电平转换电路及其电压电平转换方法技术

一种电平转换电路，包括一第一电平移位器以及一第二电平移位器。第一电平移位器在电压转换期间将第一控制电压转换为第二控制电压。第二电平移位器耦接至第一电平移位器。第二电平移位器在电压转换期间将第二控制电压转换为第三控制电压，以控制一下一级电路。第一电平移位器用以检测第三控制电压操作所在的功率域的一电压电平，并且根据检测结果来产生多个中间电压。第二电平移位器根据中间电压来产生第三控制电压。另外，一种电压电平转换方法亦被提出。

【技术实现步骤摘要】
电平转换电路及其电压电平转换方法
本专利技术是有关于一种电平转换电路及其电压电平转换方法，且特别是有关于一种具有自我偏压控制的电平转换电路及其电压电平转换方法。
技术介绍
已知的电平转换电路利用多级的电平转换器，将输入信号由正功率域(powerdomain)转换为负功率域，接着，再将输出信号输出至下一级所需控制的电路。此处正功率域例如是正操作电压至接地电压的功率区间，负功率域例如是接地电压至负操作电压的功率区间。然而，在已知的电平转换电路操作在正功率域转负功率域的应用时，因为电平转换电路内的电子元件均有操作的耐压限制，亦即电子元件在操作时其功率域的电压上下限的差值不得大于额定的电压值，因此操作时必须考虑外部供应于电平转换器所需操作电压的数量。并且，操作电压在开关机程序时，必须要能够正确地输出控制信号，以及确保没有错误的电平输出而导致被控制电路发生异常。在此例中，电平转换电路内的电子元件若是中压元件，其耐压限制约为6伏特，若是高压元件，其耐压限制约为12伏特。根据上述概念，已知的电平转换电路在设计上一般可由底下两种方式来实现。其中一种作法是在电平转换电路内部使用中压元件，并且加上外部电路所提供的多个外部电压。其中该等外部电压包括一个较高的负电压与一个较低的负电压。在开关机程序时，此两负电压的设计需有一定先后顺序，以避免电平转换器输出错误的电平至其下一级电路而产生异常电流。另一种作法是额外使用高压元件来设计电平转换电路，但此种设计需要使用两种元件，除了增加成本以外，还会增加制程所需的时间。
技术实现思路
本专利技术提供一种电平转换电路，具有自我动态调整其操作电压及输出电压的功能。本专利技术提供一种电压电平转换方法，具有自我动态调整电平转换电路的操作电压及输出电压的功能。本专利技术提供一种电平转换电路，包括一第一电平移位器以及一第二电平移位器。第一电平移位器用以在一电压转换期间将一第一控制电压转换为一第二控制电压。第一控制电压介于一第一电压与一第二电压之间。第二控制电压介于一第一中间电压与一第二中间电压之间。第二电平移位器耦接至第一电平移位器，用以在电压转换期间将第二控制电压转换为一第三控制电压，以控制一下一级电路。第三控制电压介于第一中间电压与一第三电压之间。第一电平移位器检测第三电压，并且根据一检测结果来产生多个中间电压。中间电压包括第一中间电压、第二中间电压及一第三中间电压。第二电平移位器根据中间电压来产生第三控制电压。本专利技术提供一种电压电平转换方法，适于一电平转换电路。电压电平转换方法包括如下步骤。在一电压转换期间将一第一控制电压转换为一第二控制电压。第一控制电压介于一第一电压与一第二电压之间。第二控制电压介于一第一中间电压与一第二中间电压之间。在电压转换期间将第二控制电压转换为一第三控制电压，以控制电平转换电路的一下一级电路。第三控制电压介于第一中间电压与一第三电压之间。将第二控制电压转换为第三控制电压的步骤之前，电压电平转换方法还包括如下步骤。检测第三电压，并且根据一检测结果来产生多个中间电压。中间电压包括第一中间电压、第二中间电压及一第三中间电压。将第二控制电压转换为第三控制电压的步骤是根据中间电压来产生第三控制电压。在本专利技术一实施例中，上述的电压转换期间包括一第一转换期间。在第一转换期间，第三电压大于或等于一临界电平。在本专利技术一实施例中，在第一转换期间，上述的第三中间电压实质上维持不变，而第一中间电压实质上维持不变或响应于第三电压逐渐上升或逐渐下降。第二中间电压响应于第三电压逐渐上升或逐渐下降。在本专利技术一实施例中，在第一转换期间，上述的第一中间电压大于第二中间电压。第二中间电压大于第三电压。在本专利技术一实施例中，上述的电压转换期间包括一第二转换期间。在第二转换期间，第三电压小于临界电平并且大于一额定电压电平。在本专利技术一实施例中，在第二转换期间，上述的第三中间电压实质上维持不变。第一中间电压及第二中间电压响应于第三电压逐渐上升或逐渐下降。在本专利技术一实施例中，在第二转换期间，上述的第三中间电压大于第一中间电压。第一中间电压大于第二中间电压。第二中间电压大于第三电压。在本专利技术一实施例中，上述的电压转换期间包括一第三转换期间。在第三转换期间，第三电压被转换至一额定电压电平。在本专利技术一实施例中，在第三转换期间，上述的第一中间电压、第二中间电压及第三中间电压实质上维持不变。在本专利技术一实施例中，在第三转换期间，上述的第三中间电压大于第一中间电压。第一中间电压大于第二中间电压。第二中间电压大于第三电压。在本专利技术一实施例中，上述的第三中间电压与第二中间电压的一差值小于电平转换电路所能承受的一耐压值。第一中间电压与第三电压的一差值小于电平转换电路所能承受的耐压值。在本专利技术一实施例中，上述的第一电平移位器包括一第一电压产生电路、一电压检测电路以及一第二电压产生电路。第一电压产生电路用以根据第一电压及第二电压来产生第三中间电压。电压检测电路耦接至第一电压产生电路，用以检测第三电压来产生检测结果。电压检测电路协同第一电压产生电路，根据第三中间电压及检测结果来产生第一中间电压。第二电压产生电路耦接至第一电压产生电路，用以根据第一中间电压及第三电压来产生第二中间电压。在本专利技术一实施例中，上述的第一电压大于第二电压，第二电压大于第三电压。基于上述，在本专利技术的范例实施例中，第一电平移位器可用以检测第三电压，并且根据检测结果来产生多个中间电压，因此其电平转换电路具有自我动态调整其操作电压及输出电压的功能。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。附图说明图1绘示本专利技术一相关技术的电平转换电路的概要方块图。图2绘示图1的电平转换电路中各电压信号的概要波形图。图3绘示本专利技术一实施例的电平转换电路的概要方块图。图4绘示图3的电平转换电路中各电压信号的概要波形图。图5绘示图3的实施例的第一电平移位器的部分电路图。图6绘示本专利技术一实施例的电压电平转换方法的步骤流程图。[标号说明]100、300：电平转换电路110、310：第一电平移位器120、320：第二电平移位器200、400：数字逻辑电路312：第一电压产生电路312a：第一缓冲器312b：第二缓冲器314：电压检测电路314a、314b、314c、314d：电流镜316：第二电压产生电路316a：第三缓冲器Vctrl：第一控制信号Vctrl1：第二控制信号Vctrl2：第三控制信号VSP：第一电压GND：第二电压VSN：第三电压VSP2：第一中间电压VSN1：第二中间电压VSP1：第三中间电压V_max：中压元件的耐压上限V1、V2：目标电压VTH：临界电平VRA：额定电压电平VREF_VSP1：第一参考电压VREF_VSP2：第二参考电压Istart：电流R1、R2、R3、R4：电阻M1A、M1B、M2A、M2B、M3A、M3B、M4A、M4B、M5、M6：晶体管P1：开机程序P2：正常操作程序P3：关机程序T1、T5：第一转换期间T2、T4：第二转换期间T3：第三转换期间S600、S610、S620：电压电平转换方法的步骤具体实施方式在本专利技术的范例实施例中，电平转换电路包括电压检测电路，用以检测其输出信号操作所在的功率域的一电压电平。电平转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电平转换电路，包括：一第一电平移位器，用以在一电压转换期间将一第一控制电压转换为一第二控制电压，其中该第一控制电压介于一第一电压与一第二电压之间，该第二控制电压介于一第一中间电压与一第二中间电压之间；以及一第二电平移位器，耦接至该第一电平移位器，用以在该电压转换期间将该第二控制电压转换为一第三控制电压，以控制一下一级电路，其中该第三控制电压介于该第一中间电压与一第三电压之间，其中该第一电平移位器检测该第三电压，并且根据一检测结果来产生多个中间电压，该多个中间电压包括该第一中间电压、该第二中间电压及一第三中间电压，以及该第二电平移位器根据该多个中间电压来产生该第三控制电压。

【技术特征摘要】
1.一种电平转换电路，包括：一第一电平移位器，用以在一电压转换期间将一第一控制电压转换为一第二控制电压，其中该第一控制电压介于一第一电压与一第二电压之间，该第二控制电压介于一第一中间电压与一第二中间电压之间；以及一第二电平移位器，耦接至该第一电平移位器，用以在该电压转换期间将该第二控制电压转换为一第三控制电压，以控制一下一级电路，其中该第三控制电压介于该第一中间电压与一第三电压之间，其中该第一电平移位器检测该第三电压，并且根据一检测结果来产生多个中间电压，该多个中间电压包括该第一中间电压、该第二中间电压及一第三中间电压，以及该第二电平移位器根据该多个中间电压来产生该第三控制电压。2.根据权利要求1所述的电平转换电路，其中该电压转换期间包括一第一转换期间，在该第一转换期间，该第三电压大于或等于一临界电平。3.根据权利要求2所述的电平转换电路，其中在该第一转换期间，该第三中间电压实质上维持不变，该第一中间电压实质上维持不变或响应于该第三电压而逐渐上升或逐渐下降，并且该第二中间电压响应于该第三电压逐渐上升或逐渐下降。4.根据权利要求2所述的电平转换电路，其中在该第一转换期间，该第一中间电压大于该第二中间电压，并且该第二中间电压大于该第三电压。5.根据权利要求1所述的电平转换电路，其中该电压转换期间包括一第二转换期间，在该第二转换期间，该第三电压小于一临界电平并且大于一额定电压电平。6.根据权利要求5所述的电平转换电路，其中在该第二转换期间，该第三中间电压实质上维持不变，并且该第一中间电压及第二中间电压响应于该第三电压逐渐上升或逐渐下降。7.根据权利要求5所述的电平转换电路，其中在该第二转换期间，该第三中间电压大于该第一中间电压，该第一中间电压大于该第二中间电压，并且该第二中间电压大于该第三电压。8.根据权利要求1所述的电平转换电路，其中该电压转换期间包括一第三转换期间，在该第三转换期间，该第三电压被转换至一额定电压电平。9.根据权利要求8所述的电平转换电路，其中在该第三转换期间，该第一中间电压、第二中间电压及该第三中间电压实质上维持不变。10.根据权利要求8所述的电平转换电路，其中在该第三转换期间，该第三中间电压大于该第一中间电压，该第一中间电压大于该第二中间电压，并且该第二中间电压大于该第三电压。11.根据权利要求1所述的电平转换电路，其中该第三中间电压与该第二中间电压的一差值小于该电平转换电路所能承受的一耐压值，该第一中间电压与该第三电压的一差值小于该电平转换电路所能承受的该耐压值。12.根据权利要求1所述的电平转换电路，其中第一电平移位器包括：一第一电压产生电路，用以根据该第一电压及该第二电压来产生该第三中间电压；一电压检测电路，耦接至该第一电压产生电路，...

【专利技术属性】
技术研发人员：萧圣文，
申请(专利权)人：联咏科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71