[发明专利]电源关闭充电控制器

说明书

技术领域

本发明一般涉及充电控制器；尤其涉及当电源断开时提供一定能量从而为操作延长一最小时间，以便能够有序关闭的充电控制器。

背景技术

在一些电力管理系统中，断电应被充分控制以便系统可适当关闭。这种应用的例子如符合数字用户线或xDSL调制解调器标准的应用，其需要制造商在输入电源断开时允许“临终喘息（dying gasp）”时间。术语“临终喘息”是指在关机时提供最终量的能量，例如通过本地能量存储电容器提供，从而向设备供电并为操作延长充足的时间以允许有序关闭。通常，该“临终喘息”为大约60ms。在该“临终喘息”期间，xDSL调制解调器可与中央计算机针对关机进行通信并允许更优的业务处理。

传统解决方案一般采用大型外部电容器存储足够能量，从而在“临终喘息”时期操作xDSL调制解调器。这些电容器一般是大约2000μF到8000μF。因为这些是大型的外部电容器，其庞大且昂贵，因此期望减小其大小从而生产更经济的xDSL调制解调器。

另外，传统电路的例子如美国专利US 7,098,557所示。

发明内容

本发明的示例实施例提供了一种设备。该设备包含输入节点；耦合到输入节点的内部电容器；输出节点；以及临终喘息充电控制器，包括：耦合到输入节点和输出节点的放电电路，其中当输出节点上的电压低于预充电压时，放电电路在起动时从输入节点提供充电到输出节点，并且其中当输入节点上的电压降至低于喘息电压时，放电电路从输出节点提供充电到输入节点；以及耦合到输入节点和输出节点的泵电路，其中当输出节点上的电压低于充电电压时泵电路从输入节点提供充电到输出节点。

根据本发明的示例实施例，泵电路进一步包含具有第一被动电极、第二被动电极和控制电极的第一晶体管，其中第一晶体管的第一被动电极耦合到输入节点；耦合到输入节点和第一晶体管的控制电极的限流器；具有第一被动电极、第二被动电极和控制电极的第二晶体管，其中第一晶体管的第一被动电极耦合到第一晶体管的第二被动电极，并且其中第二晶体管的第二被动电极耦合到输出节点；以及具有第一输入端、第二输入端和输出端的放大器，其中放大器的第一输入端耦合到输入节点，并且其中放大器的第二输入端接收喘息电压，并且其中放大器的输出端耦合到第二晶体管的控制电极。

根据本发明的示例实施例，第一晶体管是PMOS晶体管，其中第一被动电极是源极，第二被动电极是漏极，并且控制电极是栅极。

根据本发明的示例实施例，第二晶体管是PMOS晶体管，其中第一被动电极是漏极，第二被动电极是源极，并且控制电极是栅极。

根据本发明的示例实施例，泵电路进一步包含耦合到输入节点的低压降（low drop-out）（LDO）调节器；以及在LDO调节器和输出节点之间耦合的充电泵/电荷泵。

根据本发明的示例实施例，泵电路进一步包含充电泵。

根据本发明的示例实施例，泵电路进一步包含升压变换器。

根据本发明的示例实施例提供了一种设备。该设备包含输入节点；耦合到输入节点的第一电容器；输出节点；临终喘息充电控制器，包括：在其源极耦合到输入节点的第一PMOS晶体管；耦合到输入节点和第一PMOS晶体管的栅极的限流器；在其漏极耦合到第一PMOS晶体管的漏极并在其源极耦合到输出节点的第二PMOS晶体管；以及具有第一输入端、第二输入端和输出端的放大器，其中放大器的第一输入端耦合到输入节点，并且其中放大器的第二输入端接收喘息电压，并且其中放大器的输出端耦合到第二PMOS晶体管的栅极；以及耦合到输入节点和输出节点的泵电路，其中当输出节点上的电压低于充电电压时泵电路从输入节点提供充电到输出节点；以及耦合到输出节点的第二电容器。

根据本发明的示例实施例，LDO调节器进一步包含：在其源极耦合到输入节点的第三PMOS晶体管；以及具有第一输入端、第二输入端和输出端的第二放大器，其中第二放大器的第一输入端接收充电电压，并且其中第二放大器的第二输入端耦合到输出节点，并且其中第二放大器的输出端耦合到第三PMOS晶体管的栅极。

根据本发明的示例实施例，充电泵进一步包含：耦合到第三PMOS晶体管的漏极的第一二极管；在第一二极管和输出节点之间耦合的第二二极管；以及耦合到第一和第二二极管之间的节点并耦合到切换节点的第三电容器。

根据本发明的示例实施例，设备进一步包含具有耦合到第三电容器的切换节点的降压变换器（buck converter）。