自主電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 各實施例的方面涉及自主地選擇相應(yīng)電源。
【背景技術(shù)】
[0002]許多電路和設(shè)備可以使用兩個或更多個不同的電源操作。例如，可以在不同的電源軌道上提供這些電源，并且可以在內(nèi)部、外部或內(nèi)外均提供這些電源。例如，許多設(shè)備(例如便攜計算機)具有內(nèi)部電池，并且還可以經(jīng)由外部電源操作。
[0003]多個電路具有提供從兩個或更多個外部電源得到的功率的電源軌道?？梢詫⑦@些外部電源連接或斷開，或通過其它方式接通或關(guān)斷，這會給在內(nèi)部電源軌道上提供電能帶來挑戰(zhàn)。例如，在當相應(yīng)外部電源接通或關(guān)斷時不產(chǎn)生任何電壓突降(dip)的情況下產(chǎn)生內(nèi)部電源可能是富有挑戰(zhàn)性的。此外，當外部電源斷開連接或趨向OV時，在內(nèi)部電源上會發(fā)生反向電流和電壓突降。如果內(nèi)部電源電壓經(jīng)歷大壓降，這可以導(dǎo)致被供電的電路經(jīng)歷電能循環(huán)，這會不利地影響電路的操作。例如，當電池和AC/DC適配器均與筆記本計算機連接時，移除AC/DC適配器或電池可能不期望地導(dǎo)致筆記本電腦重啟。
[0004]對于各種應(yīng)用，這些和其他問題已經(jīng)給從不同電源提供電能帶來了挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]各種示例實施例針對電源電路和它們的實施方式。
[0006]根據(jù)示例實施例，一種裝置包括:內(nèi)部電能軌道，向裝置中的電路提供電能；以及開關(guān)電路，包括開關(guān)晶體管。開關(guān)晶體管具有第一源極/漏極區(qū)域和第二源極/漏極區(qū)域，所述第一源極/漏極區(qū)域與初級電源電路和內(nèi)部電能軌道連接，所述第二源極/漏極區(qū)域與備用電源電路連接。開關(guān)晶體管的控制端與初級電源電路耦合。所述開關(guān)晶體管按照如下與初級電源電路以及與備用電源電路操作。響應(yīng)于經(jīng)由初級電源電路提供的電能，開關(guān)晶體管自動切換至阻斷狀態(tài)，在阻斷狀態(tài)中，防止反向電流從初級電源電路流向備用電源電路，同時初級電源電路將電能耦合到內(nèi)部電能軌道。通過自動切換至另一狀態(tài)，所述開關(guān)電路進一步對經(jīng)由初級電源電路耦合到控制端的電壓和初級電源上的電壓小于備用電源電路上的電壓作出響應(yīng)，在所述另一狀態(tài)中，連接內(nèi)部電能軌道，以用于從備用電源電路向內(nèi)部電能軌道提供電能。
[0007]另一實施例針對一種裝置，包括:輸入電能總線，從外部電源提供輸入電能；內(nèi)部電能軌道，向裝置中的電路提供電能；以及至少兩個電源，包括外部電源和電池電源。外部電源包括第一輸入端口和具有第一柵極的第一晶體管電路，所述第一輸入端口與輸入電能總線連接，所述第一晶體管電路基于施加到第一柵極的電壓，選擇性地將電能從第一輸入端口耦合到內(nèi)部電能軌道。電池電源包括第二輸入端口和具有第二柵極的第二晶體管電路，所述第二晶體管電路基于施加到第二柵極的電壓，耦合來自耦合到第二輸入端口的電池的電能。所述裝置還包括開關(guān)電路，所述開關(guān)電路具有二極管，所述二極管阻止電流從外部電源電路向電池電源電路流動，以及第三晶體管電路，第三晶體管電路具有第三柵極和相應(yīng)的源極/漏極區(qū)域。源極/漏極區(qū)域中的第一個與外部電源和內(nèi)部電能軌道連接，并且源極/漏極區(qū)域中的第二個與第二晶體管電路連接。第三晶體管電路基于施加到第三柵極的電壓，經(jīng)由第二晶體管將來自電池的電能耦合到內(nèi)部電能軌道。電荷栗使用在輸入電能總線上提供的電能分別向第一和第三柵極施加電壓，并且按照下文與第一和第三晶體管電路通過以下方式來選擇性地用輸入電能總線和電池來對內(nèi)部電能軌道供電。響應(yīng)于在輸入電能總線上提供電能，電荷栗在通行狀態(tài)中操作第一晶體管電路以及在阻斷狀態(tài)中操作第三晶體管電路，其中第一晶體管從輸入電能總線向內(nèi)部電能軌道提供電能，而二極管防止反向電流從輸入電能總線流至電池電源電路。響應(yīng)于輸入電能總線上的電能降至閾值以下，電荷栗在阻斷狀態(tài)中操作第一晶體管電路以及在通行狀態(tài)中操作第三晶體管電路，其中第三晶體管電路經(jīng)由第二晶體管電路從電池向內(nèi)部電能軌道提供電能。
[0008]另一實施例針對一種用于向裝置中的電路提供電能的內(nèi)部電能軌道的方法。按照下文使用開關(guān)電路，所述開關(guān)電路包括開關(guān)晶體管，開關(guān)晶體管具有第一源極/漏極區(qū)域、第二源極/漏極區(qū)域和控制端，所述第一源極/漏極區(qū)域與初級電源電路和內(nèi)部電能軌道連接，所述第二源極/漏極區(qū)域與備用電源電路連接，所述控制端與初級電源電路耦合。響應(yīng)于經(jīng)由初級電源電路提供的電能，自動切換至阻斷狀態(tài)，在阻斷狀態(tài)中，防止反向電流從初級電源電路流向備用電源電路，同時初級電源電路將電能耦合到內(nèi)部電能軌道。響應(yīng)于經(jīng)由初級電源電路耦合到控制端的電壓和初級電源上的電壓小于備用電源電路上的電壓，自動切換至另一狀態(tài)，在所述另一狀態(tài)中，連接內(nèi)部電能軌道，以用于從備用電源電路向內(nèi)部電能軌道提供電能。
[0009]以上描述/總結(jié)并不用于描述本公開的每個實施例或每個實施方式。以下附圖和詳細描述還例示了多種實施例。
【附圖說明】
[0010]考慮到結(jié)合附圖的以下詳細描述，將更全面地理解多種示例實施例，附圖中:
[0011]圖1根據(jù)示例實施例示出了用于提供自主電源耦合的裝置；
[0012]圖2根據(jù)另一示例實施例示出了用于提供自主電源耦合的裝置；
[0013]圖3根據(jù)另一示例實施例示出了用于提供自主電源耦合的時序圖；
[0014]圖4根據(jù)另一示例實施例示出了用于提供自主電源耦合的裝置；
[0015]圖5根據(jù)另一示例實施例示出了用于提供自主電源耦合的時序圖；
[0016]圖6根據(jù)另一示例實施例示出了用于提供自主電源耦合的裝置；
[0017]圖7根據(jù)另一示例實施例示出了用于提供自主電源耦合的時序圖；以及
[0018]圖8根據(jù)另一不例實施例不出了開關(guān)電路。
【具體實施方式】
[0019]盡管這里討論的多種實施例應(yīng)該包括多種修改和備選形式，然而在附圖中示例性地示出了并詳細描述了實施例的多個方面。然而，應(yīng)理解這么做的目的不是為了將本發(fā)明限于所述的具體實施例。相反，而是為了涵蓋落在本公開范圍內(nèi)的所有修改、等同物和替換物，所述本公開范圍包括由權(quán)利要求限定的多個方面。此外，貫穿本申請所用的術(shù)語“示例”僅是說明性的，而不是為了進行限制。
[0020]確信本公開的多個方面可應(yīng)用于涉及電源選擇的各種不同類型的裝置、系統(tǒng)和方法。盡管不必這樣限制，然而可以通過對在該背景下對示例的討論認識到本發(fā)明的多個方面。
[0021]各種示例實施例針對從兩個或更多個可用電源(例如在輸入(例如線)電源和備用/電池電源之間)中自主地選擇。自主開關(guān)電路通過自動地從第一/初級電源切換至第二 /備選電源，來基于在第一 /初級電源上提供的電能操作。相應(yīng)地，切換電路還操作以當?shù)谝?初級電源可用時自動地關(guān)閉第二/備用電源。
[0022]在多個上下文中，當使用另一電源時，減輕電流的回流或防止其進入任意電源?？梢岳缭诩呻娐沸酒蠈崿F(xiàn)這種實施例，所述集成電路芯片具有從外部電源或備用電池(或其他電源)得到的內(nèi)部電源軌道?？梢詫崿F(xiàn)自動切換，并同時減輕電壓突降。
[0023]在更具體的實施例中，切換電路包括將內(nèi)部電能軌道與為第一 /初級電源提供電能的輸入端口相耦合的輸入開關(guān)，以及基于在輸入端口上提供的電壓(或缺少電壓)將電能軌道與備用/電池電源耦合的備用開關(guān)。自主地控制開關(guān)。當輸入端口處的電壓被移除或降至閾值以下時，輸入開關(guān)電路斷開輸入端口，并且備用開關(guān)將備用/電池電源與內(nèi)部電源軌道連接。當輸入端口處的電壓回升(例如，在與外部電源連接時)，輸入開關(guān)被操作用于與輸入端口重新連接，而備用開關(guān)與備用/電池電源斷開連接。
[0024]在一些實施方式中，通過電荷栗來執(zhí)行切換操作，該電荷栗基于在輸入端口提供的電能來操作，電荷栗向執(zhí)行每個切換功能的晶體管的柵極提供控制輸入。電路可操作為使得單個電荷栗操作以在每個狀態(tài)中使得相應(yīng)晶體管導(dǎo)通或截止(即，使得當一個晶體管轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)時，另一個晶體管轉(zhuǎn)變?yōu)榻刂範顟B(tài))。在一些實施方式中，使用不同類型(n/p)的晶體管，當向兩個柵極均施加電壓時，η型晶體管在導(dǎo)通狀態(tài)操作且P型晶體管在截止狀態(tài)操作，并且當電壓下降或被移除時，η型晶體管在截止狀態(tài)操作且P型晶體管在導(dǎo)通狀態(tài)操作。
[0025]使用本文所描述的這些和其他方法，能夠?qū)崿F(xiàn)移動設(shè)備、個人計算機、平板電腦和其他電子設(shè)備的電源，以促進電源之間(例如外部電源和內(nèi)部電源之間)的無縫電能切換。此外，可以實現(xiàn)這種方法以解決由于電能波動發(fā)生而可能發(fā)生的問題，例如當移除電源之一時減小或消除上電復(fù)位問題。這些方法還可以操作用于確保電源不彼此供電，例如通過確保反向電流在轉(zhuǎn)變期間和/或當一個電源處于比電源的另一個低的電壓電平處時，反向電流不從活動電源向不活動電源流動。
[0026]根據(jù)另一示例實施例，一種開關(guān)電路包括開關(guān)