專利名稱：電源轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種電源轉(zhuǎn)換裝置，且特別是有關(guān)于一種利用電壓激活單元與脈 寬調(diào)變電路來進(jìn)行操控的電源轉(zhuǎn)換裝置。
背景技術(shù)：
在服務(wù)器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，特定應(yīng)用集成電路(Application Specific IntegratedCircuits,ASICs)是常用的集成芯片。這些集成芯片是利用服務(wù)器中的輸入電 壓與核心電壓來進(jìn)行相應(yīng)的操作，且服務(wù)器是透過電源轉(zhuǎn)換裝置而將輸入電壓轉(zhuǎn)換成核心 電壓。值得注意的是，為了符合服務(wù)器的邏輯設(shè)計(jì)，輸入電壓與核心電壓的提供時(shí)序一般會 有特定的要求，也就是供應(yīng)輸入電壓的時(shí)間點(diǎn)必須早于核心電壓。針對上述情形來看，圖1繪示為傳統(tǒng)的服務(wù)器的部份電路圖。如圖1所示，電源轉(zhuǎn) 換裝置110是透過脈寬調(diào)變(pulse width modulation)電路111，來切換開關(guān)SW11與SW12 的導(dǎo)通與否。隨著開關(guān)SW11與SW12的切換，流經(jīng)電感L11與電容C11的電流將隨之改變， 以致使輸入電壓VIN1轉(zhuǎn)換成核心電壓VTOKE1。另一方面，輸入電壓VIN1與核心電壓V。。KE1會供 應(yīng)給傳統(tǒng)服務(wù)器100中的特定應(yīng)用集成電路120使用。在此，應(yīng)用集成電路120的內(nèi)部晶 體管會形成等效于二極管D11與D12的電路架構(gòu)，跨接在電源轉(zhuǎn)換裝置110的兩端。然而，電源轉(zhuǎn)換裝置110的輸入端TM11所接收到的輸入電壓VIN1，會透過二極管 D11與D12漏電至電源轉(zhuǎn)換裝置110的輸出端TM12。因此，當(dāng)電源轉(zhuǎn)換裝置110軟激活時(shí)， 輸入電壓VIN1將隨著開關(guān)SW11與SW12的切換，而透過電感L11與開關(guān)SW12進(jìn)行放電。此 時(shí)，輸入電壓VIN1與核心電壓VroKE1的電平將同時(shí)被拉低，進(jìn)而導(dǎo)致電源轉(zhuǎn)換裝置110無法 正常操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電源轉(zhuǎn)換裝置，依據(jù)激活電壓與核心電壓的電壓值的大小，而適 時(shí)地阻斷放電路徑的形成。藉此，在軟激活過程中的電源轉(zhuǎn)換裝置將可不受特定應(yīng)用集成 電路的影響，而正常地操作。本發(fā)明提出一種電源轉(zhuǎn)換裝置，包括一脈寬調(diào)變電路、一切換單元、一功率輸出單 元以及一電壓激活單元。脈寬調(diào)變電路以軟激活方式增加一激活電壓，并操作在激活電壓 下，以產(chǎn)生一脈寬調(diào)變信號。切換單元用以接收一輸入電壓，并依據(jù)脈寬調(diào)變信號交替地形 成一充電路徑與一放電路徑。另一方面，功率輸出單元用以配合切換單元所形成的充電路 徑與放電路徑，而將輸入電壓轉(zhuǎn)換成一核心電壓。電壓激活單元用以檢測激活電壓，并在激 活電壓小于核心電壓時(shí)發(fā)送一控制信號，以致使放電路徑無法形成。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的切換單元包括一第一開關(guān)與一第二開關(guān)。其中， 第一開關(guān)的第一端用以接收輸入電壓，且第一開關(guān)的控制端電性連接脈寬調(diào)變電路。第二 開關(guān)的第一端電性連接第一開關(guān)的第二端與功率輸出單元，第二開關(guān)的第二端電性連接一 地端，且第二開關(guān)的控制端電性連接脈寬調(diào)變電路與電壓激活單元。值得注意的是，切換單元會依據(jù)脈寬調(diào)變信號交替地導(dǎo)通第一開關(guān)與第二開關(guān)的其一，以在第一開關(guān)導(dǎo)通時(shí)形成 充電路徑，并在第二開關(guān)導(dǎo)通時(shí)形成放電路徑。此外，切換單元更依據(jù)控制信號斷開第二開 關(guān)，以致使放電路徑無法形成。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的電壓激活單元包括一運(yùn)算放大器與一第三開關(guān)。 其中，運(yùn)算放大器用以接收激活電壓與核心電壓，并在激活電壓小于核心電壓時(shí)，輸出一檢 測信號。第三開關(guān)的第一端電性連接第二開關(guān)的控制端，第三開關(guān)的第二端電性連接地端， 且第三開關(guān)的控制端電性連接運(yùn)算放大器。在此，第三開關(guān)系依據(jù)檢測信號而導(dǎo)通其第一 端與第二端，以產(chǎn)生控制信號?；谏鲜?，本發(fā)明是利用電壓激活單元與脈寬調(diào)變電路來操控切換單元。藉此，電 源轉(zhuǎn)換裝置在軟激活的過程中，電壓激活單元將會適時(shí)地阻斷在切換單元中放電路徑的形 成。如此一來，透過特定應(yīng)用集成電路漏電至電源轉(zhuǎn)換裝置的輸出端的輸入電壓，將無法透 過切換單元中的放電路徑進(jìn)行放電。換而言之，在軟激活過程中的電源轉(zhuǎn)換裝置將可不受 特定應(yīng)用集成電路的影響，進(jìn)而正常地將輸入電壓轉(zhuǎn)換成核心電壓。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，并配合所附圖作 詳細(xì)說明如下。


圖1繪示為傳統(tǒng)服務(wù)器的部份電路圖。圖2繪示為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的電路架構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式在說明本發(fā)明實(shí)施例之前，先假設(shè)以下實(shí)施例所述的電源轉(zhuǎn)換裝置適用于一服務(wù) 器，并可提供輸入電壓與核心電壓來給服務(wù)器中的特定應(yīng)用集成電路使用。然上述假設(shè)并 非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域具有通常知識者可依設(shè)計(jì)所需，來任意更改本發(fā)明所述的電源 轉(zhuǎn)換裝置的應(yīng)用型態(tài)。圖2繪示為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的電路架構(gòu)示意圖。其中，圖2更 繪示出本實(shí)施例在應(yīng)用上，電源轉(zhuǎn)換裝置200與特定應(yīng)用集成電路201的相對關(guān)系。在此， 電源轉(zhuǎn)換裝置200用以將一輸入電壓VIN2轉(zhuǎn)換成一核心電壓VroKE2。特定應(yīng)用集成電路201 則會利用輸入電壓VIN2與核心電壓V。。KE2來進(jìn)行相應(yīng)的操作。此外，應(yīng)用集成電路201的內(nèi) 部晶體管會形成等效于二極管D21與D22的電路架構(gòu)，跨接在電源轉(zhuǎn)換裝置200的兩端。參照圖2，電源轉(zhuǎn)換裝置200包括一脈寬調(diào)變電路210、一切換單元220、一功率輸 出單元230以及一電壓激活單元240。其中，切換單元220電性連接至脈寬調(diào)變電路210與 電壓激活單元240。功率輸出單元230電性連接至切換單元220與電壓激活單元240。在此，脈寬調(diào)變電路210包括一電容C21。其中，電容C21用以儲存一激活電壓Vss。 脈寬調(diào)變電路210會以軟激活方式增加激活電壓Vss，以延遲核心電壓VroKE2的產(chǎn)生。此外， 脈寬調(diào)變電路210操作在激活電壓Vss下，以產(chǎn)生一脈寬調(diào)變信號。另一方面，切換單元220包括一開關(guān)SW21與一開關(guān)SW22。其中，開關(guān)SW21的第 一端用以接收輸入電壓VIN2，且開關(guān)SW21的控制端電性連接脈寬調(diào)變電路210。此外，開關(guān) SW22的第一端電性連接開關(guān)SW21的第二端與功率輸出單元230，開關(guān)SW22的第二端電性
4連接一地端，且開關(guān)SW22的控制端電性連接脈寬調(diào)變電路210與電壓激活單元240。在整體作動上，切換單元220會依據(jù)脈寬調(diào)變電路210所輸出的脈寬調(diào)變信號，交 替地導(dǎo)通開關(guān)SW21與開關(guān)SW22的其中之一。舉例來說，倘若此刻的切換單元220是依據(jù) 脈寬調(diào)變信號導(dǎo)通(turn on)開關(guān)SW21并關(guān)閉(turn off)開關(guān)SW22，則在下一刻其將依 據(jù)脈寬調(diào)變信號關(guān)閉開關(guān)SW21并導(dǎo)通開關(guān)SW22。換而言之，開關(guān)SW21與開關(guān)SW22會輪流 被開啟。其中，當(dāng)開關(guān)SW21導(dǎo)通且開關(guān)SW22不導(dǎo)通時(shí)，切換單元220將形成一充電路徑 P21，以致使輸入電壓VIN2傳送至功率輸出單元230。相對地，當(dāng)開關(guān)SW21不導(dǎo)通且開關(guān)SW22 導(dǎo)通時(shí)，切換單元220將形成一放電路徑P22，以致使輸入電壓VIN2無法傳送至功率輸出單 元230。藉此，切換單元220將可依據(jù)脈寬調(diào)變信號，交替地形成充電路徑P21與放電路徑 P22更進(jìn)一步來看，功率輸出單元230包括一電感L21與一電容C22。其中，電感L21 的第一端連接開關(guān)SW21的第二端。電容C22的第一端電性連接電感L21的第二端，且電容 C22的第二端電性連接地端。在此，當(dāng)充電路徑P21被形成時(shí)，輸入電壓VIN2會經(jīng)由電感L21 轉(zhuǎn)換成電流，并對藉此對電容C22進(jìn)行充電。此時(shí)，核心電的電平將增加。相對地，當(dāng)放電路徑P22被形成時(shí)，電容C22會透過放電路徑P22進(jìn)行放電，以致 使核心電壓VroKE2的電平下降。隨著開關(guān)SW21與開關(guān)SW22的不斷地切換，充電路徑P21與 放電路徑P22將交替地被產(chǎn)生，以致使核心電壓VroKE2產(chǎn)生周期性的變化。如此一來，功率 輸出單元230將可配合切換單元220所形成的充電路徑P21與放電路徑P22，而將輸入電壓 VIN2轉(zhuǎn)換成核心電壓vTOKE2。值得注意的是，在本實(shí)施例中，切換單元220更受控于電壓激活單元240，以避免 特定應(yīng)用集成電路201對電源轉(zhuǎn)換裝置200在軟激活時(shí)所造成的影響。以下將針對電壓激 活單元240的操作機(jī)制做進(jìn)一步地說明。請繼續(xù)參照圖2，電壓激活單元240包括一運(yùn)算放大器241以及一開關(guān)SW23。其 中，運(yùn)算放大器241的第一輸入端用以接收激活電壓Vss，運(yùn)算放大器241的第二輸入端用以 接收核心電壓VeQKE2，且運(yùn)算放大器241的輸出端用以輸出一檢測信號S21。另外，開關(guān)SW23 的第一端電性連接開關(guān)SW22的控制端，開關(guān)SW23的第二端電性連接地端，且開關(guān)SW23的 控制端電性連接運(yùn)算放大器241的輸出端。在整體作動上，運(yùn)算放大器241會比較激活電壓Vss與核心電壓VeQKE2的電壓值，并 在激活電壓vss小于核心電壓VTOKE2時(shí)，輸出一檢測信號S21。另一方面，開關(guān)SW23依據(jù)檢測 信號S21而導(dǎo)通其第一端與第二端，以產(chǎn)生電壓激活單元240所輸出的控制信號。此時(shí)，切 換單元220中的開關(guān)SW22將不導(dǎo)通，而無法形成放電路徑P22。換而言之，電壓激活單元240用以檢測激活電壓Vss，并在激活電壓Vss小于核心電 壓VroKE2時(shí)發(fā)送控制信號，以致使放電路徑P22無法形成。藉此，電源轉(zhuǎn)換裝置200在軟激 活的過程中，由于切換單元220中的開關(guān)SW22會適時(shí)地被斷開，因此透過二極管D21與D22 漏電至電源轉(zhuǎn)換裝置200的輸出端的輸入電壓VIN2，將無法透過電感L21與開關(guān)SW22進(jìn)行 放電。也就是說，電源轉(zhuǎn)換裝置200在軟激活過程中將可不受特定應(yīng)用集成電路201的 影響，并正常地操控而將輸入電壓VIN2轉(zhuǎn)換成核心電壓VroKE2。此外，值得一提的是，本實(shí)施例是通過拉至地端的信號來形成電壓激活單元240所輸出的控制信號。因此，本實(shí)施例所 述的開關(guān)SW22可由一 N型晶體管所構(gòu)成，以致使開關(guān)SW22依據(jù)控制信號無法導(dǎo)通其第一
兄而與弟一兄而。綜上所述，本發(fā)明是利用電壓激活單元與脈寬調(diào)變電路來操控切換單元。藉此，電 源轉(zhuǎn)換裝置在軟激活的過程中，電壓激活單元將會適時(shí)地產(chǎn)生控制信號，以致使導(dǎo)致輸入 電壓可進(jìn)行放電的放電路徑被斷開。如此一來，在軟激活過程中的電源轉(zhuǎn)換裝置將可不受 特定應(yīng)用集成電路的影響，進(jìn)而正常地將輸入電壓轉(zhuǎn)換成核心電壓。雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域 中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明 的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種電源轉(zhuǎn)換裝置，包括一脈寬調(diào)變電路，以軟激活方式增加一激活電壓，并操作在該激活電壓下，以產(chǎn)生一脈寬調(diào)變信號；一切換單元，用以接收一輸入電壓，并依據(jù)該脈寬調(diào)變信號交替地形成一充電路徑與一放電路徑；一功率輸出單元，電性連接該切換單元，用以配合該切換單元所形成的該充電路徑與該放電路徑，而將該輸入電壓轉(zhuǎn)換成一核心電壓；以及一電壓激活單元，用以檢測該激活電壓，并在該激活電壓小于該核心電壓時(shí)發(fā)送一控制信號，以致使該放電路徑無法形成。
2.如權(quán)利要求1所述的電源轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該切換單元包括一第一開關(guān)，其第一端用以接收該輸入電壓，且該第一開關(guān)的控制端電性連接該脈寬 調(diào)變電路；以及一第二開關(guān)，其第一端電性連接該第一開關(guān)的第二端與該功率輸出單元，該第二開關(guān) 的第二端電性連接一地端，且該第二開關(guān)的控制端電性連接該脈寬調(diào)變電路與該電壓激活 單元，其中，該切換單元會依據(jù)該脈寬調(diào)變信號交替地導(dǎo)通該第一開關(guān)與該第二開關(guān)的其 一，以在該第一開關(guān)導(dǎo)通時(shí)形成該充電路徑，并在該第二開關(guān)導(dǎo)通時(shí)形成該放電路徑，該切 換單元更依據(jù)該控制信號斷開該第二開關(guān)，以致使該放電路徑無法形成。
3.如權(quán)利要求2所述的電源轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該電壓激活單元包括一運(yùn)算放大器，接收該激活電壓與該核心電壓，并在該激活電壓小于該核心電壓時(shí)，輸 出一檢測信號；以及一第三開關(guān)，其第一端電性連接該第二開關(guān)的控制端，該第三開關(guān)的第二端電性連接 該地端，且該第三開關(guān)的控制端電性連接該運(yùn)算放大器，其中該第三開關(guān)系依據(jù)該檢測信 號而導(dǎo)通其第一端與第二端，以產(chǎn)生該控制信號。
4.如權(quán)利要求3所述的電源轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該第二開關(guān)由一N型晶體管所構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求2所述的電源轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該功率輸出單元包括一電感，其第一端電性連接該第一開關(guān)的第二端；以及一第一電容，其第一端電性連接該電感的第二端，且該第一電容的第二端電性連接該 地端。
6.如權(quán)利要求1所述的電源轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該脈寬調(diào)變電路包括一第二電容， 用以儲存該激活電壓。
7.如權(quán)利要求1所述的電源轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，適用于一服務(wù)器，且該服務(wù)器中的 特定應(yīng)用集成電路利用該輸入電壓與該核心電壓來進(jìn)行相應(yīng)的操作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電源轉(zhuǎn)換裝置，包括一脈寬調(diào)變電路、一切換單元、一功率輸出單元以及一電壓激活單元。脈寬調(diào)變電路以軟激活方式增加一激活電壓，并操作在激活電壓下，以產(chǎn)生一脈寬調(diào)變信號。切換單元用以接收一輸入電壓，并依據(jù)脈寬調(diào)變信號交替地形成一充電路徑與一放電路徑。功率輸出單元用以配合充電路徑與放電路徑，而將輸入電壓轉(zhuǎn)換成一核心電壓。電壓激活單元用以檢測激活電壓，并在激活電壓小于核心電壓時(shí)發(fā)送一控制信號，以致使放電路徑無法形成。
文檔編號H02M1/08GK101841234SQ200910128579
公開日2010年9月22日 申請日期2009年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日
發(fā)明者劉士豪, 夏春華 申請人:英業(yè)達(dá)股份有限公司