CN102549904B - 负荷驱动信号联动型高电压驱动方法及其驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及负荷驱动信号联动型高电压驱动方法，包括：将输入电源进行升压，生成预先设定的大小的输出电源电压的步骤;将上述输出电源电压进行变换，以便使上述生成的输出电源电压与负荷驱动电路的输出信号联动的步骤;及向上述负荷驱动电路施加上述变换的输出电源电压，驱动负荷的步骤。根据上述的本发明，将电池的电压或低电压直流电源变换为高电压而驱动负荷的便携式电子设备中可将电池的电力消费最小化，从而能够更加灵活地运用触摸终端设备等需使用高电压的器械或功能。

Description

负荷驱动信号联动型高电压驱动方法及其驱动电路
技术领域
本发明涉及高电压驱动方法及其驱动电路,更详细地涉及生成与驱动负荷的信号的大小联动的输出电源电压，从而将电力消耗最小化的技术。
背景技术
最近手机等各种电子产品多数具有利用振动马达或压电元件等振动器向用户传送信心反馈的触觉功能。即，不仅通过视觉、听觉向用户传达信息，而且还刺激触觉信号来传送另外感觉的信息。此类信号传送多数使用通过便携式电子设备中供应的低电压电源以上的高电压来驱动的振动器。
此类高电压的驱动，是以使用于便携式产品的电池的电压水准(3 ~ 4V)发生高电压之后发生的高电压以电源电压供应的状态下，施加负荷驱动信号而驱动振动器的方式来实现的。
但，这种技术在高电压的发生过程中，电力消耗大，从而大大增加便携式产品的电池消耗。
通常高电压发生电路是生成负荷驱动信号的最高点以上的电压，并将生成的最高点的电压固定地向负荷驱动电路供应，因此电池消费的电力被计算为具有一定值的输出电源电压和消费电流的倍数，但实际用于驱动负荷的负荷驱动信号的电压大小可经常变化，因此需要比驱动负荷所需的电力更多的电力消费。
发明内容
本发明为了解决上述问题而提出，在发生高电压时产生与负荷驱动信号的大小联动的输出电源电压，从而将发生高电压时的电力损失最小化，而能够适用于便携式产品。 
本发明的技术解决方案在于：
为了达到上述目的的本发明的一实施例提供一种负荷驱动信号联动型高电压驱动方法，包括将输入电源进行升压，而生成预先设定的大小的输出电源电压的步骤；将上述输出电源电压进行变换，以便使上述生成的输出电源电压与负荷驱动电路的输出信号联动的步骤；及将上述变换的输出电源电压向上述负荷驱动电路施加，以驱动负荷的步骤。
在此，为了使上述生成的输出电源电压与负荷驱动电路的输出信号联动，将上述输出电源电压进行变换的步骤，优选地，将与上述负荷驱动电路的输入信号相同或相关的电源控制信号和上述输出电源电压进行比较，使上述输出电源电压追踪上述电源控制信号。
根据为了达到上述的目的的本发明的一实施例，提供一种负荷驱动信号联动型高电压驱动电路，包括高电压变换部，将输入电源升压至预先设定的大小的输出电源电压，并向负荷驱动电路施加；感知部，反馈上述高电压变换部的输出电压而感知；比较部，将由上述感知部感知的电压与电源控制信号进行比较；及驱动控制部，与上述比较部的输出信号相应，而开关控制上述高电压变换部的运转，由此使上述高电压变换部的输出电源电压与上述负荷驱动电路的输出信号联动。
在此，优选地，上述电源控制信号与上述负荷驱动电路的输入信号相同或相关。
在此，上述负荷驱动电路为运算放大器,负荷为振动器,并且上述 输入电源可为电池电源。
发明效果
根据如上述的本发明，将电池的电压变换为高电压而驱动负荷的便携式电子设备中可将电池的电力消费最小化，从而能够更加灵活地使用触摸终端设备等高电压的器械或功能。 
附图说明
图1是为了说明通过根据本发明的负荷驱动信号联动型高电压驱动方法而生成的输出电源电压来驱动振动器的原理的图；
图2是根据本发明的负荷驱动信号联动型高电压驱动电路的结构图；
图3是表示 在图2中使用的4个信号之间的相互关系。 
主要附图符号说明
10 : 高电压变换部   20 : 感知部
30 : 比较部         40 : 驱动控制部
50 : 开关           60 : 负荷驱动电路。
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的优选一实施例。 
图1是为了说明通过根据本发明的负荷驱动信号联动型高电压驱动方法而生成的输出电源电压来驱动振动器的原理的图。
图1中左侧的波形表示从电池输出的输入电源和负荷驱动电路的输入信号，右侧的波形表示将输入电源进行升压的高电压的输出电源和将输入信号通过增幅器等进行增幅的负荷驱动电路的输出信号。
在此，通过图1的右侧波形可了解，现有的输出电源是将输入电源进行升压的信号，具有一定的值，并且如上述将发生不必要的电力消耗。
从而，如通过本发明中图2的右侧波形中提供的输出电源表示， 输出电源并不具有一定的值，而是为了使输出电源与输出信号(负荷驱动信号)联动而可变，使电力消费的即时值连续可变，从而可将电力消费最小化。
即，发生输出电源时,在各个时点生成驱动负荷所需的电压并进行供应。
图1中例示了作为负荷，用于发生触觉信号的振动器70, 但也可使用其他通常的需要比电池电压更高的高电压的各种形态的负荷。
图2是根据本发明的负荷驱动信号联动型高电压驱动电路的结构图。如图2所示,根据本发明的负荷驱动信号联动型高电压驱动电路包括高电压变换部10、感知部20, 比较部30及驱动控制部40而构成。
高电压变换部10是将从电池供应的输入电源按事先设定的大小的输出电源电压进行升压，供应于负荷驱动电路60,可使用包括变压器和稳压二极管而构成的通常的DC-DC 变换器。
感知部20是将输入端与高电压变换部10的输出端进行连接而检测高电压变换部10的输出信号即输出电源电压的, 可使用利用阻抗的电压分配器。电压分配器为了符合后端的比较部30的定格电压，将输出电源电压下降为一定比率而输出。
比较部30将感知部20感知的电压和电源控制信号进行比较，输出与两个信号之差成正比的信号。在此，电源控制信号与负荷驱动电路60的输入信号相同或与之相关。 
驱动控制部40通过PWM 或PFM 方式输出与比较部30的输出 信号相应的开关控制信号而控制后端的开关50，由此执行使由高电压变换部10输出的输出电源与负荷驱动电路60的输出信号联动的功能。
图3表示图2中使用的4个信号之间的相互关系。 
参照图3, 为了使供应于负荷驱动电路60的输出电源比由负荷驱动电路60输出的输出信号维持稍微高的电压值，可变输出。在此,要注意，输出电源与输出信号的波形无关地追踪输出信号。
并且, 如图3所示, 优选地，电源控制与向负荷驱动电路60输入的输入信号相同，即使不相同，两个信号要相关，使输出电源与 输出信号联动就足以。
以下，参照 图1 ~ 3，说明根据本发明的负荷驱动信号联动型高电压驱动电路的运转。在以下说明中，负荷驱动电路60例示了增幅器, 负荷70例示了震动电动机等振动器。
向增幅器60输入的输入信号是为了通过特定图案使振动器发生振动的振动图案信号，是正弦波或矩形波等振幅及周波数能够连续可变的信号。被增幅器60按一定的大小增幅的输出信号输入到后端的振动器70，从而使振动器以与输出信号的图案相应的图案而发生振动。
高电压变换部10生成将电池的电源电压升压至与振动器70的运转电压相适宜的大小的输出电源，并向增幅器60的运转电源供应，生成的输出电源被感知部20反馈，并通过比较部30及驱动控制部40的控制运转，而使输出电源与增幅器60的输出信号联动。
在此，使电源控制信号与输入信号相同，并设定增幅器60的增益和感知部20的电压下降率相互成为反数时,通过反馈进行自动控制而输出的输出电源能够与增幅器60的输出信号联动。
虽然相关上述的优选实施例而说明了本发明，但在不脱离本发明的宗旨和范围的前提下，可进行各种修订或变形。由此，权利要求书的范围包括属于本发明的宗旨的此类修订或变形。

Claims (4)

1.一种负荷驱动信号联动型高电压驱动方法，其特征在于，包括：将输入电源进行升压，生成预先设定的大小的输出电源电压的步骤；通过将与负荷驱动电路的输入信号相同或相关的电源控制信号与上述生成的输出电源电压进行比较，并进行变换以使上述输出电源电压追踪上述电源控制信号，以使上述输出电源电压进行变换，以便使上述生成的输出电源电压与负荷驱动电路的输出信号联动的步骤；及向上述负荷驱动电路施加上述变换的输出电源电压而驱动负荷的步骤。
2.一种负荷驱动信号联动型高电压驱动电路，其特征在于，包括：高电压变换部，将输入电源升压至预先设定的大小的输出电源电压，并向负荷驱动电路施加；感知部，反馈高电压变换部的输出电压并感知；比较部，将由上述感知部感知的电压与电源控制信号进行比较； 驱动控制部，与上述比较部的输出信号相应而开关控制上述高电压变换部的运转，以使上述高电压变换部的输出电源电压与上述负荷驱动电路的输出信号联动，其中上述电源控制信号与上述负荷驱动电路的输入信号相同或相关。
3.根据权利要求2所述的负荷驱动信号联动型高电压驱动电路，其特征在于，上述负荷驱动电路是运算放大器，负荷为振动器。
4.根据权利要求2所述的负荷驱动信号联动型高电压驱动电路，其特征在于，上述输入电源是电池电源。
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