專(zhuān)利名稱(chēng)：電能傳輸系統(tǒng)、方法及電子系統(tǒng)的制作方法
電能傳輸系統(tǒng)、方法及電子系統(tǒng)
背景技術(shù)：
在一些傳統(tǒng)的機(jī)動(dòng)應(yīng)用中，呈現(xiàn)高電壓尖峰(例如36V)的電壓源可能 被用來(lái)對(duì)機(jī)動(dòng)系統(tǒng)供電。機(jī)動(dòng)系統(tǒng)可能包括 一 些]f.常工作電壓值(例如14.4 V ) 低于高電壓尖峰值(例如36V)的集成電路。高電壓尖峰(例如36V)不適 宜出現(xiàn)在額定電壓值較低的集成電路中。因此，集成電路的最大工作電壓值 需要不低于該高電壓尖峰值(例如36V)，以實(shí)現(xiàn)電路的保護(hù)。這種集成電路 可能成本較高。這樣的機(jī)動(dòng)系統(tǒng)的電能損耗相對(duì)比較高，且其功能效率相對(duì) 比較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種電能傳輸系統(tǒng)、方法及電子系統(tǒng)， 以在給電路傳輸電能的同時(shí)，防止高電壓尖峰出現(xiàn)在所述電路中。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種電能傳輸系統(tǒng)，其包括開(kāi)關(guān)， 用于將電能從第一端傳輸?shù)降诙?，并且用于防止所述第二端的電平超過(guò)預(yù) 定工作電平限值，其中所述丌關(guān)的狀態(tài)根據(jù)所述第一端上的供給信號(hào)來(lái)被控 制；以及連接至所述開(kāi)關(guān)的調(diào)節(jié)器，用于根據(jù)所述供給信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)所述第二 端上的信號(hào)。
本發(fā)明還提供了一種方法，其包括通過(guò)開(kāi)關(guān)將電能從第一端傳輸?shù)降诙?端；根據(jù)所述第一端上的供給信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)所述第二端上的信號(hào)；根據(jù)所述供 給信號(hào)來(lái)控制所述開(kāi)關(guān)的狀態(tài)；以及利用所述開(kāi)關(guān)來(lái)防止所述第二端的電平 高于預(yù)定工作電平限值。
本發(fā)明還提供了一種電子系統(tǒng)，其包括連接至被保護(hù)端的電路；以及對(duì) 所述電路提供電能的電能傳輸電路。所述電能傳輸電路包括開(kāi)關(guān)，用于將 所述電能從供電端傳輸?shù)剿霰槐Ｗo(hù)端，并且用于防止所述被保護(hù)端的電平 高于預(yù)定工作電平限值，其中所述開(kāi)關(guān)的狀態(tài)根據(jù)所述供電端上的供給信號(hào)
5來(lái)被控制；以及連接至所述開(kāi)關(guān)的調(diào)節(jié)器，用于根據(jù)所述供給信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)所 述被保護(hù)端上的信號(hào)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的電能傳輸系統(tǒng)利用開(kāi)關(guān)將電能從供電端傳輸 給電路，并根據(jù)供電端上的信號(hào)來(lái)控制開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，以防止高于所述電路最 大工作電平的電壓尖峰出現(xiàn)在所述電路中。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，以使 本發(fā)明的特性和優(yōu)點(diǎn)更為明顯。


圖1A為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電能傳輸系統(tǒng)的示例性方框圖。 圖IB為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電能傳輸系統(tǒng)的示例性電路圖。 圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電能傳輸?shù)氖纠苑椒鞒虉D。 圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子系統(tǒng)的示例性方框圖。
具體實(shí)施例方式
以下將對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例給出詳細(xì)的說(shuō)明。雖然本發(fā)明將結(jié)合實(shí)施例進(jìn) 行闡述，但應(yīng)理解這并非意指將本發(fā)明限定于這些實(shí)施例。相反，本發(fā)明意 在涵蓋由后附權(quán)利要求項(xiàng)所界定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)所定義的各種可選 項(xiàng)、可修改項(xiàng)和等同項(xiàng)。本發(fā)明提供了一種可以將電能(例如供給電流、供 給電壓)傳輸給一個(gè)或多個(gè)集成電路的電能傳輸系統(tǒng)。電能傳輸系統(tǒng)可以接 收來(lái)自供電端的供給信號(hào)，并輸出一個(gè)已調(diào)整的信號(hào)給連接在被保護(hù)端上的 集成電路。如果供給信號(hào)在該集成電路的正常工作電平上，那么已調(diào)整信號(hào) 的電平可以約等于該供給信號(hào)的電平。因此，集成電路可以在其正常工作電 平上正常工作。如果供給信號(hào)在一個(gè)相對(duì)比較高的電平上(即高于集成電路 的最大工作電平)，該已調(diào)整信號(hào)可被調(diào)整至一個(gè)低于所述最大工作電平的預(yù) 設(shè)電平上。
圖1A為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電能傳輸系統(tǒng)100的示例性方框圖。電 能傳輸系統(tǒng)100連接在第一端102和第二端106之間。第一端102與電源(未顯 示在圖1A中)連接，并接收來(lái)自該電源的供給信號(hào)(例如供給電壓Vsp)。第二端106與一個(gè)或多個(gè)電路(比如說(shuō)集成電路，未顯示在圖1A中)連接，并提供 一個(gè)被調(diào)節(jié)信號(hào)VpT給所述集成電路。所述集成電路可以有一個(gè)最大工作電平 VMAX。有利的是，電能傳輸系統(tǒng)100可以提供電壓VpT以供電給所述集成電路， 而同時(shí)可以防止高電壓尖峰(例如，電平高于最大工作電平VMAX的電壓尖峰) 出現(xiàn)在第二端106上以保護(hù)所述集成電路。
電能傳輸系統(tǒng)100還包括將電能(例如供給電流Isp)從第一端102 (此后稱(chēng) 為供電端102)傳輸?shù)降诙?06 (此后稱(chēng)為被保護(hù)端106)的開(kāi)關(guān)104。通過(guò)根 據(jù)供電端102上的供給信號(hào)Vsp來(lái)控制開(kāi)關(guān)104狀態(tài)，開(kāi)關(guān)104還可用于防止被
保護(hù)端106出現(xiàn)電平超過(guò)/高于預(yù)定工作電平限值(例如最大工作電平VMAX)的
現(xiàn)象。此外，電能傳輸系統(tǒng)100還包括連接至開(kāi)關(guān)104的調(diào)節(jié)器110，用于根據(jù) 供給信號(hào)Vsp來(lái)調(diào)節(jié)被保護(hù)端106上的被調(diào)節(jié)信號(hào)Vpt。
開(kāi)關(guān)104可以是但不限于一種金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管。在一個(gè)實(shí)施例中，開(kāi)關(guān) 104的柵極104G通過(guò)調(diào)節(jié)器IIO連接至電荷泵120，漏極104D連接至供電端102， 以及源極104S連接至被保護(hù)端106。如果供給電壓Vsp在集成電路的正常工作電 平Vnor (Vnor〈Vmax)， 貝廿開(kāi)關(guān)104的棚-源(gate-source)電壓Vi。4gs 以及柵-漏 (gate-drain)電壓Vkmcjd可以設(shè)計(jì)成大于開(kāi)關(guān)104的開(kāi)啟電壓VT。柵-源電壓V104GS 和柵-漏電壓V,o4GD可以設(shè)計(jì)成大于開(kāi)關(guān)104的全導(dǎo)通電壓VF。因此，開(kāi)關(guān)104
可被全導(dǎo)通，即電壓VpT可以約等于供給電壓Vsp。
如果供給電壓電平Vsp高于一預(yù)設(shè)電平VPRE2，則柵-源電壓V^gs可以大于 開(kāi)啟電壓VT，而柵-漏電壓V服gd則可以小于開(kāi)啟電壓VT。這樣，開(kāi)關(guān)104可以 工作在放大區(qū)(飽和區(qū))。同時(shí)，調(diào)節(jié)器110可以調(diào)節(jié)電壓VpT至一預(yù)設(shè)電平VpRE, (以后將詳細(xì)說(shuō)明)。因此，開(kāi)關(guān)104的漏-源電壓V,04ds則等于供給電壓電平VSP
減去預(yù)設(shè)電平V匿,(即，V104DS=VSP-V,)。因此，開(kāi)關(guān)104可以用于防止相對(duì) 比較高的電平信號(hào)出現(xiàn)在被保護(hù)端106上。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)設(shè)電平Vpre!等 于集成電路的正常工作電平VNQR。因此，由被保護(hù)端106上的電平VNOR供電的 集成電路可正常工作。所述預(yù)設(shè)電平VpRE2可以設(shè)計(jì)成等于所述集成電路的最大
工作電平Vmax。
當(dāng)供給電壓VSP的電平低于預(yù)設(shè)電平VPRE2時(shí)(例如等于正常工作電平VNOR
時(shí))，開(kāi)關(guān)104被全導(dǎo)通，因此電壓VpT的電平約等于供給電壓Vsp的電平。此外，當(dāng)供給電壓VSP的電平高于預(yù)設(shè)電平VPRE2時(shí)，開(kāi)關(guān)104工作在放大區(qū)(飽和區(qū))，
而調(diào)節(jié)器110可以調(diào)節(jié)電壓VpT至一個(gè)不高于最大工作電平VMAX的電平上。比 如說(shuō)，調(diào)節(jié)器110可以調(diào)節(jié)電壓VpT至所述集成電路的正常工作電平VwK上。
有利的是，如果高于集成電路最大工作電平(例如16V、 20V)的電壓尖峰 出現(xiàn)在供電端102上，集成電路也可以正常工作。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，可以 將一些最大工作電平(例如16V、 20V)低于電壓尖峰電平(例如36V)的集成 電路運(yùn)用于如機(jī)動(dòng)應(yīng)用等應(yīng)用中，以減少成本和電能損耗，并且增加功能效率。
在一個(gè)實(shí)施例中，電能傳輸系統(tǒng)100還包括連接至被保護(hù)端106的電荷泵 120。電荷泵120可以根據(jù)被保護(hù)端106上的信號(hào)VpT來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)140，以控 制開(kāi)關(guān)104。舉例說(shuō)明，電荷泵120可以接收信號(hào)VPT、輸入信號(hào)132和脈沖信 號(hào)134 (包括多個(gè)脈沖)，然后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)140，其中驅(qū)動(dòng)信號(hào)140的電平VoR 高于電平V打加上開(kāi)關(guān)104的開(kāi)啟電平VT (即，VDR>VPT+VT)。因此，開(kāi)關(guān)104 的柵-源電壓V1()4CS可以大于其開(kāi)啟電壓VT，并且開(kāi)關(guān)104可被導(dǎo)通。
圖IB為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電能傳輸系統(tǒng)100'的示例性電路圖。 在圖1B與圖1A中標(biāo)記相同的元件具有相似的功能，在此對(duì)這些元件不復(fù)贅 述。
如圖1B所示，調(diào)節(jié)器110可包括穩(wěn)壓管116。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)供給
電壓的電平Vsp高于一預(yù)設(shè)電平VpRE2時(shí)，穩(wěn)壓管116可用于調(diào)節(jié)信號(hào)Vpt至
一個(gè)幾乎恒定的電平。所述恒定電平小于最大工作電平VMAx。在一個(gè)實(shí)施例 中，穩(wěn)壓管116經(jīng)由晶體管114 (例如NPN三極管)連接在地與被保護(hù)端106 之間。晶體管114的集電極可以經(jīng)由二極管138和電阻器136連接至供電端 102。晶體管114的基極可以連接至被保護(hù)端106。晶體管114的發(fā)射極可以 經(jīng)由穩(wěn)壓管U6連接至地。
在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)開(kāi)關(guān)104被導(dǎo)通時(shí)，供給電流Isp可對(duì)連接在被保護(hù) 端106和地之間的電容器108進(jìn)行充電。如果供給電壓Vsp不大于晶體管114 的基極-發(fā)射極正向電壓Vbe(例如0.7V)加上穩(wěn)壓管116的反向擊穿電壓V116 (即，VS《VBE+V116)，并且丌.關(guān)104被全導(dǎo)通，那么被保護(hù)端106上的電壓 VpT可以約等于供給電壓VSP。在這個(gè)實(shí)施例中，穩(wěn)壓管116處于截止?fàn)顟B(tài)。 根據(jù)穩(wěn)壓管116和品體管114的特性，如果供給電壓Vsp大于基極-發(fā)射極正向電壓VBE加上反向擊穿電壓V116 (即，VSP>VBE+V116)，并且開(kāi)關(guān)104被導(dǎo) 通了，那么被保護(hù)端106上的電壓VpT可保持在一個(gè)電平上，該電平等于基 極-發(fā)射極正向電壓VBE加上反向擊穿電壓V116 (即，VPT=VBE+V116)。在這個(gè) 實(shí)施例中，穩(wěn)壓管116被反向?qū)ā?br> 有利的是，可以調(diào)節(jié)穩(wěn)壓管116的反向擊穿電壓V116，使得電壓電平 VBE+Vu6不高于集成電路最大工作電平VMAX (例如16V、 20V)。換句話說(shuō)， 被保護(hù)端106上的電壓Vpt可保持在(被調(diào)節(jié)在)所述集成電路的正常工作 電平VNOR (例如14.4V、 15V)上。此外，當(dāng)穩(wěn)壓管116被導(dǎo)通時(shí)，晶體管 114和穩(wěn)壓管116可形成一個(gè)負(fù)反饋電路，從而增加被保護(hù)端106上的電壓穩(wěn) 定性。舉例來(lái)說(shuō)，如果被保護(hù)端106上出現(xiàn)一個(gè)小的正向電壓干擾AVpt (AVPT>0)，那么品體管114的集電極電流Ic可以增加一個(gè)電流量AIc，所以 柵極104G上的柵極電壓V副g可以減少一個(gè)電壓量AVk)4g。結(jié)果，電壓Vpt 可以減小。因此，被保護(hù)端106上的電壓波動(dòng)AVpT可被減小。
電荷泵120包括接收輸入信號(hào)132 (例如，電平為Vm的電壓信號(hào))的 二極管126、接收脈沖信號(hào)134 (包括多個(gè)脈沖)的反向器128，以及連接在 二極管126的輸出端142與反向器128的輸出端146之間的電容器124。當(dāng)脈 沖信號(hào)134為高電平時(shí)，反向器128可在端點(diǎn)146上輸出低(地)電平信號(hào)。 因此，電容器124可由電平等于輸入信號(hào)132的電平Vm減去二極管126正 向?qū)妷弘娖絍!26的電壓VcHG充電(VCHG=V132-V126)。如圖1B所示，反向 器128可由電壓V打供電。因此，當(dāng)脈沖信號(hào)134為低電平時(shí)，反向器128 可在端點(diǎn)146輸出電平為Vpt的信號(hào)。此刻，端點(diǎn)142的電壓電平就等于電 容器124上的電壓值加上端點(diǎn)146上的電平值Vpt。 二極管126此時(shí)被截止。
因此，端點(diǎn)142上的電壓信號(hào)Vw可以根據(jù)脈沖信號(hào)134的狀態(tài)，交替 地處在兩個(gè)電平V,42，和V,42"上。更具體地說(shuō)，當(dāng)脈沖信號(hào)134為高電平時(shí)， 電壓電平丫142，可以等于VCHG (即，V142，=VCHG=V132-V126)。當(dāng)脈沖信號(hào)134為 低電平時(shí)，電壓電平V142"可以等于電壓電平VPT加上VCHG (即，
V142"=VpT+Vchg=VpT+V 132-V126 )。
在一個(gè)實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)104的柵極104G可以經(jīng)由電阻器112和二極管 118連接至端點(diǎn)142，因而開(kāi)關(guān)104可以由電荷泵120產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)140控
9制。在正常操作中，電壓電平V,42'可以低于柵極104G的電壓電平Vu)4G，而
電壓電平V,42"可以高于供給電壓電平VSP。如果端點(diǎn)142上的電壓信號(hào)V142 在電壓電平V,42"上(V142"=VPT+V132-V126)，那么電壓V,42"可經(jīng)由二極管118 和電阻器112對(duì)柵極104G的柵電容充電。如果電壓信號(hào)Vw在電壓電平Vl42'
上(V,42^V,32-V,26)，則柵極電壓Vk)4G可以保持恒定。這是因?yàn)?，在TH常操作
中，被保護(hù)端106上的電壓電平V打可以低于電壓電平VBE+V116，那么穩(wěn)壓管 116可被截止。此外，柵極電壓Vu)4G可以大于供給電壓Vsp，那么二極管138
可被截止。再者，柵極電壓V,04g可以大于電壓V142，，那么二極管118可被截
止。因此，電壓V,42"可周期性地對(duì)柵極104G的柵電容進(jìn)行充電。
更具體地說(shuō)，在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)丌關(guān)104被導(dǎo)通時(shí)，供給電流Isp可對(duì) 電容器108進(jìn)行充電，并且被保護(hù)端106上的電壓VpT可隨之增加，而電壓 V142" (V142"=VPT+V132-V126)也可隨之增加。如果電壓丫142"小于供給電壓VSP， 并且柵極電壓V,mg也小于供給電壓Vsp，那么柵極104G的柵電容可以只被
供給電壓Vsp充電。如果電壓VM2"增加至一個(gè)大于供給電壓Vsp的值時(shí)，而
柵極電壓Vu)4G仍小于供給電壓Vsp，那么根據(jù)脈沖信號(hào)134的狀態(tài)，電壓V142" 和供給電壓VSP可以交替地對(duì)柵極104G的柵電容進(jìn)行充電。當(dāng)柵極電壓V104G 增加至一個(gè)大于供給電壓Vsp的值時(shí)，柵極104G的柵電容可以只被電壓V142" 充電。
因此，在正常操作中，柵極電壓Vu)4g可以約等于電壓電平Vm2"減去二
極管118的正向?qū)妷篤I18(V1()4G=VPT+V132-V126-V118)。由于流經(jīng)電阻器112 的電流基本為零，電阻器112上的電壓可忽略不計(jì)。
有利的是，可以調(diào)節(jié)輸入信號(hào)132的電壓電平，使得柵-源電壓V104GS
(VK)4GfVi04G-VpT-Vu2-V,26-Vn8 )大于開(kāi)關(guān) 104 的開(kāi)啟電壓 VT
(V132-V126-V118>VT)。柵-源電壓VKMGs還可大于開(kāi)關(guān)104的全導(dǎo)通電壓VF。 換句話說(shuō)，電荷泵120可以根據(jù)信號(hào)VpT來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)140，以將開(kāi)關(guān)104
(全)導(dǎo)通。
在操作中，當(dāng)電能傳輸系統(tǒng)IOO，上電時(shí)，被保護(hù)端106上的信號(hào)Vpt可 為低電平(例如OV)。在一個(gè)實(shí)施例中，來(lái)自供電端102的供給電壓Vsp可以 等于正常工作電壓VNOR (例如14.4V)，那么經(jīng)由電阻器136和二極管138，開(kāi)關(guān)104可以被供給電壓Vsp打開(kāi)，并且可以工作在放大區(qū)。因此，供給電壓 Vsp可以經(jīng)由開(kāi)關(guān)104對(duì)電容器108進(jìn)行充電，并且電壓電平VpT可以增加。 同時(shí)，端點(diǎn)142上的電壓電平V142" (V142"=VPT+V132-V126)也在增加， 直到電壓VpT增加至供給電壓電平Vsp吋停止。此刻，開(kāi)關(guān)104可工作在歐姆 區(qū)(可變電阻區(qū))并且被電荷泵120全導(dǎo)通。因此，電壓電平Vpt可約等于 供給電壓Vsp。那么，前面所述的集成電路可工作在正常工作電平上Vnor(例 如14.4V)。在正常操作中，電壓電平VpT可低于電壓電平VBE+V116，即穩(wěn)壓 管116可被截止。
在一個(gè)實(shí)施例中，如果電壓尖鋒(例如36V)出現(xiàn)在供電端102，比如 說(shuō)供給電壓Vsp在相對(duì)比較高的電平上，穩(wěn)壓管116可被反向?qū)ǎ⑶译妷?電平VpT可保持在電壓電平V服+Vu6上。同時(shí)，開(kāi)關(guān)104可工作在放大區(qū)。 因此，落在開(kāi)關(guān)104上的電壓可以等于供給電壓Vsp減去電壓Vpt，并且電壓 尖鋒可被防止出現(xiàn)在被保護(hù)端106上。
在一個(gè)實(shí)施例中，電壓電平VBE+Vu6可被設(shè)計(jì)成等于正常工作電壓VNOR
(例如14.4V),或者高于正常工作電壓VNOR (例如14.4V)且小于預(yù)設(shè)電平 VPRE2 (例如16V)。由于電壓VpT可以保持在電平Vbe+Vh6上，前面所述的集 成電路可以不暴露在高電壓尖鋒(例如36V)中并且可以正常工作。
圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電能傳輸?shù)氖纠苑椒鞒虉D200。 以下將結(jié)合圖1A和圖1B對(duì)圖2進(jìn)行描述。
在歩驟202中，開(kāi)關(guān)104可用于將電能(例如供給電流Isp或供給電壓 VSP)從供電端102傳輸?shù)奖槐Ｗo(hù)端106。因此，連接至被保護(hù)端106的集成 電路可由被保護(hù)端106上的信號(hào)V打供電。
在步驟204中，調(diào)節(jié)器110可用于根據(jù)供電端102上的供給信號(hào)Vsp來(lái) 調(diào)節(jié)被保護(hù)端106上的信號(hào)Vpt。舉例說(shuō)明，如果電平高于所述集成電路的最 大工作電平VMAX的電壓尖鋒出現(xiàn)在供電端102，調(diào)節(jié)器110可以將信號(hào)Vpt 保持在所述集成電路的正常工作電平Vnor上。
在步驟206中，可根據(jù)供給信號(hào)Vsp來(lái)控制開(kāi)關(guān)104的狀態(tài)。舉例說(shuō)明， 如果供給信號(hào)Vsp處在所述集成電路的正常工作電平Vnor上，開(kāi)關(guān)104可被 全導(dǎo)通。如果供給信號(hào)Vsp處在相對(duì)比較高的電平上(例如36V)，開(kāi)關(guān)104可工作在放大區(qū)(飽和區(qū))。因此，如步驟208所述，開(kāi)關(guān)102可用于防止被
保護(hù)端106出現(xiàn)高于最大工作電平VMAX的電平。
圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的帶有電能傳輸系統(tǒng)100 (IOO')的電子系 統(tǒng)300的示例性方框圖。在圖3、圖1A以及圖1B中標(biāo)記相同的元件具有相似 的功能，在此對(duì)這些元件不復(fù)贅述。
在圖3所示的實(shí)施例中， 一個(gè)或多個(gè)集成電路302可以連接至被保護(hù)端 106，并且可以經(jīng)由電壓轉(zhuǎn)換器306和電能傳輸系統(tǒng)IOO接收來(lái)自電源304(例 如電池、適配器)的供電。在一個(gè)實(shí)施例中，電源304可能提供高電壓(例 如36V、 42V、 48V)。電壓轉(zhuǎn)換器306可以接收來(lái)自電源304的高電壓，并 產(chǎn)生集成電路302正常工作電平VNOR (例如14.4V)的電壓給電能傳輸系統(tǒng) 100。同時(shí)，開(kāi)關(guān)104可被電荷泵120全導(dǎo)通，那么信號(hào)VpT可處在正常工作 電平V,r上。因此，由信號(hào)VpT供電的集成電路302可以正常工作。
在一些特定情況下(例如，當(dāng)電子系統(tǒng)300剛被啟動(dòng)時(shí))，電能傳輸系 統(tǒng)100可能會(huì)接收到來(lái)自供電端102的電壓尖鋒(例如36V、 42V、 48V)。 如果電能傳輸系統(tǒng)IOO接收到來(lái)自供電端102的電壓尖鋒(例如36V、 42V、 48V)，開(kāi)關(guān)104可以工作在放大區(qū)。結(jié)果，調(diào)節(jié)器110可以將信號(hào)Vpt保持 在一個(gè)低于預(yù)設(shè)電平Vp虹2的電平上，并且落在開(kāi)關(guān)104上的電壓可以等于電 壓尖峰的電平(例如36V、 42V、 48V)減去電壓VpT的電平。因此，可以防 止所述電壓尖峰出現(xiàn)在集成電路302中。
除此之外，電子系統(tǒng)300可以包括由電源304直接供電的一個(gè)或多個(gè)機(jī) 動(dòng)元件308。舉例說(shuō)明，機(jī)動(dòng)元件308可以是但不限于一種引擎、電動(dòng)交通工 具等等。在一個(gè)實(shí)施例中，集成電路302可用于控制機(jī)動(dòng)元件308。
因此，本發(fā)明提供了一種電能傳輸系統(tǒng)，可以將電能傳輸給集成電路， 同時(shí)可以防止電壓尖峰出現(xiàn)在這些集成電路中。所述電能傳輸系統(tǒng)可被使用 在很多應(yīng)用中，例如，電動(dòng)腳踏車(chē)、電動(dòng)轎車(chē)(電動(dòng)交通工具)等等。所述 電能傳輸系統(tǒng)可應(yīng)用在一些電子/電力系統(tǒng)中。這些電子/電力系統(tǒng)可以由高電 壓供電，并且包括一些集成電路。所述集成電路的最大工作電壓電平可以低 于所述高電壓的電平，從而降低成本、減少功能損耗，并且增加功能效率。
雖然之前的說(shuō)明和附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解在不脫離后附權(quán)利要求書(shū)所界定的本發(fā)明原理的精神和發(fā)明范圍的前提下可以有各種增 補(bǔ)、修改和替換。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)具 體的環(huán)境和工作要求在不背離發(fā)明準(zhǔn)則的前提下在形式、結(jié)構(gòu)、布局、比例、 材料、元素、組件及其它方面有所變化。因此，在此披露之實(shí)施例僅用于說(shuō) 明而非限制，本發(fā)明之范圍由后附權(quán)利要求及其合法等同物界定，而不限于 此前之描述。
權(quán)利要求
1.一種電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，包括開(kāi)關(guān)，用于將電能從第一端傳輸?shù)降诙?，并且用于防止所述第二端的電平超過(guò)預(yù)定工作電平限值，其中所述開(kāi)關(guān)的狀態(tài)根據(jù)所述第一端上的供給信號(hào)來(lái)被控制；以及連接至所述開(kāi)關(guān)的調(diào)節(jié)器，用于根據(jù)所述供給信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)所述第二端上的信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利耍求1所述的電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述第一端與電源連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述第二端連接至具有一個(gè) 預(yù)設(shè)工作電平限值的電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，如果所述供給信號(hào)的電平高 于所述預(yù)定工作電平限值，所述調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)所述第二端上的信號(hào)至一個(gè)不高于所述預(yù)定 工作電平限值的電平上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)包括金屬氧化物半 導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管，其特征還在于，如果所述供給信號(hào)的電平高于預(yù)設(shè)電平，所述金屬氧化 物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管工作在放大區(qū)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，如果所述供給信號(hào)的電T低 于預(yù)設(shè)電平，所述第二端上的信號(hào)的電平約等于所述供給信號(hào)的電平。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，如果所述供給信號(hào)的電平低 于預(yù)設(shè)電平，所述開(kāi)關(guān)被全導(dǎo)通。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述電能傳輸系統(tǒng)還包括連接至所述第二端的電荷泵，用于根據(jù)所述第二端上的信號(hào)來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)以控制 所述開(kāi)關(guān)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)器包括穩(wěn)壓管，用 于調(diào)節(jié)所述第二端上的信號(hào)至 一 個(gè)不高于所述預(yù)定工作電平限值的電平上。
10. —種方法，其特征在于，包括 通過(guò)丌關(guān)將電能從第一端傳輸?shù)降诙耍桓鶕?jù)所述第一端上的供給信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)所述第二端上的信號(hào)； 根據(jù)所述供給信號(hào)來(lái)控制所述丌關(guān)的狀態(tài)；以及 利用所述開(kāi)關(guān)來(lái)防止所述第二端的電平高于預(yù)定工作電平限值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，所述第二端連接至具有一個(gè)工作電 平限值的電路。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 如果所述供給信號(hào)的電平高于所述預(yù)定工作電平限值，調(diào)節(jié)所述第二端上的信號(hào)至一個(gè)不高于所述預(yù)定工作電平限值的電平上。
13.根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)包括金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng) 效應(yīng)管，其特征還在于，如果所述供給信號(hào)的電平高于預(yù)設(shè)電平，所述金屬氧化物半導(dǎo) 體場(chǎng)效應(yīng)管工作在放大區(qū)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 如果所述供給信號(hào)的電平低于預(yù)設(shè)電平，調(diào)節(jié)所述第二端上的信號(hào)至所述供給信號(hào)的電平。
15. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 如果所述供給信號(hào)的電平低于預(yù)設(shè)電平，將所述開(kāi)關(guān)全導(dǎo)通。
16. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，所述方法還包括根據(jù)所述被調(diào)節(jié)的信號(hào)來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及 利用所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)控制所述開(kāi)關(guān)。
17. —種電子系統(tǒng)，其特征在于，包括 連接至被保護(hù)端的電路；以及對(duì)所述電路提供電能的電能傳輸電路，所述電能傳輸電路包括丌關(guān)，用于將所述電能從供電端傳輸?shù)剿霰槐Ｗo(hù)端，并且用于防止所述被保護(hù)端的電平高于預(yù)定工作電平限值，其中所述開(kāi)關(guān)的狀態(tài)根據(jù)所述供電端上的供給信號(hào)來(lái)被控制；以及連接至所述開(kāi)關(guān)的調(diào)節(jié)器，用于根據(jù)所述供給信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)所述被保護(hù)端上的信號(hào)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的電子系統(tǒng)，其特征在于，如果所述供給信號(hào)的電平高于 所述預(yù)定工作電平限值，所述調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)所述被保護(hù)端上信號(hào)至一個(gè)不高于所述預(yù)定工 作電平限值的電平上。
19. 根據(jù)權(quán)利要求n所述的電子系統(tǒng)，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)包括金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管，其特征還在于，如果所述供給信號(hào)的電平高于預(yù)設(shè)電平，所述金屬氧化物 半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管工作在放大區(qū)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的電子系統(tǒng)，其特征在于，如果所述供給信號(hào)的電平低于 預(yù)設(shè)電平，所述開(kāi)關(guān)被全導(dǎo)通。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的電子系統(tǒng)，其特征在于，所述電子系統(tǒng)還包括 連接至所述被保護(hù)端的電荷泵，用于根據(jù)所述被保護(hù)端上的信號(hào)來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)以控制所述開(kāi)關(guān)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的電子系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)器包括穩(wěn)壓管，用于 調(diào)節(jié)所述被保護(hù)端上的信號(hào)至一個(gè)不高于所述預(yù)定工作電平限值的電平上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電能傳輸系統(tǒng)、電子系統(tǒng)及方法，其包括通過(guò)開(kāi)關(guān)將電能從第一端傳輸?shù)降诙?；根?jù)所述第一端上的供給信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)所述第二端上的信號(hào)；根據(jù)所述供給信號(hào)來(lái)控制所述開(kāi)關(guān)的狀態(tài)；以及利用所述開(kāi)關(guān)來(lái)防止所述第二端的電平高于預(yù)定工作電平限值。采用本發(fā)明的電能傳輸系統(tǒng)、電子系統(tǒng)及方法能在對(duì)電路傳輸電能的同時(shí)，防止電平高于所述電路最大工作電平的信號(hào)出現(xiàn)在所述電路中。
文檔編號(hào)G05B11/01GK101567626SQ200910134950
公開(kāi)日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日
發(fā)明者拉茲洛·利普賽依, 法拉·米海爾·丹·坡貝斯庫(kù)-斯塔內(nèi)斯緹 申請(qǐng)人:凹凸電子(武漢)有限公司