JP5457117B2

JP5457117B2 - 集積回路、電源制御回路、方法、および電源

Info

Publication number: JP5457117B2
Application number: JP2009215406A
Authority: JP
Inventors: アレックス・ビー・ジェンギュリアン; ロバート・ジェイ・メイエル; ケント・ウォン
Original assignee: パワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2029-09-17
Also published as: US20120099350A1; US20120320639A1; JP2010075044A; CN101677216B; US20140022825A1; CN101677216A; US20100073041A1; EP2166659A3; JP2014060923A; US8537577B2; US8116106B2; EP2166659A2; US8279643B2

Description

背景情報
開示の分野
この発明は概して電子回路に関し、より具体的には、この発明は、機能パラメータおよび／または動作モードが設定される集積回路に関する。

背景
集積回路は、多数の目的および用途で用いられ得る。柔軟性を高めるために、回路設計者は、時には、さまざまな異なる動作モードを有するように集積回路を設計し、および／または、さまざまな異なる動作パラメータで機能する能力を有するように集積回路を設計する。集積回路において異なる機能パラメータおよび／または動作モードを設定するために、集積回路チップは典型的に、集積回路の所望の機能パラメータおよび／または動作モードを設定または選択することを目的として追加の回路素子または信号を結合できる追加の１つ以上の端子とともにパッケージングの中に設計および製造される。代替案では、集積回路の回路に直接設計される特定の機能パラメータおよび動作モード設定毎に異なる集積回路を有する状態で別個の製品部品を設計または製造できるであろう。

この発明の非限定的および非網羅的な例について、以下の図面を参照して説明する。図中、特別の定めのない限り、種々の図全体を通して、同様の参照数字は同様の部品を指す。

この発明の教示に従う電源制御回路を用いる例示的な電源の概略図である。この発明の教示に従う例示的な集積回路のブロック図である。この発明の教示に従う例示的な集積回路の動作を示すタイミング図である。この発明の教示に従う別の電源制御回路を利用する例示的なパワーコンバータの回路図である。この発明の教示に従う例示的な電源制御回路を有する詳細な内部ブロック図である。この発明の教示に従う例示的な集積回路構成の一部を示す詳細な回路概略図である。この発明の教示に従う例示的な集積回路構成の一部を示す詳細な回路概略図である。この発明の教示に従う制御回路の動作を一般的に示す例示的なフローチャートである。

詳細な説明
集積回路のパラメータ／モードを設定するために集積回路の初期化期間中に集積回路の外部端子における信号が測定される集積回路の方法および装置を開示する。一例では、初期化期間に続く集積回路の動作中に、少なくとも１つの他の機能のために端子が用いられる。以下の説明では、この発明を完全に理解できるようにするために、多くの具体的な詳細について記載している。しかしながら、この発明を実施するために具体的な詳細を利用する必要がないことは当業者にとって明白である。この発明を曖昧にすることを避けるために、実施に関連する周知の方法については詳細に記載しなかった。

本明細書全体を通して「一実施例」、「実施例」、「一例」または「例」に言及することは、その実施例または例と関連付けて記載される特定の特徴、構造または特性がこの発明の少なくとも１つの実施例に含まれることを意味している。したがって、本明細書全体を通して種々の場所に現われる「一実施例において」、「実施例において」、「一例」または「例」という句は、必ずしもすべてが同じ実施例または例を指しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造または特性は、１つ以上の実施例または例の中で、任意の好適な結合および／または小結合に組合せられてもよい。さらに、添付の図面は当業者に対する説明を目的としており、図面は必ずしも一定の比例に応じて描かれていないことが理解される。

記載されるように、集積回路の機能パラメータまたは動作モードは、この発明の教示に従って、集積回路の例では、初期化期間中のモード選択または機能パラメータ仕様設定期間中に選択されてもよい。一例では、チップパッケージ上にさらなる専用のピンまたは外部端子を有することに伴うコスト、または種々の異なるデバイス機能パラメータ仕様もしくは動作モードに対処する目的で別個の製品部品番号を有することに伴うコストが節約される。たとえば、デバイス機能パラメータ仕様は、代わりに、既存の外部端子を用いて、集積回路の初期化期間中にその外部端子で受信する信号を測定することによって選択されてもよい。

したがって、複数の機能パラメータおよび／または動作モードからの選択は、たとえば集積回路の初期化期間中に集積回路の外部端子に結合された抵抗器に流入する電流の値を選択することによって、単一のチップまたは集積回路に備えられてもよい。初期化期間後の通常動作中、外部端子は、抵抗器に流入する電流を検出して複数の機能パラメータ、動作モードまたは他のデバイス特性から選択する以外の何かの機能を有する。たとえば、同じ外部端子を用いて、集積回路の通常動作中にフィードバック信号を受信できるであろう。したがって、この発明の教示に従って、集積回路の単一のピンまたは外部端子は、通常動作中はフィードバック端子として用いられることができ、集積回路の初期化期間中はパラメータ／モードを設定するための入力として用いられることができる。

例証するために、図１は、この発明の教示に従う例示的な電源回路１０１の簡略化された概略図である。示されるように、集積回路１０４は、スイッチ１０５を駆動するように結合された制御回路１０６を含む。示される例では、スイッチ１０５は、集積回路１０４の外部ドレイン端子１０７と集積回路１０４の外部ソース端子１０８との間に結合されている。示されるように、スイッチ１０５は、したがって、外部ドレイン端子１０７を介してエネルギ伝達素子１２５の入力に結合されている。制御回路１０６は、集積回路１０４の通常動作中に外部ＥＮ端子１１０においてフィードバック信号を受信するために結合される。制御回路１０６は、集積回路１０４のＥＮ端子１１０で受信したフィードバック信号に応答してスイッチ１０５の切換を調整して、電源回路１０１の入力端子１０２および１０３から、エネルギ伝達素子１２５を通って、エネルギ伝達素子１２５の出力に結合された負荷１１６までのエネルギの流れを調整する。この例において、フィードバック信号はフィードバック回路素子１２１、１２３および１１３によって発生し、このフィードバック回路素子１２１、１２３および１１３は、負荷１１６の両端に現われる出力電圧に応答するフィードバック信号を与えるために結合される。他の例では、フィードバック信号は、負荷１１６に流入する電流に応答し得る。

動作時、まず直流入力電圧１１４が入力端子１０２および１０３に印加されると、集積回路１０４はまず、集積回路１０４の外部ＢＰ端子１０９を介して供給キャパシタＣ_BP１１１を充電する。キャパシタＣ_BP１１１の両端の電圧Ｖ_CAP１１８は、集積回路１０４が正しく動作するのに十分に高い閾値まで増加する。一例では、このＶ_CAP１１８の閾値電圧の値は５．８Ｖである。例示的な集積回路１０４を動作させるために、スイッチ１０５
のドレイン端子１０７と制御回路１０６との間の結線１７０を用いて、ドレイン端子１０７から電流を引込み、最初にキャパシタＣ_BP１１１を充電する。別の例では、結線１７０はスイッチ１０５の構造内部からの結線であるが、図１に示される例では、説明を容易にするために別個の結線として示されている。

キャパシタＣ_BP１１１の両端の電圧が閾値に達すると、制御回路１０６は、入力端子１０２および１０３から出力負荷１１６までのエネルギの伝達を開始させるためにスイッチ１０５の切換を開始させることができる状態になる。しかしながら、この発明の教示に従って、一例では、制御回路１０６は、初期化期間の間スイッチ１０５の切換の開始を遅らせるための回路を含む。一例では、初期化期間は２５〜５０ナノ秒の期間である。一例では、この初期化期間中、制御回路１０６は、ＥＮ端子１１０に結合された外部回路を通ってＥＮ端子１１０に流入する電流を受取る。図１に示される例では、電流がＥＮ端子１１０に流れる際に通る外部回路は抵抗器１１２を含む。

この発明の教示に従って、初期化期間中にＥＮ端子１１０を流れる電流は、パラメータ／モード選択信号である。この例では、制御回路１０６は、パラメータ／モード選択信号の値に応答して、集積回路１０４のパラメータ／モードを選択する。初期化期間後、集積回路１０４はその通常動作を開始させ、この通常動作では、制御回路１０６がスイッチ１０５を切換えてまたは整流して、たとえば図１における光結合素子１１３などの、ＥＮ端子１１０に結合された他の回路によって発生するフィードバック信号に応答して、エネルギ伝達素子１２５へのエネルギの流入を調整する。したがって、集積回路１０４は、この発明の教示に従って、初期化期間中にパラメータ／モードを設定した後、さらなる機能のためにＥＮ端子１１０を利用する。

一例では、上述の初期化期間中に設定される集積回路１０４のパラメータ／モードは、集積回路１０４の通常動作中にスイッチ１０５に流入する電流のピーク閾値レベルである。別の例では、初期化期間中に設定される集積回路１０４のパラメータ／モードは、集積回路１０４の通常動作中の、電源１０１の入力に結合された入力電圧１１４の値の関数としての、スイッチ１０５に流入する電流のピーク閾値レベルの調節を備える。

さらに別の例では、初期化期間中に設定される集積回路１０４のパラメータ／モードは、電源１０１の入力に結合された入力電圧１１４の値の関数としての、スイッチ１０５に流入する電流のピーク閾値レベルの調節、および入力電圧１１４のある１つの値でのスイッチ１０５の電流の特定の閾値レベルの両方を設定することを含む。スイッチ１０５のピーク電流の閾値レベルの設定は、電源１０１の最大出力電力能力を設定して電源１０１の特定の用途に適合させるために重要である。入力電圧１１４の関数としてのスイッチ１０５のピーク電流の調節を設定することは、入力電圧の影響を補償し、幅広い範囲の入力電圧１１４の値にわたって実質的に一定の電源１０１の最大出力電力を維持するために重要である。これは、エネルギ伝達素子１２５、出力ダイオード１１７および出力キャパシタ１１９などの多くの構成要素のコストの低減にとって望ましいことであり、そうでなければ、これらの構成要素は、入力電圧１１４の上昇に伴う最大出力電力の増加に対応するように設計されなければならないであろう。

一例では、外部Ｌ端子１７２を介して制御回路１０６と入力正供給レール１０２との間に結合された抵抗器１７１を流れる電流が制御回路１０６によって用いられて、入力電圧１１４の値を検出する。次いで、入力電圧１１４の増加に伴うピークスイッチ電流の低減の度合いを、Ｌ端子１７２で受信した信号の値と上述の初期化期間中に設定された調節パラメータとに従って決定することができる。２つの調節レベルが制御回路１０６によって与えられる一例では、入力電圧１１４の最高値でのスイッチ１０５のピーク電流レベルは、抵抗器１１２の値次第で、入力電圧１１４の最低値でのスイッチ１０５のピーク電流レ
ベルと比較して、１０％または２０％低減できるであろう。他の構成では、入力電圧の関数としてのピークスイッチ電流の複数の調節設定および特定の入力電圧値でのピークスイッチ電流を設定できる。

なお、たとえば制御回路１０６およびスイッチ１０５が同じ集積回路の一部ではないときなどの、結線１７０が含まれない他の例示的な構成では、依然としてこの発明の教示の恩恵を受けながら、入力正供給レール１０２から最初の始動電流を与えて供給キャパシタＣ_BP１１１を充電するために抵抗器１７１も用いることができるであろう。

なお、示される例では、この発明の教示に従って、抵抗器１１２に流入する電流は、初期化期間後の制御回路１０６の通常動作中は、ＥＮ端子１１０の機能に大きく影響を及ぼすことはない。たとえば、制御回路１０６の一例に含まれる測定回路は、初期化期間後の制御回路１０６の通常動作中に存在することになる信号値よりも１桁またはそれ以上低い信号値にパラメータ／モード選択のための閾値を設定するように設計されている。図１の回路の一例では、５μＡ、１０μＡおよび２０μＡのパラメータ／モード選択閾値電流を用いて初期化期間中に４つのパラメータ／モードを選択するのに対して、通常動作中にＥＮ端子１１０に流入するフィードバック電流信号は１００〜２５０μＡの範囲にある。さらに、図１の回路例では、初期化期間中の電流の流れの極性と通常動作中の電流の流れの極性とは逆であるが、それはこの発明の教示の恩恵を受けるには不要である。他の例では、依然としてこの発明の教示の恩恵を受けながら、ｎ＋１個のパラメータ／モードの選択を提供するために異なる個数ｎの閾値を用いることができるであろうということが理解される。

図２は、一例では図１における集積回路１０４に類似している例示的な集積回路２０４の簡略化されたブロック図である。図３は、例示的な始動および初期化期間タイミング波形を示し、図３についても以下の説明の中で参照する。

図２の集積回路２０４の例は、制御回路２０６とスイッチ２０５とを両方含む。別の例では、スイッチ２０５および制御回路２０６は別個のディスクリートの構成要素であり得るが、依然としてこの発明の教示の恩恵を受けるであろうということが理解される。描かれている例に示されるように、制御回路２０６は、スイッチ２０５のドレイン端子２０７およびＢＰ端子２０９に結合されたレギュレータ２３２を含み、このＢＰ端子２０９は制御回路２０６の外部供給端子である。レギュレータ回路２３２は、ドレイン端子２０７から電流を引込んで、ＢＰ端子２０９を介して最初にキャパシタ２１１を充電する。レギュレータ回路２３２はＵＶ信号２８０を出力し、このＵＶ信号２８０は、ＢＰ端子２０９が始動時に閾値に達するとローになる。一例では、閾値は５．８Ｖである。

これは図３に示されている。図３では、ＢＰ端子２０９の電圧波形３０２は時間３４８において閾値３４０に上昇し、このとき、ＵＶ信号３８０は、これもＢＰ電圧波形３０２とともに上昇するのだが、ローになる。実際の回路実現例では、信号は、同じ機能を与えながら、回路設計中に決定された極性次第でハイになったりローになったりし得ることが認識される。レギュレータ回路２３２は、図３において信号３８１として示されているＵＶｓｅｔ２８１信号も発生させる。これは、初期化期間３０３中はローであり、初期化期間３０３中に端子２１０に存在する測定された信号に基づいて閾値検出回路２３３の出力を設定するために用いられる出力を発生させる。

この例では、初期化期間３０３中に端子２１０に存在する信号は、実質的には、集積回路２０４のＢＰ端子２０９と集積回路２０４のＥＮ端子２１０との間に結合された抵抗器２１２を流れる電流である。他の例では、この発明の教示の恩恵を受けながら、ＥＮフィードバック端子２１０と任意の直流電圧源との間に抵抗器２１２を結合できるであろうと
いうことが理解される。代替的な外部回路構成では、依然としてこの発明の教示の恩恵を受けながら、初期化期間３０３中に端子２１０に存在する信号は電圧であり得ることがさらに理解される。閾値検出回路２３３は、抵抗器２１２およびＥＮ端子２１０を流れる電流に応答して、選択回路２３１が受信することになる１つ以上の信号２３４を出力する。選択回路２３１は、次に、１つ以上の信号２３４に応答して、１つ以上のパラメータ／モード設定信号２３５をスイッチ制御回路２３０に出力する。一例では、信号２３５の数は、スイッチ制御回路２３０において設定されるべきパラメータ／モードの数に基づいている。なお、図を簡略化するために示していないが、一例では、初期化期間中はスイッチ制御回路２３０を無効にして、集積回路２０４の通常動作が開始する前にパラメータ／モード選択を行なうことができるようにするためにも、ＵＶｓｅｔ２８１信号が用いられてもよい。

集積回路２０４の通常動作が図３における時間３４９において開始すると、スイッチ２０５のゲート２３８は、図３において波形３３８によって表わされるようにアクティブゲート駆動波形を受信し始める。図３に示される波形３３８は単なる図解であることが理解される。波形３３８の比較的高い／低いデューティは、実際の適用条件次第で変化するであろう。ＵＶｓｅｔ信号３８１が図３における時間３４９後は永遠にハイであるので、図２におけるＥＮ端子２１０に存在するその後の選択またはプログラミング信号は閾値検出回路２３３によって無視される。図１を参照して説明するように、ＥＮ端子２１０はさらに１つ以上のさらなる外部回路に結合されており、その各々は、一例では光結合素子などのフィードバック回路を含み得る１つ以上の構成要素を含んでいてもよい。１つ以上のさらなる外部回路は、初期化期間３０３以外のときにＥＮ端子２１０に１つ以上の信号を与えて、初期化期間３０３の完了後に少なくとも１つのさらなる機能を集積回路２０４に提供するために結合される。一例では、１つのさらなる機能とは、ＥＮフィードバック端子２１０に結合された光結合素子２１３を結合することによる、図２に示されるフィードバック端子機能である。

図４は、制御回路４０６と、示される例では３つのスイッチ４０５、４６３および４６４とを含む集積回路４０４の簡略化されたブロック図を含む別の簡略化された例示的な電源の概略図である。一例では、集積回路４０４は、システムがメインパワーコンバータおよび補機または予備パワーコンバータの両方のパワーコンバータを必要とするパーソナルコンピュータの電源で用いられることができるであろう。例示的な制御回路４０６は、メインコンバータおよび予備コンバータの両方のコンバータのための制御回路を兼ねている。この例では、パワースイッチ４６３および４６４はメインパワーコンバータ変圧器４６５に結合され、メインパワーコンバータ変圧器４６５の出力はメイン直流出力電圧４８８を発生させるために結合される。メインコンバータ出力電圧４８８は光結合素子４６８に結合されて、出力電圧４８８の値を制御するためにフィードバック端子ＦＢ４８５においてフィードバック信号を発生させる。

この例では、パワースイッチ４０５は予備パワーコンバータ変圧器４６６に結合され、予備パワーコンバータ変圧器４６６の出力は予備直流出力電圧４８９を発生させるために結合される。予備コンバータ出力電圧４８９は光結合素子４６７に結合されて、出力電圧４８９の値を制御するためにフィードバック端子ＥＮ４１０においてフィードバック信号を発生させる。

図４の例では、この発明の教示に従って、集積回路４０４の初期化期間中に端子４１０および４８５の両方の端子で信号を受信するために閾値検出回路４３３が結合される。このように、パラメータ／モードは、メインコンバータ制御もしくは予備コンバータ制御のいずれかの制御のために、またはメインコンバータ制御および予備コンバータ制御の両方の制御のために設定されることができる。したがって、この例では、この発明の教示に従
って、初期化期間中にパラメータ／モードを設定するために抵抗器４１２および４６２の両方が選択される。しかしながら、始動および初期化期間中の制御回路４０６の動作は、図１、図２および図３に記載したより単純な制御回路の例の説明と多くの局面を共有する。したがって、この例では、端子４１０および４８５の両方の端子における信号は、入力電圧４１４がまず電源４０１の入力に導入されたときに調整回路４３２がＢＰキャパシタ４１１を閾値に充電したときに開始される初期化期間中に、閾値検出回路４３３によって測定される。一例では、集積回路４０４の通常動作中、ＦＢ端子４８５は、ＥＮ端子４１０よりもソース電位４０８に対して実質的に高い電圧を有する。この理由で、一例では、集積回路４０４の初期化期間中、ソース電位４０８に対するＦＢ端子４８５の電圧は、図示されない集積回路４０４の内部の回路の作用によって低減される。この端子４８５の電圧の低減により、光結合素子４６８へのリーク電流の流入の影響が低減される。これは、そうでなければ、集積回路４０４の初期化期間中の端子４８５における信号の測定の精度に影響を及ぼし得るであろう。

初期化期間中、閾値検出回路４３３は、端子４１０および４８５における信号に応答して、選択回路４３１に結合される１つ以上の信号４３４を出力する。選択回路４３１は、閾値検出回路４３３からの１つ以上の信号４３４に応答して、１つ以上のパラメータ／モード選択信号４３５をスイッチ制御回路４３０に出力する。図２の制御回路と同様に、タイミング信号を発生させて、スイッチ制御回路４３０がスイッチ４０５、４６３および４６４の切換を始める前に確実に初期化およびパラメータ／モード選択が完了するようにする。これらの信号は、図を簡略化するために図４では示されていない。図１の回路と同様に、図４の集積回路４０４は、抵抗器４７１およびＬ端子４７２を介して正供給電圧レール４０２に結合される。抵抗器４７１に流入する電流は入力電圧４１４の関数であり、したがって、この信号は、スイッチ４０５、４６３、４６４のうちのすべてまたはいくつかにおいてピーク電流閾値を調節するために用いられることができる。一例では、抵抗器４１２および４６２を選択することによって選択され得るパラメータ／モードのうちの１つは、この発明の教示に従って、入力電圧４１４の関数としての、スイッチ４０５、４６３および４６４のうちの１つ以上に流入する電流のピーク電流閾値レベルの調節である。

図５は、この発明の教示に従う例示的な電源制御回路の別のブロック図である。図５の制御回路は、図２のブロック図の多くの局面を共有する。始動時、レギュレータ回路５３２は、スイッチ５０５のドレイン端子５０７から電流Ｉ_charge５６１を引込んで、ＢＰ端子５０９に結合されたキャパシタ５１１を充電する。比較器５７１の下方電圧閾値（under voltage threshold）に達すると、出力信号５８０はハイになる。しかしながら、回路５９５は、閾値検出回路５３３が信号５３４を検出する間スイッチ５０５の切換を一時的に無効にする初期化パルスを発生させる。

信号５３４は電流ミラー５９９によって発生し、この電流ミラー５９９は、初期化期間中に外部抵抗器５１２を通ってＥＮ端子５１０に流入する電流５９０をミラーリングする。他の例では、信号５３４は、図６に表わされる例に示されるように、複数の電流ミラー出力から発生する複数の信号から構成され得るであろう。閾値検出回路５３３は、パラメータ／モード選択回路５３１に結合される信号５３５を出力する。パラメータ／モード選択回路５３１は、集合的に制御回路５０１のスイッチ制御回路を構成する、図５の概略図における残りの回路に出力を与える。

図５に示される例では、パラメータ／モード選択回路５３１の出力は、スイッチ５０５に流入する電流のピーク電流閾値を設定するための電流限界レベルを調節するための信号５５３と、内部発振器５６７の周波数を調節するための信号５５７と、回路５６５のサーマルシャットダウン保護閾値を調節するための信号５５５とを含む。

図５に示される例では、例示的な制御回路５０１は、スイッチ５０５の周期を飛ばしたり有効にしたりする制御のオン／オフモードを用いて、エネルギを用いる電源回路におけるエネルギ送達を調整する。したがって、周波数調節信号５５７は、最大出力電力条件で飛ばす周期がないときにスイッチ５０５の最大スイッチング周波数を設定する。この発明の教示を用いて任意のパラメータまたは動作モードを設定できるであろうということ、および図５に示される回路が説明の目的でほんの僅かの例を示していることが理解される。

図６は、図４の制御回路４０６などの、この発明の教示に従う制御回路の一例の一部の詳細な概略図６０１である。以下の説明は、この発明の教示に従って図６に示される例示的な回路の特定の局面に着目している。示される例では、ＥＮノード６１０およびＢＰノード６０９は制御回路の外部端子またはピンに結合され、抵抗器６１２は、図１から図５を参照して上述したパラメータ／モード選択信号を与えるためにピン同士の間に結合された外部抵抗器である。

図６における制御回路６０１の初期化期間中、抵抗器６１２を流れる電流は、電流ミラー回路６４３によってミラーリングされ、トランジスタ６７５、６７６および６７７を流れる信号６３４によって閾値検出回路６３３に印加される。信号ＵＶｓｅｔ６８１がローになると、閾値検出回路６３３の出力が設定される。一例では、これは図２および図３におけるＵＶｓｅｔ信号２８１に類似している。閾値設定回路６３３からの出力信号６３４は、選択回路６３１の入力に結合される。初期化期間の開始時にＵＶ信号６８０がハイであると、選択回路６３１の出力６６４および６６５もＮＯＲゲート６８８および６８７の作用によってローに保持される。以下の記載は、電流ミラー回路６４３における電流ミラートランジスタのうちの１つ６７６の動作によって発生する信号が如何にＮＯＲゲート６８７の出力を設定するかについて説明している。他の電流ミラートランジスタ６７５および６７７によって発生する信号に類似の説明を当てはめることができることが理解される。

示される例では、トランジスタ６８２は電流源であり、この例では１０μＡ電流源である。トランジスタ６７６に流入する電流が１０μＡを超えると、トランジスタ６７６の両端の電圧はしたがって低くなり、ＮＯＲゲート６８４の入力にロー入力信号を与える。たとえば図３における時間３４８においてＵＶｓｅｔ信号６８１がローになると、一例では図３における初期化期間３０３中である、ＵＶｓｅｔ信号６８１がローのままである期間中に、トランジスタ６７６のドレインにおける電圧の極性の逆の極性がＮＯＲゲート６８４を通過する。この初期化期間中にトランジスタ６７６のドレインがローであれば、信号６８３はしたがってＮＯＲゲート６８４の出力においてハイになる。この出力ハイ信号がＮＯＲゲート６８６の入力に印加される。上述のように、ＵＶ信号６８０がハイである間はＮＯＲゲート６８７の出力はローに保持され、したがってＮＯＲゲート６８６の出力は信号６８３の逆の極性である。たとえば図３における時間３４８においてＵＶ信号６８０がローになると、出力６６５はしたがって、上記の説明から、このときまで信号６８３の極性の逆の極性であったＮＯＲゲート６８６の出力の逆の極性に追従する。したがって、この例では、出力信号６６５は、一例では図３における期間３０３であり得る初期化期間中、信号６８３の極性を呈する。図６には示されていないが、一例では図４におけるスイッチ制御回路４３０または図２におけるスイッチ制御回路２３０に類似している可能性があるスイッチ制御回路の入力に選択回路６３１の出力が印加される。この例では、制御回路６０１に結合されたスイッチのピーク電流閾値の２つのレベルが、出力信号６６５の極性に応じて設定される。さらに、出力信号６６４は、この発明の教示に従って、制御回路６０１が用いられる電源に入力される電圧の関数としてのピーク電流閾値の調節の２つのレベルのうちの１つを設定する。

図４における集積回路４０４のＦＢ端子４８５に結合されて、図６における回路６０１
を参照して上述した機能と類似の機能を提供する、図６に示される回路と類似の回路を利用できるであろうということが理解される。

なお、上記の説明では、集積回路の通常動作中の端子の機能が説明の目的でフィードバック端子としての機能であった。しかしながら、この発明の教示に従って、集積回路のパラメータ／モードを設定するために集積回路の初期化期間中に信号を受信し、次いでその後、集積回路の通常動作中に別の信号を受信して別の機能を実行できる如何なる端子も用いることができるであろうということが理解される。

図７は、この発明の教示に従う制御回路の動作を一般的に示す例示的なフローチャート７００である。示されるように、ブロック７０１において動作が開始し、ブロック７０２において回路を起動する。ブロック７０３において、制御回路が初期化期間にあるかどうか決定する。制御回路が初期化期間にあれば、ブロック７０４において、回路の端子のうちの１つにおいて受信した信号の値を検出し、ブロック７０５において、ブロック７０４において検出された信号の値に基づいて回路のパラメータ／モードを設定する。次いで処理がブロック７０５からブロック７０６に進み、ブロック７０６では、回路の通常動作中にさらなる機能のために端子を用いて回路が通常動作を行なう。ブロック７０３において回路の初期化期間でないと判断された場合にも、ブロック７０６に入る。

要約書に記載されるものを含む図示されるこの発明の例の上記の説明は、網羅的であるように意図されるものではなく、または開示される厳密な形態に限定されるように意図されるものではない。この発明の具体的な実施例および例は本明細書において例示の目的で記載されており、この発明のより広い精神および範囲から逸脱することなく、種々の等価の変形が可能である。実際、説明の目的で具体的な電圧、電流、周波数、電力範囲値、時間などが提供されていること、およびこの発明の教示に従って他の実施例および例では他の値も利用してもよいことが理解される。

これらの変形は、上記の詳細な説明に鑑みて、この発明の例に対してなされることができる。以下の特許請求の範囲の中で用いられる用語は、明細書および特許請求の範囲に開示されている具体的な実施例にこの発明を限定するように解釈されるべきではない。むしろ、その範囲は専ら以下の特許請求の範囲によって決まり、特許請求の範囲は、確立されたクレーム解釈の原理に従って解釈される。したがって、本明細書および図面は限定的ではなく例示的であると見なされる。

１０４，２０４，４０４集積回路、２３３，４３３，５３３，６３３閾値検出回路、２３１，４３１，５３１，６３１選択回路

Claims

集積回路であって、
前記集積回路の第１の外部端子に結合され、第４の外部端子が供給閾値に充電された後の初期化期間中に前記集積回路の前記第４の外部端子と前記集積回路の前記第１の外部端子との間に結合された第１の抵抗外部回路からの信号を測定するための閾値検出回路と、
前記集積回路の第２の外部端子と前記第４の外部端子との間に結合され、前記集積回路の前記初期化期間中に前記第４の外部端子を前記供給閾値に充電するために結合されたレギュレータ回路と、
前記閾値検出回路に結合され、前記第４の外部端子が前記供給閾値に充電された後の前記初期化期間中に前記第４の外部端子と前記第１の外部端子との間に結合された前記第１の抵抗外部回路から測定された前記信号に応答して前記集積回路のパラメータ／モードを選択するための選択回路とを備え、前記第１の外部端子はさらに、各々が１つ以上の構成要素を備える１つ以上のさらなる外部回路に結合され、前記１つ以上のさらなる外部回路は、前記初期化期間以外の通常動作中に前記集積回路が用いることになる前記第１の外部端子に１つ以上の信号を与えて、前記集積回路の前記初期化期間完了後に少なくとも１つのさらなる機能を前記集積回路に提供するために結合される、集積回路。
前記少なくとも１つのさらなる機能は、前記集積回路のためのフィードバック端子機能を備える、請求項１に記載の集積回路。
前記集積回路の前記第２の外部端子と前記集積回路の第３の外部端子との間に結合されたスイッチをさらに備える、請求項１に記載の集積回路。
前記パラメータ／モードは、前記スイッチに流入する電流のピーク電流閾値レベルを備える、請求項３に記載の集積回路。
前記集積回路は、パワーコンバータに含まれ、前記パワーコンバータへの入力電圧を表わす信号を受信するために結合され、前記パラメータ／モードは、前記入力電圧に応答して、前記スイッチに流入する電流のピーク電流閾値レベルの調節を設定するパラメータを備える、請求項３に記載の集積回路。
前記パラメータ／モードはさらに、前記入力電圧のある特定の値での前記スイッチのピーク電流閾値レベルを備える、請求項５に記載の集積回路。
前記第１の抵抗外部回路が前記集積回路の供給端子と前記集積回路の前記第１の外部端子との間に結合されるように、前記集積回路の前記第４の外部端子は前記集積回路の供給端子を備える、請求項１に記載の集積回路。
前記初期化期間中に前記集積回路によって設定される前記パラメータ／モードは、前記集積回路の動作周波数を備える、請求項１に記載の集積回路。
前記集積回路の前記動作周波数は、前記集積回路の最大動作周波数である、請求項８に記載の集積回路。
前記第１の抵抗外部回路から測定される前記信号は電流である、請求項１に記載の集積回路。
電源制御回路であって、
第１の外部端子に結合され、第４の外部端子が供給閾値に充電された後の初期化期間中に前記電源制御回路の前記第１の外部端子において信号を測定するための閾値検出回路と、
前記電源制御回路の第２の外部端子と前記電源制御回路の前記第４の外部端子との間に結合され、前記電源制御回路の前記初期化期間中に前記第４の外部端子を前記供給閾値に充電するために結合されたレギュレータ回路と、
前記閾値検出回路に結合され、前記第１の外部端子において測定された前記信号に応答して前記電源制御回路のパラメータ／モードを選択するための選択回路とを備え、前記第１の外部端子はさらに、前記初期化期間以外の通常動作中に１つ以上のさらなる信号を受信して、前記初期化期間の完了後に少なくとも１つのさらなる機能を前記電源制御回路に提供するために結合される、電源制御回路。
前記少なくとも１つのさらなる機能は、前記電源制御回路のためのフィードバック端子機能を備える、請求項１１に記載の電源制御回路。
前記電源制御回路によって駆動されるように結合されたスイッチに結合される、請求項１１に記載の電源制御回路。
前記パラメータ／モードは、前記スイッチに流入する電流のピーク電流閾値レベルを備える、請求項１３に記載の電源制御回路。
電源回路に含まれ、前記電源回路への入力電圧を表わす信号を受信するために結合された、請求項１３に記載の電源制御回路であって、前記パラメータ／モードは、前記入力電圧に応答して、前記スイッチに流入する電流のピーク電流閾値レベルの調節を設定するパラメータを備える、請求項１３に記載の電源制御回路。
前記パラメータ／モードはさらに、前記入力電圧のある特定の値での前記スイッチのピーク電流閾値レベルを備える、請求項１５に記載の電源制御回路。
前記スイッチおよび前記電源制御回路は集積回路に含まれる、請求項１６に記載の電源制御回路。
前記第１の外部端子において測定される前記信号は、前記電源制御回路の前記第４の外部端子と前記電源制御回路の前記第１の外部端子との間に結合された抵抗外部回路を流れる、請求項１１に記載の電源制御回路。
前記初期化期間中に設定される前記パラメータ／モードは、前記電源制御回路の動作周波数を備える、請求項１１に記載の電源制御回路。
前記動作周波数は、前記電源制御回路の最大動作周波数である、請求項１９に記載の電源制御回路。
前記第１の外部端子において測定される前記信号は電流である、請求項１１に記載の電源制御回路。
方法であって、
集積回路の初期化期間中に前記集積回路の電圧供給端子を供給閾値に充電するステップと、
前記電圧供給端子が前記供給閾値に充電された後の前記初期化期間中に前記集積回路の外部端子において信号を測定するステップと、
前記信号に応答して前記集積回路のパラメータ／モードを選択するステップと、
前記電圧供給端子が前記供給閾値に充電された後の前記初期化期間中に前記外部端子において測定された前記信号に応答して前記パラメータ／モードを選択した後、前記集積回路の通常動作中に前記外部端子のさらなる機能を利用しながら前記集積回路を動作させるステップとを備える、方法。
前記初期化期間後の前記集積回路の前記通常動作中に前記集積回路で電源を制御するステップをさらに備える、請求項２２に記載の方法。
前記電圧供給端子が前記供給閾値に充電された後の前記初期化期間中に前記集積回路の前記外部端子において前記信号を測定するステップは、前記集積回路の前記外部端子と前記集積回路の前記電圧供給端子との間に結合された抵抗器を流れる電流を測定するステップを備える、請求項２２に記載の方法。
前記外部端子の前記さらなる機能はフィードバック端子機能を備え、前記外部端子は、前記集積回路の前記初期化期間中の前記信号に応答して前記パラメータ／モードを選択した後、前記集積回路の通常動作中にフィードバック信号を受信する、請求項２２に記載の方法。
前記集積回路の通常動作中に前記外部端子の前記さらなる機能を利用しながら前記集積回路を動作させるステップは、電源の入力から前記電源の出力へのエネルギの伝達を前記集積回路で調整するステップを備える、請求項２２に記載の方法。
前記集積回路の前記パラメータ／モードを選択するステップは、前記電源の入力電圧に応答して、前記集積回路に含まれるスイッチに流入する電流のピーク電流閾値レベルを調節するステップを備える、請求項２６に記載の方法。
電源であって、
前記電源の入力と前記電源の出力との間に結合されたエネルギ伝達素子と、
前記エネルギ伝達素子の入力に結合されたスイッチと、
前記スイッチに結合され、前記スイッチの切換を制御して、前記電源の前記入力から前記電源の前記出力へのエネルギの伝達を調整するためのコントローラとを備え、前記コントローラは、第４の外部端子が供給閾値に充電された後の前記コントローラの初期化期間中に第１の外部端子において測定された信号に応答して前記コントローラのパラメータ／モードを設定するためのものであり、前記コントローラは、前記初期化期間後に前記第１の外部端子を利用して、別の信号を受信し、前記コントローラの前記初期化期間後の前記コントローラの通常動作中に別の機能を実行するためのものである、電源。
前記コントローラは、
前記第４の外部端子が前記供給閾値に充電された後の前記コントローラの前記初期化期間中に前記第１の外部端子において測定された前記信号を測定するために結合された閾値検出回路と、
前記集積回路の第２の外部端子と前記集積回路の前記第４の外部端子との間に結合され、前記集積回路の前記初期化期間中に前記第４の外部端子を前記供給閾値に充電するために結合されたレギュレータ回路と、
前記閾値検出回路に結合され、前記第４の外部端子が前記供給閾値に充電された後の前記コントローラの前記初期化期間中に前記第１の外部端子において測定された前記信号に応答して前記コントローラの前記パラメータ／モードを選択するための選択回路とを備える、請求項２８に記載の電源。
前記第４の外部端子が前記供給閾値に充電された後の前記初期化期間中に前記第１の外部端子において測定される前記信号は電流である、請求項２９に記載の電源。
前記コントローラは、前記第４の外部端子が前記供給閾値に充電された後の前記初期化期間中の前記第１の外部端子における前記電流の測定値に応答して前記コントローラの前記パラメータ／モードを設定するために結合される、請求項３０に記載の電源。
集積回路であって、
第４の外部端子が供給閾値に充電された後の初期化期間中に前記集積回路の前記第４の外部端子と前記集積回路の第１の外部端子との間に結合された第１の抵抗外部回路からの信号を測定するために結合された閾値検出回路と、
前記集積回路の第２の外部端子と前記第４の外部端子との間に結合され、前記集積回路の前記初期化期間中に前記第４の外部端子を前記供給閾値に充電するために結合されたレギュレータ回路と、
前記閾値検出回路に結合され、前記第４の外部端子が前記供給閾値に充電された後の前記初期化期間中に前記集積回路の前記第４の外部端子と前記集積回路の前記第１の外部端子との間に結合された前記第１の抵抗外部回路から測定された前記信号に応答して前記集積回路のパラメータ／モードを選択するための選択回路とを備える、集積回路。
前記集積回路の前記第２の外部端子と前記集積回路の第３の外部端子との間に結合されたスイッチをさらに備える、請求項３２に記載の集積回路。
前記パラメータ／モードは、前記スイッチに流入する電流のピーク電流閾値レベルを備える、請求項３３に記載の集積回路。
前記集積回路は、パワーコンバータに含まれ、前記パワーコンバータへの入力電圧を表わす信号を受信するために結合され、前記パラメータ／モードは、前記入力電圧に応答して、前記スイッチに流入する電流のピーク電流閾値レベルの調節を設定するパラメータを備える、請求項３３に記載の集積回路。
前記パラメータ／モードはさらに、前記入力電圧のある特定の値での前記スイッチのピーク電流閾値レベルを備える、請求項３５に記載の集積回路。
前記第１の抵抗外部回路が前記集積回路の供給端子と前記集積回路の前記第１の外部端子との間に結合されるように、前記集積回路の前記第４の外部端子は前記集積回路の供給端子を備える、請求項３２に記載の集積回路。
前記初期化期間中に前記集積回路によって設定される前記パラメータ／モードは、前記集積回路の動作周波数を備える、請求項３２に記載の集積回路。
前記集積回路の前記動作周波数は、前記集積回路の最大動作周波数である、請求項３８に記載の集積回路。
前記第１の抵抗外部回路から測定される前記信号は電流である、請求項３２に記載の集積回路。
前記集積回路の前記第１の外部端子はさらに、前記初期化期間以外の前記集積回路の通常動作中にフィードバック信号を受信するために結合される、請求項３２に記載の集積回路。