专利名称：设定车辆发电机电压调节器工作电压的方法及集成电路的制作方法
技术领域：
本发明关于一种设定车辆发电机电压调节器工作电压的方法及集 成电路，该集成电路包括一线性电路单元及一数字逻辑控制单元，其中 数字逻辑控制单元利用镭射修整方法编码处理其数字/模拟计数逻辑电 路以产生一参考电压，集成电路的线性电路单元根据该参考电压产出车 辆发电机电压调节器工作电压。
背景技术：
汽车发电机产出的电是交流电，经过二极管整流成直流充电至电 瓶，因为车子会因路况行车速度及引擎转速有快有慢，而致发电机产出 的电不稳定，而且车子内部的电力设备耗电有大有小，而致电力负载也 不稳定，所以发电机与电瓶中间需要加装一电压调节器，电压调节器可 以检测电瓶电压，当电压调节器检测电瓶电压超过设定电压时，关闭汽 车发电机内转子电磁铁的电源令发电机将不会发电，当电压调节器检测 到电瓶电压下降至充电标准时，打开汽车发电机内转子电磁铁的电源令 发电机运转发电。图1是现有电压调节器的模拟线性控制电路，其中发电机l是一车辆用交流电发电机，整流器2将发电机1所产生的交流电作全波整流成 直流电，电压调节器3则将该直流电的电压调节至预定电压，再对电瓶 4进行充电，其中钥匙开关5接通发电机1与蓄电瓶4，显示灯6显示 充电状态。电压调节器3是使用固定电阻器所得分压电位作为控制二极 管及晶体管的导通，而使发电机输出的电压被调节于预定值，其缺点是 提供的控制功能仅止于设定电压，而且电压调节器电路所设定固定电阻 器取得分压电位只能用于一特定电压调节器工作电压。 图2是现有电压调节器的集成电路MC330922的参考控制电路 (http:〃www、 utc-ic、 com/spec/MC33092、 pdf) ， MC33092是一种广为 应用的汽车交流发电机电压调节器，整合输出电压调节功能和负栽响应 控制，可以解决电气负载突然增加所引起的不稳定。MC33092稳压器是 通过引脚2RemoteSense与引脚12SupplyReg检测电瓶的供电电压和发 电机的输出电压。其中引脚2作为监视过压或负载断开的输入，引脚 12SupplyReg的电压即为发电机的输出电压，同时，引脚2外接分压电 阻(28kQ和Rl );险测远程电压，调节Rl即可调节远程电压设定值，引 脚12外接分压电阻(28kQ和R2)对电瓶电压实施监控，调节R2即可 调节电瓶电压设定值。虽然调节Rl及R2的电阻值就可以实现集成电路 MC33092对电压调节器工作电压的设定，然而，Rl及R2通常是电路板 上的印刷电阻，其电阻值分布于一定范围，必须依赖精密加工修正至适 当电阻值，除了电压调节器的电路板无法缩小，精密加工修正电阻值的 速度较慢，生产成本也较高。发明内容本发明的主要目的是揭露一种利用集成电路设定车辆发电机电压 调节器的工作电压的方法，是在集成电路中设有一线性电路单元及一数 字逻辑控制单元，利用数字逻辑控制单元执行编码/译码，其结果提供 数字/模拟转换逻辑单元输出一参考电压，并由该线性电路单元依据该 参考电压而设定车辆发电机电压调节器的稳压控制电压值，因此，只须 对集成电路的数字逻辑控制单元执行编码/译码，就可以利用相同集成 电路产出不同的电压调节器的稳压控制电压值。本发明的另 一 目的是揭露一种利用镭射修整方法选择性烧断集成 数字逻辑控制单元执行二进码编码，因此，相同集成电路只须在封装前 利用镭射修整方法处理，就可以执行数字逻辑控制单元的编码。本发明的另一目的是揭露一种集成电路，其包括一线性电路单元及 一数字逻辑控制单元，其中数字逻辑控制单元包括一功能参数编码逻辑 单元，是由一串数字逻辑闸组成编码电路，其中该数字逻辑闸输入端包 括复数组分别连接地及连接电源的导体对，该导体对是极微细的导体， 占用极少的晶圆面积，因此，纵使是高容量的数字逻辑闸亦仅占用有限 晶圆面积，相对单位晶圆面积可以产出较多集成电路，亦即可以有效降 低集成电路成本。本发明是这样实现的一种利用集成电路设定车辆发电机电压调节器工作电压的方法，其 特征在于该方法在该电压调节器的集成电路中设有一线性电路单元及 一数字逻辑控制单元，该数字逻辑控制单元包括一功能参数编码逻辑单 元、 一功能参数译码逻辑单元及一数字/模拟转换逻辑单元，利用该数 字逻辑控制单元执行编码/译码，其结果是提供数字/模拟转换逻辑单元 输出一参考电压，并由该线性电路单元依据该参考电压而设定电压调节 器的稳压控制电压值。一种用于车辆发电机电压调节器的集成电路，其特征在于该集成 电路包括一线性电路单元及一数字逻辑控制单元，其中数字逻辑控制单 元包括 一系统频率除频分类单元，由系统振荡电路加上一串可编码的 数字除频电路而成，用以提供系统中不同元件所需振荡频率； 一功能参 数编码逻辑单元，由一串数字逻辑闸组成编码电路，其数字逻辑闸输入 端以二进码编码，其中该数字逻辑闸输入端包括复数組导体对，该导体对分别连接地及连接电源； 一功能参数译码逻辑单元，是一数字逻辑译 码电路，用以将编码逻辑二进码译码为控制逻辑讯号；及一数字/模拟 转换逻辑单元，将功能参数译码逻辑单元的数字控制逻辑讯号转换成一 线性参考电压的电路，线性参考电压供线性电路单元运算产生一电压调 节器的稳压控制电压值。本发明的有益效果是充分利用集成电路来设定车辆发电机中电压调节器工作的电压。
图1现有电压调节器的模拟线性控制的电路图 图2现有电压调节器的集成电路化控制的电路图 图3本发明的电压调节器的集成电路应用示意图具体实施方式
本发明是关于一种利用集成电路(IntegratedCircuit)设定车辆发 电机电压调节器工作电压的方法，利用该集成电路产生一参考电压并据 以产生车辆发电机电压调节器的稳压控制电压值，其是于该电压调节器 的集成电路中设有一线性电路单元及一数字逻辑控制单元，其中该线性 电路单元主要为运算放大器(OperationalAmplifiers),其中该数字逻 辑控制单元包括一功能参数编码逻辑单元、 一功能参数译码逻辑单元及 一数字/模拟转换逻辑单元(D/AConverter),利用该数字逻辑控制单元 执行编码/译码，其结果提供数字/模拟转换逻辑单元输出一参考电压， 并由该线性电路单元依据该参考电压而产生一稳压控制电压值，进而设 定车辆发电机电压调节器的稳压控制电压值。本发明集成电路中该功能参数编码逻辑单元是由 一 串数字逻辑闸 组成，其数字逻辑闸输入端以二进码编码，其中该数字逻辑闸输入端包 括复数组的导体对，该导体对分别连接地及连接电源，其中数字逻辑控 制单元的编码程序是利用镭射修整方法(LaserTrimming)选择性烧断该
修整方法是于集成电路封装的前，利用激光束对电路上部份线路进行烧 断，亦即烧断该编码电路中的连接地或连接电源的导体。本发明的设定工作电压的方法是使用一种特别的集成电路，其包括 一线性电路单元及一数字逻辑控制单元，其中数字逻辑控制单元主要包 括-.一系统频率除频分类单元，是由系统振荡电路加上一串可编码的数字除频电路而成，用以提供系统中不同元件所需振荡频率；一功能参数编码逻辑单元，是由一串数字逻辑闸组成编码电路，其 数字逻辑闸输入端以二进码编码，其中该数字逻辑闸输入端包括复数组 的导体对，该导体对分别连接地及连接电源；一功能参数译码逻辑单元，是一数字逻辑译码电路，用以将编码逻 辑二进码译码为控制逻辑讯号；及一数字/模拟转换逻辑单元，是将功能参数译码逻辑单元的数字控 制逻辑讯号转换成线性电压的电路，线性参考电压供线性电路单元运算 产生一电压调节器的稳压控制电压值。本发明的集成电路包括一功能参数编码逻辑单元，其数字逻辑闸输 入端则包括复数组分别连接地及连接电源的导体对，该导体对可以利用 镭射修整方法以激光束选择性烧断，由于激光束可以精密地切割微细物 体，因此数字逻辑闸可以用微细的导体为输入端，而微细的导体则占用 极少的晶圆(w a f e r)面积，因而高容量的数字逻辑闸亦仅占用有限晶圓 面积，相对单位晶圆面积可产出较多集成电路，因此本发明集成电路的 编码电路可以是4bit、 8bit、 16bit、 32bit、 64bit的数字逻辑闸，甚 至128bit或更高的数字逻辑闸。
本发明的集成电路除了包括一线性电路单元及一数字逻辑控制单 元的外，更可将一高压功率电路单元整合在同一集成电路中，其中高压 功率电路单元则包括电源供电电路、电源降压稳压输出电路、功率金属氧化物半导体场效晶体管(PowerM0S)驱动电路、灯路驱动输出电路、电 源激活电路及倍压驱动电路。本发明的集成电路的数字逻辑控制单元除了包括系统频率除频分 类单元、功能参数编码/译码逻辑单元及数字/模拟转换逻辑单元的外， 其中该数字逻辑控制单元更整合发电机电压调节器的其它功能电路，主 要有负载响应控制逻辑电路(LoadResponseControl,LRC)，是发电机的负载增加时发电量磁场增加时序定时的控制电路；或脉冲宽度调变稳 压逻辑电路(PulseWidthModulation， PWM)，是发电才几的发电》兹场导通脉宽调变电路；或异常警告控制逻辑电路，是发电机发电发生电压异常的 警告逻辑电路；或异常保护控制逻辑电路，是发电机发生发电异常时的 保护控制逻辑电路；或灯路驱动逻辑电路，是发电机电压调节器的发电 指示灯路的驱动逻辑电路；或转子驱动逻辑电路，是发电机的发电磁场 导通的驱动逻辑电路。图3是本发明车辆发电机电压调节器的参考应用电路，集成电路31 提供稳压控制电压值给外部电子电路3 2 ，用以控制发电机输出至电瓶的 电流，集成电路31包括一数字模拟混合电路33，其包括一线性电路单 元及一数字逻辑控制单元，用以产出车辆发电机电压调节器工作电压， 其中该集成电路31更包括一高压功率电路单元34。
权利要求
1、 一种利用集成电路设定车辆发电机电压调节器工作电压的方法，其特征在于该方法在该电压调节器的集成电路中设有一线性电路单元 及一数字逻辑控制单元，该数字逻辑控制单元包括一功能参数编码逻辑 单元、 一功能参数译码逻辑单元及一数字/模拟转换逻辑单元，利用该数 字逻辑控制单元执行编码/译码，其结果是提供数字/模拟转换逻辑单元 输出一参考电压，并由该线性电路单元依据该参考电压而设定电压调节 器的稳压控制电压值。
2、 根据权利要求1所述的设定车辆发电机电压调节器工作电压的方 法，其特征在于该功能参数编码逻辑单元由一串数字逻辑闸组成，其 数字逻辑闸输入端以二进码编码，其中该数字逻辑闸输入端包括复数组 导体对，该导体对分别连接地及连接电源，其中数字逻辑控制单元的编 码程序是利用镭射修整方法选择性烧断该编码电路的导体对中的连接地 或连接电源的导体而执行编码。
3、 一种用于车辆发电机电压调节器的集成电路，其特征在于该集 成电路包括一线性电路单元及一数字逻辑控制单元，其中数字逻辑控制 单元包括一系统频率除频分类单元，由系统振荡电路加上一串可编码的数字 除频电路而成，用以提供系统中不同元件所需振荡频率；一功能参数编码逻辑单元，由一串数字逻辑闸组成编码电路，其数 字逻辑闸输入端以二进码编码，其中该数字逻辑闸输入端包括复数组导 体对，该导体对分别连接地及连接电源；一功能参数译码逻辑单元，是一数字逻辑译码电路，用以将编码逻 辑二进码译码为控制逻辑讯号；及 一数字/模拟转换逻辑单元，将功能参数译码逻辑单元的数字控制逻 辑讯号转换成一线性参考电压的电路，线性参考电压供线性电路单元运 算产生一电压调节器的稳压控制电压值。
4、 根据权利要求3所述的用于车辆发电机电压调节器的集成电路， 其特征在于该编码电路是4bit-128bit的数字逻辑闸。
5、 根据权利要求3所述的用于车辆发电机电压调节器的集成电路， 其特征在于集成电路更包括一高压功率电路单元。
6、 根据权利要求5所述的用于车辆发电机电压调节器的集成电路， 其特征在于高压功率电路单元包括电源供电电路、电源降压稳压输出 电路、功率金属氧化物半导体场效晶体管驱动电路、灯路驱动输出电路、 电源激活电路及倍压驱动电路。
7、 根据权利要求3所述的用于车辆发电机电压调节器的集成电路， 其特征在于该数字逻辑控制单元更包括一负载响应控制逻辑电路，是 发电机的负载增加时发电量磁场增加时序定时的控制电路。
8、 根据权利要求3所述的用于车辆发电机电压调节器集成电路，其 特征在于该数字逻辑控制单元更包括一脉冲宽度调变稳压逻辑电路， 是发电机的发电磁场导通脉宽调变电路。
9、 根据权利要求3所述的用于车辆发电机电压调节器的集成电路， 其特征在于该数字逻辑控制单元更包括一异常警告控制逻辑电路，是 发电机发电发生电压异常的警告逻辑电路。
10、 根据权利要求3所述的用于车辆发电机电压调节器的集成电路， 其特征在于该数字逻辑控制单元更包括一异常保护控制逻辑电路，是 发电机发生发电异常时的保护控制逻辑电路。
11、 根据权利要求3所述的用于车辆发电机电压调节器的集成电路，其特征在于该数字逻辑控制单元更包括一灯路驱动逻辑电路，是发电 机电压调节器的发电指示灯路的驱动逻辑电路。
12、 根据权利要求3所述的用于车辆发电机电压调节器的集成电路， 其特征在于该数字逻辑控制单元更包括一转子驱动逻辑电路，是发电 机的发电磁场导通的驱动逻辑电路。
全文摘要
本发明是关于一种利用集成电路设定车辆发电机电压调节器工作电压的方法，该集成电路包括一线性电路单元及一数字逻辑控制单元，其中数字逻辑控制单元利用镭射修整方法编码处理其数字/模拟计数逻辑电路以产生一参考电压，集成电路的线性电路单元根据该参考电压产出车辆发电机电压调节器的工作电压。
文档编号H02J7/14GK101145701SQ20061015212
公开日2008年3月19日 申请日期2006年9月13日 优先权日2006年9月13日
发明者余振邦, 郑锡钦 申请人:朋程科技股份有限公司