TWI652885B - 電源管理裝置、直流對直流控制電路及其晶片致能方法 - Google Patents

電源管理裝置、直流對直流控制電路及其晶片致能方法 Download PDF

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Abstract

本發明揭露一種電源管理裝置、直流對直流控制電路及其晶片致能方法。電源管理裝置具有致能接腳，且致能接腳用以耦接第一準位控制電路。電源管理裝置包括第二準位控制電路及準位偵測電路。第二準位控制電路耦接致能接腳。準位偵測電路耦接致能接腳，且用以偵測致能接腳上的控制訊號。控制訊號來自於第一準位控制電路。控制訊號依據第一準位控制電路與第二準位控制電路之操作而具有至少三個準位。

Description

電源管理裝置、直流對直流控制電路及其晶片致能方法
本發明是與電源管理裝置有關，特別是關於一種能夠省下額外的致能接腳之設置以提升其功能擴充性的電源管理裝置、直流對直流控制電路及其晶片致能方法。
請參照圖1，圖1繪示先前技術中之電源轉換器的脈寬調變積體電路(Pulse Width Modulation Integrated Circuit,PWM IC)耦接驅動器及兩者之間的訊號傳輸之示意圖。
如圖1所示，電源轉換器1中的脈寬調變積體電路PWM IC本身可具有接腳P1~P3，其中接腳P1為一致能接腳(Enable Pin)，用以接收來自系統的輸入訊號SYS，藉以控制脈寬調變積體電路PWM IC本身處於致能(Enable)狀態或去能(Disable)狀態；接腳P2則為一控制接腳(Control Pin)，耦接驅動器DRIVER，用以傳送一致能控制訊號DRON至驅動器DRIVER，藉以控制驅動器DRIVER於致能狀態或去能狀態；接腳P3則用以在脈寬調變積體電路PWM IC處於致能狀態時輸出脈寬調變訊號PWM至驅動器DRIVER。
至於電源轉換器1中的驅動器DRIVER亦具有接腳P4~P5，其中接腳P4為致能接腳，耦接脈寬調變積體電路PWM IC的控制接腳P2，用以接收控制接腳P2所提供的致能控制訊號DRON，以控制驅動器DRIVER本身處於致能狀態或去能狀態；接腳P5為輸入接腳，耦接脈寬調變積體電路PWM IC的接腳P3，用以在驅動器DRIVER處於致能狀態時接收脈寬調 變訊號PWM。
需說明的是，當脈寬調變積體電路PWM IC的控制接腳P2所提供的致能控制訊號DRON處於高準位(High-Level)時，驅動器DRIVER會處於正常運作的致能狀態；當脈寬調變積體電路PWM IC的控制接腳P2所提供的致能控制訊號DRON處於低準位(Low-Level)時，驅動器DRIVER會處於停止運作的去能狀態。
然而，由於電源轉換器中之脈寬調變積體電路PWM IC具有的接腳數目有限，若如同上述先前技術中之脈寬調變PWM IC耗費一個獨立的控制接腳P2專門用來控制驅動器DRIVER處於致能狀態或去能狀態，則會減少一個接腳作為其他功能設定之用，如此將會對於脈寬調變積體電路PWM IC的功能擴充性造成相當大的限制。
有鑑於此，本發明提供一種電源管理裝置、直流對直流控制電路及其晶片致能方法，藉以解決先前技術所述及的問題。
本發明之一較佳具體實施例為一種電源管理裝置。於此實施例中，電源管理裝置具有致能接腳，且致能接腳用以耦接第一準位控制電路。電源管理裝置包括第二準位控制電路及準位偵測電路。第二準位控制電路耦接致能接腳。準位偵測電路耦接致能接腳，且用以偵測致能接腳上的控制訊號。控制訊號來自於第一準位控制電路。控制訊號依據第一準位控制電路與第二準位控制電路之操作而具有至少三個準位。
在本發明之一實施例中，準位偵測電路偵測到控制訊號為第一準位時，準位偵測電路控制電源管理裝置為去能狀態。
在本發明之一實施例中，準位偵測電路偵測到控制訊號為第二準位或第三準位時，準位偵測電路控制電源管理裝置為致能狀態。
在本發明之一實施例中，準位偵測電路偵測到控制訊號為第一準位或第二準位時，準位偵測電路控制電源管理裝置為去能狀態。
在本發明之一實施例中，準位偵測電路偵測到控制訊號為第三準位時，準位偵測電路控制電源管理裝置為致能狀態。
在本發明之一實施例中，第一準位控制電路包括第一電阻單元與第一控制開關，第一電阻單元之一端耦接第一操作電壓，第一電阻單元之另一端耦接第一控制開關，第一控制開關接收系統控制訊號且依據系統控制訊號進行操作。
在本發明之一實施例中，第二準位控制電路包括第二電阻單元與第二控制開關，第二電阻單元之一端耦接致能接腳與準位偵測電路，第二電阻單元之另一端耦接第二控制開關。
在本發明之一實施例中，第二準位控制電路包括電流源，電流源耦接致能接腳與準位偵測電路。
在本發明之一實施例中，第一準位控制電路包括第一電阻單元與第一控制開關，第二準位控制電路包括第二電阻單元與第二控制開關，第一控制開關與第二控制開關被控制，使得第一電阻單元與第二電阻單元形成分壓網路。
本發明之另一較佳具體實施例為一種直流對直流控制電路。於此實施例中，直流對直流控制電路包括第一準位控制電路、電源控制器及驅動器。第一準位控制電路用以提供控制訊號。電源控制器具有第一致能接腳且包括第二準位控制電路。電源控制器並透過第一致能接腳耦接第一準位控制電路。驅動器具有第二致能接腳，且第二致能接腳耦接第一準位控制電路與第一致能接腳。其中，控制訊號依據第一準位控制電路與第二準位控制電路之操作而具有至少三個準位，且電源控制器與驅動器依據控制訊號的至少三個準位來被致能或去能。
本發明之另一較佳具體實施例為一種晶片致能方法。於此實施例中，晶片致能方法應用於直流對直流控制電路。直流對直流控制電路包括第一準位控制電路、電源控制器及驅動器。電源控制器具有第一致能接腳且包括第二準位控制電路。第一致能接腳耦接第一準位控制電路。驅動器具有第二致能接腳。第二致能接腳耦接第一準位控制電路與第一致能接腳。晶片致能方法包括下列步驟：控制第一準位控制電路與第二準位控制電路之操作，使得第一準位控制電路所提供之控制訊號能具有至少三個準位；以及依據控制訊號的至少三個準位來致能或去能電源控制器與驅 動器。
相較於先前技術，於本發明的電源管理裝置、直流對直流控制電路及其晶片致能方法中，電源控制器不需額外耗費一個獨立的輸出接腳專門去控制驅動器處於致能或去能狀態，而是利用電源控制器原本接收來自系統的控制訊號之輸入接腳，以多階段致能之方式控制電源控制器與驅動器處於致能或去能狀態，所以電源控制器可以省下一個接腳作為其他功能設定之用，而能有效提升整個系統的功能擴充性。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
S10~S18‧‧‧流程步驟
1‧‧‧電源轉換器
PWM IC‧‧‧脈寬調變積體電路
P1~P5‧‧‧接腳
SYS‧‧‧來自系統的輸入訊號
DRON‧‧‧輸出訊號
PWM‧‧‧脈寬調變訊號
2‧‧‧直流對直流控制電路
20‧‧‧電源控制器
DRIVER、22‧‧‧驅動器
VEN‧‧‧控制訊號
L1~L3‧‧‧控制訊號的第一準位~第三準位
24‧‧‧第一準位控制電路
240‧‧‧系統電源序列控制單元
200‧‧‧準位偵測電路
202‧‧‧第二準位控制電路
SCS‧‧‧系統控制訊號
VPU‧‧‧操作電壓
RPU‧‧‧上拉電阻單元
Q1~Q2‧‧‧控制開關
RPL‧‧‧電源控制器的內部電阻單元
VCC‧‧‧電源控制器的電源
RVCC‧‧‧電源電阻單元
CVCC‧‧‧電源電容
N1~N3‧‧‧接點
D1~D2‧‧‧開關驅動訊號
SW1~SW2‧‧‧輸出級的兩電晶體開關
VIN‧‧‧輸入電壓
L‧‧‧輸出電感
IL‧‧‧電感電流
COUT‧‧‧輸出電容
VOUT‧‧‧輸出電壓
POR‧‧‧電源控制器的最低工作電壓準位
IS‧‧‧電流源
ON‧‧‧開啟狀態
OFF‧‧‧關閉狀態
圖1繪示先前技術中之電源轉換器的脈寬調變積體電路耦接驅動器及兩者之間的訊號傳輸之示意圖。
圖2繪示根據本發明之一實施例之電源管理裝置為直流對直流控制電路中之電源控制器之示意圖。
圖3繪示控制訊號VEN所具有之三個準位L1~L3與電源控制器20及驅動器22的致能或去能狀態之間的對應關係。
圖4繪示直流對直流控制電路之一實施例的電路示意圖。
圖5繪示圖4中之直流對直流控制電路之操作狀態的時序圖。
圖6繪示直流對直流控制電路之另一實施例的電路示意圖。
圖7繪示圖6中之直流對直流控制電路之操作狀態的時序圖。
圖8繪示根據本發明之一實施例之應用於直流對直流控制電路之晶片致能方法的流程圖。
現在將詳細參考本發明的示範性實施例，並在附圖中說明所述示範性實施例的實例。另外，在圖式及實施方式中所使用相同或 類似標號的元件/構件是用來代表相同或類似部分。
在下述諸實施例中，當元件被指為「連接」或「耦接」至另一元件時，其可為直接連接或耦接至另一元件，或可能存在介於其間的元件。術語「電路」可表示為至少一元件或多個元件，或者主動地且/或被動地而耦接在一起的元件以提供合適功能。術語「訊號」可表示為至少一電流、電壓、負載、溫度、資料或其他訊號。術語「電阻單元」可表示為至少一電阻、或包含其他元件及電阻所組成的電阻網路。術語「準位」又可稱之為「水平」，其可表示為至少一訊號所具有之電壓值或電流值的大小。
根據本發明之一較佳具體實施例為一種電源管理裝置。於此實施例中，本發明提出的電源管理裝置(Power IC)可以是與電源轉換處理相關的類比IC，例如：脈寬調變控制器(PWM Controller)、驅動器(Driver)、直流對直流控制器(DC-DC Controller)、直流對直流轉換器(DC-DC Converter)、低壓差線性穩壓器(LDO)…等，並無特定之限制。
請參照圖2，圖2繪示此實施例之電源管理裝置為直流對直流控制電路中之電源控制器之示意圖。如圖2所示，直流對直流控制電路2包括電源控制器20、驅動器22及第一準位控制電路24。於此實施例中，電源控制器20具有接腳P1~P3且驅動器22具有接腳P4~P5，其中電源控制器20之接腳P1為第一致能接腳，用以耦接第一準位控制電路24與驅動器22之接腳P4；驅動器22之接腳P4為第二致能接腳，用以耦接第一準位控制電路24與電源控制器20之接腳P1。
電源控制器20還包括耦接至接腳P1的第二準位控制電路202。第一準位控制電路24用以提供控制訊號VEN，並且控制訊號VEN會依據第一準位控制電路24與第二準位控制電路202之操作而具有至少三個準位。舉例而言，假設控制訊號VEN具有由低至高的第一準位、第二準位及第三準位，當控制訊號VEN為第一準位時，電源控制器20與驅動器22均會依據控制訊號VEN的第一準位來被去能而處於失能(Disable)狀態；當控制訊號VEN為較高的第二準位時，電源控制器20會依據控制訊號VEN的第二準位來被致能而處於致能(Enable)狀態，但驅動器22則會依據控制訊號VEN的第二 準位來被去能而仍處於失能(Disable)狀態；當控制訊號VEN為更高的第三準位時，電源控制器20與驅動器22均會依據控制訊號VEN的第三準位來被致能而處於致能(Enable)狀態。也就是說，電源控制器20與驅動器22分別被致能所需之控制訊號VEN的最低準位並不相同，於此實施例中，電源控制器20被致能所需之控制訊號VEN的最低準位為較低的第二準位，而驅動器22被致能所需之控制訊號VEN的最低準位則為較高的第三準位，但不以此為限。至於電源控制器20的另一個接腳P3則可耦接驅動器22的接腳P5，用以輸出脈寬調變訊號PWM至驅動器22。
需說明的是，當電源控制器20被去能而處於去能狀態時，可以是電源控制器20中絕大部分的元件關閉其操作而僅有少部分的元件可操作，以節省電力消耗，抑或是電源控制器20中的全部元件皆關閉其操作；當電源控制器20被致能而處於致能狀態時，則電源控制器20中的全部元件均會正常操作。同理，當驅動器22被去能而處於去能狀態時，可以是驅動器22中絕大部分的元件關閉其操作而僅有少部分的元件可操作，以節省電力消耗，抑或是驅動器22中的全部元件皆關閉其操作；當驅動器22被致能而處於致能狀態時，則驅動器22中的全部元件均會正常操作。
請參照圖3，圖3中之第一準位控制電路24所提供之控制訊號VEN具有第一準位L1~第三準位L3。需說明的是，本發明之控制訊號VEN亦可視實際需要而具有三個以上的準位，並不以此例為限。
如圖3所示，在本發明之一實施例中，第一準位L1低於第二準位L2且第二準位L2低於第三準位L3。對於電源控制器20而言，當控制訊號VEN為第一準位L1時，電源控制器20會被去能而處於去能狀態；當控制訊號VEN為第二準位L2時，電源控制器20會被致能而處於致能狀態；當控制訊號VEN為第三準位L3時，電源控制器20會被致能而處於致能狀態。對於驅動器22而言，當控制訊號VEN為第一準位L1時，驅動器22會被去能而處於去能狀態；當控制訊號VEN為第二準位L2時，驅動器22會被去能而處於去能狀態；當控制訊號VEN為第三準位L3時，驅動器22會被致能而處於致能狀態。
也就是說，當控制訊號VEN為第一準位L1時，電源控制器 20與驅動器22均會被去能而處於去能狀態；當控制訊號VEN為第二準位L2時，電源控制器20會被致能而處於致能狀態，但驅動器22仍會被去能而處於去能狀態；當控制訊號VEN為第三準位L3時，電源控制器20與驅動器22均會被致能而處於致能狀態。因此，當第一準位控制電路24所提供之控制訊號VEN之準位產生變化時，電源控制器20與驅動器22之致能或去能狀態亦會隨之改變。
接著，請參照圖4，圖4繪示直流對直流控制電路2之一實施例的電路示意圖。如圖4所示，第一準位控制電路24包括系統電源序列控制單元240、上拉電阻單元RPU與控制開關Q1。上拉電阻單元RPU與控制開關Q1串接於操作電壓VPU與接地端之間；系統電源序列控制單元240耦接控制開關Q1；上拉電阻單元RPU與控制開關Q1之間的接點N1耦接至位於電源控制器20的接腳P1與驅動器22的接腳P4之間的接點N2。電源控制器20包括準位偵測電路200及第二準位控制電路202。第二準位控制電路202包括電阻單元RPL與內部控制開關Q2。準位偵測電路200耦接至接腳P1；電阻單元RPL與內部控制開關Q2串接於接點N3與接地端之間，並且接點N3位於準位偵測電路200與接腳P1之間。
第一準位控制電路24可以是屬於系統的致能時序電路，用以控制電源控制器20。第一準位控制電路24利用操作電壓VPU，還有上拉電阻單元RPU與控制開關Q1以及電源控制器20中之第二準位控制電路202內部的電阻單元RPL與控制開關Q2切換的時序，加上用來偵測控制訊號VEN之電壓準位的準位偵測電路200，即可控制控制訊號VEN之電壓準位產生多階段的變化，進而實現多階段致能電源控制器20與驅動器22之控制。VCC代表電源控制器20的電源。
於此實施例中，根據圖3並配合圖4中之控制開關Q1與Q2的開啟(ON)或關閉(OFF)狀態，可控制電源控制器20與驅動器22處於不同的操作狀態組合，請參照表1。
如表1所示，當圖4中之控制開關Q1與Q2均處於開啟(ON)狀態時，準位偵測電路200所偵測到的控制訊號VEN之電壓準位為0伏特，亦即控制訊號VEN為第一準位L1，此時電源控制器20與驅動器22均會被去能而處於去能狀態。此時，電源控制器20可能無法輸出脈寬調變訊號PWM至驅動器22，致使驅動器22亦可能無法根據脈寬調變訊號PWM分別輸出開關驅動訊號D1及D2控制輸出級的兩電晶體開關SW1~SW2之開啟或關閉。實際上，輸出級的兩電晶體開關SW1~SW2可以是金氧半場效電晶體(MOSFET)開關，但不以此為限。
當圖4中之控制開關Q1與Q2均處於關閉(OFF)狀態時，準位偵測電路200所偵測到的控制訊號VEN之電壓準位為VPU，亦即控制訊號VEN為第三準位L3，此時電源控制器20與驅動器22均會被致能而處於致能狀態。此時，電源控制器20能夠輸出脈寬調變訊號PWM至驅動器22，而驅動器22亦可根據脈寬調變訊號PWM分別輸出開關驅動訊號D1及D2控制輸出級的兩電晶體開關SW1~SW2之開啟或關閉。
當圖4中之控制開關Q1處於開啟(ON)狀態但控制開關Q2處於關閉(OFF)狀態時，準位偵測電路200所偵測到的控制訊號VEN之電壓準位為接近0伏特，亦即控制訊號VEN為第一準位L1，此時電源控制器20與驅動器22均會被去能而處於去能狀態。此時，電源控制器20可能無法輸出脈寬調變訊號PWM至驅動器22，而驅動器22可能亦無法根據脈寬調變訊號PWM控制輸出級的兩電晶體開關SW1~SW2之開啟或關閉。
當圖4中之控制開關Q1處於關閉(OFF)狀態但控制開關Q2處於開啟(ON)狀態時，準位偵測電路200所偵測到的控制訊號VEN之電壓準位為VPU×RPL/(RPU+RPL)伏特，其大小為第二準位L2，此時電源控制器20會被致能而處於致能狀態，但驅動器22會被去能而處於去能狀態。需說明的是，當圖4中之控制開關Q1處於關閉(OFF)狀態但控制開關Q2處於開啟(ON)狀態時，電源控制器20會處於正常運作的致能狀態，但驅動器22則會處於停止 運作的去能狀態，故此時的電源控制器20與驅動器22可形成一種特殊的不對等操作狀態。
請同時參照圖4、圖5及表1，圖5繪示圖4中之直流對直流控制電路2之操作狀態的時序圖。如圖5所示，VCC代表電源控制器20的電源，POR代表電源控制器20可以開始工作的最低電壓準位。
當電源控制器20的電源VCC的電壓準位尚未達到最低電壓準位POR之前，亦即時間點T0之前，圖4中之控制開關Q1會處於開啟(ON)狀態，準位偵測電路200所偵測到的控制訊號VEN之電壓準位為0伏特，此時電源控制器20與驅動器22將會同時處於停止運作的去能狀態。
於時間點T0，電源控制器20的電源VCC的電壓準位開始超過最低電壓準位POR，圖4中之控制開關Q2會開始處於開啟(ON)狀態，控制開關Q1會維持於開啟(ON)狀態，準位偵測電路200所偵測到的控制訊號VEN之電壓準位為0伏特，此時電源控制器20與驅動器22將會同時處於去能狀態。
於時間點T1，第一準位控制電路24中之系統電源序列控制單元240所發出之系統控制訊號SCS會控制原本處於開啟(ON)狀態的控制開關Q1轉變為關閉(OFF)狀態，此時準位偵測電路200所偵測到的控制訊號VEN之電壓準位就會從原本的0伏特上升到VPU×RPL/(RPU+RPL)伏特，其大小為第二準位L2，故此時電源控制器20會由原本的去能狀態轉變為致能狀態，但驅動器22仍會處於去能狀態。由於電源控制器20此時已處於致能狀態，故電源控制器20可開始進行輸出脈寬調變訊號PWM之前的前置作業，例如自我校正與功能設定等程序，並等待著驅動器22被致能。
於時間點T2，第一準位控制電路24中之系統電源序列控制單元240所發出之系統控制訊號SCS會控制原本處於開啟(ON)狀態的控制開關Q2轉變為關閉(OFF)狀態，此時準位偵測電路200所偵測到的控制訊號VEN之電壓準位會從VPU×RPL/(RPU+RPL)上升至VPU，由於VPU為第三準位L3，所以驅動器22會由原本的去能狀態轉變為致能狀態，電源控制器20隨即開始輸出脈寬調變訊號PWM至驅動器22，電源控制器20與驅動器22會同時處於正常運作的致能狀態，此時電源控制器20能夠輸出脈寬調變訊號PWM 至驅動器22，而驅動器22亦可根據脈寬調變訊號PWM分別輸出開關驅動訊號D1及D2控制輸出級的兩電晶體開關SW1~SW2之開啟或關閉。
於時間點T3，假設電源控制器20接收到來自中央處理器或其它來源的命令訊號而進入待機節能模式，此時控制開關Q2會由關閉(OFF)狀態轉為開啟(ON)狀態，準位偵測電路200所偵測到的控制訊號VEN之電壓準位就會從VPU下降至VPU×RPL/(RPU+RPL)，由於控制訊號VEN之電壓準位VPU×RPL/(RPU+RPL)為第二準位L2，所以驅動器22會由致能狀態轉變為去能狀態，但此時電源控制器20仍處於致能狀態，所以電源控制器20可進行輸出脈寬調變訊號PWM之前的前置作業，例如自我校正與功能設定等程序，以等待著驅動器22重新被致能。
於時間點T4，假設電源控制器20又接收到來自中央處理器或其它來源的命令訊號而回到正常運作模式，此時控制開關Q2會由開啟(ON)狀態轉為關閉(OFF)狀態，準位偵測電路200所偵測到的控制訊號VEN之電壓準位就會再從VPU×RPL/(RPU+RPL)上升至VPU，所以驅動器22會再度由去能狀態轉變為致能狀態，電源控制器20隨即開始輸出脈寬調變訊號PWM至驅動器22，電源控制器20與驅動器22會再度同時處於正常運作的致能狀態，此時電源控制器20又能夠輸出脈寬調變訊號PWM至驅動器22，而驅動器22又可根據脈寬調變訊號PWM來控制輸出級的兩電晶體開關SW1~SW2之開啟或關閉。
請參照圖6，圖6繪示直流對直流控制電路2之另一實施例的電路示意圖。如圖6所示，第一準位控制電路24包括系統電源序列控制單元240、上拉電阻單元RPU與控制開關Q1。其中，上拉電阻單元RPU與控制開關Q1串接於操作電壓VPU與接地端之間；系統電源序列控制單元240耦接控制開關Q1；上拉電阻單元RPU與控制開關Q1之間的接點N1耦接至位於電源控制器20的接腳P1與驅動器22的接腳P4之間的接點N2。電源控制器20包括準位偵測電路200及第二準位控制電路202。第二準位控制電路202包括電流源IS。其中，準位偵測電路200耦接至接腳P1；電流源IS耦接於接點N3與接地端之間，並且接點N3位於準位偵測電路200與接腳P1之間。
第一準位控制電路24用以控制電源控制器20。第一準位控制電路24利用操作電壓VPU，還有上拉電阻單元RPU與控制開關Q1以及電源控制器20中之第二準位控制電路202內部的電流源IS切換的時序，加上用來偵測控制訊號VEN之電壓準位的準位偵測電路200，即可控制控制訊號VEN之電壓準位產生多階段的變化，進而實現多階段致能電源控制器20與驅動器22之控制。VCC代表電源控制器20的電源。
於此實施例中，根據圖3並配合圖6中之控制開關Q1與電流源IS的開啟(ON)或關閉(OFF)狀態，可控制電源控制器20與驅動器22處於不同的操作狀態組合，請參照表2。
如表2所示，當圖6中之控制開關Q1與電流源IS均處於開啟(ON)狀態時，準位偵測電路200所偵測到的控制訊號VEN之電壓準位為0伏特，亦即控制訊號VEN為第一準位L1，此時電源控制器20與驅動器22均會被去能而處於去能狀態。
當圖6中之控制開關Q1處於開啟(ON)狀態且電流源IS處於關閉(OFF)狀態時，準位偵測電路200所偵測到的控制訊號VEN之電壓準位為0伏特，亦即控制訊號VEN為第一準位L1，電源控制器20與驅動器22均會被去能而處於去能狀態。
當圖6中之控制開關Q1與電流源IS均處於關閉(OFF)狀態時，準位偵測電路200所偵測到的控制訊號VEN之電壓準位為VPU伏特，其大小為第二準位L2，故此時電源控制器20會被致能而處於致能狀態，但驅動器22會被去能而處於去能狀態，故電源控制器20與驅動器22之間形成了一種特殊的不對等操作狀態。
當圖6中之控制開關Q1處於關閉(OFF)狀態但電流源IS處於開啟(ON)狀態時，準位偵測電路200所偵測到的控制訊號VEN之電壓準位為 VPU+(IS x RPU)伏特，其大小為第三準位L3，此時電源控制器20與驅動器22均會被致能而處於致能狀態。
請同時參照圖6、圖7及表2，圖7繪示圖6中之直流對直流控制電路2之操作狀態的時序圖。如圖7所示，VCC代表電源控制器20的電源，POR代表電源控制器20可以開始工作的最低電壓準位。
當電源控制器20的電源VCC的電壓準位尚未達到最低電壓準位POR之前，亦即時間點T0之前，圖6中之控制開關Q1會處於開啟(ON)狀態，準位偵測電路200所偵測到的控制訊號VEN之電壓準位為0伏特，此時電源控制器20與驅動器22均會被去能而處於去能狀態。
於時間點T0，電源控制器20的電源VCC的電壓準位開始超過最低電壓準位POR，圖6中之電流源IS會處於關閉(OFF)狀態，準位偵測電路200所偵測到的控制訊號VEN之電壓準位為0伏特，此時電源控制器20與驅動器22均會被去能而處於去能狀態。
於時間點T1，第一準位控制電路24中之系統電源序列控制單元240所發出之系統控制訊號SCS會控制原本處於開啟(ON)狀態的控制開關Q1轉變為關閉(OFF)狀態，而電流源IS仍維持於關閉(OFF)狀態，此時準位偵測電路200所偵測到的控制訊號VEN之電壓準位就會從原本的0伏特上升到VPU伏特，其大小為第二準位L2，故此時電源控制器20會由原本的去能狀態轉變為致能狀態，但驅動器22仍會處於去能狀態。由於電源控制器20此時已處於致能狀態，故電源控制器20可開始進行輸出脈寬調變訊號PWM之前的前置作業，例如自我校正與功能設定等程序，並等待著驅動器22被致能。
於時間點T2，第一準位控制電路24中之系統電源序列控制單元240所發出之系統控制訊號SCS會控制原本處於關閉(OFF)狀態的電流源IS轉變為開啟(ON)狀態，此時準位偵測電路200所偵測到的控制訊號VEN之電壓準位就會從VPU伏特上升至VPU+(IS x RPU)伏特，由於VPU+(IS x RPU)為第三準位L3，所以驅動器22會由原本的去能狀態轉變為致能狀態，電源控制器20隨即開始輸出脈寬調變訊號PWM至驅動器22，電源控制器20與驅動器22會同時處於正常運作的致能狀態。
於時間點T3，假設電源控制器20接收到來自中央處理器或其它來源的命令訊號而進入待機節能模式，此時電流源IS會由開啟(ON)狀態轉為關閉(OFF)狀態，準位偵測電路200所偵測到的控制訊號VEN之電壓準位就會從VPU+(IS x RPU)伏特下降至VPU伏特，由於控制訊號VEN之電壓準位VPU為第二準位L2，所以驅動器22會由致能狀態轉變為去能狀態，但此時電源控制器20仍處於致能狀態。
於時間點T4，假設電源控制器20又接收到來自中央處理器或其它來源的命令訊號而回到正常運作模式，此時電流源IS會由關閉(OFF)狀態轉為開啟(ON)狀態，準位偵測電路200所偵測到的控制訊號VEN之電壓準位就會再從VPU伏特上升至VPU+(IS x RPU)伏特，所以驅動器22會再度由去能狀態轉變為致能狀態，電源控制器20隨即開始輸出脈寬調變訊號PWM至驅動器22，電源控制器20與驅動器22會再度同時處於正常運作的致能狀態。
本發明之另一較佳具體實施例為一種晶片致能方法。於此實施例中，晶片致能方法應用於直流對直流控制電路，但不以此為限。於實際應用中，直流對直流控制電路可包括第一準位控制電路、電源控制器及驅動器。電源控制器具有第一致能接腳且包括第二準位控制電路。第一致能接腳耦接第一準位控制電路。驅動器具有第二致能接腳。第二致能接腳耦接第一準位控制電路與第一致能接腳。
接著，請參照圖8，圖8繪示此實施例之晶片致能方法的流程圖。如圖8所示，於步驟S10中，控制第一準位控制電路與第二準位控制電路之操作，使得第一準位控制電路所提供之控制訊號能具有至少三個準位。需說明的是，第一準位控制電路所提供之控制訊號至少具有第一準位、第二準位與第三準位，其中，第一準位低於第二準位且第二準位低於第三準位。
於步驟S12中，該方法偵測控制訊號之準位。若步驟S12的偵測結果是控制訊號為第一準位，則該方法執行步驟S14，控制電源控制器處於去能狀態並控制驅動器處於去能狀態。
若步驟S12的偵測結果是控制訊號為第二準位，則該方法執 行步驟S16，控制電源控制器處於致能狀態並控制驅動器處於去能狀態。
若步驟S12的偵測結果為控制訊號為第三準位，則該方法執行步驟S18，控制電源控制器處於致能狀態並控制驅動器處於致能狀態。
至於電源轉換器的詳細電路結構與運作情形請參照前述具體實施例之文字內容、表格與圖式，於此不另行贅述。
相較於先前技術，於本發明的電源管理裝置、直流對直流控制電路及其晶片致能方法中，電源控制器不需額外耗費一個獨立的輸出接腳專門去控制驅動器處於致能或去能狀態，而是利用電源控制器原本接收來自系統的控制訊號之輸入接腳，以多階段致能之方式控制電源控制器與驅動器處於致能或去能狀態，所以電源控制器可以省下一個接腳作為其他功能設定之用，而能有效提升整個系統的功能擴充性。
藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

Claims (22)

  1. 一種電源管理裝置，具有一致能接腳，且該致能接腳用以耦接一第一準位控制電路，該電源管理裝置包括：一第二準位控制電路，耦接該致能接腳；以及一準位偵測電路，耦接該致能接腳，且用以偵測該致能接腳上的一控制訊號，其中該控制訊號來自於該第一準位控制電路，其中，該控制訊號依據該第一準位控制電路與該第二準位控制電路之操作而具有至少三個準位，該準位偵測電路偵測到該控制訊號為一第一準位或一第二準位時，該準位偵測電路控制該電源管理裝置為一去能狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電源管理裝置，其中該準位偵測電路偵測到該控制訊號為一第三準位時，該準位偵測電路控制該電源管理裝置為一致能狀態。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的電源管理裝置，其中該第一準位控制電路包括一第一電阻單元與一第一控制開關，該第一電阻單元之一端耦接一第一操作電壓，該第一電阻單元之另一端耦接該第一控制開關，該第一控制開關接收一系統控制訊號且依據該系統控制訊號進行操作。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的電源管理裝置，其中該第二準位控制電路包括一第二電阻單元與一第二控制開關，該第二電阻單元之一端耦接該致能接腳與該準位偵測電路，該第二電阻單元之另一端耦接該第二控制開關。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的電源管理裝置，其中該第二準位控制電路包括一電流源，該電流源耦接該致能接腳與該準位偵測電路。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的電源管理裝置，其中該第一準位控制電路包括一第一電阻單元與一第一控制開關，該第二準位控制電路包括一第二電阻單元與一第二控制開關，該第一控制開關與該第二控制開關被控制，使得該第一電阻單元與該第二電阻單元形成一分壓網路。
  7. 一種直流對直流控制電路，包括：一第一準位控制電路，用以提供一控制訊號；一電源控制器，具有一第一致能接腳且包括一第二準位控制電路，該電源控制器透過該第一致能接腳耦接該第一準位控制電路；以及一驅動器，具有一第二致能接腳，且該第二致能接腳耦接該第一準位控制電路與該第一致能接腳，其中，該控制訊號依據該第一準位控制電路與該第二準位控制電路之操作而具有至少三個準位，且該電源控制器與該驅動器依據該控制訊號的該至少三個準位來被致能或去能。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的直流對直流控制電路，其中該電源控制器還包括一準位偵測電路，該準位偵測電路耦接該第一致能接腳且用以在該第一致能接腳上偵測該控制訊號。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的直流對直流控制電路，其中該準位偵測電路偵測到該控制訊號為一第一準位時，該準位偵測電路控制該電 源控制器為一去能狀態。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的直流對直流控制電路，其中該準位偵測電路偵測到該控制訊號為一第二準位或一第三準位時，該準位偵測電路控制該電源控制器為一致能狀態。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的直流對直流控制電路，其中該準位偵測電路偵測到該控制訊號為一第一準位或一第二準位時，該準位偵測電路控制該驅動器為一去能狀態。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的直流對直流控制電路，其中該準位偵測電路偵測到該控制訊號為一第三準位時，該準位偵測電路控制該驅動器為一致能狀態。
  13. 如申請專利範圍第7項所述的直流對直流控制電路，其中該第一準位控制電路包括一第一電阻單元與一第一控制開關，該第一電阻單元之一端耦接一第一操作電壓，該第一電阻單元之另一端耦接該第一控制開關，該第一控制開關接收一系統控制訊號且依據該系統控制訊號進行操作。
  14. 如申請專利範圍第8項所述的直流對直流控制電路，其中該第二準位控制電路包括一第二電阻單元與一第二控制開關，該第二電阻單元之一端耦接該第一致能接腳與該準位偵測電路，該第二電阻單元之另一端耦接該第二控制開關。
  15. 如申請專利範圍第8項所述的直流對直流控制電路，其中該第二準位控制電路包括一電流源，該電流源耦接該第一致能接腳與該準位偵測電路。
  16. 如申請專利範圍第7項所述的直流對直流控制電路，其中該第一準位控制電路包括一第一電阻單元與一第一控制開關，該第二準位控制電路包括一第二電阻單元與一第二控制開關，該第一控制開關與該第二控制開關被控制，使得該第一電阻單元與該第二電阻單元形成一分壓網路。
  17. 一種晶片致能方法，應用於一直流對直流控制電路，該直流對直流控制電路包括一第一準位控制電路、一電源控制器及一驅動器，該電源控制器具有一第一致能接腳且包括一第二準位控制電路，該第一致能接腳耦接該第一準位控制電路，該驅動器具有一第二致能接腳，該第二致能接腳耦接該第一準位控制電路與該第一致能接腳，該晶片致能方法包括下列步驟：控制該第一準位控制電路與該第二準位控制電路之操作，使得該第一準位控制電路所提供之一控制訊號能具有至少三個準位；以及依據該控制訊號的該至少三個準位來致能或去能該電源控制器與該驅動器。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的晶片致能方法，還包括下列步驟：在該第一致能接腳上偵測該控制訊號。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的晶片致能方法，其中若偵測到該控制訊號為一第一準位，該方法還包括下列步驟：控制該電源控制器為一去能狀態。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的晶片致能方法，其中若偵測到該控制訊號為一第二準位或一第三準位，該方法還包括下列步驟： 控制該電源控制器為一致能狀態。
  21. 如申請專利範圍第18項所述的晶片致能方法，其中若偵測到該控制訊號為一第一準位或一第二準位，該方法還包括下列步驟：控制該驅動器為一去能狀態。
  22. 如申請專利範圍第18項所述的晶片致能方法，其中若偵測到該控制訊號為一第三準位，該方法還包括下列步驟：控制該驅動器為一致能狀態。
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