用于双电源电子装置的电源切换设备及方法与流程

文档序号:11161810阅读:550来源:国知局
用于双电源电子装置的电源切换设备及方法与制造工艺

本申请案要求对于提交于2014年6月6日、名为“POWER SOURCE SWITCHING APPARATUS AND METHODS FOR DUAL-POWERED ELECTRONIC DEVICES”的美国专利申请案No.14/298,528的优先权,在此出于所有目的并入所述美国专利申请案全文以作为参考。

技术领域

本发明总体涉及可由电池电源或外部电源供电的电子装置。



背景技术:

一些电子装置(诸如(例如)血糖仪)可由装置的不可充电式电池电源供电,或可由通过(例如)通用串行总线(USB)缆线连接至装置的外部电源供电。此种电子装置通常具有电源切换电路,在装置由外部电源供电时电源切换电路使不可充电式电池电源与装置的电路系统断接。这可防止不可充电式电池电源接收来自外部电源的电力,此电力可伤害不可充电式电池电源。在用户从外部电源或电子装置拔出USB缆线而使电子装置从外部电源切换回不可充电式电池电源时,瞬态电压降可随着电源切换电路将不可充电式电池电源再连接至装置电路系统而出现。此瞬态电压降可使得电子装置的电路系统非期望地重置。例如,用户赖以按时测量血糖的血糖仪中的实时时钟,在此种电源转变期间内可非期望地重置为(例如)“12:00”。为了防止此种重置,一些已知的电子装置将装置作业限制于不可充电式电池电源的上部电压范围。然而,此可造成不良的电池使用,而可需要更常更换装置电池。

因此,需要提供具有电源切换设备的双电源电子装置以及方法,此等装置及方法可提供改进的电池使用,同时并可在电力从外部电源切换至不可充电式电池电源时,防止可造成电子装置重置的瞬态电压降。



技术实现要素:

根据一个方面,提供一种电源切换电路。电源切换电路包括第一电源输入节点;系统电源节点,此系统电源节点耦合至此第一电源输入节点;第二电源输入节点;场效晶体管(FET),此FET具有栅极、漏极、与源极,此漏极耦合至此第二电源输入节点,且所述源极耦合至所述系统电源节点;分压器,此分压器具有输入与输出,此输入耦合至此第一电源输入节点;以及比较器,此比较器具有输出、第一输入、与第二输入,此比较器的此输出耦合至此FET的此栅极,此第一输入耦合至此分压器的此输出,而此第二输入耦合至此第二电源输入节点;其中此FET回应于此第一电源输入节点接收来自外部电源的操作电压而被配置为位于非传导状态中,而此FET回应于此第一电源输入节点未接收来自此外部电源的此操作电压而被配置为位于传导状态中。

根据另一方面,提供一种双电源生物传感计量器。此双电源生物传感计量器包含通用串行总线(USB)连接器;电池连接器;微控制器,此微控制器经配置以通过此USB连接器或此电池连接器接收电力,但不同时通过此USB连接器及此电池连接器接收电力,此微控制器经配置以决定液体中的分析物的性质;以及电源切换电路,此电源切换电路包含第一电源输入节点,此第一电源输入节点耦合至此USB连接器;系统电源节点,此系统电源节点耦合至此第一电源输入节点以及此微控制器;第二电源输入节点,此第二电源输入节点耦合至此电池连接器;切换器,此切换器耦合于此第二电源输入节点与此系统电源节点之间;以及比较器,此比较器经配置以控制此切换器,此比较器并具有输出、第一输入、与第二输入,此比较器的此输出耦合至此切换器,此第一输入耦合至此第一电源输入节点,而此第二输入耦合至此第二电源输入节点;其中:此切换器回应于此第一电源输入节点接收来自外部电源的操作电压而被配置为开启,而此切换器回应于此第一电源输入节点未接收来自此外部电源的此操作电压而被配置为关闭;以及在从此第一电源输入节点接收此操作电压至此第一电源输入节点未接收此操作电压的转变的期间内,此系统电源节点处的电压维持超过重置电压临限的电压电平。

根据另一方面,提供一种提供用于双电源电子装置的电源切换电路的方法。方法包含将此电源切换电路的第一电源输入节点耦合至此双电源电子装置的外部电源连接器;将此电源切换电路的第二电源输入节点耦合至此双电源电子装置的电池连接器;在此第二电源输入节点与此双电源电子装置的系统电源节点之间耦合电源切换器;以及将比较器的输出耦合至此电源切换器,使得此比较器控制此电源切换器的此连接与断接作业,其中此比较器经配置以使此电源切换器将此第二电源输入节点传导性连接至此系统电源节点,使得在从此第一电源输入节点通过此外部电源连接器接收操作电压至此第一电源输入节点未接收此操作电压的转变的期间内,此系统电源节点处的电压维持超过此双电源电子装置的重置电压临限的电压电平。

在阅读下面的实施方式之后,可轻易显然了解本发明的其他方面、特征、与优点,实施方式中说明并示出了数种范例实施例与实施方式,包含所思及的实施本发明的最佳模式。本发明还可包含其他或不同的实施例,且本发明的数种细节可在各种方面被修改,而均不会脱离本发明的范围。因此,图式与说明的本质应被视为说明性的,而非限制性的。本发明涵盖位于本发明范围内的所有修改者、均等者、以及替代者。

附图说明

本领域中的技术人员将了解到,下面说明的图式目的仅为说明。图式并非必须依比例绘制,且不意为以任何方式限制本公开的范围。

图1示出根据现有技术的双电源电子装置的电源切换电路的范例示意图。

图2A、图2B与图2C示出根据现有技术的双电源电子装置的各种电压相对于时间的图表。

图2D示出图2C的放大区段D的图表。

图3示出根据实施例的双电源电子装置的电源切换电路的示意图。

图4A、图4B、图4C与图4D示出根据实施例的双电源电子装置的各种电压相对于时间的图表。

图5示出根据实施例的提供用于双电源电子装置的电源切换电路的方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参考本公开的范例实施例,这些实施例示出于附加图式中。只要有可能,将在全体图式中使用相同的元件符号以代表相同或类似的元件。

在一个方面中,电源切换电路可通过允许装置由可用电池电压的较低范围操作而不使电子装置重置,以提供具有改进的电池使用的双电源电子装置。如果电子装置的系统电压降至重置电压临限以下,那么电子装置可重置。在一些已知的具有不可充电式电池电源的双电源电子装置中,在装置从外部电源切换至装置的不可充电式电池电源时,可出现足以造成重置的瞬态电压降。电源切换电路(如果未防止,那么)可缓解此种电源转变期间内的瞬态电压降。在一些实施例中,可不使用附加硬件即可配置电源切换电路。换句话说,可由与常用于已知电源切换电路中的电路部件相同的电路部件,以及常见使用在许多电子装置中的至少一个其他部件,来配置电源切换电路,如更详细说明于下文。在一些实施例中,电源切换电路可经配置以提供足够高的系统电压至负载(即电子装置的电路系统)以避免重置,其中在任意时间点仅需要来自外部电源或不可充电式电池电源之一者的电力。换句话说,不同时需要来自外部电源与不可充电式电池电源两者的电力,即可避免重置和/或改进电池的使用。在一些实施例中,电源切换电路可被称为电池断接切换器。双电源电子装置可为(例如)生物传感计量器(biosensor meter),且更具体地为(例如)血糖仪。在一些实施例中,电源切换电路提供的改进的电池的使用,可使得具有锂锰(Li-Mn)电池电源(例如一或更多个CR2030硬币型电池)的血糖仪的血糖量测次数附加增加约160至200次。在其他方面中,提供了提供用于双电源电子装置的电源切换电路的方法,此将于下文连同图1至图5更详细解释。

图1示出根据现有技术的双电源电子装置100,双电源电子装置100包含范例电源切换电路101。电源切换电路101可为双电源电子装置100的组成部件,或者可由一或更多个离散部件建置。双电源电子装置100可包含通用串行总线(USB)连接器102、低压降(low dropout)电压调节器104、电池连接器106、以及微控制器108。电池连接器106可经配置以连接至不可充电式电池电源110,不可充电式电池电源110可包含一或更多个不可充电式电池。典型的不可充电式电池可为Li-Mn类型电池。双电源电子装置100可包含经配置以执行各种功能的其他电路系统(未示出),诸如(例如)输入/输出、显示、存储器、和/或微控制器108未提供的附加处理程序。双电源电子装置100可(例如)为生物传感计量器,且更具体地为血糖仪。或者,双电源电子装置100可为任何其他适合的双电源电子装置。

电源切换电路101可包含第一电源输入节点112、第二电源输入节点114、以及系统电源节点116。第一电源输入节点112可通过低压降电压调节器104耦合至USB连接器102,低压降电压调节器104耦合于第一电源输入节点112与USB连接器102之间。第二电源输入节点114可耦合至电池连接器106的正端点118,而系统电源节点116可耦合至电子装置100的负载(即微控制器108与其他可能的电路系统(未示出))。电源切换电路101还可包含具有漏极D、源极S、与栅极G的P通道金氧半场效晶体管(MOSFET)120。漏极D可耦合至第二电源输入节点114。源极S可耦合至系统电源节点116,而栅极G可耦合至第一电源输入节点112。如所示出,可在P通道MOSFET 120上跨耦合旁通肖特基(Schottky)二极管122,其中二极管122的阳极可耦合至第二电源输入节点114,而二极管122的阴极可耦合至系统电源节点116。电源切换电路101可进一步包含第一电容器124、下拉电阻器126、以及第二电容器128。第一电容器124可耦合于第二电源输入节点114与地(即电池连接器106的负端点130)之间。下拉电阻器126可耦合于P通道MOSFET 120的栅极G与地之间,而第二电容器128可耦合于系统电源节点116与地之间。如示出,可在第一电源输入节点112与系统电源节点116之间耦合肖特基二极管132,其中二极管132的阳极可耦合至第一电源输入节点112,且二极管132的阴极可耦合至系统电源节点116。

图2A至图2D示出根据现有技术的双电源电子装置100的各种电压相对于时间的图表。具体地,图2A示出在USB连接器102处从外部电源接收来的USB电压的波形200A。图2B示出在第一电源输入节点112从低压降电压调节器104输出接收来的电压(VLDO112)的对应波形200B。而图2C与图2D分别示出系统电源节点116处的对应系统电压(VSYS116)的波形200C与200D。

在独立模式中(其中USB连接器102未耦合至外部电源(即第一电源输入节点112处的VLDO112可位于(或为约)零伏特)),下拉电阻器126可将P通道MOSFET 120的栅极G保持在地电平。此可使P通道MOSFET120维持在传导状态中(即P通道MOSFET 120为“开启(ON)”)。不可充电式电池电源110因此通过电池连接器106,通过P通道MOSFET 120电性连接至系统电源节点116,且因为P通道MOSFET 120可具有非常低的直流(DC)电阻值,分别在第二电源输入节点114与系统电源节点116处VBAT114=VSYS116。因此,在独立模式中不可充电式电池电源110可提供电力至耦合至双电源电子装置100的系统电源节点116的负载(即至少包含微控制器108的电路系统)。

在用户将USB缆线的一端插入USB连接器102,并将另一端插入USB端口(例如个人计算机或连接至电源插座的适合的转换器的USB端口)时,低压降电压调节器104的输入处可接收到典型约5伏特的USB电压,如图2A所示出在“USB插入”随即之后。典型的低压降电压调节器104可在第一电源输入节点112处产生约3.5伏特的输出电压(VLDO112),如图2B示出。系统电源节点116处所产生的电压可为:

VSYS116=VLDO112–VD132

其中VD132为二极管132的正向电压降。对于肖特基二极管来说,正向电压降通常可为约0.3伏特。因此如图2C示出,在系统电源节点116处的系统电压VSYS116可为约3.3伏特,此为USB致能电子装置的常用电压。

为了防止通过USB连接器102接收的电力伤害不可充电式电池电源110,电源切换电路101可经配置以使电池连接器106(及不可充电式电池电源110)与系统电源节点116电性断接。在USB连接器102耦合至外部电源时,P通道MOSFET 120的栅极G处的电压可提升至所产生的输出电压VLDO112,如上述,此电压可为约3.5伏特。同时,P通道MOSFET 120源极S处的电压可为约3.3伏特(即系统电压节点116处的VSYS116;见图2C)。此可造成P通道MOSFET 120的栅极对源极电压被逆向偏压,而可将P通道MOSFET 120驱动入非传导状态中(即,P通道MOSFET 120可转为“关闭(OFF)”),此使电池连接器106(及不可充电式电池电源110)与系统电源节点116电性断接。

在从USB端口和/或USB连接器102去除USB缆线时,USB电压可开始下降,如图2A中随即示出于“USB去除”之后般。回应于USB电压下降至低压降电压调节器104的最小额定输入电压以下(通常可为约3.6伏特),VLDO112还可如图2B示出开始下降,此可如图2C与图2D示出造成VSYS116下降。为了防止双电源电子装置100重置,VSYS116不应下降至重置电压临限以下,其中典型的“电压不足(brown-out)”重置电压临限可为约1.8伏特。回应于VSYS116下降至VBAT114–VD122以下(其中VD122为二极管122的正向电压降(例如约0.3伏特)),二极管122可开始传导,并可将VSYS116维持在VBAT114–VD122。然而,VSYS116在时间点233可经历可等于VD122的瞬态电压降,如图2C与图2D的区段D所示。因此,为了避免重置,不应使用降至如下所示之VBAT MIN的不可充电式电池电源110:

VBAT MIN=VRESET+VD122

其中VBAT MIN为可用以操作双电源电子装置100的最小操作电池电压,而VRESET为重置电压临限。

系统电压节点116处的系统电压VSYS116不应低于VRESET。因此,对于VRESET=1.8伏特(典型的临限)来说,可使用的最小电池电压为VBAT MIN=1.8伏特+0.3伏特=2.1伏特。然而,VD122的值可根据负载、温度、及其他条件而在广泛的范围内变化。因此,为了提供可靠的作业,一些已知的双电源电子装置禁止在电池电压低于约2.4伏特以下的装置作业(即,将迫使装置关闭)。

使用在双电源电子装置100中的典型不可充电式锂锰电池电源的额定操作电压,范围可从约1.8伏特至约3.0伏特。因此,将双电源电子装置100的作业限制于例如2.4伏特或以上的电池电压,以避免双电源电子装置100重置的可能,将可使得电池的使用效率低落。例如,对于驱动5mA之典型负载的不可充电式锂锰CR2032硬币型电池来说,未使用的电池容量可为约8至10%,此可转译成约160至200次血糖测量次数。因此,效率低落的电池使用,可产生附加的花费与不便利性,因为需要较常更换电池。

图3示出根据一或更多个实施例的双电源电子装置300,双电源电子装置300包含电源切换电路301。电源切换电路301可为电子装置300的组成部件,或者可由一或更多个离散部件建置电源切换电路301。双电源电子装置300可包含通用串行总线(USB)连接器302、电压调节器304、电池连接器306、及微控制器308。在一些具体实施例中,USB连接器302、电压调节器304、和/或电池连接器306可被视为电源切换电路301的一部分。

USB连接器302可经配置以通过连接在外部电源与USB连接器302之间的USB缆线,接收来自外部电源的电力。除了接收外部电源之外,USB连接器302还可作为用于在双电源电子装置300与另一装置(诸如(例如)个人计算机)之间传输资料的输入/输出介面。在其他实施例中,双电源电子装置300可包含任何适合的外部电源连接器类型,而非USB连接器302。

电池连接器306可包含正端点318与负端点330。电池连接器306可经配置以连接至可包含一或更多个不可充电式电池的不可充电式电池电源310。在一些实施例中,不可充电式电池可为锂锰(Li-Mn)类型电池,诸如(例如)一或更多个3伏特CR2032硬币型电池。在其他实施例中,一或更多个不可充电式电池可为任何适合的类型。

在一些实施例中,双电源电子装置300可为(例如)生物传感计量器,且更具体地为(例如)血糖仪。在这些实施例中,微控制器308可经配置以决定液体中分析物的性质,诸如(例如)血液采样中的血糖浓度。除了微控制器308以外,双电源电子装置300可包含经配置以执行或支援各种功能的其他电路系统(未示出),诸如(例如)输入/输出、显示、存储器、和/或微控制器308未提供的附加处理程序。微控制器308与双电源电子装置300的任何其他电路系统(未示出),可代表经配置以通过USB连接器302从外部电源接收电力,或通过电池连接器306从不可充电式电池电源310接收电力的双电源电子装置300的负载。除了电源切换电路301以外,双电源电子装置300、USB连接器302、电压调节器304、电池连接器306、微控制器308、和/或不可充电式电池电源310可分别相同于双电源电子装置100、USB连接器102、低压降电压调节器104、电池连接器106、微控制器108、和/或不可充电式电池电源110。或者,双电源电子装置300可为任何适合的双电源电子装置。

电源切换电路301可包含第一电源输入节点312、第二电源输入节点314、以及系统电源节点316。第一电源输入节点312可通过电压调节器304耦合至USB连接器302,电压调节器304耦合于USB连接器302与第一电源输入节点312之间。电压调节器304可为低压降电压调节器。第二电源输入节点314可耦合至电池连接器306的正端点318,而系统电源节点316可耦合至双电源电子装置300的负载(即微控制器308及其他可能的电路系统(未示出))。

电源切换电路301还可包含P通道MOSFET 320、分压器334、以及比较器336。P通道MOSFET 320可具有漏极D、源极S、与栅极G。P通道MOSFET 320的漏极D可耦合至第二电源输入节点314,而P通道MOSFET320的源极S可耦合至系统电源节点316。分压器334可具有耦合至第一电源输入节点312的输入338,以及在输出节点340处的输出。比较器336可为常见地使用于微控制器308中的低功率嵌入式类比比较器。或者,比较器336可为位于微控制器308外部的组成部件或离散部件,或可得自双电源电子装置300的另一电路部件(未示出)中。比较器336可具有耦合至分压器334输出节点340的非反相输入342。比较器336还可具有耦合至第二电源输入节点314的反相输入344,以及在节点348耦合至P通道MOSFET 320的栅极G的输出346。在一些实施例中,可在电源切换电路301中使用其他适合的比较器类型。

分压器334可包含串联耦合的第一电阻器350与第二电阻器352,其中输出节点340可位于第一电阻器350与第二电阻器352之间。具体地,第一电阻器350的一端可耦合至输入338,同时第一电阻器350的另一端可耦合至输出节点340。第二电阻器352的一端可耦合至输出节点340,同时第二电阻器352的另一端可耦合至地(即,电池连接器306的负端点330)。第二电阻器352的值可为第一电阻器350的值、第一电源输入节点312处的电压(VREG312)、以及二极管332的正向电压降(VD332)的函数,如下所示:

R352=R350x(VREG312–VD332)/VD332

分压器334可将第一电源输入节点312接收到的电压(VREG312)缩放,以输入比较器336的非反相输入342。分压器334的分压比(division ratio)可被选择为使得输出节点340处的分压器输出电压(VDIVIDER)可追踪系统电源节点316处的系统电压(VSYS316)(可为(例如)3.3伏特)。

电源切换电路301可进一步包含第一电容器324、下拉电阻器326、第二电容器328、以及肖特基二极管332(在一些实施例中可使用其他适合的二极管类型)。第一电容器324可耦合于第二电源输入节点314与地(即电池连接器306的负端点330)之间。下拉电阻器326可耦合于节点348处的P通道MOSFET 320的栅极G与地之间,而第二电容器328可耦合于系统电源节点316与地之间。在一些实施例中,根据不可充电式电池电源310的类型和/或双电源电子装置300的负载,第一电容器324与第二电容器328之每一者可为约10μf,和/或下拉电阻器326可为约100k ohms。如图3示出,肖特基二极管332可耦合于第一电源输入节点312与系统电源节点316之间,其中二极管332的阳极可耦合至第一电源输入节点312,而二极管332的阴极可耦合至系统电源节点316。

图4A至图4D根据一或更多个实施例示出双电源电子装置300的各种电压相对于时间的图表。具体地,图4A示出在USB连接器302处从外部电源接收来的USB电压的波形400A。在一些实施例中,波形400A可相同于图2A的波形200A。图4B示出在第一电源输入节点312处从电压调节器304(可为低压降电压调节器)输出接收来的电压(VREG312)的对应波形400B。图4C示出比较器336的输出电压(VCOMP)的对应波形400C。而图4D示出系统电源节点316处对应系统电压(VSYS316)与分压器334输出节点340处对应电压(VDIVIDER)的波形400D。

在独立模式中,其中USB连接器302未耦合至外部电源(即第一电源输入节点312处的VREG312可位于(或为约)零伏特),比较器336的非反相输入342处的电压还可位于(或为约)零伏特。同时,反相输入344处的电压可位于电池电压(VBAT314)。这些输入可造成比较器336的输出346为低(LOW)(例如位于(或为约)零伏特),此可造成下拉电阻器326将P通道MOSFET 320的栅极G保持在地电平。此可将P通道MOSFET 320保持在传导状态中(即P通道MOSFET 320为“开启(ON)”)。不可充电式电池电源310因此通过电池连接器306,通过P通道MOSFET 320电性连接至系统电源节点316,且因为P通道MOSFET 320可具有非常低的直流(DC)电阻值,分别在第二电源输入节点314与系统电源节点316处VBAT314=VSYS316。因此在独立模式中,不可充电式电池电源310可提供电力至耦合至系统电源节点316的负载(即至少包含微控制器308的双电源电子装置300的电路系统)。

在用户将USB缆线的一端插入USB连接器302,并将另一端插入USB端口(例如个人计算机或连接至电源插座的适合的转换器的USB端口)时,电压调节器304的输入处可接收到约5伏特的典型USB电压,如图4A所示出在“USB插入”随即之后。典型的电压调节器304可在第一电源输入节点312处产生约3.5伏特的输出电压(VREG312),如图4B示出。在系统电源节点316处产生的系统电压(VSYS316)可为约3.3伏特。

为了防止通过USB连接器302接收的电力对不可充电式电池电源310造成伤害,电源切换电路301可经配置以使电池连接器306及不可充电式电池电源310与系统电源节点316电性断接。一旦比较器336非反相输入342处的电压(VDIVIDER)变得比比较器336反相输入344处的电压(VBAT314)要来得更正(换句话说,例如,3.3伏特(VDIVIDER)相对于最大3.0伏特(VBAT314)),比较器336输出346处的电压(VCOMP)即可为高(HIGH)(例如位于相等于(或为约)VSYS316的电压处),如图4C示出。回应于此,P通道MOSFET 320的栅极G处的电压还可为HIGH(例如位于相等于(或为约)VYS316的电压处),此可将P通道MOSFET 320驱动入非传导状态中(即,P通道MOSFET 320可转为“关闭(OFF)”),此使电池连接器306及不可充电式电池电源310与系统电源节点316电性断接。

在从USB端口和/或USB连接器302去除USB缆线时,USB电压可开始下降,如图4A中随即示出于“USB去除”之后般。回应于USB电压下降至电压调节器304的最小额定输入电压(通常可为约3.6伏特)以下,VREG312还可如图4B于时间点454示出般开始下降。电压VREG312的下降可造成VSYS116下降,如图4D示出。相应地,比较器336的非反相输入342处的电压(VDIVIDER)还可开始下降,如图4D示出。一旦VDIVIDER/VSYS316变得小于比较器336反相输入344处的电压(VBAT314)(在一些实施例中仅需小于数毫伏特),比较器336输出346处的电压(VCOMP)即可变为LOW(例如在地电平),如图4C示出。回应于此,P通道MOSFET 320的栅极G处的电压还可变为LOW,此可将P通道MOSFET320驱动入传导状态中(即,P通道MOSFET 320可转为“开启(ON)”)。此可将电池连接器306与不可充电式电池电源310电性再连接至系统电源节点316。不可充电式电池电源310因此可再次在独立模式中提供电力至双电源电子装置300的负载。

如图4D于时间点456示出,在从外部电源(通过USB连接器302提供电力至第一电源输入节点312)至不可充电式电池电源310(通过电池连接器306提供电力至第二电源输入节点314)的电源转变期间内,系统电源节点316处的系统电压(VSYS316)中没有发生瞬态电压降。因此,相较于双电源电子装置100,可透过不可充电式电池电源310提供的较低范围的可用电池电压,由不可充电式电池电源310对双电源电子装置300供电。例如在一些实施例中,双电源电子装置300可由低于约2.4伏特的电池电压操作,只要电池电压维持为高于重置电压临限(VRESET)(重置电压临限通常可为约1.8伏特)。

再者,电源切换电路301可经配置以通过在同一时间点仅将一个电源耦合至系统电源节点316,提供并维持系统电源节点316处的系统电压(VSYS316)为高于双电源电子装置300的重置电压临限。换句话说,电源切换电路301非经配置为将外部电源与不可充电式电池电源两者同时耦合至系统电源节点316,以在(例如)电源转变期间内将系统电压VSYS316维持为超过重置电压临限。具体地,电源切换电路301仅回应于外部电源(通过USB连接器302)去除自第一电源输入节点312,才会将不可充电式电池电源310电性耦合至系统电源节点316。

在一些实施例中,比较器336可操作在超低电力模式中,而此比较器336对电池寿命的影响可为可忽略的。为了进一步减少对于电池寿命的影响,在一些实施例中,在双电源电子装置300位于独立模式中时,可由微控制器308中执行的软件将比较器336停用。回应于检测到外部电源于USB连接器302耦合至双电源电子装置300,微控制器308可致能比较器336。回应于外部电源去除自USB连接器302以及不可充电式电池电源310的再连接,微控制器308可再次将比较器336停用。

在其他实施例中,电源切换电路301或者可包含其他适合类型的场效晶体管(FET)或电源切换器,而非P通道MOSFET 320。例如,在一些实施例中可使用适合的N通道MOSFET,其中可使用适合的N通道MOSFET以通过电池连接器的负端点将不可充电式电池电源电性连接与断接。在其他实施例中,可使用适合的切换器代替P通道MOSFET 320。此种切换器可耦合于第二电源输入节点314与系统电源节点316之间,并可经配置以回应于第一电源输入节点312通过USB连接器302接收到来自外部电源的操作电压而开启,且回应于第一电源输入节点312未接收到来自外部电源的操作电压而关闭。

图5示出提供用于双电源电子装置的电源切换电路的方法500。在一些实施例中,双电源电子装置可为血糖仪。在处理框502,方法500可包含将电源切换电路的第一电源输入节点耦合至双电源电子装置的外部电源连接器。例如,电源切换电路可为图3的电源切换电路301,第一电源输入节点可为图3的第一电源输入节点312,而外部电源连接器可为图3的USB连接器302。在一些实施例中,可在外部电源连接器与第一电源输入节点之间连接电压调节器,诸如图3的电压调节器304。

在处理框504,方法500可包含将电源切换电路的第二电源输入节点耦合至双电源电子装置的电池连接器。例如,第二电源输入节点可为图3的第二电源输入节点314,而电池连接器可为图3的电池连接器306。在一些实施例中,电池连接器可经配置以接收并连接至一或更多个锂锰类型电池,诸如(例如)一或更多个CR2032硬币型电池。

在处理框506,可在双电源电子装置的第二电源输入节点与系统电源节点之间耦合电源切换器。在一些实施例中,电源切换器可为场效晶体管(FET),且具体地可为P通道FET,又更具体地可为P通道金氧半场效晶体管(MOSFET)。例如,电源切换器可为图3的P通道MOSFET 320。在其他实施例中,可使用其他适合的切换器和/或晶体管装置。系统电源节点可为(例如)图3的系统电源节点316,其中系统电源节点316可耦合至P通道MOSFET 320的源极S,而第二电源输入节点(例如第二电源输入节点314)可耦合至P通道MOSFET 320的漏极D。

在处理框508,方法500可包含将比较器耦合至电源切换器,使得在电源切换期间内系统电源节点处的电压维持超过重置电压临限。更具体地,在一些实施例中,方法500可包含在处理框508,将比较器耦合至电源切换器,而使比较器控制电源切换器的连接与断接作业,其中比较器经配置以使电源切换器将第二电源输入节点传导性地连接至系统电源节点,使得在从第一电源输入节点通过外部电源连接器接收操作电压至第一电源输入节点未接收操作电压的转变期间内,系统电源节点处的电压维持超过双电源电子装置的重置电压临限的电压电平。在一些实施例中,可回应于第一电源输入节点接收来自外部电源的操作电压而将比较器的输出配置为HIGH,并可回应于第一电源输入节点未接收来自外部电源的操作电压而将比较器的输出配置为LOW。可将操作电压界定为具有充足的量值以适当地驱动双电源电子装置的负载的电压。

在其中电源切换器为FET的这些实施例中,可回应于第一电源输入节点接收来自外部电源的操作电压,而将比较器的输出配置为将FET驱动入非传导状态中,此使得第二电源输入节点与系统电源节点传导性地断接。可回应于第一电源输入节点未接收来自外部电源的操作电压,而将比较器的输出配置为将FET驱动入传导状态中,此使得第二电源输入节点传导性地连接至系统电源节点。

在一些实施例中,方法500的比较器可为图3的比较器336,此比较器在一些具体实施例中可为微控制器308的嵌入式类比超低功率比较器。

可由非限于所示出及说明之次序或顺序的次序或顺序,来实行或执行方法500的上述处理框。例如在一些实施例中,处理框502可与处理框504和/或506同时执行,或可在处理框504和/或506之后执行。

本领域中的技术人员应轻易理解到,本文所说明的发明可容许广泛的效用与应用。本发明与上面对于本发明的说明,将显然推论或合理地建议除了本文所说明者之外的本发明的许多实施例与调适者,以及许多变异、修改、与均等的设置,而不脱离本发明的实质或范围。例如,虽然连同于具有不可充电式电池电源的双电源电子装置来说明,但本发明的一或更多个实施例可与其他类型的双电源电子装置一起使用,这些其他类型的双电源电子装置使用电源切换电路电性连接与断接电源之一者,不论这个电源是否为不可充电式电池电源。因此,尽管本文已连同于具体实施例详细说明了本发明,但应了解到本公开仅为说明性并呈现本发明的范例,且目的仅为提供对于本发明的完整并得据以实施的公开内容。本公开并非意为将本发明限制为所公开的具体设备、装置、组件、系统或方法,而相反的,意图是为涵盖位于本发明范围内的所有修改者、均等者、以及替代者。

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