[发明专利]使用受控开关技术来耦合电源的装置和方法

权利要求书

1.一种用于选择性地将主电源和备用电源之一耦合至用于操作电路的输出的装置，所述装置包括：

主开关(例如，330)，将主电源耦合至输出；

备用开关(例如，334)，将备用电源耦合至输出；以及

控制器电路(例如，310，320)，根据主电源和备用电源的电压电平以及预定的阈值电压来控制开关的操作，以将主电源和备用电源选择性地耦合至输出，所述控制器电路包括：

电平移位器(例如，314)电路，向主开关和备用开关供应电压输入，以响应于高电压输入将开关控制在导通和关断状态；以及

高电压供应电路(例如，320)，使用主电源电压和备用电源电压中较高的电源电压来选择性地供应高电压输入。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述高电压供应电路便于控制主开关和备用开关以缓解电源之间的寄生短路。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，

所述高电压供应电路包括在主电源和备用电源之间的两个PMOS晶体管；

所述两个PMOS晶体管中的第一PMOS晶体管的源极耦合至主电源，第一PMOS晶体管的栅极耦合至备用电源；

所述两个PMOS晶体管中的第二PMOS晶体管的源极耦合至备用电源，第二PMOS晶体管的栅极耦合至电平移位器所提供的电压输入；以及

耦合PMOS晶体管的漏极以提供所述高电压输入。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，电平移位器电路响应于所述高电压输入，向主开关和备用开关中每一个开关的晶体管供应栅极电压。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电平移位器电路针对主开关和备用开关中的每一个开关，向NMOS晶体管的栅极供应第一栅极电压，以及向PMOS晶体管的栅极供应第二栅极电压。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述主开关和备用开关每一个均具有并联在电源与输出之间的NMOS晶体管和PMOS晶体管。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，

所述主开关和备用开关每一个均具有并联在电源与输出之间的的NMOS晶体管和PMOS晶体管；以及

电平移位器电路通过向NMOS晶体管供应第一栅极电压以及向PMOS晶体管供应第二栅极电压来供应电压输入。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，

所述主开关和备用开关每一个均具有并联在电源与输出之间的NMOS晶体管和PMOS晶体管，以及

电平移位器电路通过按以下方式向NMOS晶体管供应第一栅极电压输入以及向PMOS晶体管供应第二栅极电压输入来供应电压输入：

使用第一栅极电压来控制高电压输入的耦合作为第二栅极电压输入，以及

使用第二栅极电压来控制高电压输入的耦合作为第一栅极电压输入。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述高电压供应电路供应高电压，所述高电压是主开关和备用开关的PMOS晶体管的基板处的电压。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，在一个电源正在关断而另一个电源正在导通的电源转换期间，所述高电压供应电路通过在正在关断的电源的电压电平下降到正在导通的电源的电压电平以下之前，始终使用正在关断的电源，使用主电源电压和备用电源电压中较高的电源电压来选择性地供应高电压输入。

11.根据权利要求1所述的装置，其中，在一个电源正在关断而另一个电源正在导通的电源转换期间，所述控制器电路将正在导通的开关中的晶体管的栅源电压控制在比阈值电平高的电平，在所述阈值电平处晶体管切换至导通状态。

12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器电路包括用于根据主电源和备用电源的电压电平之间的比较，以及根据主电源的电压电平与预定阈值电压的比较，来选择性地向电平移位器电路供应主电源和备用电源的电路。