升压器电路制造技术

本发明专利技术涉及一种升压器电路。根据本发明专利技术的升压器电路包括，升压器，该升压器通过用于升压操作的开关串联地连接充电的升压电容器和直流电源以生成升压电压并且通过用于输出操作的开关以升压电压充电平滑电容器。用于升压操作的开关由并联地连接的多个开关构成并且能够独立地控制多个开关中的至少一个。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电荷泵型升压器电路，并且更加具体地，它涉及具有执行负反馈以将 电荷泵的输出设置为所想要的电压的功能的升压器电路。
技术介绍
诸如蜂窝电话或者个人数字助理(PDA)的移动装置通常包括显示信息的显示面 板；和驱动电路，该驱动电路(驱动IC)驱动由半导体集成电路(IC)构成的显示面板。在 移动装置中，采用相对低的电压电池作为外部电源。然而，显示面板通常要求比电池电压高 的驱动电压。驱动IC通常包括升压器电路，该升压器电路升压电池电压以生成所想要的驱 动电压。在日本未经审查的专利申请公开No. 2007-20247中公布了如上所述的升压器电 路的示例。此升压器电路1是电荷泵型并且包括如图1中所示的整流器20和电荷泵10。 根据电荷泵10的输出电压V。ut，整流器20跳过(skip)控制电荷泵10以执行升压操作的时 钟信号CLK1。这样，升压器电路1使电荷泵10输出从电源电压VDD升压的电压(所想要的 电压)。电荷泵10包括开关SWl至SW3、Sff4a, Sff4b,电阻器R3、升压电容器Cl以及平滑 电容器C2。根据从整流器20接收到的信号控制开关SWl至SW3、SW4a以及SW4b中的每一 个。电荷泵10使用开关SWl和SW2将电源电压VDD施加给升压电容器Cl以充电升压电容 器Cl。在下文中，此操作被称为充电操作。电荷泵10使用开关SW3将电源电压VDD施加 给被充电的升压电容器Cl的低电位侧并且将电源电压VDD升压了升压电容器Cl的充电电 压。在下文中，此操作被称为升压操作。电荷泵10使用开关SW^或者通过电阻器R3的开 关SW4b将升压电压施加给平滑电容器C2以平滑升压电压，并且将输出电压V。ut提供给负 载电路(未示出)。在下文中，此操作被称为输出操作。同时执行升压操作和输出操作。互 补地执行升压操作和输出操作的组以及充电操作。整流器20包括分压电路21、比较器22和23以及AND电路M。分压电路21包括 电阻器Rl和R2，电阻器Rl和R2分压来自于电荷泵10的输出电压V。ut并且将来自于电阻 器Rl和R2之间的分压点Pl的分压Vdl提供给比较器22。电阻器Rl被分为电阻器Rla和 Rib。分压Vd2被从电阻器Rla和Rlb之间的分压点P2提供给比较器23。比较器22和23 将分压Vdl和Vd2与基准电压Vref进行比较并且将比较结果CPSl输出到AND电路M并 且将比较结果CPS2输出到电荷泵10。当比较器22检测到输出电压变成所想要的电压时， 比较结果CPSl从H电平变成L电平。当比较器23检测到输出电压变成比所想要的电压低 预定值的值时，比较结果CPS2从H电平变成L电平。AND电路M执行时钟信号CLKl和比4较结果CPSl之间的逻辑乘法并且将时钟信号CLK2提供给电荷泵10。在电荷泵10中，根据控制信号CLK2和比较结果CPS2控制开关SWl至SW3、SW4a、 以及SW4b。根据接收到的时钟信号CLK2将开关SWl和SW2的组以及开关SW3互补地设置 为导通状态或者截止状态。当接收到的时钟信号CLK2为H电平时，通过比较结果CPS2将 开关SW4a和SW4b互补地设置为导通状态或者截止状态。当接收到的时钟信号CLK2是L 电平时，开关SW4a和SW4b被设置为截止状态。根据如上所述的构造，当输出电压V。ut低于在比较器23中检测到的检测电压时， 升压器电路1使用开关SW4a执行输出操作。当输出电压V。ut等于或者高于检测电压时，升 压器电路1使用通过电阻器R3的开关SW4b执行输出操作。结果，平滑电容器C2的充电曲 线变得平缓。在此构造中，就在输出电压V。ut变成所想要的电压之前能够减少输出电压V。ut 的过冲和波纹。
技术实现思路
如上所述的升压器电路1被构造为在轻负载的时段中减少输出电压v。ut的过冲和 波纹。然而，本专利技术人已经发现下述问题。通常，在升压器电路1中执行输出操作的开关 SW4a和SW4b的额定电压被设计为高于输出电压V。ut。换言之，输出电压V。ut的所想要的电 压被设计为低于开关SW4a和SW4b的额定电压。然而，在当开关SW3和开关SW4a或者4b 导通并且升压器电路1从充电操作变成升压和输出操作时的时间，升压电容器Cl的高电位 侧被升高到由开关SW4a或者SW4b的导通电阻引起的升压电容器Cl的充电电压和电源电 压VDD的总和。当开关SW4a和SW4b由P沟道型MOS晶体管构成时，MOS晶体管的栅极电 压被控制为接地电压。因此，存在下述问题，即MOS晶体管的栅源电压变得大于额定电压直 到比较器22取决于构成开关SW4a和SW4b的MOS晶体管中的源栅电压的设计的额定电压 开始跳过时钟信号CLK1。特别地，此问题可能在轻负荷时段中出现。本专利技术的第一示例性方面是升压器电路，包括升压器，该升压器通过用于升压操 作的开关串联地连接充电的升压电容器和直流电源以生成升压电压并且通过用于输出操 作的开关以升压电压充电平滑电容器。用于升压操作的开关由并联地连接的多个开关构成 并且能够独立地控制多个开关中的至少一个。在上述构造中，升压器电路通过用于升压操作的开关串联地连接充电的升压电容 器与直流电源并且以升压电容器中的充电电压升压直流电源(该操作被称为升压操作)。 因此，能够使升压电容器的高电位侧的升压电压曲线平缓。本专利技术的第二示例性方面是升压器电路，包括升压电容器；和控制电路，该控制 电路切换充电操作和升压操作，充电操作是其中升压电容器被连接至第一电压和低于第一 电压的第二电压之间的第一路径以充电升压电容器的操作，升压操作是其中充电的升压电 容器的低电位侧的连接目的地被从第二电压切换到第一电压或者高于第一电压的第三电 压以在升压电容器的高电位侧生成升压电压的操作。控制电路在升压操作中根据升压电容 器的高电位侧的电压改变连接升压电容器的低电位侧和第一电压或者第三电压的升压路 径的电阻。在上述构造中，当升压电容器的高电位侧的电压高于基准值时，例如，升压器电路 将升压路径的电阻设置为大于在当升压电容器的高电位侧的电压低于基准值时的电阻。因此，能够平缓地改变升压电容器的高电位侧的升压电压曲线。本专利技术能够提供一种升压器电路，该升压器电路防止高于额定电压的电压被施加 给用于输出操作的开关，该输出操作通过用于输出操作的开关输出低于直流电源电压和充 电电压的总和的电压。结果，能够防止构成电荷泵的开关的劣化。附图说明结合附图，根据某些示例性实施例的以下描述，以上和其它示例性方面、优点和特 征将更加明显，其中图1是示出根据现有技术的升压器电路1的电路图2是示出根据本专利技术中的第一示例性实施例的升压器电路2的电路图3是示出图2中所示的升压器电路2的操作的波形图4是示出根据本专利技术中的第二示例性实施例的升压器电路3的电路图5是示出根据本专利技术中的第三示例性实施例的升压器电路4的电路图；以及图6是示出图5中所示的升压器电路4的操作的波形图。具体实施方式[第一示例性实施例]参考附图，将会描述根据第一示例性实施例的升压器电路。例如，升压器电路和其 它的功能块一起组装在诸如驱动显示面板的驱动IC的IC芯片中。图2示出根据本专利技术中 的第一示例性实施例的升压器电路2的电路图。升压器电路2是电荷泵型并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种升压器电路，包括：升压器，所述升压器通过用于升压操作的开关串联地连接被充电的升压电容器和直流电源以生成升压电压，并且通过用于输出操作的开关以所述升压电压充电平滑电容器，其中所述用于升压操作的开关由并联地连接的多个开关构成并且所述多个开关中的至少一个能够被独立地控制。

【技术特征摘要】
JP 2009-10-8 2009-2342131.一种升压器电路，包括升压器，所述升压器通过用于升压操作的开关串联地连接被充电的升压电容器和直流 电源以生成升压电压，并且通过用于输出操作的开关以所述升压电压充电平滑电容器，其中所述用于升压操作的开关由并联地连接的多个开关构成并且所述多个开关中的 至少一个能够被独立地控制。2.根据权利要求1所述的升压器电路，其中所述用于升压操作的开关由并联地连接的 多个开关构成，并且所述多个开关中的至少一个具有不同于其它开关中的导通电阻值的导 通电阻值。3.根据权利要求1所述的升压器电路，进一步包括测量组件，所述测量组件测量所述 平滑电容器的电压，其中根据所述平滑电容器的测量的电压来控制所述升压电容器，使得所述升压器电路 输出低于所述升压电容器的充电电压和所述直流电源的电压的总和的电压。4.根据权利要求3所述的升压器电路，其中当检测到所述测量的电压变为超过预定电 压时，控制所述用于升压操作的开关以增加所述用于升压操作的开关的电阻值。5.一种升压器电路，包括升压电容器；和控制电路，所述控制电路切换充电操作和升压操作，所述充电操作是其中所述升压电 容器被连接至第一电压和低于所述第一电压的第二电压之间的第一路径以充电所述升压 电容器的操作，升压操作是其中被充电的升压电容器的低电位侧的连接目的地从所述第二 电压切换到所述第一电压或者高于所述第一电压的第三电压以在所述升压电容器的高电 位侧生成升压电压的操作，其中所述控制电路根据在所述升压操作中所述升压电容器的高电位侧的电压，来改变 连接所述升压电容器的低电位侧和所述第一电压或者所述第三电压的升压路径的电阻。6.根据权利要求5所述的升压器电路，其中当所述升压电容器的高电位侧的电压高于 预定基准时，所述升压路径的...

【专利技术属性】
技术研发人员：河越弘和，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]