專利名稱：：脈沖寬度調(diào)制控制模塊及其調(diào)整脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明提供一種脈沖寬度調(diào)制集成電路，尤指一種可依據(jù)其所耦接的電子裝置的負(fù)載來調(diào)整脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的脈沖寬度調(diào)制集成電路。
背景技術(shù)：
：脈沖寬度調(diào)制集成電路(pulsewidthmodulationintegratedcircuit，PWMIC)通常應(yīng)用于電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)，而該電源供應(yīng)系統(tǒng)依據(jù)該脈沖寬度調(diào)制集成電路所產(chǎn)生的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)來提供輸出電壓。該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)通常為方波(squarewave)，其特征是使用高電平、低電平與工作周期(dutycycle)來定義，該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的工作周期便決定了該電源供應(yīng)系統(tǒng)的輸出電壓，也就是說，若該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的工作周期增加，則該電源供應(yīng)系統(tǒng)會(huì)隨之輸出更高的輸出電壓；然而，若該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的工作周期減少，則該電源供應(yīng)系統(tǒng)會(huì)隨之輸出更低的輸出電壓。因此，電源供應(yīng)系統(tǒng)通常會(huì)利用脈沖寬度調(diào)制集成電路來決定其輸出電壓。當(dāng)電源供應(yīng)系統(tǒng)用于供應(yīng)電源給像是主機(jī)板、顯示卡、筆記型計(jì)算機(jī)或是手機(jī)等等的電子裝置時(shí)，該電源供應(yīng)系統(tǒng)的輸出電壓必須配合該電子裝置的負(fù)載而改變，例如，當(dāng)該電子裝置的負(fù)載增加，該電源供應(yīng)系統(tǒng)的輸出電壓也必須隨之增加以確保該電子裝置可以在適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)下運(yùn)作；反之，若該電子裝置的負(fù)載減少，則該電源供應(yīng)系統(tǒng)的輸出電壓便必須隨之降低以減少功率消耗，或是以避免該電子裝置被不正常的電壓所損壞。因?yàn)樵撾娫垂?yīng)系統(tǒng)的輸出電壓是由該脈沖寬度調(diào)制集成電路所輸出的該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)來加以控制，因此，可藉由改變?cè)撁}沖寬度調(diào)制信號(hào)來調(diào)整該輸出電壓，通常調(diào)整該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的實(shí)作方式如下(一)使用外部的控制信號(hào)(像是GPIO信號(hào))來調(diào)整該脈沖寬度調(diào)制集成電路所使用的參考電壓，或是(二)使用外部電路來改變?cè)撁}沖寬度調(diào)制集成電路的數(shù)字識(shí)別輸入信號(hào)(digitalIDinputsignal)，以改變?cè)摴ぷ髦芷诨蚴窃撦敵鲭妷?。然而，上述兩種方式皆無法及時(shí)地依據(jù)該電子裝置的負(fù)載來動(dòng)態(tài)調(diào)整該輸出電壓，此外，該外部電路與相關(guān)控制該外部電路的外部程序，亦會(huì)導(dǎo)致整體的成本升高與增添更多的不便。
發(fā)明內(nèi)容因此本發(fā)明的目的之一在于提供一種脈沖寬度調(diào)制控制模塊，其無須外部電路或是外部信號(hào)即可調(diào)整其自身的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，此外，本發(fā)明亦提供相對(duì)應(yīng)的方法，以解決上述問題。本發(fā)明的目的是提供一種脈沖寬度調(diào)制(pulsewidthmodulation，PWM)控制模塊。該脈沖寬度調(diào)制控制模塊包含有脈沖寬度調(diào)制控制器、負(fù)載檢測(cè)器與調(diào)整模塊。該脈沖寬度調(diào)制控制器用于產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)用于控制應(yīng)用于電子系統(tǒng)的供應(yīng)電壓。該負(fù)載檢測(cè)器，耦接于該脈沖寬度調(diào)制控制器，用于依據(jù)該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)檢測(cè)該電子系統(tǒng)的負(fù)載，并產(chǎn)生判斷值。該調(diào)整模塊，耦接于該脈沖寬度調(diào)制控制器與該負(fù)載檢測(cè)器，用于控制該脈沖寬度調(diào)制控制器以依據(jù)該判斷值來調(diào)整該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。此外，本發(fā)明的目的另是提供一種調(diào)整脈沖寬度調(diào)制(pulsewidthmodulation，PWM)控制模塊所輸出的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的方法，該方法包含有產(chǎn)生該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)用于控制應(yīng)用于電子系統(tǒng)的供應(yīng)電壓；依據(jù)該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)檢測(cè)該電子系統(tǒng)的負(fù)載，并產(chǎn)生判斷值；以及依據(jù)該判斷值來調(diào)整該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。第1圖為本發(fā)明脈沖寬度調(diào)制集成電路的實(shí)施例的示意圖。第2圖為本發(fā)明第1圖所示的調(diào)整模塊的實(shí)施例的示意圖。第3圖為第1圖所示的脈沖寬度調(diào)制集成電路調(diào)整其輸出的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的流程圖。100脈沖寬度調(diào)制集成電路110脈沖寬度調(diào)制控制器120負(fù)載檢測(cè)器130調(diào)整模塊210儲(chǔ)存單元220邏輯電路230參考電壓產(chǎn)生器240接口控制器具體實(shí)施方式請(qǐng)參閱第1圖，第1圖為本發(fā)明脈沖寬度調(diào)制集成電路(pulsewidthmodulationintegratedcircuit，PWMIC)的一實(shí)施例的示意圖。脈沖寬度調(diào)制集成電路100包含有脈沖寬度調(diào)制控制器110，用于產(chǎn)生多個(gè)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，例如UGATE信號(hào)或是LGATE信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)下一級(jí)電路(未顯示)。舉例而言，若脈沖寬度調(diào)制集成電路100設(shè)置于電源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)，則上述UGATE信號(hào)與LGATE信號(hào)是用于控制切換電路(switchingcircuit)，該切換電路通常由兩個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管(metal-oxide-semiconductorfieldeffecttransistor，MOSFET)所構(gòu)成。負(fù)載檢測(cè)器120耦接于脈沖寬度調(diào)制控制器110，用于檢測(cè)耦接于脈沖寬度調(diào)制集成電路100的電子裝置的負(fù)載，如上所述，應(yīng)用于該電子裝置的供應(yīng)電壓必須依照該電子裝置的負(fù)載來動(dòng)態(tài)地調(diào)整，而該供應(yīng)電壓是由脈沖寬度調(diào)制控制器110所產(chǎn)生的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)所控制，因此，本發(fā)明可藉由處理脈沖寬度調(diào)制控制器110所產(chǎn)生的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)來檢測(cè)該電子裝置的負(fù)載。依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，負(fù)載檢測(cè)器120以三種方式來檢測(cè)脈沖寬度調(diào)制控制器110的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)SPWM(一)負(fù)載檢測(cè)器120利用取樣電路(sampler)來取樣該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)取樣值。因?yàn)樵撁}沖寬度調(diào)制信號(hào)為方波，因此各取樣值若非對(duì)應(yīng)第一邏輯電平(該方波的高電平)，其必對(duì)應(yīng)第二邏輯電平(該方波的低電平)。然后，耦接于該取樣電路的計(jì)數(shù)器便開始計(jì)數(shù)該多個(gè)取樣值，例如，于特定時(shí)段內(nèi)，該計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)該多個(gè)取樣值中對(duì)應(yīng)于該第一邏輯電平的取樣值的個(gè)數(shù)以產(chǎn)生第一計(jì)數(shù)值，以及計(jì)數(shù)該多個(gè)取樣值中對(duì)應(yīng)于該第二邏輯電平的取樣值的個(gè)數(shù)來產(chǎn)生第二計(jì)數(shù)值，最后，該第一計(jì)數(shù)值與該第二計(jì)數(shù)值之間的比例便用來作為判斷值SD。(二)負(fù)載檢測(cè)器120利用積分器(integrator)來處理該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。該積分器對(duì)特定時(shí)段內(nèi)的該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)進(jìn)行積分處理，以將該工作周期(dutycycle)轉(zhuǎn)換為電壓電平(voltagelevel)，此時(shí)，該電壓電平即用來作為判斷值SD。(三)負(fù)載檢測(cè)器120可以僅檢測(cè)脈沖寬度調(diào)制控制器110的負(fù)載電流來得到所要的判斷值SD。由于脈沖寬度調(diào)制控制器110的負(fù)載電流正比于該電子裝置的負(fù)載，因此該電流的大小便可視為判斷值SD。在判斷值SD產(chǎn)生之后，耦接于脈沖寬度調(diào)制控制器110與負(fù)載檢測(cè)器120的調(diào)整模塊130會(huì)接收判斷值SD，并控制脈沖寬度調(diào)制控制器110來依據(jù)判斷值SD調(diào)整該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。請(qǐng)參閱第2圖，第2圖為第1圖所示的調(diào)整模塊130的實(shí)施例的示意圖。調(diào)整模塊130包含有儲(chǔ)存單元210(例如閃存或是寄存器)，用于儲(chǔ)存多個(gè)寄存器數(shù)值(registervalue)，此外，儲(chǔ)存單元210耦接于邏輯電路220，而邏輯電路220會(huì)接收判斷值SD，然后比較判斷值SD與該多個(gè)寄存器數(shù)值來產(chǎn)生控制信號(hào)SC，控制信號(hào)SC接著被進(jìn)一步地傳送至參考電壓產(chǎn)生器230。參考電壓產(chǎn)生器230是用來提供參考電壓Vref至脈沖寬度調(diào)制控制器110以決定該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的工作周期，本實(shí)施例中，參考電壓產(chǎn)生器230依據(jù)控制信號(hào)SC來產(chǎn)生參考電壓Vref，因此，該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的工作周期便可依據(jù)該電子裝置的負(fù)載來加以調(diào)整，換句話說，可依據(jù)該電子裝置的負(fù)載來調(diào)整該電源供應(yīng)系統(tǒng)的輸出電壓。調(diào)整模塊130還包含有接口控制器240，其耦接于儲(chǔ)存單元210，因此儲(chǔ)存在儲(chǔ)存單元210內(nèi)的寄存器數(shù)值可被預(yù)先設(shè)定在查詢表(look-uptable)內(nèi)，或是由使用者自行決定。使用者可通過接口控制器240來設(shè)定儲(chǔ)存于儲(chǔ)存單元210內(nèi)的寄存器數(shù)值，此外，接口控制器240亦耦接于邏輯電路220，而邏輯電路220比較判斷值SD與多個(gè)寄存器數(shù)值以產(chǎn)生控制信號(hào)SC與至少一警示信號(hào)SA，其中警示信號(hào)SA系通過接口控制器240來輸出。若判斷值SD指出該電子裝置的負(fù)載超過安全范圍(例如，上限或下限)，則警示信號(hào)SA用于啟動(dòng)保護(hù)機(jī)制，該保護(hù)機(jī)制可能包含有下列的動(dòng)作調(diào)整該電子裝置的系統(tǒng)運(yùn)作頻率，使用發(fā)光二極管(lightemittingdiode，LED)來產(chǎn)生閃光以警示使用者，或是暫?；蜿P(guān)掉該電子裝置。請(qǐng)參閱第3圖，第3圖為脈沖寬度調(diào)制集成電路100調(diào)整其輸出的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的流程圖。一開始于步驟S310，負(fù)載檢測(cè)器120檢測(cè)脈沖寬度調(diào)制控制器110的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)來監(jiān)控該電源供應(yīng)系統(tǒng)的負(fù)載，而負(fù)載檢測(cè)器120是不斷檢測(cè)該電源供應(yīng)系統(tǒng)的負(fù)載，直到負(fù)載檢測(cè)器120檢測(cè)到該電源供應(yīng)系統(tǒng)的負(fù)載改變。若該電源供應(yīng)系統(tǒng)的負(fù)載改變，則于步驟S320中，邏輯電路220藉由比較判斷值SD與該多個(gè)寄存器數(shù)值來檢查該電源供應(yīng)系統(tǒng)的負(fù)載系為增加或是減少，若于步驟S320內(nèi)，邏輯電路220判斷該負(fù)載為減少，則接下來于步驟S330內(nèi)，參考電壓產(chǎn)生器230便依據(jù)控制信號(hào)SC來降低參考電壓Vref的電壓值，以進(jìn)一步地減少該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的工作周期，而該電源供應(yīng)系統(tǒng)的輸出電壓亦因此隨之減少。而于另一例子中，若于步驟S320內(nèi)邏輯電路220判斷該負(fù)載為增加，則接下來于步驟S340內(nèi)，參考電壓產(chǎn)生器230依據(jù)控制信號(hào)SC來升高參考電壓Vref的電壓值，以進(jìn)一步地增加該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的工作周期，而該電源供應(yīng)系統(tǒng)的輸出電壓亦因此隨之增加。綜上所述，本發(fā)明提供一脈沖寬度調(diào)制集成電路，其可依據(jù)藉由檢測(cè)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)查知的電子裝置的負(fù)載，來產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制輸出電壓。因此，藉由使用本發(fā)明所提供的脈沖寬度調(diào)制集成電路，該電源供應(yīng)系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)地改變其應(yīng)用于該電子裝置的輸出電壓，以確保該電子裝置無論是在繁重或是輕微的裝置負(fù)載情況下，皆可在適當(dāng)?shù)碾妷合逻\(yùn)作。本發(fā)明可依據(jù)該電子裝置的運(yùn)作而于適當(dāng)時(shí)刻降低電壓輸出，因此可減少該電子裝置的平均功率消耗，此外，本發(fā)明僅需有限的設(shè)定與警示信號(hào)即可讓該電子裝置免于在危險(xiǎn)的狀態(tài)下運(yùn)作。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。權(quán)利要求1.一種脈沖寬度調(diào)制控制模塊，其包含有脈沖寬度調(diào)制控制器，用于產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)用于控制應(yīng)用于電子系統(tǒng)的供應(yīng)電壓；負(fù)載檢測(cè)器，耦接于該脈沖寬度調(diào)制控制器，用于依據(jù)該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)檢測(cè)該電子系統(tǒng)的負(fù)載并產(chǎn)生判斷值；以及調(diào)整模塊，耦接于該脈沖寬度調(diào)制控制器與該負(fù)載檢測(cè)器，用于控制該脈沖寬度調(diào)制控制器以依據(jù)該判斷值來調(diào)整該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖寬度調(diào)制控制模塊，其中該調(diào)整模塊包含有儲(chǔ)存單元，用于儲(chǔ)存多個(gè)默認(rèn)值；以及邏輯電路，耦接于負(fù)載檢測(cè)器與該儲(chǔ)存單元，用于比較該判斷值與第一默認(rèn)值，以產(chǎn)生用于控制該脈沖寬度調(diào)制控制器的控制信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脈沖寬度調(diào)制控制模塊，其中該調(diào)整模塊還包含有參考電壓產(chǎn)生器，耦接于該邏輯電路與該脈沖寬度調(diào)制控制器之間，用于依據(jù)該控制信號(hào)來調(diào)整該脈沖寬度調(diào)制控制器所使用的參考電壓。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脈沖寬度調(diào)制控制模塊，其中該調(diào)整模塊還包含有接口控制器，耦接于儲(chǔ)存單元，用于接收輸入值并將該輸入值存入該儲(chǔ)存單元以作為默認(rèn)值。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脈沖寬度調(diào)制控制模塊，其中該邏輯電路耦接于該接口控制器，該邏輯電路另比較該判斷值與第二默認(rèn)值，以產(chǎn)生至少一警示信號(hào)，以及該警示信號(hào)是通過該接口控制器輸出，用于指出該電子系統(tǒng)的該負(fù)載是超過或低于可允許范圍。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖寬度調(diào)制控制模塊，其中該負(fù)載檢測(cè)器包含有取樣電路，用于取樣該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，以產(chǎn)生多個(gè)取樣值，該多個(gè)取樣值的每一取樣值是對(duì)應(yīng)第一邏輯電平或第二邏輯電平；以及計(jì)數(shù)器，耦接于該取樣電路，用于于特定時(shí)段內(nèi)計(jì)數(shù)對(duì)應(yīng)該第一邏輯電平的取樣值以產(chǎn)生該判斷值。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖寬度調(diào)制控制模塊，其中該負(fù)載檢測(cè)器為積分器，用于對(duì)特定時(shí)段內(nèi)的該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)進(jìn)行積分，以決定該判斷值。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖寬度調(diào)制控制模塊，其中該負(fù)載檢測(cè)器檢測(cè)該脈沖寬度調(diào)制控制器的負(fù)載電流，以決定該判斷值。9.一種調(diào)整脈沖寬度調(diào)制控制模塊所輸出的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的方法，其包含有產(chǎn)生該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，其用于控制應(yīng)用于電子系統(tǒng)的供應(yīng)電壓；依據(jù)該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)檢測(cè)該電子系統(tǒng)的負(fù)載，并產(chǎn)生判斷值；以及依據(jù)該判斷值來調(diào)整該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中依據(jù)該判斷值調(diào)整該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的步驟包含有設(shè)定多個(gè)默認(rèn)值；以及比較該判斷值與第一默認(rèn)值，以產(chǎn)生用于控制該脈沖寬度調(diào)制控制器的控制信號(hào)。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其還包含有依據(jù)該控制信號(hào)來調(diào)整該脈沖寬度調(diào)制控制器所使用的參考電壓。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其還包含有接收輸入值，以及使用該輸入值來作為默認(rèn)值。13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其還包含有比較該判斷值與第二默認(rèn)值，以產(chǎn)生至少一警示信號(hào)來指出該電子系統(tǒng)的該負(fù)載超過或低于可允許范圍。14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中檢測(cè)該電子系統(tǒng)的該負(fù)載的步驟包含有取樣該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，以產(chǎn)生多個(gè)取樣值，該多個(gè)取樣值的每一取樣值是對(duì)應(yīng)第一邏輯電平或第二邏輯電平；以及于特定時(shí)段內(nèi)計(jì)數(shù)對(duì)應(yīng)該第一邏輯電平的取樣值以產(chǎn)生該判斷值。15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中檢測(cè)該電子系統(tǒng)的該負(fù)載的步驟包含有對(duì)特定時(shí)段內(nèi)對(duì)該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)進(jìn)行積分，以決定該判斷值。16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中檢測(cè)該電子系統(tǒng)的該負(fù)載的步驟包含有檢測(cè)該脈沖寬度調(diào)制控制器的負(fù)載電流，以決定該判斷值。全文摘要本發(fā)明提供一種脈沖寬度調(diào)制控制模塊，其包含有脈沖寬度調(diào)制控制器、負(fù)載檢測(cè)器與調(diào)整模塊。該脈沖寬度調(diào)制控制器用于產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，其用于控制應(yīng)用于電子系統(tǒng)的供應(yīng)電壓。該負(fù)載檢測(cè)器耦接于該脈沖寬度調(diào)制控制器，用于依據(jù)該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)檢測(cè)該電子系統(tǒng)的負(fù)載，并產(chǎn)生判斷值。該調(diào)整模塊耦接于該脈沖寬度調(diào)制控制器與該負(fù)載檢測(cè)器，用于控制該脈沖寬度調(diào)制控制器以依據(jù)該判斷值來調(diào)整該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。文檔編號(hào)G05F1/46GK1854958SQ200510089759公開日2006年11月1日申請(qǐng)日期2005年8月9日優(yōu)先權(quán)日2005年4月20日發(fā)明者陳贈(zèng)文,方文琪,王云強(qiáng),曾耀輝申請(qǐng)人:精拓科技股份有限公司