电源转换器及其操作方法技术

本发明专利技术提供集成电路中的一种智力成果(IP)模块部分，包括第一稳压器、第一电路、电源转换器和第二电路。第一稳压器配置为接收电源电压并且生成第一输出电压。第一电路与第一稳压器耦接并且配置为接收第一输出电压。电源转换器包括：充电泵，配置为接收电源电压并且生成泵升电压；和第二稳压器，配置为接收电源电压或泵升电压并且生成第二输出电压。第二输出电压具有比第一输出电压的电压电平大的电压电平。第二电路与电源转换器耦接并且配置为接收第二输出电压。本发明专利技术还提供了一种操作集成电路中的智力成果(IP)模块部分的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及半导体领域，更具体地，涉及电源转换器及其操作方法。
技术介绍
半导体集成电路(IC)工业已经经历了快速发展。在IC演进过程中，随着几何尺寸(即，可使用制造工艺创建的最小组件(或线))的减小，功能密度(即，单位芯片面积中的互连器件的数量)通常在增加。这种规模缩小工艺通常通过增加产量效率和降低相关成本来提供很多益处。这种规模缩小还增大了IC的复杂程度。在一些应用中，IC包括不同的智力成果(IP)模块部分，这些模块部分被配置为由具有不同电压电平的电源电压进行供电。IP模块部分包含为可再利用的电路设计的IP模块，并且该模块部分通常是IP模块提供者的智力成果。在一些应用中，即使一个IP模块部分都包括多个电路模块，该多个电路模块被配置为由具有不同电压电平的电源电压进行供电。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了集成电路中的智力成果(IP)模块部分，所述IP模块部分包括：第一稳压器，被配置为接收电源电压并且生成第一输出电压；第一电路，与所述第一稳压器耦接并且被配置为接收所述第一输出电压；电源转换器，包括：充电泵，被配置为接收所述电源电压并且生成泵升电压；和第二稳压器，被配置为接收所述电源电压或所述泵升电压并且生成第二输出电压，所述第二输出电压具有比所述第一输出电压的电压电平大的电压电平；以及第二电路，与所述电源转换器耦接并且被配置为接收所述第二输出电压。优选地，所述第一稳压器是第一低压差稳压器；以及所述第二稳压器是第二低压差稳压器。优选地，所述电源转换器还包括：第一开关，被配置为：当所述电源电压的电压电平等于或大于第一预定电压电平时，将所述电源电压传递至所述第二稳压器；第二开关，被配置为：当所述电源电压的电压电平小于所述第一预定电压电平时，将所述泵升电压传递至所述第二稳压器。优选地，所述电源转换器还包括：比较电路，被配置为：基于所述电源电压的电压电平是大于还是小于所述第一预定电压电平，生成一个或多个控制信号；以及通过所述一个或多个控制信号来控制所述第一开关和所述第二开关。优选地，所述IP模块部分还包括：参考电压生成器，被配置为生成第一参考电压，其中，所述比较电路被配置为接收所述第一参考电压。优选地，所述IP模块部分还包括：分压器，被配置为：基于所述电源电压和第一预定分压比率，生成第一分压，其中，所述比较电路被配置为接收所述第一分压。优选地，所述电源转换器还包括：振荡器，被配置为输出时钟信号，其中，所述充电泵被配置为基于所述时钟信号进行操作；以及检测电路，被配置为：基于所述泵升电压的电压电平是大于还是小于第二预定电压电平，使能或禁用所述振荡器。优选地，所述电源转换器还包括：参考电压生成器，被配置为生成第二参考电压，其中，所述检测电路被配置为接收所述第二参考电压。优选地，所述电源转换器还包括：分压器，被配置为：基于所述泵升电压和第二预定分压比率，生成第二分压，其中，所述检测电路被配置为接收所述第二分压。优选地，所述振荡器被配置为：响应于一个或多个选择信号，输出多个不同的非零频率的所述时钟信号。优选地，所述检测电路包括被配置为降低所述泵升电压的电压电平的放电电路；以及所述检测电路还被配置为：响应于放电信号，使能所述放电电路。根据本专利技术的另一方面，提供了一种电源转换器，包括：充电泵，被配置为接收电源电压并且生成泵升电压；以及稳压器系统，包括：低压差稳压器，被配置为接收输入电压并且生成输出电压；第一开关，被配置为：当所述电源电压的电压电平等于或大于第一预定电压电平时，将所述电源电压传递至所述低压差稳压器以作为所述输入电压；和第二开关，被配置为：当所述电源电压的电压电平小于所述第一预定电压电平时，将所述泵升电压传递至所述低压差稳压器以作为所述输入电压。优选地，所述稳压器系统还包括：比较电路，被配置为：基于比较第一参考电压与第一分压，生成一个或多个控制信号；通过所述一个或多个控制信号控制所述第一开关和所述第二开关；以及所述电源转换器还包括：参考电压生成器，被配置为生成所述第一参考电压；和分压器，被配置为：基于所述电源电压和第一预定分压比率，生成所述第一分压。优选地，所述电源转换器还包括：振荡器，被配置为：响应于使能信号，输出时钟信号，其中，所述充电泵被配置为基于所述时钟信号进行操作；以及检测电路，包括比较器，所述比较器被配置为通过比较第二参考电压与第二分压生成比较结果，并且所述检测电路被配置为基于所述比较结果生成所述使能信号。优选地，所述电源转换器还包括：参考电压生成器，被配置为生成所述第二参考电压；以及分压器，被配置为：基于所述泵升电压和第二预定分压比率，生成所述第二分压。优选地，所述电源转换器还包括：振荡器，被配置为：响应于一个或多个选择信号，输出多个不同的非零频率的时钟信号，其中，所述充电泵被配置为基于所述时钟信号进行操作。优选地，所述电源转换器还包括：放电电路，被配置为：响应于放电信号，降低所述泵升电压的电压电平。根据本专利技术的又一方面，提供了一种操作集成电路中的智力成果(IP)模块部分的方法，所述方法包括：通过所述IP模块部分的第一稳压器将电源电压转换为第一输出电压；基于所述电源电压，由所述IP模块部分的充电泵电路生成泵升电压；以及通过所述IP模块部分的第二稳压器将所述电
源电压或所述泵升电压转换为第二输出电压，所述第二输出电压的电压电平大于所述第一输出电压的电压电平。优选地，将所述电源电压或所述泵升电压转换为所述第二输出电压包括：当所述电源电压的电压电平等于或大于预定电压电平时，将所述第二稳压器与所述电源电压电耦接；以及当所述电源电压的电压电平小于所述预定电压电平时，将所述第二稳压器与所述泵升电压电耦接。附图说明当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本专利技术的各个方面。应该强调的是，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增加或减少。图1是根据一个或多个实施例的IC的IP模块部分的示意图。图2是根据一个或多个实施例的可用于图1中示出的IP模块部分的示例性电源转换器的示意图。图3是根据一个或多个实施例的可用于图2中示出的电源转换器的示例性检测电路的示意图。图4是根据一个或多个实施例的可用于图1中示出的IP模块部分的另一示例性电源转换器的示意图。图5是根据一个或多个实施例的可用于图2中示出的电源转换器或图4中示出的电源转换器的另一示例性充电泵系统的示意图。图6A是根据一个或多个实施例的可用于图5中示出的充电泵系统的示例性检测电路的示意图。图6B和图6C是根据一个或多个实施例的可用于图6中示出的检测电路的示例性负荷器件的示意图。图7是根据一些实施例的操作IC的IP模块部分的方法的流程图。图8A是根据一些实施例的具有结合图1示出的IP模块部分的IC的顶视图。图8B是根据一些实施例的具有结合图1示出的IP模块部分的IC封装
件的立体图。具体实施方式以下公开内容提供了许多不同实施例或实例，用于实现本专利技术的不同特征。以下将描述组件和布置的特定实例以简化本专利技术。当然，这些仅是实例并且不意欲限制本专利技术。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触的实施例，也可以包括形成在第一部本文档来自技高网...

【技术保护点】
集成电路中的智力成果(IP)模块部分，所述IP模块部分包括：第一稳压器，被配置为接收电源电压并且生成第一输出电压；第一电路，与所述第一稳压器耦接并且被配置为接收所述第一输出电压；电源转换器，包括：充电泵，被配置为接收所述电源电压并且生成泵升电压；和第二稳压器，被配置为接收所述电源电压或所述泵升电压并且生成第二输出电压，所述第二输出电压具有比所述第一输出电压的电压电平大的电压电平；以及第二电路，与所述电源转换器耦接并且被配置为接收所述第二输出电压。

【技术特征摘要】
2015.04.23 US 14/694,4021.集成电路中的智力成果(IP)模块部分，所述IP模块部分包括：第一稳压器，被配置为接收电源电压并且生成第一输出电压；第一电路，与所述第一稳压器耦接并且被配置为接收所述第一输出电压；电源转换器，包括：充电泵，被配置为接收所述电源电压并且生成泵升电压；和第二稳压器，被配置为接收所述电源电压或所述泵升电压并且生成第二输出电压，所述第二输出电压具有比所述第一输出电压的电压电平大的电压电平；以及第二电路，与所述电源转换器耦接并且被配置为接收所述第二输出电压。2.根据权利要求1所述的IP模块部分，其中：所述第一稳压器是第一低压差稳压器；以及所述第二稳压器是第二低压差稳压器。3.根据权利要求1所述IP模块部分，其中，所述电源转换器还包括：第一开关，被配置为：当所述电源电压的电压电平等于或大于第一预定电压电平时，将所述电源电压传递至所述第二稳压器；第二开关，被配置为：当所述电源电压的电压电平小于所述第一预定电压电平时，将所述泵升电压传递至所述第二稳压器。4.根据权利要求3所述的IP模块部分，其中：所述电源转换器还包括：比较电路，被配置为：基于所述电源电压的电压电平是大于还是小于所述第一预定电压电平，生成一个或多个控制信号；以及通过所述一个或多个控制信号来控制所述第一开关和所述第二开关。5.根据权利要求3所述的IP模块部分，还包括：参考电压生成器，被配置为生成第一参考电压，其中，所述比较电路被配置为接收所述第一参考电压。6.一种电源转换器，包括：充电泵，被配置为接收电源电压并且生成泵升电压；以及稳压器系统，包括：低压差稳压器，被配置为接收输入电压并且生成输出电压；第一开关，被配置...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨天骏，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71