電源中的多功能的端子的製作方法

2023-09-20 23:02:30 1

專利名稱：電源中的多功能的端子的製作方法
技術領域：
本發明涉及電源，更具體來說，涉及電源中的多功能的端子。
技術背景電源廣泛用於電子設備中。 一般來說，多個不同的特徵或功能 對於電源可能是合乎需要的。這些功能包括例如功率補償、電流調 節、線路過壓保護、線路欠壓保護、外部能/斷等。但是，並非每一個功能對於特定應用(例如電子i殳備)中使用的給定電源都是必要的。 因此，例如，在一個應用中讓電源具有功率限制(或補償)功能但沒有 線路過壓保護功能可能是合乎需要的。在另一個應用中，可能希望 讓電源具有線路過壓保護功能但沒有電流調節功能。可能要求許多電子設備的設計人員或製造商根據裝置所需的特 徵或功能為各裝置提供不同類型的電源。從設計人員或製造商的觀 點來年，更便利的是能夠將相同的基本組件用於實現各種電子設備 所需的不同的電源。例如，電源可採用功率開關和控制器來實現。在這種情況中， 控制器可支持對於電源所希望的功能的 一 個或多個。電源設計人員 可能希望特定應用和/或操作條件中配置開關模式電源的電源控制 器。例如，可能存在一種在其中電源設計人員希望電源控制器具有 一種特定功能性的應用，並且可能存在一種在其中電源設計人員希 望電源控制器具有另 一種特定功能性的應用。讓電源設計人員能夠 將同樣的集成電源控制器用於這些不同的功能是便利的。發明內容在一個實施例中，提供一種具有多功能引腳的電源。連接到多 功能引腳的電路可通過不同方式來配置，使得電源提供不同的功能-例如外部電流調節器、功率限制(補償)功能、線路過壓保護、線路欠壓保護等。電源可能是開關模式電源(SMPS)裝置。根據本發明的一個實施例，電源系統包括具有一次繞組和二次 繞組的變壓器。 一次繞組經過耦合以接收輸入電壓，以及二次繞組 用於提供輸出電壓。功率塊耦合到變壓器的一次繞組，用於控制流 經一次繞組的電流。功率塊能夠以第一模式和第二模式進行工作， 其中，第一模式與第一功能關聯，以及第二模式與第二功能關聯。 功率塊包括多功能端子以及耦合到多功能端子、用於感測多功能端 子上的電壓的模式檢測電路。如果感測電壓高於預定電平，則功率 塊以第一模式進行工作，以便執行關聯的第一功能。如果感測電壓 低於預定電平，則功率塊以第二模式進行工作，以便執行關聯的第 二功能。根據本發明的另一個實施例，在具有可用於執行第一功能的第 一功能電路以及可用於執行第二功能的第二功能電路的集成電路(IC) 裝置中執行一種方法。該方法包括感測多功能端子上的電壓；如 果感測電壓高於預定電平，則激活第 一功能電路以執行第 一功能； 以及如果感測電壓低於預定電平，則激活第二功能電路以執行第二 功能。根據本發明的又一個實施例，集成電路(IC)裝置包括可用於執行 第 一功能的第 一功能電路以及可用於執行第二功能的第二功能電 路。提供一種多功能端子。電壓感測電路耦合到多功能端子，用於 感測多功能端子上的電壓。如果感測電壓高於預定電平，則激活第 一功能電路以執行第一功能。如果感測電壓低於預定電平，則激活 第二功能電路以執行第二功能。通過以下附圖、描述和權利要求，本領域的技術人員將會十分清楚本發明的重要技術優點。


為了更全面地了解本發明以及其它特徵和優點，參照以下結合附圖的描述，附圖包括圖1是根據本發明的一個實施例的電源系統的示範實現的框圖。 圖2是根據本發明的一個實施例、功率塊的一部分的部分框圖形式的示意圖。圖3是根據本發明的一個實施例、具有支持多個功能的端子的 功率塊的一部分的框圖。圖4A至4E是根據本發明的一個實施例、具有連接到配置成提 供不同功能的多功能端子的電路的電源的框圖形式的示意圖。圖5是根據本發明的一個實施例的功率塊的一種示範實現的示 意圖。圖6是根據本發明的一個實施例、 於它們的激活電路的示意圖。圖7是根據本發明的一個實施例、 的示意圖。圖8是根據本發明的一個實施例、 電路的示意圖。圖9是根據本發明的一個實施例、 能的電路的示意圖。圖IO示出跨導放大器的操作概念。圖11是根據本發明的一個實施例 塊的集成電路(IC)裝置的部分框圖形式的示意圖。
具體實施方式
通過參照附圖的圖1至圖11，透徹地了解本發明的實施例及其用於4企測模式的電路以及用 用於執行限流的功能的電路 用於執行限制功率的功能的 用於執行輸入欠壓保護的功、實現具有多功能端子的功率優點。相似標號用於各個附圖的相似及相應部分。圖1是根據本發明的一個實施例的電源系統10的示範實現的框圖。如圖所示，電源系統10包括整流器12、緩衝電路14、變壓器16、 功率塊18和反饋電路20。電源系統10在其交流(AC)主輸入端子上 接收AC電壓Vac，並在其輸出端子上向負載提供直流(DC)輸出電壓 Vout。整流器12用於對AC輸入電壓整流，以便產生DC電壓。如本 領域的技術人員了解的那樣，整流器16可採用以全波整流器配置所 設置的多個二極體來實現。DC鏈路電容器24耦合到整流器16，以 便將整流AC轉換為穩態DC線電壓。緩衝電路14用於當開關30接 通時限制開關30(在功率塊18中)的漏電壓，因而保護在其中可實現 功率塊18的集成電路(IC)裝置。變壓器16具有一次繞組26和二次 繞組28。 DC線電壓在變壓器16的一次繞組26上4是供。功率塊18可能是具有開關30和控制模塊32的開關模式電源 (SMPS)裝置。開關30可採用具有柵極、源極和漏極的功率金屬氧化 物半導體場效應電晶體(MOSFET)來實現。在一個實施例中，開關30 可包括具有內置電流感測電阻器的SenseFET。控制^f莫塊32控制開關 30的驅動。在一些實施例中，功率塊18的全部或部分可在一個或多 個集成電路(IC)裝置上實現。功率塊18具有反饋引腳Vfb(Pin4),它 在其中可接收反饋信號。功率塊18可實現或採用電流模式控制或電壓模式控制。功率塊18控制電源系統10的操作，具體來說，是控制向連接 在DC輸出端子上的負載提供電力。電源系統10可在逆向變換器或 正向變換器拓樸結構中起作用或者以該拓樸結構設置。在逆向變換 器拓樸結構中，當開關30接通時，所有能量存儲到變壓器16中， 以及當開關30斷開時，能量僅向負載傳遞或釋放。在正向變換器拓 樸結構中，存在能量到變壓器16中的存儲(除了磁激勵能量之外)， 以及當開關30接通時，立即向負載傳遞驅動能量。電源系統10是此外，將如圖52~圖55所示的4相的定子的、具有環狀的繞組、 相鄰的定子磁極的相對性的相位差為180°的電氣角的定子與圖70的結 構的轉子進行組合，由此，由於沒有線圈末端，因此可以實現小型、無 磁鐵並且低成本的電動機。此外，將如圖66、 67所示的定子與圖70的結構的轉子進行組合， 由此，使線圈末端縮短，從而可以實現小型、無;茲鐵並且低成本的電動 機，該圖66、 67所示的定子將各繞組短節距化，由此，降低繞組彼此 的重疊，縮短線圈末端，並且，各槽的電流矢量保持6相的矢量。其次，對圖70所示的轉子的繞組的配置進行說明。圖70的轉子的 繞組配置在轉子磁極的邊界部，配置在軟磁性體部的一部分。此處，對 於這樣的多磁通量屏障型的轉子來說，上述的磁通量障壁部為空間的情 況較多，有效利用該空間，能夠如圖72、圖77所示那樣配置轉子繞組。 此外，在繞組部附近的磁通量阻擋部填充樹脂等，由此，也可以使轉子 繞組的固定容易並且加強。其次，對圖70所示的轉子的繞組的配置、分布進行說明。勵磁磁 通量存在由定子繞組的電流勵磁的區間、由轉子側的繞組的電流勵磁的 區間、兩種電流混合的區間。對於定子側的繞組配置來說，利用現有的 被多相化的定子結構，能夠產生大致正弦波的磁動勢。另一方面，圖70 的轉子的繞組被配置在轉子磁極的邊界部，是集中的繞組配置。因此， 由轉子的繞組的電流引起的磁動勢的分布不是正弦波的分布，而是矩形 波性的分布。其結果是，提高轉矩脈動的增大、噪音的增大、振動的增 大的可能性。作為其具體的對策，如圖72、圖77所示，分布地對轉子 的繞組進行配置，由此，能夠產生高次諧波更少的磁動勢。此外，所分近正弦波的、高次諧波成分較少的巻繞次數。具體的巻繞次數的比率等 根據轉子形狀、繞組分布的狀態而改變，但是，以磁動勢分布接近正弦 波的方式，進行轉子形狀、繞組的分布方法、所分布的繞組的巻繞數的 選定即可。其次，對圖77的轉子進行說明。圖77的轉子對圖70的轉子追加 永久磁鐵771。如圖所示，磁鐵的磁化方向N、 S是消除由q軸電流所 導致的磁動勢的方向。作成這樣的結構，由此，可以進一步地改善電動 機的功率因數。由於與轉子繞組的作用重疊，因此也可以比較少量地、將與開關30的電流感測電阻器(Rsense)所感測的電流相關的電壓Vcs 與從反饋端子上的反饋電壓Vfb得到的信號進行比較。內部電流源40 提供電流i—1。在一個實施例中，電流i—l可具有900 pA的值。控 制電壓Vcp在功率塊18中的節點上提供。 一對二極體50和52在物壓)分離或斷開連接。在內部，控制電壓Vcp通過內部電流源CS1 40 的操作來跟隨反饋端子的電壓Vfb(Vfb=Vcp)。電阻器54和56實現分壓器，它分離控制電壓Vcp以便提供電 壓Vcp，。電壓Vcp，用於進行比4交。在一個實施例中，電阻器54和56 可分別具有2.0 KD和0.8 KCi的值。比較器42將電壓Vcp，與開關電 流感測電壓Vcs進行比較。這確定觸發器46的接通時間。觸發器46 的接通時間與電源系統10的DC輸出相關。如果DC電壓輸出過高， 則使觸發器46的接通時間更短。如果DC電壓輸出過低，則使觸發 器46的接通時間更長。在功率塊18的常規操作中，電流源40的電流i一l沿兩個通路流 入地-一個通路作為電流i—6通過二極體50，以及另一個通路作為電 流i—5通過二極體52。當輸出負載條件增加時，流經二極體50的電 流i—6減小，以及流經二極體52的電流i—5增加。在對於輸出負荷 需要最大功率時，流經二極體52的電流i—5將與流出電流源40的電 流i—1相同。流經二極體52的電流i一5(它與通過電阻器54和56的 電流相同)使控制電壓Vcp達到最大值。控制電壓Vcp的最大值在下 列條件下發生i_5=i—l，其中，Rl和R2分別是電阻器54和56的 值。Vcp(max)的值將為i—5*(R1+R2)。圖3是根據本發明的一個實施例、具有支持多個功能的多功能 (MF)端子的功率塊18的一部分的框圖。功率塊18可用於電源系統 的各種應用中。如圖所示，功率塊18包括模式檢測電路60、第一功 能電路(包括例如外部可調電流限制電路62)、第二功能電路(包括例 如欠壓比較器通/斷電路64、過壓保護通/斷電路65、啟用/禁用邏輯66、軟啟動電路68和功率補償(或功率限制)電路70)、控制電路72 以及開關30。與功率塊18中的多功能(MF)端子關聯的電路支持或提供多個功能-例如通/斷控制、電流限制、功率限制'；線路過壓保護、線路欠壓 保護、最大工作周期調節等-它們對於各種應用可能是合乎需要的。 由於並非所有功能對於各應用都是必要或希望的，所以，功率塊18可按照多個不同模式進行工作，其中，在各模式中，功率塊18提供 或支持不同的功能或功能組。在一個實施例中，功率塊18用以進行 工作的模式可能是多功能(MF)端子上的電壓電平的函數。MF端子上 的不同電壓電平可通過在MF端子上連接各種外部元件來建立。在一個實施例中，根據多功能(MF)端子上的電壓電平，存在功 率塊18的兩種模式。各模式與不同的功能或功能組關聯。參照圖3， 模式^f企測電路60感測MF端子上的電壓，以便確定功率塊18的操作 模式。模式檢測電路60可包括第一電壓傳感器電路61和第二電壓 傳感器電路63。第一電壓傳感器電路61感測MF端子上的電壓是否 處於或者低於特定電壓電平(例如0，3 V)。在一個實施例中，如果MF 端子上的電壓在啟動瞬間處於或低於特定電平，則功率塊18以第一 模式進行工作，由此支持一個功能或功能組。第二電壓傳感器電路63 感測MF端子上的電壓是否處於或者高於特定電壓電平。在一個實施 例中，如果MF端子上的電壓在啟動瞬間處於或高於特定電平，則功 率塊18以第二模式進行工作，由此支持另一個功能或功能組。模式 檢測電路60可提供一個或多個輸出信號，用於表明特定應用中的功 率塊18的操作模式，因而選擇或確定在那個應用中將由功率塊18 支持的功能(或功能組)。第 一功能電路(包括例如外部可調電流限制電路62)接收來自模式 檢測電路60的輸出信號或者通過該輸出信號來選擇。第一功能電路 提供或支持如圖所示可能是電流限制的一個功能或功能組。也就是 說，功率塊18限制流經開關模式電源(SMPS)的電流的量。在一個實施例中，可通過經由外部電阻器將功率塊18的MF端子連接到地 (GND)，來激活或選擇第一功能電路，如圖4A所示。通過這種配置， 功率塊18將電流限制到預期值。具體來說，可通過設置MF端子與 地之間連接的外部電阻器的值，來調節功率塊18的電流限制。類似地，第二功能電路(包括例如欠壓比較器通/斷電路64、過壓 保護通/斷電路65、啟用/禁用邏輯66、軟啟動電路68和功率補償電 路70)也接收來自模式檢測電路60的輸出信號或者通過該輸出信號 來選擇。第二功能電路提供或支持如圖所示可能是功率限制、線路能組。在一個實施例中，可通過經由分壓器電路將MF端子連接到輸 入電源電壓，來激活或選擇第二功能電路，如圖4B所示。通過這種 配置，功率塊18可檢測和防止欠壓條件、過壓條件和/或調節電源系 統的最大工作周期。在第二功能電路中，欠壓比較器通/斷電路64檢測線路欠壓條 件，以及過壓比較器通/斷電路65檢測線路過壓條件。在檢測到相應 條件的一種或兩種的情況下，電路64和65向啟用/禁用邏輯66提供 輸出信號。在欠壓或過壓條件的任一個存在時，啟用/禁用邏輯66通 過向控制電路72提供適當的信號來禁用電源系統10。當消除了欠壓 和過壓條件時，啟用/禁用邏輯66可啟用電源系統10。大家理解，圖3所示的第一功能電路和第二功能電路的功能只 是示範而不是要進行限制。作為對示範功能的補充或替代，可提供 或支持其它功能。第一和第二功能電路均可產生一個或多個輸出信 號。控制電路72對控制功率開關30產生開關波形。控制電路72結 合第 一功能電路和第二功能電路進行工作，以便提供或支持在各種 應用中對於電源系統10可能是合乎需要的不同功能。控制電路72 連接到第一功能電路和第二功能電路，以及接收來自其中的信號並 對這些信號進行響應。這些信號可包括從漏極端子接收的感測信號Vcs、來自啟用/禁用邏輯66的啟用/禁用信號、來自功率補償電路70 的最大峰值電流限制調節信號以及來自外部可調電流限制電路62的 外部電流限制調節信號。控制電路70還連接到反饋端子，以及接收 來自其中的反饋信號Vfb並對該反饋信號Vfb進行響應。控制電路72 對於脈寬調製(PWM)控制器的工作周期產生信號。如圖4A至圖4E所示的多功能(MF)端子的各種電路或連接將確 定或選擇功率塊18的功能。在一個實施例中，如果功率塊18的多 功能端子如圖4A所示通過外部電阻器80連接到地(GND)，則功率 塊18將功率開關30的電流限制到預期值。也就是說，通過連接多 功能端子與地之間的電阻器，功率塊18感測端子上的地電壓，因而 調用或激活電流限制功能。電流極限將由電阻器80的值來設置。如 果多功能端子如圖4B所示採用分壓器電路(包括電阻器82和84)連 接到輸入DC線路，則功率塊18提供欠壓保護、過壓保護和/或功率 開關30的最大工作周期的調節。也就是說，通過在SMPS的DC鏈 路電壓與多用引腳之間加入電阻分壓器，由於在MF端子上將感測到 正電壓，所以調用多功能狀態。如果多功能端子如圖4C所示短接到 地(GND)或者如圖4D所示短接到輸入電壓電源，則禁用功率塊18。 如果如圖4E所示在多功能端子上存在開路，則功率塊18沒有任何 外部限制地正常工作。也就是說，功率塊可提供功率補償或者輸入 欠壓保護。圖5是根據本發明的一個實施例的功率塊18的一種示範實現的 示意圖。圖5示出用於檢測功率塊18的模式的電路100、用於限制 電路的電路106、用於限制功率的電路102以及用於提供線路過壓保 護和輸入欠壓保護的電路104的示範實現的部分細節。下面參照圖6 至圖10更詳細地描述這個電路。圖6是根據本發明的一個實施例、用於檢測和激活模式的電路100 的示意圖。電路IOO通過感測功率塊18的多功能MF端子(引腳5)上 的電壓電平，來確定功率塊18的操作模式。可能存在各與相應功能或功能組關聯的兩種模式。在一個實施例中，在第一模式中，功率塊18提供或支持電流限制的功能，以及在第二模式中，功率塊18提供或支持其它功能，例如功率限制、線路過壓保護和輸入欠壓保護。在一個實施例中，電路100至少部分可能是模式檢測電路60的 一種實現。電路100具有第一節點A和第二節點B。第一節點A連接到用 於執行第一功能或功能組的電路。第二節點B連接到用於執行第二 功能或功能組的電路。電路100按照以下方式進4亍操作以便檢測和激活功率塊18的模 式。比較器COMP1將多功能(MF)端子上的電壓與參考電壓V03進 行比較。如果需要第一功能-例如電流限制，則參考電壓V03將高於 MF端子上的電壓。如果參考電壓V03更高，則比較器COMPl的輸 出為高電平。因此，接收比較器C0MP1的輸出的逆變器INV1的輸 出將為低電平。這使傳輸柵TM1導通以及傳輸柵TM2截止。傳輸 柵進行操作，使得如果柵電路被啟用(或者導通，例如採用高信號)， 則柵電路的輸入端子上的信號通過柵電路傳送(或傳遞)，並且在柵電 路的輸出端子上提供。因此，如果傳輸柵TM1導通，則它的輸出將 為低電平，因為它的輸入連接到地(GND)。來自傳輸柵TM1(通過觸 發器FF!、開關Mil和逆變器INV4)的這個低輸出電壓在開關M10 的柵極上產生高電壓。這使開關M12導通以及開關M15截止。在這 些條件下，功率塊18處於第一模式。這表示激活了電流限制功能。 第 一節點A和用於執行電流限制功能的電路106電連接到MF端子(引 腳5)。隨著開關M15截止，在MF端子與用於其它功能(例如功率限 制功能、線路過壓保護和輸入欠壓保護)的電路102、 104之間沒有連 接。因此，其它功能未被選擇或進行工作。或者，如果需要第二功能-例如功率限制、線路過壓保護或輸入 欠壓保護功能，則參考電壓V03將低於多功能(MF)端子上的電壓。 如果參考電壓V03低於MF端子上的電壓，則開關M15導通以及開關M12截止。在這些條件下，功率塊18處於第二模式。這意味著激 活了其它功能。第二節點B和用於執行功率限制功能、線路過壓保 護和輸入欠壓保護的電路102、 104電連接到MF端子(引腳5)。隨著 開關M12截止，在MF端子與用於第一功能(例如電流限制)的電路106 之間沒有連接。因此，第一功能未被選擇或進行工作。圖7是根據本發明的一個實施例、用於執行限流的功能的電路106 的示意圖。這種功能可能是合乎需要的，因為它有助於防止電源系 統10的變壓器16的飽和，因而降低變壓器的尺寸和成本。在一個 實施例中，電路106至少部分可能是第一功能電路的一種實現。如果功率塊18以第一模式進行工作，則激活電路106。在這種 情況中，第一節點A(又稱作電流限制節點)連接到多功能端子(MF)。 因此，操作內部框圖如圖7所示。外部電流限制電阻器80連4妄在MF端子上。最大電流極限可通 過改變或調節外部電阻器80的^i來改變。為了便於說明，電阻器54 和56可分別具有2.0 KQ和0.8 KQ的值。這在PWM比較器42的非 反向輸入端子上產生2.8 KQ的電阻值。通過MF端子連接到電流限 制節點A的具有X KQ的值的電阻器看起來與2.8 KQ電阻並聯，因 為二極體52和302由內部電流源40幹線(例如提供900 jli A的電流) 偏置。這種應用中使用的一種典型IC裝置可能具有2.15 A的電流 Ids。如果需要1 A的Ids電流峰值，則下式可用來得出X的值2.15 : 2.15:1=2.8KQ :XKQ, X=UKQ 。圖8是根據本發明的一個實施例、用於執行限制功率的功能的 電路102的示意圖。在一個實施例中，電路102至少部分可能是第 二功能電路的一種實現。功率塊18可配備這種功能性，以便限制控制電路72產生的開 關波形的最大工作周期，從而控制電源系統10的DC輸出。這可減 小加電期間變壓器16的飽和，以及安全地限制高輸入電壓的多餘功 率能力。在低DC輸入電壓上增加的工作周期還允許更小的輸入濾波電容。因此，限制功率的這個功能允許對電源系統10中包括變壓器 16在內的許多組件節省成本。如圖所示，電路102包括比較器COMP2和跨導放大器400。比 較器COMP2具有正輸入端子和負輸入端子。正輸入端子可連接到晶 體管M15(參見圖6)。負輸入端子連接到比較器COMP2的輸出。跨 導放大器400可連接到與內部電流源CS1 40耦合的二極體D4。跨導 放大器400可包括比較COMP2的輸出端與二極體D4之間的元件。 跨導放大器(gm)的操作概念如圖IO所示。開關Q6至Qll可提供恆定電流，它與環境條件(例如溫度)或晶 體管特性無關。開關M24、 M25、 M29、 M30實現一個或多個電流源以使跨導 放大器400進行操作。跨導放大器400的其它部分用來吸收來自開 關M24、 M25、 M29、 M30的電流。可能是恆定的流經開關M29的 電流等於流經開關M32和M35的電流之和。開關M24和M25的柵 極上的電壓可跟隨比較器COMP2的輸出端上的電壓。來自比較器 COMP2的輸出控制通過開關M32拉灌電流的數量。隨著比較器 COMP2的輸出端上的電壓增加，通過開關M32拉的電流減小。由 於開關M32和M35中流動的電流之間的關係，流經開關M32的電 流的減小引起流經開關M35的電流的增加。這使流經連接到二極體 D4的跨導放大器400的支路的電流增加。因此，通過電路102的這種配置，比較器COMP2的負輸入端子 上的電壓引起流經連接到二極體D4的跨導放大器400的支路的電流 的變化。具體來說，比較器COMP2的負輸入端子上的電壓越高，則 流經連接到二極體D4的跨導》丈大器400的支路的電流越大。如果更 大的電流流經連接到二極體D4的跨導放大器400的支路，則更小的 電流從內部電流源CS1 40流經二極體52,因而限制開關電源的最大 工作周期。因此，提供功率限制的功能。圖9是根據本發明的一個實施例、用於執行輸入欠壓保護的功能的電路104的示意圖。在一個實施例中，電路104至少部分可能 是第二功能電路的一種實現。功率塊18可配備輸入欠壓保護，以便檢測輸入線路中的欠壓條 件(即"輸入欠壓")，使得電源系統100可停止工作而沒有輸出的假 信號。提供過壓保護以便檢測電源系統10的輸入線電壓中的過壓條 件，使得電源系統可在這種導演條件下停止工作。由於功率塊18的 開關30上沒有反射電壓和開關瞬變，這允許電源系統10處理更高 的浪湧電壓。電路104可產生輸出信號，它當存在輸入欠壓條件或線路過壓 條件時使功率塊18、因而使電源系統IO停止工作。電路104可連接到電路102的比較器COMP2。比較器COMP2 的正輸入端子上的電壓可能與比較器COMP2的輸出端子上的電壓相 同(由於電壓跟隨器配置)。比較器COMP2的負輸入端子上的電壓與 比較器COMP2的輸出端子上的電壓相同，因為端子連接在一起。這 允許電路104檢測線電壓。電路104包括比較器COMP3和比較器COMP4。對於輸入欠壓V(或V065)的電壓進行比較。在實現輸入欠壓保護之後，對於系統穩 定性，比較器COMP3相對於例如0.5 V(或V5，它高於V065)的電壓 進行比較。對於線路過壓保護，比較器COMP4將比較器COMP2的 輸出端上的電壓與例如4.0 V(或V4)的電壓進行比較。在實現線路過 壓保護之後，對於系統穩定性，比較器COMP3相對於例如0.38V(或 V38，它低於V4)的電壓進行比豐交。圖11是根據本發明的一個實施例、實現具有多功能端子的功率 塊18的集成電路(IC)裝置500的部分框圖形式的示意圖。裝置500 能夠進行常規操作，以及以提供相應功能的多種模式進行工作。雖然詳細說明了本發明及其優點，但應當理解，在其中可進行 各種變更、替換及改造，而沒有背離所附權利要求書所定義的本發明的精神和範圍。也就是說，本申請中包含的論述意在用作基本描述。應當理解，具體論述可能沒有明確揭述可行的所有實施例；許 多備選方案是隱含的。也可能沒有全面說明本發明的一般性質，以 及可能沒有明確表示各特徵或元件如何可以實際上表示廣義功能或 者表示大量備選或等效元件。它們同樣隱含地包含於本公開中。在 通過面向裝置的術語來描述本發明的情況下，裝置的各元件隱含地 執行一種功能。描述或者術語都不是要限制權利要求的範圍。
權利要求
1.一種電源系統，包括具有一次繞組和二次繞組的變壓器，所述一次繞組經過耦合以便接收輸入電壓，以及所述二次繞組用於提供輸出電壓；功率塊，耦合到所述變壓器的所述一次繞組，用於控制流經所述一次繞組的所述電流，所述功率塊能夠以第一模式和第二模式進行工作，其中，所述第一模式與第一功能關聯，以及所述第二模式與第二功能關聯，所述功率塊包括多功能端子；模式檢測電路，耦合到所述多功能端子，用於感測所述多功能端子上的電壓，其中如果所述感測電壓高於預定電平，則所述功率塊以所述第一模式進行工作，以便執行所述關聯的第一功能；如果所述感測電壓低於所述預定電平，則所述功率塊以所述第二模式進行工作，以便執行所述關聯的第二功能。
2. 如權利要求l所述的系統，其特徵在於，所述功率塊包括第一功能電路，可用於執^"所述第一功能；以及 第二功能電路，可用於執行所述第二功能。
3. 如權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述功率塊在集成 電路(IC)裝置上實現。
4. 如權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述功率塊包括耦 合到所述變壓器的所述一次繞組的開關，所述開關具有柵極、源極和漏極o
5. 如權利要求4所述的系統，其特徵在於，開關包括金屬氧化 物半導體場效應電晶體。
6. 如權利要求4所述的系統，其特徵在於，所述功率塊包括用 於控制所述開關的工作周期的控制器。
7. 如權利要求l所述的系統，其特徵在於 所述第一功能包括電流限制功能、功率限制功能、過壓保護或輸入欠壓保護中的至少一個；以及所述第二功能包括所述電流限制功能、所述功率限制功能、過 壓保護和輸入欠壓保護中的至少另 一個。
8. 如權利要求1所述的系統，其特徵在於，包括可用於向所述 功率塊提供反饋信號的反饋電路。
9. 如權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述功率塊採用電 流模式控制。
10. —種集成電路(IC)裝置，包括 第一功能電路，可用於執行第一功能； 第二功能電路，可用於執行第二功能； 多功能端子；以及電壓感測電路，耦合到所述多功能端子，用於感測所述多功能 端子上的電壓，其中如果所述感測電壓高於預定電平，則激活所述第一功能電路以 執行所述第一功能；如果所述感測電壓低於所述預定電平，則激活所述第二功能電 路以執行所述第二功能。
11. 如權利要求10所述的IC裝置，其特徵在於，包括具有柵 極、源極和漏極的開關。
12. 如權利要求11所述的IC裝置，其特徵在於，包括用於控 制所述開關的工作周期的控制器。
13. 如權利要求11所述的IC裝置，其特徵在於，所述開關包 括金屬氧化物半導體場效應電晶體。
14. 如權利要求10所述的IC裝置，其特徵在於，包括可用於 接收反饋信號的反饋端子。
15. 如權利要求IO所述的IC裝置，其特徵在於所述第一功能包括電流限制功能、功率限制功能、過壓保護和 輸入欠壓保護中的至少一個；以及所述第二功能包括所述電流限制功能、所述功率限制功能、過壓保護和輸入欠壓保護中的至少另 一個。
16. 在具有可用於執行第一功能的第一功能電路以及可用於執 行第二功能的第二功能電路的集成電路(IC)裝置中執行的 一種方法， 所述方法包括感測多功能端子上的電壓；如果所述感測電壓高於預定電平，則激活所述第一功能電路以 執行所述第一功能；以及如果所述感測電壓低於所述預定電平，則激活所述第二功能電 路以執行所述第二功能。
17. 如權利要求16所述的方法，其特徵在於 所述第一功能包括電流限制功能、功率限制功能、過壓保護和輸入欠壓保護中的至少一個；以及所述第二功能包括所述電流限制功能、所述功率限制功能、過 壓保護和輸入欠壓保護中的至少另一個。
全文摘要
集成電路(IC)裝置包括可用於執行第一功能的第一功能電路以及可用於執行第二功能的第二功能電路。提供一種多功能端子。電壓感測電路耦合到多功能端子，用於感測多功能端子上的電壓。如果感測電壓高於預定電平，則激活第一功能電路以執行第一功能。如果感測電壓低於預定電平，則激活第二功能電路以執行第二功能。
文檔編號H02M7/00GK101228685SQ200680017349
公開日2008年7月23日 申請日期2006年3月16日 優先權日2005年3月18日
發明者E-S·金, J·崔 申請人:美國快捷半導體有限公司