過電壓保護電路、過電壓保護方法以及柵極驅(qū)動集成電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種過電壓保護技術(shù)，尤指一種過電壓保護電路、過電壓保護方法以及柵極驅(qū)動集成電路。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1為現(xiàn)有的電源轉(zhuǎn)換電路的應(yīng)用示意圖。電源轉(zhuǎn)換電路100包括柵極驅(qū)動電路110以及輸出級120。柵極驅(qū)動電路110根據(jù)脈寬調(diào)制信號PWM來對輸出級120的第一開關(guān)Q1與第二開關(guān)Q2進行切換操作，使得輸入電壓VIN轉(zhuǎn)換成輸出電壓V0UT，并且供應(yīng)給負載 130。
[0003]負載130為中央處理單元或繪圖處理單元，且其電源來源為輸出電壓V0UT。假設(shè)電源轉(zhuǎn)換電路100不具有對輸出級120的過電壓保護電路，輸入電壓VIN為5伏特或12伏特，且在開機前第一開關(guān)Q1已經(jīng)損壞。本實施例中的電源轉(zhuǎn)換電路100為降壓型電源轉(zhuǎn)換電路。通常損壞的第一開關(guān)Q1會呈現(xiàn)短路(short circuit)。當電源轉(zhuǎn)換電路100開機時，損壞的第一開關(guān)Q1會造成輸入電壓VIN直接成為輸出電壓V0UT，也就是輸出電壓V0UT等于輸入電壓VIN。負載(中央處理單元或繪圖處理單元)130的操作電壓電平約為1?1.5伏特的低電壓。當輸出電壓V0UT為5伏特或12伏特，相對于低電壓(1?1.5伏特)則輸出電壓V0UT為高電壓。因此負載會因高電壓應(yīng)力而損壞。由此可見，電源轉(zhuǎn)換電路100需要一種過電壓保護電路來避免發(fā)生上述高電壓應(yīng)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出一種過電壓保護電路、過電壓保護方法以及柵極驅(qū)動集成電路，用來解決先前技術(shù)所述的問題。
[0005]本發(fā)明提出一種過電壓保護電路。過電壓保護電路耦接第一開關(guān)，第一開關(guān)具有控制端。過電壓保護電路包括第一比較器以及第二比較器。第一比較器接收工作電壓，以比較第一電壓預設(shè)值與工作電壓來產(chǎn)生第一致能信號。第二比較器耦接第一開關(guān)的控制端，當?shù)谝恢履苄盘柈a(chǎn)生時，第二比較器比較第一開關(guān)的控制端的電壓與參考電壓，以決定是否執(zhí)行過電壓保護操作。
[0006]在本發(fā)明的一實施例中，過電壓保護電路還耦接第二開關(guān)。第二開關(guān)耦接第一開關(guān)。過電壓保護電路還包括耦接第二比較器的控制單元。當?shù)谝婚_關(guān)的控制端的電壓高于參考電壓時，第二比較器提供控制信號，使得控制單元控制第二開關(guān)導通。
[0007]在本發(fā)明的一實施例中，過電壓保護電路還包括第三比較器。第三比較器比較工作電壓與第二電壓預設(shè)值，其中第二電壓預設(shè)值高于第一電壓預設(shè)值，當工作電壓高于第二電壓預設(shè)值時，第三比較器提供第二致能信號，以進入正常操作模式。
[0008]在本發(fā)明的一實施例中，當工作電壓為5伏特時，第一電壓預設(shè)值介于1.5至1.6伏特，第二電壓預設(shè)值介于3.9至4.2伏特。
[0009]在本發(fā)明的一實施例中，當工作電壓為12伏特時，第一電壓預設(shè)值介于1.5至1.6伏特，第二電壓預設(shè)值介于6.8至7.5伏特。
[0010]本發(fā)明再提出一種過電壓保護方法，用于過電壓保護電路。過電壓保護電路耦接第一開關(guān)，第一開關(guān)具有控制端。過電壓保護方法包括以下步驟:比較第一電壓預設(shè)值與工作電壓來產(chǎn)生第一致能信號；以及當?shù)谝恢履苄盘柈a(chǎn)生時，比較第一開關(guān)的控制端的電壓與參考電壓，以決定是否執(zhí)行過電壓保護操作。
[0011]在本發(fā)明的一實施例中，過電壓保護電路還耦接第二開關(guān)，第二開關(guān)耦接第一開關(guān)。過電壓保護方法還包括:當?shù)谝婚_關(guān)的控制端的電壓高于參考電壓時，提供控制信號來控制第二開關(guān)導通。
[0012]在本發(fā)明的一實施例中，過電壓保護方法還包括:比較工作電壓與第二電壓預設(shè)值，以決定過電壓保護電路是否進入正常操作模式，第二電壓預設(shè)值高于第一電壓預設(shè)值。當工作電壓高于第二電壓預設(shè)值時，進入正常操作模式。
[0013]本發(fā)明再提出一種柵極驅(qū)動集成電路。柵極驅(qū)動集成電路耦接第一開關(guān)，第一開關(guān)具有控制端。柵極驅(qū)動集成電路包括第一接腳、第二接腳、第一比較器以及第二比較器。第一接腳接收工作電壓。第二接腳耦接第一開關(guān)的控制端。第一比較器耦接第一接腳，以比較第一電壓預設(shè)值與工作電壓來產(chǎn)生第一致能信號。第二比較器耦接第二接腳。當?shù)谝恢履苄盘柈a(chǎn)生時，第二比較器比較第二接腳的電壓與參考電壓，以決定是否執(zhí)行過電壓保護操作。
[0014]在本發(fā)明的一實施例中，柵極驅(qū)動集成電路還耦接第二開關(guān)。第二開關(guān)耦接第一開關(guān)。柵極驅(qū)動集成電路還包括第三接腳以及控制單元。第三接腳耦接第二開關(guān)的控制端。控制單元耦接第二比較器與第三接腳。當?shù)谝婚_關(guān)的控制端的電壓高于參考電壓時，第二比較器提供控制信號，使得控制單元控制第二開關(guān)導通。
[0015]在本發(fā)明的一實施例中，柵極驅(qū)動集成電路還包括第三比較器。第三比較器比較工作電壓與第二電壓預設(shè)值，第二電壓預設(shè)值高于第一電壓預設(shè)值。當工作電壓高于第二電壓預設(shè)值時，第三比較器提供第二致能信號，以進入正常操作模式。
[0016]基于上述，當電子系統(tǒng)應(yīng)用了本發(fā)明的過電壓保護電路以及過電壓保護方法，在電子系統(tǒng)開機過程中根據(jù)工作電壓、第一電壓預設(shè)值、第一開關(guān)的控制端的電壓與參考電壓來決定是否執(zhí)行過電壓保護操作，有效地避免因高電壓應(yīng)力而損壞負載。另一方面，本發(fā)明的過電壓保護電路構(gòu)造簡單，且過電壓保護電路被配置在柵極驅(qū)動集成電路時仍是使用現(xiàn)有接腳，無需額外的接腳。
[0017]應(yīng)了解的是，上述一般描述及以下【具體實施方式】僅為示例性及闡釋性的，其并不能限制本發(fā)明所欲主張的范圍。
[0018]下面的附圖是本發(fā)明的說明書的一部分，其示出了本發(fā)明的示例實施例，附圖與說明書的描述一起用來說明本發(fā)明的原理。
【附圖說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有的電源轉(zhuǎn)換電路的應(yīng)用示意圖；
[0020]圖2為依照本發(fā)明一實施例的柵極驅(qū)動集成電路的電路圖；
[0021]圖3為依照本發(fā)明另一實施例的柵極驅(qū)動集成電路的電路圖；
[0022]圖4為依照本發(fā)明一實施例的正常脈寬調(diào)制操作的波形圖；
[0023]圖5為依照本發(fā)明另一實施例的過電壓保護操作的波形圖；
[0024]圖6為本發(fā)明一實施例的過電壓保護方法的流程圖。
[0025]附圖標記說明:
[0026]10、10A ;柵極驅(qū)動集成電路；
[0027]15:過電壓保護電路；
[0028]20:比較電路；
[0029]22:第一比較器；
[0030]24:第二比較器；
[0031]26:第三比較器；
[0032]30、30A:控制單元；
[0033]32:第一與門；
[0034]34:第二與門；
[0035]36:第三與門；
[0036]40:或門；
[0037]42:驅(qū)動器；
[0038]44:電平偏移電路；
[0039]50:負載；
[0040]100:電源轉(zhuǎn)換電路；
[0041]110:柵極驅(qū)動電路；
[0042]120:輸出級；
[0043]130:負載；
[0044]BOOT:靴帶電壓；
[0045]Cl:電容器；
[0046]GND:地；
[0047]L:電感器
[0048]LG:第二開關(guān)控制信號；
[0049]Movp:第一致能信號；
[0050]P1:第一接腳；
[0051]P2:第二接腳；
[0052]P3:第三接腳；
[0053]P4:第四接腳；
[0054]P5:第五接腳；
[0055]P6:第六接腳；
[0056]P0R1:第一電壓預設(shè)值；
[0057]P0R2:第二電壓預設(shè)值；
[0058]PWM:脈寬調(diào)制信號；
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