專利名稱：用于使用旁路電容器實(shí)現(xiàn)壓擺率控制的方法和裝置的制作方法
用于使用旁路電容器實(shí)現(xiàn)壓擺率控制的方法和裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明總體涉及這樣的電路在該電路中，電容性元件被充電。更具體地，本發(fā)明 涉及在加電狀態(tài)(power-up condition)期間電容性電路的充電。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)可以用于多種目的和應(yīng)用。電力轉(zhuǎn)換器(powerconverter)通常是耦合 到電能源的電路，該電能源將電壓施加至該電力轉(zhuǎn)換器的輸入端之間。電路常常要求這 樣的初始化時(shí)段，在該初始化時(shí)段中，在將輸入電壓初始地施加到輸入端之間后，電力源 (powersource)(例如，電容器)能夠使該電路加電。對(duì)電路設(shè)計(jì)者的一個(gè)挑戰(zhàn)是，在各種 各樣的輸入電壓狀況下以相同的方式逐漸地驅(qū)動(dòng)該電力源——有時(shí)是供電電容器(supply capacitor) 0例如在沒(méi)有能力控制供電電容器——其在加電時(shí)向電路的其余部分供應(yīng)電 力——的充電的情況下，一些電路可能會(huì)經(jīng)受紊亂情況(race condition)或其它類似類型 的問(wèn)題，其時(shí)電路元件可能會(huì)出現(xiàn)未知的或不想要的結(jié)果。另外，如果瞬時(shí)輸入電壓太高， 可能會(huì)出現(xiàn)過(guò)沖狀況(overshootcondition)，在此情況下，由于該供電電容器的快速充電 和該電路的緩慢響應(yīng)時(shí)間，該供電電容器被過(guò)充電。這可導(dǎo)致其它電路元件被暴露于可能 超出其額定電壓的高壓下。


參照下列附圖描述本發(fā)明的非限制性的、非窮舉性的實(shí)施方案，在附圖中，所有各 個(gè)視圖中的相同參考符號(hào)指代相同部件，除非另有說(shuō)明。
圖1是一般地示出了這樣的示例性電路的框圖在該電路中，加電期間被充電的 電容電路兩端的電壓的壓擺率(slew rate)根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)進(jìn)行設(shè)置。
圖2是一般地示出了這樣的示例性電路的示意圖在該電路中，加電期間被充電 的電容電路兩端的電壓的壓擺率根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)使用該電容的一部分進(jìn)行設(shè)置。
圖3示出了與圖2的示例性電路相關(guān)聯(lián)的波形，在該電路中，加電期間被充電的電 容上的電壓的壓擺率根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)使用該電容的一部分進(jìn)行控制。
具體實(shí)施方式
描述了用于實(shí)現(xiàn)對(duì)電容器元件的壓擺率控制的方法和裝置。在下面的描述中，闡 釋了眾多具體細(xì)節(jié)，以提供對(duì)本發(fā)明的徹底理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明顯的 是，實(shí)施本發(fā)明并不必須采用這些具體細(xì)節(jié)。在其他情況下，未詳細(xì)描述眾所周知的材料或 方法，以避免模糊本發(fā)明。
在該說(shuō)明書全文中提到“一個(gè)實(shí)施方案”、“一實(shí)施方案”、“一個(gè)實(shí)施例”或“一實(shí)施 例”意味著關(guān)于該實(shí)施方案或?qū)嵤├枋龅奶囟ㄌ卣?、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本發(fā)明的至少 一個(gè)實(shí)施方案中。因而，在該說(shuō)明書全文中不同位置出現(xiàn)的用語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施方案中”、“在 一實(shí)施方案中”、“一個(gè)實(shí)施例”或“一實(shí)施例”未必全都指同一實(shí)施方案或?qū)嵤├４送猓?該特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案或?qū)嵤├幸匀魏魏线m的組合和/或 子組合進(jìn)行組合。特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以被包括在提供所述功能性的集成電路、電子電 路、組合邏輯電路或其他合適部件中。另外，應(yīng)意識(shí)到，隨此提供的附圖是出于向本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員進(jìn)行解釋的目的，且附圖未必按比例繪制。
如將討論的，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的示例性壓擺率控制電路在高阻抗集成電路中使 用集成供電電容器的電容的一部分設(shè)置加電模式期間該供電電容器兩端的電壓的壓擺率。 對(duì)該壓擺率的控制允許該高阻抗集成電路的所有內(nèi)部節(jié)點(diǎn)以受控方式加電，這有助于避免 紊亂情況。
在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的壓擺率控制電路可以用作這樣的集成電路 的一部分該集成電路直接連接到例如85 Vac到沈5￥皿的交流線電壓，并在交流電力被施 加時(shí)將立即被暴露于高壓下。在一個(gè)實(shí)施例中，該壓擺率控制電路可以慮及直流電壓，在開 啟(turnon)之時(shí)該直流電壓可能存在于該交流線上，因此當(dāng)開始加電時(shí)在給定時(shí)刻的該 直流電壓可以為0至375伏特之間的任何值。
進(jìn)行說(shuō)明，圖1是一般地示出示例性集成電路100的框圖，在集成電路100中，根 據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，被充電的電容電路兩端的電壓的壓擺率通過(guò)控制電容電路105的電容的 一部分上的電壓的變化率來(lái)設(shè)置。如在所描繪的實(shí)施例中所示，集成電路100包括調(diào)節(jié)器 電路103，該調(diào)節(jié)器電路被耦合以在電路100的正常運(yùn)行模式期間調(diào)節(jié)電容電路105兩端的 供應(yīng)電壓(supply voltage)Vsupra。在該實(shí)施例中，調(diào)節(jié)器電路103被耦合以接收輸入電壓 Vin，該輸入電壓在一個(gè)實(shí)施例中是經(jīng)整流的直流線電壓。在運(yùn)行期間，調(diào)節(jié)器電路103被耦 合以為電容電路105的第一節(jié)點(diǎn)A和第二節(jié)點(diǎn)B之間的電容CsumY充電。如所示的，壓擺率 控制電路107也被耦合到調(diào)節(jié)器電路103和電容電路105。在運(yùn)行期間，壓擺率控制電路 107被耦合以在電路100的加電模式期間設(shè)置電容電路105的第一和第二節(jié)點(diǎn)之間的供應(yīng) 電壓壓擺率(隨著時(shí)間變化而發(fā)生的電壓變化)。在加電模式中，壓擺率控制電路 107從電容電路105接收壓擺率控制電流Ise具體而言，壓擺率控制電路107限制壓擺率控 制電流Isc，以控制電容電路105兩端的壓擺率。
如將在下面更詳細(xì)討論的，壓擺率控制電路107的一個(gè)實(shí)施例僅在電路100的加 電模式期間設(shè)置第一節(jié)點(diǎn)A和第二節(jié)點(diǎn)B之間的電容電路105兩端的供應(yīng)電壓Vsupra的壓 擺率。該壓擺率是電容電路105兩端的電壓的變化率。根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，通過(guò)壓擺率控 制電路107設(shè)置壓擺率，有助于確保集成電路100上的電路的其余部分將無(wú)任何紊亂情況 地以受控方式啟動(dòng)。在加電模式完成之后，調(diào)節(jié)器電路103僅在電路100的正常運(yùn)行模式 期間調(diào)節(jié)該供應(yīng)電壓VsumY。如在所描繪的實(shí)施例中所示，加電信號(hào)PU 111被耦合以由壓 擺率控制電路107接收，以指示電路100的加電模式。
在一個(gè)實(shí)施例中，在正常運(yùn)行模式期間由調(diào)節(jié)器電路103調(diào)節(jié)的供應(yīng)電壓VsumY 被耦合以為包括在集成電路100中的其他電路供電。如圖1所示，集成電路100中的其他電 路可以包括例如控制器電路109，該控制器電路被耦合到供應(yīng)電壓VsumY以接收運(yùn)行電力。 應(yīng)意識(shí)到，為解釋的目的而在圖1中示出了控制器電路109，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，在正常運(yùn) 行模式期間由Vsupra供電的其他類型的電路可以被包括在集成電路100中。
圖2是一般地示出示例性電路200的示意圖，在該電路中，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，被 充電的電容電路205兩端的電壓Vsupra的壓擺率在加電模式期間使用電容電路205中的電容的一部分進(jìn)行控制。在一個(gè)實(shí)施例中，調(diào)節(jié)器203、電容電路205和壓擺率控制器207均 分別是圖1的根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的集成電路100的調(diào)節(jié)器103、電容電路105和壓擺率控 制器107的示例性實(shí)現(xiàn)。如在所描繪的實(shí)施例中所示，電路200包括調(diào)節(jié)器電路203，該調(diào) 節(jié)器電路被耦合以在正常運(yùn)行期間調(diào)節(jié)電容電路205兩端的供應(yīng)電壓VsumY。在運(yùn)行期間， 調(diào)節(jié)器電路203被耦合，以用供應(yīng)電流Is為第一節(jié)點(diǎn)213和第二節(jié)點(diǎn)236之間的電容電路 205充電。如所示，壓擺率控制電路207被耦合到調(diào)節(jié)器電路203和電容電路205。
在一個(gè)實(shí)施例中，集成電路200可以被包括在低功率集成電路中，且壓擺率控制 電路207用來(lái)控制供應(yīng)電壓——在所示出的實(shí)施例中是Vsupra——的壓擺率(dv/dt)，直到 該供應(yīng)電壓達(dá)到調(diào)節(jié)閾值VKEF。在運(yùn)行期間，壓擺率控制電路207被耦合以在電路200的加 電模式期間設(shè)置第一和第二節(jié)點(diǎn)213和236之間的供應(yīng)電壓Vsupra的壓擺率。
如圖2所示，電容電路205包括第一電氣元件，該第一電氣元件耦合到第二電氣元 件。在所描繪的實(shí)施例中，該第一和第二電氣元件被示為電容器Cf耦合到電容器Cs。。電容 器Cf具有第一電容，電容器Cs。具有第二電容。在一個(gè)實(shí)施例中，在加電模式期間電容電路 205的電容等于電容器Cf的電容。然而，在正常運(yùn)行模式期間電容電路205的電容等于電 容器Cf的電容和電容器Csc的電容之和。因而，在正常運(yùn)行模式期間電容電路205的總體 電容大于電容電路205在加電模式期間的總體電容。
在一個(gè)實(shí)施例中，電容器Cf和Csc都被集成在含有電路200的集成電路的硅上，且 被選擇以縮減電容電路205的面積而同時(shí)在正常運(yùn)行模式期間維持供應(yīng)電壓Vsupra的低脈 動(dòng)(ripple)(例如，峰-峰，0. 5伏特)。在一個(gè)實(shí)施例中，電容電路205的總體電容是約 200pF，其中電容器Cf是125pF，電容器Cse是75pF。在一個(gè)實(shí)施例中，含有電路200的整個(gè) 集成電路的電流消耗在15uA到20uA的范圍內(nèi)。
如在所描繪的實(shí)施例中所示，壓擺率控制電路207包括被耦合到電容電路205的 開關(guān)T3和電阻器I se。當(dāng)供應(yīng)電壓VsumY小于調(diào)節(jié)電壓時(shí)，開關(guān)T3在加電模式期間由壓擺 率控制電路207關(guān)斷；當(dāng)供應(yīng)電壓超過(guò)調(diào)節(jié)電壓時(shí)，開關(guān)T3由壓擺率控制電路207接通。 根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，在運(yùn)行中，開關(guān)T3在正常運(yùn)行模式期間持續(xù)保持接通。結(jié)果，壓擺率控 制電路207被耦合，以在加電模式期間利用來(lái)自電容電路205的電容的一部分。具體而言， 由于開關(guān)T 3被關(guān)斷，利用或借用的來(lái)自容電路205的這部分電容是電容器(；。的電容。如 所示，當(dāng)開關(guān)T3關(guān)斷時(shí)——意味著T3不能傳導(dǎo)電流，電容器Cs。的第一節(jié)點(diǎn)——其實(shí)質(zhì)上 通過(guò)開關(guān)T3耦合到節(jié)點(diǎn)236——現(xiàn)在實(shí)質(zhì)上通過(guò)電阻器耦合到節(jié)點(diǎn)236。然而，壓擺率 控制電路207在正常運(yùn)行模式期間停止利用來(lái)自電容電路205的這部分電容。具體而言， 響應(yīng)于第一和第二節(jié)點(diǎn)213和236之間的電容電路205兩端的供應(yīng)電壓Vsupra達(dá)到調(diào)節(jié)閾 電壓，壓擺率控制電路207停止利用或借用來(lái)自電容電路205的電容器Csc。在一個(gè)實(shí)施例 中，該調(diào)節(jié)閾電壓是約5. 6伏特的預(yù)定電壓。因而，在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，壓 擺率控制電路207根據(jù)供應(yīng)電壓Vsupra切換開關(guān)T3。
如圖2所示，壓擺率控制電路207還包括鎖存器(latch) 237，該鎖存器被耦合以接 收加電信號(hào)PU 211。在一個(gè)實(shí)施例中，鎖存器237是置位一復(fù)位(set-reset) SR鎖存器，且 鎖存器237通過(guò)反相器(inverter) 241響應(yīng)于PU信號(hào)而被置位，如所示。在該實(shí)施例中， 在供應(yīng)電壓Vsupra在加電時(shí)攀升(ramp-up)期間，PU信號(hào)將通過(guò)反相器241開始“低”置位 鎖存器237，這迫使開關(guān)T3保持關(guān)斷。當(dāng)開關(guān)T3關(guān)斷時(shí)，電容器Csc被壓擺率控制電路207利用，并且實(shí)際上被從電容電路205借用。
如在所描繪的實(shí)施例中所示，當(dāng)開關(guān)T 3關(guān)斷時(shí)，電容器Cs。和電阻器Rsc串聯(lián)，使 得供應(yīng)電流Is的一部分一其為壓擺率控制電流Isc—流過(guò)電容器Csc和電阻器I se。在 一個(gè)實(shí)施例中，電阻器具有約750千歐的電阻，電容器Csc具有約75pF的電容。如在所 描繪的實(shí)施例中所示，雙極型晶體管Ql和Q2的基極端被耦合到電阻器I sc。因而，在電阻器 Rsc和雙極型晶體管Ql和Q2傳導(dǎo)電流時(shí)，電阻器兩端的壓降被限制到雙極型晶體管Ql 和Q2的Vbe基極-發(fā)射極壓降，該Vbe基極-發(fā)射極壓降等于二極管壓降或約0. 7伏特。因 而，通過(guò)選擇電阻器的電阻，通過(guò)電阻器的電流根據(jù)歐姆法則來(lái)設(shè)置，該電流在該實(shí) 施例中是約0. 7伏特除以電阻器的電阻。根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，通過(guò)設(shè)置通過(guò)電阻器 和電容器Csc的壓擺率控制電流Isc，設(shè)置在加電模式期間為電容電路205充電的壓擺率。
由于節(jié)點(diǎn)255處的電壓由雙極結(jié)型晶體管(BJT)Q2的基極-發(fā)射極壓降設(shè)置，所 以充電電流Isc可以通過(guò)設(shè)置電阻器Rsc的值來(lái)設(shè)置。由于電容器Csc受以下方程式控制dv _ Jsc
其中dv/dt是壓擺率或電容電路205兩端的電壓上升的速率，Isc是為電容器Csc 充電的壓擺率控制電流，而Cs。是電容器Cs。的電容值。如所示，限制和/或降低dv/dt的一 個(gè)變量是為電容器Cse充電的壓擺率控制電流Ise。在一個(gè)實(shí)施例中，電容器Cse和電阻 被壓擺率控制電路207利用，以在加電模式期間產(chǎn)生電容電路205兩端的供應(yīng)電壓Vsupra的 壓擺率受限制的攀升。
下面的對(duì)圖2所示實(shí)施例的描述適用于當(dāng)輸入電壓端子270相比于輸入電壓端子 260更正時(shí)，如端子270和260處的極性符號(hào)所指示。當(dāng)輸入電壓具有相反的極性使得端子 260相比于輸入電壓端子270更正時(shí)，在下面的描述中用電流源229A代替電流源229，用電 阻器R 3A代替電阻器R3，用開關(guān)TlA代替開關(guān)Tl，用開關(guān)T2A代替開關(guān)T2，用供應(yīng)電流Isa 代替供應(yīng)電流Is。
在所示的實(shí)施例中，調(diào)節(jié)器電路203包括開關(guān)Tl，開關(guān)Tl被耦合以接通和關(guān)斷從 而提供來(lái)自電流源229的供應(yīng)電流Is，電流源2 如所示被耦合到輸入電壓Vin。在一個(gè)實(shí) 施例中，Vin在加電模式期間可以是瞬時(shí)直流電壓，電流源2 提供約0. 2mA至0. 5mA的供 應(yīng)電流Is。在一個(gè)實(shí)施例中，電流源2 可以響應(yīng)于輸入電壓Vin而改變。當(dāng)開關(guān)Tl被接 通時(shí)，來(lái)自電流源229的供應(yīng)電流Is被耦合，以通過(guò)節(jié)點(diǎn)213被電容電路205接收并被壓 擺率控制電路207控制，如所示。當(dāng)電路200在加電模式期間初始被開啟時(shí)，開關(guān)Tl在加 電模式期間被接通，這使得來(lái)自電流源2 的供應(yīng)電流Is開始為電容電路205充電以使供 應(yīng)電壓Vsupra攀升。
在一個(gè)實(shí)施例中，調(diào)節(jié)器電路203還包括比較器225，比較器225被耦合以接收電 壓Vx——其代表經(jīng)過(guò)由電阻器Rl和R2形成的電阻分壓器的供應(yīng)電壓VsumY。如在所描繪的 實(shí)施例中所示，比較器225被耦合以將所接收的電壓——其代表供應(yīng)電壓VsumY——與參考 電壓Vkk比較。在該實(shí)施例中，參考電壓Vkk對(duì)應(yīng)于等于調(diào)節(jié)閾電壓Vkef的供應(yīng)電壓VsumY， 諸如約5. 6伏特。
當(dāng)電路200初始被加電時(shí)，比較器225檢測(cè)到供應(yīng)電壓Vsupra小于調(diào)節(jié)閾電壓，這 導(dǎo)致比較器225致使開關(guān)T2關(guān)斷。當(dāng)開關(guān)T2關(guān)斷時(shí)，開關(guān)Tl的柵極(gate)通過(guò)電阻器R3被拉高以開啟開關(guān)Tl。當(dāng)開關(guān)Tl接通時(shí)，來(lái)自電流源229的供應(yīng)電流Is通過(guò)節(jié)點(diǎn)213 為電容電路205充電，如所示。另外，為了控制電容電路205兩端的壓擺率，晶體管Ql和Q2 將來(lái)自電流源229的過(guò)剩電流(excess current)分流到地236。換言之，來(lái)自電流源2 的未被用來(lái)為電容器Csc充電的過(guò)剩電流通過(guò)晶體管Ql和Q2被引導(dǎo)到地236。
當(dāng)比較器225檢測(cè)到供應(yīng)電壓VsumY已經(jīng)達(dá)到調(diào)節(jié)閾電壓時(shí)，比較器225被耦合以 開啟開關(guān)T2。當(dāng)開關(guān)T2接通時(shí)，開關(guān)Tl的柵極被拉低，這將開關(guān)Tl斷開。當(dāng)開關(guān)Tl關(guān)斷 時(shí)，來(lái)自電流源229的供應(yīng)電流Is不再在節(jié)點(diǎn)213處被電容電路205接收。以此方式，調(diào) 節(jié)器電路203在正常運(yùn)行模式期間提供對(duì)供應(yīng)電壓Vsupra的調(diào)節(jié)。
在圖2所示的實(shí)施例中，壓擺率控制電路包括由晶體管T4和T5形成的電流鏡。 雙極型晶體管Ql被耦合到晶體管T5。如在該實(shí)施例中所示，雙極型晶體管Q2與晶體管T5 和Ql并聯(lián)耦合，其中雙極型晶體管Ql和Q2的基極耦合到電阻器I sc，如前文所述。在該實(shí) 施例中，電流比較器259由電流源257耦合到晶體管T4而形成。
如上文所述，當(dāng)供應(yīng)電壓VsumY已經(jīng)達(dá)到調(diào)節(jié)閾電壓Vkef時(shí)，開關(guān)Tl被關(guān)斷，使得 來(lái)自電流源229的充電電流不再在節(jié)點(diǎn)213處被接收。結(jié)果，雙極型晶體管Ql和Q2停止 傳導(dǎo)電流。此時(shí)，電流比較器259的電流比較器輸出信號(hào)CC238繼而將變低，這指示壓擺率 控制電路207不再能起作用。鎖存器237繼而通過(guò)反相器239被該低的電流比較器輸出信 號(hào)CC238復(fù)位，這允許晶體管T 3被接通。當(dāng)晶體管T3接通時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，壓擺率 控制電路207停止利用或借用電容器Csc，因此電容器Csc的電容被返還給電容電路205。在 晶體管T3接通且壓擺率控制電路207不起作用的情況下，電容電路205的總體電容是電容 器Cf和電容器Csc之和。此外，隨著晶體管T3接通，集成電路200從加電模式運(yùn)行切換到 正常模式，在正常模式中供應(yīng)電壓Vsupra于是被調(diào)節(jié)。
應(yīng)意識(shí)到，通過(guò)既將電容電路205的電容用作旁路電容器以在電路200的正常運(yùn) 行模式期間提供供應(yīng)電壓Vsupra又將其用于控制加電模式期間電容電路205兩端的供應(yīng)電 壓VsumY的壓擺率，與針對(duì)電容電路205和壓擺率控制電路207使用獨(dú)立電容的方案相比， 實(shí)現(xiàn)電容電路205和壓擺率控制電路207的電路200在集成電路中的總體硅面積量減小 了。
圖3示出了與這樣的示例性電路相關(guān)聯(lián)的波形在該電路中，被充電的電容電路 的壓擺率根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)使用壓擺率控制電路進(jìn)行設(shè)置。
在時(shí)刻、，假定該電路正以加電模式361開始加電，因?yàn)楣?yīng)電壓VsumY沒(méi)有任何 電力來(lái)運(yùn)行電路200中的電路。此時(shí)，大致零伏特開始上升，且加電信號(hào)PU211被 默認(rèn)設(shè)置——這指示加電模式。當(dāng)供應(yīng)電壓VsumY在時(shí)刻、達(dá)到第一電壓閾Vthi時(shí)，電路 200中的電路(例如，晶體管)具有足夠的電壓來(lái)運(yùn)行。如所示，供應(yīng)電壓Vsupra不受控制， 且不受控制地增加，直到電路200中的電路在時(shí)刻、已經(jīng)被供電以運(yùn)行。在一個(gè)實(shí)施例中， 電壓閾Vthi可以為大約0. 8伏特。當(dāng)供應(yīng)電壓Vsuppw在時(shí)刻t2達(dá)到加電電壓閾Vpu時(shí)，加電 信號(hào)PU 211變?yōu)楦咭宰寛D2中的鎖存器237處在“置位”狀態(tài)，這保持開關(guān)T3處于關(guān)斷。 當(dāng)供應(yīng)電壓Vsupra在調(diào)節(jié)閾電壓Vkef以下時(shí)，比較器225保持開關(guān)T2處于關(guān)斷而開關(guān)Tl處 于接通，這允許電流源229以受控方式為電容電路205充電。此時(shí)，供應(yīng)電壓Vsupra的壓擺 率如上文關(guān)于圖2所述地受控。在一個(gè)實(shí)施例中，供應(yīng)電壓VsumY的壓擺率從時(shí)刻、到時(shí) 刻t3受控。通過(guò)壓擺率控制電路207傳導(dǎo)的壓擺率控制電流Isc由電流比較器259檢測(cè)，電流比較器259從時(shí)刻tQ到時(shí)刻t3輸出高的電流比較器輸出信號(hào)CC238，如所示。
隨著供應(yīng)電壓Vsupra繼續(xù)上沖(charge)，但在供應(yīng)電壓Vsuppw達(dá)到調(diào)節(jié)閾電壓Vkef 之前，加電信號(hào)PU 211在時(shí)刻t2變高，這允許當(dāng)Vsuppw在時(shí)刻t3達(dá)到調(diào)節(jié)閾電壓Vkef時(shí)鎖 存器237最終被復(fù)位。在一個(gè)實(shí)施例中，在VsumY已經(jīng)升到為例如5. 6伏特的調(diào)節(jié)閾電壓 Veef的大約三分之一之后，加電信號(hào)PU 211變高，這指示Vsupra已經(jīng)升到足以使所有電路都 處于工作狀態(tài)(active state)。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)加電信號(hào)PU 211被設(shè)置為高時(shí)，鎖存 器237將準(zhǔn)備好接收來(lái)自信號(hào)CC 238的復(fù)位請(qǐng)求。開關(guān)T3保持關(guān)斷，以保持該供應(yīng)電壓 的壓擺率受控，如上文關(guān)于圖2討論的。
在時(shí)刻t3，供應(yīng)電壓Vsupra已經(jīng)升到調(diào)節(jié)閾電壓Vkef，如所示。此時(shí)，加電模式361 完成，正常運(yùn)行模式363開始。由于供應(yīng)電壓VsumY現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到調(diào)節(jié)閾電壓Vkef，所以比 較器225在時(shí)刻、致使開關(guān)T2接通而開關(guān)Tl關(guān)斷，如所示。隨著開關(guān)Tl因Vsupra達(dá)到調(diào) 節(jié)閾電壓Vkef而關(guān)斷，電流比較器輸出信號(hào)CC238在時(shí)刻t3變低，如所示。隨著電流比較器 輸出信號(hào)CC238變低，鎖存器237被復(fù)位，這導(dǎo)致開關(guān)T3345在時(shí)刻t3被接通，如所示。結(jié) 果，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，電容電路205的電容器Csc現(xiàn)在連接到地，而電容器Csc的電容現(xiàn)在 不再被壓擺率控制電路207利用。
在時(shí)刻t3和t4之間，圖3示出了在調(diào)節(jié)器電路203中開關(guān)Tl和T2被接通和關(guān) 斷，以調(diào)節(jié)供應(yīng)電壓Vsupra使其處于調(diào)節(jié)閾電壓VKEF。特別地，時(shí)間tx是該電容器電路的充 電時(shí)間，時(shí)間tY是該電容器電路的放電時(shí)間。
以上對(duì)所示出的本發(fā)明的實(shí)施例的描述，包括在說(shuō)明書摘要中描述的，并不旨在 是窮舉的或限制所公開的精確形式。盡管為了說(shuō)明的目的在此描述了本發(fā)明的特定實(shí)施方 案和實(shí)施例，但在不偏離本發(fā)明的更寬泛精神和范圍的前提下各種等同修改是可能的。事 實(shí)上，應(yīng)意識(shí)到，特定電壓、電流、頻率、電力范圍值、時(shí)間等等是為了解釋的目的而提供的， 根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，在其他實(shí)施方案和實(shí)施例中也可以采用其他值。
根據(jù)上文的詳細(xì)描述，可以對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做出這些修改。以下權(quán)利要求中使 用的術(shù)語(yǔ)不應(yīng)被解釋為將本發(fā)明限制到說(shuō)明書和權(quán)利要求中公開的特定實(shí)施方案。相反， 所述范圍應(yīng)完全由以下權(quán)利要求確定，以下權(quán)利要求應(yīng)根據(jù)權(quán)利要求解釋的既定原則進(jìn)行 解釋。因此，本說(shuō)明書和附圖應(yīng)被視為說(shuō)明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種電路，包括調(diào)節(jié)器電路，其在該電路的正常運(yùn)行模式期間調(diào)節(jié)供應(yīng)電壓；電容電路，其耦合到該調(diào)節(jié)器電路，該調(diào)節(jié)器電路被耦合以用充電電流為該電容電路 的第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間的電容充電；以及壓擺率控制電路，其耦合到該調(diào)節(jié)器電路和該電容電路，該壓擺率控制電路在該電路 的加電模式期間設(shè)置該第一和第二節(jié)點(diǎn)之間的電壓的壓擺率。
2.權(quán)利要求1的電路，其中該電容電路包括具有第一電容的第一電氣元件，該第一電 氣元件耦合到具有第二電容的第二電氣元件。
3.權(quán)利要求2的電路，其中在該加電模式期間該電容電路的電容等于該第一電容，并 且其中在該正常運(yùn)行模式期間該電容電路的電容等于該第一電容和該第二電容之和。
4.權(quán)利要求1的電路，其中該調(diào)節(jié)器電路僅在該正常運(yùn)行模式期間調(diào)節(jié)該供應(yīng)電壓。
5.權(quán)利要求1的電路，其中該壓擺率控制電路僅在該加電模式期間設(shè)置該第一和第二 節(jié)點(diǎn)之間的電壓的壓擺率。
6.權(quán)利要求1的電路，其中該壓擺率是該第一和第二節(jié)點(diǎn)之間的電壓的變化率。
7.權(quán)利要求2的電路，其中該第一電氣元件包括具有第一電容的第一電容器，并且該 第二電氣元件包括具有第二電容的第二電容器。
8.權(quán)利要求2的電路，其中該壓擺率控制電路包括耦合到該電容電路的開關(guān)和電阻 器，其中該壓擺率控制電路被耦合以根據(jù)該第一和第二節(jié)點(diǎn)之間的電壓來(lái)切換該開關(guān)。
9.權(quán)利要求8的電路，其中在該正常運(yùn)行模式期間該電容電路的電容大于該電容電路 在該加電模式期間的電容。
10.權(quán)利要求1的電路，其中該壓擺率控制電路包括鎖存器，該鎖存器被耦合以在該電 路從加電模式變化到正常運(yùn)行模式時(shí)切換開關(guān)。
11.權(quán)利要求1的電路，其中該壓擺率控制電路被耦合以在該加電模式期間利用來(lái)自 該電容電路的電容的一部分。
12.權(quán)利要求11的電路，其中，響應(yīng)于該第一和第二節(jié)點(diǎn)之間的電壓達(dá)到調(diào)節(jié)閾電壓， 該壓擺率控制電路停止利用來(lái)自該電容電路的這部分電容。
13.權(quán)利要求1的電路，其中加電信號(hào)被耦合以由該壓擺率控制電路接收。
14.權(quán)利要求8的電路，其中該壓擺率控制電路還包括電流比較器，其被耦合以檢測(cè)來(lái)自該調(diào)節(jié)器電路的該充電電流，以探測(cè)何時(shí)該加電模 式完成；以及鎖存器，其被耦合以響應(yīng)于該電流比較器而復(fù)位，以響應(yīng)于該加電模式完成而將該開 關(guān)接通。
15.權(quán)利要求1的電路，其中該調(diào)節(jié)器電路包括電流源，該電流源被耦合以在該第一和 第二節(jié)點(diǎn)之間的電壓小于調(diào)節(jié)閾值時(shí)提供該充電電流。
16.權(quán)利要求15的電路，其中該調(diào)節(jié)器還包括比較器，該比較器被耦合以檢測(cè)何時(shí)該 第一和第二節(jié)點(diǎn)之間的電壓小于該調(diào)節(jié)閾值，其中該比較器被耦合以在該第一和第二節(jié)點(diǎn) 之間的電壓小于該調(diào)節(jié)閾值時(shí)致使該電流源用該充電電流為該電容電路充電。
全文摘要
公開了一種使用電容控制為該電容充電的壓擺率的電路。一個(gè)示例性電路包括一調(diào)節(jié)器電路，該調(diào)節(jié)器電路在該電路的正常運(yùn)行模式期間調(diào)節(jié)供應(yīng)電壓。一電容電路耦合到該調(diào)節(jié)器電路。該調(diào)節(jié)器電路被耦合，以用充電電流為該電容電路的第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間的電容充電。一壓擺率控制電路耦合到該調(diào)節(jié)器電路和該電容電路。該壓擺率控制電路在該電路的加電模式期間設(shè)置該第一和第二節(jié)點(diǎn)之間的電壓的壓擺率。
文檔編號(hào)H02M3/07GK102035371SQ201010503449
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月2日
發(fā)明者D.龔, L.隆德 申請(qǐng)人:電力集成公司