專利名稱：升壓電源裝置及采用該升壓電源裝置的便攜設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從電池等的單一電源根據(jù)需要輸出升壓后電壓值不同的多個(gè)輸出電壓的升壓電源裝置，以及采用該升壓電源裝置的移動電話機(jī)等的便攜設(shè)備。
背景技術(shù)：
以往，將由適配器(adapter)等充電的電池作為電源，產(chǎn)生電壓值不同的多個(gè)升壓電壓，分別供電到不同的負(fù)載裝置中。
圖5是從現(xiàn)有的單一電源產(chǎn)生多個(gè)升壓電壓的電源電路的一個(gè)例子，對應(yīng)需要的輸出電壓Vo1、Vo2、Vo3分別設(shè)置升壓電路81、82、83。由各升壓電路81、82、83對輸入電壓Vin進(jìn)行升壓，產(chǎn)生各輸出電壓Vo1、Vo2、Vo3(參照專利文獻(xiàn)1)。
此外，圖6是其它的電源電路的例子，由升壓電路90產(chǎn)生與需要的輸出電壓中的最高的輸出電壓Vo1一致的電壓Vo。由穩(wěn)壓器(LDO)91、92、93使來自該升壓電路90的電壓Vo分別減小規(guī)定電壓，產(chǎn)生規(guī)定的輸出電壓Vo1、Vo2、Vo3。
但是，在現(xiàn)有的圖5的電路中，由于需要設(shè)計(jì)與輸出電壓的種類數(shù)目相同的升壓電路，因此電源電路的電路規(guī)模變大。將該電源電路集成在通常LSI中，因此成為該LSI的面積變大成本增加的主要原因。
此外，在現(xiàn)有的圖6的電路中，升壓電路90可是一個(gè)，由于使該升壓電路的電壓Vo設(shè)計(jì)為與最高輸出電壓Vo1一致的高電壓，因此與其它的輸出電壓Vo2、Vo3之間的電壓差值變大。由此，存在在穩(wěn)壓器中的電能損耗增大，存在電源電路的電能轉(zhuǎn)換效率變差的問題。
專利文獻(xiàn)特開平07-176698號公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
在此，本發(fā)明的目的在于，在從電池等的單一電源中根據(jù)需要供給升壓后的電壓值不同的多個(gè)輸出電壓的升壓電源裝置以及采用該裝置的便攜設(shè)備中，在減小LSI的電路規(guī)模降低成本的同時(shí)，減小電能損耗提高電能轉(zhuǎn)換效率。
本發(fā)明方案1的升壓電源裝置，只串聯(lián)設(shè)置N級(N是2以上的整數(shù))的包括電容器和開關(guān)電路的電荷泵單元，將被輸入的輸入電壓，由最初級的電荷泵單元到最終級電荷泵單元的多個(gè)電荷泵單元進(jìn)行升壓，其特征在于，能夠輸出分別基于來自最終級電荷泵單元的升壓電壓以及來自其它的至少一個(gè)電荷泵單元的升壓電壓的多個(gè)輸出電壓，基于來自所述最終級電荷泵以外的至少一個(gè)電荷泵單元的升壓電壓的輸出電壓，即升壓電壓，是通過與所述開關(guān)電路接通/斷開動作的時(shí)鐘同步且基于輸出電壓控制信號而被控制的輸出開關(guān)輸出。
本發(fā)明方案2的升壓電源裝置的特征在于，在本發(fā)明方案1中所述的升壓電源裝置中，基于來自所述最終級電荷泵單元的升壓電壓的輸出電壓，不通過輸出開關(guān)輸出。
本發(fā)明方案3的升壓電源裝置的特征在于，在本發(fā)明方案2中所述的升壓電源裝置中，在所述多個(gè)輸出電壓中存在不輸出的輸出電壓的情況下，由用于產(chǎn)生被輸出的輸出電壓中最高的輸出電壓的電荷泵單元，根據(jù)所述輸出電壓控制信號使后級的電荷泵單元的升壓動作停止。
本發(fā)明方案4的升壓電源裝置的特征在于，在本發(fā)明方案1中所述的升壓電源裝置中，在所述多個(gè)輸出電壓中存在不輸出的輸出電壓的情況下，由用于產(chǎn)生被輸出的輸出電壓中最高的輸出電壓的電荷泵單元，根據(jù)所述輸出電壓控制信號使后級的電荷泵單元的升壓動作停止。
本發(fā)明方案5的升壓電源裝置的特征在于，在本發(fā)明方案4中所述的升壓電源裝置中，所述多個(gè)輸出電壓的每一個(gè)是將對應(yīng)的升壓電壓進(jìn)行平滑濾波由穩(wěn)壓器調(diào)整后的電壓。
本發(fā)明方案6的升壓電源裝置的特征在于，在本發(fā)明方案1中所述的升壓電源裝置中，所述多個(gè)輸出電壓的每一個(gè)是將對應(yīng)的升壓電壓進(jìn)行平滑濾波由穩(wěn)壓器調(diào)整后的電壓。
本發(fā)明方案7的升壓電源裝置的特征在于，在本發(fā)明方案1到6中的任一項(xiàng)所述的升壓電源裝置中，所述電荷泵單元的每一個(gè)具有電容器；第1雙擲型開關(guān)，其公共端子與該電容器的一端連接；和第2雙擲型開關(guān)，其公共端子與所述電容器的另一端子連接，其由與所述第1雙擲型開關(guān)相同的控制信號進(jìn)行控制。
本發(fā)明方案8的升壓電源裝置的特征在于，在本發(fā)明方案1到6中的任一項(xiàng)所述的升壓電源裝置中，所述電荷泵單元的每一個(gè)具有電容器；和單擲型開關(guān)，其一側(cè)端子與所述電容器的一端連接；和雙擲型開關(guān)，其公共端子與所述電容器的另一端連接，被與所述單擲型開關(guān)相同的控制信號控制。
本發(fā)明方案9的便攜設(shè)備的特征在于，將本發(fā)明方案1到8中的任一項(xiàng)所述的升壓電源裝置的各輸出電壓作為不同構(gòu)成部分的電源電壓而使用。
(發(fā)明效果)根據(jù)本發(fā)明，在從電池等的單一的電源根據(jù)需要供給升壓后的電壓值不同的多個(gè)輸出電壓的升壓電源裝置以及采用該裝置的便攜設(shè)備中，采用產(chǎn)生多個(gè)輸出電壓的一個(gè)電荷泵型升壓電路。由此，可減小構(gòu)成升壓電源裝置的LSI的電路規(guī)模，降低成本。
此外，在多個(gè)輸出電壓中，在那時(shí)刻只供給需要的輸出電壓的同時(shí)，根據(jù)供給的輸出電壓使升壓電路的開關(guān)動作部分停止，即由于對進(jìn)行工作的電荷泵單元的級數(shù)進(jìn)行控制，所以可減小升壓電路的電能消耗。
此外，通過將在多輸出電壓的每一個(gè)中的最合適的升壓電壓供給到穩(wěn)壓器，可減小穩(wěn)壓器的電能損耗，可提高電源裝置的電能轉(zhuǎn)換效率。
此外，在最終級的電荷泵單元中，由于省略了輸出開關(guān)，所以在不需要該開關(guān)自身的同時(shí)，也不需要用于該開關(guān)控制的控制信號。由此，使構(gòu)成簡化。


圖1是表示有關(guān)本發(fā)明的第1實(shí)施例的升壓電源裝置構(gòu)成的圖。
圖2是表示有關(guān)圖1動作中的時(shí)序波形圖的一部分的圖。
圖3是表示有關(guān)本發(fā)明的第2實(shí)施例的升壓電源裝置構(gòu)成的圖。
圖4是表示有關(guān)圖3的動作中的時(shí)序波形圖的一部分的圖。
圖5是表示從現(xiàn)有單一的電源產(chǎn)生多個(gè)輸出電壓的電源電路的構(gòu)成例的圖。
圖6是表示從現(xiàn)有單一電源產(chǎn)生多個(gè)輸出電壓的其它電源電路的構(gòu)成例的圖。
圖中Vin-輸入電壓；Vo1～Vo3-輸出電壓；10、20、30、50、60、70-電荷泵單元；11、21、31、51、61、71-電容器；12、22、32、13、23、33、53、63、73-切換開關(guān)；52、62、72-開關(guān)；14、24、54、64、74-輸出開關(guān)；15、25、35、55、65、75-電容器；16、26、36、56、66、76-串聯(lián)穩(wěn)壓器；40、80-控制電路；Sc1、Sc2、Sc3-切換控制信號；So1、So2、So3-輸出控制信號；CLK-時(shí)鐘；Spc-輸出電壓控制信號。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的升壓電源裝置以及采用該裝置的便攜設(shè)備的實(shí)施例進(jìn)行說明。圖1是表示有關(guān)本發(fā)明的第1實(shí)施例的升壓電源裝置以及采用該裝置的移動電話機(jī)等的便攜設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示有關(guān)圖1的動作的時(shí)序波形圖的一部分的圖。
在該圖1中，例示了作為移動電話機(jī)的電源裝置的使用情況。將輸出電壓Vin作為3V，將第1輸出電壓Vo1作為5V，用于采用R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))的發(fā)光二極管(LED)，將第2輸出電壓Vo2作為7V，用于液晶顯示板(LCD)的背光光源，將第3輸出電壓Vo3作為10V，用于CCD照相機(jī)。還有，將輸入電壓Vin或第1輸出電壓Vo1也供給到通信或LCD顯示等的控制IC，也供給到由控制IC驅(qū)動的LCD或揚(yáng)聲器或振動器(vibrator)用的電動機(jī)等。
在圖1的電源裝置中，以3級的例子表示構(gòu)成升壓電路的電荷泵單元。該3級是簡單的例示，根據(jù)輸入電壓或需要的輸出電壓可設(shè)為任意級數(shù)。
在這些輸出電壓Vo1～Vo3為不同的值時(shí)，或改變電荷泵單元的級數(shù)，或改變輸入電壓Vin的大小。例如，在用于CCD照相機(jī)時(shí)需要將第3輸出電壓Vo3作為15V的情況下，將電荷泵單元的級數(shù)設(shè)為5級，使用其最終級的升壓電壓。
在圖1中，第1電荷泵單元10、第2電荷泵單元20、第3電荷泵單元30串聯(lián)連接。從第3電荷泵單元30輸出將輸入電壓Vin(例，3V)升壓到4倍的升壓電壓Vin×4。此外，從第2電荷泵單元20輸出將輸入電壓Vin升壓到3倍的升壓電壓Vin×3，從第1電荷泵單元10輸出將輸入電壓Vin升壓到2倍的升壓電壓Vin×2。
第1電荷泵單元10接有飛跨(flying)電容器11，在該電容器11的一端上連接有第1雙擲開關(guān)(以下稱作第1切換開關(guān))12的公共端子C。將第1切換開關(guān)12的A切換端子連接在輸入電壓Vin上，將B切換端子接地。在電容器11的另一端子上連接有第2切換開關(guān)13的公共端子C。將第2切換開關(guān)13的A切換端子與下一級的電荷泵單元20連接，將其B切換端子連接在輸入電壓Vin上。從電容器11的另一端取得該單元10的升壓電壓。
第2電荷泵單元20連接有飛跨電容器21，在該電容器21的一端上連接有第1切換開關(guān)22的公共端子C。將第1切換開關(guān)22的A切換端子連接在第1電荷泵單元10的輸出端(即第2切換開關(guān)13的A切換端子)，將其B切換端子接地。在電容器22的另一端上連接有第2切換開關(guān)23的公共端子C。將第2切換開關(guān)23的A切換端子與下一級的電荷泵單元30連接，將其B切換端子與輸入電壓Vin連接。從電容器21的另一端取得該單元20的升壓電壓。
第3電荷泵單元30的構(gòu)成也只編號不同，其它與第2電荷泵單元20相同。但是，由于第3電荷泵單元30是最終級，所以從第2切換開關(guān)33的A切換端子取出其升壓電壓。
第1切換開關(guān)12和第2切換開關(guān)13由切換控制信號Sc1同時(shí)進(jìn)行切換。切換開關(guān)22和切換開關(guān)23由切換控制信號Sc2同時(shí)進(jìn)行切換，此外切換開關(guān)32和切換開關(guān)33由切換控制信號Sc3同時(shí)進(jìn)行切換。這些切換控制信號Sc1～Sc3，在電荷泵工作時(shí)，如圖2所示，與時(shí)鐘CLK同步變化。
在該圖1中，在切換控制信號Sc1為高(H)電平時(shí)，將第1切換開關(guān)12和第2切換開關(guān)13連接在A切換端子，在切換控制信號Sc1為低(L)電平時(shí)，將第1切換開關(guān)12和第2切換開關(guān)13連接在B切換端子。
第1輸出開關(guān)14與使第1、第2切換開關(guān)12、13接通/斷開動作的時(shí)鐘CLK同步且根據(jù)輸出電壓控制信號Spc進(jìn)行控制。即，將基于來自電荷泵單元10的升壓電壓的輸出電壓Vo1，通過輸出開關(guān)14輸出。具體地說，第1輸出開關(guān)14，在第1輸出控制信號So1為高電平時(shí)接通，為低電平時(shí)斷開。加在該第1輸出開關(guān)14上的升壓電壓隨著第1切換開關(guān)12、第2切換開關(guān)13的切換動作而上下變化。第1輸出開關(guān)14，按照在使該升壓電壓升高的時(shí)刻導(dǎo)通的方式，與第1切換開關(guān)12、第2切換開關(guān)13同步，由第1輸出控制信號So1進(jìn)行接通/斷開控制。在不輸出第1輸出電壓Vo1的情況下，將第1輸出開關(guān)14維持為斷開狀態(tài)。
對于第2電荷泵單元20、第3電荷泵單元30以及第2輸出開關(guān)24都相同，故省略其說明。
第1電荷泵單元10的升壓電壓，通過第1輸出開關(guān)14，由平滑濾波用電容器15進(jìn)行平滑濾波后，供給到串聯(lián)穩(wěn)壓器16中。從串聯(lián)穩(wěn)壓器16輸出已被電壓調(diào)整后的規(guī)定的電壓值(例5V)的第1輸出電壓Vo1。
第2電荷泵單元20的升壓電壓，通過第2輸出開關(guān)24，由平滑濾波用電容器25進(jìn)行平滑濾波后，供給到串聯(lián)穩(wěn)壓器26中。從串聯(lián)穩(wěn)壓器26輸出已被電壓調(diào)整的規(guī)定電壓值(例7V)的第2輸出電壓Vo2。第2輸出開關(guān)24也與第1輸出開關(guān)14相同，與切換開關(guān)22、切換開關(guān)23同步，由第2輸出控制信號So2進(jìn)行接通/斷開控制。
還有，在第1電荷泵單元10、第2電荷泵單元20中，也可不從電容器11、21的另一端而從第2切換開關(guān)13或第2切換開關(guān)23的A切換端子取得升壓電壓。但是，由于有關(guān)本發(fā)明的開關(guān)類型采用晶體管，所以不能避免多少會產(chǎn)生電壓降。因此，如圖1所示，從電容器11、21的另一端取得升壓電壓，從減小損耗等的角度來看是優(yōu)選方式。
將作為最終級的第3電荷泵單元30的升壓電壓，從第2切換開關(guān)33的A輸出端子不通過輸出開關(guān)直接取得。該電荷泵單元30的升壓電壓由平滑濾波用電容器35進(jìn)行平滑濾波后，供給到串聯(lián)穩(wěn)壓器36中。從串聯(lián)穩(wěn)壓器36輸出已被電壓調(diào)整的規(guī)定電壓值(例10V)的第3輸出電壓Vo3。
在最終級的第3電荷泵單元30中，由第2切換開關(guān)33發(fā)揮輸出開關(guān)的作用，因此可省略該輸出開關(guān)。通過省略輸出開關(guān)，在不需要該開關(guān)自身的同時(shí)，也不需要用于該開關(guān)的控制信號，因此使構(gòu)成簡略化。
控制該電源裝置的各開關(guān)12～33的切換控制信號Sc1、Sc2、Sc3、輸出控制信號So1、So2，根據(jù)指示輸出第1～第3輸出電壓Vo1～Vo3中的哪一個(gè)的輸出電壓控制信號Spc和作為各開關(guān)12～33的開關(guān)動作的時(shí)鐘源的時(shí)鐘CLK，由控制電路40形成。
顯示該控制電路40形成的各種信號和輸出的電壓Vo1～Vo3(換句話說，輸出電壓控制信號Spc)之間的關(guān)系，如表1所示。
表1輸出電壓 CLKSc1Sc2Sc3So1So2Vo1～Vo3 高/低 高/低 高/低 高/低 高/低 高/低(圖2、1st期間)Vo1、Vo2 高/低 高/低 高/低 低 高/低 高/低Vo2、Vo3 高/低 高/低 高/低 高/低 低 高/低Vo1、Vo3 高/低 高/低 高/低 高/低 高/低 低Vo1 高/低 高/低 低 低 高/低 低 (圖2、2nd期間)Vo2 高/低 高/低 高/低 低 低 高/低(圖2、4th期間)Vo3 高/低 高/低 高/低 高/低 低 低無高/低 低 低 低 低 低 (圖2、3rd期間)參照該表1和圖2，也對幾個(gè)輸出電壓的組合的動作進(jìn)行說明。
首先，在將第1～第3輸出電壓Vo1～Vo3全部輸出的情況下，切換控制信號Sc1～Sc3以及輸出控制信號So1、So2全部與時(shí)鐘CLK同步進(jìn)行變化。因此，電荷泵單元10～30進(jìn)行電荷泵動作，從串聯(lián)穩(wěn)壓器16～36輸出第1～第3輸出電壓Vo1～Vo3。
接著，例如在由移動電話機(jī)進(jìn)行郵件通信等而不使用照相機(jī)的情況下，由于不需要輸出第3輸出電壓Vo3，所以只輸出第1、第2輸出電壓Vo1、Vo2。在這種情況下，切換控制信號Sc3仍然為低電平，其它的信號變化為高/低電平。因此，第3電荷泵單元30的切換開關(guān)32和切換開關(guān)33變?yōu)榉謩e連接在B轉(zhuǎn)換端子上的狀態(tài)。其結(jié)果，不輸出第3輸出電壓Vo3，輸出輸出電壓Vo1、Vo2。在這種情況下，電荷泵單元30停止升壓動作，伴隨該部分的開關(guān)動作的電能消耗降低。
接著，在不使用移動電話機(jī)的照相機(jī)和LCD的背光光源，而只使用R、G、B的LED收信的情況下，不輸出第2、第3輸出電壓Vo2、Vo3，只輸出第1輸出電壓Vo1。在這種情況下，切換控制信號Sc1和輸出控制信號So1變?yōu)楦?低電平，其它的切換控制信號Sc2、Sc3、輸出控制信號So2變?yōu)榈碗娖?。因此，只?電荷泵單元10進(jìn)行電荷泵動作，第1輸出開關(guān)14同步進(jìn)行接通/斷開動作，輸出第1輸出電壓Vo1。在這種情況下，電荷泵單元20、30和串聯(lián)穩(wěn)壓器26、36停止動作。
此外，在只使用移動電話機(jī)的照相機(jī)的情況下，只輸出第3輸出電壓Vo3。在這種情況下，為了從最終級的第3電荷泵單元30得到升壓電壓，第1～第3電荷泵單元10～30都進(jìn)行電荷泵動作。但是，由于輸出控制信號So1、So2為低電平，第1輸出開關(guān)14、第2輸出開關(guān)24變?yōu)閿嚅_，所以串聯(lián)穩(wěn)壓器16、26可不消耗不必要的電能。
有關(guān)其它的例子也根據(jù)在表1中所表示的邏輯進(jìn)行動作，因此省略對每一個(gè)的說明。
由此，在移動電話機(jī)等中，根據(jù)使用狀況需要電壓值不同的多個(gè)輸出電壓。換句話說，這些多個(gè)輸出電壓并不是全都被常時(shí)使用，根據(jù)移動電話機(jī)的使用狀況有各種使用方法。本發(fā)明提供適于這種使用狀況的電源裝置，從電池等的單一電源中，根據(jù)移動電話機(jī)的使用狀況選擇電壓值不同的多個(gè)輸出電壓進(jìn)行供給。
并且，通過使用用于產(chǎn)生多個(gè)輸出電壓Vo1～Vo3的一個(gè)升壓電路，可減小構(gòu)成升壓電源裝置的LSI的電路規(guī)模，降低成本。
此外，在該時(shí)刻，只供給多個(gè)輸出電壓Vo1～Vo3中的需要的輸出電壓的同時(shí)，根據(jù)供給的輸出電壓使升壓電路的開關(guān)動作部分地停止。即，控制工作的電荷泵單元的級數(shù)，減小升壓電路的消耗電能。
此外，為了得到多輸出電壓Vo1～Vo3的每一個(gè)，通過將最合適的升壓電壓供給到串聯(lián)穩(wěn)壓器16～36上，使穩(wěn)壓器的電能損耗減小，提高作為電源裝置的電能轉(zhuǎn)換效率。
圖3是有關(guān)本發(fā)明的第2實(shí)施例的升壓電源裝置以及采用該裝置的移動電話機(jī)等的便攜設(shè)備的構(gòu)成圖。圖4是表示有關(guān)圖3的動作的時(shí)序波形圖的一部分的圖。
在該圖3例中，電荷泵單元50～70的構(gòu)成與圖1的電荷泵單元10～30的構(gòu)成不同，對應(yīng)該構(gòu)成的不同來自控制電路80的控制信號的一部分與圖1的控制信號不同。其它的構(gòu)成或基本的動作大致相同，因此以下將不同點(diǎn)作為重點(diǎn)進(jìn)行說明。
第1電荷泵單元50連接有電容器51，在該電容器51的一端上連接有單擲開關(guān)52的一個(gè)端子。該連接點(diǎn)成為第1升壓電壓的輸出端的同時(shí)，被連接在下一級的第2電荷泵單元60上。在電容器51的另一端上連接切換開關(guān)53的公共端子C。將切換開關(guān)53的A切換端子接地，將其B切換端子連接在輸入電壓Vin上。
第2電荷泵單元60、第3電荷泵單元70的構(gòu)成是只編號不同，其它是與第1電荷泵單元50相同的構(gòu)成。
開關(guān)52和切換開關(guān)53由切換控制信號Sc1同時(shí)進(jìn)行切換。開關(guān)62和切換開關(guān)63由切換控制信號Sc2同時(shí)進(jìn)行切換，此外開關(guān)72和切換開關(guān)73由切換控制信號Sc3同時(shí)進(jìn)行切換。
在該圖3的第2實(shí)施例中，奇數(shù)編號的電荷泵單元50、70的開關(guān)動作和偶數(shù)編號的電荷泵單元60的開關(guān)動作以反相進(jìn)行動作方面與圖1不同。例如，在第1電荷泵單元50的開關(guān)52接通時(shí)，第2電荷泵單元60的開關(guān)62斷開。由此在圖4中同時(shí)表示使之進(jìn)行這樣動作的切換控制信號Sc1～Sc3和時(shí)鐘CLK之間的相位關(guān)系。
在該圖3中，在切換控制信號Sc1為高電平時(shí)開關(guān)52接通，切換開關(guān)53連接在A切換端子上，在切換控制信號Sc1為低電平時(shí)開關(guān)52斷開，切換開關(guān)53連接在B切換端子上。此外，第1輸出開關(guān)54，在輸出控制信號So1為高電平時(shí)接通，低電平時(shí)斷開。
由于加在第1輸出開關(guān)54上的升壓電壓隨著開關(guān)52、切換開關(guān)53的切換動作而上下變化，所以按照在該升壓電壓變高的時(shí)刻接通的方式，與開關(guān)52、切換開關(guān)53同步，由第1輸出控制信號So1進(jìn)行接通/斷開控制。在不輸出第1輸出電壓Vo1的情況下，將第1輸出開關(guān)54維持為斷開狀態(tài)。
有關(guān)第2電荷泵單元60、第3電荷泵單元70以及第2輸出開關(guān)64、第3輸出開關(guān)74也相同。
第1電荷泵單元50的升壓電壓通過第1輸出開關(guān)54，由平滑濾波用電容器55進(jìn)行平滑濾波后，供給到串聯(lián)穩(wěn)壓器56上。從串聯(lián)穩(wěn)壓器56輸出已被電壓調(diào)整的規(guī)定電壓值的第1輸出電壓Vo1。
關(guān)于第2電荷泵單元60以及第3電荷泵單元70的升壓電壓也只是付與的編號不同，進(jìn)行的動作是相同。但是，在該圖3中，在設(shè)置第3輸出開關(guān)74的這一點(diǎn)與圖1不同。但是，在使第3電荷泵單元70停止動作時(shí)，將開關(guān)72的處于斷開狀態(tài)，可省略第3輸出開關(guān)74。
此外在圖3中，也可不用開關(guān)52、62、72而采用在升壓方向上導(dǎo)通的二極管。由此在采用二極管的情況下，預(yù)先設(shè)置第3輸出開關(guān)74。
控制該圖3的電源裝置的各開關(guān)的切換控制信號Sc1、Sc2、Sc3、輸出控制信號So1、So2、So3，根據(jù)指示輸出第1～第3輸出電壓中的哪一個(gè)的輸出電壓控制信號Spc和作為各開關(guān)的開關(guān)時(shí)鐘源的時(shí)鐘CLK，由控制電路80形成。
表示由該控制電路80形成的各種信號(換句話說，輸出電壓控制信號Spc)和輸出的第1～第3輸出電壓之間的關(guān)系，那么如表2所示。
表2輸出電壓 CLKSc1Sc2Sc3So1So2So3Vo1～Vo3 高/低 高/低 低/高 高/低 低/高 高/低 低/高Vo1、Vo2 高/低 高/低 低/高 低 低/高 高/低 低Vo2、Vo3 高/低 高/低 低/高 高/低 低 高/低 低/高Vo1、Vo3 高/低 高/低 低/高 高/低 低/高 低 低/高Vo1 高/低 高/低 低 低 低/高 低 低Vo2 高/低 高/低 低/高 低 低 高/低 低Vo3 高/低 高/低 低/高 高/低 低 低 低/高無高/低 低 低 低 低 低 低參照表2和圖4，也對幾個(gè)輸出電壓的組合例進(jìn)行說明。首先，在將第1～第3輸出電壓Vo1～Vo3全部輸出的情況下，切換控制信號Sc1～Sc3以及輸出控制信號So1～So3都與時(shí)鐘CLK同步進(jìn)行變化。但是，偶數(shù)編號的電荷泵單元60的輸出控制信號So2與奇數(shù)編號的電荷泵單元50、70的輸出控制信號So1、So3反相位。由此，電荷泵單元50～70進(jìn)行電荷泵動作，從穩(wěn)壓器56～76輸出第1～第3輸出電壓Vo1～Vo3。
接著，在不使用移動電話機(jī)的照相機(jī)的情況下，由于不需要輸出第3輸出電壓Vo3，所以只輸出第1、第2輸出電壓Vo1、Vo2。在這種情況下，切換控制信號Sc3、輸出控制信號So3仍然保持低電平，其它信號變?yōu)楦?低電平。因此，第3電荷泵單元70的開關(guān)72斷開，將切換開關(guān)73連接在B轉(zhuǎn)換端子上，將第3輸出開關(guān)74斷開。其結(jié)果，不輸出第3輸出電壓Vo3，輸出輸出電壓Vo1、Vo2。在這種情況下，由于第3電荷泵單元70停止升壓動作，所以隨著該部分開關(guān)動作的電能消耗減小。
接著，在不使用移動電話機(jī)的照相機(jī)和LCD的背光光源，而采用RGB的LED的情況下，只輸出第1輸出電壓Vo1。在這種情況下，切換控制信號Sc1變?yōu)楦?低電平，輸出控制信號So1變?yōu)榈?高電平，其它的切換控制信號Sc2、Sc3、輸出控制信號So2、So3變?yōu)榈碗娖健Ｒ虼?，只?電荷泵單元50進(jìn)行電荷泵動作，第1輸出開關(guān)54與切換控制信號Sc1同步進(jìn)行接通/斷開，輸出輸出電壓Vo1。在這種情況下，電荷泵單元60、70或串聯(lián)穩(wěn)壓器66、76停止動作。
在該圖3的第2實(shí)施例中也可得到與第1實(shí)施例相同的效果。
權(quán)利要求
1.一種升壓電源裝置，只串聯(lián)設(shè)置N級的包括電容器和開關(guān)電路的電荷泵單元、其中N是2以上的整數(shù)，將被輸入的輸入電壓，由最初級的電荷泵單元到最終級電荷泵單元的多個(gè)電荷泵單元進(jìn)行升壓，其特征在于，能夠輸出分別基于來自最終級電荷泵單元的升壓電壓以及來自其它的至少一個(gè)電荷泵單元的升壓電壓的多個(gè)輸出電壓，基于來自所述最終級電荷泵以外的至少一個(gè)電荷泵單元的升壓電壓的輸出電壓，即升壓電壓，是通過與所述開關(guān)電路接通/斷開動作的時(shí)鐘同步且基于輸出電壓控制信號而被控制的輸出開關(guān)被輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述升壓電源裝置，其特征在于，基于來自所述最終級電荷泵單元的升壓電壓的輸出電壓，不通過輸出開關(guān)而被輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述升壓電源裝置，其特征在于，在所述多個(gè)輸出電壓中存在不輸出的輸出電壓的情況下，由用于產(chǎn)生被輸出的輸出電壓中最高的輸出電壓的電荷泵單元，根據(jù)所述輸出電壓控制信號使后級的電荷泵單元的升壓動作停止。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述升壓電源裝置，其特征在于，在所述多個(gè)輸出電壓中存在不輸出的輸出電壓的情況下，由用于產(chǎn)生被輸出的輸出電壓中最高的輸出電壓的電荷泵單元，根據(jù)所述輸出電壓控制信號使后級的電荷泵單元的升壓動作停止。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述升壓電源裝置，其特征在于，所述多個(gè)輸出電壓的每一個(gè)，是將對應(yīng)的升壓電壓進(jìn)行平滑濾波由穩(wěn)壓器調(diào)整后的電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述升壓電源裝置，其特征在于，所述多個(gè)輸出電壓的每一個(gè)，是將對應(yīng)的升壓電壓進(jìn)行平滑濾波由穩(wěn)壓器調(diào)整后的電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中的任一項(xiàng)所述升壓電源裝置，其特征在于，所述電荷泵單元的每一個(gè)具有電容器；第1雙擲型開關(guān)，其公共端子與所述電容器的一端連接；和第2雙擲型開關(guān)，其公共端子與所述電容器的另一端子連接，且由與所述第1雙擲型開關(guān)相同的控制信號進(jìn)行控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～6中的任一項(xiàng)所述升壓電源裝置，其特征在于，所述電荷泵單元的每一個(gè)具有電容器；和單擲型開關(guān)，其一側(cè)端子與所述電容器的一端連接；和雙擲型開關(guān)，其公共端子與所述電容器的另一端連接，且由與所述單擲型開關(guān)相同的控制信號控制。
9.一種便攜設(shè)備，其特征在于，將權(quán)利要求1～8中的任一項(xiàng)所述的升壓電源裝置的各輸出電壓作為不同構(gòu)成部分的電源電壓而使用。
全文摘要
一種升壓電源裝置，可將分別來自最終級電荷泵單元以及其它的至少一個(gè)的電荷泵單元的升壓電壓可作為多個(gè)輸出電壓輸出。在存在停止的輸出電壓的情況下，由產(chǎn)生應(yīng)輸出的最高的輸出電壓的電荷泵單元，基于輸出電壓控制信號使后級的電荷泵單元的升壓動作停止。由此，在從電池等的電源裝置根據(jù)需要供給電壓值不同的多個(gè)升壓電壓的升壓電源裝置中，在減小電路規(guī)模減少成本的同時(shí)，可減小電能損耗提高電能轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號H02M3/04GK1674424SQ200510056018
公開日2005年9月28日 申請日期2005年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月26日
發(fā)明者柳田修, 小宮邦裕 申請人:羅姆股份有限公司