TWI453439B - 形成檢測電路的方法和其結構 - Google Patents

形成檢測電路的方法和其結構 Download PDF

Info

Publication number
TWI453439B
TWI453439B TW98106224A TW98106224A TWI453439B TW I453439 B TWI453439 B TW I453439B TW 98106224 A TW98106224 A TW 98106224A TW 98106224 A TW98106224 A TW 98106224A TW I453439 B TWI453439 B TW I453439B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
current
value
input
detection circuit
configuring
Prior art date
Application number
TW98106224A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201000931A (en
Inventor
Stephanie Conseil
Original Assignee
Semiconductor Components Ind
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Components Ind filed Critical Semiconductor Components Ind
Publication of TW201000931A publication Critical patent/TW201000931A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI453439B publication Critical patent/TWI453439B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234—Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/3287—Power saving characterised by the action undertaken by switching off individual functional units in the computer system
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • H02M3/33523—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters with galvanic isolation between input and output of both the power stage and the feedback loop
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33538—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only of the forward type
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Description

形成檢測電路的方法和其結構
本發明一般涉及電子學，尤其涉及半導體及其結構以及形成半導體裝置的方法。
在過去，半導體工業利用不同方法和結構形成將輸出電壓調節到期望值的電源控制器。這些電源控制器的一些優點特徵包括檢測電源控制器的周圍環境的過溫條件的方法和檢測用於操作電源控制器的輸入電壓的過量電壓條件的方法。為了檢測這兩種不同的條件，電源控制器一般使用兩個相應的輸入。為這兩種條件使用兩個輸入導致使用半導體封裝的兩個端子。由於在半導體封裝上有限的端子數量，為兩種不同的工作條件使用兩個端子經常阻止其他特徵組合到電源控制器中。
另外，兩種不同的條件一般通過監控表示該條件的電壓中的變化來檢測。檢測電壓條件所需的不同電路導致不精確性。
相應地，期望有一種電源控制器，其可在電源控制器的單一輸入上檢測過量電壓和過溫條件，以及更精確地檢測這兩種條件。
本發明提供一種形成一電源控制器的方法，其包括：配置該電源控制器來形成一開關驅動信號，以操作開關並將一輸出電壓調節到一期望值；配置一檢測電路以將該電源 控制器的一第一輸入維持在實質上一第一電壓值並將一控制電流耦合到該第一輸入，其中該控制電流的一第一部分回應於一第一條件而流經該第一輸入，留下該控制電流的一第二部分，且其中一另一電流回應於一第二條件而從該電源控制器的外部流到該第一輸入；以及配置該電源控制器以回應於該控制電流的該第一部分的一第一值而使該開關驅動信號無效，並回應於該另一電流的第一值而使該開關驅動信號無效。
本發明亦提供一種開關電源控制器，其包括：一開關控制電路，其配置為形成一開關驅動信號以操作一開關並將一輸出電壓調節到一期望值；一第一輸入，其配置為形成表示一過溫條件和一過量電壓條件的一感測信號；一檢測電路，其配置為將該第一輸入維持在實質上一第一電壓值並將具有一第一值的一控制電流耦合到該第一輸入，該檢測電路配置為接收該感測信號並響應於該過溫條件而將該第一值改變為一第二值，以及回應於該過量電壓條件而將該第一值改變為一第三值；以及該檢測電路配置為響應於該第二值或響應於該第三值而使該開關驅動信號無效。
本發明另提供一種方法，其形成一檢測電路以在一單一輸入上檢測兩種不同的條件，該方法包括：配置該檢測電路以將該單一輸入維持在實質上一第一電壓值，以形成具有一第一部分和一第二部分的一控制電流，並將該控制電流耦合到該單一輸入；配置該檢測電路以使該控制電流的該第一部分回應於一第一條件而以一第一值流經該單一輸 入，使一第一電流響應於一第二條件而從該檢測電路的外部流入該單一輸入；以及配置該檢測電路以匯總該控制電流與該第一電流。
為了說明的簡單和清楚，圖中的元件不一定是按比例繪製的，且在不同圖中相同的參考數字表示相同的元件。另外，省略了眾所周知的步驟和元件的描述和細節以簡化描述。如這裏所使用的，載流電極意味著裝置中承載通過該裝置的電流的元件，例如MOS電晶體的源極或漏極、或者雙極電晶體的發射極或集電極、或者二極體的負極或正極，控制電極意味著裝置中控制通過該裝置的電流的元件，例如MOS電晶體的閘極或雙極電晶體的基極。雖然裝置在這裏被解釋為某種N型通道裝置或P型通道裝置、或者某種N型或P型摻雜區，但是本領域的普通技術人員應認識到，依照本發明，互補裝置也是可能的。本領域技術人員應認識到，這裏所使用的涉及電路工作的術語「在......的期間、在......的時候和當......的時候」並不是表示一有啟動行為就會馬上發生行為的精確的術語，而是表示可能有一些小的但是合理的延遲，例如在由初始行為激起的反應之間的傳播延遲。術語「大約」或「實質上」的使用意指元件的值的參數被預期非常接近於規定值或位置。然而，如在本領域內眾所周知的，總有較小的差異阻止值或位置確切地如規定的那樣。在本領域中充分確定，對於所描述的精確的理想目標而言，直到至少百分之十(10%)(且對於 半導體摻雜濃度直到百分之二十(20%))的差異是合理差異。
第一圖示意性顯示電源系統10的一部分的實施方式，其包括電源控制器35的示例性實施方式。控制器35配置為形成表示控制器35外部的兩種不同的工作條件的感測信號，上述兩種不同的工作條件例如是控制器35的周圍環境的過溫條件和用於操作控制器35的輸入電壓的過量電壓條件。控制器35配置為在控制器35的單一輸入上形成感測信號。在控制器35外部的齊納二極體31和負溫度係數(NTC)電阻器33幫助檢測這兩種條件。系統10在電壓輸入端子11和公共參考端子12之間接收功率，並在輸出13和輸出返回14之間提供輸出電壓。輸出電壓通常被調節到在目標值附近的數值範圍內的期望值或目標值。例如，目標值可以是5V，數值範圍可以是在5V左右加或減百分之五(5%)。系統10包括變壓器16，變壓器16具有初級線圈17、次級線圈18和輔助線圈19。為了調節輸出電壓的值，功率開關例如電晶體27用來控制流經線圈17和電晶體27的電流29的值。電流感測元件例如感測電阻器28用來形成表示電流29的電流感測(CS)信號。本領域技術人員應認識到，其他眾所周知的電流感測元件可用來代替電阻器28。電流29決定了提供到負載的電流的量，負載包括電容器21和連接在輸出13和返回14之間的負載15。
二極體20通常連同電容器21一起連接到線圈18以幫助形成在輸出13和返回14之間的輸出電壓。回饋電路26提供表 示輸出電壓的值的回饋(FB)信號。回饋電路26可以是多種眾所周知的回饋電路中的任何一個，例如在變壓器16的初級側和次級側與系統10之間提供隔離的光耦合器。輔助線圈19用於在節點25提供用於操作控制器35的輔助電壓。二極體23、電容器24和電阻器22幫助從感應到線圈19中的電壓和電流形成輔助電壓。由線圈19、二極體23和電容器24形成的輔助線圈電路是眾所周知的輔助線圈電源電路。
控制器35被配置為在電壓輸入37和電壓返回38之間接收用於操作控制器35的輔助電壓。為了接收輔助電壓，電壓輸入37一般連接到節點25，為了接收公共參考電壓，返回38一般連接到公共參考端子12。控制器35還配置有回饋(FB)輸入40、驅動輸出41和電流感測(CS)輸入42，回饋(FB)輸入40從回饋電路26接收回饋(FB)信號，驅動輸出41配置為提供用於操作電晶體27的開關驅動信號，電流感測(CS)輸入42配置為接收電流感測(CS)信號。控制器35還包括檢測電路60，且通常包括開關控制電路45。開關控制電路45可以是用於開啟或關閉電源控制器的多種眾所周知的開關控制電路中的任何一個。例如，電路45可以是PWM控制電路、PFM控制電路或滯後開關控制電路。在第一圖中顯示的開關控制電路45的示例性實施方式包括誤差放大器48，誤差放大器45接收回饋信號並形成誤差信號(ES)，誤差信號(ES)表示輸出電壓的期望值與輸出電壓的實際值之間的差異。如在本領域中眾所周知的，誤差放大器48一般包括用來為由控制器35形成的閉鎖控制回路提供頻率補償 的頻率補償部件，例如阻抗Z1和Z2。為了在正常工作條件下控制電晶體27的工作，比較器51將誤差信號與電流感測信號進行比較。時鐘電路49形成時鐘信號，時鐘信號設定鎖存器54以使開關驅動信號有效。或閘53從電路60接收控制信號，並使鎖存器54重設以使開關驅動信號無效，從而禁止電晶體27並終止電流29。控制器35一般還包括內部調節器39，調節器39接收輸入電壓並形成內部工作電壓以操作控制器35的元件，例如電路45和電路60。
控制器35的感測輸入44配置為形成一感測信號，該感測信號表示兩種不同的工作條件，例如過溫條件和過量電壓條件。檢測電路60配置為檢測兩種工作條件，並使開關控制電路45回應性地使在輸出41上的開關驅動信號無效。檢測電路60包括電流源62、第一電流比較器71、第二電流比較器74、電流感測電路70以及包括或閘78和鎖存器79的邏輯電路。檢測電路60還包括分路調節器電路，該分路調節器電路具有放大器66、電晶體67、和電壓參考產生器或參考(ref)65。參考65、放大器66和電晶體67的分路調節器在節點68形成與在參考65的輸出上的電壓實質上相等的電壓。因此，分路調節器電路將輸入44維持在實質上固定的電壓值。
在正常的工作條件期間，在節點25的電壓在期望的工作範圍內並小於二極體31的齊納電壓，使得實質上沒有電流流經二極體31。電流源62形成具有實質上固定的電流值的電流63。電流63流經電晶體67並在節點68耦合到輸出44。 電流63的第一部分作為電流64流經輸入44到NTC電阻器33。電流64的值保證NTC電阻器33兩端的電壓降是由分路調節器形成的電壓的值。電流63的第二部分作為電流69流到返回38。電流感測電路70感測電流69的值。電流比較器71和74接收電路70的輸出。電流比較器71將電流69與來自電流參考產生器72的參考電流的值進行比較，電流比較器74將電流69與來自電流參考產生器75的參考電流的值進行比較。在正常的工作條件下，電流69的值大於來自產生器72的值，使得比較器71的輸出為低。另外，電流69的值小於來自產生器75的參考電流的值，使得比較器74的輸出也為低。因此，閘78的輸出也為低。典型地，當功率被應用到控制器35時，鎖存器79由電力開啟重設電路(power on reset circuit)初始化到重設條件。因此，鎖存器79被重設，並不受來自閘78的低准位的影響。
如果控制器35的周圍環境的溫度增加，則NTC電阻器33的電阻減小。因為分路調節器將輸入44上的電壓強制在實質上恒定的值，為了維持在輸入44的電壓實質上恒定，電流64的值必須增加。因為電流63的較大部分流經輸入44，所以電流69的值減小。因此，電路60將電流64的第一值改變到第二值。電流69的減小的值減小了感測器70的輸出。如果電流69的值下降到來自產生器72的電流的值以下，則感測器70的輸出減小到足以促使比較器71的輸出為高而設定鎖存器79。來自鎖存器79的高准位由開關控制電路45接收，開關控制電路45響應性地重設PWM鎖存器54並使開關 驅動信號無效，以便終止對輸出電壓的調節。典型地，鎖存器79保持在這種設定條件中，且系統10終止對輸出電壓的調節，直到功率從控制器35被移走並接著再應用到控制器35為止，這允許電力開啟重設電路再次重設鎖存器79。
如果在節點25的輸入電壓的值增加而超過二極體31的齊納電壓的值加上來自參考65的電壓的值，則電流32流經二極體31。由於在輸入44的固定的電壓，因此電流32和電流63在輸入44從而在節點68匯總，以形成電流34，電流34流經NTC電阻器33，從而在電阻器33兩端形成固定的電壓。在節點68匯總電流64和電流32改變了電流64的值並增加了電流69的值。電流69的增加的值增加了感測器70的輸出。如果電流69的值增加而超過來自發生器75的電流的值，則感測器70的輸出增加到足以促使比較器74的輸出為高以再次設定鎖存器79並終止輸出41上的開關驅動信號。
如果輸入電壓增加並且溫度增加，則二極體31能夠比電流源62提供更多的電流，所以電流32的值增加了電流69的值。電流69的增加的值增加了感測器70的輸出，這促使比較器74的輸出高以終止開關驅動信號。因此，可以看出，檢測電路60配置為將輸入44維持在實質上第一電壓值並將電流63耦合到輸入44。電流32從控制器35的外部流到輸入44。控制器35回應於電流64的第一值而使開關驅動信號無效並且回應於電流32的第一值而使開關驅動信號無效。檢測電路60配置為接收輸入44上的感測信號，並回應於過溫條件而將電流64的值改變到第二值，以及回應於過量電壓 條件而將電流64的值改變到第三值。另外，檢測電路60配置為使電流64以第一值流經輸入44、回應於過溫條件而將所述第一值改變到第二值、回應於過量電壓條件而使電流32從控制器35的外部流到輸入44中並將所述第一值改變到第三值，以及使電流32和電流63匯總。
為了促進控制器35的這項功能，調節器39連接成接收輸入37和返回38之間的輸入電壓。電流源62的第一端子連接到調節器39的輸出，以及第二端子連接到電晶體67的漏極。電晶體67的源極共同連接到放大器66的非反向輸入、輸入44和電流感測電路70的第一端子。電路70的第二端子連接到返回38。放大器66的輸出連接到電晶體67的閘極，且放大器66的反向輸入連接到參考65的輸出。電路70的輸出共同連接到比較器71的非反向輸入和比較器74的反向輸入。比較器71的反向輸入連接到電流參考產生器72的輸出。比較器74的非反向輸入連接到電流參考產生器75的輸出。比較器74的輸出連接到閘78的第一輸入，閘78的第二輸入連接到比較器71的輸出。閘78的輸出連接到鎖存器79的重設輸入。鎖存器79的Q輸出耦合到開關控制電路45。
輸入44連接到NTC電阻器33的第一端子，NTC電阻器33的第二端子連接到端子12。二極體31的正極連接到輸入44，負極連接到節點25。
第二圖顯示在半導體芯片96上形成的半導體裝置或積體電路95的實施方式的一部分的放大的平面圖。控制器35在芯片96上形成。芯片96也可包括其他電路，為了簡化附圖 在第二圖中沒有顯示這些電路。控制器35和裝置或積體電路95通過對本領域技術人員是熟知的半導體製造工藝在芯片96上形成。
鑒於以上全部內容，顯然公開了新穎的裝置和方法。連同其他特徵包括的是形成電源控制器的檢測電路將輸入固定到一電壓並將電流耦合到所述輸入，以形成表示兩種不同的工作條件的感測信號。所述電流的一個值表示正常工作條件，第二個值表示第一非正常工作條件(例如過溫條件)，所述電流的另一個值表示第二非正常工作條件(例如過量電壓條件)。使用電流值來表示上述條件消除了電流到電壓的轉換，從而提高了控制器的檢測電路的準確性。只使用半導體芯片的一個端子來檢測兩種條件允許將其他端子用於其他功能，並減少了半導體裝置的成本。
雖然本發明的主題是以特定的較佳實施方式描述的，顯然對半導體領域的技術人員來說許多替代和變化是明顯的。雖然使用固定頻率降壓(buck)電源控制器的示例性實施方式描述了本發明的主題，但是本發明可適用於在一個端子上檢測兩種不同的條件的其他電路，且不限於電源結構。另外，在全文中使用術語「連接」是為了描述的清楚，然而，其被規定為與術語「耦合」具有相同的含義。相應地，「連接」應被解釋為包括直接連接或間接連接。
10‧‧‧電源供應系統
11‧‧‧電壓輸入端子
12‧‧‧共同參考端子
13‧‧‧輸出
14‧‧‧輸出返回
15‧‧‧負載
16‧‧‧變壓器
17‧‧‧初級線圈
18‧‧‧次級線圈
19‧‧‧輔助線圈
20‧‧‧二極體
21‧‧‧電容器
22‧‧‧電阻器
23‧‧‧二極體
24‧‧‧電容器
25‧‧‧節點
26‧‧‧回饋電路
27‧‧‧電晶體
28‧‧‧感測電阻器
29‧‧‧電流
31‧‧‧齊納二極體
32‧‧‧電流
33‧‧‧負溫度係數(NTC)電阻器
35‧‧‧電源供應控制器
37‧‧‧電壓輸入
38‧‧‧電壓返回
39‧‧‧內部調節器
40‧‧‧回饋(FB)輸入
41‧‧‧驅動輸出
42‧‧‧電流感測(CS)輸入
44‧‧‧感測輸入
45‧‧‧切換控制電路
48‧‧‧誤差放大器
49‧‧‧時脈電路
51‧‧‧比較器
53‧‧‧「或」閘
54‧‧‧鎖存器
60‧‧‧偵測電路
62‧‧‧電流源
63‧‧‧電流
64‧‧‧電流
65‧‧‧電壓參考產生器(ref)
66‧‧‧放大器
67‧‧‧電晶體
68‧‧‧節點
69‧‧‧電流
70‧‧‧電流感測電路/感測器
71‧‧‧第一電流比較器
72‧‧‧電流參考產生器
74‧‧‧第二電流比較器
75‧‧‧電流參考產生器
78‧‧‧閘
79‧‧‧鎖存器
95‧‧‧半導體裝置/積體電路
96‧‧‧半導體晶片
Z1,Z2‧‧‧阻抗
第一圖示意性顯示電源系統的一部分的實施方式，其包括依照本發明的電源控制器的示例性實施方式；以及 第二圖顯示半導體裝置的放大的平面圖，其包括依照本發明第一圖的電源控制器。
10‧‧‧電源供應系統
11‧‧‧電壓輸入端子
12‧‧‧共同參考端子
13‧‧‧輸出
14‧‧‧輸出返回
15‧‧‧負載
16‧‧‧變壓器
17‧‧‧初級線圈
18‧‧‧次級線圈
19‧‧‧輔助線圈
20‧‧‧二極體
21‧‧‧電容器
22‧‧‧電阻器
23‧‧‧二極體
24‧‧‧電容器
25‧‧‧節點
26‧‧‧回饋電路
27‧‧‧電晶體
28‧‧‧感測電阻器
29‧‧‧電流
31‧‧‧齊納二極體
32‧‧‧電流
33‧‧‧負溫度係數(NTC)電阻器
35‧‧‧電源供應控制器
37‧‧‧電壓輸入
38‧‧‧電壓返回
39‧‧‧內部調節器
40‧‧‧回饋(FB)輸入
41‧‧‧驅動輸出
42‧‧‧電流感測(CS)輸入
44‧‧‧感測輸入
45‧‧‧切換控制電路
48‧‧‧誤差放大器
49‧‧‧時脈電路
51‧‧‧比較器
53‧‧‧「或」閘
54‧‧‧鎖存器
60‧‧‧偵測電路
62‧‧‧電流源
63‧‧‧電流
64‧‧‧電流
65‧‧‧電壓參考產生器(ref)
66‧‧‧放大器
67‧‧‧電晶體
68‧‧‧節點
69‧‧‧電流
70‧‧‧電流感測電路/感測器
71‧‧‧第一電流比較器
72‧‧‧電流參考產生器
74‧‧‧第二電流比較器
75‧‧‧電流參考產生器
78‧‧‧閘
79‧‧‧鎖存器
Z1,Z2‧‧‧阻抗

Claims (20)

  1. 一種形成一電源控制器的方法，其包括：配置該電源控制器來形成一開關驅動信號，以操作開關並將一輸出電壓調節到一期望值；配置一檢測電路以將該電源控制器的一第一輸入維持在實質上一第一電壓值並將一控制電流耦合到該第一輸入，其中該控制電流的一第一部分回應於一第一條件而流經該第一輸入，留下該控制電流的一第二部分，且其中一另一電流回應於一第二條件而從該電源控制器的外部流到該第一輸入；以及配置該電源控制器以回應於該控制電流的該第一部分的一第一值而使該開關驅動信號無效，並回應於該另一電流的第一值而使該開關驅動信號無效。
  2. 如請求項1的方法，其中配置該檢測電路以將該電源控制器的該第一輸入維持在實質上該第一電壓值並將該控制電流耦合到該第一輸入的步驟包括，配置該檢測電路以將該第一輸入固定在該第一電壓值，並在該第一輸入匯總該控制電流與該另一電流。
  3. 如請求項1的方法，其中配置該電源控制器以使該開關驅動信號無效的步驟包括，配置該檢測電路以檢測該控制電流的該第二部分並回應性地使該開關驅動信號無效。
  4. 如請求項3的方法，其中配置該檢測電路以檢測該控制電流的該第二部分的步驟包括，配置一電流比較器以將 該控制電流的該第二部分與一參考電流進行比較。
  5. 如請求項3的方法，其中配置該電源控制器以使該開關驅動信號無效的步驟包括，配置該檢測電路以檢測該另一電流並響應性地使該開關驅動信號無效。
  6. 如請求項5的方法，其中配置該檢測電路以檢測該另一電流的步驟包括，配置一電流比較器以將該另一電流與一參考電流進行比較。
  7. 一種開關電源控制器，其包括：一開關控制電路，其配置為形成一開關驅動信號以操作一開關並將一輸出電壓調節到一期望值；一第一輸入，其配置為形成表示一過溫條件和一過量電壓條件的一感測信號；一檢測電路，其配置為將該第一輸入維持在實質上一第一電壓值並將具有一第一值的一控制電流耦合到該第一輸入，該檢測電路配置為接收該感測信號並響應於該過溫條件而將該第一值改變為一第二值，以及回應於該過量電壓條件而將該第一值改變為一第三值；以及該檢測電路配置為響應於該第二值或響應於該第三值而使該開關驅動信號無效。
  8. 如請求項7的開關電源控制器，其中該第二值小於該第一值，以及該第三值大於該第一值。
  9. 如請求項7的開關電源控制器，其中該檢測電路包括一分路調節器，該分路調節器配置成為該過溫條件和該過量電壓條件將該第一輸入維持在該第一電壓。
  10. 如請求項9的開關電源控制器，其中該檢測電路包括一第一電流源，該第一電流源配置為將該控制電流耦合到該第一輸入。
  11. 如請求項9的開關電源控制器，其中該檢測電路包括一第一電流比較器，該第一電流比較器配置為接收該控制電流並檢測該第三值。
  12. 如請求項11的開關電源控制器，其中該檢測電路包括一第二電流比較器，該第二電流比較器配置為接收該控制電流並檢測該第二值。
  13. 如請求項12的開關電源控制器，其中該檢測電路包括一邏輯電路，該邏輯電路耦合成響應於該第一電流比較器的輸出和該第二電流比較器的輸出而使一控制信號有效。
  14. 如請求項13的開關電源控制器，其中該邏輯電路包括一或閘，該或閘具有耦合成接收該第一電流比較器的該輸出的一第一輸入、耦合成接收該第二電流比較器的該輸出的一第二輸入以及一輸出。
  15. 如請求項14的開關電源控制器，其中該邏輯電路包括一鎖存器，該鎖存器配置為回應於該或閘的該輸出而被設定。
  16. 一種方法，其形成一檢測電路以在一單一輸入上檢測兩種不同的條件，該方法包括：配置該檢測電路以將該單一輸入維持在實質上一第一電壓值，以形成具有一第一部分和一第二部分的一控制 電流，並將該控制電流耦合到該單一輸入；配置該檢測電路以使該控制電流的該第一部分回應於一第一條件而以一第一值流經該單一輸入，使一第一電流響應於一第二條件而從該檢測電路的外部流入該單一輸入；以及配置該檢測電路以匯總該控制電流與該第一電流。
  17. 如請求項16的方法，其中配置該檢測電路以匯總該控制電流與該第一電流的步驟包括，配置該檢測電路作為一電源控制器的一部分，其中該第一電流從控制器的外部流入該單一輸入，並進一步包括配置該檢測電路以在該單一輸入處匯總該控制電流與該第一電流。
  18. 如請求項16的方法，其中配置該檢測電路以使該控制電流的該第一部分回應於該第一條件而流經該單一個輸入的步驟包括，配置該檢測電路以使該控制電流的該第一部分回應於一過溫條件而流經該單一輸入，並使該第一電流回應於一過量電壓條件而流入該單一輸入。
  19. 如請求項16的方法，其中配置該檢測電路以將該單一輸入維持在實質上該第一電壓值以形成具有一第一部分和一第二部分的一控制電流並將該控制電流耦合到該單一輸入的步驟包括，配置該檢測電路作為一電源控制器的一部分，配置該檢測電路以將該單一輸入固定在該第一電壓值，配置該檢測電路以形成具有一固定的值的該控制電流，其中該第一部分和該第二部分匯總為該固定的值，並且其中該控制電流的該第一部分回應於在該控制 器的外部的電阻的減小而流經該單一輸入。
  20. 如請求項16的方法，其進一步包括配置該檢測電路作為一控制器的一部分，並配置該檢測電路以使該第一電流響應於在該控制器的外部的電壓的增加而流入該單一輸入。
TW98106224A 2008-06-26 2009-02-26 形成檢測電路的方法和其結構 TWI453439B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2008/068402 WO2009157937A1 (en) 2008-06-26 2008-06-26 Method of forming a detection circuit and structure therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201000931A TW201000931A (en) 2010-01-01
TWI453439B true TWI453439B (zh) 2014-09-21

Family

ID=40434878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW98106224A TWI453439B (zh) 2008-06-26 2009-02-26 形成檢測電路的方法和其結構

Country Status (4)

Country Link
US (2) US8922966B2 (zh)
CN (1) CN102017382B (zh)
TW (1) TWI453439B (zh)
WO (1) WO2009157937A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5170117B2 (ja) 2010-01-18 2013-03-27 株式会社村田製作所 スイッチング制御回路及びスイッチング電源装置
JP5472247B2 (ja) * 2011-09-27 2014-04-16 株式会社デンソー 電力変換装置
CN103532102B (zh) 2013-09-26 2017-10-17 昂宝电子（上海）有限公司 用于电源变换系统的过温保护和过压保护的系统和方法
GB2530316B (en) * 2014-09-19 2017-04-26 Murata Manufacturing Co Power overload protection using hiccup mode
CN104660022B (zh) 2015-02-02 2017-06-13 昂宝电子（上海）有限公司 为电源变换器提供过流保护的系统和方法
US10050535B2 (en) * 2016-01-15 2018-08-14 Semiconductor Components Industries, Llc Power conversion efficiency using variable switching frequency
US10141735B2 (en) 2016-06-27 2018-11-27 Semiconductor Components Industries, Llc Power conversion circuit with indicator coupled to input terminal to signal condition of the controller

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6094362A (en) * 1998-04-01 2000-07-25 Compaq Computer Corporation Switched-mode power converter with triple protection in a single latch
US20050152164A1 (en) * 1999-09-24 2005-07-14 Balu Balakrishnan Method and apparatus providing a multi-function terminal for a power supply controller
TW200903214A (en) * 2007-07-12 2009-01-16 Semiconductor Components Ind Improved power supply controller and method therefor

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5796278A (en) * 1996-04-26 1998-08-18 Delco Electronics Corporaiton Circuitry for controlling load current
KR100379057B1 (ko) * 1999-04-10 2003-04-08 페어차일드코리아반도체 주식회사 버스트 모드 스위칭 모드 파워 서플라이
US6191566B1 (en) * 1999-08-26 2001-02-20 Lucent Technologies Inc. Board mountable power supply module with multi-function control pin
ATE408926T1 (de) * 2003-07-15 2008-10-15 Friwo Mobile Power Gmbh Freischwingender sperrwandler mit strom- und spannungsbegrenzung
CN2783627Y (zh) * 2004-11-29 2006-05-24 崇贸科技股份有限公司 一种切换式控制装置
US7339359B2 (en) * 2005-03-18 2008-03-04 Fairchild Semiconductor Corporation Terminal for multiple functions in a power supply
US7855903B2 (en) * 2005-05-23 2010-12-21 Texas Instruments Incorporated System and method for programming an internal parameter or feature in a power converter with a multi-function connector
US7333313B2 (en) * 2005-06-15 2008-02-19 Osram Sylvania Inc. Multiplexed temperature sensing circuit for HID lamp ballast
JP4781732B2 (ja) * 2005-06-24 2011-09-28 株式会社リコー 電源システム装置及びその制御方法
CN2834005Y (zh) * 2005-09-09 2006-11-01 瑞谷科技(深圳)有限公司 多路输出的通讯系统应用电源
JP5168927B2 (ja) * 2007-02-14 2013-03-27 株式会社リコー 半導体装置およびそのトリミング方法
JP4934491B2 (ja) * 2007-05-09 2012-05-16 株式会社リコー 過熱保護回路およびそれを具備する電子機器、ならびにその制御方法
US7830120B2 (en) * 2007-09-18 2010-11-09 Nexergy, Inc. Low side N-channel FET protection circuit
US7714553B2 (en) * 2008-02-21 2010-05-11 Mediatek Inc. Voltage regulator having fast response to abrupt load transients
JP5189929B2 (ja) * 2008-08-19 2013-04-24 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体スイッチ制御装置
JP5491223B2 (ja) * 2009-06-17 2014-05-14 セイコーインスツル株式会社 過熱保護回路及び電源用集積回路
TW201236333A (en) * 2011-02-18 2012-09-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Synchronous buck regulator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6094362A (en) * 1998-04-01 2000-07-25 Compaq Computer Corporation Switched-mode power converter with triple protection in a single latch
US20050152164A1 (en) * 1999-09-24 2005-07-14 Balu Balakrishnan Method and apparatus providing a multi-function terminal for a power supply controller
TW200903214A (en) * 2007-07-12 2009-01-16 Semiconductor Components Ind Improved power supply controller and method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
CN102017382A (zh) 2011-04-13
US20140289548A1 (en) 2014-09-25
CN102017382B (zh) 2013-10-16
US9025293B2 (en) 2015-05-05
US20110058287A1 (en) 2011-03-10
US8922966B2 (en) 2014-12-30
WO2009157937A1 (en) 2009-12-30
TW201000931A (en) 2010-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI453439B (zh) 形成檢測電路的方法和其結構
TWI482413B (zh) Ｐｗｍ控制器及其方法
US7104462B2 (en) Low noise solid-state thermostat with microprocessor controlled fault detection and reporting, and programmable set points
KR101228354B1 (ko) 전력 과부하 검출 방법 및 이를 위한 구조
TWI425733B (zh) 形成過電壓保護電路的方法及其結構
US7659706B2 (en) Current detector circuit and current-mode DC-DC converter using same
TWI455462B (zh) 準諧振電源控制器及其方法
JP5221857B2 (ja) 時間計測に基づきパラメータ／モードを選択する方法及び装置
JP6578111B2 (ja) 絶縁型のｄｃ／ｄｃコンバータおよびそのフィードバック回路、それを用いた電源装置、電源アダプタおよび電子機器
CN110808685B (zh) 多相降压调节器中的开路电流感测
US7977999B2 (en) Temperature detection circuit
JP2005333691A (ja) 過電流検出回路及びこれを有する電源装置
TWI381511B (zh) 單一接腳多功能信號偵測方法以及用於其之結構
US5892389A (en) Method and circuit for current limiting of DC-DC regulators
TWI448062B (zh) 形成交換式調整器及其結構的方法
US9601987B2 (en) Power supply apparatus
US7733155B2 (en) Low power voltage detection circuit and method therefor
US7612550B2 (en) Dropper type regulator
KR100791654B1 (ko) 전류 소스 회로 및 집적 회로
US20220182049A1 (en) Semiconductor integrated circuit device
US8446180B2 (en) Semiconductor device
US11817841B2 (en) Adaptive capacitive filter circuit
JP2011030360A (ja) 過電流検出回路