多级分压电路的制作方法_2

开关信号Sa周期性地控制开关SW1、SW3或 者开关SW2、SW4。进一步来说，当开关SW1~SW4接收到高准位的开关信号Sa时，开关SW1、 SW3被开启且开关SW2、SW4被关闭。而当开关SW1~SW4接收到低准位的开关信号Sa时， 开关SW1、SW3被关闭，且开关SW2、SW4被开启。据此，主级分压元件130将通过控制开关 SW1~SW4均分高电压VH与低电压VL，以产生主输出电压V2。此时，高电压VH与低电压 VL的总和将为主输出电压V2的二倍，即V2 = (VH+VL)/2。
[0071] 请再回到图2A，子级分压元件140电连接于高电压端110与低电压端120之间，且 与主级分压元件130并联。因此，主级分压元件130与子级分压元件140可以在相同的电 压准位下均分高电压VH与低电压VL。子级分压元件140具有下端101与上端103。子级 分压元件140将根据主输出电压V2与低电压VL产生一下输出电压VI至下端101。以及子 级分压元件140将根据高电压VH与主输出电压V2产生一上输出电压V3至上端103。
[0072] 值得注意的是，子级分压元件140均分主输出电压V2与低电压VL，以产生下输出 电压VI，即VI = (V2+VL)/2。此时，主输出电压V2与低电压VL的总和为下输出电压VI的 二倍。另外，子级分压元件140为均分高电压VH与主输出电压V2,以产生上输出电压V3， 即V3 = (VH+V2)/2。此时，高电压VH与主输出电压V2的总和为上输出电压V3的二倍。
[0073] 在本实施例中，子级分压元件140可利用一下分压器142与一上分压器144来实 现。下分压器142的一端电连接主端102,且下分压器142的另一端电连接低电压端120。 因此，下分压器142将接收主输出电压V2与低电压VL，以据此产生下输出电压VI至下端 101。上分压器144的一端电连接高电压端110,且上分压器142的另一端电连接主端102。 因此，上分压器144将接收高电压VH与主输出电压V2,以据此产生上输出电压V3至上端 103。在本实施例中，下分压器142与上分压器144为用来均分电压的一分压器，且优选地， 上述分压器皆为一开关电容电路。有关下分压器142与上分压器144的内部结构为与图2B 的主级分压元件130的内部结构相同，故在此不再赘述。据此，下分压器142将通过控制开 关均分主输出电压V2与低电压VL。而上分压器144亦将通过控制开关均分商电压VH与主 输出电压V2。
[0074] 值得注意的是，若主级分压元件130、下分压器142与上分压器144皆使用开关电 容电路来设计。由于电容不会有功耗，且开关仅会于运作时才会有极少量的功耗。相较于 传统的分压电路使用串接的电阻产生分压，多级分压电路1〇〇可以有较高的驱动效率。
[0075] 上述的下输出电压VI、主输出电压V2、与上输出电压V3经整理后，如下表所示：
[0076] 表（一)
[0077]
[0078]
[0079] 由上表（一）η」知，本买施例的多级分Ji电蹐100分别在2个阶层（即，主级分压 元件130与子级分压元件140)之中均分接收到的电压，以根据阶层的数目（即，2个阶层） 产生2 2-1个分压（即，下输出电压VI、主输出电压V2与上输出电压V3)，且每个分压为Vm =m*(VH-VL)/2 2+VL，其中 m = 1 ~22-1。
[0080] 此外，根据上述分压Vm可知，每个分压的输入功率Pm为Pm = Vm*(IVH/m)，其中 IVH为流经主级分压元件130的电流，且m = 1~22-1。相较于图1的分压电路10,其每个 分压的输入功率Pn为Pn = Vn*IC，其中η为1~3。假设高电压VH与电压VC为相同，且 低电压VL为0。本实施例的多级分压电路100的每个分压的输入功率Pm将低于图1的分 压电路10的每个分压的输入功率Pn，使得多级分压电路100可以有较高的驱动效率。
[0081] 而由于多级分压电路100为单一分压的产生，每个分压之间的关联性较小。因此， 若某个分压（如下输出电压VI)上的负载有变化时，其他分压（如主输出电压V2与上输出 电压V3)受到的影响较小，使得每个分压的稳定性较好。故多级分压电路100将可以产生 更稳定的分压至负载。
[0082] 再请参考图3A，多级分压电路100可还包含三个电容C。三个电容C的一端分别电 连接下端101、主端102与上端103,且三个电容C的另一端接地。使得下端101、主端102 与上端103可以分别稳定输出下输出电压VI、主输出电压V2与上输出电压V3,以减少涟波 电压产生。而若主级分压元件130与子级分压元件140的下分压器142与上分压器144皆 设置有如图2B所示的电容CN，则可省略上述三个电容C。本发明对此不作限制。
[0083] 此外，如图3A所示，多级分压电路100的子级分压元件140可还包含一下开关组 150与一上开关组155。下开关组150电连接下分压器142的两端与下端101并受控于控制 信号CS。上开关组155电连接上分压器144的两端与上端103并受控于控制信号CS。更 进一步来说，下开关组150与上开关组155分别具有三个开关。下开关组150的三个开关 分别串接下分压器142的两端与下端101，且上开关组155的三个开关分别串接上分压器 144的两端与上端103。
[0084] 在本实施例中，控制信号CS通过一外部的处理器（未绘于图示）而产生。而控制 信号CS亦可通过子级分压元件140来产生，本发明对此不作限制。如图3B所示，处理器具 有第一频率CLK。在本实施例中，第一频率CLK周期性地产生第一时间T1与第二时间T2。 因此，当处理器于第一频率为高准位时（即第一时间T1)时，处理器将控制控制信号CS开 启下开关组150且关闭上开关组155。此时，下分压器142将产生下输出电压VI，上分压器 144则不会产生上输出电压V3。而当处理器于第一频率为低准位时（即第二时间T2)时，处 理器将控制控制信号CS关闭下开关组150且开启上开关组155。此时，下分压器142将不 会产生下输出电压VI，上分压器144则会产生上输出电压V3。据此，下分压器142与上分 压器144可在不同时间输出下输出电压V1与上输出电压V3至对应的下端101与上端102。
[0085] 值得注意的是，多级分压电路100亦可采用分时复用的方式，即分时多工 (Time-Division Multiplexing, TDM)的方式来控制子级分压元件140产生下输出电压VI 与上输出电压V3。此时，子级分压元件140仅需利用一个分压器来取代下分压器142与上 分压器144产生下输出电压VI与上输出电压V3。其实施方式为单个分压器通过一下开关 电连接下端101与通过一上开关电连接上端102,且上开关与下开关受控于控制信号CS (未 绘于附图中）。因此，当处理器于第一频率为高准位时（即第一时间T1)时，处理器将控制 控制信号CS开启下开关且关闭上开关。此时，单个分压器将据此产生下输出电压VI且不 会产生上输出电压V3。而当处理器于第一频率为低准位时（即第二时间T2)时，处理器将 控制控制信号CS关闭下开关且开启上开关。此时，单个分压器将据此产生上输出电压V3 且不会产生下输出电压VI。据此，多级分压电路100可减少分压器的使用。
[0086] 接下来，请参考图4,图4是本发明另一实施例的多级分压电路的示意图。如图4 所示，多级分压电路200包含一高电压端210、一低电压端220、一主级分压元件230、一子 级分压元件240与一次级分压元件260。有关高电压端210、低电压端220、主级分压元件 230、与子级分压元件240之间的连接关系与作动方式与图2A所示的高电压端110、低电压 端120、主级分压元件130、与子级分压元件140相同，故在此不再赘述。此外，流经下端202 的下输出电压A2、流经主端204的主输出电压A4、与流经上端206的上输出电压A6与图2A 所示的流经下端101的下输出电压VI、流经主端102的主输出电压V2、与流经上端103的 上输出电压V3相同，故同样在此不作赘述。
[0087] 不同的地方在于，多级分压电路200具有次级分压元件260。次级分压元件260电 连接于高电压端210与低电压端220之间，且与主级分压元件230并联。因此，主级分压元 件230、子级分压元件240、与次级分压元件260可以在相同的电压准位下均分高电压VH与 低电压VL。次级分压元件260具有第一端201、第二端203、第三端205与第四端207。次级 分压兀件260将根据下输出电压A2与低电压VL产生第一输出电压A1至第一端201。次级 分压元件260将根据主输出电压A4与下输出电压A