(57)【要約】  モバイルデバイスなどのデバイスは、短絡及び出力過負荷事象を受ける可能性がある。このような事象に対して保護するために、モバイルデバイスは通常、事前にプログラムされた電流制限を超えないように電流を制限するための回路を含む。本発明の種々の実施形態は、事前にプログラムされた電流制限を検出し、このような検出に応じて電流を制限するためのデバイス及び方法を含む。幾つかの実施形態では、電流制限検出器及び電流制限コントローラ回路の両方が、スケールド電流スイッチを含む。スケーリングは、プログラムされた電流制限検出器と電流制限コントローラ回路との間で実質的に同様とすることができる。【選択図】      図１Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流制限検出器によって電流制限を制御するためのデバイスであって、
電流スイッチを含む電流制限コントローラと、
ユーザ設定の電流制限を検出し且つ前記ユーザ設定の電流制限に関連付けられた信号を生成するように構成された電流制限検出器と、
増幅器、予め設定されたラージスケールのラージスケールトランジスタ、及び予め設定されたスモールスケールのスモールスケールトランジスタを含む電流制限部と、
を備え、
前記予め設定されたラージスケールとスモールスケール間の比率は、前記スモールスケール及びラージスケールトランジスタにそれぞれ流れるスモールスケール電流及びラージスケール電流間の比率を制御するために事前設定されており、前記スモールスケール及びラージスケールトランジスタ並びに前記電流スイッチは、前記電流制限検出器からの信号に応答し、前記増幅器は、前記電流スイッチからの制御信号に応じて前記ラージスケール及びスモールスケール電流を調節するように構成されている、
ことを特徴とするデバイス。
【請求項２】
前記電流制限コントローラが複数の前記電流スイッチを含み、前記制御信号が、前記複数の電流スイッチに流れる電流和である、
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記制御信号が、前記ユーザ設定の電流制限に関連付けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記ラージスケール及びスモールスケール電流の調節は、前記ラージスケール電流が前記ユーザ設定の電流制限を超えた場合に前記ラージスケール電流を前記ユーザ設定の電流制限にまで低減することを含む、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記ラージスケール及びスモールスケール電流の調節は、前記ラージスケール電流が前記ユーザ設定の電流制限を下回る場合に前記ラージスケール電流が前記ユーザ設定の電流制限に実質的に達するまで前記ラージスケール電流を増加させることを含む、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記増幅器が複数の入力を含む演算増幅器であり、前記ラージスケール及びスモールスケール電流を調節するために前記増幅器は更に、その入力に印加された差動入力電圧に応じて出力を生成するように構成されており、前記差動入力電圧は、前記ラージスケール及びスモールスケール電流間の差分に比例する、
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記増幅器の入力に結合され且つ前記増幅器の入力間に配置されて差動電流を流すことができるように構成されたレジスタを更に備え、
前記差動電流が前記スモールスケール及びラージスケール電流に基づいており、前記差動電流は、前記差動入力電圧を生成する前記レジスタに流れる、
ことを特徴とする請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記レジスタが電流感知レジスタを含む、
請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
前記増幅器が複数の入力を含み、前記ラージスケール及びスモールスケール電流を調節するために前記増幅器が更に、その入力に印加された差動入力電圧に応じて出力を生成するように構成されており、前記差動入力電圧が、前記ラージスケール及びスモールスケール電流の和に比例する、
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記ラージスケール及びスモールスケール電流の調節が、前記増幅器の利得に依存するペースで行われる、
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記スモールスケールトランジスタの出力に結合され且つ前記スモールスケール電流を電圧に変換するよう動作する電流制限コンバータを更に備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１２】
集積回路（ＩＣ）又はＩＣ内の機能ブロックに具現化された請求項１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記ＩＣがモバイルデバイスで使用可能に構成されている、
ことを特徴とする請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記電流スイッチがスケーリングされ、前記予め設定されたラージスケールとは異なるスケールを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記電流スイッチがスケーリングされ、前記電流制限検出器が１つ又はそれ以上のスケールド電流制限スイッチを含み、前記スケールド電流制限スイッチのスケールの１つは、前記電流スイッチのスケールに対応する、
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１６】
電流制限検出器によって電流制限を制御するための方法であって、
電流制限コントローラにおいて、ユーザ設定の電流制限に関連付けられた信号を前記電流制限検出器から受け取る段階と、
ラージスケールトランジスタ及びスモールスケールトランジスタにそれぞれ流れるラージスケール電流及びスモールスケール電流を調節し且つ組み合わせて電流を生成することによって、前記ユーザ設定の電流制限を実質的に下回って電流を維持するように制御する段階と、
を含み、
前記調節段階が、前記受け取られた信号に応答して前記電流制限コントローラにおいて１つ又はそれ以上の電流スイッチを動作することによって行われる、
ことを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記スモールスケールとラージスケール電流間の比率が、前記スモールスケールトランジスタに関連付けられた予め設定されたスケールと前記ラージスケールトランジスタに関連付けられた予め設定されたラージスケールとの間の比率に基づいて事前設定される、
ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ラージスケール及びスモールスケール電流を調節する段階が、前記ラージスケール電流が前記ユーザ設定の電流制限を超えた場合に前記ラージスケール電流を前記ユーザ設定の電流制限にまで低減する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記ラージスケール及びスモールスケール電流を調節する段階が、前記ラージスケール電流が前記ユーザ設定の電流制限を下回る場合に前記ラージスケール電流が前記ユーザ設定の電流制限に実質的に達するまで前記ラージスケール電流を増加させる段階を含む、
ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記ラージスケール及びスモールスケール電流を調節する段階が更に、増幅器の入力に印加される差動入力電圧に応答し、前記差動入力電圧は、前記ラージスケール及びスモールスケール電流間の差分に比例する、
ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記差動入力電圧が、前記ラージスケール及びスモールスケール電流間の差分に比例する、
ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
前記ラージスケール及びスモールスケール電流を調節する段階が、前記増幅器の利得に依存するペースで行われる、
ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
前記１つ又はそれ以上の電流スイッチがスケーリングされ、前記１つ又はそれ以上の電流スイッチの少なくとも１つが、前記予め設定されたラージスケールとは異なるスケールを有する、
ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２４】
前記１つ又はそれ以上の電流スイッチがスケーリングされ、前記電流制限検出器が１つ又はそれ以上のスケールド電流制限スイッチを含み、前記１つ又はそれ以上の電流制限スイッチのスケールは、前記１つ又はそれ以上の電流スイッチのそれぞれのスケールに対応する、
ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２５】
電流制限を制御するためのデバイスであって、
電流スイッチと、
スモールスケール電流を導通するように構成され且つターンオフ時に前記スモールスケール電流の導通を遮断するよう動作する、予め設定されたスモールスケールのスモールスケールトランジスタと、
ラージスケール電流を導通するように構成され且つターンオフ時に前記ラージスケール電流の導通を遮断するよう動作する、予め設定されたラージスケールのラージスケールトランジスタと、
を備え、
前記予め設定されたラージスケール及びスモールスケール間の比率が、前記スモール及びラージスケール電流間の比率を制御するように事前設定されており、前記スモールスケール及びラージスケールトランジスタ並びに前記電流スイッチが、ユーザ設定の電流制限に関連付けられた電流制限検出器からの信号に応答し、
前記デバイスには更に、
前記電流スイッチからの制御信号に応じて前記ラージスケール及びスモールスケール電流を調節するように構成された増幅器が設けられている、
ことを特徴とするデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、モバイルデバイスにおけるパワーマネージメントに関し、より具体的には、負荷スイッチなどのようなデバイスで応用できる電流制限コントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
電流制限は、負荷に供給することができる電流に対して上限を設ける手法である。電流制限の一般的な目的は、例えば短絡による有害な作用から上流又は下流にある回路を保護することである。電源及びアダプタで使用される負荷スイッチ用途では、電流は、負荷スイッチ設定を下回って制限することができる。負荷スイッチ用途は、種々の周辺デバイスへのユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）コネクタの電源ラインを駆動することを含む。負荷スイッチデバイスの実施例には、ポータブル電子製品における外部電力ポートを保護しバッテリー寿命を延ばすように設計された集積回路（ＩＣ）のような、アドバンスド・アナロジック・テクノロジーズ社（カリフォルニア州Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ所在）により製作された電流制限負荷スイッチデバイスが含まれる。これらの負荷スイッチデバイスは、例えば、電源が電圧変動範囲から外れるようになる可能性がある負荷電流の大きな変化に対して入力電源を保護する集積電流制限回路と共に動作する。
【０００３】
電流制限デバイスとしての負荷スイッチは、電流を負荷スイッチ設定まで引き出すことができる。電流が負荷スイッチ設定を超えた場合、負荷スイッチの電流制限回路は、該負荷スイッチに流れる電流を制限する。一般に、レジスタ（ＩＣの外部又は内部）は、負荷スイッチ電流制限を設定するのに使用される。一般に、負荷スイッチの動作電圧範囲内で、設計者によって選択された抵抗値に基づいて単一の電流制限が設定される。広い動作電圧範囲（従って、負荷電流の広い範囲）に対して単一のレジスタを使用する１つの欠点は、正確さが失われることである。この損失は、検出可能な電流増分の細粒性のレベルが通常は抵抗値及び許容差によって決定されることに起因して生じる可能性がある。
【０００４】
例えば、システム設計において、ユーザは、抵抗値ＲSETを有するレジスタを選択する。ユーザは、抵抗値に関連付けられる電流制限を設定し、これによって２つのパラメータ間の１対１の対応関係を確立する。電流制限は、設計者によって任意に選択可能であり、電流制限コントローラによって制御される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、電流制限コントローラの設計の改善を行う必要がある。このような設計の１つの望ましい態様は、回路に流れるピーク電流を、所定の電流制限を超過しないように制限できることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の観点に一部基づいており、この目的に従って本発明の種々の実施形態は、予め設定された電流制限を超えないように電流を制限するデバイス及び方法を含む。電流制限は、電流制限検出器によって検出されたユーザ設定の電流制限とすることができる。一般的に、電流制限を検出するためのデバイスの種々の実施は、対応するユーザ設定の電流制限に関連付けられた単一の抵抗デバイスを用いることができる。電流制限コントローラの１つの実施は、制御された方法で電流を低減し維持するために、連続してターンオン及びターンオフされるように構成された電流スイッチを含む。電流スイッチは、電流制限検出器に含まれる電流スイッチと実質的に同じにスケーリグすることができる。提案される新しい実施は、電流制限の検出並びに電流の制限において通常融通性があり且つ効率的な集積回路（ＩＣ）又は幾つかのディスクリート構成要素を使用する。例証として、幾つかの例示的な実施形態を以下で更に詳細に説明する。
【０００７】
１つの実施形態によれば、電流制限検出器によって電流制限を制御するためのデバイスは、電流制限コントローラ、電流制限検出器、及び電流制限部を含む。電流制限コントローラは、電流スイッチを含む。電流制限検出器は、ユーザ設定の電流制限を検出し且つユーザ設定の電流制限に関連付けられた信号を生成するように構成される。電流制限部は、増幅器、予め設定されたラージスケールのラージスケールトランジスタ、及び予め設定されたスモールスケールのスモールスケールトランジスタを含む。予め設定されたラージスケールとスモールスケール間の比率は、スモールスケール及びラージスケールトランジスタにそれぞれ流れるスモールスケール電流及びラージスケール電流間の比率を制御するために事前に設定される。スモールスケール及びラージスケールトランジスタは、電流制限検出器からの信号に応答する。増幅器は、電流スイッチからの制御信号に応じてラージスケール及びスモールスケール電流を調節するように構成される。
【０００８】
このようなデバイスは更に、増幅器の入力に結合され且つ入力間に配置されて差動電流を流すことができるように構成されたレジスタを含むことができる。差動電流は、スモール及びラージスケール電流に基づくことができる。レジスタに流れる差動電流は、差動入力電圧を生成することができる。レジスタは、電流感知レジスタを含むことができる。このデバイスは、スモールスケールトランジスタの出力に結合され且つスモールスケール電流を電圧に変換するよう動作する電流制限コンバータを含むことができる。
【０００９】
このようなデバイスでは、電流制限コントローラは、複数の電流スイッチを含むことができる。電流スイッチはスケーリングすることができ、予め設定されたラージスケールとは異なるスケールを有することができる。電流制限検出器は、１つ又はそれ以上のスケールド電流制限スイッチを含むことができ、スケールド電流制限スイッチのスケールの１つは、電流スイッチのスケールに対応することができる。
【００１０】
制御信号は、複数の電流スイッチに流れる電流の和とすることができる。制御信号は、ユーザ設定の電流制限に関連付けることができる。ラージスケール及びスモールスケール電流の調節は、ラージスケール電流がユーザ設定の電流制限を超えた場合にラージスケール電流をユーザ設定の電流制限に低減すること、及びラージスケール電流がユーザ設定の電流制限を下回る場合にはラージスケール電流がユーザ設定の電流制限に実質的に達するまでラージスケール電流を増加させることを含むことができる。増幅器は、複数の入力を含むことができる。入力の１つは反転とすることができ、入力の別の入力は非反転とすることができる。ラージスケール及びスモールスケール電流を調節するために、増幅器は更に、入力に印加された差動入力電圧に応じた出力を生成するように構成することができる。増幅器は更に、入力に印加された差動入力電圧に応じた出力を生成するように構成することができる。
【００１１】
別の実施形態によれば、電流検出器によって電流制限を制御するための方法は、電流制限コントローラにおいて電流制限検出器から信号を受け取る段階と、電流を制御する段階とを含む。信号は、ユーザ設定の電流制限に関連付けられている。電流を制御する段階は、ユーザ設定の電流制限を実質的に下回って電流を維持するように行われる。このような制御は、それぞれラージスケールトランジスタ及びスモールスケールトランジスタに流れるラージスケール電流及びスモールスケール電流を調節し且つ組み合わせて電流を生成することによって実行することができる。この調節は、受け取られた信号に応答して電流制限コントローラにおいて１つ又はそれ以上の電流スイッチを動作することによって行われる。
【００１２】
このような方法において、スモールスケールとラージスケール電流間の比率は、スモールスケールトランジスタに関連付けられた予め設定されたスケールとラージスケールトランジスタに関連付けられた予め設定されたラージスケールとの間の比率に基づいて事前設定することができる。ラージスケール及びスモールスケール電流を調節する段階は、ラージスケール電流がユーザ設定の電流制限を超えた場合にラージスケール電流をユーザ設定の電流制限にまで低減する段階、及びラージスケール電流がユーザ設定の電流制限を下回る場合にラージスケール電流がユーザ設定の電流制限に実質的に達するまでラージスケール電流を増加させる段階を含むことができる。
【００１３】
このような方法において、ラージスケール及びスモールスケール電流を調節する段階は更に、増幅器の入力に印加される差動入力に応答することができる。１つ又はそれ以上の電流スイッチはスケーリグすることができる。電流制限検出器は、１つ又はそれ以上のスケールド電流制限スイッチを含むことができ、１つ又はそれ以上の電流制限スイッチのスケールは、１つ又はそれ以上の電流スイッチのそれぞれのスケールに対応することができる。
【００１４】
更に別の実施形態によれば、電流制限を制御するためのデバイスは、電流スイッチ、予め設定されたスモールスケールのスモールスケールトランジスタ、予め設定されたラージスケールのラージスケールトランジスタ、及び増幅器を含む。スモールスケールトランジスタは、スモールスケール電流を導通するように構成され、ターンオフ時にスモールスケール電流の導通を遮断するよう動作する。ラージスケールトランジスタは、ラージスケール電流を導通するように構成され、ターンオフ時にラージスケール電流の導通を遮断するよう動作する。予め設定されたラージスケール及びスモールスケール間の比率は、スモール及びラージスケール電流間の比率を制御するように事前設定される。スモールスケール及びラージスケールトランジスタ並びに電流スイッチは、電流制限検出器からの信号のシーケンスに応答することができる。信号は、ユーザ設定の電流制限に関連付けられている。増幅器は、電流スイッチからの制御信号に応じてラージスケール及びスモールスケール電流を調節するように構成される。
【００１５】
これらの実施形態では、種々の実施可能な属性を示すことができる。差動入力電圧は、ラージスケール及びスモールスケール電流間の差分に比例することができる。差動入力電圧は、ラージスケール及びスモールスケール電流間の差分に比例することができる。このような調節は更に、演算増幅器の利得に応じて漸次的に或いは迅速にすることができる。このデバイスは、ＩＣにおいて、或いはＩＣ内の機能ブロックとして具現化することができる。このようなＩＣはまた、モバイルデバイスで使用可能に構成することができる。
【００１６】
本発明の、これらの及び他の実施形態、特徴、態様、及び利点は、本明細書の説明、添付の請求項、及び以下に記載される添付図面からよりよく理解されることになるであろう。
【００１７】
本明細書の一部に組み込まれてこれを構成する添付図面は、本発明の種々の態様を例示し、本明細書と共に本発明の原理を説明するのに役立つ。好都合には、同じ参照符号は、図面全体を通じて同じ又は同様の要素を示すのに使用される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】本発明の１つの実施形態による負荷スイッチアプリケーションを示すブロック図である。
【図１Ｂ】本発明の１つの実施形態による別の負荷スイッチアプリケーションのブロック図である。
【図２】本発明の１つの実施形態による、電流制限コントローラの回路の詳細を含む負荷スイッチアプリケーションのブロック図である。
【図３】本発明の１つの実施形態による、負荷スイッチデバイスの回路の詳細を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
モバイルデバイスのようなデバイスは、短絡及び出力過負荷事象を受ける可能性がある。従って、電流制限検出可能回路を用いてこれらのデバイスを保護し、このような検出に応答してその供給電流を制限できて有利である。
【００２０】
これに伴って、本発明の種々の実施形態は、電流制限を検出し、検出された電流制限を超えないように出力電流を制御するためのデバイス及び方法を含む。このようなデバイスは、電流制限検出器と電流コントローラ回路の両方において電流スイッチを含むことができる。このような電流スイッチは、スケーリングすることができ、スケーリングは、電流制限検出器及び電流制限コントローラ回路においてほぼ同じとすることができる。
【００２１】
図１Ａは、本発明の１つの実施形態による負荷スイッチデバイス１０６を備えたアプリケーション１００の実施を示すブロック図である。図示のように、アプリケーション１００は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）１０４を介して負荷スイッチデバイス１０６に動作可能に結合された電源１０２を含む。負荷スイッチデバイス１０６は、システム負荷１１２に動作可能に結合される。
【００２２】
電源１０２は、ＵＳＢポート１０４に電気エネルギーを供給するように構成されたデバイス又はシステムである。電源１０２の実施例には、バッテリー、直流（ＤＣ）電源、化学燃料セル、太陽エネルギー、及び他のタイプのエネルギー蓄積システムが含まれる。
【００２３】
負荷スイッチデバイス１０６は、電流制限検出器１０８及び電流制限コントローラ１１０を含む。電流制限検出器１０８は、抵抗デバイスを使用して電流制限を検出するよう動作する。抵抗デバイスは、電気抵抗を提供できる（すなわち、電流に対抗できる）レジスタ又はいずれかのデバイスとすることができる。電流制限検出器１０８は、１つ又はそれ以上の比較器、レジスタ、及び電流に対する制限を検出するよう動作可能に接続されて機能する電流スイッチ（トランジスタなど）を含むことができる。電流制限検出器１０８は、図３を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】
電流制限コントローラ１１０は、電流制限検出器１０８から検出された電流制限を受け取り、負荷スイッチデバイス１０６を流れる電流を制限するよう動作する。電流制限コントローラ１１０は、電流制限コンバータ、演算増幅器、レジスタ（電流感知レジスタなど）、及び動作可能に接続されたトランジスタを含むことができる。
【００２５】
システム負荷１１２は、負荷スイッチデバイス１０６の出力に接続されたいずれかのデバイスとすることができる。システム負荷１１２の実施例には、ＰＣＭＣＩＡカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）カード、及びカメラフラッシュＬＥＤが含まれる。
【００２６】
図１Ｂは、本発明の１つの実施形態による別の負荷スイッチアプリケーション１１６のブロック図である。アプリケーション１１６は、電源１０２、負荷スイッチデバイス１０６、システム負荷１１２、及び電荷蓄積デバイス１１４を含む。電源１０２は、負荷スイッチデバイス１０６に動作可能に結合され、該負荷スイッチデバイスは、システム負荷１１２及び電荷蓄積デバイス１１４の両方に動作可能に結合されている。アプリケーション１００におけるのと同様に、負荷スイッチデバイス１０６は、電流制限検出器１０８及び電流制限コントローラ１１０を含む。
【００２７】
電荷蓄積デバイス１１４は、バーストパワーを供給するように構成されたエネルギー貯蔵部として機能する。電荷蓄積デバイス１１４の実施例は、ブーストコンバータ及びスーパーキャパシタなどのエネルギー蓄積デバイスを含む。一般に、ブーストコンバータは、スイッチングモード電源として見なされることが多い電圧ステップアップコンバータである。エネルギー蓄積デバイスは、ブーストコンバータとは異なり、電荷蓄積に基づいており、電源として使用することができる。スーパーキャパシタは、充電及び再充電を繰り返し行い、放電オペレーション間の急速な再充電によって瞬間的に高い放電電流を提供するよう設計されたタイプの高エネルギー蓄積デバイスである。電荷蓄積デバイス１１４はまた、ブーストコンバータ、スーパーキャパシタ、及びエネルギー蓄積デバイスの他のいずれかのタイプの組合せを含むことができる。幾つかの実施形態では、電荷蓄積デバイス１１４は、負荷スイッチデバイス１０６の外部に配置することができる。例えば、電荷蓄積デバイス１１４は、負荷スイッチデバイス１０６に着脱可能に結合することができる。このような実施形態では、電荷蓄積デバイス１１４は、負荷スイッチデバイス１０６と協働し、負荷スイッチデバイス１０６にバーストパワーを供給するように構成される。
【００２８】
図２は、本発明の１つの実施形態による電流制限コントローラの回路の詳細を含む、負荷スイッチアプリケーション２００のブロック図である。負荷スイッチアプリケーション２００は、電源１０２、電流制限検出器１０８、電流スイッチＴ１０−Ｔ１４、システム負荷１１２、及び電荷蓄積デバイス１１４を含む。電源１０２は、Ｔ１２並びにシステム負荷１１２及び電荷蓄積デバイス１１４に動作可能に結合されている。電流制限検出器１０８は、Ｔ１０、Ｔ１２−Ｔ１４の各々のゲートに動作可能に結合されている。Ｔ１０、Ｔ１２−Ｔ１４のソースは、システム負荷１１２及び電荷蓄積デバイス１１４に動作可能に結合されている。Ｔ１１の入力は、電流制限検出器１０８に動作可能に結合されており、Ｔ１１の出力は、システム負荷１１２に動作可能に結合されている。電流スイッチＴ１０−Ｔ１４は、例えばトランジスタとすることができる。
【００２９】
電流制限検出器１０８は、検出された電流制限を表す信号を出力するように構成される。この信号は、電流スイッチＴ１０、Ｔ１２−Ｔ１４のどれがターンオンされるか、及びどれがターンオフされるかを制御するように構成される。信号は、例えば、各々がＴ１０、Ｔ１２、ＴＩ３、及びＴ１４をそれぞれターンオン及びターンオフするよう動作する、４つの電流スイッチ制御信号を含むことができる。Ｔ１２のみがターンオンされた場合、出力電流ＩOUTは、Ｔ１２に流れる電流Ｉ１２に制限することができる。Ｔ１２及びＴＩ３の両方がターンオンされた場合には、ＩOUTは、電流１１２及びＩＩ３の和に制限することができる、以下同様である。電流スイッチ制御信号は、１つ又はそれ以上のステップにおいて実質的に検出された電流制限で又はこれ未満にＩOUTを低減するように構成することができる。このために、１つの実施形態では、電流制限検出器１０８は、遅延素子を含むことができ、電流スイッチ制御信号の数は、遅延素子の数に関連付けることができる。遅延素子は、図３を参照しながら更に詳細に説明する。
【００３０】
電流スイッチＴ１１は、電流スイッチＴ１０に対するカレントミラーとすることができる。例えば、この実施形態では、電流スイッチＴ１０は、ラージスケール電流Ｉ１０を導通するように構成されるラージスケールトランジスタとすることができ、電流スイッチＴ１１は、スモールスケール電流Ｉ１１を導通するように構成されるスモールスケールトランジスタとすることができる。Ｔ１０は、１Ｘにスケーリングでき、Ｔ１１は、０．００２Ｘにスケーリングすることができる。電流Ｉ１０及びＩ１１は、Ｔ１０とＴ１１のサイズ比によって決定された、これらの間の実質的に固定された比を有する。サイズ比は、５００（１／０．００２＝５００）とすることができる。従って、Ｔ１０は、Ｔ１１に対するカレントミラーであり、スモールスケール電流Ｉ１１を５００倍に拡大する。
【００３１】
サイズマッチングは、トランジスタスケーリング（すなわち、デバイス寸法の縮小）及び同様のことにおいてトランジスタ基準にマッチすることが重要とすることができる。特定のスケール（すなわちサイズ）のトランジスタは通常、集積回路（ＩＣ）ダイ上の同じ領域内にレイアウトされる。
【００３２】
１つの実施形態では、電流制限検出器１０８はまた、電流制限検出器における電流経路をターンオン及びターンオフするように構成される電流スイッチを含む。電流制限検出器１０８及び電流制限コントローラ１１０の設計は、相互に関係付けることができる。例えば、電流制限検出器１０８からの各電流スイッチ制御信号出力は、電流制限検出器１０８における電流経路と電流１１２−１１４、Ｉ１０の１つとの間の関係を表すことができる。特定の電流スイッチ制御信号は、例えば、電流制限検出器１０８内の対応する電流スイッチがターンオンされた場合にＴ１０をターンオンすることができる。
【００３３】
１つの実施形態では、電流制限検出器１０８は、４つの電流経路を含むことができ、各々はそれぞれの電流経路に流れる電流Ｉ１−Ｉ４をターンオン及びターンオフするように構成された電流スイッチＴ１−Ｔ４を含む。これらの電流Ｉ１−Ｉ４は、その対応する電流スイッチに比例してスケーリングでき、例えば、それぞれ１Ｘ、１Ｘ、２Ｘ、及び４Ｘが１μＡ、１μＡ、２μＡ、及び４μＡである。１つの実施形態では、電流スイッチＴ１０、Ｔ１４、ＴＩ３、及びＴ１２は、同様に１Ｘ、１Ｘ、２Ｘ、及び４Ｘにスケーリグすることができる。このような実施形態では、Ｉ１０はＩ１に対応し（両方とも１Ｘにスケーリングされる）、Ｉ１４はＩ２に対応し（同様に両方が１Ｘにスケーリングされる）、Ｉ１３はＩ３に対応し（両方が２Ｘにスケーリングされる）、及びＩ１４はＩ２に対応することができる（両方が４Ｘにスケーリングされる）。
【００３４】
幾つかの負荷スイッチアプリケーション２００では、電流制限検出器１０８は、異なる実施とすることができ、例えば、電流スイッチＴ１０、Ｔ１２−Ｔ１４に対応する電流経路を含まなくてもよい。これにも関わらず、このような実施形態は、スケールドトランジスタＴ１０、Ｔ１２−Ｔ１４を含むことができ、各々は、電流制限検出器１０８から出力される電流スイッチ制御信号に応答する。電流スイッチ制御信号と、これに応答してターンオン及びターンオフされることになるそれぞれの電流スイッチＴ１０、Ｔ１２−Ｔ１４との間の対応関係は、このような実施形態ではユーザ設定とすることができる。
【００３５】
図３は、本発明の１つの実施形態による負荷スイッチデバイス３００の回路の詳細を示している。負荷スイッチデバイス３００は、電流制限検出器３０２、電流制限部３０４、電流制限コントローラ３０６、システム負荷１１２、及び電荷蓄積デバイス１１４を含む。
【００３６】
電流制限コンバータ３１０は、電圧を電流に変換できる。電流制限コンバータ３１０は、図３に示された回路又はいずれかの負荷スイッチデバイスを充電するために使用できる。
【００３７】
電流制限コントローラ３０６は、電流制限検出器３０２、電流制限部３０４、並びにシステム負荷１１２及び電荷蓄積デバイス１１４に動作可能に結合されている。電流制限コントローラ３０６は、電流制限検出器３０２から検出された電流制限を受け取ると、検出された電流制限を超えないようにシステム負荷１１２及び電荷蓄積デバイス１１４に出力される電流ＩOUTを制御するよう動作する。このような制限は、制御された方法、例えば図２に関して詳述されたように増分ステップで実行することができる。このような方法は、例えば、以下で更に説明されるように電流制限検出器３０２に含まれる遅延素子の数に応じて、漸次的に或いは迅速にすることができる。電流制限コントローラ３０６は、スケールドトランジスタＴ１２、ＴＩ３、及びＴ１４を含むことができる（図２）。この実施形態では、Ｔ１２は４Ｘにスケーリングされ、ＴＩ３は２Ｘにスケーリングされ、Ｔ１４は１Ｘにスケーリングされている。スケールドトランジスタ間のサイズ比は、電流スイッチＴ１−Ｔ４のそれぞれの比に対応することができる。例えば、Ｔ１２は、Ｔ１に対するＴ４のスケーリング（４μＡ対１μＡ）に対応して４Ｘにスケーリグすることができる。
【００３８】
電流制限部３０４は、電流制限コンバータ３１０、演算増幅器３１４、トランジスタＴ１０及びＴ１１、及び電流感知レジスタＲSを含む。トランジスタＴ１０及びＴ１１はスケーリングされている。この実施形態では、Ｔ１０は１Ｘにスケーリングされ、Ｔ１１は０．００２Ｘにスケーリングされている。
【００３９】
動作中、Ｔ１１に流れる電流Ｉ１１が、電流制限コンバータ３１０の電流制限値ＩLIMよりも大きい場合、演算増幅器３１４は、Ｉ１１がＩLIMに実質的に等しくなるまで電流を低減しようとする。Ｉ１１がＩLIMを下回る場合、演算増幅器３１４は、Ｉ１１をＩLIM以下に実質的に維持する。ＩLIMの値は、例えば５００ｘＩ１１とすることができる。
【００４０】
図示の実施形態では、ＲSは、演算増幅器３１４の反転入力及び非反転入力間に接続されている。説明されているように、演算増幅器３１４は、非反転入力でＩ１１を受け取り、反転入力でＩ１０（例えば、図２のＩOUT）を受け取る。演算増幅器３１４への差動入力電圧は、従って、ＲSＸ（Ｉ１１−Ｉ１０）である。演算増幅器３１４は、差動入力電圧に応じて電流を出力するよう動作する。このような出力電流は、Ｔ１０及びＴ１１のそれぞれのゲートに戻される。
【００４１】
電流制限コントローラ３０６と共に電流制限制御部分３０４は、本来、通過素子の機能を果たす。一般的に、通過素子は、制御された可変抵抗デバイスである。通過素子は、増幅誤差信号によって駆動され、出力電流ＩOUTが低下したときにその抵抗を大きくし、出力電流が上昇したときにその抵抗を小さくすることができる。図３から理解できるように、誤差信号は、電流Ｉ１１とＩ１０の差とすることができる。このような誤差信号の増幅は、演算増幅器３１４の利得だけを介して、或いはＴ１０とＴ１１のサイズ比と組み合わせて実行することができる。出力電流が上昇するか又は低下するかは、電流制限コンバータ３１０に流れる電流制限値ＩLIMとスモールスケール電流Ｉ１１との間の関係に依存する。
【００４２】
要約すると、スモールスケール電流Ｉ１１が電流制限値ＩLIMよりも大きい場合、演算増幅器３１４は、Ｉ１１がＩLIMに実質的に等しくなるまで電流を低減しようとする。低減は、スモールスケールトランジスタＴ１１をターンオフすることによって達成することができる。Ｉ１１がＩLIMを下回る場合、演算増幅器３１４は、Ｉ１１をＩLIM以下に実質的に維持する。このような維持は、トランジスタＴ１０とＴ１１の両方をターンオンすることによって達成され、結果としてより高い電流を生じることができる。
【００４３】
更に具体的には、スモールスケール電流Ｉ１１が電流制限値ＩLIMよりも大きい場合、平衡電流（すなわち、Ｉ１１−Ｉ１０）がＲSを介して流れる。演算増幅器への差動入力電圧は、（Ｉ１１−Ｉ１０）×ＲSとなり、これにより演算増幅器３１４をトリガして、Ｉ１１がＩLIMに実質的に等しくなるまで電流を低減する。従って、演算増幅器３１４からの出力電流は、トランジスタＴ１１がターンオフされるようにし、Ｔ１１からの電流出力を低下させる。この低下は、演算増幅器３１４の利得に少なくとも部分的に応じて漸次的に或いは迅速に行うことができる。幾つかの実施形態では、より速いターンオフが有利になる場合がある。
【００４４】
Ｔ１１がＩLIMを下回る場合、演算増幅器３１４からの出力電流は、Ｔ１０及びＴ１１をターンオンさせ、これによって低抵抗を示し、ひいてはＩ１１を増加させることができる。これは、Ｉ１１をＩLIM以下に実質的に維持するようにすることができる。ＩLIMの値は、例えば５００×Ｉ１１とすることができる。正味の作用は、負荷スイッチデバイス３００が、電流をＩLIMまで減少するよう調節した後、ＩLIM以下に実質的に維持することである。
【００４５】
従って、出力電流は、検出された電流制限を超えないように電流制限コントローラ３０６によって制御される。電流制限は、電流制限検出器３０２によって検出され、ユーザ設定の電流制限とすることができる。ユーザ設定の電流制限は、例えば、通過素子３０４、３０６全体で消費される電力の予め設定された電力制限値に基づいて選択することができる。全体として、負荷スイッチデバイス３００の各素子は、電力、ひいては通過素子３０４、３０６に流れる電流（すなわち電流Ｉ１０、Ｉ１１）を制御するよう協働し、その結果、システム負荷１１２、電荷蓄積デバイス１１４、又はその両方に流れる出力電流ＩOUTを調節する。
【００４６】
レジスタＲSは、電流を電圧に変換するように構成された電流感知レジスタとすることができる。一般に、電流感知レジスタは、電力消費を最小にするように低抵抗に合わせて設計されている。較正抵抗は、制御回路によって（例えば、演算増幅器３１４によって）検出及び監視できる電圧降下の形態で流れる電流を感知する。
【００４７】
電流制限検出器３０２は、図１Ａ−Ｂ、２の電流制限検出器１０８とほぼ同じとすることができる。電流制限検出器３０２は、種々の方法で実施することができる。１つの実施の回路の詳細３０２が図３に示されている。このような実施は、２つの比較器ＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２、電流制限検出及び制御構成要素３１２、４つの電流経路Ｉ１−Ｉ４、３つの電流スイッチＴ２−Ｔ４、３つのレジスタＲ１−Ｒ３、電源電圧端子Ｓ、低基準電圧端子Ｌ、高基準電圧端子Ｈ、及び抵抗デバイスＲSETを含む。このような実施３０２は、動作電圧範囲全体を拡大することによって、特定の動作電圧範囲での電流制限検出器の精度を向上するように設計することができる。
【００４８】
１つの実施形態では、表１に示されるように、動作電圧範囲は０．７５Ｖから１．５Ｖである。表１は、抵抗デバイスの抵抗値ＲSETと、対応するユーザ設定電流制限との間の関係を示している。９３．７５ｋΩから１．５ＭΩまで、抵抗値の大きさを４オーダー（２４＝１６）だけ大きくすることにより、電流制限は同様に、７５ｍＡから１．２Ａまで４つの大きさで増加する。
【表１】
2010507289.tif 000003
【００４９】
この範囲は、複数のセグメントに分割される。各セグメントでは、ユーザ設定の抵抗値ＲSETは、ユーザ設定の電流制限に関連付けられる。各々が同じ動作電圧範囲を有する複数のセグメントが存在するが、選ばれた抵抗値と設定された電流制限との間には１対１の関係が維持される。
【００５０】
第１のセグメントにおいて、システム設計者は、７５ｍＡと１５０ｍＡとの間の電流制限に関連付けられる９３．７５ｋΩの抵抗値を選択している。第２のセグメントでは、１８７．５ｋΩの抵抗値が、１５０ｍＡと３００ｍＡとの間の電流制限に関連付けられるように選択されている。抵抗値及び関連の電流制限はユーザ設定のものであり、セグメント間にオーバーラップがない限り、すなわちＲSETと電流制限との間に１対１の関係が維持される限り、どのような方式に従って選択してもよい。これは、セグメント間の適正な遷移を可能にする。表１では、各セグメントに対して、抵抗値並びに電流制限が二倍にされている。他の実施形態では、セグメント間と同様に、抵抗値、電流制限、又はこれらの両方は、対数的又は指数的に関係付けることができる。例えば、第１及び第２のセグメントは、Ｉｎ（９３７５０）及びＩｎ（１８７５００）ΩのＲSETをそれぞれ含むことができる。関連の電流制限は、対数パターン又は他のいずれかのパターンに従って、或いはランダムに選択することができる。動作電圧範囲、従って動作電流範囲を拡大することによって、分解能及び精度を向上させることができる。
【００５１】
動作中、通常は電源投入時に、表１による電流制限検出器方式を含む負荷スイッチデバイスが、電流制限を検出する。例えば、抵抗値が１．５ＭΩであると仮定する。始動時では、電流制限検出器に流れる電流ＩSET、は、電圧ＶSET＝ＲSET×ＩSETが上限動作電圧よりも大きく、すなわち１．５Ｖよりも大きくなる可能性がある。この場合、電流制限検出器は、電流ＩSETを低下させることによって応答することができる。電流制限検出器に流れるこのような低電流はそれでも尚、１．５Ｖよりも大きい抵抗デバイスの両端の電圧ＶSETを生成することができる。この場合、電流ＩSETは更に低下させることができる。生成電圧が１．５Ｖを下回ると、電流制限検出器が動作電圧範囲内で動作しているので、電流はこれ以上低下しない。このような場合、電流ＩSETは、対応する電流制限が何であるかを示しており、すなわちＩSETと電流制限との間の関係に基づいて、ＩSETの決定により電流制限も確立される。電流制限は、例えば、負荷スイッチデバイス内のメモリに格納しておくことができる。従って、検出された電流制限は、電流制限検出器に結合された電流制限コントローラに伝達することができる。その後、電流制限コントローラは、電流制限を下回って電流を制限し、当該レベル以下に維持することができる。
【００５２】
電流制限は、通常、負荷スイッチデバイスが組み込まれるシステム、或いは負荷スイッチデバイスが動作可能に結合されるシステム又はデバイスの導入或いはセットアップ後に一度検出される。その後、電流制限は通常、例えば負荷スイッチ作動が、電源投入時、起動時、及び同様の場合のような再起動されるときなど、電力がリサイクルされるまで再度検出されることはない。その後、電流制限検出器は通常、休止状態になり、すなわちこの電流検出機能を実施しない。
【００５３】
負荷スイッチデバイスに流れる総検出電流ＩSETは、１つ又はそれ以上のステップで変えることができる。表１に示された実施形態は、流れている総電流を段階的に低減することによって、電流制限を段階的に検出できるようにする。このような段階的な検出は、負荷スイッチデバイスに複数の電流経路を含めることによって得ることができ、ここでＩSETは、電流経路の各々に流れる電流の合計を含む。また、各電流経路は、それぞれのトランジスタがターンオン又はターンオフされたときに、その経路上の電流の流れをスタート又はストップさせることができる電流スイッチ（例えば、トランジスタＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）を含むことができる。表１に概説された実施形態は、４つの電流経路を含む。トランジスタ（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、及びＴ４）をターンオンする信号は、それぞれＳ１、Ｓ２、Ｓ３、及びＳ４として示されている。負荷スイッチデバイスの状態は、トランジスタを制御する信号のステータス、すなわちセット｛Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４｝である。イネーブル信号（ＥＮ）は、状態すなわち個々の信号のどれが作動されているかを設定する。信号Ｓ１によってトランジスタＴ１が制御される電流経路に流れる電流Ｉ１は１μＡである。トランジスタＴ２、Ｔ３、及びＴ４それぞれに対する電流経路を流れる電流Ｉ２、Ｉ３、及びＩ４は、それぞれ１μＡ、２μＡ、及び４μＡである。図３に示される実施形態３０２は、Ｓ１信号に応答して電流経路上に流れる電流Ｉ１をターンオン及びターンオフするように構成された電流スイッチＴ１を含まない点に留意されたい。
【００５４】
表１を参照すると、例えば、第１イネーブル信号（ＥＮ１）は、Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４として設定することができる。ターンオン時には、トランジスタＴ１−Ｔ４により関連電流Ｉ１−Ｉ４が流れることが可能となり、ターンオフ時には、トランジスタＴ１−Ｔ４は、関連電流経路を流れる電流を遮断する。従って、ＥＮ１は、４つのトランジスタ全てをターンオンさせることができる。この場合、８μＡの総電流は、信号Ｓ１−Ｓ４によるターンオン時にトランジスタＴ１−Ｔ４に流れる電流Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、及びＩ４の和からなる。上述のように、電流制限はユーザ設定である。設計者が、抵抗値ＲSETを９３．７５ｋΩに選択した場合、電流制限は、表１に従って７５ｍＡに設定される。設計者が、抵抗値を１８７．５ｋΩに選択した場合、電流制限は１５０ｍＡに設定される。設計者は、例えば、電流制限検出器が組み込まれる負荷スイッチデバイスに対して１つ又はそれ以上の適用に基づいて電流制限を設定することができる。
【００５５】
段階的な電流制限検出は、第１ステップにおいて、Ｓ１−Ｓ４の全てを作動させ、総検出電流ＩSETを最初に８μＡにすることによって取得することができる。次に、第２ステップでは、Ｓ４を作動解除し、総電流を４μＡ（すなわち、Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３＝１μＡ＋１μＡ＋２μＡ）に制限することができる。第３ステップでは、Ｓ３もまた作動解除され、総電流をＩ１＋Ｉ２、すなわち２μＡに制限することができる。更なる段階的低減は、Ｓ２を作動解除した後にＳ１を作動解除し、電流をＩ１（すなわち１μＡ）に低減した後に０μＡに、又は実質的に０μＡ（例えば、バイアス電流のみ）に、或いはバイアス電流無しで０μＡに低減することによって取得することができる。他の段階的低減も実施可能である。段階的低減の他の種々のシーケンスひいては電流制限の段階的検出が実施可能である。このような段階的検出は、種々のレベルのステップ細粒性又は電流増分を更に含むことができる。
【００５６】
別のイネーブル信号（ＥＮ８）をＳ１として設定することができる。ＥＮ８を使用して、唯一の電流経路すなわちＩ１をターンオン及びターンオフすることができる。従って、段階的電流制限検出は、２つのステップに制限することができる。更に他のイネーブル信号は、Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３として設定されたＥＮ２、及びＳ１＋Ｓ２として設定されたＥＮ４を含むことができる。イネーブル信号に含まれる信号の数（Ｓｊ，ｊ＝１、２、３、及び４）が減少するにつれて、電流を段階的に低下させる可能性の数が減少する。しかしながら、Ｓ１のみを含むＥＮ８を使用した場合でも、最初にＳ１を作動して電流を１μＡに制限させた後、Ｓ１を作動解除して電流を０μＡ（以下に更に説明されるように、バイアス電流を含まない）に制限することによって、電流を段階的に制限することができる。
【００５７】
電流制限検出及び制御構成要素３１２は、遅延素子ＦＦ１−ＦＦ３（図３に示されていない）を含むことができる。遅延素子ＦＦ１−ＦＦ３の出力は、電流制限コントローラ３０６に供給することができる。
【００５８】
遅延素子ＦＦ１−ＦＦ３は、互いに直列に動作可能に結合され、状態のシーケンスを連続して維持するよう動作することができる。特定の遅延素子（例えば、ＦＦ１）の出力は、これに直列に続く遅延素子（例えば、ＦＦ２）の状態を変化させるように構成することができる。各状態は、電流制限コントローラ３０６に含まれた１つ又はそれ以上のトランジスタのどれがターンオンされ、どれがターンオフされるかを設定することができる。遅延素子は、フリップフロップレジスタ（ＦＦ）とすることができる。ＦＦの実施例はＤ−ＦＦ及びＪＫ−ＦＦを含む。
【００５９】
電流制限検出器３０２は、遅延素子を含むことにより、含まれるＦＦの数に基づく長さのシーケンスを記憶できるようになる。図示の実施形態では、電流制限検出器３０２は、例えばＣＯＭＰ１に動作可能に結合された３つのＦＦ（すなわち、ＦＦ１、ＦＦ２、及びＦＦ３）を含み、従って電流制限検出器は、長さ３のシーケンス（ＣＯＭＰ１の動作に対して）を記憶するように構成されている。代替の実施形態では、より多くの又はより少ない遅延素子を含むことができる。遅延素子の数が増えるほど、記憶できるシーケンスの長さも増え、その結果、取得可能な電流分解能も増大する。例えば、表１に設定されたイネーブル信号ＥＮ１を含む実施形態では、状態シーケンスは、８μＡ（Ｉ１−Ｉ４の全て）が流れる第１状態から、４μＡ（Ｉ４以外のＩ１−Ｉ３）が流れる第２状態に、及び第２状態から２μＡ（Ｉ３及びＩ４以外のＩ１及びＩ２）が流れる第３状態へのＩSETの段階的低減を可能にしている。
【００６０】
１．５Ｖ基準電圧、すなわちＣＯＭＰ１に関連付けられた高閾値電圧（又は状態トリップポイント）、ＣＯＭＰ２に関連付けられた低基準電圧０．７５Ｖ、或いはこれらの両方などの値は、レジスタ許容差（例えば、レジスタＲ１−Ｒ３の１つ又はそれ以上の）に起因して変わる可能性がある。レジスタ許容差の実施例は、５％、１０％、及びそれ以上が含まれる。これらの値は、レール電圧（すなわち、電源１０２などの電源によって提供される電圧）の変動により更に変わる可能性がある。図３の実施形態では、レール電圧は２．０Ｖである。
【００６１】
本明細書で開示される実施形態の種々の構成が可能である。例えば、トランジスタ（例えば、Ｔ２−Ｔ４、Ｔ１０−Ｔ１４）は、接合ＦＥＴ（ＪＦＥＴ）、金属酸化膜半導体ＦＥＴ（ＭＯＳＦＥＴ）、或いはこれらのいずれかの組合せなどの電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含むことができる。トランジスタはまた、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）を含むことができ、この場合、ゲートに対する上記の参照（ＦＥＴに対する用語）は、エミッタ（ＢＪＴに対する用語）に対応する。電流制限部３０４は、電流感知レジスタ（例えば、ＲS）以外のレジスタを含むことができるが、幾つかの構成では、これは、最適な性能とはいえない結果をもたらす可能性がある。例えば、電力消費は、最適に最小化されたものではない可能性があり、より多い数の構成要素を使用しなければならない可能性があり、又は同様のことである。幾つかの実施形態では、電荷蓄積デバイス１１４は、負荷スイッチデバイス３００の外部に配置され、負荷スイッチデバイス３００と協働するように構成することができる。
【００６２】
負荷スイッチデバイス３００又はその一部は、幾つかの方法で実装することができる。負荷スイッチデバイス３００は、ディスクリート構成要素を使用して実施することができ、或いは、ＩＣに又はＩＣ内の機能ブロックとして具現化できるのが好ましい。このようなＩＣは更に、モバイルデバイスで使用するよう構成することができる。モバイルデバイスの実施例には、ラップトップ、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ゲームボーイ、他のバッテリー駆動の玩具、及び同様のものが含まれる。
【００６３】
要約すると、本発明は、本発明の幾つかの好ましい形態に関して詳細に説明してきたが、他の形態も実施可能である。従って、添付の請求項の技術的思想及び範囲は、本明細書に包含される好ましい形態の説明に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６４】
１００  負荷スイッチデバイスを備えたアプリケーション
１０２  電源
１０４  ＵＳＢポート
１０６  負荷スイッチデバイス
１０８  電流制限検出器
１１０  電流制限コントローラ
１１２  システム負荷
１１４  電荷蓄積デバイス
【図１Ａ】
2010507289.tif 000004
【図１Ｂ】
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【図２】
2010507289.tif 000006
【図３】
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【国際調査報告】
2010507289.tif 000008