电压调节器过电压检测系统、方法及设备技术方案

执行对核心逻辑内部电压调节器输出的监视，以当所述核心逻辑上的电压超过安全操作电压值时，检测、警示且将集成电路装置置于安全模式。此允许将所述集成电路装置置于可预测、可检测且安全的模式，且向系统监视器警示过电压情形以警告故障及随后的故障处置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电压调节器过电压检测系统、方法及设备
本专利技术涉及在可要求第三方安全认证的消费者、商业及工业用具中所使用的集成电路装置，且更特定来说，涉及具有过电压检测及故障保护的集成电路装置。
技术介绍
消费者、商业及工业用具要求第三方安全认证，例如UL：美国安全检测实验室公司(UnderwritersLaboratoriesInc.)、CSA：加拿大标准协会(CanadianStandardsAssociation)、ETL：天祥检验服务有限公司(IntertekTestingServices)及/或CE：欧洲合格认证(ConformanceEuropean)(CommunautEuropenne或者ConformitEuropenne)等等。产品认证程序由美国职业安全与健康署(OSHA)、美国国家标准学会(ANSI)以及加拿大标准委员会(SCC)认可。认证要求以安全且可预测的方式来检测且处置故障状况。在使用内部电压调节器及外部滤波电容器的数字装置(例如，微处理器、微控制器等等)中，存在连接到外部滤波电容器的集成电路封装插脚可与在其上具有较高电压的另一相邻封装插脚接触(例如，短路)的可能性，从而使所述集成电路装置的功能性处于危险。对于由集成电路装置控制的用具的操作而言，此可具有可怕的后果。可使外部滤波电容器连接(Vcap/Vddcore)插脚位于较高电压(Vcc)插脚(通常3到3.6伏特)与接地(Vss)插脚之间。如果Vcap/Vddcore插脚万一对接地(Vss)插脚短路，那么欠压复位(BOR)及/或上电复位(POR)电路将检测到低电压状况且迫使集成电路装置到定义良好的复位状态中。然而，如果Vcap/Vddcore插脚对Vcc插脚短路，那么集成电路装置的内部逻辑电路可由于对其施加的过高电压(不安全的状况)而降级到未知状态。通常将所述内部逻辑电路设计成用于从约1.8伏特到约2.5伏特的操作电压。
技术实现思路
因此，存在对集成电路装置的Vcap/Vddcore插脚上的过电压状况的过电压检测(OVD)的需要。其中当检测到过电压情况时，可使用OVD电路的输出将集成电路装置置于可预测且安全的操作模式。根据实施例，具有内部电压调节器过电压检测电路的集成电路装置可包括：耦合到滤波电容器及供应电压的外部连接的内部电压调节器；具有耦合到所述内部电压调节器的经调节电压输出的输入的过电压检测电路；从所述内部电压调节器的经调节电压输出接收操作电压的核心逻辑电路；以及具有用以将至少一个输出驱动器维持在安全操作状况的失效保护电路的至少一个输出驱动器；其中当过电压检测电路在内部电压调节器的经调节电压输出处检测到高电压时，将所述核心逻辑电路及至少一个输出驱动器置于安全操作模式。根据又一实施例，过电压警报耦合到过电压检测电路且当在内部电压调节器的经调节电压输出处发生高电压状况的检测时提供高电压警报。根据又一实施例，保持器单元控制至少一个输出驱动器的操作，其中当过电压检测电路在内部电压调节器的经调节电压输出处检测到高电压时，通过所述保持器单元将至少一个输出驱动器逻辑状态维持在其最后的逻辑状态。根据又一实施例，电力切断连接开关耦合在内部电压调节器的经调节电压输出与所述核心逻辑电路之间，其中当在内部电压调节器的经调节电压输出处检测到高电压时，将所述核心逻辑电路与内部电压调节器的经调节电压输出切断连接。根据又一实施例，电力切断连接开关为功率场效应晶体管。根据又一实施例，所述核心逻辑电路包括数字处理器及存储器。根据又一实施例，所述数字处理器为微控制器。根据又一实施例，所述数字处理器选自由微处理器、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑阵列(PLA)以及专用集成电路(ASIC)组成的群组。根据又一实施例，欠压复位电路耦合到内部电压调节器的经调节电压输出，其中当来自所述输出的电压小于某一最小操作电压时，将所述核心逻辑电路及至少一个输出驱动器置于安全操作模式。根据又一实施例，过电压检测电路包括：电压比较器；耦合到所述电压比较器的负输入的电压参考；以及耦合在内部电压调节器的经调节电压输出与所述电压比较器的正输入之间的分压器，其中当所述内部电压调节器的经调节电压输出大于所述电压参考的电压时，所述电压比较器的输出处于第一逻辑电平，否则所述电压比较器的输出处于第二逻辑电平。根据又一实施例，电压参考为带隙电压参考。根据又一实施例，所述第一逻辑电平为逻辑高且所述第二逻辑电平为逻辑低。根据又一实施例，所述第一逻辑电平为逻辑低且所述第二逻辑电平为逻辑高。根据又一实施例，外部电力供应器将供应电压提供到内部电压调节器；及外部系统监控器耦合到电力供应器的抑制输入且具有监视高电压警报的输入；其中如果所述高电压警报指示在内部电压调节器的经调节电压输出处存在高电压状况，那么系统监控器致使所述电力供应器减少送到内部电压调节器的供应电压。根据又一实施例，将所述供应电压实质上减少到零伏特。根据又一实施例，切断连接电力开关耦合在所述电力供应器与所述内部电压调节器之间，其中如果高电压警报指示在内部电压调节器的经调节电压输出处存在高电压状况，那么系统监控器致使切断连接电力开关断开，从而将供应电压与内部电压调节器切断连接。根据另一实施例，一种用于检测集成电路装置中的内部电压调节器过电压状况的方法可包括以下步骤：测量耦合到内部电压调节器的集成电路装置的外部连接处的电压；确定在所述外部连接处的测量电压是否大于参考电压；以及当在所述外部连接处的测量电压大于所述参考电压时将集成电路装置的核心逻辑以及至少一个输出驱动器置于安全模式。根据所述方法的又一实施例，当处于安全模式时，当激活相应保持器单元时，将至少一个输出驱动器保持在最近的逻辑电平。根据所述方法的又一实施例，当存在高电压状况时发生产生高电压警报的步骤，这是因为外部连接耦合到内部电压调节器之故。根据所述方法的又一实施例，当处于安全模式时发生将所述集成电路装置的核心逻辑与所述内部电压调节器的输出电压切断连接的步骤。根据所述方法的又一实施例，从电力供应器将供应电压提供到所述内部电压调节器；使用系统监控器监视高电压警报；以及当高电压警报指示发生高电压状况时，抑制从电力供应器到内部电压调节器的供应电压。根据所述方法的又一实施例，实质上将所述供应电压抑制到零伏特。根据所述方法的又一实施例，当高电压警报指示发生高电压状况时将供应电压与内部电压调节器切断连接。附图说明可通过参考以下结合附图进行的描述而获取本专利技术的更完整的理解，其中：图1说明具有根据本专利技术的特定实例实施例的电压调节器过电压检测及保护的集成电路装置的示意性框图；图2说明图1中所展示的过电压检测电路的较详细实施例的示意图；图3说明根据本专利技术的教示的图1中所展示的集成电路装置的过电压检测及保护的操作的示意性流程图；以及图4说明根据本专利技术的另一特定实例实施例的图1中所展示的集成电路装置的示意性框图，系统监控器及电力供应器耦合到图1的集成电路装置。虽然本专利技术易于受到各种修改及替代形式的影响，但其特定实例实施例已展示于图式中且在本文中详细描述。然而，应了解，本文的特定实例实施例的描述并非倾向于将本专利技术限于本文所揭示的特别形式，而是相反，本专利技术将涵盖如由所附权利要求书所界定的全部修改及等效物。具体实施方式现在参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有内部电压调节器过电压检测电路的集成电路装置，所述集成电路装置包括：内部电压调节器，其耦合到滤波电容器及供应电压的外部连接；过电压检测电路，其具有耦合到所述内部电压调节器的经调节电压输出的输入；核心逻辑电路，其从所述内部电压调节器的所述经调节电压输出接收操作电压；以及至少一个输出驱动器，其具有用于将所述至少一个输出驱动器维持在安全操作状况的失效保护电路；其中当所述过电压检测电路在所述内部电压调节器的所述经调节电压输出处检测到高电压时，将所述核心逻辑电路及所述至少一个输出驱动器置于安全操作模式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.18 US 13/352,6981.一种具有内部电压调节器过电压检测电路的集成电路装置，所述集成电路装置包括：内部电压调节器，其耦合到滤波电容器及供应电压的外部连接；过电压检测电路，其具有耦合到所述内部电压调节器的经调节电压输出的输入且产生输出信号；核心逻辑电路，其从所述内部电压调节器的所述经调节电压输出接收所述输出信号及操作电压；至少一个输出驱动器，其具有用于将所述至少一个输出驱动器维持在安全操作状况的失效保护电路；以及接收所述输出信号且控制所述至少一个输出驱动器的操作的保持器单元，其中当所述过电压检测电路在所述内部电压调节器的所述经调节电压输出处检测到高电压时，所述过电压检测电路产生所述输出信号且将所述核心逻辑电路及所述至少一个输出驱动器置于安全操作模式，其中由所述保持器单元将所述至少一个输出驱动器逻辑状态维持在其最后的逻辑状态。2.根据权利要求1所述的集成电路装置，其进一步包括耦合到所述过电压检测电路且当在所述内部电压调节器的所述经调节电压输出处发生高电压状况的检测时提供高电压警报的过电压警报。3.根据权利要求1所述的集成电路装置，其进一步包括耦合在所述内部电压调节器的所述经调节电压输出与所述核心逻辑电路之间的电力切断连接开关，其中当在所述内部电压调节器的所述经调节电压输出处检测到所述高电压时，将所述核心逻辑电路与所述内部电压调节器的所述经调节电压输出切断连接。4.根据权利要求3所述的集成电路装置，其中所述电力切断连接开关为功率场效应晶体管。5.根据权利要求1所述的集成电路装置，其中所述核心逻辑电路包括数字处理器及存储器。6.根据权利要求5所述的集成电路装置，其中所述集成电路装置为微控制器。7.根据权利要求5所述的集成电路装置，其中所述数字处理器选自由微处理器、数字信号处理器DSP、可编程逻辑阵列PLA以及专用集成电路ASIC组成的群组。8.根据权利要求1所述的集成电路装置，其进一步包括耦合到所述内部电压调节器的所述经调节电压输出的欠压复位电路，其中当来自所述输出的电压小于某一最小操作电压时，将所述核心逻辑电路及所述至少一个输出驱动器置于所述安全操作模式。9.根据权利要求1所述的集成电路装置，其中所述过电压检测电路包括：电压比较器；电压参考，其耦合到所述电压比较器的负输入；以及分压器，其耦合在所述内部电压调节器的所述经调节电压输出与所述电压比较器的正输入之间，其中当所述内部电压调节器的所述经调节电压输出大于所述电压参考的电压时，所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·席克，
申请(专利权)人：密克罗奇普技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US