升压电源装置及采用该升压电源装置的便携设备制造方法及图纸

技术编号:3380098 阅读:179 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种升压电源装置,可将分别来自最终级电荷泵单元以及其它的至少一个的电荷泵单元的升压电压可作为多个输出电压输出。在存在停止的输出电压的情况下,由产生应输出的最高的输出电压的电荷泵单元,基于输出电压控制信号使后级的电荷泵单元的升压动作停止。由此,在从电池等的电源装置根据需要供给电压值不同的多个升压电压的升压电源装置中,在减小电路规模减少成本的同时,可减小电能损耗提高电能转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及从电池等的单一电源根据需要输出升压后电压值不同的多个输出电压的升压电源装置,以及采用该升压电源装置的移动电话机等的便携设备。
技术介绍
以往,将由适配器(adapter)等充电的电池作为电源,产生电压值不同的多个升压电压,分别供电到不同的负载装置中。图5是从现有的单一电源产生多个升压电压的电源电路的一个例子,对应需要的输出电压Vo1、Vo2、Vo3分别设置升压电路81、82、83。由各升压电路81、82、83对输入电压Vin进行升压,产生各输出电压Vo1、Vo2、Vo3(参照专利文献1)。此外,图6是其它的电源电路的例子,由升压电路90产生与需要的输出电压中的最高的输出电压Vo1一致的电压Vo。由稳压器(LDO)91、92、93使来自该升压电路90的电压Vo分别减小规定电压,产生规定的输出电压Vo1、Vo2、Vo3。但是,在现有的图5的电路中,由于需要设计与输出电压的种类数目相同的升压电路,因此电源电路的电路规模变大。将该电源电路集成在通常LSI中,因此成为该LSI的面积变大成本增加的主要原因。此外,在现有的图6的电路中,升压电路90可是一个,由于使该升压电路的电压Vo设计为与最高输出电压Vo1一致的高电压,因此与其它的输出电压Vo2、Vo3之间的电压差值变大。由此,存在在稳压器中的电能损耗增大,存在电源电路的电能转换效率变差的问题。专利文献特开平07-176698号公报。
技术实现思路
在此,本专利技术的目的在于,在从电池等的单一电源中根据需要供给升压后的电压值不同的多个输出电压的升压电源装置以及采用该装置的便携设备中,在减小LSI的电路规模降低成本的同时,减小电能损耗提高电能转换效率。本专利技术方案1的升压电源装置,只串联设置N级(N是2以上的整数)的包括电容器和开关电路的电荷泵单元,将被输入的输入电压,由最初级的电荷泵单元到最终级电荷泵单元的多个电荷泵单元进行升压,其特征在于,能够输出分别基于来自最终级电荷泵单元的升压电压以及来自其它的至少一个电荷泵单元的升压电压的多个输出电压,基于来自所述最终级电荷泵以外的至少一个电荷泵单元的升压电压的输出电压,即升压电压,是通过与所述开关电路接通/断开动作的时钟同步且基于输出电压控制信号而被控制的输出开关输出。本专利技术方案2的升压电源装置的特征在于,在本专利技术方案1中所述的升压电源装置中,基于来自所述最终级电荷泵单元的升压电压的输出电压,不通过输出开关输出。本专利技术方案3的升压电源装置的特征在于,在本专利技术方案2中所述的升压电源装置中,在所述多个输出电压中存在不输出的输出电压的情况下,由用于产生被输出的输出电压中最高的输出电压的电荷泵单元,根据所述输出电压控制信号使后级的电荷泵单元的升压动作停止。本专利技术方案4的升压电源装置的特征在于,在本专利技术方案1中所述的升压电源装置中,在所述多个输出电压中存在不输出的输出电压的情况下,由用于产生被输出的输出电压中最高的输出电压的电荷泵单元,根据所述输出电压控制信号使后级的电荷泵单元的升压动作停止。本专利技术方案5的升压电源装置的特征在于,在本专利技术方案4中所述的升压电源装置中,所述多个输出电压的每一个是将对应的升压电压进行平滑滤波由稳压器调整后的电压。本专利技术方案6的升压电源装置的特征在于,在本专利技术方案1中所述的升压电源装置中,所述多个输出电压的每一个是将对应的升压电压进行平滑滤波由稳压器调整后的电压。本专利技术方案7的升压电源装置的特征在于,在本专利技术方案1到6中的任一项所述的升压电源装置中,所述电荷泵单元的每一个具有电容器;第1双掷型开关,其公共端子与该电容器的一端连接;和第2双掷型开关,其公共端子与所述电容器的另一端子连接,其由与所述第1双掷型开关相同的控制信号进行控制。本专利技术方案8的升压电源装置的特征在于,在本专利技术方案1到6中的任一项所述的升压电源装置中,所述电荷泵单元的每一个具有电容器;和单掷型开关,其一侧端子与所述电容器的一端连接;和双掷型开关,其公共端子与所述电容器的另一端连接,被与所述单掷型开关相同的控制信号控制。本专利技术方案9的便携设备的特征在于,将本专利技术方案1到8中的任一项所述的升压电源装置的各输出电压作为不同构成部分的电源电压而使用。(专利技术效果)根据本专利技术,在从电池等的单一的电源根据需要供给升压后的电压值不同的多个输出电压的升压电源装置以及采用该装置的便携设备中,采用产生多个输出电压的一个电荷泵型升压电路。由此,可减小构成升压电源装置的LSI的电路规模,降低成本。此外,在多个输出电压中,在那时刻只供给需要的输出电压的同时,根据供给的输出电压使升压电路的开关动作部分停止,即由于对进行工作的电荷泵单元的级数进行控制,所以可减小升压电路的电能消耗。此外,通过将在多输出电压的每一个中的最合适的升压电压供给到稳压器,可减小稳压器的电能损耗,可提高电源装置的电能转换效率。此外,在最终级的电荷泵单元中,由于省略了输出开关,所以在不需要该开关自身的同时,也不需要用于该开关控制的控制信号。由此,使构成简化。附图说明图1是表示有关本专利技术的第1实施例的升压电源装置构成的图。图2是表示有关图1动作中的时序波形图的一部分的图。图3是表示有关本专利技术的第2实施例的升压电源装置构成的图。图4是表示有关图3的动作中的时序波形图的一部分的图。图5是表示从现有单一的电源产生多个输出电压的电源电路的构成例的图。图6是表示从现有单一电源产生多个输出电压的其它电源电路的构成例的图。图中Vin-输入电压;Vo1~Vo3-输出电压;10、20、30、50、60、70-电荷泵单元;11、21、31、51、61、71-电容器;12、22、32、13、23、33、53、63、73-切换开关;52、62、72-开关;14、24、54、64、74-输出开关;15、25、35、55、65、75-电容器;16、26、36、56、66、76-串联稳压器;40、80-控制电路;Sc1、Sc2、Sc3-切换控制信号;So1、So2、So3-输出控制信号;CLK-时钟;Spc-输出电压控制信号。具体实施例方式以下,参照附图对本专利技术的升压电源装置以及采用该装置的便携设备的实施例进行说明。图1是表示有关本专利技术的第1实施例的升压电源装置以及采用该装置的移动电话机等的便携设备的结构的图。图2是表示有关图1的动作的时序波形图的一部分的图。在该图1中,例示了作为移动电话机的电源装置的使用情况。将输出电压Vin作为3V,将第1输出电压Vo1作为5V,用于采用R(红)、G(绿)、B(蓝)的发光二极管(LED),将第2输出电压Vo2作为7V,用于液晶显示板(LCD)的背光光源,将第3输出电压Vo3作为10V,用于CCD照相机。还有,将输入电压Vin或第1输出电压Vo1也供给到通信或LCD显示等的控制IC,也供给到由控制IC驱动的LCD或扬声器或振动器(vibrator)用的电动机等。在图1的电源装置中,以3级的例子表示构成升压电路的电荷泵单元。该3级是简单的例示,根据输入电压或需要的输出电压可设为任意级数。在这些输出电压Vo1~Vo3为不同的值时,或改变电荷泵单元的级数,或改变输入电压Vin的大小。例如,在用于CCD照相机时需要将第3输出电压Vo3作为15V的情况下,将电荷泵单元的级数设为5级,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种升压电源装置,只串联设置N级的包括电容器和开关电路的电荷泵单元、其中N是2以上的整数,将被输入的输入电压,由最初级的电荷泵单元到最终级电荷泵单元的多个电荷泵单元进行升压,其特征在于,能够输出分别基于来自最终级电荷泵单元的升压电压 以及来自其它的至少一个电荷泵单元的升压电压的多个输出电压,基于来自所述最终级电荷泵以外的至少一个电荷泵单元的升压电压的输出电压,即升压电压,是通过与所述开关电路接通/断开动作的时钟同步且基于输出电压控制信号而被控制的输出开关被输出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:柳田修小宫邦裕
申请(专利权)人:罗姆股份有限公司
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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