升壓/降壓穩壓器電路和結合該電路的液晶顯示設備的製作方法

2023-07-25 16:36:16 2

專利名稱：升壓/降壓穩壓器電路和結合該電路的液晶顯示設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及對輸入電壓進行升壓或降壓以產生所需輸出電壓的升 壓/降壓穩壓器電路，並涉及結合這種升壓/降壓穩壓器電路的液晶顯 示設備。
背景技術：
常規上，己公開並提出了多種類型的升壓/降壓穩壓器電路，用於 對輸入電壓進行升壓或降壓以產生所需輸出電壓(例如，見專利公開 1)。
圖6是示出了常規升壓/降壓穩壓器電路示例的電路圖。如圖所 示，常規升壓/降壓穩壓器電路包括開關控制電路al、降壓開關a2、 電感器a3、 二極體a4和a5、平滑電容器a6和升壓開關a7，並被配 置用於提升或降低來自直流電源a8的輸入電壓Vin，以產生所需的輸 出電壓Vout，然後將其饋送至負載9。
更具體地，在如上述配置的升壓/降壓穩壓器電路中，開關控制電 路al監視輸出電壓Vout。當需要升壓操作時，開關控制電路al接通 和斷開升壓開關a7，以將輸出電壓Vout提升至所需值。在升壓操作 期間，降壓開關a2保持導通。另一方面，當需要降壓操作時，開關控 制電路al接通和斷開降壓開關a2，以將輸出電壓Vout降低至所需值。 在降壓操作期間，升壓開關a7保持斷開。
此外，除了如上述配置的升壓/降壓穩壓器電路之外，還有其他已 知的升壓/降壓穩壓器電路，其中一些稱作Cuk電路、Zeta電路和SEPIC 電路(見圖7 (a)到7 (c))。
專利公開1 JP-A-2003-18007
發明內容
本發明要解決的問題
確實，相比於通過按需在分離設置的升壓和降壓穩壓器電路之間 進行切換來執行升壓和降壓操作的常規配置，如上配置的升壓/降壓穩 壓器電路允許在升壓與降壓操作之間進行簡單切換，而不會招致由於
電路切換時發生瞬變現象而引起的輸出電壓Voiit的下降、下衝或過衝 以及振蕩，從而有助於改善瞬時響應、降低電流消耗和提高效率。
然而，在如上配置的升壓/降壓穩壓器電路中，升壓和降壓操作之 間的切換要求開關控制電路al接通和斷開降壓開關a2和升壓開關 a7。這造成開關控制電路al的配置和操作比較複雜。
此外，在如上配置的升壓/降壓穩壓器電路中，雖然出現在電感器 a3 —端的開關電壓Vsw理想上應該具有如圖8 (a)所示的連續出現的 矩形波的波形(所謂的連續模式)，但是當負載較輕或無負載時，升壓 /降壓穩壓器電路的輸出電流可能降低，從而從整體上降低線圈電流 IL，引起如圖8(b)所示的稱作振蕩的受擾波形(所謂的非連續模式)。 在該非連續模式中，在開關應該斷開的期間內出現的不希望的振蕩噪 聲的影響下，切換可能受到錯誤地控制，從而導致輸出電壓不穩定。
另一方面，圖7 (a)到7 (c)所示的常規升壓/降壓穩壓器電路 均配置為除平滑電容器Ca之外還需要作為儲能器件的電容器Cb。因 此，這些電路在集成時需要不必要的較大的電路配置。
考慮到上述不便之處，本發明的目的是提供一種升壓/降壓穩壓器 電路和結合該電路的液晶顯示設備，所述升壓/降壓穩壓器電路雖然具 有簡單配置，但是能夠容易和正確地在升壓和降壓操作之間切換。
解決問題的手段
為了實現上述目的，根據本發明的一個方面， 一種升壓/降壓穩壓 器電路通過提升或降低輸入電壓來產生所需的輸出電壓，並包括第 一開關裝置，其一端與輸入電壓輸入端子連接；電感器，其一端與第 一開關裝置的另一端連接；第二開關裝置，其一端與電感器的另一端 連接，另一端與標準電壓輸入端子連接，控制端與第一開關裝置的另
一端連接；第一二極體，其陰極與第一開關裝置的另一端連接，陽極
與標準電壓輸入端子連接；第二二極體，其陽極與電感器的另一端連 接，陰極與電壓輸出端子連接；電容器，其一端與電壓輸出端子連接, 另一端與標準電壓輸入端子連接；反饋電壓產生裝置，用於根據輸出 電壓產生反饋電壓；誤差放大裝置，用於放大並輸出反饋電壓與預定 基準電壓之差；以及開關控制裝置，其打開和閉合第一開關裝置，以 減小來自誤差放大裝置的輸出(第一配置)。這種本身比較簡單的配置 可以容易和正確地在升壓和降壓操作之間切換。
在上述第一配置的升壓/降壓穩壓器電路中，優選地採用FET作為 第一和第二開關裝置(第二配置)。相比於採用雙極性電晶體等作為第 一和第二開關裝置的配置，該配置提供更高的電壓轉換效率。
在上述第一配置的升壓/降壓穩壓器電路中，優選地將第一開關裝 置、誤差放大裝置和開關控制裝置封裝到半導體集成電路器件中，並 將其他組件從外部裝配到該半導體集成電路器件上(第三配置)。該配
置允許將常用降壓穩壓器電路的電源ic作為半導體集成設備使用，而
無需任何修改。
根據本發明另一方面，一種升壓/降壓穩壓器電路通過提升或降低 輸入電壓來產生所需的輸出電壓，並包括第一開關裝置，其一端與 輸入電壓輸入端子連接；電感器，其一端與第一開關裝置的另一端連 接；第二開關裝置，其一端與電感器的另一端連接，另一端與標準電 壓輸入端子連接，控制端與第一開關裝置的另一端連接；第三開關裝 置，其一端與第一開關裝置的另一端連接，另一端與標準電壓輸入端 子連接，其電流容量設計為比第一開關裝置的電流容量低；第一二極 管，其陰極與第一開關裝置的另一端連接，陽極與標準電壓輸入端子 連接；第二二極體，其陽極與電感器的另一端連接，陰極與電壓輸出 端子連接；電容器，其一端與電壓輸出端子連接，另一端與標準電壓 輸入端子連接；反饋電壓產生裝置，用於根據輸出電壓產生反饋電壓; 誤差放大裝置，用於放大並輸出反饋電壓與預定基準電壓之差；以及 開關控制裝置，其打開和閉合第一開關裝置，以減小來自誤差放大裝 置的輸出，並與之互補地打開和閉合第三開關裝置(第四配置)。
根據本發明另一方面，一種升壓/降壓穩壓器電路通過提升或降低 輸入電壓來產生所需的輸出電壓，並包括第一開關裝置，其一端與 電壓輸入端子連接；電感器，其一端與第一開關裝置的另一端連接；
第二開關裝置，其一端與電感器的另一端連接，另一端與標準電壓輸
入端子連接，控制端與第一開關裝置的另一端連接；第三開關裝置， 其一端與第一開關裝置的另一端連接，另一端與標準電壓輸入端子連 接；二極體，其陽極與電感器的另一端連接，陰極與電壓輸出端子連 接；電容器，其一端與電壓輸出端子連接，另一端與標準電壓輸入端 子連接；反饋電壓產生裝置，用於根據輸出電壓產生反饋電壓；誤差 放大裝置，用於放大並輸出反饋電壓與預定基準電壓之差；以及開關 控制裝置，其打開和閉合第一開關裝置，以減小來自誤差放大裝置的 輸出，並與之互補地打開和閉合第三開關裝置(第五配置)。
根據本發明另一方面，一種升壓/降壓穩壓器電路通過提升或降低 輸入電壓來產生所需的輸出電壓，並包括第一開關裝置，其一端與 輸入電壓輸入端子連接；電感器，其一端與第一開關裝置的另一端連 接；第二開關裝置，其一端與電感器的另一端連接，另一端與標準電 壓輸入端子連接，控制端與第一開關裝置的另一端連接；第三開關裝 置，其一端與第一開關裝置的另一端連接，另一端與標準電壓輸入端 子連接；第四開關裝置，其一端與電感器的另一端連接，另一端與電 壓輸出端子連接；電容器，其一端與電壓輸出端子連接，另一端與標 準電壓輸入端子連接；反饋電壓產生裝置，用於根據輸出電壓產生反 饋電壓；誤差放大裝置，用於放大並輸出反饋電壓與預定基準電壓之 差；以及開關控制裝置，其打開和閉合第一開關裝置，以減小來自誤 差放大裝置的輸出，並與之互補地打開和閉合第三和第四開關裝置(第 六配置)。
上述第四到第六配置雖然本身比較簡單，但是可以容易和正確地 在升壓和降壓操作之間切換。此外，這些配置適當地防止在負載較輕
時出現的振蕩現象，從而有助於實現更加穩定的升壓和降壓操作。
根據本發明的另一方面，一種液晶顯示設備包括直流電源；DC/DC 轉換器，用作對來自直流電源的輸出進行轉換的轉換裝置；以及液晶
顯示面板，其由來自DC/DC轉換器的輸出電壓驅動。這裡，液晶顯示 設備具有上述第一到第六配置之一的升壓/降壓穩壓器電路，作為 DC/DC轉換器(第七配置)。在這種配置中，無論來自直流電源的輸入 電壓高於還是低於所需輸出電壓，DC/DC轉換器均保持產生所需的輸 出電壓。這穩定了液晶顯示設備的顯示操作。
本發明的有益效果
如上所述，對於根據本發明的升壓/降壓穩壓器電路和結合該電路 的液晶顯示設備，雖然它們本身比較簡單，不像採用協同操作的多個 開關裝置的電路或設備，但是通過只打開和閉合單個開關裝置，就可 以容易和正確地在升壓和降壓操作之間切換。這樣可以成功獲得所需 的輸出電壓。
也可以適當地防止在負載較輕時出現的振蕩現象，從而實現更加 穩定的升壓和降壓操作。


圖1是示出了具體實現本發明的液晶顯示設備的配置示例的方框圖。
圖2是示出了本發明第一實施例的DC/DC轉換器2的電路圖。 圖3是示出了本發明第二實施例的DC/DC轉換器2的電路圖。 圖4是示出了本發明第三實施例的DC/DC轉換器2的電路圖。 圖5是示出了本發明第四實施例的DC/DC轉換器2的電路圖。 圖6是示出了升壓/降壓穩壓器電路的常規示例的電路圖。 圖7是示出了升壓/降壓穩壓器電路的其他常規示例的電路圖。 圖8是示出了負載較輕時如何出現振蕩現象的圖。
附圖標記列表
1 直流電源
2 DC/DC轉換器(升壓/降壓穩壓器電路)
3 TFT液晶面板
IC1 半導體集成電路器件
CTRL 開關控制電路
Nl N溝道MOS場效應電晶體(第一開關裝置)
N2 N溝道MOS場效應電晶體(第二開關裝置)
N3a， N3b N溝道MOS場效應電晶體(第三開關裝置)
N4 N溝道MOS場效應電晶體(第四開關裝置)
ERR 誤差放大器
El 直流電壓源(帶隙電源電路)
Tl 輸入端子
T2 輸出端子
T3 反饋端子
T4 控制端子
Ll 電感器(線圈)
Dl， D2 二極體
Cl 平滑電容器
Rl， R2 電阻器
具體實施例方式
下列描述論述了如何將本發明應用於DC/DC轉換器的示例，該 DC/DC轉換器結合在液晶顯示設備中，用於轉換直流電源的輸出電 壓，以產生對設備的其他部分(具體是TFT (薄膜電晶體)液晶面板) 進行驅動的電壓。
圖1是示出了具體實現本發明(具體地，這部分用作針對TFT液 晶面板的電源系統)的液晶顯示設備的配置示例的方框圖。如圖所示， 本實施例的液晶顯示設備具有直流電源l，用作該設備內部的電源； DC/DC轉換器2，用作轉換來自直流電源1的輸出的裝置；以及TFT 液晶面板3，用作液晶顯示設備中的顯示裝置。
DC/DC轉換器2轉換來自直流電源1的輸入電壓Vin，以產生所 需的輸出電壓Vout，然後將輸出電壓Vout饋送至TFT液晶面板3。
圖2是示出了本發明第一實施例的DC/DC轉換器2的電路圖(部
分作為方框圖示出)。如圖所示，本實施例的DC/DC轉換器2包括 N溝道MOS (金屬氧化物矽)場效應電晶體Nl和N2;電感器(線
圈)Ll; 二極體D1和D2;平滑電容器C1;電阻器Rl和R2;誤差
放大器ERR;直流電壓源E1;和開關控制電路CTRL。
如圖所示，在本實施例的DC/DC轉換器2中，電晶體N1、誤差 放大器ERR、直流電壓源El和開關控制電路CTRL全部封裝到矽單 片半導體集成電路器件IC1中，其他組件從外部裝配到半導體集成電
路器件IC1上。採用這種配置，本實施例的DC/DC轉換器2允許將 常用降壓穩壓器電路的電源控制IC作為半導體集成電路器件IC1使 用，而無需任何修改。
此外，在實際中，除了上述組件，半導體集成電路器件IC1還包 括多種保護電路(例如，低輸入導致故障防止電路、過熱保護電路、 過電流保護電路和短路保護電路)。但是，因為這些電路不與本發明直 接相關，所以沒有對其進行詳細說明或描述。還應該理解，可以採用 除在此具體描述的方式之外的其他任何方式實施本發明。例如，必要 時，可以將從外部裝配到半導體集成電路器件IC1上的組件集成到IC1 中。
電晶體Nl的漏極通過半導體集成電路器件IC1的輸入端子Tl與 輸入電壓輸入端子(直流電源l的輸出端子)連接，輸入電壓Vin施 加到電晶體N1的漏極。電晶體N1的源極通過半導體集成電路器件 IC1的輸出端子T2與電感器Ll的一端、電晶體N2的柵極和二極體 Dl的陰極連接。二極體D1的陽極接地。電晶體N2的漏極與電感器 Ll的另一端和二極體D2的陽極連接。電晶體N2的源極接地。二極 管D2的陰極與電壓輸出端子(TFT液晶面板3的電源輸入端子)連 接，並且一方面通過平滑電容器Cl接地，另一方面又通過由電阻器 Rl和R2形成的串聯電路(該串聯電路構成用於根據輸出電壓Vout 產生反饋電壓Vfb的反饋電壓產生電路)接地。電阻器Rl與R2之間 的節點用作反饋電壓Vfb的輸出端子，並通過半導體集成電路器件ICl 的反饋端子T3與誤差放大器ERR的反相輸入端子(-)連接。誤差放 大器ERR的非反相輸入端子(+)與直流電壓源E1 (例如，帶隙電源
電路)的正端子連接，用於確定輸出電壓Vout的目標值的基準電壓
Vref施加到誤差放大器ERR的非反相輸入端子(+ )上。直流電壓源 El的負端子接地。誤差放大器ERR的輸出端子與開關控制電路CTRL 的誤差信號輸入端子連接。開關控制電路CTRL的控制信號輸出端子 與電晶體N1的柵極連接。
在如上配置的DC/DC轉換器2中，誤差放大器ERR放大並輸出 反饋電壓Vfb與基準電壓Vref之差，開關控制電路CTRL打開和閉合 電晶體N1，以減小來自誤差放大器ERR的輸出。
這裡，當電晶體N1導通(處於閉合狀態)時，電晶體N2的柵極 電勢上升至大約輸入電壓Vin,這使電晶體N2導通(處於閉合狀態)。 因此，電流沿路徑il流經電感器Ll，這引起電能存儲在電感器Ll中。 在電晶體Nl和N2的導通狀態期間，如果電荷存儲在平滑電容器Cl 中，則電流從平滑電容器C1流向電壓輸出端子。此外，在這種狀態 下，因為電感器L1的另一端上的電勢幾乎與地電勢一樣低，所以二 極管D2處於反向偏置狀態。因此，沒有電流從平滑電容器C1流入晶 體管N2。
隨後，當電晶體N1截止(處於打開狀態)時，電感器L1中出現 反向電動勢電壓，該反向電動勢電壓引起電感器Ll中存儲的電能沿 路徑i2釋放。因此，電晶體N2的柵極電勢變為負電勢。這樣，在晶 體管N1之後，電晶體N2截止(處於打開狀態)。這種狀態下，電流 沿路徑i2流動，從而從電壓輸出端子流入TFT液晶面板3，並經過平 滑電容器C1流入接地端子。從而對平滑電容器C1充電。
如上所述，本實施例的DC/DC轉換器2提升或降低輸入電壓Vin 以產生所需的輸出電壓Vout，並包括第一開關裝置(電晶體N1)， 其一端與輸入電壓輸入端子連接；電感器L1，其一端與第一開關裝置 的另一端連接；第二開關裝置(電晶體N2)，其一端與電感器L1的另 一端連接，另一端與接地，控制端與第一開關裝置的另一端連接；二 極管D1，其陰極與第一開關裝置N1的另一端連接，陽極接地；二極 管D2，其陽極與電感器L1的另一端連接，陰極與電壓輸出端子連接； 電容器C1，其一端與電壓輸出端子連接，另一端接地；反饋電壓產生
裝置(電阻器R1， R2)，用於根據輸出電壓Vout產生反饋電壓Vfb; 誤差放大器ERR，用於放大並輸出反饋電壓與預定基準電壓Vref之 差；以及開關控制裝置CTRL，其打開或閉合第一開關裝置，以減小 來自誤差放大器ERR的輸出。
在這種配置中，通過打開和閉合用作第一開關裝置的電晶體N1， 可以間接地打開和閉合用作第二開關裝置的電晶體N2。
因此，對於本實施例的DC/DC轉換器2，通過利用開關控制裝置 CRTL適當地控制用作第一開關裝置的電晶體N1的驅動佔空比(導通 狀態時間段除以截止狀態時間段)，更具體地，通過將驅動佔空比降低 到用於降壓操作的佔空比以下、以及將其增大到用於升壓操作的佔空 比以上，即使採用簡單配置，也可以容易和正確地在升壓和降壓之間 切換。因此，在結合有該DC/DC轉換器2的液晶顯示設備中，無論 來自直流電源1的輸入電壓Vin高於還是低於所需的輸出電壓Vout， 均可以一直獲得所需的輸出電壓Vout。因此，即使在所需輸出電壓Vout 的電平是16V、而輸入電壓在6到18V的範圍內變化的情況下，也可 以獲得所需的輸出電壓，從而穩定液晶顯示面板3的顯示操作。
此外，如圖2所示，本實施例的DC/DC轉換器2使用場效應晶 體管N1和N2作為第一和第二開關裝置。相比於使用雙極性電晶體等 作為第一和第二開關裝置的配置，該配置提供更高的電壓轉換效率。 但是，這並不意味著以任何方式限制實施本發明的配置；即，可以使 用雙極性電晶體等作為第一和第二開關裝置。
下面參照圖3描述本發明第二實施例的DC/DC轉換器2。圖3是 示出了第二實施例的DC/DC轉換器2的電路圖(部分作為方框圖示 出)。如圖所示，本實施例的DC/DC轉換器2具有與上述第一實施例 的DC/DC轉換器2幾乎相同的配置。因此，用公共的附圖標記標識 在第一實施例中出現的類似部分，並不再重複對其的說明；即，在以 下描述中，重點描述本實施例獨有的特徵(附加地設置了振蕩防止裝 置)。
本實施例的DC/DC轉換器2具有附加地封裝到半導體集成一電路 器件IC1中的N溝道MOS場效應電晶體N3a (第三開關裝置)，作為
防止負載較輕或無負載時的振蕩現象的振蕩防止裝置。
電晶體N3a的漏極與電晶體Nl的源極連接。電晶體N3a的源極 接地。電晶體N3a的柵極與開關控制電路CTRL的控制信號輸出端子 連接。
此外，電晶體N3a應該設計為具有足以提取振蕩噪聲的最小電流 容量，振蕩噪聲以非常小的電流形式出現。這有助於防止不必要地增 大晶片面積或不適當地降低轉換效率。具體地，在本實施例的DC/DC 轉換器2中，電晶體N3a具有比電晶體Nl低的電流容量，而較大電 流需要從電晶體N1中通過。更具體地，電晶體N3a設計為具有晶體 管N1的柵極面積的1/N (在本實施例中，1/10)。
如上所述，開關控制電路CTRL打開和閉合電晶體Nl，以減小 來自誤差放大器ERR的輸出，並且同時互補地打開和閉合電晶體N3a。
在這種配置中，當負載較輕或無負載時，即使輸出電流降低，從 而從整體上降低線圈電流，直到如上所述的圖8 (b)中稱作振蕩的受 擾波形(所謂的非連續模式)出現，也可以將振蕩噪聲轉移到地線。 這有助於防止電晶體N2的開關受到錯誤控制，從而有助於實現更加 穩定的升壓和降壓操作。
下面參照圖4描述本發明第三實施例的DC/DC轉換器2。圖4是 示出了第三實施例的DC/DC轉換器2的電路圖(部分作為方框圖示 出)。如圖所示，本實施例的DC/DC轉換器2具有與上述第一和第二 實施例的DC/DC轉換器2幾乎相同的配置。因此，用公共的附圖標 記標識在第一或第二實施例中出現的類似部分，並不再重複對其的說 明；即，在以下描述中，重點描述本實施例獨有的特徵(取代二極體 Dl的同步整流)。
本實施例的DC/DC轉換器2具有附加地封裝到半導體集成電路 器件IC1中的N溝道MOS場效應電晶體N3b (第三開關裝置)，作為 替代二極體Dl的同步整流裝置和防止負載較輕或無負載時的振蕩現 象的振蕩防止裝置。
電晶體N3b的漏極與電晶體Nl的源極連接。電晶體N3b的源極 接地。電晶體N3b的柵極與開關控制電路CTRL的控制信號輸出端子
連接。
此外，電晶體N3b設計為具有與電晶體Nl的電流容量可比的電
流容量。更具體地，電晶體N3b設計為具有與電晶體Nl的柵極面積 可比的柵極面積。
如上所述，開關控制電路CTRL打開和閉合電晶體Nl，以減小 來自誤差放大器ERR的輸出，並且同時互補地打開和閉合電晶體 N3b。
在這種配置中，如同上述第二實施例中一樣，當負載較輕或無負 載時，即使輸出電流降低，從而從整體上降低線圈電流，直到如上所 述的圖8 (b)中稱作振蕩的受擾波形(所謂的非連續模式)出現，也 可以經由電晶體N3b將振蕩噪聲轉移到地線。這有助於防止電晶體 N2的開關受到錯誤控制，從而有助於實現更加穩定的升壓和降壓操 作。此外，在這種配置中，用導通電阻比二極體D1的導通電阻低的 電晶體N3b取代二極體Dl，從而可以降低第二實施例中二極體Dl 兩端的電功率損耗。這有助於提高設備的轉換效率。此外，相比於上 述第二實施例，可以省略一個二極體，即從外部裝配的二極體D1。這 有助於減小設備的電路規模。
最後，參照圖5描述本發明第四實施例的DC/DC轉換器2。圖5 是示出了第四實施例的DC/DC轉換器2的電路圖(部分作為方框圖 示出)。如圖所示，本實施例的DC/DC轉換器2具有與上述第三實施 例的DC/DC轉換器2幾乎相同的配置。因此，用公共的附圖標記標 識在第三實施例中出現的類似部分，並不再重複對其的說明；即，在 以下描述中，重點描述本實施例獨有的特徵(取代二極體D2的同步 整流)。
本實施例的DC/DC轉換器2具有附加地封裝到半導體集成電路 器件IC1中的N溝道MOS場效應電晶體N4 (第四開關裝置)，作為 替代二極體D2的同步整流裝置。
電晶體N4的漏極與電感器L1的另一端連接。電晶體N4的源極 與電壓輸出端子連接。電晶體N4的柵極通過半導體集成電路器件IC1 的控制端子T4與開關控制電路CTRL的控制信號輸出端子連接。
如上所述，開關控制電路CTRL打開和閉合電晶體Nl，以減小 來自誤差放大器ERR的輸出，並且同時互補地打開和閉合電晶體N3b 禾卩N4。
在這種配置中，用導通電阻比二極體D2的導通電阻低的電晶體 N4取代二極體D2，從而可以降低第三實施例中二極體D2兩端的電 功率損耗。這有助於提高設備的轉換效率。
應該理解，以上第二到第四實施例的描述中使用的術語"互補地" 不僅涵蓋電晶體Nl的導通和截止與電晶體N3a、 N3b和N4的導通和 截止精確地相反發生的情況，而且從防止直通電流的角度和出於其他 考慮，還涵蓋電晶體N1的導通和截止與電晶體N3a、 N3b和N4的導 通和截止相反地但帶有預定延遲而發生的情況。
上述實施例都針對將本發明應用於DC/DC轉換器2的情況，其 中DC/DC轉換器2通過轉換來自直流源1的輸入電壓Vin，產生TFT 液晶面板3的驅動電壓Vout。但是，這並不意味著將本發明的應用限 制於這些實施例。應該理解，本發明可普遍應用於提升或降低輸入電 壓以產生所需的輸出電壓的升壓/降壓穩壓器電路。
除了以上作為實施例而具體描述的方式之外，還可以採用其他任 何方式實施本發明，並且允許在本發明精神範圍內進行任何改變和修 改。
工業應用性
本發明在簡化升壓/降壓穩壓器電路方面十分有用。
權利要求
1.一種升壓/降壓穩壓器電路，通過提升或降低輸入電壓來產生所需的輸出電壓，所述升壓/降壓穩壓器電路包括第一開關裝置，其一端與輸入電壓輸入端子連接；電感器，其一端與第一開關裝置的另一端連接；第二開關裝置，其一端與電感器的另一端連接，另一端與標準電壓輸入端子連接，控制端與第一開關裝置的另一端連接；第一二極體，其陰極與第一開關裝置的另一端連接，陽極與標準電壓輸入端子連接；第二二極體，其陽極與電感器的另一端連接，陰極與電壓輸出端子連接；電容器，其一端與電壓輸出端子連接，另一端與標準電壓輸入端子連接；反饋電壓產生裝置，用於根據輸出電壓產生反饋電壓；誤差放大裝置，用於放大反饋電壓與預定基準電壓之差；以及開關控制裝置，其打開和閉合第一開關裝置，以減小來自誤差放大裝置的輸出。
2. 如權利要求l所述的升壓/降壓穩壓器電路，其中第一和第二 開關裝置是FET。
3. 如權利要求l所述的升壓/降壓穩壓器電路，其中 將第一開關裝置、誤差放大裝置和開關控制裝置封裝到半導體集成電路器件中，並將其他組件從外部裝配到半導體集成電路器件上。
4. 一種升壓/降壓穩壓器電路，通過提升或降低輸入電壓來產生 所需的輸出電壓，所述升壓/降壓穩壓器電路包括第一開關裝置，其一端與輸入電壓輸入端子連接； 電感器，其一端與第一開關裝置的另一端連接； 第二開關裝置，其一端與龜感器的另一端連接，另一端與標準電 壓輸入端子連接，控制端與第一開關裝置的另一端連接； 第三開關裝置，其一端與第一開關裝置的另一端連接，另一端與 標準電壓輸入端子連接，其電流容量設計為比第一開關裝置的電流容量低；第一二極體，其陰極與第一開關裝置的另一端連接，陽極與標準 電壓輸入端子連接；第二二極體，其陽極與電感器的另一端連接，陰極與電壓輸出端 子連接；電容器，其一端與電壓輸出端子連接，另一端與標準電壓輸入端 子連接；反饋電壓產生裝置，用於根據輸出電壓產生反饋電壓； 誤差放大裝置，用於放大並輸出反饋電壓與預定基準電壓之差；以及開關控制裝置，其打開和閉合第一開關裝置，以減小來自誤差放 大裝置的輸出，並與之互補地打開和閉合第三開關裝置。
5. —種升壓/降壓穩壓器電路，通過提升或降低輸入電壓來產生 所需的輸出電壓，所述升壓/降壓穩壓器電路包括第一開關裝置，其一端與輸入電壓輸入端子連接；電感器，其一端與第一開關裝置的另一端連接；第二開關裝置，其一端與電感器的另一端連接，另一端與標準電 壓輸入端子連接，控制端與第一開關裝置的另一端連接；第三開關裝置，其一端與第一開關裝置的另一端連接，另一端與 標準電壓輸入端子連接；二極體，其陽極與電感器的另一端連接，陰極與被施加輸出電壓 的端子連接；電容器，其一端與被施加輸出電壓的端子連接，另一端與標準電 壓輸入端子連接；反饋電壓產生裝置，用於根據輸出電壓產生反饋電壓； 誤差放大裝置，用於放大並輸出反饋電壓與預定基準電壓之差；以及 — 開關控制裝置，其打開和閉合第一開關裝置，以減小來自誤差放 大裝置的輸出，並與之互補地打開和閉合第三開關裝置。
6. —種升壓/降壓穩壓器電路，通過提升或降低輸入電壓來產生 所需的輸出電壓，所述升壓/降壓穩壓器電路包括第一開關裝置，其一端與輸入電壓輸入端子連接；電感器，其一端與第一開關裝置的另一端連接；第二開關裝置，其一端與電感器的另一端連接，另一端與標準電 壓輸入端子連接，控制端與第一開關裝置的另一端連接；第三開關裝置，其一端與第一開關裝置的另一端連接，另一端與 標準電壓輸入端子連接；第四開關裝置，其一端與電感器的另一端連接，另一端與被施加 輸出電壓的端子連接；電容器，其一端與被施加輸出電壓的端子連接，另一端與標準電壓輸入端子連接；反饋電壓產生裝置，用於根據輸出電壓產生反饋電壓； 誤差放大裝置，用於放大並輸出反饋電壓與預定基準電壓之差；以及開關控制裝置，其打開和閉合第一開關裝置，以減小來自誤差放 大裝置的輸出，並與之互補地打開和閉合第三和第四開關裝置。
7. —種液晶顯示設備，包括 直流電源；DC/DC轉換器，用作對來自直流電源的輸出進行轉換的轉換裝置;以及液晶顯示面板，其由來自DC/DC轉換器的輸出電壓驅動， 其中設置有如權利要求1到6之一所述的升壓/降壓穩壓器電路， 作為所述DC/DC轉換器。
全文摘要
一種升壓/降壓穩壓器電路，其中開關(N2)具有與電感器(L1)的一端連接的端子、接地的另一端子和與開關(N1)的一端連接的控制端子。這樣，執行開關(N1)的打開/閉合控制，可以間接地執行開關(N2)的打開/閉合控制，從而解決在實現升壓與降壓操作之間的切換時會使開關控制電路的結構和操作複雜化的問題。
文檔編號H02M3/04GK101111987SQ200580047448
公開日2008年1月23日 申請日期2005年10月21日 優先權日2005年2月25日
發明者中田健一, 土井幹也 申請人:羅姆股份有限公司