[发明专利]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

说明书

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。