DE102019118678A1

DE102019118678A1 - Ladeeinrichtung

Info

Publication number: DE102019118678A1
Application number: DE102019118678.1A
Authority: DE
Inventors: Cary Delano; Gaurav Mital; Taichi Hoshino
Original assignee: Maxim Integrated Products Inc
Current assignee: Maxim Integrated Products Inc
Priority date: 2018-07-11
Filing date: 2019-07-10
Publication date: 2020-01-16
Also published as: US20200021190A1; US11190100B2; US11817725B2; CN110718946A; US20220045609A1

Abstract

Eine Ladegeräteinrichtung umfasst eine SIMO(Single-Input-Multiple-Output)-Einrichtung, die enthält: einen ersten Transistor, der mit einem Eingang und einem ersten Ende eines Induktors verbunden ist; einen zweiten Transistor, der mit Masse und dem ersten Ende des Induktors verbunden ist; einen dritten Transistor, der mit einem zweiten Ende des Induktors und einem ersten Ausgang verbunden ist; einen vierten Transistor, der mit dem zweiten Ende des Induktors und einem zweiten Ausgang verbunden ist; und einen Controller, der mit der SIMO-Einrichtung verbunden ist. Der Controller ist ausgebildet zu bewirken, dass die SIMO-Einrichtung den Induktor auf Basis eines Eingangssignals unter Verwendung einer an den Eingang während einer ersten Zeitperiode gekoppelten ersten Stromquelle lädt und den Induktor entlädt zum Laden der ersten Stromquelle und/oder einer zweiten Stromquelle, die an den ersten Ausgang während einer unbenutzten Zeitperiode gekoppelt ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Vorzug der am 11. Juli 2018 eingereichten vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/696,404 . Die ganze Offenbarung der Anmeldung, auf die oben Bezug genommen wird, ist hier unter Bezugnahme aufgenommen.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Ladeeinrichtungen und insbesondere SIMO (Single-Input-Multiple-Output)-Einrichtungen und MIMO(Multiple-Input-Multiple-Output)-Leistungswandlereinrichtungen, die ausgebildet sind zum Bestromen einer Stromquelle.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die hier bereitgestellte Beschreibung des Stands der Technik dient dem Zweck des allgemeinen Vorlegens des Kontextes der Offenbarung. Die Arbeit der gegenwärtig genannten Erfinder, in dem Ausmaß, in dem sie in diesem Abschnitt über den Stand der Technik beschrieben wird, sowie Aspekte der Beschreibung, die sich möglicherweise nicht anderweitig als Stand der Technik zum Zeitpunkt des Einreichens qualifizieren, werden weder ausdrücklich noch impliziert als Stand der Technik gegenüber der vorliegenden Offenbarung zugestanden.
Typischerweise erfordern batteriebetriebene Verbrauchereinrichtungen mehr als einen Stromversorgungs-Spannungspegel, um zu arbeiten. Beispielsweise arbeitet ein Prozessor möglicherweise bei einem ersten Spannungspegel, während ein oder mehrere Peripheriegeräte möglicherweise bei einem zweiten Spannungspegel arbeiten. Infolgedessen enthalten diese Einrichtungen Leistungswandler, um elektrische Energie von einer Form zu einer anderen umzuwandeln. Beispielsweise können Leistungswandler verwendet werden, um einen Gleichstrom(DC)- oder ein gleichgerichtetes Wechselstrom(AC)-Eingangssignal in ein oder mehrere DC-Ausgangssignale auf dem gleichen oder auf unterschiedlichen Leistungspegeln umzuwandeln. Die Leistungswandler können SIMO (Single-Input-Multiple-Output)-Einrichtungen und MIMO(Multiple-Input-Multiple-Output)-Einrichtungen enthalten, die Strom in einem einzelnen Induktor auf Basis eines Eingangssignals speichern und den gespeicherten Storm selektiv zu mehreren Lasten entladen, die mit gewählten Ausgängen der SIMO-Einrichtung verbunden sind.
KURZE DARSTELLUNG
Eine Ladegeräteinrichtung, die eine SIMO (Single-Input-Multiple-Output)-Einrichtung umfasst, die enthält: einen ersten Transistor, der mit einem Eingang und einem ersten Ende eines Induktors verbunden ist; einen zweiten Transistor, der mit Masse und dem ersten Ende des Induktors verbunden ist; einen dritten Transistor, der mit einem zweiten Ende des Induktors und einem ersten Ausgang verbunden ist; einen vierten Transistor, der mit dem zweiten Ende des Induktors und einem zweiten Ausgang verbunden ist; und einen Controller, der mit der SIMO-Einrichtung verbunden ist. Der Controller ist ausgebildet zu bewirken, dass die SIMO-Einrichtung den Induktor auf Basis eines Eingangssignals unter Verwendung einer an den Eingang während einer ersten Zeitperiode gekoppelten ersten Stromquelle lädt und den Induktor entlädt zum Laden der ersten Stromquelle und/oder einer zweiten Stromquelle, an den ersten Ausgang während einer unbenutzten Zeitperiode gekoppelt.
Bei anderen Merkmalen umfasst die erste Stromquelle eine Batterie.
Bei anderen Merkmalen enthält die Ladegeräteinrichtung einen ersten Vergleicher, der ausgebildet ist zum Vergleichen eines von dem ersten Ausgang empfangenen Eingangssignals mit einem ersten Spannungsreferenzsignal und zum Generieren eines ersten Vergleichssignals auf Basis des Vergleichs, und einen zweiten Vergleicher, der ausgebildet ist zum Vergleichen eines von dem zweiten Ausgang empfangenen Eingangssignals mit einem zweiten Referenzspannungssignal und Generieren eines zweiten Vergleichssignals auf Basis des Vergleichs.
Bei anderen Merkmalen ist der Controller weiterhin ausgebildet zu bewirken, dass die SIMO-Einrichtung den Induktor selektiv entlädt zum Bestromen der zweiten Stromquelle auf Basis des ersten Vergleichssignals.
Bei einigen Merkmalen enthält die Ladegeräteinrichtung weiterhin ein Ladegerät mit einem ersten Ende, das mit dem ersten Ausgang verbunden ist, und einem zweiten Ende, das mit der zweiten Stromquelle verbunden ist.
Bei anderen Merkmalen enthält die Ladegeräteinrichtung weiterhin einen Headroom-Tracker mit einem ersten Ende, das mit dem ersten Ende des Ladegeräts verbunden ist, und einem zweiten Ende, das mit dem zweiten Ende des Ladegeräts verbunden ist. Der Headroom-Tracker ist ausgebildet zum Generieren eines Freigabesignals mit einem ersten Zustand, wenn eine Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Ende des Ladegeräts und dem zweiten Ende des Ladegeräts über einer vorbestimmten Schwellwertspannung liegt, und mit einem zweiten Zustand, wenn die Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Ende des Ladegeräts und dem zweiten Ende des Ladegeräts unter der vorbestimmten Schwellwertspannung liegt.
Bei anderen Merkmalen ist der Controller ausgebildet zum Verstellen einer Spannung an dem ersten Ausgang als Reaktion auf das Freigabesignal mit dem ersten Zustand.
Eine Ladegeräteinrichtung umfasst eine SIMO (Single-Input-Multiple-Output)-Einrichtung enthaltend einen ersten Transistor, der mit einem Eingang und einem ersten Ende eines Induktors verbunden ist, einen zweiten Transistor, der mit Masse und dem ersten Ende des Induktors verbunden ist, einen dritten Transistor, der mit einem zweiten Ende des Induktors und einem ersten Ausgang verbunden ist, und einen vierten Transistor, der mit dem zweiten Ende des Induktors und einem zweiten Ausgang verbunden ist. Die Ladegeräteinrichtung umfasst auch ein Ladegerät mit einem ersten Ende, das mit dem ersten Ausgang verbunden ist, und einem zweiten Ende, und einen Controller, der operativ mit der SIMO-Einrichtung verbunden ist und ausgebildet ist zu bewirken, dass die SIMO-Einrichtung den Induktor auf Basis eines durch eine erste Stromquelle gelieferten Eingangssignals bestromt und den Induktor entlädt zum Bestromen der ersten Stromquelle und/oder einer zweiten Stromquelle über das Ladegerät während einer unbenutzten Zeitperiode.
Bei anderen Merkmalen umfasst die erste Stromquelle eine Batterie.
Bei anderen Merkmalen enthält die Ladegeräteinrichtung einen ersten Vergleicher, der ausgebildet ist zum Vergleichen eines von dem ersten Ausgang empfangenen Eingangssignals mit einem ersten Spannungsreferenzsignal und zum Generieren eines ersten Vergleichssignals auf Basis des Vergleichs, und einen zweiten Vergleicher, der ausgebildet ist zum Vergleichen eines von dem zweiten Ausgang empfangenen Eingangssignals mit einem zweiten Referenzsignal und Generieren eines Vergleichs-zweiten-Signals auf Basis des Vergleichs.
Bei anderen Merkmalen ist der Controller ausgebildet zu bewirken, dass die SIMO-Einrichtung den Induktor selektiv entlädt zum Bestromen der zweiten Stromquelle auf Basis des ersten Vergleichssignals.
Bei anderen Merkmalen enthält die Ladegeräteinrichtung einen Headroom-Tracker mit einem ersten Ende, das mit dem ersten Ende des Ladegeräts verbunden ist, und einem zweiten Ende, das mit dem zweiten Ende des Ladegeräts verbunden ist. Der Headroom-Tracker ist ausgebildet zum Generieren eines Freigabesignals mit einem ersten Zustand, wenn eine Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Ende des Ladegeräts und dem zweiten Ende des Ladegeräts über einer vorbestimmten Schwellwertspannung liegt, und mit einem zweiten Zustand, wenn die Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Ende des Ladegeräts und dem zweiten Ende des Ladegeräts unter der vorbestimmten Schwellwertspannung liegt.
Bei anderen Merkmalen ist der Controller weiterhin ausgebildet zum Verstellen einer Spannung an dem ersten Ausgang als Reaktion auf das Freigabesignal mit dem ersten Zustand.
Bei anderen Merkmalen umfasst das Ladegerät ein lineares Ladegerät.
Eine Ladegeräteinrichtung umfasst eine MIMO(Multiple-Input-Multiple-Output)-Einrichtung, enthaltend: einen ersten Transistor, der mit einem ersten Eingang und einem ersten Ende eines Induktors verbunden ist, einen zweiten Transistor, der mit einem zweiten Eingang und dem ersten Ende des Induktors verbunden ist, einen dritten Transistor, der mit Masse und dem ersten Ende des Induktors verbunden ist, einen vierten Transistor, der mit einem zweiten Ende des Induktors und einem ersten Ausgang verbunden ist, und einen fünften Transistor, der mit dem zweiten Ende des Induktors und einem zweiten Ausgang verbunden ist. Die Ladegeräteinrichtung enthält auch einen Controller, der operativ mit der MIMO-Einrichtung verbunden ist und ausgebildet ist zu bewirken, dass die MIMO-Einrichtung (1) den Induktor auf Basis von einem ersten Eingangssignal, das durch eine mit dem ersten Eingang verbundene erste Stromquelle geliefert wird, und/oder einem zweiten Eingangssignal, das durch eine mit dem zweiten Eingang verbundene zweite Stromquelle geliefert wird, lädt, und (2) den Induktor entlädt zum Laden der ersten Stromquelle und/oder einer dritten Stromquelle, die an den ersten Ausgang während einer unbenutzten Zeitperiode gekoppelt ist.
Bei anderen Merkmalen enthält die Ladegeräteinrichtung die erste Stromquelle und die zweite Stromquelle.
Bei anderen Merkmalen enthält die Ladegeräteinrichtung einen ersten Vergleicher, der ausgebildet ist zum Vergleichen eines von dem ersten Ausgang empfangenen Eingangssignals mit einem ersten Spannungsreferenzsignal und zum Generieren eines ersten Vergleichssignals auf Basis des Vergleichs; und einen zweiten Vergleicher, der ausgebildet ist zum Vergleichen eines von dem zweiten Ausgang empfangenen Eingangssignals mit einem zweiten Referenzspannungssignal und Generieren eines Vergleichssignals auf Basis des Vergleichs.
Bei anderen Merkmalen ist der Controller weiterhin ausgebildet zu bewirken, dass die MIMO-Einrichtung den Induktor selektiv entlädt zum Bestromen der dritten Stromquelle auf Basis des ersten Vergleichssignals.
Bei weiteren Merkmalen enthält die Ladegeräteinrichtung ein Ladegerät mit einem ersten Ende, das mit dem ersten Ausgang verbunden ist, und einem zweiten Ende, das mit der zweiten Stromquelle verbunden ist, und einen Headroom-Tracker mit einem ersten Ende, das mit dem ersten Ende des Ladegeräts verbunden ist, und einem zweiten Ende, das mit dem zweiten Ende des Ladegeräts verbunden ist. Der Headroom-Tracker ist konfiguriert zum Generieren eines Headroom-Tracker-Signals, wenn eine Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Ende des Ladegeräts und dem zweiten Ende des Ladegeräts über einer vorbestimmten Schwellwertspannung liegt.
Bei anderen Merkmalen ist der Controller weiterhin ausgebildet zum Verstellen einer Spannung an dem ersten Ausgang als Reaktion auf das Headroom-T racker-Signal.
Weitere Bereiche der Anwendbarkeit der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der ausführlichen Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen. Die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele sind nur zum Zweck der Veranschaulichung gedacht und sollen nicht den Schutzbereich der Offenbarung beschränken.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung lässt sich anhand der ausführlichen Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen eingehender verstehen, wobei:

1 ein Schemadiagramm ist, das eine beispielhafte SIMO (Single-Input-Multiple-Output)-Einrichtung gemäß einer beispielhaften Umsetzung der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
2 ist ein Schemadiagramm, das eine beispielhafte SIMO-Steuereinrichtung gemäß einer beispielhaften Umsetzung der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
3A ist ein Schemadiagramm, das eine beispielhafte SIMO-Ladegeräteinrichtung gemäß einer beispielhaften Umsetzung der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
3B ist ein Schemadiagramm, das einen beispielhaften Headroom-Tracker gemäß einer beispielhaften Umsetzung der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
4 ist ein Schemadiagramm, das eine weitere beispielhafte SIMO-Ladegeräteinrichtung gemäß einer beispielhaften Umsetzung der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
5 ist ein Schemadiagramm, das eine beispielhafte MIMO(Multiple-Input-Multiple-Output)-Einrichtung gemäß einer beispielhaften Umsetzung der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
6 ist ein Schemadiagramm, das eine beispielhafte MIMO-Ladegeräteinrichtung gemäß einer beispielhaften Umsetzung der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; und
7 ist ein Schemadiagramm, das eine weitere beispielhafte MIMO-Ladegeräteinrichtung gemäß einer beispielhaften Umsetzung der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
8 ist ein Schemadiagramm, das eine weitere beispielhafte MIMO-Ladegeräteinrichtung gemäß einer beispielhaften Umsetzung der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
9 ist ein Schemadiagramm, das eine weitere beispielhafte MIMO-Ladegeräteinrichtung gemäß einer beispielhaften Umsetzung der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.

In den Zeichnungen können Bezugszahlen wiederverwendet werden, um ähnliche und/oder identische Elemente zu identifizieren.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
SIMO (Single-Input-Multiple-Output)-Einrichtungen und MIMO(Multiple-Input-Multiple-Output)-Einrichtungen (auch als Multiple-Inductor-Multiple-Output bezeichnet), verwenden einen einzelnen Induktor, um Energie zu speichern und mehrere elektrische Lasten zu bestromen. Der Induktor wird während einer ersten Zeitperiode geladen (Energie gespeichert) und liefert die Energie an eine elektrische Last, die mit einem von mehreren Ausgängen der SIMO- oder MIMO-Einrichtung während einer zweiten Zeitperiode verbunden ist.
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine SIMO-Einrichtung und/oder eine MIMO-Einrichtung, die Strom an eine Stromquelle wie etwa eine Batterie oder einen Verbinder wie etwa einen USB (Universal Serial Bus) während unbenutzter Zeitperioden liefern kann. Unbenutzte Zeitperioden können sich auf Zeitperioden beziehen, in denen andere elektrische Lasten keinen Strom erfordern und/oder Induktor kein Laden erfordert.
Die SIMO-Einrichtung enthält einen ersten Transistor, der mit einem Eingang und einem ersten Ende eines Induktors verbunden ist, einen zweiten Transistor, der mit Masse und dem ersten Ende des Induktors verbunden ist, einen dritten Transistor, der mit einem zweiten Ende des Induktors und einem ersten Ausgang verbunden ist, und optional einen vierten Transistor, der mit dem zweiten Ende des Induktors und der Masse verbunden ist, und einen fünften Transistor, der mit dem zweiten Ende des Induktors und einem zweiten Ausgang verbunden ist. Zusätzliche Transistoren können mit dem zweiten Anschluss des Induktors und zusätzlichen Ausgängen verbunden sein. Die Ladegeräteinrichtung enthält auch einen Controller, der mit der SIMO-Einrichtung verbunden ist und ausgebildet ist zu bewirken, dass die SIMO-Einrichtung eine an den ersten Ausgang gekoppelte Stromquelle während unbenutzter Zeitperioden selektiv lädt.
1 veranschaulicht ein beispielhaftes Schemadiagramm einer SIMO-Einrichtung 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Die SIMO-Einrichtung 100 enthält mehrere Transistoren 102 und einen Induktor 104. Bei Umsetzungen beinhalten die Transistoren 102 Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs). Wie gezeigt, enthält die SIMO-Einrichtung 100 einen ersten Transistor 102-1, einen zweiten Transistor 102-2, einen dritten Transistor 102-3, optional einen vierten Transistor 102-4, einen fünften Transistor 102-5 und einen sechsten Transistor 102-6. Es versteht sich jedoch, dass die SIMO-Einrichtung 100 eine variierende Anzahl an Transistoren enthalten kann, um auf Basis der Ausbildung der SIMO-Einrichtung zusätzliche oder weniger Ausgänge bereitzustellen. Beispielsweise wird der vierte Transistor 102-4 möglicherweise nicht in SIMO-Einrichtungen 100 verwendet, die im Nur-Tiefsetz-Modus arbeiten.
Die SIMO-Einrichtung 100 empfängt Steuersignale an den Gates der Transistoren 102-1 bis 102-6, um das Laden und Entladen des Induktors 104 zu steuern. Beispielsweise wird im Tiefsetz-Hochsetz-Modus auf Basis der Steuersignale Energie zu dem Induktor 104 unter Verwendung des ersten Transistors 102-1 und des vierten Transistors 102-4 transferiert und Energie wird von dem Induktor 104 unter Verwendung des zweiten Transistors 102-2 und eines des dritten Transistors 102-3, des fünften Transistors 102-5 oder des sechsten Transistors 102-6 transferiert, um Strom an einen gewählten Ausgang 108-1, 108-2, 108-3 zu liefern, der einen entsprechenden Kondensator 110-1, 110-2, 110-3 lädt. Wie gezeigt, ist der erste Transistor 102-1 mit einem Eingang 106 verbunden, um ein Eingangssignal von einer Stromquelle 107 zu empfangen.
Der dritte Transistor 102-3, der fünfte Transistor 102-5 und der sechste Transistor 102-6 sind jeweils mit Ausgängen 108-1, 108-2, 108-3 verbunden. Bei einigen Beispielen ist jeder Ausgang 108-1, 108-2, 108-3 mit einem jeweiligen Kondensator 110-1, 110-2, 110-3 verbunden. Die Kondensatoren 110-1, 110-2, 110-3 werden durch den Induktor 104 auf Basis der Steuersignale auf einen gewünschten Spannungspegel geladen. Die Kondensatoren 110-1, 110-2, 110-3 können eine oder mehrere elektronische Lasten 112-1, 112-2, 112-3 bestromen, die mit den jeweiligen Kondensatoren 110-1, 110-2, 110-3 verbunden sind.
2 veranschaulicht eine beispielhafte SIMO-Steuereinrichtung 200 gemäß einer beispielhaften Umsetzung der vorliegenden Offenbarung. Wie gezeigt, enthält die SIMO-Steuereinrichtung 200 die SIMO-Einrichtung 100. Die SIMO-Steuereinrichtung 200 enthält auch Vergleicher 202-1, 202-2, 202-3, die mit den entsprechenden Ausgängen 108-1, 108-2, 108-3 verbunden sind. Die Vergleicher 202-1, 202-2, 202-3 empfangen ein erstes Eingangssignal entsprechend der Spannung der jeweiligen Kondensatoren 110-1, 110-2, 110-3 und ein Referenzspannungssignal an jeweiligen Eingängen 204-1, 204-2, 204-3. Die Vergleicher 202-1, 202-2, 202-3 geben Vergleichssignale auf Basis des Vergleichs des ersten Eingangssignals mit dem Referenzspannungssignal aus. Die Referenzspannungssignale können die gleichen oder verschiedene sein. Das Vergleichssignal gibt an, ob der entsprechende Kondensator 110-1, 110-2, 110-3 geladen werden muss.
Die Vergleicher 202-1, 202-2, 202-3 geben das Vergleichssignal über entsprechende Ausgänge 208-1, 208-2, 208-3 an einen Controller 206 aus. Auf Basis des Vergleichssignals steuert der Controller 206 den Betrieb der SIMO-Einrichtung 100 sowie der unten beschriebenen MIMO-Einrichtung. Beispielsweise kann der Controller 206 selektiv Ausgangssignale an entsprechende Gates der Transistoren 102 steuern, um das Laden oder Entladen des Induktors 104 und/oder der Kondensatoren 110-1, 110-2, 110-3 auf Basis der Vergleichssignale über den Ausgang 209 zu steuern. Wie in 2 gezeigt, enthält der Ausgang 209 mehrere Signalleitungen, und jede Signalleitung kann mit dem Gate eines jeweiligen Transistors 102 verbunden sein.
Bei verschiedenen Umsetzungen kann der Controller 206 eine FIFO(First-Input-First-Output)-Einrichtung enthalten, die das Laden der Kondensatoren 110-1, 110-2, 110-3 gemäß den empfangenen Vergleichssignalen priorisiert. Bei diesen Umsetzungen liefert der Controller 206 Steuersignale, die selektiv bewirken, dass die SIMO-Einrichtung 100 die Kondensatoren 110-1, 110-2, 110-3 auf Basis der empfangenen Vergleichssignale bestromt. Falls beispielsweise die durch einen oder mehrere der Kondensatoren 110-1, 110-2, 110-3 gespeicherte Spannung unter dem entsprechenden Referenzsignal liegt, gibt der Controller 206 ein Steuersignal aus, um zu bewirken, dass der Induktor 104 während einer ersten Zeitperiode Energie zu einem Kondensator 110-1, 110-2, 110-3 hinzufügt, und bewirkt, dass der Induktor 104 während einer anderen Zeitperiode Energie zu einem anderen Kondensator 110-1, 110-2, 110-3 hinzufügt.
3A veranschaulicht eine beispielhafte SIMO-Ladegeräteinrichtung 300. Die SIMO-Ladegeräteinrichtung 300 enthält die SIMO-Einrichtung 100 und die SIMO-Steuereinrichtung 200. Die SIMO-Ladegeräteinrichtung 300 enthält ein Ladegerät 302, das eine Stromquelle 304 laden kann. Das Ladegerät 302 ist mit mindestens einem der jeweiligen Ausgänge 108-1, 108-2, 108-3 verbunden. Während gezeigt wird, dass der Ausgang 108-1 mit dem Ladegerät 302 verbunden ist, versteht sich, dass Ausgang 108-2 oder Ausgang 108-3 mit dem Ladegerät 302 verbunden sein können. Bei Umsetzungen umfasst das Ladegerät 302 ein lineares Ladegerät, und die Stromquelle 304 kann eine Batterie sein.
Wie oben erörtert, steuert der Controller 206 die Spannung der Kondensatoren 110-1, 110-2, 110-3 gemäß den Vergleichssignalen. Bei einer beispielhaften Umsetzung der vorliegenden Offenbarung kann der Controller 206 bewirken, dass die SIMO-Einrichtung 100 in dem Induktor 104 gespeicherte Energie entlädt, um den Kondensator 110-1 zu laden, und der Kondensator 110-1 liefert Strom an das Ladegerät 302 während unbenutzter Zeitperioden. Das Ladegerät 302 kann dann Strom an die Stromquelle 304 über einen Ausgang 308 liefern. Bei einigen Umsetzungen regelt das Ladegerät 302 die an die Stromquelle 304 gelieferte Energie.
Die SIMO-Ladegeräteinrichtung 300 enthält auch einen Headroom-Tracker 310. Wie gezeigt, kann der Headroom-Tracker 310 parallel zu dem Ladegerät 302 geschaltet sein. Beispielsweise ist der Headroom-Tracker 310 zwischen den Ausgang 108-1 und den Ausgang 308 geschaltet. Der Headroom-Tracker 310 überwacht eine Spannungsdifferenz zwischen dem Ausgang 108-1 und dem Ausgang 308 und bestimmt, ob die Spannungsdifferenz über einem vorbestimmten Schwellwert liegt. Ein den vorbestimmten Schwellwert darstellendes Signal kann über den Ausgang 307 durch den Controller 206 geliefert werden. Der Headroom-Tracker 310 überträgt ein Freigabesignal mit einem ersten Zustand über einen Ausgang 311 an den Controller 206, wenn die Spannungsdifferenz über dem vorbestimmten Schwellwert liegt. Wenn die Spannungsdifferenz unter dem vorbestimmten Schwellwert liegt, gibt der Controller 206 ein Freigabesignal mit einem den Vergleich anzeigenden zweiten Zustand aus. Als Reaktion verstellt der Controller 206 den mit dem Ladegerät verbundenen SIMO-Ausgang, um den Headroom über das Ladegerät zu steuern (z.B. Ausgang 108-1 in 3A). Durch Minimieren der Spannung an dem Ladegerät wird der Verlust des Ladegeräts reduziert.
3B veranschaulicht eine beispielhafte Umsetzung, der Headroom-Tracker 310 kann einen Differenzverstärker 350 umfassen, der Signale von dem SIMO-Ausgang 108-1 und dem Ladegerätausgang 308 als Eingang empfängt. Der Differenzverstärker 350 gibt ein Differenzsignal, das die Differenz zwischen den Eingangssignalen am Ausgang 352 darstellt, an einen Vergleicher 354 aus. Der Vergleicher 345 vergleicht das Differenzsignal mit dem vorbestimmten Schwellwertsignal (z.B. Ausgang 307) und gibt das Freigabesignal über den Ausgang 311 aus, den Vergleich anzeigend.
Der Controller 206 bewirkt, dass die SIMO-Einrichtung 100 die an dem Kondensator 110-1 gespeicherte Spannung auf Basis des Headroom-Steuersignals verstellt, um einen kleinsten Verlust an dem Ladegerät 302 auf einem vorbestimmten Verlustschwellwert zu halten. Der Controller 206 kann die Spannung an dem Kondensator 110-1 so verstellen, dass sie etwa die gewünschte Spannung der Stromquelle 304 plus einer vorbestimmten Offsetspannung ist.
Die SIMO-Ladegeräteinrichtung 300 enthält auch einen durch den Controller 206 gesteuerten Schalter 312. Beispielsweise betätigt der Controller 206 selektiv den Schalter 312, um die Stromquelle 304 mit der SIMO-Einrichtung 100 zu verbinden oder die Stromquelle 304 von der SIMO-Einrichtung 100 zu trennen. Der Controller 206 kann bewirken, dass sich der Schalter 312 in einem geschlossenen Zustand befindet, um die Stromquelle 304 elektrisch mit der SIMO-Einrichtung 100 zu verbinden, so dass die Stromquelle 304 bestromt zu der SIMO-Einrichtung 100. Bei einer oder mehreren Umsetzungen umfasst der Schalter 312 einen MOSFET-Transistor.
4 veranschaulicht eine andere Umsetzung einer SIMO-Ladegeräteinrichtung 350. In dieser Umsetzung enthält die SIMO-Ladegeräteinrichtung 350 die SIMO-Einrichtung 100 und die SIMO-Steuereinrichtung 200. Wie in 4 gezeigt, ist der Ausgang 108-1 der SIMO-Einrichtung 100 direkt mit der Stromquelle 304 verbunden. Während des Betriebs kann die SIMO-Steuereinrichtung 200 bewirken, dass die SIMO-Einrichtung 100 die Stromquelle 304 auf Basis des durch den Vergleicher 202-1 gelieferten Vergleichssignals lädt. Bei dieser Umsetzung kann das durch den Vergleicher 202-1 gelieferte Vergleichssignal eine Spannung an der Stromquelle 304 anzeigen. Bei einer anderen Umsetzung kann eine Erfassungseinrichtung den durch die Stromquelle 304 gehenden Strom über den Ausgang 108-1 überwachen, und der Controller 206 verstellt den Strom, damit er einem vorbestimmten Zielwert entspricht. Bei einigen Umsetzungen kann die Erfassungseinrichtung ein Transistor in der SIMO-Einrichtung 100 oder ein Erfassungswiderstand sein.
5 veranschaulicht eine beispielhafte MIMO-Einrichtung 400. Wie gezeigt, enthält die MIMO-Einrichtung 400 Transistoren 402-1, 402-2, 402-3, 402-4 (optional), 402-5, 402-6, 402-7 und einen Induktor 404. Bei verschiedenen Umsetzungen wird der Transistor 402-4 nicht benötigt, wenn die MIMO-Einrichtung 400 im Nur-Tiefsetz-Modus verwendet wird. Die Transistoren 402-1, 402-2 sind mit den Eingängen 406-1, 406-2 verbunden und können jeweils ein entsprechendes Eingangssignal empfangen. Beispielsweise ist der Eingang 406-1 mit einer Stromquelle 407-1 verbunden, und der Eingang 406-2 ist mit einer Stromquelle 407-2 verbunden. Bei einer Umsetzung können die Stromquellen 407-1, 407-2 verschiedene Stromquellen sein.
Die Transistoren 402-5, 402-6, 402-7 sind mit Ausgängen 408-1, 408-2, 408-3 verbunden, um ein Ausgangssignal auf Basis der gespeicherten Energie in dem Induktor 404 selektiv zu liefern. Die MIMO-Einrichtung 400 enthält Kondensatoren 410-1, 410-2, 410-3, die mit jeweiligen Ausgängen 408-1, 408-2, 408-3 verbunden sind. Die Kondensatoren 410-1, 410-2, 410-3 speichern Energie zum Bestromen der jeweiligen elektrischen Lasten 412-1, 412-2, 412-3.
Energie wird zu dem Induktor 404 unter Verwendung mindestens eines der Transistoren 402-1, 402-2 und des Transistors 402-4 transferiert, und Energie wird von dem Induktor 404 unter Verwendung des Transistors 402-3 und mindestens einem der Transistoren 402-5, 402-6, 402-7 transferiert. Beispielsweise wird Strom an einen entsprechenden Kondensator 410-1, 410-2, 410-3 geliefert, um den Kondensator 410-1, 410-2, 410-3 auf einen gewünschten Spannungspegel zu laden. Die Transistoren 402-1, 402-2 können mit einer vorbestimmten Frequenz gesteuert oder auf einer Zyklus-für-Zyklus-Basis gesteuert werden. Der Strom durch 402-1 und/oder 402-2 kann durch Wählen gesteuert werden, welcher von 402-1 und/oder 402-2 gewählt werden soll.
Die 6 und 7 veranschaulichen beispielhafte MIMO-Ladegeräteinrichtungen 500, 525, die die MIMO-Einrichtung 400 enthalten. Die MIMO-Ladegeräteinrichtungen 500, 550 enthalten jeweils eine MIMO-Einrichtung 400 und eine MIMO-Steuereinrichtung 475. Die MIMO-Steuereinrichtung 475 arbeitet ähnlich der oben beschriebenen SIMO-Steuereinrichtung 200. Wie in 6 gezeigt, enthält die MIMO-Ladegeräteinrichtung 500 ein Ladegerät 302 und einen Headroom-Tracker 310. Ähnlich wie bei der oben beschriebenen SIMO-Ladegeräteinrichtung 300 ist das Ladegerät 302 ausgebildet zum Laden der Stromquelle 304 während unbenutzter Zeitperioden. Wie in 7 gezeigt, ist der Ausgang 408-1 der MIMO-Ladegeräteinrichtung 550 direkt mit der Stromquelle 304 verbunden, so dass die MIMO-Einrichtung 400 die Stromquelle 304 während unbenutzter Zeitperioden bestromt.
Die 8 und 9 veranschaulichen beispielhafte MIMO-Ladegeräteinrichtungen 550, 575, die die MIMO-Einrichtung 400 enthalten, in der die Stromquelle 304 einen der Eingänge zur MIMO-Einrichtung 400 umfasst. Die MIMO-Ladegeräteinrichtungen 500, 550 enthalten jeweils eine MIMO-Einrichtung 400 und eine MIMO-Steuereinrichtung 475. Die MIMO-Steuereinrichtung 475 arbeitet ähnlich wie die oben beschriebene SIMO-Steuereinrichtung 200. Wie in 8 gezeigt, enthält die MIMO-Ladegeräteinrichtung 500 ein Ladegerät 302 und einen Headroom-Tracker 310. Ähnlich wie bei der oben beschriebenen SIMO-Ladegeräteinrichtung 300 ist das Ladegerät 302 ausgebildet zum Laden der Stromquelle 304 während unbenutzter Zeitperioden. Der Schalter 312 kann in einigen Umsetzungen enthalten sein und in anderen Umsetzungen nicht enthalten sein.
Die hierin beschriebenen SIMO- und/oder MIMO-Einrichtungen können ausgelegt sein, dass sie im lückenden Leitungsmodus (Discontinuous Conduction Mode - DCM), im nichtlückenden Leitungsmodus(Continuous Conduction Mode - CCM)-Modus, im Tiefsetz-Modus, im Hochsetzmodus, im Tiefsetz-Hochsetz-Modus oder einer beliebigen Kombination davon arbeiten, ohne von dem Gedanken der Offenbarung abzuweichen.
Die obige Beschreibung ist lediglich von veranschaulichender Natur und soll auf keinerlei Weise die Offenbarung, ihre Anwendung oder ihre Verwendungen beschränken. Die allgemeinen Lehren der Offenbarung können in einer Vielzahl von Formen umgesetzt werden. Während die vorliegende Offenbarung bestimmte Beispiele enthält, sollte der wahre Schutzbereich der Offenbarung deshalb nicht so beschränkt werden, da andere Modifikationen bei einer Lektüre der Zeichnungen, der Patentschrift und der folgenden Ansprüche ersichtlich werden. Es versteht sich, dass ein oder mehrere Schritte innerhalb eines Verfahrens in einer anderen Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung abzuändern. Obwohl jede der Ausführungsformen oben so beschrieben ist, dass sie gewisse Merkmale besitzt, können weiterhin beliebige einzelne oder mehrere jener Merkmale, die bezüglich einer beliebigen Ausführungsform der Offenbarung beschrieben werden, in beliebigen der anderen Ausführungsformen ausgeführt und/oder mit Merkmalen dieser kombiniert werden, sogar falls jene Kombination nicht ausführlich beschrieben wird. Mit anderen Worten schließen sich die beschriebenen Ausführungsformen nicht gegenseitig aus, und Permutationen einer oder mehrerer Ausführungsformen mit einander bleiben innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung.
Räumliche und funktionale Beziehungen zwischen Elementen (beispielsweise zwischen Modulen, Schaltungselementen, Halbleiterschichten usw.) werden unter Verwendung verschiedener Ausdrücke beschrieben, einschließlich „verbunden“, „in Eingriff genommen“, „gekoppelt“, „bei“, „neben“, „auf“, „über“, „unter“ und „angeordnet“. Sofern nicht spezifisch als „direkt“ beschrieben, wenn eine Beziehung zwischen einem ersten und zweiten Element in der obigen Offenbarung beschrieben wird, kann die Beziehung eine direkte Beziehung sein, wo keine anderen dazwischenliegenden Elemente zwischen dem ersten und zweiten Element vorhanden sind, kann aber auch eine indirekte Beziehung sein, wo ein oder mehrere dazwischenliegende Elemente (entweder räumlich oder funktional) zwischen dem ersten und zweiten Element vorliegen. Wie hierin verwendet, sollte der Ausdruck mindestens eines von A, B und C so ausgelegt werden, dass ein logisches (A ODER B ODER C) gemeint ist, wobei ein nicht exklusives logisches ODER verwendet wird, und sollte nicht so ausgelegt werden, dass „mindestens eines von A, mindestens eines von B und mindestens eines von C“ gemeint ist.
In den Figuren zeigt die Richtung eines Pfeils, wie durch den Pfeilkopf angezeigt, im Allgemeinen den Fluss von Informationen (wie etwa Daten oder Anweisungen), der für die Darstellung von Interesse ist. Wenn beispielsweise Element A und Element B eine Vielzahl an Informationen austauschen, aber von Element A zu Element B übertragene Informationen für die Darstellung relevant sind, kann der Pfeil von Element A zu Element B zeigen. Dieser unidirektionale Pfeil impliziert nicht, dass keine anderen Informationen von Element B zu Element A übertragen werden. Weiterhin kann für von Element A zu Element B gesendete Informationen Element B Anforderungen oder Empfangsbestätigungen für die Informationen an Element A senden.
In dieser Anwendung, einschließlich der folgenden Definitionen, können der Ausdruck „Modul“ oder der Ausdruck „Controller“ durch den Ausdruck „Schaltung“ ersetzt werden. Der Ausdruck „Modul“ kann sich beziehen auf oder Teil sein von oder enthalten: eine applikationsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine digitale, analoge oder diskrete Analog/Digital-Mischschaltung; eine digitale, analoge oder integrierte Analog/Digital-Mischschaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; ein feldprogrammierbares Gatearray (FPGA); eine Prozessorschaltung (gemeinsam, dediziert oder Gruppe), die einen Code ausführt; eine Speicherschaltung (gemeinsam, dediziert oder Gruppe), die durch die Prozessorschaltung ausgeführten Code speichert; andere geeignete Hardwarekomponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination aus einigen oder allen der obigen, wie etwa in einem Systemon-Chip.
Das Modul kann eine oder mehrere Schnittstellenschaltungen enthalten. Bei einigen Beispielen können die Schnittstellenschaltungen verdrahtete oder drahtlose Schnittstellen beinhalten, die mit einem LAN (Local Area Network), dem Internet, einem WAN (Wide Area Network) oder Kombinationen davon verbunden sind. Die Funktionalität eines beliebigen gegebenen Moduls der vorliegenden Offenbarung kann unter mehreren Modulen verteilt sein, die über Schnittstellenschaltungen verbunden sind. Beispielsweise können mehrere Module einen Lastausgleich gestatten. Bei einem weiteren Beispiel kann ein Servermodul (auch als ein abgesetztes oder Cloud-Modul bekannt) eine gewisse Funktionalität im Auftrag eines Client-Moduls bewerkstelligen.
Der Ausdruck Code, wie oben verwendet, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode beinhalten und kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen, Datenstrukturen und/oder Objekte beziehen. Der Ausdruck gemeinsame Prozessorschaltung umfasst eine einzelne Prozessorschaltung, die Code von mehreren Modulen teilweise oder ganz ausführt. Der Ausdruck Gruppenprozessorschaltung umfasst eine Prozessorschaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Prozessorschaltungen Code von einem oder mehreren Modulen teilweise oder ganz ausführt. Bezüge auf mehrere Prozessorschaltungen schließen mehrere Prozessorschaltungen auf diskreten Dies, mehrere Prozessorschaltungen auf einem einzelnen Die, mehrere Kerne einer einzelnen Prozessorschaltung, mehrere Threads einer einzelnen Prozessorschaltung oder eine Kombination aus den obigen ein. Der Ausdruck gemeinsame Speicherschaltung schließt eine einzelne Speicherschaltung ein, die Code von mehreren Modulen teilweise oder ganz speichert. Der Ausdruck Gruppenspeicherschaltung schließt eine Speicherschaltung ein, die in Kombination mit zusätzlichen Speichern Code von einem oder mehreren Modulen teilweise oder ganz speichert.
Der Ausdruck Speicherschaltung ist eine Teilmenge des Ausdrucks computerlesbares Medium. Der Ausdruck computerlesbares Medium, wie hierin verwendet, schließt keine vorübergehenden elektrischen oder elektromagnetischen Signale ein, die sich durch ein Medium (wie etwa auf einer Trägerwelle) ausbreiten; der Ausdruck computerlesbares Medium kann deshalb als dinglich oder nicht-vorübergehend bezeichnet werden. Nicht beschränkende Beispiele für ein nicht-vorübergehendes, dingliches computerlesbares Medium sind nichtflüchtige Speicherschaltungen (wie etwa eine Flash-Speicherschaltung, eine löschbare programmierbare Festwertspeicherschaltung oder eine Maskenfestwertspeicherschaltung), flüchtige Speicherschaltungen (wie etwa eine statische Direktzugriffsspeicherschaltung oder eine dynamische Direktzugriffsspeicherschaltung), magnetische Ablagemedien (wie etwa ein analoges oder digitales Magnetband oder ein Festplattenlaufwerk) und optische Ablagemedien (wie etwa eine CD, eine DVD oder eine Blu-ray-Disc).
Die in dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder ganz durch einen Spezialcomputer umgesetzt werden, der durch Konfigurieren eines Allzweckcomputers erzeugt wird, um eine oder mehrere bestimmte Funktionen auszuführen, die in Computerprogrammen verkörpert sind. Die Funktionsblöcke, plus Diagrammkomponenten und andere oben beschriebene Elemente dienen als Softwarespezifikationen, was durch die Routinearbeit eines Fachmanns oder eines Programmierers in die Computerprogramme übersetzt werden kann.
Die Computerprogramme enthalten prozessorausführbare Anweisungen, die auf mindestens einem nicht-vorübergehenden, dinglichen computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten enthalten oder sich darauf stützen. Die Computerprogramme können ein BIOS (Basic Input/Output System), das mit Hardware des Spezialcomputers interagiert, Einrichtungstreiber, die mit bestimmten Einrichtungen des Spezialcomputers interagieren, ein oder mehrere Betriebssysteme, Benutzeranwendungen, Hintergrunddienste, Hintergrundanwendungen usw einschließen.
Die Computerprogramme können enthalten: (i) zu parsenden beschreibenden Text, wie etwa HTML (Hypertext Markup Language), XML (Extensible Markup Language) oder JSON (JavaScript Object Notation) (ii) Assembler-Code, (iii) aus Sourcecode durch einen Compiler generierten Objektcode, (iv) Sourcecode für die Ausführung durch einen Interpreter, (v) Sourcecode für die Kompilierung und Ausführung durch einen Just-in-Time-Compiler usw. Als Beispiele kann Sourcecode unter Verwendung von Syntax aus Sprachen einschließlich C, C++, C#, Objective-C, Swift, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript®, HTML5 (Hypertext Markup Language 5th Revision), Ada, ASP (Active Server Pages), PHP (PHP: Hypertext Preprocessor), Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash®, Visual Basic®, Lua, MATLAB, SIMULINK und Python® geschrieben werden.
Keines der in den Ansprüchen aufgeführten Elemente soll ein Mittel-Plus-Funktions-Element innerhalb der Bedeutung von 35 U.S.C. §112(f) sein, außer, wenn ein Element ausdrücklich unter Verwendung des Ausdrucks „Mittel für“ aufgeführt wird, oder in dem Fall eines Verfahrensanspruchs unter Verwendung der Ausdrücke „Betrieb für“ oder „Schritt für“.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62696404 [0001]

Claims

Ladegeräteinrichtung, umfassend: eine SIMO (Single-Input-Multiple-Output)-Einrichtung, die enthält: einen ersten Transistor, der mit einem Eingang und einem ersten Ende eines Induktors verbunden ist; einen zweiten Transistor, der mit Masse und dem ersten Ende des Induktors verbunden ist; einen dritten Transistor, der mit einem zweiten Ende des Induktors und einem ersten Ausgang verbunden ist; einen vierten Transistor, der mit dem zweiten Ende des Induktors und einem zweiten Ausgang verbunden ist; und einen Controller, der mit der SIMO-Einrichtung verbunden ist und ausgebildet ist zu bewirken, dass die SIMO-Einrichtung den Induktor auf Basis eines Eingangssignals unter Verwendung einer an den Eingang während einer ersten Zeitperiode gekoppelten ersten Stromquelle lädt und den Induktor entlädt zum Laden der ersten Stromquelle und/oder einer zweiten Stromquelle, die an den ersten Ausgang während einer unbenutzten Zeitperiode gekoppelt ist, wobei die zweite Stromquelle mit dem Eingang verbunden ist.
Ladegeräteinrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Stromquelle eine Batterie umfasst.
Ladegeräteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin umfassend: einen ersten Vergleicher, der ausgebildet ist zum Vergleichen eines von dem ersten Ausgang empfangenen Eingangssignals mit einem ersten Spannungsreferenzsignal und zum Generieren eines ersten Vergleichssignals auf Basis des Vergleichs; und einen zweiten Vergleicher, der ausgebildet ist zum Vergleichen eines von dem zweiten Ausgang empfangenen Eingangssignals mit einem zweiten Referenzspannungssignal und Generieren eines zweiten Vergleichssignals auf Basis des Vergleichs.
Ladegeräteinrichtung nach Anspruch 3, wobei der Controller weiterhin ausgebildet ist zu bewirken, dass die SIMO-Einrichtung den Induktor selektiv entlädt zum Bestromen der zweiten Stromquelle auf Basis des ersten Vergleichssignals.
Ladegeräteinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, weiterhin umfassend ein Ladegerät mit einem ersten Ende, das mit dem ersten Ausgang verbunden ist, und einem zweiten Ende, das mit der zweiten Stromquelle verbunden ist.
Ladegeräteinrichtung nach Anspruch 5, weiterhin umfassend einen Headroom-Tracker mit einem ersten Ende, das mit dem ersten Ende des Ladegeräts verbunden ist, und einem zweiten Ende, das mit dem zweiten Ende des Ladegeräts verbunden ist, wobei der Headroom-Tracker ausgebildet ist zum Generieren eines Freigabesignals mit einem ersten Zustand, wenn eine Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Ende des Ladegeräts und dem zweiten Ende des Ladegeräts über einer vorbestimmten Schwellwertspannung liegt, und mit einem zweiten Zustand, wenn die Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Ende des Ladegeräts und dem zweiten Ende des Ladegeräts unter der vorbestimmten Schwellwertspannung liegt.
Ladegeräteinrichtung nach Anspruch 6, wobei der Controller weiterhin ausgebildet ist zum Verstellen einer Spannung an dem ersten Ausgang als Reaktion auf das Freigabesignal mit dem ersten Zustand.
Ladegeräteinrichtung, umfassend: eine SIMO (Single-Input-Multiple-Output)-Einrichtung, die enthält: einen ersten Transistor, der mit einem Eingang und einem ersten Ende eines Induktors verbunden ist; einen zweiten Transistor, der mit Masse und dem ersten Ende des Induktors verbunden ist; einen dritten Transistor, der mit einem zweiten Ende des Induktors und einem ersten Ausgang verbunden ist; und einen vierten Transistor, der mit dem zweiten Ende des Induktors und einem zweiten Ausgang verbunden ist; ein Ladegerät mit einem ersten Ende, das mit dem ersten Ausgang verbunden ist, und einem zweiten Ende; und einen Controller, der operativ mit der SIMO-Einrichtung verbunden ist und ausgebildet ist zu bewirken, dass die SIMO-Einrichtung den Induktor auf Basis eines durch eine erste Stromquelle gelieferten Eingangssignals bestromt und den Induktor entlädt zum Bestromen der ersten Stromquelle und/oder einer zweiten Stromquelle über das Ladegerät während einer unbenutzten Zeitperiode, wobei die zweite Stromquelle mit dem Eingang verbunden ist.
Ladegeräteinrichtung nach Anspruch 8, wobei die erste Stromquelle eine Batterie umfasst.
Ladegeräteinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, weiterhin umfassend: einen ersten Vergleicher, der ausgebildet ist zum Vergleichen eines von dem ersten Ausgang empfangenen Eingangssignals mit einem ersten Spannungsreferenzsignal und zum Generieren eines ersten Vergleichssignals auf Basis des Vergleichs; und einen zweiten Vergleicher, der ausgebildet ist zum Vergleichen eines von dem zweiten Ausgang empfangenen Eingangssignals mit einem zweiten Referenzspannungssignal und Generieren eines Vergleichs-zweiten-Signals auf Basis des Vergleichs.
Ladegeräteinrichtung nach Anspruch 10, wobei der Controller weiterhin ausgebildet ist zu bewirken, dass die SIMO-Einrichtung den Induktor selektiv entlädt zum Bestromen der zweiten Stromquelle auf Basis des ersten Vergleichssignals.
Ladegeräteinrichtung nach einem der Ansprüche 8-11, weiterhin umfassend einen Headroom-Tracker mit einem ersten Ende, das mit dem ersten Ende des Ladegeräts verbunden ist, und einem zweiten Ende, das mit dem zweiten Ende des Ladegeräts verbunden ist, wobei der Headroom-Tracker ausgebildet ist zum Generieren eines Freigabesignals mit einem ersten Zustand, wenn eine Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Ende des Ladegeräts und dem zweiten Ende des Ladegeräts über einer vorbestimmten Schwellwertspannung liegt, und mit einem zweiten Zustand, wenn die Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Ende des Ladegeräts und dem zweiten Ende des Ladegeräts unter der vorbestimmten Schwellwertspannung liegt.
Ladegeräteinrichtung nach Anspruch 12, wobei der Controller weiterhin ausgebildet ist zum Verstellen einer Spannung an dem ersten Ausgang als Reaktion auf das Freigabesignal mit dem ersten Zustand.
Ladegeräteinrichtung nach einem der Ansprüche 8-13, wobei das Ladegerät ein lineares Ladegerät umfasst.
Ladegeräteinrichtung, umfassend: eine MIMO(Multiple-Input-Multiple-Output)-Einrichtung, enthaltend: einen ersten Transistor, der mit einem ersten Eingang und einem ersten Ende eines Induktors verbunden ist; einen zweiten Transistor, der mit einem zweiten Eingang und dem ersten Ende des Induktors verbunden ist; einen dritten Transistor, der mit Masse und dem ersten Ende des Induktors verbunden ist; einen vierten Transistor, der mit einem zweiten Ende des Induktors und einem zweiten Ausgang verbunden ist; und einen fünften Transistor, der mit dem zweiten Ende des Induktors und einem zweiten Ausgang verbunden ist; einen Controller, der operativ mit der MIMO-Einrichtung verbunden ist und ausgebildet ist zu bewirken, dass die MIMO-Einrichtung (1) den Induktor auf Basis von einem ersten Eingangssignal, das durch eine mit dem ersten Eingang verbundene erste Stromquelle geliefert wird, und/oder einem zweiten Eingangssignal, das durch eine mit dem zweiten Eingang verbundene zweite Stromquelle geliefert wird, lädt, und (2) den Induktor entlädt zum Laden der ersten Stromquelle und/oder einer dritten Stromquelle, die an den ersten Ausgang während einer unbenutzten Zeitperiode gekoppelt ist, wobei die dritte Stromquelle mit dem ersten Eingang verbunden ist.
Ladegeräteinrichtung nach Anspruch 15, weiterhin umfassend die erste Stromquelle und die zweite Stromquelle.
Ladegeräteinrichtung nach Anspruch 15 oder 16, weiterhin umfassend: einen ersten Vergleicher, der ausgebildet ist zum Vergleichen eines von dem ersten Ausgang empfangenen Eingangssignals mit einem ersten Spannungsreferenzsignal und zum Generieren eines ersten Vergleichssignals auf Basis des Vergleichs; und einen zweiten Vergleicher, der ausgebildet ist zum Vergleichen eines von dem zweiten Ausgang empfangenen Eingangssignals mit einem zweiten Referenzspannungssignal und Generieren eines Vergleichssignals auf Basis des Vergleichs.
Ladegeräteinrichtung nach Anspruch 17, wobei der Controller weiterhin ausgebildet ist zu bewirken, dass die MIMO-Einrichtung den Induktor selektiv entlädt zum Bestromen der dritten Stromquelle auf Basis des ersten Vergleichssignals.
Ladegeräteinrichtung nach einem der Ansprüche 15-18, weiterhin umfassend: ein Ladegerät mit einem ersten Ende, das mit dem ersten Ausgang verbunden ist, und einem zweiten Ende, das mit der zweiten Stromquelle verbunden ist; und einen Headroom-Tracker mit einem ersten Ende, das mit dem ersten Ende des Ladegeräts verbunden ist, und einem zweiten Ende, das mit dem zweiten Ende des Ladegeräts verbunden ist, wobei der Headroom-Tracker ausgebildet ist zum Generieren eines Headroom-Tracker-Signals, wenn eine Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Ende des Ladegeräts und dem zweiten Ende des Ladegeräts über einer vorbestimmten Schwellwertspannung liegt.
Ladegeräteinrichtung nach Anspruch 19, wobei der Controller weiterhin ausgebildet ist zum Verstellen einer Spannung an dem ersten Ausgang als Reaktion auf das Headroom-Tracker-Signal.