CN101262173B - 用于以预定电压来监控充电电压以检测升压电压的升压电源电路以及升压电压控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的电源电路包括升压电容器、第一开关、第二开关、加法比较电路和控制电路。第一开关通过施加第一电压到升压电容器来对升压电容器进行充电。第二开关将第二电压串联连接到已被充电的升压电容器,从而升压其中的电压。加法比较电路将升压电容器的电压与第二电压相加,并且将比较结果与预定阈值进行比较。控制电路根据相加比较电路的比较结果来控制第一开关的开/关状态。

Description

用于以预定电压来监控充电电压以检测升压电压的升压电源电路以及升压电压控制方法
技术领域
本发明涉及升压电源电路和升压电压控制方法,更为具体地说,涉及使用了电容器的电荷泵升压电源电路,以及升压电压控制方法。
背景技术
电荷泵电源电路被并入便携式电话所用的每一液晶显示面板驱动IC(集成电路)中。该电源电路根据电池等所供应的电压(供应电压)生成用于驱动液晶显示面板的面板驱动电压,并且将所生成的电压供应给目标驱动IC。许多制造商涉入便携式电话市场,并且制造各种类型的便携式电话。在这种情况下,需要使这种显示面板驱动IC具有通用目的属性并且根据各种类型的供应电压的任何一个来生成预定驱动电压,而不需要改变其设置。
进而,还需要使这种显示面板驱动IC在尺寸上缩减更多,以应对在框架宽度上正逐渐变得更窄的液晶显示面板。而且既然由于色调数目的增加而使图片质量越来越提高,则无法忽视电源电路输出电压质量对图片质量的影响。这就是为什么需要有这种小型和高性能电源电路,也就是,能够防止由负载电流所引起的电压降的小型电源电路。因此,尺寸缩小的芯片和性能方面有效的低压晶体管已经用于那些电源电路。当两种晶体管使用相同的沟道宽度时,低压晶体管与高压晶体管相比具有较小的电阻。因此,这种低压晶体管的使用与使用高压晶体管的电路相比,可以构造尺寸更小的低电阻开关。
在例如日本专利未决公开申请No.2005-20922中公开了根据供应电压来生成驱动电压的这种电荷泵电源电路。如图1所示,该电荷泵电源电路包括升压电路790、控制电路780、比较器773和平滑电容器799。电源电路将输出电压VDC 2提供给负载电路(未示出)。
升压电路790包括晶体管(开关)791到794和升压电容器797。晶体管791和793的每一个是用于将供应电压VDC施加到升压电容器797,从而对电容器797进行充电的开关。晶体管792是用于将供应电压VDC串联地连接到已被充电的升压电容器797,从而对电容器797的电压升压的开关。晶体管794是用于将升压电压作为升压输出VDC 2提供给负载电路的开关。
比较器773将升压电容器797的充电电压与基准电压VR进行比较,并且将比较结果输出到控制电路780。控制电路780包括AND电路781、NAND电路782和NOT电路783。控制电路780控制升压电路790的晶体管791到794的每一个的开/关状态。
升压电路790的输出是由平滑电容器799来平滑的,并且结果被提供给负载电路。平滑的输出电压VDC 2也被供应给控制电路780的AND电路781、NAND电路782和NOT电路783等。
接下来,讲述该电源电路的工作。在比较器773中将节点a的电压Va与基准电压VR进行比较。节点a被连接到分别远离升压电容器797的GND、晶体管793的漏极端子和晶体管794的源极端子的端子。当节点a的电压Va低于基准电压VR(Va<VR)时比较器773的输出为高电压,并且当节点a的电压Va高于基准电压VR(Va≤VR)时该输出为低电压。
当升压时钟CLK的电平为低时,晶体管792和794的每一个的栅极电平变为高,使得那些晶体管被断开。此时,如果比较器773的输出电平由于Va<VR而变为高,则AND电路781的两个输入的电平也变为高。因此,晶体管791被接通,并且NAND电路782的两个输入的电平变为高。因此,晶体管793也被接通。此时,节点a的电压Va等于升压电容器797的充电电压VC。因此,供应电压VDC被施加到升压电容器797,从而对升压电容器797进行充电。换句话说,尽管假定了升压时钟CLK的电平为低并且Va<VR,在该期间仍然保持对升压电容器797充电。
如果比较器773的输出电平由于Va≥VR而变为低,也就是说,当升压时钟CLK的电平为低时VC≤VR,则AND电路781的输出也变为低。结果,晶体管791断开,并且AND 782的输出电平变为高,从而晶体管793也断开。因此,升压电容器797的充电停止。此时,升压电容器797因为不进行充电和放电而保持充电电压不变。升压电容器797被充电,直到充电电压VC等于基准电压VR时为止。
当升压时钟CLK的电平为高时,晶体管792和794的栅极电平为低,使得那些晶体管792和794被接通。此时,AND 781的输出电平为低,使得晶体管791被断开并且NAND 782的输出电平变为高,从而晶体管793被断开。因此,通过晶体管792在升压电容器797和晶体管791之间的连接节点上施加了供应电压VDC,并且节点a的电压Va被升压到值(VDC+VC),该值是升压电容器797的供应电压VDC和充电电压VC之和。通过被接通的晶体管794将升压电压供应到平滑电容器799,从而电压VDC2=(VDC+VC)被作为初始值供应给负载电路。因此,当升压时钟CLK的电平为高时,假定为升压电压输出周期。
在上述电源电路中,可以参考基准电压VR以这种方式来设置充电电压VC,并且电压VC从不会超过基准电压VR。不过,就在升压电压输出周期被设置之后的输出电压VDC2=(VDC+VC)的情况下,输出电压VDC2受到供应电压VDC的波动的影响。例如,当供应电压VDC为3V时,设置基准电压VR,以便获得输出电压VDC2=5V。在理想情况下,供应电压VDC和输出电压VDC2之间的关系变得如图2所示。当供应电压VDC为3V时,输出电压VDC2为5V。并且如果基准电压VDC下降,则输出电压VDC2也下降,结果导致电压不足。另一方面,如果供应电压VDC上升,则输出电压VDC2也上升,从而可能超过元件击穿电压。换句话说,在上述电源电路中,为了保持输出电压VDC2恒定,应当根据供应电压VDC来改变基准电压VR。
图3示出了在日本专利未决公开申请No.2005-278383中所公开的电荷泵电源电路的电路图。该电源电路包括升压电路890、比较电路870、控制电路880和平滑电容器899。电源电路将输出电压VDC2提供给负载电路(未示出)。
升压电路890包括晶体管(开关)891到894和升压电容器897。晶体管891和893是用于将供应电压VDC施加到升压电容器897,从而对电容器897进行充电的开关。晶体管892是用于将供应电压VDC串联地连接到已被充电的升压电容器897,从而对电容器897的电压升压的开关。晶体管894是用于将升压电压作为升压电压输出VDC 2提供给负载电路的开关。
比较电路870包括比较器873和电阻元件871和872。电阻元件871和872的每一个将升压电路890的输出电压VDC2分压以生成比较电压VCMP。比较器873将比较电压VCMP与基准电压VR进行比较,并且将比较结果VCTL输出到控制电路880。控制电路880包括电平平移电路883、NAND电路881和NOT电路882。控制电路880根据从比较电路870输出的比较结果VCTL和升压时钟CLK来控制升压电路890的晶体管891到894的每一个的开/关状态。
升压电路890的输出是由平滑电容器899来平滑的,并且结果被提供给负载电路。平滑的输出电压VDC 2也被供应给控制电路880的NAND电路881、NOT电路882和电平平移电路883等。
接下来,参考图4A到4D来讲述该电源电路的工作。当升压时钟CLK的电平为低时(图4A),NAND电路881的输出电平为高,并且晶体管891和893被接通,而晶体管892和894被断开。因此,供应电压VDC被施加到升压电容器897,从而对该升压电容器897进行充电,直到充电电压VC等于供应电压VDC时为止(图4B)。
当升压时钟CLK的电平为高时(图4A),如果比较结果VCTL的电平为高,则NOT电路882的输出为高(图4D)。并且由于输出电压VDC2被放电直到它低于预定电压V2时为止(图4D),因此比较电路870的输出电平为高,并且NAND电路881的输出电平为低。因此,晶体管891和893被断开,而晶体管892和894被接通。换句话说,供应电压VDC被通过晶体管892施加到升压电容器897和晶体管891之间的连接节点,从而假定连接节点的电压VC-为如图4C所示的电压VDC。因此,位于升压电容器897和晶体管893之间的连接节点的电压升压与供应电压VDC相同的电压。如果升压电容器897的电压被假定为VC,则升压电容器897和晶体管893之间的连接节点的电压VC+变成VDC+VC(图4B)。升压电容器897和晶体管893之间的连接节点通过晶体管894连接到平滑电容器899,并且电压VDC2=(VDC+VC)被提供给连接节点。并且由于充电电压VC保持充电,直到其等于供应电压VDC时为止,因此输出电压VDC2立即变成电压VDC的两倍(图4D)。
比较器873将比较电压VCMP与基准电压VR进行比较。VCMP是通过电阻元件871和872的任何一个对输出电压VDC2进行分压而获得的。当比较电压VCMP低于基准电压VR时(VCMP<VR),比较器873的输出电平变为高,并且当比较电压VCMP高于基准电压VR时(VCMP≥VR),其输出电平变为低。当比较电路870的输出电平为高时,控制电路880的NAND电路881的输出电平变为低,从而使升压电路890保持放电。如果比较电路870的输出电平变为低,则NAND电路881的输出电平变为高,从而升压电路890停止放电。
当升压电路890的状态从充电切换到放电时,输出电压VDC2变为VDC的两倍。因此,比较电路870的输出电平变为低并且升压电路890的状态从放电切换到充电。因此,平滑电容器899放电,并且输出电压VDC2随着负载电路的功率消耗逐渐下降。如果通过对输出电压VDC2分压而获得的比较电压VCMP变得低于基准电压VR,则比较电路870的输出电平变为高,并且升压电路890的状态被切换到放电。
在该电源电路中,输出电压VDC2受控,以便通过分压VDC2而获得的比较电压VCMP等于上述的基准电压VR。因此,不考虑供应电压VDC的改变,该电源电路可以将输出电压VDC2保持在预定电压V2上,而不会改变其设置。不过,升压电容器897在充电周期期间被充电到供应电压VDC,使得如图4D所示的输出电压VDC2在放电之后达到预定电压V2以上,并且变为大约供应电压VDC的两倍。换句话说,提供了输出电压VDC2的元件应该被设置在高击穿电压,以便能够承受瞬时输出电压VDC2。这一瞬时输出电压VDC2的上升引起随机噪声的产生。如图5所示,输出电压VDC2被假定为源驱动器的电源,并且这种噪声会影响源驱动器的输出。并且如果源驱动器输出不与面板显示频率同步的话,则源驱动器的波动引起屏幕上出现水平条带,结果导致显示质量的退化。
如上所述,在现有电源电路中,根据大范围内的供应电压的任意来获得预定输出电压已经遇到各种问题。例如,需要根据供应电压来改变设置,产生了噪声,并且超出了元件击穿电压。
在这种情况下,作为本发明的例证特征的,是提供能够在不改变设置的情况下从宽范围内的供应电压的任意获得预定输出电压的电源电路。
发明内容
根据本发明的一个例证方面,升压电源电路包括升压电容器、第一开关、第二开关、加法比较电路和控制电路。第一开关将第一电压施加到升压电容器,从而给电容器充电。第二开关将第二电压串联连接到已被充电的升压电容器,从而升压电容器的电压。加法比较电路将正被充电的升压电容器的电压与第二电压进行相加,然后将相加结果与预定阈值进行比较。控制电路根据加法比较电路的比较结果来控制第一开关的接通/断开状态。第一和第二电压可以是相同的电压。
根据本发明的另一例证方面,升压控制方法包括充电步骤、升压步骤、加法步骤、比较步骤和控制步骤。在充电步骤中,第一电压被施加到升压电容器以对电容器进行充电。在升压步骤中,第二电压被串联连接到已经被充电的升压电容器以升压电容的电压。在加法步骤中,正被充电的升压电容器的电压被与第二电压相加,并且输出相加结果。在比较步骤中,相加结果与预定阈值进行比较,并且输出比较结果。并且在控制步骤中,升压电容器的充电根据比较结果而停止。
根据本发明的再一例证方面,升压电源电路包括升压电容器、第一开关、第二开关、加法比较电路和控制电路。第一开关将第一电压施加到升压电容器,从而给电容器充电。第二开关将第二电压串联连接到已被充电的升压电容器,从而升压电容器的电压。加法比较电路将正被充电的升压电容器的电压与第二电压进行相加,然后将相加结果与预定阈值进行比较。控制电路根据加法比较电路的比较结果来控制第一开关的接通/断开状态。第一和第二电压可以是相同的电压。
根据本发明的又一例证方面,升压控制方法包括充电步骤、升压步骤、加法步骤、比较步骤和控制步骤。在充电步骤中,第一电压被通过电阻元件施加到升压电容器以对电容器进行充电。在升压步骤中,第二电压被串联连接到已经被充电的升压电容器以升压电容的电压。在加法步骤中,正被充电的升压电容器的电压被加到第二电压,并且输出相加结果。在比较步骤中,相加结果与预定阈值进行比较,并且输出比较结果。并且在控制步骤中,升压电容器的充电根据比较结果而停止。
如上所述,根据本发明,可以提供能够在不改变设置的情况下从宽范围内的任意供应电压获得预定输出电压的电源电路。
附图说明
下面参考附图并结合具体实例实施例来进行讲述,将使本发明的上述和其他例证方面、优势和特征更加清楚,其中:
图1示出了现有电荷泵电源电路的例子1;
图2示出了例子1中的供应电压和输出电压之间的关系;
图3示出了现有电荷泵电源电路的例子2;
图4A到4D示出了例子2中的每一节点的电压的波形;
图5用于描述待施加到源驱动器的输出上的影响;
图6为框图,示出了本发明的实施例中的液晶显示设备的结构;
图7为本发明的第一实施例中的电源电路的电路图;
图8A到8E示出了本发明的第一实施例中的电源电路的每一节点电压的波形;
图9示出了本发明第一实施例中的加法比较电路的另一例子;
图10示出了本发明第一实施例中的供应电压VDC和输出电压VDC2之间的关系;
图11为本发明第二实施例中的电源电路的电路图;
图12为本发明第三实施例中的电源电路的电路图;
图13为本发明第四实施例中的电源电路的电路图;
图14为本发明第五实施例中的电源电路的电路图;
图15示出了负载电流和升压的输出电压之间的关系;
图16A到16B描述了源驱动器电路的充电电流;
图17A到17F描述了当对现有电源电路进行充电时,供应电压VDC和接地电压VSS的每一个的波动;
图18为本发明第六实施例中的电源电路的电路图;
图19A到19E示出了本发明第六实施例中当进行充电时供应电压VDC的例子;
图20为本发明第七实施例中的电源电路的电路图;
图21示出了本发明第七实施例中安装电阻器的例子;
图22为本发明第八实施例中的电源电路的电路图;
图23为本发明第九实施例中的电源电路的电路图;以及
图24A到24C示出了本发明第九实施例中当进行充电时接地电压VSS的例子。
具体实施方式
图6为框图,示出了本发明的例证实施例中的液晶显示设备的结构。液晶显示设备900包括液晶显示面板901、数据端驱动电路902、扫描端驱动电路903、电源电路904和显示控制电路905。
液晶显示面板901包括水平地设置和垂直地延伸的多条数据线,以及水平地设置和垂直地延伸的多条扫描线907。像素是在数据线906和扫描线907的交点处形成的。在如图6所示的单个颜色中的每一个像素,包括TFT(薄膜晶体管)908、像素容量909和液晶元件910。TFT 908的栅极被连接到扫描线907,并且其源极(漏极)被连接到数据线906。TFT 908的漏极(源极)分别被连接到像素容量909和液晶元件910,并且像素容量909的另一端和液晶元件910分别被连接到公共的电极COM。液晶元件910是电容性元件。在该实施例中,假定像素容量909和液晶元件910的组合被称之为面板容量。在多色液晶显示面板的情况下,每一像素是R、G和B点的集合,并且每一点包括TFT 908、像素容量909和液晶元件910。液晶显示面板中工作上基本相同。
数据端驱动电路902输出根据数字图像信号(下面称之为数据)所生成的模拟信号电压(灰度电压)以驱动数据线906。扫描端驱动电路903输出TFT 908选择/非选择电压,以驱动扫描线907。电源电路904将电压提供给用于输出模拟信号电压的数据端驱动电路902和用于输出选择/非选择电压的扫描端驱动电路903。显示控制电路905生成用于驱动数据线906和扫描线907的时序信号,以及用于控制电源电路904的升压的时序信号,以控制扫描端驱动电路903、数据端驱动电路902和电源电路904。显示控制电路905将显示时钟信号DCCLK供应给电源电路904作为时序信号。
接下来,参考图7来讲述第一实施例中的电源电路。如图7所示的电源电路包括升压电路10、加法电路60、比较电路70、控制电路80、转移门40和平滑电容器90。电源电路将输出电压VDC2供应给负载电路(未示出)。
升压电路10包括晶体管11到14,以及升压电容器21。晶体管11和13是用于以供应电压VDC来对升压电容器21进行充电的开关。晶体管12是用于将供应电压VDC串联连接到升压电容器21,从而对已经被充电的电容器21的电压升压的开关。晶体管14是用于以升压电压来放电升压电容器21的电荷的开关。转移门40包括两个晶体管和NOT电路。转移门40是用于从正被充电的升压电容器21提取电压VC的开关。
加法电路60包括运算放大器68和电阻元件61、62、64和65。加法电路60将通过转移门40提取的升压电容器21的电压VC与供应电压VDC相加。加法电路60然后将相加结果输出到比较电路70。比较电路70包括比较器78和电阻元件71和72。比较电路70将加法电路60的输出电压与参考电压VREF进行比较,并且将比较结果输出到控制电路80。控制电路80包括NAND电路81、电平平移电路82和NOT电路83,并且根据比较电路70的比较结果来控制升压电路10的每一晶体管(开关)和转移门40的接通/断开状态。
升压电路10的输出被平滑电容器90所平滑,并且结果被提供给负载电路。平滑的输出电压VDC 2也被供应给控制电路80的NAND电路81、电平平移电路82和NOT电路83,以及加法电路60的运算放大器68等。
接下来,将参考图8A到8E来讲述第一实施例中的电源电路的工作。
升压时钟DCCLK是与图8A所示的显示设备的显示时钟相同步的时钟信号。电源电路工作与该升压时钟DCCLK相同步。
当比较电路70的输出VCTL的电平为高(图8B)并且升压时钟DCCLK的电平为低时,假定该状态如图8A到8E的左端所示。并且由于NOT电路83的输出电平为高和NAND电路81的输出电平为低,因此晶体管11和13被接通,而晶体管12和14被断开。因此,通过晶体管11和13向升压电容器21供应了供应电压VDC,从而开始电容器21的充电。如图8C所示,当充电开始时,升压电容器21和晶体管13之间的连接节点的电压VC+上升。
此时,转移门40被接通,并且启用升压电容器21,对其进行充电以将其电压VC输出到加法电路60。加法电路60将被充电并且上升的电压VC与供应电压VDC相加。换句话说,当升压电容器21的充电开始时,相加的结果与假定的电压VC+相对应。如果在电阻元件61和62之间的电阻值相等并且电阻元件64和65的电阻值分别被定义为R64和R65,则将按照下述公式来计算加法电路60的输出电压VADD。
VADD=(1+R65/R64)·(VDC+VC)/2...(1)
该加法电路60的输出电压VADD被输入到比较电路70。在比较电路70中,输出电压VADD被每个电阻元件71和72分压,并且比较电路78将每个被分压的电压VCMP与基准电压VREF相比较。如果电阻元件71和72的电阻值分别被定义为R71和R72,则如下所述详细计算电压VCMP。
VCMP=VADD·R72/(R71+R72)...(2)
当VCMP<VREF时,比较器78的输出电平变为高,并且当VCMP≥VREF时变为低。换句话说,当升压电容器21的充电电压VC低于预定电压V1时,比较电路70将高电平信号作为比较结果VCTL输出到控制电路80。如果充电的结果是充电电压超出预定电压V1,则比较电路70的输出电平变为低。
控制电路80通过电平平移电路82对比较电路70的比较结果VCTL进行电平平移,并且将结果输出到NAND电路81。由于NOT电路83的输出电平为高,因此当比较结果VCTL的电平为高时NAND电路81的输出电平变为低,从而接通晶体管13。当晶体管13被接通并且升压电容器21被进一步充电时,比较结果VCTL的电平变为低,并且NAND电路81输出高电平信号以断开晶体管13。因此,如果升压电容器21的电压VC高出预定电压V1,则晶体管13断开,并且升压电容器21的充电停止。这样,当升压时钟DCCLK的电平为低时,升压电路10被充电,从而升压电容器21被充电到预定电压V1。
当升压时钟DCCLK的电平变为高时,NOT电路83的输出电平变为低,从而NAND电路81的输出电平变为高。因此,晶体管11和13断开,而晶体管12和14接通。然后,供应电压VDC被通过晶体管12供应到位于升压电容器21和晶体管11之间的连接节点。因此,位于升压电容器21和晶体管11之间的连接节点的电压V-在如图8D所示的时刻被升压到电压VDC。结果,连接到晶体管13的节点的电压VC+被从如图8C所示的电压V1升压到电压V2。同时,位于升压电容器21和晶体管13之间的连接节点通过晶体管14连接到平滑电容器90,从而对平滑电容器90进行充电。换句话说,电压VDC2=(VC+VDC)被通过平滑电容器90供应给负载电路。
由于升压电路10在对平滑电容器90充电时为负载电路提供电压,因此输出电压VDC2如图8E所示在上升到电压V2之前开始下落。此时,转移门40被断开而加法电路60保持同样状态。这样在升压电容器21中的电荷被移动到平滑电容器90和负载电路,以便输出电压VDC2逐渐下降。升压电容器21被放电,并且其电压VC逐渐下降,如图8C所示。这样,当升压时钟DCCLK处于高电平时,升压电路被放电。
如上所述,当电源电路工作时,为了能够使输出电压VDC2的初始电压达到期望的电压值V2,应当在充电周期中对升压电容器21充电,直到电压VC达到电压值V1为止。此时,只需要将电容器21充电到电压VC,以便满足VDC+VC=V2并且比较电路70停止升压电容器21的充电。换句话说,这里只需要满足VCMP=VREF。这些操作替代了上述的公式(1)和(2)。
(1+R65/R64)·V2/2=VREF·(R71+R72)/R72...(3)
为了满足公式(3),设置了R64、R65、R71和R72,从而升压电容器21被充电到电压V1,以便能够使初始输出电压VDC2达到期望的电压值V2。例如,如果假设R64=R65并且R71=R72,则V2=2。假定VREF并且输出电压被设置为两倍的基准电压。因此,此时,只需要将参基准压VREF设置为期望电压值V2的1/2。并且充电开始时升压电容器21的电压VC从未被充电到期望电压值V2以上。并且由于在加法电路60中相加的充电电压VC和供应电压VDC的和需要进行比较,因此在开始放电时升压电容器21的充电电压VC从未超出预定电压V2,即使当供应电压VDC改变时。
图9示出了加法电路60和比较电路70的每一个的其他结构。充电电压VC和供应电压VDC通过电阻元件连接到运算放大器(比较器)的输入,从而将加法电路60和比较电路70统一为一个。原则上,即使这种电路可以工作,但是更为优选的是如图7所示的加法电路60和比较电路70的组合。
如上所述,通过使用加法电路60、比较电路70和控制电路80来调整升压电容器21的充电电压VC以满足VC+VDC=V2。因此,尽管充电电压VC因为功耗而变化,但是输出电压VDC2保持恒定(V2),不论供应电压VDC的变化如何。例如,在其中供应电压VDC被设置为3.0V并且输出电压VDC2被设置为5.0V的电源电路中,供应电压VDC和输出电压VDC2之间的关系如图10所示。
这就是为什么电源电路可以使用任何宽范围的供应电压(从低到高电压)而不需要改变其设置。并且由于输出电压VDC2的目标电压值V2被设置为低于元件击穿电压,因此元件击穿电压从不会被超过。进而,由于供应电压VDC在充电期间被连接到升压电容器21,因此放电周期与如图8E所示的显示时钟相同步。这样在升压的电压输出中没有噪声生成,并且在屏幕上没有出现水平条带。因此,防止了显示质量的退化。
图11示出了本发明第二实施例中的电源电路的电路图。该电源电路包括升压电路100、加法电路60、比较电路70、控制电路180、转移门140和240、以及平滑电容器90。电源电路将输出电压VDC2供应给负载电路(未示出)。
升压电路100包括第一升压电路,它包括晶体管111至114和升压电容器121,以及第二升压电路,它包括晶体管211至214和升压电容器221。第一和第二升压电路在结构和工作上与第一实施例中所述的升压电路10相同。
在第一升压电路中,晶体管111和113为用于以供应电压VDC来对升压电容器121进行充电的开关。晶体管112和114为用于以供应电压VDC来对升压电容器121中的电荷升压,然后对该电荷进行放电,从而将输出电压VDC2供应到平滑电容器90的开关。转移门140包括两个晶体管和NOT电路。转移门140起到开关的作用,用于从正被充电的升压电容器121提取电压VC1。
在第二升压电路中,晶体管211和213为用于以供应电压VDC来对升压电容器221进行充电的开关。晶体管212和214为用于以供应电压VDC来对升压电容器221中的电荷升压,然后对该电荷进行放电,从而将输出电压VDC2供应到平滑电容器90的开关。转移门240包括两个晶体管和NOT电路。转移门240起到开关的作用,用于从正被充电的升压电容器221提取电压VC2。
加法电路60包括运算放大器68和电阻元件61至65。当转移门140被接通时,加法电路60将通过转移门140所提取的升压电容器121的电压和供应电压VDC相加,并且输出相加结果。当转移门240被接通时,加法电路60将通过转移门240所提取的升压电容器221的电压和供应电压VDC相加,并且输出相加结果。比较电路70包括比较器78和电阻元件71和72。比较电路70将加法电路的输出电压与基准电压VREF进行比较,并且将比较结果输出到控制电路180。
控制电路180包括NAND电路181和281、电平平移电路182和282、AND电路186和286、以及NOT电路183和283。控制电路180控制升压电路100的每一晶体管(开关)和转移门140和240的接通/断开状态。AND电路186和286以及NOT电路187与升压时钟DCCLK同步,其控制以便第一和第二升压电路交替地重复充电周期和升压周期,并且将在充电周期之间的比较结果分别输出到相应的NAND电路181和281。
升压电路100的输出被平滑电容器90所平滑,并且结果被供应给负载电路。平滑输出电压VDC2还被供应给控制电路180的NAND电路181和281、电平平移电路182和282、NOT电路183、以及加法电路60的运算放大器68等。
接下来,讲述第二实施例中的电源电路的工作。
首先,比较电路70的输出电平假定为高。并且,当升压时钟DCCLK的电平为低时,NOT电路183输出高电平信号,从而晶体管111被接通并且晶体管112和114被断开。然后,NOT电路187的输出电平变高,使得AND电路186输出高电平信号,并且NAND电路181输出低电平信号,从而晶体管113被接通。因此,位于升压电容器21和晶体管13之间的连接节点的电压VC+在充电周期的开始时上升。
此时,转移门140为接通状态,并且将被充电的升压电容器21的电压VC1输出到加法电路60。此时,转移门240为断开状态,并且加法电路60将被充电和上升的电压VC1与供应电压VDC相加。因此,当升压电容器121开始放电时,相加结果对应于电压VC+。
加法电路60的相加结果被输入到比较电路70。在比较电路70中,每一电阻元件对相加结果进行分压,并且比较器78将每一分压的电压VCMP与基准电压VREF进行比较。当升压电容器121的充电电压低于预定电压值V1时,比较电路70将高电平信号作为比较结果输出到控制电路80。作为充电的结果,当充电电压超出预定电压V1时,比较电路70输出低电平信号。
当比较结果的电平变为低时,控制电路180的AND电路186输出低电平信号。AND电路的输出在电平平移电路182中受到电平平移,并且结果被输入到NAND电路181。NAND电路181输出高电平信号,从而晶体管113被断开。因此,当升压电容器121的充电电压VC1超出预定电压V1时,晶体管113被断开,从而升压电容器121的充电停止。
另一方面,在升压电路中,升压时钟CDCLK的电平为低,使得NAND电路281输出高电平信号。因此,晶体管211和213被断开,并且晶体管212和214被接通。因此,供应电压VDC被通过晶体管212供应到位于升压电容器221和晶体管211之间的连接节点,而位于升压电容器221和晶体管213之间的连接节点通过晶体管214连接到平滑电容器90,并且提供输出电压VDC2。换句话说,第二升压电路被放电,而升压时钟DCCLK的电平为低。
当升压时钟CDCLK的电平为高时,NOT电路183输出低电平信号,并且NAND电路181输出高电平信号。因此,在第一升压电路中,晶体管111和113被断开,并且晶体管112和114被接通。此时,供应电压VDC被通过晶体管112供应到位于升压电容器121和晶体管111之间的连接节点,而位于升压电容器221和晶体管之间的连接节点通过晶体管114连接到平滑电容器90,并且提供输出电压VDC2。换句话说,第一升压电路被切换为放电。
另一方面,在第二升压电路中,当比较电路70输出高电平信号,且AND电路286也输出高电平信号时,NAND电路281输出低电平信号。因此,晶体管211和213被接通,并且晶体管212和214被断开。因此,以供应电压VDC来充电升压电容器121。此时,转移门被接通,以便升压电容器221的电压VC2被通过转移门240供应给加法电路60。进而,由于转移门140被断开。则加法电路60将升压电容器221的电压VC2和供应电压VDC相加。每一电阻元件71和72分压加法电路60的输出电压,然后比较电路70将每一分压的电压VCMP与基准电压VREF进行比较。
当升压电容器221的电压VC2的电平低于预定电压V1时比较电路70将高电平信号作为比较结果进行输出,并且当电压VC2超过预定电压时输出低电平信号。当比较电路70输出低电平信号时,控制电路180的AND电路输出低电平信号并且其NAND电路281分别输出高电平信号。因此,晶体管213被断开,从而升压电容器221的充电停止。
这样,第一升压电路假定其间升压时钟DCCLK的电平为低的周期为充电周期,并且假定其间升压时钟DCCLK为高的周期为升压电压输出周期。第二升压电路假定其间升压时钟DCCLK的电平为高的周期为充电周期,并且假定其间升压时钟DCCLK为低的周期为升压电压输出周期。因此,升压电路100工作,以便第一和第二升压电路互相补偿,从而升压的输出电压VDC2关于升压电路100中的负载电流(高功率性能)下降得更少。
由于正被充电的升压电容器121或221的电压被与供应电压VDC相加,并且根据相加结果,晶体管113或213被接通/断开,输出电压VDC2从不超出元件击穿电压。进而,电源电路可以在不改变其设置的情况下使用任何宽范围的供应电压(从低至高电压)。进而,由于放电周期与升压时钟DCCLK相同步,这样在升压的输出电压中没有噪声生成,并且在屏幕上没有出现水平条带。因此,防止了显示质量的退化。
图12示出了第三实施例中的电源电路的电路图。该电源电路包括升压电路20、加法电路60、比较电路70、控制电路80、转移门40和41、以及平滑电容器90。电源电路将输出电压VDC2提供给负载电路(未示出)。
升压电路20包括晶体管11到17,以及升压电容器21和22。晶体管11和13是用于将供应电压VDC施加到升压电容器21,从而对电容器21进行充电的开关。晶体管12是用于将供应电压VDC串联连接到升压电容器21,从而升压电容器21中的电荷的开关。转移门40包括两个晶体管和NOT电路。转移门40起到用于从正被充电的升压电容器21提取电压VC1的开关的作用。晶体管15和16为用于将供应电压VDC施加到升压电容器22,从而对电容器22进行充电的开关。晶体管14为用于以其电压已经被晶体管12升压的升压电容器21的电压VC1来对升压电容器22中的电荷升压的开关。晶体管17是用于从升压电容器22放电电荷,从而将输出电压VDC2供应给平滑电容器90的开关。转移门41包括两个晶体管和NOT电路,并且起到用于从正被充电的升压电容器22提取电压VC2的开关的作用。
加法电路60包括运算放大器68和电阻元件61至65。加法电路将通过转移门40所提取的升压电容器21的电压VC1、升压电容器22的电压DC2和供应电压VDC相加。比较电路70包括比较器78和电阻元件71和72。比较电路70将加法电路60的输出电压与基准电压VREF进行比较,并且将比较结果输出到控制电路80。控制电路80包括NAND电路81、电平平移电路82和NOT电路83。控制电路80根据升压时钟DCCLK和比较电路70的比较结果来控制升压电路20的晶体管(开关)和转移门40和41的每一个的接通/断开状态。
升压电路20的输出被平滑电容器90所平滑,并且结果被提供给负载电路。经过平滑的输出电压VDC2也被提供给控制电路80的NAND电路81、电平平移电路82、NOT电路83、以及加法电路60的运算放大器68等。
接下来,讲述第三实施例中的电源电路的工作。
首先,比较电路70的输出VCTL的电平假定为高。然后,当升压时钟DCCLK的电平变为低时,NOT电路83输出高电平信号,并且NAND电路81输出低电平信号,从而晶体管11、13、15和16被接通并且晶体管12、14和17被断开。因此,通过晶体管11和13为升压电容器21提供电压VDC,同时通过晶体管15和16为升压电容器22提供电压VDC,从而那些升压电容器21和22被分别充电。
此时,转移门40和41被接通,并且将正被充电的升压电容器21和22的电压VC1和VC2输出到加法电路60。此时,加法电路60将升压电容器21的充电电压VC1、升压电容器22的充电电压VC2和供应电压VDC相加,然后将输出电压VADD输出到比较电路70。如果电阻元件61至63之间的电阻值相等并且电阻元件64和65的电阻值分别被定义为R64和R65,则加法电路60的输出电压VADD按照下述进行计算。
VADD=(1+R65/R64)·(VC1+VC2+VDC)/3...(4)
在比较电路70中,电阻元件71和72的每一对电压VADD分压,并且比较器78将每一分压的电压VCMP与基准电压VREF进行比较。如果这里电阻元件71和72的电阻值分别被定义为R71和R72,则电压VCMP按照如下进行计算。
VCMP=VADD·R72/(R71+R72)...(5)
因此,当VCMP<VREF时,比较器78输出高电平信号,并且当VCMP≥VREF时输出低电平信号。当比较器78输出高电平信号时,控制电路80的NAND电路81输出低电平信号,从而对升压电路70进行充电。当比较器78输出低电平信号时,NAND电路81输出高电平信号,从而晶体管13和16被断开并且升压电容器21和22的充电停止。
当升压时钟DCCLK的电平变为高时,NOT电路83的输出电平变为低,并且NAND电路81的输出电平变为高,从而晶体管11、13、15和16被断开,而晶体管12、14和17被接通。因此,供应电压VDC和升压电容器C21和C22被串联地彼此连接,从而将电压VDC+VC1+VC2施加到平滑电容器90。换句话说,输出电压VDC2变成电压VDC+VC1+VC2。
如果期望的已升压的输出电压VDC2的电压值被假定为V3,则在当VDC+VC1+VC2=V3时,这里只需要满足VCMP=VREF即可,因此将公式(4)和(5)中的那些项替换如下。
(1+R65/R64)·V3/3=VREF·(R71+R72)/R72...(6)
选择R64、R65、R71和R72以满足公式(6),从而调整了充电电压VC1和VC2以便满足输出电压VDC2=V3.
这样,第三实施例中的电源电路使用两个升压电容器,并且能够生成已升压的输出电压,其最大可以是供应电压VDC的三倍。通过将在充电时被充电到升压电容器21和22的电压VC1和VC2与供应电压VDC相加并且根据相加结果来控制晶体管13和16的每一个的接通/断开状态,甚至电源电路可以获得与第一实施例中的同样效果。
进而,即使当通过为电源电路添加其他升压电容器来增加升压功率时,也可以通过将正被充电的所有升压电容器的充电电压相加并且根据相加结果来控制用于提供为每一个升压电容器进行充电的电压的每一个开关的接通/断开状态来获得同样的效果。
图13示出了第四实施例中的电源电路的电路图。该电源电路包括升压电路30、加法电路60、比较电路70、控制电路80、转移门40和41、以及平滑电容器90。电源电路将输出电压VDC2提供给负载电路(未示出)。
升压电路30包括晶体管11到18,以及升压电容器21和23。晶体管11、13和18是用于将升压电容器21和22串联连接起来并且将供应电压VDC施加到那些电容器21和22,从而对电容器21和22进行充电的开关。晶体管12为用于通过将供应电压VDC串联连接到电容器21来对升压电容器21中的电荷升压的开关。转移门40包括两个晶体管和NOT电路。转移门40起到作为用于从升压电容器21提取电压VC1的开关的作用。晶体管15和16是用于通过将供应电压VDC施加到升压电容器22来对其进行充电的开关。晶体管14是用于以升压电容器21的充电电压VC1和供应电压VDC来对升压电容器22中的电荷升压的开关。晶体管17是用于放电升压电容器22的电荷,从而将输出电压VDC2提供给平滑电容器90的开关。转移门41包括两个晶体管和NOT电路,并且起到作为用于从正被充电的升压电容器22提取电压VC2的开关的作用。
加法电路60包括运算放大器68和电阻元件61至65。加法电路60将通过转移门40提取的升压电容器21的电压VC1,通过转移门41提取的升压电容器22的电压VC2和供应电压VDC进行相加。比较电路70包括比较器78和电阻元件71和72。比较电路70将加法电路60的输出电压与基准电压VREF进行比较,并且将比较结果输出到控制电路80。控制电路80包括NAND电路81、电平平移电路82和NOT电路83和84。控制电路80根据升压时钟DCCLK和比较电路70的比较结果来控制升压电路30的晶体管(开关)和转移门40和41的每一个的接通/断开状态。
升压电路30的输出被平滑电容器90所平滑,并且结果被供应给负载电路。经过平滑的输出电压VDC2还被供应给控制电路80的NAND电路81、电平平移电路82、NOT电路83和84、以及加法电路60的运算放大器68等。
接下来,讲述该第四实施例中的电源电路的工作。
首先,比较电路70的输出电平假定为高。然后,当升压时钟DCCLK的电平为低时,NOT电路83输出高电平信号,并且NAND电路81输出低电平信号,从而晶体管11、13、15、16和18被接通,并且晶体管12、14和17被断开。因此,通过晶体管11和18向通过晶体管13彼此串联连接的升压电容器21和23供应电压VDC,从而这些电容器21和23被分别充电。升压电容器21和23分别被充电到供应电压VDC的电压的1/2。通过晶体管15和16向升压电容器22供应电压VDC,并且其被充电到VDC。
此时,转移门40和41被接通,并且将正被充电的升压电容器21和22的电压VC1和VC2输出到加法电路60。此时,加法电路60将升压电容器21的充电电压VC1,升压电容器22的充电电压VC2和供应电压VDC相加,然后将输出电压VADD输出到比较电路70。在比较电路70中,每一电阻元件71和72分压输出电压VADD,并且比较器68将每一分压的电压VADD与基准电压VREF进行比较,并且将比较结果输出到控制电路80。如第三实施例中所述,控制电路80根据比较结果来控制晶体管16和16的每一个的接通/断开状态,并且对充电电压VC1和VC2进行调整,以便输出电压VDC2变成期望电压。
当升压时钟DCCLK的电平为高时,升压电容器21和22通过晶体管14彼此串联连接,并且通过晶体管17将电压(供应电压VDC+充电电压VC1和VC2)供应给平滑电容器90。
这样,第四实施例中的电源电路使用三个升压电容器来生成已升压的输出电压,其最大可达供应电压VDC的2.5倍。通过将在充电时被充电到升压电容器21和22的电压与供应电压VDC相加并且根据相加结果来控制晶体管16和18的接通/断开状态,即使该电源电路也可以获得与上述的每一个同样的效果。
进而,参考图14来讲述第五实施例中的电源电路。如图14所示,在该第五实施例中的电源电路包括升压电路10、加法电路60、比较电路70、控制电路80、转移门40和平滑电容器90。电源电路将输出电压VDC2提供给负载电路(未示出)。升压电路10、比较电路70、控制电路80和转移门40与第一实施例中的一样。加法电路60包括运算放大器68和电阻元件61至65,并且将升压电容器21的充电电压VC、供应电压VDC和升压电路10的输出电压VDC2进行相加。
如果电阻元件61至65的电阻值被定义为R61至R65,并且这里满足R61=R62=R63,则可以如下来计算加法电路60的输出VADD。
VADD=(1+R65/R64)×(VC+VDC+VDC2)/3...(7)
比较电路70通过经由电阻元件71和72的每一个来分压加法电路60的输出VADD,从而获得比较电压VCMP。如果电阻元件71和72的电阻值分别被定义为R71和R72,则可以如下来计算比较电压VCMP。
VCMP=VADD×R72/(R71+R72)...(8)
因此,当VCMP<VREF时,比较电路70输出高电平信号,并且当VCMP≥VREF时输出低电平信号。当比较电路70输出高电平信号时,控制电路80的NAND电路81输出低电平信号,从而继续进行充电。当比较电路70输出低电平信号时,控制电路80的NAND电路81输出高电平信号,从而晶体管13被断开并且升压电容器21和22的充电停止。
当升压时钟DCCLK的电平变高时,晶体管11和13被断开,而晶体管12和14被接通。因此,电压VC+VDC=VDC2被供应给平滑电容器90。如果期望的已升压的输出电压值被定义为V2并且与输出电压VDC2的差值(VDC2不足的部分)假定为ΔV(=V2-VDC2),则下述等式成立。
V2+ΔV=VC+VDC...(9)
因此,可以补偿ΔV。因此,如果对这种情况进行调整,以便满足VCMP=VREF,则获得了期望电压V2。并且使用公式(7)和(9)可以进行如下计算。
(1+R65/R64)×2×V2/3=VREF×(R71+R72)/R72...(10)
因此,通过选择R71、R72、R64和R65以便满足公式(10),升压电容器21的充电电压VC得到调整以满足VDC2=V2。
在第一至第四实施例中,每一升压电容器中待充电的电压不受已升压的输出电压VDC2的影响。不过,在第五实施例中,由于在充电期间添加了输出电压VDC2,因此升压电容器21保持充电,直到充电电压VC上升到补偿如公式(9)所示的输出电压VDC2的下降时为止。因此,输出电压VDC2被保持在与期望电压值V2更接近的电压。图15示出了负载电流和升压的输出电压之间的关系。图15A表示如图14所示的电源电路的属性,并且图15B表示如图7所示的电源电路的属性。从这些事实可以理解,第五实施例中的电源电路可以更为有效地防止由负载电流所引起的已升压的输出电压的下降,并且电源被假定为具有更高性能的升压电路。
如上所述,在电荷泵升压电源电路的情况下,每一升压电容器的电压在其被充电时被监控,并且其每一个开关的接通/断开状态被根据电压而控制。因此,电源电路可以生成在供应电压的宽范围(从低至高电压)内从不超过元件击穿电压的预定输出电压。进而,由于开关只是在充电期间受控,因此没有随机噪声叠加到已升压的输出电压。因此,可以消除因噪声引起的可能出现在显示屏幕上的水平条带。并且由于已升压的输出电压也受到监控,因此该第五实施例可以实现能够防止由于负载电流而可能发生的已升压输出电压下降的升压电路,从而实现高的电流供应性能。
为了实现这种高性能,减少每一升压电路中的每一晶体管的接通电阻是有效的。在这种情况下,在目标升压电容器中进行充电的开始,大电流逐渐在每一晶体管中流动。换句话说,如图16A所示,电流IVDC从电源(电压VDC)流动到升压电路10中,以便被供应给升压电路10和源驱动器920的电源电压,以及接地电压,能够由于电源线的电阻的影响而变化。进而,如图16B所示,由于电源电压以这种方式变化,则包括在源驱动器902中的偏置生成电路的输出也发生变化,并且该变化影响源驱动器20的输出。
例如,升压电路10中的电压的变化如图17A至17F所示。图17A示出了源驱动器920的电路中的接地电压,图17B示出了源驱动器920的电路中的供应电压VDC,并且图17C示出了流入到升压电路10中的电流IVDC。如这些图中清楚示出的,电压和电流的变化明显与升压时钟DCCLK相同步(图17F)。图17D示出了升压电容器的电源侧节点的电压VC+,并且图17E示出了其接地侧节点的电压VC-。如那些图中所清楚示出的,大电流(IVDC)在充电开始时流入升压电容器。这样,如果供应电压VDC和接地电压VSS变化显著,则该变化引起源驱动器920的输出的变化和图像质量的退化,在屏幕上显示出不必要的水平条带。必须消除这种图像质量退化原因。
图18示出了第六实施例中的电源电路的电路图。该电源电路包括升压电路30、加法电路60、比较电路70、控制电路80、转移门40和41、以及平滑电容器90。电源电路将输出电压VDC2供应给负载电路(未示出)。该电源电路在结构上几乎与第四实施例相同。这些实施例之间仅有的差别在于;在第六实施例中向升压电路30新添加了电阻元件。升压电路30将电阻元件33插入到晶体管18和升压电容器23之间,并且将另一电阻元件32插入到晶体管16和升压电容器22中间。
因此,升压电路30包括晶体管11至18、升压电容器21至23、以及电阻元件32至33。晶体管11、13和18是用于将升压电容器21和23彼此串联连接,并且以供应电压VDC对这些电容器21和23进行充电的开关。连接在晶体管18和升压电容器23之间的电阻元件33限制了用于对升压电容器21和23进行充电的电流流动。晶体管12是用于将供应电压VDC串联连接到升压电容器21以升压其中的电荷的开关。转移门40包括两个晶体管和NOT电路。转移门40是用于从正在被充电的升压电容器21提取电压VC1的开关。晶体管15和16是通过在升压电容器22上施加供应电压VDC来对该升压电容器22进行充电的开关。连接在晶体管16和升压电容器22之间的电阻元件32限制了用于对升压电容器22进行充电的电流流动。晶体管14是用于将升压电容器22串联连接到升压电容器21,以便以升压电容器21的充电电压VC1和供应电压VDC来对升压电容器22中的电荷升压的开关。晶体管17为用于从升压电容器22放电电荷并且将输出电压VDC2供应给平滑电容器90的开关。转移门41包括两个晶体管和NOT电路,并且起到从正在被充电的升压电容器22提取电压VDC2的开关的作用。
加法电路60包括运算放大器68和电阻元件61到65,并且将通过转移门40提取的升压电容器21的电压VC1、通过转移门41提取的升压电容器22的电压VC2和供应电压VDC进行相加。比较电路70包括比较器78和电阻元件71和72,并且将加法电路60的输出电压与基准电压VREF进行比较。比较结果被输出到控制电路80。控制电路80包括NAND电路81、电平平移电路82和NOT电路83和84。控制电路80根据升压时钟DCCLK和比较电路70的比较结果来控制升压电路30的晶体管(开关)以及转移门40和41的每一个的开/关状态。
升压电路30的输出由平滑电容器90进行平滑,并且结果被供应给负载电路。平滑电压VDC2还被供应给控制电路80的NAND电路81、电平平移电路82和NOT电路83和84,以及加法电路60的运算放大器68等。
接下来讲述第六实施例中的电源电路的工作。
首先,假设比较电路70的输出电平为高。然后,当升压时钟DCCLK的电平为低时,NOT电路83输出高电平信号,并且NAND电路81输出低电平信号,从而接通晶体管11、13、15、16和18,并且断开晶体管12、14和17。因此,通过晶体管11和18以及电阻元件33向通过晶体管13相互串联连接的升压电容器21和23供应电压VDC,从而分别对电容器21和23进行充电。升压电容器21和23被分别充电到供应电压VDC的电压的1/2。此时,电阻元件33限制用于对升压电容器21和23进行充电的电流。通过电容器15和16以及电阻元件33向升压电容器22供应了供应电压VDC,以将其充电到VDC。此时,电阻元件32限制用于对升压电容器22进行充电的电流。这里,当电阻元件32和33被描述为独立元件时,则可以使用晶体管16和18的接通电阻,以替代那些元件32和33。换句话说,可以使用晶体管16和18,而非电阻元件32和33,以通过调整接通电阻来实现预定电流。
此时,转移门40和41是接通的,并且分别将正在被充电的升压电容器21和22的电压VC1和VC2输出到加法电路60。加法电路60然后将升压电容器21的充电电压VC1、升压电容器22的充电电压VC2和供应电压VDC相加,并且将输出电压VADD输出到比较电路70。在比较电路70中,电阻元件71和72的作用分别是将输出电压VADD分压,并且比较电路70将每一分压的电压VADD与基准电压VREF进行比较,并且将比较结果输出到控制电路80。如在第三实施例中所述的,控制电路80根据比较结果来控制晶体管16和18的每一个的开/关状态,并且调节充电电压VC1和VC2,以便输出电压VDC2变成期望电压。
当升压时钟DCCLK的电平为高时,升压电容器21和22通过晶体管14相互串联连接,从而将电压(供应电压VDC+充电电压VC1和VC2)通过晶体管17供应给平滑电容器90。
这样,在第四实施例中所述的电源电路具有电阻元件32和33,用于限制在第六实施例中分别进行充电的供应电流IVDC。因此,如图19A到19E所示,在对升压电容器21进行充电时实现电流改变(图19B),并且抑制了供应电压VDC的变化(图19A)。这里,电源电路是根据第四实施例进行讲述的,并且类似地,在其他实施例中也可以抑制电源电路中的供应电压VDC的变化。
图20示出了第七示例实施例中的电源电路的电路图。电源电路包括升压电路30、加法电路60、比较电路70、控制电路80、转移门40和41,以及平滑电容器90。电源电路将输出电压VDC2供应给负载电路(未示出)。电源电路与第四实例实施例中的结构几乎是相同的。这是这些实施例之间的唯一差别;电阻元件被新添加到第七实施例中的升压电路30。升压电路30将电阻元件96插入到晶体管18/16和供应电压VDC之间。
因此,升压电路30包括晶体管11到18、升压电容器21到23和电阻元件96。晶体管11、13和18是用于相互串联连接升压电容器21和23并且通过电阻元件96将供应电压VDC施加到这些电容器21和23,从而对电容器21和23进行充电的开关。晶体管12为用于将供应电压VDC串联连接到升压电容器21以升压其中的电荷的开关。转移门40包括两个晶体管和NOT电路。转移门40是用于从正被充电的升压电容器21提取电压VC1的开关。晶体管15和16为通过电阻元件96来施加供应电压VDC到升压电容器22来对升压电容器22进行充电的开关。电阻元件96限制用于对升压电容器21到23进行充电的电流流动。晶体管14是用于将升压电容器22串联连接到升压电容器21,以便以升压电容器21的充电电压VC1和供应电压VDC来对升压电容器22中的电荷升压的开关。晶体管17为用于从升压电容器22放电电荷并且将输出电压VDC2供应给平滑电容器90的开关。转移门41包括两个晶体管和NOT电路,并且起到从正在被充电的升压电容器22提取电压VDC2的开关的作用。
加法电路60包括运算放大器68和电阻元件61到65,并且将通过转移门40提取的升压电容器21的电压VC1、通过转移门41提取的升压电容器22的电压VC2和供应电压VDC进行相加。比较电路70包括比较器78和电阻元件71和72,并且将加法电路60的输出电压与基准电压VREF进行比较。比较结果被输出到控制电路80。控制电路80包括NAND电路81、电平平移电路82和NOT电路83和84。控制电路80根据升压时钟DCCLK和比较电路70的比较结果来控制升压电路30的晶体管(开关)以及转移门40和41的每一个的开/关状态。
升压电路30的输出由平滑电容器90进行平滑,并且结果被供应给负载电路。平滑电压VDC2还被供应给控制电路80的NAND电路81、电平平移电路82和NOT电路83和84,以及加法电路60的运算放大器68等。
接下来讲述第七实施例中的电源电路的工作。
首先,假设比较电路70的输出电平为高。然后,当升压时钟DCCLK的电平为低时,NOT电路83输出高电平信号,并且NAND电路81输出低电平信号,从而接通晶体管11、13、15、16和18,并且断开晶体管12、14和17。因此,通过晶体管11和18以及电阻元件96向通过晶体管13相互串联连接的升压电容器21和23供应电压VDC,从而分别对电容器21和23进行充电。此时,升压电容器21和23被分别充电到供应电压VDC的电压的1/2。电阻元件96限制用于对升压电容器21和23进行充电的电流。通过电容器15和16以及电阻元件96向升压电容器22供应了供应电压VDC,以将电容器22充电到VDC。此时,电阻元件96限制用于对升压电容器22进行充电的电流流动,从而抑制了由于在开始充电时对电流进行充电而引起的供应电压VDC的变化。
此时,转移门40和41接通,并且分别将正在被充电的升压电容器21和22的电压VC1和VC2输出到加法电路60。加法电路60然后将升压电容器21的充电电压VC1、升压电容器22的充电电压VC2和供应电压VDC进行相加,并且将输出电压VADD输出到比较电路70。在比较电路70中,电阻元件71和72的作用分别是将输出电压VADD分压,并且比较电路70将每一个分压的电压VADD与基准电压VREF进行比较,并且将比较结果输出到控制电路80。如在第三实施例中所述的,控制电路80根据比较结果来控制晶体管16和18的每一个的开/关状态,并且调节充电电压VC1和VC2,以便输出电压VDC2变成期望电压。
当升压时钟DCCLK的电平为高时,升压电容器21和22通过晶体管14相互串联连接,从而将电压(供应电压VDC+充电电压VC1和VC2)通过晶体管17供应给平滑电容器90。
如图21所示,使用了该电源电路的液晶显示驱动器IC 940被安装于玻璃衬底950上。通过柔性印刷电路960将电源供应给液晶显示驱动器IC 940。设置于柔性印刷电路960上的电源线962被在结点955和956连接到位于玻璃衬底950上的电源线952和953。液晶显示驱动器IC 940包括泵942,并且驱动器IC 940通过泵942连接到位于玻璃衬底950上的电源线952和953。因此,与电源有关的连接电阻是由泵942的个数、位于玻璃衬底950上的电源线952/953的宽度和结点955/956的连接电阻确定的。
换句话说,如图21所示,由于玻璃衬底950上的线路被分类成电源线952和电源线953,因此可以改变电阻值。当电源线952特别粗并且泵942的个数增加时,电阻值可以被设置为几乎为零。另一方面,调整线路953的宽度和泵942的个数,以便得到与电阻元件96相等的电阻值。因此,在电阻约为零的情况下通过电源线952将电源供应给晶体管12,并且在电阻值等于电阻元件96的情况下通过电源线953将电源供应给晶体管16和18。这样,线路电阻器可以被用作替代电阻元件96。换句话说,通过利用封装属性还可以减少电阻元件的个数。这里,虽然讲述是基于第四实施例中的电源电路,但是类似地,在其他实施例中的电路也可以实现这里所讲述的电阻元件等的个数减少。
图22示出了第八示例实施例中的电源电路的电路图。该电源电路包括升压电路50、加法电路60、比较电路170、控制电路380、转移门40和41,以及平滑电容器90。电源电路将输出电压VDC2供应给负载电路(未示出)。该电源电路与第四实例实施例中所述的差别在于,在第八实施例中,晶体管36和38被彼此并联连接到晶体管16和18,用于对位于升压电路30中的升压电容器21到23进行充电,并且新添加比较电路170,以控制晶体管36和38的工作,并且将门电路添加到控制电路380。
升压电路50包括晶体管11到18、以及36和38,以及升压电容器21到23。晶体管16和36相互并联连接,而晶体管18和38并联连接。晶体管11、13和18/38都是用于相互串联连接升压电容器21和23的开关,并且通过施加供应电压VDC到这些电容器21和23对这些电容器21和23进行充电的开关。晶体管12为用于将供应电压VDC串联连接到升压电容器21以升压其中的电荷的开关。转移门40包括两个晶体管和NOT电路。转移门40是用于从正被充电的升压电容器21提取电压VC1的开关。晶体管15和16/36为通过施加供应电压VDC到升压电容器22来对升压电容器22进行充电的开关。晶体管14是用于将升压电容器22串联连接到升压电容器21,以便以升压电容器21的充电电压VC1和供应电压VDC来对升压电容器22中的电荷升压的开关。晶体管17为用于放电升压电容器22的电荷并且将输出电压VDC2供应给平滑电容器90的开关。转移门41包括两个晶体管和NOT电路,并且起到从正在被充电的升压电容器22提取电压VDC2的开关的作用。
加法电路60包括运算放大器68和电阻元件61到65,并且将通过转移门40提取的升压电容器21的电压VC1、通过转移门41提取的升压电容器22的电压VC2和供应电压VDC进行相加。比较电路70包括比较器78和电阻元件71和72,并且将加法电路60的输出电压与基准电压VREF进行比较。比较结果VCTL被输出到控制电路380。比较电路170包括比较器和电阻元件171和172,并且对供应电压VDC和基准电压VREF进行比较。比较结果VCTL2被输出到控制电路380。在比较电路170中所比较的供应电压优选情况下应该不受由充电电流所引起的电压下降的影响,并且优选情况下应该针对该电源电路中的供应电压VDC的输入端附近的电压进行比较。
控制电路380包括NAND电路81和88、电平平移电路82和86、NOT电路83、84和87。控制电路380根据升压时钟DCCLK和比较电路70/170的比较结果来控制升压电路50的晶体管(开关)以及转移门40和41的每一个的开/关状态。比较电路170的输出VCTL2排他地驱动NAND电路81和88。换句话说,输出VCTL2当供应电压VDC低于预定电压时使NAND 81生效,并且当供应电压VDC高于预定电压时使NAND 88生效。当NAND电路81生效时,晶体管18和16被接通。当NAND电路88生效时,晶体管38和36被接通。如果晶体管38和36的接通电阻被设置为大于晶体管18和16的接通电阻,则当接通晶体管38和36时限制充电电流。
升压电路50的输出由平滑电容器90进行平滑,并且结果被供应给负载电路。平滑电压VDC2还被供应给控制电路80的NAND电路81和88、电平平移电路82和86、NOT电路83、84和87,以及加法电路60的运算放大器68等。
接下来讲述第八实施例中的电源电路的工作。
在比较电路170中,比较器178对通过电阻元件171和172的每一个来分压供应电压VDC而得到的电压与基准电压VREF进行比较,并且输出比较结果VCTL2。换句话说,表示供应电压VDC高于或是低于预定电压的比较结果VCTL2被通过电平平移电路86输出到控制电路380。这里,当供应电压VDC高于预定电压时,比较结果VCTL2表示低电平,而当供应电压VDC低于预定电压时,比较结果VCTL2表示高电平。
另一方面,在控制电路380中,NAND电路81和88的每一个都排他地作为选择电路工作,该选择电路接收比较结果VCTL2作为选择信号。因此,当比较结果VCTL2表示高电平时,NAND电路81侧电路生效。当供应电压VDC表示低电平时,NAND电路88侧电路生效。当比较结果VCTL2表示高电平时,也就是,当供应电压VDC低于预定电压时,NAND电路81生效,以驱动晶体管18和16,从而该电源电路像第四实施例中的那样工作。并且当比较结果VCTL2表示低电平时,也就是当供应电压VDC高于预定电压时,NAND电路88生效,以驱动晶体管38和36而非晶体管18和16。在这种情况下,切换在对升压电容器21到23进行充电时连接供应电压VDC的路径,从而切换电阻值。
换句话说,当供应电压VDC高于预定电压并且用于对升压电容器21到23进行充电的电压电平为高时,分别驱动具有大的接通电阻的晶体管38和36,从而限制了升压电容器21到23的充电电流。因此,避免了受影响的升压电路的电流流动突然变化。因此防止了供应电压VDC发生显著改变。当供应电压VDC低于预定电压并且用于对升压电容器21到23进行充电的电压电平为低时,分别驱动具有较小接通电阻的晶体管18和16,从而不限制充电电流。因此,当在开始充电时的充电电流相对小时,不做任何电流限制,并且性能不会退化。
如上所述,本实施例中的电源电路包括新增加的充电开关(晶体管),这与第四实施例中的电源电路的结构不同。每一个开关的接通电阻都根据供应电压VDC的电平进行切换。在这样构造的电源电路中,对于由于开始充电时的充电电流而引起波动的高供应电压VDC,选择接通电阻较高的开关(晶体管36/38),从而抑制了充电电流,同时对于由于开始充电时的充电电流较小而不会引起波动的低供应电压VDC,选择接通电阻较低的开关(晶体管16/18),从而确保了充电性能。
图23示出了第九实例实施例中的电源电路的电路图。该电源电路包括升压电路30、加法电路60、比较电路70、控制电路80、转移门40和41,以及平滑电容器90。电源电路将输出电压VDC2供应给负载电路(未示出)。
升压电路30包括晶体管11到18以及升压电容器21到23。晶体管11、13和18都是用于相互串联连接升压电容器21和23,由此通过施加供应电压VDC对这些电容器21和23进行充电的开关。晶体管12为用于将供应电压VDC串联连接到升压电容器21,从而升压其中的电荷的开关。转移门40包括两个晶体管和NOT电路。转移门40是用于从正被充电的升压电容器21提取电压VC1的开关。晶体管15和16为通过施加供应电压VDC来对升压电容器22进行充电的开关。晶体管14是用于将升压电容器21串联连接到升压电容器22,以便以升压电容器21的充电电压VC1和供应电压VDC来对升压电容器22中的电荷升压的开关。晶体管17为用于从升压电容器22放电电荷并且将输出电压VDC2供应给平滑电容器90的开关。转移门41包括两个晶体管和NOT电路,并且起到从正在被充电的升压电容器22提取电压VDC2的开关的作用。晶体管11和15的电源没有被连接到用于供应接地电压GND的电路中的公共线VSS,而是被直接连接到远离公共线VSS的独立线路VSC,用于供应接地电压GND。换句话说,升压电路30的接地电压与公共线VSS的接地电压是分离的,并且被连接到独立线路VSC的接地电压。因此,比较电路70、加法电路60和控制电路80的每一个的接地电压VSS不受升压电路30中的电流流动的影响,从而稳定了接地电压VSS。
加法电路60包括运算放大器68和电阻元件61到65,并且将通过转移门40提取的升压电容器21的电压VC1、通过转移门41提取的升压电容器22的电压VC2和供应电压VDC进行相加。比较电路70包括比较器78和电阻元件71和72,并且将加法电路60的输出电压与基准电压VREF进行比较。比较结果被输出到控制电路80。控制电路80包括NAND电路81、电平平移电路82、NOT电路83和84。控制电路80根据升压时钟DCCLK和比较电路70的比较结果来控制晶体管(开关)以及升压电路30的转移门40和41的每一个的开/关状态。
升压电路30的输出由平滑电容器90进行平滑,并且结果被供应给负载电路。平滑电压VDC2还被供应给控制电路80的NAND电路81、电平平移电路82、NOT电路83和84,以及加法电路60的运算放大器68等。
接下来讲述第九实例实施例中的电源电路的工作。电源电路中的每一个部分的工作与第四实施例中的电源电路都是相同的。
首先,假设比较电路70的输出电平为高。然后,当升压时钟DCCLK的电平为低时,NOT电路83输出高电平信号,并且NAND电路81输出低电平信号,从而接通晶体管11、13、15、16和18,并且断开晶体管12、14和17。因此,通过晶体管13相互串联连接的升压电容器21和23通过晶体管11和18来供应供应电压VDC,从而分别对电容器21和23进行充电。升压电容器21和23被分别充电到供应电压VDC的电压的1/2。此时,充电电流从晶体管11的源级经由独立线路VSC流到接地电压GND。通过晶体管15和16向升压电容器22供应了供应电压VDC,以将其充电到VDC。此时,充电电流从晶体管15的源极经由独立线路VSC流到接地电压GND。
此时,转移门40和41是接通的,并且分别将正在被充电的升压电容器21和22的电压VC1和VC2输出到加法电路60。然后加法电路60然后将升压电容器21的充电电压VC1、升压电容器22的充电电压VC2和供应电压VDC进行相加,并且将输出电压VADD输出到比较电路70。在比较电路70中,电阻元件71和72的每一个分压输出电压VADD,并且比较电路70将每一个分压电压VADD与参考电压VREF进行比较,并且将比较结果输出到控制电路80。如在第三实施例中所述的,控制电路80还根据比较结果来控制晶体管16和18的每一个的开/关状态,并且调节充电电压VC1和VC2,以便输出电压VDC2达到期望电压。
当升压时钟DCCLK的电平为高时,升压电容器21和22通过晶体管14相互串联连接,从而将电压(供应电压VDC+充电电压VC1和VC2)通过晶体管17供应给平滑电容器90。
这样,在对升压电容器21到23进行充电时,充电电流从晶体管11和15的源极流到独立线路VSC。因此,如图24A到24C所示,公共线路VSS的电压不会发生波动,而可能因为充电电流而引发波动。换句话说,在本实施例中,设置于充电路径中的开关(晶体管11和15)的源极与公共线路VSS是分离的,而与独立线路VSC相连,从而防止了公共线路VSS的电压由于充电电流而引起任何波动,并且防止了液晶显示器设备的显示质量发生退化。
如上所述,如果需要高性能,则只在受影响的充电开关的电压供应侧上插入预定电阻元件,从而在限制充电电流的同时使性能的退化达到最小。否则,根据供应电压VDC的电平在低接通电阻开关和高接通电阻开关之间进行切换,从而根据供应电压VDC的电平来限制充电电流。如果这样来限制充电电流,则可以抑制由于在开始充电时的充电电流而可能引起的供应电压VDC的波动。因此,可以防止显示质量发生诸如在屏幕上出现水平条纹等退化现象。进而,位于充电沟道电容器的低电势侧上的每一个开关(晶体管)的源极与公共线路VSS是分离的,并且被连接到受影响的电路中的独立线路VSC,从而可以消除由于受影响的电路中的充电电流而可能引发的公共线路VSS中的电压波动。因此,防止了显示质量发生诸如在屏幕上出现水平条纹等退化现象。本发明并不只是限于上述实施例,本领域的一般技术人员都知道,在不偏离本发明的精神的情况下,可以对本发明进行修订。
进而,需要指出,即使以后在受保护期间进行了修改,专利申请人的意图是囊括所有权利要求的等价物。

Claims (28)

1.一种升压电源电路,包括:
升压电容器;
第一开关,其将第一电压施加到所述升压电容器,从而对所述升压电容器充电;
第二开关,其将第二电压串联连接到已被充电的所述升压电容器,从而升压所述升压电容器的电压;
加法比较电路,其在对所述电容器进行充电期间,将所述升压电容器的电压与所述第二电压相加得到的和与预定阈值进行比较,并且输出所述比较的结果;以及
控制电路,其在对所述升压电容器进行充电期间,根据所述比较结果来控制所述第一开关的开/关状态。
2.如权利要求1所述的升压电源电路:
其中所述控制电路控制所述第一和第二开关的所述开/关状态,以便与升压时钟同步地重复交替进行所述升压电容器的充电和放电;并且
其中当所述得到的和超过所述预定阈值时,所述控制电路通过控制所述第一开关来停止所述充电。
3.如权利要求1所述的升压电源电路,进一步包括:
提取开关,其提取正在被充电的所述升压电容器的电压。
4.如权利要求1所述的升压电源电路,其中,所述加法比较电路包括:
加法电路,用于将所述升压电容器的所述电压和所述第二电压相加,并且输出所述相加的结果;以及
比较电路,用于将所述相加结果和预定阈值进行比较,并且输出所述比较的所述结果。
5.如权利要求1所述的升压电源电路,进一步包括:
第三开关,用于将具有已经升压的电压的所述升压电容器的电荷进行放电;以及
提取开关,用于通过所述第三开关来提取升压的输出电压,
其中所述加法比较电路在对所述升压电容器进行充电的同时进一步将所述经过升压的输出电压相加,并且将所述相加结果与所述预定阈值电压进行比较。
6.如权利要求5所述的升压电源电路,进一步包括:
第二升压电容器;
第四开关,用于将所述第一电压施加到所述第二升压电容器,以对所述第二升压电容器进行充电;
第五开关,用于将第三电压串联连接到已被充电的所述第二升压电容器,从而升压所述第二升压电容器的电压;以及
第二提取开关,用于提取正在被充电的所述第二升压电容器的电压,
其中具有已经升压的电压的所述第二升压电容器通过所述第二开关输出所述第二电压,并且
其中所述加法比较电路将正在被充电的所述升压电容器的所述电压、正在被充电的所述第二升压电容器的所述电压和所述第三电压之和与预定阈值进行比较。
7.如权利要求6所述的升压电源电路,进一步包括:
第三升压电容器;
第六开关,用于在所述升压电容器被放电的同时将所述第一电压施加到所述第三升压电容器,从而对所述第三升压电容器进行充电;
第七开关,用于将所述第二电压串联连接到已被充电的所述第三升压电容器,从而升压所述第三升压电容器;以及
第三提取开关,用于提取正在被充电的所述第三升压电容器的所述电压,并且
其中所述加法比较电路将正在被充电的所述升压电容器或所述第三升压电容器的所述电压和所述第二电压之和与所述预定阈值进行比较,并且输出所述比较的结果。
8.一种液晶显示面板驱动设备,包括:
如权利要求1所述的升压电源电路;以及
显示控制单元,用于将与显示时钟同步的升压时钟提供给所述升压电源电路。
9.如权利要求1所述的升压电源电路,进一步包括:
电阻元件,用于将第一电压提供给所述升压电容器,并且限制在对所述升压电容器进行充电时的充电电流。
10.如权利要求9所述的升压电源电路,其中,所述电阻元件被设置于所述第一开关和所述升压电容器之间。
11.如权利要求9所述的升压电源电路,其中,所述电阻元件包括在所述第一开关被接通时呈现的接通电阻,并且限制在对所述升压电容器进行充电时的所述充电电流。
12.如权利要求9所述的升压电源电路,进一步包括:
第二比较电路,用于对所述第一电压和预定阈值进行比较,并且输出第二比较结果,并且
其中所述电源电路根据所述第二比较结果来改变所述电阻元件的电阻值。
13.如权利要求12所述的升压电源电路:
其中所述电阻元件包括第一电阻器和第二电阻器;并且
其中所述电源电路根据所述第二比较结果,通过在所述第一电阻器和所述第二电阻器之间进行切换来改变所述电阻器元件的电阻值。
14.如权利要求13所述的升压电源电路:
其中所述第一开关包括第一晶体管和第二晶体管,每一个都具有在所述第一和第二晶体管之间不同的接通电阻值;并且
其中所述第一电阻器包括所述第一电阻器的接通电阻,并且所述第二电阻器包括所述第二电阻器的接通电阻。
15.如权利要求9所述的升压电源电路,其中,设置于所述升压电容器的接地侧的节点经由与设置在用于供应接地电压的电路中的公共线路相分离的独立线路来接地。
16.如权利要求1所述的升压电源电路,其中,所述预定阈值包括与所述第一电压相对应的电压。
17.一种升压电压控制方法,包括:
将第一电压施加到升压电容器,以对所述电容器进行充电;
用于将第二电压串联连接到已经被充电的所述升压电容器,以升压所述升压电容器;
在对所述升压电容器进行充电期间,将所述升压电容器的电压和所述第二电压相加;
在对所述升压电容器进行充电期间,将相加结果与预定阈值进行比较;并且
根据比较结果停止对所述升压电容器的充电。
18.如权利要求17所述的升压电压控制方法:
其中与从外部输入的升压时钟同步地交替重复所述充电步骤和所述连接步骤;并且
其中所述停止步骤包括当在所述充电中的所述相加结果超过所述预定阈值时,停止对所述升压电容器的充电。
19.如权利要求17所述的升压电压控制方法,进一步包括:
提取正在被充电的所述升压电容器的所述电压。
20.如权利要求17所述的升压电压控制方法,进一步包括:
对具有已经被升压的电压的所述升压电容器的电荷进行放电;并且
在放电时提取所述升压电容器的输出电压,
其中所述相加步骤包括在所述升压电容器正在被充电的同时将所述输出电压进行相加。
21.如权利要求17所述的升压电压控制方法,进一步包括:
将所述第一电压施加到第二升压电容器,从而对所述第二升压电容器进行充电;
将第三电压串联连接到已被充电的所述第二升压电容器,从而升压所述第二电容器的电压;并且
输出具有已经被升压的所述第二升压电容器的所述电压作为所述第二电压,
其中所述相加步骤包括将正在被充电的所述升压电容器的所述电压、正在被充电的所述第二升压电容器的所述电压和所述第三电压相加,并且输出所述相加的结果。
22.如权利要求21所述的升压电压控制方法,进一步包括:
在对所述第二升压电容器放电时将所述第一电压施加到第三升压电容器,从而对所述第三升压电容器进行充电;
将所述第二电压串联连接到已被充电的所述第三升压电容器,从而升压所述第三升压电容器的电压;并且
从正在被充电的所述第三升压电容器提取所述电压,
其中所述相加步骤包括将正在被充电的所述升压电容器或所述第三升压电容器的所述电压和所述第二电压相加,并且输出所述相加的结果。
23.如权利要求17所述的升压电压控制方法,其中,所述第一电压被通过电阻元件施加到所述升压电容器。
24.如权利要求23所述的升压电压控制方法,进一步包括:
对所述第一电压与所述预定的第二阈值进行比较,然后输出所述比较的结果,
其中所述充电步骤包括根据第二比较的所述结果来改变所述电阻元件的电阻值。
25.如权利要求24所述的升压电压控制方法,
其中所述电阻元件包括第一电阻器和第二电阻器;并且
其中所述充电步骤包括根据所述第二比较结果,通过在所述第一电阻器和所述第二电阻器之间进行切换来改变所述电阻元件的所述电阻值。
26.如权利要求23所述的升压电压控制方法,进一步包括:
设置于升压电容器的接地侧上的节点经由与设置在用于供应接地电压的电路中的公共线路相分离的独立线路来接地。
27.一种升压电源电路,包括:
用于将第一电压施加到升压电容器以对所述电容器进行充电的装置;
用于将第二电压串联连接到已被充电的所述升压电容器以升压所述升压电容器的电压的装置;
用于在对所述电容器进行充电期间,将所述升压电容器的电压与所述第二电压之和与预定阈值进行比较,并且输出所述比较的结果的装置;以及
用于在对所述升压电容器进行充电期间,根据所述比较结果来控制所述施加装置的开/关状态的装置。
28.如权利要求27所述的升压电源电路,进一步包括用于在对所述升压电容器进行充电时抵抗充电电流的装置。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101834522B (zh) * 2009-03-12 2012-12-12 登丰微电子股份有限公司 具有防止噪声的转换电路及转换控制器
JP5301344B2 (ja) * 2009-04-24 2013-09-25 ルネサスエレクトロニクス株式会社 昇圧回路
KR101102969B1 (ko) * 2010-02-25 2012-01-10 매그나칩 반도체 유한회사 반도체 장치
CN102223060A (zh) * 2010-04-14 2011-10-19 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 电压提升电路
WO2012140885A1 (ja) * 2011-04-15 2012-10-18 パナソニック株式会社 固体撮像装置
CN103323763B (zh) * 2013-06-24 2015-10-14 北京大学 一种测量阈值电压和饱和漏电流退化电路
JP6736834B2 (ja) * 2015-03-04 2020-08-05 セイコーエプソン株式会社 ドライバー、電気光学装置及び電子機器
US10693198B2 (en) * 2015-06-30 2020-06-23 Gs Yuasa International Ltd. Controller, energy storage apparatus, energy storage system, moving object, backup power supply, and controller method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1447503A (zh) * 2002-03-27 2003-10-08 三洋电机株式会社 升压装置和使用该升压装置的摄像装置
CN1893245A (zh) * 2005-07-05 2007-01-10 恩益禧电子股份有限公司 包括具不同放电时间常数的电荷泵型升压电路的电源设备

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3977036B2 (ja) * 2001-08-07 2007-09-19 シャープ株式会社 安定化電源装置および安定化電源デバイス
JP2005020971A (ja) * 2003-06-30 2005-01-20 Nec Kansai Ltd 電源回路
JP4425727B2 (ja) * 2004-02-27 2010-03-03 Necエレクトロニクス株式会社 電源回路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1447503A (zh) * 2002-03-27 2003-10-08 三洋电机株式会社 升压装置和使用该升压装置的摄像装置
CN1893245A (zh) * 2005-07-05 2007-01-10 恩益禧电子股份有限公司 包括具不同放电时间常数的电荷泵型升压电路的电源设备

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