電源管理系統(tǒng)及其電源模塊的檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種電源模塊的檢測(cè)裝置及其所構(gòu)成的電源管理系統(tǒng)，且特別是有關(guān)于一種利用高壓晶體管元件所建構(gòu)的電源管理系統(tǒng)及其電源模塊的檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)今的技術(shù)領(lǐng)域，針對(duì)電源模塊進(jìn)行檢測(cè)的電路中，常利用運(yùn)算放大器來(lái)針對(duì)電源模塊所產(chǎn)生的高電壓的檢測(cè)電壓進(jìn)行運(yùn)算動(dòng)作，并藉以檢測(cè)電源模塊的狀態(tài)是否正常。在這樣的狀態(tài)下，運(yùn)算放大器中所使用的電子元件，就需要是可以承受較高電壓的電子元件(例如高壓元件的晶體管)。然而，這種可承受較高電壓的電子元件，其元件的尺寸較大，因此會(huì)占去相當(dāng)大的電路面積，而使電路的成本大幅的增加。
[0003]另外，在現(xiàn)有技術(shù)中，要針對(duì)高壓元件所建構(gòu)的運(yùn)算放大器進(jìn)行控制動(dòng)作，需要利用電平轉(zhuǎn)換(level shift)電路將低電壓的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為高電壓，方能使控制信號(hào)可以有效的進(jìn)行運(yùn)算放大器的操控動(dòng)作。這些電平轉(zhuǎn)換電路同樣會(huì)占去一定程度的電路面積而造成成本的增加，另外，電平轉(zhuǎn)換電路需要額外的功率消耗，也造成了電力的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種電源管理系統(tǒng)及其電源模塊的檢測(cè)裝置，可提高電力管理效率、降低功率消耗以及縮小電路的面積。
[0005]本發(fā)明的電源模塊的檢測(cè)裝置包括多數(shù)個(gè)電壓減法器、多工器以及時(shí)鐘產(chǎn)生器。電壓減法器接收電源電壓與電源模塊提供的多個(gè)檢測(cè)電壓的其中之二的第一檢測(cè)電壓以及第二檢測(cè)電壓。各電壓減法器包括第一及第二晶體管，用以分別依據(jù)第一及第二檢測(cè)電壓來(lái)調(diào)整電源電壓以分別產(chǎn)生第一及第調(diào)整電壓。各電壓減法器并依據(jù)選擇信號(hào)對(duì)第一及第二調(diào)整電壓進(jìn)行減法運(yùn)算以產(chǎn)生減法結(jié)果電壓。多工器選擇電壓減法器的其中之一產(chǎn)生的減法結(jié)果電壓以產(chǎn)生輸出電壓。時(shí)鐘產(chǎn)生器耦接電壓減法器，并提供各電壓減法器對(duì)應(yīng)的選擇信號(hào)。
[0006]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的電壓減法器還包括第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)以及減法電路。第一開(kāi)關(guān)的第一端耦接第一晶體管以接收第一調(diào)整電壓以及選擇信號(hào)，并依據(jù)選擇信號(hào)以傳送第一調(diào)整電壓至第一開(kāi)關(guān)的第二端。第二開(kāi)關(guān)的第一端耦接第二晶體管以接收第二調(diào)整電壓以及選擇信號(hào)，并依據(jù)選擇信號(hào)以傳送第二調(diào)整電壓至第二開(kāi)關(guān)的第二端。減法電路耦接第一開(kāi)關(guān)以及第二開(kāi)關(guān)的第二端，針對(duì)第一調(diào)整電壓以及第二調(diào)整電壓進(jìn)行減法運(yùn)算以產(chǎn)生減法結(jié)果電壓。
[0007]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的減法電路包括運(yùn)算放大器、第一電阻以及第二電阻。運(yùn)算放大器的第一輸入端耦接至第一開(kāi)關(guān)的第二端，其第二輸入端耦接至第二開(kāi)關(guān)的第二端，其輸出端產(chǎn)生減法結(jié)果電壓。第一電阻耦接在運(yùn)算放大器的第一輸入端以及參考接地端間。第二電阻耦接在運(yùn)算放大器的輸出端與運(yùn)算放大器的第二輸入端間。
[0008]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一及第二晶體管分別依據(jù)第一調(diào)整電壓以及第二調(diào)整電壓而工作在線性區(qū)。
[0009]基于上述，本發(fā)明提供電壓減法器來(lái)進(jìn)行電源模塊的檢測(cè)動(dòng)作，并通過(guò)在電壓減法器中設(shè)置高壓元件的晶體管。如此一來(lái)，可通過(guò)高壓元件的晶體管以依據(jù)電源模塊所提供的檢測(cè)電壓來(lái)調(diào)整電源電壓并藉以產(chǎn)生調(diào)整電壓，再通過(guò)將兩個(gè)調(diào)整電壓進(jìn)行相減，并通過(guò)提供減法結(jié)果電壓來(lái)作為電源模塊檢測(cè)的依據(jù)。本發(fā)明通過(guò)在電壓減法器中設(shè)置高壓元件的晶體管的方式，有效提升電力管理的效率，并降低其功率消耗，且有效的縮小電路的面積。
[0010]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的電源管理系統(tǒng)的TJK意圖；
[0012]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的電壓減法器的一實(shí)施方式的示意圖；
[0013]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的電源模塊的實(shí)施方式的示意圖。
[0014]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0015]100:電源管理系統(tǒng)；
[0016]101:檢測(cè)裝置；
[0017]110、300:電源模塊；
[0018]121?12N:電壓減法器；
[0019]130:多工器；
[0020]140:時(shí)鐘產(chǎn)生器；
[0021]VDll ?VDNU VD12 ?VDN2:檢測(cè)電壓；
[0022]Ml?M4:晶體管；
[0023]VT1、VT2:調(diào)整電壓；
[0024]VDD:電源電壓；
[0025]VDIFFl?VDIFFN:減法結(jié)果電壓；
[0026]VOUTjtmiS;
[0027]SELl ?SELN:選擇信號(hào)；
[0028]CMD:測(cè)試命令；
[0029]Rl ?R4:電阻；
[0030]SW1、SW2:開(kāi)關(guān)；
[0031]210:減法電路；
[0032]OPl:運(yùn)算放大器；
[0033]GND:參考接地立而；
[0034]BATl ?BATN:電池。
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的電源管理系統(tǒng)的示意圖。電源管理系統(tǒng)100包括電源模塊110以及檢測(cè)裝置101。檢測(cè)裝置用來(lái)檢測(cè)電源模塊110。檢測(cè)裝置101包括電壓減法器121?12N、多工器130以及時(shí)鐘產(chǎn)生器140。其中，電源模塊110提供多個(gè)檢測(cè)電壓VDll?VDNl以及￥012?￥0吧，檢測(cè)電壓￥011?￥0附以及VD12?VDN2彼此間的電壓值的大小都是不相同的。而在電壓減法器121?12N中，各電壓減法器接收檢測(cè)電壓VDll?VDNl以及VD12?VDN2中的其中兩個(gè)檢測(cè)電壓。以電壓減法器121為例，電壓減法器121接收檢測(cè)電壓VDll以及VD12。并且，電壓減法器121中包括晶體管Ml以及M2。晶體管Ml以及M2的控制端分別接收檢測(cè)電壓VDlI以及VD12，而晶體管Ml以及M2的第一端共同接收電源電壓VDD，且晶體管Ml以及M2的第二端分別產(chǎn)生調(diào)整電壓VTl以及VT2。
[0036]在本發(fā)明實(shí)施例中，晶體管Ml以及M2可以是金氧半導(dǎo)場(chǎng)效晶體管(MOSFET)，而晶體管Ml以及M2的控制端為其柵極，晶體管Ml以及M2的第一端可以是源極，晶體管Ml以及M2的第二端則可以是漏極。
[0037]值得注意的是，晶體管Ml依據(jù)所接收的檢測(cè)電壓VDll來(lái)針對(duì)電源電壓VDD進(jìn)行調(diào)整來(lái)產(chǎn)生調(diào)整電壓VTl。晶體管M2依據(jù)所接收的檢測(cè)電壓VD12來(lái)針對(duì)電源電壓VDD進(jìn)行調(diào)整來(lái)產(chǎn)生調(diào)整電壓VT2。晶體管Ml以及M2都為可以承受高電壓(例如40V以上)的高壓元件。
[0038]在實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)上，在電源模塊110為正常狀態(tài)時(shí)，晶體管Ml以及M2分別接收電壓大小不相同的檢測(cè)電壓VDll以及VD12并分別工作在線性區(qū)，其中，檢測(cè)電壓VDll的電壓值大于檢測(cè)電壓VD12的電壓值?；诰w管Ml以及M2為N型的晶體管，控制端接收較高檢測(cè)電壓VDll的晶體管Ml提供較小的電阻，而控制端接收較低檢測(cè)電壓VD12的晶體管M2提供較大的電阻。如此一來(lái)，調(diào)整電壓VTl電壓值會(huì)大于調(diào)整電壓VT2的電壓值。
[0039]電壓減法器121并針對(duì)調(diào)整電壓VTl以及VT2進(jìn)行減法運(yùn)算的動(dòng)作，并產(chǎn)生減法結(jié)果電壓VDIFFl。通過(guò)減法結(jié)果電壓VDIFFl的電壓值，就可以得知電源模塊110提供的檢測(cè)電壓VDll以及VD12是否正常。
[0040]附帶一提的，電源模塊110中可以包括多個(gè)電源供應(yīng)單元(例如電池)來(lái)分別產(chǎn)生檢測(cè)電壓VDll、VD12-VDNl以及VDN2。因此，以電壓減法器121為范例，通過(guò)檢查電壓減法器121所產(chǎn)生的減法結(jié)果電壓VDIFFl的電壓值，就可以知道電壓減法器121對(duì)應(yīng)的電源供應(yīng)單元所產(chǎn)生的檢測(cè)電壓VDll以及VD12是否正常，也就可以得知電壓減法器121對(duì)應(yīng)的電源供應(yīng)單元是否正常。而通過(guò)分別對(duì)電壓減法器121?12N所分別產(chǎn)生的減法結(jié)果電壓VDIFFl?VDIFFN進(jìn)行檢測(cè)，就可以達(dá)到對(duì)電源模塊110中的所有的電源供應(yīng)單元進(jìn)行檢測(cè)的目的。
[0041]多工器130耦接至電壓減法器121?12N，并選擇電壓減法器121?12N所分別產(chǎn)生的減法結(jié)果電壓VDIFFl?VDIFFN的其中之一以進(jìn)行輸出，并藉以產(chǎn)生輸出電壓VOUT。多工器130可將輸出電壓VOUT提供至一監(jiān)控電路(未示出)，監(jiān)控電路則可依據(jù)輸出電壓VOUT的電壓值大小來(lái)判讀出電源模塊110的工作狀態(tài)是否正常。
[0042]時(shí)鐘產(chǎn)生器140耦接至電壓減法器121?12N，并產(chǎn)生多數(shù)個(gè)選擇信號(hào)SELl?SELN以分別提供至電壓減法器121?12N。電壓減法器121?12N所進(jìn)行的減法運(yùn)算是分別依據(jù)所對(duì)應(yīng)接收的選擇信號(hào)SELl?SELN來(lái)進(jìn)行的。其中，時(shí)鐘產(chǎn)生器140可以利用計(jì)時(shí)的方式，使選擇信號(hào)SELl?SELN分別在不同的時(shí)間區(qū)間中產(chǎn)生正脈沖(或負(fù)脈沖)，而電壓減法器