电压转换装置及其电源重启电路与控制方法
【专利摘要】本发明提出一种电压转换装置及其电源重启电路与控制方法。电压转换装置包含：转换电路、输入状态侦测电路、输出状态侦测电路、状态回授电路、以及电源重启电路。其中，电源重启电路用以根据输入状态讯号、输出状态讯号、与回授讯号，产生电源重启讯号，以示意电源重启程序是否完成。其中电源重启电路包括：逻辑电路，用以产生重置讯号以示意输入电压与输出电压是否就绪；以及延迟电路，用以根据重置讯号与相关于电源重启讯号的回授讯号，延迟一段默认时间，以产生电源重启讯号。
【专利说明】
电压转换装置及其电源重启电路与控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种电压转换装置及其电源重启电路与控制方法，特别是指一种根据输入电压与输出电压的状态以产生电源重启讯号的电压转换装置及其电源重启电路与控制方法。
【背景技术】
[0002]电压转换装置用以将输入电压转换为输出电压用以供应电源予负载电路。当电压转换装置的电源重置并且重新启动(也就是电源重启)时，电源重启(power-ONreset, P0R)电路用以确认输入电压与输出电压的位准是否达到预设的位准。当输入电压与输出电压皆达到输入电压默认位准与输出电压默认位准时，POR电路将其产生的POR讯号调整至一位准，用以示意电压转换装置可正常供应输入与输出电压；当输入电压或/与输出电压未达到默认位准时，POR电路将其产生的POR讯号调整至另一位准，用以示意电压转换装置无法正常转换电压，即无法供应适当的输出电压。
[0003]—种达成电压转换的方式是利用电荷栗。然而，在现有的技术中，电荷栗与POR电路的整合很复杂，需要一个大尺寸的电路与控制方式。此外，这种方式与电路所造成的电压变化会使POR电路产生错误的POR讯号。
[0004]有鉴于此，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种电压转换装置及其电源重启电路与控制方法，可根据输入电压与输出电压以产生具有准确的电源重启讯号，具有较为简化电路，电路尺寸也相对较小。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种电压转换装置及其电源重启电路与控制方法，可根据输入电压与输出电压以产生具有准确的电源重启讯号，具有较为简化电路，电路尺寸也相对较小。
[0006]为达上述目的，就其中一观点言，本发明提供了一种电压转换装置，包含:一转换电路，用以根据一状态回授讯号，将一输入电压转换为一输出电压；一输入状态侦测电路，与该转换电路親接，用以根据该输入电压与一第一参考电压，而产生一输入状态讯号；一输出状态侦测电路，分别与该转换电路与该输入状态侦测电路耦接，用以根据该输出电压、该输入状态讯号、与一第二参考电压，产生一输出状态讯号；一状态回授电路，分别与该输出状态侦测电路与该转换电路耦接，根据该输出状态讯号，产生该状态回授讯号；以及一电源重启电路，分别与该输入状态侦测电路及该输出状态侦测电路耦接，用以根据该输入状态讯号、该输出状态讯号、与一第一回授讯号，产生一电源重启讯号，以不意该电压转换装置的一电源重启状态的一完成阶段；该电源重启电路包括:一第一逻辑电路，分别与该输入状态侦测电路及该输出状态侦测电路耦接，用以根据该输入状态讯号与该输出状态讯号，产生一第一重置讯号，并根据该第一回授讯号与一频率讯号，产生一第一决定频率讯号，其中，当该输入状态讯号示意该输入电压就绪，且该输出状态讯号示意该输出电压也就绪时，该第一重置讯号被设定于一默认第一重置讯号位准；以及一第一延迟电路，与该第一逻辑电路耦接，用以根据该第一重置讯号与该第一决定频率讯号，延迟一段第一预设时间，以产生相关于该电源重启讯号的一第一重启讯号，其中该第一重置讯号决定该段第一预设时间的开始时点，且该第一决定频率讯号以一频率计时该段第一预设时间；其中该第一回授讯号相关于该第一重启讯号。
[0007]在其中一种较佳的实施型态中，该第一重置讯号被设定于该默认第一重置讯号位准后，当该输入状态讯号示意该输入电压未就绪或该输出状态讯号示意该输出电压未就绪，该第一重置讯号仍保持被设定于该默认第一重置讯号位准，而当该输入状态讯号示意该输入电压未就绪且该输出状态讯号示意该输出电压未就绪，该第一重置讯号则被设定于非该默认第一重置讯号位准。
[0008]在其中一种较佳的实施型态中，该转换电路包括一电荷栗电路，且该状态回授讯号包括互不重叠的一第一频率讯号与一第二频率讯号，用以分别操作不同的功率开关，而将该输入电压升压转换为该输出电压。
[0009]在其中一种较佳的实施型态中，该输入状态侦测电路包括:一第一分压电路，与该转换电路親接，用以接收该输入电压，而产生一第一分压；以及一第一比较电路，与该第一分压电路親接，用以比较该第一分压与该第一参考电压，而产生该输入状态讯号。
[0010]在其中一种较佳的实施型态中，该输出状态侦测电路包括:一第二分压电路，与该转换电路耦接，用以接收该输出电压，产生一第二分压；一第二比较电路，与该第二分压电路耦接，用以比较该第二分压与该第二参考电压，产生一输出比较讯号；以及一判断电路，分别与该输入状态侦测电路与该第二比较电路耦接，用以根据该输入状态讯号与该输出比较讯号，产生该输出状态讯号。
[0011]在前述的实施例中，当该输入状态讯号示意该输入电压未就绪时，该判断电路较佳地设定该输出状态讯号为一默认输出状态讯号位准，且当该输入状态讯号示意该输入电压就绪，该判断电路设定该输出状态讯号依循该输出比较讯号。
[0012]在其中一种较佳的实施型态中，该第一逻辑电路还包括一一次重置电路，用以产生一初始重启讯号，该初始重启讯号用以示意该输入电压就绪状态，且于该初始重启讯号示意该输入电压就绪后，该初始重启讯号于该电压转换装置关机之前，其位准不改变。
[0013]在其中一种较佳的实施型态中，该电源重启电路还包括:一第二逻辑电路，与该第一延迟电路耦接，用以根据该第一重启讯号，产生一第二重置讯号，并根据一第二回授讯号与该频率讯号，产生一第二决定频率讯号；以及一第二延迟电路，与该第二逻辑电路耦接，用以根据该第二重置讯号与该第二决定频率讯号，延迟一段第二预设时间，以产生一第二电源重启讯号，其中该第二重置讯号决定该段第二预设时间的开始时点，且该第二决定频率讯号以一频率计时该段第二预设时间；其中该第二回授讯号相关于该电源重启讯号。
[0014]为达上述目的，就另一观点言，本发明也提供了一种电压转换装置的电源重启电路，该电压转换装置用以根据一状态回授讯号，将一输入电压转换为一输出电压，该电压转换装置的电源重启电路包含:一第一逻辑电路，用以产生一第一重置讯号，并根据一第一回授讯号与一频率讯号，产生一第一决定频率讯号，其中当该输入电压与该输出电压皆就绪时，该第一重置讯号被设定于一默认第一重置讯号位准；以及一第一延迟电路，用以根据该第一重置讯号与该第一决定频率讯号，延迟一段第一预设时间，以产生一第一重启讯号，其中该第一重置讯号决定该段第一预设时间的开始时点，且该第一决定频率讯号以一频率计时该段第一预设时间；其中该第一回授讯号相关于该第一重启讯号。
[0015]在其中一种较佳的实施型态中，该第一重置讯号被设定于该默认第一重置讯号位准后，当该输入状态讯号示意该输入电压未就绪或该输出状态讯号示意该输出电压未就绪，该第一重置讯号仍保持被设定于该默认第一重置讯号位准，而当该输入状态讯号示意该输入电压未就绪且该输出状态讯号示意该输出电压未就绪，该第一重置讯号则被设定于非该默认第一重置讯号位准。
[0016]在其中一种较佳的实施型态中，该第一逻辑电路还包含一一次重置电路，用以产生一初始重启讯号，该初始重启讯号用以示意该输入电压就绪状态，且于该初始重启讯号示意该输入电压就绪后，该初始重启讯号于该电压转换装置关机之前，其位准不改变。
[0017]在其中一种较佳的实施型态中，该电源重启电路还包括:一第二逻辑电路，与该第一延迟电路耦接，用以根据该第一重启讯号，产生一第二重置讯号，并根据一第二回授讯号与该频率讯号，产生一第二决定频率讯号；以及一第二延迟电路，与该第二逻辑电路耦接，用以根据该第二重置讯号与该第二决定频率讯号，而延迟一段第二预设时间，以产生一第二电源重启讯号，其中该第二重置讯号决定该段第二预设时间的开始时点，且该第二决定频率讯号以一频率计时该段第二预设时间；其中，该第二回授讯号相关于该电源重启讯号。
[0018]为达上述目的，就另一观点言，本发明也提供了一种电压转换装置控制方法，包含:根据一状态回授讯号，将一输入电压转换为一输出电压；根据该输入电压与一第一参考电压，而产生一输入状态讯号；根据该输出电压、该输入状态讯号、与一第二参考电压，产生一输出状态讯号；根据该输出状态讯号，产生该状态回授讯号；以及根据该输入状态讯号、该输出状态讯号、与一第一回授讯号，产生一电源重启讯号，以不意该电压转换装置的一电源重启状态的一完成阶段；其中该产生该电源重启讯号的步骤包括:根据该输入状态讯号与该输出状态讯号，产生一第一重置讯号并根据该第一回授讯号与一频率讯号，产生一第一决定频率讯号，其中，当该输入状态讯号示意该输入电压就绪，且该输出状态讯号示意该输出电压也就绪时，该第一重置讯号被设定于一默认第一重置讯号位准；以及根据该第一重置讯号与该第一决定频率讯号，延迟一段第一预设时间，以产生相关于该电源重启讯号的一第一重启讯号，其中该第一重置讯号决定该段第一预设时间的开始时点，且该第一决定频率讯号以一频率计时该段第一预设时间；其中该第一回授讯号相关于该第一重启讯号。
[0019]在其中一种较佳的实施型态中，该第一重置讯号被设定于该默认第一重置讯号位准后，当该输入状态讯号示意该输入电压未就绪或该输出状态讯号示意该输出电压未就绪，该第一重置讯号仍保持被设定于该默认第一重置讯号位准，而当该输入状态讯号示意该输入电压未就绪且该输出状态讯号示意该输出电压未就绪，该第一重置讯号则被设定于非该默认第一重置讯号位准。
[0020]在其中一种较佳的实施型态中，该状态回授讯号包括互不重叠的一第一频率讯号与一第二频率讯号，用以分别操作不同的功率开关，而将该输入电压升压转换为该输出电压。
[0021]在其中一种较佳的实施型态中，该产生该输入状态讯号的步骤包括:接收该输入电压，产生一第一分压；以及比较该第一分压与该第一参考电压，而产生该输入状态讯号。
[0022]在其中一种较佳的实施型态中，该产生该输出状态讯号的步骤包括:接收该输出电压，产生一第二分压；比较该第二分压与该第二参考电压，产生一输出比较讯号；以及根据该输入状态讯号与该输出比较讯号，产生该输出状态讯号。
[0023]在其中一种较佳的实施型态中，该产生该第一重置讯号的步骤还包括:产生一初始重启讯号，该初始重启讯号用以示意该输入电压就绪状态，且于该初始重启讯号示意该输入电压就绪后，该初始重启讯号于该电压转换装置关机之前，不改变其位准。
[0024]在其中一种较佳的实施型态中，该产生该电源重启讯号的步骤还包括:根据该第一重启讯号，产生一第二重置讯号，并根据一第二回授讯号与该频率讯号，产生一第二决定频率讯号；以及根据该第二重置讯号与该第二决定频率讯号，延迟一段第二预设时间，以产生一第二电源重启讯号以作为该电源重启讯号，其中该第二重置讯号决定该段第二预设时间的开始时点，且该第二决定频率讯号以一频率计时该段第二预设时间；其中该第二回授讯号相关于该电源重启讯号。
[0025]以下通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
【附图说明】
[0026]图1显示本发明的第一个实施例，显示电压转换装置100的示意图；
[0027]图2显示本发明的第二个实施例，显示转换电路11的一种实施例；
[0028]图3显示本发明的第三个实施例，显示输入状态侦测电路13的一种实施例；
[0029]图4显示本发明的第四个实施例，显示输出状态侦测电路15的一种实施例；
[0030]图5显示本发明的第五个实施例，显示状态回授电路17的一种实施例；
[0031]图6显示本发明的第六个实施例，显示电源重启电路19的一种实施例；
[0032]图7显示本发明的第七个实施例，显示逻辑电路191与延迟电路193的一种实施例；
[0033]图8显示本发明的第八个实施例，显示逻辑电路195与延迟电路197的一种实施例；
[0034]图9显示本发明的第九个实施例，显示电压转换装置控制方法的一种实施例；
[0035]图10显示本发明的第十个实施例，显示电压转换装置控制方法的另一种实施例。
[0036]图中符号说明
[0037]11转换电路
[0038]13输入状态侦测电路
[0039]15输出状态侦测电路
[0040]17状态回授电路
[0041]19电源重启电路
[0042]100电压转换装置
[0043]131, 151 分压电路
[0044]133，153 比较电路
[0045]155判断电路
[0046]171逻辑门
[0047]173频率产生电路
[0048]191，195 逻辑电路
[0049]193，197 延迟电路
[0050]1911 一次重置电路
[0051]1931, 1971多位计数电路
[0052]1933, 1973 多位与门
[0053]CK频率接脚
[0054]CLK, Φ1, ΦΓ , Φ2 频率讯号
[0055]DCKI, DCK2决定频率讯号
[0056]FDBI, FDB2 回授讯号
[0057]NANDl 与非门
[0058]NOTl 非门
[0059]0R1, 0R2, 0R3, 0R4 或门
[0060]PORO初始重启讯号
[0061]PORl, P0R2 重启讯号
[0062]Ql, Q2, Q3, Q4 功率开关
[0063]RST重置接脚
[0064]RSTI, RST2 重置讯号
[0065]SF完成阶段
[0066]SOI, S02, S03 进行阶段
[0067]SR升压阶段
[0068]SS起始阶段
[0069]SU电压不稳定阶段
[0070]Tl，T2延迟阶段
[0071]Vdivl, Vdiv2 分压
[0072]Vrefl, Vref2 参考电压
【具体实施方式】
[0073]请参阅图1，显示本发明第一个实施例。图1显示电压转换装置100的示意图。如图1所示，电压转换装置100包含转换电路U、输入状态侦测电路13、输出状态侦测电路
15、状态回授电路17、电源重启(power ON reset, P0R)电路19。其中，转换电路11用以根据状态回授讯号，将输入电压转换为输出电压。根据本发明，在其中一种实施方式中，输入电压与输出电压分别可具有一个或多个不同的目标位准。输入状态侦测电路13与转换电路11耦接，用以根据输入电压与参考电压Vrefl，而产生输入状态讯号。输出状态侦测电路15分别与转换电路11与输入状态侦测电路13耦接，用以根据输出电压、输入状态讯号、与参考电压Vref2，产生输出状态讯号。状态回授电路17分别与输出状态侦测电路15与转换电路11耦接，根据输出状态讯号，产生状态回授讯号。电源重启电路19分别与输入状态侦测电路13及输出状态侦测电路15耦接，用以根据输入状态讯号、输出状态讯号、与回授讯号FDBl，产生重启讯号PORl，作为电源重启讯号，以示意电压转换装置100的电源重启状态已经完成。所谓电源重启状态完成，也就是指输入电压与输出电压皆达到输入电压默认位准与输出电压默认位准。POR电路19将其产生的重启讯号PORl被设定为POR就绪位准，用以示意电压转换装置100可正常操作，完成电压转换操作，以供应输出电压。
[0074]电源重启电路19包括逻辑电路191与延迟电路193。逻辑电路191，分别与输入状态侦测电路13及输出状态侦测电路15耦接，用以根据输入状态讯号与输出状态讯号，产生重置讯号RSTl，并根据回授讯号FDBl与频率讯号CLK，产生决定频率讯号DCKl。延迟电路193与逻辑电路191耦接，用以根据重置讯号RSTl与决定频率讯号DCK1，延迟一段预设时间，以产生重启讯号PORl。其中回授讯号FDBl相关于重启讯号PORl，在其中一种实施例中，例如但不限于即为重启讯号P0R1。
[0075]图2显示本发明第二个实施例，举例说明转换电路11一种较具体的实施方式。如图2所示，转换电路11例如但不限于为电荷栗电路，且状态回授讯号包括互不重叠的频率讯号Φ1与频率讯号Φ2，并利用频率讯号Φ1的反相的频率讯号Φ1’，用以分别操作不同的功率开关Ql、Q2、Q3、与Q4，而将输入电压升压转换为输出电压。当然，根据本发明，转换电路11并不限于为电荷栗电路，亦可以为其他形式的转换电路，例如切换式电源供应电路(switching regulator)等。在本实施例中，状态回授讯号为互不重叠的频率讯号Φ1与频率讯号Φ 2，当输出电压低于输出电压默认位准时，频率讯号Φ I与频率讯号Φ2在高低位准之间切换，用以提高输出电压至输出电压默认位准。当输出电压达到输出电压默认位准时，频率讯号Φ I与频率讯号Φ 2例如分别维持在高位准与低位准，皆不在高低位准间切换，如此一来，输出电压就可维持在输出电压默认位准，而不会继续升高。
[0076]图3显示本发明第三个实施例，举例说明输入状态侦测电路13—种较具体的实施方式。如图3所示，输入状态侦测电路13例如具有分压电路131与比较电路133。分压电路131与转换电路11耦接，用以接收输入电压，产生分压Vdivl。分压Vdivl例如但不限于与输入电压成正比。比较电路133与分压电路131親接，用以比较分压Vdivl与参考电压Vrefl，而产生输入状态讯号。举例而言，适当设定的参考电压Vrefl，使得当输入电压达到输入电压默认位准时，分压Vdivl也达到参考电压Vrefl，这使输入状态讯号被调整至例如高位准，代表输入电压就绪的状态。
[0077]图4显示本发明第四个实施例，举例说明输出状态侦测电路15—种较具体的实施方式。如图4所示，输出状态侦测电路15例如但不限于为输出电压调节电路，其具有分压电路151、比较电路153、与判断电路155。分压电路151与转换电路11耦接，用以接收输出电压，产生分压Vdiv2。分压Vdiv2例如但不限于与输出电压成正比。比较电路153与分压电路151耦接，用以比较分压Vdiv2与参考电压Vref2，产生输出比较讯号。判断电路155分别与输入状态侦测电路13与比较电路153耦接，用以根据输入状态讯号与输出比较讯号，产生输出状态讯号。判断电路155根据输入状态讯号，决定并设定输出状态讯号依循输出比较讯号或是为默认输出状态讯号位准。其中，上述默认输出状态讯号位准可为高位准或低位准，且状态回授电路17可以根据需要而作相对应的设计。简而言之，举例而言，上述默认输出状态讯号位准在此实施例中为高位准。也就是说，当输入电压未就绪(即输入电压尚未达到输入电压默认位准)，判断电路155将输出状态讯号设定于默认输出状态讯号位准，在本实施例中，即为高位准。当输入电压已就绪(即输入电压达到输入电压默认位准)，判断电路155将输出状态讯号设定为依循输出比较讯号，即当输出比较讯号为高位准时，输出状态讯号亦设定为高位准，而当输出比较讯号为低位准时，输出状态讯号亦设定为低位准。
[0078]图5显示本发明第五个实施例，举例说明状态回授电路17—种较具体的实施方式。如图5所示，状态回授电路17包括逻辑门171与频率产生电路173。逻辑门171例如但不限于为或(OR)门，接收输出状态讯号与频率讯号CLK。当输出状态讯号为高位准时，逻辑门171的输出讯号维持在高位准；当输出状态讯号为低位准时，逻辑门171的输出讯号即为频率讯号CLK。频率产生电路173的频率接脚CK例如接收逻辑门171的输出讯号，由此产生频率讯号Φ I与频率讯号Φ2。当频率产生电路173的频率接脚CK接收持续的高位准时，也就是当输出状态讯号为高位准时，代表输出电压达到或高于输出电压默认位准，转换电路不继续升压操作。当频率产生电路173的频率接脚CK接收逻辑门171的输出讯号为频率讯号CLK，而频率讯号Φ I与频率讯号Φ2则在高低位准之间切换，转换电路执行升压操作，用以调节输出电压至输出电压默认位准。
[0079]图6显示本发明第六个实施例，举例说明电源重启电路19的另一种实施方式。如图6所示，本实施例与第一个实施例不同的是，电源重启电路19除了包括逻辑电路191与延迟电路193之外，还包括逻辑电路195与延迟电路197。逻辑电路195与延迟电路193耦接，用以根据重启讯号P0R1，产生重置讯号RST2，并根据回授讯号FDB2与频率讯号CLK，产生决定频率讯号DCK2。延迟电路197与逻辑电路195耦接，用以根据重置讯号RST2与决定频率讯号DCK2，延迟一段预设时间，以产生重启讯号P0R2，用以作为电源重启讯号。其中回授讯号FDB2相关于重启讯号P0R2，例如但不限于即为重启讯号P0R2。在第一个实施例中，电源重启讯号是重启讯号PORl ;而在本实施例中，电源重启讯号是重启讯号P0R2。
[0080]须说明的是，逻辑电路191与195所接收的频率讯号CLK可以相同，亦可以不同。在本实施例中，电源重启电路19在延迟电路193产生的重启讯号PORl例如由低位准转换为高位准之后，示意电源供应已就绪之后，继续延迟一段预设时间，以避免误动作，确认重启讯号P0R2的正确性。
[0081]图7显示本发明第七个实施例，举例说明逻辑电路191与延迟电路193 —种较具体的实施方式。如图7所示，逻辑电路191除了根据输入状态讯号与输出状态讯号之外，还可根据输入电压经过一次重置(one-time reset)电路1911后所产生的初始重启讯号P0R0，产生重置讯号RSTl。其中，一次重置电路1911用以接收输入电压，并于输入电压达到输入电压默认位准时，决定并设定初始重启讯号PORO于一默认位准，以示意输入电压就绪，且初始重启讯号PORO于电压转换装置100关机之前，其位准不改变。一次重置电路1911为较佳但非必要的电路，其可以被省略，而逻辑电路191可根据输入状态讯号与输出状态讯号产生重置讯号RST1。须说明的是，根据本发明，在其他的实施例中，一次重置电路1911可以为其他任何形式的电源重启电路或其他任何形式的电压位准侦测电路。
[0082]如图所示，非(NOT)门NOTl接收输入状态讯号，运算后结果输入或(OR)门0R1。一次重置电路1911于输入电压达到输入电压默认位准后，产生初始重启讯号P0R0，且例如使其保持在高位准。或(OR)门0R2接收输出状态讯号与回授讯号FDB1，运算后将结果输入与非(NAND)门NANDl。与非门NANDl接收初始重启讯号PORO与或门0R2运算结果，运算后将结果输入或门ORl。或门ORl接收非门NOTl运算后结果与与非门NANDl运算后结果，并对其运算，以产生重置讯号RSTl。
[0083]由上述的逻辑运算可知，当输入电压尚未就绪(即输入电压尚未达到输入电压默认位准)，输入状态讯号被设定为低位准，且或门ORl的输出讯号，为重置讯号RST1，被设定为高位准，示意电源重启程序尚未完成。当输入电压已就绪(即输入电压已经达到输入电压默认位准)，输入状态讯号被设定为高位准，或门ORl的输出讯号，由与非门NANDl的输出讯号决定；此时由于输入电压已经达到输入电压默认位准，初始重启讯号PORO被保持在高位准。考虑回授讯号FDBl被保持在低位准(回授讯号FDBl例如可作为电源重启讯号PORl或其延迟讯号)，或门0R2的输出讯号由输出状态讯号所决定，示意与非门NANDl的输出讯号由输出状态讯号决定。因此，当输入电压已就绪，输出状态讯号就绪(即输出电压已经达到输出电压默认位准)，重置讯号RSTl切换至低位准。
[0084]明显地，可以通过不同的逻辑门，作各种不同的安排，而实现各种不同的实施方式，以达到逻辑电路191相同的效果。例如，一次重置电路1911与与非门NANDl可以省略(或门0R2的输出讯号取其反相讯号后，输入或门ORl作为其输入讯号)。又如，非门NOTl可以省略，而与非门NANDl可以由一个与(AND)门取代；对应地，或门(ORl)可以由一个与非门取代。因此，逻辑门的种类与数量有各种不同的变化。本发明的范围应涵盖上述及其他所有等效变化。
[0085]在本实施例中，或门0R3接收回授讯号FDBl与频率讯号CLK，运算后产生决定频率讯号DCKl。当回授讯号FDBl为低位准，决定频率讯号DCKl由频率讯号CLK决定。决定频率讯号DCKl被输入多位计数电路1931的频率接脚CK。另外，多位计数电路1931的重置接脚RST接收重置讯号RST1。多位计数电路1931根据重置讯号RSTl与决定频率讯号DCK1，计数多个字元，并将此多个字元的计数结果输入多位与门1933。多位与门1933接收多位计数电路1931结果，运算后产生重启讯号P0R1。重启讯号PORl例如但不限于直接作为电源重启讯号，以示意电源重启程序已经完成。
[0086]对延迟电路193中的多位计数电路1931而言，重置讯号RSTl为高位准时，代表多位计数电路1931的计数被重制。而当重置讯号RSTl由高位准转为低位准，代表多位计数电路1931被触发而开始计数。而此时若电源重启程序尚未完成，则回授讯号FDBl仍应为低位准，所以决定频率讯号DCKl依循频率讯号CLK，用以输入延迟电路193中的多位计数电路1931的频率接脚CK。多位计数电路1931开始根据决定频率讯号DCKl计数。如果重置讯号RSTl不改变为高位准，则多位计数电路1931计数直到其所有的输出位皆为高位准，示意已经延迟了一段预设时间。当多位计数电路1931的多个输出接脚皆为高位准时，多位与门1933的输出讯号，也就是重启讯号P0R1，将由低位准转为高位准。而相关于重启讯号PORl的回授讯号FDB1，也由低位准转为高位准，使得或门0R3运算后所产生的决定频率讯号DCKl维持在高位准，这使得多位计数电路1931的频率接脚CK所接收到的讯号维持在高位准，因此不会执行计数运算。
[0087]图8显示本发明第八个实施例，举例说明逻辑电路195与延迟电路197 —种较具体的实施方式。如图8所示，逻辑电路195与延迟电路193耦接，用以接收重启讯号P0R1，产生重置讯号RST2，并根据回授讯号FDB2与频率讯号CLK，产生决定频率讯号DCK2。延迟电路197中的多位计数电路1971与逻辑电路195耦接，用以根据重置讯号RST2与决定频率讯号DCK2，计数至每个输出的位皆为高电位时，多位与门1973将使其输出讯号，也就是重启讯号P0R2，由低位准转为高位准，这也就是延迟一段预设时间，使重启讯号P0R2转为高位准，用以作为电源重启讯号；其中回授讯号FDB2相关于重启讯号P0R2。如前所述，逻辑电路195与延迟电路197用以避免误动作，确认电源重启讯号的正确性。
[0088]须说明的是，前述实施例中，讯号的高低位准所代表的意义只是一种实施方式，不必限于如前所述的对应，亦可以有其他对应，只要能达成本发明的功能即可。延迟电路亦不限于如前所述的多位计数电路与多位与门，亦可以为其他形式的延迟电路。且多位与门1933/1973亦可以由其他逻辑电路取代，只要能执行延迟一段默认时间的功能即可。例如，多位与门1933/1973可以由其他逻辑门所取代，只要在延迟一段预设时间后，可产生一个其所代表的时间讯号即可。
[0089]图9显示本发明第九个实施例，以各讯号波形为例说明电压转换装置控制方法的一种实施例，对照前述第一至第八个实施例，可更了解本实施例的操作方式。如图9所示，以电压转换装置的各讯号波形示意电源重启状态。首先，当电压转换装置刚开始启动，至输入电压不低于输入电压默认位准，为起始阶段SS，之后直至无电源供应电压转换装置期间，为进行阶段S01-S03。也就是说电源重启状态包括起始阶段SS与进行阶段S01-S03。须注意的是，并非所有电源重启程序包含了三个进行阶段S01-S03，例如，其可以仅包含一个进行阶段S01。图9所显示的，只是其中的一种实施方式，以解释可能发生的不同状况。
[0090]起始阶段SS示意输入电压正在上升但仍低于输入电压默认位准，且电压转换装置尚未开始电压转换操作，因此输出电压为0V。在此阶段的输出状态讯号的状态是没有意义的，因为电路尚未完全重启，此时输出状态讯号的位准为低位准。重启讯号PORl (与图6及图8所示的重启讯号P0R2)也在低位准。因此当输入电压达到输入电压默认位准时，输入状态讯号与初始重启讯号PORO切换至高位准，且电源重启程序由起始阶段SS转换为进行阶段S01。
[0091]由于输入状态讯号为高位准时，示意输入电压就绪，也就是达到输入电压默认位准，根据本发明的电压转换装置开始电压转换操作，且输出电压相应地于此升压阶段SR上升。由于电力由输入侧转移至输出侧，造成输入电压波动，而且如果输出侧需求相对更高的电流，输入电压将下降至低于输入电压默认位准，造成输入状态讯号切换至低位准。参阅图4至图9，当输入状态讯号为低位准时，判断电路155设定输出状态讯号至高位准，且当输入状态讯号为高位准时，判断电路155设定输出状态讯号依循输出比较讯号。由于在升压阶段SR，输出电压尚未就绪，输出比较讯号为低位准；因此，当输入状态讯号为高位准时，输出状态讯号为高位准。因此，于升压阶段SR，当输入电压波动，输入状态讯号与输出状态讯号在彼此相反的高低位准间跳动切换。
[0092]当输出电压逐渐上升，且于升压阶段SR结束时，输出电压达到输出电压默认位准。输出状态讯号切换至高位准。参阅图7至图9，由于输入状态讯号、输出状态讯号、与初始重启讯号PORO皆为高位准，重置讯号RSTl切换至低位准，且多位计数电路1931开始计数；也就是说，延迟电路193开始操作以延迟一段第一预设时间Tl。于第一预设时间Tl结束时，重启讯号PORl产生(或解释为由低位准切换至高位准)。参阅图6、图8、与图9，较佳但不为必要，重启讯号P0R2于重启讯号PORl产生后延迟一段第二预设时间T2产生(或解释为由低位准切换至高位准)。至此，电源重启程序完成且电压转换装置进入稳定阶段SF (于进行阶段SOl中)。
[0093]于一个重载状况，负载电路(未示出)自输出电压接收电源，需要较大的电流，造成输出电压及输入电压的波动，如图中电压不稳定阶段SU(在进行阶段S02中)所示意。如果此波动只造成输出电压下降至低于输出电压默认位准，但不致造成输入电压下降至低于输入电压默认位准，则重启讯号PORl与重启讯号P0R2并不会改变其位准。在负载电路接收到足够的电力后，此波动结束且电压转换装置进入稳定阶段SF(于进行阶段S02中)。
[0094]然而，如图9中进行阶段S03所示，例如负载电路引发非常大的电流，或是电源供应提供的输入电压暂时性的不稳定，使输入电压下降至低于输入电压默认位准且输出电压下降至低于输出电压默认位准，造成输入状态讯号与输出状态讯号又在彼此相反的高低位准间跳动切换。重启讯号PORl与重启讯号P0R2皆切换为低位准。在进行阶段S03中，重复了类似前述进行阶段SOl中的程序(输入状态讯号与输出状态讯号在彼此相反的高低位准间跳动切换)，直至输入电压与输出电压皆就绪，且重启讯号PORl与重启讯号P0R2皆切换至高位准。
[0095]图10显示本发明第十个实施例，以各讯号波形为例说明电压转换装置控制方法的另一种实施例，对照前述第一至第八个实施例，可更了解本实施例的操作方式。如图10所示，以电压转换装置的各讯号波形示意电源重启状态。本实施例与第九个实施例不同之处在于，本实施例的输入电压所供应的电源相较于负载电路所消耗的电流相对较大。也就是说，输入电压不会因负载电流而下降。可以看出输入电压与输出电压在完成阶段SF之后，相当稳定，较差的状况仅有电压不稳定阶段SU，只有输出状态讯号会在电压不稳定阶段SU时，在高低位准间切换，输入状态讯号仍会维持在高位准。本实施例其他的控制方法与第九个实施例相同。
[0096]以上已针对较佳实施例来说明本发明，以上所述，仅为使本领域技术人员易于了解本发明的内容，并非用来限定本发明的权利范围。在本发明的相同精神下，本领域技术人员可以思及各种等效变化。例如，在所示各实施例中，可插入不影响讯号主要意义的电路，如其他开关电路或逻辑电路等。又如，转换电路并不限于电荷栗，亦可包含其他电压转换电路，如切换式电源供应电路等等。又如，数字讯号的高低位准可以互换，仅需对应修正电路的讯号处理方式即可。又如，一次重置电路可以为其他任何形式的电源重启电路或其他任何形式的电压位准侦测电路。本发明的范围应涵盖上述及其他所有等效变化。
【主权项】
1.一种电压转换装置，其特征在于，包含: 一转换电路，用以根据一状态回授讯号，将一输入电压转换为一输出电压； 一输入状态侦测电路，与该转换电路親接，用以根据该输入电压与一第一参考电压，而产生一输入状态讯号； 一输出状态侦测电路，分别与该转换电路与该输入状态侦测电路耦接，用以根据该输出电压、该输入状态讯号、与一第二参考电压，产生一输出状态讯号； 一状态回授电路，分别与该输出状态侦测电路与该转换电路親接，根据该输出状态讯号，产生该状态回授讯号；以及 一电源重启电路，分别与该输入状态侦测电路及该输出状态侦测电路耦接，用以根据该输入状态讯号、该输出状态讯号、与一第一回授讯号，产生一电源重启讯号，以不意该电压转换装置的一电源重启状态的一完成阶段；该电源重启电路包括: 一第一逻辑电路，分别与该输入状态侦测电路及该输出状态侦测电路耦接，用以根据该输入状态讯号与该输出状态讯号，产生一第一重置讯号，并根据该第一回授讯号与一频率讯号，产生一第一决定频率讯号，其中，当该输入状态讯号示意该输入电压就绪，且该输出状态讯号示意该输出电压也就绪时，该第一重置讯号被设定于一默认第一重置讯号位准；以及 一第一延迟电路，与该第一逻辑电路耦接，用以根据该第一重置讯号与该第一决定频率讯号，延迟一段第一预设时间，以产生相关于该电源重启讯号的一第一重启讯号，其中该第一重置讯号决定该段第一预设时间的开始时点，且该第一决定频率讯号以一频率计时该段第一预设时间； 其中，该第一回授讯号相关于该第一重启讯号。2.如权利要求1所述的电压转换装置，其中，该第一重置讯号被设定于该默认第一重置讯号位准后，当该输入状态讯号示意该输入电压未就绪或该输出状态讯号示意该输出电压未就绪，该第一重置讯号仍保持被设定于该默认第一重置讯号位准，而当该输入状态讯号示意该输入电压未就绪且该输出状态讯号示意该输出电压未就绪，该第一重置讯号则被设定于非该默认第一重置讯号位准。3.如权利要求1所述的电压转换装置，其中，该转换电路包括一电荷栗电路，且该状态回授讯号包括互不重叠的一第一频率讯号与一第二频率讯号，用以分别操作不同的功率开关，而将该输入电压升压转换为该输出电压。4.如权利要求1所述的电压转换装置，其中，该输入状态侦测电路包括: 一第一分压电路，与该转换电路親接，用以接收该输入电压，而产生一第一分压；以及一第一比较电路，与该第一分压电路親接，用以比较该第一分压与该第一参考电压，而产生该输入状态讯号。5.如权利要求1所述的电压转换装置，其中，该输出状态侦测电路包括: 一第二分压电路，与该转换电路耦接，用以接收该输出电压，产生一第二分压； 一第二比较电路，与该第二分压电路耦接，用以比较该第二分压与该第二参考电压，产生一输出比较讯号；以及 一判断电路，分别与该输入状态侦测电路与该第二比较电路耦接，用以根据该输入状态讯号与该输出比较讯号，产生该输出状态讯号。6.如权利要求5所述的电压转换装置，其中，当该输入状态讯号示意该输入电压未就绪时，该判断电路设定该输出状态讯号为一默认输出状态讯号位准，且当该输入状态讯号示意该输入电压就绪，该判断电路设定该输出状态讯号依循该输出比较讯号。7.如权利要求1所述的电压转换装置，其中，该第一逻辑电路还包括一一次重置电路，用以产生一初始重启讯号，该初始重启讯号用以示意该输入电压就绪状态，且于该初始重启讯号示意该输入电压就绪后，该初始重启讯号于该电压转换装置关机之前，其位准不改变。8.如权利要求1所述的电压转换装置，其中，该电源重启电路还包括: 一第二逻辑电路，与该第一延迟电路耦接，用以根据该第一重启讯号，产生一第二重置讯号，并根据一第二回授讯号与该频率讯号，产生一第二决定频率讯号；以及 一第二延迟电路，与该第二逻辑电路耦接，用以根据该第二重置讯号与该第二决定频率讯号，延迟一段第二预设时间，以产生一第二电源重启讯号，其中该第二重置讯号决定该段第二预设时间的开始时点，且该第二决定频率讯号以一频率计时该段第二预设时间； 其中，该第二回授讯号相关于该电源重启讯号。9.一种电压转换装置的电源重启电路，该电压转换装置用以根据一状态回授讯号，将一输入电压转换为一输出电压，其特征在于，该电压转换装置的电源重启电路包含: 一第一逻辑电路，用以产生一第一重置讯号，并根据一第一回授讯号与一频率讯号，产生一第一决定频率讯号，其中当该输入电压与该输出电压皆就绪时，该第一重置讯号被设定于一默认第一重置讯号位准；以及 一第一延迟电路，用以根据该第一重置讯号与该第一决定频率讯号，延迟一段第一预设时间，以产生一第一重启讯号，其中该第一重置讯号决定该段第一预设时间的开始时点，且该第一决定频率讯号以一频率计时该段第一预设时间； 其中，该第一回授讯号相关于该第一重启讯号。10.如权利要求9所述的电压转换装置的电源重启电路，其中，该第一重置讯号被设定于该默认第一重置讯号位准后，当该输入状态讯号示意该输入电压未就绪或该输出状态讯号示意该输出电压未就绪，该第一重置讯号仍保持被设定于该默认第一重置讯号位准，而当该输入状态讯号示意该输入电压未就绪且该输出状态讯号示意该输出电压未就绪，该第一重置讯号则被设定于非该默认第一重置讯号位准。11.如权利要求9所述的电压转换装置的电源重启电路，其中，该第一逻辑电路还包含一一次重置电路，用以产生一初始重启讯号，该初始重启讯号用以示意该输入电压就绪状态，且于该初始重启讯号示意该输入电压就绪后，该初始重启讯号于该电压转换装置关机之前，其位准不改变。12.如权利要求9所述的电压转换装置的电源重启电路，其中，该电源重启电路还包括: 一第二逻辑电路，与该第一延迟电路耦接，用以根据该第一重启讯号，产生一第二重置讯号，并根据一第二回授讯号与该频率讯号，产生一第二决定频率讯号；以及 一第二延迟电路，与该第二逻辑电路耦接，用以根据该第二重置讯号与该第二决定频率讯号，而延迟一段第二预设时间，以产生一第二电源重启讯号，其中该第二重置讯号决定该段第二预设时间的开始时点，且该第二决定频率讯号以一频率计时该段第二预设时间； 其中，该第二回授讯号相关于该电源重启讯号。13.一种电压转换装置控制方法，其特征在于，包含: 根据一状态回授讯号，将一输入电压转换为一输出电压； 根据该输入电压与一第一参考电压，而产生一输入状态讯号； 根据该输出电压、该输入状态讯号、与一第二参考电压，产生一输出状态讯号； 根据该输出状态讯号，产生该状态回授讯号；以及 根据该输入状态讯号、该输出状态讯号、与一第一回授讯号，产生一电源重启讯号，以示意该电压转换装置的一电源重启状态的一完成阶段； 其中，该产生该电源重启讯号的步骤包括: 根据该输入状态讯号与该输出状态讯号，产生一第一重置讯号并根据该第一回授讯号与一频率讯号，产生一第一决定频率讯号，其中，当该输入状态讯号示意该输入电压就绪，且该输出状态讯号示意该输出电压也就绪时，该第一重置讯号被设定于一默认第一重置讯号位准；以及 根据该第一重置讯号与该第一决定频率讯号，延迟一段第一预设时间，以产生相关于该电源重启讯号的一第一重启讯号，其中该第一重置讯号决定该段第一预设时间的开始时点，且该第一决定频率讯号以一频率计时该段第一预设时间； 其中，该第一回授讯号相关于该第一重启讯号。14.如权利要求13所述的电压转换装置控制方法，其中，该第一重置讯号被设定于该默认第一重置讯号位准后，当该输入状态讯号示意该输入电压未就绪或该输出状态讯号示意该输出电压未就绪，该第一重置讯号仍保持被设定于该默认第一重置讯号位准，而当该输入状态讯号示意该输入电压未就绪且该输出状态讯号示意该输出电压未就绪，该第一重置讯号则被设定于非该默认第一重置讯号位准。15.如权利要求13所述的电压转换装置控制方法，其中，该状态回授讯号包括互不重叠的一第一频率讯号与一第二频率讯号，用以分别操作不同的功率开关，而将该输入电压升压转换为该输出电压。16.如权利要求13所述的电压转换装置控制方法，其中，该产生该输入状态讯号的步骤包括: 接收该输入电压，产生一第一分压；以及 比较该第一分压与该第一参考电压，而产生该输入状态讯号。17.如权利要求13所述的电压转换装置控制方法，其中，该产生该输出状态讯号的步骤包括: 接收该输出电压，产生一第二分压； 比较该第二分压与该第二参考电压，产生一输出比较讯号；以及 根据该输入状态讯号与该输出比较讯号，产生该输出状态讯号。18.如权利要求13所述的电压转换装置控制方法，其中，该产生该第一重置讯号的步骤还包括:产生一初始重启讯号，该初始重启讯号用以示意该输入电压就绪状态，且于该初始重启讯号示意该输入电压就绪后，该初始重启讯号于该电压转换装置关机之前，不改变其位准。19.如权利要求13所述的电压转换装置控制方法，其中，该产生该电源重启讯号的步骤还包括: 根据该第一重启讯号，产生一第二重置讯号，并根据一第二回授讯号与该频率讯号，产生一第二决定频率讯号；以及 根据该第二重置讯号与该第二决定频率讯号，延迟一段第二预设时间，以产生一第二电源重启讯号以作为该电源重启讯号，其中该第二重置讯号决定该段第二预设时间的开始时点，且该第二决定频率讯号以一频率计时该段第二预设时间； 其中，该第二回授讯号相关于该电源重启讯号。
【文档编号】H02M3/07GK105871197SQ201510586135
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年9月15日
【发明人】阮宝荣
【申请人】原相科技(槟城)有限公司