CN101207329A - 斩波调节器电路 - Google Patents
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Abstract
一种斩波调节器电路含有:用于第一负载和第二负载的电能输出部;检测至第一负载的输出的第一输出检测部;检测至第二负载的输出的第二输出检测部;第一基准电压生成部和第二基准电压生成部;基于两输入电压之间的比较的结果控制输出电能的量的输出控制部;以及切换控制部,切换第一负载和第二负载中的哪一个被供电和切换哪些电压用作输入电压。将输入低电压切换成:在向第一负载供电时,由第一输出检测部检测的检测电压和由第一基准电压生成部生成的基准电压用作输入电压,在向第二负载供电时,由第二输出检测部检测的检测电压和由第二基准电压生成部生成的基准电压用作输入电压。因此,实现了易于向两负载提供足够的电能并使诸如所需组件的总数的增加之类的缺点最少的斩波调节器电路。
Description
技术领域
本发明涉及向多个电负载供电的斩波调节器电路。
背景技术
在移动电话、移动终端之类中用于液晶显示部的背光一般采用白色LED(发光二极管)。这些白色LED一般由升压斩波调节器来驱动。另一方面,如今,在这一显示部中越来越多地使用有机EL(电致发光)元件,有助于显示部的变得轻薄。
上述的白色LED需要高达约4V的正向电压,且其正向电压对各个LED往往互不相同。为了提高液晶显示的质量,需要背光产生一致的亮度。在移动装置中,大部分移动装置通过诸如锂离子电池之类的电池工作,通过使相等的电流通过各个LED来使它们的亮度一致,而这是通过将LED串联连接并用升压斩波调节器驱动它们来实现的。与这些以恒定电流驱动的白色LED不同,有机EL元件需要用恒定电压来驱动。现在,将参考图13来描述常规的升压斩波调节器的例子。
图13所示的升压斩波调节器构成为斩波调节器IC 31,它包括用作输出开关晶体管14的NPN晶体管、控制电路12、向控制电路12提供电压的恒压电路13以及其它组件。控制电路12包括驱动电路15、PWM比较器16、振荡电路17、误差放大器18、基准电压源20以及其它组件。
以此结构,以下面的方式驱动用作负载的LED组6。首先,导通开关51和52,且作为电流Io通过LED组6流过电阻器7的结果出现在FB端子处的电压VFB与来自基准电压源20的基准电压VREF之差由误差放大器18放大。然后,如图14所示,误差放大器18的输出(A)和从振荡电路17输出的三角形振荡波(B)通过PWM比较器16受到脉冲宽度调制,所以,通过所得的调制信号,经由驱动电路15控制输出开关晶体管14。
当输出开关晶体管14导通时,电流通过线圈3流向输出开关晶体管14,在线圈3中存储能量。在此期间,将电流从输出电容器5提供给LED组6。相反,当输出开关晶体管14截止时,存储在线圈3中的能量使输入电压升高,而升高的电压使输出电容器5充电,并向LED组6提供电流。
根据基准电压源20的电压VREF和电阻器7的电阻R7,流过LED组6的电流Io为:
Io=VREF/R7
例如,在VREF为0.1V且流过LED组6的电流Io必须是20mA的情况下,计算出电阻R7是0.1V/20mA=5Ω。
LED亮度的变化可归因于基准电压源20的电压VREF的变化。由于芯片制造工艺和其它因素,电压VREF越高,变化越小。然而,不利的是,电压VREF越高,电阻器7中的功率损耗越高。为此,在诸如移动装置之类的以电池工作的装置中,为了使电池寿命的缩短最小化的目的,将VREF设置得很低。电阻器7中的功耗给出为
(电阻器7中的功耗)=VREF×Io(W)。
另一方面,当驱动有机EL元件11时,开关51和52断开,而开关53导通。现在,在FB端子处出现由电阻器8和9从输出电压分压的电压,且该电压与来自基准电压源20的基准电压之差由误差放大器18放大。
然后,如图14所示,误差放大器18的输出(A)和从振荡电路17输出的三角形振荡波(B)通过PWM比较器16受到脉冲宽度调制,所以,通过所得的调制信号,经由驱动电路15控制输出开关晶体管14,由此将输出电压保持恒定。有机EL元件11必须用15至16V高度精确的电压来驱动。在这方面,尤其在JP-A-2005-295630和JP-A-2006-211747中公开了常规的技术。
利用类似于上述的常规的斩波调节器,提供给一个负载-即LED组-的电能约等于提供给另一个负载-即有机EL元件-的电能。因此,如果两负载为了合适的光发射它们所需的电能量不同,则可能难以使它们中的每一个都合适地发光。或者,有机EL元件因其驱动电压很大变化而受到损害。
避免这种困难的一种方式是对两负载中的每一个提供单独的斩波调节器电路,以便向每一个负载提供优化的电量。然而,不利的是,提供专用于每一个负载的诸如电源和驱动电路之类的组件导致所需的组件的总数增加,妨碍包括斩波调节器的装置的小型化和成本降低。
发明内容
鉴于上述通常遇到的困难,本发明的目的是提供一种易于向两负载提供足够的电能并使诸如所需组件的总数的增加之类的缺点最少的斩波调节器电路。
为了实现上述目的,根据本发明的第一方面,一种连接到第一负载和第二负载以向其供电的斩波调节器电路具有:向第一负载和第二负载输出电能的电能输出部;将输出到第一负载的电压或电流检测为检测电压的第一输出检测部;将输出到第二负载的电压或电流检测为检测电压的第二输出检测部;各自生成预定基准电压的第一基准电压生成部和第二基准电压生成部;输出控制部,它比较两个输入电压并基于比较的结果控制从电能输出部输出的电能的量;以及切换控制部,它控制用于切换向第一负载和第二负载中的哪一个供电的负载切换以及用于切换哪些电压用作输入电压的输入切换。这里,切换控制部在执行负载切换以便向第一负载供电时,执行输入切换使得由第一输出检测部检测的检测电压和由第一基准电压生成部生成的基准电压用作输入电压,并且在执行负载切换以便向第二负载供电时,执行输入切换使得由第二输出检测部检测的检测电压和由第二基准电压生成部生成的基准电压用作输入电压。
以此结构,在向第一负载供电时使用的基准电压生成部和在向第二负载供电时使用的基准电压生成部是分别设置的,且它们中的哪一个(哪一个对应于被供电的负载)是适当的由切换控制部来选择。因此可向任一个负载提供足够的电能。
被供电的负载的切换通过切换控制部在基准电压生成部之间的切换来实现。因此,在斩波调节器电路中,可共用组件,诸如驱动电路和用于向任一负载供电的电源之类,从而使诸如所需部件的总数增加之类的缺点最小化。
在以上的结构中,第一输出检测部可将输出到第一负载的电流检测为检测电压。在以上的结构中,第二输出检测部可将输出到第二负载的电压检测为检测电压。
在以上的结构中,第一输出检测部可将输出到第一负载的电流检测为检测电压;第二输出检测部可将输出到第二负载的电压检测为检测电压;而由第一基准电压生成部生成的基准电压可被设置成低于由第二基准电压生成部生成的基准电压。
在以上的结构中,开关控制可在执行负载切换之前执行输入切换。以此结构,可防止在执行输入切换之前执行负载切换。因此,对无论哪一个负载在负载切换后将接受电能的负载在准备供电之前可尽可能减少进行负载切换的可能性。
在以上的结构中,第一和第二基准电压生成部可共用预定的电压源,且第一和第二基准电压生成部可通过将电源生成的电压分压来生成基准电压。
以此结构,两个电压生成部分可生成不同的电压同时共用一个电压源。与为每一个电压生成部提供单独的电压源相比,这使得所需的额外组件的数量的最小化更容易。
在以上的结构中,可采用同步整流。与采用诸如二极管整流之类的其它整流相比该结构有助于降低功耗。
在以上的结构中,切换控制部可基于从外部馈送的信号控制负载切换和输入切换。以此结构,可响应于从外部馈送的适当的信号执行负载切换和输入切换以适应实际需要。
在以上的结构中,切换控制部可在首先确定到现在为止无论哪一个被馈送输出电压的第一负载和第二负载中的输出电压等于或低于预定值之后执行负载切换。
以此结构,在到现在为止无论哪一个被馈送的负载的输出电压等于或低于预定值后执行负载切换。因此,可易于防止同时将电能提供给两个负载。
在以上的结构中,可另外设置接地开关,通过该接地开关,将电能输出到第一或第二负载的输出路径在连接到接地节点的状态和从接地节点断开的状态之间切换。
以此结构,例如,当执行负载切换时,将电能输出到第一或第二负载的输出路径可接地以促进放电从而使输出电压快速下降。
在以上的结构中,可另外设置供电停止装置用于基于从外部馈送的信号停止供电,使得第一和第二负载两者都不能接收它。
以此结构,响应于从外部馈送的信号,可停止供电使得第一负载和第二负载两者都不能接收它。
在以上的结构中,供电停止装置可在停止供电使得第一和第二负载两者都不能接收它时停止向输出控制部提供驱动电能。
以此结构,在不向第一和第二负载提供电能时,可使由输出控制部接收驱动电能导致的电能的浪费最小化。
在以上的结构中,可另外设置检验输出到第一或第二负载的电压或电流是否等于或高于预定值的异常输出检测部,使得基于检验的结果,斩波调节器电路停止供电。
以此结构,由于某些原因过多的电能输出到任一负载的情况下,该情况被检测并停止供电。因此,可使对包括斩波调节器电路的装置的损坏或其它不利的影响最小化。
在以上的结构中,可另外设置过热检测部,它包括温度传感器以检验由温度传感器检测的温度是否等于或高于预定值,使得基于检验的结果斩波调节器电路停止供电。
以此结构,在由于某些原因电路中或附近的温度异常升高的情况下,该情况被检测到并停止供电。因此,可使对包括斩波调节器电路的装置的损坏和其它不利的影响最小化。
在以上的结构中,斩波调节器电路可连接到最为第一负载的LED和作为第二负载的有机EL元件以向LED和有机EL元件供电。根据本发明的另一方面,提供了具有如上所述构造的斩波调节器电路的电子装置。这可实现得益于上述结构的电子装置。
附图说明
从以下本发明的较佳的实施例的详细描述并结合附图将清楚本发明的这些和其它目的和特征,附图中:
图1是作为本发明的一个实施例-实施例1-的电源电路的结构图;
图2是作为本发明的另一个实施例-实施例2-的电源电路的结构图;
图3是作为本发明的另一个实施例-实施例3-的电源电路的结构图;
图4是作为本发明的另一个实施例-实施例4-的电源电路的结构图;
图5是作为本发明的另一个实施例-实施例5-的电源电路的结构图;
图6是作为本发明的另一个实施例-实施例6-的电源电路的结构图;
图7是作为本发明的另一个实施例-实施例7-的电源电路的结构图;
图8是作为本发明的另一个实施例-实施例8-的电源电路的结构图;
图9是作为本发明的另一个实施例-实施例9-的电源电路的结构图;
图10是作为本发明的另一个实施例-实施例10-的电源电路的结构图;
图11是作为本发明的另一个实施例-实施例11-的电源电路的结构图;
图12是示出为控制本发明的实施例7中的开关进行的操作的流程的流程图;
图13是常规的电源电路的例子的结构图;以及
图14示出如何生成PWM信号的图。
具体实施方式
在下文中,将通过本发明的数个实施例-即实施例1至11来描述如何设施本发明。
实施例1:作为本发明的第一实施例,以下将描述连接到LED组(可以是单个LED或串联连接的多个LED)和有机EL元件以选择性地向它们中的一个供电的斩波调节器类型的电源电路。在图1中示出了该电源电路的配置。
如图1所示,电源电路包括DC(直流)电源1、输入电容器2、线圈3、第一二极管4a、第二二极管4b、第一输出电容器5、电阻器7至9、第二输出电容器10、斩波调节器IC 31以及其它组件。如图1所示构造,电源电路向LED组6和有机EL元件11提供电能。
DC电源1的负端子接地,而DC电源1的正端子连接到输入电容器2的一端和线圈3的一端。输入电容器2的另一端接地。第一二极管4a的阴极连接到第一输出电容器5的一端和LED组6的上游端。第一输出电容器5的另一端接地。LED组6的下游端经由电阻器7接地。
第二二极管4b的阴极连接到电阻器8的上游端、第二输出电容器10的一端以及有机EL元件11的上游端。电阻器8的下游端经由电阻器9接地。第二输出电容器10的另一端和有机EL元件11的下游端接地。
斩波调节器IC 31由用作输出开关晶体管14的NPN晶体管、控制电路12、向控制电路12提供电压的恒压电路13以及其它组件组成。控制电路12包括驱动电路15、PWM比较器16、振荡电路17、误差放大器18、基准电压电路19、切换控制部21、第一开关22a、第二开关22b以及其它组件。可用N沟道FET之类替换输出开关晶体管14。
恒压电路13从DC电源1和线圈3之间接收电能,将电能转变成恒定电压并将作为驱动电能的恒定电压提供给控制电路12。输出开关晶体管14的集电极连接到线圈3的下游端,而输出开关晶体管14的发射极接地。
第二开关22b将LED组6和电阻器7之间的电压或电阻器8和9之间的分压馈送到误差放大器18的非倒相输入端子。PWM比较器16将误差放大器18的输出与振荡电路17的输出进行比较,并将所得信号馈送到驱动电路15。
基于从PWM比较器16馈送的信号,驱动电路15控制输出开关晶体管14。第一开关22a将线圈3的下游端连接到第一二极管4a的阳极或连接到第二二极管4b的阳极。基准电压电路19包括生成基准电压VREF1的第一基准电压源20a、生成基准电压VREF2的第二基准电压源20b以及将这些基准电压中的一个馈送到误差放大器18的倒相输入端子的第三开关22c。
切换控制部21将开关信号分别馈送到开关22a至22c以控制它们的开关。更具体地,当将电能提供给LED组6时,切换控制部21控制第一开关22a以将线圈3的下游端连接到第一二极管4a的阳极,控制第二开关22b以将LED组6的下游端连接到误差放大器18的非倒相输入端子,并控制第三开关22c以将第一基准电压源20a连接到误差放大器18的倒相输入端子。
相反,当将电能提供给有机EL元件11时,切换控制部21控制第一开关22a以将线圈3的下游端连接到第二二极管4b的阳极,控制第二开关22b以将电阻器8的下游端连接到误差放大器18的非倒相输入端子,并控制第三开关22c以将第二基准电压源20b连接到误差放大器1 8的倒相输入端子。
在该结构中,当驱动LED组6时,由于将电能提供给LED组6,在电阻器7的两端出现与流过LED组6的电流成比例的电压(反馈电压)。该反馈电压与从基准电压电压19输出的基准电压VREF1之差由误差放大器1 8放大。然后,如图14所示,误差放大器18的输出(A)和从振荡电路17输出的三角形振荡波(B)通过PWM比较器16受到脉冲宽度调制,所以,通过所得的调制信号,经由驱动电路15控制输出开关晶体管14。
当输出开关晶体管14导通时,电流通过线圈3流向输出开关晶体管14,在线圈3中存储能量。在此期间,将电流从第一输出电容器5提供给LED组6。相反,当输出开关晶体管14截止时,存储在线圈3中的能量经由第一二极管4a使输出电压升高,而升高的电压使第一输出电容器5充电,并向LED组6提供电流。
根据基准电压VREF1和电阻器7的电阻R7,流过LED组6的电流Io为:
Io=VREF1/R7
为了使电阻器7中的功耗最小化,将VREF1的电平设置得很低(例如,0.1V)。这允许有效地驱动LED组6。
另一方面,当驱动有机EL元件11时,由于将输出电压提供给有机EL元件11,输出电压由电阻器8和9分压,以便反馈分压。由此反馈的电压与从基准电压电路19输出的基准电压VREF2之差由误差放大器18放大。
然后,如图14所示,误差放大器18的输出(A)和从振荡电路17输出的三角形振荡波(B)通过PWM比较器16受到脉冲宽度调制,所以,通过所得的调制信号,经由驱动电路15控制输出开关晶体管14,从而将输出电压保持恒定。考虑到芯片制造工艺和其它因素,将VREF2的值设置得比较高(例如,1V)以减少VREF2的变化。这可使向有机EL元件11的输出电压具有高精度的电压。
如上所述,当驱动LED组6时,斩波调节器电路工作且电阻器7中功耗降低,因此具有高效率以便尽可能地延长电池寿命。另一方面,当驱动有机EL元件11时,斩波调节器电路向其提供高度精确的输出电压。
这是通过切换控制部21适当控制用于切换被供电的目标(负载)的开关(第一开关22a),用于切换从其接收输出电流或电压的反馈的源的开关(第二开关22b),以及用于切换基准电压源的开关(第三开关22c)而完成的。
因此,提供电能所需的组件(DC电源1、输入电容器2、线圈3等)和控制电能的供应所需的组件(驱动电路15、输出开关晶体管14等)可共用以向两负载供电。此外,即使在不同的供电目标根据最优化需要不同的电压源(20a和20b)的情况下,通过适当控制开关,也可始终采用基准电压源中最优的一个。
切换控制部21输出开关信号的定时,即,切换供电目标的定时例如可以是固定的时间间隔或在从外部接收指令时或以各种其它的模式中的一种。
如上所述,实施例1的电源电路是连接到LED组6和有机EL元件11以向它们供电的斩波调节器类型的电源电路。电源电路包括用于向这些负载输出电能的组件(诸如DC电源1和线圈3)、用于将输出到LED组6的电流检测为检测电压的组件(诸如电阻器7)以及用于将输出到有机EL元件11的电压检测为检测电压的组件(诸如电阻器8和9)。
电源电路还包括分别用于生成基准电压VREF1和VREF2的第一和第二基准电压源20a和20b以及用于比较两输入电压以基于比较的结果来控制输出电能的量的组件(诸如驱动电路15、PWM比较器16和误差放大器18)。
电源电路还包括用于将LED组6和有机EL元件11中的哪一个切换成被供电的第一开关22a以及用于切换馈送到误差放大器18的电压的第二和第三开关22b和22c。尽管不是必须的,但较佳的是,从第一基准电压源20a输出的基准电压VREF1低于从第二基准电压源20b输出的基准电压VREF2。
实施例2:接下来,作为本发明的第二实施例,下面将再次描述电源电路。此处的配置在很大程度上与实施例1相同,主要的区别是另外提供了延迟电路。因此,将不再重复重叠的描述。
图2示出了本实施例的电源电路的配置。如图所示,在斩波调节器IC 31中,在切换控制部21和第一开关22a之间另外提供了延迟电路23。延迟电路23将切换控制部21输出的开关信号延迟预定的时间长度以控制第一开关22a的切换,然后将延迟的开关信号馈送到第一开关22a。
由于延迟电路23,即使在切换控制部21同时输出用于切换第一至第三开关22a至22c的开关信号时,也能够提供用于第一开关22a的开关信号,并且相对于用于其它开关22b和22c的开关信号具有延迟。
这使得可在不使切换控制部21进行的控制复杂化的情况下,进行在被供电的目标之间的切换(负载切换)之前,适当地进行在从其获得待反馈的电压的源之间的切换(输入切换)和在基准电压源20a和20b之间的切换。因此,即使在适当设置反馈电压源和基准电压源20a和20b之前(准备好工作)开始供电时,以实施例2,可尽可能地防止供电的控制方面的不稳定性。
实施例3:接下来,作为本发明的第三实施例,下面将再次描述电源电路。此处的结构在很大程度上与实施例1相同,主要的区别在于基准电压电路19的结构。因此,将不再重复重叠的描述。
图3示出本实施例的电源电路的结构。如图所示,基准电压电路19包括基准电压源20、电阻器38、电阻器39、第三开关22c和其它组件。
基准电压源20生成预定的基准电压VREF,且其负端接地。基准电压源20的正端连接到电阻器38的一端和第三开关22c的一端。电阻器38的另一端经由电阻器39接地。电阻器38和39之间的节点连接到第三开关22c的另一端和误差放大器18的倒相输入端子。第三开关22c的触点根据来自于切换控制部21的开关信号连接在一起或彼此断开。
以此结构,在本实施例中,当第三开关22c断开时,将由电阻器38和39从基准电压VREF分压的电压馈送到误差放大器18的倒相输入端子。相反,当第三开关22c闭合时,将基准电压VREF几乎完全地馈送到误差放大器18的倒相输入端子。即,通过第三开关22c的开关,馈送到误差放大器18的倒相输入端子的基准电压就改变(向其馈送不同的基准电压中的一个)。
因此,通过将基准电压VREF和来自于它的分压分别用作实施例1中的VREF1和VREF2,可减少基准电压电路19中的基准电压源(共用一个)的数量,同时达到与实施例1基本相同的总的操作。减少所需的电压源的数量有助于包括斩波调节器的装置的小型化和成本降低。
实施例4:接下来,作为本发明的第四实施例,下面将再次描述电源电路。此处的结构在很大程度上与实施例1相同,主要的区别在于向负载供电通过同步整流实现。因此,将不再重复重叠的描述。
图4示出本实施例的电源电路的结构。如图所示,电源电路包括第一整流FET40a、第二整流FET 40b以及第四开关22d。设置成代替实施例1中的第一和第二二极管4a和4b,第一和第二整流FET 40a和40b实现了同步整流。
更具体地,第一整流FET 40a的源极连接到第一开关22a的一个下游端子,而第一整流FET 40a的漏极连接到LED组6的上游端子。第一整流FET 40a的栅极连接到第四开关22d的一个下游端。第二整流FET 40b的源极连接到第一开关22a的另一个下游端,而第二整流FET 40b的漏极连接到有机EL元件11的上游端。第二整流FET 40b的栅极连接到第四开关22d的另一个下游端。
如上所述,第四开关22d具有分别连接到第一整流FET 40a和第二整流FET40b的两个下游端,并具有连接到驱动电路15的上游端。因此,根据来自切换控制部21的开关信号,第四开关22d将驱动电路15可选择地连接到第一整流FET 40a或第二整流FET 40b。
此外,驱动电路15一方面如实施例1一样控制输出开关晶体管14,另一方面经由第四开关22d将信号输出到第二和第二整流晶体管40a和40b中的一个以便进行同步整流。同步整流本身是公知技术,因此不再给出其详细描述。
切换控制部21不仅控制第一至第三开关22a至22c的开关而且控制第四开关22d的开关。更具体地,当将电能提供给LED组6时,切换控制部21控制第一开关22a以将线圈3的下游端连接到第一整流FET 40a,控制第二开关22b以将LED组6的下游端连接到误差放大器18的非倒相输入端子,控制第三开关22c以将第一基准电压源20a连接到误差放大器18的倒相输入端子,并控制第四开关22d以将驱动电路15连接到第一整流FET 40a。
相反,当将电能提供给有机EL元件11时,切换控制部21控制第一开关22a以将线圈3的下游端连接到第二整流FET 40b,控制第二开关22b以将电阻器8的下游端连接到误差放大器18的非倒相输入端子,控制第三开关22c以将第二基准电压源20b连接到误差放大器18的倒相输入端子,并控制第四开关22d以将驱动电路15连接到第二整流FET 40b。
以上面的结构,本实施例的电源电路通过同步整流向LED组6或有机EL元件11供电。因此,利用整流FET实现整流,整流FET的正向电压(源-漏电压)比飞轮二极管的低。这有助于进一步提高向负载供电的效率。
实施例5:接下来,作为本发明的第五实施例,下面将再次描述电源电路。此处的结构在很大程度上与实施例1相同,主要的区别是切换控制部21由从外部馈送的信号控制。因此,将不再重复重叠的描述。
图5示出本实施例的电源电路的结构。如图所示,设置在电源电路中的斩波调节器IC 31设置有CONT端子,信号(外部信号)从外部向该CONT端子馈送。CONT端子连接到切换控制部21,使得切换控制部21的操作由外部信号控制。
具体地,例如,如此控制切换控制部21以便控制开关22a至22c(使它们执行负载切换和输入切换),使得在外部信号是逻辑高(电平“H”)时,将电能供给LED组6,而在外部信号是逻辑低(电平“L”)时,将电能供给有机EL元件11。
以此结构,可从电源电路的外部控制切换控制部21的操作。这使得从其外部指令LED组6和DC电源1的电源电路供电变容易。
实施例6:接下来,作为本发明的第六实施例,下面将再次描述电源电路。此处的结构在很大程度上与实施例1相同,主要的区别是提供了示出电压检测电路及其周围的结构。因此,将不再重复重叠的描述。
图6示出本实施例的电源电路的结构。这里,设置在电源电路中的斩波调节器IC 31包括输出电压检测电路24。在其输入侧,输出电压检测电路24连接到第一和第二二极管4a和4b的阴极;在其输出侧,输出电压检测电路24连接到切换控制部21。因此,输出电压检测电路24检测馈送到LED组6和有机EL元件11的输出电压,并将结果馈送到切换控制部21。
因此,切换控制部21在切换供电目标(LED组6和有机EL元件11)时,同样基于由输出电压检测电路24检测的结果来进行。更具体地,在从向一个负载供能的状态切换成向另一个负载供电的状态时,负载的切换以这样的方式进行:在向第一负载(到现在为止被供电的负载)的输出电压下降到足够低(等于或低于预定的值)后,开始将电能提供给第二负载。
以此结构,在切换被供电的负载时,可易于防止同时向两个负载供电。
实施例7:接下来,作为本发明的第七实施例,下面将再次描述电源电路。此处的结构在很大程度上与实施例6相同,主要的区别是提供了放电开关及其周围的结构。因此,将不再重复重叠的描述。
图7示出了本实施例的电源电路的结构。这里,设置在电源电路中的斩波调节器IC 31包括第一放电开关25a和第二放电开关25b。第一放电开关25a是这样连接的:它可将第一二极管4a的阴极连接到接地节点和从其断开。同样,第二放电开关25b是这样连接的:它可将第二二极管4b的阴极连接到接地节点和从其断开。
以此结构,通过闭合第一放电开关25a,可使向LED组6的输出电压快速下降。同样,通过闭合第二放电开关25b,可使向有机EL元件11的输出电压快速下降。这些放电开关25a和25b的切换由从切换控制部21输出的开关信号控制。现在,将参考流程图12描述控制放电开关的切换而进行的操作的流程。
切换控制部21监测从外部馈送到CONT端子以指令电源电路切换电能供给目标的外部信号(指令信号)的出现(步骤S11)。将在负载切换发生前被供电的目标作为“负载A”,而将负载切换后将被供电的目标作为“负载B”。当切换控制部21监测到指令信号(在步骤11中的Y(是))时,它输出控制信号由此闭合对应于负载A的放电开关(步骤S12)。
之后,切换控制部21经由监测电路24监测向负载A的输出电压以检验它是否已经下降到预定的值或以下(步骤S13)。当输出电压已下降到预定值或以下(在步骤S13中的Y)时,切换控制部21打开对应于负载B的放电开关(步骤S14)并控制第一至第三开关22a至22c,使得供电目标切换成负载B(步骤S15)。
通过上述的操作流程,当切换供电目标时,在负载切换前可使被供电的目标的输出电压快速下降。同样,可在向该目标的输出电压下降充分(等于或低于预定值)后进行负载切换。
实施例8:接下来,作为本发明的第八实施例,下面将再次描述电源电路。此处的结构在很大程度上与实施例5相同,主要的区别在于如何获取外部信号以及切换控制部21如何工作。因此,将不再重复重叠的描述。
图8示出了本实施例的电源电路的结构。此处,设置在电源电路中的斩波调节器IC 31设置有两个端子CONT1和CONT2,它在这些端子处获取外部信号。这些端子都连接到切换控制部21。
当将逻辑高(电平“H”)信号馈送到端子CONT1并将逻辑高信号馈送到端子CONT2时,切换控制部21控制开关22a至22c,以便将电能提供给LED组6。当将逻辑低(电平“L”)信号馈送到端子CONT1并将逻辑高信号馈送到端子CONT2时,切换控制部21控制开关22a至22c,以便将电能提供给有机EL元件11。当将逻辑低信号馈送给端子CONT2时,该两负载都不予供电。
因此,馈送到端子CONT1的信号用于切换供电目标,而馈送到端子CONT2的信号用于将电能供应接通或断开。如此设置分离的端子-一个用于将关于切换供电目标的外部信号馈送到切换控制部21另一个用于将关于电能供应的接通和断开的外部信号馈送到切换控制部21-使得从外部向切换控制部21馈送信号更容易。
为了允许电能供应停止使得两负载都不接收电能,例如,将第一开关22a构成具有一种其中其输入触点不连接到它的两个输出触点的状态,并由切换控制部21控制以便在任何必要的时候进入该状态。
实施例9:接下来,作为本发明的第九实施例,下面将再次描述电源电路。此处的结构在很大程度上与实施例8相同,主要的区别是设置了ON/OFF电路。因此,将不再重复重叠的描述。
图9示出了本实施例的电源电路的结构。如图所示,设置在电源电路中的斩波调节器IC 31包括ON/OFF电路26。在其输入侧,ON/OFF电路26连接到用于接收馈送到切换控制部21的外部信号的端子CONT1和CONT2。因此,馈送到端子CONT1和CONT2的外部信号不仅被馈送到切换控制部21还被馈送到ON/OFF电路26。
当将逻辑低(电平“L”)信号馈送到端子CONT2时(或两个端子CONT1和CONT2)(即,当供电停止使得LED组6和有机EL元件11两者都不能接收它时),ON/OFF电路26停止由恒压电路13向控制电路12提供的驱动电压。因此,在不向任一负载供电时,也可停止向控制电路12提供驱动电压。这有助于进一步减少不必要的电能消耗。
实施例10:接下来,作为本发明的第十实施例,下面将再次描述电源电路。此处的结构在很大程度上与实施例5相同,主要的区别是设置了异常电压检测电路。因此,将不再重复重叠的描述。
图10示出了本实施例的电源电路的结构。如图所示,设置在电源电路中的斩波调节器IC 31包括异常电压检测电路27。在其输入侧,异常电压检测电路27连接到误差放大器18的非倒相输入端子。因此,异常电压检测电路27检测从LED组6或有机EL元件11反馈的电压(反馈电压)。
异常电压检测电路27检验所检测的反馈电压是否高于预定的基准值;如果是这样的话,它假设诸如短路之类的故障并停止向负载供电。更具体地,它因此向驱动电路15输出信号以使其停止输出开关晶体管14的操作。
异常电压检测电路27还向切换控制部21输出信号以使其适当地控制第一开关22a以便纠正异常状态。更具体地,第一开关22a被构造成具有一种其中其输入触点不连接到它的两个输出触点的状态,并由切换控制部21控制以便在任何必要的时候进入该状态。
以此结构,即使在负载中发生诸如短路之类的故障,也可防止对包括斩波调节器电路的装置的过压引起的损害和其它不利的影响。
实施例11:接下来,作为本发明的第十一实施例,下面将再次描述电源电路。此处的结构在很大程度上与实施例5相同,主要的区别是设置了过热保护电路。因此,将不再重复重叠的描述。
图11示出了本实施例的电源电路的结构,如图所示,设置在电源电路中的斩波调节器IC 31包括过热保护电路28。过热保护电路28包括温度传感器,并可检测斩波调节器IC 31及其附近的温度。
过热保护电路28检验所检测的温度是否等于或高于预定的标准;如果是的话,它假设诸如短路之类的故障并停止向负载供电。更具体地,它因此向驱动电路15输出信号以使其停止输出开关晶体管14的操作。
过热保护电路28还向切换控制部21输出信号以使其适当地控制第一开关22a以便纠正异常状态。更具体地,第一开关22a被构成具有一种其中其输入触点不连接到它的两个输出触点的状态,并由切换控制部分21控制以便在任何必要的时候进入该状态。
以此结构,即使在负载中发生诸如短路之类的故障,也可防止对包括斩波调节器电路的装置的过热引起的损坏和其它不利的影响。
总结:上文中通过实施例描述了本发明,这些实施例决不表示要限制其如何实施,且在本发明的精神范围内的很多修改和变化是可能的。除非相互矛盾否则可以任意方式结合不同实施例的不同特征。
在包含上述本发明的斩波调节器电路中的任一种中,在将电能提供给LED组6(第一负载)时使用的基准电压生成部分被设置成与在将电能提供给有机EL元件11(第二负载)时使用的基准电压生成部分分离,而它们中的哪一个是适当(对应于被供电的负载的任一个)的由切换控制部21选择。因此,可易于向任一负载提供足够的电能。即使类似于实施例3中的基准电压电路19,由单个共用的电压源借助于开关生成不同的基准电压的一个基准电压电路可被视为具有分离的基准电压生成部分。
被供电的负载的切换通过切换控制部21在基准电压生成部分之间的切换来实现。因此,在斩波调节器电路中,可共用诸如驱动电路和向任一负载供电的电源之类的组件,由此使诸如增加所需组件的总数之类的缺点最小化。
Claims (16)
1.一种斩波调节器电路,连接到第一负载和第二负载以向其供电,所述斩波调节器电路包括:
向所述第一负载和第二负载输出电能的电能输出部;
将输出到所述第一负载的电压或电流检测为检测电压的第一输出检测部;
将输出到所述第二负载的电压或电流检测为检测电压的第二输出检测部;
各自生成预定基准电压的第一基准电压生成部和第二基准电压生成部;
输出控制部,它比较两个输入电压并基于比较的结果控制从所述电能输出部输出的电能的量;以及
切换控制部,它控制
用于切换向所述第一负载和第二负载中的哪一个供电的负载切换,以及
用于切换哪些电压用作所述输入电压的输入切换,
其中所述切换控制部,
当执行所述负载切换以便向所述第一负载供电时,执行所述输入切换使得由所述第一输出检测部检测的检测电压和由所述第一基准电压生成部生成的基准电压用作所述输入电压,以及
当执行所述负载切换以便向所述第二负载供电时,执行所述输入切换使得由所述第二输出检测部检测的检测电压和由所述第二基准电压生成部生成的基准电压用作所述输入电压。
2.如权利要求1所述的斩波调节器电路,其特征在于,
所述第一输出检测部将输出到所述第一负载的电流检测为所述检测电压。
3.如权利要求2所述的斩波调节器电路,其特征在于,
所述第二输出检测部将输出到所述第二负载的电压检测为所述检测电压。
4.如权利要求1所述的斩波调节器电路,其特征在于,
所述第一输出检测部将输出到所述第一负载的电流检测为所述检测电压,以及
所述第二输出检测部将输出到所述第二负载的电压检测为所述检测电压,以及
由所述第一基准电压生成部生成的所述基准电压被设置成低于由所述第二基准电压生成部生成的所述基准电压。
5.如权利要求1所述的斩波调节器电路,其特征在于,
所述切换控制在执行所述负载切换之前执行所述输入切换。
6.如权利要求1所述的斩波调节器电路,其特征在于,
所述第一基准电压生成部和第二基准电压生成部共用预定的电压源,且所述第一基准电压生成部和第二基准电压生成部中的至少一个通过将所述电压源生成的电压分压来生成所述基准电压。
7.如权利要求1所述的斩波调节器电路,其特征在于,
所述斩波调节器电流采用同步整流。
8.如权利要求1所述的斩波调节器电路,其特征在于,
所述切换控制部基于从外部馈送的信号控制所述负载切换和所述输入切换。
9.如权利要求1所述的斩波调节器电路,其特征在于,
所述切换控制部在首先确定到现在为止被馈送输出电压的所述第一负载和第二负载中的任一个的输出电压等于或低于预定值之后执行所述负载切换。
10.如权利要求1所述的斩波调节器电路,其特征在于,还包括:
接地开关,通过所述接地开关将电能输出到所述第一负载和第二负载的输出路径,所述接地开关在连接到接地节点的状态和从所述接地节点断开的状态之间切换。
11.如权利要求8所述的斩波调节器电路,其特征在于,还包括:
供电停止装置,用于基于从外部馈送的信号停止供电使得所述第一负载和第二负载两者都不能接收它。
12.如权利要求11所述的斩波调节器电路,其特征在于,
所述供电停止装置在停止供电使得所述第一和第二负载都不接收它时停止对所述输出控制部提供驱动电能。
13.如权利要求1所述的斩波调节器电路,其特征在于,还包括:
检验输出到所述第一负载或第二负载的电压或电流是否等于或高于预定值的异常输出检测部,
其中,基于检验的结果,所述斩波调节器电路停止供电。
14.如权利要求1所述的斩波调节器电路,其特征在于,还包括:
过热检测部,包括温度传感器并检验由温度传感器检测的温度是否等于或高于预定值,
其中,基于检验的结果,所述斩波调节器电路停止供电。
15.如权利要求1所述的斩波调节器电路,其特征在于,
其中所述斩波调节器电路连接到作为第一负载的LED和作为第二负载的有机EL元件,并向所述LED和所述有机EL元件供电。
16.包括如权利要求1至15中的任一项所述的斩波调节器电路的电子装置。
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US20080150436A1 (en) | 2008-06-26 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20080625 |