具有校正功能的驱动装置及其应用的无线充电驱动系统的制作方法_3

文档序号:9550823阅读:来源:国知局
关(SWB),输出相对应的控制电流将运算放大器120所产生不正常的正偏移电压量(Vos +)或负偏移电压量(Vos )进行校正,而产生一输出电流至输出转换电路122进行电压的转换,转换后产生输出电压讯号(Vout),此时会进一步将输出电压讯号(Vout)反馈至比较器142判断正偏移电压量(Vos +)或负偏移电压量(Vos )的校正量是否足够,若校正量不够仍存在不正常的正偏移电压量(Vos +)或负偏移电压量(Vos ),则会继续由比较器142输出控制讯号(COS)驱动逻辑控制电路143产生控制开关讯号包含:Con_SWA、Con_SWB、Con_TUl、Con_TU2、Con_TU3、Con_TU4、Con_TU5 反馈至运算处理单元 12 的运算放大器120内,此时致能讯号(CE)的准位仍保持低电压准位(L),将运算放大器120所产生不正常的正偏移电压量(Vos +)或负偏移电压量(Vos )校正至归零状态;经由上述方式解决因制程瑕疵、半导体物理特性等因素,所造成运算放大器的输入偏移电压的影响,可使得无线充电模组3可藉由输出感应线圈32感应一外部电子装置,并让输出控制单元30可精确的读取电流值以提供外部电子装置4进行充电,可达到良好的输出表现以及较佳的系统稳定性,在此要说明的是,本发明中所述的外部电子装置4可为3C电子产品例如:行动装置、平板计算机,亦为可无线充电的任一家电产品,在此不加以限制。
[0018]在本实施例中,运算处理单元12包含一个运算放大器120,具有一个正输入端A、一个负输入端B与一个输出端C,而正输入端A是藉由一个第一电阻(R1)接收参考电压讯号(Vref),并藉由一个第二电阻(R2)与感测电阻Rsense的一端连接,负输入端B则藉由一个第三电阻(R3)与感测电阻Rsense的另一端连接,输出端C则藉由一个第四电阻(R4)与负输入端B连接,以形成一反馈电路。在此要说明的是,第二电阻R2的电阻值与第三电阻R3的电阻值相同,而第一电阻R1的电阻值与第四电阻R4的电阻值亦相同,故上述电阻其电阻特性亦相同。
[0019]再接着,请继续参阅图3,为本发明的切换模组内部方块图。如图3所示,切换模组121 —端与运算放大器120正输入端A与负输入端B连接,用以接收第一感测电压讯号S1、第二感测电压讯号S2与参考电压讯号(Vref),另一端则与逻辑控制电路143连接,其逻辑控制电路143用以接收比较器142输出的控制讯号(COS)以及电源启动延迟电路141依据内部的计数器1411,计数至一个预先设定的延迟时间后产生的启动讯号(Pon_D)后,逻辑控制电路143会依据比较器142输出的控制讯号(COS)的驱动,产生一个致能讯号(CE),当致能讯号(CE)为低电压准位时,会触发运算处理单元12开始进行校正动作,并将逻辑控制电路143产生的第一组控制开关讯号包含:Con_TUl、Con_TU2、Con_TU3、Con_TU4、Con_TU5与第二组控制开关讯号包含:Con_SWA、Con_SWB反馈至运算处理单元12的运算放大器120中的切换模组121,切换模组121会先接收逻辑控制电路143产生的第一组控制开关讯号(Con_TUl、Con_TU2、Con_TU3、Con_TU4、Con_TU5),而导通切换模组121内部复数组控制开关(TU1、TU2、TU3、TU4、TU5),以加载相对应的转导值(Gml、Gm2、Gm3、Gm4、Gm5),并将其转导值加总与运算放大器输入端的转导值(GmO_A)并联。此时,运算处理单元12两端(A、B)分别与接地端的电压差(Vgsl/Vgs2)(此电压差值包含前述产生的不正常偏移电压量(Vos)电压值)相乘而得到控制电流(Icon),并依据所接收的第二组控制开关讯号(Con_SWA、Con_SWB),选择启动与复数组控制开关(TU1、TU2、TU3、TU4、TU5)连接的第一电流流通控制开关(SWA)或第二电流流通控制开关(SWB),依据所选择的第一电流流通控制开关(SWA)或第二电流流通控制开关(SWB),输出相对应的控制电流(Icon),将运算放大器120所产生不正常的正偏移电压量(Vos+)或负偏移电压量(Vos )进行校正。
[0020]请继续参阅图4,为本发明的正偏移电压量校正动作图。如图4所示,当电源启动后,因每个外部电源供应器电压上升时间不一样,为了避免电源的电压讯号(Vcc)尚未稳定时,造成逻辑控制电路产生误动作,故当电源启动时会藉由电源启动延迟电路依据内部的计数器计数至预先设定的延迟时间(T1)后,启动讯号(Pon_D)将由低电压准位转变为高电压准位,表示电源的电压讯号(Vcc)达到稳定,即通知逻辑控制电路可以开始动作,此时逻辑控制电路会在校正时间内完成校正;因此在电源启动后,至逻辑控制电路动作结束期间,致能讯号(CE)会一直保持在低电压准位,其目的在于关闭输出控制单元(30),避免感测电阻Rsense产生的电压累加于偏移量上,影响逻辑控制电路的校正精确度。依据前面所述,当电源启动时会藉由电源启动延迟电路依据内部的计数器计数至预先设定的延迟时间后,启动讯号(Pon_D)将由低电压准位转变为高电压准位,即通知逻辑控制电路可以开始动作,而比较器提供控制讯号(COS)至逻辑控制电路后,控制讯号(COS)会保持在一高电压准位,且比较器的控制讯号(COS)判断目前偏移电压量(Vos)属于正偏移电压量(Vos+)时,即表示运算放大器两端电压差为增益倍率乘上偏移量(即GainA*Vos+,其中GainA=R4/R3=R1/R2),此时,逻辑控制电路依据比较器输出的控制讯号(COS)开始进行校正动作,先依据所产生的一第一组控制开关讯号包含:Con_TU 1、Con_TU2、Con_TU3、Con_TU4、Con_TU5,选择导通内部切换模组内部复数组电流控制开关(TU1、TU2、TU3、TU4、TU5),加载相对应的转导值(Gml、Gm2、Gm3、Gm4、Gm5),并将其转导值依据目前运算放大器两端的电压差进行运算取得一控制电流(Icon),其复数组电流控制开关(TU1、TU2、TU3、TU4、TU5)的相对应的开关时序图请参阅图肛仍^似^仙^况^邪的波形,而在本实施例控制电流(Icon)为Gml*TUl+Gm2*TU2+Gm3*TU3+Gm4*TU4+ Gm5*TU5,再藉由第二组控制开关讯号(Con_SWA、Con_SWB),选择启动与复数组电流控制开关(TU1、TU2、TU3、TU4、TU5)连接的第一电流流通控制开关(SWA)或第二电流流通控制开关(SWB),将产生的控制电流Icon=Gml*TUl+ Gm2*TU2+Gm3 *TU3+ Gm4 *TU4+ Gm5*TU5输出,将运算放大器所产生不正常的正偏移电压量(Vos+)进行校正,而产生一输出电流至输出转换电路进行电压的转换,转换后产生输出电压讯号(Vout),此时会进一步将输出电压讯号(Vout)反馈至比较器判断正偏移电压量(Vos +)的校正量是否足够,若校正量不够仍存在不正常的正偏移电压量(Vos +),则会继续由比较器输出控制讯号(COS)驱动逻辑控制电路产生控制开关讯号(Con_TUl、Con_TU2、Con_TU3、Con_TU4、Con_TU5、Con_SWA、Con_SWB)反馈至运算处理单元的运算放大器内,将运算放大器产生不正常的正偏移电压量(Vos +)周期性地校正归零(Vos +~0),亦即每一周期Τ(Τ=16μ)校正约0.10毫伏特(mV)的运算放大器正偏移电压量(Vos +)。而当自动校正电路完成校正动作后,复数组电流控制开关(TU1、TU2、TU3、TU4、TU5)会保持最后一次所设定的电压准位,持续提供控制电流(Icon)至运算放大器中;当校正的量到达后,控制讯号(COS)会由高电压准位(H)转态为低电压准位(L),逻辑控制电路会进一步额外加上补偿值的最低有效位(Least Significant Bit, LSB,即0.05毫伏特(mV)),使其误差可以再度降低。当逻辑控制电路完成校正动作后,致能讯号(CE)会由低电压准位转变为高电压准位,直到下一次电源启动,逻辑控制电路将重置,重新对运算放大器产生不正常的偏移电压量(Vos)进行校正并归零。
[0021]接着,请继续参阅图5,为本发明的负偏移电压量校正动作图。如图5所示,当电源启动时会藉由电源启动延迟电路依据内部的计数器计数至预先设定的延迟时间后,启动讯号(Pon_D)将由低电压准位转变为高电压准位,即通知逻辑控制电路可以开始动作,而比较器提供控制讯号(C0S)至逻辑控制电路后,控制讯号(C0S)会保持在一低电压准位,与前述图4不同之处在于,比较器的控制讯号(C0S)判断目前偏移电压量(Vos)属于负偏移电压量(Vos )时,即表示两端电压差为增益倍率乘上偏移电压量(即GainA*Vos,其中GainA=R4/R3=Rl/R2),此时同样地,逻辑控制电路是依据比较器输出的控制讯号(C0S)开始进行校正动作,先依据所产生的一第一组控制开关讯号包含:Con_TUl、Con_TU2、Con_TU3、Con_TU4、Con_TU5,选择导通切换模组内部复数组电流控制开关(TU1、TU2、TU3、TU4、TU5),加载相对应的转导值(Gml、Gm2、Gm3、
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