(57)【要約】【課題】  エラーの発生に伴って安全状態に移行することができる電源管理システムを提供する。【解決手段】  電源管理システム(100)の構成要素からの入力信号及び／又は出力信号がこの構成要素内のエラーの発生を指示するときに、電源管理システム(100)を安全状態に移行させることができる状態マシン(155)を備える。【選択図】  図１
2006179004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源管理システムであって、
前記電源管理システムの構成要素からの入力信号及び／又は出力信号が該構成要素内のエラーの発生を指示するときに、該電源管理システムを安全状態に移行させることができる状態マシンを備えることを特徴とする電源管理システム。
【請求項２】
前記状態マシンが前記電源管理システムを次の状態に進める前にシステム起動回路に与えられるイベントが閾値に達するだけの十分な時間を有するように、該電源管理システムは、前記状態マシンが開始状態に入るのに応答して、遅延を与えるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の電源管理システム。
【請求項３】
前記状態マシンは、該状態マシンが前記電源管理システムをパワーオフ状態に移行させる前に、少なくとも１つの外部回路をオフ状態に設定することができるように、パワーオン状態から前記パワーオフ状態に入るまでに遅延を与えるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の電源管理システム。
【請求項４】
前記遅延は、前記状態マシンが前記電源管理システムを前記パワーオフ状態に移行させる前に、複数の外部回路をオフ状態に設定することができるだけの時間であることを特徴とする請求項３に記載の電源管理システム。
【請求項５】
１組の状態条件をさらに含み、該状態条件はそれぞれ、該電源管理システムの複数の構成要素の１組の所定の入力信号及び／又は所定の出力信号のうちの１つに対応することを特徴とする請求項１に記載の電源管理システム。
【請求項６】
ユーザによって生成されるイベントに応答して、前記状態マシンは、前記電源管理システムをシステム起動状態に移行させるように動作することができ、該システム起動状態において、該電源管理システムの起動コントローラに起動電圧が印加されることを特徴とする請求項５に記載の電源管理システム。
【請求項７】
前記状態マシンは、前記電源管理システムをスリープモード状態に移行させるように動作することができ、該スリープモード状態では、該電源管理システムの前記複数の構成要素が低電力状態に移行し、また前記状態マシンは、内部及び／又は外部イベントに応答して、前記電源管理システムを前記パワーオン状態に戻すように動作することができることを特徴とする請求項６に記載の電源管理システム。
【請求項８】
前記状態マシンは、内部及び／又は外部イベントに応答して、前記電源管理システムを前記パワーオン状態に移行させるように動作することができることを特徴とする請求項７に記載の電源管理システム。
【請求項９】
集積回路を備え、該集積回路は複数の回路構成要素及び電源管理状態マシンを備え、該電源管理状態マシンは、該複数の回路構成要素の１組の所定の入力信号及び／又は出力信号に対応する１組の状態条件を実装するための回路を備えることを特徴とする装置。
【請求項１０】
前記電源管理状態マシンは、前記１組の所定の入力信号及び／又は出力信号のうちの１つが、前記複数の回路構成要素のうちの１つが望ましくない状態に入ったことを指示する場合には、前記集積回路を安全モードにするように動作することができることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
外部イベントから印加される電圧に応答して起動信号を生成するように動作することができる起動回路と、
前記生成された起動信号に応答して、前記集積回路のためのパワーアップシーケンスを開始するように動作することができる監視回路と
をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記電源管理状態マシンは、前記集積回路をパワーオンモードから低電力モードに移行させるように動作することができ、該低電力モードでは、前記起動回路及び前記監視回路のための電力が維持され、外部イベントに応答して、前記電源管理状態マシンが前記集積回路を前記低電力モードからフルパワーモードに移行させるように動作することができることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
コントローラの出力信号が第１の閾値レベルを超える場合には、チャージポンプを動作可能にするステップと、
前記チャージポンプの出力信号が第２の閾値レベルを超える場合には、電圧レギュレータを動作可能にするステップと、
前記動作可能にすることにおいてエラーが生じていないときに、パワーオン状態に入るステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記第１の閾値レベル及び前記第２の閾値レベルは、第１の電圧信号レベル及び第２の電圧信号レベルをそれぞれ含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記チャージポンプ、前記コントローラ及び／又は前記電圧レギュレータの入力信号及び／又は出力信号をモニタすることをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記モニタされた入力信号及び／又は出力信号が所望の入力信号範囲外及び／又は出力信号範囲外にある場合には、前記パワーオン状態から安全状態に移行することをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記モニタされた入力信号及び／又は出力信号が前記所望の入力信号範囲内及び／又は出力信号範囲内にある場合には、前記安全状態から前記パワーオン状態に移行することをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
第１のイベントに応答して、前記パワーオン状態から低電力状態に移行することをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
第２のイベントに応答して、前記低電力状態から前記パワーオン状態に移行することをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１のイベントは、内部イベント及び／又は外部イベントを含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記第２のイベントは内部イベント及び／又は外部イベントを含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源を管理するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気回路及び／又は電子回路は電源を用いて動作する。いくつかの電源は、直流（ＤＣ）電流及び／又はＤＣ電圧の形で直流（ＤＣ）の電気を与える。そのような電気回路及び／又は電子回路に関わる課題として、低電力動作モード及び／又は明確に規定された電源投入シーケンスが要求される場合がある。低電力動作モードは、製造業者が、消費電力を下げることを目的とする規制に準拠するのに役立ち得る。そのような規制は電子機器、コンピュータ機器、コンピュータ、モニタ、及び／又はプリンタのような周辺装置、家電製品などのための消費電力標準規格を下げ続ける。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらの規制を満たすことは、コスト、複雑さ、大きさなどの点で、設計目標を達成することを難しくする原因になる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、電源管理システムであって、前記電源管理システムの構成要素からの入力信号及び／又は出力信号が該構成要素内のエラーの発生を指示するときに、該電源管理システムを安全状態に移行させることができる状態マシンを備えることを特徴としている。
【０００５】
前記状態マシンが前記電源管理システムを次の状態に進める前にシステム起動回路に与えられるイベントが閾値に達するだけの十分な時間を有するように、該電源管理システムは、前記状態マシンが開始状態に入るのに応答して、遅延を与えるように構成されることが好ましい。
【０００６】
前記状態マシンは、例えば、該状態マシンが前記電源管理システムをパワーオフ状態に移行させる前に、少なくとも１つの外部回路をオフ状態に設定することができるように、パワーオン状態から前記パワーオフ状態に入るまでに遅延を与えるように構成される。
【０００７】
前記遅延は、前記状態マシンが前記電源管理システムを前記パワーオフ状態に移行させる前に、複数の外部回路をオフ状態に設定することができるだけの時間であってよい。
【０００８】
１組の状態条件をさらに含み、該状態条件はそれぞれ、該電源管理システムの複数の構成要素の１組の所定の入力信号及び／又は所定の出力信号のうちの１つに対応することができる。
【０００９】
ユーザによって生成されるイベントに応答して、前記状態マシンは、前記電源管理システムをシステム起動状態に移行させるように動作することができ、該システム起動状態において、該電源管理システムの起動コントローラに起動電圧が印加される。
【００１０】
前記状態マシンは、前記電源管理システムをスリープモード状態に移行させるように動作することができ、該スリープモード状態では、該電源管理システムの前記複数の構成要素が低電力状態に移行し、また前記状態マシンは、内部及び／又は外部イベントに応答して、前記電源管理システムを前記パワーオン状態に戻すように動作することができる。
【００１１】
前記状態マシンは、内部及び／又は外部イベントに応答して、前記電源管理システムを前記パワーオン状態に移行させるように動作することができる。
【００１２】
本発明は、集積回路を備え、該集積回路は複数の回路構成要素及び電源管理状態マシンを備え、該電源管理状態マシンは、該複数の回路構成要素の１組の所定の入力信号及び／又は出力信号に対応する１組の状態条件を実装するための回路を備える装置も提供する。
【００１３】
前記電源管理状態マシンは、前記１組の所定の入力信号及び／又は出力信号のうちの１つが、前記複数の回路構成要素のうちの１つが望ましくない状態に入ったことを指示する場合には、前記集積回路を安全モードにするように動作することができる。
【００１４】
外部イベントから印加される電圧に応答して起動信号を生成するように動作することができる起動回路と、前記生成された起動信号に応答して、前記集積回路のためのパワーアップシーケンスを開始するように動作することができる監視回路と、をさらに備えることができる。
【００１５】
前記電源管理状態マシンは、前記集積回路をパワーオンモードから低電力モードに移行させるように動作することができ、該低電力モードでは、前記起動回路及び前記監視回路のための電力が維持され、外部イベントに応答して、前記電源管理状態マシンが前記集積回路を前記低電力モードからフルパワーモードに移行させるように動作することができる。
【００１６】
本発明は、コントローラの出力信号が第１の閾値レベルを超える場合には、チャージポンプを動作可能にするステップと、前記チャージポンプの出力信号が第２の閾値レベルを超える場合には、電圧レギュレータを動作可能にするステップと、前記動作可能にすることにおいてエラーが生じていないときに、パワーオン状態に入るステップと、を含む方法を提供する。
【００１７】
前記第１の閾値レベル及び前記第２の閾値レベルは、第１の電圧信号レベル及び第２の電圧信号レベルをそれぞれ含むことができる。
【００１８】
前記チャージポンプ、前記コントローラ及び／又は前記電圧レギュレータの入力信号及び／又は出力信号をモニタすることをさらに含むことができる。
【００１９】
前記モニタされた入力信号及び／又は出力信号が所望の入力信号範囲外及び／又は出力信号範囲外にある場合には、前記パワーオン状態から安全状態に移行することをさらに含むことができる。
【００２０】
前記モニタされた入力信号及び／又は出力信号が前記所望の入力信号範囲内及び／又は出力信号範囲内にある場合には、前記安全状態から前記パワーオン状態に移行することをさらに含むことができる。
【００２１】
第１のイベントに応答して、前記パワーオン状態から低電力状態に移行することをさらに含むことができる。
【００２２】
第２のイベントに応答して、前記低電力状態から前記パワーオン状態に移行することをさらに含むことができる。
【００２３】
前記第１のイベントは内部イベント及び／又は外部イベントを含むことができる。前記第２のイベントは、内部イベント及び／又は外部イベントを含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
発明内容は明細書の結びの部分において詳細に指摘され、明確に特許請求される。しかしながら、機構及び動作方法の両方に関して、特許請求される発明内容は、その目的、特徴及び利点とともに、添付の図面と合わせて以下に記載される詳細な説明を参照することによって最もよく理解することができる。
【００２５】
以下に記載される詳細な説明では、特許請求される発明内容を十分に理解してもらうために、複数の具体的な細部が述べられる。しかしながら、特許請求される発明内容が、これらの具体的な細部を用いることなく実施できることは当業者には理解されよう。他の事例では、特許請求される発明内容に関して説明される実施形態が不明確にならないように、当業者であれば理解するような方法、手順、構成要素及び／又は回路は詳細には説明されていない。
【００２６】
本明細書全体を通して、「一実施形態」及び／又は「或る実施形態」を参照することは、記載される特定の特徴、構造及び／又は特性が少なくとも一実施形態に含まれる場合があることを意味する。したがって、本明細書全体を通して、種々の場所において「一実施形態において」又は「或る実施形態において」という言い回しが現われても、通常、１つの特定の実施形態又は同じ実施形態を指していない。さらに、本明細書全体を通して記載される種々の特徴、構造及び／又は特性は、１つ又は複数の実施形態において任意の適当な態様で組み合わせられる場合がある。
【００２７】
図１は、集積回路（ＩＣ）の電源管理システムの一実施形態１００を示すブロック図であるが、特許請求される発明内容の範囲はこの特定の実施形態には限定されない。たとえば、１つ、さらには２つ以上のＩＣ内又はＩＣ上で別の実施形態を具現することもできるし、具現しないこともできる。しかしながら、この特定の実施形態は、この実施形態の場合の、１１０、１１５及び１２０のようなスイッチングモータドライブ回路、並びに１２５、１３０及び１３５のようなスイッチング電圧レギュレータなどのスイッチング電源デバイスを組み込むＩＣを含む。実施形態１００は、チャージポンプ１４５及びクロック発振器１４０も備える。実施形態１００はさらに、起動コントローラ１５０、電源管理システム状態マシン１５５のような状態マシン、及び監視回路(supervisor)１６０も備えることができる。状態マシンは、限定はしないが、数例を挙げると、特定用途向け集積回路、特定用途向け集積回路の構成要素、及び／又は任意の種々の記憶媒体内に記憶することができるコンピューティングデバイス実行命令を含む、種々の態様で実装することができる。特許請求される発明内容は、状態マシンの具体的なインプリメンテーションに限定されないことに留意されたい。本明細書の関連において、スイッチング電源デバイスは、電源を調整及び／又は変調する回路又は回路の構成要素を指しており、その調整及び／又は変調の一態様は、たとえば、電流レベル及び／又は電圧レベルのような、異なる電気的レベル間で切り替わるか、又は変化する信号に関連する。
【００２８】
特許請求される発明内容の範囲はこの点で限定されないが、実施形態１００は、ＤＣ−ＤＣ電圧レギュレータを含む電圧レギュレータを含む。たとえば、この実施形態では、実施形態１００に３２ボルトＤＣ（図示せず）が印加されることになるのに対して、スイッチング電圧レギュレータ１２５は３．３ボルトスイッチングレギュレータを含む。同様に、この特定の実施形態では、補助レギュレータ１３０及び１３５もＤＣ−ＤＣ電圧レギュレータを含むが、別法では、関連する個々の応用形態に応じて、たとえば、ＡＣ−ＤＣレギュレータ又はＡＣ−ＡＣレギュレータのような他のレギュレータを用いることもできる。この実施形態では、レギュレータ１３０及び１３５を用いて、所望により、３．３ボルトＤＣ以外の高い出力電圧レベル又は低い出力電圧レベルを生成することができる。それゆえ、これらの電圧値は単なる例であって、特許請求される発明内容の範囲を限定することは全く意図していないことに留意されたい。したがって、スイッチング電圧レギュレータは、任意の所望の電圧レベル又は複数の電圧レベルを与えることができる。同様に、スイッチングレギュレータのために、限定はしないが、バック(buck)コンバータ、フィードバックを利用するレギュレータ、プッシュ−プル電圧レギュレータなどを含む、複数の実現可能性があるアーキテクチャを利用することができる。
【００２９】
特許請求される発明内容の範囲はこの点で限定されないが、起動コントローラ１５０は、実施形態１００のための起動シーケンスを調整することができる回路又は回路構成要素を含むことができる。起動コントローラ１５０には個別の回路を構成してもよく、又は起動コントローラ１５０は、実施形態１００に示されるような、より大きな回路の構成要素として収容されてもよい。しかしながら、特許請求される発明内容は、起動コントローラ１５０の特定の実施形態には限定されないことに留意されたい。同様に、１つ、さらには２つ以上のＩＣ内又はＩＣ上で別の実施形態を具現することもできるし、具現しないこともできる。
【００３０】
実施形態１００は、外部からのイベント、たとえば、実施形態１００が利用される装置上でユーザが「オン」ボタンを押下するなどの、実施形態１００の外部から開始することができるイベントによって開始することができるが、当然、特許請求される発明内容の範囲はその点で限定されない。これに関連して、外部からのイベントには、実施形態１００の外部から生じる任意のイベントを用いることができ、たとえば、上記及び下記に提供される例には決して限定されない。実施形態１００を開始する結果として、たとえば３２ボルトＤＣのようなシステム供給電圧、及び起動（startup）コントローラ１５０に印加されることになる、アナログバイアス電圧のような開始供給電圧を生成することができる。システム供給電圧及び開始（initiation）供給電圧の両方が、不足電圧ロックアウト（under-voltage lockout UVLO）閾値のような起動（activation）閾値を超えた時点で、起動コントローラ１５０は、チャージポンプ１４５に供給することができる出力信号を生成することができる。それゆえ、この実施形態では、チャージポンプ１４５は、起動コントローラ１５０の出力信号によって始動することができる。その際、チャージポンプ１４５は、たとえば電圧レギュレータ１２５、１３０及び１３５のうちの１つ及び／又は複数に印加されることになる１つ又は複数の出力信号を生成することができるが、特許請求される発明内容はこの点で限定されない。
【００３１】
監視回路１６０は、たとえば、スイッチング電圧レギュレータ１２５、１３０及び１３５、チャージポンプ１４５、並びにスイッチングモータドライブ回路１１０、１１５及び１２０のような、上記の回路構成要素の入力信号、入力ポート、出力信号及び／又は出力ポートをモニタすることができる。上記の回路のうちの任意の回路の入力信号及び／又は出力信号においてエラーが指示されない場合には、監視回路１６０は実施形態１００をフルパワーモードに移行させることができ、フルパワーモードでは、全ての回路構成要素が、たとえば実施形態１００のための回路環境に応じて所望のように機能するだけの十分な電圧を与えられる。これに関連して、用語「エラー」は、実施形態又はその任意の構成要素の回路の入力信号及び／又は出力信号の任意の１つ信号又は信号の組み合わせが所望の範囲外にあることを指している。実施形態１００は、プリンタ、コンピュータ、家電製品、デジタルスチルカメラ又はデジタルビデオカメラのようなデジタルカメラ、携帯電話、個人情報端末、テレビ、ラジオ、ＤＶＤプレーヤ、ＣＤプレーヤ、カセットプレーヤ、ハードドライブ、ＤＶＤバーナ、ＣＤバーナ、フロッピー（登録商標）ドライブ、電子ゲームデバイスなどの一部として用いることができる。当然、いくつかの応用形態では、別の起動（startup）シーケンスを用いることもできる。それゆえ、先に説明された起動シーケンスは単なる一例であり、特許請求される発明内容を制限することを全く意図していないことに留意されたい。これまで個別の回路構成要素として示されてきたが、それは監視回路及び監視回路ロジックの単なる一例であり、特許請求される発明内容を限定することは全く意図していない。
【００３２】
図２は、実施形態１００のための１つの実現可能な起動シーケンスの一実施形態を示す流れ図である。さらに、その流れ図は特許請求される発明内容の範囲を制限すること全く意図していない。図２を参照すると、実施形態１００はパワーオフ状態２００において開始する。たとえば、ユーザが実施形態１００に関連するデバイスを起動するなどの外部イベントによって、通常、たとえば図１に関して先に説明されたような起動コントローラ１５０に１つ及び／又は複数の電圧を印加することができる。１つ及び／又は複数の電圧がそれぞれの閾値に到達する場合には、電源管理システム状態マシン１５５は、実施形態１００を起動状態２１０に移行させることができる。起動状態２１０では、起動コントローラ１５０は、たとえば出力電圧（図示せず）のような出力信号を生成することができる。その後、起動コントローラ１５０からの出力信号をチャージポンプ１４５に印加することができる。起動コントローラ１５０からの出力信号がそれぞれの閾値に達する場合には、電源管理システム状態マシン１５５は、実施形態１００を開始チャージポンプ状態２２０に進めることができ、チャージポンプ１４５を始動することができる。後にさらに十分に説明されるように、チャージポンプ１４５は、たとえば出力電圧のような、チャージポンプ出力信号（図示せず）を生成することができる。チャージポンプ出力電圧がチャージポンプ閾値を満たし、且つ／又は超える場合には、電源管理システム状態マシン１５５は実施形態１００を開始システムレギュレータ状態２３０に進めることができ、電圧レギュレータ１２５、１３０及び／又は１３５を始動することができる。電源管理システム状態マシン１５５が電圧レギュレータ１２５、１３０及び／又は１３５の入力信号及び／又は出力信号からエラーを全く検出しない場合には、電源管理システム状態マシン１５５は実施形態１００をパワーオン状態２４０に進めることができ、実施形態１００の、たとえばモータドライブ１１０、１１５及び１２０のような全ての、又は概ね全ての構成要素及び／又は回路構成要素が始動され、フルパワー動作モードに進むことができる。
【００３３】
図２を参照すると、実施形態１００はスリープモードにおいて動作することもでき、その状態では、実施形態１００はスリープモード状態２５０に入ることができる。スリープモード状態２５０では、実施形態１００の構成要素及び／又は回路構成要素の全て又は概ね全てではなく、そのうちのいくつかの構成要素だけが「オン」状態のままになることができる。たとえば、スリープモード状態２５０では、起動コントローラ１５０、電源管理システム状態マシン１５５及び監視回路１６０はフルパワー状態に維持することができ、一方、他の構成要素及び／又は回路構成要素はパワーオフされる。このようにして、たとえば、オールインワンタイプのプリンタの場合のように、ファックス受信、コピー及び／又は印刷要求などの内部イベントが、起動コントローラ１５０が上記のような起動シーケンスを開始し、実施形態１００をパワーオン状態に戻すことができるようにするだけの十分な電圧を、起動コントローラ１５０に与えることができる。これに関連して、内部イベントは実施形態１００内部を起源にする任意のイベントを含むことができるので、特許請求される発明内容はたとえばこの点で限定されない。さらに、スリープモード状態２５０にあるとき、たとえばユーザがボタンを押下するなどの外部イベントも同様に、先にさらに十分に説明されたように、起動コントローラ１５０が上記の起動シーケンスを開始し、実施形態１００をパワーオン状態に戻すことができるようにするだけの十分な電圧を、起動コントローラ１５０に与えることができる。実施形態１００は、決して限定はしないが、たとえば、内部タイマ及び／又はボタン押下などのユーザ生成イベントを含む、種々の態様でスリープモードに入ることができ、いずれの場合でも、電源管理システム状態マシン１５５に対する信号を生成し、実施形態１００の状態をパワーオン状態２４０からスリープモード状態２５０に移行することができる。当然、特許請求される発明内容はこれらの例に限定されない。
【００３４】
実施形態１００は、ユーザがボタンを押下するなどの外部信号及び／又は外部イベント、及び／又は、たとえば規定されたアイドル時間後に起動されるタイマによって生成される信号に応答して、パワーオン状態２４０からパワーオフ状態２００に戻ることができる。そのようなイベントは、電源管理システム状態マシン１５５が、実施形態１００をパワーオフ状態２００に移行させるのを促すことができる。この過程の一部として、電源管理システム状態マシン１５５は、実施形態１００をパワーオフ遅延モード２６０にすることができる。遅延モード２６０は、限定はしないが、特定の装置を含む種々の要因によって、他の遅延時間を用いることもできるが、たとえば３ミリ秒遅延のような遅延を与えることができ、それにより、実施形態１００がパワーオフ状態に入る前に、関連するソフトウエアシステムが、たとえばモータ制御集積回路（図示せず）のような関連する外部回路をパワーオフできるようにする。個々の遅延時間、及び／又は一般的に遅延時間を有することは例示のために述べられており、特許請求される発明内容の範囲を決して限定するつもりはない。
【００３５】
監視回路１６０は監視回路ロジック（図示せず）を備えることができる。実施形態１００では、監視回路１６０は、実施形態１００の上記の構成要素のパラメータ、すなわち、たとえば３２ボルトのシステム供給電圧、アナログバイアス電圧、温度センサ回路（図示せず）、及びタイマ回路（図示せず）のうちの任意のもの及び／又は全てをモニタする。上記のパラメータのうちの任意のものが、この特定の実施形態の場合に規定される許容可能な値の範囲から逸脱する場合には、監視回路１６０は適当なリセット信号を生成することができ、結果として、以下にさらに十分に説明されるように、電源管理システム状態マシン１５５は実施形態１００を１組の安全状態のうちの１つに移行させることができる。これに関連して、用語「安全状態」は、たとえば、１つ又は複数のエラーが生じた場合でも、１つ及び／又は複数のエラーの結果として、或る回路実施形態のような実施形態を、その特定の実施形態が全く損害を被らないか、又は限られた程度の損害しか被らないような状態にすることができる、実施形態の状態を指している。当然、上記の個々のモニタされるパラメータは単なる例であり、特許請求される発明内容の範囲を決して限定するつもりはない。
【００３６】
以下の説明は、電源管理システム状態マシン１５５の実施形態及び監視回路１６０の実施形態の動作の単なる一例であり、特許請求される発明内容の範囲を決して限定するつもりはない。一例として、実施形態１００が、上記のように、パワーオン状態にあるものと仮定する。たとえば３．３ボルトレギュレータの電圧レギュレータ１２５が接地不良のようなエラーに直面する場合には、電圧レギュレータ１２５の出力値が、関連する不足電圧閾値未満まで降下する可能性がある。それゆえ、レギュレータ１２５のような上記の構成要素の多く及び／又は全てをモニタすることができる監視回路１６０は、不足電圧状態に起因する不良を検出することができる。その際、監視ロジックは、電圧レギュレータ１２５の不良に関連するリセット信号を生成することができる。生成されたリセット信号に応答して、電源管理システム状態マシン１５５は、実施形態１００を開始システムレギュレータ状態２３０に移行させることができ、その状態は、電圧レギュレータ１２５のエラーの場合には、この実施形態のための安全状態である。システムレギュレータ状態２３０では、実施形態１００は、電圧レギュレータ１２５を再び始動しようと試みることができる。ここで、電圧レギュレータ１２５が適当な出力電圧を生成する場合には、電源管理システム状態マシン１５５は、先に説明されたように、実施形態１００をパワーオン状態２４０に進めることができる。しかしながら、電圧レギュレータ１２５が許容可能な範囲外である電圧を出力し続ける場合には、電源管理システム状態マシン１５５はパワーオン状態２４０に進む代わりに、電圧レギュレータ１２５を再始動しようとし続けるであろう。このようにして、実施形態１００は通常、エラーが生じている状態には留まらないであろう。代わりに、電源管理システム状態マシン１５５及び監視回路１６０は、たとえば、これまでの例によって示されるように、実施形態１００を安全状態に移行させるであろう。当然、先に説明された個々の状態及び／又はエラーは単なる例であり、特許請求される発明内容の範囲を決して限定するつもりはない。
【００３７】
先に説明されたように、実施形態１００はチャージポンプを含むこともできる。ただし、ここでも、特許請求される発明内容の範囲は、チャージポンプを含むことには限定されない。図３は、チャージポンプの１つの実現可能な実施形態を示す。ここでは、チャージポンプを用いて、３２Ｖよりも高い電圧源を与え、実施形態１００上のいずれかに配置される場合があるＮ型金属酸化膜半導体（ＮＭＯＳ）デバイスをオンに切り替えるのを助ける。当然、それはチャージポンプの１つの実現可能な応用形態にすぎず、特許請求される発明内容の範囲はこの特定の応用形態には限定されない。しかしながら、図３に示されるように、この実施形態は、トランジスタ、ここでは電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）３１０及び３２０を切り替えて、最初にキャパシタ３３０上に電荷が蓄積され、その後、その電荷がキャパシタ３３０からキャパシタ３４０に放出されるようにすることにより動作する。こうして、この実施形態では、ＦＥＴ３２０が最初にオンに切り替えられる。電流が、電圧源Ｖ３２からダイオード３５０を通り、キャパシタ３３０を通り、ＦＥＴ３２０の中に流れる。こうして、キャパシタ３３０が３２ボルトに充電される。キャパシタ３３０が充電された後に、ＦＥＴ３２０がオフに切り替わり、ＦＥＴ３１０がオンに切り替わる。その際、電流は、電圧源Ｖ３２からＦＥＴ３１０を通り、キャパシタ３３０を通り、ダイオード３６０を通って、キャパシタ３４０に流れ込む。こうして、キャパシタ３４０が３２Ｖよりも高い電圧まで充電される。コンパレータ３７０及び内部電源３８０を用いて、キャパシタ３４０を、３２ボルトよりもどの程度まで高く充電するかが決定される。ここでも、これは単なる一実施形態の例であり、特許請求される発明内容の範囲は１つの例に限定されない。
【００３８】
スイッチング電圧レギュレータ構成の一実施形態が図４に示されるが、当然、それも単なる一例である。図４に示される実施形態では、１つのＦＥＴが用いられる。この実施形態は、上流側のＦＥＴ４００と、下流側のダイオード４１０とを備えるが、別法では、種々の他の実施形態を用いることができる。たとえば、４１０は代わりに、別のＦＥＴを含むこともできる。ここでは、４００は、たとえばＮ型ＦＥＴを含むことができるが、設計によってはＰ型ＦＥＴを用いることもできるので、当然、特許請求される発明内容はこれに関して限定されない。図に示されるように、ＦＥＴ４００はインダクタ４２０への信号経路を与える。詳細には示されないが、インダクタ４２０及びキャパシタンス４３０によって、図４のフィードバック制御回路４０５に対してフィルタリングされた電圧出力信号が与えられる。この特定のフィードバック制御回路は、ＦＥＴドライバ４１５にフィードバック信号を与える。こうして、出力電圧信号レベルに少なくとも或る程度基づいて、フィードバック制御回路は、ＦＥＴの入力ポートを駆動することによって生成される出力電圧信号レベルを調整するように動作する。当然、別法では、フィードバック信号をＦＥＴに直に結合することもできる。しかしながら、この実施形態では、キャパシタ４３５が介在して、ＦＥＴに加えられる信号からＤＣバイアスがフィルタリングして除去される。先に説明されたように、これは、利用することができる無数の実現可能な回路からの１つの実現可能な実施形態にすぎない。
【００３９】
実施形態１００は２つの補助電圧レギュレータ１３０及び１３５を備えることができる。これらのスイッチング電圧レギュレータの出力電圧は、少なくとも或る程度、外部信号を加えることによって設定することができる。この実施形態の場合、当然、特許請求される発明内容の範囲はこの点で限定されないが、これらのレギュレータは１ボルト〜１６ボルトの電圧レベルに設定することができる。これは、複数の方法のうちの任意のもので実施することができるので、特許請求される発明内容は或る特定の手法には限定されない。しかしながら、図５は１つの実現可能な技法を示す。こうして、図５に示される実施形態の場合、コンパレータ５１０にフィードバック信号が加えられ、たとえば、電圧レギュレータ信号Ａのような基準信号と比較される。この場合には、外部から与えられる抵抗を用いることができるＲを調整することにより、基準信号が調整され、それにより、たとえば出力電圧信号が調整される。同様に、先に説明されたように、重圧レギュレータ１３０及び１３５のために、複数のスイッチング電圧レギュレータのうちの任意のものを用いることができるので、特許請求される発明内容の範囲は、或る特定のタイプのスイッチング電圧レギュレータには限定されない。
【００４０】
先に示唆されたように、スイッチング電源レギュレータに加えて、実施形態１００は、１１０、１１５及び１２０のようなスイッチング電源（switching power）モータドライブ回路又は回路構成要素を備えることができる。これらの回路は、実施形態１００の外部にあるモータを駆動するための電源信号を与えることができる。特許請求される発明内容の範囲はこの点で限定されないが、これらのモータドライブ回路は、Ｈブリッジ回路を備えることができる。この場合には、Ｈブリッジ回路は、たとえば、図６に示されるようなＨ構成を有する回路を指しており、その構成では、回路のスイッチング素子がＤＣモータに電流を加えることができ、ＤＣモータは、印加された電圧のデューティサイクルを調整することによってモータのデューティサイクルを調整する。
【００４１】
図６を参照すると、ＤＣモータ６５０を、ここではＦＥＴである４つのスイッチング素子６１０、６２０、６３０及び６４０を含むＨブリッジの形の回路に電気的に結合することができる。制御信号回路６６０がＦＥＴのゲートに電圧信号を印加し、スイッチング素子の状態を切り替える。これらの素子を用いて、モータに印加されるパルス電圧のデューティサイクルを調整することによって、ＤＣモータの回転速度を制御又は調整し、印加される電圧の極性を変更することにより回転の方向を逆転することができる。スイッチング素子６１０及び６２０は電源Ｖに結合され、一方、素子６３０及び６４０はグランドに結合される。そのモータは、一方の端子が素子６１０と６３０との間の接合部に結合され、他方の端子が素子６２０と６４０との間の接合部に結合される。スイッチング素子６１０〜６４０のスイッチング動作を組み合わせることにより、ＤＣモータに印加される電圧を調整して、双方向の速度制御を実現することができる。たとえば、素子６２０及び６３０がオンであり、素子６１０及び６４０がオフであるとき、素子６２０及び６３０を介して電流が電源からグランドに流れる。この結果として、モータが順方向に回転するようになる。同様に、素子６１０及び６４０がオンであり、一方素子６２０及び６３０がオフであるとき、結果として、電流が逆方向に流れるようになり、結果として、モータが逆方向に回転するようになる。
【００４２】
図７は、たとえばコンピュータ周辺装置のような電力を消費するデバイス７２０に接続される、たとえば先に説明されたようなスイッチング電圧レギュレータ及び／又はスイッチングモータドライブ回路を含む、ＩＣ７１０を含むことができるシステムの一実施形態７００を示す。特許請求される発明内容の範囲はこの点で限定されないが、たとえば、モータは、プリンタ、スキャナ、複写機、ファクシミリ装置及び／又はそれらの任意の組み合わせのようなコンピュータ周辺装置を含む、複数の可能性のある外部装置のうちの任意のものにおいて用いることができる。他の装置は、デジタルスチルカメラ又はデジタルビデオカメラのようなデジタルカメラ、携帯電話、個人情報端末、テレビ、ラジオ、ＤＶＤプレーヤ、ＣＤプレーヤ、カセットプレーヤ、ハードドライブ、ＤＶＤバーナ、ＣＤバーナ、フロッピー（登録商標）ドライブ、電子ゲームデバイスなどを含むことができる。
【００４３】
先に説明されたように、図１及び先に説明された回路は実施形態の単なる一例であり、特許請求される発明内容の範囲は、先に説明された回路を用いることに決して限定されない。したがって、先に説明されたものの代わりに、又はそれに加えて、他の回路を用いることもできる。したがって、特許請求される発明内容の範囲は、図１に示される特定のタイプのスイッチング電源デバイスには限定されない。たとえば、他のタイプのスイッチング電源デバイスは、冷蔵庫又は空気調和機の場合のようなコンプレッサを駆動するための回路、ランプ又は他の照明装置のような照明を駆動するための回路、ディスプレイを駆動するための回路、ブレンダ、トースタ、ミキサなどの家電製品を駆動するための回路、電子玩具を駆動するための回路、テレビ、ステレオ、ＤＶＤプレーヤ及びＤＣプレーヤを駆動するための回路、及び／又は既存の、及び／又はこれから開発される任意の他のタイプのスイッチング電源ドライバ回路を含む。したがって、スイッチングドライバ又はレギュレータ回路を含む、電力を消費する任意の装置が、特許請求される発明内容の範囲に含まれる。
【００４４】
特定の実施形態が説明されてきたが、特許請求される発明内容の範囲が、或る特定の実施形態又はインプリメンテーションに限定されないことも当然、理解されよう。たとえば、一実施形態は、たとえば先に説明されたようなデバイス又はデバイスの組み合わせ上に実装されるようなハードウエア内に存在することができる。同様に、特許請求される発明内容の範囲はこの点で限定されないが、一実施形態は、１つ又は複数の記憶媒体のような１つ又は複数の物品を含むことができる。たとえば、１つ又は複数のＣＤ−ＲＯＭ及び／又はディスクのような、この記憶媒体は、その上に命令を記憶している場合があり、たとえば、コンピュータシステム、コンピュータプラットフォーム又は他のシステムのようなシステムによって実行されるときに、結果として、たとえば先に説明された実施形態のうちの１つのような、特許請求される発明内容による方法の一実施形態が実行されるようになる。１つの可能性のある例として、コンピューティングプラットフォームは、１つ又は複数のプロセッシングユニット又はプロセッサ、ディスプレイ、キーボード及び／又はマウスのような１つ又は複数の入力／出力デバイス、及び／又はスタティックランダムアクセスメモリ、ダイナミックランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ及び／又はハードドライブのような１つ又は複数のメモリを含むことができるが、ここでも、特許請求される発明内容の範囲はこの例には限定されない。
【００４５】
これまでの説明では、特許請求される発明内容の種々の態様が説明されてきた。特許請求される発明内容を完全に理解してもらうために、説明の目的上、具体的な数、システム及び／又は構成が述べられた。しかしながら、特許請求される発明内容が具体的な細部を用いることなく実施できることは、本開示の助けを借りた当業者には明らかであろう。他の事例では、当業者であれば理解することになるような特徴は、特許請求される発明内容を不明瞭にしないように、省略及び／又は簡略化された。本明細書において或る特定の特徴が図示され、且つ／又は説明されてきたが、ここで、当業者には、数多くの変更形態、代替形態、変形形態及び／又は等価形態が思い浮かぶであろう。それゆえ、添付の特許請求の範囲は、特許請求される発明内容の真の精神に入るような、全てのそのような変更及び／又は改変を網羅することを意図していることは理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】集積回路の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】電源管理システム状態マシンの一実施形態を示す流れ図である。
【図３】チャージポンプの一実施形態を示す回路図である。
【図４】ＤＣ−ＤＣ電圧レギュレータの一実施形態を示す回路図である。
【図５】ＤＣ−ＤＣ電圧レギュレータの別の実施形態を示す回路図である。
【図６】Ｈブリッジ及びＤＣモータの一実施形態を示す回路図である。
【図７】コンピュータ周辺装置のような電力を消費するデバイスの一実施形態を含むシステムの一実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４７】
１１０、１１５、１２０  モータドライブ
１２５、１３０、１３５  スイッチングレギュレータ
１４５  チャージポンプ
１４０  クロック発振器
１５０  起動コントローラ
１５５  状態マシン
１６０  監視回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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