TWI273755B - Protection circuit for battery charge - Google Patents

Description

1273755 ⑴ 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於測試電路，其當執行用於電源供應電路 的啓始量測及二次量測時，具有高速量測之功能，以及， 有關於一保護電路，用以適用於利用該電路的電池充電電 路。 【先前技術】 首先，先前技術將使得本案之背景更淸楚。第6圖顯 示提供於電池充電用之傳統保護電路中之測試電路（例如 ，參考日本200 1 -2 8 3 9 3 2號案（第2圖））。通常，於電池充電 用保護電路中，一振盪電路之振盪狀態係基於用以監視一 可充二次電池之電池狀態之電池狀態檢測信號加以控制。 然後，來自振盪電路之輸出信號CLK的頻率係爲除頻電 路之所除，以由除頻電路輸出一輸出信號至一邏輯電路。 然後，電池狀態監視電路及振盤電路的操作狀態及基本功 能係被監視及經由一提供在邏輯電路中之測試用外部端所 輸入之信號加以確認。 於此，當來自振盪電路之輸出信號CLK之週期被指 定爲Tclk時，於除頻電路中之頻率除法次數爲η，則爲 除頻電路所除頻之信號的頻率被表示爲振盪頻率之1/2η的 形式，及其週期被表示爲Tclkx2n。換句話說，當振盪電 路之操作狀態經由測試用的外部端加以監視及確認時’有 Tclkx2n的延遲時間。用於半導體產品之晶圓測試係由啓 -4- (2) 1273755 始測試及二次測試所構成。於啓始測試時，只需要確認電 池狀態監視電路的基本操作被正常地執行即可。另一方面 ，當二次量測時，因爲針對電路執行調整，所以不只電池 狀態監視電路的基本操作狀態，振盪電路及除頻電路或邏 輯電路等等的操作狀態及功能也均必須確認。

另外，經由晶圓測試用之啓始量測及二次量測的測試 用外部端子加以完成確認。因此，包含於除頻電路中所造 成之延遲時間之測試週期係較長，這也是半導體產品製造 成本增加的一成因。另外，於上述日本2001-283932案中 ，描述了一測試模式，其中若一電壓高於或等於施加至充 電型電源供應器之充電器連接端，則外部控制電路的延遲 時間被縮短。然而，因爲控制系統不同於本發明及有關電 路並不是一專用測試電路，所以不可能直接監視電池狀態 監視電路的基本操作，而不會造成一延遲時間。

如上所述，半導體產品之製造成本係爲晶圓測試週期 所影響，及測試週期在先前技術中並不能進一步被縮短。 結果’很難實現半導體產品之製造成本之降低。 【發明內容】 綜上所陳，本發明乃爲了解決有關先前技術的前述問 題’並提供一電池充電用保護電路，其能相較於傳統電路 ，大大地縮短測試週期。 依據本發明，於晶圓測試用之啓始量測時，提供於傳 統電路中之振盪電路的輸出端係可操作地連接至用以經由 -5 - (3) 1273755 一保險絲測試之外部端，及振盪器電路的操作被監視及確 認，而不會造成延遲時間，該振盪電路係基於用以監視可 充電二次電池之電池狀態之電池狀態檢測信號加以控制。 另外，於晶圓測試之二次量測時，即使在保險絲斷開，電 池狀態監視電路、振盪電路、除頻電路或邏輯電路等等之 操作狀態及功能可以在短週期內，經由測試用另一外部端 子加以確認，藉由施加外部控制信號，經由測試用外部端 子至振盪電路，以使得振盪電路振盪一較高頻信號。因此 ，提供一電池充電用保護電路的測試電路，其能大量地縮 短傳統晶圓測試週期。 依據本發明，提供有電池充電用保護電路，包含：一 電池狀態監視電路，用以監視二次電池的電池狀態，以輸 出一電池狀態檢測信號；一振盪電路，用以反應於該電池 檢測信號，而輸出一輸出信號CLK ; 一除頻電路，反應於 來自振盪電路之輸出信號CLK，而輸出一除頻信號；一邏 輯電路，反應於來自除頻電路之信號，而輸出一信號；一 第一端，來自振盪電路之輸出信號CLK係經由該第一端 加以輸入；一第二端，來自邏輯電路之信號經由該第二端 加以輸入；及一外部測試電路，連接至該第一端及第二端 。該第一端係連接至振盪電路之輸入。 依據本發明之電池充電用保護電路更包含一截止電路 ’用以切斷來自振盪電路之輸出信號CLK，該截止電路係 提供於該振盪電路與第一端之間。 再者’依據本發明提供一電池充電用保護電路，其中 -6 - (4) 1273755 :於啓始量測時，基於電池狀態檢測信號加以控制之振盪 電路的振盪狀態係經由第一端加以監視；及於二次量測時 ’來自振盪電路之輸出信號C L K係爲截止電路所切斷， 及振盪電路之振盪頻率係爲經由第一端輸入之信號所加速 ’以縮短於除頻電路中之延遲時間，藉以縮短需要以經由 第二端，確認電池狀態監視電路、振盪電路、除頻電路或 邏輯電路的操作狀態及功能所需之量測時間。 再者，依據本發明提供一電源供應設備，其包含電池 充電用之保護電路。 【實施方式】 以下，本發明之實施例將參考附圖加以詳細說明。 第1圖顯示依據本發明之電池充電用保護電路的測試 電路的電路圖。 一般而言，當用以晶圓測試之啓始量測執行時，一振 盪電路的操作將基於來自電池狀態監視電路的電池狀態檢 測信號加以控制，該監視電路用以監視可充電二次電池之 電池狀態’及一來自振盪電路的輸出信號CLK作爲用於 振盪電路的控制信號，並經由一保險絲FUSE。於此，當 來自振盪信號之輸出信號CLK於低位準時，其作爲一正 常振盪電路。另一方面，當來自振盪電路的輸出信號CLK 爲高位準時，輸出信號CLK作爲一控制信號，以加速振 盪電路的振盪頻率。於此時，輸出信號CLK並不如第3圖 所示作爲一正常振盪信號，而變成如第4圖所示之來自振 (5) 1273755 盪電路的加速振盪信號。當示於第3圖之正常振盪信號之 週期被指定爲Tclk時，當振盪信號於高位準時之時間週 期TH被指定爲Tclk/2，於正常狀態中之作用比爲50%。 另外，用以測試之外部端子1有一作爲振盪電路外部控制 端之功能。因此’當振盪電路之輸出信號位準變成高時， 振盪電路之振盪頻率被加速。於此時，當振盪頻率之加速 倍率被指定爲k時，當振盪信號於低位準時之時間週期 TL不會改變，因此被表示爲： TL-Tclk/2 (公式 1) 然而，當有振盪頻率被加速倍率k之振盪信號時，在 高位準時，時間週期TH被表示爲： TH = Tclk/(2k) (公式 2) 因此，來自示於第4圖振盪電路之加速振盪信號的週 期Tclkl被表不爲_

Tclkl=TL + TH = Tclkx(l+k)/(2k) (公式 3) 然後，可以了解的是，因爲放大倍率k大於1，所以 T c 1 k 1小於T c 1 k，因此，週期被縮短。於此時，工作比 Duty被表示爲： (6) 1273755

Duty= 1 /(1 +k) (公式 4) 當振盪頻率未被加速時，k = 1，因此，工作比D u t y爲 5 Ο %。然而，若加速倍率k設定爲1 〇，則工作比D u t y變 成1 /1 1，其係約9 · 1 %。但於晶圓測試之檢啓量測時，只需 要確認振盪電路之振盪操作係基於來自用以監視可充電二 次電池之電池狀態之電池狀態監視電路的電池狀態檢測信 號加以控制。因此，因爲來自振盪電路的輸出信號CLK 係經由保險絲FUSE施加至測試用外部端子，並由測試用 外部端子1加以直接確認，而未造成延遲時間，所以，確 認時間很短。若m個時鐘需要被確認，以確認基於來自 電池狀態監視電路的電池狀態檢測信號加以控制振盪電路 的操作時，則於此實施例中，量測時間T 1 A可以表示爲

TlA = mxTclkl=mxTclkx(l+k)/(2k) (公式 5) 然而，爲了迅速比較量測時間TIA與於傳統測試用外 部端子取得之量測時間，雖然Tclkl小於Tclk，但Tclk 被使用，而不使用Tclkl ’忽略了縮短。然後，量測時間 T 1 A可以重寫爲： (公式6) T1A = mxTclk -9 - (7) 1273755 另外，當於除頻電路中之除頻數爲η時，則於第6圖 之測試用傳統端子所取得之量測時間爲：

TlB = mxTclkx2n (公式 7) 因此，一縮短時間D T 1被表示爲： DTl=TlB^TlA = mxTclkx(2n-l) (公式 8) 一般而言，因爲於除頻電路中之除頻數η爲大於1’ 所以，於此實施例中之量測時間 Τ1 Α相較於縮短時間 DT1很短並可以忽略。 另外，當二次量測被執行時，如第1圖所示之電路的 保險絲FUSE被切斷，以提供第2圖所示之電路。爲來自 電池狀態監視電路之監視可充電二次電池之電池狀態的電 池狀態檢測信號所控制之振盪電路的輸出信號CLK係爲 除頻電路所除頻，然後，經由予以確認之邏輯電路而施加 至測試用外部端子2，邏輯電路係爲測試用外部端子2所確 認。因爲於除頻電路中造成一延遲時間’所以量測時間被 加長。然而，藉由經由測試用外部端1，以施加控制信號 至振盪電路，以使振盪電路振盪於高頻信號’在除頻電路 中之延遲時間可以被縮短。 若有必要如啓始量測時，確認m時鐘，以確認電池 狀態監視電路、振盪電路及除頻電路或邏輯電路等的操作 -10- (8) 1273755 及功能，則控制信號經由測試用外部端3 電路，以加速於此實施例中之振盪頻率。 頻率變成k倍之正常振盪頻率。來自振盪 CLK之加速振盪頻率爲除頻電路所除，以 而，因爲所得振盪頻率變成k倍高正常振 一時鐘信號之週期變爲正常時之1 /k，即 本實施例之量測時間T2A表示爲z T2 A = mxTclkx2n/k 於傳統測試用外部端所取得之量測時 T2B = mxTclkx2n (公 結果，縮短時間被表示如下： DT2 = T2B-T2A = mxTclkx2n(l-l/k) 一般而言，因爲加速倍率k爲遠大方 施例中之量測時間T2A相較於縮短時間 ，可以忽略。 最後，當此實施例被使用時，用於晶 測時間變成1 /2n及二次量測時間變成1 /k 試週期可以相較於傳統測試用外部端子所 :1而施加至振盪 然後’所得振盪 電路之輸出信號 造成一延遲。然 盪頻率，所以， T c 1 k / k。於此， (公式9) 間被表示如下： 式10) (公式1 1) ^ 1，所以於此實 DT2很短，因此 圓測試之啓始量 。因此，整個測 取得之測試週期 -11 - (9) 1273755 被大量地縮短，因此，可以降低半導體產品之製造成本。

如前所述，依據本發明，來自振盪電路之輸出信號 CLK係直接於測試用外部端子處量測，該振盪電路係基於 監視可充電二次電池之電池狀態的電池狀態監視電路之電 池狀態檢測信號加以控制。結果，於傳統測試用外部端子 所量測之量測時間變成1 /2n，及示於公式8之時間DT 1被 縮短。另外，當振盪電路之操作在晶圓測試之二次量測中 加以確認時，該操作係在測試用外部端子2加以確認。這 係與傳統外部測試用端子之確認操作的程序相同。然而， 於本發明中，振盪電路的振盪頻率係依據經測試用外部端 子1輸入之控制信號，而被加速至k倍於正常振盪頻率’ 以及，電池狀態監視電路、振盪電路及除頻電路或邏輯電 路等之操作及功能係被確認於另一測試用外部端子。因此 ，量測時間變成相較於依據傳統方法所量測者之1 /k。結 果，示於公式11之時間DT2被縮短。因此，用以半導體產 品之晶圓測試所需之時間被大量縮短，及製造成本等可以 降低。 【圖式簡單說明】 第1圖爲顯示本發明實施例架構之電路方塊圖； 第2圖爲依據本發明之電路方塊圖； 第3圖爲一波形，顯示正常狀態時之振盪電路的輸出 信號； 第4圖爲在啓始量測時之振盪電路的輸出信號波形圖 -12 * (10) 1273755 第5圖爲在二次量測時之振盪電路的輸出信號波形圖 第6圖爲傳統電路架構的方塊圖；及 第7圖爲傳統振盪電路操作之波形圖。 [圖號說明] 1 外部端子 2 外部端子 -13-

Claims (1)

1. (1) 1273755 拾、申請專利範圍 1·一種電池充電用之保護電路，包含： 一電池狀態監視電路，用以監視二次電池的電池狀態 ，以輸出一電池狀態檢測信號； 一振盪電路，用以反應於該電池檢測信號，而輸出一 輸出信號（CLK); 一除頻電路，反應於來自振盪電路之輸出信號（CLK) ，而輸出一除頻信號； 一邏輯電路，反應於來自除頻電路之信號，而輸出一 信號； 一第一端，來自振盪電路之輸出信號（CLK)係經由該 第一端加以輸入； 一第二端，來自邏輯電路之信號經由該第二端加以輸 入；及 一外部測試電路，連接至該第一端及第二端， 其中該第一端係連接至振盪電路之一輸入。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之電池充電用之保護電 路更包含：一截止電路，用以切斷來自振盪電路之輸出信 號（CLK)，該截止電路係提供於該振盪電路與第一端之間 〇 3 . —種電池充電用之保護電路，其中：於啓始量測時 ，基於電池狀態檢測信號加以控制之振盪電路的振盪狀態 係經由第一端加以監視；及於二次量測時，來自振盪電路 之輸出信號（CLK)係爲截止電路所切斷，及振盪電路之振 -14- (2) 1273755 盪頻率係爲經由第一端輸入之信號所加速，以縮短於除頻 電路中之延遲時間，藉以縮短需要以經由第二端，確認電 池狀態監視電路、振盪電路、除頻電路或邏輯電路的操作 狀態及功能所需之量測時間。 4 . 一種電源設備，包含如申請專利範圍第1項所述之 電池充電用之保護電路。 5 . —種電源設備，包含如申請專利範圍第2項所述之 電池充電用之保護電路。 6. —種電源設備，包含如申請專利範圍第3項所述之 電池充電用之保護電路。 -15-