[发明专利]电源设备、其方法、以及成像设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种为诸如半导体存储器设备或其它存储设备的电路元件供电的电源设备、所述电源设备的一种方法、以及包括所述电源设备的成像设备。

背景技术

在各种电子设备中，为了阻止由突然的断电或电源故障造成的存储器中的数据遗失，通常需要备份其中存储数据的存储器。特别地，在通过例如传真机或其它的数据传输期间，非常需要备份存储所接收的数据或要传输的数据的存储器集成电路(IC)。在相关技术中，公知为此目的使用了各种技术，诸如通过使用超级电容器(super capacitor)的备份，或使用单节(single-cell)电池以增加电源电压的电源电路技术。

近年来，随着半导体工艺技术的进步，集成电路(IC)的集成程度不断增加，集成电路(IC)的内部结构越来越小型化。随着集成电路(IC)的小型化，半导体的工作电压趋于设置为低，以当高电压施加到半导体上时阻止半导体内部的损害。另一方面，随着由于半导体工艺的小型化的电子电路规模的增大和工作频率的升高，消耗电源电流变大了。将来，随着半导体工艺技术越来越进步，期望集成电路(IC)的内部结构将更加小型化，工作电源电压将更低，而消耗电源电流将更大。然而，在如上所述的相关技术中，当保证长时间备份时，保持低的工作电源电压和大的消耗电源电流是困难的。

例如，在使用超级电容器的备份技术中，为了长时间备份，需要增大所述电容器的电容，由此电容器的尺寸增大。因此，为了获得长的备份时间长度，电子设备的尺寸变大了。而且，由于具有大电容的电容器目前非常昂贵，使用这样的电容器增加电子设备的制造成本。

已知使用单节电池以增加电源电压的电源电路技术与使用超级电容器的备份技术相比较，通常能够备份较长时间，而不增大电子设备的尺寸。

图8是图示实施以上的电源电路技术的一般电路结构的框图。

如图8中所示，来自用作普通电源的主电源3的电源电压V1、或来自辅助电源4的电源电压V2，通过DC-DC转换器2升压，以生成备份设备1的工作电压V0。

普通电源电压V1在设备1的普通工作条件下使用，从交流(AC)电源生成，通过主电源3(即普通电源)供给。

辅助电源电压V2在设备1的备份操作下使用，从直流(DC)电源生成，通过辅助电源4供给。辅助电源4可以是直流(DC)电源。另外，直流(DC)电源可以是电池或电容器，其输出电压随着其放电状态变化。

普通电源电压V1和辅助电源电压V2两者都低于设备1的工作电压V0，因此需要DC-DC转换器2升高普通电源电压V1和辅助电源电压V2。

在电源电路技术的电路结构中，为了响应集成电路的低工作电压工作和电流增大的要求，需要DC-DC转换器2能够在从备份电流到工作电流之间的宽的电流范围内(例如，从几毫安到几安培)工作，还需要DC-DC转换器2不仅能够电压递升(step-up)，还能够电压递降(step-down)。当设备1能够在低电压下工作时，普通电源电压V1和辅助电源电压V2通常可以高于设备1的工作电压V0，在这种情况下，需要DC-DC转换器2将普通电源电压V1和辅助电源电压V2降低为工作电压V0。如上所述，辅助电源电压V2随着单节电池的放电状态逐渐降低。结果，当辅助电源电压V2低于工作电压V0时，需要切换DC-DC转换器2的工作模式以升高辅助电源电压V2。

例如，日本的公开的专利申请9-65585(以下称为“参考文献1”)公开了一种能够利用单节备份电池备份的电池备份电源电路。

图9是图示参考文献1中公开的电池备份电源电路的实施例的电路图。

图10是图示如图9中所示的电池备份电源电路的功能结构的框图。

注意图10中的附图标记对应分配给图9中所示的电池备份电源电路的元件的附图标记。

根据图9和图10所示的结构，电池备份电源电路能够使至DC-DC转换器的输入在普通操作模式和备份操作模式之间切换，从而通过DC-DC转换器为备份存储器和其控制电路生成电力。

然而，由于参考文献1中公开的电池备份电源电路能够使至DC-DC转换器的输入在普通操作模式和备份操作模式之间切换、以实施在不同操作模式中所需的电压递升和电压递降，所以该电池备份电源电路非常依赖于所述的一个DC-DC转换器的性能。

在备份操作中，为了尽可能扩大辅助电源4的备份时间长度，需要使用低功耗并因而高效率的电源电路。另一方面，在普通操作中，需要使用能够传导大的电流的电源电路，以响应由于小型化的半导体工艺而提高的电路规模和升高的工作频率的要求。