使得AND邏輯信號的頻率總是與時鐘信號的相同。
因此，由時鐘信號的頻率控制電荷泵型升壓電路的開關(guān)，其不會生成在不確定頻率上的高頻噪聲。同樣，將減小輸出電壓的波動，并且其頻率是確定的。
應(yīng)注意，JP-11-18419A公開了削波型電源裝置，其中使用沒有死區(qū)(dead time)控制(DTC)的PWM控制。


與現(xiàn)有技術(shù)相比，從下述參照附圖的說明，本發(fā)明將更清楚，在附圖中圖1是說明現(xiàn)有技術(shù)電源裝置的電路圖；圖2和3是用于解釋圖1的電源裝置的操作的時序圖；圖4是說明根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的第一實施例的電路圖；圖5和6是用于解釋圖4的電源裝置的時序圖；圖7是說明根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的第二實施例的電路圖；以及圖8和9是用于解釋圖7的電源裝置的操作的時序圖。
具體實施例方式
在說明優(yōu)選實施例之前，將參照圖1和2說明現(xiàn)有技術(shù)電源裝置(見JP-2005-20971A的圖3、4和5)。
在圖1中，現(xiàn)有技術(shù)電源裝置由升壓電路10和校準器20構(gòu)成，該升壓電路10用于根據(jù)時鐘信號CLK1的跳躍時鐘信號CLK2升壓電源電壓VDD作為輸入電壓，以生成升壓的電壓，即輸出電壓Vout，以及校準器20用于將升壓電路10的輸出電壓Vout校準為目標電壓Vt。在這種情況下，校準器20根據(jù)升壓電路10的輸出電壓Vout跳過時鐘信號CLK1，以生成時鐘信號CLK2并將其發(fā)送到升壓電路10。
電荷泵電路10由四個開關(guān)SW1、SW2、SW3和SW4、升壓電容器C1和平滑電容器C2構(gòu)成。在這種情況下，由時鐘信號CLK2互補地打開和關(guān)閉作為充電開關(guān)單元的開關(guān)SW1和SW2的組以及作為放電開關(guān)單元的開關(guān)SW3和SW4的組。即，在其中CLK2＝“0”(低電平)的待用狀態(tài)下，打開開關(guān)SW1和SW2，同時關(guān)閉開關(guān)SW3和SW4，使得將升壓電容器C1充電一電源電壓VDD。另一方面，在其中CLK2＝“1”(高電平)的升壓狀態(tài)下，關(guān)閉開關(guān)SW1和SW2同時打開開關(guān)SW3和SW4，使得將電源電壓VDD疊加到升壓電容器C1的充電的電壓上。因此，交替地重復(fù)待用狀態(tài)和升壓狀態(tài)，使得在平滑電容器C2上的電壓，即輸出電壓Vout變得比電源電壓VDD更高。
如果待用狀態(tài)和升壓狀態(tài)的持續(xù)周期足夠長來分別充電升壓電容器C1和平滑電容器C2，在它們的飽和狀態(tài)下，升壓電路10的輸出電壓VDD將變?yōu)?·VDD。相反地，如果待用狀態(tài)和升壓狀態(tài)的持續(xù)周期不足以分別充電升壓電容器C1和平滑電容器C2，在它們的非飽和狀態(tài)下，升壓電路10的輸出電壓Vout將變得小于2·VDD。即，提供校準器20來使得升壓電路10的輸出電壓Vout變?yōu)槟繕穗妷篤t，滿足下面的關(guān)系Vt≤2·VDD校準器20由分壓器21、基準電壓源22、比較器23以及AND電路24構(gòu)成，其中該分壓器21用于生成升壓電路10的輸出電壓Vout的分壓Vd1，該基準電壓源22由帶隙校準器等形成，用于生成對應(yīng)于目標電壓Vt的基準電壓Vref1，該比較器23用于比較分壓器21的分壓Vd1和基準電壓Vref1，來生成比較輸出信號CPS1，以及該AND電路24用于根據(jù)比較輸出信號CPS1，通過其通過時鐘信號CLK1作為時鐘信號CLK2。即CLK2＝CLK1·CPS1并且，分壓Vd1表示為Vd1＝Vout·R2/(R1+R2)其中R1和R2分別表示電阻器R1和R2的阻抗值。
因此，校準器20校準升壓電路10的輸出電壓Vout，使得輸出電壓Vout與目標電壓Vt相近，表達為Vt＝Vref1·(R1+R2)/R2≤2·VDD因此，可以通過調(diào)整基準電壓Vref1和電阻器R1和R2的一個或多個來設(shè)置目標電壓Vt。
換句話說，比較器23實質(zhì)性地比較升壓電路10的輸出電壓Vout和目標電壓Vt，以生成比較輸出信號CPS1。即，如果Vout≤Vt，CPS1＝“1”(高電平)。另一方面，如果Vout＞Vt，CPS1＝“0”(低電平)。
接下來參照圖2解釋圖1的電源裝置的第一操作，其中向其施加輸出電壓Vout的負載L相對小，并且比較器23的響應(yīng)特性相對大。
首先，在時間t1，時鐘信號CLK1是低的，使得時鐘信號CLK2也是低的。因此，升壓電路10處于待用狀態(tài)，其中開啟開關(guān)SW1和SW2并且關(guān)閉開關(guān)SW3和SW4。
接下來，在時間t2，由于Vout＜Vt，比較器23的比較輸出信號CPS1為“1”(高電平)，使得CLK2＝CLK1。因此，當時鐘信號CLK1從“0” (低電平)切換到“1” (高電平)時，使得時鐘信號CLK2(＝CLK1·CPS1)也從“0”(低電平)切換到“1”(高電平)，升壓電路10進入升壓狀態(tài)，其中關(guān)閉SW1和SW2并且開啟開關(guān)SW3和SW4。結(jié)果，升壓電路10的輸出電壓Vout接近目標電壓Vt。然而，在這種情況下，由于負載L相對小，輸出電壓Vout將在時間t21、t22...快速地達到目標電壓Vt。此外，由于比較器23的響應(yīng)特性相對大，比較器23的比較輸出信號CPS1將快速翻轉(zhuǎn)。因此，交替地并快速地重復(fù)升壓狀態(tài)和待用狀態(tài)，直到時間t3，在該t3時鐘信號CLK1變?yōu)椤?”(低電平)。
接下來，在時間t3，當時鐘信號CLK1從“1”(高電平)切換到“0”(低電平)時，時鐘信號CLK2也從“1”(高電平)切換到“0”(低電平)。因此，升壓電路10進入另一待用狀態(tài)。
在時間t4之后，交替地重復(fù)與從時間t2到時間t3相似的升壓/待用狀態(tài)以及與從時間t3到時間t4相似的待用狀態(tài)。
然而，在如圖2所示的第一操作中，由于當時鐘信號CLK1是“1”(高電平)時，時鐘信號CLK2非常頻繁地重復(fù)“0”(低電平)和“1”(高電平)，用于操作開關(guān)SW1、SW2、SW3和SW4的時鐘信號CLK2的頻率高于時鐘信號CLK1的，使得從開關(guān)SW1、SW2、SW3和SW4生成在不確定頻率上的高頻噪聲，導(dǎo)致電源裝置的相鄰邏輯電路的錯誤操作。同樣，輸出信號Vout的波動將增加。在該情況下，如果L很小以使得負載電流IL幾乎為零，時鐘信號CLK2的頻率遠高于時鐘信號CLK1的，這將生成更多噪聲。
接下來參照圖3解釋圖1的電源裝置的第二操作，其中輸出電壓Vout所施加到的負載L相對小，并且比較器23的響應(yīng)特征相對小。
首先，在時間t1，時鐘信號CLK1是低的，使得時鐘信號CLK2也是低的。因此，升壓電路10處于待用狀態(tài)，其中開啟開關(guān)SW1和SW2并且關(guān)閉開關(guān)SW3和SW4。
接下來，在時間t2，由于Vout＜Vt，比較器23的比較輸出信號CPS1為“1”(高電平)，使得CLK2＝CLK1。因此，當時鐘信號CLK1從“0” (低電平)切換到“1”(高電平)時，使得時鐘信號CLK2(＝CLK1·CPS1)也從“0”(低電平)切換到“1”(高電平)，升壓電路10進入升壓狀態(tài)，其中關(guān)閉SW1和SW2并且開啟開關(guān)SW3和SW4。結(jié)果，升壓電路10的輸出電壓Vout接近目標電壓Vt。然而，在這種情況下，由于負載L相對小，輸出電壓Vout將在時間t31、t32...快速地達到目標電壓Vt。另一方面，由于比較器23的響應(yīng)特性相對小，比較器23的比較輸出信號CPS1將緩慢翻轉(zhuǎn)。因此，交替地并緩慢地重復(fù)升壓狀態(tài)和待用狀態(tài)，以具有大幅度的輸出電壓，直到時間t3，在該t3時鐘信號CLK1變?yōu)椤?”(低電平)。
接下來，在時間t3，當時鐘信號CLK1從“1”(高電平)切換到“0”(低電平)時，時鐘信號CLK2也從“1”(高電平)切換到“0”(低電平)。因此，升壓電路10進入另一待用狀態(tài)。
在時間t4之后，交替地重復(fù)與從時間t2到時間t3相似的升壓/待用狀態(tài)以及與從時間t3到時間t4相似的待用狀態(tài)。
然而，在如圖3所示的第二操作中，從時間t31到時間t32的時間周期等足夠大以生成大的過沖(overshoot)OS，其將顯著地增加升壓電路10的輸出電壓Vout。最壞的情況是，當輸出電壓Vout超過估計值時，圖1的電源裝置內(nèi)的單元將惡化。同時地，與圖2的方式相同，用于操作開關(guān)SW1、SW2、SW3和SW4的時鐘信號CLK2的頻率大于時鐘信號CLK1的，使得從開關(guān)SW1、SW2、SW3和SW4生成在不確定頻率上的高頻噪聲，導(dǎo)致電源裝置的相鄰邏輯電路的錯誤操作。同樣，輸出信號Vout的波動將增加。即使在該情況下，如果L很小以使得負載電流IL幾乎為零，時鐘信號CLK2的頻率遠高于時鐘信號CLK1的，這將生成更多噪聲。
在如圖2和3所示的操作中，在不確定的頻率上生成輸出信號Vout的波動。例如，如果圖1的電源裝置施加到具有一頻帶以減小電源電壓除去率(SVRR)的串聯(lián)校準器，輸出信號Vout的波動的某些不確定頻率將落在上述頻帶內(nèi)。因此，優(yōu)選地輸出信號Vout的波動的頻率應(yīng)當是確定的。
在說明了根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的第一實施例的圖4中，圖1的升壓電路10改變?yōu)樯龎弘娐?0。同樣，提供用于生成PWM信號SPWM的脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制電路40和用于通過使用時鐘信號CLK和PWM信號SPWM控制升壓電路30的升壓控制電路50，取代圖1的校準器20。
除了圖1的升壓電路10的單元之外，升壓電路30包括開關(guān)SW5和SW6。開關(guān)SW5串聯(lián)連接連接到開關(guān)SW1，以及開關(guān)SW6串聯(lián)連接連接到開關(guān)SW4。
PWM控制電路40由分壓器41、由帶隙校準器等構(gòu)成的基準電壓源42、誤差放大器43、相位補償電路44、死區(qū)控制(DTC)電壓生成電路45、鋸齒波形信號生成電路46、比較器47和48以及OR電路49構(gòu)成。
分壓器41由電阻器R3和R4構(gòu)成，以生成升壓電路30的輸出電壓Vout的分壓Vd2，由下式表示Vd2＝Vout·R3/(R3+R4)其中R3和R4分別表示電阻器R3和R4的阻抗值。分壓電壓Vd2施加到誤差放大器43的翻轉(zhuǎn)輸入。
從基準電壓源42生成的基準電壓Vref2施加到誤差放大器43的非翻轉(zhuǎn)輸入。同樣，由阻抗R5和電容器C3的聯(lián)級形成的相位補償電路44連接在誤差放大器43的翻轉(zhuǎn)輸入和輸出之間，以控制輸出電壓Vout的負反饋的增益，因此避免了振蕩并獲得相位余量。結(jié)果，誤差放大器43放大分壓Vd2和基準電壓Vref2之間的差異，以生成誤差電壓Ve，其施加到比較器47的非翻轉(zhuǎn)。應(yīng)注意，基準電壓Vref2對應(yīng)于輸出電壓Vout的目標電壓Vt。
DTC電壓生成電路45生成DTC電壓Vdtc，用于限定PWM信號SPWM的最小脈沖寬度(最小開啟運行持續(xù)時間(minimum ON-dutyduration))。DTC電壓Vdtc施加到比較器48的非翻轉(zhuǎn)輸入。
鋸齒波形信號生成電路46接收時鐘信號CLK1來生成具有半周期時鐘信號CLK的鋸齒波形信號T0。鋸齒波形信號T0施加到比較器47和48的翻轉(zhuǎn)輸入。
比較器47比較誤差電壓Ve和鋸齒波形信號T0，以生成比較輸出信號CPS2。當Ve＞T0時，比較輸出信號CPS2是“1”(高電平)。另一方面，當Ve≤T0時，比較輸出信號CPS2是“0” (低電平)。
比較器48比較DTC電壓Vdtc和鋸齒波形信號T0，以生成比較輸出信號CPS3。當Vdtc＞T0時，比較輸出信號CPS3是“1”(高電平)。另一方面，當Vdtc≤T0時，比較輸出信號CPS3是“0”(低電平)。
由OR電路49輸出比較器47和48的比較輸出信號CPS2和CPS3作為PWM信號SPWM。
因此，通過PWM控制電路40的比較器47和48和OR電路49，鋸齒波形信號T0與誤差電壓Ve和DTC電壓VDTC的較大者Vh相比較。結(jié)果，當T0＜Vh時，PWM信號SPWM是“1”(高電平)。另一方面，當T0≥Vh時，PWM信號SPWM是“0”(低電平)。因此，當Ve＞VDTC時，PWM信號SPWM的脈沖寬度取決于輸出信號Vout。另一方面，當Ve≤VDTC時，PWM信號SPWM的脈沖寬度是最小開啟運行持續(xù)時間。
由倒相器51、AND電路52和53以及延遲緩沖器54和55構(gòu)成升壓控制電路50。
將時鐘信號CLK作為控制信號S3施加到升壓電路30的開關(guān)SW3，同時由倒相器51的時鐘信號CLK的翻轉(zhuǎn)信號施加到升壓電路30的開關(guān)SW2作為控制信號S2。
將由AND電路52的時鐘信號CLK和PWM信號SPWM的AND邏輯信號施加到升壓電路30的開關(guān)SW4作為控制信號。同樣，將由延遲緩沖器54的控制信號S4的延遲的信號施加到升壓電路30的開關(guān)SW6作為控制信號S6。
由倒相器51的時鐘信號CLK的翻轉(zhuǎn)的信號與AND電路53的PWM信號SPWM的邏輯信號施加到升壓電路30的開關(guān)SW1作為控制信號S1。同樣，將由延遲緩沖器55的控制信號S1的延遲的信號施加到升壓電路30的開關(guān)SW5作為控制信號S5。
延遲緩沖器54和55的延遲時間D設(shè)置為預(yù)設(shè)時間周期，使得當PWM信號SPWM是最小開啟運行持續(xù)時間時，控制信號S4在控制信號S3上不重疊，并且控制信號在控制信號S5上不重疊。例如，上述延遲時間D是對應(yīng)于最小開啟運行持續(xù)時間的時間周期。
接下來將參照圖5說明圖4的電源裝置的第一操作，其中負載L相對小。
首先，在從時間t1到t2的時間周期期間，輸出電壓Vout大于目標電壓Vt，使得誤差電壓Ve小于鋸齒波形信號T0。結(jié)果，比較器47的比較輸出信號CPS2是低的，并且比較器48的比較輸出信號CPS3隨著由DTC電壓Vdtc所確定的最小開啟運行持續(xù)時間而變化。因此，PWM信號SPWM也隨著最小開啟運行持續(xù)時間變化，并且，開關(guān)SW1和SW5以及開關(guān)SW4和SW6隨著最小開啟運行持續(xù)時間變化。在這種情況下，開關(guān)SW1和SW5沒有被同時地開啟，因此沒有執(zhí)行用于充電電容器C1的待用操作。相似地，開關(guān)SW4和SW6沒有被同時地開啟，因此沒有執(zhí)行用于放電電容器C1的升壓操作。因此，輸出電壓Vout沒有增加。
接下來，在從時間t2到t3的時間周期期間，輸出電壓Vout小于目標電壓Vt，因此誤差電壓Ve大于鋸齒波形信號T0一特定長的時間周期。結(jié)果，比較器47的比較輸出信號CPS2是高的一特定時間周期。另一方面，比較器48的比較輸出信號CPS3隨著由DTC電壓Vdtc所確定的最小開啟運行持續(xù)時間而變化。因此，PWM信號SPWM比最小開啟運行持續(xù)時間要長一時間周期Δt1，其中同時地開啟開關(guān)SW2、SW1和SW5來執(zhí)行用于充電電容器C1的待用操作。
接下來，在從時間t3到t4的時間周期期間，輸出電壓Vout暫時仍然是小的，因此誤差電壓Ve仍然大于鋸齒波形信號T0一特定長的時間周期。結(jié)果，比較器47的比較輸出信號CPS2是高的一特定時間周期。另一方面，比較器48的比較輸出信號CPS3隨著由DTC電壓Vdtc所確定的最小開啟運行持續(xù)時間而變化。因此，PWM信號SPWM的持續(xù)時間比最小開啟運行持續(xù)時間要長一時間周期Δt2，其中同時地開啟開關(guān)SW3、SW4和SW6來執(zhí)行用于放電電容器C1的升壓操作。因此，輸出電壓Vout增加。
在如圖4所示的操作中，由時鐘信號CLK的頻率控制開關(guān)SW2、SW1、SW5、SW3、SW4和SW6，其將在不確定的頻率產(chǎn)生高頻噪聲。
下面將參照圖6說明圖4的電源裝置第二操作，其中負載L非常小，使得負載電流IL基本為零。
首先，在從時間t1到t2的時間周期期間，輸出電壓Vout大于目標電壓Vt，使得誤差電壓Ve小于鋸齒波形信號T0。結(jié)果，比較器47的比較輸出信號CPS2是低的，并且比較器48的比較輸出信號CPS3隨著由DTC電壓Vdtc所確定的最小開啟運行持續(xù)時間而變化。因此，PWM信號SPWM也隨著最小開啟運行持續(xù)時間變化，并且，開關(guān)SW1和SW5以及開關(guān)SW4和SW6隨著最小開啟運行持續(xù)時間變化。在這種情況下，開關(guān)SW1和SW5沒有被同時地開啟，因此沒有執(zhí)行用于充電電容器C1的待用操作。相似地，開關(guān)SW4和SW6沒有被同時地開啟，因此沒有執(zhí)行用于放電電容器C1的升壓操作。因此，輸出電壓Vout沒有增加。
接下來，在從時間t2到t3的時間周期期間，輸出電壓Vout仍然大于目標電壓Vt，但是，誤差電壓Ve大于鋸齒波形信號T0一特定長的時間周期。結(jié)果，比較器47的比較輸出信號CPS2是高的一特定時間周期。另一方面，比較器48的比較輸出信號CPS3隨著由DTC電壓Vdtc所確定的最小開啟運行持續(xù)時間而變化。因此，PWM信號SPWM隨著最小開啟運行持續(xù)時間變化。結(jié)果，沒有同時開啟開關(guān)SW2、SW1和SW5，因此沒有執(zhí)行用于充電電容器C1的待用操作。
接下來，在從時間t3到t4的時間周期期間，輸出電壓Vout達到目標電壓Vt，但是誤差電壓Ve仍然大于鋸齒波形信號T0一特定長的時間周期。結(jié)果，比較器47的比較輸出信號CPS2是高的一特定時間周期。另一方面，比較器48的比較輸出信號CPS3隨著由DTC電壓Vdtc所確定的最小開啟運行持續(xù)時間而變化。因此，PWM信號SPWM的持續(xù)時間比最小開啟運行持續(xù)時間要長一時間周期Δt，其中同時地開啟開關(guān)SW3、SW4和SW6來執(zhí)行用于放電電容器C1的升壓操作。因此，輸出電壓Vout增加。
同樣，在如圖5所示的操作中，由時鐘信號CLK的頻率控制開關(guān)SW2、SW1、SW5、SW3、SW4和SW6，其將在不確定的頻率不產(chǎn)生高頻噪聲。
在圖4和5中，輸出電壓Vout的波動取決于時鐘信號CLK的每個高周期的一個升壓狀態(tài)。因此，輸出電壓Vout的波動頻率是不確定的。
在說明了根據(jù)本發(fā)明的電源單元的第二實施例的圖7中，從升壓電路30除去了圖4的開關(guān)SW5，并且從升壓控制電路50除去了圖4的AND電路53和延遲電路55，因此由時鐘信號CLK的翻轉(zhuǎn)信號共同地控制開關(guān)SW1和SW2。因此，待用操作與圖1的電源裝置的相同。即，即使在圖1的電源裝置中，由于開關(guān)SW1和SW2的充電操作沒有生成如圖2和3所示的噪聲，在噪聲方面，圖7的電源裝置等同于圖4的電源裝置，如分別對應(yīng)于圖5和6的圖8和9所示。
權(quán)利要求
1.一種電源裝置，包括電荷泵型升壓電路，適于執(zhí)行待用操作以將升壓電容器充電一電源電壓，并執(zhí)行升壓操作以升壓所述升壓電容器的所充電電壓，并且放電所述升壓電容器的所升壓的充電電壓到平滑電容器，其中由時鐘信號和所述時鐘信號與所述電荷泵型升壓電路的輸出電壓的負反饋控制信號之間的第一AND邏輯信號控制所述升壓操作，所述負反饋控制信號是脈沖寬度調(diào)制信號，使得所述第一AND邏輯信號的頻率總是與所述時鐘信號的頻率相同。
2.如權(quán)利要求1的電源裝置，其中所述脈沖寬度調(diào)制信號具有最小開啟運行持續(xù)時間。
3.如權(quán)利要求2的電源裝置，其中所述電荷泵型升壓電路包括在所述升壓電容器和所述平滑電容器之間的放電通路中串聯(lián)連接的第一和第二開關(guān)，由所述第一AND邏輯信號控制所述第一開關(guān)，由所述第一AND邏輯信號的延遲的信號控制所述第二開關(guān)。
4.如權(quán)利要求3的電源裝置，其中，當所述脈沖寬度調(diào)制信號具有最小開啟運行持續(xù)時間時，不同時開啟所述第一和第二開關(guān)。
5.如權(quán)利要求3的電源裝置，其中所述電荷泵型升壓電路還包括在用于接收所述電源電壓的第一電源端和所述升壓電容器之間連接的第三開關(guān)，由所述時鐘信號控制所述第三開關(guān)。
6.如權(quán)利要求1的電源裝置，其中由所述時鐘信號的翻轉(zhuǎn)信號以及所述時鐘信號的翻轉(zhuǎn)信號和所述電荷泵型升壓電路的輸出電壓的所述負反饋控制信號之間的第二AND邏輯信號來控制所述待用操作。
7.如權(quán)利要求6的電源裝置，其中所述電荷泵型升壓電路包括在用于接收所述電源電壓的第一電源端和所述升壓電容器之間的充電通路中串聯(lián)連接的第四和第五開關(guān)，由所述第二AND邏輯信號控制所述第四開關(guān)，由所述第二AND邏輯信號的延遲的信號控制所述第五開關(guān)。
8.如權(quán)利要求7的電源裝置，其中，當所述脈沖寬度調(diào)制信號具有最小開啟運行持續(xù)時間時，不同時開啟所述第四和第五開關(guān)。
9.如權(quán)利要求7的電源裝置，其中所述電荷泵型升壓電路還包括在所述升壓電容器和第二電源端之間連接的第六開關(guān)，由所述時鐘信號的翻轉(zhuǎn)信號控制所述第六開關(guān)。
10.如權(quán)利要求1的電源裝置，其中所述電荷泵型升壓電路還包括用于接收所述電源電壓的第一電源端和所述升壓電容器之間連接的第四開關(guān)；以及在所述升壓電容器和第二電源端之間連接的第五開關(guān)，由所述時鐘信號的翻轉(zhuǎn)信號控制所述第四和第二開關(guān)。
11.一種電源裝置，包括電荷泵型升壓電路，適于執(zhí)行待用操作以將升壓電容器充電一電源電壓，并執(zhí)行升壓操作以升壓所述升壓電容器的所充電電壓，并且放電所述升壓電容器的所升壓的充電電壓到平滑電容器；脈沖寬度調(diào)制控制電路，適于接收所述電荷泵型升壓電路的輸出電壓，以根據(jù)所述輸出電壓生成脈沖寬度調(diào)制信號；以及升壓控制電路，適于接收時鐘信號和所述脈沖寬度調(diào)制信號，以根據(jù)所述時鐘信號和所述脈沖寬度調(diào)制信號生成控制信號，并將所述控制信號發(fā)送到所述電荷泵型升壓電路，所述控制信號包括所述時鐘信號、所述時鐘信號的翻轉(zhuǎn)信號以及所述時鐘信號與所述脈沖寬度調(diào)制信號之間的第一AND邏輯信號，使得所述控制信號的頻率總是與所述時鐘信號的頻率相同。
12.如權(quán)利要求11的電源裝置，其中所述脈沖寬度調(diào)制信號具有最小開啟運行持續(xù)時間。
13.如權(quán)利要求12的電源裝置，其中所述電荷泵型升壓電路包括在所述升壓電容器和所述平滑電容器之間的放電通路中串聯(lián)連接的第一和第二開關(guān)，并且其中所述升壓控制電路包括第一AND電路，適于接收所述時鐘信號和所述脈沖寬度調(diào)制信號，以生成所述第一AND邏輯信號；以及第一延遲緩沖器，適于接收所述第一AND邏輯信號，以生成所述第一AND邏輯信號的延遲信號。
14.如權(quán)利要求13的電源裝置，其中所述第一延遲緩沖器的延遲時間是預(yù)設(shè)的，因此當所述脈沖寬度調(diào)制信號具有最小開啟運行持續(xù)時間時，不同時開啟所述第一和第二開關(guān)。
15.如權(quán)利要求13的電源裝置，其中所述電荷泵型升壓電路還包括在用于接收所述電源電壓的第一電源端和所述升壓電容器之間連接的第三開關(guān)，由所述時鐘信號控制所述第三開關(guān)。
16.如權(quán)利要求11的電源裝置，其中由所述時鐘信號的翻轉(zhuǎn)信號以及所述時鐘信號的翻轉(zhuǎn)信號和所述電荷泵型升壓電路的輸出電壓的所述負反饋控制信號之間的第二AND邏輯信號來控制所述待用操作。
17.如權(quán)利要求16的電源裝置，其中所述電荷泵型升壓電路包括在用于接收所述電源電壓的第一電源端和所述升壓電容器之間的充電通路中串聯(lián)連接的第四和第五開關(guān)，并且其中所述升壓控制電路包括第二AND電路，適于接收所述時鐘信號的翻轉(zhuǎn)信號和所述脈沖寬度調(diào)制信號，以生成所述第二AND邏輯信號；以及第二延遲緩沖器，適于接收所述第二AND邏輯信號，以生成所述第二AND邏輯信號的延遲信號。
18.如權(quán)利要求17的電源裝置，其中所述第二延遲緩沖器的延遲時間是預(yù)設(shè)的，因此當所述脈沖寬度調(diào)制信號具有最小開啟運行持續(xù)時間時，不同時開啟所述第四和第五開關(guān)。
19.如權(quán)利要求17的電源裝置，其中所述電荷泵型升壓電路還包括在所述升壓電容器和第二電源端之間連接的第六開關(guān)，由所述時鐘信號的翻轉(zhuǎn)信號控制所述第六開關(guān)。
20.如權(quán)利要求11的電源裝置，其中所述電荷泵型升壓電路還包括在用于接收所述電源電壓的第一電源端和所述升壓電容器之間連接的第四開關(guān)；以及在所述升壓電容器和第二電源端之間連接的第五開關(guān)，由所述時鐘信號的翻轉(zhuǎn)信號控制所述第四和第五開關(guān)。
21.如權(quán)利要求11的電源裝置，其中所述脈沖寬度調(diào)制電路包括分壓器，適于接收所述輸出電壓，以生成所述輸出電壓的分壓；誤差放大器，適于放大所述分壓和基準電壓之間的差異，以生成誤差電壓；死區(qū)控制電壓生成電路，適于生成死區(qū)控制電壓，用于限定最小開啟運行持續(xù)時間；鋸齒波形信號生成電路，適于接收所述時鐘信號，以生成具有所述時鐘信號的半周期的鋸齒波形信號；第一比較器，適于比較所述誤差電壓和所述鋸齒波形信號，以生成第一比較輸出信號；第二比較器，適于比較所述死區(qū)控制電壓和所述鋸齒波形信號，以生成第二比較輸出信號；以及OR電路，適于接收所述第一和第二比較輸出信號，以生成所述脈沖寬度調(diào)制信號。
全文摘要
在一種電源裝置中，包括電荷泵型升壓電路，適于執(zhí)行待用操作以將升壓電容器充電一電源電壓，并執(zhí)行升壓操作以升壓所述升壓電容器的所充電電壓，并且放電所述升壓電容器的所升壓的充電電壓到平滑電容器，由時鐘信號和所述時鐘信號與所述電荷泵型升壓電路的輸出電壓的負反饋控制信號之間的AND邏輯信號控制所述升壓操作。所述負反饋控制信號是脈沖寬度調(diào)制信號，使得所述AND邏輯信號的頻率總是與所述時鐘信號的頻率相同。
文檔編號H02M3/07GK1976189SQ20061016364
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月2日
發(fā)明者藤原博史 申請人:恩益禧電子股份有限公司