JP6979973B2 - 低電圧バッテリを有する電子デバイスに電力供給するためのシステム、装置、および方法 - Google Patents

低電圧バッテリを有する電子デバイスに電力供給するためのシステム、装置、および方法 Download PDF

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Description

関連出願
本出願は、2016年6月1日に出願され、「SYSTEMS, APPARATUS, AND METHODS FOR POWERING ELECTRONIC DEVICES WITH LOW VOLTAGE BATTERIES」(整理番号BHC154009(BHDD-067/L))と題された、米国仮特許出願第62/344,383号の優先権を主張し、この米国仮特許出願の全体が、あらゆる目的のために、参照により本明細書に組み込まれている。
本発明は、電子デバイスへの電力供給に関し、より詳細には、低電圧バッテリを有するそうしたデバイスに電力供給するためのシステム、装置、および方法に関する。
信頼性のある、安定した動作性能を提供しながら、待機時間と実行時間の両方を最大化するために、バッテリ電力で動作する電子デバイスの電力消費を最適化することは、複雑な問題である。電子デバイスは、異なる電圧を生成する様々な化学的性質に基づく多くの様々なバッテリにより電力供給することができる。通常、バッテリ電力の消費を制御するために使用される回路は主に、電力供給されるデバイス(例えば、マイクロプロセッサ)に正しい電圧および電力が確実に供給されるように設計されている。待機時の電力消耗を低減することは、通常は二次的な考慮事項であるが、低電力バッテリのみを必要とすることが望ましい低電力電子機器においては、待機時の電力消耗が重大な問題となり得る。したがって、必要とされるものは、待機モード中に、バッテリからの外部電力消耗を除去するための改良されたシステム、装置、および方法である。
いくつかの実施形態では、本発明は、低電圧バッテリを有する電子デバイスに電力供給するための装置を提供する。本装置は、ベース、エミッタ、およびコレクタを有するトランジスタと、出力ポート、システム電源端子、および入力ポートを有するマイクロコントローラと、マイクロコントローラの出力ポートから生成され、DC-DC昇圧器のイネーブルピンに結合される第1の信号と、マイクロコントローラの出力ポートから生成され、トランジスタのベースに結合される第2の信号であって、第1の信号の反転バージョンである、第2の信号とを備える回路を備える。トランジスタのエミッタは、グラウンドに結合され、トランジスタのコレクタは、DC-DC昇圧器のイネーブルピンに結合される。
他の実施形態では、低電圧バッテリを有する電子デバイスに電力供給する方法が提供される。本方法は、ベース、エミッタ、およびコレクタを有する第1のトランジスタを回路に提供するステップであって、エミッタが、グラウンドに結合され、コレクタが、DC-DC昇圧器のイネーブルピンに結合される、ステップと、出力ポート、システム電源端子、および入力ポートを有するマイクロコントローラを提供するステップと、マイクロコントローラの出力ポートから第1の信号を生成するステップと、DC-DC昇圧器のイネーブルピンに第1の信号を送信するステップと、マイクロコントローラの出力ポートから生成するステップであって、第2の信号が、第1の信号の反転バージョンである、ステップと、第1のトランジスタのベースに第2の信号を送信するステップとを含む。
さらに他の実施形態では、低電圧バッテリを使用する血糖測定器に電力供給するためのシステムが提供される。本システムは、出力ポート、システム電源端子、入力ポート、データ端子、および制御端子を有するマイクロコントローラと、血糖センサを受け入れるためのセンサポートであって、マイクロコントローラのデータ端子および制御端子に結合される、センサポートと、マイクロコントローラの出力ポートから生成され、DC-DC昇圧器のイネーブルピンに結合される第1の信号と、ベース、エミッタ、およびコレクタを有する第1のトランジスタと、マイクロコントローラの出力ポートから生成され、第1のトランジスタのベースに結合される第2の信号であって、第1の信号の反転バージョンである、第2の信号とを備える。第1のトランジスタのエミッタは、グラウンドに結合され、第1のトランジスタのコレクタは、DC-DC昇圧器のイネーブルピンに結合される。
本発明のさらに他の特徴、態様、および利点は、本発明を実行するために予期される最良の形態を含むいくつかの例示的な実施形態および実装形態を示すことにより、以下の発明を実施するための形態、添付の特許請求の範囲、および添付の図面から、より完全に明らかになるであろう。本発明の実施形態はまた、他の異なる応用が可能であり、そのいくつかの詳細は、すべて本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な観点において修正が可能である。したがって、図面および説明は、本来限定的ではなく例示的であると見なされるべきである。図面は必ずしも原寸に比例していない。本発明は、特許請求の範囲の趣旨および範囲内に収まるすべての修正形態、均等物、および代替形態を対象として含むように意図される。
モーメンタリスイッチを使用する従来技術の回路を示す概略図である。 図1の回路についてのタイミング図である。 本発明の実施形態による例示的な回路を示す概略図である。 図3の回路についてのタイミング図である。 図3の回路のSPICEシミュレーションの図である。 本発明の実施形態による例示的な回路を示す概略図である。 図5の回路についてのタイミング図である。 例示的なバッテリの経時的電圧のグラフを示す図である。 トグルスイッチを使用する従来技術の回路を示す概略図である。 バッテリ絶縁プルタブを使用する従来技術の回路を示す概略図である。 本発明の代替的な実施形態による例示的な回路を示す概略図である。 図10の回路についてのタイミング図である。
本発明の実施形態は、低電圧バッテリを有する電子デバイスに電力供給するためのシステム、装置、および方法を提供する。実施形態は、単電池の低電圧バッテリ(例えば、アルカリ、酸化亜鉛、酸化銀など)、電子デバイスを手動でオンおよびオフにするためのモーメンタリスイッチ、電子デバイスを自動的にオフにし、電子デバイスの「スリープ時電流」または待機時電力消費をゼロにする機能を同時に使用する手段を提供する。既存の従来技術の回路では、これらの特徴のすべてを組み合わせることはできない。
リアルタイムクロックを使用しない電子デバイスは、スリープモードの間、完全には電力供給できない。多くの携帯電子デバイスにおいて使用されているスリープモードまたは待機モードを実装する従来の解決策が、図1の回路100に示される。図1の回路100についてのタイミング図が、図2に示される。回路100全体は、昇圧器102が無効化されるので、スリープモード中、完全には電力供給されない。しかし、バッテリ104は、昇圧器102に接続されたままである。昇圧器102が無効化されているとき、ノード106に結合されている入力ピンを流れる典型的な漏れ電流は、ごくわずかである(通常、0.1uAより少ない)。スリープモード中、昇圧器イネーブルピン108が抵抗器110を介してプルダウンされるので、昇圧器102は無効化される。ユーザがモーメンタリスイッチ112を係合させると、DC-DC昇圧器102は有効になり、動作し始める。マイクロコントローラ114は、昇圧器出力電圧116により電力を得る。
昇圧器電圧は、3.3Vまたはマイクロコントローラの仕様によって必要とされる他の電圧に設定可能である。スタートアップ時、マイクロコントローラ114は、ノード118上にHighレベル信号である「ラッチ電力」を生成し、ラッチ電力は、ダイオード120を経由して昇圧器イネーブルピン108に達し、したがって昇圧器のイネーブルピン108は、ラッチアップされる。ユーザがモーメンタリスイッチ112を解放した後でさえも、昇圧器102は、動作し続ける。スイッチ112が係合されたもののマイクロコントローラ114が依然としてGPIO_OUTピンをプルダウンしているとき、ダイオード120は、マイクロコントローラ114のGPIO_OUTピンをバッテリ電圧から保護する。
回路100の手法に関する第1の問題は、この回路100では、ユーザが、例えばモーメンタリスイッチ112を押すことによって、電源を手動でオフにできないことである。バッテリ104が部分的に停止すると、電圧が低すぎて(例えば0.8V)、マイクロコントローラ114によって認識および処理可能である、論理レベルの電圧として識別されないことに留意されたい。
回路100に関する第2の問題は、この手法が、一般に多くの電流デバイスに実装されている電圧低下リセット(BOR:brownout reset)機能をもつマイクロコントローラと確実には連携しないであろう点である。電圧低下リセット機能は、マイクロコントローラ114内の回路を使用して実装され、電圧低下、すなわち、電源出力電圧の大幅な低下の場合には、マイクロコントローラ114をリセット(または再起動)する。通常は、BORの間、マイクロコントローラ114は、プルアップ抵抗器を用いて、すべてのGPIOピンを入力モードに設定する。デバイスの停止時に、これが図1に示す回路100に影響を与える。BORの代表的なトリガレベルは、1.5V〜2.0Vの範囲である。
図1に示す回路100は、非活動タイムアウト期間が終了したときにのみマイクロコントローラ114によって電力供給しないことができる。効果的でない電源オフシーケンスの例を以下および図2のタイミング図で示す。
- 停止開始のため、マイクロコントローラ114は、命令に応答して、GPIO_OUTピンをLowに設定する
- イネーブルピン108は、抵抗器110によりLowになる
- DC-DC昇圧器102はオフになる
- 出力電圧116は減衰する
- 出力電圧116がBORレベル(代表的な閾値は1.5Vから2.0Vまで様々である)まで減衰すると、マイクロコントローラ114は、リセットし、すべてのピンは、即座に、プルアップ抵抗器を用いて入力として振る舞う
- GPIO_OUTピンにおけるノード118上の信号レベルは、内部プルアップ抵抗器により、BORレベル(1.5V〜2.0V)に等しくなる
- 昇圧器102を有効化する代表的な電圧は、0.75Vであり、したがってBOR閾値は、DC-DC昇圧器102を再度有効化するために十分大きい
- 昇圧器102は、再度動作し始めることになり、電圧116をマイクロコントローラ114に供給する
- マイクロコントローラ114は、信号「ラッチ電力」を生成することになり、サイクルを再開することになる
すなわち、図1の回路100は、停止の試みをバッテリ104が尽きるまで無限にループ化することになる。すなわち、そうした回路100は自動的にひとりでに(例えばプログラムで)停止できない。
本発明の実施形態は、従来技術の上記欠点に対する解決策を提供する。実施形態では、ユーザが、確実にマイクロコントローラに手動で電力供給しないことができ、またマイクロコントローラが、(例えば、非活動期間の後(例えば、タイムアウト期間が終了し、マイクロコントローラが停止命令を発行した後))自動的に電源断することができる。図3の部分的な回路300は、本発明の実施形態の基本理論を示す。
図3において、昇圧器イネーブルライン302は、マイクロコントローラが低電圧により制御を失った場合でも、確実に制御可能である。昇圧器イネーブルライン302上の信号は、マイクロコントローラの同じポート304から生成される2つの逆位相信号AおよびBによって形成される。信号Aは、抵抗器308を介して昇圧器イネーブルライン302に接続され、信号Bは、抵抗器310およびNPNトランジスタ306を介して昇圧器イネーブルライン302に接続される。昇圧器(図3に図示しないが、イネーブルピンを介して昇圧器イネーブルライン302に結合される)を有効化するためには、信号Aは、Highである必要があり、信号Bは、Lowである必要がある。信号BがLowであると、NPNトランジスタ306はOFFであり、したがって昇圧器イネーブルライン302はHighである。昇圧器を無効化し、デバイスの電源を切断するためには、マイクロコントローラは、A信号とB信号の両方をLowレベルにする。NPNトランジスタ306は、依然としてOFFのままであるが、昇圧器イネーブルライン302は、そのソース(信号A)がLowであるので、Lowになる。昇圧器が動作していないので、電力は減衰していき、最終的にマイクロコントローラはBOR状態に達する。BORモードでは、A信号とB信号の両方が、Highになる。Highである信号Bは、NPNトランジスタ306をONにし、昇圧器イネーブルライン302上の信号は、信号AがHighであるにもかかわらずLowにされる。マイクロコントローラの電力は減衰し続け、マイクロコントローラは動作を停止し、GPIOに対する制御を失う。信号Aと信号Bの両方の振る舞いは、予測不可能になる(HighまたはLowになり得る)ものの、同じポート304からもたらされるので互いに同様に振る舞う。
こうした関係を示す真理値表を以下に示す
Figure 0006979973
AがHighであってBがLowであるときにのみ、昇圧器イネーブル信号がHighであることに留意されたい。他のすべての場合、昇圧器イネーブルはLowであり、電圧の減衰は、昇圧器イネーブルに影響を与えない。すなわち、本解決策では、(先に説明したような、従来技術の回路ならばそうするであろうやり方で)昇圧器を再度有効化することなく、デバイス全体の電源を確実に切断することができる。タイミング図400を図4Aに示し、Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis(SPICE)を使用するシミュレーションの出力410を図4Bに示す。図4Aにおいて、タイミング図400は、VCC402、信号A404、信号B406、および昇圧器イネーブル信号408を表す、時間軸上にプロットされた曲線を含む。図4B内のSPICEシミュレーションの出力410は、VCC402がゼロまで減衰する状態と、昇圧器イネーブル信号408がゼロに向かう状態を示す。
本発明の実施形態を実装する例示的な回路500を示す詳細な概略図の例を図5に示し、対応するタイミング図600を図6に示す。図5に示すように、バッテリ501の電圧は、ライン506を経由してDC-DC昇圧器502の入力に達する。昇圧器502は、2つの異なるソースから、すなわち、ダイオード515を介してか、抵抗器520を介して有効化することができる。最初に、イネーブルピン507が、抵抗器519を介してグラウンドにプルダウンされる。DC-DC昇圧器502は、無効化され、電力を消耗しない。モーメンタリスイッチ505が押されると、バッテリ501から生じた電圧は、ダイオード515を介して昇圧器502を有効化する。低電圧昇圧器を有効化するために必要とされる代表的な最低電圧は、0.75V未満である。したがって、放電したアルカリ電池501(例えば0.8V)を用いてでも、昇圧器502は、確実に有効化することができる。
図6に示すように、起動シーケンス602は、次のように実装可能である。ユーザがモーメンタリスイッチ505を押してそのままに保つと、昇圧器502が動作し始める。昇圧された出力電圧509(例えば3.3V程度)は、マイクロコントローラ503に達する。マイクロコントローラ503が起動し、所定の時間内、2つの逆位相信号である、ラッチ電力1(508)およびラッチ電力2(517)(例えば、図3の回路300の信号AおよびBに類似した信号)を生成する。信号508は、Highになり、抵抗器523を介してトランジスタ521のコレクタに電力をもたらす。信号517は、Lowになり、それが、抵抗器524を介してトランジスタ521をOFF状態に維持する。すなわち、ノード516において信号は、Highである。ノード516におけるHighレベル信号は、抵抗器519、520、523によって形成される抵抗分割器を経由して、イネーブルピン507に流れ、昇圧器の動作をラッチアップする。この時点で、ユーザは、モーメンタリスイッチ505を解放してもよく昇圧器502は、動作したままとなる。
同様に図6に示すように、切断シーケンス604は、次のように実装可能である。本解決策の望ましい特徴(図1の例などの従来技術の回路では入手不可能である)とは、ユーザがデバイスを手動でオフにできるという事実であることに留意されたい。コマンドをマイクロコントローラ503に提供できるよう、モーメンタリスイッチ505は、論理レベル信号を生成できなければならない。モーメンタリスイッチ505は、低すぎてマイクロコントローラ503によって処理不可能である低電圧信号(0.8V〜1.5V)のみ提供可能である(放電されている場合)バッテリ501に直接接続される。トランジスタ512は、モーメンタリスイッチ505によって制御される低バッテリ電圧を論理レベルに変換する。デバイスが起動され、モーメンタリスイッチ505がユーザによって解放されると想定されたい。トランジスタ512のベースは、抵抗器513を介してグラウンドにプルダウンされ、抵抗器513は、トランジスタ512をOFF状態に維持する。ライン518上の信号は、Highにとどまる。ユーザは、デバイスをオフにすることに決めると、モーメンタリスイッチ505を押してそのままに保つ。トランジスタ512のベースは、バッテリ電圧に接続された状態になる。トランジスタ512は、ONになり、マイクロコントローラ503によって処理可能であるLowレベル信号をライン518上に生成する。ライン518上のこのLowレベル信号のための処理アルゴリズムは、様々な方法で動作するように選択することができる。例えば、いくつかの実施形態では、ユーザがモーメンタリスイッチを特定の期間(例えば、2秒超)そのままに保った場合、マイクロコントローラ503は、停止の工程を開始することになるシーケンスを生成する。例えば、停止の工程は、以下を含むことができる。
- マイクロコントローラ503は、ラッチ電力1信号508をプルダウンし、同時にラッチ電力2信号517は、プルアップされる
- トランジスタ521は、ONになり、ノード516およびピン507をプルダウンする
- DC-DC昇圧器502は動作を停止し、出力電圧509は減衰していく
- 出力電圧509がBORレベル(例えば、1.8V程度)に達すると、マイクロコントローラ503は、すべてのピンをリセットして「プルアップ抵抗器を用いた入力状態」に置き、マイクロコントローラ503は、動作を停止し、信号508と信号517の両方は、Highになる
- トランジスタ521のベースは、信号517がHighなので、依然としてマイクロコントローラ503からバイアスがかけられたままであり、したがって、トランジスタ521は、ONにとどまって、ノード516をグラウンドにプルダウンし、イネーブルピン507は、Lowであり、昇圧器502は、動作していない
- 出力電圧509は、減衰し続ける
- 出力電圧509が0.5Vに等しくなると、トランジスタ521は制御を失い、ノード516の信号レベルは、出力電圧(例えば、約0.5Vの最悪のケース)に等しくなる場合がある
- 抵抗器519、520、523によって形成される分割器(信号508を一定率で減じる)により、イネーブルピン507は、昇圧器502を再度有効化するために必要とされる最低電圧未満のままである
- 出力電圧509は、ゼロになるまで減衰し続ける
図1の回路とは違って、DC-DC昇圧器502の再度有効化は発生しない。いくつかの実施形態では、分割器を形成するために使用される抵抗器519、520、523の例示的値は、以下の基準を満たすように選択することができる。
Figure 0006979973
上式で、0.5Vは、シリコンNPNトランジスタ521がONとなり始めるときの代表的なベース電圧であり、3.3Vは、標準のマイクロコントローラ503システム電圧(509)であり(この電圧は、ケースによって様々であり得る)、VDISABLE_MAX_VOLTAGEは、引き続き昇圧器502をOFFに維持する、イネーブルピンにおける最大電圧であり、V ENABLE_MIN_VOLTAGEは、昇圧器502の動作を開始させるために必要とされる、イネーブルピンにおける最低電圧である。
実施形態を説明するため、以下の例示的値を提供する。代表的な低電圧昇圧器(例えば、Torex Semiconductor Ltd.製のモデルXC9131の昇圧DC/DCコンバータ)の場合、VDISABLE_MAX_VOLTAGE=0.2Vであり、VENABLE_MIN_VOLTAGE=0.75Vである。したがって、上記の式は、抵抗器519〜520の無数の異なる値に対して解くことができる。例えば、上式は、抵抗器519=100K、抵抗器520=100K、抵抗器523=100Kという値に対して解くことができる。すなわち、以下のとおりである。
Figure 0006979973
本発明の実施形態は、単電池のアルカリ電池から電力供給するために、電子デバイス(例えば、血糖測定器などの携帯デバイス)において電力を制御することと、バッテリ寿命を拡張すると共に、自動で(例えば、マイクロコントローラによりプログラム的に)および手動で(例えば、プッシュボタンや他のタイプのスイッチにより)、デバイスを停止する2つの方法をユーザに提供するために、スリープ時電流を完全に除去することを可能にする。
前述したように、携帯電子デバイスは、異なる電圧を生成する様々な化学的性質に基づく様々なバッテリから電力供給することができる。一部のバッテリは、比較的高い電圧を供給し(例えば、3Vまで上がるリチウムマンガン)、大抵のマイクロコントローラを直接駆動することができる。残念なことに、こうしたバッテリは極めて低い電流を供給し、デバイスはより高い電流を引き込むことがある。リチウムマンガン電池とは違って、アルカリ電池は、高電力を供給可能である。こうしたバッテリは、多くの家庭用電子機器において利用される。アルカリ電池の電圧は、1.5Vから始まり、バッテリの寿命の終わりには極めて低くなる(例えば0.8V)。この低電圧に起因して、大抵のマイクロコントローラは、アルカリ電池から直接には電力供給できない。図7は、代表的なバッテリの性能(すなわち、経時的電圧)の代表的な曲線を示す。多くの応用例において、マイクロコントローラは、他のデバイスを制御できるように、少なくとも約3V(例えば、3.3V程度)を使用する。こうしたマイクロコントローラは、3Vのリチウムマンガン電池が供給できる電力を超える比較的高い電力を消費する場合がある。そうした場合は、リチウムマンガン電池は、その低い電力能力のため、選択肢とはならない。アルカリ電池は、電力要件を満たすことができるものの、その電圧出力は、マイクロコントローラが依然として少なくとも3Vを必要とするとき、0.8Vへ低下する恐れがある。この場合、バッテリ電圧は、DC-DC昇圧器を使用して昇圧される。
電圧の制御または管理は、どのように昇圧器がON/OFFにされているかに依存する困難なタスクである。一般に、低電圧昇圧器を用いてデバイスを管理するには、手動のトグルスイッチを使用する、デバイスを電力供給されている状態に連続的に維持する、またモーメンタリプッシュボタンを使用するという、3つの異なる方法がある。先に説明した本発明の実施形態と対照的に、トグルスイッチ805を使用するという代表的な基本的方法を図8の従来技術の回路800に示す。回路800全体は、バッテリ104に結合されたスイッチ805をトグル切り替えすることにより、電力供給することおよび電力供給しないことができる。この方法は、ノード106(入力ピンおよびイネーブルピンに結合されている)、また結果としてDC-DC昇圧器102が電力を受信しないことにより、スリープモード中に発生する電流消費をなくす、簡単であるが限られた解決策を提供する。しかし、トグルスイッチ805は、タイムアウト期間が終了したときに自動電源切断が必要である応用例において使用できない、大きく不便で高額な電気機械式デバイスである。通常、トグルスイッチは、電子玩具において使用され、現代の携帯電子デバイスにおいては使用されず、特にトグルは、血糖測定器での使用に適していない。
連続的に電力供給されるデバイスを使用する代表的な手法を図9の従来技術の回路900において説明する。バッテリの連続的な消耗を防止するために、デバイスは通常、メーカーから、プラスチックのバッテリ絶縁プルタブ902を備えて供給される。プルタブ902は、ユーザが取り除かなければならない。プルタブ902を取り除いた後、DC-DC昇圧器102は、動作し始める。残念なことに、プルタブ902が取り除かれると、マイクロコントローラ114がスリープモード中のときでさえ(昇圧器出力電圧116に結合された、スイッチ904および抵抗器906を使用して有効化できる)、この回路900は常に、電力を消費し、バッテリ104を消耗する。この手法はメーカーにとって最も低価格であるが、プルタブ902が取り除かれると直ちに、バッテリ104は連続的に消耗され、ユーザはバッテリ104を置き換えるか、再充電するコストまたは不便を被る。この概念を利用する解決策は通常、極めて低い負荷電流において依然として効率的である特別な低電力DC-DC昇圧器を必要とする。しかし、超低電力モードで動作する最も効率的なDC-DC昇圧器でさえ、依然として電力を消費する。例えば、Texas Instruments製の商用の極めて効率的な昇圧器であるモデルTPS610981は、約12uAを連続的に消耗するが、それは、2uA〜5uAのみ使用できる血糖測定器などの一部の電子デバイスと比較して極めて大きいものである。
図10および図11は、比較的高い電圧バッテリと共に使用するための、本発明の別の例示的な実施形態を示す。リチウムイオンやリチウムポリマなどの一般的なバッテリは、比較的高い電圧(例えば最大4.2V)を供給する。しかし、大抵の工業用マイクロコントローラは、より低い電圧を必要とする。代表的な標準のマイクロコントローラシステム電圧は、3.3Vである。したがって、(前述の実施形態におけるような)DC-DC昇圧器の代わりに、バックコンバータや低ドロップアウトレギュレータなどの降圧コンバータを使用することが望ましいことがある。バックコンバータ(すなわち、降圧コンバータ)は、その入力(供給)からその出力(負荷)へと電圧を下げる(一方で電流を増やす)DC/DC電力コンバータである。低ドロップアウトレギュレータまたはLDOレギュレータは、供給電圧が出力電圧に極めて近いときでさえ、出力電圧を調整することができるDCリニア電圧レギュレータである。図10は、降圧コンバータ(SDC1002)および供給電圧監視器(SVS1004)を備える回路1000を示す。供給電圧監視器(供給電圧監視回路)回路は通常、不足電圧状態について、組込みおよび他のマイクロコントローラシステムへの供給電圧を監視するために使用される。従来の使用法では、不足電圧状態が検出された場合、監視回路は、コントローラをリセットし、不足電圧状態が持続する間、その状態で維持し、引き続き電力を引き出すことになる。図11は、例示的な回路1000の動作を示すタイミング図1100である。
示されている例示的な回路1000において、最初に約5Vまたはそれ以上を出力するバッテリ1006A、1006Bは、ノード1008に直列に結合され、ノード1008は、SDC1002の入力ピンに結合される。モーメンタリスイッチ1010もまた、バッテリ1006A、1006Bに、またノード1012に結合され、ノード1012は、SDC1002のイネーブルピン、およびプルダウン抵抗器1014に結合される。SDC1002の出力は、ノード1016に結合され、ノード1016は、マイクロコントローラ1018の電源入力およびSVS1004の入力に結合される。マイクロコントローラ1018のGPIO_OUTピンは、ラッチ電力ライン1020に結合され、ラッチ電力ライン1020は、ノード1012(およびSDC1002のイネーブルピン)に抵抗器1022およびダイオード1024を介して結合される。SVS1004の出力は、ノード1012(およびSDC1002のイネーブルピン)に制御ライン1026およびダイオード1024を介して結合される。商用のSVS1004の例は、Texas Instruments Incorporated製のモデルTPS3600 SVSチップである。
図5の例示的な実施形態の場合と同じく、図10の例示的な実施形態では、回路1000は、待機モード中、バッテリの消耗をゼロにすることと、モーメンタリスイッチを使用してデバイスをオンおよびオフにする機能をユーザに提供することができ、また(例えば、デバイスが使用されていない事前定義された期間の後)マイクロコントローラがプログラム的に自動で自らを停止できるようにすることができる。図11のタイミング図1100を参照すると、動作中、例示的な回路1000は、以下のシーケンスにより、停止可能である。
- マイクロコントローラ1018は、(例えば、ソフトウェア命令を介して)GPIO_OUTピン(および結果としてラッチ電力ライン1020)を論理Lowに設定する
- ノード1012(イネーブルピン)は、抵抗器1014によりLowになる
- SDC1002は、動作を停止する
- SDC出力電圧(ノード1016)は、減衰し始める
- 出力電圧(ノード1016)がSVS閾値(例えば2V)に近づくと、SVS出力(制御ライン1026)はプルダウンされる
- SVS出力(制御ライン1026)は、SDC出力電圧(ノード1016)がおよそ0.85Vより下に低下するまで、論理Lowのままである。およそ0.85Vおよびそれより下のとき、SVS1004は、制御を失い、SVS出力(制御ライン1026)は、再度フローティング状態になり得る
- しかし、およそ0.85Vの電圧は、マイクロコントローラ1018の動作範囲よりかなり下であり、そのためマイクロコントローラのすべてのピンは、非アクティブ(フローティング状態)であり、SDC1002を再度有効化させられない
- SDC出力電圧(ノード1016)がさらに減衰した場合、マイクロコントローラ1018の電圧低下リセット(BOR)閾値は、SVS1004がSDC1002をOFF状態に維持している間、クリアされる
多数の実施形態が本開示において説明され、かつ例示のみを目的に提示される。説明される実施形態は、いかなる意味でも限定的ではなく、またいかなる意味でも限定的であることを意図するものではない。本明細書において開示される発明は、本開示から容易に明らかであるように、多数の実施形態に広く適用できる。当業者は、開示される発明は、構造的、論理的、ソフトウェア、および電気的変更などの様々な変更および変形と共に実施されてよいと認識するであろう。開示される発明の特定の特徴は1つもしくは複数の特定の実施形態および/または図面を参照しながら説明されてよいが、別途明記されない限り、そのような特徴はそれらが説明される際に参照する1つもしくは複数の特定の実施形態または図面における使用に限定されないことが理解されるべきである。
本開示はすべての実施形態の厳密な説明でもなく、すべての実施形態に存在しなければならない本発明の特徴の一覧でもない。
発明の名称(本開示の第1ページの初めに記載される)は、開示される発明の範囲として、いかなる形であれ、限定的であると解釈されるべきでない。
用語「製品」は、別途明記されない限り、米国特許法第101条によって予期されるように任意の機械、製造物、および/または組成物を意味する。
用語「ある実施形態(an embodiment)」、「実施形態(embodiment)」、「複数の実施形態(embodiments)」、「その実施形態(the embodiment)」、「その複数の実施形態(the embodiments)」、「1つまたは複数の実施形態」、「いくつかの実施形態」、「1つの実施形態」などは、別途明記されない限り、「1つまたは複数の(ただし、すべてではない)開示される実施形態」を意味する。
用語「発明」および「本発明」などは、「本発明の1つまたは複数の実施形態」を意味する。
実施形態を説明する際の「別の実施形態」への言及は、別途明記されない限り、言及した実施形態が別の実施形態(例えば、言及した実施形態の前に説明した実施形態)と相互排他的であることを意味しない。
用語「含む」、「備える」、およびそれらの変形は、別途明記されない限り、「含むが、これに限定されない」を意味する。
用語「1つの(a)」、「1つの(an)」、および「その」は、別途明記されない限り、「1つまたは複数の」を意味する。
用語「および/または」は、別途明記されない限り、そのような用語が事物または可能性のリスト(可能性の列挙されたリストなど)を修飾するために使用される場合、事物または可能性のうちの1つまたは複数の任意の組合せが意図されることを意味し、その結果、いくつかの実施形態では、事物または可能性のうちの任意の単一の1つで十分であってよく、他の実施形態では、リストにおける事物または可能性のうちの2つ以上(またはそれぞれさえも)が好まれてよい。したがって、例えば、「a、b、および/またはc」のリストは、以下の解釈、すなわち、(i)「a」、「b」、および「c」のそれぞれ、(ii)「a」および「b」、(iii)「a」および「c」、(iv)「b」および「c」、(v)「a」のみ、(vi)「b」のみ、および(vii)「c」のみのいずれかが適切であることを意味する。
用語「複数」は、別途明記されない限り、「2つ以上」を意味する。
用語「本明細書に」は、別途明記されない限り、「参照により組み込まれ得るいかなるものも含めて、本開示において」を意味する。
「のうちの少なくとも1つ」という句は、別途明記されない限り、そのような句が複数の事物(事物の列挙されたリストなど)を修飾する場合、それらの事物のうちの1つまたは複数の任意の組合せを意味する。例えば、ウィジェット、車、および車輪のうちの少なくとも1つという句は、(i)ウィジェットか、(ii)車か、(iii)車輪か、(iv)ウィジェットおよび車か、(v)ウィジェットおよび車輪か、(vi)車および車輪か、または(vii)ウィジェット、車、および車輪かを意味する。
「に基づく」という句は、別途明記されない限り、「にのみ基づく」を意味しない。すなわち、「に基づく」という句は、「にのみ基づく」と「に少なくとも基づく」の両方を表現する。
各工程(方法、アルゴリズム、またはそれ以外で呼ばれようと)は、本質的に1つまたは複数のステップを含み、したがって工程の1つまたは複数の「ステップ」へのすべての言及は、用語「工程」または同様の用語の単なる列挙において本質的な先行詞を有する。したがって、請求項における工程の1つまたは複数の「ステップ」への任意の言及は、十分な先行詞を有する。
順序数(「第1の」、「第2の」、「第3の」などといった)が用語前の形容詞として使用される場合、その順序数は(別途明記されない限り)、同じ用語によってまたは同様の用語によって説明される別の特徴から特定の特徴を区別するためなど、その特定の特徴を示すためにだけ使用される。例えば、「第1のウィジェット」は、それを、例えば「第2のウィジェット」から区別するためにだけそのように名付けられてよい。したがって、用語「ウィジェット」前の順序数「第1の」および「第2の」の単なる使用だけでは、2つのウィジェット間の任意の他の関係を示さず、かつ同様に、いずれかまたは両方のウィジェットの任意の他の特性を示さない。例えば、用語「ウィジェット」前の順序数「第1の」および「第2の」の単なる使用だけでは、(1)いずれかのウィジェットが順序または位置で任意の他のものの前または後に来ることを示さず、(2)いずれかのウィジェットが時間で任意の他のものの前または後に発生するまたは作用することを示さず、かつ(3)いずれかのウィジェットが重要性または品質などで任意の他のものの上または下に位置することを示さない。さらに、順序数の単なる使用だけでは順序数と共に識別される特徴に数量的限界を定めない。例えば、用語「ウィジェット」の前の順序数「第1の」および「第2の」の単なる使用だけでは、2つ以下のウィジェットだけでなければならないことを示さない。
単一のデバイス、部品、または物品が本明細書に説明されるとき、説明される単一のデバイス、部品または物品の代わりに、2つ以上のデバイス、部品、または物品(それらが協調するか否かにかかわらず)が代替的に使用されてよい。したがって、1つのデバイスによって備えられると説明される機能性は、2つ以上のデバイス、部品、または物品(それらが協調するか否かにかかわらず)によって代替的に備えられてよい。
同様に、2つ以上のデバイス、部品、または物品が本明細書に説明される(それらが協調するか否かにかかわらず)場合、説明される2つ以上のデバイス、部品、または物品の代わりに、単一のデバイス、部品、または物品が代替的に使用されてよい。例えば、複数のコンピュータベースのデバイスが単一のコンピュータベースのデバイスで置き換えられてよい。したがって、2つ以上のデバイス、部品、または物品によって備えられると説明される様々な機能性は、単一のデバイス、部品、または物品によって代替的に備えられてよい。
説明される単一のデバイスの機能性および/または特徴は、説明されるが、そのような機能性および/または特徴を有すると明示的に説明されない1つまたは複数の他のデバイスによって代替的に具体化されてよい。したがって、他の実施形態は、説明されるデバイス自体を備える必要がなく、むしろそれらの他の実施形態においてそのような機能性/特徴を有する1つまたは複数の他のデバイスを備えることができる。
互いに通信状態にあるデバイスは、別途明記されない限り、互いに連続通信状態にある必要はない。逆に、そのようなデバイスは、必要または所望に応じて互いに送信する必要があるのみであり、ほとんど常に、データを交換することを実際に控えてよい。例えば、インターネットを介して別の機械と通信状態にある機械は、数週間続けて別の機械にデータを送信しなくてよい。さらに、互いと通信状態にあるデバイスは、1つまたは複数の仲介者を通して直接的または間接的に通信してよい。
いくつかの部品または特徴をもつ実施形態の説明は、そのような部品および/もしくは特徴のすべてまたはいずれかさえ必要とされることを意味しない。逆に、各種の任意選択の部品が、本発明の多種多様なあり得る実施形態を例証するために説明される。別途明記されない限り、部品および/または特徴は不可欠でないか、必要とされない。
さらに、工程ステップ、アルゴリズムなどが順番に説明されてよいが、そのような工程は異なる順序で働くように構成されてよい。すなわち、明示的に説明されてよいステップの任意のシーケンスまたは順序は、ステップがその順序で実行されるという要件を必ずしも示すわけではない。本明細書に説明される工程のステップは、任意の実用的な順序で実行されてよい。さらに、いくつかのステップは、非同時に発生すると説明または暗示される(例えば、1つのステップが他のステップの後に説明されるため)にもかかわらず同時に実行されてよい。その上、図面におけるその描写による工程の例証は、例証される工程がそれへの他の変形および変更を除外することを意味せず、例証される工程またはそのステップのいずれも本発明に必要であることを意味せず、かつ例証される工程が好まれることを意味しない。
工程は複数のステップを含むと説明されてよいが、これはステップのすべてまたはいずれかさえ不可欠である、または必要とされることを示さない。説明される発明の範囲内の様々な他の実施形態は、説明されるステップのいくつかまたはすべてを省略する他の工程を含む。別途明記されない限り、ステップは不可欠でないか、必要とされない。
製品は複数の部品、態様、品質、特性、および/または特徴を含むと説明されてよいが、これは複数のすべてが不可欠である、または必要とされることを示さない。説明される発明の範囲内の様々な他の実施形態は、説明される複数のいくつかまたはすべてを省略する他の製品を含む。
品目(番号付けされても、またはされなくてもよい)の列挙されたリストは、別途明記されない限り、品目のいずれかまたはすべてが相互排他的であることを意味しない。同様に、品目(番号付けされても、またはされなくてもよい)の列挙されたリストは、別途明記されない限り、品目のいずれかまたはすべてが任意のカテゴリを包括することを意味しない。例えば、列挙されたリスト「コンピュータ、ラップトップ、PDA」は、そのリストの3つの品目のいずれかまたはすべてが相互排他的であることを意味せず、かつそのリストの3つの品目のいずれかまたはすべてが任意のカテゴリを包括することを意味しない。
本開示に提供される節の見出しは便宜のためにすぎず、かついかなる形であれ、本開示を限定すると解釈されるべきでない。
何かを「決定する」ことは、各種の方式で実行することができ、したがって用語「決定する」(および同様の用語)は、計算すること、算定すること、導出すること、調べること(例えば、表、データベース、またはデータ構造を)、確認すること、認識することなどを含む。
「プロセッサ」は、任意の1つまたは複数のマイクロプロセッサ、中央処理装置(CPU)デバイス、コンピューティングデバイス、マイクロコントローラ、デジタルシグナルプロセッサ、または同様のデバイスを意味する。例示的なプロセッサは、INTEL PENTIUM(登録商標)またはAMD ATHLONプロセッサである。
本明細書に説明される様々な方法およびアルゴリズムが制御システムによって実装されてよく、かつ/またはソフトウェアの命令が本発明の工程を実行するように設計されてよいことは、容易に明らかになるであろう。
本開示は、いくつかの実施形態および/または発明を可能にする説明を当業者に提供する。これらの実施形態および/または発明のうちのいくつかは、本出願において特許請求されていないことがあり得るが、それでもなお、本出願の優先権の利益を主張する1つまたは複数の継続出願において特許請求され得る。本出願人は、本出願において開示されかつ実施可能にされたが、特許請求されていない主題についての特許を求めて、さらなる出願を提出する意向がある。
以上の説明は、本発明の例示の実施形態のみを開示する。本発明の範囲内に収まる上記に開示した装置、システム、および方法の変更は、当業者に容易に明らかになるであろう。
したがって、本発明はその例示的な実施形態に関連して開示されたが、以下の特許請求の範囲によって定められるような本発明の趣旨および範囲内に他の実施形態が収まり得ることが理解されるべきである。
100 回路
102 昇圧器
104 バッテリ
106 ノード
108 昇圧器イネーブルピン
110 抵抗器
112 モーメンタリスイッチ
114 マイクロコントローラ
116 昇圧器出力電圧
118 ノード
120 ダイオード
300 回路
302 昇圧器イネーブルライン
304 ポート
306 NPNトランジスタ
308 抵抗器
310 抵抗器
400 タイミング図
402 VCC
404 信号A
406 信号B
408 昇圧器イネーブル信号
410 出力
500 回路
501 バッテリ、アルカリ電池
502 DC-DC昇圧器
503 マイクロコントローラ
505 モーメンタリスイッチ
506 ライン
507 イネーブルピン
508 ラッチ電力1、ラッチ電力1信号
509 出力電圧、システム電圧
512 トランジスタ
513 抵抗器
515 ダイオード
516 ノード
517 ラッチ電力2、ラッチ電力2信号
518 ライン
519 抵抗器
520 抵抗器
521 トランジスタ、シリコンNPNトランジスタ
523 抵抗器
524 抵抗器
600 タイミング図
602 起動シーケンス
604 切断シーケンス
800 回路
805 トグルスイッチ
900 回路
902 バッテリ絶縁プルタブ
904 スイッチ
906 抵抗器
1000 回路
1002 降圧コンバータ、SDC
1004 供給電圧監視器、SVS
1006A バッテリ
1006B バッテリ
1008 ノード
1010 モーメンタリスイッチ
1012 ノード
1014 プルダウン抵抗器
1016 ノード
1018 マイクロコントローラ
1020 ラッチ電力ライン
1022 抵抗器
1024 ダイオード
1026 制御ライン
1100 タイミング図

Claims (17)

  1. ベース、エミッタ、およびコレクタを有する第1のトランジスタと、
    出力ポート、システム電源端子、および入力ポートを有するマイクロコントローラと、
    前記マイクロコントローラの前記出力ポートから生成され、DC-DC昇圧器のイネーブルピンに結合される第1の信号と、
    前記マイクロコントローラの前記出力ポートから生成され、前記第1のトランジスタの前記ベースに結合される第2の信号であって、前記第1の信号の反転バージョンである、第2の信号と
    前記第1のトランジスタの前記コレクタと前記DC-DC昇圧器の前記イネーブルピンとの間に直列に結合される第1の抵抗器、グラウンドと前記DC-DC昇圧器の前記イネーブルピンとの間に結合される第2の抵抗器、および前記第1の信号を生成する前記マイクロコントローラの前記出力ポートと前記第1のトランジスタの前記コレクタとの間に結合される第3の抵抗器から形成される抵抗分割器と
    を備え、
    前記第1のトランジスタの前記エミッタが、グラウンドに結合される、回路。
  2. 入力、前記イネーブルピン、および出力端子を有する前記DC-DC昇圧器と、
    前記DC-DC昇圧器の前記入力に結合されるバッテリと、
    前記バッテリと前記DC-DC昇圧器の前記イネーブルピンとの間に結合されるモーメンタリスイッチと
    をさらに備え、
    前記DC-DC昇圧器の前記出力端子が、前記マイクロコントローラの前記システム電源端子に結合される、請求項1に記載の回路。
  3. 前記第1の抵抗器の値、前記第2の抵抗器の値、および前記第3の抵抗器の値が、前記マイクロコントローラの電圧低下リセット機能によって前記DC-DC昇圧器が再度有効化されることを防止するように選択される、請求項1に記載の回路。
  4. ベース、エミッタ、およびコレクタを有する第2のトランジスタであって、前記ベースが、モーメンタリスイッチに結合され、前記エミッタが、グラウンドに結合され、前記コレクタが、前記DC-DC昇圧器の出力端子に結合される、第2のトランジスタをさらに備える、請求項1に記載の回路。
  5. 前記第2のトランジスタの前記コレクタが、前記マイクロコントローラの前記入力ポートにさらに結合される、請求項4に記載の回路。
  6. 前記モーメンタリスイッチと前記DC-DC昇圧器の前記イネーブルピンとの間に結合されるダイオードをさらに備える、請求項5に記載の回路。
  7. 回路により、デバイスに電力供給する方法であって、
    マイクロコントローラにより、前記マイクロコントローラの出力ポートから第1の信号を生成するステップであって、前記マイクロコントローラが、前記出力ポート、システム電源端子、および入力ポートを有する、ステップと、
    前記マイクロコントローラにより、DC-DC昇圧器のイネーブルピンに前記第1の信号を送信するステップと、
    前記マイクロコントローラにより、前記マイクロコントローラの前記出力ポートから第2の信号を生成するステップであって、前記第2の信号が、前記第1の信号の反転バージョンである、ステップと、
    前記マイクロコントローラにより、第1のトランジスタのベースに前記第2の信号を送信するステップであって、前記第1のトランジスタが、前記ベース、エミッタ、およびコレクタを有し、前記エミッタが、グラウンドに結合される、ステップと
    を含み、
    前記回路が、前記マイクロコントローラの電圧低下リセット機能によって前記DC-DC昇圧器が再度有効化されることを防止するために、前記第1のトランジスタの前記コレクタと前記DC-DC昇圧器の前記イネーブルピンとの間に直列に結合される第1の抵抗器、グラウンドと前記DC-DC昇圧器の前記イネーブルピンとの間に結合される第2の抵抗器、および前記第1の信号を生成する前記マイクロコントローラの前記出力ポートと前記第1のトランジスタの前記コレクタとの間に結合される第3の抵抗器から形成される抵抗分割器を備える、方法。
  8. 前記回路が、入力、前記イネーブルピン、および出力端子を備える前記DC-DC昇圧器を備え、前記出力端子が、前記マイクロコントローラの前記システム電源端子に結合され、
    前記DC-DC昇圧器の前記入力にバッテリが結合され、
    前記バッテリと前記DC-DC昇圧器の前記イネーブルピンとの間にモーメンタリスイッチが結合される、ものである、
    請求項7に記載の方法。
  9. 前記マイクロコントローラにより、前記第1の信号を低論理値に、前記第2の信号を高論理値にプログラム的に設定するステップと、
    前記マイクロコントローラにより、前記第2の信号に応答して、前記DC-DC昇圧器の前記イネーブルピンを低論理レベルにするために、前記第1のトランジスタにバイアスをかけるステップと、
    前記マイクロコントローラにより、前記イネーブルピンが低論理レベルにされることに応答して、前記DC-DC昇圧器を無効化するステップと、
    前記マイクロコントローラにより、前記DC-DC昇圧器の出力端子の出力電圧が、電圧低下リセットレベルまで減衰できるようにするステップと
    をさらに含む、請求項7に記載の方法。
  10. 前記マイクロコントローラにより、前記DC-DC昇圧器の前記減衰する出力電圧が前記電圧低下リセットレベルに達することに応答して、前記マイクロコントローラをリセットするステップと、
    前記マイクロコントローラにより、前記第1の信号と前記第2の信号の両方を高論理レベルに設定するステップと
    をさらに含む、請求項9に記載の方法。
  11. 前記マイクロコントローラにより、前記DC-DC昇圧器の前記イネーブルピンを低論理レベルに維持するために、前記第2の信号に応答して、前記第1のトランジスタの前記バイアスを維持するステップと、
    前記マイクロコントローラにより、前記DC-DC昇圧器の前記出力端子の前記出力電圧がさらに減衰できるようにするステップと、
    前記マイクロコントローラにより、前記抵抗分割器を使用して、前記DC-DC昇圧器が再度有効化されることを防止するステップと
    をさらに含む、請求項10に記載の方法。
  12. 出力ポート、システム電源端子、入力ポート、データ端子、および制御端子を有するマイクロコントローラと、
    血糖センサを受け入れるためのセンサポートであって、前記マイクロコントローラの前記データ端子および前記制御端子に結合される、センサポートと、
    前記マイクロコントローラの前記出力ポートから生成され、DC-DC昇圧器のイネーブルピンに結合される第1の信号と、
    ベース、エミッタ、およびコレクタを有する第1のトランジスタと、
    前記マイクロコントローラの前記出力ポートから生成され、前記第1のトランジスタの前記ベースに結合される第2の信号であって、前記第1の信号の反転バージョンである、第2の信号と
    を備え、
    前記第1のトランジスタの前記エミッタが、グラウンドに結合され、
    前記第1のトランジスタの前記コレクタと前記DC-DC昇圧器の前記イネーブルピンとの間に直列に結合される第1の抵抗器、グラウンドと前記DC-DC昇圧器の前記イネーブルピンとの間に結合される第2の抵抗器、および前記第1の信号を生成する前記マイクロコントローラの前記出力ポートと前記第1のトランジスタの前記コレクタとの間に結合される第3の抵抗器から形成される抵抗分割器を備える、システム。
  13. 入力、前記イネーブルピン、および出力端子を有する前記DC-DC昇圧器と、
    前記DC-DC昇圧器の前記入力に結合されるバッテリと、
    前記バッテリと前記DC-DC昇圧器の前記イネーブルピンとの間に結合されるモーメンタリスイッチと
    をさらに備え、
    前記DC-DC昇圧器の前記出力端子が、前記マイクロコントローラの前記システム電源端子に結合される、請求項12に記載のシステム。
  14. 前記第1の抵抗器の値、前記第2の抵抗器の値、および前記第3の抵抗器の値が、前記マイクロコントローラの電圧低下リセット機能によって前記DC-DC昇圧器が再度有効化されることを防止するように選択される、請求項12に記載のシステム。
  15. ベース、エミッタ、およびコレクタを有する第2のトランジスタであって、前記ベースが、モーメンタリスイッチに結合され、前記エミッタが、グラウンドに結合され、前記コレクタが、前記DC-DC昇圧器の出力端子に結合される、第2のトランジスタをさらに備える、請求項14に記載のシステム。
  16. 前記第2のトランジスタの前記コレクタが、前記マイクロコントローラの前記入力ポートにさらに結合される、請求項15に記載のシステム。
  17. 前記モーメンタリスイッチと前記DC-DC昇圧器の前記イネーブルピンとの間に結合されるダイオードをさらに備える、請求項16に記載のシステム。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111614254B (zh) * 2020-04-29 2021-12-31 荣耀终端有限公司 供电电路
CN114597982A (zh) * 2020-12-04 2022-06-07 南昌逸勤科技有限公司 充电电路、终端设备和充电系统
CN114690878B (zh) * 2021-12-27 2023-09-19 深圳微步信息股份有限公司 一种3.3v、5v电压输出控制电路

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4698530A (en) 1984-11-09 1987-10-06 National Semiconductor Corporation Power switch for dual power supply circuit
JP3133879B2 (ja) * 1993-12-13 2001-02-13 キヤノン株式会社 電子機器
US5818206A (en) * 1995-04-21 1998-10-06 Dell Usa L.P. Method and apparatus for automatically detecting device specifications and providing a corresponding operating voltage
AU5679796A (en) 1995-05-11 1996-11-29 Ericsson Inc. Power control circuit for a battery operated device
JPH08314584A (ja) * 1995-05-19 1996-11-29 Minolta Co Ltd マイクロコンピュータ用電源回路
US5621250A (en) * 1995-07-31 1997-04-15 Ford Motor Company Wake-up interface and method for awakening an automotive electronics module
US5754890A (en) * 1996-02-01 1998-05-19 Microsoft Corporation System for automatic identification of a computer data entry device interface type using a transistor to sense the voltage generated by the interface and output a matching voltage level
US5862493A (en) 1996-03-13 1999-01-19 Motorola, Inc. External power source to main battery power sources switch
JP3901782B2 (ja) * 1997-02-26 2007-04-04 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション リーク電流防止のための電源装置、及び電子機器
US6486718B1 (en) * 2001-05-21 2002-11-26 Roche Diagnostics Corporation Microprocessor self-power down circuit
US7221355B1 (en) * 2003-12-31 2007-05-22 Luidia Inc. Pointing device for a pen locator system including low standby power electronic circuit
US7447922B1 (en) 2004-06-23 2008-11-04 Cypress Semiconductor Corp. Supplying power from peripheral to host via USB
TWI283809B (en) * 2005-09-30 2007-07-11 Lite On Technology Corp AC power supply test method upon booting a main board
TW200810186A (en) 2006-08-01 2008-02-16 Aeneas Energy Technology Co Ltd Method for charging batteries
US7511972B2 (en) * 2006-08-16 2009-03-31 Micrel, Inc. DC-DC converter recycling leakage inductor losses via auxiliary DC regulator
KR100888483B1 (ko) 2007-05-16 2009-03-12 삼성전자주식회사 공정 변동을 보상하는 기준 바이어스 회로
US8473647B2 (en) 2007-09-17 2013-06-25 Apple Inc. Methods and apparatus for decreasing power consumption and bus activity
CN101884153A (zh) * 2007-12-03 2010-11-10 罗姆股份有限公司 电源管理电路
US9300203B2 (en) * 2007-12-10 2016-03-29 Clevx, Llc Battery power supply with automatic load sensing
KR101603357B1 (ko) 2008-04-24 2016-03-14 아크레이 가부시키가이샤 혈당치 제어 시스템
CN102044906A (zh) * 2009-10-23 2011-05-04 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 电源切换电路及可自动切换供电电源的电子装置
US8482208B2 (en) 2010-05-28 2013-07-09 Shamrock Micro Devices Corp. Switching mode power supplies and control methods used therein to provide power factor correction and constant output current
CA2713473C (en) * 2010-08-18 2013-03-12 Lotek Wireless Inc. Device and method for providing power to a microcontroller
TWM398657U (en) 2010-09-06 2011-02-21 Eps Bio Technology Corp Transmission line for physiological measure device and health management system
TWI439851B (zh) * 2011-02-24 2014-06-01 E Ink Holdings Inc 低功耗電路以及降低功率消耗的方法
EP2602722B1 (en) 2011-12-07 2020-04-08 VIA Technologies, Inc. USB charging module
KR101956527B1 (ko) 2011-12-26 2019-06-24 삼성전자 주식회사 Ｕｓｂ 호스트 장치 및 그 전원 관리 방법
WO2013112981A1 (en) * 2012-01-26 2013-08-01 Cameron D Kevin Circuit for transferring power between a direct current line and an alternating-current line
JP5406951B2 (ja) * 2012-01-30 2014-02-05 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 電源制御装置、電子機器、及び画像形成装置
US9250690B2 (en) * 2012-09-10 2016-02-02 Atmel Corporation Low-power modes of microcontroller operation with access to configurable input/output connectors
US9325180B2 (en) * 2012-09-14 2016-04-26 Astronics Advanced Electronic Systems Corp. USB power supply
TWI461891B (zh) * 2012-10-19 2014-11-21 Wistron Corp 電源管理電路及其方法
DE102012224367A1 (de) * 2012-12-27 2014-07-03 Robert Bosch Gmbh Linearantrieb
TWM465703U (zh) 2013-04-22 2013-11-11 Alcor Micro Corp 連接生醫量測設備與智慧型行動裝置之傳輸線
CN103699200B (zh) * 2013-12-31 2017-03-29 青岛歌尔声学科技有限公司 一种关机控制电路及电子产品
KR20150105809A (ko) * 2014-03-10 2015-09-18 삼성전자주식회사 로드 스위치를 포함하는 제어 회로, 로드 스위치를 포함하는 전자 장치 및 그 스위치 제어 방법
US20150357864A1 (en) 2014-06-06 2015-12-10 Bayer Healthcare Llc Power source switching apparatus and methods for dual-powered electronic devices
US20170205862A1 (en) 2014-07-16 2017-07-20 Ascensia Diabetes Care Holdings Ag Low-power usb host supporting a high-power usb peripheral device and methods thereof
US9971395B2 (en) * 2014-08-20 2018-05-15 Microchip Technology Incorporated Low power connection detect method and system for USB charging
TWI525423B (zh) * 2014-11-05 2016-03-11 矽統科技股份有限公司 電力管理裝置與電力管理方法
KR102365769B1 (ko) * 2014-12-04 2022-02-21 삼성전자주식회사 배터리 관리 시스템에서의 암전류 차단 방법 및 장치
US9706615B2 (en) * 2015-04-28 2017-07-11 Panasonic Intettectual Property Management Co., Ltd. Lighting device and illumination apparatus
US10545908B2 (en) * 2016-02-29 2020-01-28 Texas Instruments Incorporated Methods and apparatus to enable status change detection in a low power mode of a microcontroller unit

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