[发明专利]具有电源保护功能的电路系统无效

专利信息
申请号: 200810161979.5 申请日: 2008-10-06
公开(公告)号: CN101714784A 公开(公告)日: 2010-05-26
发明(设计)人: 许跃腾 申请(专利权)人: 光宝科技股份有限公司
主分类号: H02J15/00 分类号: H02J15/00;H02J1/02;H01G4/008
代理公司: 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人: 蒲迈文
地址: 中国台*** 国省代码: 中国台湾;71
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摘要:
搜索关键词: 具有 电源 保护 功能 电路 系统
【说明书】:

技术领域

发明是与具有电源保护功能的电路系统有关,尤指一种包含有以电位能形式储存能量的储能单元所构成的电源保护电路的电路系统,本发明的电路系统,通过使用储能单元(其可由磁性电容构成),以电位能的形式来提供电路系统所需的电源保护功能。

背景技术

随着电子电路技术的日益成熟,电路设计亦趋向多功能集成以及更小的电路面积发展。而为了维持信号完整性(signal integrity,SI)以达到电路运作正常的目的,通常会在输入电源以及内部电路之间加挂电容,以通过电容元件来构成电源保护电路。举例来说,可使用两个具有不同电容值的电容来相互配合运作,以达到电源保护电路降低电源扰动以及滤除高频噪声的功效。而其中具有较大电容值的电容通常用以确保输入电源的稳定性,而具有较小电容值的电容则用以滤除高频干扰。

而这些被广泛应用于电路系统中以稳定输入电源信号与滤除噪声的电容,一般即称之为解耦电容(decoupling capacitor)或旁路电容(bypasscapacitor)。

然而,由于集成电路制程的限制,再加上传统电容所具有的庞大体积,因此在现今的半导体制程技术中并无法将使用电容元件构成的电源保护电路直接建构在芯片内部。

图1所示为已知电路板100的架构示意图,电路板100上载有一集成电路110以及至少一传统电容120。一般已知做法系将两个传统电容120以外加方式,藉助其它被动料件在外部加以焊接固定于电路板100上,再将集成电路110焊接固定于电路板100上。最后再固定连接传统电容120及集成电路110的连接线路,才能通过传统电容120达到保护集成电路110目的。

然而,这样的作法不仅组配繁琐,费工费时,并提高制造成本及其工时,甚至,在还未完成焊接及固定连接线路之前,更时常由于一些外在的人为因素,(例如:生产线人员触碰、机器触碰或其它碰撞等),而使得集成电路110受到损害,因此影响到集成电路110的使用功能。举例说明如下。

图2所示为已知技术的具有电源保护功能的电路系统200的示意图。如图2所示,电路系统200包含有电源保护电路210以及集成电路220,其中集成电路220与电源保护电路210耦接至输入电压Vcc以及接地端GND,此外,电源保护电路210具有多个电容元件102以及104。在多数电路设计中,电源保护电路200所采用的电容值可依设计需求来加以选取。举例来说,可选用电容值为1uF的电容元件202以及选用电容值为0.1uF的电容元件204来构成最简单的电源保护电路。

如图2所示,具有较大电容值的电容元件202用以作为低频噪声以及电流突波的旁路达到稳定输入电源的目的,而具有较小电容值的电容元件204则用以作为高频噪声的旁路。在许多电路设计中,亦可能使用多个电容来构成电源保护电路210以提升电源保护的效能。

在一般情况下,电容元件202可采用电化学电容来加以实施,例如采用电解电容,而电容元件204则可采用非化学电容来加以实施,例如采用陶瓷电容。传统电容元件(如电解电容与陶瓷电容)由于本身体积庞大,故难以将由传统电容元件构成的电源保护电路210集成于集成电路220之中,而仅能将电源保护电路210设置于集成电路220与输入电源(如VCC端)间。

除此之外,超级电容亦为一种储能元件。超级电容由于其部分物理储能、部分化学储能的架构,故具有比传统电容更大的储能容量,但其容易漏电再加上其放电速度过快的问题,故难以达到有效蓄电的功能。另一方面,由于超级电容耐压度不高,内阻较大,因而不可以用于交流电路,且一旦使用不当往往造成超级电容产生电解质泄漏等现象。也就是说,由于超级电容先天的限制,若欲将其应用于芯片内作为电源保护元件有其困难。

因此,亟需提出新型的具有电源保护功能的电路系统以解决前述的问题。

发明内容

有鉴于此,本发明提供一种具有电源保护功能的电路系统,该电路系统的电源保护电路包含有至少一以电位能形式储能的储能元件,在减少电路系统面积的同时一并解决已知技术中所面临的问题。

本发明的目的是在于提供一种具有电源保护功能的电路系统,通过将以电位能形式储能的储能单元架构于集成电路之中,在尚未组成完整的电路系统之前即可提供早期的保护功能。通过使用储能单元构成的电源保护电路以有效降低整体电路系统的电路复杂度以及其开发成本。

本发明的另一目的,是提供一种由以电位能形式储存能量的储能单元构成的电源保护电路,其中储能单元可由具有能量储存密度高、重量轻、储能容量大、使用寿命长等优点的磁性电容所构成。

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