專(zhuān)利名稱(chēng)：基于時(shí)間測(cè)量來(lái)選擇參數(shù)/模式的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及電子電路，并且更具體地說(shuō)，本發(fā)明 涉及其中設(shè)置功能參數(shù)和/或操作方式的集成電路。
背景技術(shù)：
集成電路可用于許多目的和應(yīng)用。為了提供增加的靈活性，電路設(shè)計(jì)者有時(shí)把集成電路設(shè)計(jì)成具有各種不同的操作模式和/或具有利用各種不同操作參數(shù)來(lái)運(yùn)行的能力。為了在集成電路中設(shè)置不同的功能參數(shù)和/或操作模式，集成電路芯片典型地被設(shè)計(jì)并被制造成在包裝(packaging)中具有附加的一個(gè)或多個(gè)引腳(pin)，附加的電路元件或信號(hào)可耦合到所述引腳，以便設(shè)置或選擇集成電路的期望功能參數(shù)和/或操作模式。在替換方案中，對(duì)于被直接設(shè)計(jì)到集成電路的電路中的每個(gè)特定的功能參數(shù)和操作模式，可利用不同的集成電路來(lái)設(shè)計(jì)或制造單獨(dú)的產(chǎn)品部件。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種集成控制電路，包括耦合到一個(gè)端子的調(diào)節(jié)器，所述調(diào)節(jié)器在一時(shí)間段中對(duì)要耦合到所述端子的電容器進(jìn)行充電；耦合到所述端子的第一比較器，所述第一比較器被稱(chēng)合用于提供對(duì)所述電容器上的電壓何時(shí)達(dá)到第一閾值電壓進(jìn)行指示的輸出；耦合到所述端子的第二比較器，所述第二比較器被耦合用于提供對(duì)所述電容器上的電壓何時(shí)達(dá)到第二閾值電壓進(jìn)行指示的輸出；以及計(jì)數(shù)器，被耦合為響應(yīng)于所述第一比較器的指示了已經(jīng)達(dá)到所述第一閾值的輸出而開(kāi)始計(jì)數(shù)，并響應(yīng)于所述第二比較器的指示了已經(jīng)達(dá)到所述第二閾值的輸出而停止計(jì)數(shù)，其中，所述計(jì)數(shù)器被耦合用于提供表示在所述時(shí)間段中所述電容器的電容值的輸出，并且其中，所述集成控制電路在所述端子處從所述電容器接收偏置電流，用以提供在所述時(shí)間段結(jié)束之后操作所述集成控制電路的電力。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種一種電源的集成控制電路，所述集成電路包括端子，所述端子要被耦合到所述電源的反饋回路的電容器；閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路，閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路耦合到所述端子，用于在一時(shí)間段中確定所述電容器的電容值；參數(shù)/模式選擇電路，所述參數(shù)/模式選擇電路耦合到所述閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路，用于響應(yīng)于所述電容值而確定所述時(shí)間段中所述集成電路的多個(gè)參數(shù)/模式之一，其中，在所述時(shí)間段結(jié)束后，所述集成控制電路在所述電子處從所述電容器接收反饋回路補(bǔ)償；以及，驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成器，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成器被耦合用于響應(yīng)于在所述端子處接收的反饋信號(hào)而控制被包括在所述電源中的開(kāi)關(guān)的切換，從而調(diào)節(jié)從所述電源的輸入端到所述電源的輸出端的能量轉(zhuǎn)移。


通過(guò)舉例的方式詳細(xì)地舉例說(shuō)明本發(fā)明，并且本發(fā)明不限制在附圖中。圖I是包含在電源中的集成電路的實(shí)施例的示意圖，其中按照本發(fā)明的教導(dǎo)基于時(shí)間測(cè)量來(lái)設(shè)置參數(shù)/模式。圖2是包含于電源中的集成電路的實(shí)施例的另一個(gè)示意圖，其中按照本發(fā)明的教導(dǎo)基于時(shí)間測(cè)量來(lái)設(shè)置參數(shù)/模式。圖3是耦合到多功能電容器的集成電路的實(shí)施例的示意圖，其中按照本發(fā)明的教導(dǎo)在初始化期間測(cè)量多功能電容器的信號(hào)，以選擇參數(shù)/模式。圖4是顯示對(duì)于按照本發(fā)明教導(dǎo)的集成電路的實(shí)施例在初始化周期期間的時(shí)間測(cè)量的圖表。
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圖5是耦合到多功能電容器的集成電路的實(shí)施例的另一個(gè)示意圖，其中按照本發(fā)明的教導(dǎo)在初始化期間測(cè)量多功能電容器的信號(hào)，以選擇參數(shù)/模式。圖6是顯示對(duì)于按照本發(fā)明教導(dǎo)的集成電路的實(shí)施例在初始化周期期間的時(shí)間測(cè)量的另一個(gè)圖表。圖7是耦合到多功能電容器的集成電路的實(shí)施例的又一個(gè)示意圖，其中按照本發(fā)明的教導(dǎo)在初始化期間測(cè)量多功能電容器的信號(hào)，以選擇參數(shù)/模式。
具體實(shí)施例方式披露了一種集成電路的實(shí)施例，其中利用時(shí)間測(cè)量來(lái)設(shè)置參數(shù)/模式。在下面的描述中，闡述了許多細(xì)節(jié)，以提供對(duì)本發(fā)明的徹底了解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，不必采用特定細(xì)節(jié)來(lái)實(shí)踐本發(fā)明，這是顯而易見(jiàn)的。沒(méi)有詳細(xì)地描述與實(shí)施有關(guān)的公知方法，以免模糊本發(fā)明。遍及本說(shuō)明書(shū)中的對(duì)于“一個(gè)實(shí)施例”或“一實(shí)施例”的提及意味著結(jié)合該實(shí)施例所描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。因而，在本說(shuō)明書(shū)各處出現(xiàn)的短語(yǔ)“對(duì)于一個(gè)實(shí)施例”或“在一實(shí)施例中”沒(méi)有必要全部涉及同一個(gè)實(shí)施例。此外，按照本發(fā)明的教導(dǎo)，可以在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中以任何適當(dāng)?shù)姆绞絹?lái)組合如下所述的和/或附圖中所示的具體特征、結(jié)構(gòu)、特性、組合和/或變形。如將要討論的，按照本發(fā)明的教導(dǎo)，可以在初始化周期期間在模式選擇或功能參數(shù)說(shuō)明設(shè)置周期期間為集成電路的實(shí)施例選擇功能參數(shù)或操作模式。對(duì)于一個(gè)實(shí)施例，節(jié)省了與在芯片包裝上具有附加的專(zhuān)用引腳有關(guān)的成本或者與具有單獨(dú)的產(chǎn)品部件號(hào)用于對(duì)各種不同設(shè)備功能參數(shù)說(shuō)明或操作模式進(jìn)行尋址有關(guān)的費(fèi)用。例如，通過(guò)利用基本上固定的或已知的預(yù)定電流來(lái)測(cè)量在現(xiàn)有引腳上改變電壓所需的時(shí)間，或者通過(guò)測(cè)量在固定時(shí)間內(nèi)利用某個(gè)電壓來(lái)改變那個(gè)引腳上的電壓所需的電流，利用現(xiàn)有引腳可以選擇設(shè)備功能參數(shù)說(shuō)明。因此，通過(guò)選擇例如耦合到集成電路的引腳的多功能電容器的電容值，可以利用單個(gè)部件提供從多個(gè)功能參數(shù)和/或操作模式中的選擇，其中在正常操作期間，多功能電容器具有除了設(shè)置功能參數(shù)、操作模式或其他設(shè)備特性之外的正常功能。例如，按照本發(fā)明的教導(dǎo)，在正常集成電路操作期間所使用的同一 VCC引腳去耦電容器或反饋引腳回路(loop)補(bǔ)償電容器也可以被用作初始化期間的參數(shù)/模式選擇電容器。為了舉例說(shuō)明，圖I示出了包含于電源中的示例集成電路，其中按照本發(fā)明的教導(dǎo)基于時(shí)間測(cè)量來(lái)設(shè)置參數(shù)/模式。圖I所舉例說(shuō)明的電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)被稱(chēng)為回掃調(diào)節(jié)器(flyback regulator)。應(yīng)當(dāng)理解的是,存在許多的轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與配置,并且圖I所示的回掃拓?fù)鋬H用于舉例說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的原理，按照本發(fā)明教導(dǎo)，所述原理同樣可應(yīng)用于其他類(lèi)型的拓?fù)洹Ｔ趫DI中，電源101包括耦合在電源101的輸入107與輸出109之間的能量轉(zhuǎn)移(energy transfer)元件105。所示出的示例性能量轉(zhuǎn)移元件105是具有兩個(gè)線圈的變壓器，包括輸入上的初級(jí)線圈127和輸出上的次級(jí)線圈129。在其他的示例中，按照本發(fā)明的教導(dǎo)，能量轉(zhuǎn)移元件105可以包括不同數(shù)目的線圈。在舉例說(shuō)明的示例中，輸入107是未調(diào)節(jié)的寬量程(wide-range)高電壓(HV)直流(DC)輸入，而輸出109是耦合到負(fù)載134的DC輸出。負(fù)載134可以是固定負(fù)載或者可以是具有變化量值的負(fù)載。

如所示出的，集成電路103耦合到初級(jí)線圈127。對(duì)于一個(gè)實(shí)施例，集成電路103是切換調(diào)節(jié)器，其包括耦合在集成電路103的漏極D端和源極S端之間的內(nèi)部開(kāi)關(guān)。內(nèi)部控制器電路在此示例中也被包含在集成電路103中，以控制開(kāi)關(guān)的切換。在另一個(gè)示例中，應(yīng)當(dāng)注意，內(nèi)部開(kāi)關(guān)還可以是外部開(kāi)關(guān)，其按照本發(fā)明的教導(dǎo)與集成電路103隔開(kāi)。在操作中，集成電路103中的開(kāi)關(guān)被切換，以調(diào)節(jié)通過(guò)能量轉(zhuǎn)移元件105從輸入107到輸出109的能量轉(zhuǎn)移。對(duì)于一個(gè)實(shí)施例，圖I的集成電路103中開(kāi)關(guān)的操作在輸出端上產(chǎn)生整流器二極管117中的脈動(dòng)電流，利用電容器119對(duì)所述脈動(dòng)電流進(jìn)行濾波，以便在DC輸出109上產(chǎn)生基本上恒定的輸出電壓或者在負(fù)載134上產(chǎn)生基本上恒定的輸出電流。在輸出109上包括齊納二極管121和電阻器123的反饋電路用于經(jīng)由光耦合器113向集成電路103提供反饋信號(hào)。光耦合器113在電源101的輸入107與輸出109之間提供某種隔離(絕緣)。如舉例說(shuō)明的示例中所示的，集成電路103經(jīng)由使能EN端而接收來(lái)自輸出109的反饋信號(hào)。按照本發(fā)明的教導(dǎo)，由集成電路103利用經(jīng)由EN端所接收的反饋信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)電源101的輸出109。對(duì)于一個(gè)實(shí)施例，多功能電容器C-211還耦合到集成電路103的旁路BP (bypass)端。在舉例說(shuō)明的示例中，利用多功能電容器CmfIII在正常操作期間為集成電路103提供電源去耦功能。例如，集成電路103內(nèi)的內(nèi)部電路接收來(lái)自多功能電容器CmfIII的功率或偏置電流，以便在調(diào)節(jié)輸出109的同時(shí)在正常操作期間對(duì)該電路進(jìn)行操作。如將討論的那樣，按照本發(fā)明的教導(dǎo)，圖I的示例中的多功能電容器CmfIII的附加功能在于，由集成電路103將它用于在初始化周期期間選擇集成電路103的參數(shù)/模式。在這個(gè)初始化周期期間可以選擇的功能參數(shù)和/或操作模式的示例包括峰值電流極限電平、操作頻率、最大操作頻率、熱擊穿閾值等等。按照本發(fā)明的教導(dǎo)，在初始化期間選擇了參數(shù)/模式之后，多功能電容器CmfIII被用于集成電路103的正常操作期間的其他功能。圖2是包含于電源中的集成電路的實(shí)施例的另一個(gè)示例示意圖的說(shuō)明，其中按照本發(fā)明的教導(dǎo)基于時(shí)間測(cè)量而設(shè)置參數(shù)/模式。正如所示出的，圖2的電源201與圖I的電源101具有相類(lèi)似之處。例如，電源201包括耦合在電源201的輸入207與輸出209之間的能量轉(zhuǎn)移元件205。所示的示例性能量轉(zhuǎn)移元件205是具有三個(gè)線圈的變壓器，包括輸入端上的初級(jí)線圈227、輸出端上的次級(jí)線圈229以及偏置線圈231。在舉例說(shuō)明的示例中，整流器215被耦合來(lái)對(duì)來(lái)自輸入端107的交變電流(AC)信號(hào)進(jìn)行接收和整流，并生成整流信號(hào)，利用電容器225對(duì)所述整流信號(hào)進(jìn)行濾波，以便向初級(jí)線圈227提供未調(diào)節(jié)的HVDC輸入信號(hào)。輸出端209耦合到負(fù)載234，按照本發(fā)明的教導(dǎo)，所述負(fù)載可以是固定負(fù)載或者可以是具有變化量值的負(fù)載。在圖2舉例說(shuō)明的示例中，集成電路203是切換調(diào)節(jié)器，其包括耦合在集成電路203的漏極D端和源極S端之間的內(nèi)部開(kāi)關(guān)237。內(nèi)部控制器電路239在此示例中也被包含在集成電路203中，以控制開(kāi)關(guān)的切換。在另一個(gè)示例中，應(yīng)當(dāng)注意，內(nèi)部開(kāi)關(guān)237還可以是外部開(kāi)關(guān)，按照本發(fā)明的教導(dǎo)，其與集成電路203相隔開(kāi)。操作中，集成電路203中的開(kāi)關(guān)237被切換為調(diào)節(jié)通過(guò)能量轉(zhuǎn)移元件205從輸入207到輸出209的能量轉(zhuǎn)移。對(duì)于一個(gè)實(shí)施例，開(kāi)關(guān)237的操作在輸出端上在整流器二極管217中產(chǎn)生脈動(dòng)電流，利用電容器219對(duì)所述脈動(dòng)電流進(jìn)行濾波，以便在輸出端209上產(chǎn)生基本上恒定的輸出電壓或者在負(fù)載234上產(chǎn)生基本上恒定的輸出電流。在輸出209上包括齊納二極管221和電阻器223的反饋電路用于經(jīng)由光耦合器213向集成電路203提供反饋·信號(hào)。從偏置線圈231向光耦合器213提供偏置電流。利用整流器二極管233對(duì)偏置電流進(jìn)行整流，并且利用電容器235對(duì)該偏置電流進(jìn)行濾波。光耦合器213提供電源201的輸Λ 207與輸出209之間的某種隔離。如舉例說(shuō)明的示例中所示的，集成電路103經(jīng)由控制C端從輸出端209接收反饋信號(hào)。按照本發(fā)明的教導(dǎo)，由集成電路203利用經(jīng)由控制C端接收的反饋信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)電源201的輸出209。對(duì)于一個(gè)實(shí)施例，多功能電容器Cmf211還耦合到集成電路103的控制C端。在舉例說(shuō)明的示例中，為了多種目的而利用多功能電容器CMF211，包括例如為集成電路203提供集成電路電源去耦功能以及在正常操作期間提供反饋回路補(bǔ)償。例如，集成電路203內(nèi)的內(nèi)部電路經(jīng)由控制C端而接收來(lái)自多功能電容器Cmf211的功率或偏置電流，以便在調(diào)節(jié)輸出209的同時(shí)在正常操作期間對(duì)該電路進(jìn)行操作。如將要討論的那樣，按照本發(fā)明的教導(dǎo)，圖2的示例中的多功能電容器C-211的又一個(gè)附加功能在于，由集成電路203利用它來(lái)在初始化周期期間選擇集成電路203的參數(shù)/模式。在這個(gè)初始化周期期間選擇的功能參數(shù)和/或操作模式的示例包括峰值電流極限電平、操作頻率、最大操作頻率、熱擊穿閾值等等。按照本發(fā)明的教導(dǎo)，在初始化期間選擇了參數(shù)/模式之后，多功能電容器CmPII被用于集成電路203的正常操作期間的其他功能。圖3是耦合到多功能電容器311的集成電路303的實(shí)施例的示意圖，其中按照本發(fā)明的教導(dǎo)在初始化期間測(cè)量該電容器的信號(hào)以選擇參數(shù)/模式。如圖3的示例所示，集成電路303包括耦合到控制器電路339的開(kāi)關(guān)337，其經(jīng)由集成電路303的旁路BP端345而耦合到多功能電容器311。對(duì)于一個(gè)實(shí)施例，控制器電路339可以基本上包括除開(kāi)關(guān)337和多功能電容器311之外的圖3所示的所有元件。對(duì)于一個(gè)實(shí)施例，集成電路303包括控制器339和開(kāi)關(guān)337。對(duì)于另一個(gè)實(shí)施例，開(kāi)關(guān)337不被包含于集成電路303中。對(duì)于一個(gè)實(shí)施例，開(kāi)關(guān)337是功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)。應(yīng)當(dāng)理解，按照本發(fā)明的教導(dǎo)，圖3的示例集成電路303可以對(duì)應(yīng)于圖I的集成電路103，并且也與圖2的集成電路203具有許多類(lèi)似性。因此，按照本發(fā)明的教導(dǎo)，圖3所示的示例的元件可以與圖I和/或2的元件以適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行組合。尤其，對(duì)于一個(gè)實(shí)施例，漏極D端341將被耦合到諸如初級(jí)線圈127或227之類(lèi)的能量轉(zhuǎn)移元件，源極S端343將被耦合到地，使能/欠壓(ΕΝ/UV)端347將被耦合，以便從電源的輸出端例如輸出端109接收反饋信號(hào)。多功能電容器311被耦合在旁路BP端345和源極S端343之間。如圖3所示，集成電路303包括閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路349，其被耦合以便在集成電路303的初始化周期期間從多功能電容器311中測(cè)量信號(hào)。響應(yīng)于集成電路303的初始化周期期間從多功能電容器中所測(cè)量的信號(hào)，參數(shù)/模式選擇電路351耦合到該閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路349，以選擇集成電路303的參數(shù)/模式。在初始化周期完成之后，由集成電路303把多功能電 容器311用于附加功能，例如集成電路電源去耦和/或回路補(bǔ)償，如上面在以前的示例中所述的那樣。為了舉例說(shuō)明，集成電路303的操作的一個(gè)示例如下。在啟動(dòng)時(shí)或在初始化周期期間，調(diào)節(jié)器359被耦合以生成充電電流I_eE361，對(duì)于一個(gè)實(shí)施例，所述調(diào)節(jié)器包括電流源。充電電流ιαΜ(；Ε361被耦合，以便在初始化周期期間對(duì)多功能電容器311進(jìn)行充電。當(dāng)在這個(gè)初始化周期期間多功能電容器311被充電時(shí)，電壓Vcap393隨時(shí)間上升。為了說(shuō)明，把注意力放到圖3和4上。尤其，圖4顯示了一個(gè)圖表401，按照本發(fā)明的教導(dǎo)，其說(shuō)明了在集成電路303的初始化周期期間隨時(shí)間的電壓Vap393的若干示例。尤其，曲線493Α舉例說(shuō)明了具有第一電容值的多功能電容器311的電壓VCAP393，而曲線493Β舉例說(shuō)明了具有第二電容值的多功能電容器311的電壓Vap393。如所能夠看到的那樣，對(duì)于給定的電流，例如充電電流曲線493Α和/或493的上升時(shí)間改變。對(duì)于一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)在初始化期間電壓Vcap393隨時(shí)間上升時(shí)，閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路349測(cè)量經(jīng)由旁路BP端345從多功能電容器311接收到的信號(hào)。尤其，閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路349監(jiān)視電壓Vcap393，并且測(cè)量在電壓Vcap393達(dá)到第一閾值電壓時(shí)與在電壓VCAP393達(dá)到第二閾電壓時(shí)之間的時(shí)間周期。如在示例性的圖4中可以觀察到的那樣，在曲線493A中電壓VCAP393從第一閾值上升到第二閾值的時(shí)間測(cè)量是Atl。相反，在曲線493B中電壓VCAP393從第一閾值上升到第二閾值的時(shí)間測(cè)量是At2。正如所示出的，測(cè)量的時(shí)間周期At2大于測(cè)量的時(shí)間周期Atl。這是因?yàn)榍€493B中多功能電容器311的電容值大于曲線493A中多功能電容器311的電容值。實(shí)際上，按照本發(fā)明的教導(dǎo)所述，通過(guò)測(cè)量時(shí)間周期，能夠估算多功能電容器311的電容值。因此，按照本發(fā)明的教導(dǎo)所述，通過(guò)測(cè)量時(shí)間周期，可以由閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路349來(lái)估算與旁路BP端345相耦合的多功能電容器311的特定電容值。在這個(gè)示例中，在正常操作期間，調(diào)節(jié)器339把電壓VeAP393保持在第二閾值上。返回參考圖3，按照本發(fā)明的教導(dǎo)，參數(shù)/模式選擇電路351被耦合到閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路349，并且為集成電路303生成參數(shù)/模式選擇信號(hào)，以響應(yīng)由閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路349所測(cè)量的時(shí)間周期或所估算的電容值。在圖3舉例說(shuō)明的示例中，響應(yīng)于所測(cè)量的時(shí)間周期，參數(shù)/模式選擇電路351為電流極限調(diào)節(jié)信號(hào)ILIM ADJ353、熱擊穿閾值信號(hào)THERMAL ADJ355以及頻率調(diào)節(jié)信號(hào)FREQ ADJ357選擇特定的設(shè)置。IUM ADJ353耦合到電流極限狀態(tài)機(jī)363，THERMAL ADJ355耦合到熱擊穿電路365，以及FREQ ADJ357耦合到振蕩器367。對(duì)于一個(gè)實(shí)施例，ILIMADJ353可以用于設(shè)置通過(guò)開(kāi)關(guān)337的電流的峰值電流極限電平。THERMALADJ可以用于為集成電路303設(shè)置熱擊穿閾值溫度。FREQ ADJ可以用于設(shè)置振蕩器367的操作頻率或最大操作頻率。對(duì)于一個(gè)實(shí)施例，按照本發(fā)明的教導(dǎo)，振蕩器367的操作頻率對(duì)于多功能電容器311的一個(gè)電容值可以是固定的，而振蕩器367的操作頻率對(duì)于多功能電容器311的另一個(gè)電容值可能是抖動(dòng)的。因此，按照本發(fā)明的教導(dǎo)，如上所述的示例舉例說(shuō)明了電路設(shè)計(jì)者如何能夠通過(guò)適當(dāng)?shù)貫槎喙δ茈娙萜?11選擇電容值來(lái)設(shè)置集成電路303的實(shí)施例的所有上面的功能參數(shù)和/或操作模式中的一個(gè)或多個(gè)。可以利用以下事實(shí)來(lái)說(shuō)明由此特性所提供的一個(gè)示例性好處在集成電路的系列中，本發(fā)明的實(shí)施例提供了允許電路設(shè)計(jì)者在此系列中選擇例如下一個(gè)最大的或下一個(gè)最小的設(shè)備電流極限的靈活性，而不必改變?cè)O(shè)計(jì)。例如，在通常具有固定電流極限的設(shè)備系列中，現(xiàn)在允許電路設(shè)計(jì)者改變多功能電容器311的電容值并且選擇芯片系列的下一個(gè)最大的或下一個(gè)最小的成員的電流極限。因而，例如，按照本發(fā)明的教導(dǎo)，通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇多功能電容器311的電容值，可以由電路設(shè)計(jì)者根據(jù)具體應(yīng)用的熱需求來(lái)改善或優(yōu)化開(kāi)關(guān)337的Rds值。在按照本發(fā)明的教導(dǎo)選擇功能參數(shù)和/或操作模式時(shí)的初始化周期之后，在集成電路303中正常操作繼續(xù)進(jìn)行，以及按照本發(fā)明的教導(dǎo)，多功能電容器311執(zhí)行集成電路303的其他功能。例如，在電壓VeAP393上升到如旁路引腳欠壓比較器371所判定的足夠的·電平之后，AND (與)門(mén)373被啟用以允許驅(qū)動(dòng)信號(hào)391被輸出到開(kāi)關(guān)337，以及因此自動(dòng)再啟動(dòng)計(jì)數(shù)器369被重置，以啟動(dòng)集成電路303的正常操作。在正常操作期間，開(kāi)關(guān)337被切換，以響應(yīng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)391。如果集成電路303中的溫度根據(jù)THERMAL ADJ355的設(shè)置而變得過(guò)度，則熱擊穿電路365將禁用AND門(mén)373，這也將禁止驅(qū)動(dòng)信號(hào)391被輸出到開(kāi)關(guān)337，這禁止開(kāi)關(guān)337切換。當(dāng)在正常操作期間開(kāi)關(guān)337被啟動(dòng)以切換為調(diào)節(jié)電源輸出時(shí)，經(jīng)由使能/欠壓ΕΝ/UV端347接收來(lái)自電源輸出的反饋，從中生成ENABLE信號(hào)387。正如所示出的，在正常操作期間，按照本發(fā)明的教導(dǎo)，使用經(jīng)由電流源從多功能電容器311提供的偏置電流，生成ENABLE信號(hào)387。當(dāng)響應(yīng)于從電源輸出接收到的反饋而ENABLE信號(hào)387是有效的時(shí)，允許鎖存器375經(jīng)由AND門(mén)381和OR(或)門(mén)385而被設(shè)置。因此，允許來(lái)自振蕩器367的CLOCK信號(hào)來(lái)設(shè)置鎖存器375，從中經(jīng)由AND門(mén)373生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)391。鎖存器375被復(fù)位，以響應(yīng)工作循環(huán)最大DCmax信號(hào)367變低或響應(yīng)通過(guò)開(kāi)關(guān)337的電流超出如由電流極限比較器389經(jīng)由AND門(mén)377和OR門(mén)383所識(shí)別的峰值電流極限電平。在所舉例說(shuō)明的示例中，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)391的每個(gè)脈沖的上升沿期間，上升沿消隱電路(leading edge blankingcircuit) 379被耦合，以便暫時(shí)禁用電流極限信號(hào)。正如所示出的，響應(yīng)于Viumtt的值而設(shè)置由電流極限比較器389建立的峰值電流極限電平，所述Viumit的值是由電流極限狀態(tài)機(jī)363輸出的，按照本發(fā)明的教導(dǎo)，所述電流極限狀態(tài)機(jī)363響應(yīng)于ILIMADJ353而生成VMIT。圖5是耦合到多功能電容器511的集成電路503的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖，其中按照本發(fā)明的教導(dǎo)在初始化期間測(cè)量該電容器的信號(hào)，以選擇參數(shù)/模式。應(yīng)當(dāng)理解，集成電路503具有許多與如上所述舉例說(shuō)明的示例性集成電路303相類(lèi)似之處。因此，按照本發(fā)明的教導(dǎo)，例如圖I和2舉例說(shuō)明了可以以適當(dāng)?shù)慕M合來(lái)與集成電路503交換地使用集成電路303。實(shí)際上，類(lèi)似于集成電路303，多功能電容器511經(jīng)由旁路BP端545而耦合到集成電路503。集成電路503還包括耦合到控制器電路539的開(kāi)關(guān)537，其中控制器電路經(jīng)由集成電路503的旁路BP端545而耦合到多功能電容器511。集成電路503的控制器電路539還包括調(diào)整器電路559、旁路引腳欠壓比較器571、自動(dòng)再啟動(dòng)計(jì)數(shù)器569、電流極限狀態(tài)機(jī)563、電流極限比較器589、振蕩器567、熱擊穿電路565、上升沿消隱電路579、鎖存器575及其他的相關(guān)電路。在初始化之后的正常操作期間，集成電路503的操作類(lèi)似于集成電路303的操作。集成電路503和集成電路303之間的一個(gè)差異在于，當(dāng)電壓VeAP593隨時(shí)間下降時(shí)，耦合閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路549，以測(cè)量多功能電容器中的信號(hào)。為了舉例說(shuō)明，把注意力放到圖5和6上。尤其，圖6顯示了一個(gè)圖表601，其舉例說(shuō)明了按照本發(fā)明的教導(dǎo)在集成電路503的初始化周期期間電壓VeAP593隨時(shí)間變化的若干示例。尤其，曲線693A舉例說(shuō)明了具有第一電容值的多功能電容器511的電壓VeAP593，而曲線693B舉例說(shuō)明了具有第二電容值的多功能電容器511的電壓VeAP593。如所能夠觀察到的，對(duì)于給定的電流，曲線693A和/或693B的上升和下降時(shí)間改變。在所舉例說(shuō)明的示例中，當(dāng)利用充電電流Icm-561對(duì)多 功能電容器進(jìn)行充電時(shí)，電壓Vcap593上升，而當(dāng)利用電流Idetect經(jīng)由放電電路對(duì)多功能電容器進(jìn)行放電時(shí)，電壓VeAP593下降，其中放電電路包括開(kāi)關(guān)597和電流源595。在初始化期間的操作中，閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路549測(cè)量經(jīng)由旁路BP端545從多功能電容器511所接收到的信號(hào)。當(dāng)閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路549檢測(cè)到電壓VeAP593已上升到第二閾值時(shí)，閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路549閉合開(kāi)關(guān)597，以啟動(dòng)電流源595，從而利用電流Idetect對(duì)多功能電容器511進(jìn)行放電。此時(shí)，電壓Vcap593下降，并且閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路549測(cè)量電壓Vap593從第二閾值電壓下降到第一閾值電壓所花費(fèi)的時(shí)間周期。如在示例圖6中可以觀察到的，在曲線693Α中電壓VCAP593從第二閾值下降到第一閾值的時(shí)間測(cè)量是Atp相反，在曲線693B中電壓Vap593從第二閾值下降到第一閾值的時(shí)間測(cè)量是At2。正如所示出的，測(cè)量的時(shí)間周期At2大于測(cè)量的時(shí)間周期Atp這是因?yàn)榍€693B中多功能電容器511的電容值大于曲線693A中多功能電容器511的電容值。因此，可以按照本發(fā)明教導(dǎo)所述通過(guò)測(cè)量時(shí)間周期而由閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路549估算與旁路BP端545相耦合的多功能電容器511的具體電容值。在這個(gè)示例中，在正常操作期間，調(diào)節(jié)器559把電壓VeAP593保持在第二閾值上。返回參考圖5，按照本發(fā)明的教導(dǎo)，參數(shù)/模式選擇電路551耦合到閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路549，并且為集成電路503生成參數(shù)/模式選擇信號(hào)，以響應(yīng)由閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路549所測(cè)量的時(shí)間周期或所估算的電容值。在圖5舉例說(shuō)明的示例中，響應(yīng)于所測(cè)量的時(shí)間周期，參數(shù)/模式選擇電路551為電流極限調(diào)節(jié)信號(hào)ILIM ADJ553、熱擊穿閾值信號(hào)THERMALADJ555以及頻率調(diào)節(jié)信號(hào)FREQADJ557選擇特定的設(shè)置。按照本發(fā)明的教導(dǎo)，響應(yīng)于測(cè)量的時(shí)間值而由參數(shù)/模式選擇電路351所生成的這些參數(shù)/模式選擇信號(hào)的耦合與操作類(lèi)似于結(jié)合集成電路303所討論的相應(yīng)參數(shù)/模式選擇信號(hào)。應(yīng)當(dāng)理解，在替換實(shí)施例中，電路549的輸入596可代之以直接耦合到旁路欠壓比較器571的輸出594。這樣，比較器571形成閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路549的一部分。在這個(gè)替換實(shí)施例中，電路549的輸入596不再直接耦合到BP端545。圖7是耦合到多功能電容器711的集成電路703的實(shí)施例的又一個(gè)示意圖，其中按照本發(fā)明的教導(dǎo)，在初始化期間測(cè)量該電容器的信號(hào)，以選擇參數(shù)/模式。
集成電路703也與以上討論的集成電路503、303、203以及103具有相類(lèi)似之處。因此，按照本發(fā)明的教導(dǎo)，可以在適當(dāng)之處與集成電路503、303、203以及103交換地使用集成電路703或把集成電路703與集成電路503、303、203以及103進(jìn)行元件組合。在圖7所舉例說(shuō)明的特定示例中，在初始化期間以及在啟動(dòng)時(shí)，多功能電容器711兩端的電壓VeAP793基本上開(kāi)始于零伏。在啟動(dòng)時(shí)，多功能電容器711最初利用經(jīng)由旁路端745從調(diào)節(jié)器759接收到的充電電流進(jìn)行充電。只要在旁路端745上的電壓VeAP793超出3. O伏，如比較器710所確定的，則在比較器710的輸出上除去加電復(fù)位信號(hào)，所述比較器710的輸出被耦合以重置圖7所示的所有鎖存器712、718、726以及730，以便能夠按照本發(fā)明的教導(dǎo)執(zhí)行啟動(dòng)序列或初始化。在初始化期間，可基于耦合到旁路端745的多功能電容器711的電容值Cmf值來(lái)選擇集成電路703的參數(shù)/模式。 繼續(xù)初始化，只要旁路端745上的電壓Vcap793超出5. 8伏，如比較器708上所確定的，則所達(dá)到的5. 8伏信號(hào)在從鎖存器712輸出時(shí)變高。隨著不放電(Not Discharged)信號(hào)升高，AND門(mén)732被啟用而開(kāi)關(guān)797被閉合，從而啟動(dòng)電流源795而開(kāi)始經(jīng)由旁路端745·對(duì)多功能電容器711進(jìn)行放電。此時(shí)，OR門(mén)736禁用5. 8伏調(diào)節(jié)器759，并且計(jì)數(shù)器720也開(kāi)始計(jì)數(shù)。在所舉例說(shuō)明的示例中，計(jì)數(shù)器720是6位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，并且根據(jù)電壓Vcap793下降到如比較器706所確定的并且根據(jù)鎖存器716的欠壓輸出進(jìn)行設(shè)置的4. 8伏所需要花費(fèi)的時(shí)間量來(lái)設(shè)置二進(jìn)制輸出Q1-Q6。此時(shí),二進(jìn)制輸出Q1-Q6的狀態(tài)表不一種時(shí)間測(cè)量，從中可以按照本發(fā)明的教導(dǎo)來(lái)確定多功能電容器711的估算電容值CMF。鎖存器718要被設(shè)置，并因而在^41)793下降回到4.8伏之后，不放電(Not Discharged)信號(hào)將變低。如所舉例說(shuō)明的示例中所示，二進(jìn)制輸出Q1-Q3被輸入到AND門(mén)724，而二進(jìn)制輸出Q4-Q6被輸入到AND門(mén)722。按照本發(fā)明的教導(dǎo)，取決于二進(jìn)制輸出Q1-Q6的狀態(tài)，鎖存器726以及730的輸出表示多功能電容器711的估算電容值Cmf是否小于O. 3uF或大于3uF。如果Ql、Q2和Q3分別達(dá)到值I、I和0，而不放電信號(hào)仍然為高，則將設(shè)置鎖存器726，因而來(lái)自鎖存器726的輸出信號(hào)A將是低的，這表明Cmf值大于O. 3uF。如果Ql、Q2和Q3分別達(dá)到值O、I和0，而不放電信號(hào)仍然為高，則將設(shè)置鎖存器730，因而來(lái)自鎖存器730的輸出信號(hào)B將是高的，這表明Cmf值大于3uF。在圖7所舉例說(shuō)明的特定示例中，鎖存器726和730的相應(yīng)輸出A和B被輸入到集成電路703的Ilim調(diào)節(jié)電路763中。正如所示出的，Ilim調(diào)節(jié)電路763調(diào)節(jié)Iadj電流源702，其用來(lái)調(diào)節(jié)電阻器704兩端的電壓降，其用來(lái)設(shè)置電流極限比較器789的比較電壓Vllimit，該比較器被耦合，以便按照本發(fā)明的教導(dǎo)，檢測(cè)電壓降并由此檢測(cè)通過(guò)開(kāi)關(guān)737的電流。在初始化之后并且在集成電路703的正常操作期間，按照本發(fā)明的教導(dǎo)，類(lèi)似于如上所述的其他示例，多功能電容器711給集成電路提供電源去耦功能。在上文的詳細(xì)說(shuō)明中，參考其特定示范性實(shí)施例描述了本發(fā)明的方法和設(shè)備。然而，在不脫離本發(fā)明的較寬精神和范圍下可以作出各種修改和改變，這是顯而易見(jiàn)的。因此，當(dāng)前說(shuō)明書(shū)和附圖被認(rèn)為是說(shuō)明性的而不是限制性的。
權(quán)利要求
1.一種集成控制電路，包括 耦合到一個(gè)端子的調(diào)節(jié)器，所述調(diào)節(jié)器在一時(shí)間段中對(duì)要耦合到所述端子的電容器進(jìn)行充電； 耦合到所述端子的第一比較器，所述第一比較器被耦合用于提供對(duì)所述電容器上的電壓何時(shí)達(dá)到第一閾值電壓進(jìn)行指示的輸出； 耦合到所述端子的第二比較器，所述第二比較器被耦合用于提供對(duì)所述電容器上的電壓何時(shí)達(dá)到第二閾值電壓進(jìn)行指示的輸出；以及 計(jì)數(shù)器，被耦合為響應(yīng)于所述第一比較器的指示了已經(jīng)達(dá)到所述第一閾值的輸出而開(kāi)始計(jì)數(shù)，并響應(yīng)于所述第二比較器的指示了已經(jīng)達(dá)到所述第二閾值的輸出而停止計(jì)數(shù)， 其中，所述計(jì)數(shù)器被耦合用于提供表示在所述時(shí)間段中所述電容器的電容值的輸出，并且其中，所述集成控制電路在所述端子處從所述電容器接收偏置電流，用以提供在所述時(shí)間段結(jié)束之后操作所述集成控制電路的電力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成控制電路，其中，所述第一閾值電壓大于所述第二閾值電壓，并且其中，所述集成控制電路還包括電流源，所述電流源被耦合為響應(yīng)于所述第一比較器的指示了已經(jīng)達(dá)到所述第一閾值的輸出而對(duì)所述電容器放電。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成控制電路，還包括參數(shù)/模式選擇電路，所述參數(shù)/模式選擇電路被耦合用于響應(yīng)于所述計(jì)數(shù)器的輸出而生成參數(shù)/模式選擇信號(hào)，所述參數(shù)/模式選擇信號(hào)用于設(shè)置所述時(shí)間段中所述集成控制電路的多個(gè)參數(shù)/模式之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集成控制電路，還包括振蕩器，所述振蕩器被耦合為接收所述參數(shù)/模式選擇信號(hào)，其中，所述振蕩器的操作頻率是響應(yīng)于所述參數(shù)/模式選擇信號(hào)而設(shè)置的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集成控制電路，其中，所述振蕩器的操作頻率響應(yīng)于所述參數(shù)/模式選擇信號(hào)而抖動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集成控制電路，還包括振蕩器，所述振蕩器被耦合為接收所述參數(shù)/模式選擇信號(hào)，其中，所述振蕩器的最大操作頻率是響應(yīng)于所述參數(shù)/模式選擇信號(hào)而設(shè)置的。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集成控制電路，還包括電流極限狀態(tài)機(jī)，所述電流極限狀態(tài)機(jī)被耦合為接收所述參數(shù)/模式選擇信號(hào)，其中，由所述電流極限狀態(tài)機(jī)提供的峰值電流極限電平是響應(yīng)于所述參數(shù)/模式選擇信號(hào)而設(shè)置的。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集成控制電路，還包括熱擊穿電路，所述熱擊穿被耦合為接收所述參數(shù)/模式選擇信號(hào)，其中，所述集成控制電路的熱擊穿閾值溫度是響應(yīng)于所述參數(shù)/模式選擇信號(hào)而設(shè)置的。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成控制電路，還包括驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成器，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成器被耦合用于響應(yīng)于反饋信號(hào)而控制被包括在所述電源中的開(kāi)關(guān)的切換，從而調(diào)節(jié)從所述電源的輸入端到所述電源的輸出端的能量轉(zhuǎn)移。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的集成控制電路，其中，所述的端子的第一端子，并且其中，所述開(kāi)關(guān)被包括在所述集成控制電路中，并且所述開(kāi)關(guān)耦合在所述集成控制電路的第二端子和第三端子之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的集成控制電路，其中，所述電容器要被耦合在所述第端子和所述第三端子之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成控制電路，還包括邏輯門(mén)，所述邏輯門(mén)耦合到所述調(diào)節(jié)器，用于響應(yīng)于所述第一比較器的指示了已經(jīng)達(dá)到所述第一閾值的輸出而禁用所述調(diào)節(jié)器。
13.—種電源的集成控制電路，所述集成電路包括 端子，所述端子要被耦合到所述電源的反饋回路的電容器； 閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路，閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路耦合到所述端子，用于在一時(shí)間段中確定所述電容器的電容值； 參數(shù)/模式選擇電路，所述參數(shù)/模式選擇電路耦合到所述閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路，用于響應(yīng)于所述電容值而確定所述時(shí)間段中所述集成電路的多個(gè)參數(shù)/模式之一， 其中，在所述時(shí)間段結(jié)束后，所述集成控制電路在所述電子處從所述電容器接收反饋回路補(bǔ)償；以及 驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成器，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成器被耦合用于響應(yīng)于在所述端子處接收的反饋信號(hào)而控制被包括在所述電源中的開(kāi)關(guān)的切換，從而調(diào)節(jié)從所述電源的輸入端到所述電源的輸出端的能量轉(zhuǎn)移。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的集成控制電路，其中，所述端子是第一端子，并且其中，在所述時(shí)間段中由所述參數(shù)/模式選擇電路確定的所述參數(shù)/模式包括所述開(kāi)關(guān)中的峰值電流極限電平，其中，所述開(kāi)關(guān)被包括在所述集成控制電路中，并且所述開(kāi)關(guān)耦合在所述集成電路的第二端子和第三端子之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的集成控制電路，其中，所述電容器要被耦合在所述第一端子和所述第三端子之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的集成控制電路，其中，在所述時(shí)間段中由所述參數(shù)/模式選擇電路確定的所述參數(shù)/模式包括所述集成電路的操作頻率。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的集成控制電路，還包括耦合到所述端子的電流源，所述電流源在所述時(shí)間段中用預(yù)定電流對(duì)所述電容器充電。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的集成控制電路，還包括放電電路，所述放電電路被耦合用于在所述時(shí)間段中減少所述電容器中的電荷。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的集成控制電路，其中，所述閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路響應(yīng)于對(duì)所述端子處的電壓從第一電壓改變到第二電壓的時(shí)間的測(cè)量而確定所述電容器的電容值。
全文摘要
披露了基于時(shí)間測(cè)量來(lái)選擇參數(shù)/模式的方法和設(shè)備。一個(gè)示例性集成電路包括閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路，其被耦合，以便在集成電路的初始化周期期間從多功能電容器中測(cè)量信號(hào)，所述多功能電容器被耦合到集成電路的第一端。選擇電路被耦合到閾值檢測(cè)與計(jì)時(shí)電路，以便響應(yīng)于在集成電路的初始化周期期間從多功能電容器中測(cè)量的信號(hào)而選擇集成電路的參數(shù)/模式。多功能電容器被耦合，以便在集成電路的初始化周期完成之后為集成電路提供附加功能。
文檔編號(hào)H02M3/335GK102790529SQ20121020349
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2006年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月26日
發(fā)明者A·B·德曾古里安, B·巴拉克里施南, D·M·H·馬修斯, K·黃 申請(qǐng)人:電力集成公司