电源电路装置以及设有该电源电路装置的电子设备制造方法及图纸

控制电路装置６设有其输入侧与ＰＷＭ输入端子ＰＷＭ连接的缓冲电路７１，且缓冲电路７１将从外部提供的ＰＷＭ信号波形整形，从而能使经由ＲＣ滤波器８输入到误差放大器６８的ＰＷＭ信号的“Ｈ”电平恒定。因此，即使在流向负载７的输出电流微小时也能控制向负载７提供的输出电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种将从直流电源提供的输入电压升压或降压以将其馈送至负载的电源电路装置、以及设有这类电源电路装置的电子设备。本专利技术尤其涉及基于脉宽调制(PWM)信号调节将提供给负载的电功率；以及涉及设有这类电源电路装置的电子设备。
技术介绍
近年来，耐久性、发光效率、空间节省等方面优越的白色发光二极管(白色LED)已被用作安装至诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、数码相机等便携式电子设备的液晶显示装置(LCD)的照明光源(背光或前光)之一。白色LED需要比较高的正向电压，且通常采用多个白色LED作为照明光源。用作照明光源的多个白色LED串联连接以实现各白色LED的均一辉度。考虑到上述情况，为了驱动作为照明光源的白色LED，需要比从安装在便携式电子设备中的电池提供的直流电压高的直流电压。另外，随着通过通信技术中的进步而实现的通信设备的小型化，视频被分送到便携式电子设备。这些能以如上所述的方式接收视频的便携式电子设备中的一些安装了例如数字调谐器。然而，为了驱动数字调谐器，需要30V至40V的电压作为电压源。因此，具有如上所述的这一能力的便携式电子设备也需要比从安装于其中的电池提供的直流电压高的直流电压。因此，如上所述的便携式电子设备采用升压电源电路装置来升高从安装于其中的电池提供的直流电压。在这些电源电路装置当中，提供了一种开关电源装置，这是一种设有当电源接通时逐渐驱动电源电路装置的软启动电路、从而防止开关元件受损的电源电路装置。(日本专利申请特开平11-69793号公报)在日本专利申请特开平11-69793号公报中所公开的开关电源装置能通过在检测到有降到工作电源的预定电压或以下的电压下的跃变时强制软启动电容器放电，从而在瞬时断电的情形中或在短时间内再次接通电源的情形中启动该软启动电路的操作。另外，设有基于PWM信号被驱动的开关元件的电源电路装置被用作用于上述便携式电子设备的电源电路装置。图18示出常规的设有基于PWM信号操作的开关元件的电源电路装置的构成。图18中所示的电源电路装置包括诸如锂离子电池等直流电源1；与直流电源1并联连接的输入电容器2；其一端和在输入电容器2与直流电源1的正极端子(电源电压一侧)之间的节点连接的线圈3；其阳极与线圈3的另一端连接的用作整流元件的二极管4；与二极管4的阴极连接的输出电容器5；以及被形成为安装在单个封装中的IC并通过在线圈3中储存能量或从线圈3释放能量来执行升压操作的控制电路装置60。另外，直流电源1、输入电容器2和输出电容器5在其与电源电压相反的一侧(其在直流电源1的负极的一侧)接地。负载7的一端与二极管4的阴极连接，从而由此电源电路装置升高的电压被提供给负载7。一端接地的电阻器R1的在其另一端与负载7的另一端连接；并且RC滤波器8被连接到控制电路装置60的反馈信号输入端子FB，该RC滤波器8使从外部提供的PWM信号从其中通过并将该PWM信号加至将负载7与电阻器R1连接到一起的节点处所出现的电压信号。另外，控制电路装置60设有与直流电源1的电源电位一侧连接的输入电压输入端子Vi；与在线圈3与二极管4之间的节点连接以控制流过线圈3的电流量的控制端子VSW；被供以用于控制电源电路装置的ON或OFF执行的ON或OFF状态控制信号的控制信号输入端子CTRL；以及接地的接地端子GND。控制电路装置60包括N沟道金属氧化物半导体(MOS)场效应晶体管Tr1(功率晶体管Tr1)，其漏极与控制端子VSW连接在一起；电阻器R4，其一端与功率晶体管Tr1的源极连接，且其另一端与接地端子GND连接以接地；恒压电路61，它将通过输入电压输入端子Vi从直流电源1提供的直流电压转换成将向设置在控制电路装置60内部的各个不同块施加的恒定的直流电压；软启动电路62，用于在电源接通时逐渐驱动电源电路装置；ON/OFF状态控制电路63，用于通过被供以向控制信号输入端子CTRL提供的ON或OFF状态控制信号来控制电源电路装置的ON或OFF执行；驱动电路64，用于切换馈送至功率晶体管Tr1的栅极的电压；电流检测比较器65，其输入侧与电阻器R4的两端连接；振荡电路66，用于提供作为生成PWM信号用的基准波形的振荡信号；加法电路67，用于将从振荡电路66提供的振荡信号与从电流检测比较器65提供的输出相加；误差放大器68，其中在其反相输入端接收从反馈信号输入端子FB提供的反馈信号；以及PWM比较器69，其中在其反相输入端接收误差放大器68的输出，并且在其非反相输入端接收从加法电路67提供的振荡信号。另外，为了向误差放大器68的非反相输入端提供基准电压Vref，控制电路装置60设有串联连接的电阻器R2和R3以将从恒压电路61提供的电压分压，并且信号放大器68的非反相输入端与在电阻器R2与R3之间的节点连接。另外，RC滤波器8包括电阻器R5，其一端与在负载7与电阻器R1之间的节点连接，且其另一端与反馈信号输出端子FB连接；电阻器R6，其一端与反馈信号输入端子FB连接；电阻器R7，其一端与电阻器R6的另一端连接，并且在其另一端接收从外部提供的PWM信号；以及电容器C1，其一端与在电阻器R6与R7之间的节点连接，且其另一端接地。在设有以如上所述的方式构成的控制电路装置60的电源电路装置中，当通过从外部提供ON或OFF状态控制信号来指令电源电路装置转换成“ON”时，ON/OFF状态控制电路63开始通过驱动电路64驱动功率晶体管Tr1。此时，为了使软启动电路62的软启动功能工作，逐渐提高从驱动电路64向功率晶体管Tr1的栅极提供的驱动信号的占空比，从而功率晶体管Tr1的导通时间将被逐渐延长，然后最终，将令功率晶体管Tr1工作预定的导通/截止时段。然后，在控制电路装置60的正常执行期间，当由驱动电路64使功率晶体管Tr1导通时，来自直流电源1的电流流过线圈3，从而能量被储存在线圈3中。当由驱动电路64使功率晶体管Tr1截止时，储存在线圈3中的能量被释放，从而在线圈3中产生反电动势。在线圈3中产生的反电动势被加至从直流电源1提供的输入电压，并通过二极管4对输出电容器5充电。具体而言，线圈3的与二极管4连接的一侧上产生的电压由二极管4和输出电容器5均衡。通过重复如上所述的一系列动作，就执行了升压操作，其中在输出电容器5的两端产生输出电压。此输出电压使输出电流流向负载7。另外，在采用白色LED作为负载7的情形中，输出电流流向白色LED，从而使白色LED发光。因为流过负载7的输出电流也流过电阻器R1，所以通过将此输出电流的电流值乘以电阻器R1的电阻值所得到的电压被提供给RC滤波器8作为反馈信号。当通过RC滤波器8的电阻器R5向控制电路装置60的反馈信号输入端子FB提供反馈信号时，该反馈信号被提供给误差放大器68的反相输入端。在误差放大器68中，求得出现在电阻器R2与R3之间的节点的基准电位Vref与反馈信号的电位之间的差，然后向PWM比较器69的反相输入端提供根据如上所述地求得的差的输出信号。另外，通过使在功率晶体管Tr1导通时流动的电流流过电阻器R4，向电流检测比较器65提供出现在电阻器R4的两端的电压，然后，电流检测比较器65向加法电路67提供与流过功率晶体管Tr1的电流成比例的电压信号。加法电路67将从电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源电路装置，包括：变压电路，它与一直流电源连接；整流电路，它与所述变压电路连接；第一开关元件，用于通过切换所述变压电路来调节向所述整流电路提供的电功率；驱动电路，用于控制所述第一开关元件的ＯＮ／ＯＦＦ状 态；电流检测电路，用于检测流过与所述整流电路连接的负载的电流；ＰＷＭ信号生成电路，用于通过将指示由所述电流检测电路检测到的电流的值的电流检测信号的信号电平与一基准值相比较来生成用于指令由所述驱动电路执行的所述ＯＮ／ＯＦＦ状态 控制的第一ＰＷＭ信号；第一恒压电路，用于从一外部直流电压生成一恒定的内部恒定电压；以及缓冲电路，它被从外部输入以用于控制流过所述负载的电流的值的第二ＰＷＭ信号，并且其中用作末级的元件被从所述第一恒压电路馈送的所述内部恒定电压 偏置，并整形所述第二ＰＷＭ信号以得到所要输出的波形。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：和里田浩久，木村直正，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]