BR112016015943B1

BR112016015943B1 - Regulador de tensão linear de partilha de carga

Info

Publication number: BR112016015943B1
Application number: BR112016015943-8A
Authority: BR
Inventors: Masoud Roham; Wei Zheng; Liang Dai; Dinesh J. Alladi; Yuhua Guo
Original assignee: Qualcomm Incorporated
Priority date: 2014-01-09
Filing date: 2015-01-08
Publication date: 2022-12-06
Also published as: KR20160106133A; JP6239773B2; BR112016015943A2; US9645591B2; EP3092539A1; CN105900036A; US20150192943A1; KR101793560B1; WO2015105984A1; JP2017502426A; CN105900036B

Abstract

REGULADOR DE TENSÃO LINEAR DE PARTILHA DE CARGA. A presente invenção se refere a formas de realização exemplificativas relacionadas com os reguladores de tensão. O dispositivo pode incluir um primeiro elemento de armazenamento de energia acoplado entre uma tensão de terra e uma saída. O dispositivo também pode incluir um segundo elemento de armazenamento de energia ligado à tensão de terra e configurado para acoplar-se seletivamente à saída. Além disso, o dispositivo pode incluir um regulador de tensão acoplado entre uma entrada e o segundo elemento de armazenamento de energia.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO(S) RELACIONADO(S)

[0001] Este pedido de patente reivindica o benefício do Pedido de Patente US n° 14/151,701, intitulado “CHARGE SHARING LINEAR VOLTAGE REGULATOR” e depositado em 9 de janeiro de 2014, o qual é expressamente incorporado aqui por referência em sua totalidade.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO

[0002] A presente invenção se refere em geral a reguladores de tensão. Mais especificamente, a presente invenção se refere a formas de realização para os reguladores de tensão com um circuito de partilha de carga.

FUDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0003] O gerenciamento de energia desempenha um papel importante na indústria eletrônica atual. Baterias e dispositivos portáteis requerem técnicas de gerenciamento de energia para prolongar a vida útil da bateria e melhorar o desempenho e funcionamento dos dispositivos. Um aspecto do gerenciamento de energia inclui o controle de tensões operacionais. Sistemas eletrônicos convencionais, particularmente sistemas-em-chip (SOCs) geralmente incluem vários subsistemas. Os vários subsistemas podem ser operados sob diferentes tensões operacionais adaptadas às necessidades específicas dos subsistemas. Reguladores de tensão podem ser usados para fornecer tensões específicas para os vários subsistemas. Reguladores de tensão também podem ser usados para manter os subsistemas isolados uns dos outros.

[0004] Reguladores de baixa queda de tensão (LDO) são comumente usados para gerar e fornecer baixas tensões e alcançar circuitos de baixo ruído. Reguladores de tensão LDO convencionais exigem um grande capacitor externo, frequentemente no intervalo de vários microfarads. Estes capacitores externos ocupam valioso espaço de bordo, aumentar a contagem de pinos de circuito integrado (IC) e evitar soluções SOC eficientes.

[0005] Como será apreciado por uma pessoa com conhecimentos correntes na arte, a carga acoplada a um regulador de tensão pode requerer uma grande corrente periódica (isto é, durante um período de carga ativa), o que pode levar a uma inclinação substancial em uma tensão de saída. Esta inclinação pode afetar adversamente a funcionalidade da carga. Além disso, uma tomada de corrente abrupta a partir de uma porta de tensão de entrada (por exemplo, um pino de entrada de um circuito integrado) para compensar uma corrente de carga pode gerar grandes ondulações na tensão de entrada, assim causando ruído para outros blocos fornecidos pela tensão de entrada.

[0006] Existe uma necessidade de um regulador de tensão linear avançado. Mais especificamente, existe uma necessidade de formas de realização relacionadas a reguladores de tensão incluindo um circuito de partilha de carga.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0007] A FIG. 1 é um dispositivo incluindo um regulador de baixa queda de tensão (LDO).

[0008] A FIG. 2 é um gráfico que ilustra uma corrente de carga, uma tensão de saída e uma tensão de entrada de um regulador de tensão LDO.

[0009] A FIG. 3 é um gráfico que ilustra uma corrente de carga, uma tensão de saída e uma tensão de entrada de outro regulador de tensão LDO.

[0010] A FIG. 4 é um dispositivo que inclui uma pluralidade de reguladores de tensão, de acordo com uma forma de realização exemplificativa da presente invenção.

[0011] A FIG. 5 é um gráfico que ilustra uma corrente de carga, uma tensão auxiliar, uma tensão de saída e uma tensão de entrada do dispositivo da FIG. 4.

[0012] A FIG. 6 ilustra outro dispositivo incluindo um regulador de tensão, de acordo com uma forma de realização exemplificativa da presente invenção.

[0013] A FIG. 7 é um gráfico que ilustra uma corrente de carga, uma tensão auxiliar, uma tensão de saída e uma tensão de entrada do dispositivo da FIG. 6.

[0014] A FIG. 8 ilustra um diagrama de circuito exemplificativo para execução do dispositivo da FIG. 6.

[0015] A FIG. 9 é um fluxograma que ilustra um método, de acordo com uma forma de realização exemplificativa da presente invenção.

[0016] A FIG. 10 é um fluxograma que ilustra outro método, de acordo com uma forma de realização exemplificativa da presente invenção.

[0017] A FIG. 11 ilustra um dispositivo que inclui um módulo de gestão de energia tendo um ou mais reguladores de tensão, de acordo com uma forma de realização exemplificativa da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0018] A descrição detalhada apresentada a seguir em ligação com os desenhos anexos pretende ser uma descrição de formas de realização exemplificativas da presente invenção e não se destina a representar as únicas formas de realização em que a presente invenção pode ser praticada. O termo “exemplificativo” utilizado ao longo desta descrição significa “servir como um exemplo, caso ou ilustração”, e não deve necessariamente ser interpretado como preferido ou vantajoso sobre outras formas de realização exemplificativas. A descrição detalhada inclui detalhes específicos para a finalidade de proporcionar uma compreensão completa das formas de realização exemplificativas da invenção. Será evidente para os peritos na arte que as formas de realização exemplificativas da invenção podem ser praticadas sem estes detalhes específicos. Em alguns casos, estruturas e dispositivos bem conhecidos são mostrados em forma de diagrama em blocos, a fim de evitar obscurecer a novidade das formas de realização exemplificativas aqui apresentadas.

[0019] A FIG. 1 ilustra um dispositivo 100 incluindo um regulador de baixa queda de tensão (LDO) 102 configurado para receber uma tensão de entrada Vpin (por exemplo, uma tensão em um pino de entrada de um circuito integrado) e transmitir uma tensão de saída Vout a uma carga 104, que é descrita como um bloco de destino na FIG. 1. O regulador de tensão 102 também pode ser configurado para receber uma tensão de referência Vref. O dispositivo 100 inclui ainda uma fonte de tensão 106, capacitores C1-C4 e um indutor L. Além disso, o dispositivo 100 pode incluir um ou mais blocos adicionais 110 configurados para receber a tensão de entrada Vpin.

[0020] A FIG. 2 é um gráfico 150 incluindo uma corrente de carga representada pelo número de referência 152, uma tensão de saída representada pelo número de referência 154, e uma tensão de entrada representada pelo número de referência 156. Conforme será apreciado por uma pessoa com conhecimentos correntes na arte, uma carga (por exemplo, carga 104 do dispositivo 100) pode necessitar de uma grande corrente periódica (por exemplo, como mostrado pelo número de referência 152 no gráfico 150). Esta corrente pode levar a uma inclinação substancial em uma tensão de saída, como se mostra no numeral de referência 154 do gráfico 150, que pode afetar a funcionalidade da carga (bloco de destino).

[0021] Com referência novamente à FIG. 1, tal como será reconhecido por uma pessoa com conhecimentos correntes na técnica, aumentar o tamanho do capacitor C4 pode reduzir a inclinação na tensão de saída Vout. No entanto, esta solução pode requerer uma grande área de silício e muitas vezes não é prática. Além disso, um regulador de tensão LDO de resposta rápida e / ou um esquema que inclui consumo de corrente abrupto a partir de uma tensão de entrada (por exemplo, tensão de entrada Vpin) para compensar uma corrente de carga pode gerar grandes ondulações na entrada, causando ruído para outros blocos fornecidos pela tensão de entrada. A FIG. 3 é outro gráfico 200 incluindo uma corrente de carga representada pelo número de referência 202, uma tensão de saída representada pelo número de referência 204 e uma tensão de entrada representada pelo número de referência 206. Conforme ilustrado na FIG. 3, a tensão de entrada 206 inclui grandes ondulações devido a um consumo de corrente abrupto da tensão de entrada para compensar uma corrente de carga.

[0022] Formas de realização exemplificativas, tal como aqui descrito, estão relacionadas com reguladores de tensão. De acordo com uma forma de realização exemplificativa, um dispositivo pode incluir um primeiro elemento de armazenamento de energia acoplado entre uma tensão de terra e uma saída. O dispositivo pode ainda incluir um segundo elemento de armazenamento de energia ligado à tensão de terra e configurado para acoplar seletivamente à saída. Além disso, o dispositivo pode incluir um regulador de tensão acoplado entre uma entrada e o segundo elemento de armazenamento de energia.

[0023] De acordo com outra forma de realização exemplificativa, um dispositivo pode incluir um regulador de tensão configurado para receber uma tensão de entrada e transmitir uma tensão de saída a um primeiro nó. O dispositivo também pode incluir um primeiro elemento de armazenamento de energia acoplado entre o primeiro no e uma tensão de terra, e um segundo elemento de armazenamento de energia acoplado entre a tensão de terra e um nó de saída. Além disso, o dispositivo pode incluir um interruptor configurado para acoplar o primeiro elemento de armazenamento de energia ao nó de saída durante um período de carga ativa.

[0024] De acordo com ainda outra forma de realização exemplificativa, um dispositivo pode incluir um primeiro regulador de tensão acoplado entre uma entrada e um primeiro nó de saída, em que o primeiro nó de saída é configurado para se acoplar a uma carga. Além disso, o dispositivo pode compreender um primeiro capacitor acoplado entre uma tensão de terra e o primeiro nó de saída. Em adição, o dispositivo pode incluir um segundo regulador de tensão acoplado entre a entrada e um segundo nó de saída, e um segundo capacitor acoplado entre a tensão de terra e o segundo nó de saída. O dispositivo pode ainda incluir um interruptor configurado para acoplar o segundo nó de saída ao primeiro nó de saída.

[0025] De acordo com outra forma de realização exemplificativa, a presente invenção inclui métodos relacionados com o funcionamento de um regulador de tensão. Várias formas de realização de desse método podem incluir o carregamento de um primeiro elemento de armazenamento de energia acoplado a uma saída de um regulador de tensão a uma primeira tensão e o carregamento de um segundo elemento de armazenamento de energia a uma segunda voltagem. O método também pode incluir o acoplamento do primeiro elemento de armazenamento de energia ao segundo elemento de armazenamento de energia durante um período de carga ativa. De acordo com outra forma de realização exemplificativa, um método pode incluir a transmissão de uma primeira tensão de saída a partir de um primeiro regulador de tensão a um primeiro capacitor acoplado entre uma tensão de terra e uma saída. Além disso, o método pode incluir a transmissão de uma segunda tensão de saída de um segundo regulador de tensão para um segundo capacitor acoplado à tensão de terra. Além disso, o método pode incluir o acoplamento seletivo do segundo capacitor à saída durante um período de carga ativo.

[0026] Outros aspectos, assim como características e vantagens dos vários aspectos da presente invenção se tornarão evidentes para os peritos na arte através da consideração da descrição que segue, dos desenhos anexos e das reivindicações anexas.

[0027] A FIG. 4 ilustra um dispositivo 400 de acordo com uma forma de realização exemplificativa da presente invenção. O dispositivo 400 inclui um regulador de tensão LDO 402 e um regulador de tensão LDO 404. O regulador de tensão LDO 402 também pode ser aqui referido como um “regulador LDO principal”. Além disso, o regulador de tensão LDO 404 pode também ser referido aqui como um “regulador LDO auxiliar”. O Dispositivo 400 inclui ainda um indutor Lx, um capacitor Cx, um capacitor Cin, um capacitor Cout_principal e um capacitor Cout_aux. O capacitor Cout_principal também pode ser aqui referido como um “capacitor principal” e o capacitor Cout_aux também pode ser aqui referido como um “capacitor auxiliar”. Além disso, cada capacitor Cout_principal e um capacitor Cout_aux podem ser aqui referidos como um “elemento de armazenamento de energia”. Tal como ilustrado na FIG. 4, o capacitor Cx pode ser acoplado entre uma tensão de terra e um nó A, o capacitor Cin pode ser acoplado entre a tensão de terra e uma entrada do regulador de tensão LDO 402, o capacitor Cout_principal acoplado entre a tensão de terra e uma saída do regulador de tensão LDO 402, e o capacitor Cout_aux pode ser acoplado entre a tensão de terra e uma saída do regulador de tensão LDO 404.

[0028] Com referência continuada à FIG. 4, uma entrada do regulador de tensão LDO 402 é acoplada ao nó A e é configurada para receber uma tensão de entrada. Tal como será entendido por uma pessoa com conhecimentos correntes na arte, o nó A pode compreender um pino de entrada de, por exemplo, um circuito integrado. Assim, o nó A pode ser referido como um “pino de tensão de entrada” e a tensão recebida pelo regulador de tensão 402 e regulador de tensão 404 pode ser referida como tensão de entrada Vpin. Além disso, uma saída do regulador de tensão LDO 402 é acoplada a um bloco de destino 406 e é configurada para transmitir uma tensão de saída Vout ao bloco de destino 406, que também pode ser referida como uma carga.

[0029] Uma entrada do regulador de tensão LDO 404 é acoplada ao nó A e é configurada para receber a tensão de entrada Vpin e uma saída do regulador de tensão LDO 404 é acoplada a um nó B e é configurada para transmitir outra tensão de saída Vaux. O Nó B, que é acoplado entre um comutador S e o capacitor Cout_aux, pode ser acoplado de forma comutável ao bloco de destino 406 através do comutador S. Além disso, o regulador de tensão 404 pode ser configurado para receber uma tensão de realimentação a uma saída do regulador de tensão 402.

[0030] Como será apreciado por uma pessoa com conhecimentos correntes na técnica, em comparação com o dispositivo 100 ilustrado na FIG. 1, o dispositivo 400 inclui um capacitor LDO que é dividido em duas partes (isto é, o capacitor Cout_principal e o capacitor Cout_aux). Uma primeira parte (ou seja, o capacitor principal) pode ser carregada com a realimentação de LDO regular para uma tensão DC alvo. A segunda parte (isto é, o capacitor auxiliar) pode ser carregada a uma tensão, a qual pode, por exemplo apenas, ser maior do que a tensão DC alvo. Durante um período de carga ativa (por exemplo, quando uma carga requer uma grande corrente periódica), o capacitor de arranque (isto é, o capacitor Cout_aux) pode ser comutado na saída para compensar a corrente de carga. Dito de outra maneira, durante um período de carga ativa, cada capacitor Cout_princpal e capacitor Cout_aux pode ser acoplado ao alvo de destino 406. Deve ser notado que o controlador (não mostrado na Fig. 4) pode ser configurado para determinar quando irá ocorrer um período de carga ativa e, além disso, pode transmitir um sinal ao comutador S para acoplar cada capacitor Cout_principal e o capacitor Cout_aux pode ser acoplado ao bloco de destino 406 durante um evento de carga ativa. Deve ser notado ainda que a tensão de ambos os capacitores Cout_principal e o capacitor Cout_aux pode ser definida por um circuito de realimentação comutado lento, que é uma amostra da ondulação da tensão LDO principal. Em tal regime, a tensão auxiliar Vaux pode ser controlada por um circuito de realimentação que, como sinal de erro de entrada, usa a diferença entre a tensão de saída Vout no início do período de carga e o fim, ou efetivamente o valor de ondulação.

[0031] A FIG. 5 é um gráfico 450 que ilustra uma corrente de carga 452, uma tensão auxiliar 454, uma tensão de saída 456 e uma tensão de entrada 458. Deve ser notado que a corrente de carga 452 pode representar uma corrente transportada para segmentar o bloco 406 (veja a Fig. 4), a tensão auxiliar 454 pode representar uma tensão no nó B (ou seja, Vaux) (veja a FIG. 4), a tensão de saída 456 pode representar a tensão de saída Vout, e a tensão de entrada 458 pode representar uma tensão transmitida a uma entrada do regulador de tensão LDO 402 e o regulador de tensão LDO 404 (ou seja, a tensão de entrada do pino Vpin).

[0032] Em comparação com os dispositivos convencionais, a ondulação da tensão de saída do dispositivo 400 pode ser significativamente reduzida, um tamanho total de condensador do dispositivo 400 pode ser reduzido, ou ambos. Além disso, um consumo de corrente abrupto do nó A pode ser reduzido e, por conseguinte, uma grande ondulação não pode ser induzida sobre a tensão de entrada fornecida ao regulador de tensão 402 e regulador de tensão LDO 404. Além disso, o segundo circuito de realimentação (isto é, realimentação a partir da tensão de saída Vout para o regulador de tensão LDO 404) pode evitar a subcompensação (ou seja, grandes ondulações de saída), excesso de compensação (ou seja, desvio de tensão de saída superior ao estabelecido), ou ambos.

[0033] Como será apreciado por uma pessoa com conhecimentos correntes na arte, em um caso em que uma parte não periódica de uma carga é muito pequena, o regulador de tensão principal fornece pouca ou nenhuma corrente. Portanto, de acordo com uma forma de realização exemplificativa da presente invenção, o regulador de tensão LDO principal pode ser omitido e o circuito de impulso fornece toda a corrente para a carga. A FIG. 6 ilustra outro dispositivo 500, de acordo com uma forma de realização exemplificativa da presente invenção. O dispositivo 500 inclui um regulador de tensão LDO 404, que também pode ser aqui referido como um “regulador LDO auxiliar”. O Dispositivo 500 inclui ainda indutor Lx, capacitor Cx, capacitor Cin, capacitor Cout_principal e capacitor Cout_aux. Tal como ilustrado, o capacitor Cx pode ser acoplado entre uma tensão de terra e o nó A, o capacitor Cin pode ser acoplado entre a tensão de terra e o nó A, o capacitor Cout_principal é acoplado entre a tensão de terra e uma saída do dispositivo 500, e o capacitor Cout_aux pode ser acoplado entre a tensão de terra e uma saída do regulador de tensão LDO 404 (isto é, acoplado entre a tensão de terra e um bloco de destino).

[0034] Uma entrada do regulador de tensão LDO 404 é acoplada ao nó A e é configurada para receber a tensão de entrada Vpin e uma saída do regulador de tensão LDO 404 é acoplada ao nó B e é configurada para transmitir outra tensão de saída Vaux. O nó B, o qual é acoplado entre o comutador S e o capacitor Cout_aux, pode ser acoplado de forma comutável ao bloco de destin 406 através do comutador S. Além disso, o regulador de tensão 404 pode ser configurado para receber uma tensão de realimentação a uma saída do regulador de tensão 402.

[0035] A FIG. 7 é um gráfico 550 que descreve uma corrente de carga 552, uma tensão auxiliar 554, uma tensão de saída 556 e uma tensão de entrada 558. Deve ser notado que a corrente de carga 552 pode representar uma corrente transportada para o bloco de destino 406 do dispositivo 500 (veja a FIG. 6), a tensão auxiliar 554 pode representar uma tensão no nó B (ou seja, Vaux) (veja a FIG. 6), a tensão de saída 556 pode representar a tensão de saída Vout, e a tensão de entrada 558 pode representar uma tensão transmitida a uma entrada do regulador de tensão LDO 404 (ou seja, a tensão de entrada do pino Vpin). Em comparação com os dispositivos convencionais, uma queda de corrente abrupta de uma tensão de entrada pode ser reduzida e, por conseguinte, uma grande ondulação não pode ser induzida sobre a tensão de entrada fornecida ao regulador de tensão 404.

[0036] A FIG. 8 é um diagrama de circuito exemplificativo 900 para implementar o dispositivo 500 ilustrado na FIG. 6. O diagrama de circuito 900 inclui uma pluralidade de transistores M1-M5, capacitores Cout_principal e Cout_aux, comutador S e uma fonte de corrente I. Tal como ilustrado, um transistor M1 pode ser acoplado entre a tensão de entrada Vpin e um transistor M4, que é ainda acoplado a uma fonte de corrente I. Mais especificamente, uma fonte do transistor M1 é acoplada à tensão de entrada Vpin, um dreno do transistor M1 é acoplado a um dreno do transistor M4, e uma fonte do transistor M4 é acoplada a uma fonte de corrente I. Além disso, um transistor M2 pode ser acoplado entre a tensão de entrada Vpin e um transistor M5, o qual é ainda acoplado à fonte de corrente I. Mais especificamente, uma fonte do transistor M2 é acoplada à tensão de entrada Vpin, um dreno do transistor M2 é acoplado a um dreno do transistor M5, e uma fonte do transistor M5 é acoplada à fonte de corrente EU.

[0037] Além disso, a porta do transístor M1 pode ser acoplada a uma porta do transistor M2, que é ainda acoplada ao dreno do transistor M2. A porta do transistor M4 é configurada para receber uma tensão de referência VREF. Um transistor M3 é acoplado entre a tensão de entrada Vpin e o capacitor Cout_aux, o qual é ainda acoplado a uma tensão de terra. Mais especificamente, uma fonte do transistor M3 é acoplada à tensão de entrada Vpin e um dreno do transistor M3 é acoplado a um nó C, que é acoplado à tensão de terra GRND através do capacitor Cout_aux do capacitor S YS. Além disso, uma porta do transistor M3 é acoplada a um dreno do transistor M1 e um dreno do transistor M4. Além disso, o nó C é acoplado de forma comutável a uma saída do diagrama de circuito 600 através do comutador S. Uma porta do transistor M5 é acoplada a um nó D, o qual é acoplado entre a saída do diagrama de circuito 900 e o capacitor Cout_principal. O capacitor Cout_principal é ainda acoplado à tensão de terra GRND.

[0038] A FIG. 9 é um fluxograma que ilustra um processo 600, de acordo com uma ou mais formas de realização exemplificativas. O método 600 pode incluir o carregamento de um primeiro elemento de armazenamento de energia acoplado a uma saída de um regulador de tensão a uma primeira tensão (representado pelo número de referência 602). O método 600 também pode incluir o carregamento de um segundo elemento de armazenamento de energia a uma segunda tensão (representado pelo número de referência 604). Além disso, o método 600 pode incluir o acoplamento do primeiro elemento de armazenamento de energia ao segundo elemento de armazenamento de energia durante um período de carga ativa (representado pelo número de referência 606).

[0039] A FIG. 10 é um fluxograma que ilustra outro método 700, de acordo com uma ou mais formas de realização exemplificativas. O método 700 pode incluir transmitir uma primeira tensão de saída a partir de um primeiro regulador de tensão para um primeiro capacitor acoplado entre uma tensão de terra e uma saída (representado pelo número de referência 702). Além disso, o método 700 também pode transmitir uma segunda tensão de saída de um segundo regulador de tensão para um segundo capacitor acoplado à tensão de terra (representado pelo número de referência 704). O método 700 também pode incluir acoplar seletivamente o segundo capacitor à saída durante um período de carga ativa (representado pelo número de referência 706).

[0040] A FIG. 11 é um diagrama em blocos de um dispositivo eletrônico 800, de acordo com uma forma de realização exemplificativa da presente invenção. De acordo com um exemplo, o dispositivo 800 pode compreender um dispositivo eletrônico portátil, tal como um telefone móvel. O dispositivo 800 pode incluir diversos módulos, tal como um módulo digital 802, um módulo de RF 804, e módulo de gestão de energia 806. O módulo digital 802 pode compreender memória e um ou mais processadores. O módulo de RF 804, o qual pode compreender circuitos de RF, pode incluir um transceptor, incluindo um transmissor e um receptor e pode ser configurado para a comunicação sem fios bidirecional através de uma antena 808. Em geral, o dispositivo de comunicação sem fios 800 pode incluir qualquer número de transmissores e qualquer número de receptores para qualquer número de sistemas de comunicação, qualquer número de bandas de frequência, e qualquer número de antenas. De acordo com uma forma de realização exemplificativa da presente invenção, o módulo de gestão de energia 806 pode incluir um ou mais dos reguladores de tensão 810, o qual pode compreender um ou mais dos dispositivos 400 (veja a FIG. 4), um ou mais dos dispositivos 500 (veja a FIG. 6), ou uma combinação dos mesmos.

[0041] Formas de realização exemplificativas da presente invenção, reguladores de tensão com circuitos de partilha de carga podem reduzir a área e / ou ondulação de tensão de entrada / saída para cargas periódicas, sem perda de eficiência. Formas de realização exemplificativas podem ser aplicáveis a reguladores de tensão lineares, que são construções muito comuns em vários produtos de sinal analógico, misto e de RF. A presente invenção inclui ainda uma solução bastante simples, porém elegante e não está limitada a uma aplicação específica de circuitos. Em comparação com um LDO linear, não há nenhuma perda significativa de eficiência. Para um LDO linear, uma carga total pode ser tirada de uma tensão de alimentação e entregue ao alvo de destino. Para o LDO de partilha de carga introduzido, a mesma carga pode ser retirada e fornecida para carregar em duas etapas. Além disso, o consumo total de energia pode ser substancialmente o mesmo, e a única diferença é que, em comparação com a dissipação de energia dentro de um LDO linear, a dissipação de energia na presente invenção é dividida em dissipação de energia de um LDO principal mais um LDO auxiliar e um comutador. Qualquer sobrecarga extra devido à necessidade de potência de um segundo circuito pode ser negligenciada em casos práticos.

[0042] Os especialistas na técnica irão entender que a informação e os sinais podem ser representados utilizando qualquer uma de uma variedade de tecnologias e técnicas diferentes. Por exemplo, dados, instruções, comandos, informação, sinais, bits, símbolos e chips que podem ser referenciados em toda a descrição acima podem ser representados por tensões, correntes, ondas eletromagnéticas, campos ou partículas magnéticas, campos ou partículas ópticas, ou qualquer combinação dos mesmos.

[0043] Os especialistas apreciarão ainda que os vários blocos lógicos, módulos, circuitos e etapas de algoritmo ilustrativos descritos em ligação com as formas de realização exemplares aqui descritas podem ser implementados como hardware eletrônico, software de computador, ou combinações de ambos. Para ilustrar claramente esta permutabilidade de hardware e software, vários componentes ilustrativos, blocos, módulos, circuitos e etapas foram descritos acima, geralmente em termos de sua funcionalidade. Se tal funcionalidade é implementada como hardware ou software depende da aplicação específica e limitações de design impostas ao sistema global. Os especialistas na técnica podem implementar a funcionalidade descrita de maneiras diferentes para cada aplicação em particular, mas tais decisões de execução não devem ser interpretadas como causando um desvio do âmbito das formas de realização exemplares da invenção.

[0044] Os vários blocos lógicos, módulos e circuitos ilustrativos descritos em ligação com as formas de realização exemplares aqui descritas podem ser implementados ou executados com um processador de uso geral, um Processador de Sinal Digital (DSP), um Circuito Integrado de Aplicação Específica (ASIC), um Arranjo de Portas Programável em Campo (FPGA) ou outro dispositivo lógico programável, porta discreta ou lógica transistor, componentes de hardware discretos, ou qualquer combinação deles concebida para executar as funções aqui descritas. Um processador de uso geral pode ser um microprocessador, mas, em alternativa, o processador pode ser qualquer processador, controlador, microcontrolador, ou máquina de estados convencional. Um processador também pode ser implementado como uma combinação de dispositivos de computação, por exemplo, uma combinação de um DSP e um microprocessador, uma pluralidade de microprocessadores, um ou mais microprocessadores em conjunto com um núcleo DSP, ou qualquer outro tipo de configuração.

[0045] Em uma ou mais formas de realização exemplificativas, as funções descritas podem ser implementadas em hardware, software, firmware, ou qualquer combinação dos mesmos. Se implementadas em software, as funções podem ser armazenadas ou transmitidas como uma ou mais instruções ou código em um meio legível por computador. Meios legíveis por computador incluem meios de armazenamento de computador e meios de comunicação, incluindo qualquer meio que facilite a transferência de um programa de computador de um lugar para outro. Um meio de armazenamento pode ser qualquer meio disponível que possa ser acessado por um computador. A título de exemplo, e não como limitação, tais meios legíveis por computador podem compreender RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM ou outro armazenamento em disco óptico, armazenamento em disco magnético ou outros dispositivos de armazenamento magnéticos, ou qualquer outro meio que possa ser utilizado para transportar ou armazenar código de programa desejado sob a forma de instruções ou estruturas de dados, e que possa ser acessado por um computador. Além disso, qualquer ligação é adequadamente denominada um meio legível por computador. Por exemplo, se o programa é transmitido a partir de um site, servidor ou outra fonte remota através de um cabo coaxial, cabo de fibra óptica, par torcido, linha de assinante digital (DSL) ou tecnologias sem fios, tais como infravermelho, rádio e micro-ondas, então o cabo coaxial, cabo de fibra óptica, par torcido, DSL, ou tecnologias sem fios, tais como infravermelho, rádio e micro-ondas estão incluídos na definição de meio. Disco (disk) e disco (disc), como aqui utilizados, incluem disco compacto (CD), disco laser, disco óptico, disco versátil digital (DVD), disquete e disco blu- ray, em que discos (disks) geralmente reproduzem dados magneticamente, ao passo que discos (discs) reproduzem dados opticamente com laseres. Combinações dos anteriores também devem ser incluídas dentro do âmbito dos meios de leitura por computador.

[0046] A descrição anterior das formas de realização exemplificativas descritas é fornecida para permitir que qualquer perito na arte possa fazer ou utilizar a presente invenção. Várias modificações a estas formas de realização exemplificativas serão prontamente aparentes para os peritos na arte, e os princípios genéricos aqui definidos poderão ser aplicados a outras formas de realização sem afastamento do espírito ou âmbito da invenção. Assim, a presente invenção não se destina a ser limitada às formas de realização exemplificativas aqui apresentadas, mas deve estar de acordo com o mais vasto âmbito consistente com os princípios e características inovadores aqui descritos.

Claims

1. Dispositivo, compreendendo: um primeiro regulador de tensão (404) configurado para receber em uma primeira entrada a tensão de entrada (Vpin) e transmitir uma tensão de saída (Vaux) a um primeiro nó (b); um primeiro elemento de armazenamento de energia (Count_aux) acoplado entre o primeiro nó (B) e o nó de terra; um segundo regulador de tensão (402) configurado para receber em uma primeira entrada a tensão de entrada (Vpin), em uma segunda entrada uma tensão de referência (Vout) e transmitir uma tensão de saída (Vout) no nó de saída do dispositivo (Vout); um segundo elemento de armazenamento de energia (Cout_main) acoplado entre o nó de saída e o nó de terra; um comutador (S) conectado entre o nó B e o nó de saída (Vout) do dispositivo; o primeiro regulador de tensão (404) recebendo, em uma segunda entrada, uma tensão de realimentação a partir da saída do segundo regulador de tensão (402); o dispositivo caracterizado pelo fato de que o comutador (S) é ativado quando uma carga requerer uma grande corrente periódica de modo que o primeiro elemento de armazenamento de energia (Cout_aux) é comutado na saída para compensar a corrente de carga.

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um dentre o primeiro elemento de armazenamento de energia e o segundo elemento de armazenamento de energia compreende um capacitor.

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o regulador de tensão é configurado para transmitir uma tensão de saída com base em uma ondulação de tensão na saída.

4. Método (600), realizado pelo dispositivo conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: carregar (602) um primeiro elemento de armazenamento de energia (Count_aux) acoplado a uma saída de um primeiro regulador de tensão (404) a uma primeira tensão; carregar (604) um segundo elemento de armazenamento de energia (Count_main) a uma segunda tensão; e acoplar (606) o primeiro elemento de armazenamento de energia ao segundo elemento de armazenamento de energia durante um período de carga ativa para compensar uma corrente de carga na saída; em que carregar o segundo elemento de armazenamento de energia compreende carregar o segundo elemento de armazenamento de energia acoplado a uma saída de um segundo regulador de tensão (402); e receber uma tensão de entrada no primeiro regulador de tensão e no segundo regulador de tensão; transmitir uma tensão de realimentação a partir do segundo elemento de armazenamento de energia para o regulador de tensão.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que carregar o segundo elemento de armazenamento de energia a uma segunda tensão compreende carregar o segundo elemento de armazenamento de energia à segunda tensão menor do que a primeira tensão.