(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を供給するノードと、
前記信号のデューティサイクル及び入力電圧の値に基づき出力経路上の出力ノードでの出力電圧の値を制御するよう、且つ、前記出力経路上で並列に結合される複数のトランジスタの中の少なくとも１つのトランジスタをオフさせることで前記出力経路上で抵抗の変化を引き起こして、該抵抗の変化に少なくとも基づき前記出力経路上の電流の値を決定するよう構成される制御ユニットと
を有する装置。
【請求項２】
前記制御ユニットは、前記抵抗の変化に応答して前記信号のデューティサイクルの変化を引き起こし、前記信号のデューティサイクルの変化及び前記抵抗の変化に少なくとも基づき前記電流の値を決定するよう構成される、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記制御ユニットは、前記入力電圧の値、前記抵抗の変化に応じた前記信号のデューティサイクルの変化の値、及び前記抵抗の変化の値に基づき、前記電流の値を計算する電流計算部を含む、
請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記電流計算部は、前記抵抗の変化の値をメモリから取得するよう構成される、
請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記制御ユニットは、当該装置の動作の時間インターバルの間に前記抵抗の変化を引き起こすよう構成され、前記制御ユニットは、前記抵抗の変化を引き起こすために前記時間インターバルの間に前記出力経路上の前記少なくとも１つのトランジスタをオフさせるよう構成される、
請求項１に記載の装置。
【請求項６】
集積回路ダイを更に有し、
前記制御ユニットは、前記集積回路ダイに位置付けられ、前記複数のトランジスタは、前記集積回路ダイの外に位置付けられる、
請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記制御ユニットは、前記時間インターバルが前記信号の複数のサイクルの間に現れるように前記信号を生成する生成部を含む、
請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記入力電圧を受ける第１ノードと、
前記出力経路に含まれる第２ノードと、
前記第１ノードと前記第２ノードとの間に並列に結合される前記複数のトランジスタと
を更に有する、
請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
装置であって、
信号のデューティサイクル及び出力経路へ結合される第１ノードでの入力電圧の値に基づき前記出力経路での出力電圧の値を制御するよう当該装置の動作の間に前記信号を受けるノードと、
前記出力経路上で前記第１ノードと第２ノードとの間に並列に結合されるトランジスタと、
前記信号のデューティサイクルの変化を引き起こすために、前記トランジスタのうちの少なくとも１つのトランジスタを前記動作の間の時間インターバルにオフさせるよう構成されるドライバコントローラと
を有する装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのトランジスタがオフされるときに、前記入力電圧、前記デューティサイクルの変化、及び前記出力経路の少なくとも一部における抵抗の変化に基づき、前記出力経路上の電流の値を計算する制御ユニット
を更に有する請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
集積回路ダイを更に有し、
前記ドライバコントローラは、前記集積回路ダイに位置付けられ、前記制御ユニットは、前記集積回路ダイの外に位置付けられる、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記トランジスタは、前記集積回路ダイに位置付けられる、
請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記抵抗の変化の値を記憶するメモリ
を更に有する請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
前記メモリは、前記抵抗の変化の値に関連した温度情報を記憶するよう構成される、
請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記メモリは、前記温度情報に関連した傾き情報を記憶するよう構成される、
請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記ドライバコントローラは、前記信号のデューティサイクルの他の変化を引き起こすために、前記時間インターバルの後に前記少なくとも１つのトランジスタをオンするよう構成される、
請求項９に記載の装置。
【請求項１７】
前記第２ノードは、キャパシタを通じて接地へ結合するよう構成される、
請求項９に記載の装置。
【請求項１８】
前記第２ノードは、インダクタを通じて且つ前記キャパシタを通じて接地へ結合するよう構成される、
請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
電子システムであって、
プロセッサと、該プロセッサへ結合される電力コントローラとを有し、
前記電力コントローラは、
信号のデューティサイクル及び出力経路へ結合される第１ノードでの入力電圧の値に基づき前記出力経路での出力電圧の値を制御するよう当該電子システムの動作の間に前記信号を受けるノードと、前記第１ノードと前記出力経路上の第２ノードとの間に並列に結合されるトランジスタとを含む第１集積回路ダイと、
前記信号を前記第１集積回路ダイへ供給するノードと、前記信号のデューティサイクルの変化を引き起こすために前記トランジスタのうちの少なくとも１つのトランジスタを前記動作の間の時間インターバルにオフさせる制御ユニットとを含む第２集積回路ダイと
を含む、電子システム。
【請求項２０】
前記電力コントローラは、前記第１ノードと前記第２ノードとの間の導通経路上の抵抗の変化、前記信号のデューティサイクルの変化、及び前記入力電圧に基づき、前記出力経路上の電流の値を決定するよう構成される電流計算部を含む、
請求項１９に記載の電子システム。
【請求項２１】
前記プロセッサへ結合されるアンテナ
を更に有する請求項１９に記載の電子システム。
【請求項２２】
前記プロセッサへ結合されるディスプレイ
を更に有する請求項１９に記載の電子システム。
【請求項２３】
信号のデューティサイクル及び入力電圧の値に基づき出力経路上の出力ノードでの出力電圧の値を制御することと、
時間インターバルの間、前記出力経路上で並列に結合される複数のトランジスタの中の少なくとも１つのトランジスタをオフさせることで、前記出力経路上で抵抗の変化を引き起こすことと、
前記抵抗の変化に応じた前記信号のデューティサイクルの変化の値を得ることと、
前記抵抗の変化の値、前記信号のデューティサイクルの変化の値、及び前記入力電圧の値に基づき、前記出力経路上の電流の値を決定することと
を有する方法。
【請求項２４】
前記電流の値を決定することは、
Ｉが前記電流の値を表し、ＶＩＮが前記入力電圧の値を表し、Ｄ２−Ｄ１が前記信号のデューティサイクルの変化の値を表し、Ｄ１が、前記抵抗の変化の前の前記信号のデューティサイクルの値を表し、ΔＲが前記抵抗の変化の値を表すとして、
式Ｉ＝ＶＩＮ×［（Ｄ２−Ｄ１）／Ｄ１］／ΔＲに基づき前記電流の値を計算することを含む、
請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願で記載される実施形態は、電子製品におけるパワーマネージメントに関係がある。いくつかの実施形態は電圧コントローラに関する。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本特許出願は、２０１４年１２月４日付けで出願された米国特許出願第１４／５６００７３号に基づき優先権を主張するものです。なお、優先権の基礎となる米国特許出願は、その全文を参照により本願に援用される。
【背景技術】
【０００３】
例えばコンピュータ、タブレット、及び携帯電話機のような多くの電子デバイス又はシステムは、デバイス又はシステムにおける電力（例えば、電流及び電圧）を制御する電力コントローラ（例えば、パワーマネージメントユニット）を有している。いくつかの従来の電力コントローラは、適切なパワーマネージメント動作を維持するために電流若しくは電圧又はその両方の値をモニタする技術を備えている。しかし、いくつかの従来技術は、次の、電力コントローラのより高いコスト、より大きい電力コントローラのサイズ、及び非効率的なパワーマネージメント、のうちの１つ以上に悩まされうる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】本願で記載されるいくつかの実施形態に従って、電力コントローラを含む装置を示す。
【０００５】
【図２】本願で記載されるいくつかの実施形態に従って、電力コントローラの回路図を示す。
【０００６】
【図３】本願で記載されるいくつかの実施形態に従って、図２の電力コントローラのいくつかの信号についてのタイミング図である。
【０００７】
【図４】本願で記載されるいくつかの実施形態に従って、図２の電力コントローラの一部分の代替構造を示す。
【０００８】
【図５】本願で記載されるいくつかの実施形態に従って、電力コントローラを含む電子システムの形をとる装置を示す。
【０００９】
【図６】本願で記載されるいくつかの実施形態に従って、電流を検知する（例えば、電流の値を計算する）方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本願で記載されるいくつかの実施形態に従って、電力コントローラ１０１を含む装置１００を示す。装置１００は、例えば、コンピュータ（例えば、デスクトップ、ラップトップ若しくはノートブック）、タブレット、携帯電話機、又は他の電子デバイス若しくはシステムのような、電子デバイス又はシステムを含むか、又はそれに含まれ得る。電力コントローラ１０１は、装置１００の他のコンポーネント、例えば、機能ユニット１３０へ供給される電力（例えば、供給電圧）を管理するよう構成され得る。機能ユニット１３０の例は、例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ；central  processing  unit）のようなプロセッサ、メモリデバイス、システム・オン・チップ（ＳｏＣ；system  on  chip）、及び装置１００の他のコンポーネントを含む。
【００１１】
図１に示されるように、電力コントローラ１０１は、制御ユニット１１０及び出力ユニット１２０を含むことができる。出力ユニット１２０は、出力経路１５１上の出力ノード１５０で出力電圧ＶＯＵＴを供給するよう構成され得る。出力経路１５１は、ノード（例えば、入力ノード１４１）と出力ノード１５０との間の導通経路を含むことができる。ノード１４１は、電圧（例えば、入力電圧）ＶＩＮを受けるよう構成され得る。電圧ＶＩＮは、例えばバッテリのような電源によって供給される供給電圧であることができる。
【００１２】
制御ユニット１１０は、出力電圧ＶＯＵＴの値を制御するよう構成され得る。例えば、制御ユニット１１０は、信号ＰＷＭ（例えば、パルス幅変調信号）を生成することができる。制御ユニット１１０は、電圧ＶＯＵＴの値が信号ＰＷＭのデューティサイクルＤの値及び電圧ＶＩＮの値に基づく（例えば、比例する）ことができるように、信号ＰＷＭのデューティサイクルＤを制御することができる（例えば、ＶＯＵＴ＝Ｄ×ＶＩＮ）。信号ＰＷＭのデューティサイクルＤは、デューティサイクルＤの値が１に満たないように、１００％よりも小さい。よって、電圧ＶＯＵＴの値は、電圧ＶＩＮの値よりも小さい（例えば、バック電圧レギュレータについて）。
【００１３】
制御ユニット１１０はまた、信号ＳＥＮＥＮを生成することができる。信号ＳＥＮＥＮは、制御ユニット１１０が出力経路１５１上の電流（例えば、負荷電流）の値を決定するために電流計算動作（例えば、電流検知動作）を行いたいと望む場合に制御ユニット１１０から出力ユニット１２０へ送られるコマンドの部分であることができる。制御ユニット１１０は、周期的に（例えば、固定時間インターバルごとに）又は非周期的に（例えば、可変時間インターバルで）電流計算動作を行い得る。電流計算動作から求められた電流Ｉの値は、電力コントローラ１０１の他のパワーマネージメント動作における使用のために電力コントローラ１０１によって収集されたテレメトリ情報の部分であることができる。そのようなパワーマネージメント動作の例は、例えば、装置１００における電圧識別デジタル（ＶＩＤ；Voltage  Identification  Digital）レベルのような、いくつかの電圧レールを調整すること、電力コントローラ１０１の動作モードを（例えば、ＰＷＭモードから、例えば低電力パルス周波数変調（ＰＦＭ；pulse-frequency  modulation）／ヒステリシスモードのような他のモードへ）切り替えること、又はテレメトリ情報に基づく他の動作を含む。それらの動作は、電力（例えば、電圧ＶＩＮ）を装置１００へ供給するバッテリの寿命を改善する（例えば、延ばす）ために、電力コントローラ１０１が装置１００におけるパワーマネージメントを改善することを可能にし得る。
【００１４】
図１に示されるように、電力コントローラ１０１は、電圧ＶＯＵＴの値に基づく（例えば、比例する）電圧（例えば、フィードバック電圧）ＶＦＢを供給するよう出力ノード１５０へ結合されているフィードバック経路１５２を含むことができる。装置１００のいくつかの動作の間、電圧ＶＯＵＴ（若しくはＶＩＮ又はその両方）の値は、動作条件の変動（例えば、電圧ＶＩＮ、動作温度、又はその両方の変化）に起因して変化し得る。制御ユニット１１０は、電圧ＶＦＢを受け、設定されたリファレンス電圧ＶＲＥＦに対する電圧ＶＦＢの値に基づき信号ＰＷＭのデューティサイクルＤを調整（例えば、自動調整）するよう構成され得る。これは、装置１００の種々の動作条件において電圧ＶＯＵＴの値を電圧ＶＲＥＦによって決定された比較的一定の値に保つために、制御ユニット１１０が電圧ＶＯＵＴと電圧ＶＩＮとの間の関係（例えば、ＶＯＵＴ＝Ｄ×ＶＩＮ）を維持することを可能にする。
【００１５】
電力コントローラ１０１によって行われる電流計算動作のために、制御ユニット１１０は、出力経路１５１上の抵抗を１つの既知の抵抗値から他の既知の抵抗値へ変化（例えば、一時的に変化）させ得る（例えば、意図的にさせ得る）。これは、電圧ＶＯＵＴの値の変化（例えば、低下）を引き起こす。電圧ＶＯＵＴの値の変化を補償するために、制御ユニット１１０は、信号ＰＷＭのデューティサイクルＤを調整する（例えば、１つの既知のデューティサイクルＤから他の既知のデューティサイクルへのデューティサイクルの変化を引き起こす）。抵抗値の変化及び信号ＰＷＭのデューティサイクルの変化、並びに出力経路上でのＶＩＮとＶＯＵＴとの間の関係（ＲＥＦＦが入力と出力との間のパワートレインの全実効抵抗であるとして、ＶＯＵＴ＝Ｄ×ＶＩＮ−Ｉ×ＲＥＦＦ）に基づき、制御ユニット１１０は、出力経路１５１上の電流Ｉの値を決定（例えば、計算）することができる。
【００１６】
上述されたように、制御ユニット１１０は、電流Ｉの値を計算するために、出力経路１５１上での抵抗の一時的な変化を引き起こし得る。よって、制御ユニット１１０が電流計算のための十分な情報を得た後、制御ユニット１１０は、電力コントローラ１０１をその通常動作へ戻すために、出力経路１５１上の抵抗の変化を元に戻すことができる。制御ユニット１１０は、それがいつ電流計算を行おうとも、出力経路１５１上での抵抗の一時的な変化を周期的に（又は非周期的に）繰り返し得る。
【００１７】
電力コントローラ１０１は、図２乃至図６を参照して以下で更に詳細に記載される電力コントローラの構造及び動作を含むことができる。
【００１８】
図２は、本願で記載されるいくつかの実施形態に従って、電力コントローラ２０１の回路図を示す。電力コントローラ２０１は、図１の電力コントローラ１０１に対応し、電力コントローラ１０１と同じように動作することができる。例えば、電力コントローラ２０１は、ノード２４１での電圧ＶＩＮ及び設定されたリファレンス電圧ＶＲＥＦに基づき出力ノード２５０で電圧ＶＯＵＴを供給する出力ユニット２２０を含むことができる。電力コントローラ２０１は、信号ＰＷＭを（ノード２４４で）生成し、出力ノード２５０での電圧ＶＯＵＴとノード２４１での電圧ＶＩＮとの間の関係が理想的な条件の下でＶＯＵＴ＝Ｄ×ＶＩＮであることができるように、信号ＰＷＭのデューティサイクル（例えば、デューティサイクルＤを設定する）制御ユニット２１０を更に含むことができる。実際には、信号ＰＷＭのデューティサイクルは、負荷電流及びＶＯＵＴ＝Ｄ×ＶＩＮ−Ｉ×ＲＥＦＦに基づき、理想的なデューティサイクルＤよりも大きくなり得る。制御ユニット２１０は、制御ユニット２１０が出力経路２５１上の電流Ｉの値を決定するために電流計算を行いたいと望む場合に制御ユニット２１０から出力ユニット２２０へ送られるコマンドの部分であることができる信号（例えば、イネーブル信号）ＳＥＮＥＮを更に生成することができる。
【００１９】
出力ユニット２２０は、ノード２４１及び２４２の間で並列に結合されているトランジスタＭ１及びＭ２（例えば、“ハイサイド”トランジスタ）と、ノード２４２とノード２４３との間に結合されているトランジスタＭ３（例えば、“ローサイド”トランジスタ）とを含むことができる。ノード２４３は接地電位を受けることができる。図２に示されるように、出力経路２５１は、トランジスタＭ１及びＭ２がオンされるときにノード２４１及び２４２の間の導通経路２５３並びにインダクタＬを通る導通経路が出力経路２５１の部分であるように、ノード２４１と出力ノード２５０との間の導通経路を含むことができる。導通経路２５３は、トランジスタＭ１及びＭ２を通る導通経路を含むことができる。ノード２４３及び２５０の間の他の導通経路はまた、トランジスタＭ３がオンされるときに形成され得る。電力コントローラ２０１の動作中に、ハイサイド導通経路がオンである（例えば、ノード２４１及び２４２の間の導通経路が形成される）か、あるいは、ローサイド導通経路がオンである（例えば、ノード２４３及び２５０の間の導通経路が形成される）かのいずれかである。
【００２０】
トランジスタＭ１及びＭ２の夫々は、例えばｐチャネル金属酸化膜半導体（ＰＭＯＳ；p-channel  metal-oxide  semiconductor）トランジスタのような、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ；field  effect  transistor）を含むことができる。トランジスタＭ２は、ｎチャネル金属酸化膜半導体（ＮＭＯＳ；n-channel  metal-oxide  semiconductor）トランジスタを含むことができる。電力コントローラ２０１の動作中に、ノード２４１及び２４２の間の導通経路２５３上の抵抗は、トランジスタＭ１の抵抗（例えば、トランジスタＭ１のソース及びドレインの間のオン状態抵抗）とトランジスタＭ２の抵抗（例えば、トランジスタＭ２のソース及びドレインの間のオン状態抵抗）との並列結合を含むことができる。
【００２１】
電流計算動作において、制御ユニット２１０は、ノード２４１及び２４２の間の導通経路２５３上の抵抗を既知の変化値だけ（以下で更に詳細に記載される。）変化（例えば、一時的に変化）させるよう動作することができる。次いで、制御ユニット２１０は、抵抗の変化と、抵抗の変化に応答して制御ユニット２１０の動作から得られた他の情報とに基づき、電流Ｉの値を決定することができる。例えば、ノード２４１及び２４２の間の導通経路２５３上の抵抗を変化させることによって、ハイサイド導通経路がオンであるときのノード２４１及び２４２の間の実効電圧降下は、出力経路２５１上の電流Ｉ及び抵抗の変化に対応するＩＲドロップ（電圧量）だけ変化する。ノード２４１及び２４２の間の導通経路２５３は出力経路２５１の部分であるから、導通経路２５３上の抵抗の変化はまた、出力経路２５１上の抵抗の変化を引き起こす。よって、ハイサイド導通経路がオンであるときのノード２４１及び２４２の間のＩＲドロップの増大は、出力経路２５１上での電圧ＶＯＵＴの値を変化させ得る。電圧ＶＯＵＴの値の変化に応答して、制御ユニット２１０は、電圧ＶＯＵＴの値を比較的一定の値（例えば、所定の値）に保つために、ＰＷＭのデューティサイクルを調整（例えば、自動調整）する。抵抗の既知の変化、デューティサイクルの変化、及び関係ＶＯＵＴ＝Ｄ×ＶＩＮ−Ｉ×ＲＥＦＦに基づき、制御ユニット２１０は、出力経路２５１上の電流Ｉでもある、ＩＲドロップを引き起こした電流の値を決定することができる。
【００２２】
制御ユニット２１０は、出力ユニット２２０にノード２４１及び２４２の間の導通経路２５３上の抵抗を変化させるために、次の動作を行ってよい。例えば、電力コントローラ２０１の通常動作の間（電流計算よりも前である。）、トランジスタＭ１及びトランジスタＭ２は両方ともオンされる。制御ユニット２１０が出力経路２５１上の電流Ｉの値を計算したいと望む場合に、それは信号ＳＥＮＥＮをアクティブにし得る（例えば、信号ＳＥＮＥＮを初期レベルから他のレベルへ切り替えさせる）。信号ＳＥＮＥＮがアクティブにされることに応答して、出力ユニット２２０は、トランジスタＭ１及びＭ２のうちの一方、本例ではトランジスタＭ１をオフすることができる。トランジスタＭ１は、電流計算のための情報を得ることを制御ユニット２１０に可能にする十分な時間インターバルの間（例えば、信号ＰＷＭの複数の連続した周期の間）オフされ得る。トランジスタＭ１は、制御ユニット２１０が電流計算のための十分な情報を得た後に、電力コントローラ２０１をその通常動作に戻すために、再びオンされ得る。
【００２３】
以下の説明は、制御ユニット２１０によって電流Ｉの値を決定するための簡単な解析を示す。
【００２４】
電圧ＶＯＵＴ及びＶＩＮの間の理想的な関係は、Ｄが信号ＰＷＭのデューティサイクルであるとして、式（１）によって表され得る。
【００２５】
ＶＯＵＴ＝Ｄ×ＶＩＮ          （１）
【００２６】
ノード２４１及び２４２の間の導通経路２５３上の抵抗が変化する場合に（例えば、トランジスタＭ１がオフされる場合に）、ノード２４１及び２４２の間の導通経路２５３上の抵抗はΔＲだけ増大し得る。このとき、ΔＲ＝Ｒ”−Ｒ’であり、Ｒ’は、抵抗の変化より前のノード２４１及び２４２の間の導通経路２５３上の抵抗（例えば、“ハイサイド”抵抗）を表し、Ｒ”は、抵抗の変化の後の（例えば、トランジスタＭ１がオフされた後の）ノード２４１及び２４２の間の導通経路２５３上の抵抗（例えば、“ハイサイド”抵抗）を表す。ノード２４１及び２４２の間の導通経路２５３上の抵抗はΔＲだけ変化するので、ノード２４１及びノード２４２の間の実効電圧降下も、Ｉが出力経路２５１上の電流Ｉを表すとして、ハイサイドのターンオン時間中にＩ×ΔＲ（例えば、ＩＲドロップ）だけ変化（例えば、増大）する。
【００２７】
ノード２４１及び２４２の間の電圧降下が変化（例えば、Ｉ×ΔＲだけ増大）する場合に、制御ユニット２１０は、抵抗の変化後の電圧ＶＯＵＴの値を抵抗の変化前の電圧ＶＯＵＴの値と同じままとするために、信号ＰＷＭのデューティサイクルを増大させる。よって、抵抗の変化後の電圧ＶＯＵＴの値は、式（２）によって表され得る。
【００２８】
ＶＯＵＴ＝（Ｄ１＋ΔＤ）×（ＶＩＮ−Ｉ×ΔＲ）          （２）
【００２９】
式（２）において、Ｄ１は、抵抗の変化前の信号ＰＷＭのデューティサイクルの値を表し、そして、Ｄ２が、制御ユニット２１０が信号ＰＷＭのデューティサイクルを調整した後の信号ＰＷＭのデューティサイクルの値を表すとして、ΔＤ＝Ｄ２−Ｄ１である。
【００３０】
式（１）及び（２）の右側を等式化することで、次のように、式（３）が得られる。
【００３１】
Ｄ×ＶＩＮ＝（Ｄ１＋ΔＤ）×（ＶＩＮ−Ｉ×ΔＲ）          （３）
【００３２】
式（３）を簡単化し、ΔＲ×ΔＤの積項を（それは極めて小さくなり得るので）無視することによって、式（３）は式（４）になる。
【００３３】
Ｄ×Ｉ×ΔＲ＝ΔＤ×ＶＩＮ          （４）
【００３４】
よって、
【００３５】
Ｉ＝ＶＩＮ×（ΔＤ／Ｄ１）／ΔＲ          （５）
【００３６】
式（５）に基づき、制御ユニット２１０は、出力経路２５１上の電流ＩであるＩの値を計算するよう構成され得る。
【００３７】
以下の説明は、制御ユニット２１０によって電流Ｉの値を決定するための詳細な解析を示す。
【００３８】
電圧ＶＯＵＴ及びＶＩＮの間の関係は、式（６）及び（７）によって表され得る。このとき、Ｒ’及びＲ”は、導通経路２５３上の抵抗の変化の前後の導通経路２５３上の抵抗を表し、ＲＬＳは、ノード２４２及び２４３の間の導通経路上の抵抗（例えば、“ローサイド”抵抗）を表し、ＲＩＮＤは、インダクタＬの抵抗を表す。
【００３９】
ＶＯＵＴ＝Ｄ×（ＶＩＮ−Ｉ×Ｒ’）−（１−Ｄ）×Ｉ×ＲＬＳ−（Ｉ×ＲＩＮＤ）  （６）
【００４０】
Ｒ’がＲ”に変わるとき、信号ＰＷＭのデューティサイクルはＤ１からＤ１＋ΔＤへ調整される。それにより、抵抗の変化の前後の電圧ＶＯＵＴの値は、比較的一定の値に保たれる。よって、抵抗の変化後の電圧ＶＯＵＴの値は、式（７）によって表され得る。
【００４１】
ＶＯＵＴ＝（Ｄ１＋ΔＤ）×（ＶＩＮ−Ｉ×Ｒ”）−（１−Ｄ１−ΔＤ）×Ｉ×ＲＬＳ−（Ｉ×ＲＩＮＤ）  （７）
【００４２】
式（６）及び（７）の右側を等式化し、ΔＤとあらゆるＩＲ”項との積を（それらは極めて小さいので）無視することで、そして、簡単化することにで、次のように、式（８）が得られる。
【００４３】
Ｉ＝ＶＩＮ×（ΔＤ／Ｄ１）／（Ｒ”−Ｒ’）          （８）
【００４４】
式（８）において、Ｒ”−Ｒ’＝ΔＲである。よって、式（８）は、式（９）として書き直され得る。
【００４５】
Ｉ＝ＶＩＮ×（ΔＤ／Ｄ１）／ΔＲ          （９）
【００４６】
上記から分かるように、式（９）は式（５）と同じである。よって、式（５）を与える簡単な解析、及び式（９）を与える詳細な解析の両方において、電流Ｉの値は、式Ｉ＝ＶＩＮ×（ΔＤ／Ｄ１）／ΔＲに基づき制御ユニット２１０によって計算され得る。
【００４７】
以下で更に詳細に記載されるように、電力コントローラ２０１は、ＶＩＮ、ΔＤ、Ｄ１及びΔＲ（式（５）又は（９）における右側）の値が、電流Ｉの値を計算することを制御ユニット２１０に可能にするよう制御ユニット２１０に対して利用可能になるように、配置され得る。
【００４８】
図２に示されるように、制御ユニット２１０は、信号ＰＷＭを生成するＰＷＭ発生器２１１と、誤り符号情報ＥＲＲ（デジタル情報であることができる。）を供給するコンパレータ（例えば、アナログ−デジタルコンバータ（ＡＤＣ））２１２と、誤り符号情報ＥＲＲに基づき情報ＤＤＵＴＹを供給するデューティサイクル補償器（例えば、デジタルフィルタ）２１３とを含むことができる。情報ＤＤＵＴＹは、デジタル情報であることができ、信号ＰＷＭのデューティサイクルの値を決定するために使用され得る。ＰＷＭ発生器２１１は、情報ＤＤＵＴＹに基づき信号ＰＷＭのデューティサイクルを調整することができる。
【００４９】
コンパレータ２１２は、電圧（例えば、フィードバック電圧）ＶＦＢの値と電圧ＶＲＥＦ（例えば、リファレンス電圧）の値との間の比較に基づき誤り符号情報ＥＲＲを供給することができる。電圧ＶＦＢは電圧ＶＯＵＴから導出され得る。それにより、電圧ＶＦＢの値は、電圧ＶＯＵＴの値と、抵抗Ｒ１及びＲ２によって形成された分圧器の比とに基づくことができる。電圧ＶＲＥＦはリファレンス発生器２１４によって供給される。それにより、電圧ＶＲＥＦの値は、電圧ＶＯＵＴが保たれる（例えば、所定の値に保たれる）べき値に対応することができる。リファレンス発生器２１４は、デジタル情報に基づく電圧ＶＲＥＦを生成するデジタル−アナログコンバータ（ＤＡＣ）発生器（図示せず。）を含んでよい。
【００５０】
制御ユニット２１０は、情報ＤＶＩＮを供給する入力電圧モニタ２１８を含むことができる。情報ＤＶＩＮは、デジタル情報であることができ、電流計算のために電圧ＶＩＮの値を計算するのに使用され得る。情報ＤＶＩＮは、電圧ＶＩＮから導出され得る電圧ＶＳＥＮに基づくことができる。電圧ＶＳＥＮの値は、電圧ＶＩＮの値と、抵抗Ｒ３及びＲ４によって形成された分圧器の比とに基づくことができる。入力電圧モニタ２１８は、デジタル情報（例えば、ビット）の形で情報ＤＶＩＮを供給するＡＤＣ（例えば、デルタ−シグマＡＤＣ）２１９を含んでよい。よって、情報ＤＶＩＮは、デジタル領域において電圧ＶＩＮの値（例えば、実際の値）に関する情報を含むことができる。情報ＤＶＩＮは、信号ＰＷＭの複数の周期にわたるＶＩＮの平均累算値に基づくことができる。
【００５１】
制御ユニット２１０は、デジタル形式でΔＲの値を記憶するメモリ２１７を含むことができる。メモリ２１７に記憶されているΔＲの値は、トランジスタＭ１及びＭ２の抵抗の既知の値（又は既知のサイズ比）に基づくことができる。メモリ２１７は、電力コントローラ２０１のファームウェアにおいて含まれ得る。制御ユニット２１０は、メモリ２１７においてデューティサイクル（例えば、Ｄ１及びＤ２）の値を更に記憶し、次いで、デューティサイクルＤ１及びＤ２の記憶された値に基づきΔＤの値を決定し得る。例えば、制御ユニット２１０は、ΔＤの値を得るようデューティサイクルＤ１及びＤ２の値に対して減算を行うことができる。図２は、メモリ２１７が制御ユニット２１０の部分である（例えば、そこに置かれている）例を示す。代替の配置では、メモリ２１７の部分又はメモリ２１７の全体は、出力ユニット２２０の部分である（例えば、そこに置かれる）ことができる。そのような代替の配置において、制御ユニット２１０は、制御ユニット２１０と出力ユニット２２０との間の接続を通じて、メモリ２１７に記憶されている情報（例えば、ΔＲの値）を得る（例えば、読み出す）ことができる。そのような接続は、シリアル接続（例えば、Ｉ２Ｃシリアルインターフェイス）を含むことができる。
【００５２】
制御ユニット２１０は、式Ｉ＝ＶＩＮ×（ΔＤ／Ｄ１）／ΔＲに基づき出力経路２５１上の電流Ｉの値を計算する電流計算器２１６（ロジック及び回路コンポーネントを含むことができる。）を含むことができる。上述されたように、電圧ＶＩＮの値は、情報ＤＶＩＮに基づき取得され得る。ΔＤ及びＤ１の値は、情報ＤＤＵＴＹに基づき取得され得る。ΔＲの値は、メモリ２１７から取得され得る。ＶＩＮ、（ΔＤ／Ｄ１）及びΔＲの値はデジタル情報に基づき取得され得るので、出力経路２５１上の電流Ｉの値は、外部センサなしで（例えば、外部のアナログ電流センサなしで）制御ユニット２１０によってデジタルで計算（例えば、デジタルで検知又はデジタルで測定）され得る。制御ユニット２１０は、計算された値（電流計算から得られる。）を情報ＤＩとして供給することができる。情報ＤＩは、電流Ｉの値を表すデジタル情報であることができる。電力コントローラ２０１は、上述された電力コントローラ１０１と同様に、他のパワーマネージメント動作における使用のために電力コントローラ２０１によって収集されたテレメトリ情報の部分として、情報ＤＩを使用し得る。
【００５３】
図２に示されるように、制御ユニット２１０は、信号ＳＥＮＥＮを含むことができるコマンドを生成するコマンド生成器２６１を含むことができる。制御ユニット２１０は、電流計算動作が行われるべきときに、コマンド生成器２６１と出力ユニット２２０との間の接続を通じて出力ユニット２２０へそのようなコマンドを送ることができる。コマンド生成器２６１と出力ユニット２２０との間のそのような接続は、シリアル接続（例えば、Ｉ２Ｃシリアルインターフェイス）を含むことができる。例えば、制御ユニット２１０は、電流計算動作が行われるべきことを出力ユニット２２０に知らせるよう、信号ＳＥＮＥＮを初期レベル（例えば、ロー）から他のレベル（例えば、ハイ）へ切り替えることによって、出力ユニット２２０へコマンドを送り得る。信号ＳＥＮＥＮに応答して、出力ユニット２２０は、電流計算動作を開始するようトランジスタＭ１（又はＭ２）をオフすることができる。制御ユニット２１０が電流計算に必要な情報（例えば、デューティサイクルＤ２）を得た後、それは、トランジスタＭ１（又はＭ２）をオンして電力コントローラ２０１をその通常動作に戻すように出力ユニット２２０に知らせるよう、信号ＳＥＮＥＮを初期レベルに復帰させることができる。
【００５４】
出力ユニット２２０は、トランジスタＭ１及びＭ２を制御する（例えば、オン及びオフする）よう、図２に示されるように配置されたレベルシフタ２２１、ドライバ２２２及び２２３、並びにドライバコントローラ２２４を含むことができる。例えば、電力コントローラ２０１の通常動作において（例えば、電流計算動作が行われるべきでないときに）、ドライバコントローラ２２４は、トランジスタＭ１及びＭ２の両方を通常動作において動作させる（例えば、オン又はオフさせる）ことができる。しかし、信号ＳＥＮＥＮが初期レベルから、電流計算が行われるべきことを示す他のレベルへ切り替わる場合に、ドライバコントローラ２２４は、トランジスタＭ１（又はＭ２）をオフさせる（例えば、信号ＰＷＭの複数の連続した周期の間オフさせる）ことができる。これは、上述されたように、電流計算に必要な情報を得ることを制御ユニット２１０に可能にするよう、ノード２４１及び２４２の間の導通経路２５３上で抵抗の変化を引き起こす。ドライバコントローラ２２４は、電流計算のための情報が得られた後に、例えば、信号ＳＥＮＥＮが初期レベルへ復帰される場合に、電力コントローラ２０１をその通常動作へ戻すようトランジスタＭ１（又はＭ２）をオンさせることができる。
【００５５】
上述されたように、値ΔＲは、トランジスタＭ１及びＭ２の夫々の抵抗（例えば、オン状態抵抗）の既知の値に基づき、メモリ２１７に記憶され得る。例えば、トランジスタＭ１及びＭ２の夫々の抵抗の値（トランジスタがオンされる場合。）がＸオーム（既知の値）であるならば、ノード２４１及び２４２の間の導通経路２５３上の抵抗（Ｒ’）（抵抗の変化の前。）は、（１／２）Ｘオーム（トランジスタＭ１及びＭ２の並列結合に基づく値である。）である。トランジスタＭ１がオフされる場合に、ノード２４１及び２４２の間の導通経路２５３上の抵抗（Ｒ”）（抵抗の変化の後。）は、Ｘオーム（トランジスタＭ２の抵抗）である。よって、この例では、ΔＲ＝Ｒ”−Ｒ’＝Ｘ−（１／２）Ｘ＝（１／２）Ｘオームである。この既知の値（例えば、（１／２）Ｘオーム）は、メモリ２１７におい記憶され得る（恒久的に記憶されるか、あるいは、電流計算動作が行われる前に電力コントローラ２０１の電源投入シーケンスの間に記憶される。）。電流計算動作の間、電流計算器２１６は、電流Ｉの値を計算するために、この記憶された値（例えば、（１／２）Ｘ）を得るようメモリ２１７にアクセスすることができる。ここでの例において、トランジスタＭ１及びＭ２は、同じ抵抗値（例えば、Ｘオーム）を有していると仮定される。しかし、トランジスタＭ１及びＭ２は、異なる抵抗値を有するよう構成（例えば、サイジング）され得る。
【００５６】
トランジスタＭ１及びＭ２は、アンペアで負荷電流をサポートする大きいトランジスタ（例えば、大きいＦＥＴ）であることができ、広いダイ面積を占有しうる。よって、トランジスタＭ１及びＭ２の間のトランジスタ抵抗のランダムなばらつきは、最低限であることができ且つ一致し得る。従って、そのようなばらつきは、電流計算の精度にそれほど影響を有さない。更に、ΔＲの値は、電圧ＶＯＵＴの精度マージンに基づき、トランジスタＭ１及びＭ２のトランジスタ抵抗の比が既知の固定比（例えば、１／２、３／４、又は他の既知の比）であることができるようにトランジスタＭ１及びＭ２のサイズを選択することによって、単純にしておくことができる。
【００５７】
図２は、ノード２４１及び２４２の間の２つのトランジスタＭ１及びＭ２を一例として示す。代替の配置では、２つよりも多い抵抗が、ノード２４１及び２４２の間に結合（例えば、並列結合）され得る。そのような代替の配置において、ΔＲの値（メモリ２１７に記憶されている。）は、２つのトランジスタ（例えば、Ｍ１及びＭ２）しか含まない配置について上述されたのと同じようにして計算され得る（例えば、ΔＲ＝Ｒ”−Ｒ’）。
【００５８】
前述の説明では、ΔＲの値は、固定値（例えば、（１／２）Ｘオームの単一値）として記憶され得る。代替的に、ΔＲの値は、出力ユニット２２０の異なるスキュー（skews）ごとに較正され得る。例えば、出力ユニット２２０は、例えばパワートレインＩＣ（ＰＴＩＣ；power-train  IC）のようなＩＣにおいて含まれ得る。この例では、ΔＲの値は、特定の温度でのスキュー範囲にわたってＰＴＩＣの異なるスキューごとに較正され、ルックアップテーブルとしてメモリ（例えば、メモリ２１７）において記憶され得る。ΔＲの値はまた、既知の電流負荷を使用し且つノード２４１及び２４２の間の（例えば、トランジスタＭ１及びＭ２の間の）電圧降下を測定して、２つの温度で較正され得る。異なる温度でのΔＲの値に基づき、温度によるΔＲの変化の傾きが知られ、記憶（例えば、レジスタにおいて又はメモリ２１７において記憶）され得る。この傾きは、温度範囲にわたって近似的に線形なデータであることができ、いくつかの対象アプリケーションについて比較的正確であり得る。電流計算が使用される特定の低精度アプリケーションについて、上述された温度較正は、ＰＴＩＣの小さいサンプルに制限され得るか、あるいは、電流計算のために典型的な温度勾配を使用することができるかのいずれかである。代替的に、より高い精度について、スキューに対する傾き情報は記憶（例えば、メモリ２１７において記憶）され得る。制御ユニット２１０は、記憶されたスキュー情報及び温度情報を取得し（例えば、読み出し）、電流計算の時点での動作温度に基づき、電流計算に使用されるようにΔＲの値を調整することができる。
【００５９】
温度情報は、出力ユニット２２０の温度センサ（図示せず。）によって供給され得る。代替的に、温度情報は、制御ユニット２１０の温度センサ（図示せず。）によって供給され得る。温度情報に基づき、ΔＲの値は、必要に応じて動的に調整され得る。本願で記載される較正（スキュー情報に対する傾き情報）を用いて、ΔＲの値は、比較的高い精度で（例えば、４％に満たない誤差で）推定され得る。それは、本願で記載される電流計算においておおよそ５％以下の精度をもたらし得る。
【００６０】
上述されたように、電圧ＶＩＮは、電源、例えば、バッテリからの電圧ＶＢＡＴによって、供給され得る。本願で記載される電流計算では、電圧ＶＢＡＴの変動（例えば、誤差）は、電流計算において重要でない。例えば、電圧ＶＢＡＴの０．５％の変動は、ＶＩＮがΔＤへの乗算項であるから、電流計算においておおよそ０．５％の変動（例えば、０．５％の誤差）を反映し得る。更に、抵抗Ｒ３及びＲ４によって形成される分圧器のための０．５％内の変動を持った抵抗は、商業的に入手可能であることができる。従って、電圧ＶＢＡＴの変動（例えば、０．５％の変動）は、いくつかのアプリケーションの精度目標（例えば、５％から７％）に対して、本願で記載される電流計算では無視可能であり得る。
【００６１】
本願で記載される電流計算は、従来技術と比較して、より正確であることができる。例えば、いくつかの従来技術では、例えば電圧ＶＩＮのような電圧における０．５％の誤差は、そのような従来技術がデューティサイクルＤ並びに電圧ＶＩＮ及びＶＯＵＴを別々に（例えば、異なる検知経路から）検知し、次いで（Ｄ×ＶＩＮ）−ＶＯＵＴの絶対値を計算しようとする場合に、電流計算においてより高い不正確さをもたらし得る。Ｄ×ＶＩＮ及びＶＯＵＴの値は、それらの間の差と比較して、よりずっと大きい量である。また、電圧ＶＩＮ及びＶＯＵＴが異なる検知経路から検知される場合に、いくつかの従来技術によって使用される電流計算では、より多くの誤差発生源が現れ得る。更には、いくつかの従来技術において、ＶＩＮ及びＶＯＵＴにおけるほんの小さな誤差でさえ、Ｄ×ＶＩＮとＶＯＵＴとの間の差において、よりずっと大きい誤差を生じさせ、それによって、いくつかの従来技術を、本願で記載される電流計算技術と比較して精度の低いものとならしめる。
【００６２】
図２に示されるように、電力コントローラ２０１は、ＩＣダイ２９１及び２９２を含むことができる。ＩＣダイ２９１は、電圧レギュレータコントローラＩＣダイを含むことができる。ＩＣダイ２９２は、ドライバＭＯＳ  ＩＣ（例えば、ＤｒＭＯＳ  ＩＣ）又はＰＴＩＣを含むことができる。
【００６３】
図２は、例えば、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４、インダクタＬ、並びにキャパシタＣのような、電力コントローラ２０１のいくつかのコンポーネントがＩＣダイ２９１及び２９２の外に位置付けられている例を示す。代替の配置では、それらのコンポーネントの一部又は全て（例えば、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４、インダクタＬ、並びにキャパシタＣのうちの一部又は全て）は、ＩＣダイ２９１、ＩＣダイ２９２、又はその両方に位置付けられ得る。例えば、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうちの一部又は全ては、ＩＣダイ２９１に位置付けられ得る。他の例では、インダクタＬ、キャパシタＣ、又はその両方は、ＩＣダイ２９２に位置付けられ得る。
【００６４】
図２は、トランジスタＭ１、Ｍ２及びＭ３がＩＣダイ２９２に位置付けられている例を示す。代替的に、トランジスタＭ１、Ｍ２及びＭ３のうちの１つ以上は、ＩＣダイ２９２の外に位置付けられ得る（例えば、電力コントローラ２０１が位置付けられている回路基板上に位置付けられる。）。
【００６５】
図２は、制御ユニット２１０及び出力ユニット２２０が別々のＩＣダイスに位置付けられる場合に電力コントローラ２０１が複数のＩＣダイ２９１及び２９２を含む例を示す。代替の配置では、電力コントローラ２０１は、制御ユニット２１０及び出力ユニット２２０が同じＩＣダイに位置付けられ得るように、単一のＩＣダイを含むことができる。代替の配置では、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４、インダクタＬ、並びにキャパシタＣのうちの一部は、単一のＩＣダイの外に（例えば、回路基板上に）位置付けられ得る。代替的に、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４、インダクタＬ、並びにキャパシタＣの全ては、残りの制御ユニット２１０及び出力ユニット２２０とともに同じＩＣダイに位置付けられ得る。
【００６６】
いくつかの従来技術（例えば、抵抗に基づく又はインダクタＤＣ抵抗（ＤＣＲ；DC  resistance）検知）は、差動電圧降下情報をダイに戻すよう複数の差動ピンを必要としうる。その場合に、高分解能アナログ−デジタルコンバータ（ＡＤＣ）が後に続く、何らかの利得を有する差動シングルエンド増幅器（differential  to  single-ended  amplifier）が、レール上の負荷電流情報を得るために使用される。よって、電流検知に使用されるピンの数は、いくつかの従来技術がいくつかのＩＣダイスにおいて使用されることを妨げることがあり、電流検知に付随するコストを増大させることがあり、あるいは、その両方が起こり得る。その他の従来技術は、ダミートランジスタ、追加の複雑なアナログ回路（例えば、オペアンプ）、及び高分解能ＡＤＣを必要としうる。そのような他の従来技術も、電流検知のコストを増大させうる。
【００６７】
いくつかの従来技術と比較して、上述されたように電流Ｉの値を決定することは、制御ユニット２１０、出力ユニット２２０、又はその両方が位置付けられるＩＣダイ又はＩＣダイス（例えば、ＩＣダイ２９１、ＩＣダイ２９２、又はその両方）が、より少ない外部導通接点（例えば、ＩＣダイ２９１、ＩＣダイ２９２、若しくはその両方におけるより少ない外部ピン）、削減されたコスト、又はその両方を有することを可能にし得る。
【００６８】
図３は、本願で記載されるいくつかの実施形態に従って、図２の電力コントローラ２０１の信号ＰＷＭ及びＳＥＮＥＮについてのタイミング図である。図３は、８つの周期３１１乃至３１８並びに対応するデューティサイクルＤ１Ａ、Ｄ１Ｂ、Ｄ１Ｃ、Ｄ２Ａ、Ｄ２Ｂ、Ｄ２Ｃ、Ｄ１’Ａ及びＤ１’Ｂを含む信号ＰＷＭの一例を示す。図２を参照して上述された、式Ｉ＝ＶＩＮ×（ΔＤ／Ｄ１）／ΔＲに基づく電流計算において、図３におけるデューティサイクルＤ１Ａ、Ｄ１Ｂ及びＣ１Ｃの平均は、デューティサイクルＤ１についての値であるよう選択され得る。図３におけるデューティサイクルＤ２Ａ、Ｄ２Ｂ及びＤ２Ｃの平均は、デューティサイクルＤ２についての値であるよう選択され得る。デューティサイクルＤ１及びＤ２の平均値を求めることは、電流計算における量子化誤差を回避し得る。信号ＰＷＭの３つの周期のデューティサイクルの平均は、一例としてここでは使用される。しかし、異なる数（例えば、２つ、又は３つよりも多い）の周期のデューティサイクルの平均が使用されてよい。更に、デューティサイクルＤ１の平均のために使用される信号ＰＷＭの周期の数は、デューティサイクルＤ２の平均のために使用される信号ＰＷＭの周期の数とは異なってよい。
【００６９】
図３に示されるように、信号ＳＥＮＥＮは、時間インターバル３６１の間に（例えば、時間Ｔ０からＴ１の間に）及び時間インターバル３６３の間に（例えば、時間Ｔ２からＴ３の間に）起こり得るレベル３３１を含むことができる。信号ＳＥＮＥＮは、時間インターバル３６２の間に（例えば、時間Ｔ１からＴ２の間に）起こり得るレベル３３２を更に含むことができる。時間インターバル３６１は、信号ＰＷＭの複数の周期（例えば、３１１、３１２及び３１３）の間に起こり得る。時間インターバル３６２は、信号ＰＷＭの複数の周期（例えば、３１４、３１５及び３１６）の間に起こり得る。時間インターバル３６３は、信号ＰＷＭの複数の周期（例えば、少なくとも３１７及び３１８）の間に起こり得る。
【００７０】
制御ユニット２１０（図２）は、時間インターバル３６２の間に（図２を参照して記載されたように）電流Ｉの値を計算するよう電流計算動作を行うことができる。例えば、出力ユニット２２０は、トランジスタＭ１を時間インターバル３６２の間オフさせることができる。時間インターバル３６１及び３６３の間、出力ユニット２２０は、トランジスタＭ１及びＭ２を通常通りに動作させる（オン又はオフさせる）ことができる。制御ユニット２１０は、時間Ｔ３で電流計算動作を繰り返し得る。電流計算動作によって消費される電力は、電流計算動作の回数に比例することができる。よって、電流計算動作の回数が少ないほど、電流計算動作の回数が多いときと比べて、消費電力は少なくなる。
【００７１】
図４は、本願で記載されるいくつかの実施形態に従って、図２の電力コントローラ２０１の一部分の代替構造を示す。図４に示されるように、電力コントローラ２０１は、ノード２４１及び２４２の間に結合されているトランジスタＭ１及びＭ２（図２にも示されている。）に加えて、同じくノード２４１及び２４２の間に結合されているトランジスタＭ４及びＭ５を更に含むことができる。図４に示される代替の構造において、ドライバコントローラ２２４（図２）は、電流計算動作のためにノード２４１及び２４２の間の導通経路上で抵抗を変化させるように、トランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ４及びＭ５のうちの少なくとも１つ（例えば、１つ以上であるが全部ではない。）をオフさせることができる。図４において、ΔＲの値は、図２を参照して上述されたのと同様にして、予め決定されて、電力コントローラ２０１のメモリ２１７において記憶され得る。
【００７２】
図５は、本願で記載されるいくつかの実施形態に従って、システム（例えば、電子システム）５００の形で装置を示す。システム５００は、コンピュータ、携帯電話機、又は他の電子システムを含むか、又はそれに含まれ得る。図５に示されるように、システム５００は、電力コントローラ５０１、プロセッサ５１１、メモリデバイス５１２、メモリコントローラ５１３、グラフィクスコントローラ５１４、入出力（Ｉ／Ｏ）コントローラ５１５、ディスプレイ５５２、キーボード５５４、ポインティングデバイス５５６、少なくとも１つのアンテナ５５８、及びバス５６０を含むことができる。
【００７３】
プロセッサ５１１、メモリデバイス５１２、メモリコントローラ５１３、グラフィクスコントローラ５１４、及びＩ／Ｏコントローラ５１５の夫々は、例えば機能ユニット１３０（図１）のような機能ユニットを含むことができる。
【００７４】
プロセッサ５１１は、汎用プロセッサ又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ；application  specific  integrated  circuit）を含み得る。
【００７５】
メモリデバイス５１２は、動的ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ；dynamic  random  access  memory）デバイス、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ；static  random  access  memory）デバイス、フラッシュメモリデバイス、又はそれらのメモリデバイスの組み合わせを含み得る。図５は、メモリデバイス５１２がプロセッサ５１１から離れたスタンドアローンのメモリデバイスである例を示す。代替の配置では、メモリデバイス５１２及びプロセッサ５１１は同じダイに位置付けられ得る。そのような代替の配置において、メモリデバイス５１２は、例えば、組み込み（embedded）ＤＲＡＭ（ｅＤＲＡＭ）、組み込みＳＲＡＭ（ｅＳＲＡＭ）、組み込みフラッシュメモリ、又は他のタイプの組み込みメモリのような、プロセッサ５１１内の組み込みメモリである。
【００７６】
ディスプレイ５５２は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ；liquid  crystal  display）、タッチスクリーン（例えば、容量性若しくは抵抗性タッチスクリーン）、又は他のタイプのディスプレイを含むことができる。ポインティングデバイス５５６は、マウス、スタイラス、又は他のタイプのポインティングデバイスを含むことができる。
【００７７】
Ｉ／Ｏコントローラ５１５は、有線又は無線通信（例えば、１つ以上のアンテナ５５８を介した通信）のための通信モジュールを含むことができる。そのような無線通信は、Ｗｉ−Ｆｉ通信技術、Long  Term  Evolution  Advanced（ＬＴＥ−Ａ；Long  Term  Evolution  Advanced）通信技術、又は他の通信技術に従う通信を含み得る。
【００７８】
電力コントローラ５０１は、電圧ＶＩＮを供給することができる電源５４１から電力（例えば、供給電圧）を受けるよう構成され得る。電圧ＶＩＮは、図１乃至図４を参照して上述された電圧ＶＩＮに対応することができる。電力コントローラ５０１は、電圧ＶＩＮに基づき電圧ＶＯＵＴ１、ＶＯＵＴ２、ＶＯＵＴ３、ＶＯＵＴ４及びＶＯＵＴ５を供給することができる。電圧ＶＯＵＴ１、ＶＯＵＴ２、ＶＯＵＴ３、ＶＯＵＴ４及びＶＯＵＴ５は、プロセッサ５１１、メモリデバイス５１２、メモリコントローラ５１３、グラフィクスコントローラ５１４、及びＩ／Ｏコントローラ５１５へ夫々供給され得る。電力コントローラ５０１は、電圧ＶＯＵＴ１、ＶＯＵＴ２、ＶＯＵＴ３、ＶＯＵＴ４及びＶＯＵＴ５の夫々が図１又は図２の電圧ＶＯＵＴに対応することができるように、電力コントローラ１０１（図１）又は電力コントローラ２０１（図２）を含むことができる。電力コントローラ５０１は、対応する電圧ＶＯＵＴ１、ＶＯＵＴ２、ＶＯＵＴ３、ＶＯＵＴ４及びＶＯＵＴ５を供給する複数の出力ユニット（例えば、図１の出力ユニット１２０又は図２の出力ユニット２２０）を含み得る。電圧ＶＯＵＴ１、ＶＯＵＴ２、ＶＯＵＴ３、ＶＯＵＴ４及びＶＯＵＴ５のうちの２つ以上は、異なる値を有することができる。代替的に、電圧ＶＯＵＴ１、ＶＯＵＴ２、ＶＯＵＴ３、ＶＯＵＴ４及びＶＯＵＴ５のうちの２つ以上は、同じ値を有することができる。
【００７９】
図５は、電力コントローラ５０１が単一のブロックにおいて配置され得る例を示す。しかし、電力コントローラ５０１のコンポーネントは、システム５００の異なる位置に分布（例えば、散在）することができる複数のブロック（例えば、複数のユニット）において配置され得る。例えば、配置において、電力コントローラ５０１は、システム５００の回路基板上の異なる位置に位置付けられ得る複数の出力ユニット（例えば、複数のＰＴＩＣ）を含み得る。そのような配置において、システム５００におけるプラットフォーム電流密度は散開され得る。これは、いくつかの従来のパワーマネージメント技術に対する改善（例えば、システム５００のいくつかの位置での電流密度の低減）を提供し得る。電力コントローラ５０１は、例えば、図１乃至図４を参照して上述された改善のような、システム５００でのパワーマネージメントにおける他の改善を提供し得る。
【００８０】
図５は、互いから分離して配置されたシステム５００のコンポーネントを一例として示す。例えば、プロセッサ５１１、メモリデバイス５１２、メモリコントローラ５１３、グラフィクスコントローラ５１４、及びＩ／Ｏコントローラ５１５の夫々は、別個のダイ（例えば、半導体ダイ又はＩＣチップ）に位置付けられ得る。いくつかの配置において、システム５００の２つ以上のコンポーネント（例えば、プロセッサ５１１、メモリデバイス５１２、グラフィクスコントローラ５１４、及びＩ／Ｏコントローラ５１５）は、システム・オン・チップを形成するように同じダイ（例えば、同じＩＣチップ）に位置付けられ得る。
【００８１】
いくつかの配置において、システム５００は、ディスプレイを含む必要はない。よって、ディスプレイ５５２はシステム５００から省略され得る。いくつかの配置において、システム５００は、アンテナを含む必要はない。よって、アンテナ５５８はシステム５００から省略され得る。
【００８２】
図６は、本願で記載されるいくつかの実施形態に従って、電流を検知する（電流の値を計算する）方法６００を示すフローチャートである。方法６００は、例えば、図１乃至図５を参照して上述された電力コントローラ１０１、２０１、又は５０１のような、電力コントローラによって実施され得る。
【００８３】
図６に示されるように、方法６００の動作６１０は、信号（例えば、信号ＰＷＭ）のデューティサイクル及び入力電圧（例えば、ＶＩＮ）の値に基づき出力経路上の出力ノードでの出力電圧（例えば、ＶＯＵＴ）の値を制御することを含むことができる。動作６２０は、ある時間インターバルに出力経路上の抵抗の変化を引き起こすことを含むことができる。動作６３０は、抵抗の変化に応じた信号のデューティサイクルの変化の値を取得することを含むことができる。動作６４０は、抵抗の変化の値（例えば、ΔＲ）、信号のデューティサイクルの変化の値、及び入力電圧の値に基づき出力経路上の電流（例えば、電流Ｉ）の値を決定することを含むことができる。
【００８４】
方法６００は、図６に示される動作６１０、６２０、６３０及び６４０に対して、より少ない又はより少ない動作を含むことができる。例えば、方法６００は、図１乃至図５を参照して上述された電力コントローラ１０１、２０１又は５０１の働き及び動作を含むことができる。
【００８５】
上述された装置（例えば、電力コントローラ１０１を含む装置１００、電力コントローラ２０１、及びシステム５００）及び方法（例えば、方法６００並びに電力コントローラ１０１、電力コントローラ２０１及びシステム５００の動作）の実例は、種々の実施形態の構造の一般的な理解を与えるよう意図され、本願で記載される構造を使用し得る装置の全ての要素及び特徴の完全な記載を提供するよう意図されない。
【００８６】
上述された装置及び方法は、高速コンピュータ、通信及び信号処理回路、単一プロセッサモジュール又は多重プロセッサモジュール、単一の組み込みプロセッサ又は複数の組み込みプロセッサ、マルチコアプロセッサ、メッセージ情報スイッチ、及びマルチレイヤ又はマルチチップモジュールを含む特定用途向けモジュールを含むか、あるいは、それらに含まれ得る。そのような装置は、例えば、テレビ受信機、携帯電話機、パーソナルコンピュータ（例えば、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、など）、タブレット（例えば、タブレットコンピュータ）、ワークステーション、ラジオ、ビデオプレイヤー、オーディオプレイヤー（例えば、ＭＰ３（Motion  Picture  Experts  Group,  Audio  Layer  3）プレイヤー）、車両、医療機器（例えば、心臓モニタ、血圧モニタ、など）、セットトップボックス、及び他のような、様々な他の装置（例えば、電子システム）内にサブコンポーネントして更に含まれ得る。
【００８７】
［付記及び例］
例１は、信号を供給するノードと、前記信号のデューティサイクル及び入力電圧の値に基づき出力経路上の出力ノードでの出力電圧の値を制御するよう、且つ、出力経路上で抵抗の変化を引き起こして、該抵抗の変化に少なくとも基づき前記出力経路上の電流の値を決定するよう構成される制御ユニットとを有する対象（例えば、デバイス、回路装置若しくは電子システム装置、又はマシン）を含む。
【００８８】
例２において、例１の対象は、前記制御ユニットが、前記抵抗の変化に応答して前記信号のデューティサイクルの変化を引き起こし、前記信号のデューティサイクルの変化及び前記抵抗の変化に少なくとも基づき前記電流の値を決定するよう構成される、ことを任意に含んでよい。
【００８９】
例３において、例１の対象は、前記制御ユニットが、前記入力電圧の値、前記抵抗の変化に応じた前記信号のデューティサイクルの変化の値、及び前記抵抗の変化の値に基づき、前記電流の値を計算する電流計算部を含む、ことを任意に含んでよい。
【００９０】
例４において、例３の対象は、前記電流計算部が、前記抵抗の変化の値をメモリから取得するよう構成される、ことを任意に含んでよい。
【００９１】
例５において、例１の対象は、前記制御ユニットが、当該装置の動作の時間インターバルの間に前記抵抗の変化を引き起こすよう構成され、前記制御ユニットが、前記抵抗の変化を引き起こすために前記時間インターバルの間に前記出力経路上のトランジスタをオフさせるよう構成される、ことを任意に含んでよい。
【００９２】
例６において、例５の対象は、集積回路ダイを任意に含んでよく、前記制御ユニットは、前記集積回路ダイに位置付けられ、前記トランジスタは、前記集積回路ダイの外に位置付けられる。
【００９３】
例７において、例５の対象は、前記制御ユニットが、前記時間インターバルが前記信号の複数のサイクルの間に現れるように前記信号を生成する生成部を含む、ことを任意に含んでよい。
【００９４】
例８において、例５の対象は、前記入力電圧を受ける第１ノードと、前記出力経路に含まれる第２ノードと、前記第１ノードと前記第２ノードとの間に並列に結合されるトランジスタとを任意に含んでよく、前記出力経路上のトランジスタは、前記第１ノードと前記第２ノードとの間に並列に結合されるトランジスタの中の１つである。
【００９５】
例９において、例８の対象は、前記制御ユニットが、前記第１ノードと前記第２ノードとの間に並列に結合されるトランジスタの中の少なくとも１つの更なるトランジスタを前記時間インターバルの間オフさせるよう構成される、ことを任意に含んでよい。
【００９６】
例１０は、信号のデューティサイクル及び出力経路へ結合される第１ノードでの入力電圧の値に基づき前記出力経路での出力電圧の値を制御するよう装置の動作の間に前記信号を受けるノードと、前記出力経路上で前記第１ノードと第２ノードとの間に並列に結合されるトランジスタと、前記信号のデューティサイクルの変化を引き起こすために、前記トランジスタのうちの少なくとも１つのトランジスタを前記動作の間の時間インターバルにオフさせるよう構成されるドライバコントローラとを有する対象（例えば、デバイス、回路装置若しくは電子システム装置、又はマシン）を含む。
【００９７】
例１１において、例１０の対象は、前記少なくとも１つのトランジスタがオフされるときに、前記入力電圧、前記デューティサイクルの変化、及び前記出力経路の少なくとも一部における抵抗の変化に基づき、前記出力経路上の電流の値を計算する制御ユニットを任意に含んでよい。
【００９８】
例１２において、例１１の対象は、集積回路ダイを任意に含んでよく、前記ドライバコントローラは、前記集積回路ダイに位置付けられ、前記制御ユニットは、前記集積回路ダイの外に位置付けられる。
【００９９】
例１３において、例１２の対象は、前記トランジスタが前記集積回路ダイに位置付けられる、ことを任意に含んでよい。
【０１００】
例１４において、例１１の対象は、前記抵抗の変化の値を記憶するメモリを任意に含んでよい。
【０１０１】
例１５において、例１４の対象は、前記メモリが、前記抵抗の変化の値に関連した温度情報を記憶するよう構成される、ことを任意に含んでよい。
【０１０２】
例１６において、例１５の対象は、前記メモリが、前記温度情報に関連した傾き情報を記憶するよう構成される、ことを任意に含んでよい。
【０１０３】
例１７において、例１０の対象は、前記ドライバコントローラが、前記信号のデューティサイクルの他の変化を引き起こすために、前記時間インターバルの後に前記少なくとも１つのトランジスタをオンするよう構成される、ことを任意に含んでよい。
【０１０４】
例１８において、例１０の対象は、前記第２ノードが、キャパシタを通じて接地へ結合するよう構成される、ことを任意に含んでよい。
【０１０５】
例１９において、例１８の対象は、前記第２ノードが、インダクタを通じて且つ前記キャパシタを通じて接地へ結合するよう構成される、ことを任意に含んでよい。
【０１０６】
例２０は、プロセッサと、該プロセッサへ結合される電力コントローラとを有し、前記電力コントローラが、信号のデューティサイクル及び出力経路へ結合される第１ノードでの入力電圧の値に基づき前記出力経路での出力電圧の値を制御するよう当該電子システムの動作の間に前記信号を受けるノード、及び前記第１ノードと前記出力経路上の第２ノードとの間に並列に結合されるトランジスタを含む第１集積回路ダイと、前記信号を前記第１集積回路ダイへ供給するノード、及び前記信号のデューティサイクルの変化を引き起こすために前記トランジスタのうちの少なくとも１つのトランジスタを前記動作の間の時間インターバルにオフさせる制御ユニットを含む第２集積回路ダイとを含む、対象（例えば、デバイス、回路装置若しくは電子システム装置、又はマシン）を含む。
【０１０７】
例２１において、例２０の対象は、前記電力コントローラが、前記第１ノードと前記第２ノードとの間の導通経路上の抵抗の変化、前記信号のデューティサイクルの変化、及び前記入力電圧に基づき、前記出力経路上の電流の値を決定するよう構成される電流計算部を含む、ことを任意に含んでよい。
【０１０８】
例２２において、例２０の対象は、前記プロセッサへ結合されるアンテナを任意に含んでよい。
【０１０９】
例２３において、例２０の対象は、前記プロセッサへ結合されるディスプレイを任意に含んでよい。
【０１１０】
例２４は、電流を検知する方法であって、信号のデューティサイクル及び入力電圧の値に基づき出力経路上の出力ノードでの出力電圧の値を制御することと、時間インターバルの間前記出力経路上で抵抗の変化を引き起こすことと、前記抵抗の変化に応じた前記信号のデューティサイクルの変化の値を得ることと、前記抵抗の変化の値、前記信号のデューティサイクルの変化の値、及び前記入力電圧の値に基づき、前記出力経路上の電流の値を決定することとを有する方法を含む対象を含む。
【０１１１】
例２５において、例２４の対象は、前記電流の値を決定することが、式Ｉ＝ＶＩＮ×［（Ｄ２−Ｄ１）／Ｄ１］／ΔＲに基づき前記電流の値を計算することを含み、Ｉが前記電流の値を表し、ＶＩＮが前記入力電圧の値を表し、Ｄ２−Ｄ１が前記信号のデューティサイクルの変化の値を表し、Ｄ１が、前記抵抗の変化の前の前記信号のデューティサイクルの値を表し、ΔＲが前記抵抗の変化の値を表す、ことを任意に含んでよい。
【０１１２】
例１乃至例２５の対象は、如何なる組み合わせにおいても組み合わされ得る。
【０１１３】
前述の記載及び図面は、本発明の実施形態を実施することを当業者に可能にするよういくつかの実施形態を説明する。他の実施形態は、構造的な、論理的な、電気的な、プロセス上の、及び他の変更を組み込んでよい。例は、単に、とり得る変形例の典型となる。いくつかの実施形態の部分及び特徴は、他の実施形態のそれらにおいて含まれるか、あるいは、それらに置き換えられてよい。多くの他の実施形態は、前述の記載を読み理解することで当業者に明らかである。従って、様々な実施形態の適用範囲は、添付の特許請求の範囲が権利を与えられる均等の全範囲とともに、特許請求の範囲によって決定される。
【０１１４】
要約は、技術的開示の本質及び要点を読者が確かめることを可能にするために与えられる。それは、特許請求の範囲の適用範囲又は意義を制限又は解釈するために使用されないとの理解の下で提出される。特許請求の範囲は、これにより詳細な説明に組み込まれ、各請求項は、別個の実施形態として独立する。
【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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