電力シャットダウン充電コントローラ
滞りなくシャットダウンを可能にするのに充分長い時間の間シャットダウン時にエネルギーを供給するため、入力ノード（ＮＩＮ）、入力ノードに結合される内部コンデンサ（ＣＩＮＴ）、出力ノード（ＮＯＵＴ）、「ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ」電力シャットダウン充電コントローラ（１００）を含む装置が開示される。充電コントローラ（１００）は、ダンプ回路（１０４）及びポンプ回路（１０２）を含む。ダンプ回路（１０４）は、出力ノード（ＮＯＵＴ）の電圧がプリチャージ電圧より低いとき、スタートアップ時に入力ノード（ＮＩＮ）から出力ノード（ＮＯＵＴ）にチャージを供給する。ダンプ回路（１０４）は、入力ノードの電圧がｇａｓｐ電圧（ＶＧＡＳＰ）を下回るとき、出力ノードから入力ノードにチャージを供給する。ポンプ回路（１０２）は、出力ノード（ＮＯＵＴ）の電圧が充電電圧（ＶＭＡＸ）より低いとき、入力ノード（ＮＩＮ）から出力ノード（ＮＯＵＴ）にチャージを供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的に充電コントローラに関し、更に特定して言えば、電力が切断されるとき滞りないシャットダウンを可能にするための最小時間の間オペレーションを延長するためのエネルギー量を供給する充電コントローラに関連する。
【背景技術】
【０００２】
いくつかの電力管理システムにおいて、電源停止は、そのシステムが適切にシャットダウンできるように充分制御されるべきである。そのようなアプリケーションの例には、デジタル加入者線又はｘＤＳＬモデム規格に準拠したアプリケーションがあり、こういったアプリケーションは、入力電力が切断される「ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ」時間に対処することを製造業者に要求している。「ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ」という用語は、シャットダウン時にエネルギーの最終的な量を提供すること、例えば、局地的エネルギー蓄積コンデンサによって提供される、滞りないシャットダウンに対処するのに充分な時間の間デバイスに電力を供給し、オペレーションを延長することなど、を指す。典型的に、この「ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ」はおよそ６０ｍｓ程度である。この「ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ」の間、ｘＤＳＬモデムは、このシャットダウンについてセントラル・コンピュータと通信し、一層良好なトラフィック処理に対処することができる。
【０００３】
従来の解決策は一般的に、「ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ」期間の間ｘＤＳＬモデムを動作させるのに充分なエネルギーを蓄積するため大型の外部コンデンサを用いる。これらのコンデンサは一般的に、およそ２０００μＦから８０００μＦである。これらは大型の外部コンデンサである故にかさ張りまた高価であるため、より経済的なｘＤＳＬモデムの製造のためにこういったコンデンサの寸法を低減することが望ましい。
【０００４】
また、従来の回路の一例は、米国特許番号第７，０９８，５５７号である。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の例示の一実施例は或る装置を提供する。この装置は、入力ノード、前記入力ノードに結合される内部コンデンサ、出力ノード、及びｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラを含む。このｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラは、前記入力ノード及び前記出力ノードに結合されるダンプ回路であって、前記出力ノードの電圧がプリチャージ電圧より小さいとき、スタートアップ時に前記入力ノードから前記出力ノードへチャージを供給し、前記入力ノードの電圧がｇａｓｐ電圧を下回るとき、前記出力ノードから前記入力ノードへチャージを供給する前記ダンプ回路と、前記入力ノード及び前記出力ノードに結合されるポンプ回路であって、前記出力ノードの電圧が充電電圧より小さいとき、前記入力ノードから前記出力ノードへチャージを供給する前記ポンプ回路を含む。
【０００６】
本発明の例示の一実施例に従って、前記ダンプ回路は、第１の受動電極と第２の受動電極と制御電極とを有する第１のトランジスタであって、前記第１のトランジスタの前記第１の受動電極が前記入力ノードに結合される前記第１のトランジスタ、前記入力ノードと前記第１のトランジスタの前記制御電極に結合される電流リミッタ、第１の受動電極と第２の受動電極と制御電極とを有する第２のトランジスタであって、前記第１のトランジスタの前記第１の受動電極が、前記第１のトランジスタの前記第２の受動電極に結合され、前記第２のトランジスタの前記第２の受動電極が前記出力ノードに結合される前記第２のトランジスタ、及び第１の入力端子と第２の入力端子と出力端子とを有する増幅器であって、前記増幅器の前記第１の入力端子が前記入力ノードに結合され、前記増幅器の前記第２の入力端子が前記ｇａｓｐ電圧を受信し、前記増幅器の前記出力端子が前記第２のトランジスタの前記制御電極に結合される前記増幅器を更に含む。
【０００７】
本発明の例示の一実施例に従って、前記第１のトランジスタは、前記第１の受動電極がソースであり、前記第２の受動電極がドレインであり、前記制御電極がゲートであるＰＭＯＳトランジスタである。
【０００８】
本発明の例示の一実施例に従って、前記第２のトランジスタは、前記第１の受動電極がドレインであり、前記第２の受動電極がソースであり、前記制御電極がゲートであるＰＭＯＳトランジスタである。
【０００９】
本発明の例示の一実施例に従って、前記ポンプ回路は、前記入力ノードに結合される低ドロップアウト（ＬＤＯ）レギュレータ、及び前記ＬＤＯレギュレータと前記出力ノードとの間に結合されるチャージポンプを更に含む。
【００１０】
本発明の例示の一実施例に従って、前記ポンプ回路はチャージポンプを更に含む。
【００１１】
本発明の例示の一実施例に従って、前記ポンプ回路は昇圧型コンバータを更に含む。
【００１２】
本発明の例示の一実施例に従って、或る装置が提供される。この装置は、入力ノード、前記入力ノードに結合される第１のコンデンサ、出力ノード、ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラであって、そのソースで前記入力ノードに結合される第１のＰＭＯＳトランジスタと、前記入力ノードと前記第１のＰＭＯＳトランジスタのゲートとに結合される電流リミッタと、そのドレインで前記第１のＰＭＯＳトランジスタのドレインに及びそのソースで前記出力ノードに結合される第２のＰＭＯＳトランジスタと、第１の入力端子と第２の入力端子と出力端子とを有する増幅器であって、前記増幅器の前記第１の入力端子が前記入力ノードに結合され、前記増幅器の前記第２の入力端子がｇａｓｐ電圧を受信し、前記増幅器の前記出力端子が前記第２のＰＭＯＳトランジスタのゲートに結合される前記増幅器と、前記入力ノード及び前記出力ノードに結合されるポンプ回路であって、前記出力ノードの電圧が充電電圧より小さいとき、前記入力ノードから前記出力ノードにチャージを提供する前記ポンプ回路とを含む、前記ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラ、及び前記出力ノードに結合される第２のコンデンサを含む。
【００１３】
本発明の例示の一実施例に従って、前記ＬＤＯレギュレータは、そのソースで前記入力ノードに結合される第３のＰＭＯＳトランジスタ、及び第１の入力端子と第２の入力端子と出力端子とを有する第２の増幅器を更に含み、前記第２の増幅器の前記第１の入力端子が前記充電電圧を受信し、前記第２の増幅器の前記第２の入力端子が前記出力ノードに結合され、前記第２の増幅器の前記出力端子が前記第３のＰＭＯＳトランジスタのゲートに結合される。
【００１４】
本発明の例示の一実施例に従って、前記チャージポンプは、前記第３のＰＭＯＳトランジスタのドレインに結合される第１のダイオード、前記第１のダイオードと前記出力ノードとの間に結合される第２のダイオード、及び前記第１及び第２のダイオードの間のノードに結合され、かつスイッチングノードに結合される第３のコンデンサを更に含む。
【００１５】
本発明の例示の一実施例に従って、この装置は、前記第３のコンデンサに結合される前記スイッチングノードを有するバック・コンバータを更に含む。
【００１６】
本発明の例示の一実施例に従って、或る装置が提供される。この装置は、入力ノード、前記入力ノードに結合される第１のコンデンサ、出力ノード、バック・コンバータであって、そのドレインで前記入力ノードに及びそのソースでスイッチングノードに結合される第１のＮＭＯＳトランジスタと、そのドレインで前記スイッチングノードに及びそのソースで接地に結合される第２のＮＭＯＳトランジスタと、前記第１及び第２のＮＭＯＳトランジスタのゲートに結合されるパルス幅変調器（ＰＷＭ）とを有する前記バック・コンバータ、ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラであって、そのソースで前記入力ノードに結合される第１のＰＭＯＳトランジスタと、前記入力ノードと前記第１のＰＭＯＳトランジスタのゲートとに結合される電流リミッタと、そのドレインで前記第１のＰＭＯＳトランジスタのドレインに及びそのソースで前記出力ノードに結合される第２のＰＭＯＳトランジスタと、第１の入力端子と第２の入力端子と出力端子とを有する第１の増幅器であって、前記第１の増幅器の前記第１の入力端子が前記入力ノードに結合され、前記第１の増幅器の前記第２の入力端子が前記ｇａｓｐ電圧を受信し、前記第１の増幅器の前記出力端子が前記第２のＰＭＯＳトランジスタのゲートに結合される前記第１の増幅器と、そのソースで前記入力ノードに結合され、かつそのソースで前記出力ノードに結合される第３のＰＭＯＳトランジスタと、第１の入力端子と第２の入力端子と出力端子とを有する第２の増幅器であって、前記第２の増幅器の前記第１の入力端子が前記充電電圧を受信し、前記第２の増幅器の前記第２の入力端子が前記出力ノードに結合され、前記第２の増幅器の前記出力端子が前記第３のＰＭＯＳトランジスタのゲートに結合される前記第２の増幅器と、前記第３のＰＭＯＳトランジスタのドレインに結合される第１のダイオードと、前記第１のダイオードと前記出力ノードとの間に結合される第２のダイオードと、前記第１及び第２のダイオードの間のノードに結合され、かつスイッチングノードに結合される第２のコンデンサとを含む前記ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラ、及び前記出力ノードに結合される第３のコンデンサを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の例示の一実施例に従ったｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラの回路図である。
【００１８】
【図２】図２は、図１のｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラの更に詳細な例である。
【００１９】
【図３】図３は、図２のｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラの状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１において、本発明の例示の一実施例に従った「ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ」電力シャットダウン充電コントローラを全般的に参照符号１００で示す。コンデンサに蓄積されるエネルギーは１／２ＣＶ２であることは周知である。なお、Ｃはコンデンサの静電容量であり、Ｖはコンデンサの電圧である。そのため、２つの異なるサイズのコンデンサ（異なる静電容量を有する）で実質的に同一のエネルギーを維持するには、電圧を変えればよい。ここで、入力の大きなコンデンサが内部コンデンサＣＩＮ及び外部コンデンサＣＥＸＴ（これらは、それぞれ、コントローラ１００の入力ノードＮＩＮ及び出力ノードＮＯＵＴに結合される）に分割されているコントローラ１００にこの原理を適用して、一層大きいコンデンサと同じエネルギーを有するように電圧が変化し得るようにする。コンデンサＣＩＮ及びＣＥＸＴの各々も、それぞれ、約１００μＦ及び約１０００μＦである。
【００２１】
これを達成するため、コントローラ１００は、ポンプ回路１０２及びダンプ回路１０４を用いる。ポンプ回路１０２は、スタートアップ時に入力ノードＮＩＮ（これは入力電圧ＶＩＮを受信する）から出力ノードＮＯＵＴ（及び外部コンデンサＣＥＸＴ）にチャージを提供する。特に、ダンプ回路１０４は、出力ノードＮＯＵＴの電圧がプリチャージ電圧（典型的に、おおよそ、入力電圧ＶＩＮからボディダイオードにおける電圧降下を減じた値）より小さいとき、外部又は蓄積コンデンサＣＥＸＴをプリチャージ・モードで充電する。プリチャージ・モードに続いて、出力ノードＮＯＵＴ（及び外部コンデンサＣＥＸＴ）の電圧が充電電圧ＶＭＡＸ（これは、典型的に入力電圧ＶＩＮの約２倍であり、充電電圧ＶＭＡＸが外部コンデンサＣＥＸＴの定格電圧を超えないことを全般的に保証するデジタル制御によって選択され得る）より大きくなるまで、入力ノードＮＩＮから出力ノードＮＯＵＴへチャージが流れることを可能にすることにより、ポンプ回路１０２は外部コンデンサＣＥＸＴを充電し続ける。その後コントローラ１００は、入力電圧ＶＩＮ（入力ノードＮＩＮの電圧）を監視し続け、入力電圧ＶＩＮ（これは、典型的に約９Ｖから約１２Ｖの間である）がｇａｓｐ電圧ＶＧＡＳＰ（これは、典型的に入力電圧ＶＩＮの約９０％である）を下回ると、外部コンデンサＣＥＸＴがダンプ回路１０４を介して入力ノードＮＩＮへ放電される。
【００２２】
コントローラ１００には実現し得る異なる実施形態が幾つかある。例えば、ポンプ回路１０２は、チャージポンプ、ブースト・レギュレータ、又はチャージポンプを備えたリニア・ドロップアウト（ＬＤＯ）・レギュレータとして実装され得る。これらの異なる実施形態の各々が提供する利点及び欠点は異なるが、列挙した３つの実施形態のうち、前記チャージポンプを備えたＬＤＯレギュレータは占有する領域が最も小さい。
【００２３】
次に図２及び図３に移ると、チャージポンプを備えたＬＤＯレギュレータを用いるコントローラ１００の一例（参照符号１００−１で示す）がその状態図とともに示されている。この構成において、コントローラ１００−１は、内部コンデンサＣＩＮ、Ｃ１、及びＣ２、外部コンデンサＣＥＸＴ、及びバック・コンバータ１１２に結合される。ダンプ回路１０４−１（これは、全般的オペレーションが図１のダンプ回路１０４と同じである）は一般的に、ＰＭＯＳトランジスタＱ１及びＱ２、電流リミッタ１０６、及び増幅器１０８で構成される。ポンプ回路１０２−１（これは、全般的オペレーションが図１のポンプ回路１０２と同じである）は一般的に、増幅器１１０、ＰＭＯＳ（又はＮＭＯＳ）トランジスタＱ３、ダイオードＤ１及びＤ２、及びコンデンサＣ２で構成される。また、バック・コンバータ１１２は一般的に、パルス幅変調器１１４、誤差増幅器１１６、分圧器Ｒ１及びＲ２、インダクタＬ、コンデンサＣ３、及びＮＭＯＳトランジスタＱ４及びＱ５で構成される。バック・コンバータ１１２は、ＰＷＭ信号（ＰＷＭ信号は、分圧器Ｒ１及びＲ２からのフィードバック電圧を参照電圧ＶＲＥＦと比較する誤差増幅器１１６を介して調節される）をトランジスタＱ４及びＱ５のゲートに印加することにより、従来の方式で動作する。これにより、スイッチングノードＮＳＷが接地と入力電圧ＶＩＮとの間で切り替えをしてインダクタＬ及びコンデンサＣ３を駆動することが可能となる。また、バック・コンバータ１１２は、バック・コンバータ１１２に提供されるものに類似するスイッチングノードを提供する別の回路で置き換えることもできる。
【００２４】
オペレーションにおいて、コントローラ１００−１は、全般的に図１のコントローラ１００と同様の方式で、外部コンデンサＣＥＸＴを充電及び放電することが可能である。スタートアップの間、入力電圧ＶＩＮは、状態３０２の所望のレベル（例えば、約１２Ｖであり、典型的に約１．５Ｖより大きい）まで上昇し、コントローラ１００−１は、状態３０４のプリチャージ・モードに入る。状態３０４のプリチャージ・モードの間、増幅器１０８は、トランジスタＱ２を「オフ」状態に維持し、（トランジスタＱ２の固有のボディダイオードを用いて）それがダイオードとして動作するようにし、電流リミッタ１０６が、入力ノードＮＩＮから出力ノードＮＯＵＴへの電流を測定してトランジスタＱ１を電流制限スイッチとして動作させるようにする。その後、ダンプ回路１０４−１が、出力ノード（及びコンデンサＣＥＸＴ）の電圧がプリチャージ電圧（典型的に、おおよそ、入力電圧ＶＩＮからトランジスタＱ３のボディダイオードにおける電圧降下を減じた値）より大きくなるまで、外部コンデンサＣＥＸＴを充電し続ける。コンデンサＣＥＸＴの電圧がプリチャージ電圧より大きくなると、コントローラ１００−１は状態３０６のチャージ・モードに入り、ここで、増幅器１１０は、トランジスタＱ３を始動させて、出力ノードＮＯＵＴ（及びコンデンサＣＥＸＴ）の電圧が充電電圧ＶＭＡＸより大きくなるまで、入力ノードＮＩＮから出力ノードＮＯＵＴへチャージが流れ続けることが可能となるようにする。また、ステッピング電圧（これは、入力電圧ＶＩＮより低い）が、スイッチングノードにより（例えば、バック・コンバータ１１２のスイッチングノードＮＳＷから）コンデンサＣ２（これはダイオードＤ１とＤ２の間のノードに結合される）に印加されて付加的な充電制御を提供して、チャージポンプとして機能する。
【００２５】
コンデンサＣＥＸＴが充電されると、増幅器１０８は、入力電圧ＶＩＮを監視し続けて、それが前記ｇａｓｐ電圧ＶＧＡＳＰを下回る（電力損失を示す）かどうか判定する。この電力損失が検出されると、コントローラ１００−１は、状態３０８のダンプ・モードに入る。状態３０８のダンプ・モードでは、増幅器１０８がトランジスタＱ２を始動させ、電流リミッタ１０６が、ダンプ・モードの間出力から入力ノードへの如何なる電流も制限せず、トランジスタＱ２がＬＤＯのパワー電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）として機能できるようにし、かつトランジスタＱ１がスイッチとして機能できるようにする。その後、電流は、出力ノードＮＯＵＴ（及びコンデンサＣＥＸＴ）から入力ノードＮＩＮへ流れることができる。このため、このシステムは、かさ張りかつ高価である外部コンデンサを利用することなく、コンデンサＣＩＮ及びＣＥＸＴに蓄積されたエネルギーを用いて「ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ」期間の間このシステムに電流を供給し続けることができる。また、コンデンサＣＩＮ及びＣＥＸＴに大きな電圧が印加されるため、エネルギー蓄積容量は従来の回路のものを満たす或いはそれを超える。
【００２６】
当業者であれば、他の多くの実施例及び変形も特許請求の範囲に包含されることが理解されるであろう。例示の実施例の文脈で説明したような特徴又は工程のすべて又はその幾つかを有する例示の実施例の文脈で説明した一つ又はそれ以上の特徴又は工程の異なる組み合わせを有する実施例も、本明細書に包含されることも意図している。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的に充電コントローラに関し、更に特定して言えば、電力が切断されるとき滞りないシャットダウンを可能にするための最小時間の間オペレーションを延長するためのエネルギー量を供給する充電コントローラに関連する。
【背景技術】
【０００２】
いくつかの電力管理システムにおいて、電源停止は、そのシステムが適切にシャットダウンできるように充分制御されるべきである。そのようなアプリケーションの例には、デジタル加入者線又はｘＤＳＬモデム規格に準拠したアプリケーションがあり、こういったアプリケーションは、入力電力が切断される「ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ」時間に対処することを製造業者に要求している。「ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ」という用語は、シャットダウン時にエネルギーの最終的な量を提供すること、例えば、局地的エネルギー蓄積コンデンサによって提供される、滞りないシャットダウンに対処するのに充分な時間の間デバイスに電力を供給し、オペレーションを延長することなど、を指す。典型的に、この「ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ」はおよそ６０ｍｓ程度である。この「ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ」の間、ｘＤＳＬモデムは、このシャットダウンについてセントラル・コンピュータと通信し、一層良好なトラフィック処理に対処することができる。
【０００３】
従来の解決策は一般的に、「ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ」期間の間ｘＤＳＬモデムを動作させるのに充分なエネルギーを蓄積するため大型の外部コンデンサを用いる。これらのコンデンサは一般的に、およそ２０００μＦから８０００μＦである。これらは大型の外部コンデンサである故にかさ張りまた高価であるため、より経済的なｘＤＳＬモデムの製造のためにこういったコンデンサの寸法を低減することが望ましい。
【０００４】
また、従来の回路の一例は、米国特許番号第７，０９８，５５７号である。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の例示の一実施例は或る装置を提供する。この装置は、入力ノード、前記入力ノードに結合される内部コンデンサ、出力ノード、及びｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラを含む。このｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラは、前記入力ノード及び前記出力ノードに結合されるダンプ回路であって、前記出力ノードの電圧がプリチャージ電圧より小さいとき、スタートアップ時に前記入力ノードから前記出力ノードへチャージを供給し、前記入力ノードの電圧がｇａｓｐ電圧を下回るとき、前記出力ノードから前記入力ノードへチャージを供給する前記ダンプ回路と、前記入力ノード及び前記出力ノードに結合されるポンプ回路であって、前記出力ノードの電圧が充電電圧より小さいとき、前記入力ノードから前記出力ノードへチャージを供給する前記ポンプ回路を含む。
【０００６】
本発明の例示の一実施例に従って、前記ダンプ回路は、第１の受動電極と第２の受動電極と制御電極とを有する第１のトランジスタであって、前記第１のトランジスタの前記第１の受動電極が前記入力ノードに結合される前記第１のトランジスタ、前記入力ノードと前記第１のトランジスタの前記制御電極に結合される電流リミッタ、第１の受動電極と第２の受動電極と制御電極とを有する第２のトランジスタであって、前記第１のトランジスタの前記第１の受動電極が、前記第１のトランジスタの前記第２の受動電極に結合され、前記第２のトランジスタの前記第２の受動電極が前記出力ノードに結合される前記第２のトランジスタ、及び第１の入力端子と第２の入力端子と出力端子とを有する増幅器であって、前記増幅器の前記第１の入力端子が前記入力ノードに結合され、前記増幅器の前記第２の入力端子が前記ｇａｓｐ電圧を受信し、前記増幅器の前記出力端子が前記第２のトランジスタの前記制御電極に結合される前記増幅器を更に含む。
【０００７】
本発明の例示の一実施例に従って、前記第１のトランジスタは、前記第１の受動電極がソースであり、前記第２の受動電極がドレインであり、前記制御電極がゲートであるＰＭＯＳトランジスタである。
【０００８】
本発明の例示の一実施例に従って、前記第２のトランジスタは、前記第１の受動電極がドレインであり、前記第２の受動電極がソースであり、前記制御電極がゲートであるＰＭＯＳトランジスタである。
【０００９】
本発明の例示の一実施例に従って、前記ポンプ回路は、前記入力ノードに結合される低ドロップアウト（ＬＤＯ）レギュレータ、及び前記ＬＤＯレギュレータと前記出力ノードとの間に結合されるチャージポンプを更に含む。
【００１０】
本発明の例示の一実施例に従って、前記ポンプ回路はチャージポンプを更に含む。
【００１１】
本発明の例示の一実施例に従って、前記ポンプ回路は昇圧型コンバータを更に含む。
【００１２】
本発明の例示の一実施例に従って、或る装置が提供される。この装置は、入力ノード、前記入力ノードに結合される第１のコンデンサ、出力ノード、ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラであって、そのソースで前記入力ノードに結合される第１のＰＭＯＳトランジスタと、前記入力ノードと前記第１のＰＭＯＳトランジスタのゲートとに結合される電流リミッタと、そのドレインで前記第１のＰＭＯＳトランジスタのドレインに及びそのソースで前記出力ノードに結合される第２のＰＭＯＳトランジスタと、第１の入力端子と第２の入力端子と出力端子とを有する増幅器であって、前記増幅器の前記第１の入力端子が前記入力ノードに結合され、前記増幅器の前記第２の入力端子がｇａｓｐ電圧を受信し、前記増幅器の前記出力端子が前記第２のＰＭＯＳトランジスタのゲートに結合される前記増幅器と、前記入力ノード及び前記出力ノードに結合されるポンプ回路であって、前記出力ノードの電圧が充電電圧より小さいとき、前記入力ノードから前記出力ノードにチャージを提供する前記ポンプ回路とを含む、前記ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラ、及び前記出力ノードに結合される第２のコンデンサを含む。
【００１３】
本発明の例示の一実施例に従って、前記ＬＤＯレギュレータは、そのソースで前記入力ノードに結合される第３のＰＭＯＳトランジスタ、及び第１の入力端子と第２の入力端子と出力端子とを有する第２の増幅器を更に含み、前記第２の増幅器の前記第１の入力端子が前記充電電圧を受信し、前記第２の増幅器の前記第２の入力端子が前記出力ノードに結合され、前記第２の増幅器の前記出力端子が前記第３のＰＭＯＳトランジスタのゲートに結合される。
【００１４】
本発明の例示の一実施例に従って、前記チャージポンプは、前記第３のＰＭＯＳトランジスタのドレインに結合される第１のダイオード、前記第１のダイオードと前記出力ノードとの間に結合される第２のダイオード、及び前記第１及び第２のダイオードの間のノードに結合され、かつスイッチングノードに結合される第３のコンデンサを更に含む。
【００１５】
本発明の例示の一実施例に従って、この装置は、前記第３のコンデンサに結合される前記スイッチングノードを有するバック・コンバータを更に含む。
【００１６】
本発明の例示の一実施例に従って、或る装置が提供される。この装置は、入力ノード、前記入力ノードに結合される第１のコンデンサ、出力ノード、バック・コンバータであって、そのドレインで前記入力ノードに及びそのソースでスイッチングノードに結合される第１のＮＭＯＳトランジスタと、そのドレインで前記スイッチングノードに及びそのソースで接地に結合される第２のＮＭＯＳトランジスタと、前記第１及び第２のＮＭＯＳトランジスタのゲートに結合されるパルス幅変調器（ＰＷＭ）とを有する前記バック・コンバータ、ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラであって、そのソースで前記入力ノードに結合される第１のＰＭＯＳトランジスタと、前記入力ノードと前記第１のＰＭＯＳトランジスタのゲートとに結合される電流リミッタと、そのドレインで前記第１のＰＭＯＳトランジスタのドレインに及びそのソースで前記出力ノードに結合される第２のＰＭＯＳトランジスタと、第１の入力端子と第２の入力端子と出力端子とを有する第１の増幅器であって、前記第１の増幅器の前記第１の入力端子が前記入力ノードに結合され、前記第１の増幅器の前記第２の入力端子が前記ｇａｓｐ電圧を受信し、前記第１の増幅器の前記出力端子が前記第２のＰＭＯＳトランジスタのゲートに結合される前記第１の増幅器と、そのソースで前記入力ノードに結合され、かつそのソースで前記出力ノードに結合される第３のＰＭＯＳトランジスタと、第１の入力端子と第２の入力端子と出力端子とを有する第２の増幅器であって、前記第２の増幅器の前記第１の入力端子が前記充電電圧を受信し、前記第２の増幅器の前記第２の入力端子が前記出力ノードに結合され、前記第２の増幅器の前記出力端子が前記第３のＰＭＯＳトランジスタのゲートに結合される前記第２の増幅器と、前記第３のＰＭＯＳトランジスタのドレインに結合される第１のダイオードと、前記第１のダイオードと前記出力ノードとの間に結合される第２のダイオードと、前記第１及び第２のダイオードの間のノードに結合され、かつスイッチングノードに結合される第２のコンデンサとを含む前記ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラ、及び前記出力ノードに結合される第３のコンデンサを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の例示の一実施例に従ったｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラの回路図である。
【００１８】
【図２】図２は、図１のｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラの更に詳細な例である。
【００１９】
【図３】図３は、図２のｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラの状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１において、本発明の例示の一実施例に従った「ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ」電力シャットダウン充電コントローラを全般的に参照符号１００で示す。コンデンサに蓄積されるエネルギーは１／２ＣＶ２であることは周知である。なお、Ｃはコンデンサの静電容量であり、Ｖはコンデンサの電圧である。そのため、２つの異なるサイズのコンデンサ（異なる静電容量を有する）で実質的に同一のエネルギーを維持するには、電圧を変えればよい。ここで、入力の大きなコンデンサが内部コンデンサＣＩＮ及び外部コンデンサＣＥＸＴ（これらは、それぞれ、コントローラ１００の入力ノードＮＩＮ及び出力ノードＮＯＵＴに結合される）に分割されているコントローラ１００にこの原理を適用して、一層大きいコンデンサと同じエネルギーを有するように電圧が変化し得るようにする。コンデンサＣＩＮ及びＣＥＸＴの各々も、それぞれ、約１００μＦ及び約１０００μＦである。
【００２１】
これを達成するため、コントローラ１００は、ポンプ回路１０２及びダンプ回路１０４を用いる。ポンプ回路１０２は、スタートアップ時に入力ノードＮＩＮ（これは入力電圧ＶＩＮを受信する）から出力ノードＮＯＵＴ（及び外部コンデンサＣＥＸＴ）にチャージを提供する。特に、ダンプ回路１０４は、出力ノードＮＯＵＴの電圧がプリチャージ電圧（典型的に、おおよそ、入力電圧ＶＩＮからボディダイオードにおける電圧降下を減じた値）より小さいとき、外部又は蓄積コンデンサＣＥＸＴをプリチャージ・モードで充電する。プリチャージ・モードに続いて、出力ノードＮＯＵＴ（及び外部コンデンサＣＥＸＴ）の電圧が充電電圧ＶＭＡＸ（これは、典型的に入力電圧ＶＩＮの約２倍であり、充電電圧ＶＭＡＸが外部コンデンサＣＥＸＴの定格電圧を超えないことを全般的に保証するデジタル制御によって選択され得る）より大きくなるまで、入力ノードＮＩＮから出力ノードＮＯＵＴへチャージが流れることを可能にすることにより、ポンプ回路１０２は外部コンデンサＣＥＸＴを充電し続ける。その後コントローラ１００は、入力電圧ＶＩＮ（入力ノードＮＩＮの電圧）を監視し続け、入力電圧ＶＩＮ（これは、典型的に約９Ｖから約１２Ｖの間である）がｇａｓｐ電圧ＶＧＡＳＰ（これは、典型的に入力電圧ＶＩＮの約９０％である）を下回ると、外部コンデンサＣＥＸＴがダンプ回路１０４を介して入力ノードＮＩＮへ放電される。
【００２２】
コントローラ１００には実現し得る異なる実施形態が幾つかある。例えば、ポンプ回路１０２は、チャージポンプ、ブースト・レギュレータ、又はチャージポンプを備えたリニア・ドロップアウト（ＬＤＯ）・レギュレータとして実装され得る。これらの異なる実施形態の各々が提供する利点及び欠点は異なるが、列挙した３つの実施形態のうち、前記チャージポンプを備えたＬＤＯレギュレータは占有する領域が最も小さい。
【００２３】
次に図２及び図３に移ると、チャージポンプを備えたＬＤＯレギュレータを用いるコントローラ１００の一例（参照符号１００−１で示す）がその状態図とともに示されている。この構成において、コントローラ１００−１は、内部コンデンサＣＩＮ、Ｃ１、及びＣ２、外部コンデンサＣＥＸＴ、及びバック・コンバータ１１２に結合される。ダンプ回路１０４−１（これは、全般的オペレーションが図１のダンプ回路１０４と同じである）は一般的に、ＰＭＯＳトランジスタＱ１及びＱ２、電流リミッタ１０６、及び増幅器１０８で構成される。ポンプ回路１０２−１（これは、全般的オペレーションが図１のポンプ回路１０２と同じである）は一般的に、増幅器１１０、ＰＭＯＳ（又はＮＭＯＳ）トランジスタＱ３、ダイオードＤ１及びＤ２、及びコンデンサＣ２で構成される。また、バック・コンバータ１１２は一般的に、パルス幅変調器１１４、誤差増幅器１１６、分圧器Ｒ１及びＲ２、インダクタＬ、コンデンサＣ３、及びＮＭＯＳトランジスタＱ４及びＱ５で構成される。バック・コンバータ１１２は、ＰＷＭ信号（ＰＷＭ信号は、分圧器Ｒ１及びＲ２からのフィードバック電圧を参照電圧ＶＲＥＦと比較する誤差増幅器１１６を介して調節される）をトランジスタＱ４及びＱ５のゲートに印加することにより、従来の方式で動作する。これにより、スイッチングノードＮＳＷが接地と入力電圧ＶＩＮとの間で切り替えをしてインダクタＬ及びコンデンサＣ３を駆動することが可能となる。また、バック・コンバータ１１２は、バック・コンバータ１１２に提供されるものに類似するスイッチングノードを提供する別の回路で置き換えることもできる。
【００２４】
オペレーションにおいて、コントローラ１００−１は、全般的に図１のコントローラ１００と同様の方式で、外部コンデンサＣＥＸＴを充電及び放電することが可能である。スタートアップの間、入力電圧ＶＩＮは、状態３０２の所望のレベル（例えば、約１２Ｖであり、典型的に約１．５Ｖより大きい）まで上昇し、コントローラ１００−１は、状態３０４のプリチャージ・モードに入る。状態３０４のプリチャージ・モードの間、増幅器１０８は、トランジスタＱ２を「オフ」状態に維持し、（トランジスタＱ２の固有のボディダイオードを用いて）それがダイオードとして動作するようにし、電流リミッタ１０６が、入力ノードＮＩＮから出力ノードＮＯＵＴへの電流を測定してトランジスタＱ１を電流制限スイッチとして動作させるようにする。その後、ダンプ回路１０４−１が、出力ノード（及びコンデンサＣＥＸＴ）の電圧がプリチャージ電圧（典型的に、おおよそ、入力電圧ＶＩＮからトランジスタＱ３のボディダイオードにおける電圧降下を減じた値）より大きくなるまで、外部コンデンサＣＥＸＴを充電し続ける。コンデンサＣＥＸＴの電圧がプリチャージ電圧より大きくなると、コントローラ１００−１は状態３０６のチャージ・モードに入り、ここで、増幅器１１０は、トランジスタＱ３を始動させて、出力ノードＮＯＵＴ（及びコンデンサＣＥＸＴ）の電圧が充電電圧ＶＭＡＸより大きくなるまで、入力ノードＮＩＮから出力ノードＮＯＵＴへチャージが流れ続けることが可能となるようにする。また、ステッピング電圧（これは、入力電圧ＶＩＮより低い）が、スイッチングノードにより（例えば、バック・コンバータ１１２のスイッチングノードＮＳＷから）コンデンサＣ２（これはダイオードＤ１とＤ２の間のノードに結合される）に印加されて付加的な充電制御を提供して、チャージポンプとして機能する。
【００２５】
コンデンサＣＥＸＴが充電されると、増幅器１０８は、入力電圧ＶＩＮを監視し続けて、それが前記ｇａｓｐ電圧ＶＧＡＳＰを下回る（電力損失を示す）かどうか判定する。この電力損失が検出されると、コントローラ１００−１は、状態３０８のダンプ・モードに入る。状態３０８のダンプ・モードでは、増幅器１０８がトランジスタＱ２を始動させ、電流リミッタ１０６が、ダンプ・モードの間出力から入力ノードへの如何なる電流も制限せず、トランジスタＱ２がＬＤＯのパワー電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）として機能できるようにし、かつトランジスタＱ１がスイッチとして機能できるようにする。その後、電流は、出力ノードＮＯＵＴ（及びコンデンサＣＥＸＴ）から入力ノードＮＩＮへ流れることができる。このため、このシステムは、かさ張りかつ高価である外部コンデンサを利用することなく、コンデンサＣＩＮ及びＣＥＸＴに蓄積されたエネルギーを用いて「ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ」期間の間このシステムに電流を供給し続けることができる。また、コンデンサＣＩＮ及びＣＥＸＴに大きな電圧が印加されるため、エネルギー蓄積容量は従来の回路のものを満たす或いはそれを超える。
【００２６】
当業者であれば、他の多くの実施例及び変形も特許請求の範囲に包含されることが理解されるであろう。例示の実施例の文脈で説明したような特徴又は工程のすべて又はその幾つかを有する例示の実施例の文脈で説明した一つ又はそれ以上の特徴又は工程の異なる組み合わせを有する実施例も、本明細書に包含されることも意図している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
入力ノード、
前記入力ノードに結合される内部コンデンサ、
出力ノード、及び、
ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラを含み、前記ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラが、
前記入力ノード及び前記出力ノードに結合されるダンプ回路であって、前記出力ノードの電圧がプリチャージ電圧より小さいとき、スタートアップ時に前記入力ノードから前記出力ノードへチャージを提供し、前記入力ノードの電圧がｇａｓｐ電圧を下回るとき、前記出力ノードから前記入力ノードへチャージを提供する、前記ダンプ回路と、
前記入力ノード及び前記出力ノードに結合されるポンプ回路であって、前記出力ノードの電圧が充電電圧より小さいとき、前記入力ノードから前記出力ノードへチャージを提供する前記ポンプ回路と、
を含む、装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、前記ダンプ回路が、
第１の受動電極と第２の受動電極と制御電極とを有する第１のトランジスタであって、前記第１のトランジスタの前記第１の受動電極が前記入力ノードに結合される、前記第１のトランジスタ、
前記入力ノードと前記第１のトランジスタの前記制御電極とに結合される電流リミッタ、
第１の受動電極と第２の受動電極と制御電極とを有する第２のトランジスタであって、前記第１のトランジスタの前記第１の受動電極が前記第１のトランジスタの前記第２の受動電極に結合され、前記第２のトランジスタの前記第２の受動電極が前記出力ノードに結合される、前記第２のトランジスタ、及び、
第１の入力端子と第２の入力端子と出力端子とを有する増幅器であって、前記増幅器の前記第１の入力端子が前記入力ノードに結合され、前記増幅器の前記第２の入力端子が前記ｇａｓｐ電圧を受信し、前記増幅器の前記出力端子が前記第２のトランジスタの前記制御電極に結合される、前記増幅器、
を更に含む、装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置であって、前記第１のトランジスタが、前記第１の受動電極がソースであり、前記第２の受動電極がドレインであり、前記制御電極がゲートであるＰＭＯＳトランジスタである、装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置であって、前記第２のトランジスタが、前記第１の受動電極がドレインであり、前記第２の受動電極がソースであり、前記制御電極がゲートであるＰＭＯＳトランジスタである、装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置であって、前記ポンプ回路が、前記入力ノードに結合される低ドロップアウト（ＬＤＯ）レギュレータ、及び前記ＬＤＯレギュレータと前記出力ノードとの間に結合されるチャージポンプを更に含む、装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置であって、前記ポンプ回路がチャージポンプを更に含む、装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置であって、前記ポンプ回路が昇圧型コンバータを更に含む、装置。
【請求項８】
装置であって、
入力ノード、
前記入力ノードに結合される第１のコンデンサ、
出力ノード、
ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラであって、
そのソースで前記入力ノードに結合される第１のＰＭＯＳトランジスタと、
前記入力ノードと前記第１のＰＭＯＳトランジスタのゲートとに結合される電流リミッタと、
そのドレインで前記第１のＰＭＯＳトランジスタの前記ドレインに及びそのソースで前記出力ノードに結合される第２のＰＭＯＳトランジスタと、
第１の入力端子と第２の入力端子と出力端子とを有する増幅器であって、前記増幅器の前記第１の入力端子が前記入力ノードに結合され、前記増幅器の前記第２の入力端子がｇａｓｐ電圧を受信し、前記増幅器の前記出力端子が前記第２のＰＭＯＳトランジスタのゲートに結合される前記増幅器と、
前記入力ノード及び前記出力ノードに結合されるポンプ回路であって、前記出力ノードの電圧が充電電圧より小さいとき、前記入力ノードから前記出力ノードにチャージを提供する、前記ポンプ回路と、
を含む、前記ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラ、及び
前記出力ノードに結合される第２のコンデンサ、
を含む、装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置であって、前記ポンプ回路が、前記入力ノードに結合されるＬＤＯレギュレータ、及び前記ＬＤＯレギュレータと前記出力ノードの間に結合されるチャージポンプを更に含む、装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置であって、前記ＬＤＯレギュレータが、
そのソースで前記入力ノードに結合される第３のＰＭＯＳトランジスタ、及び、
第１の入力端子と第２の入力端子と出力端子とを有する第２の増幅器であって、前記第２の増幅器の前記第１の入力端子が前記充電電圧を受信し、前記第２の増幅器の前記第２の入力端子が前記出力ノードに結合され、前記第２の増幅器の前記出力端子が前記第３のＰＭＯＳトランジスタのゲートに結合される、前記第２の増幅器、
を更に含む、装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置であって、前記チャージポンプが、
前記第３のＰＭＯＳトランジスタのドレインに結合される第１のダイオード、
前記第１のダイオードと前記出力ノードとの間に結合される第２のダイオード、及び、
前記第１及び第２のダイオードの間のノードに結合され、かつスイッチングノードに結合される第３のコンデンサ、
を更に含む、装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の装置であって、前記装置が、前記第３のコンデンサに結合される前記スイッチングノードを有するバック・コンバータを更に含む、装置。
【請求項１３】
請求項８に記載の装置であって、前記ポンプ回路がブースト・レギュレータを更に含む、装置。
【請求項１４】
請求項８に記載の装置であって、前記ダンプ回路がチャージポンプを更に含む、装置。
【請求項１５】
装置であって、
入力ノード、
前記入力ノードに結合される第１のコンデンサ、
出力ノード、
バック・コンバータであって、
そのドレインで前記入力ノードに及びそのソースでスイッチングノードに結合される第１のＮＭＯＳトランジスタと、
そのドレインで前記スイッチングノードに及びそのソースで接地に結合される第２のＮＭＯＳトランジスタと、
前記第１及び第２のＮＭＯＳトランジスタのゲートに結合されるパルス幅変調器（ＰＷＭ）と、
を有する前記バック・コンバータ、
ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラであって、
そのソースで前記入力ノードに結合される第１のＰＭＯＳトランジスタと、
前記入力ノードと前記第１のＰＭＯＳトランジスタのゲートとに結合される電流リミッタと、
そのドレインで前記第１のＰＭＯＳトランジスタのドレインに及びそのソースで前記出力ノードに結合される第２のＰＭＯＳトランジスタと、
第１の入力端子と第２の入力端子と出力端子とを有する第１の増幅器であって、前記第１の増幅器の前記第１の入力端子が前記入力ノードに結合され、前記第１の増幅器の前記第２の入力端子がｇａｓｐ電圧を受信し、前記第１の増幅器の前記出力端子が前記第２のＰＭＯＳトランジスタのゲートに結合される、前記第１の増幅器と、
そのソースで前記入力ノードに結合され、かつそのソースで前記出力ノードに結合される第３のＰＭＯＳトランジスタと、
第１の入力端子と第２の入力端子と出力端子とを有する第２の増幅器であって、前記第２の増幅器の前記第１の入力端子が前記充電電圧を受信し、前記第２の増幅器の前記第２の入力端子が前記出力ノードに結合され、前記第２の増幅器の前記出力端子が前記第３のＰＭＯＳトランジスタのゲートに結合される、前記第２の増幅器と、
前記第３のＰＭＯＳトランジスタのドレインに結合される第１のダイオードと、
前記第１のダイオードと前記出力ノードとの間に結合される第２のダイオードと、
前記第１及び第２のダイオードの間のノードに結合され、かつスイッチングノードに結合される第２のコンデンサと、
を含む前記ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラ、及び、
前記出力ノードに結合される第３のコンデンサ、
を含む、装置。
【請求項１】
装置であって、
入力ノード、
前記入力ノードに結合される内部コンデンサ、
出力ノード、及び、
ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラを含み、前記ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラが、
前記入力ノード及び前記出力ノードに結合されるダンプ回路であって、前記出力ノードの電圧がプリチャージ電圧より小さいとき、スタートアップ時に前記入力ノードから前記出力ノードへチャージを提供し、前記入力ノードの電圧がｇａｓｐ電圧を下回るとき、前記出力ノードから前記入力ノードへチャージを提供する、前記ダンプ回路と、
前記入力ノード及び前記出力ノードに結合されるポンプ回路であって、前記出力ノードの電圧が充電電圧より小さいとき、前記入力ノードから前記出力ノードへチャージを提供する前記ポンプ回路と、
を含む、装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、前記ダンプ回路が、
第１の受動電極と第２の受動電極と制御電極とを有する第１のトランジスタであって、前記第１のトランジスタの前記第１の受動電極が前記入力ノードに結合される、前記第１のトランジスタ、
前記入力ノードと前記第１のトランジスタの前記制御電極とに結合される電流リミッタ、
第１の受動電極と第２の受動電極と制御電極とを有する第２のトランジスタであって、前記第１のトランジスタの前記第１の受動電極が前記第１のトランジスタの前記第２の受動電極に結合され、前記第２のトランジスタの前記第２の受動電極が前記出力ノードに結合される、前記第２のトランジスタ、及び、
第１の入力端子と第２の入力端子と出力端子とを有する増幅器であって、前記増幅器の前記第１の入力端子が前記入力ノードに結合され、前記増幅器の前記第２の入力端子が前記ｇａｓｐ電圧を受信し、前記増幅器の前記出力端子が前記第２のトランジスタの前記制御電極に結合される、前記増幅器、
を更に含む、装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置であって、前記第１のトランジスタが、前記第１の受動電極がソースであり、前記第２の受動電極がドレインであり、前記制御電極がゲートであるＰＭＯＳトランジスタである、装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置であって、前記第２のトランジスタが、前記第１の受動電極がドレインであり、前記第２の受動電極がソースであり、前記制御電極がゲートであるＰＭＯＳトランジスタである、装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置であって、前記ポンプ回路が、前記入力ノードに結合される低ドロップアウト（ＬＤＯ）レギュレータ、及び前記ＬＤＯレギュレータと前記出力ノードとの間に結合されるチャージポンプを更に含む、装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置であって、前記ポンプ回路がチャージポンプを更に含む、装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置であって、前記ポンプ回路が昇圧型コンバータを更に含む、装置。
【請求項８】
装置であって、
入力ノード、
前記入力ノードに結合される第１のコンデンサ、
出力ノード、
ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラであって、
そのソースで前記入力ノードに結合される第１のＰＭＯＳトランジスタと、
前記入力ノードと前記第１のＰＭＯＳトランジスタのゲートとに結合される電流リミッタと、
そのドレインで前記第１のＰＭＯＳトランジスタの前記ドレインに及びそのソースで前記出力ノードに結合される第２のＰＭＯＳトランジスタと、
第１の入力端子と第２の入力端子と出力端子とを有する増幅器であって、前記増幅器の前記第１の入力端子が前記入力ノードに結合され、前記増幅器の前記第２の入力端子がｇａｓｐ電圧を受信し、前記増幅器の前記出力端子が前記第２のＰＭＯＳトランジスタのゲートに結合される前記増幅器と、
前記入力ノード及び前記出力ノードに結合されるポンプ回路であって、前記出力ノードの電圧が充電電圧より小さいとき、前記入力ノードから前記出力ノードにチャージを提供する、前記ポンプ回路と、
を含む、前記ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラ、及び
前記出力ノードに結合される第２のコンデンサ、
を含む、装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置であって、前記ポンプ回路が、前記入力ノードに結合されるＬＤＯレギュレータ、及び前記ＬＤＯレギュレータと前記出力ノードの間に結合されるチャージポンプを更に含む、装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置であって、前記ＬＤＯレギュレータが、
そのソースで前記入力ノードに結合される第３のＰＭＯＳトランジスタ、及び、
第１の入力端子と第２の入力端子と出力端子とを有する第２の増幅器であって、前記第２の増幅器の前記第１の入力端子が前記充電電圧を受信し、前記第２の増幅器の前記第２の入力端子が前記出力ノードに結合され、前記第２の増幅器の前記出力端子が前記第３のＰＭＯＳトランジスタのゲートに結合される、前記第２の増幅器、
を更に含む、装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置であって、前記チャージポンプが、
前記第３のＰＭＯＳトランジスタのドレインに結合される第１のダイオード、
前記第１のダイオードと前記出力ノードとの間に結合される第２のダイオード、及び、
前記第１及び第２のダイオードの間のノードに結合され、かつスイッチングノードに結合される第３のコンデンサ、
を更に含む、装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の装置であって、前記装置が、前記第３のコンデンサに結合される前記スイッチングノードを有するバック・コンバータを更に含む、装置。
【請求項１３】
請求項８に記載の装置であって、前記ポンプ回路がブースト・レギュレータを更に含む、装置。
【請求項１４】
請求項８に記載の装置であって、前記ダンプ回路がチャージポンプを更に含む、装置。
【請求項１５】
装置であって、
入力ノード、
前記入力ノードに結合される第１のコンデンサ、
出力ノード、
バック・コンバータであって、
そのドレインで前記入力ノードに及びそのソースでスイッチングノードに結合される第１のＮＭＯＳトランジスタと、
そのドレインで前記スイッチングノードに及びそのソースで接地に結合される第２のＮＭＯＳトランジスタと、
前記第１及び第２のＮＭＯＳトランジスタのゲートに結合されるパルス幅変調器（ＰＷＭ）と、
を有する前記バック・コンバータ、
ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラであって、
そのソースで前記入力ノードに結合される第１のＰＭＯＳトランジスタと、
前記入力ノードと前記第１のＰＭＯＳトランジスタのゲートとに結合される電流リミッタと、
そのドレインで前記第１のＰＭＯＳトランジスタのドレインに及びそのソースで前記出力ノードに結合される第２のＰＭＯＳトランジスタと、
第１の入力端子と第２の入力端子と出力端子とを有する第１の増幅器であって、前記第１の増幅器の前記第１の入力端子が前記入力ノードに結合され、前記第１の増幅器の前記第２の入力端子がｇａｓｐ電圧を受信し、前記第１の増幅器の前記出力端子が前記第２のＰＭＯＳトランジスタのゲートに結合される、前記第１の増幅器と、
そのソースで前記入力ノードに結合され、かつそのソースで前記出力ノードに結合される第３のＰＭＯＳトランジスタと、
第１の入力端子と第２の入力端子と出力端子とを有する第２の増幅器であって、前記第２の増幅器の前記第１の入力端子が前記充電電圧を受信し、前記第２の増幅器の前記第２の入力端子が前記出力ノードに結合され、前記第２の増幅器の前記出力端子が前記第３のＰＭＯＳトランジスタのゲートに結合される、前記第２の増幅器と、
前記第３のＰＭＯＳトランジスタのドレインに結合される第１のダイオードと、
前記第１のダイオードと前記出力ノードとの間に結合される第２のダイオードと、
前記第１及び第２のダイオードの間のノードに結合され、かつスイッチングノードに結合される第２のコンデンサと、
を含む前記ｄｙｉｎｇ ｇａｓｐ充電コントローラ、及び、
前記出力ノードに結合される第３のコンデンサ、
を含む、装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公表番号】特表２０１３−５１１２５３（Ｐ２０１３−５１１２５３Ａ）
【公表日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５３８８７５（Ｐ２０１２−５３８８７５）
【出願日】平成２２年１１月９日（２０１０．１１．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５５８９５
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０５９９３０
【国際公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【出願人】（３９００２０２４８）日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 (219)
【出願人】（５０７１０７２９１）テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド (50)
【上記１名の代理人】
【識別番号】１０００９８４９７
【弁理士】
【氏名又は名称】片寄 恭三
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月９日（２０１０．１１．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５５８９５
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０５９９３０
【国際公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【出願人】（３９００２０２４８）日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 (219)
【出願人】（５０７１０７２９１）テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド (50)
【上記１名の代理人】
【識別番号】１０００９８４９７
【弁理士】
【氏名又は名称】片寄 恭三
【Ｆターム（参考）】
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