产生器432还可为由PffM调制器448控制的PffM产生器。应预期到且在本发明的范围内的是，可使用外部PWM产生器(未展示)且由PWM调制器448控制所述外部PffM
产生器。
[0062]参看图5，描绘根据本发明的特定实例实施例的将功率及信号电路耦合于初级集成电路与次级集成电路之间的多个高额定电压隔离电容器的示意性框图。可使用穿过多个高额定电压隔离电容器100(例如，隔离电容器10a到10f)的交流(AC)电压将功率隔离且将其从所述第一电压域转移到所述第二电压域，或反之亦然。可由波形产生器432(例如，振荡器)、由脉冲宽度调制(PWM)调制器控制的电源开关等等或由外部宽度调制(PWM)信号产生此AC电压。驱动器430及428经由隔离电容器10a到10f将不需要接地参考的推挽式(例如，差分信号)波形提供到连接于第二电压域中的整流器444。整流器444还可包括低通滤波器及电压倍压器。除了并联连接的电容器10a到10f降低穿过其的阻抗且增加电流吞吐量之外，图5中展示的电路以与图4中展示的电路实质上相同的方式工作。
[0063]参看图6，描绘根据本发明的教示的10皮卡法拉(pF)电容器的电流携载能力对施加到其的信号频率的表及曲线图。隔离电容器100可优选地具有约10皮卡法拉的电容值。图6中展示的表及曲线图提供1pF电容器在不同频率下的电流携载能力。当一个1pF电容器不可在所要的频率下供应足够电流量时，那么添加额外并联连接的隔离电容器100可为适当的，例如，参看图5，隔离电容器10a到10f。
[0064]替代并联隔离电容器100或除并联隔离电容器100之外，可通过使用电压倍压器/三倍器450从初级IC 102产生更高AC电压幅度。此更高AC电压可耦合到驱动器430及428以产生具有更大幅度的驱动功率信号，所述驱动功率信号将经由隔离电容器100隔离耦合到电荷栗444。
[0065]返回参看图5，从信号输出驱动器到信号输入驱动器的低电平信号可具有低很多的信号电流要求(例如，更高阻抗)。因此，可有效地使用更小值的电容器，例如，约一(I)PF的电容器。电容器540可具有与隔离电容器100相同的构造，或具有集成电路制造领域中已知的构造。任何电容器阻断DC，所以优选地用锁存器或寄存器边缘触发第一电压域及第二电压域中的电路之间的信号数据转移以用于长期数据逻辑电平保持。这些隔离电容器100还可用于微控制器及其它模拟产品中的功率供应应用中，且非仅受限于隔离装置。
[0066]参看图5A，描绘根据本发明的特定实例实施例的将功率电路及控制电路耦合于初级集成电路与次级集成电路之间的多个高额定电压隔离电感器的示意性框图。可使用穿过电感地耦合以形成变压器554的高额定电压隔离电感器560及558 (图1B及1C)的交流(AC)电压将功率隔离且将功率从所述第一域转移到所述第二域，或反之亦然。可由波形产生器532(例如，振荡器)、由脉冲宽度调制(PffM)调制器控制的电源开关等等或由外部宽度调制(PffM)信号产生此AC电压。波形产生器432将AC电压提供到驱动器530及528，且驱动器530及528经由隔离电感器560及558 (变压器554)提供来自第一电压域的推挽式(例如，差分波形)AC电压且将其提供到连接于第二电压域中的整流器544。整流器544还可包括低通滤波器及电压倍压器。
[0067]可通过使用电压倍压器/三倍器550从初级IC 102产生较高的AC电压幅度。此较高AC电压可耦合到驱动器530及528以产生具有更大幅度的驱动功率信号，所述驱动功率信号将经由隔离电感器560及558 (变压器554)隔离耦合到整流器544。整流器544将DC电压提供到提供所述第二电压域中的电源电压的电压调节器546。电压调节器546还将内部电压参考(未展示)与隔离电压Vdd IS。之间的误差电压提供到PffM调制器548。PffM调制器548的输出经由隔离电感器(变压器556)将反馈控制信号提供到编码器552。编码器552可根据此反馈控制信号控制波形产生器532以改变其输出幅度及/或频率以维持次级IC 118的所要隔离电压。因此，可将隔离高效的调节式电压从所述第一电压域提供到所述第二电压域。可如所展示经由隔离变压器570及572以及接口电路536、538、540及542提供所述两个电压域之间的隔离输入及输出信号。
[0068]应注意，使用内部波形产生器532转移第一电压域中的供电电压(Vdd)作为AC能量，且穿过隔离变压器554跨越隔离屏障将第一电压域中的供电电压(Vdd)转移到所述第二电压域侧。可从来自隔离变压器554的经整流的AC信号产生DC供电电压(VDD IS。)，且经由由PWM调制器548及反馈隔离变压器556形成的反馈电路调节所述DC供电电压(VDD iso)。
[0069]波形产生器532还可为由PffM调制器548控制的PffM产生器。应预期到且在本发明的范围内的是，可使用外部PWM产生器(未展示)且由PWM调制器548控制所述外部PffM产生器。
[0070]参看图7及7A，描绘根据本发明的另一特定实例实施例的形成于集成电路上的多个反向堆叠高额定电压隔离电容器的示意性正视图。另一高额定电压隔离电容器(通常由数字700表示)可包括第二导电层112上方的绝缘层704、绝缘层704上方的第三导电层712、第三导电层712的一部分上方的绝缘电介质层710、绝缘电介质层710上方的第四导电层706及第四导电层706及第三导电层712的一部分上方的绝缘层708。绝缘层708中的第三垫开口 716可提供到第三导电层712的电连接通路。绝缘层708中的第四垫开口 714可提供到第四导电层706的电连接通路。
[0071 ] 可将高额定电压隔离电容器700定位于集成电路102上方且附接到安置于集成电路102上的高额定电压隔离电容器100。除了第三导电层712及第四导电层706可分别经反向使得必须将较薄电绝缘物(例如，电绝缘层704)放置于隔离电容器100与700之间以便维持所述第一电压域与第二电压域之间想要的电压击穿定额之外，高额定电压隔离电容器700的构造可与高额定电压隔离电容器100的构造实质上相同。可将初级IC 102及次级IC 118以及隔离电容器100及700囊封(封装)于集成电路封装730中。
[0072]参看图8，描绘根据本发明的另一特定实例实施例的形成于初级集成电路上且耦合到第一及第二次级集成电路的多个高额定电压隔离电容器的示意性平面图。隔离电容器100及700可彼此垂直放置且另一次级IC 818可耦合到隔离电容器700。此情形允许两个或两个以上次级IC与初级IC 102 一起封装，例如，IC封装830。次级IC 118及818两者可在第二电压域中，或次级IC 118可在所述第二电压域中且次级IC 818可在第三电压域中，其中次级IC 118及818两者可与所述第一电压域中的初级IC 102完全隔离。另外，当次级IC 118及818经配置以处于第二电压域及第三电压域中时，次级IC 118及818可彼此隔离。初级IC 102可包括微控制器等等，且次级IC 118/818可为数字信号处理器(DSP)、充电时间测量单元(CTMU)、协同处理器、专用输入输出接口、计数器、计时器、模/数转换器(ADC)、数/模转换器(DAC)等等。可将初级及次级IC 102、118及818以及隔离电容器100及700可囊封(封装)于集成电路封装830中。
[0073]如必要，可针对特定应用连接多个高额定电压隔离电容器100及700。可形成高额定电压隔离电容器100及700中的每一者，如图7及7A中所展示及上文所描述。应预期且在本发明的范围内的是，高额定电压隔离电容器100及700可形成为任何想要的几何形状，且高额定电压隔离电容器100及700并非限于图3及8中展示的特定实例实施例中所展示的正方形或矩形形状。
[0074]虽然本发明容许各种修改及替代形式，但已在图式中展示且在本文中详细地描述其特定实例实施例。然而，应理解，本文中对特定实例实施例的描述不希望将本发明限于本文中揭示的特定形式，而相反地，本发明应涵盖由所附权利要求书所定义的所有修改及等效物。
【主权项】
1.一种用于在不同电压域之间产生经调节隔离供电电压的方法，所述方法包括以下步骤: 提供耦合到第一电压域的初级集成电路； 提供耦合到第二电压域的次级集成电路； 在所述初级集成电路的一面的至少一部分上方提供第一绝缘层； 提供定位于所述第一绝缘层上方的多个高额定电压隔离电容器，其中所述多个高额定电压隔离电容器中的每一者包括 第一导电层，其在所述第一绝缘层上， 高额定电压电介质层，其在相应第一导电层的一部分上，及 第二导电层，其在所述相应高额定电压电介质层上； 在所述初级集成电路裸片中提供波形产生器，所述波形产生器具有耦合到所述第一导电层的相应者的输出； 提供在所述次级集成电路中且具有耦合到所述第二导电层的相应者的输入的交流AC到直流DC转换器，借此将AC功率从所述波形产生器转移到所述AC到DC转换器； 提供耦合到所述AC到DC转换器的输出的电压调节器，所述电压调节器具有参考电压反馈输出；及 提供具有耦合到所述电压调节器参考电压反馈输出的输入及耦合到另一第二导电层的输出的脉冲宽度调制器，其中所述波形产生器具有耦合到相应另一第一导电层的控制输入，借此所述脉冲宽度调制器控制所述波形产生器的所述输出。2.一种用于在不同电压域之间产生经调节隔离供电电压的方法，所述方法包括以下步骤: 提供耦合到第一电压域的初级集成电路； 提供耦合到第二电压域的次级集成电路； 在所述初级集成电路的一面的至少一部分上方提供第一绝缘层； 提供定位于所述第一绝缘层上方的多个高额定电压隔离变压器，其中所述多个高额定电压隔离变压器中的每一者包括 第一电感器，其