專利名稱：升壓/降壓直流－直流轉(zhuǎn)換器及使用其的便攜設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種升壓/降壓直流-直流(DC-DC)轉(zhuǎn)換器，其升壓和降壓輸入的電壓，并輸出結(jié)果的電壓。
背景技術(shù)：
圖6顯示了常規(guī)的升壓/降壓直流-直流(DC-DC)轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)的例子。圖6所示的常規(guī)升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器由輸入電壓監(jiān)控電路24和升壓/降壓模式可切換的DC-DC轉(zhuǎn)換器25組成。直流源23連接到輸入電壓監(jiān)控電路24和升壓/降壓模式可切換的DC-DC轉(zhuǎn)換器25，從而直流源23的輸出電壓用作常規(guī)升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸入電壓VIN。
輸入電壓監(jiān)控電路24比較輸入電壓VIN和目標(biāo)電壓。如果輸入電壓VIN低于目標(biāo)電壓，則輸入電壓監(jiān)控電路24將控制信號饋給升壓/降壓模式可切換的DC-DC轉(zhuǎn)換器25，以請求升壓/降壓模式可切換的DC-DC轉(zhuǎn)換器25切換到升壓模式。如果輸入電壓VIN高于目標(biāo)電壓，則輸入電壓監(jiān)控電路24將控制信號饋給升壓/降壓模式可切換的DC-DC轉(zhuǎn)換器25，以請求升壓/降壓模式可切換的DC-DC轉(zhuǎn)換器25切換到降壓模式。
從而，根據(jù)從輸入電壓監(jiān)控電路24饋給的控制信號，升壓/降壓模式可切換的DC-DC轉(zhuǎn)換器25在升壓和降壓模式之間選擇，以便通過升壓或降壓輸入電壓VIN產(chǎn)生與目標(biāo)電壓相等的輸出電壓。
然而，在圖6所示的升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器中，直流源23的內(nèi)阻抗和負(fù)載電流具有這樣的關(guān)系，以致在升壓模式與降壓模式之間的閾值周圍，輸入電壓以例如1kHz波動。輸入電壓VIN的這種波動在輸出電壓VOUT中產(chǎn)生波紋，由此降低升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的功率轉(zhuǎn)換效率。尤其是，在電池用作直流源且升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器用于便攜設(shè)備中的情況下，以上現(xiàn)象不方便地縮短電池的壽命。順便提及，當(dāng)疊加在輸出電壓VOUT上的波紋的數(shù)量級為0.1V時，功率轉(zhuǎn)換效率的降低就不再是可忽視的。
日本專利申請公開No.2002-262548在圖9中公開了一種在升壓與降壓模式之間平穩(wěn)地切換的DC-DC轉(zhuǎn)換器。然而，在圖9所示的日本專利申請公開No.2002-262548的DC-DC轉(zhuǎn)換器中，升壓模式與降壓模式在其間重疊的重疊周期在以下情況下變得更長當(dāng)三角波Vt的底端變得更低時；當(dāng)三角波Vt的頂端變得更高時；當(dāng)作為監(jiān)控電路的輸出電壓的電壓Ve1與Ve2之間的電位差變得更小時；以及當(dāng)作為監(jiān)控電路的輸出電壓之一的電壓Ve1被檢測出較低時。這樣使得必須管理以下四項三角電壓Vt的底端，三角電壓Vt的頂端，電壓Ve1與Ve2之間的電位差，以及電壓Ve1。從而，不容易提高重疊周期的精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種總是與輸入電壓的狀態(tài)無關(guān)地產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出電壓的升壓/降壓直流-直流(DC-DC)轉(zhuǎn)換器，以及提供一種使用這種升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的便攜設(shè)備。
為達(dá)到以上目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種通過升壓或降壓輸入電壓來產(chǎn)生輸出電壓的升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，包括誤差信號發(fā)生電路，產(chǎn)生與對應(yīng)于輸出電壓的一電壓和預(yù)定的基準(zhǔn)電壓之間的差相對應(yīng)的誤差信號；反相電路，通過使誤差信號相對于預(yù)定的反相基準(zhǔn)電壓反相來產(chǎn)生反相信號；三角波發(fā)生電路，產(chǎn)生三角波信號，該三角波信號的最大電平高于預(yù)定的反相基準(zhǔn)電壓，且該三角波信號的最低電平低于預(yù)定的反相基準(zhǔn)電壓；第一比較器，比較誤差信號與三角波信號；第二比較器，比較反相信號與三角波信號；升壓切換電路，根據(jù)第一比較器的輸出被接通和斷開；降壓切換電路，根據(jù)第二比較器的輸出被接通和斷開；電感器，當(dāng)升壓切換電路和/或降壓切換電路被接通和斷開時，向該電感器積累能量和從該電感器釋放能量；以及平滑電路，通過接收從電感器釋放的能量來平滑輸出電壓。
因為預(yù)定的反相基準(zhǔn)電壓被設(shè)置為低于三角波信號的最高電平且高于三角波信號的最低電平，因此當(dāng)用于執(zhí)行升壓操作的升壓模式和用于執(zhí)行降壓操作的降壓模式相互切換時，就產(chǎn)生了這樣一個重疊周期，在該重疊周期期間升壓模式和降壓模式重疊。該重疊周期允許升壓模式與降壓模式之間的平穩(wěn)切換。從而，即使當(dāng)輸入電壓波動，也能夠減少疊加在輸出電壓上的波紋。這樣使得總是產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出電壓以及由此提高功率轉(zhuǎn)換效率成為可能。
而且，利用該結(jié)構(gòu)，當(dāng)三角波信號的頂端變得更高，或基準(zhǔn)電壓變得更低時，則升壓模式和降壓模式在其間重疊的重疊周期變得更長。因此，只需要管理兩項，即三角波信號的頂端和基準(zhǔn)電壓。從而，有可能使重疊周期的精度高于利用上述日本專利申請公開No.2002-262548中公開的DC-DC轉(zhuǎn)換器獲得的重疊周期精度。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的半導(dǎo)體集成電路器件，包括輸出端；誤差信號發(fā)生電路，產(chǎn)生與對應(yīng)于輸出端的電壓的一電壓和預(yù)定的基準(zhǔn)電壓之間的差相對應(yīng)的誤差信號；反相電路，通過使誤差信號相對于預(yù)定的反相基準(zhǔn)電壓反相來產(chǎn)生反相信號；三角波發(fā)生電路，產(chǎn)生三角波信號，該三角波信號的最大電平高于預(yù)定的反相基準(zhǔn)電壓，且該三角波信號的最低電平低于預(yù)定的反相基準(zhǔn)電壓；第一比較器，比較誤差信號與三角波信號；第二比較器，比較反相信號與三角波信號；升壓切換電路，根據(jù)第一比較器的輸出被接通和斷開；以及降壓切換電路，根據(jù)第二比較器的輸出被接通和斷開。
通過從外部將電感器和電容器裝配和連接到如上述配置的、用于升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的半導(dǎo)體集成電路器件上，有可能實現(xiàn)如前述配置的升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器。
在如前述配置的升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器或如上述配置的用于升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的半導(dǎo)體集成電路器件中，用于減少伴隨三角波信號的噪聲的濾波器電路被布置在誤差信號發(fā)生電路的輸入側(cè)與輸出側(cè)之間。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種便攜設(shè)備，其具有如前述配置的升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器。
如前述配置的升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器總是產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出電壓，且提供高功率轉(zhuǎn)換效率。從而，即使當(dāng)用電池來操作，該升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器也有助于延長電池的壽命，且允許便攜設(shè)備長時間使用。
如上述配置的便攜設(shè)備還可以配有調(diào)節(jié)器、DC-DC轉(zhuǎn)換器以及需要大驅(qū)動電流且使供給電壓大幅度波動的電路。在此，升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓通過調(diào)節(jié)器和DC-DC轉(zhuǎn)換器被饋給需要大驅(qū)動電流且使供給電壓大幅度波動的電路。
利用該結(jié)構(gòu)，如前述配置的升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出不直接饋給需要大驅(qū)動電流且使供給電壓大幅度波動的電路。這樣有助于使如前述配置的升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的負(fù)載電流穩(wěn)定，以及由此進(jìn)一步有助于使如前述配置的升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓穩(wěn)定。


由以下連同參照附圖的優(yōu)選實施例一起的詳細(xì)說明，本發(fā)明的該目的及其它目的和特征將變得更清楚，在附圖中圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的升壓/降壓直流-直流(DC-DC)轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)的例子；圖2顯示了圖1所示的升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器操作在升壓模式下時的等效電路圖；圖3顯示了圖1所示的升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器操作在降壓模式下時的等效電路圖；圖4A-4E顯示了在從升壓模式切換到降壓模式期間所觀察到的有關(guān)點處的電壓波形；圖5A顯示了根據(jù)本發(fā)明的便攜設(shè)備的結(jié)構(gòu)的例子；圖5B顯示了根據(jù)本發(fā)明的便攜設(shè)備的結(jié)構(gòu)的例子；圖6顯示了常規(guī)升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)的例子。
具體實施例方式
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的升壓/降壓直流-直流(DC-DC)轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)的例子。圖1所示的升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器接收直流電源(未顯示)如電池的輸出電壓，作為其輸入電壓VIN。輸入電壓VIN被施加于連接到n溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)場效應(yīng)管(以下稱為nMOS晶體管)Q3的漏極的輸入端1。nMOS晶體管Q3的源極連接到端子2和nMOS晶體管Q4的漏極。nMOS晶體管Q4的源極接地。
端子2通過線圈L1連接到端子3。端子3連接到nMOS晶體管Q1的源極和nMOS晶體管Q2的漏極。nMOS晶體管Q1的漏極連接到輸出端4，nMOS晶體管Q2的源極接地。
輸出端4連接到電阻器R1的一端和輸出電容器C2。電阻器R1的另一端通過電阻器R2接地。
電阻器R1與R2之間的節(jié)點連接到誤差放大器5的反相輸入端。基準(zhǔn)電壓源6連接到誤差放大器5的非反相輸入端。誤差放大器5的輸出端通過電容器C1和電阻器R3連接到誤差放大器5的反相輸入端。
誤差放大器5的輸出端連接到由電阻器R4和R5、比較器7及基準(zhǔn)電壓源8組成的反相放大器的輸入端。誤差放大器5的輸出端也直接連接到比較器COMP2的反相輸入端。電阻器R4的一端用作反相放大器的輸入端，電阻器R4的另一端連接到比較器7的反相輸入端和電阻器R5的一端?；鶞?zhǔn)電壓源8連接到比較器7的非反相輸入端。電阻器R5的另一端與比較器7的輸出端之間的節(jié)點用作反相放大器的輸出端。反相放大器的輸出端連接到比較器COMP1的反相輸入端。
三角波發(fā)生電路9連接到比較器COMP1的非反相輸入端和比較器COMP2的非反相輸入端。比較器COMP1的輸出端通過反相器電路10連接到nMOS晶體管Q1的柵極，并且直接連接到nMOS晶體管Q2的柵極。比較器COMP2的輸出端通過反相器電路11連接到nMOS晶體管Q3的柵極，并且直接連接到nMOS晶體管Q4的柵極。
從達(dá)到緊湊性和降低成本的觀點來看，建議將除了線圈L1和輸出電容器C2之外的所有部件都集成到半導(dǎo)體集成電路器件中，并且從外部將線圈L1和輸出電容器C2裝配到該半導(dǎo)體集成電路器件上。
現(xiàn)在，將說明如上述配置的升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的操作。電阻器R1和R2分壓經(jīng)由輸出端4供給的輸出電壓VOUT，并將結(jié)果的分壓饋給誤差放大器5。誤差放大器5輸出一與輸出電壓VOUT的分壓和基準(zhǔn)電壓源6的輸出電壓之間的差相對應(yīng)的電壓VA。電容器C1和電阻器R3決定了誤差放大器5的增益和頻率響應(yīng)。由電阻器R4和R5、比較器7及基準(zhǔn)電壓源8組成的反相放大器輸出電壓VB，電壓VB是通過使誤差放大器5的輸出電壓VA相對于反相基準(zhǔn)電壓VREF反相而獲得的。即反相基準(zhǔn)電壓VREF的電平是電壓VA和VB的中間電平?？梢酝ㄟ^控制電阻器R4和R5及基準(zhǔn)電壓源8的輸出電壓電平，來調(diào)節(jié)反相基準(zhǔn)電壓VREF的電平。
比較器COMP1輸出一與反相放大器的輸出電壓VB和三角波發(fā)生電路9輸出的三角波電壓VTRI之間的差相對應(yīng)的控制電壓VCOMP1，其中三角波電壓VTRI的頻率為130kHz，電壓為350mV峰到峰。反相器電路10將饋給自己的控制電壓VCOMP1反相，并輸出結(jié)果電壓。nMOS晶體管Q1根據(jù)控制電壓VCOMP1的反相信號被接通和斷開，nMOS晶體管Q2根據(jù)控制電壓VCOMP1被接通和斷開。
比較器COMP2輸出一與誤差放大器5的輸出電壓VA和三角波發(fā)生電路9輸出的三角波電壓VTRI之間的差相對應(yīng)的控制電壓VCOMP2。反相器電路11將饋給自己的控制電壓VCOMP2反相，并輸出結(jié)果電壓。nMOS晶體管Q3根據(jù)控制電壓VCOMP2的反相信號被接通和斷開，nMOS晶體管Q4根據(jù)控制電壓VCOMP2被接通和斷開。
接下來，將對升壓模式進(jìn)行說明，在升壓模式下，當(dāng)輸出電壓VOUT低于目標(biāo)電壓時升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器操作。在升壓模式下，誤差放大器5的輸出電壓VA總是高于三角波發(fā)生電路9輸出的三角波電壓VTRI。因此，在升壓模式下，控制電壓VCOMP2總是低壓，這樣保持nMOS晶體管Q3總是接通以及nMOS晶體管Q4總是斷開。
另一方面，由電阻器R4和R5、比較器7及基準(zhǔn)電壓源8組成的反相放大器的輸出電壓VB與三角波發(fā)生電路9輸出的三角波電壓VTRI交叉。因此，當(dāng)電壓VB高于三角波電壓VTRI時，控制電壓VCOMP1為低壓，而當(dāng)電壓VB低于三角波電壓VTRI時，控制電壓VCOMP1為高壓。當(dāng)該控制電壓VCOMP1的電平轉(zhuǎn)換時，nMOS晶體管Q1和Q2交替地被接通和斷開。
因此，當(dāng)在升壓模式下操作時，圖1所示的升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器具有如圖2所示的等效電路。在圖2中，以相同的附圖標(biāo)記來標(biāo)識與圖1中的部件相同的部件。當(dāng)nMOS晶體管Q1斷開且nMOS晶體管Q2接通時，電流從輸入端1流到線圈L1，從而磁能被積累。與此相反，當(dāng)nMOS晶體管Q1接通且nMOS晶體管Q2斷開時，電流通過線圈L1從輸入端1流到輸出電容器C2，從而線圈L1中積累的磁能被釋放。通過這些操作，輸入電壓VIN被升壓，變?yōu)檩敵鲭妷篤OUT，然后輸出電壓VOUT經(jīng)由輸出端4被饋出。
接下來，將對降壓模式進(jìn)行說明，在降壓模式下，當(dāng)輸出電壓VOUT高于目標(biāo)電壓時升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器操作。在降壓模式下，由電阻器R4和R5、比較器7及基準(zhǔn)電壓源8組成的反相放大器的輸出電壓VB總是高于三角波發(fā)生電路9輸出的三角波電壓VTRI。因此，在降壓模式下，控制電壓VCOMP1總是低壓，這樣保持nMOS晶體管Q1總是接通，且nMOS晶體管Q2總是斷開。
另一方面，誤差放大器5的輸出電壓VA與三角波發(fā)生電路9輸出的三角波電壓VTRI交叉。因此，當(dāng)電壓VA高于三角波電壓VTRI時，控制電壓VCOMP2為低壓，而當(dāng)電壓VA低于三角波電壓VTRI時，控制電壓VCOMP2為高壓。當(dāng)該控制電壓VCOMP2的電平轉(zhuǎn)換時，nMOS晶體管Q3和Q4交替地被接通和斷開。
因此，當(dāng)在降壓模式下操作時，圖1所示的升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器具有如圖3所示的等效電路。在圖3中，以相同的附圖標(biāo)記來標(biāo)識與圖1中的部件相同的部件。當(dāng)nMOS晶體管Q3接通且nMOS晶體管Q4斷開時，電流通過線圈L1從輸入端1流到輸出電容器C2，從而磁能被積累。相反，當(dāng)nMOS晶體管Q3斷開且nMOS晶體管Q4接通時，電流通過nMOS晶體管Q4和線圈L1流到輸出電容器C2，從而線圈L1中積累的磁能被釋放。通過這些操作，輸入電壓VIN被降壓，變?yōu)檩敵鲭妷篤OUT，然后輸出電壓VOUT經(jīng)由輸出端4被饋出。
接下來，將說明當(dāng)升壓和降壓模式相互切換時執(zhí)行的操作。在此，將參照圖1和圖4A-4E說明在從升壓模式切換到降壓模式的期間執(zhí)行的操作。圖4A-4E顯示了當(dāng)圖1所示的升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器從升壓模式切換到降壓模式時觀測到的其中有關(guān)點處的電壓波形。在圖4A-4E中，用相同的附圖標(biāo)記來標(biāo)識與圖1所示的電壓相同的電壓。
通過將作為電壓VA和VB之間的中間電壓的反相基準(zhǔn)電壓VREF的電平設(shè)置為高于三角波形電壓VTRI的最低電平且低于三角波電壓VTRI的最高電平，有可能產(chǎn)生這樣一個周期(以下稱為重疊周期)，在該重疊周期期間，在從升壓模式切換到降壓模式的過程中，電壓VA和VB都與三角波電壓VTRI交叉。在此，因為電壓VA需要在升壓模式下與三角波電壓VTRI交叉，而電壓VB需要在降壓模式下與三角波電壓VTRI交叉，因此優(yōu)選地將反相基準(zhǔn)電壓VREF的電平設(shè)置為略低于三角波電壓VTRI的最高電平。
由于這樣產(chǎn)生的重疊周期，使得在從升壓模式切換到降壓模式期間，電壓VOUT1的切換負(fù)荷(switching duty)和電壓VOUT2的切換負(fù)荷逐漸地變化。這樣允許升壓和降壓模式之間的平穩(wěn)切換。從而，即使當(dāng)輸入電壓VIN波動，也有可能減小疊加在輸出電壓VOUT上的波紋。這使一直產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出電壓VOUT成為可能。從而，圖1所示的升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器使功率轉(zhuǎn)換效率提高了。順便提及，輸出電壓VOUT包含了由nMOS晶體管Q1-Q4的開關(guān)操作產(chǎn)生130kHz開關(guān)噪聲，但是這種開關(guān)噪聲對圖1所示的升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的功率轉(zhuǎn)換效率沒有任何不利影響。為了減少這種開關(guān)噪聲，提供一種由電阻器R3和電容器C1組成的濾波器。
接下來，將說明一種根據(jù)本發(fā)明的便攜設(shè)備。在此，將取光盤再現(xiàn)設(shè)備作為根據(jù)本發(fā)明的便攜設(shè)備的例子進(jìn)行說明。圖5A顯示了根據(jù)本發(fā)明的光盤再現(xiàn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的例子。
圖5A中所示的光盤再現(xiàn)設(shè)備包括用于升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的半導(dǎo)體集成電路器件13，線圈L1，輸出電容器C2，數(shù)字信號處理器(DSP)14，微電腦15，電動機(jī)驅(qū)動器16，光學(xué)拾取器(optical pickup)18，進(jìn)給電動機(jī)19，以及主軸電動機(jī)20。圖5A所示的光盤再現(xiàn)設(shè)備配有電池12和光盤17。
電池12向用于升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的半導(dǎo)體集成電路器件13的輸入端(未顯示)饋給電壓。除了沒有包括線圈L1和輸出電容器C2，用于升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的半導(dǎo)體集成電路器件13的電路結(jié)構(gòu)與圖1所示的升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)相同。用于升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的半導(dǎo)體集成電路器件13在外部配有線圈L1和輸出電容器C2。
由線圈L1、輸出電容器C2和用于升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的半導(dǎo)體集成電路器件13組成的升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓被饋給并入光學(xué)拾取器18中的激光產(chǎn)生器件，DSP 14，微電腦15，以及電動機(jī)驅(qū)動器16。
主軸電動機(jī)20驅(qū)動光盤17旋轉(zhuǎn)，且從光盤拾取器18發(fā)射的激光束照射旋轉(zhuǎn)的光盤17。光盤拾取器18通過物鏡(未顯示)將激光束會聚到光盤17上。光盤拾取器18檢測來自光盤17的反射光，將檢測的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，然后將獲得的電信號饋給DSP 14。
DSP 14處理從光盤拾取器18輸出的數(shù)字電信號以再現(xiàn)該數(shù)字電信號，并將部分的再現(xiàn)的數(shù)據(jù)饋給微電腦15。根據(jù)來自DSP 14和微電腦15的控制信號，電動機(jī)驅(qū)動器16將電能饋給移動光盤拾取器18的進(jìn)給電動機(jī)19、主軸電動機(jī)20，以及驅(qū)動光學(xué)拾取器18的物鏡的電動機(jī)(未顯示)。
在圖5A所示的光盤再現(xiàn)設(shè)備中，由線圈L1、輸出電容器C2和用于升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的半導(dǎo)體集成電路器件13組成的升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器提供高功率轉(zhuǎn)換效率，這樣有助于延長電池12的壽命，以及由此允許設(shè)備長時間使用。而且，因為可以利用少數(shù)的部件實現(xiàn)升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，裝置(set)在總體上可以做得緊湊。
圖5B顯示了根據(jù)本發(fā)明的光盤再現(xiàn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的另一個例子。在圖5B中，用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識與圖5A中的部件相同的部件，并省略這些部件的詳細(xì)說明。與圖5A所示的光盤再現(xiàn)設(shè)備相比，圖5B所示的光盤再現(xiàn)設(shè)備另外配有調(diào)節(jié)器21和DC-DC轉(zhuǎn)換器22。由線圈L1、輸出電容器C2和用于升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的半導(dǎo)體集成電路器件13組成的升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓被饋給調(diào)節(jié)器21、并入光盤拾取器18中的激光產(chǎn)生器件，以及DSP 14。調(diào)節(jié)器21的輸出電壓被DC-DC轉(zhuǎn)換器22轉(zhuǎn)換，然后被饋給微電腦15和電動機(jī)驅(qū)動器16。
在圖5B所示的光盤再現(xiàn)設(shè)備中，如在圖5A所示的光盤再現(xiàn)設(shè)備中一樣，電池12的壽命被延長了，這樣允許長時間使用設(shè)備，而不需更換電池。而且，在圖5B所示的光盤再現(xiàn)設(shè)備中，由線圈L1、輸出電容器C2和用于升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的半導(dǎo)體集成電路器件13組成的升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓不是直接連接到電動機(jī)驅(qū)動器16，而是通過調(diào)節(jié)器21和DC-DC轉(zhuǎn)換器22連接到電動機(jī)驅(qū)動器16，其中該電動機(jī)驅(qū)動器16是一需要大驅(qū)動電流且使供給電壓波動的電路。這樣使該升壓/降壓轉(zhuǎn)換器的負(fù)載電流比圖5A所示的光盤再現(xiàn)設(shè)備中的負(fù)載電流更穩(wěn)定。這樣促使升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓更穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種通過升壓或降壓輸入電壓產(chǎn)生輸出電壓的升壓/降壓直流-直流轉(zhuǎn)換器，包括誤差信號發(fā)生電路，產(chǎn)生與對應(yīng)于輸出電壓的一電壓和預(yù)定的基準(zhǔn)電壓之間的差相對應(yīng)的誤差信號；反相電路，通過使誤差信號相對于預(yù)定的反相基準(zhǔn)電壓反相來產(chǎn)生反相信號；三角波發(fā)生電路，產(chǎn)生三角波信號，該三角波信號的最大電平高于預(yù)定的反相基準(zhǔn)電壓，且該三角波信號的最低電平低于預(yù)定的反相基準(zhǔn)電壓；第一比較器，比較誤差信號與三角波信號；第二比較器，比較反相信號與三角波信號；升壓切換電路，根據(jù)第一比較器的輸出被接通和斷開；降壓切換電路，根據(jù)第二比較器的輸出被接通和斷開；電感器，當(dāng)升壓切換電路和/或降壓切換電路被接通和斷開時，向該電感器積累能量和從該電感器釋放能量；以及平滑電路，通過接收從電感器釋放的能量來平滑輸出電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓/降壓直流-直流轉(zhuǎn)換器，其中用于減少伴隨三角波信號的噪聲的濾波器電路被設(shè)置在誤差信號發(fā)生電路的輸入側(cè)和輸出側(cè)之間。
3.一種用于升壓/降壓直流-直流轉(zhuǎn)換器的半導(dǎo)體集成電路器件，包括輸出端；誤差信號發(fā)生電路，產(chǎn)生與對應(yīng)于輸出端的電壓的一電壓和預(yù)定的基準(zhǔn)電壓之間的差相對應(yīng)的誤差信號；反相電路，通過使誤差信號相對于預(yù)定的反相基準(zhǔn)電壓反相來產(chǎn)生反相信號；三角波發(fā)生電路，產(chǎn)生三角波信號，該三角波信號的最大電平高于預(yù)定的反相基準(zhǔn)電壓，且該三角波信號的最低電平低于預(yù)定的反相基準(zhǔn)電壓；第一比較器，比較誤差信號與三角波信號；第二比較器，比較反相信號與三角波信號；升壓切換電路，根據(jù)第一比較器的輸出被接通和斷開；以及降壓切換電路，根據(jù)第二比較器的輸出被接通和斷開。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于升壓/降壓直流-直流轉(zhuǎn)換器的半導(dǎo)體集成電路器件，其中用于減少伴隨三角波信號的噪聲的濾波器電路被設(shè)置在誤差信號發(fā)生電路的輸入側(cè)和輸出側(cè)之間。
5.一種便攜設(shè)備，包括通過升壓或降壓輸入電壓產(chǎn)生輸出電壓的升壓/降壓直流-直流轉(zhuǎn)換器，其中該升壓/降壓直流-直流轉(zhuǎn)換器包括誤差信號發(fā)生電路，產(chǎn)生與對應(yīng)于輸出電壓的一電壓和預(yù)定的基準(zhǔn)電壓之間的差相對應(yīng)的誤差信號；反相電路，通過使誤差信號相對于預(yù)定的反相基準(zhǔn)電壓反相來產(chǎn)生反相信號；三角波發(fā)生電路，產(chǎn)生三角波信號，該三角波信號的最大電平高于預(yù)定的反相基準(zhǔn)電壓，且該三角波信號的最低電平低于預(yù)定的反相基準(zhǔn)電壓；第一比較器，比較誤差信號與三角波信號；第二比較器，比較反相信號與三角波信號；升壓切換電路，根據(jù)第一比較器的輸出被接通和斷開；降壓切換電路，根據(jù)第二比較器的輸出被接通和斷開；電感器，當(dāng)升壓切換電路和/或降壓切換電路被接通和斷開時，向該電感器積累能量和從該電感器釋放能量；以及平滑電路，通過接收從電感器釋放的能量來平滑輸出電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜設(shè)備，還包括調(diào)節(jié)器、直流-直流轉(zhuǎn)換器、以及需要大驅(qū)動電流且使供給電壓大幅度波動的電路，其中升壓/降壓直流-直流轉(zhuǎn)換器的輸出電壓通過調(diào)節(jié)器和直流-直流轉(zhuǎn)換器被饋給需要大驅(qū)動電流且使供給電壓大幅度波動的電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜設(shè)備，其中用于減少伴隨三角波信號的噪聲的濾波器電路被設(shè)置在誤差信號發(fā)生電路的輸入側(cè)和輸出側(cè)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的便攜設(shè)備，其中用于減少伴隨三角波信號的噪聲的濾波器電路被設(shè)置在誤差信號發(fā)生電路的輸入側(cè)和輸出側(cè)之間。
全文摘要
一種升壓/降壓直流－直流(DC－DC)轉(zhuǎn)換器，在該升壓/降壓DC－DC轉(zhuǎn)換器中第一比較器對與對應(yīng)于輸出電壓的一電壓和預(yù)定基準(zhǔn)電壓之間的差相對應(yīng)的誤差信號和三角波信號進(jìn)行比較，第一比較器的輸出用于接通和斷開升壓切換電路。第二比較器對通過使誤差信號反相獲得的反相信號和三角波信號進(jìn)行比較，第二比較器的輸出用于接通和斷開降壓切換電路。第一比較器的輸出與第二比較器的輸出之間的中間電平被設(shè)置為低于三角波信號的最高電平，且高于三角波信號的最低電平。從而，當(dāng)升壓模式和降壓模式相互切換時，就產(chǎn)生了這樣一個周期，在該周期期間升壓模式和降壓模式重疊。這樣使升壓模式與降壓模式之間的平穩(wěn)切換成為可能。
文檔編號H02M3/158GK1578083SQ200410063759
公開日2005年2月9日 申請日期2004年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月8日
發(fā)明者新山賢一, 山倫章 申請人:羅姆股份有限公司