本申請(qǐng)是于2011年10月14日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?01110317078.2、名稱為“用于在啟動(dòng)例程期間檢測(cè)短路的設(shè)備和方法”的中國發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及檢測(cè)短路的設(shè)備和方法,更具體而言,本發(fā)明涉及用于在啟動(dòng)例程期間檢測(cè)短路的設(shè)備和方法。
背景技術(shù):
包括膝上型計(jì)算機(jī)、智能電話和其他便攜式計(jì)算設(shè)備的許多設(shè)備利用顯示屏幕來進(jìn)行用戶交互和用戶反饋。例如,智能電話通常具有包括液晶顯示(LCD)屏幕的顯示器,其允許處理器在屏幕上顯示信息和媒體。類似地,諸如個(gè)人數(shù)據(jù)助理和膝上型計(jì)算機(jī)之類的其他便攜式設(shè)備利用使用LCD作為主視覺界面的小型性質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。LCD在許多應(yīng)用中已經(jīng)變得流行和廣泛使用,這是因?yàn)槠湎鄬?duì)穩(wěn)健的性質(zhì)和日益廉價(jià)的制造。
然而,通過使用,包括像素矩陣的LCD屏幕可能通過使用和/或?yàn)E用而變得損壞。即隨著一個(gè)或多個(gè)像素被破壞,由于像素的行、列或簇在損壞之后不再正確地工作,所以整體LCD不能恰當(dāng)?shù)夭僮?。作為結(jié)果,驅(qū)動(dòng)LCD的操作的電路也不再恰當(dāng)?shù)毓ぷ?,這是因?yàn)閾p壞的像素不按期望那樣工作。進(jìn)一步地,隨著整體LCD在其像素的至少一些中被破壞,損壞的LCD然后變?yōu)槎搪?,這是因?yàn)閾p壞的像素并不展現(xiàn)與完好地工作的像素相同的電特性。如果足夠的像素或像素的特定組合變得損壞而導(dǎo)致短路,則整體設(shè)備中的另外的組件也可能由于電流可能在不期望有電流的地方流動(dòng)而損壞。從而LCD設(shè)備中的損壞的像素可能導(dǎo)致對(duì)設(shè)備中的超出損壞的LCD之外的其他組件的進(jìn)一步損壞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一些實(shí)施方式的目的在于提供用于在啟動(dòng)例程期間檢測(cè)短路的設(shè)備和方法。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式提供一種設(shè)備,其包括:顯示器;可操作以向顯示器提供電力的電源電路;以及與電源電路耦合的檢測(cè)電路,檢測(cè)電路被配置為檢測(cè)顯示器中的故障,并且被配置為響應(yīng)于檢測(cè)而中斷被提供給顯示器的電力。
在該實(shí)施方式中,優(yōu)選地,顯示器進(jìn)一步包括有源矩陣有機(jī)發(fā)光二極管顯示器。
在該實(shí)施方式中,優(yōu)選地,電源電路包括:升壓轉(zhuǎn)換器,其包括被配置為生成根據(jù)輸入電壓導(dǎo)出的第一輸出電壓的多個(gè)開關(guān);以及反相轉(zhuǎn)換器,其包括被配置為生成具有與第一輸出電壓相反的極性并且根據(jù)輸入電壓導(dǎo)出的第二輸出電壓的多個(gè)開關(guān)。
在該實(shí)施方式中,優(yōu)選地,檢測(cè)電路進(jìn)一步包括:開關(guān),其被配置為將電源電路的輸出節(jié)點(diǎn)耦合到參考節(jié)點(diǎn);比較器,其被配置為將電源的輸出節(jié)點(diǎn)上的電壓與參考電壓比較;以及中斷電路,其被配置為如果輸出節(jié)點(diǎn)上的電壓超過參考電壓則中斷電源。
在該實(shí)施方式中,優(yōu)選地,該設(shè)備進(jìn)一步包括選自下組中的一個(gè):個(gè)人數(shù)字助理、移動(dòng)計(jì)算設(shè)備、智能電話、膝上型計(jì)算機(jī)、以及臺(tái)式計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器。
在該實(shí)施方式中,優(yōu)選地,該設(shè)備進(jìn)一步包括與電源電路耦合的電池。
在該實(shí)施方式中,優(yōu)選地,該設(shè)備進(jìn)一步包括與電源電路耦合并且與顯示器耦合的處理器,處理器被配置為控制電源電路以及控制顯示器。
本發(fā)明的另一實(shí)施方式提供一種集成電路,其包括:電源電路,其被配置為在啟動(dòng)例程的第一階段期間產(chǎn)生第一節(jié)點(diǎn)上的第一電壓,并且在啟動(dòng)例程的第二階段期間產(chǎn)生第二節(jié)點(diǎn)上的第二電壓;以及檢測(cè)電路,其與第二節(jié)點(diǎn)耦合,并且被配置為在第一階段期間監(jiān)視第二節(jié)點(diǎn)上的電壓,并且如果在第一階段期間第二節(jié)點(diǎn)上的電壓超過閾值電壓則中斷電源電路的操作。
在該實(shí)施方式中,優(yōu)選地,電源電路進(jìn)一步包括雙DC-DC轉(zhuǎn)換器,其被配置為接收大約4.6伏的輸入電壓并且在第一階段之后在第一節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生大約7.0伏的電壓,并且在第二階段之后在第二節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生大約-7.0伏的電壓。
在該實(shí)施方式中,優(yōu)選地,閾值電壓包括大約300mV的電壓。
在該實(shí)施方式中,優(yōu)選地,該集成電路進(jìn)一步包括開關(guān),其可操作以在第一階段之后將檢測(cè)電路從第二節(jié)點(diǎn)解耦。
本發(fā)明的又一實(shí)施方式提供了一種電源電路,其包括:雙DC-DC轉(zhuǎn)換器,其被配置為在第一節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生第一電壓,并且在第二節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生第二電壓,兩個(gè)電壓可操作以與顯示器耦合;以及檢測(cè)電路,其被配置為監(jiān)視第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間的電流,并且如果電流超過閾值電流則中斷該電源電路的操作。
在該實(shí)施方式中,優(yōu)選地,該電源電路包括單個(gè)集成電路裸片。
在該實(shí)施方式中,優(yōu)選地,該電源電路包括多個(gè)集成電路裸片。
本發(fā)明的又一實(shí)施方式提供了一種方法,其包括:在啟動(dòng)序列期間檢測(cè)電子設(shè)備的組件中的故障;以及響應(yīng)于檢測(cè)而中斷電源啟動(dòng)序列。
在該實(shí)施方式中,優(yōu)選地,檢測(cè)故障進(jìn)一步包括檢測(cè)像素陣列中一個(gè)或多個(gè)被破壞的像素的存在。
在該實(shí)施方式中,優(yōu)選地,檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)被破壞的像素的存在進(jìn)一步包括檢測(cè)多于閾值的被破壞的像素。
在該實(shí)施方式中,優(yōu)選地,中斷進(jìn)一步包括:響應(yīng)于檢測(cè)而設(shè)置啟動(dòng)中斷檢測(cè)比特;以及導(dǎo)致處理器停止啟動(dòng)序列。
在該實(shí)施方式中,優(yōu)選地,該方法進(jìn)一步包括:在啟動(dòng)序列的第一階段期間在與組件耦合的第一節(jié)點(diǎn)上生成第一電壓;以及在第一階段期間在與組件耦合的第二節(jié)點(diǎn)上檢測(cè)電壓。
在該實(shí)施方式中,優(yōu)選地,該方法進(jìn)一步包括:如果在第一階段期間未在第二節(jié)點(diǎn)上檢測(cè)到電壓,則在啟動(dòng)序列的第二階段期間在第二節(jié)點(diǎn)上生成第二電壓。
本發(fā)明的又一方面提供一種用于功率啟動(dòng)例程的方法,其包括:使能具有耦合到電組件的第一供電節(jié)點(diǎn)和第二供電節(jié)點(diǎn)的電源電路;在啟動(dòng)例程的第一階段期間在第一電源節(jié)點(diǎn)上生成第一上升的電壓信號(hào);使能被配置為感測(cè)在第一階段期間通過電組件的電流的檢測(cè)電路;響應(yīng)于檢測(cè)到電流,禁止第一上升的電壓信號(hào)的生成;以及響應(yīng)于未檢測(cè)到電流,禁止檢測(cè)電路,以及在啟動(dòng)例程的第二階段期間在第二電源節(jié)點(diǎn)上生成第二上升的電壓信號(hào)。
在該實(shí)施方式中,優(yōu)選地,生成第一上升的電壓信號(hào)進(jìn)一步包括生成具有取決于與第一電源節(jié)點(diǎn)耦合的第一電容器的斜率的第一上升的電壓信號(hào),并且生成第二上升的電壓信號(hào)進(jìn)一步包括生成具有取決于與第一電源節(jié)點(diǎn)耦合的第二電容器的斜率的第二上升的電壓信號(hào)。
在該實(shí)施方式中,優(yōu)選地,第二電容器的大小與電組件的短路電阻相關(guān)。
在該實(shí)施方式中,優(yōu)選地,該方法進(jìn)一步包括鎖定第一上升的電壓信號(hào)的禁止,以使得啟動(dòng)例程在解鎖之前不能再次開始。
本發(fā)明的又一方面提供一種方法,其包括:在電子設(shè)備的啟動(dòng)階段期間監(jiān)視短路檢測(cè)電流;以及響應(yīng)于檢測(cè)到短路電流超過預(yù)定閾值而中斷電源啟動(dòng)序列。
附圖說明
隨著通過結(jié)合附圖參考以下詳細(xì)描述而更好地理解權(quán)利要求書的以上方面和許多伴隨優(yōu)點(diǎn),權(quán)利要求書的以上方面和許多伴隨優(yōu)點(diǎn)將變得更容易領(lǐng)會(huì),在所述附圖中:
圖1示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有帶短路檢測(cè)電路的LCD的設(shè)備的圖。
圖2示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有短路檢測(cè)電路的電源電路的電路圖。
圖3示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖2的電源電路的操作期間的電流信號(hào)的時(shí)序圖。
具體實(shí)施方式
呈現(xiàn)以下論述以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造和使用這里所公開的主題。這里所描述的一般原理可以應(yīng)用于除了下面詳細(xì)描述的實(shí)施例和應(yīng)用之外的實(shí)施例和應(yīng)用,而不與本詳細(xì)描述的精神和范圍偏離。本公開不意圖限于所示出的實(shí)施例,而是應(yīng)當(dāng)符合與這里所公開或暗示的原理和特征相一致的最廣范圍。
通過概覽的方式,這里所公開的主題可以是用于在啟動(dòng)例程期間檢測(cè)電組件中短路的設(shè)備和方法。在具有顯示平板的設(shè)備中,有時(shí)在顯示平板中出現(xiàn)的問題可能導(dǎo)致有害的短路,如果允許設(shè)備在正常啟動(dòng)例程期間完整地啟動(dòng),則該有害的短路可能導(dǎo)致對(duì)設(shè)備的其他組件的損壞。在下面所討論的實(shí)施例中,供應(yīng)給平板的電力可以按階段啟動(dòng),從而監(jiān)視可能流過平板的任何電流,這繼而可以指示平板中的短路。如果在該按階段啟動(dòng)例程期間檢測(cè)到通過平板的足夠的“泄漏”電流,則短路檢測(cè)電路可以中斷啟動(dòng)例程并且鎖定設(shè)備的操作直至可以處理平板中所檢測(cè)的短路??梢詫?duì)于不同的設(shè)備配置泄漏電流的不同閾值,并且還可以調(diào)節(jié)用于檢測(cè)任何泄漏電流的時(shí)間幀。下面更詳細(xì)地討論多種實(shí)施例的這些和其他方面。
圖1示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有帶電源電路117的顯示器150的設(shè)備的圖,該電源電路117具有短路檢測(cè)電路125。顯示器150可以包括可以根據(jù)顯示驅(qū)動(dòng)器115的控制來操作的像素陣列。在該實(shí)施例中,顯示驅(qū)動(dòng)器電路115包括可以是或可以不是相同集成電路的階段的電源電路117。在其他一些實(shí)施例中,顯示驅(qū)動(dòng)器115與電源電路117分離并且布置在分離的集成電路裸片上。進(jìn)一步地,電源電路可以包括傳統(tǒng)的雙DC-DC轉(zhuǎn)換器120,其可操作以向顯示器150提供電壓。
在數(shù)字成像中,像素(源自短語畫面元素的術(shù)語)是數(shù)字圖像中的單個(gè)點(diǎn),該點(diǎn)經(jīng)常是顯示器150中的最小可尋址的屏幕元素。當(dāng)顯示驅(qū)動(dòng)器115被用于在顯示器150上生成圖像時(shí),每個(gè)像素的地址可以對(duì)應(yīng)于其在X-Y格點(diǎn)圖案中的坐標(biāo),但也可以包括其他對(duì)角圖案。可以是小的發(fā)光二極管(LED)的每個(gè)像素可以顯示原始圖像的采樣,其中可以以不同的等級(jí)照亮每個(gè)像素以盡可能提供原始圖像的最精確的表示。每個(gè)像素的亮度可變,并且在彩色圖像顯示器中,典型地由三個(gè)或四個(gè)分量強(qiáng)度(諸如紅、綠和藍(lán),或青、品紅、黃和黑)來表示每個(gè)像素的顏色。這些像素可以一起形成經(jīng)常被稱作有源矩陣有機(jī)發(fā)光二極管(AMOLED)平板的整個(gè)顯示器150。
顯示器150(諸如計(jì)算機(jī)監(jiān)視器的屏幕)的顯示分辨率是每個(gè)維度中可以顯示的不同像素的數(shù)目。從而,常見的計(jì)算機(jī)顯示平板的LCD屏幕(例如顯示器150)可以是2048(寬)×1536(高)。對(duì)于手持設(shè)備來說,分辨率可以較小,這是因?yàn)檎w設(shè)備面積也較小。例如,手持設(shè)備的典型分辨率可以是960(高)×640(寬)。
設(shè)備100可以包括被配置為控制設(shè)備內(nèi)的每個(gè)電子組件的處理器110。從而,處理器110可以操作性地控制顯示驅(qū)動(dòng)器。如通常情形那樣,可以在單個(gè)集成電路115上實(shí)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)的多種組件,所述單個(gè)集成電路115可以包括一個(gè)或多個(gè)功能電路塊,諸如電源電路120以及短路檢測(cè)電路125。雖然在圖1中被示出為單個(gè)集成電路芯片115,但可以在兩個(gè)或更多的集成電路芯片上實(shí)現(xiàn)這些組件。設(shè)備100可以進(jìn)一步包括諸如電池或AC插入源之類的電源105。電源105提供用于包括顯示驅(qū)動(dòng)器120和處理器110的設(shè)備100的組件的多種電壓信號(hào)。
設(shè)備100可以是利用具有像素的顯示器150的個(gè)人數(shù)字助理、移動(dòng)計(jì)算設(shè)備、智能電話、膝上型計(jì)算機(jī)、桌面計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器、或任何其他設(shè)備,該像素可能被破壞而導(dǎo)致短路,該短路繼而損壞集成電路115或整個(gè)設(shè)備100內(nèi)的其他組件。如下面參照?qǐng)D2進(jìn)一步討論的那樣,短路檢測(cè)電路125可以在所導(dǎo)致的對(duì)任何組件的損壞之前檢測(cè)短路。
圖2示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的電源電路117和短路檢測(cè)電路125的電路圖。在該電路圖中,電源105可以提供輸入電源電壓Vin,該輸入電源電壓Vin可以被用于向包括電源電路117的設(shè)備100的多種組件提供電壓。輸入電壓Vin也可以與輸入電容器Cin相關(guān)聯(lián)以對(duì)電源電壓上的電壓尖峰和其他瞬態(tài)信號(hào)進(jìn)行濾波。
如圖2中所示的雙DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器117可以利用輸入電壓Vin(在該實(shí)施例中可以在2.3V到4.5V的范圍之間提供)并且通過一系列晶體管開關(guān)和電感器內(nèi)部地操縱該電壓以產(chǎn)生用于電源電路117所耦合的另外的組件的兩個(gè)相等和相反的電壓。在一個(gè)實(shí)施例中,雙DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器117產(chǎn)生大約4.6V的第一高側(cè)電壓VO1以及大約-4.9V的第二低側(cè)電壓VO2(但這也可以是-2.0V和-7.0V之間的范圍)。這可以通過用于使用升壓轉(zhuǎn)換器205和組件M1、M2、M3和L1來生成經(jīng)轉(zhuǎn)換的高側(cè)電壓的已知技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。通過已知的切換技術(shù),可以由經(jīng)耦合的處理器(諸如圖1的處理器110)來切換M1、M2和M3以產(chǎn)生比輸入電壓Vin高的經(jīng)升壓的電壓VO1。類似地,通過已知的切換技術(shù),反相升壓轉(zhuǎn)換器206也可以利用受處理器控制的切換技術(shù)來控制開關(guān)M4和M5以產(chǎn)生反相的電壓VO2。從而在操作的穩(wěn)定狀態(tài)中,VO1將是大約4.6伏而VO2將是大約-4.9伏。這些電壓被用于對(duì)圖2中簡(jiǎn)化表示為電阻Rp的平板150供電。由于DC-DC切換技術(shù)是已知的,所以在這里不會(huì)更詳細(xì)地討論升壓轉(zhuǎn)換器205和反相轉(zhuǎn)換器206的內(nèi)部操作。
在該電路中平板150被簡(jiǎn)單建模為電阻Rp。當(dāng)與整體設(shè)備中的其他組件相比時(shí),該電阻Rp非常高(至少在初始啟動(dòng)操作條件期間,這是由于陣列中的單獨(dú)像素尚未切換),并且其因此被建模為無窮大。然而,如果平板150變?yōu)閾p壞或以其他方式被破壞,則該電阻變得小得多并且與其他電組件的其他電阻某種程度上相當(dāng)。這是因?yàn)閾p壞的像素一般表現(xiàn)為跨損壞的像素的短路。如果平板150以特定方式損壞(例如一行或列中的一些或全部像素),則整體平板的等效電阻Rp甚至可能下降至接近零,并且在VO1和VO2之間建立短路。從而,如果在顯示器150中出現(xiàn)短路,則電壓節(jié)點(diǎn)VO2可以開始朝電壓VO1上升。如果該電壓VO2升高至超出閾值,則其他組件(諸如雙DC-DC轉(zhuǎn)換器117自身)可能損壞,這是因?yàn)楣收系拿姘?50表現(xiàn)為短路或非常小的電阻。
短路檢測(cè)電路125可以在轉(zhuǎn)換器117啟動(dòng)例程期間監(jiān)視該電壓節(jié)點(diǎn)VO2,以保證如果電壓VO2升高至閾值以上,則中斷轉(zhuǎn)換器啟動(dòng)例程以使得不允許發(fā)生對(duì)其他經(jīng)耦合的組件的破環(huán)。如下面進(jìn)一步描述的那樣,交錯(cuò)(staggered)啟動(dòng)例程允許通過首先只打開DC-DC轉(zhuǎn)換器117的一部分(升壓部分205)、然后在一段時(shí)間之后啟動(dòng)轉(zhuǎn)換器117的第二部分(反相部分206),來檢測(cè)短路。這是通過以下來實(shí)現(xiàn)的:在第一部分的啟動(dòng)期間通過包括晶體管M6和快速放電電阻器的快速放電電路將電壓節(jié)點(diǎn)VO2耦合到地。通過將快速放電電阻器Rfd的大小設(shè)置為與損壞的或故障的平板150相當(dāng)?shù)闹担梢酝ㄟ^平板150和通過快速放電電阻器Rfd導(dǎo)出“泄漏”電流。該泄漏電流將導(dǎo)致電壓VO2上升。通過在比較器230處將VO2與閾值電壓Vth比較,可以將中斷比特250設(shè)置為如果足夠的泄漏電流導(dǎo)致VO2升高至閾值電壓Vth以上則中斷電源電路的啟動(dòng)例程。
在一個(gè)實(shí)施例中該快速放電電阻器212可以是大約300歐姆。當(dāng)平板150變得被破壞時(shí),近似電阻Rp下降至大約3k歐姆或更低。短路檢測(cè)電路125(經(jīng)由比較器230)監(jiān)視反相供電節(jié)點(diǎn)VO2處的電壓。在這個(gè)意義下,也可以說短路檢測(cè)電路125也監(jiān)視啟動(dòng)期間通過平板150的電流,并且這樣的電流可以被定義為:
其中通過平板的電流是VO1和VO2之間的電壓差除以平板150的電阻Rp。從而通過平板150的電流的該方程將與通過由輸出電容器CO2隨時(shí)間分出的電流所減輕的通過放電電阻器Rfd流出的電流相同。針對(duì)時(shí)間求解在反相供電節(jié)點(diǎn)處的電壓,得到以下方程:
下面參照?qǐng)D3示出該電壓響應(yīng)信號(hào)VO2(t)。如可見的那樣,來自電容器的瞬態(tài)響應(yīng)隨著時(shí)間變得可忽略,因?yàn)榉€(wěn)定狀態(tài)響應(yīng)穩(wěn)定于:
從而,當(dāng)在啟動(dòng)階段期間正常地操作時(shí),平板150的相對(duì)無窮大的電阻Rp將VO2保持為可以被近似為0.0V的非常低的電壓(即相對(duì)于平板150的無窮大電阻的非常小的泄漏電流)。
然而,從該相同的方程可以看出,如果平板150被破壞(即平板的電阻由一個(gè)或多個(gè)損壞的像素而很大程度減少),則在VO1和VO2之間跨平板建立短路。于是,在一個(gè)實(shí)施例中,如果平板的電阻達(dá)到3k歐姆或更低,則可以定義平板150被破壞。從而,在Rp與RFD接近得多的情況下,VO2上的電壓不再是0.0V:
VO2=4.6*300/(3000+300)=418mV
于是在這里,當(dāng)平板150被破壞時(shí),平板150的相對(duì)電阻Rp(當(dāng)與快速放電電阻器RFD212相比時(shí))允許VO2上升至超過可接受的電壓電平。對(duì)于該實(shí)施例,可接受的電壓電平是300mV及以下。從而,可以將耦合到比較器230的參考電壓Vth設(shè)置為300mV。當(dāng)VO2上升至參考電壓Vth以上時(shí),觸發(fā)軟啟動(dòng)中斷250。該信號(hào)250禁止電源電路117,這可以典型地通過來自經(jīng)耦合的處理器210的控制過程來實(shí)現(xiàn)。為了進(jìn)一步理解電源電路117結(jié)合短路檢測(cè)電路125的操作,參照?qǐng)D3在下面示出和描述啟動(dòng)序列的時(shí)序圖。
圖3示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖2的短路檢測(cè)電路的操作期間的信號(hào)的時(shí)序圖。如上面簡(jiǎn)要提及的,當(dāng)電源電路117首先啟動(dòng)時(shí),遵循交錯(cuò)啟動(dòng)例程,其中轉(zhuǎn)換器117的升壓部分205首先接合,并且在延遲時(shí)間之后,反相部分206接合。這允許在第一啟動(dòng)部分期間檢測(cè)平板中的任何短路問題。
于是,在第一啟動(dòng)時(shí),在時(shí)刻t1,使能信號(hào)EN從低邏輯電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦哌壿嬰娖?。該信?hào)EN開始電源電路117的啟動(dòng)例程并且還觸發(fā)短路檢測(cè)電路使能信號(hào)FD。該信號(hào)FD閉合第一放電開關(guān)M6,以使得VO2通過快速放電電阻器Rfd與地耦合。從而,如果在VO2上建立任何電壓,則其將流過M6和Rfd到地。因?yàn)殡娫措娐?17尚未開始切換以在其任何輸出端上生成任何電壓(VO1或VO2),所以在該例程的開始處不存在電流流動(dòng)。
接著,在時(shí)刻t2,通過升壓?jiǎn)?dòng)信號(hào)PWD_ST使能電源電路117的升壓轉(zhuǎn)換器部分205。該啟動(dòng)信號(hào)可以表示根據(jù)適合于在VO1上產(chǎn)生4.6伏的電壓的方式而將升壓轉(zhuǎn)換器的晶體管M1、M2和M3切換為開和關(guān)的一系列控制脈沖。在所述一系列控制脈沖開始后,VO1上的電壓開始向4.6伏上升。上升所需的時(shí)間量取決于輸出電容器CO1的大小。較大的電容器將導(dǎo)致較長(zhǎng)的上升時(shí)間(例如t2和t3之間的時(shí)間)。這樣,基于該電容器的大小,可以將升壓轉(zhuǎn)換器205所允許的啟動(dòng)時(shí)間設(shè)置為期望的時(shí)間長(zhǎng)度,以保證VO1上的電壓達(dá)到4.6伏。例如,t2和t4之間的時(shí)間可以是對(duì)升壓轉(zhuǎn)換器所允許的啟動(dòng)時(shí)間。在該時(shí)間之后,在時(shí)刻t4設(shè)置來自處理器的升壓轉(zhuǎn)換器完成信號(hào)CP_ST,其指示已經(jīng)經(jīng)過足夠的時(shí)間從而VO1現(xiàn)在是4.6伏。該完成信號(hào)CP_ST還使能短路檢測(cè)電路125的比較器230。
因?yàn)楸容^器230現(xiàn)在被使能,所以完成與閾值電壓的立即的比較。如果在平板150中不存在短路,則VO2應(yīng)當(dāng)仍然在0.0伏。即使通過平板150的小量的泄漏電流仍不會(huì)導(dǎo)致VO2處的電壓大量上升。只要平板150提供足夠的電阻以將VO2保持為大約300mV以下,則啟動(dòng)例程可以繼續(xù)(例如不被中斷信號(hào)250中斷)。如果該比較導(dǎo)致確定VO2低于閾值電壓Vth,則在時(shí)刻t5,F(xiàn)D信號(hào)從高邏輯電平轉(zhuǎn)變?yōu)榈瓦壿嬰娖?,作為短路檢測(cè)方法已經(jīng)確定平板150未被破壞的指示。在FD信號(hào)關(guān)時(shí),開關(guān)M6斷開并且VO2現(xiàn)在準(zhǔn)備好通過電源電路117啟動(dòng)例程的第二階段而下降至-4.9伏。
在啟動(dòng)例程的第二階段中,反相轉(zhuǎn)換器也在時(shí)刻t5被反相啟動(dòng)信號(hào)PWD_IV接合。很類似于升壓轉(zhuǎn)換器啟動(dòng)信號(hào)PWD_ST,根據(jù)被配置為在輸出VO2上產(chǎn)生-4.9伏電壓的一系列脈沖而切換開關(guān)M4和M5。啟動(dòng)的該第二階段也持續(xù)足夠長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間(從t5到t6)以允許VO2下降至-4.9伏,并且啟動(dòng)的該第二階段至少在一些階段中取決于輸出電容器CO2的大小。進(jìn)一步地,在該階段的開始,信號(hào)PWD_IV還斷開將VO2耦合到轉(zhuǎn)換器230的正輸入端的開關(guān)231。這保證了正常操作期間的高電壓VO2(-4.9伏)不損壞比較器230。反相啟動(dòng)階段在經(jīng)過足夠的時(shí)間之后以來自處理器的完成信號(hào)CP_IV結(jié)束,以確保VO2在-4.9伏。
在軟啟動(dòng)例程結(jié)束時(shí)(例如在時(shí)刻t6),設(shè)備可以繼續(xù)正常操作,因?yàn)樵谄桨?50未檢測(cè)到短路。然而,如果由于VO2上的電壓超過閾值Vth而設(shè)置了軟啟動(dòng)比特250,則可以將設(shè)備鎖定至故障狀態(tài),直至被破壞的平板可以被維修。
上面與圖2和圖3相關(guān)的數(shù)值例子是一個(gè)實(shí)施例。也可以實(shí)施另外的閾值和配置。因?yàn)樵S多不同的平板展現(xiàn)許多不同的電特性,所以可以將參考電壓Vth設(shè)置為不同的電壓電平以提供更積極或更消極的保護(hù)方法。以上例子將參考電壓閾值設(shè)置為300mV。這可以典型地對(duì)應(yīng)于具有大約3000歐姆的被破壞的電阻的平板而電容器CO2為10μF。如果要對(duì)保護(hù)方法更積極,則可以將閾值設(shè)置為250mV,其對(duì)應(yīng)于具有大約3000歐姆(與前面相同)的被破壞的電阻的平板而具有20μF的CO2。又一例子更加積極,其中將閾值設(shè)置為175mV,其導(dǎo)致大約5000歐姆的更高的被破壞的電阻而CO2在10μF。一般來說,可以將升壓軟啟動(dòng)階段的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為保證在來自輸出電容器CO2的任何瞬態(tài)響應(yīng)消失之后VO2穩(wěn)定??梢砸蚤撝惦娮鑱肀碚髟摃r(shí)間段,在該啟動(dòng)階段期間平板可以不下降至所述閾值電阻以下:
以使得如果Rp下降至低于Rp-th,則平板150將被判斷為損壞。
雖然這里所討論的主題容易進(jìn)行多種修改和可替代構(gòu)造,但在附圖中示出并且已經(jīng)在上面詳細(xì)描述了其特定例示性實(shí)施例。然而,應(yīng)當(dāng)理解,不意圖將權(quán)利要求限制為所公開的具體形式,而是相反,本發(fā)明將覆蓋落入權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)的全部修改、可替代構(gòu)造及其等同方式。