电压变换电路制造技术

本发明专利技术提供一种电压变换电路，该电力消耗减少的电压变换电路（６）能够使用于电源装置（１００）。电源装置（１００）由下述部件构成：包括交流电源（１）和整流电路（２）的电源电路（３）；包括多个电容器（４）和开关电路（５）的电压变换电路（６）；和负载电路（７）。电压变换电路（６）被连接在电源电路（３）与负载电路（７）之间。电压变换电路（６）的开关电路（５）不通过整流电路（２）地与交流电源（１）连接。来自交流电源（１）的整流前的输出电压（电位变动：在电源电压的信号波形中产生的电位差）被施加到开关电路（５）。多个电容器（４）通过整流电路（２）与交流电源（１）连接，被施加整流后的输出电力。电压变换电路（６）将从电源电路（３）输入的电源电压升压或者降压并供给至负载电路（７）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电压变换电路，特别涉及用于对从交流电源输入的电压进行升压或降 压的电压变换电路。
技术介绍
通常作为将来自对负载电路供给电力的外部电源的电源电压升压至所希望的电 压值的电路，公知的是电荷泵(charge pump)电路(电压变换电路)(例如，参照专利文献 1)。 图10为在专利文献1中记载的电荷泵电路101的框图。该电荷泵电路101包括 用于对电源电压进行电荷泵送的泵送电路102 ；振荡电路103，其生成用于该泵送电路102 的驱动定时控制的脉冲信号；和用于检测来自泵送电路102的输出电位的检测器104。泵 送电路102，利用由振荡电路103形成的脉冲信号的上升和下降而进行电荷泵送。作为泵送 电路102的输出的内部电源，在每次被电荷泵送时被进行一定电压的升压。内部电源例如 对负载电路进行供给。检测器104，将内部电源的电位与基准电位进行比较，当内部电源电 位比所给予的电位低时对振荡电路103输出泵送启动信号(pumping enable signal) 0振 荡电路103响应泵送启动信号，生在以一定周期振荡的脉冲信号。泵送电路102被该脉冲 信号驱动，使内部电源升压。专利文献1 日本特开2000-40362号公报
技术实现思路
近年来，希望获得电荷泵电路(电压变换电路)的低电力消耗化。但是，由于现有 的电荷泵电路101利用振荡电路103的脉冲信号驱动控制泵送电路102，因此由于该振荡电 路103的电力消耗，而电荷泵电路101整体的低电力消耗化存在极限。本专利技术的目的在于电压变换电路的低电力消耗化。本专利技术的一个方式是一种电压变换电路，其被连接在电源电路与负载电路之间， 该电压变换电路包括多个电容器；和开关电路，其使上述多个电容器相对于上述电源电 路和上述负载电路在串联连接与并联连接之间切换。从上述电源电路输入到上述电压变换 电路的电压，根据上述多个电容器的连接状态而被升压或者被降压。上述电源电路包括交 流电源和对来自该交流电源的电压进行整流的整流电路。上述开关电路，不通过上述整流 电路地与上述交流电源连接，通过上述交流电源的电位变动而进行开关。电压变换电路的一个例子还具有使上述电位变动的信号波形矩形化的波形整形 电路，上述开关电路通过上述波形整形电路与上述电源电路连接。在一个例子中，上述开关电路包括使上述多个电容器为串联连接状态的第一电 路；和使上述多个电容器为并联连接状态的第二电路。上述电压变换电路还包括定时调整 电路，该定时调整电路使对上述第一电路和上述第二电路施加上述电位变动的定时不同。 上述第一电路和上述第二电路各自通过上述定时调整电路与上述波形整形电路连接。在一个例子中，上述定时调整电路包括由电阻和晶体管构成的定电流电路，上述 第一电路和上述第二电路分别与上述定电流电路的一端和另一端连接。本专利技术的另一方式的电源装置包括电源电路，其包括交流电源、和对上述交流电 源的交流电压进行整流而生成整流完成电压的整流电路；和电压变换电路，其被连接在上 述电源电路与负载电路之间，并对从上述电源电路输入的电压进行升压或者降压。上述电 压变换电路包括多个电容器；和开关电路，其使上述多个电容器相对于上述电源电路和 上述负载电路在串联连接与并联连接之间切换。上述开关电路，不通过上述整流电路地与 上述交流电源连接，通过上述交流电源的上述交流电压的电位变动而进行开关。 在一个例子中，还包括第一配线，其连接上述整流电路和上述多个电容器，并将 上述整流完成电压供给到上述多个电容器；和第二配线，其旁通上述整流电路而连接上述 交流电源和上述开关电路，对上述开关电路供给上述交流电源的上述交流电压。附图说明图1是包括本专利技术的第一实施方式的电压变换电路的电源装置的框图。图2是图1的电源装置的电路图。图3(A) (C)是第一实施方式的电源装置的各电路的波形图。图4是包括本专利技术的第二实施方式的电压变换电路的电源装置的电路图。图5是第二实施方式的电源装置的端子P2的波形图。图6是包括本专利技术的第三实施方式的电压变换电路的电源装置的电路图。图7(A)、(B)是第三实施方式的电源装置的端子P2、P5a、P5b的波形图。图8是包括本专利技术的第四实施方式的电压变换电路的电源装置的电路图。图9(A)、(B)是第四实施方式的电源装置的端子P2、P5a、P5b的波形图。图10是现有技术的电荷泵电路的框图。具体实施例方式以下，基于附图对具体实现本专利技术的实施方式进行说明。另外，在全部的附图中， 对相同的结构要素标注相同的符号，适当地省略说明。(第一实施方式)图1是包括本专利技术的电压变换电路的电源装置的框图。图2是包括本专利技术的第一 实施方式的电压变换电路的电源装置的电路图。图3是图2的电源装置的各电路的波形图 (输出信号)。图3㈧是交流电源的信号，图3(B)是栅极施加用的信号，图3(C)是整流后 的信号。如图1所示，包括本专利技术的电压变换电路的电源装置100，由下述部件构成具有 交流电源1和整流电路2的电源电路3 ；具有多个电容器4和开关电路5的电压变换电路 6，该开关电路5使该多个电容器4相对于电源电路3为在串联连接与并联连接之间切换； 和负载电路7。电压变换电路6连接在电源电路3与负载电路7之间。电压变换电路6的 开关电路5，不经由整流电路2地与交流电源1连接，被施加来自交流电源1的整流前的输 出电压(电位变动在电源电压的信号波形中产生的电位差)。此外，多个电容器4，通过第 一配线Ll和整流电路2与交流电源1连接，被充以整流后的输出电力。通过采用这样的结构，使开关电路5的动作控制(多个电容器4的串联连接与并联连接的切换控制)与交流 电源1的交流电压同步进行，不使用现有技术中所必需的振荡电路(用于对开关电路5进 行驱动控制的振荡电路)地使从电源电路3输入的电源电压升压或者降压并供给至负载电 路7。具体而言，包括第一实施方式的电压变换电路的电源装置100如下所述。在电源电路3中，交流电源1和整流电路2并联连接。作为交流电源1，例如使用 静电感应型的振动发电装置(通过对可变电容的电极赋予电荷，利用该电荷在相对电极间 产生库伦引力，将振子抵抗该库伦引 力而振动所产生的振动能量转换为电能量，由此进行 发电的发电装置)。电源电路3例如根据来自外部的振动而动作，产生如图3(A)所示的交 流电压(交流信号)。整流电路2由桥式整流电路和平滑电容器CO构成，该桥式整流电路 由4个二极管Dl D4构成。整流电路2将来自交流电源1的交流电压变换为如图3(C) 所示的直流电压。负载电路7由负载电阻Rz和平滑电容器Cz并联连接而构成。电源电路3的电源 电压通过电压变换电路6而被升压或者降压，并被供给到负载电路7。电压变换电路6包括多个电容器(condenser、capacitor)4、和由多个开关构成的 开关电路5，连接在电源电路3与负载电路7之间。详细地说，如图2所示，电压变换电路 6，通过将3个电容器Cl C3、NMOS开关NMOSl NM0S5和PMOS开关PMOSl PM0S3组合 而构成。在此，为了使3个电容器Cl C3相对于电源电路3和负载电路7为并联连接状 态而使用NMOS开关NMOSl NM0S5，为了使3个电容器Cl C3相对于电源电路3和负载 电路7为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压变换电路，其被连接在电源电路与负载电路之间，该电压变换电路的特征在于，包括：多个电容器；和开关电路，其使所述多个电容器相对于所述电源电路和所述负载电路在串联连接与并联连接之间切换，其中从所述电源电路输入到所述电压变换电路的电压，根据所述多个电容器的连接状态而被升压或者降压，所述电源电路包括交流电源和对来自该交流电源的电压进行整流的整流电路，所述开关电路，不通过所述整流电路地与所述交流电源连接，通过所述交流电源的电位变动而进行开关。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：泉诚，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]