專(zhuān)利名稱(chēng)：集成電路以及相關(guān)電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)電路，以及可在該驅(qū)動(dòng)電路中使用的集成電路和其控制。
背景技術(shù)：
噴墨記錄設(shè)備等電子設(shè)備包括多個(gè)電動(dòng)機(jī)，例如，記錄頭的掃描電動(dòng)機(jī)和記錄紙張的輸送電動(dòng)機(jī)。用于驅(qū)動(dòng)多個(gè)電動(dòng)機(jī)的一些電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路形成一個(gè)集成電路(1C)。此夕卜，還有用于向電動(dòng)機(jī)、記錄頭或控制電路等供電的直流/直流(DC/DC)轉(zhuǎn)換器。日本特開(kāi)2006-20459討論了一個(gè)集成電路，在該集成電路中集成有DC/DC轉(zhuǎn)換器電路和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。 設(shè)置在集成電路上的DC/DC轉(zhuǎn)換器電路將輸入電壓轉(zhuǎn)換成較低的輸出電壓。近年來(lái)，在一些中央處理單元(CPU)和專(zhuān)用集成電路(ASIC)中，驅(qū)動(dòng)電壓降低。因此，要輸出到低壓電路的電壓也降低。在這種情況下，輸入電壓和輸出電壓之間的差增大。因此，在DC/DC轉(zhuǎn)換器電路中，由于電壓的轉(zhuǎn)換損耗而生成的熱量增加。包括電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的集成電路中的熱量導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電路發(fā)生故障。此外，電子設(shè)備的控制單元使用集成電路中所生成的電力。因此，集成電路中所生成的熱導(dǎo)致DC/DC轉(zhuǎn)換器電路停止工作，結(jié)果，電子設(shè)備的工作停止。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面提供一種驅(qū)動(dòng)電路。本發(fā)明的第二方面提供一種集成電路。本發(fā)明的第三方面提供一種電子設(shè)備。本發(fā)明提供一種驅(qū)動(dòng)電路，包括驅(qū)動(dòng)部件，用于使用第一 DC電壓驅(qū)動(dòng)負(fù)載；調(diào)節(jié)器部件，用于接收輸入電壓，并且從所述輸入電壓獲得調(diào)節(jié)后輸出電壓；電源切換部件，其能夠在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間切換，其中，在所述第一狀態(tài)下，將所述第一 DC電壓作為所述輸入電壓提供至所述調(diào)節(jié)器部件，而在所述第二狀態(tài)下，將低于所述第一 DC電壓且高于所述調(diào)節(jié)后輸出電壓的第二 DC電壓(Vb)作為所述輸入電壓提供至所述調(diào)節(jié)器部件；第二電壓獲得部件，用于從所述第一 DC電壓獲得所述第二 DC電壓；以及切換控制部件，其與所述電源切換部件連接，用于當(dāng)所述第二 DC電壓適合于作為所述輸入電壓提供至所述調(diào)節(jié)器部件時(shí)，使所述電源切換部件從所述第一狀態(tài)切換成所述第二狀態(tài)。本發(fā)明還提供一種集成電路，包括驅(qū)動(dòng)部件，用于使用第一 DC電壓驅(qū)動(dòng)負(fù)載；調(diào)節(jié)器部件，用于接收輸入電壓，并且從所述輸入電壓獲得調(diào)節(jié)后輸出電壓；電源切換部件，其能夠在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間切換，其中，在所述第一狀態(tài)下，將所述第一 DC電壓作為所述輸入電壓提供至所述調(diào)節(jié)器部件，而在所述第二狀態(tài)下，將低于所述第一 DC電壓且高于所述調(diào)節(jié)后輸出電壓的第二 DC電壓(Vb)作為所述輸入電壓提供至所述調(diào)節(jié)器部件；切換電路，用于與設(shè)置在所述集成電路外部的平滑電路協(xié)作，以從所述第一 DC電壓獲得所述第二 DC電壓。本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括所述驅(qū)動(dòng)電路和/或所述集成電路。通過(guò)以下參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的其它特征和方面將變得清楚


包括在說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖，示出本發(fā)明的典型實(shí)施例、特征和方面，并與說(shuō)明書(shū)一起用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。圖I是示出根據(jù)本發(fā)明的第一典型實(shí)施例的電子設(shè)備的框圖；圖2是示出根據(jù)第一典型實(shí)施例的電子設(shè)備的操作的流程圖；圖3是示出根據(jù)第二典型實(shí)施例的電子設(shè)備的框圖；圖4是示出根據(jù)第二典型實(shí)施例的電子設(shè)備的操作的控制流程圖。
具體實(shí)施例方式下面參考附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的各種典型實(shí)施例、特征和方面。圖I是示出根據(jù)本發(fā)明的第一典型實(shí)施例的電子設(shè)備的框圖。該電子設(shè)備是向記錄頭施加信號(hào)(掃描信號(hào))以在記錄介質(zhì)上執(zhí)行記錄的記錄設(shè)備。集成電路104包括用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載(例如，電動(dòng)機(jī))的驅(qū)動(dòng)電路。電源101是交流/直流(AC/DC)電源。電源101接收來(lái)自AC電源102的輸入，從而輸出DC電壓103。用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)等的電壓(例如，32伏特(V)) 103從電源101輸出，并且通過(guò)集成電路104的輸入單元(第一輸入單元)10輸入。集成電路104包括輸入單元(第二輸入單元)11，其用于輸入來(lái)自后面將說(shuō)明的平滑電路121的電壓(5伏特)。集成電路104使用信號(hào)線(xiàn)122與CPU 113進(jìn)行通信。CPU 113控制記錄設(shè)備的操作。集成電路104包括調(diào)節(jié)器106、控制器107、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器108和切換電路109。集成電路104還包括切換器105。調(diào)節(jié)器(電壓轉(zhuǎn)換電路)106將輸入電壓降低成預(yù)定電壓。切換器105選擇向調(diào)節(jié)器106提供的電源。利用切換器105，確定是從輸入單元10還是從輸入單元11供電。例如，當(dāng)啟動(dòng)集成電路104時(shí)，將從輸入單元10輸入的電力提供至調(diào)節(jié)器106。然后，一旦滿(mǎn)足預(yù)定條件，將從輸入單元11輸入的電力提供至調(diào)節(jié)器106。控制器107在調(diào)節(jié)器106所生成的3. 3伏特的電壓下工作。控制器107控制電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器108和切換電路109?？刂破?07基于從輸入和輸出單元17輸入的命令和數(shù)據(jù)，控制電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器108和切換電路109。此外，控制器107將關(guān)于集成電路的狀態(tài)等的信息從輸入和輸出單元17輸出到CPU。為了穩(wěn)定電壓，通過(guò)外部端子將電容器110連接到調(diào)節(jié)器106的輸出。切換電路109具有兩個(gè)輸出13和14。將切換電路109內(nèi)的切換元件(例如，場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET))與這些輸出中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)。IC控制器107包括兩個(gè)控制電路，其中，每個(gè)控制電路控制切換電路109中的切換元件中的一個(gè)。切換電路109與平滑電路121相互協(xié)作，以生成兩個(gè)不同的電源電壓(電壓脈沖信號(hào))Va和Vb。這兩個(gè)電源電壓中的一個(gè)Va用于向與電源線(xiàn)114連接的CPU 113和其它組件(未示出)供電?？梢詫⑦B接到電源線(xiàn)114的CPU 113和其它組件認(rèn)為是第一系統(tǒng)。這兩個(gè)電源電壓中的另一個(gè)Vb用于向與另一電源線(xiàn)115連接的邏輯電路116供電，并且還在通過(guò)CPU切換了切換器105時(shí)作為調(diào)節(jié)器106的降低后的電源電壓?？梢詫⑦B接到電源線(xiàn)115的邏輯電路116和其它組件認(rèn)為是第二系統(tǒng)。包括電感器(lll-a、lll_b)和電容器(112-a、112_b)的平滑電路121平滑各輸出13和14的輸出電壓，以將所述電壓轉(zhuǎn)換成期望電壓值的DC電壓。例如，電源線(xiàn)114的電壓(Va)為I. 6伏特，并且將其提供至CPU 113。此外，例如，電源線(xiàn)115的電壓(Vb)為5伏特，并且將其提供至邏輯電路116。例如，當(dāng)電子設(shè)備是記錄設(shè)備時(shí)，將來(lái)自邏輯電路116的電壓提供至設(shè)置在記錄頭上的運(yùn)算放大器。此外，通過(guò)輸入單元11將電源線(xiàn)115的電壓提供至設(shè)置在集成電路104中的切換器105。通過(guò)電源線(xiàn)119將由電阻器117和118分割的電壓作為監(jiān)視信號(hào)輸入到CPU 113的端口。在啟動(dòng)CPU 113之后，CPU 113基于輸入至該端口的電壓水平判斷輸出115是否正常(適合用作調(diào)節(jié)器106的電壓)。在本實(shí)施例中，當(dāng)與線(xiàn)路119連接的端口處的輸入電壓水平達(dá)到預(yù)定水平時(shí)，CPU 113判斷為輸出115正常或適合，但是，在其它實(shí)施例中，該判斷可以基于輸出115的穩(wěn)定性或其它一些相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。另外,在本實(shí)施例中，由CPU 113基于線(xiàn)路119上的監(jiān)視信號(hào)間接判斷輸出115的穩(wěn)定性是可能的，這是因?yàn)檩敵?19依賴(lài)于作為由電阻器117和118所構(gòu)成的分壓器的結(jié)果的輸出115。然而，在其它實(shí)施例中，可以直接基于輸出115判斷該穩(wěn)定性。當(dāng)CPU 113判斷為輸出115正常時(shí)，CPUl 13向切換器105輸出用于進(jìn)行切換的控制信號(hào)120。集成電路104包括用于輸入控制信號(hào)120的輸入單元12。因此，切換器105將至調(diào)節(jié)器106的供電線(xiàn)從DC電壓103切換成電源線(xiàn)115。切換器105可以將至調(diào)節(jié)器106的輸入電壓從32伏特改變成5伏特。隨后，調(diào)節(jié)器106降低5伏特的電壓。根據(jù)來(lái)自CPU 113的命令執(zhí)行對(duì)電動(dòng)機(jī)123的控制。在另一典型實(shí)施例中，CPU 113可以通過(guò)確認(rèn)切換元件109的正常啟動(dòng)，來(lái)確認(rèn)電源線(xiàn)115的電壓的狀態(tài)。因此，電阻器117和118變得不必要，并且不必給CPU 113分配端口。因此，可以實(shí)現(xiàn)電阻元件的減少和向其它應(yīng)用分配端口。圖2是示出根據(jù)第一典型實(shí)施例的電子設(shè)備的操作的流程圖。在步驟S201，電源101輸出32伏特的直流電壓。在步驟S202，調(diào)節(jié)器106生成3. 3伏特的電壓。在步驟S203，控制器107和切換電路109開(kāi)始工作。當(dāng)切換電路109開(kāi)始工作時(shí)，在平滑電路121中生成電壓。在步驟S204，CPU 113從平滑電路121接收電源電壓Va，并且啟動(dòng)CPU 113。在啟動(dòng)CPU 113之后，CPU 113將平滑電路121的輸出119和閾值電壓進(jìn)行比較，從而確認(rèn)切換電路109和平滑電路121是否正常工作。在確認(rèn)該操作之后，在步驟S205，CPU 113向集成電路104輸出控制信號(hào)120。在步驟S206，當(dāng)輸入控制信號(hào)120時(shí)，切換器105操作，并且調(diào)節(jié)器106從5伏特的電壓生成3. 3伏特的電壓。隨后，調(diào)節(jié)器106從5伏特的電壓繼續(xù)生成3. 3伏特的電壓。在上述例子中，電力和熱生成之間的關(guān)系如下。電源103的輸出為32V(伏特)，在平滑電路121中生成并被輸入至集成電路104的電壓為5V (伏特)，而由調(diào)節(jié)器生成的電壓為3. 3V (伏特)。安裝在基板上的集成電路的耐熱為25°C /W，而在集成電路工作時(shí)所消耗的邏輯電流為20mA。在上述條件下，如下計(jì)算通過(guò)將輸入電壓從32V(伏特)切換成5V(伏特)所引起的損耗的差
(32V-3. 3V) X 20mA- (5V-3. 3V) X 20mA = 0. 54W (I)0. 54WX25°C /ff = 13. 5°C(2)在上述條件下，可以實(shí)現(xiàn)集成電路的溫度降低約13. 5°C。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第二典型實(shí)施例的電子設(shè)備的框圖。僅說(shuō)明與第一典型實(shí)施例的不同點(diǎn)。在第二典型實(shí)施例中，對(duì)于與第一典型實(shí)施例的相似點(diǎn)，省略對(duì)其的說(shuō)明。在第一典型實(shí)施例中，基于來(lái)自集成電路外部的CPU 113的信號(hào)，執(zhí)行切換器105的操作。然而，在第二典型實(shí)施例中，通過(guò)切換器控制器323執(zhí)行切換器305的操作。切換器控制器323從調(diào)節(jié)器306接收切換器控制器323的操作所需的供電。在切換電路309中，DC電壓303通過(guò)切換元件而經(jīng)歷脈沖控制并輸出。通過(guò)包括電感器311和電容器312的平滑電路321對(duì)該脈沖進(jìn)行平滑，并且將該脈沖轉(zhuǎn)換成DC電壓。通過(guò)電源線(xiàn)314將該DC電壓提供至CPU 313。此外，在集成電路304中，將該DC電壓從輸入單元31輸入至切換器305和切換器控制器323。圖4是示出根據(jù)第二典型實(shí)施例的電子設(shè)備的操作的流程圖。由于步驟S401 步驟S403的處理類(lèi)似于第一典型實(shí)施例中所述的圖2中的處理，因而省略對(duì)其的說(shuō)明。在步驟S404，通過(guò)從平滑電路321接收供電，啟動(dòng)切換器控制器323。在步驟S405，切換器控制器323輸出控制信號(hào)320。在步驟S406，通過(guò)控制信號(hào)320操作切換器305，并且調(diào)節(jié)器306從5伏特的電壓生成3. 3伏特的電壓。注意，在上述典型實(shí)施例中，設(shè)置在集成電路中的驅(qū)動(dòng)電路不局限于用于電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路。例如，可以實(shí)現(xiàn)為用于驅(qū)動(dòng)作為負(fù)載的例如記錄頭、電荷耦合裝置(CCD)或發(fā)光二極管(LED)等的驅(qū)動(dòng)電路。在上述第二典型實(shí)施例中，可以將切換器控制器323配置成使用上限電壓值、下限電壓值或這兩者來(lái)檢查從輸入單元31輸入的電壓。當(dāng)輸入電壓處于異常條件時(shí)，切換器控制器323可以向CPU 313通知該異常條件。此外，為了預(yù)先判斷集成電路的輸入單元31是否接地，在步驟S404，切換器控制器323可以執(zhí)行輸入單元31的電位是否為OV的處理。此外，在典型實(shí)施例中，集成電路包括一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。然而，集成電路可以包括多個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。 本發(fā)明的實(shí)施例可以提供一種包括用于利用由電源電路所生成的DC電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載的驅(qū)動(dòng)電路和用于降低DC電壓的電壓轉(zhuǎn)換電路106的集成電路104，集成電路104包括切換電路109，用于使用DC電壓生成電壓脈沖；輸出單元，用于將由切換電路109所生成的電壓脈沖輸出至設(shè)置在集成電路104外部的平滑電路；第一輸入單元，用于接收由電源電路所生成的第一 DC電壓；第二輸入單元，用于接收由平滑電路所生成的、且低于第一DC電壓的第二 DC電壓；以及控制電路107，用于基于由電壓轉(zhuǎn)換電路106降低后的電壓來(lái)工作，并且控制切換電路109和驅(qū)動(dòng)電路。集成電路104還可以包括切換器，該切換器用于進(jìn)行切換以將從第一輸入單元輸入的電壓提供至電壓轉(zhuǎn)換單元106，并且在第二 DC電壓達(dá)到預(yù)定電壓值之后，將從第二輸入單元輸入的電壓提供至電壓轉(zhuǎn)換電路106。在一個(gè)實(shí)施例中，切換電路109基于從控制電路107輸出的信號(hào)來(lái)執(zhí)行該切換，其中，控制電路107基于從平滑電路提供的電力工作。
在一個(gè)實(shí)施例中，負(fù)載是電動(dòng)機(jī)。在一個(gè)實(shí)施例中，集成電路104是一個(gè)芯片的半導(dǎo)體電路?？梢蕴峁╇娮釉O(shè)備的本發(fā)明的其它實(shí)施例包括如上所述的集成電路。該電子設(shè)備可以是記錄設(shè)備。盡管參考典型實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不局限于所公開(kāi)的典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求書(shū)的范圍符合最寬的解釋?zhuān)园羞@類(lèi)修改、等同結(jié)構(gòu)和功 倉(cāng)泛。
權(quán)利要求
1.一種集成電路，包括 第一接收部件，用于從設(shè)置在所述集成電路外部的電源接收驅(qū)動(dòng)電壓； 驅(qū)動(dòng)部件，用于接收所述驅(qū)動(dòng)電壓，并且驅(qū)動(dòng)設(shè)置在所述集成電路外部的電負(fù)載； 切換部件，用于接收所述驅(qū)動(dòng)電壓并且生成電壓脈沖； 輸出部件，用于將所述切換部件所生成的電壓脈沖輸出至設(shè)置在所述集成電路外部的平滑部件，并且所述輸出部件用于生成第一邏輯電壓； 第二接收部件，用于接收所述平滑部件所生成的低于所述驅(qū)動(dòng)電壓的電壓； 電壓轉(zhuǎn)換部件，用于將從所述第一接收部件接收到的電壓和從所述第二接收部件接收到的電壓轉(zhuǎn)換為第二邏輯電壓； 第一控制部件，用于接收所述第二邏輯電壓，并且控制所述切換部件和所述驅(qū)動(dòng)部件；以及 切換器部件，用于將所述電壓轉(zhuǎn)換部件的輸入單元連接至所述第一接收部件，以使得將通過(guò)所述第一接收部件所接收到的電壓供給至所述電壓轉(zhuǎn)換部件、直到通過(guò)所述第二接收部件所接收到的電壓達(dá)到預(yù)定電壓值為止，并且在通過(guò)所述第二接收部件所接收到的電壓達(dá)到所述預(yù)定電壓值之后，從所述電壓轉(zhuǎn)換部件的輸入單元連接至所述第一接收部件切換為所述電壓轉(zhuǎn)換部件的輸入單元連接至所述第二接收部件， 其中，所述切換器部件由設(shè)置在所述集成電路外部的第二控制部件進(jìn)行控制，并且所述第二控制部件用于接收所述第一邏輯電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成電路，其特征在于，所述電負(fù)載包括馬達(dá)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成電路，其特征在于，所述切換部件包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成電路，其特征在于，所述平滑部件包括線(xiàn)圈和電容。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成電路，其特征在于，所述集成電路是一個(gè)芯片的半導(dǎo)體電路。
6.一種電子設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括記錄設(shè)備，所述記錄設(shè)備包括用于在記錄介質(zhì)上執(zhí)行記錄的記錄頭以及用于輸送所述記錄介質(zhì)的馬達(dá)。
全文摘要
本發(fā)明涉及集成電路以及相關(guān)電子設(shè)備。具有用于利用由電源電路所生成的DC電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載的驅(qū)動(dòng)電路和用于降低DC電壓的電壓轉(zhuǎn)換電路的集成電路，包括切換電路，用于使用DC電壓生成電壓脈沖；輸出單元，用于將由切換電路所生成的電壓脈沖輸出至設(shè)置在集成電路外部的平滑電路；第一輸入單元，用于接收由電源電路所生成的第一DC電壓；第二輸入單元，用于接收由平滑電路所生成的、且低于第一DC電壓的第二DC電壓；以及控制電路，用于基于由電壓轉(zhuǎn)換電路降低后的電壓進(jìn)行工作，并且控制切換電路和驅(qū)動(dòng)電路。
文檔編號(hào)H02M3/00GK102664518SQ20121013211
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2009年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月22日
發(fā)明者小路通陽(yáng) 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社