電源系統及從輸入節點向輸出節點供電的方法

電源系統及從輸入節點向輸出節點供電的方法
【專利摘要】本發明公開了電源系統及從輸入節點向輸出節點供電的方法，所述電源系統包括調節器電路，所述調節器電路響應于在輸入節點處的輸入信號，以在輸出節點處產生在期望電平的輸出信號。所述調節器電路具有控制器、電感元件以及與所述電感元件耦接并且由所述控制器控制的第一開關，以產生所述輸出信號。而且，所述電源系統還包括庫侖計，其產生與從所述輸入節點傳遞到所述輸出節點的庫倫量成正比的庫倫計數信號。所述庫侖計通過表示預定時間周期的啟用信號啟用，以便確定在該預定時間周期期間從所述輸入節點傳遞到所述輸出節點的庫倫量。
【專利說明】電源系統及從輸入節點向輸出節點供電的方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及電源系統，更具體而言，涉及一種具有集成的低電
[0002]流庫侖計的低電流DC-DC變換器。
【背景技術】
[0003]很多電池供電的應用以不同于電池電壓的供電電壓操作最佳。DC-DC變換器被設計用于解決這個問題，并且存在很多不同類型的變換器用于這種目的。電池供電的應用常常需要低靜態電流的DC-DC變換以延長電池壽命或優化性能。
[0004]在很多電池供電的應用中，同樣有益的是知道從電池被安裝或完全充電開始，有多少庫倫已經被消耗。該信息常常是唯一可靠的用于估算剩余的電池壽命的方法-特別是在電池放電曲線非常平滑(例如，L1-S0CL2電池等)并且電池電壓無法提供估算充電狀態的有用的基準的情況下。
[0005]傳統的庫侖計連續地監測流入或流出電池的電流并且保持經過外部檢測電阻器的變化的庫倫的計數。在電池放電的情況下，所消耗的庫倫通過平均電流乘以總時間計算得出。
[0006]然而，電池電流的連續監測需要相對較高的操作電流，該操作電流轉而使電池放電。在傳統庫侖計中，靜態電流可能在70μ A和100 μ A之間，對于很多長壽命的原電池的應用來說，該靜態電流高的不可接受。沒有連續監測的話，傳統的庫侖計可能錯過大量的放電事件。而且，庫侖計的精確度也會大大的受損。
[0007]因此，存在有將低靜態電流的DC-DC變換與低電流和高精確度的庫倫計數相結合的新技術的需求。

【發明內容】

[0008]根據一個方面，本發明提供了一種具有輸入節點和輸出節點的新型電源系統。所述電源系統包括調節器電路，其響應于在所述輸入節點處的輸入信號，以在所述輸出節點處產生在期望電平的輸出信號。所述調節器電路具有控制器、電感元件以及與所述電感元件耦接并且由所述控制器控制的第一開關，以產生所述輸出信號。所述電源系統還包括庫侖計，其產生與從所述輸入節點傳遞到所述輸出節點的庫倫量成正比的庫倫計數信號。所述庫侖計通過表示預定時間周期的啟用信號啟用，以確定在所述預定時間周期期間從所述輸入節點傳遞到所述輸出節點的庫倫量。
[0009]當所述調節器電路被配置為以降壓-升壓模式或以降壓模式操作時，所述啟用信號可以表示在所述第一開關導通期間的時間周期。
[0010]或者，當所述調節器電路被配置為以升壓模式操作并且包括與所述電感元件耦接的第二開關時，所述啟用信號可以表示所述第一開關導通的第一時間周期和所述第二開關導通的第二時間周期的總和。
[0011]所述庫侖計可以被配置用于計數從與所述輸入節點耦接的電池傳輸到所述輸出節點的庫倫量。
[0012]或者，所述庫侖計可以被配置用于計數從與所述輸出節點耦接的電池傳輸到所述輸入節點的庫倫量。
[0013]根據本公開的一個方面，所述庫侖計可以被啟用以確定預定數量的連續的導通時間周期中的所述第一開關的僅一個導通時間周期期間的庫倫量。
[0014]根據本公開的另一個方面，所述調節器電路可以被配置為當所述輸出電壓高于預定的調節點時以休眠模式操作。當所述調節器電路處于休眠模式時，用于確定庫倫量的電路系統不工作。
[0015]根據本公開的一個示例性實施例，所述庫倫計可以包括庫倫測量電路，其用于確定在所述預定的時間周期期間從所述輸入節點傳遞至所述輸出節點的庫倫量以產生表示該預定的庫倫量的數值。
[0016]結果累加電路可以與所述庫倫測量電路的輸出端耦接，用于累加由所述庫倫測量電路所產生的數值。在所述結果累加電路中所累加的數值表示所述第一開關導通的周期的總數。
[0017]所述調節器電路和所述庫侖計可以集成在單個集成電路上。
[0018]根據本公開的一種方法，當從輸入節點向輸出節點供電時，進行了下面的步驟:
[0019]-響應于所述輸入節點處的輸入信號,在輸出節點處產生期望電平的輸出信號，
[0020]-確定在預定的時間周期期間從所述輸入節點傳遞至所述輸出節點的庫倫量以產生表示每一預定的時間周期期間的庫倫量的測量數值，以及
[0021]-累加在若干預定的時間周期期間所確定的測量數值以產生表示從所述輸入節點傳輸至所述輸出節點的總庫倫量的庫倫計數信號。
[0022]對于本領域的技術人員而言，本公開的其它優點和方面將從下面的詳細描述中容易變得顯而易見，其中僅通過所構思的用于實現本公開的最佳模式的示出方式來示出和描述本公開。如將要描述的，本公開能夠適用于其它的和不同的實施例，并且本公開的各個細節在不同的顯著的方面容易受到修改的影響，但是這都不會偏離本公開的精神。因而，附圖和描述從本質上認為是示出本公開而不是限制本公開。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]當結合附圖來閱讀時，本公開的實施例的下列詳細描述可以最佳地理解，在附圖中，沒有必要按照比例來繪出特征，而是按照最佳地來示出相關特征的方式繪出。在附圖中，相同的附圖標記指的是相同的或相似的元件。
[0024]圖1示出了根據本公開的示例性的降壓-升壓DC-DC變換器的簡化圖。
[0025]圖2是示出圖1中的變換器的操作的示圖。
[0026]圖3更詳細地示出了示例性的具有庫侖計的降壓-升壓DC-DC變換器。
[0027]圖4示出了本公開的示例性的降壓DC-DC變換器。
[0028]圖5示出了本公開的示例性的升壓DC-DC變換器。
[0029]圖6示出了根據本公開的示例性的對電池充電的DC-DC變換器。
【具體實施方式】[0030]本公開將通過下面所示的特定示例來完成。然而，顯而易見的是，本公開的構思適用于任何具有庫侖計的電能變換器。
[0031]圖1示出了本公開的示例性的降壓-升壓DC-DC變換器10，其具有輸入節點VIN和輸出節點V0UT。變換器10可以包括電感器L，與電感器L耦接的開關A、B、C和D，與輸出節點VOUT耦接的輸出電容器COUT和控制開關A、B、C和D的控制器12。變換器10響應于其輸入節點的輸入電壓VIN以在其輸出節點上產生調節后的輸出電壓V0UT，該輸出電壓VOUT可以高于或低于或等于輸入電壓VIN。例如，DC-DC變換器10可以調節從與輸入節點VIN耦接的電池14提供的電壓。諸如由電池14供電的電子設備之類的負載可以與DC-DC變換器10的輸出節點VOUT連接。
[0032]輸出電壓調節通過采用滯環控制來實現，該滯環控制可以基于控制DC-DC變換器10的啟用的電流非常低的滯環比較器16來實現，滯環比較器16檢測輸出電壓V0UT，并且將VOUT與由基準電壓VREF所定義的調節點進行比較。例如，比較器16的同相輸入端可以由與輸出節點VOUT耦接的分壓器的電阻器R1、R2之間的節點提供。可以將VREF電壓提供給比較器16的同相輸入端。
[0033]如果電壓VOUT高于調節點，則DC-DC變換器10停用并且以休眠模式操作，在該休眠模式期間，所有對于測量輸出電壓VOUT不必要的電路被關閉，從而最小化DC-DC變換器10的靜態電流。當VOUT低于調節點時，比較器16啟用DC-DC變換器10，并且程序化的、固定數量的電荷被從節點VIN重復地傳輸到節點V0UT，直到輸出電壓VOUT高于調節點。
[0034]當DC-DC變換器10被啟用時，控制器12同時導通開關A和C，從而提供了讓電流從VIN節點通過電感器L流入地端的路徑。電流將通過電感器L線性地斜升，直到達到由監測開關A上的電壓的IPEAK比較器18所檢測到的預設程序的峰值電流值IPEAK。
[0035]一旦達到IPEAK值，則開關A和C關斷而開關B和D導通。電流將繼續流過電感器L并且傳輸電荷進入輸出V0UT。電感器電流允許斜降至由監測開關B上的電壓的IZERO比較器20所檢測到的O。一旦電感器電流達到O點，則開關B和開關D關斷。如果此時輸出VOUT還未高于調節點，則開關A和C再次導通并且重復上述的整個開關循環。
[0036]因此，DC-DC變換器10的每個開關循環包括當開關A和C導通并且開關B和D關斷時的AC “導通”階段，以及包括當開關B和D導通并且開關A和C關斷時的BD “導通”階段。斜升電流速率和斜降電流速率是通過應用的條件和方程式V/L=di/dt來確定，其中L是電感器L的電感值，di/dt是電流速率，在AC “導通”階段期間，V=VIN,而在BD “導通”階段期間，V=V0UT。一旦VOUT在開關循環完成后上升到高于調節點，則停用變換器并且DC-DC變換器10返回到低靜態電流的休眠模式。
[0037]此外，DC-DC變換器10包括庫倫計22，其可以與電壓調節電路系統集成在單個集成電路上。庫侖計22可以包括庫倫測量電路24和結果累加電路26。只有當開關A和C導通時才啟用庫倫測量電路24，并且只有當開關A和C關斷時才停用庫倫測量電路24。
[0038]因此，為了實現低靜態電流，只有在DC-DC變換器10的AC “導通”階段期間，庫倫測量電路24才確定從VIN節點傳遞至VOUT節點的庫倫量。從VIN節點傳輸至VOUT節點的總庫倫量由結果累加電路26來計算，結果累加電路26累加由電路24所執行的庫倫測量的結果。結果累加電路26可以包括:寄存器，其用于存儲每個AC “導通”階段的庫倫測量的結果；加法器，其用于將最近的庫倫測量結果與之前的測量結果相加。表示從VIN節點傳輸到VOUT節點的總庫倫量的累加值可以通過應用處理器經由串聯接口 28從結果累加電路26中讀出。
[0039]如圖2中所示，每個AC “導通”階段所傳輸的庫倫量等于DC-DC變換器10的平均電流乘以開關A或開關C的“導通”時間tAC，S卩，乘以開關A和C處于導通狀態期間的時間周期。該平均電流等于IPEAK/2。因此，每個AC “導通”階段所傳輸的庫倫量等于(IPEAK/2)*[IPEAK* (L/VIN)]，假設VIN和L在AC “導通”期間保持恒定。
[0040]圖2示出了包括與電感器L耦接的開關A、B、C、D的變換器10的簡化電路，并且示出了在AC “導通”階段和BD “導通”階段的電感器電流込的變化的時序圖。該時序圖示出了這樣一個例子，其中在變換器10從休眠模式被激活之后直到變換器10回到休眠模式，執行了變換器10的兩個開關循環。
[0041]因為在電池的生命周期期間對于給定的應用來說，輸入電壓VIN和電感器L的數值變化非常緩慢，所以靜態電流可以進一步通過在預定的低采樣速率上啟用庫倫測量電路24來降低。例如，庫倫測量電路24可以只在變換器10的每1024個AC “導通階段”中的一個AC “導通”階段期間啟用。因此，庫倫測量將在每1024個AC “導通”階段中的I個AC “導通”階段期間執行。當電路24沒有執行庫倫測量時，可以停用庫倫測量電路24的所有電路。因此，與在每個AC “導通”階段中測量庫倫的庫倫測量電路系統的靜態電流相比較，庫倫測量電路24的有效的靜態電流可以減至1/1024。用于測量每個AC “導通”時間的庫倫的采樣速率可以根據需要減少，以使得由于當未測量庫倫時AC “導通”階段中的靜態電流引起的庫倫計數錯誤最小化。折衷方案是在電池的整個操作壽命期間，更少地使用每個AC “導通”階段的庫倫的采樣測量。為了進一步降低靜態電流，當DC-DC變換器10是處于休眠模式中時，庫侖計22也可以停用。
[0042]圖3更詳細地示出了具有庫侖計的降壓-升壓DC-DC變換器10的示例性實施例。如結合圖1所述，DC-DC變換器10響應于在其輸入節點處的輸入信號VIN以在其輸出節點處產生調節后的輸出電壓VOUT，VOUT可以高于或低于或等于VIN。DC-DC變換器10包括控制器12、電感器L、與輸出節點VOUT耦接的輸出電容器C0UT、以及與電感器L耦接的開關A、B、C、D。例如，開關A和D可以是P型MOSFET器件，而開關B和C可以是N型MOSFET器件。
[0043]在圖3的示例中，變換器10的VIN節點與電池14耦接以調節從電池14提供的電壓。如結合圖1所討論，DC-DC變換器10包括電流非常低的滯環比較器16，其通過檢測輸出電壓VOUT來控制DC-DC變換器10的啟用，并且滯環比較器16將VOUT與由基準電壓VRFE所定義的調節點進行比較。由齊納二極管D所表示的帶隙電壓基準可以用于將基準電壓VREF提供給滯環比較器。
[0044]變換器10還包括監測開關A上的電壓的IPEAK比較器18，其將電感器電流與預定程序的峰值電流值IPEAK進行比較。變換器10還包括監測開關B上的電壓的IZERO比較器20，以將電感器電流與O電平進行比較。
[0045]如果VOUT高于調節點，則DC-DC變換器10被比較器16停用并且DC-DC變換器10以休眠模式操作，在休眠模式中，對測量輸出電壓VOUT非必要的所有電路都被關閉，從而使得DC-DC變換器10的靜態電流最小化。當VOUT低于調節點時，則比較器16啟用DC-DC變換器10，程序化的、固定數量的電荷被從節點VIN重復地傳輸至節點V0UT，直到輸出電壓VOUT高于調節點。控制器12按照結合圖1所述的方式控制開關A、B、C和D。變換器10的整個開關循環包括:當開關A和C導通而開關B和D關斷時的AC “導通”階段，以及當開關B和D導通而開關A和C關斷時的BD “導通”階段。
[0046]如圖3中所示，測量在AC“導通”階段期間所傳輸的庫倫量的示例性的庫倫測量電路24，其可以包括:運算放大器30和32 ;分別與放大器30和32的輸出端耦接的MOSFET晶體管34和36 ;分別與MOSFET晶體管34和36的漏極端子相連接的電流源IPK_REF和ITFS_REF ；以及分別與MOSFET晶體管34和36的源極端子耦接的電阻器Ripeak和RTFS。MOSFET晶體管38可以耦接在比較器16的輸出端和電流源IPK_REF之間。例如，晶體管34和36可以是N型MOSFET器件，而晶體管38可以是P型MOSFET器件。
[0047]庫倫測量電路24還可以包括:定時電容器Ct、與電容器Ct耦接的開關ml和m2、以及開關m3，其可控制提供用于對電容器Ct進行充電的輸入電壓VIN。除法器40可以控制開關ml、m2和m3。除法器40可以接收當開關C導通時所產生的AC “導通”信號并且執行除以預定的數字(例如，1024)的除法，從而基于期望的采樣速率(例如，連續的1024個AC “導通”階段中的僅一個AC “導通”階段)閉合開關m3。閉合開關m3以向庫倫測量電路24提供輸入電壓VIN，從而只在基于采樣速率所選擇的AC “導通”階段期間(例如，只在每1024個AC “導通”階段中的一個AC “導通”階段期間)啟用對庫倫量的計數。
[0048]模擬-數字轉換器(ADC) 42可以耦接在庫倫測量電路24的輸出端來將模擬測量結果轉換為提供給結果累加電路26的數字值。可以將所選擇的基準電壓VREF2提供給ADC42用于支持在期望范圍中的模擬-數字轉換。
[0049]連接運算放大器30和晶體管34、38來設置電阻器Ripeak上的預定的基準電壓VREFl,以便設置與在開關A處所監測到的峰值電流IPEAK具有固定比例關系的基準電流IPK_REF。例如，可以設置基準電流IPK_REF為峰值電流IPEAK電流的1/1000。可以向IPEAK比較器18提供在晶體管38的漏極端所產生的基準電壓VIPK_REF。
[0050]連接運算放大器32和晶體管36來設置電阻器Rtfs上的基準電壓VREF1，以便產生與IPEAK電流具有固定比例關系的基準電流ITFS_REF。在AC “導通”階段的持續時間內，基準電流ITFS_REF用來給電容器Ct充電。
[0051]在導通開關A和C之前，電容器Ct通過閉合開關m2被完全放電。在AC “導通”階段開始時，開關m2斷開而開關ml閉合，從而允許ITFS_REF電流對電容器Ct充電。在AC‘導通”階段結束時，開關ml斷開，以防止電容器Ct上的電壓變化。因為流入電容器Ct的固定電流引起直接正比于時間的電壓，所以在開關ml斷開后在電容器Ct上出現的電壓直接正比于AC “導通”階段的持續時間，在該持續時間期間電流流入電容器CT。因為庫倫量等于平均電流乘以時間，所以在電容器Ct上出現的電壓同樣直接正比于每個AC “導通”階段所傳輸的庫倫量。
[0052]在電容器Ct上的電壓通過ADC42測量，ADC42產生提供數字表示每個AC “導通”周期所傳輸的庫倫量的輸出代碼。ITFS_REF電流值和電容器Ct值可以在變換器10的芯片上被程序化，使得ADC42的滿量程測量范圍與預定的滿量程時間tFS相對應。IPEAK/2*tFS的乘積是預設的程序值并且等于在每個AC “導通”階段可被測量的從VIN傳遞至VOUT的最大庫倫量。ADC的實際輸出代碼表示基于采樣速率所選擇的每個AC “導通”階段的實際庫倫量。[0053]因為每個AC “導通”周期所傳輸的實際庫倫量在變換器10的芯片上測量，所以簡化了用于計數庫倫總量的方法。每次當開關A和C在AC “導通”階段“導通”時，可以從開關C的柵極提供的AC “導通”信號啟用結果累加電路26來將最近的ADC42的輸出值與已經計數的所累加的庫倫量相加。該增加過程在每個開關A和C “導通”的時間重復，并且被增加到總數的數值在每次通過庫倫測量電路24執行新的庫倫量測量時更新。結果累加電路26可以包括:加法器，其用于將在ADC42的輸出端上的數值與累加的數值相加；數字寄存器，其用于存儲累加的數值。加法器和寄存器可以設置在控制器10的芯片上。
[0054]在結果累加電路26中的累加值表示已經從VIN節點傳遞至VOUT節點的總庫倫量。在電池應用中，該累加值表示從電池14已經放電并且傳遞給與VOUT節點耦接的負載的總庫倫量，從而提供了所消耗的總電池容量的指示。存儲從VIN節點傳輸至VOUT節點的庫倫的累加值的數字寄存器可以在AC “導通”階段保持靜態。因此，如果需要，累加的數據可以通過應用處理器經由串聯接口 28讀回。因為在DC-DC變換器處于休眠模式期間，庫侖計22中沒有其他電路是工作的，所以用于整個庫侖計22的整體靜態電流接近O。
[0055]因此，本公開的DC-DC變換器10提供了從輸入電壓VIN到期望的輸出電壓VOUT的超低的靜態電流的DC-DC轉換并且提供了從VIN節點傳輸到VOUT節點的庫倫的精確計數。DC-DC轉換和庫倫計數可以采用單個集成電路來同時實現。此外，庫侖計的靜態電流基本降低到O。
[0056]圖4示出了本公開的具有集成的庫侖計22的示例性降壓變換器100。降壓變換器100包括降壓控制器112，其控制開關A和B以產生調節后的低于輸入電壓VIN的輸出電壓VOUT。在降壓DC-DC變換期間，開關A導通以允許電流從VIN節點經過電感器L流向VOUT節點。一旦達到如IPEAK比較器18所監測到的峰值電流值，則開關A關斷而開關B導通以允許電流繼續經過電感器L流入VOUT節點，直到電流斜降至如IZERO比較器所檢測到的O。每次開關A導通時，計數從VIN節點傳遞至VOUT節點的庫倫。開關A的控制電極經由逆變電路114與庫倫測量電路24的啟用輸入端和結果累加電路26的更新計數輸入端耦接。只要經過開關A的電流從O開始斜升并且斜升至已知的、程序化的峰值，則該計數方法與結合圖1所述的降壓-升壓情況中的計數方法完全相同。
[0057]圖5示出了本公開的具有集成的庫侖計22的示例性的升壓DC-DC變換器200。升壓變換器200包括升壓控制器212，其控制開關A和B以產生調節后的高于輸入電壓VIN的輸出電壓V0UT。在升壓變換器200的情況中，當開關A導通時，電流從VIN節點經過電感器L流向地。該電流會以由電壓VIN和電感器L的電感所確定的速率從O斜升直到達到峰值IPEAK。經過開關A的平均電流等于IPEAK/2，類似于結合圖1所述的降壓-升壓情況。一旦達到如IPEAK比較器18所確定的IPEAK的電平，則開關A關斷而開關B導通，以允許電流繼續從VIN經過電感器L和開關B流入VOUT節點。如IZERO比較器20所檢測到的，開關B中的電流將會從IPEAK電平線性地衰減至O。此時，開關B將關斷。該循環將會重復地進行，直到輸出穩定。當開關B導通時，流經開關B的電流的平均值是IPEAK/2。庫倫計22按照結合圖1所述的方式計數當開關A和開關B都導通時所傳輸的庫倫。
[0058]圖6示出了本公開的DC-DC變換器可以用于對進入使用DC-DC變換器來充電的電池14的庫倫進行計數。圖6中的DC-DC變換器300可以具有與圖1中的DC-DC變換器10同樣的排布，然而，電池14與變換器的VOUT節點耦接，而不是與VIN節點耦接。輸入電容器Cin與VIN節點連接。集成的庫侖計22計數傳輸進入電池14的庫倫總量。當變換器300被啟用時，流經電感器L的電流在開關A和B導通時從O斜升至IPEAK，而流入電池14的電流在開關B和D導通時從IPEAK斜降至O。因此，當開關B和D導通時流入電池14的平均電流是IPEAK/2。庫侖計22計數每次開關B和D導通時進入電池14的庫倫。因此，庫侖計22在BD “導通”階段(而不是結合圖1所述的情況中的AC “導通階段”)期間被啟用。
[0059]通過在每個電荷傳輸循環中強制使電流從O斜升至已知的峰值并且之后在下一個循環開始前回歸至0，采用同樣的方法可以實現結合諸如反激式(flyback)之類的其它開關變換器拓撲結構的庫倫計數。如果這些條件滿足，則適當的“導通”時間可以在芯片上測量并且可以計算每個循環中相應的庫倫量并加到所傳輸的庫倫的累加的總數上。
[0060]前面的描述示出和描述了本發明的多個方面。此外，本公開僅示出和描述了優選的實施例，然而如上所述，應當認識到，本發明能夠使用在不同的其它組合、修改和環境中并且能夠在如此文中所表達的本發明構思的、與上述學說相當的、和/或技能的或現有技術知識的范圍內，進行變化或修改。
[0061]上文中所描述的實施例還意在說明實現本發明的已知的最佳模式并且意在使得本領域的其它技術人員能夠按照這些或其它實施例來使用本發明以及特殊的應用所需的各種修改或使用本發明。因而，本文并非意在限制本發明為在此所公開的形式。
【權利要求】
1.一種電源系統，具有輸入節點和輸出節點，所述電源系統包括: 調節器電路，其響應于在所述輸入節點處的輸入信號，以在所述輸出節點處產生期望電平的輸出信號，并且所述調節器電路具有控制器、電感元件以及與所述電感元件耦接并且由所述控制器控制的第一開關，以產生所述輸出信號； 庫侖計，其用于產生與從所述輸入節點傳遞到所述輸出節點的庫倫量成正比的庫倫計數信號，所述庫侖計通過表示預定時間周期的啟用信號啟用，以便確定在所述預定時間周期期間從所述輸入節點傳遞到所述輸出節點的庫倫量。
2.根據權利要求1所述的系統，其中所述啟用信號表示所述第一開關導通的時間周期。
3.根據權利要求2所述的系統，其中所述調節器電路被配置為以降壓-升壓模式操作。
4.根據權利要求2所述的系統，其中所述調節器電路被配置為以降壓模式操作。
5.根據權利要求1所述的系統，其中所述調節器電路被配置為以升壓模式操作并且包括與所述電感器元件耦接的第二開關。
6.根據權利要求5所述的系統，其中所述啟用信號表示所述第一開關導通的第一時間周期和所述第二開關導通的第二時間周期的總和。
7.根據權利要求1所述的系統，其中庫侖計被配置用于計數從與所述輸入節點耦接的電池傳輸到所述輸出節點的庫倫量。
8.根據權利要求1所述的系統，其中所述庫侖計被配置用于計數從所述輸入節點傳輸到與所述輸出節點耦接的電池的庫倫量。
9.根據權利要求2所述的系統，其中所述庫侖計被啟用來確定在所述第一開關的預定數量的連續的導通時間周期中的所述第一開關的僅一個導通時間周期期間的庫倫量。
10.根據權利要求1所述的系統，其中所述調節器電路被配置為當所述輸出電壓高于預定的調節點時以休眠模式操作。
11.根據權利要求10所述的系統，其中當所述調節器電路處于休眠模式時，用于確定庫倫量的電路系統不工作。
12.根據權利要求1所述的系統，其中所述庫侖計包括庫倫測量電路，其用于確定在所述預定的時間周期期間從所述輸入節點傳遞至所述輸出節點的庫倫量以產生表示所確定的庫倫量的數值，并且所述庫侖計還包括結果累加電路，其用于累加由所述庫倫測量電路所產生的數值。
13.根據權利要求12所述的系統，其中在所述結果累加電路中所累加的數值表示所述第一開關導通的周期的總數。
14.根據權利要求1所述的系統，其中所述調節器電路和所述庫倫計集成在單個集成電路上。
15.—種從輸入節點向輸出節點供電的方法，其包括如下步驟: 響應于所述輸入節點處的輸入信號，在輸出節點處產生期望電平的輸出信號， 確定在預定的時間周期期間從所述輸入節點傳遞至所述輸出節點的庫倫量，以產生表示每一所述預定的時間周期的庫倫量的測量數值，以及 累加在多個預定的時間周期期間所確定的測量數值以產生表示從所述輸入節點傳輸至所述輸出節點的總庫倫量的庫倫計數信號。
16.根據權利要求15所述的方法，其中所述輸出信號由具有第一可控制開關的調節器電路產生，并且所述預定的時間周期表示所述第一可控制開關的導通時間周期。
17.根據權利要求16所述的方法，其中在所述第一可控制開關的預定數量的連續的導通時間周期中的所述第一可控制開關的僅一個導通時間周期期間確定所述庫倫量。
18.根據權利要求15所述的方法，其中所述輸出信號由具有第一可控制開關和第二可控制開關的調節器電路 產生，所述預定的時間周期表示所述第一可控制開關的導通時間周期和所述第二可控制開 關的導通時間周期的總和。
【文檔編號】H02M3/157GK103916014SQ201410005070
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年1月6日 優先權日:2013年1月4日
【發明者】賽繆爾·H·諾克 申請人:凌力爾特公司