JP2023106343A - 駆動スイッチに電力を供給するための電荷再分配 - Google Patents

Abstract

【課題】弱い電源によって駆動スイッチに移動される限られたエネルギー量は、結果として、駆動スイッチの長いターンオンフェーズになりうるし、これは、駆動スイッチに損傷を与えうる。
【解決手段】装置１００は、バッファコンデンサ１１４に接続される電源１０２を備える。装置はまた、バッファコンデンサと駆動スイッチ１０４との間に接続される第１のスイッチ１０６を備える。第１のスイッチがオフにされるとき、バッファコンデンサは、電源により充電される。装置はさらに、比較器１１０を備える。比較器は、バッファコンデンサの充電をモニタし、バッファコンデンサが閾値電荷量に到達することに応答して、第１のスイッチをオンにして、バッファコンデンサから駆動スイッチまで電荷の電荷再分配を開始する。
【選択図】図１Ａ

Description

本開示は、電力移動、ゲート駆動、サイリスタおよび固体スイッチを提供する分野に関するものである。

種々のタイプのデバイスは、駆動スイッチ、例えば、固体駆動スイッチ、サイリスタまたは他のタイプのスイッチを利用することができる。駆動スイッチは、駆動スイッチのゲートに、または、サイリスタの制御端子に適用されるエネルギーに基づいて、オンまたはオフにされうる。駆動スイッチは、自己損傷なしで動作可能な、電圧および電流の条件に対応する特定の安全な動作領域を有し、これは、駆動スイッチがどのくらい高速にオンにされるかによって影響を受けうる。駆動スイッチは、負荷に基づく高い流入電流によっておよび／またはあまりに低速でオンされている駆動スイッチから損傷を受けうる。デバイスが比較的弱い電源（例えば、約１５ボルトまたはなんらかの他の低電圧の電圧源）を有するとき、弱い電源からの出力は、駆動スイッチに損傷を与えることを回避するのに十分高速に駆動スイッチをオンにすることができない。

この概要は、詳細な説明でさらに後述する簡略化された形で概念の選択を導入するために提供される。この概要は、請求項の主題の主要な要因または基本的特徴を識別することを意図するものではなく、請求項の主題の範囲を制限するために用いられることも意図しない。

本願明細書において提示される技術の一実施形態において、装置が提供される。装置は、電源を備える。第１のスイッチは、バッファコンデンサと駆動スイッチとの間に接続される。第１のスイッチがオフにされるとき、バッファコンデンサは、電源に接続され、電源により充電される。比較器は、バッファコンデンサの充電をモニタする。バッファコンデンサが閾値電荷量に到達することに応答して、比較器は、第１のスイッチをオンにして、バッファコンデンサから駆動スイッチまで電荷の電荷再分配を開始する。

本願明細書において提示される技術の一実施形態において、装置が提供される。装置は、バッファコンデンサと駆動スイッチとの間に接続される第１のスイッチを備える。第１のスイッチがオフにされるとき、バッファコンデンサは、電源により充電される。第２のスイッチは、バッファコンデンサを電源に動作可能に接続および切断する。第２のスイッチがオンにされ、かつ、第１のスイッチがオフにされる間、比較器は、バッファコンデンサの充電をモニタする。バッファコンデンサが閾値電荷量に到達することに応答して、比較器は、第１のスイッチをオンにして、バッファコンデンサから駆動スイッチまで電荷の電荷再分配を開始する。

本願明細書において提示される技術の一実施形態において、方法が提供される。方法は、バッファコンデンサを駆動スイッチに接続する第１のスイッチを開放するステップを含む。バッファコンデンサを電源に接続する第２のスイッチは、閉成される。第１のスイッチが開放され、かつ、第２のスイッチが閉成される間、電源は、オンにされ、バッファコンデンサを充電する。比較器は、バッファコンデンサの充電をモニタし、閾値に到達したかを決定する。閾値に到達することに応答して、比較器は、第１のスイッチを閉成し、バッファコンデンサから駆動スイッチまで電荷の電荷再分配を開始する。

本願明細書において提示される技術の一実施形態において、装置が提供される。装置は、バッファコンデンサを駆動スイッチに接続する第１のスイッチを開放するための手段を含む。装置は、バッファコンデンサを電源に接続する第２のスイッチを閉成するための手段を含む。装置は、第１のスイッチが開放され、かつ、第２のスイッチが閉成される間、電源をオンにしてバッファコンデンサを充電するための手段を含む。装置は、比較器によって、バッファコンデンサの充電をモニタし、閾値に到達したかを決定するための手段を含む。装置は、閾値に到達することに応答して、第１のスイッチを閉成し、バッファコンデンサから駆動スイッチまで電荷の電荷再分配を開始するための手段を含む。

上述の目的および関連する目的の達成のために、以下の説明および添付の図面は、特定の例示的な態様および実施態様を記載する。これらは、１つまたは複数の態様が使用されてもよい種々の方法の一部のみを示す。開示の他の態様、利点および新しい特徴は、添付の図面に関連して考慮されるとき、以下の詳細な説明から明らかになる。

本願明細書において提示される技術の少なくとも一部に従って駆動スイッチに電力を供給する装置を示す構成要素のブロック図である。 本願明細書において提示される技術の少なくとも一部に従って駆動スイッチに電力を供給する装置を示す構成要素のブロック図である。 本願明細書において提示される技術の少なくとも一部に従って駆動スイッチに電力を供給する装置を示す構成要素のブロック図である。 本願明細書において提示される技術の少なくとも一部に従って駆動スイッチに電力を供給する装置を示す構成要素のブロック図である。 本願明細書において提示される技術の少なくとも一部に従って駆動スイッチに電力を供給する装置を示す構成要素のブロック図である。 本願明細書において提示される技術の少なくとも一部に従って駆動スイッチに電力を供給する装置を示す構成要素のブロック図である。 本願明細書において提示される技術の少なくとも一部に従って駆動スイッチに電力を供給する装置を示す構成要素のブロック図である。 本願明細書において提示される技術の少なくとも一部に従って駆動スイッチに電力を供給する装置を示す構成要素のブロック図である。 本願明細書において提示される技術の少なくとも一部に従って駆動スイッチに電力を供給する方法の一例の図である。

以下、請求項の主題は、図面を参照して記載され、同様の参照符号は、全体を通して、同様の要素を参照するために用いられる。以下の記載では、説明のために、多数の具体的な詳細は、請求項の主題の完全な理解を提供するために記載される。しかしながら、請求項の主題がこれらの具体的な詳細なしで実行されてもよいことは明らかでありうる。他の例において、請求項の主題を容易に説明するために、周知の構造およびデバイスは、ブロック図の形態で示される。

エレクトロニクスの分野内では、装置は、駆動スイッチ、例えば、固体スイッチまたはサイリスタを備え、駆動スイッチは、駆動スイッチの安全な動作領域内で制御されるべきである。駆動スイッチの安全な動作領域は、駆動スイッチが損傷を受けずに安全に動作することができる電圧および電流特性に対応する。駆動スイッチを制御する（例えば、固体スイッチのゲートを制御する、サイリスタの制御端子に電力供給するなど）ための装置のエネルギー供給能力が、例えば弱い電源に起因して制限される場合、駆動スイッチを安全に動作させることは、問題となりうる。いくつかの実施形態では、弱い電源は、公称電圧、例えば、約１５ボルト、１６ボルトまたはなんらかの他の電圧を有してもよい。弱い電源によって駆動スイッチに移動される限られたエネルギー量は、結果として、駆動スイッチの長いターンオンフェーズになりうるし、これは、駆動スイッチに損傷を与えうる。したがって、駆動スイッチのためのターンオンフェーズがより短いほど、駆動スイッチに損傷を与えるかまたは破壊する危険はより低い。

専用のゲートドライバを用いて、エネルギー供給が十分なレベルに到達した場合にのみ、ゲートがハイにされる安全な方法で、駆動スイッチのゲートを制御してもよい。これは、ゲートドライバの入力に結合される制御信号の生成を必要とする。制御信号を用いて、駆動スイッチの起動を決定する。制御信号を必要とする他に、ゲートドライバは、ゲートドライバのために強い電源の生成を必要としうる。したがって、専用のゲートドライバの使用は、望ましい解決案ではない。他の解決案は、駆動スイッチが損傷を受けないように十分高速にゲートを充電するのに十分な電流を供給する分離または非分離の電源の使用に関する。専用のゲートドライバと同様に、この解決案は、追加の電源を必要として、したがって、望ましくない。

本願明細書において提供されている技術は、電源が、駆動スイッチに潜在的に損傷を与えることなく、タイムリな方法で駆動スイッチを安全にオンにするのに十分なエネルギーを提供しないデバイスにおいて、駆動スイッチ、例えば、固体駆動スイッチ（例えば、ＳＩまたはＳｉＣ金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）など）および／またはサイリスタを安全に制御することができる。特に、電荷蓄積素子、例えば、バッファコンデンサは、電荷蓄積素子の電荷の少なくとも一部が再分配される前に閾値レベルまで電源によって充電されうる。電荷再分配は、電荷蓄積素子を駆動スイッチに接続する１つまたは複数のスイッチ（例えば、低抵抗の制御スイッチ）を通して実行される。電荷蓄積素子からの電荷再分配は、駆動スイッチが損傷を受けないように十分高速に駆動スイッチがオンにされるように、駆動スイッチがオンにされる速度を増加させる。

いくつかの装置の駆動スイッチを安全にオンにする実施形態において、装置は、駆動スイッチを駆動するためのエネルギーを装置に提供するように構成される電源を備える。電源（例えば、公称電圧、例えば、１５ボルト、１６ボルトまたはなんらかの他の電圧を有する電圧源）は、単独で、タイムリに駆動スイッチを安全にオンにするのに十分なエネルギーを提供することができない。したがって、装置は、バッファコンデンサ（電荷蓄積素子）を駆動スイッチに、例えば、駆動スイッチのゲートに、または、サイリスタの制御端子に接続する第１のスイッチを備える。いくつかの実施形態では、バッファコンデンサは、駆動スイッチのゲートキャパシタンスの４から５倍に大きさを設定され、例えば、数百ｐＦから数百ｎＦの範囲内で大きさを設定される。第１のスイッチがオフにされるとき、バッファコンデンサは、電源に接続され、電源により充電される。装置は、閾値に対するバッファコンデンサの充電をモニタする比較器を備える。いくつかの実施形態では、比較器決定点でのバッファコンデンサを通した電圧Ｖｃｂｕｆは、電荷再分配の直後に、ゲートでの電圧レベルＶｇａｔｅ＝Ｃｇａｔｅ／（Ｃｂｕｆ＋Ｃｇａｔｅ）×Ｖｃｂｕｆが、スイッチＳＯＡに従って決定される臨界電圧レベルＶｇａｔｅ＿ｃｒｉｔより大きいことを確実にする。Ｖｇａｔｅ＿ｃｒｉｔ、Ｃｇａｔｅ、Ｃｂｕｆは、既知のパラメータであるから、Ｖｃｂｕｆの閾値は、決定可能である。Ｃｇａｔｅは、調節されてもよいが、一般的に、Ｃｇａｔｅ＝ｆ（Ｖｇａｔｅ）である。

比較器が、バッファコンデンサが駆動スイッチを安全にオンにする（例えば、駆動スイッチのゲートを駆動する）ための閾値電荷量に到達したと決定するとき、第１のスイッチは、オンにされ、駆動スイッチが損傷を受けないように十分高速に駆動スイッチを安全にオンにするために、バッファコンデンサから駆動スイッチまで電荷再分配を開始する。比較器は、バッファコンデンサを通した電圧を基準電圧と比較することによって、バッファコンデンサが閾値電荷量に到達したと決定してもよい。バッファコンデンサを通した電圧が基準電圧のレベルに到達したと比較器が決定することに応答して、次に、比較器は、第１のスイッチをオンにして、電荷再分配を開始して、駆動スイッチをオンにする（例えば、駆動スイッチのゲートを充電する）。

いくつかの実施形態では、装置は、第２のスイッチを含む。第２のスイッチは、第１のスイッチが閉成され、電荷再分配が開始され、一時的な安定まで実行された後の特定の時点で、電源からバッファコンデンサを切断するように制御される。第２のスイッチは、電荷再分配が開始されるときから遅延（例えば、マイクロセカンド範囲の遅延）の後、バッファコンデンサを切断する。遅延は、電荷再分配が、駆動スイッチのゲートを適切に充電することができるか、または、タイムリに駆動スイッチをオンにするために、サイリスタの制御端子に電流を適切に移動することができる、電荷再分配の期間に対応する。このようにして、第２のスイッチは、開放され、電源からバッファコンデンサを切断するので、バッファコンデンサは、電源によって、駆動スイッチと並列に不必要に充電されることはない。

図１は、駆動スイッチ１０４を備える装置１００の一実施形態を示す。装置１００は、電源ＶＳＵＰ（１０２）（例えば、電圧源または他のパワー／エネルギー源）を、メガオーム範囲の抵抗を有する関連付けられた等価電源抵抗ＲＳＵＰ（１１２）とともに備える。電源ＶＳＵＰ（１０２）（例えば、１５Ｖの電圧電源、１６Ｖの電圧電源または他の電圧を有する他の電源）は、等価電源抵抗ＲＳＵＰ（１１２）に起因して、比較的弱い電源でもよい。すなわち、等価電源抵抗ＲＳＵＰ（１１２）は、比較的高くてもよく、これは、電源ＶＳＵＰ（１０２）による出力を減少する。等価電源抵抗ＲＳＵＰ（１１２）に結合される電源ＶＳＵＰ（１０２）は、駆動スイッチ１０４のゲートを十分高速に駆動するのに十分なエネルギーを提供できないので、駆動スイッチ１０４は、駆動スイッチ１０４があまりに低速でオンされることから損傷を受ける。駆動スイッチ１０４のターンオン時間を改善するために、装置１００は、電荷蓄積素子として用いられるバッファコンデンサ１１４を含む。装置１００は、バッファコンデンサ１１４と駆動スイッチ１０４との間に接続される第１のスイッチＳ１（１０６）を備える。

いくつかの実施形態では、電源ＶＳＵＰ（１０２）および等価電源抵抗ＲＳＵＰ（１１２）は、ゲートドライバの入力チップ上に位置してもよく、装置１００の残りの構成要素（回路）は、ゲートドライバの出力チップ上に位置してもよい。本実施形態において、電源ＶＳＵＰ（１０２）は、バッファコンデンサ１１４を充電するために、絶縁障壁を介して、装置１００の残りの構成要素を結合する。図１Ｃに関連して図示および説明されるラッチ１０９は、電源ＶＳＵＰ（１０２）を装置１００の残りの構成要素から切り離すことによってリセットされてもよい。

第１のスイッチＳ１（１０６）がオフにされるとき、バッファコンデンサ１１４は、電源ＶＳＵＰ（１０２）に接続され、電源ＶＳＵＰ（１０２）により充電される。装置１００は、第１のスイッチＳ１（１０６）がオフにされるとき、電源ＶＳＵＰ（１０２）によるバッファコンデンサ１１４の充電をモニタする比較器１１０を備える。例えば、比較器１１０は、バッファコンデンサ１１４を通した電圧を基準電圧ＶＲＥＦ（１０８）と比較してもよい。バッファコンデンサ１１４を通した電圧が基準電圧ＶＲＥＦ（１０８）のレベルに到達したと比較器１１０が決定することに応答して、次に、比較器１１０は、第１のスイッチＳ１（１０６）をオンにして、バッファコンデンサ１１４を駆動スイッチ１０４に接続する。第１のスイッチＳ１（１０６）は、オンにされ、バッファコンデンサ１１４から駆動スイッチ１０４のゲートまで、または、それをオンにするためにサイリスタの制御端子まで電荷の電荷再分配を開始する。このようにして、バッファコンデンサ１１４は、駆動スイッチ１０４を動作させるために、加えられる電荷再分配の間、駆動スイッチ１０４に電荷を移動する（例えば、駆動スイッチ１０４の等価ゲートキャパシタンスに電荷を移動する）。駆動スイッチ１０４は、駆動スイッチ１０４の安全な動作のために、十分高速にオンにされる。なぜなら、電源ＶＳＵＰ（１０２）のみが駆動スイッチ１０４にエネルギーを供給するために用いられた場合と比較して、電荷再分配は、電源ＶＳＵＰ（１０２）の電荷に加えて、追加の電荷を駆動スイッチ１０４に提供するからである。駆動スイッチ１０４がサイリスタであるいくつかの実施形態において、電荷再分配は、電荷電流をサイリスタの制御端子に移動し、サイリスタを制御する。

図１Ｂは、比較器１１０内に組み込まれるヒステリシス機能を示す。ヒステリシス機能は、Ｖｈｓｙｔ＿ｈｉｇｈ＞Ｖｈｓｙｔ＿ｌｏｗのように設定されてもよく、Ｖｈｓｙｔ＿ｈｉｇｈは、Ｓ１（１０６）が閉成するＶｃｂｕｆの閾値であり、Ｖｈｓｙｔ＿ｌｏｗは、Ｓ１（１０６）が開放するＶｃｂｕｆの閾値である。Ｖｃｂｕｆ＞Ｖｈｙｓｔ＿ｈｉｇｈの場合、スイッチＳ１（１０６）が閉成し、Ｖｃｂｕｆ＜Ｖｈｙｓｔ＿ｌｏｗまたは電源ＶＳＵＰが切断される場合、再び開放するように、ヒステリシス機能は実施される。図１Ｃは、比較器１１０の出力に接続されているラッチ１０９を示す。第１のスイッチＳ１（１０６）が閉成するとき、電源ＶＳＵＰ（１０２）が切断されるまで、第１のスイッチＳ１（１０６）が閉成したままであるように、ラッチ１０９は動作する。電源ＶＳＵＰ（１０２）が切断されてはじめて、ラッチ１０９はリセットされる。

いくつかの実施形態では、比較器１１０、第１のスイッチ１０６および／または基準電圧ＶＲＥＦ（１０８）は、破線１１６で示される集積回路として実施されてもよい。いくつかの実施形態では、バッファコンデンサ１１４から駆動スイッチ１０４までの電荷の電荷再分配の後、駆動スイッチでの駆動電圧が臨界レベルより高くてもよいように、バッファコンデンサ１１４は、寸法設定されてもよい。

図２は、駆動スイッチ２０４を備える装置２００の一実施形態を示す。装置２００は、電源ＶＳＵＰ（２０２）を、メガオーム範囲の抵抗を有する関連付けられた等価電源抵抗ＲＳＵＰ（２１２）とともに備える。電源ＶＳＵＰ（２０２）（１５Ｖの電圧電源、１６Ｖの電圧電源または例えば、他の電圧を有する他の電源）は、等価電源抵抗ＲＳＵＰ（２１２）に起因して、比較的弱い電源でもよい。等価電源抵抗２１２に結合される電源ＶＳＵＰ（２０２）は、駆動スイッチ２０４を制御する、例えば、十分高速に開放するのに十分なエネルギーを提供できないので、駆動スイッチ２０４は、駆動スイッチ２０４があまりに低速でオンされることから損傷を受ける。駆動スイッチ２０４のターンオン時間を改善するために、装置２００は、電荷蓄積素子として用いられるバッファコンデンサ２１４を含む。装置２００は、バッファコンデンサ２１４と駆動スイッチ２０４との間に接続される第１のスイッチＳ１（２０６）を備える。装置２００は、バッファコンデンサ２１４を電源ＶＳＵＰ（２０２）に動作可能に接続および切断する第２のスイッチＳ２（２２２）を備える。

第１のスイッチＳ１（２０６）がオフにされ、かつ、第２のスイッチＳ２（２２２）がオンにされるとき、バッファコンデンサ２１４は、電源ＶＳＵＰ（２０２）に接続され、電源ＶＳＵＰ（２０２）により充電される。いくつかの実施形態では、比較器２１０は、第２のスイッチＳ２（２２２）をオンにして、第１のスイッチＳ１（２０６）をオフにして、バッファコンデンサ２１４を電源ＶＳＵＰ（２０２）に接続する。バッファコンデンサ２１４は、電源ＶＳＵＰ（２０２）に接続されているので、電源ＶＳＵＰ（２０２）は、バッファコンデンサ２１４を充電することができる。第１のスイッチＳ１（２０６）がオフにされ、かつ、第２のスイッチＳ２（２２２）がオンにされるとき、比較器２１０は、電源ＶＳＵＰ（２０２）によるバッファコンデンサ２１４の充電をモニタする。例えば、比較器２１０は、バッファコンデンサ２１４を通した電圧を基準電圧ＶＲＥＦ（２０８）と比較してもよい。バッファコンデンサ２１４を通した電圧が基準電圧ＶＲＥＦ（２０８）のレベルに到達したと比較器２１０が決定することに応答して、次に、比較器２１０は、第１のスイッチＳ１（２０６）をオンにする、および／または、第２のスイッチＳ２（２２２）をオフにする。

第１のスイッチＳ１（２０６）および／または第２のスイッチＳ２（２２２）の両方は、オンにされ、駆動スイッチ２０４をオンにするためにバッファコンデンサ２１４から駆動スイッチ２０４まで電荷再分配を開始して、継続するのに十分な時間期間の間継続される。このようにして、バッファコンデンサ２１４は、駆動スイッチ２０４を動作させるために、電荷再分配の間、駆動スイッチ２０４に電荷を移動する（例えば、駆動スイッチ２０４の等価ゲートキャパシタンスに電荷を移動する）。駆動スイッチ２０４は、駆動スイッチ２０４の安全な動作のために、十分高速にオンにされる。なぜなら、電源ＶＳＵＰ（２０２）のみが駆動スイッチ２０４にエネルギーを供給するために用いられた場合と比較して、電荷再分配は、電源ＶＳＵＰ２０２の電荷に加えて、追加の電荷を駆動スイッチ２０４に提供するからである。

比較器２１０は、例えば、第１のスイッチＳ１（２０６）が電荷再分配を開始するためにオンにされた時点から遅延２１８（遅延回路によって実施される遅延）の後、ロジックインバータ２２０を通して、第２のスイッチＳ２（２２２）をオフにしてもよい。第１のスイッチＳ１（２０６）および第２のスイッチＳ２（２２２）のためのスイッチ制御がアクティブハイである場合、ロジックインバータ２２０は、反転した制御信号を第１のスイッチＳ１（２０６）および第２のスイッチＳ２（２２２）に提供する。いくつかの実施形態では、遅延２１８は、電荷再分配によって、駆動スイッチ２０４のゲートの等価ゲートキャパシタンスを充電する、または、駆動スイッチ２０４を動作させるために、例えば、オンにするために、電流をサイリスタの制御端子に移動する時間枠に対応してもよい。第２のスイッチＳ２（２２２）は、例えば、電荷再分配が安定した後、比較器２１０によってオフにされ、電源ＶＳＵＰ（２０２）からバッファコンデンサ２１４を切断する。このようにして、等価ゲートキャパシタンスまたは制御端子がバッファコンデンサ２１４によって充電された後、電源ＶＳＵＰ（２０２）からのエネルギーは、バッファコンデンサ２１４に無駄に充電されない。

比較器２１０は、タイムスパンの後、第２のスイッチ２２２をオフにしてもよい。タイムスパンは、駆動スイッチ２０４を動作させるために、例えば、駆動スイッチ２０４をオンにするために、電荷再分配によって、駆動スイッチ２０４のゲートを充電する（例えば、駆動スイッチ２０４の等価ゲートキャパシタンスを充電する）時間に対応してもよい。一旦バッファコンデンサ２１４とスイッチゲートキャパシタンスとの間の電荷再分配が安定する（タイムスパンが発生する）と、比較器２１０は、第２のスイッチ２２２をオフにして、駆動スイッチ２０４からバッファコンデンサ２１４を切断する。

いくつかの実施形態では、比較器２１０、第１のスイッチＳ１（２０６）、第２のスイッチＳ２（２２２）、ロジックインバータ２２０、遅延２１８（遅延回路）および／または基準電圧ＶＲＥＦ（２０８）は、破線２１６で示される集積回路として実施されてもよい。いくつかの実施形態では、バッファコンデンサ２１４から駆動スイッチ２０４までの電荷の電荷再分配の後、駆動スイッチでの駆動電圧が臨界レベルより高くてもよいように、バッファコンデンサ２１４は、寸法設定されてもよい。

図２Ｂは、比較器２１０内に組み込まれるヒステリシス機能を示す。ヒステリシス機能は、Ｖｈｓｙｔ＿ｈｉｇｈ＞Ｖｈｓｙｔ＿ｌｏｗのように設定されてもよく、Ｖｈｓｙｔ＿ｈｉｇｈは、Ｓ１（２０６）が閉成するＶｃｂｕｆの閾値であり、Ｖｈｓｙｔ＿ｌｏｗは、Ｓ１（２０６）が開放するＶｃｂｕｆの閾値である。Ｖｃｂｕｆ＞Ｖｈｙｓｔ＿ｈｉｇｈの場合、スイッチＳ１（２０６）が閉成し、Ｖｃｂｕｆ＜Ｖｈｙｓｔ＿ｌｏｗまたは電源ＶＳＵＰが切断される場合、再び開放するように、ヒステリシス機能は実施される。図２Ｃは、比較器２１０の出力に接続されているラッチ２０９を示す。第１のスイッチＳ１（２０６）が閉成するとき、電源ＶＳＵＰ（２０２）が切断されるまで、第１のスイッチＳ１（２０６）が閉成したままであるように、ラッチ２０９は動作する。電源ＶＳＵＰ２０２が切断されてはじめて、ラッチ２０９はリセットされる。図２Ｄは、比較器２１０の出力と第１のスイッチＳ１（２０６）と第２のスイッチＳ２（２２２）との間に接続されるロジックブロック２５０を示す。本実施形態において、ロジックブロック２５０は、（ヒステリシスの有無にかかわらず）比較器２１０の出力に接続され、第１のスイッチＳ１（２０６）の閉成後、かつ、第２のスイッチＳ２（２２２）の開放前に、完全な電荷再分配の安定を可能にする。閉成状態がラッチ２０９（例えば、ロジックブロック２５０のラッチ）によって、または、ヒステリシス機能によって確実にされる第１のスイッチＳ１（２０６）の閉成後、第２のスイッチＳ２（２２２）の開放は、十分な遅延に基づいて、または、異なる電圧レベルＶＧＡＴＥ＿ＳＷ＞ＶＨＹＳＴ＿ＨＩＧＨに基づいて決定可能である。さらに、第１のスイッチＳ１（２０６）がラッチオンされると、十分な電圧ＶＧＡＴＥ＿ＳＷ＞ＶＨＹＳＴ＿ＨＩＧＨに到達する場合、第２のスイッチＳ２（２２２）は、再び閉成されてもよい（かつ、おそらくラッチされてもよい）。

図３は、駆動スイッチ３０４を備える装置３００を示す。装置３００は、電源ＶＳＵＰ（３０２）を、メガオーム範囲の抵抗を有する関連付けられた等価電源抵抗ＲＳＵＰ（３１２）とともに備える。電源ＶＳＵＰ（３０２）は、単独で、駆動スイッチ３０４を十分高速に動作させるのに十分なエネルギーを提供できないので、駆動スイッチ３０４は、駆動スイッチ３０４があまりに低速でオンされることから損傷を受ける。駆動スイッチ３０４のターンオン時間を改善するために、装置３００は、電荷蓄積素子として用いられるバッファコンデンサ３１４を含む。装置３００は、バッファコンデンサ３１４と駆動スイッチ３０４との間に接続されるスイッチＳ１（３０６）を備える。装置３００は、バッファコンデンサ３１４を電源ＶＳＵＰ（３０２）に動作可能に接続および切断するスイッチＳ２（３３０）を備える。

装置３００は、第１の電流ステアリングスイッチＮＭＳＷ１（３３４）および第２の電流ステアリングスイッチＮＭＳＷ２（３３６）を備える。第１の電流ステアリングスイッチＮＭＳＷ１（３３４）および第２の電流ステアリングスイッチＮＭＳＷ２（３３６）は、スイッチＳ１（３０６）をオンにする第１の方向に、または、スイッチＳ２（３３０）をオンにする第２の方向に、電流ＩＢＩＡＳ（３４０）を進めるように制御されてもよい。例えば、スイッチＳ１（３０６）が、第１のタイムスパンの間オンにされ、スイッチＳ２（３３０）が、第１のタイムスパンより長い第２のタイムスパンの間オフにされる場合、比較器３１０は、電流ＩＢＩＡＳ（３４０）を進めるために、第１の電流ステアリングスイッチＮＭＳＷ１（３３４）および第２の電流ステアリングスイッチＮＭＳＷ２（３３６）を制御するように構成される。

いくつかの実施形態では、装置３００は、比較器３１０の入力と電源ＶＳＵＰ（２０２）との間に位置する分圧器３３２（または信号調整ブロック）を備える。いくつかの実施形態では、比較器３１０は、図３に示すように、第１の電圧基準３５０および第２の電圧基準３４８を用いてヒステリシスを設定するヒステリシス比較器を備えてもよい。他のタイプの比較器も利用されてもよいことを認識されたい。

比較器３１０がバッファコンデンサ３１４での電圧閾値を検出する前、比較器３１０の出力電圧レベルは低いので、第２の電流ステアリングスイッチＮＭＳＷ２（３３６）は閉成される。電流ＩＢＩＡＳ（３４０）は、ロジックインバータ３２０によって、第２の電流ステアリングスイッチＮＭＳＷ２（３３６）を通してＲＰＵ２（３２８）に進められるので、スイッチＳ２（３３０）はオンにされる。いくつかの実施形態では、電源ＶＳＵＰ（３０２）は、比較的弱くてもよいので、バッファコンデンサ３１４を通した電圧上昇は、遅いと予想され、スイッチＳ２（３３０）のターンオン時間は、制限因子ではない。それゆえ、ＲＰＵ２（３２８）を通してスイッチＳ２（３３０）をオンにするのにＩＢＩＡＳ３４０が消費する電流は、低くすることができ、ＲＰＵ２（３２８）は、比較的高抵抗とすることができる。いくつかの実施形態では、低いバイアス電流および低電力の構成要素が望ましい。なぜなら、弱い電源ＶＳＵＰ（３０２）は、装置３００の低電力の構成要素にエネルギーを供給するのに用いることができる装置３００の唯一の電源とすることができるからである。さもなければ、低電力の構成要素が高い電流を必要とする場合、等価電源抵抗ＲＳＵＰ（３１２）を通した電圧降下は高く、ゲート駆動を安定させるための電圧は、不十分になりうる。

比較器３１０が電圧閾値を検出する場合、電流ＩＢＩＡＳ（３４０）は、第１の電流ステアリングスイッチＮＭＳＷ１（３３４）を閉成し、第２の電流ステアリングスイッチＮＭＳＷ２（３３６）を開放することによって、ＲＰＵ２（３２８）から離れる方に進められ、ＲＰＵＰＤ１（３２６）に向けて進められる。ＲＰＵ２（３２８）がスイッチＳ２（３３０）のゲートをゆっくり放電する間、スイッチＰＤ１（３２４）は、スイッチＳ１（３０６）のゲートを高速に充電するので、バッファコンデンサ３１４と駆動スイッチ３０４との間の電荷再分配は、まだオフにされないスイッチＳ２（３３０）を通して発生することができ、スイッチＳ１（３０６）は、高速にオンにされうる。オプションで、スイッチＳ１（３０６）のターンオン速度は、ＲＰＵＰＤ１（３２６）の方に限られた時間の電流パルスを注入することによって、さらに増加可能である。いくつかの実施形態では、これは、比較器３１０の出力での上昇する電圧を、キャパシタＣＨＰ（３３８）を通して、Ｎ型金属酸化物半導体（ＮＭＯＳ）ＮＭＭ１（３４２）、ＮＭＭ２（３４４）からなるカレントミラーと、ハイパスフィルタを形成するキャパシタＣＨＰ（３３８）および抵抗ＲＨＰ（３４６）と、に結合することによって達成されてもよい。この電流パルスの継続時間は、キャパシタＣＨＰ（３３８）および抵抗ＲＨＰ（３４６）によって設定される時定数により決定され、これは、ＰＤ１（３２４）のゲートを駆動するのに必要な電荷もまた、弱い電源ＶＳＵＰ（３０２）からではなく、バッファコンデンサ３１４のみから即座に取り出されるのに十分短いように設定される。ＲＰＵ２（３２８）が、スイッチＳ２（３３０）のゲートで駆動電圧をその閾値電圧未満に引くまで、バッファコンデンサ３１４および駆動スイッチ３０４のゲートを並列に充電することは継続する。その時、スイッチＳ２（３３０）はオフであり、バッファコンデンサ３１４は、駆動スイッチ３０４のゲートから切断される。したがって、弱い電源ＶＳＵＰ（３０２）は、駆動スイッチ３０４のゲートのみを充電し、バッファコンデンサ３１４を充電しない。

図４は、駆動スイッチのゲートに電力を供給する方法４００を示し、これは、説明の便宜上、図２の装置２００に関連して記載される。いくつかの実施形態では、方法４００は、比較器２１０、第１のスイッチＳ１（２０６）および第２のスイッチ２２２の動作を通して駆動スイッチ２０４を制御するように実行されるので、バッファコンデンサ２１４は、電荷再分配を実行し、バッファコンデンサ２１４から駆動スイッチ２０４に電荷を移動する。

いくつかの実施形態では、第１のスイッチ２０６は、最初に閉成され、バッファコンデンサ２１４を駆動スイッチ２０４に接続してもよい。いくつかの実施形態では、第２のスイッチ２２２は、最初に開放され、電源ＶＳＵＰ（２０２）からバッファコンデンサ２１４を切断してもよい。方法４００の動作４０２の間、第１のスイッチ２０６は開放され、駆動スイッチ２０４からバッファコンデンサ２１４を切断する。いくつかの実施形態では、第１のスイッチ２０６は、バッファコンデンサ２１４が電源ＶＳＵＰ（２０２）により充電されるべきであるという決定に基づいて、比較器２１０によって開放される（オフにされる）。方法４００の動作４０４の間、第２のスイッチ２２２は閉成され、バッファコンデンサ２１４を電源ＶＳＵＰ（２０２）に接続する。いくつかの実施形態では、第２のスイッチ２２２は、バッファコンデンサ２１４が電源ＶＳＵＰ（２０２）により充電されるべきであるという決定に基づいて、比較器２１０によって閉成される（オンにされる）。

方法４００の動作４０６の間、第１のスイッチ２０６は開放され（オフ）、かつ、第２のスイッチ２２２は閉成される（オン）間、電源ＶＳＵＰ（２０２）はオンにされ、バッファコンデンサ２１４を充電する。方法４００の動作４０８の間、比較器２１０は、電源ＶＳＵＰ（２０２）によるバッファコンデンサ２１４の充電をモニタする。比較器２１０は、バッファコンデンサ２１４の充電をモニタし、閾値に到達したかを決定する。モニタリングのいくつかの実施形態において、比較器２１０は、バッファコンデンサ２１４を通した電圧を基準電圧ＶＲＥＦ（２０８）と比較してもよい。バッファコンデンサ２１４を通した電圧が基準電圧ＶＲＥＦ（２０８）のレベルに到達したと比較器２１０が決定することに応答して、次に、比較器２１０は、閾値に到達し、バッファコンデンサ２１４が閾値電荷量に到達したと決定する。閾値電荷量は、駆動スイッチ２０４のゲートを駆動するのに十分な電荷量に対応してもよく、バッファコンデンサ２１４からの電荷および電源ＶＳＵＰ（２０２）からのエネルギーが、駆動スイッチ２０４が損傷を受けないように十分高速に駆動スイッチ２０４を安全にオンできる。

方法４００の動作４１０の間、比較器２１０は、第１のスイッチＳ１（２０６）を閉成し、バッファコンデンサ２１４から駆動スイッチ２０４のゲートまで電荷の電荷再分配を開始する。比較器は、第１のスイッチＳ１（２０６）を閉成し、バッファコンデンサ２１４を駆動スイッチ２０４のゲートに接続し、バッファコンデンサ２１４を通した電圧が基準電圧ＶＲＥＦ（２０８）のレベルに到達した場合、閾値に到達したと比較器が決定することに基づいて、電荷再分配を開始する。このようにして、バッファコンデンサ２１４は、電荷を駆動スイッチ２０４に移動し、電源ＶＳＵＰ（２０２）は、エネルギーを駆動スイッチ２０４に移動して駆動スイッチをオンにする。

電荷再分配の開始から遅延２１８の後、比較器２１０は、第２のスイッチ２２２を開放し、電源ＶＳＵＰ（２０２）からバッファコンデンサ２１４を切断する。いくつかの実施形態では、遅延２１８は、電荷再分配によって、駆動スイッチ２０４を動作させるために、駆動スイッチ２０４のゲートの等価ゲートキャパシタンス（またはサイリスタの制御端子）を充電する時間枠に対応し、駆動スイッチ２０４が損傷を受けないように十分高速に駆動スイッチ２０４を安全にオンにする。第２のスイッチ２２２を開放することは、電源ＶＳＵＰ（２０２）からバッファコンデンサ２１４を切断するので、電源ＶＳＵＰ（２０２）は、バッファコンデンサ２１４を不必要に充電せず、バッファコンデンサ２１４は、最終的な電荷値により高速に安定することができる。

本開示の技術の実施形態は、装置を備える。装置は、電源と、バッファコンデンサと、バッファコンデンサと駆動スイッチとの間に接続される第１のスイッチと、比較器と、を備え、バッファコンデンサは、第１のスイッチがオフにされるとき、電源に接続され、電源により充電され、比較器は、バッファコンデンサの充電をモニタし、バッファコンデンサが閾値電荷量に到達することに応答して、第１のスイッチをオンにして、バッファコンデンサから駆動スイッチまで電荷の電荷再分配を開始する。

いくつかの実施形態によれば、電荷再分配は、駆動スイッチを動作させるために、バッファコンデンサから駆動スイッチのゲートの等価ゲートキャパシタンスに電荷を移動する。

いくつかの実施形態によれば、駆動スイッチは、サイリスタを備え、電荷再分配は、電荷電流をサイリスタの制御端子に移動し、サイリスタを制御する。

いくつかの実施形態によれば、装置は、バッファコンデンサを電源に動作可能に接続および切断するための第２のスイッチを備え、比較器は、第１のスイッチが電荷再分配を開始するためにオンにされる時点から遅延の後、第２のスイッチをオフにする。

いくつかの実施形態によれば、遅延は、電荷再分配によって、駆動スイッチを動作させるために、駆動スイッチのゲートの等価ゲートキャパシタンスを充電する時間枠に対応する。

いくつかの実施形態によれば、電荷再分配が安定した後、比較器が第２のスイッチをオフにすることに応答して、第２のスイッチは、電源からバッファコンデンサを切断する。

いくつかの実施形態によれば、比較器が第２のスイッチをオンにすることに応答して、第２のスイッチは、バッファコンデンサを充電するために、バッファコンデンサを電源に接続する。

いくつかの実施形態によれば、装置は、バッファコンデンサを電源に動作可能に接続および切断するための第２のスイッチを備え、比較器は、電荷再分配の前、第２のスイッチをオンにし、電荷再分配の開始から遅延の後、第２のスイッチをオフにする。

いくつかの実施形態によれば、比較器は、ヒステリシス機能を含むか、または、ラッチに接続されている。

本開示の技術の一実施形態は、装置を備える。装置は、バッファコンデンサと駆動スイッチとの間に接続される第１のスイッチと、バッファコンデンサを電源に動作可能に接続および切断するための第２のスイッチと、比較器と、を備え、第１のスイッチがオフにされるとき、バッファコンデンサは、電源により充電され、比較器は、第２のスイッチがオンにされ、かつ、第１のスイッチがオフにされる間、バッファコンデンサの充電をモニタし、バッファコンデンサが閾値電荷量に到達することに応答して、第１のスイッチをオンにして、バッファコンデンサから駆動スイッチまで電荷の電荷再分配を開始する。

いくつかの実施形態によれば、比較器は、第２のスイッチをオンにして、かつ、第１のスイッチをオフにして、電源がバッファコンデンサを充電することを可能にする。

いくつかの実施形態によれば、比較器は、第１のスイッチが電荷再分配を開始するためにオンにされる時点から遅延の後、第２のスイッチをオフにする。

いくつかの実施形態によれば、装置は、第１の電流ステアリングスイッチおよび第２の電流ステアリングスイッチを備え、第１のスイッチをオンにする第１の方向に電流を進める。

いくつかの実施形態によれば、第１の電流ステアリングスイッチおよび第２の電流ステアリングスイッチは、第２のスイッチをオンにする第２の方向に電流を進める。

いくつかの実施形態によれば、装置は、第１の電流ステアリングスイッチおよび第２の電流ステアリングスイッチを備え、第１のスイッチをオンにする第１の方向に、および、第２のスイッチをオンにする第２の方向に、電流を進める。

いくつかの実施形態によれば、比較器は、電圧を基準と比較して、電流を第１の方向または第２の方向に進めるために、第１の電流ステアリングスイッチおよび第２の電流ステアリングスイッチをオンにすべきか、または、オフにすべきかを決定する。

いくつかの実施形態によれば、比較器は、第１の電流ステアリングスイッチおよび第２の電流ステアリングスイッチを動作させ、第１のタイムスパンの間、第１のスイッチをオンにし、第１の電流ステアリングスイッチおよび第２の電流ステアリングスイッチを動作させ、第１のタイムスパンより長い第２のタイムスパンの間、第２のスイッチをオフにする。

本開示の技術の一実施形態は、方法を備える。方法は、バッファコンデンサを駆動スイッチに接続する第１のスイッチを開放するステップと、バッファコンデンサを電源に接続する第２のスイッチを閉成するステップと、第１のスイッチが開放され、かつ、第２のスイッチが閉成される間、電源をオンにしてバッファコンデンサを充電するステップと、比較器によって、バッファコンデンサの充電をモニタし、閾値に到達したかを決定するステップと、閾値に到達することに応答して、第１のスイッチを閉成し、バッファコンデンサから駆動スイッチまで電荷の電荷再分配を開始するステップと、を含む。

いくつかの実施形態によれば、方法は、電荷再分配の開始から遅延の後、第２のスイッチを開放するステップを含む。

いくつかの実施形態によれば、方法は、第１の電流ステアリングスイッチおよび第２の電流ステアリングスイッチを動作させ、第１のタイムスパンの間、第１のスイッチを閉成するステップと、第１の電流ステアリングスイッチおよび第２の電流ステアリングスイッチを動作させ、第１のタイムスパンより長い第２のタイムスパンの間、第２のスイッチを開放するステップと、を含む。

本開示の技術の一実施形態は、装置を備え、装置は、バッファコンデンサを駆動スイッチに接続する第１のスイッチを開放するための手段と、バッファコンデンサを電源に接続する第２のスイッチを閉成するための手段と、第１のスイッチが開放され、かつ、第２のスイッチが閉成される間、電源をオンにしてバッファコンデンサを充電するための手段と、比較器によって、バッファコンデンサの充電をモニタし、閾値に到達したかを決定するための手段と、閾値に到達することに応答して、第１のスイッチを閉成し、バッファコンデンサから駆動スイッチまで電荷の電荷再分配を開始するための手段と、を備える。

主題が、構造的特徴および／または方法論的行為に特有の言語で説明されてきたが、添付の特許請求の範囲において定義されている主題が必ずしも上述した特定の特徴または行為に限定されるものではないことを理解されたい。むしろ、上述した特定の特徴および行為は、特許請求の範囲を実施する例示的な形態として開示される。

本出願において用いられているように、「構成要素」、「モジュール」、「システム」、「インタフェース」などの用語は、一般的に、ハードウェア、ハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、または、実行中のソフトウェアのいずれかのコンピュータ関連のエンティティを意味することを意図する。１つまたは複数の構成要素は、１つのコンピュータ上に局在してもよいし、および／または、２つ以上のコンピュータ間に分散してもよい。

さらに、請求項の主題は、標準プログラミングおよび／またはエンジニアリング技法を用いて、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェアまたは任意のそれらの組み合わせを生成し、開示された主題を実施するためにコンピュータを制御する方法、装置または製造品として実施されてもよい。本願明細書において用いられる「製造品」という用語は、任意のコンピュータ可読デバイス、キャリアまたは媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムを包含することを意図する。もちろん、当業者は、請求項の主題の範囲または精神を逸脱しない範囲で多くの修正がこの構成になされてもよいことを認識する。

実施形態のさまざまな動作は、本願明細書において提供される。一実施形態において、記載されている動作の１つまたは複数は、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体上に記憶されるコンピュータ可読命令を構成することができ、コンピューティングデバイスによって実行される場合、コンピューティングデバイスに記載されている動作を実行させる。動作の一部または全部が記載されている順序は、これらの動作が必ずしも順序に依存することを示唆するものとして解釈されるべきではない。他の順序は、当業者によって、この説明の利益を有するものと認識される。さらに、すべての動作が、本願明細書において提供される各実施形態に必ずしも存在するわけではないことを理解されたい。

「例」として本願明細書において記載される任意の態様または設計は、必ずしも他の態様または設計よりも有利であると解釈されるべきではない。むしろ、「例」という用語の使用は、本願明細書において提示される技術に属しうる１つの可能な態様および／または実施態様を提示することを意図する。この種の例は、この種の技術に必須ではないか、または、限定することを意図するものではない。この種の技術の種々の実施形態は、単独で、または、他の特徴と組み合わせて、この種の例を含んでもよく、および／または、図示例を変化させてもよく、および／または、図示例を省略してもよい。

本出願において用いられるとき、「または」という用語は、排他的な「または」ではなく、包括的な「または」を意味することを意図する。すなわち、特に明記しない限り、または、文脈から明らかでない限り、「Ｘは、ＡまたはＢを使用する」は、自然の包括的な順列のいずれかを意味することを意図する。すなわち、ＸがＡを使用する、ＸがＢを使用する、または、ＸがＡおよびＢを使用する場合、「Ｘは、ＡまたはＢを使用する」は、上述した例のいずれかのもとで満たされる。加えて、本出願および添付の特許請求の範囲において用いられる単数形の不定冠詞は、概して、特に明記しない限り、または、単数形に向けられたものであることが文脈から明らかでない限り、「１つまたは複数」を意味すると解釈されうる。また、特に明記しない限り、「第１」、「第２」などは、時間的な側面、空間的な側面、順序などを意味することを意図するものではない。むしろ、この種の用語は、単に、特徴、要素、アイテムなどのための識別子、名称などとして用いられるだけである。例えば、第１の要素および第２の要素は、概して、要素Ａおよび要素Ｂ、２つの異なる要素、２つの同一の要素または同じ要素に対応する。

また、開示は、１つまたは複数の実施態様に関して図示および説明されてきたが、当業者は、この明細書および添付の図面の読解および理解に基づいて、同等の代替および修正に想到する。開示は、すべてのこの種の修正および代替を含み、以下の特許請求の範囲のみによって限定される。特に、上述した構成要素（例えば、要素、リソースなど）によって実行される種々の機能に関して、この種の構成要素を記載するのに用いられる用語は、本願明細書において示される開示の例示的実施態様において、機能を実行する開示された構造に構造的に同等ではない場合であっても、特に明記しない限り、記載されている構成要素の指定された機能を実行する（例えば、機能的に同等である）任意の構成要素に対応することを意図する。加えて、開示の特定の特徴がいくつかの実施態様のただ１つに関して開示されてきたかもしれないが、この種の特徴は、任意の所定の用途または特定の用途に望ましく、有利でありうるように、他の実施態様の１つまたは複数の他の特徴と組み合わせられてもよい。さらに、「含む」、「有する」という用語またはこれらの異形が、詳細な説明または特許請求の範囲のいずれかにおいて使用される限りにおいて、この種の用語は、「備える」という用語に類似の方法で包括的であることが意図されている。

Claims (20)

1. 装置であって、前記装置は、
   電源と、
   バッファコンデンサと、
   前記バッファコンデンサと駆動スイッチとの間に接続される第１のスイッチと、
   比較器と、
   を備え、
   前記第１のスイッチがオフにされるとき、前記バッファコンデンサは、前記電源に接続され、前記電源により充電され、
   前記比較器は、
   前記バッファコンデンサの充電をモニタし、
   前記バッファコンデンサが閾値電荷量に到達することに応答して、前記第１のスイッチをオンにして、前記バッファコンデンサから前記駆動スイッチまで電荷の電荷再分配を開始する、
   装置。
2. 前記電荷再分配は、前記駆動スイッチを動作させるために、前記バッファコンデンサから前記駆動スイッチのゲートの等価ゲートキャパシタンスに前記電荷を移動する、
   請求項１に記載の装置。
3. 前記駆動スイッチは、サイリスタを備え、前記電荷再分配は、電荷電流を前記サイリスタの制御端子に移動し、前記サイリスタを制御する、
   請求項１に記載の装置。
4. 前記装置は、前記バッファコンデンサを前記電源に動作可能に接続および切断する第２のスイッチを備え、
   前記比較器は、前記第１のスイッチが前記電荷再分配を開始するためにオンにされる時点から遅延の後、前記第２のスイッチをオフにする、
   請求項１に記載の装置。
5. 前記遅延は、前記電荷再分配によって、前記駆動スイッチを動作させるために、前記駆動スイッチのゲートの等価ゲートキャパシタンスを充電する時間枠に対応する、
   請求項４に記載の装置。
6. 前記電荷再分配が安定した後、前記比較器が前記第２のスイッチをオフにしたことに応答して、前記第２のスイッチは、前記電源から前記バッファコンデンサを切断する、
   請求項４に記載の装置。
7. 前記比較器が前記第２のスイッチをオンにすることに応答して、前記第２のスイッチは、前記バッファコンデンサを充電するために、前記バッファコンデンサを前記電源に接続する、
   請求項４に記載の装置。
8. 前記装置は、前記バッファコンデンサを前記電源に動作可能に接続および切断する第２のスイッチを備え、
   前記比較器は、前記電荷再分配の前、前記第２のスイッチをオンにし、前記電荷再分配の開始から遅延の後、前記第２のスイッチをオフにする、
   請求項１に記載の装置。
9. 前記比較器は、ヒステリシス機能を含むか、または、ラッチに接続されている、
   請求項１に記載の装置。
10. 装置であって、前記装置は、
    バッファコンデンサと駆動スイッチとの間に接続される第１のスイッチであって、前記第１のスイッチがオフにされるとき、前記バッファコンデンサは、電源によって充電される第１のスイッチと、
    前記バッファコンデンサを前記電源に動作可能に接続および切断する第２のスイッチと、
    比較器と、
    を備え、
    前記比較器は、
    前記第２のスイッチがオンにされ、かつ、前記第１のスイッチがオフにされる間、前記バッファコンデンサの充電をモニタし、
    前記バッファコンデンサが閾値電荷量に到達することに応答して、前記第１のスイッチをオンにして、前記バッファコンデンサから前記駆動スイッチまで電荷の電荷再分配を開始する、
    装置。
11. 前記比較器は、前記第２のスイッチをオンにして、かつ、前記第１のスイッチをオフにして、前記電源が前記バッファコンデンサを充電することを可能にする、
    請求項１０に記載の装置。
12. 前記比較器は、前記第１のスイッチが前記電荷再分配を開始するためにオンにされる時点から遅延の後、前記第２のスイッチをオフにする、
    請求項１０に記載の装置。
13. 前記装置は、第１の電流ステアリングスイッチおよび第２の電流ステアリングスイッチを備え、前記第１のスイッチをオンにする第１の方向に電流を進める、
    請求項１０に記載の装置。
14. 前記第１の電流ステアリングスイッチおよび前記第２の電流ステアリングスイッチは、前記第２のスイッチをオンにする第２の方向に前記電流を進める、
    請求項１３に記載の装置。
15. 前記装置は、第１の電流ステアリングスイッチおよび第２の電流ステアリングスイッチを備え、前記第１のスイッチをオンにする第１の方向に、および、前記第２のスイッチをオンにする第２の方向に、電流を進める、
    請求項１０に記載の装置。
16. 前記比較器は、電圧を基準と比較して、前記電流を前記第１の方向または前記第２の方向に進めるために、前記第１の電流ステアリングスイッチおよび前記第２の電流ステアリングスイッチをオンにすべきか、または、オフにすべきかを決定する、
    請求項１５に記載の装置。
17. 前記比較器は、
    前記第１の電流ステアリングスイッチおよび前記第２の電流ステアリングスイッチを動作させ、第１のタイムスパンの間、前記第１のスイッチをオンにし、
    前記第１の電流ステアリングスイッチおよび前記第２の電流ステアリングスイッチを動作させ、前記第１のタイムスパンより長い第２のタイムスパンの間、前記第２のスイッチをオフにする、
    請求項１５に記載の装置。
18. 駆動スイッチを制御するための方法であって、前記方法は、
    バッファコンデンサを前記駆動スイッチに接続する第１のスイッチを開放するステップと、
    前記バッファコンデンサを電源に接続する第２のスイッチを閉成するステップと、
    前記第１のスイッチが開放され、かつ、前記第２のスイッチが閉成される間、前記電源をオンにして、前記バッファコンデンサを充電するステップと、
    比較器によって、前記バッファコンデンサの充電をモニタし、閾値に到達したかを決定するステップと、
    前記閾値に到達することに応答して、前記第１のスイッチを閉成し、前記バッファコンデンサから前記駆動スイッチまで電荷の電荷再分配を開始するステップと、
    を含む方法。
19. 前記方法は、前記電荷再分配の開始から遅延の後、前記第２のスイッチを開放するステップを含む、
    請求項１８に記載の方法。
20. 前記方法は、
    第１の電流ステアリングスイッチおよび第２の電流ステアリングスイッチを動作させ、第１のタイムスパンの間、前記第１のスイッチを閉成するステップと、
    前記第１の電流ステアリングスイッチおよび前記第２の電流ステアリングスイッチを動作させ、前記第１のタイムスパンより長い第２のタイムスパンの間、前記第２のスイッチを開放するステップと、
    を含む、
    請求項１８に記載の方法。

Images