微調電路,微調方法，以及電源裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及微調電路和微調方法以及電源裝置，即使半導體集成電路的輸出值大范圍變化時也能進行良好的微調。本發明的技術要點在于：設定值表包含多個設定值組，多個設定值組分別包含多個設定值，所述多個設定值分別與多個目標值相關聯，且在每個設定值組為不同組合。微調單元電路(21)存儲表示多個設定值組中任意一個的第1選擇信息。控制電路(22)從微調單元電路(21)接收第1選擇信息，并從微調電路(16)的外部接收表示多個目標值中任意一個的第2選擇信息，并且，控制電路(22)基于第1選擇信息選擇多個設定值組中的一個，并基于第2選擇信息選擇被選擇的多個設定值組所包含的多個設定值中的一個，使其從微調電路(16)輸出。
【專利說明】微調電路，微調方法，以及電源裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于調整電路特性偏差的微調電路，又，涉及具備這種微調電路的電源裝置以及采用這種微調電路的微調方法。
【背景技術】
[0002]在半導體集成電路中，由于其電路特性的偏差，希望從半導體集成電路輸出的電流或電壓的目標值(例如，電流或電壓的上限值)與實際從半導體集成電路輸出的電流或電壓的輸出值(例如，電流或電壓的上限值)之間會發生偏差。因此，半導體集成電路具備以使輸出值與目標值一致的方式調整(進行“微調”)電路特性的微調電路。微調電路一般是采用梯形電阻電路，通過調整梯形電阻電路的輸出電壓來進行微調。為了調整梯形電阻電路的輸出電壓，使用在梯形電阻電路的輸出電壓中附加一定偏移量的加法器，和對輸出值相對于目標值的變化率(斜率)進行修正的乘法器。
[0003]例如，專利文獻I公開的微調電路，其設置于芯片上，可在封裝后執行對集成電路的參照電壓進行微調的程序。該微調電路包括:緩存器，其以生成測試位信號的序列和設定位信號的序列的方式進行控制；微調單元電路，其可執行選擇性地與緩存器連接的多個程序，且構成為從緩存器接收測試位信號及設定位信號，并生成與這些信號相同的輸出信號；數字模擬轉換器(即，梯形電阻電路)，其生成與輸出信號成正比的微調電流；電阻，其使微調電流向微調電壓轉換，并將微調電壓疊加至集成電路生成的參照電壓的初始值中。在專利文獻I的發明中，在對集成電路的參照電壓進行微調時，測量集成電路生成的參照電壓，并將初始值參照電壓與高精度參照電壓相比較，生成表示兩者間的差的符號的控制信號，并且，由多個微調單元電路生成表示微調電流的符號和大小的位序列，并生成具有與位序列成正比的大小及符號的微調電流，將由微調電流轉換而來的微調電壓疊加到初始值參照電壓中，確定由疊加而得到的電壓是否與高精度參照電壓適合且相等，若兩者適合且相等，則微調單元電路將生成位序列時的位值設定為永久性位值。在專利文獻I的發明中，多個微調單元電路各自包括熔絲，為了將位值“I”設定成永久性位值而將熔絲熔斷。因此，在專利文獻I的發明中，一旦開始進行微調就不能再作調整。
[0004]目標值和輸出值之間的偏差相對于目標值的變化具有線性度(即，輸出值作為目標值的一次函數變化)的情況下，現有的微調方法是有效的，但在上述情況以外的其他情況下，則不能進行微調。例如，包括微調電路的半導體集成電路是電源裝置(開關調節器)的情況下，若電源裝置的輸出電流增大，則會發生電流噪聲或因放熱導致特性發生變動，因此，輸出電流的上限電流(極限電流)相對于目標值的變化沒有線性度。因此，電源裝置以分別具有不同上限電流的多個模式來進行動作的情況下，用現有方法對這樣的電源裝置進行微調較為困難。
[0005]以分別具有不同上限電流的多個模式來進行動作的半導體集成電路具體可以列舉:經由USB接口從USB主機設備接受供電的USB設備的電源裝置。USB的規格是序列接口，且近年來也用作供電用接口，考慮到對充電電池進行充電而制作了非專利文獻I的規格書。在非專利文獻I中，定義為大致三種具有供電能力的USB設備，即，標準下行端口(Standard Downstream Port,以下簡稱為 “SDP，，)、充電下行端口(Charging DownstreamPort,以下簡稱為“Q)P”)以及專用充電端口(Dedicated Charging Port,以下簡稱為“DCP”)。SDP是基于USB2.0的主機或集線器的端口。當USB設備是小功率設備時，SDP具有500mA供電能力。⑶P是基于USB2.0，并且還包括非專利文獻I中記載的供電能力及檢測協議的主機或集線器的端口。⑶P包含具有在1.5A至5.0A范圍內的任意供電能力的各種端口。DCP雖然沒有作為下行端口的功能，但其可從端口進行供電。⑶P包含具有在500mA至5.0A范圍內的任意供電能力的各種端口。又，在以USB3.0定義的超高速端口，可供給900mA電力。
[0006]將USB設備與USB主機設備連接而從USB主機設備接受供電(例如，用于對USB設備的充電電池進行充電的供電)的情況下，USB主機設備也可能具有上述任意一種供電能力。因此，接受供電的USB設備的電源裝置需要對應于USB主機設備的供電能力，變換電源裝置輸出電流的上限電流。但是，如上所述，電源裝置以分別具有不同上限電流的多個模式動作的情況下，用現有方法對這樣的電源裝置進行微調較為困難。
[0007]【專利文獻I】日本特開2002-231887號公報
[0008]【非專利文獻】"BatteryCharging Specification Revisionl.2 " , USBImplementers Forum, Inc., December7, 2010。
【發明內容】
[0009]本發明是為了解決上述課題而提出來的，其目的在于，提供一種微調電路，其設置于半導體集成電路中，即使半導體集成電路的輸出值大范圍變化時也能進行良好的微調。
[0010]按照本發明實施形態涉及的微調電路，其設置于半導體集成電路中，以使所述半導體集成電路的輸出值與希望的目標值一致的方式調整所述半導體集成電路的電路特性，所述微調電路的特征在于:所述半導體集成電路具有互異的多個目標值，所述微調電路包括設定值表存儲器，其存儲多個設定值組，所述多個設定值組分別包含多個設定值，所述多個設定值分別與所述多個目標值相關聯，且在每個設定值組為不同組合；所述微調電路包括微調單元電路和選擇器，所述微調單元電路存儲表示所述多個設定值組中任意一個的第I選擇信息，所述選擇器從所述微調單元電路接收所述第I選擇信息，并從所述微調電路的外部接收表示所述多個目標值中任意一個的第2選擇信息，并且，所述選擇器基于所述第I選擇信息，選擇所述多個設定值組中的一個，并基于所述第2選擇信息，選擇所述被選擇的設定值組所包含的多個設定值中的一個，使其從所述微調電路輸出。
[0011]下面說明本發明的效果。
[0012]按照本發明，可提供一種微調電路，其設置于半導體集成電路中，即使半導體集成電路的輸出值大范圍變化時，也能進行良好的微調。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是表示包含本發明實施形態涉及的微調電路16的電源裝置I以及與其連接的USB主機設備2的構 成的方框圖。
[0014]圖2是表示圖1的微調電路16的詳細構成的方框圖。[0015]圖3是表示存儲于圖2的設定值表存儲器41中的設定值表的一個例子的圖。
[0016]圖4是表示圖1的電源裝置I以及與其連接的測試裝置4的構成的方框圖。
[0017]圖5是表示存儲于圖4的判斷值表存儲器52中的判斷值表的一個例子的圖。
[0018]圖6是表示由圖4的測試裝置4的控制電路51執行微調處理的流程圖。
[0019]圖7是表不輸出電流1ut的上限電流相對于目標電流的模式圖,用于對圖1的微調電路16的微調進行說明。
[0020]圖8是表示說明圖1的微調電路16的微調效果的表。
[0021]圖9是本發明實施形態的第I變形例，表示在根據設定值表附加偏移量的情況下存儲于設定值表存儲器41A中的設定值表的一個例子的圖。
[0022]圖10是表示存儲于判斷值表存儲器52A中的，與圖9的設定值表相對應的判斷值表的一個例子的圖。
[0023]圖11是本發明實施形態的第2變形例，表示在由微調電路2IA附加偏移量的情況下微調電路16A的詳細構成的方框圖。
【具體實施方式】
[0024]下面，根據附圖對本發明實施形態涉及的電力控制裝置進行說明。在用于說明本發明的各圖中，對于具有相同功能或相同形狀的部件和構成件等構成要素，在能夠判別的范圍內附加相同的符號并進行一次說明，之后便省略說明。
[0025]圖1是表示包含本發明實施形態涉及的微調電路16的電源裝置I以及與其連接的USB主機設備2的構成的方框圖。電源裝置I設置于經由USB接口從USB主機設備2上接受供電的USB設備上，通過電源裝置I的輸出電流1ut對例如USB設備的充電電池3進行充電。取代充電電池3，電源裝置I也可以對其他負載供電。
[0026]電源裝置I是以磁滯控制方式動作的開關調節器，其包括誤差放大器11、比較器12、驅動電路13、晶體管TRl、TR2、感應器L1、電阻R1、電流傳感器14、判斷電路15以及微調電路16。誤差放大器11將基準電壓源El發生的基準電壓Vref與表示電流傳感器14檢測出的輸出電流1ut大小的反饋電壓Vl的誤差放大，并將表示放大后的誤差的誤差電壓V2輸出。比較器12是磁滯比較器,其對誤差電壓V2和從微調電路16輸出的設定電壓V3進行比較，且根據表示其比較結果的輸出信號來控制驅動電路13。驅動電路13對連接于USB接口的輸入電壓端子VIN和接地GND之間的晶體管TR1、TR2進行驅動。晶體管TRl和TR2之間的節點經由感應器LI及電阻Rl與電源裝置I的輸出電壓端子VOUT連接。電流傳感器14對流過電阻Rl的電源裝置I的輸出電流1ut進行檢測，并生成表示該輸出電流1ut大小的反饋電壓VI，將其傳送到誤差放大器11中。判斷電路15與USB接口的數據端子D+、D-連接，其判斷USB主機設備2的供電能力，并將表示其判斷結果的選擇信息P0WER_TYPE傳送到微調電路16中。
[0027]本實施形態的微調電路16設置于半導體集成電路中，以使該半導體集成電路的輸出值與希望的目標值一致的方式調整半導體集成電路的電路特性。包含微調電路16的半導體集成電路是例如圖1所示的電源裝置I。此時，半導體集成電路的輸出值是電源裝置I的輸出電流1ut的上限電流，目標值(目標電流)與USB主機設備2可供給的上限電流相等。其中，電源裝置I與USB主機設備2的供電能力相對應具有互異的多個目標電流。因此，電源裝置I的目標電流根據判斷電路15所得到的選擇信息POWER_TYPE來確定。電源裝置I基于從微調電路16輸出的設定電壓V3，以使輸出電流1ut的上限電流與關聯于設定電壓V3的目標電流一致的方式進行控制。
[0028]圖2是表示圖1的微調電路16的詳細構成的方框圖。微調電流16包含微調單元電路21、控制電路22以及梯形電阻電路23。微調單元電路21包括微調單元組31，所述微調單元組31包含微調單元31-1?31-3。微調單元31-1?31-3分別是僅可切斷或編程一次的元件，例如熔絲或一次性可編程(one time programmable)存儲器。微調單元組31存儲選擇信息CASE_SELECT，所述選擇信息CASE_SELECT表示多個設定值組中的任意一個，以下將具體說明。控制電路22包括設定值表存儲器41及選擇器42。設定值表存儲器41存儲設定值表，所述設定值表包含多個設定值組(在圖2中，表示為“例I”- “例8”)，多個設定值組分別包含多個設定值，所述多個設定值分別與多個目標電流相關聯，在每個設定值組中為不同組合。各設定值中包含信息，用于將與規定的目標電流相關聯的規定的設定電壓V3從梯形電阻電路23輸出，S卩，輸入到梯形電阻電路23中的10位信號ladder [0]-ladder [9]。當信號ladder [0]-ladder [9]分別是低電平時，其與微調電路16的電源電壓相等，當信號ladder[0]-ladder[9]分別是高電平時，其與微調電路16的接地電壓相等。梯形電阻電路23是一般的梯形電阻電路，將具有規定電阻值的電阻R與具有其2倍電阻值的電阻2R組
八
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[0029]控制電路22從微調單元電路21接收第I選擇信息CASE_SELECT，并從判斷電路15接收第2選擇信息P0WER_TYPE，第2選擇信息P0WER_TYPE表示多個目標電流中的任意一個。控制電路22基于第I選擇信息CASE_SELECT，由選擇器42選擇“例I ” - “例8”設定值組中的一個，并基于第2選擇信息P0WER_TYPE，選擇包含于被選擇的設定值組中的多個設定值中的一個，并將包含于被選擇的設定值中的信號ladder[0]-ladder[9]傳送到梯形電阻電路23中而輸出設定電壓V3。若選擇不同的設定值，則設定電壓發生變化，與其相對應，電源裝置I的輸出電流1ut的上限電流也發生變化。
[0030]圖3是表示存儲于圖2的設定值表存儲器41中的設定值表的一個例子的圖。在本實施形態中，USB主機設備2具有五個等級的供電能力(P0WER_TYPE = 1-5)。當P0WER_TYPE = I時，USB主機設備2的端口是SDP，最大可供給IOOmA電流。當P0WER_TYPE = 2時，USB主機設備2的端口是SDP，最大可供給500mA電流。當P0WER_TYPE = 3時，USB主機設備2的端口是USB3.0的超高速端口，最大可供給900mA電流。當P0WER_TYPE = 4時，USB主機設備2的端口是⑶P或DCP，最大可供給1500mA電流。當P0WER_TYPE = 5時，USB主機設備2的端口是⑶P或DCP，最大可供給2500mA電流。
[0031]在圖3的設定值表中，“例I”- “例8”設定值組分別包含五個設定值，所述五個設定值分別與五個等級的選擇信息P0WER_TYPE = 1-5(即，五個等級的目標電流)相關聯。“例I ”設定值組是初始設定值組，其包含五個設定值作為初始設定值，所述五個設定值是在設計時考慮的，用于分別生成與五個目標電流相等的輸出電流1ut的上限電流。各設定值是如上所述的輸入梯形電阻電路23中的信號ladder [0]-ladder [9]，在圖3中，為了便于說明，所述各設定值由考慮生成的上限電流的大小(單位:mA)來表示。其他“例2”- “例8”設定值組各自所包含的設定值相對于“例I”設定值組所包含的設定值具有規定的偏差。各設定值與參照圖4-圖7后述的微調處理中使用的判斷值表(圖5)所包含的各判斷值相對應(具體后述)。
[0032]當電源裝置I正常動作時，圖2的控制電路22如上所述，從微調單元電路21接收第I選擇信息CASE_SELECT，并從判斷電路15接收第2選擇信息P0WER_TYPE。但是，當進行電源裝置I的微調時，例如初始設定等時，則如參照圖4-圖7后述的那樣，控制電路22從測試電路4接收第I選擇信息CASE_SELECT(從端子A2輸入)及第2選擇信息P0WER_TYPE (從端子A3輸入)。微調電路16包括開關SWl、SW2，以對上述情況進行切換，開關SWl、SW2對應于經由端子Al從測試電路4輸入的控制信號進行動作。
[0033]圖4是表示圖1的電源裝置I以及與其連接的測試裝置4的構成的方框圖。當進行電源裝置I的微調時，電源裝置I上沒有連接圖1的USB主機設備2及充電電池3，而是連接有測試電路4。測試電路4包括控制電路51及判斷值表存儲器52，控制電路51與電源裝置I的電壓輸出端子VOUT連接，又，控制電路51經由端子A1-A3與微調電路16連接。控制電路51的內部包含可變的負載(未圖示)，所述負載用于測量電源裝置I的輸出電流1ut的上限電流。微調電路16的開關SW1、SW2以從測試電路4的控制電路51接收選擇信息CASE_SELECT及P0WER_TYPE的方式連接。
[0034]圖5是表示存儲于圖4的判斷值表存儲器52中的判斷值表的一個例子的圖。圖3的設定值表和圖5的判斷值表具有互為對應的內容，是在設計電源裝置I時生成的。判斷值表包含多個判斷值組(包含與設定值表對應的“例I”- “例8”)，多個判斷值組分別包含五個判斷值，所述五個判斷值分別與五個目標電流相關聯，且在每個判斷值組中為不同組合。如后所述，將各判斷值與電源裝置I的輸出電流1ut的上限電流相比較。“例I”判斷值組是初始判斷值組，所述初始判斷值組包含與五個目標電流相等的多個判斷值作為初始判斷值。其他“例2”- “例8”判斷值組分別包含相對于“例I”判斷值組所包含的判斷值具有規定偏差的判斷值。
[0035]在圖3的設定值表中，“例I”- “例8”設定值組分別包含五個設定值，所述五個設定值分別與“例I”- “例8”判斷值組中對應的例所包含的五個判斷值相對應。“例I”設定值組所包含的五個設定值(初始設定值)分別與“例I”判斷值組所包含的五個判斷值(初始判斷值)相對應。又，將“例2”- “例8”設定值組所包含的各設定值確定為:該設定值相對于與該設定值相關聯的目標電流相同的初始設定值的偏移對與該設定值相對應的判斷值相對于與該設定值相關聯的目標電流相同的初始判斷值的偏移進行補償。例如，在“例2”設定值組及判斷值組中，當目標電流為IOOmA時(即，P0WER_TYPE = I時)，將設定值確定為“105mA”，該設定值105mA相對于初始設定值IOOmA的偏移“+5”對判斷值95mA相對于初始判斷值IOOmA的偏移“_5”進行補償。這樣生成的設定值表存儲于微調電路16的設定值表存儲器41中。
[0036]圖6是表示由圖4的測試裝置4的控制電路51執行微調處理的流程圖。在微調處理中，首先，分別測量在分別選擇“例I”設定值組所包含的五個設定值(初始設定值)時電源裝置I的輸出電流1ut的上限電流(即，進行微調前的上限電流)。接著，對于“例1”-“例8”的各個判斷值組，計算該判斷值組所包含的五個判斷值與所測量的五個上限電流的誤差。接著，將表示與誤差最小的判斷值組相對應的設定值組的信息作為選擇信息CASE_SELECT存儲于微調單元組31中。
[0037]在圖6的步驟SI，在微調電路16的控制電路22中設定CASE_SELECT = 1，并選擇“例I ”設定值組。在步驟S2，將選擇信息POWER_TYPE的索引i初始化到“ I ”，并將表示各判斷值組所包含的五個判斷值與所測量的五個上限電流的誤差的變數Eirorsum “j”初始化到“O”。索引j(j = 0，…，7)分別表示“例I”- “例8”設定值組及判斷值組。在步驟S3，在微調電路16的控制電路22中設定選擇信息POWER_TYPE = i，并在“例I”設定值組所包含的設定值中，選擇以選擇信息POWER_TYPE = i表示的設定值。在步驟S4，測量輸出電流1ut的上限電流。因此，測試裝置4的控制電路51在使連接于輸出電壓端子VOUT內部的負載發生變化時，測量輸出電流1ut增大到多大。在步驟S5，將索引j初始化到“I”。在步驟S6，將上限電流Ilim[i]與以索引1、j表示的判斷值Iref [i，j]的差的絕對值代入到變數Error中，并將變數Error加入變數Errorsum[j]中計算。在步驟S7,判斷索引j是否達到最大值“7”，如是(YES)，則進入步驟S9，反之(NO)，則在步驟S8對索引j僅增量I后再次進入步驟S6。在步驟S9，判斷索引i是否達到最大值“5”，如是(YES)JlJ進入步驟S11，反之(NO)，則在步驟SlO對索引j僅增量I后再次進入步驟S3。[0038]在步驟S11，再次將索引j初始化到“1”，并將表示暫定的最小誤差的變數Errormin初始化到預先決定的最大值“MAX”。在步驟S12，判斷某個判斷值組的誤差Errorsum[j]是否比此時所得到的表示最小誤差的變數Errormin小,如是(YES),則進入步驟S13,反之(NO),則進入步驟S14。在步驟S13,用變數Errorsum[j]更新表示最小誤差的變數Errormin，并將索引j代入到選擇信息CASE_SELECT中。在步驟S14，判斷索引j是否達到最大值“7”，如是(YES)，則進入步驟S16，反之(NO)，則在步驟S15對索引j僅增量I后再次進入步驟S12。在步驟S16，經由端子Al，在微調電路16的微調單元組31中設定CASE_SELECT = j。
[0039]圖7是表不輸出電流1ut的上限電流相對于目標電流的模式圖,用于對圖1的微調電路16的微調進行說明。圖7的橫軸是目標電流，表示“例I”設定值組所包含的五個設定值(即，在設計時考慮的五個設定值，用于分別生成與五個目標電流相等的輸出電流1ut的上限電流)，縱軸是輸出電流，表示在分別選擇這些設定值時所測量的電源裝置I的輸出電流1ut的上限電流。圖7表示例舉的五個例A-E。在電源裝置I具有例C的電路特性的情況下，能得到與目標電流相等的輸出電流1ut的上限電流，但在電源裝置I具有其他例A、B、D、E的電路特性的情況下，輸出電流1ut的上限電流與目標電流不相等，需要進行微調。在本實施形態的微調方法中，對于各例A、B、D、E，預先生成多個判斷值組，其包含與該例的輸出電流1ut的上限電流同樣變化的多個判斷值，并預先生成設定值組，其與該判斷值組相對應，且包含對判斷值相對于目標電流的偏移進行補償的設定值。取代“例I”設定值組，微調電路16選擇該預先生成的設定值組所包含的設定值，由此，即使在電源裝置I具有其他例A、B、D、E的任意的電路特性的情況下，也能使輸出電流1ut的上限電流與目標電流相等。因此，根據本實施形態的微調方法，例如:像例A、E那樣，即使輸出電流1ut的上限電流相對于目標電流的變化不具有線性度的情況下，也能進行適合的微調。
[0040]這里，對于圖5的判斷值表所包含的“例I”- “例8”判斷值組，表示輸出電流1ut相對于目標電流的上限電流的式子的示例。以下，X表示目標電流，y = f(x) =aXx+b表示在進行微調之前輸出電流1ut的上限電流。式1-式8分別與“例I”- “例8”相對應。
[0041][式I]
[0042]f (x) = 1.0OXx[0043][式2]
[0044]f (X) = 0.95 X x
[0045][式3]
[0046]f (x) = 1.05 X x
[0047][式4]
[0048]f (x) = 1.05 X x (x ≤ 900mA)
[0049]f (X) = 0.90 X x+135 (x > 900mA)
[0050][式5]
[0051]f (x) = 1.0OXx (x ≤ 900mA)
[0052]f (X) = 0.90 X x+45 (x > 900mA)
[0053][式6]
[0054]f (x) = 1.0OXx (x ≤ 900mA)
[0055]f (X) = 1.05 X x-45 (x > 900mA)
[0056][式7]
[0057]f (x) = 1.0OXx (x ≤ 1500mA)
[0058]f (X) = 1.05 X x-75 (x > 1500mA)
[0059][式8]
[0060]f (X) = l.0OXx (x ≤1500mA)
[0061]f (x) = 1.05Xx+75(x > 1500mA)
[0062]在“例4”- “例6”中，圍繞900mA電流，f (x)的斜率發生變化，在“例7”- “例8”中，圍繞1500mA電流，f(x)的斜率發生變化。
[0063]圖8是用于說明圖1的微調電路16的微調效果的表。在圖8的例中，無微調時所測量的輸出電流1ut的上限電流相對于各目標電流具有增加了 1.04倍的值，并且，其與圖5的判斷值表中的“例3”判斷值組所包含的判斷值的誤差成為最小。因此，通過選擇與該判斷值組相對應的圖3的“例3”設定值組所包含的設定值，能使輸出電流1ut的上限電流最接近目標電流。有微調時所測量的輸出電流1ut的上限電流為無微調時所測量的輸出電流1ut的上限電流的約0.95倍。
[0064]圖9是本發明實施形態的第I變形例，表示在根據設定值表附加偏移量的情況下存儲于設定值表存儲器41A中的設定值表的一個例子的圖。圖10是表示存儲于判斷值表存儲器52A中的，與圖9的設定值表相對應的判斷值表的一個例子的圖。在電源裝置I的輸出電流1ut的上限電流相對于多個目標電流具有一定偏移量的情況下，采用參照圖1-圖8說明的微調方法，能對該偏移量進行補償。在圖9及圖10的例子中，通過在設定值表上將偏移量附加到設定值中，來對輸出電流1ut的上限電流的偏移量進行補償。
[0065]使用圖9的存儲設定值表的設定值表存儲器41A取代圖3的存儲設定值表的設定值表存儲器41，使用圖10的存儲判斷值表的判斷值表存儲器52A取代圖5的存儲判斷值表的判斷值表存儲器52。在圖10的判斷值表中，多個判斷值組的至少一部分包含對每個判斷值組附加不同偏移量的多個判斷值。因此，圖10的判斷值表除了包含圖5的“例I”- “例2”判斷值組以外，還包含在這些判斷值組所包含的五個判斷值中附加+IOmA偏移量的判斷值的判斷值組，和附加+20mA偏移量的判斷值的判斷值組。在圖9的設定值表中，多個設定值組的至少一部分包含對每個設定值組附加不同偏移量的多個設定值，在設定值表上被附加到設定值中的偏移量確定為:對在圖10的判斷值表上被附加到判斷值中的偏移量進行補償。因此，圖9的設定值表除了包含圖3的“例I”- “例2”設定值組以外，還包含在這些設定值組所包含的五個設定值中附加-1OmA偏移量的設定值的設定值組，和附加-20mA偏移量的設定值的設定值組。
[0066]如上所述，當y = f(x) = aXx+b是進行微調前的輸出電流1ut的上限電流時，以通過微調使輸出電流1ut的上限電流與目標電流一致的方式調整電源裝置I的電路特性。使進行微調后的輸出電流1ut的上限電流成為X = g(y) = cXy+do以通過微調來對微調前的斜率a及偏移量b進行補償的方式，若設定c = 1/a、d = -b/a，
[0067]則構成以下的式子:
[0068][式9]
[0069]g(y)
[0070]= c X f (X) +d
[0071]= cX (aXx+b) +d
[0072]= (1/a) X (aXx+b)-b/a
[0073]= x
[0074]與圖10的判斷值表所示的判斷值組相同，對于圖5的“例3”_ “例8”判斷值組，也可以增加包含附加+IOmA及+20mA偏移量的判斷值的判斷值組。又，還可以增加包含附加其他偏移量(例如，負偏移量)的判斷值的判斷值組。同樣，圖9的設定值表也可以包含增加的設定值組。
[0075]圖11是本發明實施形態的第2變形例，表示在由微調單元電路21A附加偏移量的情況下微調電路16A的詳細構成的方框圖。微調電路16A包括微調單元電路21A、控制電路22A以及梯形電阻電路23。微調單元電路21A除了包括圖2的微調單元組31以外，還包括增加的微調單元組32，所述微調單元組32包含微調單元32-1?32-10。控制電路22k除了包括圖2的設定值表存儲器41及選擇器42以外，在選擇器42的后段還包括加法器43。微調單元32-1?32-10也是與微調單元31-1?31-3相同的，僅可切斷或編程一次的元件，例如熔絲或一次性可編程(one time programmable)存儲器。微調單元組32存儲10位偏移量，該偏移量的各位是由加法器43附加到10位信號ladder [0]-ladder [9](即設定值)中的。控制電路22A將在被選擇的設定值中附加偏移量的信號傳送到梯形電阻電路23中，使其輸出設定電壓V3。
[0076]當電源裝置I正常動作時，控制電路22A從微調單元電路21A接收偏移量。但是，當進行電源裝置I的微調時，如初始設定等時，控制電路22A從圖4的測試電路4接收偏移量(從端子A2輸入)。微調電路16A包括開關SWlb，以對上述狀況進行切換，開關SWlb對應于經由端子Al從測試電路4輸入的控制信號進行動作。又，微調電路16A包括與圖2的開關SWl相對應的開關SWla。開關SWlb與開關SWla連動。
[0077]由于圖11的微調電路16A利用加法器將偏移量附加到設定值中，所以設定值表僅考慮調整輸出電流1ut相對于目標電流的上限電流的斜率或不具線性度的部分即可。也就是說，當進行微調前的輸出電流1ut的上限電流以y = f(x) = aXx+b表示時,各設定值確定為:該設定值相對于初始設定值的偏移對與該設定值對應的判斷值相對于初始判斷值的偏移進行1/a倍的補償。
[0078]在圖11的例子中表示了在設定值中附加正偏移量的情況，但也可以構成為:增加表示偏移量符號的I位微調單元，當該微調單元為“0”時，加入偏移量，當該微調單元為“I”時，減去偏移量。
[0079]設定值組及判斷值組的個數并不僅限于8個。又，輸入梯形電阻電路23中的信號并不僅限于10位。
[0080]又，在已說明的實施形態中，為了生成判斷值表及設定值表，采用了 一次方程式，但也可采用其他方法作成判斷值表及設定值表。例如，也可通過后模擬，事先預想偏差的范圍，來作成與判斷值表相對應的設定值表。
[0081]按照本發明第一實施形態涉及的微調電路，其設置于半導體集成電路中，以使所述半導體集成電路的輸出值與希望的目標值一致的方式調整所述半導體集成電路的電路特性，所述微調電路的特征在于:所述半導體集成電路具有互異的多個目標值，所述微調電路包括存儲多個設定值組的設定值表存儲器，所述多個設定值組分別包含多個設定值，所述多個設定值分別與所述多個目標值相關聯，且在每個設定值組為不同組合；所述微調電路包括微調單元電路和選擇器，所述微調單元電路存儲表示所述多個設定值組中任意一個的第I選擇信息，所述選擇器從所述微調單元電路接收所述第I選擇信息，并從所述微調電路的外部接收表示所述多個目標值中任意一個的第2選擇信息，并且，所述選擇器基于所述第I選擇信息選擇所述多個設定值組中的一個，并基于所述第2選擇信息，選擇所述被選擇的設定值組所包含的多個設定值中的一個，使其從所述微調電路輸出。
[0082]所述微調電路的特征在于:所述多個設定值組的至少一部分包含對每個設定值組附加不同偏移量的多個設定值。
[0083]所述微調電路的特征在于:所述微調單元電路還存儲規定的偏移量，所述微調電路進一步包括加法器，所述加法器在所述被選擇的設定值中附加所述偏移量，使其從所述微調電路輸出。
[0084]所述微調電路的特征在于:所述微調單元電路包含多個熔絲或一次性可編程(onetime programmable)存儲器。
[0085]按照本發明第二實施形態涉及的電源裝置，其包括半導體集成電路，所述半導體集成電路包含本發明第一實施形態涉及的微調電路，所述電源裝置的特征在于:所述半導體集成電路的輸出值是所述電源裝置的輸出電流的上限電流，所述電源裝置基于從所述微調電路輸出的設定值，以使所述上限電流與關聯于所述設定值的目標值一致的方式進行控制。
[0086]所述電源裝置的特征在于:所述電源裝置經由USB接口從USB主機設備接受供電，所述多個目標值分別是所述USB主機設備可供給的上限電流。
[0087]所述電源裝置的特征在于:所述USB設備包括充電電池，所述電源裝置利用所述半導體集成電路的輸出電流對所述充電電池進行充電。
[0088]按照本發明第三實施形態涉及的微調方法，其采用本發明第一實施形態涉及的微調電路，所述微調方法的特征在于:所述微調方法包含生成判斷值表的步驟，所述判斷值表包含多個判斷值組，所述多個判斷值組分別包含多個判斷值，所述多個判斷值分別與所述多個目標值相關聯，且在每個判斷值組為不同組合，所述多個判斷值組中的一個是初始判斷值組，所述初始判斷值組包含與所述多個目標值相等的判斷值作為初始判斷值；所述微調方法包含生成設定值表的步驟，所述設定值表包含所述多個設定值組，所述多個設定值組分別包含多個設定值，所述多個設定值分別與所述多個判斷值組中的一個所包含的多個判斷值相對應，所述多個設定值組中的一個是初始設定值組，所述初始設定值組包含與所述多個初始判斷值組所包含的所述多個初始判斷值相對應的多個設定值作為初始設定值，所述各設定值確定為:該設定值相對于與該設定值相關聯的目標電流相同的初始設定值的偏移對與該設定值相對應的判斷值相對于與該設定值相關聯的目標電流相同的初始判斷值的偏移進行補償；所述微調方法包含:存儲步驟，將所述多個設定值組存儲于所述設定值表存儲器中，測量步驟，分別測量在使所述初始設定值組所包含的多個初始設定值分別從所述微調電路輸出時的所述半導體集成電路的輸出值，計算步驟，對于所述多個判斷值組的每一個，計算該判斷值組所包含的多個判斷值與所述被測量的多個輸出值的誤差，存儲步驟，將表示設定值組的信息作為所述第I選擇信息存儲于所述微調電路中，所述設定值組包含與所述誤差最小的判斷值組所包含的多個判斷值相對應的多個設定值。
[0089]按照本發明，可提供一種微調電路，其設置于半導體集成電路中，即使在半導體集成電路的輸出值大范圍變化時，也能進行良好的微調。又，按照本發明，提供一種微調方法，其采用包括如上所述的微調電路的電源裝置及如上所述的微調電路。
[0090]本發明實施形態涉及的微調電路相對于現有技術的微調電路具有以下優點。
[0091]在現有的利用加法器和乘法器的微調電路中，通過微調能進行偏移量的修正和斜率的修正，但不能對有特性偏差且沒有線性度的半導體集成電路進行修正。本發明實施形態涉及的微調電路可根據設定值表進行微調，因此，對于有特性偏差且沒有線性度的半導體集成電路也能進行高精度的修正。
[0092]在本發明實施形態涉及的微調電路中，也可使用設定值表進行偏移量的修正。又，取代設定值表，可使用加法器進行偏移量的修正，因此，無須增加設定值組來修正偏移量，可容易地進行微調電路的設計。
[0093]在本發明實施形態涉及的微調電路中，微調單元中使用熔絲或一次性可編程存儲器，因此，可將微調后的半導體集成電路的輸出值確定為永久性值。
[0094]本發明實施形態涉及的電源裝置相對于現有技術的電源裝置具有以下優點。
[0095]在開關調節器中，若負載電流增大，則噪聲和放熱的影響增大。因此，在進行恒定電流控制的開關調節器中會發生以下現象:當設定了小的輸出電流時，輸出電流與希望值一致，但當設定了大的輸出電流時，輸出電流比希望值低。上限電流也相同，當設定了小的上限電流時，希望值中電流受到限制，當設定了大的上限電流時，比希望值低的值中電流受到限制。相對于此，本發明實施形態涉及電源裝置對于沒有線性度的電路也能進行微調，因此，即使設定了大的上限電流時，也可實現具有設計精度的開關調節器。
[0096]本發明實施形態涉及的電源裝置具備對應于USB主機設備的供電能力切換輸出電流的功能，因此，能設計以非專利文獻I的規格書為基準的開關調節器。
[0097]本發明實施形態涉及的電源裝置具備對應于USB主機設備的供電能力切換輸出電流的功能，因此，能設計以非專利文獻I的規格書為基準的充電控制電路。
[0098]在本發明實施形態涉及的微調方法中，可從設定值表中選擇輸出電流1ut相對于目標電流的上限電流的誤差為最小的設定值組，因此，能對半導體集成電路進行最適合的微調。
[0099]本發明的微調電路可適用于開關調節器、串聯調節器、電源管理1C、充電控制IC等。本發明的微調電路可適用于具有熔絲或一次性可編程存儲器的IC和電路系統。
【權利要求】
1.一種微調電路，設置于半導體集成電路中，調整所述半導體集成電路的電路特性，以使所述半導體集成電路的輸出值與希望的目標值一致，所述微調電路的特征在于: 所述半導體集成電路具有互異的多個目標值； 所述微調電路包括存儲多個設定值組的設定值表存儲器，所述多個設定值組分別包含多個設定值，所述多個設定值分別與所述多個目標值相關聯，且在每個設定值組為不同組合； 所述微調電路包括: 微調單元電路，其存儲表示所述多個設定值組中任意一個的第I選擇信息； 選擇器，其從所述微調單元電路接收所述第I選擇信息，從所述微調電路的外部接收表示所述多個目標值中任意一個的第2選擇信息，基于所述第I選擇信息，選擇所述多個設定值組中的一個，基于所述第2選擇信息，選擇所述被選擇的設定值組所包含的多個設定值中的一個，從所述微調電路輸出。
2.根據權利要求1所述的微調電路，其特征在于: 所述多個設定值組的至少一 部分包含對每個設定值組附加不同偏移量的多個設定值。
3.根據權利要求1所述的微調電路，其特征在于: 所述微調單元電路還存儲規定的偏移量； 所述微調電路進一步包括加法器，所述加法器在所述被選擇的設定值中附加所述偏移量，使其從所述微調電路輸出。
4.根據權利要求1-3中任意一項所述的微調電路，其特征在于: 所述微調單元電路包含多個熔絲或一次性可編程存儲器。
5.一種電源裝置，其包括半導體集成電路，所述半導體集成電路包含權利要求1-4中任意一項所述的微調電路，所述電源裝置的特征在于: 所述半導體集成電路的輸出值是所述電源裝置的輸出電流的上限電流； 所述電源裝置基于從所述微調電路輸出的設定值，控制使得所述上限電流與關聯于所述設定值的目標值一致。
6.根據權利要求5所述的電源裝置，其特征在于: 所述電源裝置設在USB設備，該USB設備從USB主機設備經由USB接口接受供電； 所述多個目標值分別是所述USB主機設備可供給的上限電流。
7.根據權利要求6所述的電源裝置，其特征在于: 所述USB設備包括充電電池； 所述電源裝置通過所述半導體集成電路的輸出電流對所述充電電池進行充電。
8.一種微調方法，其采用權利要求1-4中任意一項所述的微調電路，所述微調方法的特征在于: 所述微調方法包含生成判斷值表的步驟，所述判斷值表包含多個判斷值組，所述多個判斷值組分別包含多個判斷值，所述多個判斷值分別與所述多個目標值相關聯，且在每個判斷值組為不同組合，所述多個判斷值組中的一個是初始判斷值組，所述初始判斷值組包含與所述多個目標值相等的判斷值作為初始判斷值； 所述微調方法包含生成設定值表的步驟，所述設定值表包含所述多個設定值組，所述多個設定值組分別包含多個設定值，所述多個設定值分別與所述多個判斷值組中的一個所包含的多個判斷值相對應，所述多個設定值組中的一個是初始設定值組，所述初始設定值組包含與所述多個初始判斷值組所包含的所述多個初始判斷值相對應的多個設定值作為初始設定值，所述各設定值確定為:該設定值相對于與該設定值相關聯的目標值相同的初始設定值的偏移對與該設定值相對應的判斷值相對于與該設定值相關聯的目標值相同的初始判斷值的偏移進行補償； 所述微調方法包含: 存儲步驟，將所述多個設定值組存儲于所述設定值表存儲器中； 測定步驟， 分別測定在使所述初始設定值組所包含的多個初始設定值分別從所述微調電路輸出時的所述半導體集成電路的輸出值； 計算步驟，對于所述多個判斷值組的每一個，計算該判斷值組所包含的多個判斷值與所述被測定的多個輸出值的誤差； 存儲步驟，將表示設定值組的信息作為所述第I選擇信息存儲于所述微調電路中，所述設定值組包含與所述誤差最小的判斷值組所包含的多個判斷值相對應的多個設定值。
【文檔編號】G05F1/46GK103576728SQ201310301358
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月18日 優先權日:2012年7月27日
【發明者】入澤達矢 申請人:株式會社理光