[发明专利]多重电压电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源装置，尤其涉及一种多重电压电源装置，其藉由利用一个输入电压，产生包括正输出电压和负输出电压的多重电源电压。

背景技术

传统上，有很多电子装置，其中预定的正输出电压源Vpo和预定的负输出电压源Vno不同于正电压源Vpo，分别为这种电荷耦合装置(CCD)中所需要。

依此方式，在分别需要高于输入电压的正输出电压源Vpo和负输出电压源Vno的情况下，使用藉由用线圈提高或降低输入电压的切换电压电路，从而产生从电源电压转换而来的预定正输出电压。

传统上，具有线圈的切换电源单元用作产生不同于电源电压的电压的DC-DC转换器。对于上升型切换电源单元，开关开启/关闭流过线圈的电流，从而从DC输入电压获得高电压，然后藉由二极管和电容整流和平滑此高电压，从而获得上升型输出电压。

图1表示传统的多重电压电源装置的结构。

参考图1，传统的多重电压电源装置包括上升型切换电源电路10、负输出电压设定电路20和负输出电压产生电路30。

在上升型切换电源电路10中，在电源电压Vcc和接地电压GND之间执行切换操作的NMOS晶体管Q1串联至电感L1。串联点A的电压输出作为二极管D1和电容C1的正输出电压Vpo。

对应于正输出电压Vpo的检测电压Vdet和来自参考电压源B 1的参考电压Vref输入至控制电路Cont。控制电路Cont产生用于控制开关Q1的切换信号，从而均衡检测电压Vdet和参考电压Vref。

藉由上升型切换电源电路10，正输出电压Vpo经过控制等于藉由提高电源电压Vcc所获得的预定电压(＝Vref x(R1+R2)/R2)。连接点A的电压变为0或正输出电压Vpo，以响应开关Q1的开启或关闭。

在负输出电压设定电路20中，齐纳二极管ZD1和ZD2在正输出电压节点Vpo和接地GND之间串联，从而获得预定的电压降Vz。低于正输出电压Vpo预定电压Vz的负输出电压设定电压(Vpo-Vz)从齐纳二极管和恒电流源120之间的连接点B输出。

负输出电压产生电路30依据输入负输出电压设定电压(Vpo-Vz)和切换信号产生负输出电压Vno。负输出电压设定电压(Vpo-Vz)通过缓冲器BUF供应至负输出电压产生电路30。负输出电压设定电压(Vpo-Vz)通过选择适当数目的齐纳二极管来调节，从而产生所需的负输出电压Vno。

图2表示传统的多重电压电源装置的另一种结构。

参考图2，传统的多重电压电源装置包括下降型切换电源电路10A、负输出电压设定电路20A和负输出电压产生电路30A。

下降型切换电源电路10A降低输入电源电压Vcc，以输出降低的正输出电压Vpo。

在下降型切换电源电路10A中，线圈L1A通过第一开关Q1A开启，即是，依据电源电压Vcc和电容C1A，PMOS晶体管连接到线圈L1A的输出端。电容C1A的充电电压输出至正输出电压Vpo。第一开关Q1A，即PMOS晶体管，和第二开关Q2A，即NMOS晶体管互补切换。

正输出电压检测电路11A具有的结构与图1中所表示的正输出电压检测电路11的结构类似。控制电路ContA通过第一开关Q1A和第二开关Q2A输出互补切换信号。控制电路ContA的其他结构和操作与图1中所表示的控制电路Cont类似。

通过下降型切换电源电路10A，正输出电压Vpo经控制等于通过减少电源电压Vcc所获得的预定电压(＝Vrefx(R1+R2)/R2)。连接点A的电压变为电源电压Vcc或0，以响应第一开关Q1A的开启或关闭。

在负输出电压设定电路20A中，齐纳二极管ZD1和ZD2在电源电压Vcc和接地GND之间串联，从而获得预定电压降Vz。低于电源电压Vcc预定电压Vz的负输出电压设定电压(Vcc-Vz)从齐纳二极管和恒电流源120之间的连接点B输出。

负输出电压产生电路30A具有的结构与图1中所表示的负输出电压产生电路30的结构类似。负输出电压产生电路30A依据输入负输出电压设定电压(Vcc-Vz)和切换信号来产生负输出电压Vno。负输出电压设定电压(Vcc-Vz)通过缓冲器BUF供应至负输出电压产生电路30A。负输出电压设定电压(Vcc-Vz)通过选择适当数目的齐纳二极管来调节，从而可产生所需的负输出电压Vno。

结果，负输出电压Vno具有的电平等于负输出电压产生电路30A的预定电压Vz。