电压侦测装置与电压保护方法制造方法及图纸

本申请公开了一种电压侦测装置与电压保护方法。电压侦测装置包含分压电路、比较电路以及切换控制电路。分压电路基于一切换信号操作于一第一模式，并对一电源电压进行分压以产生一输入电压。比较电路比较该输入电压与一组参考电压，以产生一侦测信号。切换控制电路在该电源电压开始上电后的一预设期间之后，根据该侦测信号选择性地调整该切换信号，以控制该分压电路由操作于该第一模式切换为操作于一第二模式，其中该第一模式对应于该电源电压的一第一目标位准，该第二模式对应于该电源电压的一第二目标位准，且该第一目标位准高于该第二目标位准。二目标位准。二目标位准。

【技术实现步骤摘要】
电压侦测装置与电压保护方法


[0001]本申请是关于电压侦测装置，尤其是可在电源电压在上电过程中提供系统或电路过电压保护的电压侦测装置与电压保护方法。

技术介绍

[0002]在一些应用中，部分电路会使用到不同的电压位准。例如，输入输出界面电路需经由不同位准的电压进行供电，以相应地产生具有不同位准的信号。由于实际需求，可能需要使用具有较低耐压的晶体管来实现可操作于高电压环境下的电路。以前述的输入输出界面电路为例，为了适用于不同的电压位准，输入输出界面电路通常会具有多种电路组态以及过电压保护机制，以确保该些晶体管不会在操作于高电压位准的情形下受到损害。在现有技术中，为了设定输入输出界面电路的电路组态，通常需要使用多组分压电路以及多组比较器(其分别对应于不同的电压位准)来判断电源电压是位于高电压位准或是低电压位准。如此，将耗费较大的电路面积与成本。

技术实现思路

[0003]在一些实施例中，本案的目的之一在于提供一种电压侦测装置与电压保护方法，其可在上电过程中提供电压保护并自动侦测电源电压的目标位准，并可改善先前技术的不足。
[0004]在一些实施例中，电压侦测装置包含分压电路、比较电路以及切换控制电路。分压电路基于一切换信号操作于一第一模式，并对一电源电压进行分压以产生一输入电压。比较电路比较该输入电压与一组参考电压，以产生一侦测信号。切换控制电路在该电源电压开始上电后的一预设期间之后根据该侦测信号选择性地调整该切换信号，以控制该分压电路由操作于该第一模式切换为操作于一第二模式，其中该第一模式对应于该电源电压的一第一目标位准，该第二模式对应于该电源电压的一第二目标位准，且该第一目标位准高于该第二目标位准。
[0005]在一些实施例中，电压保护方法包含下列操作：基于一切换信号控制一分压电路操作于一第一模式，并经由该分压电路对一电源电压进行分压以产生一输入电压；比较该输入电压与一组参考电压，以产生一侦测信号；以及在该电源电压开始上电后的一预设期间之后根据该侦测信号选择性地调整该切换信号，以控制该分压电路由该第一模式切换为操作于一第二模式，其中该第一模式对应于该电源电压的一第一目标位准，该第二模式对应于该电源电压的一第二目标位准，且该第一目标位准高于该第二目标位准。
[0006]本申请实施例提供的技术方案，通过可利用一个比较电路以及一个分压电路并搭配时序控制，在电源电压的上电过程中维持电路组态操作在高压模式，并自动侦测电源电压的目标位准以在上电完成后自动切换电路组态。如此，可确保电压侦测装置以及欲驱动的电路不会在上电过程中受到过电压的损害，并可在上电完成后自动切换到适合的电路组态。
附图说明
[0007]图1为根据本案一些实施例绘制的一种电压侦测装置的示意图；
[0008]图2为根据本案一些实施例绘制图1的切换控制电路的示意图；
[0009]图3为根据本案一些实施例绘制图1中的比较电路的示意图；
[0010]图4为根据本案一些实施例绘制图1的电压侦测装置中的部分信号之波形图；
[0011]图5为根据本案一些实施例绘制图1的电压侦测装置中的部分信号之波形图；以及
[0012]图6为根据本案一些实施例绘制的一种电压保护方法的流程图。
具体实施方式
[0013]本文所使用的所有词汇具有其通常的意涵。上述之词汇在普遍常用之字典中之定义，在本案的内容中包含任一于此讨论的词汇之使用例子仅为示例，不应限制到本案之范围与意涵。同样地，本案亦不仅以于此说明书所示出的各种实施例为限。
[0014]关于本文中所使用之『耦接』或『连接』，均可指二或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，亦可指二或多个元件相互操作或动作。如本文所用，用语『电路』可为由至少一个晶体管与/或至少一个主被动元件按一定方式连接以处理信号的装置。
[0015]图1为根据本案一些实施例绘制一种电压侦测装置100的示意图。于一些实施例中，电压侦测装置100可侦测电源电压VP位于第一目标位准或是第二目标位准(其低于第一目标位准)，以相应地切换系统中的相关电路设定，从而避免系统中的电路受到过电压的损坏。例如，电源电压VP可用来驱动，但不限于，输入输出界面电路100A。在不同应用中，输入输出界面电路100A中的电路组态可设定为高压模式(对应于第一目标位准)或低压模式(对应于第二目标位准)。例如，若电源电压VP具有第一目标位准(例如可为3.3伏特)，输入输出界面电路100A可操作于高压模式，以输出具有较高位准的信号。于此条件下，输入输出界面电路100A中的过电压保护机制可启动以保护具有较低耐压的晶体管。或者，若电源电压VP具有第二目标位准(例如可为1.8伏特)，输入输出界面电路100A可操作于低压模式，以输出具有较低位准的信号。于此条件下，输入输出界面电路100A中的过电压保护机制可关闭。在一些实施例中，输入输出界面电路100A为通用输入/输出(general purpose input/output，GPIO)界面电路。
[0016]电压侦测装置100包含分压电路110、比较电路120与切换控制电路130。分压电路110基于切换信号SS操作于第一模式(其对应于第一目标位准)，并对电源电压VP进行分压以产生输入电压VIN。如后所述，分压电路110更基于切换信号SS切换为操作于第二模式(其对应于第二目标位准)。在不同的第一与第二模式下，分压电路110具有不同的组态，以对具有不同位准的电源电压VP进行分压。举例而言，分压电路110可包含串接耦接的多个电阻，且该些电阻中的一或多者可为可变电阻，且其阻值受控于切换信号SS。若切换信号SS具有第一逻辑值(例如为逻辑值1)时，该一或多个可变电阻的阻值会相应调整，以对具有第一目标位准的电源电压VP进行分压。或者，若切换信号SS具有第二逻辑值(例如为逻辑值0)时，该一或多个可变电阻的阻值将相应调整，以对具有第二目标位准的电源电压VP进行分压。在一些实施例中，当系统上电或是电源电压VP上电时，分压电路110预设为操作于第一模式。
[0017]比较电路120将输入电压VIN与一组参考电压VREF进行比较，以产生侦测信号SD。例如，该组参考电压VREF包含电压VIH以及电压VIL，其中电压VIH高于电压VIL。若输入电压VIN高于电压VIH，代表电源电压VP的位准已上升至第一或第二目标位准并趋于稳定。于此条件下，侦测信号SD具有第一逻辑值(例如为逻辑值1)。或者，若输入电压VIN低于电压VIL，代表电源电压VP的位准已过低。于此条件下，侦测信号SD具有第二逻辑值(例如为逻辑值0)。
[0018]在一些实施例中，该组参考电压VREF是来自于一参考电压产生器(未示出)，且该参考电压产生器可根据切换信号SS选择性地调整该组参考电压VREF。例如，若切换信号SS具有逻辑值1，该参考电压产生器可选择对应于第一目标位准的电压VIH与电压VIL为该组参考电压VREF。或者，若切换信号SS具有逻辑值0，该参考电压产生器可选择对应于第二目本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电压侦测装置，其特征在于，包括：一分压电路，基于一切换信号操作于一第一模式，并对一电源电压进行分压以产生一输入电压；一比较电路，比较所述输入电压与一组参考电压，以产生一侦测信号；以及一切换控制电路，在所述电源电压开始上电后的一预设期间之后，根据所述侦测信号选择性地调整所述切换信号，以控制所述分压电路由操作于所述第一模式切换为操作于一第二模式，其中所述第一模式对应于所述电源电压的一第一目标位准，所述第二模式对应于所述电源电压的一第二目标位准，且所述第一目标位准高于所述第二目标位准。2.根据权利要求1所述的电压侦测装置，其特征在于，所述切换控制电路在所述预设期间内不调整所述切换信号，以使所述分压电路在所述预设期间内持续操作于所述第一模式。3.根据权利要求1所述的电压侦测装置，其特征在于，若所述侦测信号在所述预设期间之后指示所述输入电压低于所述组参考电压，所述切换控制电路调整所述切换信号以控制所述分压电路切换为操作于所述第二模式。4.根据权利要求1所述的电压侦测装置，其特征在于，所述切换控制电路更根据一旗标信号以及所述旗标信号的一延迟信号决定是否调整所述切换信号。5.根据权利要求4所述的电压侦测装置，其特征在于，所述旗标信号在所述预设期间之内具有一第一逻辑值，并在所述预设期间之后切换为具有一第二逻辑值。6.根据权利要求1所述的电压侦测装置，其特征在于，所述切换控制电路包括：一延迟电路，根据一旗标信号产生一延迟信号；一反相器，根据所述旗标信号选择性地上电以产生一第一信...

【专利技术属性】
技术研发人员：王威评，郑伟志，刘彦苹，
申请(专利权)人：星宸科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：