本發(fā)明描述了一種負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)，尤其涉及一種依據(jù)負(fù)電壓比較電路輸出的比較結(jié)果將負(fù)電壓強(qiáng)度降低的保護(hù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著科技日新月異，各種高性能的電子產(chǎn)品也被廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)今的電子產(chǎn)品除了要求高處理速度、低反應(yīng)時(shí)間、以及高規(guī)格的處理器之外，更要求具備可攜性及微型化的體積，以讓使用者能隨時(shí)隨地以高效率的方式使用產(chǎn)品。例如蘋果手機(jī)(i-phone)的iphone5s規(guī)格使用了a7處理器，而iphone6plus規(guī)格使用了更高階的a8處理器，或是家用型計(jì)算機(jī)的中央處理器也從core^tmi5演化至core^tmi7等級(jí)。隨著電子產(chǎn)品內(nèi)處理器的時(shí)鐘頻率增加，其所消耗的功率及所產(chǎn)生的溫度也隨之上升。因此，許多散熱風(fēng)扇、水冷系統(tǒng)、散熱膠及散熱片的散熱質(zhì)量也被使用者日益重視。在這些散熱機(jī)制中，水冷系統(tǒng)的散熱效果最佳，但存在體積大、價(jià)格而貴、且高噪聲的缺點(diǎn)。散熱膠及散熱片的體積最小，但僅使用了熱導(dǎo)較佳的介質(zhì)將熱量傳出至空氣，故散熱效果有限。因此，目前大多數(shù)的電子產(chǎn)品，其散熱方式仍以散熱風(fēng)扇為主流。

然而，在馬達(dá)控制驅(qū)動(dòng)的半橋式(half-bridge)電路中，馬達(dá)因楞次定律(或稱為，冷次定律，lenz'slaw)的特性，在馬達(dá)極性換相時(shí)，會(huì)導(dǎo)致瞬態(tài)負(fù)電壓(negativetransientvoltage)的現(xiàn)象。而過大的瞬態(tài)負(fù)電壓的現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致推動(dòng)控制信號(hào)產(chǎn)生閂鎖效應(yīng)(latch-up)，進(jìn)而影響馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路所有元件以及時(shí)鐘的運(yùn)作。并且，當(dāng)馬達(dá)在短路、過載關(guān)機(jī)或瞬間電流較平常操作環(huán)境高的情況，這種負(fù)電壓的情況會(huì)更嚴(yán)重。

為了避免負(fù)電壓影響馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的效能，一般在馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)前級(jí)電路(levelshiftdrivingcircuit)會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)限流電阻。利用此限流電阻，可使過大的負(fù)電壓或靜電放電(esd)涌浪被限制。然而，此方式在實(shí)際應(yīng)用時(shí)具有一定的極限，例如當(dāng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制器與風(fēng)扇馬達(dá)之間距離很長(zhǎng)，且馬達(dá)電感很大時(shí)，馬達(dá)所產(chǎn)生的瞬態(tài)負(fù)電壓可能會(huì)超過-100v以上。此時(shí)，傳統(tǒng)馬達(dá)中的限流電阻將失去保護(hù)功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明一實(shí)施例說明了一種負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)，包含負(fù)電壓比較電路、信號(hào)處理電路、驅(qū)動(dòng)電路、驅(qū)動(dòng)輸出電路、功率裝置以及線圈模塊。負(fù)電壓比較電路用以檢測(cè)負(fù)電壓，并輸出比較信號(hào)。信號(hào)處理電路耦接于負(fù)電壓比較電路，用以依據(jù)比較信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電路耦接于信號(hào)處理電路，用以根據(jù)控制信號(hào)產(chǎn)生至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。驅(qū)動(dòng)輸出電路耦接于驅(qū)動(dòng)電路，用以依據(jù)至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生至少一個(gè)功率信號(hào)。功率裝置耦接于驅(qū)動(dòng)輸出電路，用以根據(jù)至少一個(gè)功率信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電壓。線圈模塊耦接于功率裝置，用以根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。其中當(dāng)線圈模塊產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)時(shí)，線圈模塊輸出負(fù)電壓，若負(fù)電壓比較電路檢測(cè)到負(fù)電壓的強(qiáng)度超過預(yù)定值，信號(hào)處理電路產(chǎn)生控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)電路，及驅(qū)動(dòng)電路依據(jù)控制信號(hào)，控制驅(qū)動(dòng)輸出電路及功率裝置以使負(fù)電壓的強(qiáng)度降低。

本發(fā)明另一實(shí)施例說明了一種負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)，包含負(fù)電壓比較電路、信號(hào)處理電路、驅(qū)動(dòng)電路、驅(qū)動(dòng)輸出電路、功率裝置以及線圈模塊。負(fù)電壓比較電路，用以檢測(cè)第一負(fù)電壓或第二負(fù)電壓，并輸出多個(gè)比較信號(hào)。信號(hào)處理電路耦接于負(fù)電壓比較電路，用以依據(jù)這些比較信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)控制信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電路耦接于信號(hào)處理電路，用以根據(jù)這些控制信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。驅(qū)動(dòng)輸出電路耦接于驅(qū)動(dòng)電路，用以依據(jù)這些驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)功率信號(hào)。功率裝置耦接于驅(qū)動(dòng)輸出電路，用以根據(jù)這些功率信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓。線圈模塊耦接于功率裝置，用以根據(jù)這些驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。其中當(dāng)線圈模塊產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)時(shí)，線圈模塊輸出第一負(fù)電壓或第二負(fù)電壓。若負(fù)電壓比較電路檢測(cè)到第一負(fù)電壓或第二負(fù)電壓的強(qiáng)度超過預(yù)定值，信號(hào)處理電路產(chǎn)生這些控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)電路，及驅(qū)動(dòng)電路依據(jù)這些控制信號(hào)，控制驅(qū)動(dòng)輸出電路及功率裝置以使第一負(fù)電壓或第二負(fù)電壓的強(qiáng)度降低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)的電路圖。

圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例的負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)的電路圖。

【符號(hào)說明】

100及200負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)

10負(fù)電壓比較電路

11信號(hào)處理電路

12驅(qū)動(dòng)電路

13驅(qū)動(dòng)輸出電路

14功率裝置

15線圈模塊

r1至r10電阻

cmp1及cmp2比較器

dr1及dr2驅(qū)動(dòng)單元

t1至t8晶體管

sw1及sw2開關(guān)

pd1至pd4寄生二極管

d二極管

c電容

vref參考電壓

vcc及vbus高電壓

ss1及ss2比較信號(hào)

hs及l(fā)s功率信號(hào)

gq、nq、o1、o1、a、b、c及d節(jié)點(diǎn)

gnd接地端

il電流

具體實(shí)施方式

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)100的電路圖。負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)100包含負(fù)電壓比較電路10、信號(hào)處理電路11、驅(qū)動(dòng)電路12、驅(qū)動(dòng)輸出電路13、功率裝置14以及線圈模塊15。負(fù)電壓比較電路10包含第一電阻r1、第二電阻r2、第三電阻r3、第四電阻r4以及比較器cmp1。第一電阻r1包含用以接收參考電壓vref的第一端，及第二端。第二電阻r2包含用以接收負(fù)電壓的第一端，及耦接于第一電阻r1的第二端的第二端。第三電阻r3包含耦接于第一電阻r1的第一端的第一端，及第二端。第四電阻r4包含耦接于第三電阻r3的第二端的第一端，及耦接于接地端gnd的第二端。比較器cmp1包含耦接于第二電阻r2的第二端的第一輸入端，耦接于第四電阻r4的第一端的第二輸入端，及耦接于信號(hào)處理電路11，用以輸出比較信號(hào)ss1至信號(hào)處理電路11的輸出端。負(fù)電壓比較電路10的運(yùn)作模式描述于下。第二電阻r2的第一端會(huì)接收負(fù)電壓(負(fù)電壓的產(chǎn)生方式于后文詳述)。因此，節(jié)點(diǎn)nq的電壓可視為負(fù)電壓與參考電壓vref的電壓差的分壓。同理，節(jié)點(diǎn)gq的電壓可視為接地端gnd的電壓與參考電壓的電壓差的分壓。在本實(shí)施例中，當(dāng)負(fù)電壓的強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)定值時(shí)，比較器cmp1輸出具有第一電壓電平的比較信號(hào)ss1。相反的，當(dāng)負(fù)電壓的強(qiáng)度小于一個(gè)預(yù)定值時(shí)，比較器cmp1輸出具有第二電壓電平的比較信號(hào)ss1。在本實(shí)施例中，負(fù)電壓的強(qiáng)度可定義為負(fù)電壓的絕對(duì)值的數(shù)值。例如，負(fù)電壓在-7伏特的強(qiáng)度大于負(fù)電壓在-1伏特的強(qiáng)度。而具有第一電壓電平或第二電壓電平的比較信號(hào)ss1會(huì)被傳送至信號(hào)處理電路11中。在負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)100中，信號(hào)處理電路11可將比較信號(hào)ss1進(jìn)行調(diào)制，例如將比較信號(hào)ss1依其電壓電平調(diào)制為開關(guān)信號(hào)(on-offsignal)，或?qū)⒈容^信號(hào)ss1調(diào)制為任何具有雙極性(bipolar)的信號(hào)。而通過信號(hào)處理電路11調(diào)制后的比較信號(hào)在此視為控制信號(hào)。控制信號(hào)會(huì)被傳送至驅(qū)動(dòng)電路12之中。

在負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)100，驅(qū)動(dòng)電路12包含第一驅(qū)動(dòng)單元dr1及第二驅(qū)動(dòng)單元dr2。第一驅(qū)動(dòng)單元dr1包含第一端，第二端，及耦接于第二電阻r2的第一端的第三端。第二驅(qū)動(dòng)單元dr2包含第一端，第二端，耦接于接地端gnd的第三端，及耦接于信號(hào)處理電路11，用以接收控制信號(hào)的第四端。驅(qū)動(dòng)電路12會(huì)產(chǎn)生至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)至驅(qū)動(dòng)輸出電路13中。例如驅(qū)動(dòng)電路12中的第一驅(qū)動(dòng)單元dr1的第一端、第一驅(qū)動(dòng)單元dr1的第二端、第二驅(qū)動(dòng)單元dr2的第一端及第二驅(qū)動(dòng)單元dr2的第二端會(huì)產(chǎn)生四個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)至驅(qū)動(dòng)輸出電路13中。驅(qū)動(dòng)輸出電路13包含第一晶體管t1、第二晶體管t2、第三晶體管t3以及第四晶體管t4。第一晶體管t1包含用以接收高電壓的第一端，第二端，及耦接于第一驅(qū)動(dòng)單元dr1的第一端的控制端。于此，第一晶體管t1的第一端為接收高電壓vcc經(jīng)過二極管d之后的電壓，若二極管d操作于順向電流時(shí)，第一晶體管t1的第一端接收的電壓會(huì)約莫等于高電壓端vcc的電壓。第二晶體管t2包含耦接于第一晶體管t1的第二端的第一端，耦接于第二電阻r2的第一端的第二端，及耦接于第一驅(qū)動(dòng)單元dr1的第二端的控制端。第三晶體管t3包含用以接收高電壓vcc的第一端，第二端，及耦接于第二驅(qū)動(dòng)單元dr2的第一端的控制端。第四晶體管t4包含耦接于第三晶體管t3的第二端的第一端，耦接于第二驅(qū)動(dòng)單元dr2的第三端的第二端，以及耦接于第二驅(qū)動(dòng)單元dr2的第二端的控制端。在驅(qū)動(dòng)輸出電路13中，第二晶體管t2的第一端及第四晶體管t4的第一端用以輸出至少一個(gè)功率信號(hào)至功率裝置14。舉例而言，第二晶體管t2的第一端輸出功率信號(hào)hs至功率裝置14，第四晶體管t4的第一端輸出功率信號(hào)ls至功率裝置14。功率裝置14包含第五電阻r5、第六電阻r6、第一開關(guān)sw1及第二開關(guān)sw2。第五電阻r5包含耦接于第二晶體管t2的第一端的第一端，及第二端。第六電阻r6包含耦接于第四晶體管t4的第一端的第一端，及第二端。第一開關(guān)sw1包含用以接收高電壓vbus的第一端，耦接于第二電阻r2的第一端并用以輸出驅(qū)動(dòng)電壓至線圈模塊15的第二端，及耦接于第五電阻r5的第二端的控制端。第二開關(guān)sw2包含耦接于第一開關(guān)sw1的第二端的第一端，耦接于第二驅(qū)動(dòng)單元dr2的第三端的第二端，及耦接于第六電阻r6的第二端的控制端。線圈模塊15可為任何形式的線圈模塊，例如無刷馬達(dá)的線圈模塊。而第一開關(guān)sw1及第二開關(guān)sw2可為兩n型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管，而第一開關(guān)sw1及第二開關(guān)sw2的寄生二極管分別以寄生二極管pd1及寄生二極管pd2表示。以下將說明負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)100如何將負(fù)電壓強(qiáng)度降低的方法。

為了描述更為清楚，在此將描述線圈模塊15在不同的時(shí)間點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)模式以及降低負(fù)電壓影響的操作方法。首先，第一開關(guān)sw1為導(dǎo)通狀態(tài)，第二開關(guān)sw2為截止?fàn)顟B(tài)。之后，第一開關(guān)sw1變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，第二開關(guān)sw2也為截止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)，線圈模塊15會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)(backelectromotiveforce)，這會(huì)導(dǎo)致電流il由接地端gnd通過寄生二極管pd2回流至線圈模塊15。由于電流il由高電位流向低電位，因此節(jié)點(diǎn)o1會(huì)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)電壓。這個(gè)負(fù)電壓的強(qiáng)度若過高，會(huì)導(dǎo)致所有的驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生錯(cuò)亂，產(chǎn)生大電流短路問題，嚴(yán)重的時(shí)候甚至?xí)㈦娐窡龤АＲ虼?，在?fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)100中，負(fù)電壓比較電路10中的比較器cmp1會(huì)比較節(jié)點(diǎn)nq電壓與節(jié)點(diǎn)gq的電壓。而節(jié)點(diǎn)nq電壓可視為負(fù)電壓(節(jié)點(diǎn)o1的電壓)與參考電壓vref的電壓差的分壓。節(jié)點(diǎn)gq的電壓可視為接地端gnd的電壓與參考電壓vref的電壓差的分壓。因此，當(dāng)負(fù)電壓(例如-7伏特)的強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)定值時(shí)(例如-3伏特)，比較器cmp1將輸出具有第一電壓電平的比較信號(hào)ss1。相反地，當(dāng)負(fù)電壓(例如-0.5伏特)的強(qiáng)度小于一個(gè)預(yù)定值(例如-3伏特)時(shí)，比較器cmp1輸出具有第二電壓電平的比較信號(hào)ss1。而比較信號(hào)ss1通過信號(hào)處理電路11調(diào)制后，變?yōu)榭刂菩盘?hào)，用以控制驅(qū)動(dòng)電路12。舉例而言，當(dāng)負(fù)電壓的強(qiáng)度太大時(shí)，對(duì)應(yīng)第一電壓電平的比較信號(hào)ss1的控制信號(hào)會(huì)控制驅(qū)動(dòng)電路12及驅(qū)動(dòng)輸出電路13，使功率裝置14內(nèi)的第二開關(guān)sw2導(dǎo)通。當(dāng)?shù)诙_關(guān)sw2被導(dǎo)通后，節(jié)點(diǎn)o1將與接地端gnd共點(diǎn)，因此負(fù)電壓的強(qiáng)度會(huì)變小，甚至歸零。相反地，當(dāng)負(fù)電壓的強(qiáng)度不大時(shí)，對(duì)應(yīng)第二電壓電平的比較信號(hào)ss1會(huì)使第二開關(guān)sw2維持截止?fàn)顟B(tài)。

換句話說，負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)100保護(hù)電路的方法為，當(dāng)負(fù)電壓的強(qiáng)度超過一個(gè)預(yù)定值時(shí)，將第二開關(guān)sw2導(dǎo)通。因此，由接地端gnd回流至線圈模塊15的電流il的路徑將消失，造成負(fù)電壓的強(qiáng)度將變小甚至歸零的結(jié)果。由于過大的負(fù)電壓均能利用負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)100消除，因此負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)100具有電路保護(hù)的功能。

圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例的負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)200的電路圖。負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)200包含負(fù)電壓比較電路10、信號(hào)處理電路11、驅(qū)動(dòng)電路12、驅(qū)動(dòng)輸出電路13、功率裝置14以及線圈模塊15。負(fù)電壓比較電路10用以檢測(cè)第一負(fù)電壓(節(jié)點(diǎn)o1的負(fù)電壓)或第二負(fù)電壓(節(jié)點(diǎn)o2的負(fù)電壓)，并輸出多個(gè)比較信號(hào)。信號(hào)處理電路11耦接于負(fù)電壓比較電路10，用以依據(jù)這些比較信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)控制信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電路12耦接于信號(hào)處理電路11，用以根據(jù)這些控制信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。驅(qū)動(dòng)輸出電路13耦接于驅(qū)動(dòng)電路12，用以依據(jù)這些驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)功率信號(hào)。功率裝置14耦接于驅(qū)動(dòng)輸出電路13，用以根據(jù)這些功率信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓。線圈模塊15耦接于功率裝置14，用以根據(jù)這些驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。在負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)200中，負(fù)電壓比較電路10包含第一電阻r1、第二電阻r2、第三電阻r3、第四電阻r4、第七電阻r7、第八電阻r8、第九電阻r9、第十電阻r10、第一比較器cmp1以及第二比較器cmp2。其中第一電阻r1、第二電阻r2、第三電阻r3、第四電阻r4及第一比較器cmp1的電路架構(gòu)和操作模式類似于負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)100的負(fù)電壓比較電路10的結(jié)構(gòu)。差異之處在于第二電阻r2的第一端耦接于線圈模塊15的第一端，用以接收對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)o1的第一負(fù)電壓。而第一比較器cmp1的輸出端用以輸出第一比較信號(hào)ss1至信號(hào)處理電路11的第一輸入端。而第七電阻r7、第八電阻r8、第九電阻r9、第十電阻r10及第二比較器cmp2的電路結(jié)構(gòu)相似于第一電阻r1、第二電阻r2、第三電阻r3、第四電阻r4及第一比較器cmp1的電路架構(gòu)。差異之處在于第八電阻r8的第一端耦接于線圈模塊15的第二端，用以接收對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)o2的第二負(fù)電壓。而第二比較器cmp2的輸出端用以輸出第二比較信號(hào)ss2至信號(hào)處理電路11的第二輸入端。類似負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)100的運(yùn)作模式，在負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)200的負(fù)電壓比較電路10之中，當(dāng)?shù)谝回?fù)電壓的強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)定值時(shí)，第一比較器cmp1會(huì)輸出具有第一電壓電平的第一比較信號(hào)ss1。當(dāng)?shù)谝回?fù)電壓的強(qiáng)度小于一個(gè)預(yù)定值時(shí)，第一比較器cmp1會(huì)輸出具有第二電壓電平的第一比較信號(hào)ss1。當(dāng)?shù)诙?fù)電壓的強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)定值時(shí)，第二比較器cmp2會(huì)輸出具有第一電壓電平的第二比較信號(hào)ss2。當(dāng)?shù)诙?fù)電壓的強(qiáng)度小于一個(gè)預(yù)定值時(shí)，第二比較器cmp2會(huì)輸出具有第二電壓電平的第二比較信號(hào)ss2。在本實(shí)施例中，負(fù)電壓的強(qiáng)度可定義為負(fù)電壓的絕對(duì)值的數(shù)值。例如，負(fù)電壓在-7伏特的強(qiáng)度大于負(fù)電壓在-1伏特的強(qiáng)度。而具有第一電壓電平或第二電壓電平的第一比較信號(hào)ss1及第二比較信號(hào)ss2會(huì)被傳送至信號(hào)處理電路11中。在負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)200中，信號(hào)處理電路11可將第一比較信號(hào)ss1及第二比較信號(hào)ss2進(jìn)行調(diào)制，例如將第一比較信號(hào)ss1及第二比較信號(hào)ss2依其電壓電平調(diào)制為兩開關(guān)信號(hào)(on-offsignals)，或?qū)⒌谝槐容^信號(hào)ss1及第二比較信號(hào)ss2調(diào)制為任兩具有雙極性(bipolar)的信號(hào)。而通過信號(hào)處理電路11調(diào)制后的第一比較信號(hào)ss1及第二比較信號(hào)ss2在此視為控制信號(hào)?？刂菩盘?hào)會(huì)被傳送至驅(qū)動(dòng)電路12之中。

在負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)200中，驅(qū)動(dòng)電路12會(huì)產(chǎn)生多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)至驅(qū)動(dòng)輸出電路13。而驅(qū)動(dòng)輸出電路13會(huì)依據(jù)這些驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)功率信號(hào)至功率裝置14中。舉例而言，驅(qū)動(dòng)輸出電路13會(huì)產(chǎn)生四個(gè)功率信號(hào)至節(jié)點(diǎn)a至d。換句話說，驅(qū)動(dòng)輸出電路13的第一輸出端耦接于節(jié)點(diǎn)a。驅(qū)動(dòng)輸出電路13的第二輸出端耦接于節(jié)點(diǎn)b。驅(qū)動(dòng)輸出電路13的第三輸出端耦接于節(jié)點(diǎn)c。驅(qū)動(dòng)輸出電路14的第四輸出端耦接于節(jié)點(diǎn)d。功率裝置14包含第五晶體管t5、第六晶體管t6、第七晶體管t7及第八晶體管t8。第五晶體管t5包含用以接收高電壓vcc的第一端，耦接于第二電阻r2的第一端的第二端(位于節(jié)點(diǎn)o1)，以及耦接于驅(qū)動(dòng)輸出電路13的第一輸出端(位于節(jié)點(diǎn)a)的控制端。第六晶體管t6包含耦接于第五晶體管t5的第二端的第一端，耦接于接地端gnd的第二端，及耦接于驅(qū)動(dòng)輸出電路13的第二輸出端(位于節(jié)點(diǎn)b)的控制端。第七晶體管t7包含用以接收高電壓vcc的第一端，耦接于第八電阻r8的第一端的第二端(位于節(jié)點(diǎn)o2)，及耦接于驅(qū)動(dòng)輸出電路13的第三輸出端(位于節(jié)點(diǎn)c)的控制端。第八晶體管t8包含耦接于第七晶體管t7的第二端的第一端，耦接于第六晶體管t6的第二端的第二端，及耦接于驅(qū)動(dòng)輸出電路13的第四輸出端(位于節(jié)點(diǎn)d)的控制端。而第六晶體管t6的第一端及第八晶體管t8的第一端用以輸出驅(qū)動(dòng)電壓至線圈模塊15以使線圈模塊15運(yùn)轉(zhuǎn)。線圈模塊15可為任何形式的線圈模塊，例如無刷馬達(dá)的線圈模塊。而功率裝置14可為橋式功率裝置。第六晶體管t6及第八晶體管t8的寄生二極管分別以寄生二極管pd3及寄生二極管pd4表示。以下將說明負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)200如何將負(fù)電壓強(qiáng)度降低的方法。

為了描述更為清楚，在此將描述線圈模塊15在不同的時(shí)間點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)模式以及降低負(fù)電壓影響的操作方法。首先，第五晶體管t5以及第八晶體管t8為導(dǎo)通狀態(tài)，且第六晶體管t6以及第七晶體管t7為截止?fàn)顟B(tài)。在此時(shí)間點(diǎn)，電流會(huì)由左上的第五晶體管t5流向右下的第八晶體管t8。接下來，第五晶體管t5、第六晶體管t6、第七晶體管t7以及第八晶體管t8均變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。此時(shí)，線圈模塊15會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)(backelectromotiveforce)，這會(huì)導(dǎo)致電流il由接地端gnd通過寄生二極管pd3回流至線圈模塊15對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)o1。由于電流il由高電位流向低電位，因此節(jié)點(diǎn)o1會(huì)產(chǎn)生一個(gè)第一負(fù)電壓。這個(gè)第一負(fù)電壓的強(qiáng)度若過高，會(huì)導(dǎo)致所有的驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生錯(cuò)亂，產(chǎn)生大電流短路問題，嚴(yán)重的時(shí)候甚至?xí)㈦娐窡龤?。因此，類似于?fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)100的運(yùn)作模式，在負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)200中，負(fù)電壓比較電路10中的第一比較器cmp1會(huì)比較第一負(fù)電壓(節(jié)點(diǎn)o1的電壓)與參考電壓的壓差的分壓，與接地端gnd電壓與參考電壓的壓差的分壓的關(guān)系。因此，當(dāng)?shù)谝回?fù)電壓(例如-7伏特)的強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)定值時(shí)(例如-3伏特)，第一比較器cmp1將輸出具有第一電壓電平的第一比較信號(hào)ss1。此時(shí)，節(jié)點(diǎn)o2若無負(fù)電壓的現(xiàn)象，第二比較器cmp2將輸出具有第二電壓電平的第二比較信號(hào)ss2。而第一比較信號(hào)ss1及第二比較信號(hào)ss2通過信號(hào)處理電路11調(diào)制后，變?yōu)榭刂菩盘?hào)，用以控制驅(qū)動(dòng)電路12。舉例而言，當(dāng)?shù)谝回?fù)電壓的強(qiáng)度太大時(shí)，對(duì)應(yīng)第一電壓電平的第一比較信號(hào)ss1的控制信號(hào)會(huì)控制驅(qū)動(dòng)電路12及驅(qū)動(dòng)輸出電路13，使功率裝置14中的第六晶體管t6導(dǎo)通。當(dāng)?shù)诹w管t6被導(dǎo)通后，節(jié)點(diǎn)o1將與接地端gnd共點(diǎn)，因此第一負(fù)電壓的強(qiáng)度會(huì)變小，甚至歸零。相反的，當(dāng)?shù)谝回?fù)電壓的強(qiáng)度不大時(shí)，對(duì)應(yīng)第二電壓電平的第一比較信號(hào)ss1會(huì)使第六晶體管t6維持截止?fàn)顟B(tài)。

同樣地，在下一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，第六晶體管t6以及第七晶體管t7為導(dǎo)通狀態(tài)，且第五晶體管t5以及第八晶體管t8為截止?fàn)顟B(tài)。在此時(shí)間點(diǎn)，電流會(huì)由右上的第七晶體管t7流向左下的第六晶體管t6。接下來，第五晶體管t5、第六晶體管t6、第七晶體管t7以及第八晶體管t8均變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。此時(shí)，線圈模塊15會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)(backelectromotiveforce)，這會(huì)導(dǎo)致電流il由接地端gnd通過寄生二極管pd4回流至線圈模塊15對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)o2，因此節(jié)點(diǎn)o2會(huì)產(chǎn)生一個(gè)第二負(fù)電壓。當(dāng)?shù)诙?fù)電壓(例如-7伏特)的強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)定值時(shí)(例如-3伏特)，第二比較器cmp2將輸出具有第一電壓電平的第二比較信號(hào)ss2。此時(shí)，節(jié)點(diǎn)o1若無負(fù)電壓的現(xiàn)象，第一比較器cmp1將輸出具有第二電壓電平的第一比較信號(hào)ss1。而第一比較信號(hào)ss1及第二比較信號(hào)ss2通過信號(hào)處理電路11調(diào)制后，變?yōu)榭刂菩盘?hào)，用以控制驅(qū)動(dòng)電路12。舉例而言，當(dāng)?shù)诙?fù)電壓的強(qiáng)度太大時(shí)，對(duì)應(yīng)第一電壓電平的第二比較信號(hào)ss2的控制信號(hào)會(huì)控制驅(qū)動(dòng)電路12及驅(qū)動(dòng)輸出電路13，使第八晶體管t8導(dǎo)通。當(dāng)?shù)诎司w管t8被導(dǎo)通后，節(jié)點(diǎn)o2將與接地端gnd共點(diǎn)。因此，第二負(fù)電壓的強(qiáng)度會(huì)變小，甚至歸零。相反地，當(dāng)?shù)诙?fù)電壓的強(qiáng)度不大時(shí)，對(duì)應(yīng)第二電壓電平的第二比較信號(hào)ss2會(huì)使第八晶體管t8維持截止?fàn)顟B(tài)。

換句話說，負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)200保護(hù)電路的方法為，當(dāng)?shù)谝回?fù)電壓或第二負(fù)電壓的強(qiáng)度超過一個(gè)預(yù)定值時(shí)，將對(duì)應(yīng)的晶體管導(dǎo)通。因此，由接地端gnd回流至線圈模塊15的電流il的路徑將消失，造成負(fù)電壓的強(qiáng)度會(huì)變小甚至歸零的結(jié)果。由于過大的負(fù)電壓均能利用負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)200消除，因此負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)200具有電路保護(hù)的功能。

綜上所述，本發(fā)明描述了一種負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)。而負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)電路的方法為利用負(fù)電壓比較電路，判斷因通過寄生二極管由接地端的回流電流所造成的負(fù)電壓是否大于預(yù)定值。若負(fù)電壓的強(qiáng)度太大，則負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)將會(huì)導(dǎo)通對(duì)應(yīng)的晶體管，使負(fù)電壓的強(qiáng)度降低，甚至歸零。因此，本發(fā)明的負(fù)電壓保護(hù)系統(tǒng)具有避免讓過大的負(fù)電壓損害電路元件的功效。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求書所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。