TWI434495B - 可動態校準致能其系統之致能時間的電壓產生系統及其方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種幫浦電路，尤指一種可動態校準用來致能該幫浦電路的一致能時間之幫浦系統及其方法。
在電子領域中，常見的幫浦系統通常包含有一幫浦電路(pump circuit)、一震盪器以及一限制器(limiter)，其中該幫浦電路係用來產生一輸出電壓，該震盪器係用來驅動該幫浦電路在某些時段下運作以提供該輸出電壓，而該限制器則係依據從該幫浦電路所回饋之該輸出電壓來致能該震盪器，舉例來說，當該輸出電壓太低時，該限制器便會致能該震盪器來驅動該幫浦電路；反之，如果該輸出電壓太高時，該限制器便會除能(disable)該震盪器以再度減少該輸出電壓。
為了讓幫浦系統能夠正確地運作，該限制器必須一直保持在致能狀態，然而在某些系統或某些運作模式下(例如：一低電流模式)，這種作法是很浪費功率且不必要的，幫浦系統反而更需要去評估該幫浦電路何時需要進行幫浦動作(亦即，驅動該幫浦電路來增加該輸出電壓)，才在那個時候去致能該限制器以達到省電的目的。第1圖即為具有這種功效的幫浦系統之一範例的示意圖。
請參照第1圖，第1圖係為習知一幫浦系統100的示意圖，如第1圖所示，幫浦系統100包含有一限制器110、一震盪器120、一幫浦電路130以及一致能控制器140。致能控制器140係產生一致能訊號，並利用致能訊號來致能限制器110，另外，從幫浦電路130所輸出的一回饋訊號會同時輸入至限制器110以及致能控制器140，因此，致能控制器140便會依據該回饋訊號來判斷何時要致能限制器110。一般而言，致能控制器140會內建一計時器(圖未示出)，並利用該計時器來偵測幫浦電路130此次幫浦到下一次要進行幫浦所間隔的一時間間隔，然而，這樣的系統並不是很精確，因為在許多操作模式之下，電流需求以及反應時間是很難做估測，再者，當幫浦電路130已經被除能(disabled)時，幫浦電路130仍然在運作且仍然有電流流過時，此時系統的輸出電壓會呈現鋸齒狀，而且在電流流過的那段期間內，幫浦電路130依然會產生該輸出電壓，且限制器110依然處於致能狀態且浪費功率。
因此，本發明的主要目的在於提供一種可以更精確地估測需要致能該限制器110的時間之幫浦系統，來達到節省功率的效用。
於本發明一實施例中，揭露了一種電壓產生系統，其可動態校準用來致能該電壓產生系統之一致能時間，該電壓產生系統包含有：一電壓產生電路，用來產生一輸出電壓；一震盪器，耦接於該電壓產生電路，用來根據一致能訊號來驅動該電壓產生電路以一特定頻率來產生該輸出電壓；一限制器，耦接於該震盪器以及該電壓產生電路，用來根據該輸出電壓來產生該致能訊號給該震盪器；以及一致能控制器，耦接至該限制器、該震盪器以及該電壓產生電路，用來根介於兩個致能訊號之間的一評估時段來致能至該限制器、該震盪器以及該電壓產生電路，其中該評估時段係可動態校準之。
於本發明另一實施例中，揭露了一種用來動態校準致能一電壓產生系統的一致能時間之方法，該方法包含有步驟：產生一輸出電壓；週期性地產生一第一致能訊號，用來依據該輸出電壓所回饋之一回饋訊號來以一特定頻率來驅動該輸出電壓；依據一第二致能訊號來輸出該第一致能訊號；依據介於兩個第一致能訊號之間之一評估時段來產生該第二致能訊號；以及在每一次輸出該第一致能訊號時，動態地校準該評估時段。
本發明係提供一幫浦系統，同時也利用一致能控制器，然而該致能控制器利用一內建的計時器來校準限制器所需致能的一評估時段。
請參照第2圖，第2圖係為依據本發明一幫浦系統200之一實施例的示意圖。如第2圖所示，幫浦系統200包含有一限制器(limiter)210、一震盪器220、一幫浦電路230以及一致能控制器240。請注意，限制器210係產生一第一致能訊號，且該第一致能訊號會同時提供給致能控制器240以及震盪器220。
再者，致能控制器240會先得到一初始評估時段(例如，tinitial
)，該初始評估時段亦即為介於這一次(例如：第一次)致能幫浦電路230到下一次(例如：第二次)致能幫浦電路230之間的時間間隔，也就是說，該初始評估時段可作為估測下一次要致能幫浦電路230之用。舉例來說，當致能控制器240在致能限制器210時，且幫浦電路230卻直到致能限制器210之後的一段時間間隔t才需要啟動幫浦運作，也就是說，限制器210雖然已經被致能了，但是會在經過一段時間間隔t之後才會輸出該第一致能訊號，此時致能控制器240便會將內部的該計時器(圖未示出)所計數得到的該評估時段加上一段時間間隔t；反之，當致能控制器240在致能限制器210時，且幫浦電路230需要馬上進行幫浦(也就是說限制器210必須立刻輸出該第一致能訊號)，此時致能控制器240便會將內部的該計時器所計數得到的該評估時段減去一段時間間隔x。在此實施例中，很難正確地判斷初評估幫浦電路230幫浦的時間以及幫浦電路230實際進行幫浦的時間兩者之間的差異，因此可以將時間間隔x設定成任何合理的數值，且在每一次幫浦過程中都會一直重複調整這樣的設定，換言之，致能控制器240會一直連續地校準，如此一來，評估幫浦運作的時間將會變為更精確。
請參照第3A圖、第3B圖以及第3C圖。在第3圖中，第3A圖係為該初始評估時段tinitial
之一範例的示意圖，第3B圖係表示該初始評估時段太短的情況之示意圖，第3C圖則係表示該初始評估時段太長的情況之示意圖。
如第3A圖所示，幫浦電路230在t1
時致能，致能控制器240會先設定一初始評估時段值tinitial
來作為兩次幫浦之間的間隔時間，且在這個時候，致能控制器240會將該初始評估時段值tinitial
設定為該評估時段。如第3B圖所示，因為該評估時段太短，所以致能控制器240便會在t2
時致能限制器210(同時也致能震盪器220)，此時幫浦電路230尚未準備好要進行幫浦運作，也就是說，此時限制器210並沒有輸出該第一致能訊號，因此致能控制器240便會將一段時間間隔t加上該計時器的該評估時段，於是等到時間(t2
＋t)時，幫浦電路230才會開始幫浦運作。在第3C圖中，該計時器的該評估時段是等於(tinitial
＋t)，當達到該計時器的該評估時段時，限制器210會立刻輸出該第一致能訊號，也就是說，幫浦電路230在限制器210致能之前已經準備好來進行幫浦運作，如第3C圖所示，在時間t3
時(亦即位於該計時器的該評估時段之前一段時間間隔x的位置時)，致能控制器240便會將該計時器的該評估時段減去一段時間間隔x(如上所述，在第三個實施例中，該差異量並不明顯，而第3C圖中僅簡單地表示出致能控制器240會將該計時器的該評估時段減掉一段時間間隔x)，在每一次幫浦過程中會一直重複調整這樣的設定，換言之，致能控制器240會一直連續地動態校準。
上述之方法亦可應用在具有來源偵測器的電壓調節器(Voltage regulator)上，電壓調節器係藉由感測利用一回饋機制所產生的電流來調節該輸出電壓，如此一來，來源偵測器僅需要在某些特定時段進行運作即可。舉例來說，當一電路係週期性地進行幫浦來產生一輸出電壓。也就是說，上述之方法可應用在一電壓調節電路上，當來源偵測器係為高準位(亦即，處於運作狀態)時，該計時器將會利用一數值來評估下一次來源偵測器繼續維持在高準位時的時間，如此一來，依據上述結論便可得知，該數值可被動態地校準。
總之，本發明係提供動態地校準一幫浦系統需要進行幫浦的一致能時間或者具有來源偵測器的一電壓調節器，其係根據經過校準之後的評估時段來致能需要致能的元件，以達到降低功率消耗的目的。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100、200．．．幫浦系統
110、210．．．限制器
120、220．．．震盪器
130、230．．．幫浦電路
140、240．．．致能控制器
第1圖係為習知一幫浦系統的示意圖。
第2圖係為依據本發明一幫浦系統之一實施例的示意圖。
第3A圖係為該初始預測時間之一範例的示意圖。
第3B圖係表示該初始預測時間太短的情況之示意圖。
第3C圖係表示該初始預測時間太長的情況之示意圖。
200．．．幫浦系統
210．．．限制器
220．．．震盪器
230．．．幫浦電路
240．．．致能控制器
Claims (11)
- 一種電壓產生系統，其可動態校準用來致能該電壓產生系統之一致能時間，包含有：一電壓產生電路，用來產生一輸出電壓；一震盪器，耦接於該電壓產生電路，用來驅動該電壓產生電路依據一第一致能訊號以一特定頻率來產生該輸出電壓；一限制器，耦接於該震盪器以及該電壓產生電路，用來依據該電壓產生電路所回饋之一回饋訊號來產生該第一致能訊號；以及一致能控制器，耦接至該限制器、該震盪器以及該電壓產生電路，用來取樣該第一致能訊號何時被產生以估計介於兩個該第一致能訊號之間之一評估時段產生一取樣結果，依據介於兩個該第一致能訊號之間之該評估時段來產生一第二致能訊號，並利用該第二致能訊號來致能該限制器、該震盪器以及該電壓產生電路，其中該評估時段係可依據該取樣結果動態地校準。
- 如申請專利範圍第1項所述之電壓產生系統，其中該致能控制器係利用一第一次發生的該第一致能訊號以及一第二次發生的該第二致能訊號之間之一時間間隔來作為該兩個該第一致能訊號之間之該評估時段；當該第二致能訊號以及第三次發生的該第一致能訊號之間之一初始評估時段比該評估時段大一第一時間間隔值 時，該致能控制器會將該評估時段加上該第一時間間隔值；以及當該第二致能訊號以及第三次發生的該第一致能訊號之間之該初始評估時段比該評估時段小一第二時間間隔值時，該致能控制器會將該評估時段減去該第二時間間隔值。
- 如申請專利範圍第1項所述之電壓產生系統，其係為一電壓調節系統，其中該致能訊號係為一來源偵測訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之電壓產生系統，其係為一幫浦系統，其中該電壓產生電路係為一幫浦電路，以及該第一致能訊號係為一幫浦致能訊號。
- 一種用來動態校準致能一電壓產生系統之一致能時間的方法，該方法包含以下步驟：產生一輸出電壓；週期性地產生一第一致能訊號，用來依據該輸出電壓所回饋之一回饋訊號來以一特定頻率來驅動該電壓產生電路；取樣該第一致能訊號何時被產生以估計介於兩個該第一致能訊號之間之一評估時段以產生一取樣結果；依據一第二致能訊號來輸出該第一致能訊號；依據該評估時段來產生該第二致能訊號；以及在每一次輸出該第一致能訊號的取樣結果時，動態地校準該評估時段。
- 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中在每一次輸出該第一致能訊號時，動態地校準該評估時段的步驟包含有：當在該第二致能訊號產生，且該第一致能訊號在產生該第二致能訊號之後之一第一時間間隔值之後才輸出時，將該評估時段加上該第一時間間隔值；以及當該第二致能訊號產生，且該第一致能訊號立刻要輸出時，將該評估時段減去一第二時間間隔值。
- 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中第二時間間隔值係可以由一使用者來設定。
- 一種電壓產生系統，其可動態校準用來致能該電壓產生系統之一致能時間，包含有：一電壓產生電路，用來產生一輸出電壓；一震盪器，耦接於該電壓產生電路，週期性地產生一第一致能訊號，用來依據該電壓產生電路所回饋之一回饋訊號來以一特定頻率來驅動該輸出電壓；一限制器，耦接於該震盪器以及該電壓產生電路，依據一第二致能訊號來輸出該第一致能訊號；以及一致能控制器，耦接至該限制器、該震盪器以及該電壓產生電路，用來取樣該第一致能訊號何時被產生以估計介於兩個該第一致能訊號之間之一評估時段，依據該評估時段來產生該第二致能訊號，其中在依據每一次輸出該第一致能訊號的取 樣結果時，該致能控制器會動態地校準該評估時段。
- 如申請專利範圍第8項所述之電壓產生系統，其中當在該第二致能訊號產生，且該第一致能訊號在產生該第二致能訊號之後之一第一時間間隔值之後才輸出時，該致能控制器係將該評估時段加上該第一時間間隔值；當該第二致能訊號產生，且該第一致能訊號立刻要輸出時，該致能控制器係將該評估時段減去一第二時間間隔值。
- 如申請專利範圍第8項所述之電壓產生系統，其係為一電壓調節系統，其中該致能訊號係為一來源偵測訊號。
- 如申請專利範圍第8項所述之電壓產生系統，其係為一幫浦系統，其中該電壓產生電路係為一幫浦電路，以及該致能訊號係為一幫浦致能訊號。
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