TWI580184B - 連接輸入電源與負載的智慧開關 - Google Patents

Description

連接輸入電源與負載的智慧開關 相關引用

本發明主張於2014年12月19日在美國提交的第62/094,851號臨時專利申請和於2015年3月20日在美國提交的第14/664,579號專利申請的優先權和權益，並在此包含了前述專利申請的全部內容。

本發明係有關積體電路，更具體地，有關到用於電子設備的開關。

開關被應用於電子設備，以使輸入電源與負載相連接或者斷開。這些開關通常被應用於可移動的電路板卡(例如，擴充板卡)、熱插拔存放裝置以及其它涉及到輸入電源與負載連接的應用。上述應用中一個典型的開關包括兩個埠，其中一個埠係連接至輸入電源，另一個埠係連接至負載。在一個具體應用中，開關用以使熱插拔硬碟驅動器(即本應用中的負載)從硬碟驅動器架或主機板獲取供 電。上述開關可以採用功率電晶體來實現。該功率電晶體的閘極可連接一個電容器，該電容器在啟動時進行充電。一旦充電完成，上述電容器將使功率電晶體維持在導通狀態，以使負載獲得連續的供電。

為解決輸入電源與負載的連接問題，本發明提出一種連接輸入電源與負載的智慧開關及其方法。

在一個實施例中，單片積體電路開關裝置包括：輸入接腳，接收輸入電源供電；輸出接腳，連接負載。上述單片積體電路開關裝置包括驅動電路，對功率裝置的開關操作進行控制，以使輸入電源與負載相連接或斷開。根據從單片積體電路開關裝置所接收到的指示信號，微控制器可以致能或去能單片積體電路開關裝置。

在一個實施例中，提出了一種系統包括：單片積體電路開關裝置，具有第一接腳，接收輸入電源供電；第二接腳，連接負載；第三接腳，接收致能信號，該致能信號使所述單片積體電路開關裝置中的功率裝置連接第一和第二接腳；第四接腳，輸出表示所述單片積體電路開關裝置接面溫度的溫度信號；第五接腳，輸出表示所述單片積體電路開關裝置的輸出電流的第一供電電流指示信號；以及第六接腳，輸出表示所述單片積體電路開關裝置的輸出電流的第二供電電流指示信號；以及微控制器，具有處理器和記憶體，微控制器連接至所述單片積體電路開關裝置的第 四、第五和第六接腳，並根據從上述接腳所接收到的信號而對所述開關裝置的操作進行控制。

在一個實施例中，還提出了一種方法包括：從所述單片積體電路開關裝置的第一接腳接收輸入電源供電；透過所述單片積體電路開關裝置中的功率裝置而將第一接腳上的輸入電源耦接至第二接腳；以及在所述單片積體電路開關裝置的第四接腳接收致能信號，以致能或去能功率裝置。

在一個實施例中，提出了一個系統包括：單片積體電路開關裝置，在其第一接腳接收輸入電源供電，透過所述單片積體電路開關裝置內的功率裝置而將第一接腳上的輸入電源連接至第二接腳，在耦接至功率裝置閘極的第三接腳接電容器，控制功率裝置的開關操作，根據所述單片積體電路開關裝置第四接腳上的致能信號，去能或致能功率裝置；以及單片微控制器，發送致能信號給所述單片積體電路開關裝置。

在一個實施例中，採用多個單片積體電路開關裝置並聯的方式來接收輸入電源供電。

在一個實施例中，單片積體電路開關裝置操作於獨立模式，無需微控制器。

100‧‧‧系統

101‧‧‧單片微控制器

102‧‧‧智慧開關控制電路

103‧‧‧開關裝置

104‧‧‧控制與程式邏輯

201‧‧‧功率裝置

202‧‧‧電流檢測電路

203‧‧‧電晶體

204‧‧‧比較器

205‧‧‧運算放大器

206‧‧‧溫度檢測電路

207‧‧‧控制邏輯

208‧‧‧ON/PD控制電路

210‧‧‧金屬選擇

211‧‧‧軟啟動電路

301‧‧‧微控制器

下面的附圖有助於更佳地理解接下來對本發明實施例的描述。為簡明起見，不同附圖中相同或類似的元件或結 構採用相同的附圖標記。

圖1是根據本發明一實施例的一種用於連接輸入電源和負載的系統的架構示意圖。

圖2是根據本發明一實施例的單片積體電路開關裝置的架構示意圖。

圖3是根據本發明一實施例的一種用於連接輸入電源和一個或多個負載的系統的架構示意圖。

圖4是根據本發明一實施例的操作於獨立模式的單片積體電路開關裝置的架構示意圖。

圖5所示波形對根據本發明一實施例的單片積體電路開關裝置的啟動時序進行了說明。

圖6和圖7為根據本發明一實施例的單片積體電路開關裝置在功率和電流限制下的上電波形。

圖8所示波形對根據本發明一實施例的單片積體電路開關裝置正常操作時功率裝置的開關控制進行了說明。

圖9所示波形對根據本發明一實施例的單片積體電路開關裝置的下拉模式控制進行了說明。

圖10所示波形對根據本發明一實施例的單片積體電路開關裝置操作異常時功率裝置的開關控制進行了說明。

在本說明書中，為了更佳地理解本發明的實施例，提供了大量的具體細節，比如電路、元件和方法等的例子。本領域技術人員將理解，即使缺少一些細節，本發明同樣 可以實施。另一方面，為清晰明瞭地闡述本發明，一些為本領域技術人員所熟知的細節在此不再贅述。

圖1示出根據本發明一實施例的連接輸入電源與負載的系統100的架構示意圖。圖1所示實施例中，系統100包括單片微控制器101和單片積體電路(IC)開關裝置103。所述開關裝置103是一個智慧開關，因為其受到微控制器的控制，集成了功率電晶體的驅動電路和可為微控制器提供開關及電源情況的監測電路。

在一個實施例中，所述開關裝置103是單晶片晶片，為單片積體電路。在圖1所示實施例中，所述開關裝置103有多個接腳，包括：VIN接腳，接收輸入電源電壓V_IN；以及VOUT接腳，連接負載。所述開關裝置103可包含功率裝置(見圖2，201)，比如功率場效應電晶體(FET)。該功率裝置可具有：第一端(例如，汲極)，係連接至VIN接腳；以及第二端(例如，源極)，係連接至VOUT接腳。所述開關裝置103包括功率裝置的閘極驅動電路，以在受控模式下導通或者關斷該功率裝置。當導通時，功率裝置將連接至VIN接腳的輸入電源與連接至VOUT接腳的負載相連接。在圖1所示實施例中，為便於說明，設輸入電源產生12V/60A的供電。可以理解，系統100也可以用來連接其它不同電壓及電流的輸入電源和負載。

在圖1所示實施例中，開關裝置103還包括：GOK接腳，用以指示故障(比如過溫、短路、功率裝置短路故 障)；GND接腳，連接開關裝置103至信號地；ON/PD接腳，致能/去能開關裝置103或使開關裝置103進入下拉模式；D_OC接腳，提供數位過電流指示信號；VTEMP接腳，用以指示開關裝置103的接面溫度(即所述單片積體電路的晶片溫度)；IMON接腳，用以指示開關裝置103的輸出電流值(即從VOUT接腳流出的直流電流)；電流檢測(CS)接腳，提供表示開關裝置103輸出電流值的另一個指示信號；CLREF接腳，接收限流參考信號；GATE/SS接腳，接電容器以控制功率裝置的打開速度；VDD33接腳，輸出內部(即單片積體電路開關裝置103內部)低壓差穩壓器(LDO)的輸出電壓。

在圖1所示實施例中，微控制器101包括含有多工器(MUX)、類比至數位轉換器(ADC)、數位至類比轉換器(DAC)以及控制與程式邏輯104(比如韌體、可程式設計邏輯)的智慧開關控制電路102。根據開關裝置103的狀況，微控制器101可以致能或去能開關裝置103。微控制器101可以從開關裝置103接收狀況指示信號(比如，溫度、電流檢測、電流監測和故障)。微控制器101可為任何集成類比和數位輸入/輸出接腳、可配置韌體、和/或資料獲取與處理功能的合適的通用微處理器或單片處理器。微控制器101無需特別地設計以與開關裝置103協同操作，其係由處理器和記憶體等通用的微控制器/微處理器元件所構成。有利的是，開關裝置103可受到通用微控制器的控制，而無需特別地設計專用的外部控制器來 實現開關裝置103與微控制器的介面。開關裝置103可以直接受到微控制器101的控制。

在圖1所示實施例中，微控制器101從開關裝置103接收指示信號，並據此來控制開關裝置103的操作。更具體地，開關裝置103的CS、IMON、VTEMP、D_OC和GOK接腳可與微控制器101相連接。以使微控制器101可從上述接腳接收指示信號，並進行處理。例如，微控制器101可從開關裝置103的接腳(例如，VTEMP接腳)接收指示信號(例如，接面溫度指示)，把該指示信號送至類比至數位轉換器進行類比至數位轉換，將得到的相應數位量提供給控制與程式邏輯104來進行處理。微控制器101也可以按類似的方式對輸入電源電壓V_IN和輸出電源電壓V_oUT進行檢測。更具體地，微控制器101可以透過VINSEN接腳對輸入電源電壓V_IN進行檢測，透過VOSEN接腳對輸出電源電壓V_OUT進行檢測。透過由智慧開關控制電路102中MUX和ADC所構成的通路，微控制器101可將檢測到的輸入電源電壓V_IN和輸出電源電壓V_OUT送至控制與程式邏輯104。

圖1所示實施例中，開關裝置103的GOK和D_OC接腳可以輸出數位指示信號，微控制器101可以透過數位輸入接腳來接收上述信號並透過控制與程式邏輯104而對其進行處理。在一個實施例中，開關裝置103的GOK和D_OC接腳所輸出的信號為數位量，因此，無需經過類比至數為轉換，控制與程式邏輯104便能對其進行處理。

圖1所示實施例中，微控制器101具有GOK接腳，其耦接至開關裝置103的GOK接腳。來自開關裝置103的GOK接腳的故障指示信號用以表明開關裝置103是正常操作還是發生了故障。微控制器101接收並處理來自開關裝置103的GOK接腳的故障指示信號，進而對開關裝置103進行控制。例如，當故障指示信號表明開關裝置103操作異常時，微控制器101可以使開關裝置103進入下拉模式或者去能開關裝置103。

圖1所示實施例中，微控制器101具有ON/PD接腳，耦接至開關裝置103的ON/PD接腳。透過發送致能信號至開關裝置103的ON/PD接腳，微控制器101可以致能開關裝置103。在一個實施例中，當施加到開關裝置103的ON/PD接腳上的致能信號有效時，開關裝置103被致能，即可將輸入電源與負載連接。當施加到開關裝置103的ON/PD接腳上的致能信號無效時，開關裝置103被去能，亦即，輸入電源與負載斷開。在一個實施例中，當致能信號維持在預定的位準並達到預定的時間後，開關裝置103恢復至下拉(PD)模式，下拉VOUT接腳。

在圖1所示實施例中，可對控制與程式邏輯104進行配置，以讀取或設定軟啟動限流值。基於檢測到的輸入電源電壓V_IN、輸出電源電壓V_OUT和/或系統負載調節需要，控制與程式邏輯104也可以隨時改變限流值。限流值可由智慧開關控制電路102中的數位至類比轉換器轉換成類比形式的限流參考信號，或轉化為數位編碼輸出，再由 分立式裝置轉化為類比形式。微控制器101在其CLREF接腳輸出限流參考信號(以類比或數位形式)；開關裝置103在其相應的CLREF接腳上接收上述限流參考信號。

圖1所示實施例中，微控制器101接收來自開關裝置103的兩個供電電流指示信號。第一供電電流指示信號是由開關裝置103的CS接腳輸出的電流檢測信號。在一個實施例中，該電流檢測信號是與輸出電流成比例的電流。上述電流檢測信號可用於均流和過流保護。第二供電電流指示信號是由開關裝置103在IMON接腳輸出的電流監測信號。在一個實施例中，上述電流監測信號是與輸出電流線性相關的電壓，且幅度相對較小(例如0-1.6V)。因此，在微控制器101精確檢測流過開關裝置103的功率裝置的電流時，上述電流監測信號特別有用。

出於安全、故障排除和負載均衡等各種考慮，瞭解開關裝置103的接面溫度非常有必要。相應地，在圖1所示實施例中，微控制器接收表示開關裝置103接面溫度的溫度指示信號。在一個實施例中，開關裝置103的VTEMP接腳輸出的溫度指示信號是一個與接面溫度成比例的電壓(例如，10mV/℃)。在判斷例如是否需要去能開關裝置103，觸發報警，或報告故障情況等時，程式與控制邏輯104會將接面溫度一併考慮。

圖2為根據本發明一實施例的單片積體電路開關裝置103的架構示意圖。在圖2所示實施例中，開關裝置103的功率裝置201是功率場效應電晶體(FET)。電流檢測 電路202檢測由VIN接腳流向VOUT接腳的電流。電流檢測電路202在CS接腳輸出相應的電流檢測信號，在IMON接腳輸出相應的電流監測信號。尺寸可比功率裝置201小得多(例如，1/10000)的電晶體203(例如，FET)與功率裝置201並聯連接，以對電流進行檢測。比較器204將電流檢測信號電壓與閾值電壓相比較，以檢測是否過電流，並在D_OC接腳輸出數位過電流指示信號。開關裝置103在CLREF接腳接收限流參考信號，運算放大器205將上述信號的電壓與電流檢測信號的電壓相比較，以控制功率裝置201的閘極。從而在涉及到將電路板卡插上通電的主機板等應用中限制啟動時的浪湧電流。相似地，在正常操作或者節能模式下，運算放大器205的輸出可以對功率裝置的閘極進行控制，以限制可能由輸入接腳流至輸出接腳的負載電流。在一個實施例中，運算放大器205為跨導運算放大器。

在圖2所示實施例中，低壓差穩壓器(LDO)從VIN接腳接收輸入電源電壓V_IN，在VDD33接腳(例如，3.3V輸出)提供供電電壓輸出。溫度檢測電路206檢測開關裝置103的接面溫度，並提供給控制邏輯207，控制邏輯207在VTEMP接腳輸出相應的接面溫度指示信號。在一個實施例中，控制邏輯207實現過溫鎖定的功能，在接面溫度達到溫度上限閾值(例如，145℃)時關斷開關裝置103。

在一個實施例中，控制邏輯207在GOK接腳輸出故 障指示信號，以指示短路，功率裝置201短路或開路，過溫，或其它故障情況。GOK接腳在晶片正常操作時為開漏(open drain)輸出，在檢測到晶片故障時被控制邏輯207拉低。ON/PD控制電路208透過ON/PD接腳而接收來自微控制器101的致能信號，並將致能信號送至控制邏輯207。當致能信號無效時，控制邏輯207關斷功率裝置201以斷開輸入電源和負載。在一個實施例中，當致能信號維持在預定的位準並達到預定的時間後，ON/PD控制電路208下拉VOUT接腳。

圖2所示實施例中，透過金屬選擇(見210)，GATE/SS接腳可以直接連接功率裝置201的閘極或與軟啟動電路211相連接。當GATE/SS接腳透過金屬直接連接至功率裝置201的閘極時，GATE/SS接腳可連接電容器以減小啟動時的浪湧電流。當GATE/SS接腳透過金屬而被連接至軟啟動電路211時，連接至GATE/SS接腳的電容器決定軟啟動時間。

圖3是根據本發明一實施例的連接輸入電源與一個或多個負載的系統300的架構示意圖。在圖3所示實施例中，單個輸入電源提供輸入電源電壓V_IN，並與多個並聯連接的開關裝置103相連。微控制器301分別接收來自不同開關裝置103的電流檢測信號，以單獨對每一個開關裝置進行控制和監測。

圖3所示實施例中，微控制器301分別接收來自每一個開關裝置103的電流監測信號。電流監測信號也可以透 過連接到一起或分組連接的方式而輸入微控制器302。溫度指示信號也可以採用同樣的應用方法。圖3所示例子中，微控制器301有足夠的集成數位至類比I/O口和資料獲取元件，能夠滿足多個開關裝置103的應用需求。

圖3所示實施中，兩個開關裝置103(頂部和中間)構成一組，它們並聯接收輸入電源供電並在VOUT接腳共同提供一路複合電源輸出(主通路)。另一個開關裝置103(底部)同樣並聯接收輸入電源供電，但提供單獨的一路電源輸出(輔助通路)。這使得可以從單一輸入電源電壓V_IN獲得兩個輸出電源電壓V_OUT和V_OUTA。

在並聯配置下，向微控制器101提供至少兩個供電電流指示信號是非常有意義的，因為這樣每一個開關裝置103可以分別提供電流檢測信號給微控制器101，從而可實現各自的限流程式設計。在圖3所示實施例中，來自每一個開關裝置103的CS接腳的電流檢測信號分別由微控制器301所接收。來自兩個或以上開關裝置103的IMON接腳的電流監測信號可以被接接到一起，以使得微控制器301可以確定一組開關裝置103的總輸出電流。圖3對此進行了舉例說明，其中，開關裝置103的IMON接腳被連接到一起，向微控制器101提供一個表示總輸出電流的複合電流監測信號。該複合電流監測信號由微控制器301的一個IMON接腳所接收。

圖4為根據本發明一實施例的操作在獨立模式(亦即，不受微控制器控制)下的開關裝置103的架構示意 圖。圖4所示實施例中，開關裝置103的GATE/SS接腳可接電容器，以控制功率裝置的導通程度，從而實現軟啟動。CS接腳可以接電阻器R_CS，以設定過流標誌(D_OC)的電流位準和允許流過功率裝置201(見圖2)的最大直流輸出電流。過流標誌參考位準由開關裝置103所決定。允許的最大限流參考位準可透過連接電阻器R_CL至CLREF接腳來設定。在一個實施例中，內部10uA的電流源驅動CLREF接腳，故最大的限流參考位準為10uA×R_CL。例如，在CLREF接腳的電壓係設定為1.4V的情況下，當輸出電流超過允許的最大直流輸出電流時，電阻器R_CS與電流檢測信號的乘積將高於1.4V，這時電路將進行限流，從而使上述電壓被箝制在1.4V。如果在預設的時間後過流情況仍未消除，開關裝置103將被關閉。在軟啟動時，上述限流參考位準可以自動調節至一個更低的值，以降低電流的上升速率，確保裝置的安全操作。

圖5所示波形對根據本發明一實施例的開關裝置103的啟動時序進行了說明。對於熱插拔應用，開關裝置103的VIN接腳在熱插拔過程中可能遇到電壓尖峰或電壓瞬變，例如當包含開關裝置103的電路板卡插上帶電主機板時。電壓尖峰或電壓瞬變通常是由輸入通路上的寄生電感和VIN接腳的輸入電容造成。當開關裝置103係配置為與微控制器協同操作時(如圖1)，ON/PD接腳可被微控制器拉低以關斷功率裝置201一個插入延遲時間，從而達到穩定輸入電源電壓V_IN的目的。在上述延遲時間後， ON/PD可被重新置高以使功率裝置201導通。

如圖5所示，輸入電源電壓V_IN以相對較高的速率上升。相應地，當以高變化率(亦即，高dv/dt)接通輸入電源電壓V_IN時，103內部的控制電路可將開關裝置103的閘極拉低。開關裝置103內部的LDO在VDD33接腳的輸出隨著輸入電源電壓V_IN升高。

當開關裝置103與微控制器協同操作時，微控制器可由VDD33接腳上的LDO輸出供電，也可由外部3.3V電源供電。開關裝置103中的功率裝置201被關斷，直到ON/PD接腳上的致能信號被微控制器拉高為止。當致能信號變高時，內部電荷泵對功率裝置201的閘極進行充電。一旦功率裝置201的V_GS電壓達到其閾值V_GSTH，輸出電壓開始上升。

圖6和圖7為根據本發明一實施例的開關裝置103在功率限制和軟啟動限流下的上電波形。開關裝置103的輸出電流可以受到CLREF接腳上輸入的限流參考信號的限制，以實現軟啟動。在一個實施例中，運算放大器205(見圖2)將CS接腳上的電流檢測信號電壓與CLREF接腳上的限流參考信號電壓相比較，以控制功率裝置201的閘極，從而防止輸出電流超過由限流參考信號設定的電流上限。在啟動時，限流參考信號的電壓應該設定在更低的值，以控制輸出電壓V_OUT緩慢上升。一旦輸出電壓V_OUT上升至接近輸入電源電壓V_IN，限流參考信號將隨後升高至滿值，功率裝置201的閘極電壓升高至最大值，系統準 備好從輸入電源汲取能量。

為保護開關裝置103在啟動時免於過熱，在啟動時可具有最大功率限制。在一個實施例中，CLREF接腳上的限流參考信號具有內部最大箝制，該箝制以V_IN與V_OUT的關係為依據。當V_OUT<30%V_IN時，限流參考信號被箝制在200mV；當30%V_IN<V_OUT<80%V_IN時，限流參考信號被箝制在600mV；當80%V_IN<V_OUT時，限流參考信號不被箝制。

在一個實施例中，開關裝置103的ON/PD接腳可用來控制功率裝置201的開關或選擇輸出電壓下拉模式。例如，當ON/PD接腳用於控制功率裝置201的開關時，如果ON/PD接腳上的致能信號電壓高於1.4V，功率裝置201將被打開；如果ON/PD接腳上的致能信號電壓低於1.2V，功率裝置201將被關斷。當ON/PD接腳用於輸出電壓V_OUT下拉模式的控制時，ON/PD接腳上的電壓可被箝制在約1V超過200us，例如，如果ON/PD接腳上的電壓維持在0.8V-1.2V超過200us，開關裝置103將進入下拉模式。

在一個實施例中，在LDO輸出電壓和輸入電源電壓V_IN高於欠壓鎖定(UVLO)閾值或ON/PD控制邏輯變高兩種情況任一發生後，ON/PD控制電路208(見圖2)有固定為1ms的消隱時間。在消隱期間，所有的故障檢測功能有效，所以如果沒有檢測到故障GOK接腳將被拉高，檢測到故障GOK接腳將維持為低。在消隱期間，ON/PD 接腳上的高位準信號不會使功率裝置201打開。在消隱時間的最後，如果沒有檢測到故障，ON/PD接腳將允許電路進入正常模式，以打開功率裝置201。一旦消隱時間結束且ON/PD接腳被上拉至高於1.4V的位準，內部電流源將對功率裝置201的閘極進行充電。一旦閘極電壓達到其閾值V_GSTH，輸出電壓V_OUT開始上升。輸出電壓V_OUT的上升速率與CLREF接腳的限流參考信號以及輸出電容有關。圖8所示波形對根據本發明一實施例的開關裝置103正常操作時功率裝置的開關控制進行了說明。

在一個實施例中，ON/PD接腳被5uA的內部上拉電流源拉高。當開關裝置103獨立操作(即無微控制器)時，ON/PD接腳與地之間可連接一個外部電容器。在啟動時，內部5uA電流源對該外部電容器進行充電，以實現可程式設計插入延遲。一旦ON/PD接腳上的電壓達到其導通閾值，功率裝置201可被打開。

圖9所示波形對根據本發明一實施例的開關裝置103的下拉模式控制進行了說明。在一個實施例中，當ON/PD接腳上的電壓被設定在約1V超過200us後，開關裝置103將操作於下拉模式。在下拉模式中，當功率裝置201關斷時，在固定的5ms延時後，連接至輸出的一個集成下拉源(電阻器或功率裝置)對輸出進行放電。如果ON/PD接腳上的信號被直接拉低，下拉模式將被去能，輸出電壓透過外部負載來進行放電。

圖10所示波形對根據本發明一實施例的功率裝置的 開關控制進行了說明，開關控制時接收來自開關裝置103的GOK接腳的故障指示信號。在一個實施例中，來自GOK接腳的故障指示信號是開漏、低有效信號，以指示開關裝置103的故障。當出現故障時，GOK接腳被拉低。GOK接腳透過100kΩ的上拉電阻器而被連接至LDO的輸出，即VDD33接腳。當LDO上電時，GOK接腳的輸出被置低。

在上述說明書中雖然已給出了本發明的幾個特定的實施例，但應當理解，這些實施例是用於說明目的，而非限制性的。在閱讀本說明書後，本技術領域的普通技術人員可以很容易地發現其它實施例。

103‧‧‧開關裝置

201‧‧‧功率裝置

202‧‧‧電流檢測電路

203‧‧‧電晶體

204‧‧‧比較器

205‧‧‧運算放大器

206‧‧‧溫度檢測電路

207‧‧‧控制邏輯

208‧‧‧ON/PD控制電路

210‧‧‧金屬選擇

211‧‧‧軟啟動電路

Claims (16)

1. 一種關關系統，包括：單片積體電路開關裝置，具有第一接腳，接收輸入電源供電；第二接腳，連接負載；第三接腳，接收致能信號，該致能信號使該單片積體電路開關裝置中的功率開關連接該第一和第二接腳；第四接腳，輸出表示該單片積體電路開關裝置接面溫度的溫度信號；第五接腳，輸出表示該單片積體電路開關裝置的輸出電流的第一供電電流指示信號；以及第六接腳，輸出表示該單片積體電路開關裝置的輸出電流的第二供電電流指示信號；以及微控制器，具有處理器和記憶體，該微控制器被連接至該單片積體電路開關裝置的第四、第五和第六接腳，並根據從該第四、第五和第六接腳所接收到的信號而對該開關裝置的操作進行控制。
2. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，該單片積體電路開關裝置還包括第七接腳，輸出故障指示信號，該微控制器在接收到該信號並對其進行處理後，對該單片積體電路開關裝置的操作進行控制。
3. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，功率裝置包括功率電晶體，該功率電晶體可受控制以連接或斷開該第一接腳和第二接腳。
4. 如申請專利範圍第3項所述之系統，其中，該功率電晶體為功率場效應電晶體(FET)。
5. 如申請專利範圍第4項所述之系統，其中，該功 率場效應電晶體的汲極係連接至該第一接腳，源極係連接至該第二接腳。
6. 如申請專利範圍第1項所述之系統，還包括另一個單片積體電路開關裝置，與該單片積體電路開關裝置並聯接收輸入電源供電。
7. 一種開關電路操作方法，包括：從單片積體電路開關裝置的第一接腳接收輸入電源供電；透過該單片積體電路開關裝置中的功率裝置而將第一接腳上的輸入電源耦接至第二接腳；在該單片積體電路開關裝置的第四接腳接收致能信號，以致能或去能該功率裝置；在該單片積體電路開關裝置的第六接腳輸出表示其輸出電流的第一電流指示信號；以及在該單片積體電路開關裝置的第七接腳輸出表示其輸出電流的第二電流指示信號。
8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，還包括：當輸入電源最初被連接至該第一接腳時，根據致能信號，在一個延時內去能該功率裝置，在該延時過後，根據致能信號，致能該功率裝置。
9. 如申請專利範圍第7項所述之方法，還包括：在該單片積體電路開關裝置的第五接腳接收限流參考信號；以及根據該限流參考信號，對通過該功率裝置的電流進行 限制。
10. 如申請專利範圍第7項所述之方法，還包括：將該第一電流指示信號與另一個單片積體電路開關裝置的電流指示信號相結合，獲得一個複合電流指示信號。
11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，還包括：在單片微控制器的一個接腳接收該複合電流指示信號。
12. 如申請專利範圍第10項所述之方法，還包括：在單片微控制器的其中一個接腳接收該複合電流指示信號；以及在該單片微控制器的另一個接腳接收第二電流指示信號。
13. 一種開關系統，包括：單片積體電路開關裝置，在其第一接腳接收輸入電源供電，透過該單片積體電路開關裝置內的功率裝置而將該第一接腳上的輸入電源連接至第二接腳，在耦接至該功率裝置閘極的第三接腳連接電容器，控制該功率裝置的開關操作，根據該單片積體電路開關裝置第四接腳上的致能信號，去能或致能該功率裝置，在其第六接腳輸出表示其輸出電流的第一電流指示信號，在其第七接腳輸出表示其輸出電流的第二電流指示信號；以及單片微控制器，發送致能信號給該單片積體電路開關裝置。
14. 如申請專利範圍第13項所述之系統，其中，當 輸入電源最初被連接至該第一接腳時，該單片積體電路開關裝置根據致能信號，在一個延時內去能該功率裝置，在該延時過後，根據致能信號，致能該功率裝置。
15. 如申請專利範圍第13項所述之系統，其中，該單片積體電路開關裝置接收第五接腳上的限流參考信號，對通過該功率裝置的電流進行限制。
16. 如申請專利範圍第13項所述之系統，其中，該單片微控制器在同一個接腳上接收該第一電流指示信號和另一個單片積體電路開關裝置的電流指示信號。