专利名称：电容器充电装置、用于其的半导体集成电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对用于闪光灯等电容器进行充电的电容器充电装置、用于该充电装置中的半导体集成电路以及使用其的电容器充放电系统。
背景技术：
胶卷照相机、数码相机、数码摄像机等摄像装置中，使用具有用于充放电能的电容器的闪光灯装置。
作为该电容器的充电装置，专利文献1(特许3497190号说明书)中公布了一种不管摄像装置中所使用的电源的放电能力如何，都能够维持摄像装置的操作所必须的电源电压，进行可靠的闪光灯充电动作的充电装置。
该专利文献1中，在供给电源电压的变压器的初级侧设置开关，在变压器的次级侧通过所产生的电压给电容器充电。通过压检测机构在充电动作中检测出该电源电压。之后，在检测出该电源电压大于给定电压的情况下，在充电动作时的供给电流达到所设定的峰值电流时，保持该峰值电流，进行充电动作，直到得到给定的充电电压。另外，在检测出充电动作中的电源电压小于给定电压的情况下，将充电动作暂停，如果电源电压上升，则再次开始充电动作。
专利文献1中，记载了通过电源电压等控制对闪光灯用电容器的充电动作，但对于变压器的初级侧的开关的控制，没有进行具体的记载。
但是，闪光灯用电容器的充电装置中，流过进行充电动作时的变压器的初级侧的电流的导通期间，与将初级侧的电流截止，对次级侧的电容器进行充电的截止期间的时序，如何进行调整，从充电时间与功率效率的观点来看是非常重要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在电容器的充电控制中，能够分别控制变压器的初级侧的导通时间以及截止时间，让充电时间以及功率效率最佳化的电容器充电装置。另外，目的还在于提供一种用于该电容器充电装置的半导体集成电路以及使用该半导体集成电路的电容器充放电系统。
本发明，在一种给对应于开关驱动信号而导通的开关机构与变压器的初级线圈串联而成的初级电路加载电源电压，对与上述变压器的次级线圈相连接的电容器进行充电的电容器充电装置以及用于该装置的半导体装置(IC)中，具有初级电流检测机构，其在上述开关驱动信号产生且上述开关机构导通时，检测出与上述初级线圈中所流动的初级电流相对应的初级电流检测信号；初级电流峰值检测电路，其在上述初级电流检测信号达到峰值检测用给定值时，产生用来将上述开关驱动信号停止，将上述开关机构截止的初级电流峰值检测信号；以及截止时间检测电路，接收上述初级电流峰值检测信号，开始上述初级电路的截止时间的计时，在计时了该截止时间时，产生上述开关驱动信号，让上述开关机构导通。
另外，上述截止时间检测电路，被输入对应于上述电容器的充电电压的第1电压，随着上述充电电压增高，上述截止时间缩短。
另外，上述截止时间检测电路，具有设定上述第1电压下所流动的电流的大小的给定电阻值的截止时间调整用电阻，能够变更该给定电阻值。
另外，上述截止时间检测电路，被输入给定电压，根据对应于该给定电压的第2电压与上述第1电压中较高一方的电压，决定上述截止时间。
另外，上述截止时间检测电路，具有设定在上述第1电压与上述第2电压中较高一方的电压下所流动的电流的大小的给定电阻值的截止时间调整用电阻，能够变更该给定电阻值。
另外，上述截止时间检测电路，具有将上述第1电压，限制为给定的限制电压的电压限制电路。
另外，还具有检测出上述次级线圈中所流动的次级电流的大小的次级电流检测机构，与检测出上述次级电流变得比次级电流检测用给定值小的次级电流水平检测电路；根据来自该次级电流水平检测电路的检测信号，或来自上述截止时间检测电路的检测信号中任一个较早检测出的检测信号，来结束上述截止时间。
另外，将对应于上述电源电压的电压设为上述峰值检测用给定值，上述初级电流峰值检测电路，对应于上述电源电压来变更上述初级电流峰值水平。
另外，具有接收对应于上述电容器的充电电压的输入电压，在该输入电压超过满充电检测用给定值时，输出满充电检测信号的满充电检测电路；对应于该满充电检测信号，停止上述开关驱动信号，同时，将满充电检测通知给外部。
另外，在加载了用于控制上述电容器充电装置的控制电压时，不等待来自外部的充电开始信号，便开始对上述电容器的充电动作，同时，将上述满充电检测用给定值下降到给定比例，进行预充电动作，达到比满充电电平低的给定电压。
另外，具有接收对应于上述初级线圈中所产生的初级电压的输入电压，在该输入电压超过过压检测用给定值时，产生过压检测信号的过压检测电路，通过上述过压检测信号来停止上述开关驱动信号。
本发明的电容器充放电系统，具有电容器、用来对该电容器进行充电的上述的电容器充电装置、让上述电容器的充电电荷放电从而发光的闪光灯装置、控制并监视上述电容器充电装置以及上述闪光灯装置的控制装置。
根据本发明，在电容器的充电控制中，持续变压器的初级侧的导通时间，直到初级电流检测信号到达峰值检测用给定值，从接收到初级电流峰值检测信号开始计时变压器初级侧的截止时间，产生结束信号。通过这样，能够分别控制导通时间与截止时间，让充电时间与功率效率最佳化。
另外，由于截止时间检测电路被输入对应于电容器的充电电压的第1电压，随着充电电压增高，截止时间缩短，因此，能够自动将截止时间设定为最佳值。
另外，截止时间检测电路，还被输入基准电压等给定电压，根据对应于该给定电压的第2电压与对应于充电电压的第1电压中较高一方的电压，决定截止时间。通过这样，能够在充电电压较低时，将截止时间设定为固定的最大值。
另外，截止时间检测电路，将对应于充电电压的第1电压，通过压限制电路限制为给定的限制电压，因此，在充电电压变大时，能够将截止时间设定为固定的最小时间。
另外，截止时间检测电路，具有设定在给定电压下流动的电流的大小的给定电阻值的截止时间调整用电阻，且该电阻截止时间调整用电阻的电阻值能够变更。通过这样，通过与充电电压不同的给定调整电压，也能够变更截止时间。通过这样，能够变化初级电流的平均电流，还能够在效率优先模式与充电时间优先模式中进行选择。另外，由于能够在IC的外部变更截止时间，因此，在确定了IC的规格之后，也能够通过设置在外部的截止时间停止用电阻来调整截止时间。
另外，初级电流峰值检测电路，将对应于电源电压的电压作为峰值检测用给定值，对应于初级电流峰值来变更电源电压。通过这样，在电池等电源的电压变低时，也相应的降低初级电流的峰值，一次，能够延缓电源电池的消耗所引起的系统停止。
另外，对应于电容器被满充电这一事项，停止开关驱动信号，同时，将满充电检测通知给外部，例如CPU等控制装置，因此，在电容器的放电控制中非常有效。
在被加载了用于上述电容器充电装置及其IC的控制电压VCC时，不等待来自外部的例如CPU等控制装置的充电开始信号，便开始对电容器的充电动作，同时，将满充电检测用给定值下降到给定比例进行预充电。通过这样，由于给电容器充到比满充电电压低的给定比例的电压，因此，能够缩短从外部输入充电开始信号后到满充电之间所需要的时间。
另外，在对应于初级线圈中所产生的产生电压Vpri的电压，超过过压检测用给定值时，产生过压检测信号，停止开关驱动信号。通过这样，在次级侧的断路故障等异常状态的发生时，能够自动停止电容器充电装置的动作。
另外，还追加检测出次级线圈中所流动的次级电流小于给定值这一事项的次级电流水平检测电路。根据来自该次级电流水平检测电路的检测信号，或来自截止时间检测电路的检测信号中的任一个较早检测出的检测信号，结束截止时间。通过这样，除了通过充电电压所进行的截止时间的控制，通过次级电流也能够控制截止时间。
图1为说明本发明相关的第1实施例的全体构成的图。
图2为说明图1的截止时间检测电路的构成的图。
图3为图1中的时序图。
图4为说明本发明的第2实施例相关的截止时间检测电路的构成的图。
图5为说明本发明的第3实施例相关的截止时间检测电路的构成的图。
图6为说明本发明的第4实施例相关的截止时间检测电路的构成的图。
图7为说明本发明的第5实施例相关的检测出初级电流的峰值水平的构成的图。
图8为说明本发明的第6实施例的相关预充电构成的图。
图中100-IC，102-开关机构，106-与非电路，110-基准电压产生电路，112-低电压保持(lockout)电路，114-单脉冲产生电路，126-初级电流峰值检测电路，132-满充电检测电路，142-过压检测电路，160-闪光灯装置用驱动电路，170-截止时间检测器，202-变压器，208-电流检测用电阻，216-主电容器，300-氙管，302-IGBT，400-CPU，DR-开关驱动信号，VDD1-电源电压，VCC-控制电压，VREF-基准电压，START-充电开始信号。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明的电容器充电装置、用于该充电装置的半导体集成电路以及电容器充放电系统的实施例进行说明。
图1为说明本发明的相关第1实施例的全体构成的图。图1中，电容器充放电系统，包括充放电荷的主电容器216、用来对该主电容器216进行充电的电容器充电装置、将电容器216的充电电荷放电进行发光的闪光灯装置、具有用来控制并监视该电容器充放电装置以及闪光灯装置的CPU400的控制装置。
图1中，电容器充电装置具有控制用半导体集成电路(以下称作IC)100。首先，主要对该IC100进行说明。
IC100中，端子P1与端子P2之间连接有被开关驱动信号DR所驱动的开关机构102。该开关机构102，本例中使用NPN型双极晶体管(以下称作NPN晶体管)。该开关机构102，也可以是PNP型双极晶体管(以下称作PNP晶体管)或MOS型场效应晶体管(以下称作MOS晶体管)等其他晶体管。端子P1与端子P2由于通较大的电流，从而分别并联使用两个端子。
开关机构102的基极中，被驱动器104输入开关驱动信号DR。驱动器104中，被输入了输出状态被各个驱动条件所控制的与非电路106的输出。另外，驱动器104以及其他电路使用端子Pvcc与端子Pgnd1、Pgnd2之间所供给的控制电压VCC，作为其工作电压。另外，238是电容器。
基准电压产生电路110被供给了控制电压VCC，从外部经端子Pst输入充电开始信号START之后，基准电压VREF上升到给定值。另外，通过充电开始信号START，让端子Psw与地之间所设置的N型MOS晶体管(NMOS晶体管)的开关116导通。
该基准电压VREF被输入给IC100内部的所需要的构成电路，同时还输入给低电压保持电路。低电压保持电路112，当基准电压VREF到达给定电压电平时，给与非电路106输入高(H)电平的信号，同时，也给单脉冲产生电路114也输入H电平的信号。单脉冲产生电路114对应于所输入的H电平的上升，产生单脉冲(下降脉冲)。
该单脉冲，经与电路122输入给锁存电路(R-S触发电路)120的置位端子S，另外，还输入给锁存电路130、锁存电路140的各个置位端子S。通过这样，对锁存电路120、130、140进行置位，从输出端Q输出H电平的信号，输入给各个与非电路106。这些锁存电路120～140在下降边沿进行动作。
初级电流峰值检测电路126，从端子Pilp被输入分压了基准电压VREF所得到的电压，该电压被系数器128乘以给定系数(本例中系数为1)，形成峰值检测用给定值。比较器129将峰值检测用给定值，与来自端子P2的初级电流检测信号进行比较，在初级电流检测信号到达峰值检测用给定值时，产生初级电流峰值检测信号。
该初级电流峰值检测信号被输入给锁存电路120的复位端R，锁存电路120被复位。该锁存电路120的输出信号，被输入给截止时间检测器170。
截止时间检测器170与比较器124构成截止时间检测电路。该截止时间检测电路，在通过初级电流峰值检测信号将锁存电路120复位之后，开始截止时间Toff的计时。之后，在计时了该截止时间Toff时，比较器124的输出反转，产生截止时间结束信号，经与非电路122再次置位锁存电路120。通过对应于经端子Pvc所输入的主电容器216的充电电压VC的电压，以及与端子Prt相连接的截止时间设定用电阻234的电阻值RT，来适当设定该截止时间Toff。例如，该截止时间Toff具有充电电压VC越高则越短，电阻值RT越大则越长的特性。
满充电检测电路132，在比较器134中将对应于经端子Pvc所输入的主电容器216的充电电压VC的电压，与基准电压VREF进行比较，在对应于充电电压VC的电压达到基准电压VREF时，输出满充电检测信号FULL。通过该满充电检测信号FULL，复位锁存电路130，停止开关驱动信号DR。另外，通过锁存电路130的复位，将N型MOS晶体管136截止，通过负载电阻240上拉端子Pfull的电压，向外部的CPU400通知已产生满充电检测信号FULL。
过压检测电路142中，经端子Povp被输入了端子P1的电压，也即变压器202的初级侧电压被分压之后的电压。通过比较器144对该所输入的电压与作为过压检测用给定值的基准值VREF进行比较，在所输入的电压超过基准值VREF时，产生过压检测信号。通过该过压检测信号，复位锁存电路140，停止开关驱动信号DR。
热关闭电路150是用来对IC100的温度进行监视，在该温度到达给定温度时，为了对IC100进行保护，而将动作停止的保护电路。
闪光灯装置用驱动电路160，按照来自外部的CPU400的、经端子Pin所输入的输入信号IN，经端子Pp、Pn输出闪光灯用驱动信号。该闪光灯装置用驱动电路160，由闪光灯用驱动器166、P型MOS晶体管162以及N型MOS晶体管164与电阻168所构成的反相器形式的开关电路形成。该开关电路被驱动器166的输出所驱动。该驱动电路160中，从端子Pvdd2与端子Pgnd3提供闪光灯用控制电压VDD2。242为电容器。
下面对电容器充电装置中的IC100以外的构成进行说明。
变压器202具有初级线圈204与第2线圈206。该初级线圈204中，开关机构102与作为初级电流检测机构的电流检测用电阻208(电阻值RS1)，以及电源电压VDD1串联形成闭回路。电流检测用电阻208的另一端(与端子P2侧相反侧)接地。电容器210与电源电压VDD1并联。
次级线圈206中，与二极管212以及二极管214串联连接，从一个方向给电容器216充电。次级线圈206的另一端和主电容器216的另一端接地。
开关机构102导通之后，在初级线圈204、开关机构102以及电流检测用电阻208(电阻值RS1)中通有初级电流Ipri。因此，端子P2中产生与初级电流Ipri成正比的电压(＝Ipris×RS1)作为初级电流检测信号。开关机构102截止之后，通过次级线圈206中所通的二次电流Isec，对主电容器216进行充电。反复进行该开关机构102的导通与截止，让主电容器210的充电电压VC上升。
该充电电压VC被电阻218(电阻值R1)与电阻220(电阻值R2)所分压，得到分压电压VCD。该分压电压VCD经端子Pvc，输入到满充电检测电路132以及截止时间检测器170中。电容器222用于分压电压VCD的保持。
另外，初级线圈204的发生电压Vpri被电阻224(电阻值R3)与电阻226(电阻值R4)所分压，该所分压的电压经端子Povp输入给过压检测电路142。
端子Pvref的基准电压被电阻230(电阻值R5)与电阻232(电阻值R6)所分压，得到决定初级电流Ipri的峰值的峰值检测用给定值I1P。该峰值检测用给定值I1P经端子Pilp输入给初级电流峰值检测电路126。电容器236与电阻230以及电阻232的串联电路并联连接。
接下来，对闪光灯装置进行说明。具有氙管300、作为其附属电路的电阻器306、308、电容器309、电容器310、二极管312以及控制氙管300的发光的绝缘栅型双极晶体管(IGBT)302。
通过来自闪光灯装置用驱动电路160的闪光灯用驱动信号经电阻304驱动IGBT302，使其导通。通过让IGBT302导通，主电容器216的充电电荷经氙管300与IGBT302放电，通过该放电让氙管300发光。
CPU400是用来对全体进行控制的控制装置，本例中，将充电开始信号START输入给IC100，从IC100通知产生了满充电检测信号FULL。另外，CPU400，将用来产生闪光灯用驱动信号的输入信号IN输入给IC100。
图2中显示了截止时间检测器170的构成以及截止时间设定用电阻234与比较器124。
图2中，控制电压VCC与地之间，串联有与基极相连接的PNT晶体管173、NPN晶体管171与NPN晶体管172的并联电路、截止时间设定用电阻234。
将对应于电容器的充电电压VC的电压通过端子Pvc输入给差分放大器177的非反转输入端+，将截止时间设定用电阻234的电压下降输入给反转输入端-。该差分放大器177的输出端与NPN晶体管171的基极相连接。
基准电压VREF被电阻179与电阻180所分压的电压(对应于给定电压的电压)被输入给差分放大器178的非反转输入端+，截止时间设定用电阻234的电压下降被输入给反转输入端-。该差分放大器178的输出端与NPN晶体管172的基极相连接。
截止时间设定用电阻234的电压下降，依赖于差分放大器177的输入电压与差分放大器178的输入电压中较高的一方。
下面对截止时间Toff进行具体说明，通过差分放大器177的输入电压与差分放大器178的输入电压当中较高的一方的输入电压，与截止时间设定用电阻234的电阻值RT所决定的电流，通给PNP晶体管173。由与PNT晶体管173中流动的电流成正比的PNP晶体管174中所流动的电流，对电容器175进行充电。该电容器175的充电电压达到基准电压VREF之后，从比较器124输出截止时间Toff的结束信号。这样，截止时间Toff，其输入电压越高就越短，另外，其电阻值RT越高就越长。
因此，截止时间Toff，被差分放大器177的输入电压与差分放大器178的输入电压当中较高的一方的输入电压，与截止时间设定用电阻234的电阻值RT所决定。
另外，控制电压VCC与地之间，串联有基极与PNP晶体管173的基极相连接的PNP晶体管174与电容器175。该电容器175并联有栅极被加载锁存电路120的输出信号从而导通的NMOS晶体管176。PNP晶体管173与PNP晶体管174构成电流反射镜。
接下来，对照图3的时序图，对如图1、图2所构成的电容器充电装置以及电容器充放电系统的动作进行说明。
在时刻t0从CPU400向基准电压产生电路110输入充电开始信号START。基准电压产生电路110，对应于被输入了充电开始信号START，根据控制电压VCC，将基准电压VREF上升到给定的电平。
低电压保持电路112检测出基准电压VREF的上升之后，将该检测结果输入给与非电路106与单脉冲产生电路114。单脉冲产生电路114通过来自低电压保持电路112的上升检测信号，产生在短时间内下降的1脉冲，置位锁存电路120、130、140，从输出端子Q输出H电平的信号，分别输入给与非电路106。
与非电路106的4个输入全部变为H电平，产生开关驱动信号DR，在时刻t1让开关机构102导通。通过这样，初级电流Ipri开始流动，从0开始增加。端子P1的电压，也即初级线圈的端子电压Vpri，由于开始前的电源电压VDD，而几乎变为0电压。正确的是还剩余有对应于开关机构102的电压下降以及电流检测用电阻208的电压下降程度的电压。
开关机构102导通之后，初级电流Ipri随着变压器202的初级侧的电阻与电源电压VDD1而倾斜上升。初级电流检测信号，对应于电流检测用电阻208的电阻值与初级电流Ipri的积增加。从该时刻t1开始导通时间Ton。
初级电流Ipri在时刻t2到达峰值检测给定电平Ipril之后，复位锁存电路120，停止开关驱动信号DR，让开关机构102导通。从时刻t1至时刻t2之间的时间为导通时间Ton。同时，在时刻t2将锁存电路120的输出信号(复位状态)输入到截止时间检测器170中，因此，从该时刻t2开始截止时间Toff的计时。
进入截止时间Toff之后，通过变压器202的磁心中所存储的能量，也即磁通量，在二次线圈206中产生二次电压Vsec，流动二次电流Isec，对主电容器216进行充电。因此，在截止时间Toff之间，充电电压VC徐徐上升。
截止时间检测器170中的截止时间Toff，根据截止时间用电阻234的电阻值RT，与差分放大器177的输入电压(也即电容器的充电电压VC)以及差分放大器178的输入电压(也即基准电压VREF；对应于给定电压的电压)中较高一方的电压来决定。
在充电开始时，由于充电电压VC较低，因此选择对应于基准电压VREF的电压。因此，截止时间Toff，是通过对应于基准电压VREF的电压与截止时间设定用电阻234的电阻值RT所决定的一定的时间。这样，在充电电压VC较低的期间，截止时间Toff被设定为固定的最大值。
截止时间检测器170的输出电压(电容器175的电压)到达比较器124的基准电压VREF(时刻t3)时，对锁存电路120进行置位。通过锁存电路120的置位，产生开关驱动信号DR，让开关机构102导通。通过这样，再次开始导通期间。另外，电容器175的电荷被放电。
这样，交换重复进行导通时间Ton与截止时间Toff，充电电压VC越来越高。
主电容器216的充电进行到某个程度之后，差分放大器177的输入电压(也即电容器的充电电压VC)变得比差分放大器178的输入电压(也即基准电压VREF；对应于给定电压的电压)高。这种情况下，由电容器的充电电压VC与截止时间设定用电阻234的电阻值决定。
如果截止时间Toff变短，初级电流Ipri的平均电流增大，从而能够缩短主电容器216的充电时间。反之，如果Toff增长，初级电流Ipri的平均电流变小，但二次电流Isec的流通时间变长，有助于更加有效地利用变压器202的存储能量。因此，能够选择缩短截止时间Toff让充电时间优先，还是增加截止时间Toff让效率优先。
充电电压VC随着时间变得更高，因此，截止时间Toff随着充电电压VC的增加而渐渐变短。也即，可以说截止时间Toff与充电电压VC成反比。增加充电电压VC，意味着缩短主电容器216的充电时间，利用截止时间Toff与充电电压VC的反比关系，能够高效的进行充电动作。
这样，分别控制导通时间Ton与截止时间Toff，且让导通时间Toff随着充电电压Vc增高而缩短。因此，能够将截止时间自动Toff设定为最佳值。
继续主电容器216的充电，直到充电电压VC达到满充电状态(时刻t4)，从满充电检测电路132产生满充电检测信号FULL，复位锁存电路130。通过锁存电路130的复位，停止开关驱动信号DR，将开关机构102截止。同时，通知CPU400已经满充电。CPU400收到满充电通知之后，将充电开始信号START设为低(L)电平，停止充电动作。另外，分压充电电压VC的分压电压VCD，在图3中显示的是立刻变为低电平，但实际上是按照放电时常数而降低的。
另外，由于变压器202的次级侧产生断路故障等某个原因，在初级侧产生异常高的电压时，从过压检测电路142产生过压检测信号，将锁存电路140复位。通过锁存电路140的复位，停止开关驱动信号DR，从而将开关机构102截止。可以将过压的产生所引起的停止，报警或显示出来，或通知给CPU400。
闪光灯装置的发光，通过从CPU400接收输入信号IN，从闪光灯装置用驱动电路160产生闪光灯用驱动信号，让IGBT302导通来进行。这样，闪光灯装置的发光控制，与主电容器216的充电控制可以毫无关系的进行。但是，由于不管哪一个控制都是在CPU400中进行的，因此可以适当的进行综合控制。
图4为说明本发明的第2实施例的相关截止时间检测器170的其他构成例的图。该图4中，具有将对应于充电电压VC的电压，控制为给定的限制电压Vmin的电压限制电路，对截止时间Toff的最小时间进行设定。下面该电压限制电路的具体例子进行说明，将被加载了对应于充电电压VC的电压的NPN晶体管171的基极，经PNP晶体管182接地，将该PNP晶体管182的基极电压设定为限制电压Vmin。
通过这样，截止时间检测电路，在充电电压VC高于给定电平时，能够将截止时间设定为通过限制电压Vmin所决定的最小时间。
图5为说明本发明的第3实施例相关的截止时间检测电路的另一个构成例的图。该图5中，在图1的第1实施例中添加了作为检测出次级线圈206中所流动的二次电流Isec的二次电流检测机构的电阻227，以及作为检测出二次电流Isec小于二次电流检测用给定值这一事项的二次电流水平检测电路的比较器228。之后，根据来自比较器228的检测信号，或来自作为截止时间检测电路的截止时间检测器170、比较器124的检测信号中的任一个较早检测出的检测信号，结束基准时间Toff。
通过这样，除了通过充电电压VC所进行的截止时间Toff的控制之外，通过二次电流Isec也能够控制截止时间Toff。
图6为说明本发明的第4实施例相关的截止时间检测电路的另一个构成例的图。图6中，能够对决定在所加载的电压下流动的电流的大小的截止时间设定用电阻234的电阻值RT进行变更。
具体的说，将截止时间设定用电阻234分为多个例如3个电阻234-1、234-2、234-3，其中的两个电阻234-1、234-2分别与开关235-1、235-2并联。之后，通过模式选择电路233让开关235-1、235-2有选择的导通。这样来变更截止时间设定用电阻234的电阻值。另外，由于截止时间设定用电阻234是作为IC100的外设部件所构成的，因此可以替换成不同电阻值的。
通过这样，能够与充电电压VC等分别变更截止时间Toff。因此能够变更初级电流Ipri的平均电流，还能够在效率优先模式与充电时间优先模式之间进行选择。另外，还能够在IC100的外部进行变更，因此，能够在IC100的规格确定之后调整截止时间Toff。
图7为说明本发明的第5实施例相关的检测出初级电流的峰值的另一构成例的图。该图7中，将初级电流峰值检测电路中的峰值检测用给定值，设定为对应于电源电压VDD1的水平，根据电源电压VDD1来变更初级电流峰值。具体的说，通过分压电阻231-1、231-2来分压电源电压VDD1，得到峰值检测用给定值。
通过这样，在电池等电源电压VDD1变低时，初级电流峰值Ipril也相应的降低，第一能够延缓电源电池的消耗所引起的系统停止。
图8为说明本发明的第6实施例相关的对电容器216进行预充电的构成例的图。该图8中，在加载了用于电容器充电装置的控制电压VCC时，不等待来自CPU400的充电开始信号START，便开始对电容器216的充电动作。此时，让满充电检测用给定值下降给定比例，进行比满充电电压低某个程度的预充电。
图8中，在输入了控制电压VCC与充电开始信号START中的任一个时，让基准电压产生电路110进行工作，产生基准电压VREF。例如可以使用或电路111。
另外，通过电阻131、电阻133以及电阻135的分压电路，根据基准电压VREF形成满充电检测用给定值。之后，与电阻135并联作为开关的NMOS晶体管138。之后，将控制电压VCC提供给该NMOS晶体管138，使其在充电开始信号START为L电平时导通。另外，在被输入控制电压VCC，且充电开始信号START变为H电平时，将NMOS晶体管138截止。
因此，预充电时的满充电检测用给定值，比输入了充电开始信号START时的满充电检测用给定值低。用于此的逻辑，是通过例如被输入控制电压VCC的非电路139，与被输入了该非电路139的输出与充电开始信号START的或或电路137所形成的。
通过这样，由于事先给电容器充上比满充电电压低的给定比例的电压，因此，能够缩短从外部输入充电开始信号后到满充电之间所需要的时间。
权利要求
1.一种电容器充电装置，给对应于开关驱动信号而导通的开关机构与变压器的初级线圈串联而成的初级电路加载电源电压，对与上述变压器的次级线圈相连接的电容器进行充电，其特征在于，具有初级电流检测机构，其在上述开关驱动信号产生且上述开关机构导通时，检测出对应于上述初级线圈中所流动的初级电流的初级电流检测信号；初级电流峰值检测电路，其在上述初级电流检测信号达到峰值检测用给定值时，产生用来将上述开关驱动信号停止，将上述开关机构截止的初级电流峰值检测信号；以及截止时间检测电路，其接收上述初级电流峰值检测信号，开始上述初级电路的截止时间的计时，在计时到该截止时间时，产生上述开关驱动信号，使上述开关机构导通。
2.如权利要求1所述的电容器充电装置，其特征在于上述截止时间检测电路，被输入对应于上述电容器的充电电压的第1电压，随着上述充电电压增高，上述截止时间缩短。
3.如权利要求2所述的电容器充电装置，其特征在于上述截止时间检测电路，具有设定在上述第1电压下所流动的电流的大小的给定电阻值的截止时间调整用电阻，该给定电阻值可变。
4.如权利要求2所述的电容器充电装置，其特征在于上述截止时间检测电路，进而被输入给定电压，根据对应于该给定电压的第2电压与上述第1电压中较高一方的电压，决定上述截止时间。
5.如权利要求4所述的电容器充电装置，其特征在于上述截止时间检测电路，具有设定在上述第1电压与上述第2电压中较高一方的电压下所流动的电流的大小的给定电阻值的截止时间调整用电阻，该给定电阻值可变。
6.如权利要求2或4所述的电容器充电装置，其特征在于上述截止时间检测电路，具有将上述第1电压，限制为给定的限制电压的电压限制电路。
7.如权利要求2或4中的任一个所述的电容器充电装置，其特征在于还具有检测出上述次级线圈中所流动的次级电流的大小的次级电流检测机构，与检测出上述次级电流变得比次级电流检测用给定值小的次级电流水平检测电路；根据来自该次级电流水平检测电路的检测信号，或来自上述截止时间检测电路的检测信号中任一个较早检测出的检测信号，来结束上述截止时间。
8.如权利要求1所述的电容器充电装置，其特征在于将对应于上述电源电压的电压设为上述峰值检测用给定值，上述初级电流峰值检测电路，对应于上述电源电压来变更上述初级电流峰值水平。
9.如权利要求1所述的电容器充电装置，其特征在于具有接收对应于上述电容器的充电电压的输入电压，在该输入电压超过满充电检测用给定值时，输出满充电检测信号的满充电检测电路；对应于该满充电检测信号，停止上述开关驱动信号，并且将满充电检测通知给外部。
10.如权利要求9所述的电容器充电装置，其特征在于在加载了用于控制上述电容器充电装置的控制电压时，不等待来自外部的充电开始信号，便开始对上述电容器的充电动作，并且将上述满充电检测用给定值下降到给定比例，进行预充电动作，达到比满充电电平低的给定电压。
11.如权利要求1所述的电容器充电装置，其特征在于具有接收对应于上述初级线圈中所产生的初级电压的输入电压，在该输入电压超过过压检测用给定值时，产生过压检测信号的过压检测电路，通过上述过压检测信号来停止上述开关驱动信号。
12.一种半导体集成电路，其用于给对应于开关驱动信号而导通的开关机构与变压器的初级线圈串联连接而成的初级电路加载电源电压，对与上述变压器的次级线圈相连接的电容器进行充电的电容器充电装置中，其特征在于，具有初级电流峰值检测电路，其在上述开关驱动信号产生且上述开关机构导通时，被输入对应于上述初级线圈中所流动的初级电流的初级电流检测信号，在该初级电流检测信号达到峰值检测用给定值时，产生用来将上述开关驱动信号停止，将上述开关机构截止的初级电流峰值检测信号；以及截止时间检测电路，其接收上述初级电流峰值检测信号，开始上述初级电路的截止时间的计时，在计时到该截止时间时，产生上述开关驱动信号，使上述开关机构导通。
13.如权利要求12所述的半导体集成电路，其特征在于上述截止时间检测电路，被输入对应于上述电容器的充电电压的第1电压，随着上述充电电压增高，上述截止时间缩短。
14.如权利要求13所述的半导体集成电路，其特征在于上述截止时间检测电路，具有设定在上述第1电压下所流动的电流的大小的给定电阻值的截止时间调整用电阻，该给定电阻值可变。
15.如权利要求13所述的半导体集成电路，其特征在于上述截止时间检测电路，进而被输入给定电压，根据对应于该给定电压的第2电压与上述第1电压中较高一方的电压，决定上述截止时间。
16.如权利要求15所述的半导体集成电路，其特征在于上述截止时间检测电路，具有设定在上述第1电压与上述第2电压中较高一方的电压下所流动的电流的大小的给定电阻值的截止时间调整用电阻，能该给定电阻值可变。
17.如权利要求13或15所述的半导体集成电路，其特征在于上述截止时间检测电路，具有将上述第1电压限制为给定的限制电压的电压限制电路。
18.如权利要求13或15所述的半导体集成电路，其特征在于还具有输入检测出了上述次级线圈中所流动的次级电流的大小的次级电流检测信号，检测出上述次级电流检测信号变得比次级电流检测用给定值小的次级电流水平检测电路；根据来自该次级电流水平检测电路的检测信号，或来自上述截止时间检测电路的检测信号中的任一个较早检测出的检测信号，来结束上述截止时间。
19.如权利要求12所述的半导体集成电路，其特征在于将对应于上述电源电压的电压设为上述峰值检测用给定值，上述初级电流峰值检测电路，对应于上述电源电压来变更上述初级电流峰值水平。
20.如权利要求12所述的半导体集成电路，其特征在于具有接收对应于上述电容器的充电电压的输入电压，在该输入电压超过满充电检测用给定值时，输出满充电检测信号的满充电检测电路；按照该满充电检测信号，停止上述开关驱动信号，并且将满充电检测通知给外部。
21.如权利要求20所述的半导体集成电路，其特征在于在加载了用于控制上述半导体集成电路的控制电压时，不等待来自外部的充电开始信号，便开始对上述电容器的充电动作，同时，将上述满充电检测用给定值下降到给定比例，进行预充电动作，达到比满充电电平低的给定电压。
22.如权利要求12所述的半导体集成电路，其特征在于具有接收对应于上述初级线圈中所产生的初级电压的输入电压，在该输入电压超过过压检测用给定值时，产生过压检测信号的过压检测电路；通过上述过压检测信号来停止上述开关驱动信号。
23.一种电容器充放电系统，其特征在于，具有电容器、用来对该电容器进行充电的权利要求1至11中任一个所述的电容器充电装置、让上述电容器的充电电荷放电从而发光的闪光灯装置、控制并监视上述电容器充电装置以及上述闪光灯装置的控制装置。
全文摘要
在电容器的充电控制中，持续变压器的初级侧的导通时间，直到初级电流检测信号到达峰值检测用给定值，从接收到初级电流峰值检测信号开始计时变压器初级侧的截止时间，产生结束信号。该截止时间，与电容器的充电电压成反比。另外，通过调整用电阻来变更截止时间。通过这样，能够分别控制变压器初级侧的导通时间与截止时间，让充电时间与功率效率最佳化。
文档编号H04N5/225GK1747619SQ20051009801
公开日2006年3月15日 申请日期2005年9月1日 优先权日2004年9月9日
发明者小林真也, 山道义文 申请人:罗姆股份有限公司