电源设备、其方法、以及成像设备技术

公开了一种能够满足连接的设备的要求并具有高效率的电源设备。所述电源设备包括第一电源、递升第一电源的输出电压的电压递升单元、递降电压递升单元的输出电压的电压递降单元、以及由电压递减单元的输出电压驱动操作的负载。电压递升单元将第一电源的输出电压递升到电压递降单元的工作电压的下限。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种为诸如半导体存储器设备或其它存储设备的电路元件供电的电源设备、所述电源设备的一种方法、以及包括所述电源设备的成像设备。
技术介绍
在各种电子设备中，为了阻止由突然的断电或电源故障造成的存储器中的数据遗失，通常需要备份其中存储数据的存储器。特别地，在通过例如传真机或其它的数据传输期间，非常需要备份存储所接收的数据或要传输的数据的存储器集成电路(IC)。在相关技术中，公知为此目的使用了各种技术，诸如通过使用超级电容器(super capacitor)的备份，或使用单节(single-cell)电池以增加电源电压的电源电路技术。近年来，随着半导体工艺技术的进步，集成电路(IC)的集成程度不断增加，集成电路(IC)的内部结构越来越小型化。随着集成电路(IC)的小型化，半导体的工作电压趋于设置为低，以当高电压施加到半导体上时阻止半导体内部的损害。另一方面，随着由于半导体工艺的小型化的电子电路规模的增大和工作频率的升高，消耗电源电流变大了。将来，随着半导体工艺技术越来越进步，期望集成电路(IC)的内部结构将更加小型化，工作电源电压将更低，而消耗电源电流将更大。然而，在如上所述的相关技术中，当保证长时间备份时，保持低的工作电源电压和大的消耗电源电流是困难的。例如，在使用超级电容器的备份技术中，为了长时间备份，需要增大所述电容器的电容，由此电容器的尺寸增大。因此，为了获得长的备份时间长度，电子设备的尺寸变大了。而且，由于具有大电容的电容器目前非常昂贵，使用这样的电容器增加电子设备的制造成本。已知使用单节电池以增加电源电压的电源电路技术与使用超级电容器的备份技术相比较，通常能够备份较长时间，而不增大电子设备的尺寸。图8是图示实施以上的电源电路技术的一般电路结构的框图。如图8中所示，来自用作普通电源的主电源3的电源电压V1、或来自辅助电源4的电源电压V2，通过DC-DC转换器2升压，以生成备份设备1的工作电压V0。普通电源电压V1在设备1的普通工作条件下使用，从交流(AC)电源生成，通过主电源3(即普通电源)供给。辅助电源电压V2在设备1的备份操作下使用，从直流(DC)电源生成，通过辅助电源4供给。辅助电源4可以是直流(DC)电源。另外，直流(DC)电源可以是电池或电容器，其输出电压随着其放电状态变化。普通电源电压V1和辅助电源电压V2两者都低于设备1的工作电压V0，因此需要DC-DC转换器2升高普通电源电压V1和辅助电源电压V2。在电源电路技术的电路结构中，为了响应集成电路的低工作电压工作和电流增大的要求，需要DC-DC转换器2能够在从备份电流到工作电流之间的宽的电流范围内(例如，从几毫安到几安培)工作，还需要DC-DC转换器2不仅能够电压递升(step-up)，还能够电压递降(step-down)。当设备1能够在低电压下工作时，普通电源电压V1和辅助电源电压V2通常可以高于设备1的工作电压V0，在这种情况下，需要DC-DC转换器2将普通电源电压V1和辅助电源电压V2降低为工作电压V0。如上所述，辅助电源电压V2随着单节电池的放电状态逐渐降低。结果，当辅助电源电压V2低于工作电压V0时，需要切换DC-DC转换器2的工作模式以升高辅助电源电压V2。例如，日本的公开的专利申请9-65585(以下称为“参考文献1”)公开了一种能够利用单节备份电池备份的电池备份电源电路。图9是图示参考文献1中公开的电池备份电源电路的实施例的电路图。图10是图示如图9中所示的电池备份电源电路的功能结构的框图。注意图10中的附图标记对应分配给图9中所示的电池备份电源电路的元件的附图标记。根据图9和图10所示的结构，电池备份电源电路能够使至DC-DC转换器的输入在普通操作模式和备份操作模式之间切换，从而通过DC-DC转换器为备份存储器和其控制电路生成电力。然而，由于参考文献1中公开的电池备份电源电路能够使至DC-DC转换器的输入在普通操作模式和备份操作模式之间切换、以实施在不同操作模式中所需的电压递升和电压递降，所以该电池备份电源电路非常依赖于所述的一个DC-DC转换器的性能。在备份操作中，为了尽可能扩大辅助电源4的备份时间长度，需要使用低功耗并因而高效率的电源电路。另一方面，在普通操作中，需要使用能够传导大的电流的电源电路，以响应由于小型化的半导体工艺而提高的电路规模和升高的工作频率的要求。然而，在参考文献1中公开的电源电路中，所述的一个DC-DC转换器在备份操作和普通操作中共用，显然优化电源电路的性能是有限度的。通常地，目前使用的DC-DC转换器具有随着其电流的大小而变化的效率。当DC-DC转换器在电源电路中使用以支持如上所述集成电路的低工作电压操作和增大的电流时，需要DC-DC转换器能够在宽的电流范围内工作。结果，即使当DC-DC转换器被优化以具有涉及小电流的备份操作中的高效率时，DC-DC转换器的效率也会在涉及大电流的普通操作中下降。从节能的观点，这不是优选的。另一方面，即使当DC-DC转换器被优化以具有涉及大电流的普通操作中的高效率时，DC-DC转换器的效率也会在涉及小电流的备份操作中下降，并且备份时间长度变短。在现有的能够递升和递降电压、支持涉及大电流的操作并具有高效率的DC-DC转换器中，可用的最大电流只有1A左右；将来使用这些现有的DC-DC转换器以响应进一步降低的电压和增大的电流的要求、以及由半导体工艺技术的进一步进步造成的额外的存储器的安装是困难的。此外，上面的DC-DC转换器也是昂贵的，并导致高成本。如上所述，在相关技术中，当保证长的备份时间长度时，符合要被备份的设备所需要的各种条件是困难的。
技术实现思路
本专利技术可解决现有技术的一个或多个问题。本专利技术的优选实施例可提供一种能够满足连接的设备的要求并且具有高效率的电源设备、所述电源设备的方法、以及成像设备。根据本专利技术的第一方面，提供了一种电源设备，其包含第一电源；电压递升单元，用于递升第一电源的输出电压；电压递降单元，用于递降电压递升单元的输出电压；以及负载，其由电压递降单元的输出电压驱动操作，其中电压递升单元将第一电源的输出电压递升到电压递降单元的工作电压的下限。根据本专利技术，可能提供能够满足负载的要求和具有高效率的电源设备。例如，当负载可以是存储器IC(集成电路)并且第一电源可以是电池或电容器时，可能扩大备份时间长度。作为一个实施例，工作电压的下限与负载的工作电压相关联。优选地，工作电压的下限进一步与电压递降单元上的压降相关联。根据本专利技术，可能使在电压递降单元中的电力损失最小化。作为一个实施例，电源设备还包括第二电源，用于在电源设备的普通操作中提供电力；以及电源切换装置，用于当第二电源停止电力供给并且第一电源开始供给电力时，将通过电压递升单元递升的第一电源的输出电压切换为第二电源的输出电压，并将第一电源的输出电压提供给电压递降单元。根据本专利技术，在第一电源作为辅助电源、并且第二电源作为主电源的电源设备中，电压递升和电压递降在单独的部分中执行，而在相关技术中电压递升和电压递降在同一个单元中执行。由于这点，通过主电源的电力供给流和通过辅助电源的电力供给流彼此不同。因此，可能提供能够满足操作需要并保证高效率的电源设备。换言之，可能响应作为负载的设备的低电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源设备，包含：第一电源，电压递升单元，其递升所述第一电源的输出电压；以及电压递降单元，其递降所述电压递升单元的输出电压，并向负载输出递降的电压，其中所述电压递升单元将所述第一电源的输出电压递升到所述电压递降单元的工作电压的下限。

【技术特征摘要】
JP 2006-5-16 136610/06;JP 2007-4-3 097532/071.一种电源设备，包含第一电源，电压递升单元，其递升所述第一电源的输出电压；以及电压递降单元，其递降所述电压递升单元的输出电压，并向负载输出递降的电压，其中所述电压递升单元将所述第一电源的输出电压递升到所述电压递降单元的工作电压的下限。2.如权利要求1所述的电源设备，其中所述工作电压的下限与所述负载的工作电压相关联。3.如权利要求2所述的电源设备，其中所述工作电压的下限还与在所述电压递降单元上的压降相关联。4.如权利要求1所述的电源设备，还包含第二电源，其在所述电源设备的普通操作中供给电力。电源切换单元，当所述第二电源停止电力供给、并且所述第一电源开始供给电力时，所述电源切换单元将由所述电压递升单元递升的第一电源的输出电压切换为所述第二电源的输出电压，并向所述电压递降单元供给所述第一电源的输出电压。5.如权利要求4所述的电源设备，还包含开关，其在所述第一电源的输出侧提供，并控制所述第一电源的输出电压。6.如权利要求4所述的电源设备，其中所述电源切换单元包括第一二极管，其在所述第一电源的输出侧提供并处于正向状态；以及第二二极管，其在所述第二电源的输出侧提供并处于所述正向状态。7.如权利要求1所述的电源设备，其中所述第一电源是电池或电容器。8.成像设备，其包含电源设备，其中所述电源设备包括第一电源，电压递升单元，其递升所述第一电源的输出电压；以及电压递降单元，其递降所述电压递升单元的输出电压，并向负载输出递降的电压，其中所述电压递升单元将所述第一电源的输出电压递升到所述电压递降单元的工作电压的下限。9.如权利要求7所述的成像设备，其中所述工作电压的下限与所述负载的工作电压相关联。10.如权利要求8所述的成像设备，其中所述工作电压的下限还与所述电压递降单元上的压降相关联。11.如权利要求8所述的成像设备，其中所述电源设备还包含第二电源，其在所述电源设备的普通操作中供给电力；以及电源切换单元，当所述第二电源停止电力供给、并且所述第一电源开始供给电力时，所述电源切换单元将由所述电压递升单元递升的第一电源的输出电压切换为所述第二电源的输出电压，并向所述电压递降单元供给所述第一电源的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：小屋大辅，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：JP[日本]