JP7457114B2 - 回路モジュール及び電子デバイス - Google Patents

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Description

[関連出願への相互参照]
この出願は、2019年12月26日付で中国国家知的所有権管理局に出願された"回路モジュール及び電子デバイス"と題する中国特許出願番号第201911373915.6号に基づく優先権を主張し、その内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
[技術分野]
この出願は、通信技術の分野に関し、特に、回路モジュール及び電子デバイスに関する。
近年、通信技術の持続的な発達に伴って、人間のライフスタイルは、大きく変化しているが、人類による通信技術の探求は、止まることはなかった。通信プロセスにおいては、情報の安定性及びセキュリティを保証するのに、ネットワークデバイスの状態モニタリングが不可欠である。電源障害アラーム回路は、ネットワークデバイスの状態をモニタリングするためのアプローチである。具体的にいうと、電源障害アラーム回路は、リアルタイムで、ネットワークデバイスのソース電圧値をモニタリングし、そして、ネットワークデバイスの電源の電源障害が開始するときに、ネットワーク管理デバイス又はバックアップデバイスにアラーム通知を送信して、情報の完全性及び信頼性を維持する。
現在、電源障害アラーム回路は、主として、ネットワークデバイスの内部に配置される。ネットワークデバイスの電源障害が開始するときに、ネットワークデバイスにある(例えば、エネルギー蓄積キャパシタ又はエネルギー蓄積バッテリ等の)エネルギー蓄積構成要素は、電力を供給して、電源障害アラーム機能を実装するのに使用される。一般的に、ネットワークデバイスの電源障害保持時間は、エネルギー蓄積構成要素の容量によって決定される。ネットワークデバイスの電力消費がきわめて高いときに、エネルギー蓄積構成要素の容量を増加させて、電源障害保持時間を保証する必要がある。例えば、交換のために体積がより大きなエネルギー蓄積キャパシタを使用する必要があり、又は、エネルギー蓄積キャパシタの数を増加させる必要がある。そのような方式は、チップのレイアウト空間を大きく制限する。
この出願の複数の実施形態は、回路モジュール及び電子デバイスを開示する。
第1の態様によれば、この出願は、回路モジュールであって、
第1のスイッチングトランジスタの第1の入力端子に接続される電力入力端子であって、前記第1のスイッチングトランジスタの出力端子は、電力出力端子に接続され、
前記電力入力端子は、昇圧ユニットの入力端子に接続され、前記昇圧ユニットの出力端子は、エネルギー蓄積ユニットの入力端子に接続され、前記エネルギー蓄積ユニットの出力端子は、直流変換ユニットの入力端子に接続され、前記直流変換ユニットの出力端子は、第2のスイッチングトランジスタの第1の入力端子に接続され、前記第2のスイッチングトランジスタの出力端子は、前記電力出力端子に接続され、
前記電力入力端子は、比較ユニットの第1の入力端子に接続され、前記比較ユニットの第2の入力端子は、あらかじめ設定されているしきい値を入力するように構成され、前記比較ユニットの出力端子は、前記第1のスイッチングトランジスタの第2の入力端子及び前記第2のスイッチングトランジスタの第2の入力端子に接続される、電力入力端子を含み、
前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力するソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値よりも大きいときに、前記第1のスイッチングトランジスタはオンにされ、前記第2のスイッチングトランジスタは遮断され、前記ソース電圧は、前記第1のスイッチングトランジスタを通じて前記電力出力端子に出力され、そして、前記昇圧ユニットによって昇圧されて、昇圧された電圧を取得するとともに、前記昇圧された電圧は、充電のために前記エネルギー蓄積ユニットに入力されて、バックアップ電圧を取得し、前記昇圧された電圧は、前記ソース電圧よりも大きいか、又は、
前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力するソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、前記第1のスイッチングトランジスタは遮断され、前記第2のスイッチングトランジスタはオンにされ、前記エネルギー蓄積ユニットは、前記直流変換ユニットにバックアップ電圧を出力し、前記バックアップ電圧は、前記直流変換ユニットによって降圧されて、変換された電圧を取得し、前記変換された電圧は、前記第2のスイッチングトランジスタを通じて前記電力出力端子に出力され、前記変換された電圧は、前記ソース電圧と等しい、回路モジュールを提供する。
複数の可能な設計のうちのいくつかにおいて、前記エネルギー蓄積ユニットは、ツェナーダイオード及びエネルギー蓄積キャパシタを含み、前記ツェナーダイオードの負電極は、前記昇圧ユニットの前記出力端子及び前記直流変換ユニットの前記入力端子に接続され、前記ツェナーダイオードの正電極は、接地され、前記ツェナーダイオードは、前記エネルギー蓄積キャパシタに並列に接続される。
複数の可能な設計のうちのいくつかにおいて、前記第1のスイッチングトランジスタは、位相インバータ及び第1の金属酸化物半導体(Metal Oxide Semiconductor, MOS)トランジスタを含み、前記位相インバータの入力端子は、前記比較ユニットに接続され、前記位相インバータの出力端子は、前記第1のMOSトランジスタのイネーブル端子に接続され、前記第1のMOSトランジスタの入力端子は、前記電力入力端子に接続され、前記第1のMOSトランジスタの出力端子は、前記電力出力端子に接続され、前記第2のスイッチングトランジスタは、第2のMOSトランジスタを含み、前記第2のMOSトランジスタのイネーブル端子は、前記比較ユニットの前記出力端子に接続され、前記第2のMOSトランジスタの入力端子は、前記直流変換ユニットの前記出力端子に接続され、前記第2のMOSトランジスタの出力端子は、前記電力出力端子に接続され、
前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力するソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値より大きいときに、前記第1のスイッチングトランジスタがオンにされ、前記第2のスイッチングトランジスタが遮断されることは、前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力する前記ソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値より大きいときに、前記比較ユニットが、第1のレベル信号を出力し、前記比較ユニットが、前記位相インバータ及び前記第2のMOSトランジスタの各々に前記第1のレベル信号を出力し、前記第1のレベル信号が、前記位相インバータを通過して、第2のレベル信号を取得し、前記第2のレベル信号が、前記第1のMOSトランジスタの前記イネーブル端子に入力され、それによって、前記第1のMOSトランジスタはオンになり、前記第1のレベル信号が、前記第2のMOSトランジスタの前記イネーブル端子に入力され、それによって、前記第2のMOSトランジスタは遮断され、前記第1のレベル信号及び前記第2のレベル信号が、互いに反転されている位相を有するレベル信号であることを含み、
前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力するソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、前記第1のスイッチングトランジスタが遮断され、前記第2のスイッチングトランジスタがオンにされることは、前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力する前記ソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、前記比較ユニットが、前記第2のレベル信号を出力し、前記比較ユニットが、前記位相インバータ及び前記第2のMOSトランジスタの各々に前記第2のレベル信号を出力し、前記第2のレベル信号が、前記位相インバータを通過して、前記第1のレベル信号を取得し、前記第1のレベル信号が、前記第1のMOSトランジスタの前記イネーブル端子に入力され、それによって、前記第1のMOSトランジスタは遮断され、前記第2のレベル信号が、前記第2のMOSトランジスタの前記イネーブル端子に入力され、それによって、前記第2のMOSトランジスタはオンになることを含む。
複数の可能な設計のうちのいくつかにおいて、前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力する前記ソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、前記比較ユニットは、さらに、前記第2のレベル信号を送信するように構成される。
複数の可能な設計のうちのいくつかにおいて、当該回路モジュールは、光モジュールに適用され、前記昇圧ユニットは、電子なだれフォトダイオード(Avalanche photodiode, APD)昇圧回路である。
ソース電圧は、回路モジュールの内部の昇圧ユニットによって昇圧され、昇圧した後に得られる高い電圧は、エネルギー蓄積ユニットを充電するのに使用され、それによって、追加的に電力昇圧チップを追加することなく、エネルギー蓄積キャパシタの体積を減少させるということを理解することが可能である。光モジュールにその回路モジュールを適用するときに、その光モジュールの小型化設計を実装することが可能である。
第2の態様によれば、この出願は、光学モジュールを含む電子デバイスを提供する。前記光モジュールは、電力入力端子、電力出力端子、第1のスイッチングトランジスタ、第2のスイッチングトランジスタ、比較ユニット、昇圧ユニット、エネルギー蓄積ユニット、及び直流変換ユニットを含み、
前記電力入力端子は、前記第1のスイッチングトランジスタの第1の入力端子に接続され、前記第1のスイッチングトランジスタの出力端子は、前記電力出力端子に接続され、
前記電力入力端子は、前記昇圧ユニットの入力端子に接続され、前記昇圧ユニットの出力端子は、前記エネルギー蓄積ユニットの入力端子に接続され、前記エネルギー蓄積ユニットの出力端子は、前記直流変換ユニットの入力端子に接続され、前記直流変換ユニットの出力端子は、前記第2のスイッチングトランジスタの第1の入力端子に接続され、前記第2のスイッチングトランジスタの出力端子は、前記電力出力端子に接続され、
前記電力入力端子は、比較ユニットの第1の入力端子に接続され、前記比較ユニットの第2の入力端子は、あらかじめ設定されているしきい値を入力するように構成され、前記比較ユニットの出力端子は、前記第1のスイッチングトランジスタの第2の入力端子及び前記第2のスイッチングトランジスタの第2の入力端子に接続され、
前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力するソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値よりも大きいときに、前記第1のスイッチングトランジスタはオンにされ、前記第2のスイッチングトランジスタは遮断され、前記ソース電圧は、前記第1のスイッチングトランジスタを通じて前記電力出力端子に出力され、そして、前記昇圧ユニットによって昇圧されて、昇圧された電圧を取得するとともに、前記昇圧された電圧は、充電のために前記エネルギー蓄積ユニットに入力されて、バックアップ電圧を取得し、前記昇圧された電圧は、前記ソース電圧よりも大きいか、又は、
前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力する前記ソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、前記第1のスイッチングトランジスタは遮断され、前記第2のスイッチングトランジスタはオンにされ、前記エネルギー蓄積ユニットは、前記直流変換ユニットにバックアップ電圧を出力し、前記バックアップ電圧は、前記直流変換ユニットによって降圧されて、変換された電圧を取得するとともに、前記変換された電圧は、前記第2のスイッチングトランジスタを通じて前記電力出力端子に出力され、前記変換された電圧は、前記ソース電圧と等しい。
複数の可能な設計のうちのいくつかにおいて、前記エネルギー蓄積ユニットは、ツェナーダイオード及びエネルギー蓄積キャパシタを含み、前記ツェナーダイオードの負電極は、前記昇圧ユニットの前記出力端子及び前記直流変換ユニットの前記入力端子に接続され、前記ツェナーダイオードの正電極は、接地され、前記ツェナーダイオードは、前記エネルギー蓄積キャパシタに並列に接続される。
複数の可能な設計のうちのいくつかにおいて、前記第1のスイッチングトランジスタは、位相インバータ及び第1のMOSトランジスタを含み、前記位相インバータの入力端子は、前記比較ユニットに接続され、前記位相インバータの出力端子は、前記第1のMOSトランジスタのイネーブル端子に接続され、前記第1のMOSトランジスタの入力端子は、前記電力入力端子に接続され、前記第1のMOSトランジスタの出力端子は、前記電力出力端子に接続され、前記第2のスイッチングトランジスタは、第2のMOSトランジスタを含み、前記第2のMOSトランジスタのイネーブル端子は、前記比較ユニットの前記出力端子に接続され、前記第2のMOSトランジスタの入力端子は、前記直流変換ユニットの前記出力端子に接続され、前記第2のMOSトランジスタの出力端子は、前記電力出力端子に接続され、
前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力するソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値より大きいときに、前記第1のスイッチングトランジスタがオンにされ、前記第2のスイッチングトランジスタが遮断されることは、前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力する前記ソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値より大きいときに、前記比較ユニットが、第1のレベル信号を出力し、前記比較ユニットが、前記位相インバータ及び前記第2のMOSトランジスタの各々に前記第1のレベル信号を出力し、前記第1のレベル信号が、前記位相インバータを通過して、第2のレベル信号を取得し、前記第2のレベル信号が、前記第1のMOSトランジスタの前記イネーブル端子に入力され、それによって、前記第1のMOSトランジスタはオンになり、前記第1のレベル信号が、前記第2のMOSトランジスタの前記イネーブル端子に入力され、それによって、前記第2のMOSトランジスタは遮断され、前記第1のレベル信号及び前記第2のレベル信号が、互いに反転されている位相を有するレベル信号であることを含み、
前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力するソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、前記第1のスイッチングトランジスタが遮断され、前記第2のスイッチングトランジスタがオンにされることは、前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力する前記ソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、前記比較ユニットが、前記第2のレベル信号を出力し、前記比較ユニットが、前記位相インバータ及び前記第2のMOSトランジスタの各々に前記第2のレベル信号を出力し、前記第2のレベル信号が、前記位相インバータを通過して、前記第1のレベル信号を取得し、前記第2のレベル信号が、前記第1のMOSトランジスタの前記イネーブル端子に入力され、それによって、前記第1のMOSトランジスタは遮断され、前記第2のレベル信号が、前記第2のMOSトランジスタの前記イネーブル端子に入力され、それによって、前記第2のMOSトランジスタはオンになることを含む。
複数の可能な設計のうちのいくつかにおいて、前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力する前記ソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、前記比較ユニットは、さらに、前記第2のレベル信号を送信するように構成される。
複数の可能な設計のうちのいくつかにおいて、前記昇圧ユニットは、APD昇圧回路である。
光モジュールが電子デバイスの中に配置され、且つ、APD昇圧回路が出力する高い電圧が、光モジュールの中で、エネルギー蓄積キャパシタを充電するのに使用されるときに、エネルギー蓄積キャパシタは、光モジュールのソース電圧の電源障害の際に、光モジュールに電力を供給するのに使用されてもよいということを理解することが可能である。上記の電子デバイスにおいて、光モジュールの内部のAPD昇圧回路が出力する高い電圧は、エネルギー蓄積キャパシタを充電するのに使用されるので、追加的に電力昇圧チップを追加することなく、エネルギー蓄積キャパシタの容量を減少させることが可能であり、それによって、エネルギー蓄積キャパシタの体積を大幅に減少させ、それに応じて、また、光モジュールの体積を減少させ、それにより、製造コストを減少させる。
この出願の複数の実施形態における複数の技術的解決方法をより明確に説明するために、以下の記載は、それらの複数の実施形態を説明するための複数の添付の図面を簡単に説明する。明らかなことではあるが、以下の説明の中のそれらの複数の添付の図面は、この出願のそれらの複数の実施形態のうちのいくつかを示し、当業者は、さらに、創造的努力を行うことなく、それらの複数の添付の図面から他の図面を導き出すことが可能である。
この出願にしたがったある1つの可能な電源障害アラーム方式を示す。 この出願にしたがったある1つの可能な電源障害アラーム方式を示す。 この出願にしたがった回路モジュールを示す。 この出願にしたがったある1つの可能な電源障害アラーム回路を示す。 この出願にしたがった試験結果の概略的な図である。 この出願にしたがったある1つの可能な電源障害アラーム回路を示す。 この出願にしたがったある1つの可能な比較ユニットの概略的な図である。 この出願にしたがった電子デバイスを示す。
この出願のそれらの複数の実施態様の理解を容易にするために、最初に、複数の例を使用することによって、さまざまな適用シナリオへのこの出願のそれらの複数の実施態様の具体的な適用を個別に説明する。
(1) ある1つの例として、光モジュールを使用する。
光モジュールは、光電気変換装置であり、通常は、(光ネットワークユニット又は光トランシーバー等の)光通信デバイスの中に設置する必要がある。光モジュールは、その光通信デバイスの中の電気信号を光信号へと変換するか又は光通信デバイスが受信する光信号を電気信号へと変換するように構成される。光モジュールが故障しているときは、データ伝送に影響を与える場合があり、複数の光通信デバイスの間のサービスが正常に実行されない場合がある。その光モジュールの電源故障は、一般的な障害のうちの1つである。
光モジュールの電源故障は、光モジュールの外部電源の電源障害が引き起こす故障であるということに留意すべきである。光モジュールの外部電源が、電源障害に遭遇するときに、光モジュールは、依然として、操作状態を維持する必要がある。言い換えると、光モジュールは、電源障害保持時間の中で、その光モジュールの現在の動作状態を保存し、そして、その光モジュールの電源障害を報告する必要がある。ある1つの可能な実装において、電源障害アラーム回路は、光モジュールが設置されている(例えば、光ネットワークユニット(Optical Network Unit, ONU)等の)光通信デバイスの電力バスに配置される。具体的にいうと、1つ又は複数のエネルギー蓄積キャパシタは、光通信デバイスの電力入力端子と接地端子との間に並列に接続される。エネルギー蓄積キャパシタの容量は、1[mF]、10[μF]、又は150[μF]等であってもよい。ある1つの例として図1Aを使用する。光モジュールが位置している光通信デバイスの電力入力端子が入力するソース電圧は、12[V]である。光通信デバイスの電力入力端子は、エネルギー蓄積キャパシタC1,C2,C3の各々の一方の端子に接続される。エネルギー蓄積キャパシタC1,C2,C3は、並列に接続される。エネルギー蓄積キャパシタC1,C2,C3の各々の他方の端子は、接地される。エネルギー蓄積キャパシタC1,C2,C3の各々の静電容量は、1[mF]である。他の可能な実装において、電源障害アラーム回路は、光モジュールの電力バスに配置される。具体的にいうと、1つ又は複数のエネルギー蓄積キャパシタは、光モジュールの電力入力端子と接地端子との間に並列に接続される。ある1つの例として図1Bを使用する。光モジュールの電力入力端子が入力するソース電圧は、3.3[V]である。光モジュールの電力入力端子は、エネルギー蓄積キャパシタC1,C2,C3,C4の各々の一方の端子に接続される。エネルギー蓄積キャパシタC1,C2,C3,C4は、並列に接続される。エネルギー蓄積キャパシタC1,C2,C3,C4の各々の他方の端子は、接地される。エネルギー蓄積キャパシタC1,C2,C3,C4の各々の静電容量は、1[mF]である。
図1Aに示されている回路において、光通信デバイスのソース電圧は、エネルギー蓄積キャパシタC1,C2,C3を充電するのに使用されるということを理解することが可能である。光モジュールのソース電圧が、電源障害に遭遇するときに、エネルギー蓄積キャパシタC1,C2,C3を放電して、光モジュールに電力を供給する。しかしながら、エネルギー蓄積キャパシタC1,C2,C3は、光通信デバイスの電力入力端子と接地端子との間に接続されるので、エネルギー蓄積キャパシタC1,C2,C3は、光モジュールに電力を供給する一方で、他の通常動作する構成要素に電力を供給する。言い換えると、エネルギー蓄積キャパシタC1,C2,C3は、放電されるときに、光通信デバイスの全体に電力を供給する。したがって、この方式は、電力消費を増加させる場合がある。同様に、図1Bに示されている回路において、光モジュールのソース電圧の電源障害が開始するときに、エネルギー蓄積キャパシタC1,C2,C3,C4を放電して、光モジュールの全体に電力を供給するということを理解することが可能である。図1Aに示されている回路と比較して、図1Bにおける回路においては、エネルギー蓄積キャパシタの数が有意に増加している。この数の理由は、図1Aにおいては、12[V]のソース電圧が、複数のエネルギー蓄積キャパシタを充電するのに使用される一方で、図1Bにおいては、3.3[V]のソース電圧のみが、複数のエネルギー蓄積キャパシタを充電するのに使用されるためである。電荷保存の法則に基づいて、図1Bに示されている回路において、光モジュールが電源障害アラーム時間の中で操作を継続することが可能であるということを保証するのに、より多くの数のエネルギー蓄積キャパシタ又は静電容量がより大きなエネルギー蓄積キャパシタを必要とするということを理解することが可能である。図1Bに示されている回路と比較して、図1Aの回路においては、エネルギー蓄積キャパシタは、光通信デバイスの全体に電力を供給するのに対して、図1Bにおける回路の中のエネルギー蓄積キャパシタは、光モジュールのみに電力を供給する。結果として、図1Aにおける電力消費は、明らかに、図1Bにおける電力消費よりもより大きい。言い換えると、図1Aにおける回路は、エネルギー蓄積キャパシタのための電力を蓄積するのに12[V]のソース電圧を使用するが、図1Aにおける過度に大きな電力消費に起因して、図1Aにおけるエネルギー蓄積キャパシタの数及びエネルギー蓄積キャパシタの静電容量は、減少しない。上記の2つの方式は、光モジュールのソース電圧が電源障害に遭遇するときに、電源障害アラームを実装することが可能である。しかしながら、それらの2つの方式において、エネルギー蓄積キャパシタの容量は大きく、且つ、エネルギー蓄積キャパシタの数は多い。それらのエネルギー蓄積キャパシタのパッケージ体積は増加する。結果として、光通信デバイス又は光モジュールの体積は、また、それに応じて増加する。このことは、デバイスの小型化開発のトレンドを満たさないのみならず、デバイスコストを増加させる。
(2) ある1つの例として電源エネルギー蓄積シナリオを使用する。
同様に、この出願の複数の実施形態は、また、例えば、リアルタイムクロック(Real Time Clock, RTC)チップの電源エネルギー蓄積等の電源エネルギー蓄積シナリオに適用されてもよい。RTCは、実際の時刻を出力して、電子デバイスのために正確な時刻基準を提供するのに使用されるカウンタである。一般的に、バックアップバッテリは、そのRTCチップの中に配置される。そのRTCチップの主電源が電源障害に遭遇するときに、バックアップバッテリは、システムのための時間の出力を継続するのに使用されてもよい。ところが、RTCバッテリの中の電力が消耗してしまったときは、新たなRTCバッテリによってそのRTCバッテリを置き換える必要がある。バックアップバッテリの電力供給継続期間を保証するために、そのバックアップバッテリは、通常は、体積が比較的大きく、結果として、そのRTCチップの中で占有する空間が比較的大きくなる。
したがって、エネルギー蓄積構成要素の大きな体積に起因して電子デバイスの体積が増加するという上記の問題を解決するために、この出願は、回路モジュールを提供する。その回路モジュールは、回路の中で高い電圧を使用することによってエネルギー蓄積キャパシタを充電することが可能であり、且つ、電力入力端子が入力するソース電圧が電源障害に遭遇するときに、バックアップ電源としてエネルギー蓄積キャパシタを使用する。このことは、エネルギー蓄積キャパシタの容量に対する要求を減少させるのみならず、電力消費を減少させ、それにより、エネルギー蓄積キャパシタの体積を大幅に減少させる。このようにして、エネルギー蓄積キャパシタは、それにしたがって、電子デバイスの内部チップのプリント回路基板(Printed Circuit Board, PCB)において減少した空間を占有し、それにより、さらに電子デバイスの開発コストを減少させるとともに、デバイスの小型化の開発トレンドを満たす。
この出願によって提供される回路モジュールは、複数の特定の実施形態を参照して以下で説明される。
図2は、この出願にしたがった回路モジュールを示す。その回路モジュールは、(破線ボックスの中に示されている)バックアップ電源回路モジュール210及びスイッチ制御回路モジュール220の2つの部分に分割されてもよい。バックアップ電源回路モジュール210は、昇圧ユニット211、エネルギー蓄積ユニット212、及び直流変換ユニット213を含む。スイッチ制御回路モジュール220は、電力入力端子221、電力出力端子222、第1のスイッチングトランジスタ223、第2のスイッチングトランジスタ224、及び比較ユニット225を含む。回路モジュールは、以下の接続関係を有する。
電力入力端子221は、第1のスイッチングトランジスタ223の第1の入力端子に接続され、第1のスイッチングトランジスタ223の出力端子は、電力出力端子222に接続され、
電力入力端子221は、昇圧ユニット211の入力端子に接続され、昇圧ユニット211の出力端子は、エネルギー蓄積ユニット212の入力端子に接続され、エネルギー蓄積ユニット212の出力端子は、直流変換ユニット213の入力端子に接続され、直流変換ユニット213の出力端子は、第2のスイッチングトランジスタ224の第1の入力端子に接続され、第2のスイッチングトランジスタ224の出力端子は、電力出力端子222に接続され、
電力入力端子221は、比較ユニット225の第1の入力端子に接続され、比較ユニット225の第2の入力端子は、あらかじめ設定されているしきい値を入力するように構成され、比較ユニット225の出力端子は、第1のスイッチングトランジスタ223の第2の入力端子及び第2のスイッチングトランジスタ224の第2の入力端子に接続され、
電力入力端子221が比較ユニット225に入力するソース電圧が、あらかじめ設定されているしきい値よりも大きいときに、第1のスイッチングトランジスタ223はオンにされ、第2のスイッチングトランジスタ224は遮断され、ソース電圧は、第1のスイッチングトランジスタ223を通じて電力出力端子222に出力され、そして、昇圧ユニット211によって昇圧されて、昇圧された電圧を取得するとともに、昇圧された電圧は、充電のためにエネルギー蓄積ユニット212に入力されて、バックアップ電圧を取得し、昇圧された電圧は、ソース電圧よりも大きいか、又は、
電力入力端子221が比較ユニット225に入力するソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、第1のスイッチングトランジスタ223は遮断され、第2のスイッチングトランジスタ224はオンにされ、エネルギー蓄積ユニット212は、直流変換ユニット213にバックアップ電圧を出力し、バックアップ電圧は、直流変換ユニット213によって降圧されて、変換された電圧を取得し、変換された電圧は、第2のスイッチングトランジスタ224を通じて電力出力端子222に出力され、変換された電圧は、ソース電圧と等しい。
ある1つの具体的な実施形態において、エネルギー蓄積ユニット212は、1つ又は複数のエネルギー蓄積構成要素を含み、エネルギー蓄積ユニット212は、昇圧ユニット211が出力する昇圧された電圧を使用することによって、エネルギー蓄積構成要素を充電してもよく、そして、ソース電圧があらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、バックアップ電圧を出力してもよい。
ある1つのより具体的な実施形態において、エネルギー蓄積ユニット212は、ツェナーダイオード及びエネルギー蓄積キャパシタを含み、ツェナーダイオードの負電極は、昇圧ユニット211の出力端子及び直流変換ユニット213の入力端子に接続され、ツェナーダイオードの正電極は、接地され、ツェナーダイオードは、エネルギー蓄積キャパシタに並列に接続される。
ある1つの具体的な実施形態において、第1のスイッチングトランジスタ223は、電力出力端子222に入力されるようにソース電圧を制御するように構成され、第2のスイッチングトランジスタ224は、電力出力端子222に入力されるようにバックアップ電圧を制御するように構成される。具体的には、ソース電圧があらかじめ設定されているしきい値よりも大きいときに、第1のスイッチングトランジスタは、電力出力端子222に電流が流れるようにソース電圧を制御し、第2のスイッチングトランジスタは、電力出力端子222に電流が流れないようにバックアップ電圧を制御する。ソース電圧があらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、第1のスイッチングトランジスタは、電力出力端子222に出力されないようにソース電圧を制御し、第2のスイッチングトランジスタは、電力出力端子222に出力されるようにバックアップ電圧を制御する。
ある1つのより具体的な実施形態において、第1のスイッチングトランジスタ223は、位相インバータ及び第1のMOSトランジスタを含み、位相インバータの入力端子は、比較ユニット225に接続され、位相インバータの出力端子は、第1のMOSトランジスタのイネーブル端子に接続され、第1のMOSトランジスタの入力端子は、電力入力端子221に接続され、第1のMOSトランジスタの出力端子は、電力出力端子222に接続され、第2のスイッチングトランジスタ224は、第2のMOSトランジスタを含み、第2のMOSトランジスタのイネーブル端子は、比較ユニット225の出力端子に接続され、第2のMOSトランジスタの入力端子は、直流変換ユニット213の出力端子に接続され、第2のMOSトランジスタの出力端子は、電力出力端子222に接続され、
電力入力端子221が比較ユニット225に入力するソース電圧が、あらかじめ設定されているしきい値より大きいときに、比較ユニット225は、第1のレベル信号を出力し、比較ユニット225は、位相インバータ及び第2のMOSトランジスタの各々に第1のレベル信号を出力し、第1のレベル信号は、位相インバータを通過して、第2のレベル信号を取得し、前記第2のレベル信号は、第1のMOSトランジスタのイネーブル端子に入力され、それによって、第1のMOSトランジスタはオンになり、第1のレベル信号は、第2のMOSトランジスタのイネーブル端子に入力され、それによって、第2のMOSトランジスタは遮断され、第1のレベル信号及び第2のレベル信号は、互いに反転されている位相を有するレベル信号であり、
電力入力端子221が比較ユニット225に入力するソース電圧が、あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、比較ユニット225は、第2のレベル信号を出力し、比較ユニット225は、位相インバータ及び第2のMOSトランジスタの各々に第2のレベル信号を出力し、第2のレベル信号は、位相インバータを通過して、第1のレベル信号を取得し、第1のレベル信号は、第1のMOSトランジスタのイネーブル端子に入力され、それによって、第1のMOSトランジスタは遮断され、第2のレベル信号は、第2のMOSトランジスタのイネーブル端子に入力され、それによって、第2のMOSトランジスタはオンになる。
ある1つの具体的な実施形態において、比較ユニット225は、ソース電圧が電源障害に遭遇しているか否かを決定するように構成される。比較ユニットは、比較器及びフィルタの組み合わせであってもよく、又は、集積回路(Integrated Circuit, IC)チップの中に組み込まれている停電入力(Power Fail Input, PFI)検出機能等によって実装されてもよい。このことは、本明細書においては特に限定されない。
ある1つの具体的な実施形態において、電力入力端子221が比較ユニット225に入力するソース電圧が、あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、比較ユニット225は、さらに、第2のレベル信号を送信するように構成される。
ある1つの具体的な実施形態において、昇圧ユニット211は、ソース電圧に対して電圧昇圧処理を実行して、昇圧された電圧を取得し、それにより、エネルギー蓄積ユニットの中のエネルギー蓄積構成要素を充電するように構成される。昇圧ユニット211は、エネルギー蓄積構成要素を充電するように構成されるのみならず、回路の通常の動作を完了するように構成されるということを理解すべきである。
ある1つのより具体的な実施形態において、回路モジュールは、光モジュールに適用され、昇圧ユニット211は、APD昇圧回路である。APDは、レーザ通信に使用される感光性構成要素であり、光電信号を増幅して、検出感度を改善するように構成される。APDのp-n接合に逆バイアス電圧を印加するときに、入射光は、p-n接合によって吸収されて、光電流を生成する。逆バイアス電圧が増加するときに、"電子なだれ"(すなわち、光電流が指数関数的に急増する)現象が発生する。したがって、APD昇圧回路は、APDに対して高い逆バイアス電圧を提供して、光電流を増加させるように構成される。回路モジュールは、さらに、例えば、RTCチップのバックアップ電源エネルギー蓄積等のチップの内側の電源エネルギー蓄積段階シナリオに適用されてもよいということを理解すべきである。
ある1つの具体的な実施形態において、エネルギー蓄積ユニットが出力するバックアップ電圧は、ソース電圧よりも大きくてもよい。したがって、直流変換ユニット213は、バックアップ電圧を降圧して、変換された電圧を取得するように構成される。このようにして、ソース電圧が電源障害に遭遇するときに、変換された電圧は、そのデバイスに電力を供給するのに使用される。直流変換ユニットは、(例えば、降圧チョッパ回路等の)降圧回路である。
上記の複数の実施形態の中で言及されている"接続"は、直接的な接続であってもよく又は間接的な接続であってもよいということに留意すべきである。言い換えると、"接続"は、複数のユニットが配線を使用することによって互いに直接的に接続されるということ又は複数のユニットが(例えば、抵抗器等の)1つ又は複数の構成要素を使用することによって互いに接続されるということを意味する。例えば、昇圧ユニット211の出力端子は、エネルギー蓄積ユニット212の入力端子に接続される。このことは、昇圧ユニット211の出力端子がエネルギー蓄積ユニット212の入力端子に接続されるということ、又は、昇圧ユニット211の出力端子が電流制限抵抗器の一方の端子に接続され、且つ、電流制限抵抗器の他方の端子がエネルギー蓄積ユニット212の入力端子に接続されるということを意味する。1つ又は複数の電流制限抵抗器が存在してもよい。このことは、本明細書においては特に限定されない。
第1のスイッチングトランジスタは、第1のMOSトランジスタ及びトライオードの組み合わせであってもよく、又は、第1のMOSトランジスタ及びトランジスタ-トランジスタロジック(Transistor-Transistor-Logic, TTL)NOTゲートの組み合わせであってもよく、又は、スイッチングトライオード等であってもよいということを理解すべきである。同様に、第2のスイッチングトランジスタは、第2のMOSトランジスタであってもよく、又は、スイッチングトライオード等であってもよい。このことは、本明細書においては特に限定されない。加えて、MOSトランジスタは、正チャネル金属酸化物半導体(Positive Channel Metal Oxide Semiconductor, PMOS)トランジスタ又は負チャネル金属酸化物半導体(Negative Channel Metal Oxide Semiconductor, NMOS)トランジスタであってもよい。トライオードは、NPNトライオード又はPNPトライオードであってもよい。このことは、本明細書においては特に限定されない。
さらに、直流変換ユニット213は、降圧回路であってもよく、その降圧回路は、降圧チョッパ変換器、降圧昇圧変換器(Buck-Boost Converter)、又はCuk変換器(Cuk Converter)等であってもよいということを理解すべきである。このことは、本明細書においては特に限定されない。昇圧ユニットは、具体的には、昇圧チョッパ変換器、シングルエンドプライマリインダクタンス変換器(Single Ended Primary Inductance Converter, SEPIC)、又はフライバック変換器(Flyback Converter)等であってもよい。このことは、本明細書においては特に限定されない。加えて、昇圧ユニット211は、具体的には、ある特定の適用シナリオに基づいて決定される必要がある。例えば、光モジュールの中の昇圧ユニットは、APD昇圧回路である。
上記の回路モジュールにおいて、ソース電圧は、回路モジュールの内部の昇圧ユニットによって昇圧され、昇圧の後に得られる高い電圧は、エネルギー蓄積ユニットを充電するのに使用され、それによって、追加的に電力昇圧チップを追加することなく、エネルギー蓄積キャパシタの体積を減少させる。回路モジュールが光モジュールに適用されるときに、光モジュールの小型化設計を実装することが可能である。加えて、第1のスイッチングトランジスタ及び第2のスイッチングトランジスタを使用することによって、電源が正常である場合及び電源障害の場合のソース電圧の状態をより良好に適合させることが可能であり、それにより、電力消費を減少させる。
図2に示されている回路モジュールを参照して、以下の記載は、例示的な説明のために、複数のより具体的なシナリオのうちのいくつかのを使用する。
図3は、この出願にしたがった電源障害アラーム回路の回路ブロック図である。電源障害アラーム回路は、MOSトランジスタQ1、MOSトランジスタQ2、トライオードQ3、電流制限抵抗器R、ツェナーダイオードD、エネルギー蓄積キャパシタC、昇圧回路、降圧回路、比較器、及びフィルタを含む。MOSトランジスタQ1及びトライオードQ3は、図2の中の第1のスイッチングトランジスタを形成する。MOSトランジスタQ2は、図2の中の第2のスイッチングトランジスタである。ツェナーダイオードD及びエネルギー蓄積キャパシタCは、図2の中のエネルギー蓄積ユニットを形成する。昇圧回路は、図2の中の昇圧ユニットである。降圧チョッパ回路は、図2の中の直流変換ユニットである。比較器及びフィルタは、図2の中の比較ユニットを形成する。
ある1つの具体的な実施形態において、MOSトランジスタQ1及びMOSトランジスタQ2の双方がPMOSトランジスタであり、且つ、トライオードQ3がNPNトライオードであると仮定すると、電源障害アラーム回路は、以下の特定の接続関係を有する。
(1) 電力入力端子は、MOSトランジスタQ1のドレインに接続され、MOSトランジスタQ1のソースは、電力出力端子に接続され、MOSトランジスタQ1のゲートは、トライオードQ3のコレクタに接続され、トライオードQ3のエミッタは接地され、トライオードQ3のベースは、フィルタの出力端子に接続される。
(2) 電力入力端子は、比較器の第1の入力端子に接続され、比較器の第2の入力端子は、あらかじめ設定されているしきい値を入力するように構成され、比較器の出力端子は、フィルタの出力端子に接続される。
(3) 電力入力端子は、APD昇圧回路の入力端子に接続され、APD昇圧回路の出力端子は、電流制限抵抗器Rの一方の端子に接続され、電流制限抵抗器Rの他方の端子は、ツェナーダイオードDの負電極及び降圧回路の入力端子に接続され、ツェナーダイオードDの正電極は、接地され、ツェナーダイオードDは、エネルギー蓄積キャパシタCに並列に接続され、降圧回路の出力端子は、MOSトランジスタQ2のソースに接続され、MOSトランジスタQ2のドレインは、電力出力端子に接続され、MOSトランジスタQ2のゲートは、フィルタの出力端子に接続される。
図3に示されている電源障害アラーム回路の動作プロセスを以下で詳細に説明する。
ステップ1: 電力入力端子が比較器に入力するソース電圧が、あらかじめ設定されているしきい値よりも大きいときに、比較器は、高レベル信号を出力し、フィルタによって高レベル信号をフィルタリングして、レベル信号のジッタを除去し、それにより、安定した高レベル信号を取得し、フィルタは、MOSトランジスタQ2及びトライオードQ3の各々に、その安定した高レベル信号を出力し、MOSトランジスタQ2のゲートが高レベル信号を受信するときに、MOSトランジスタQ2を遮断し、トライオードQ3のベースが高レベル信号を受信するときに、トライオードQ3を遮断し、トライオードQ3のコレクタは、低レベル信号を出力し、そして、MOSトランジスタQ1にその低レベル信号を出力し、MOSトランジスタQ1のゲートが低レベル信号を受信した後に、MOSトランジスタQ1をオンし、それによって、MOSトランジスタQ1を通じて電力出力端子にソース電圧を出力する。加えて、ソース電圧は、昇圧回路に入力され、そして、昇圧回路によって昇圧されて、昇圧された電圧を取得する。昇圧された電圧を使用することによってエネルギー蓄積キャパシタCを直接的に充電する場合には、エネルギー蓄積キャパシタCを破壊する場合があるので、充電電流の大きさを制限するのに電流制限抵抗器Rを使用してもよい。その後に、充電電圧を固定電圧に安定化させるのにツェナーダイオードDを使用してもよく、そして、その次に、エネルギー蓄積キャパシタCを充電して、バックアップ電圧を取得する。バックアップ電圧がバックアップ回路によって降圧された後に、ソース電圧と等しい変換された電圧を取得する。MOSトランジスタQ2は遮断されているため、電力出力端子に変換された電圧を出力することは不可能であるということに留意すべきである。
ステップ2: 電力入力端子が比較器に入力するソース電圧が、あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、比較器は低レベル信号を出力し、その低レベル信号は、フィルタによってフィルタリングされて、安定した低レベル信号を取得し、フィルタは、MOSトランジスタQ2及びトライオードQ3の各々にその安定した低レベル信号を出力し、MOSトランジスタQ2のゲートが低レベル信号を受信するときに、MOSトランジスタQ2はオンになり、それによって、MOSトランジスタQ2を通じて電力出力端子にバックアップ電圧を出力し、トライオードQ3のベースが低レベル信号を受信するときに、トライオードQ3がオンになり、トライオードQ3のコレクタは、高レベル信号を出力し、そして、MOSトランジスタQ1にその高レベル信号を出力し、MOSトランジスタQ1のゲートが高レベル信号を受信した後に、MOSトランジスタQ1は遮断され、それによって、MOSトランジスタQ1を通じて電源出力端子へと、電力入力端子が入力するソース電圧を出力することは不可能となる。加えて、電力入力端子が比較器に入力するソース電圧は、あらかじめ設定されているしきい値以下となる、すなわち、電力入力端子が入力するソース電圧は、電源障害に遭遇するため、ソース電圧は、昇圧回路の駆動電圧よりも小さくなり、昇圧回路は、ソース電圧を昇圧することが不可能である。結果として、エネルギー蓄積キャパシタに対するエネルギー蓄積を継続することは不可能である。
上記の回路は、ある1つの例として使用されているにすぎないということを理解すべきである。実際の適用の場合には、1つ又は複数のMOSトランジスタ及び1つ又は複数のトライオードが存在してもよい。MOSトランジスタQ1は、PMOSトランジスタであってもよく又はNMOSトランジスタであってもよい。MOSトランジスタQ2は、PMOSトランジスタであってもよく又はNMOSトランジスタであってもよい。MOSトランジスタQ1及びMOSトランジスタQ2は、同じタイプであってもよく又は異なるタイプであってもよい。トライオードは、NPNトライオードであってもよく又はPNPトライオードであってもよい。加えて、他のスイッチング構成要素は、さらに、MOSトランジスタ及びトライオードを置き換えるのに使用されてもよい。このことは、本明細書においては特に限定されない。同様に、その回路の中の(エネルギー蓄積キャパシタ及び電流制限抵抗器等の)他の構成要素の数は、各々が、1つ又はそれ以上であってもよく、実際の状況に基づいて決定される必要がある。このことは、本明細書においては特に限定されない。
この出願の複数の実施形態における電源障害アラーム効果の理解を容易にするために、以下の記載は、特定の実験データを使用することによって、詳細な説明を提供する。
試験条件は、以下のようになる。すなわち、図3に示されている電源障害アラーム回路を光モジュールに適用する。加えて、電力入力端子が入力するソース電圧は、3.3[V]であり、電流制限抵抗器Rの抵抗は、18[KΩ]であり、エネルギー蓄積コンデンサCの静電容量は、150[μF]であり、昇圧回路は、APD昇圧回路であり、電力出力端子は、1[A]負荷に接続される。試験結果は、以下の通りである。
ソース電圧が3.3[V]であるときに、APD昇圧回路が出力する昇圧された電圧は、25[V]乃至35[V]であり、その昇圧された電圧が電流制限抵抗器Rを通過した後に、11[V]のバックアップ電圧を取得することが可能である。
ソース電圧の電源障害が時点t1から開始するときに、図4に示されているように、バックアップ電圧は11[V]から低下し、一方で、電源出力端子が出力する電圧は、依然として、3.3[V]である。電源出力端子が出力する電圧は、時点t2まで低下しない。したがって、電源障害保持時間は、t2－t1であるということを理解することが可能である。加えて、上記試験条件のもとで得られる電源障害保持時間は、2.1[ms]であり、工業規格の環境(－40°C乃至85°C)で、その回路を使用することが可能である。
図5は、この出願にしたがった他の電源障害アラーム回路の回路ブロック図である。電源障害アラーム回路は、MOSトランジスタQ1、MOSトランジスタQ2、トライオードQ3、電流制限抵抗器R1、ツェナーダイオードD、エネルギー蓄積キャパシタC、昇圧回路、降圧回路、分圧器抵抗器R2、分圧器抵抗器R3、及びICチップを含む。MOSトランジスタQ1及びトライオードQ3は、図2の中の第1のスイッチングトランジスタを形成する。MOSトランジスタQ2は、図2の中の第2のスイッチングトランジスタである。ツェナーダイオードD及びエネルギー蓄積キャパシタCは、図2の中のエネルギー蓄積ユニットを形成する。昇圧回路は、図2の中の昇圧ユニットである。降圧チョッパ回路は、図2の中の直流変換ユニットである。ICチップは、PFI検出機能を備え、(図6に示されているように)内部に比較器機能を有し、したがって、ICチップは、図2の中の比較器ユニットの代わりに使用されてもよい。
ある1つの具体的な実施形態において、MOSトランジスタQ1及びMOSトランジスタQ2の双方はPMOSトランジスタであり、トライオードQ3はNPNトライオードであると仮定すると、電源障害アラーム回路は、以下の特定の接続関係を有する。
(1) 電力入力端子は、MOSトランジスタQ1のドレインに接続され、MOSトランジスタQ1のソースは、電力出力端子に接続され、MOSトランジスタQ1のゲートは、トライオードQ3のコレクタに接続され、トライオードQ3のエミッタは、接地され、トライオードQ3のベースは、ICチップの停電出力(Power Fail Output, PFO)ピンに接続される。
(2) 電力入力端子は、分圧器抵抗器R2の一方の端子に接続され、分圧器抵抗器R2の他方の端子は、ICチップのPFIピン及び分圧器抵抗器R3の一方の端子に接続され、分圧器抵抗器R3の他方の端子は、接地される。
(3) 電力入力端子は、昇圧回路の入力端子に接続され、昇圧回路の出力端子は、電流制限抵抗器R1の一方の端子に接続され、電流制限抵抗器Rの他方の端子は、ツェナーダイオードDの負電極及び降圧回路の入力端子に接続され、ツェナーダイオードDの正電極は、接地され、ツェナーダイオードDは、エネルギー蓄積キャパシタCに並列に接続され、降圧回路の出力端子は、MOSトランジスタQ2のソースに接続され、MOSトランジスタQ2のドレインは、電力出力端子に接続され、MOSトランジスタQ2のゲートは、ICチップのPFOピンに接続される。
図5に示されている電源障害アラーム回路の動作プロセスを以下で詳細に説明する。
ステップ1: ICチップのPFIピンが受信する電圧が、あらかじめ設定されているしきい値よりも大きいときに、ICチップのPFOピンは、高レベル信号を出力し、そして、MOSトランジスタQ2及びトライオードQ3の各々にその高レベル信号を出力し、MOSトランジスタQ2のゲートが、高レベル信号を受信するときに、MOSトランジスタQ2は遮断され、トライオードQ3のベースが、高レベル信号を受信するときに、トライオードQ3は遮断され、トライオードQ3のコレクタは、低レベル信号を出力し、そして、MOSトランジスタQ1にその低レベル信号を出力し、MOSトランジスタQ1のゲートが低レベル信号を受信した後に、MOSトランジスタQ1がオンになり、それによって、電力入力端子が入力するソース電圧は、MOSトランジスタQ1を通じて電力出力端子に出力される。加えて、電力入力端子が入力するソース電圧は、昇圧回路に入力され、そして、昇圧回路によって昇圧されて、昇圧された電圧を取得する。エネルギー蓄積キャパシタCが、昇圧された電圧を使用することによって直接的に充電される場合に、エネルギー蓄積キャパシタCは、破壊される場合があるので、充電電流の大きさを制限するのに電流制限抵抗器Rを使用してもよい。その後に、充電電圧を固定電圧に安定化させるのにツェナーダイオードDを使用してもよく、そして、その次に、エネルギー蓄積キャパシタCを充電して、バックアップ電圧を取得する。バックアップ電圧が降圧回路によって降圧された後に、ソース電圧と等しい変換された電圧を取得する。MOSトランジスタQ2は遮断されているため、電力出力端子にその変換された電圧を出力することは不可能であるということに留意すべきである。
ステップ2: ICチップのPFIピンが受信する電圧が、あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、ICチップのPFOピンは、低レベル信号を出力し、MOSトランジスタQ2及びトライオードQ3の各々に低レベル信号を出力し、MOSトランジスタQ2のゲートが低レベル信号を受信するときに、MOSトランジスタQ2はオンになり、それによって、MOSトランジスタQ2を通じて電力出力端子にバックアップ電圧を出力し、トライオードQ3のベースが低レベル信号を受信するときに、トライオードQ3はオンになり、トライオードQ3のコレクタは、高レベル信号を出力し、MOSトランジスタQ1に高レベル信号を出力し、MOSトランジスタQ1のゲートが高レベル信号を受信した後に、MOSトランジスタQ1は遮断され、それによって、MOSトランジスタQ1を通じて電力出力端子に、電力入力端子が入力するソース電圧を出力することは不可能となる。ICチップのPFIピンが受信する電圧は、あらかじめ設定されているしきい値以下となる、すなわち、電力入力端子が入力するソース電圧が電源障害に遭遇するため、ソース電圧は、昇圧回路の駆動電圧よりも小さくなり、昇圧回路は、ソース電圧を昇圧することが不可能であるということに留意すべきである。結果として、エネルギー蓄積キャパシタに対するエネルギー蓄積を継続することは不可能である。
ICチップの内部の比較器の一方の端子は、(例えば、1.25[V]等の)一定の基準電圧に接続され、他方の端子は、PFIピンとして機能するということに留意すべきである。ICチップのPFIピンが受信する電圧は、ソース電圧が分圧器抵抗器R2及び分圧器抵抗器R3を通過した後に得られる電圧である。
上記の回路の例は、ある1つの例として使用されているにすぎないということを理解すべきである。実際の適用の場合には、1つ又は複数のMOSトランジスタ及び1つ又は複数のトライオードが存在してもよい。MOSトランジスタQ1は、PMOSトランジスタであってもよく又はNMOSトランジスタであってもよい。MOSトランジスタQ2は、PMOSトランジスタであってもよく又はNMOSトランジスタであってもよい。MOSトランジスタQ1及びMOSトランジスタQ2は、同じタイプであってもよく又は異なるタイプであってもよい。トライオードは、NPNトライオードであってもよく又はPNPトライオードであってもよい。加えて、他のスイッチング構成要素は、さらに、MOSトランジスタ及びトライオードを置き換えるのに使用されてもよい。このことは、本明細書においては特に限定されない。同様に、その回路の中の(エネルギー蓄積キャパシタ及び電流制限抵抗器等の)他の構成要素の数は、各々が、1つ又はそれ以上であってもよく、実際の状況に基づいて決定される必要がある。このことは、本明細書においては特に限定されない。
光モジュールに図3又は図5に示されている電源障害アラーム回路を適用するときに、昇圧回路は、APD昇圧回路であり、電力入力端子が入力するソース電圧は、具体的には、3.3[V]であってもよいということを理解することが可能である。APD昇圧回路によってソース電圧を昇圧した後に、25[V]乃至35[V]の高い電圧を取得することが可能である。この場合には、充電電流の大きさを制限するのに、抵抗が18[KΩ]である電流制限抵抗器を選択してもよく、それによって、エネルギー蓄積キャパシタを充電するための電圧を11[V]に減少させる。その後に、11[V]の充電電圧を安定させるのにツェナーダイオードを使用してもよく、そして、その次に、エネルギー蓄積キャパシタを充電して、11[V]のバックアップ電圧を取得する。最終的に、降圧回路によって11[V]のバックアップ電圧を降圧して、3.3[V]の変換された電圧を取得し、その3.3[V]の変換された電圧は、光モジュールに供給されて、動作を継続させる。この出願のこの実装において、高い電圧は、エネルギー蓄積キャパシタを充電するのに使用される。このことは、エネルギー蓄積キャパシタを充電するのに低い電圧を使用するときに課される静電容量要件よりも、エネルギー蓄積キャパシタに対してより低い静電容量要件を課す。例えば、低い電圧(3.3[V])を使用することによってエネルギー蓄積キャパシタを充電するときに、静電容量が1[mF]である3つのエネルギー蓄積キャパシタを必要とする場合があるのに対し、高い電圧(25[V]乃至35[V])を使用することによってエネルギー蓄積キャパシタを充電するときには、静電容量が150[μF]である1つのエネルギー蓄積キャパシタのみを必要とする。加えて、ミリファラドのエネルギー蓄積キャパシタは、非個体のインラインアルミニウムキャパシタであり、マイクロファラドのエネルギー蓄積キャパシタは、表面実装キャパシタであり、且つ、インラインキャパシタよりも小さな体積を有する。したがって、この適用のこの実装においては、エネルギー蓄積キャパシタの体積を大幅に減少させることが可能であり、それにより、さらに、PCBの体積を減少させる。同様に、RTCチップの電源エネルギー蓄積に、図3又は図5に示されている電源障害アラーム回路を適用するときに、RTCチップが位置しているPCB基板の中で、エネルギー蓄積キャパシタを充電するのに(例えば、12[V]等の)高い電圧を使用してもよい。その次に、RTCチップにバックアップ電圧を供給するのにエネルギー蓄積キャパシタを使用してもよく、それによって、主電源が電源障害に遭遇するときに、RTCチップは、継続して動作することが可能である。したがって、この出願のこの実装においては、体積が大きなバックアップバッテリを置き換えるのに堆積が小さなエネルギー蓄積キャパシタを使用してもよく、それにより、RTCチップの体積及びPCBの体積を減少させる。
図7は、この出願にしたがった電子デバイスを示す。その電子デバイスは、光モジュールを含む。その光モジュールは、電力入力端子、電力出力端子、第1のスイッチングトランジスタ、第2のスイッチングトランジスタ、比較ユニット、昇圧ユニット、エネルギー蓄積ユニット、及び直流変換ユニットを含み、
電力入力端子は、第1のスイッチングトランジスタの第1の入力端子に接続され、第1のスイッチングトランジスタの出力端子は、電力出力端子に接続され、
電力入力端子は、昇圧ユニットの入力端子に接続され、昇圧ユニットの出力端子は、エネルギー蓄積ユニットの入力端子に接続され、エネルギー蓄積ユニットの出力端子は、直流変換ユニットの入力端子に接続され、直流変換ユニットの出力端子は、第2のスイッチングトランジスタの第1の入力端子に接続され、第2のスイッチングトランジスタの出力端子は、電力出力端子に接続され、
電力入力端子は、比較ユニットの第1の入力端子に接続され、比較ユニットの第2の入力端子は、あらかじめ設定されているしきい値を入力するように構成され、比較ユニットの出力端子は、第1のスイッチングトランジスタの第2の入力端子及び第2のスイッチングトランジスタの第2の入力端子に接続され、
電力入力端子が比較ユニットに入力するソース電圧が、あらかじめ設定されているしきい値よりも大きいときに、第1のスイッチングトランジスタはオンにされ、第2のスイッチングトランジスタは遮断され、ソース電圧は、第1のスイッチングトランジスタを通じて電力出力端子に出力され、そして、昇圧ユニットによって昇圧されて、昇圧された電圧を取得するとともに、昇圧された電圧は、充電のためにエネルギー蓄積ユニットに入力されて、バックアップ電圧を取得し、昇圧された電圧は、ソース電圧よりも大きいか、又は、
電力入力端子が比較ユニットに入力するソース電圧が、あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、第1のスイッチングトランジスタは遮断され、第2のスイッチングトランジスタはオンにされ、エネルギー蓄積ユニットは、直流変換ユニットにバックアップ電圧を出力し、バックアップ電圧は、直流変換ユニットによって降圧されて、変換された電圧を取得するとともに、変換された電圧は、第2のスイッチングトランジスタを通じて電力出力端子に出力され、変換された電圧は、ソース電圧と等しい。
この出願のある1つの具体的な実施形態において、エネルギー蓄積ユニットは、ツェナーダイオード及びエネルギー蓄積キャパシタを含み、ツェナーダイオードの負電極は、昇圧ユニットの出力端子及び直流変換ユニットの入力端子に接続され、ツェナーダイオードの正電極は、接地され、ツェナーダイオードは、エネルギー蓄積キャパシタに並列に接続される。
この出願のある1つの具体的な実施形態において、第1のスイッチングトランジスタは、位相インバータ及び第1のMOSトランジスタを含み、位相インバータの入力端子は、比較ユニットに接続され、位相インバータの出力端子は、第1のMOSトランジスタのイネーブル端子に接続され、第1のMOSトランジスタの入力端子は、電力入力端子に接続され、第1のMOSトランジスタの出力端子は、電力出力端子に接続され、第2のスイッチングトランジスタは、第2のMOSトランジスタを含み、第2のMOSトランジスタのイネーブル端子は、比較ユニットの出力端子に接続され、第2のMOSトランジスタの入力端子は、直流変換ユニットの出力端子に接続され、第2のMOSトランジスタの出力端子は、電力出力端子に接続され、
電力入力端子が比較ユニットに入力するソース電圧が、あらかじめ設定されているしきい値より大きいときに、比較ユニットは、第1のレベル信号を出力し、比較ユニットは、位相インバータ及び第2のMOSトランジスタの各々に第1のレベル信号を出力し、第1のレベル信号は、位相インバータを通過して、第2のレベル信号を取得し、第2のレベル信号は、第1のMOSトランジスタのイネーブル端子に入力され、それによって、第1のMOSトランジスタはオンになり、第1のレベル信号は、第2のMOSトランジスタのイネーブル端子に入力され、それによって、第2のMOSトランジスタは遮断され、第1のレベル信号及び第2のレベル信号は、互いに反転されている位相を有するレベル信号であり、
電力入力端子が比較ユニットに入力するソース電圧が、あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、比較ユニットは、第2のレベル信号を出力し、比較ユニットは、位相インバータ及び第2のMOSトランジスタの各々に第2のレベル信号を出力し、第2のレベル信号は、位相インバータを通過して、第1のレベル信号を取得し、第2のレベル信号は、第1のMOSトランジスタのイネーブル端子に入力され、それによって、第1のMOSトランジスタは遮断され、第2のレベル信号は、第2のMOSトランジスタのイネーブル端子に入力され、それによって、第2のMOSトランジスタはオンになる。
この出願のある1つの具体的な実施形態において、比較ユニットは、さらに、電力入力端子が比較ユニットに入力するソース電圧が、あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、第2のレベル信号を送信して、光モジュール及び電子デバイスに電源障害情報を報告するように構成される。
この出願のある1つの具体的な実施形態において、昇圧ユニットは、APD昇圧回路である。
簡単にするために、上記の説明は、電子デバイスの中の光モジュールの電源障害アラーム回路の構成及び接続関係のみを説明している。その電子デバイスは、ONUデバイスであってもよく、他の光通信デバイスであってもよい。このことは、本明細書においては特に限定されない。加えて、光モジュールの電源障害アラーム回路の詳細については、図3乃至図6及びそれらの図の関連する説明を参照すべきである。本明細書においては、詳細は繰り返しては説明されない。
光モジュールが上記の電子デバイスの中に配置されるとともに、APD昇圧回路が出力する高い電圧が、光モジュールの中でエネルギー蓄積キャパシタを充電するのに使用されるときに、エネルギー蓄積キャパシタは、光モジュールのソース電圧の電源障害の際に光モジュールに電力を供給するのに使用されてもよい。上記の電子デバイスにおいて、光モジュールの内部のAPD昇圧回路が出力する高い電圧は、エネルギー蓄積キャパシタを充電するのに使用されるので、追加的に電力昇圧チップを加えることなく、エネルギー蓄積キャパシタの静電容量を減少させることが可能であり、それによって、エネルギー蓄積キャパシタの体積を大幅に減少させるとともに、また、それにしたがって、光モジュールの体積を減少させ、それにより、製造コストを減少させる。
ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はそれらのいずれかの組み合わせを使用することによって、上記の複数の実施形態のすべて又は一部を実装してもよい。ソフトウェアがそれらの複数の実施形態を実装するのに使用されるときに、コンピュータプログラム製品の形態で、それらの複数の実施形態を全体的に又は部分的に実装してもよい。コンピュータプログラム製品は、1つ又は複数のコンピュータ命令を含む。コンピュータプログラム命令をコンピュータにロードしそしてコンピュータによって実行するときに、この出願のそれらの複数の実施形態にしたがった手順又は機能を全体的に又は部分的に生成する。コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、又は他のプログラム可能な装置であってもよい。コンピュータ命令は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体の中に格納されてもよく、或いは、あるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体から他のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に伝送されてもよい。例えば、(例えば、同軸ケーブル、光ファイバ、又はディジタル加入者線等の)有線方式によって又は(例えば、赤外線、無線、又はマイクロ波等の)無線方式によって、あるウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンターから他方のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンターへと、それらの複数のコンピュータ命令を伝送してもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能ないずれかの使用可能な媒体、或いは、例えば、1つ又は複数の使用可能な媒体を一体化したサーバ又はデータセンター等のデータ記憶デバイスであってもよい。使用可能な媒体は、(例えば、フロッピーディスク、記憶ディスク、又は磁気テープ等の)磁気媒体、(例えば、DVD等の)光媒体、或いは、(例えば、ソリッドステートドライブ(Solid-State Drive, SSD)等の)半導体媒体であってもよい。上記の複数の実施形態において、それらの複数の実施形態の各々の説明は、それぞれの焦点を有する。ある実施形態において詳細には説明されていない部分については、他の実施形態における関連する説明を参照すべきである。
この出願によって提供される複数の実施形態のうちのいくつかにおいては、他の方式によって、開示されているデバイスを実装してもよいということを理解すべきである。例えば、説明されているデバイスの実施形態は、例であるにすぎない。例えば、ユニットの分割は、論理的な機能の分割であるにすぎず、実際の実装においては他の分割であってもよい。例えば、複数のユニット又は構成要素を組み合わせ又は一体化して、他のシステムとしてもよく、或いは、いくつかの特徴を無視し又は実行しなくてもよい。加えて、いくつかのインターフェイスを使用することによって、それらの示され又は説明されている相互結合、直接結合、又は通信接続を実装してもよい。電子的な形態、機械的な形態、又は他の形態によって、複数の装置又は複数のユニットの間の間接的な結合又は通信接続を実装してもよい。
複数の個別の部分として説明される複数のユニットは、物理的に分離していてもよく又は物理的に分離していなくてもよく、また、複数のユニットとして示される複数の部分は、複数の物理的なユニットとなっていてもよく又は複数の物理的なユニットとなっていなくてもよく、1つの場所に位置していてもよく、又は、複数のネットワークユニットに分散されていてもよい。実際の要件に基づいて、それらの複数のユニットのうちの一部又はすべてを選択して、この出願のそれらの複数の実施形態の複数の技術的解決方法の目的を達成してもよい。
加えて、この出願の複数の実施形態における複数の機能ユニットを一体化して、1つの処理ユニットとしてもよく、又は、それらの複数のユニットの各々は、物理的に単独で存在していてもよく、或いは、2つ又はそれ以上のユニットを一体化して、1つのユニットとしてもよい。一体化されたユニットは、ハードウェアによって実装されてもよく、又は、ソフトウェア機能ユニットの形態で実装されてもよい。
一体化されているユニットが、ソフトウェア機能ユニットの形態で実装され、且つ、独立している製品として販売され又は使用されるときに、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体の中にその一体化されているユニットを格納してもよい。そのような理解に基づいて、この出願の複数の技術的解決方法は、本質的に、或いは、従来技術に寄与する部分又はそれらの複数の技術的解決方法のうちのすべて又は一部は、ソフトウェア製品の形態で実装されてもよい。コンピュータソフトウェア製品は、記憶媒体の中に格納され、いくつかの命令を含み、それらのいくつかの命令は、この出願のそれらの複数の実施形態の中で説明されている複数の方法の複数のステップのすべて又は一部を実行するように(パーソナルコンピュータ、サーバ、又はネットワークデバイスであってもよい)コンピュータデバイスに指示する。上記の記憶媒体は、プログラムコードを格納することが可能である取り外し可能なハードディスク、読み取り専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、磁気ディスク、又は光ディスク等のいずれかの媒体を含んでもよい。
上記の説明は、この出願の具体的な実施形態にすぎず、この出願の保護の範囲を限定することを意図してはいない。この出願によって開示されている技術的範囲の中で当業者が容易に考え出すことが可能である等価な修正又は置換は、この出願の保護の範囲に属するものとする。したがって、この出願の保護の範囲は、請求項に記載された発明の保護範囲にしたがうものとする。

Claims (10)

  1. 電力入力端子、電力出力端子、第1のスイッチングトランジスタ、第2のスイッチングトランジスタ、比較ユニット、昇圧ユニット、エネルギー蓄積ユニット、及び直流変換ユニットを含む回路モジュールであって、
    前記電力入力端子は、前記第1のスイッチングトランジスタの第1の入力端子に接続され、前記第1のスイッチングトランジスタの出力端子は、前記電力出力端子に接続され、
    前記電力入力端子は、前記昇圧ユニットの入力端子に接続され、前記昇圧ユニットの出力端子は、前記エネルギー蓄積ユニットの入力端子に接続され、前記エネルギー蓄積ユニットの出力端子は、前記直流変換ユニットの入力端子に接続され、前記直流変換ユニットの出力端子は、前記第2のスイッチングトランジスタの第1の入力端子に接続され、前記第2のスイッチングトランジスタの出力端子は、前記電力出力端子に接続され、
    前記電力入力端子は、前記比較ユニットの第1の入力端子に接続され、前記比較ユニットの第2の入力端子は、あらかじめ設定されているしきい値を入力するように構成され、前記比較ユニットの出力端子は、前記第1のスイッチングトランジスタの第2の入力端子及び前記第2のスイッチングトランジスタの第2の入力端子に接続され、
    前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力するソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値よりも大きいときに、前記第1のスイッチングトランジスタはオンにされ、前記第2のスイッチングトランジスタは遮断され、前記ソース電圧は、前記第1のスイッチングトランジスタを通じて前記電力出力端子に出力され、そして、前記昇圧ユニットによって昇圧されて、昇圧された電圧を取得するとともに、前記昇圧された電圧は、充電のために前記エネルギー蓄積ユニットに入力されて、バックアップ電圧を取得し、前記昇圧された電圧は、前記ソース電圧よりも大きいか、又は、
    前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力するソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、前記第1のスイッチングトランジスタは遮断され、前記第2のスイッチングトランジスタはオンにされ、前記エネルギー蓄積ユニットは、前記直流変換ユニットにバックアップ電圧を出力し、前記バックアップ電圧は、前記直流変換ユニットによって降圧されて、変換された電圧を取得し、前記変換された電圧は、前記第2のスイッチングトランジスタを通じて前記電力出力端子に出力され、前記変換された電圧は、前記ソース電圧と等しく、
    前記第1のスイッチングトランジスタは、位相インバータ及び第1の金属酸化物半導体(MOS)トランジスタを含み、前記位相インバータは、トライオード又はトランジスタートランジスタロジック（TTL）NOTゲートのいずれかを含み、前記位相インバータの入力端子は、前記比較ユニットに接続され、前記位相インバータの出力端子は、前記第1のMOSトランジスタのイネーブル端子に接続され、前記第1のMOSトランジスタの入力端子は、前記電力入力端子に接続され、前記第1のMOSトランジスタの出力端子は、前記電力出力端子に接続される、回路モジュール。
  2. 前記エネルギー蓄積ユニットは、ツェナーダイオード及びエネルギー蓄積キャパシタを含み、前記ツェナーダイオードの負電極は、前記昇圧ユニットの前記出力端子及び前記直流変換ユニットの前記入力端子に接続され、前記ツェナーダイオードの正電極は、接地され、前記ツェナーダイオードは、前記エネルギー蓄積キャパシタに並列に接続される、請求項1に記載の回路モジュール。
  3. 前記第2のスイッチングトランジスタは、第2のMOSトランジスタを含み、前記第2のMOSトランジスタのイネーブル端子は、前記比較ユニットの前記出力端子に接続され、前記第2のMOSトランジスタの入力端子は、前記直流変換ユニットの前記出力端子に接続され、前記第2のMOSトランジスタの出力端子は、前記電力出力端子に接続され、
    前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力するソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値より大きいときに、前記第1のスイッチングトランジスタがオンにされ、前記第2のスイッチングトランジスタが遮断されることは、前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力する前記ソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値より大きいときに、前記比較ユニットが、第1のレベル信号を出力し、前記比較ユニットが、前記位相インバータ及び前記第2のMOSトランジスタの各々に前記第1のレベル信号を出力し、前記第1のレベル信号が、前記位相インバータを通過して、第2のレベル信号を取得し、前記第2のレベル信号が、前記第1のMOSトランジスタの前記イネーブル端子に入力され、それによって、前記第1のMOSトランジスタはオンになり、前記第1のレベル信号が、前記第2のMOSトランジスタの前記イネーブル端子に入力され、それによって、前記第2のMOSトランジスタは遮断され、前記第1のレベル信号及び前記第2のレベル信号が、互いに反転されている位相を有するレベル信号であることを含み、
    前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力する前記ソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、前記第1のスイッチングトランジスタが遮断され、前記第2のスイッチングトランジスタがオンにされることは、前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力する前記ソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、前記比較ユニットが、前記第2のレベル信号を出力し、前記比較ユニットが、前記位相インバータ及び前記第2のMOSトランジスタの各々に前記第2のレベル信号を出力し、前記第2のレベル信号が、前記位相インバータを通過して、前記第1のレベル信号を取得し、前記第1のレベル信号が、前記第1のMOSトランジスタの前記イネーブル端子に入力され、それによって、前記第1のMOSトランジスタは遮断され、前記第2のレベル信号が、前記第2のMOSトランジスタの前記イネーブル端子に入力され、それによって、前記第2のMOSトランジスタはオンになることを含む、請求項1に記載の回路モジュール。
  4. 前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力する前記ソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、前記比較ユニットは、さらに、前記第2のレベル信号を送信するように構成される、請求項3に記載の回路モジュール。
  5. 当該回路モジュールは、光モジュールに適用され、前記昇圧ユニットは、電子なだれフォトダイオードAPD昇圧回路である、請求項1に記載の回路モジュール。
  6. 光モジュールを含む電子デバイスであって、前記光モジュールは、電力入力端子、電力出力端子、第1のスイッチングトランジスタ、第2のスイッチングトランジスタ、比較ユニット、昇圧ユニット、エネルギー蓄積ユニット、及び直流変換ユニットを含み、
    前記電力入力端子は、前記第1のスイッチングトランジスタの第1の入力端子に接続され、前記第1のスイッチングトランジスタの出力端子は、前記電力出力端子に接続され、
    前記電力入力端子は、前記昇圧ユニットの入力端子に接続され、前記昇圧ユニットの出力端子は、前記エネルギー蓄積ユニットの入力端子に接続され、前記エネルギー蓄積ユニットの出力端子は、前記直流変換ユニットの入力端子に接続され、前記直流変換ユニットの出力端子は、前記第2のスイッチングトランジスタの第1の入力端子に接続され、前記第2のスイッチングトランジスタの出力端子は、前記電力出力端子に接続され、
    前記電力入力端子は、前記比較ユニットの第1の入力端子に接続され、前記比較ユニットの第2の入力端子は、あらかじめ設定されているしきい値を入力するように構成され、前記比較ユニットの出力端子は、前記第1のスイッチングトランジスタの第2の入力端子及び前記第2のスイッチングトランジスタの第2の入力端子に接続され、
    前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力するソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値よりも大きいときに、前記第1のスイッチングトランジスタはオンにされ、前記第2のスイッチングトランジスタは遮断され、前記ソース電圧は、前記第1のスイッチングトランジスタを通じて前記電力出力端子に出力され、そして、前記昇圧ユニットによって昇圧されて、昇圧された電圧を取得するとともに、前記昇圧された電圧は、充電のために前記エネルギー蓄積ユニットに入力されて、バックアップ電圧を取得し、前記昇圧された電圧は、前記ソース電圧よりも大きいか、又は、
    前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力する前記ソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、前記第1のスイッチングトランジスタは遮断され、前記第2のスイッチングトランジスタはオンにされ、前記エネルギー蓄積ユニットは、前記直流変換ユニットに前記バックアップ電圧を出力し、前記バックアップ電圧は、前記直流変換ユニットによって降圧されて、変換された電圧を取得するとともに、前記変換された電圧は、前記第2のスイッチングトランジスタを通じて前記電力出力端子に出力され、前記変換された電圧は、前記ソース電圧と等しく、
    前記第1のスイッチングトランジスタは、位相インバータ及び第1の金属酸化物半導体(MOS)トランジスタを含み、前記位相インバータは、トライオード又はトランジスタートランジスタロジック（TTL）NOTゲートのいずれかを含み、前記位相インバータの入力端子は、前記比較ユニットに接続され、前記位相インバータの出力端子は、前記第1のMOSトランジスタのイネーブル端子に接続され、前記第1のMOSトランジスタの入力端子は、前記電力入力端子に接続され、前記第1のMOSトランジスタの出力端子は、前記電力出力端子に接続される、電子デバイス。
  7. 前記エネルギー蓄積ユニットは、ツェナーダイオード及びエネルギー蓄積キャパシタを含み、前記ツェナーダイオードの負電極は、前記昇圧ユニットの前記出力端子及び前記直流変換ユニットの前記入力端子に接続され、前記ツェナーダイオードの正電極は、接地され、前記ツェナーダイオードは、前記エネルギー蓄積キャパシタに並列に接続される、請求項6に記載のデバイス。
  8. 前記第1のスイッチングトランジスタは、位相インバータ及び第1の金属酸化物半導体(MOS)トランジスタを含み、前記位相インバータの入力端子は、前記比較ユニットに接続され、前記位相インバータの出力端子は、前記第1のMOSトランジスタのイネーブル端子に接続され、前記第1のMOSトランジスタの入力端子は、前記電力入力端子に接続され、前記第1のMOSトランジスタの出力端子は、前記電力出力端子に接続され、前記第2のスイッチングトランジスタは、第2のMOSトランジスタを含み、前記第2のMOSトランジスタのイネーブル端子は、前記比較ユニットの前記出力端子に接続され、前記第2のMOSトランジスタの入力端子は、前記直流変換ユニットの前記出力端子に接続され、前記第2のMOSトランジスタの出力端子は、前記電力出力端子に接続され、
    前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力するソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値より大きいときに、前記第1のスイッチングトランジスタがオンにされ、前記第2のスイッチングトランジスタが遮断されることは、前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力する前記ソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値より大きいときに、前記比較ユニットが、第1のレベル信号を出力し、前記比較ユニットが、前記位相インバータ及び前記第2のMOSトランジスタの各々に前記第1のレベル信号を出力し、前記第1のレベル信号が、前記位相インバータを通過して、第2のレベル信号を取得し、前記第2のレベル信号が、前記第1のMOSトランジスタの前記イネーブル端子に入力され、それによって、前記第1のMOSトランジスタはオンになり、前記第1のレベル信号が、前記第2のMOSトランジスタの前記イネーブル端子に入力され、それによって、前記第2のMOSトランジスタは遮断され、前記第1のレベル信号及び前記第2のレベル信号が、互いに反転されている位相を有するレベル信号であることを含み、
    前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力する前記ソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、前記第1のスイッチングトランジスタが遮断され、前記第2のスイッチングトランジスタがオンにされることは、前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力する前記ソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、前記比較ユニットが、前記第2のレベル信号を出力し、前記比較ユニットが、前記位相インバータ及び前記第2のMOSトランジスタの各々に前記第2のレベル信号を出力し、前記第2のレベル信号が、前記位相インバータを通過して、前記第1のレベル信号を取得し、前記第1のレベル信号が、前記第1のMOSトランジスタの前記イネーブル端子に入力され、それによって、前記第1のMOSトランジスタは遮断され、前記第2のレベル信号が、前記第2のMOSトランジスタの前記イネーブル端子に入力され、それによって、前記第2のMOSトランジスタはオンになることを含む、請求項6に記載のデバイス。
  9. 前記電力入力端子が前記比較ユニットに入力する前記ソース電圧が、前記あらかじめ設定されているしきい値以下であるときに、前記比較ユニットは、さらに、前記第2のレベル信号を送信するように構成される、請求項8に記載のデバイス。
  10. 前記昇圧ユニットは、APD昇圧回路である、請求項6に記載のデバイス。
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