[发明专利]电源电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括升压电路的电源电路，更具体地，其涉及一种适用于在用于驱动移动终端的显示单元的驱动器IC中构建的电源电路。 

背景技术

移动电话或PDA(个人数字助理)等移动数据终端的显示装置被构成为在低电源电压下工作，以降低功耗。另一方面，适用于显示处理数据的显示装置通常需要高于这些电源电压的电压。因此，通常，适用于驱动显示装置的电路具有通过升高电源电压来产生所需驱动电压的内部电源电路。 

这种电源电路的实例在日本专利No.3487581中示出。图1示出了其主要部分。该电源电路200属于电荷泵型，且如图1中所示，该电源电路200具有适用于升高第一电源11的输出电压(其电压被标为VDD)的电荷泵10，以及用于平滑该电荷泵10的输出电压VDD2的平滑电容Co1。该电荷泵10由开关S1至S4和电容器C1构成。 

而且，电源电路200具有对输出电压VDD2进行电阻分压的分压电阻R1和R2，以及用于将电阻R1和R2的连接节点(其电压被标为COMIN)连接到其反相输出端子、并使稳定化电源23(其电压被标为VREF)连接到其同相输入从而具有滞后特性的比较器24。 

此外，电源电路200具有：与门20，其接收比较器24的输出(其电压被标为COMOUT)和来自振荡器OSC的时钟信号CLK1作为输入；非门26，其将与门20的输出反相；以及电平转换电路LS1，其产生通 过对与门20的输出和非门26的输出进行转换而分别获得的时钟信号CLK1A和时钟信号CLK1B。 

接下来，将描述常规电源电路200的升压操作。当时钟信号CLK1B为H电平时，开关S1和S2打开，而当时钟信号CLK1A为H电平时，开关S3和S4打开。当与门20的输出为L电平时，电荷泵10变为充电状态(开关S1和S2打开，开关S3和S4关闭，且电容器C1变为充电状态)。当与门20的输出为H电平时，电荷泵10变为放电状态(开关S1和S2关闭，开关S3和S4打开，且电容器C1变为放电状态)。通过对该电容器C1重复充电/放电操作，电源电路200的输出电压VDD2朝着电源电压VDD的两倍电压升高。 

输出电压VDD2的目标电压是低于电源电压VDD2两倍的电压，其基于((R1/R2)+1)×VREF来设置。例如，如果VREF＝2.75V，则将目标电压设置为5.5V所需要的仅仅是设置R1＝R2。当输出电压VDD2达到目标电压时，COMIN＞VREF得到保持，且比较器24的输出电压COMOUT从H电平变为L电平。通过这样做，与门的输出同时变为L电平，且电荷泵10停止升压操作并变为充电状态。该状态是脉冲跨越状态。 

当输出电压VDD2低于目标电压时，满足COMIN＜VREF，且比较器24的输出电压COMOUT从L电平变为H电平。由于输出电压COMOUT是H电平，则时钟信号CLK1按原样变为与门20的输出。由此，重新开始了响应于被电平转换后的时钟信号CLK1A和CLK1B而对开关S1至S4进行切换的操作，且输出电压VDD2再次朝着目标电压升高。 

在前述操作中，脉冲跨越操作这样一种操作，其中基于时钟信号CLK1A和CLK1B来控制意图将输出电压VDD2升高至电源电压VDD两倍的电荷泵10的操作，时钟信号CLK1A和CLK1B适用于通过负反 馈操作来操纵开关S1至S4。在输出电压VDD2达到低于电源电压VDD两倍的目标电压之后，电压的升高操作被停止，且输出电压VDD2被调整为处于预定范围内。 

图2A至2D是常规电源电路200在脉冲跨越状态下的工作波形图。如图2B和2C中开关S1至S4的波形所示，由于输出电压VDD2的下降曲线，开关S1至S4的开-关周期相对于时钟信号CLK1而变得频率不固定。换句话说，由于输出电压VDD2的负载电流不是恒定的，因此输出电压VDD2的下降曲线的倾斜度不是恒定的。因此，开关S1至S4的开-关周期不会变为恒定的。另一方面，由于对电容器C1充电或放电的电流瞬间流过开关S1至S4，因此需要开关S1至S4具有低阻抗。由于这个原因，在芯片布局中，开关S1至S4尺寸非常大。由此，用于驱动开关S1至S4的电流的峰值及其传导电流的峰值变大。这些大开关S1至S4的不固定频率操作成为芯片上的噪声源，并且它们可能会导致相邻元件和电路中的误操作和特性恶化。例如，当输出电压VDD2被稳压器稳定、并被其他电路使用时，由于因不固定的频率操作而在纹波移除率优良的设计频带中发生噪声频率或纹波，因此无法依赖于稳压器的纹波移除率的频率特性来充分移除纹波。 

发明内容