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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024122953
(43)【公開日】2024-09-10
(54)【発明の名称】カスコード電力デバイスからの信号を検出すること
(51)【国際特許分類】
H02M 3/28 20060101AFI20240903BHJP
【ＦＩ】
H02M3/28 Q
【審査請求】未請求
【請求項の数】32
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024019856
(22)【出願日】2024-02-13
(31)【優先権主張番号】63/446,771
(32)【優先日】2023-02-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/504,384
(32)【優先日】2023-05-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】18/435,296
(32)【優先日】2024-02-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】501315784
【氏名又は名称】パワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100125818
【弁理士】
【氏名又は名称】立原 聡
(72)【発明者】
【氏名】ロバート ジェイ メイエル
(57)【要約】 （修正有）
【課題】電力コンバーターにおけるカスコード電力デバイスからの信号を検出する方法を提供する。
【解決手段】高電圧デバイスからのゲート信号を検出することにより、ドレイン波形特性が監視され得る。この手法によりカスコード電力デバイスを備える電力コンバーターにおけるパフォーマンスを高めることを実現するように、電力スイッチが制御され得る。
【選択図】図１Ａ
【解決手段】高電圧デバイスからのゲート信号を検出することにより、ドレイン波形特性が監視され得る。この手法によりカスコード電力デバイスを備える電力コンバーターにおけるパフォーマンスを高めることを実現するように、電力スイッチが制御され得る。
【選択図】図１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
スイッチノードに電気的にカスコード結合された第１のデバイスと第２のデバイスとを備えるカスコード電力デバイスであって、前記スイッチノードが、スイッチングサイクルに従ってスイッチノード電圧を提供するように構成された、前記カスコード電力デバイスと、
前記第２のデバイスのゲートに電気的に結合された電流検出要素であって、前記第２のデバイスの前記ゲートにおける信号に応答して検出信号を提供するように構成された前記電流検出要素と、
前記信号に応答して前記第１のデバイスのゲートにゲート駆動信号を提供するように構成されたスイッチドライバと、
前記検出信号に応答して状態信号を提供するように構成された信号検出回路と、
を備える、電力コンバーター。
前記第２のデバイスのゲートに電気的に結合された電流検出要素であって、前記第２のデバイスの前記ゲートにおける信号に応答して検出信号を提供するように構成された前記電流検出要素と、
前記信号に応答して前記第１のデバイスのゲートにゲート駆動信号を提供するように構成されたスイッチドライバと、
前記検出信号に応答して状態信号を提供するように構成された信号検出回路と、
を備える、電力コンバーター。
【請求項2】
前記信号が、スルー電流である、
請求項１に記載の電力コンバーター。
請求項１に記載の電力コンバーター。
【請求項3】
前記電流検出要素が、前記第２のデバイスの前記ゲートと前記第１のデバイスのソースとの間に電気的に結合された抵抗を備える、
請求項１に記載の電力コンバーター。
請求項１に記載の電力コンバーター。
【請求項4】
前記第１のデバイスのソースが、グランドに電気的に結合されており、
前記第２のデバイスのドレインが、前記スイッチノードに電気的に結合されている、
請求項１に記載の電力コンバーター。
前記第２のデバイスのドレインが、前記スイッチノードに電気的に結合されている、
請求項１に記載の電力コンバーター。
【請求項5】
前記第１のデバイスのソースが、前記スイッチノードに電気的に結合されており、
前記第２のデバイスのドレインが、電源ノードに電気的に結合されている、
請求項１に記載の電力コンバーター。
前記第２のデバイスのドレインが、電源ノードに電気的に結合されている、
請求項１に記載の電力コンバーター。
【請求項6】
前記電力コンバーターが、共振電力コンバーターである、
請求項１に記載の電力コンバーター。
請求項１に記載の電力コンバーター。
【請求項7】
前記電力コンバーターが、ブレイク・ビフォー・メイク制御装置を更に備え、
前記第１のデバイスが、前記信号の一部中にオフ状態において動作するように、および、前記信号の前記一部の終端においてオン状態に遷移するように、前記ブレイク・ビフォー・メイク制御装置が、前記信号に応答して前記ゲート駆動信号を制御するように構成されている、
請求項１に記載の電力コンバーター。
前記第１のデバイスが、前記信号の一部中にオフ状態において動作するように、および、前記信号の前記一部の終端においてオン状態に遷移するように、前記ブレイク・ビフォー・メイク制御装置が、前記信号に応答して前記ゲート駆動信号を制御するように構成されている、
請求項１に記載の電力コンバーター。
【請求項8】
前記検出信号と基準との比較に応答して前記信号を提供するように構成された比較器を更に備える、
請求項１に記載の電力コンバーター。
請求項１に記載の電力コンバーター。
【請求項9】
前記比較器が、電圧比較器であり、
前記基準が、電圧である、
請求項８に記載の電力コンバーター。
前記基準が、電圧である、
請求項８に記載の電力コンバーター。
【請求項10】
前記比較器が、電流比較器であり、
前記基準が、電流である、
請求項８に記載の電力コンバーター。
前記基準が、電流である、
請求項８に記載の電力コンバーター。
【請求項11】
前記第１のデバイスが、エンハンスメント型ｎチャネル電界効果トランジスタ（ＮＦＥＴ）であり、
前記第２のデバイスが、デプレッション型ＮＦＥＴである、
請求項１に記載の電力コンバーター。
前記第２のデバイスが、デプレッション型ＮＦＥＴである、
請求項１に記載の電力コンバーター。
【請求項12】
前記デプレッション型ＮＦＥＴが、デプレッション型窒化ガリウム（ＧａＮ）ＮＦＥＴである、
請求項１１に記載の電力コンバーター。
請求項１１に記載の電力コンバーター。
【請求項13】
前記信号が、電圧および電流のうちの少なくとも１つの振動を含む、
請求項１に記載の電力コンバーター。
請求項１に記載の電力コンバーター。
【請求項14】
前記スイッチドライバが、前記振動に少なくとも部分的に基づいて前記ゲート駆動信号を選択的に提供する、
請求項１３に記載の電力コンバーター。
請求項１３に記載の電力コンバーター。
【請求項15】
前記スイッチドライバが、少なくとも部分的に前記振動の周波数により決定されたインターバルで、前記ゲート駆動信号を選択的に提供する、
請求項１４に記載の電力コンバーター。
請求項１４に記載の電力コンバーター。
【請求項16】
電力コンバーターであって、前記電力コンバーターが、
前記電力コンバーターの入力に電気的に結合された第１の電力回路と、
電気的グランドとスイッチノードにおける前記第１の電力回路との間に電気的に結合された第２の電力回路と、
前記第１の電力回路の第１の制御接続部と前記第２の電力回路の第２の制御接続部とに電気的に結合されたドライバ回路であって、前記ドライバ回路が、前記第１の電力回路と前記第２の電力回路とを選択的に制御するように構成された、前記ドライバ回路と、
前記第２の電力回路に電気的に結合された検出回路であって、前記検出回路が、前記第２の電力回路から信号を受信するように構成されており、前記第２の電力回路からの前記信号に応答して、前記検出回路が、前記第１の制御接続部を通してつながる前記第１の電力回路と前記第２の制御接続部を通してつながる前記第２の電力回路とのうちの少なくとも１つの動作状態を変えるために、前記ドライバ回路に信号を選択的に提供するように構成された、前記検出回路と、
を備える、電力コンバーター。
前記電力コンバーターの入力に電気的に結合された第１の電力回路と、
電気的グランドとスイッチノードにおける前記第１の電力回路との間に電気的に結合された第２の電力回路と、
前記第１の電力回路の第１の制御接続部と前記第２の電力回路の第２の制御接続部とに電気的に結合されたドライバ回路であって、前記ドライバ回路が、前記第１の電力回路と前記第２の電力回路とを選択的に制御するように構成された、前記ドライバ回路と、
前記第２の電力回路に電気的に結合された検出回路であって、前記検出回路が、前記第２の電力回路から信号を受信するように構成されており、前記第２の電力回路からの前記信号に応答して、前記検出回路が、前記第１の制御接続部を通してつながる前記第１の電力回路と前記第２の制御接続部を通してつながる前記第２の電力回路とのうちの少なくとも１つの動作状態を変えるために、前記ドライバ回路に信号を選択的に提供するように構成された、前記検出回路と、
を備える、電力コンバーター。
【請求項17】
前記第１の電力回路が、カスコード状に電気的に接続された第１のトランジスタと第２のトランジスタとを含む、
請求項１６に記載の電力コンバーター。
請求項１６に記載の電力コンバーター。
【請求項18】
前記第１のトランジスタが、エンハンスメント型ｎチャネル電界効果トランジスタ（ＮＦＥＴ）であり、
前記第２のトランジスタが、デプレッション型ＮＦＥＴである、
請求項１７に記載の電力コンバーター。
前記第２のトランジスタが、デプレッション型ＮＦＥＴである、
請求項１７に記載の電力コンバーター。
【請求項19】
前記第２の電力回路が、カスコード状に電気的に接続された第３のトランジスタと第４のトランジスタとを含む、
請求項１６に記載の電力コンバーター。
請求項１６に記載の電力コンバーター。
【請求項20】
前記第３のトランジスタが、エンハンスメント型ｎチャネル電界効果トランジスタ（ＮＦＥＴ）であり、
前記第４のトランジスタが、デプレッション型ＮＦＥＴである、
請求項１９に記載の電力コンバーター。
前記第４のトランジスタが、デプレッション型ＮＦＥＴである、
請求項１９に記載の電力コンバーター。
【請求項21】
前記スイッチノードが、前記電力コンバーターの負荷に電気的に結合された、
請求項２０に記載の電力コンバーター。
請求項２０に記載の電力コンバーター。
【請求項22】
前記信号が、スルー電流である、
請求項１６に記載の電力コンバーター。
請求項１６に記載の電力コンバーター。
【請求項23】
前記信号が、電圧および電流のうちの少なくとも１つの振動を含む、
請求項１６に記載の電力コンバーター。
請求項１６に記載の電力コンバーター。
【請求項24】
前記ドライバ回路が、前記振動に少なくとも部分的に基づいて前記第１の電力回路と前記第２の電力回路とのうちの少なくとも１つを選択的に制御する、
請求項２３に記載の電力コンバーター。
請求項２３に記載の電力コンバーター。
【請求項25】
前記ドライバ回路が、少なくとも部分的に前記振動の周波数により決定されたインターバルで前記第１の電力回路と前記第２の電力回路とのうちの少なくとも１つを選択的に制御する、
請求項２４に記載の電力コンバーター。
請求項２４に記載の電力コンバーター。
【請求項26】
前記電力コンバーターが、共振電力コンバーターである、
請求項１６に記載の電力コンバーター。
請求項１６に記載の電力コンバーター。
【請求項27】
前記ドライバ回路が、前記信号の一部の終端において前記第２の電力回路の動作状態を変えるために前記第２の制御接続部を使用して前記第２の電力回路を選択的に制御するように構成された回路を更に備える、
請求項１６に記載の電力コンバーター。
請求項１６に記載の電力コンバーター。
【請求項28】
第１のトランジスタであって、前記第１のトランジスタのドレインが第１の電位に電気的に結合された、前記第１のトランジスタと、
第２のトランジスタであって、前記第２のトランジスタのドレインが、前記第１のトランジスタのソースに電気的に結合されており、前記第２のトランジスタのソースが、第２の電位に電気的に結合されており、前記第２の電位が、前記第１の電位より低い電位である、前記第２のトランジスタと、
前記第１のトランジスタのゲートに電気的に結合されたコネクタであって、前記コネクタにおける信号の電圧および電流のうちの少なくとも１つの動きが、前記第１のトランジスタの前記ドレインにおけるドレイン電圧および前記第１のトランジスタの前記ドレインにおけるドレイン電流のうちの少なくとも１つの変化を示す、前記コネクタと、
を備える、検出装置。
第２のトランジスタであって、前記第２のトランジスタのドレインが、前記第１のトランジスタのソースに電気的に結合されており、前記第２のトランジスタのソースが、第２の電位に電気的に結合されており、前記第２の電位が、前記第１の電位より低い電位である、前記第２のトランジスタと、
前記第１のトランジスタのゲートに電気的に結合されたコネクタであって、前記コネクタにおける信号の電圧および電流のうちの少なくとも１つの動きが、前記第１のトランジスタの前記ドレインにおけるドレイン電圧および前記第１のトランジスタの前記ドレインにおけるドレイン電流のうちの少なくとも１つの変化を示す、前記コネクタと、
を備える、検出装置。
【請求項29】
前記信号が、スルー電流である、
請求項２８に記載の検出装置。
請求項２８に記載の検出装置。
【請求項30】
前記信号が、電圧および電流のうちの少なくとも１つの振動を含む、
請求項２８に記載の検出装置。
請求項２８に記載の検出装置。
【請求項31】
前記信号が、前記振動に少なくとも部分的に基づいて前記第１のトランジスタと前記第２のトランジスタとのうちの少なくとも１つを選択的に制御する、
請求項３０に記載の検出装置。
請求項３０に記載の検出装置。
【請求項32】
前記信号が、少なくとも部分的に前記振動の周波数により決定されたインターバルで前記第１のトランジスタと前記第２のトランジスタとのうちの少なくとも１つを選択的に制御する、
請求項３１に記載の検出装置。
請求項３１に記載の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
[001] 本出願は、全体として参照により組み込まれる２０２３年２月１７日に出願された米国仮特許出願第６３／４４６，７７１号および２０２３年５月２５日に出願された仮特許出願第６３／５０４，３８４号の利益を主張する。
[001] 本出願は、全体として参照により組み込まれる２０２３年２月１７日に出願された米国仮特許出願第６３／４４６，７７１号および２０２３年５月２５日に出願された仮特許出願第６３／５０４，３８４号の利益を主張する。
【0002】
[002] 本発明は概して、電力コンバーターにおける信号を検出することに関し、特に、電力コンバーターにおけるカスコード電力デバイスからの信号を検出することに関する。
【背景技術】
【0003】
[003] それらの高効率さ、小さいサイズ、および軽量さを理由として、スイッチング式電力コンバーターが多くの場合、従来の壁のソケットから現在の電子機器に給電することに使用される。スイッチング式電力コンバーターの実用例によると、高電圧交流電流（ＡＣ：ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ－ｃｕｒｒｅｎｔ）入力は、エネルギー伝達要素（例えば変圧器）を通して適切に調節された直流電流（ＤＣ：ｄｉｒｅｃｔ－ｃｕｒｒｅｎｔ）出力に変換される。スイッチング式電力コンバーターの制御装置は通常、１つまたは複数の出力量を表す１つまたは複数の入力を検出することと、閉ループにおいて出力を制御することとにより、出力調節を提供する。動作時、デューティサイクル（典型的には、総スイッチング周期に対するスイッチのオン期間の比）を変化させること、スイッチング周波数を変えること、または、スイッチング式電力コンバーターにおけるスイッチの単位時間当たりのパルス数を変化させることにより、所望の出力を提供するためにスイッチが使用される。
【0004】
[004] スイッチング式電力コンバーターのうちの一種は、電力段（ｐｏｗｅｒ ｓｔａｇｅ）の一部として共振回路（例えばインダクタおよびコンデンサ）を含む共振コンバーターである。共振回路は、ゼロ電流および／またはゼロ電圧スイッチングを利用することにより電力変換効率を有益に高め得る。
【0005】
[005] 共振コンバーターの部分集合である直列インダクタ・インダクタ・コンデンサ（ＬＬＣ）コンバーターは、ＬＬＣ共振回路を形成するために直列に接続された２つのインダクタと１つのコンデンサとを含む共振回路を使用する。通常、電力段スイッチ（例えばハイ側およびロー側デバイス）がゼロ電圧スイッチング（ＺＶＳ：ｚｅｒｏ－ｖｏｌｔａｇｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）をされるように、ＬＬＣコンバーターの電力段が制御される。
【発明の概要】
【0006】
[006] カスコード電力デバイスからの信号を検出する非限定的かつ非網羅的な実施形態が以下の図を参照しながら説明され、同様の参照符号は様々な図面を通して、別段の指定がない限り同様の部分を示す。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
[0034] 図面中の複数の図にわたり、対応する参照符号が対応するコンポーネントを示す。当業者は、図中の要素が簡潔かつ明確であるように描かれること、および、一定の縮尺で描かれているとは限らないことを理解する。例えば、図中の幾つかの要素の寸法は、カスコード電力デバイスからの信号を検出する様々な実施形態をより理解しやすくするために他の要素より誇張される場合がある。更に、市販に適した実施形態において有用なまたは必要な、一般的だが良く理解される要素は多くの場合、本明細書における教示のこれらの様々な実施形態の図が見づらくならないように図示されていない。
【0009】
[0035] 以下の説明では、カスコード電力デバイスからの信号を検出することの十分な理解を提供するために多くの具体的な詳細事項が記載される。しかし、本明細書における教示を実施するために特定の詳細事項が使用されるとは限らないことが当業者に明らかである。他の例において、よく知られた材料、コンポーネント、および／または方法は、本開示を不明瞭にしないために詳細には説明されていない。
【0010】
[0036] 本明細書中での、「一実施形態」、「実施形態」、「一例」、または「例」についての言及は、実施形態または例との関連で説明される特定の特徴、構造、または特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書中の様々な場所における「一実施形態において」、「実施形態において」、「一例」、または「例」といった表現の使用は、すべてが同じ実施形態または例に関連するとは限らない。更に、特定の特徴、構造、または特性は、１つまたは複数の実施形態または例において、任意の適切な組み合わせ、および／または部分的組み合わせで組み合わされてもよい。特定の特徴、構造、または特性は、説明される機能を提供する集積回路、電子回路、結合論理回路、または他の適切なコンポーネントに含まれてもよい。加えて、本明細書とともに提供される図が当業者への説明を目的としていること、および図面が一定の縮尺で描かれているとは限らないことが理解される。
【0011】
[0037] 本出願の文脈では、トランジスタが「オフ状態」または「オフ」であるとき、トランジスタは電流を遮断する、および／または実質的に電流を流さない。逆に、トランジスタが「オン状態」または「オン」であるとき、トランジスタは実質的に電流を流すことができる。例示として、１つの実施形態では、高電圧トランジスタはＮチャネル電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：ｆｉｅｌｄ－ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を備え、Ｎチャネル電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）は、第１の端子であるドレインと第２の端子であるソースとの間において高電圧がサポートされる金属－酸化物－半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ：ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であり得る。別の実施形態では、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）は、伝導が主に多数キャリアによるものであるデプレッション型デバイスといった接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ：ｊｕｎｃｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であり得る。当業者が理解し得るように、ＦＥＴは、例えばシリコン（Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）などの材料を使用して実現され得る。例えば、ＦＥＴは、窒化ガリウム（ＧａＮ）ＦＥＴおよび／またはＧａＮ高電子移動度伝導（ＨＥＭＴ：Ｈｉｇｈ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）ＦＥＴデバイスであり得る。
【0012】
[0038] 幾つかの実施形態では集積型制御装置回路は、負荷に提供されるエネルギーを調節するときに、電力スイッチを駆動するために使用され得る。
【0013】
[0039] 更に、本開示の目的において、「グランド」または「グランド電位」は、基準電圧または基準電位を表し、この基準電圧または基準電位に対して、電子回路または集積回路（ＩＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）の全ての他の電圧または電位が規定され、または測定される。
【0014】
[0040] 上述のように、スイッチング式電力コンバーターのうちの一種は、電力変換工程の一部としてインダクタンスおよび静電容量をもつ共振ネットワークまたは「タンク」回路とも呼ばれる共振回路を使用する共振コンバーターである。共振コンバーターは、例えばソフトスイッチング（例えばゼロ電圧スイッチング）、概してより高い効率、高周波数動作時のより低い損失、およびスイッチング波形における、より小さな高調波成分など、非共振スイッチング式電力コンバーターに比べて幾つかの利点をもち得る。これらは、結果的に、より小さい磁気要素およびより小さい電磁妨害（ＥＭＩ：ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）フィルタの使用を可能にすることにより、パッケージングおよびコンポーネントコストを下げ得る。
【0015】
[0041] 共振コンバーターは多くの場合、ハーフブリッジ回路を含む。ハーフブリッジ回路は、ロー側デバイス（すなわちロー側スイッチ）とハイ側デバイス（すなわちハイ側スイッチ）とを含み得る。動作中、ロー側デバイスおよびハイ側デバイスは、スイッチングサイクルに従ってオンおよびオフにスイッチングし得る。更に、本明細書において説明されているように、スイッチングサイクルは、ロー側デバイスとハイ側デバイスとの両方がオフに留まるデッドタイムを含み得る。例えば、シュートスルー電流を軽減するためにブレイク・ビフォー・メイク期間（すなわちデッドタイム）が存在し得る。本明細書における教示によると、ブレイク・ビフォー・メイク期間（すなわちデッドタイム）中、スイッチノード電圧は、低下し得る、および／または上昇し得る（すなわち「スルー」し得る）。当業者が理解し得るように、ブレイク・ビフォー・メイク（ＢＢＭ：ｂｒｅａｋ－ｂｅｆｏｒｅ－ｍａｋｅ）は、第１の回路経路および第２の回路経路の一時的な接続を防ぐスイッチ構成に関連している。ブレイク・ビフォー・メイク動作中、スイッチは、第２の回路経路を接続する前に第１の回路経路をブレイクし（開き）得る。
【0016】
[0042] 用途は、例えばＬＬＣコンバーターといった任意のＺＶＳコンバータートポロジーを含み得る。
【0017】
[0043] 更に、本明細書における教示によると、ゼロ電圧スイッチング（ＺＶＳ）は、スイッチノード電圧の変化レートがゼロまで低下したとき（すなわち「スルーの終わり」において）、ハイ側デバイスまたはロー側デバイスのいずれかがオンに切り替わるように、デッドタイムを制御することにより実現されてもよい。したがって、デッドタイムが制御され得るように、スイッチノード電圧の「スルー」および／または「スルーレート」を監視することが望ましい。この手法によりＺＶＳが実現され得る。
【0018】
[0044] 共振コンバーターを含む現代の電力コンバーターは多くの場合、カスコード電力デバイスを使用する。カスコード電力デバイスは、（例えば高電圧窒化ガリウム（ＧａＮ）および／または炭化ケイ素（ＳｉＣ）電界効果トランジスタといった）高電圧デプレッション型デバイスとカスコード状に接続されたエンハンスメント型デバイス（例えばエンハンスメント型ｎチャネル電界効果トランジスタ）を含み得る。エンハンスメント型デバイスは多くの場合、「ノーマリーオフ」デバイスと呼ばれ得、デプレッション型デバイスは、「ノーマリーオン」デバイスと呼ばれ得る。
【0019】
[0045] したがって、カスコード電力デバイスを使用する電力コンバーターにおけるスルーを監視することが必要とされる。
【0020】
[0046] カスコード電力デバイスからの信号を検出することが本明細書において説明されている。高電圧デバイスからのスルー電流を検出することによりスルーおよびスルーの終わりが監視され得る。この手法により、カスコード電力デバイスを備える電力コンバーターにおけるゼロ電圧スイッチングに役立つデッドタイムが制御され得る。
【0021】
[0047] 図１Ａは、本明細書における教示によるスルー検出回路１３３～１３４を含む（ハーフブリッジＬＬＣ）電力コンバーター１００を示す。
【0022】
[0048] 電力コンバーター１００はハーフブリッジＬＬＣ電力コンバーター１００として構成され得、したがって、電力コンバーター１００は、本開示の範囲から逸脱せずにハーフブリッジＬＬＣ電力コンバーター１００とも呼ばれ得る。
【0023】
[0049] 図示されているように、電力コンバーター１００は、一次ブリッジ回路１０３、共振変圧器１０７、共振コンデンサＣＲＥＳ、整流器７１および７２、出力コンデンサＣＯ、フィードバックネットワーク１１２、および制御装置１１４を含む。一次ブリッジ回路１０３は、スイッチドライバ１０２およびハーフブリッジ１０４を含む。更に、ハーフブリッジ１０４は、ハイ側（ＨＳ：ｈｉｇｈ－ｓｉｄｅ）カスコード電力デバイス１２６およびロー側（ＬＳ：ｌｏｗ－ｓｉｄｅ）カスコード電力デバイス１２８を含む。更に、共振変圧器１０７は、変圧器１０６、漏れインダクタＬＬＫ、および励磁インダクタＬＭを含む。
【0024】
[0050] 図示されているように、グランドＧＮＤを基準とする直流電流（ＤＣ）入力電圧ＶＩＮが、電力コンバーター１００の一次入力（すなわち一次電源ノードＮＶ）に印加され得る。電力コンバーター１００は、一次入力からの入力電力をＤＣ出力電力に変換し得る。ＤＣ出力電力は、二次グランドＲＴＮを基準とする調節出力電圧ＶＯを伴って、および出力電流ＩＯを伴って負荷１１３に伝達され得る。
【0025】
[0051] 漏れインダクタＬＬＫ、励磁インダクタＬＭ、および共振コンデンサＣＲＥＳは、スイッチノードＮＳＷとグランドＧＮＤとの間に直列接続されている。制御装置１１４は、スイッチドライバ１０２に駆動信号ＣＬＫＤを提供し得、それに応答して、スイッチドライバ１０２は、ＨＳカスコード電力デバイス１２６にゲート駆動信号ＧＨを提供し得、ＬＳカスコード電力デバイス１２８にゲート駆動信号ＧＬを提供し得る。
【0026】
[0052] ゲート駆動信号ＧＨおよびＧＬは、スイッチノードＮＳＷにおけるスイッチノード電圧ＶＸを生成するために、ＨＳカスコード電力デバイス１２６およびＬＳカスコード電力デバイス１２８をそれぞれ駆動し得る。続いて、スイッチノード電圧Ｖｘは、共振変圧器１０７を駆動し得る。
【0027】
[0053] 動作中、変圧器１０６は、電力コンバーター１００の一次側と二次側との間にガルバニック絶縁を提供し得、この手法により、グランドＧＮＤを基準とする一次側における信号が、二次グランドＲＴＮを基準とする二次側における信号から絶縁され得る。
【0028】
[0054] 図示されているように、ドットにより示される同相巻線端子（すなわちドット端子）が漏れインダクタＬＬＫに接続されるように、一次巻線１２０が励磁インダクタＬＭに並列に電気的に結合されている。二次巻線１２２は、二次グランドＲＴＮと二次出力（すなわち二次出力ノードＮＶＯ）との間において整流器７２と直列に電気的に接続されており、同相巻線端子は二次出力ノードＮＶＯに接続されている。二次巻線１２４は、二次グランドＲＴＮと二次出力ノードＮＶＯとの間において整流器７１と直列に電気的に接続されており、同相巻線端子が整流器７１のカソードに接続されている。
【0029】
[0055] 更に、整流器７１および７２の両方のアノードが二次グランドＲＴＮに接続されており、出力コンデンサＣＯおよびフィードバックネットワーク１１２が、二次出力（すなわち二次出力ノードＮＶＯ）と二次グランドＲＴＮとの間において負荷１１３に並列に電気的に結合されている。図示されているように、制御装置１１４は、フィードバックネットワーク１１２からのフィードバック信号ＦＢに少なくとも部分的に基づいて、駆動信号ＣＬＫＤを提供し得る。
【0030】
[0056] ハイ側（ＨＳ）カスコード電力デバイス１２６は、第２の（上側）ＮＦＥＴ１５６と電気的にカスコード結合された第１の（下側）ｎチャネル電界効果トランジスタ（ＮＦＥＴ：ｎ－ｃｈａｎｎｅｌ ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１５５を含む。したがって、第１の（下側）ＮＦＥＴ１５５のソースは、スイッチノードＮＳＷに電気的に結合され得る。第１の（下側）ＮＦＥＴ１５５のドレインは、第２の（上側）ＮＦＥＴ１５６のソースに電気的に結合され得、第２の（上側）ＮＦＥＴ１５６のドレインは、一次電源ノードＮＶに電気的に結合され得る。
【0031】
[0057] 第１の（下側）ＮＦＥＴ１５５はエンハンスメント型ＮＦＥＴであり得、第２の（上側）ＮＦＥＴ１５６はデプレッション型ＮＦＥＴであり得る。例えば、第１の（下側）ＮＦＥＴ１５５は、ゼロより大きい閾値電圧をもつ横方向および／または縦方向エンハンスメント型ＮＦＥＴであり得、第２の（上側）ＮＦＥＴ１５６は、（例えば数百ボルト以上）の高いドレイン対ソース電圧に耐えることが可能な窒化ガリウム（ＧａＮ）デプレッション型電力デバイスであり得る。したがって、第１の（下側）ＮＦＥＴ１５５のゲートは、ゲート駆動信号ＧＨを受信するためにスイッチドライバ１０２に電気的に結合され得、第２の（上側）ＮＦＥＴ１５６のゲートは、第１の（下側）ＮＦＥＴ１５５のソースに電気的に結合され得る。更に、図示されているように、第２の（上側）ＮＦＥＴ１５６のソースは、第１の（下側）ＮＦＥＴ１５５のドレインに電気的に結合され得る。第１の（下側）ＮＦＥＴ１５５のソースは、スイッチノードＮＳＷに結合され得る。
【0032】
[0058] ロー側（ＬＳ）カスコード電力デバイス１２８は、第２の（上側）ＮＦＥＴ１６６と電気的にカスコード結合された第１の（下側）ｎチャネル電界効果トランジスタ（ＮＦＥＴ）１６５を含む。したがって、第１の（下側）ＮＦＥＴ１６５のソースは、グランドＧＮＤに電気的に結合され得る。第１の（下側）ＮＦＥＴ１６５のドレインは、第２の（上側）ＮＦＥＴ１６６のソースに電気的に結合され得、第２の（上側）ＮＦＥＴ１６６のドレインは、スイッチノードＮＳＷに電気的に結合され得る。更に、図示されているように、第２の（上側）ＮＦＥＴ１６６のゲートは、電流検出要素１６３を介してグランド（ＧＮＤ）に電気的に結合され得る。
【0033】
[0059] 第１の（下側）ＮＦＥＴ１６５は、エンハンスメント型ＮＦＥＴであり得、第２の（上側）ＮＦＥＴ１６６は、デプレッション型ＮＦＥＴであり得る。例えば、第１の（下側）ＮＦＥＴ１６５は、ゼロより大きい閾値電圧をもつ横方向および／または縦方向エンハンスメント型ＮＦＥＴであり得、第２の（上側）ＮＦＥＴ１６６は、（例えば千ボルト以上の）高いドレイン対ソース電圧に耐えることが可能な窒化ガリウム（ＧａＮ）デプレッション型電力デバイスであり得る。したがって、第１の（下側）ＮＦＥＴ１６５のゲートは、ゲート駆動信号ＧＬを受信するためにスイッチドライバ１０２に電気的に結合され得、第２の（上側）ＮＦＥＴ１６６のゲートは、第１の（下側）ＮＦＥＴ１６５のソースに電気的に結合され得る。
【0034】
[0060] スルー中、スイッチノード電圧Ｖｘは変わり得、結合された容量性要素（結合された静電容量）に変位電流を生み出す。例えば、スイッチノード電圧Ｖｘの時間変化率（例えばスイッチノード電圧Ｖｘのスルーレート）は、一次電源ノードＮＶとゲートノードＮＧＨとの間に結合された静電容量ＣＧＤＨに変位電流ＩＸＨ（すなわちスルー電流ＩＸＨ）を生み出し得る。代替的に、および追加的に、スイッチノード電圧Ｖｘの時間変化率は、スイッチノードＮＳＷとゲートノードＮＧＬとの間に結合された静電容量ＣＧＤＬにおける変位電流ＩＸＬ（すなわちスルー電流ＩＸＬ）を更に発生させ得る。静電容量ＣＧＤＬは、ＮＦＥＴ（例えば第２の（上側）ＮＦＥＴ１５６）の寄生容量、外部静電容量、および／または両方の組み合わせであり得る。
【0035】
[0061] 本明細書における教示によると、ＨＳカスコード電力デバイス１２６およびＬＳカスコード電力デバイス１２８がゼロ電圧スイッチングをされるように、スイッチドライバ１０２がゲート駆動信号ＧＨおよびＧＬを提供し得る。ＺＶＳを実現するために、スイッチドライバ１０２は、１つまたは複数のスルー検出回路１３３、１３４および電流検出要素１５３、１６３を含み得る。
【0036】
[0062] 例えば、電流検出要素１５３は、スルー電流ＩＸＨを含み得るノードゲート電流ＩＧＨを検出するためにゲートノードＮＧＨとスイッチノードＮＳＷとの間に電気的に結合され得る。ノードゲート電流ＩＧＨは、ゲートノードＮＧＨからの電流であり得る。したがって、電流検出要素１５３は、ノードゲート電流ＩＧＨに応答して検出信号ＳＧＨを提供することによりスルー電流ＩＸＨを検出し、および／または監視し得る。本明細書において説明されているように、スルー検出回路１３４は続いて、ゲート駆動信号ＧＨ、ＧＬのうちの１つまたは複数を制御するためにスイッチドライバ１０２に情報を提供し得る。当業者が理解し得るように、検出信号ＳＧＨは、電流、電圧、および／または電力信号であり得る。例えば、電流検出要素１５３はカレントミラーを使用して実現され得、検出信号ＳＧＨは、カレントミラーに由来する電流であり得る。
【0037】
[0063] 同様に、電流検出要素１６３は、スルー電流ＩＸＬを含み得るノードゲート電流ＩＧＬを検出するためにゲートノードＮＧＬとグランドＧＮＤとの間に電気的に結合され得る。ノードゲート電流ＩＧＬは、ゲートノードＮＧＬからの電流であり得る。したがって、電流検出要素１６３は、ノードゲート電流ＩＧＬに応答して検出信号ＳＧＬを提供することにより、スルー電流ＩＸＬを検出し、および／または監視し得る。本明細書において説明されているように、ゲート駆動信号ＧＨ、ＧＬのうちの１つまたは複数を制御するために、スルー検出回路１３３は続いて、スイッチドライバ１０２に情報を提供し得る。当業者が理解し得るように、検出信号ＳＧＬも電流、電圧、および／または電力信号であり得る。例えば、電流検出要素１６３はカレントミラーを使用して実現され得、検出信号ＳＧＬはカレントミラーに由来する電流であり得る。
【0038】
[0064] 一態様において上側カスコードＭＯＳＦＥＴ／スイッチのゲートは、抵抗要素（例えば抵抗器および／または抵抗）を介して直接的に、および／または間接的に接地され得る。
【0039】
[0065] 本明細書における教示は、上側カスコードスイッチのゲートがグランドおよび／または局所グランド（例えばハーフブリッジスイッチノードＮＳＷ）に結合された（すなわち電気的に結合された）場合に適用され得る。
【0040】
[0066] 図１Ｂは、実施形態によるスルー検出回路１３３～１３４を含む（ハーフブリッジＬＬＣ）電力コンバーター１００を示す。図１Ｂの実施形態において、電流検出要素１５３は抵抗ＲＳＨを使用して実現され、電流検出要素１６３は抵抗ＲＳＬを使用して実現される。抵抗ＲＳＨおよび抵抗ＲＳＬは、抵抗要素（例えば抵抗器）を使用して実現され得る。更に、抵抗要素（例えば抵抗器）は、外部的なものおよび／または集積されたものであり得る。例えば、抵抗ＲＳＨおよび抵抗ＲＳＬは、集積された多結晶シリコン抵抗器を使用して実現され得る。代替的に、および追加的に、抵抗ＲＳＨおよび抵抗ＲＳＬは、一次ブリッジ回路１０３の外部にあるコンポーネントを使用して実現され得る。１つの実施形態では、抵抗ＲＳＨおよび抵抗ＲＳＬは、１オームの１０分の１（０．１オーム）から１００オーム（１００オーム）の間の値をもち得る。代替的に、および追加的に、抵抗ＲＳＨおよび抵抗ＲＳＬは、本来的に備わる（例えば寄生的な）インターコネクト抵抗を含み得る。
【0041】
[0067] 図１Ｃは、実施形態によるスルー検出回路１３３を含む（ハーフブリッジＬＬＣ）電力コンバーター１００を示す。図１Ｃの実施形態は、それがスルー検出回路１３４を含まないことを除いて図１Ｂのものに類似している。
【0042】
[0068] 図１Ｄは、実施形態によるスルー検出回路を含む電力コンバーター１００を示す。図１Ｄの実施形態は、それがフライバック構成を使用し、ひいてはフライバックコンバーターとして動作し得ることを除いて図１Ｃのものに類似している。したがって、図１Ｄの電力コンバーター１００は、本開示の範囲から逸脱せずにフライバック電力コンバーター１００とも呼ばれ得る。したがって、フライバック電力コンバーター１００はエネルギー伝達要素１７６を含み得、ＨＳカスコード電力デバイス１２６を含まないものであり得る。
【0043】
[0069] 図２Ａは、実施形態による一次ブリッジ回路１０３を示す。一次ブリッジ回路１０３は、スイッチドライバ１０２とハーフブリッジ１０４とを含む。図１Ｂのものに類似して、図２Ａのハーフブリッジ１０４は、ＨＳカスコード電力デバイス１２６とＬＳカスコード電力デバイス１２８とを含み、図１Ｂのものに類似して、電流検出要素１５３は抵抗ＲＳＨを使用して実現され、電流検出要素１６３は抵抗ＲＳＬを使用して実現される。
【0044】
[0070] スイッチドライバ１０２は、ロー側（ＬＳ）ドライバ２４３、ハイ側（ＨＳ）ドライバ２４４、ブレイク・ビフォー・メイク（ＢＢＭ）制御装置２４６、スルー検出回路１３３、およびスルー検出回路１３４を含む。図示されているように、ＢＢＭ制御装置２４６は、ＬＳドライバ２４３に信号Ｌ１を提供し、ＨＳドライバ２４４に信号Ｈ１を提供し得る。続いて、ＬＳドライバ２４３は、信号Ｌ１を受信したことに応答してゲート駆動信号ＧＬを提供し得、ＨＳドライバ２４４は、信号Ｈ１を受信したことに応答してゲート駆動信号ＧＨを提供し得る。したがって、ＨＳカスコード電力デバイス１２６およびＬＳカスコード電力デバイス１２８のオン切り替えおよびオフ切り替え制御（例えば「メイク」および「ブレイク」制御）は、ＢＢＭ制御装置２４６により少なくとも部分的に決定され得る。本明細書における教示によると、ＢＢＭ制御装置２４８は、駆動信号ＣＬＫＤ、および状態信号ＶＣＬ、ＶＣＨに少なくとも部分的に基づいて、信号Ｌ１およびＨ１を提供することによりブレイク・ビフォー・メイク動作を実現し得る。
【0045】
[0071] 図示されているように、ＢＢＭ制御装置２４６は、駆動信号ＣＬＫＤ（例えば制御装置１１４からの駆動信号ＣＬＫＤ）を受信し得、様々な動作状態（例えば定常動作状態）のもとで、駆動信号ＣＬＫＤは周期的であり得、および／または、スイッチングサイクルに従ってスイッチし得る。更に、スイッチングサイクル中に、駆動信号ＣＬＫＤは、エッジ遷移を経験し得る。例えば、駆動信号ＣＬＫＤは、スイッチングサイクルの開始時における（ローからハイへの）立ち上がりエッジと、そのデューティサイクルに応じた（ハイからローへの）立ち下がりエッジとを示し得る。
【0046】
[0072] 更に、スイッチノード電圧Ｖｘのスイッチングサイクルおよびデューティサイクルは、駆動信号ＣＬＫＤのスイッチングサイクルおよび／またはデューティサイクルにより少なくとも部分的に決定され得る。したがって、スイッチノード電圧Ｖｘのスルーは、駆動信号ＣＬＫＤのエッジ遷移にも関係し得る。
【0047】
[0073] したがって、ＢＢＭ制御装置２４６は、スルーの発生と同時に「ブレイク」を開始するために、この情報（すなわち駆動信号ＣＬＫＤのエッジ遷移）を使用し得る。駆動信号ＣＬＫＤのエッジ遷移に応答して、ＢＢＭ制御装置２４６は、ＨＳカスコード電力デバイス１２６とＬＳカスコード電力デバイス１２８との両方をオフに切り替えるために、信号Ｌ１およびＨ１を提供し得る。例えば、スイッチングサイクルの開始時に、駆動信号ＣＬＫＤは立ち上がりエッジを示し得、それに応答して、ＢＢＭ制御装置２４６は、ＨＳカスコード電力デバイス１２６とＬＳカスコード電力デバイス１２８との両方がオフとなるように、信号Ｌ１およびＨ１を提供することにより「ブレイク」を開始し得る。
【0048】
[0074] 更に、スイッチングサイクル中、スイッチノード電圧が低下しているとき、スルーが負である（すなわち負のスルーを示す）ように、および、スイッチノード電圧が上昇しているとき、スルーが正である（すなわち正のスルーを示す）ように、スイッチノード電圧Ｖｘがスルーを示し得る。
【0049】
[0075] 本明細書において説明されているように、ＢＢＭ制御装置２４６は、スルー状態（例えばスルーの開始、負のスルー、正のスルー、またはスルーの終わり）を示す状態信号ＶＣＬ、ＶＣＨを更に受信し得る。状態信号ＶＣＬ、ＶＣＨのうちの１つまたは複数に応答して、ＢＢＭ制御装置２４６は、「メイク」するために、および／または、「ブレイク」を維持するために、信号Ｌ１およびＨ１を提供し得る。例えば、スルー中にＨＳカスコード電力デバイス１２６とＬＳカスコード電力デバイス１２８とがオフに留まるように、ＢＢＭ制御装置２４６が信号Ｌ１およびＨ１を提供することにより「ブレイク」を維持し得る。更に、ＨＳカスコード電力デバイス１２６とＬＳカスコード電力デバイス１２８とののうちの選択された１つがオンに切り替わるように、ＢＢＭ制御装置２４６が信号Ｌ１およびＨ１を提供することにより「メイク」を開始し得る。
【0050】
[0076] 図示されているように、状態信号ＶＣＬは、検出信号ＳＧＬに応答してスルー検出回路１３３から提供され得る。スルー検出回路１３３は比較器２３３を備える。比較器２３３は、その反転入力において基準電圧Ｖｒｆｌを受信し、その非反転入力において検出信号ＳＧＬを受信し得る。したがって、比較器２３３は、検出信号ＳＧＬと基準電圧Ｖｒｆｌとの比較に応答して状態信号ＶＣＬを提供し得る。例えば、図３の波形に関連して説明されているように、状態信号ＶＣＬは、正のスルー中にハイに振られ、スルーの終わりにエッジ遷移（例えば立ち下がりエッジ）を示し得る。したがって、ＢＢＭ制御装置２４６は、状態信号ＶＣＬに応答して「ブレイク」を維持し得るのに対し、スルーの終わりに状態信号ＶＣＬがハイに振られて「メイク」を開始する。
【0051】
[0077] 同様に、状態信号ＶＣＨが、検出信号ＳＧＨに応答してスルー検出回路１３４から提供され得る。スルー検出回路１３４は比較器２３４を備える。比較器２３４は、その反転入力において基準電圧Ｖｒｆｈを受信し、その非反転入力において検出信号ＳＧＨを受信し得る。したがって、比較器２３４は、検出信号ＳＧＨと基準電圧Ｖｒｆｈとの比較に応答して、状態信号ＶＣＨを提供し得る。例えば、状態信号ＶＣＨは、負のスルー中にハイに振られ、スルーの終わりにエッジ遷移（例えば立ち下がりエッジ）を示し得る。したがって、ＢＢＭ制御装置２４６は、状態信号ＶＣＨに応答して、「ブレイク」を維持し得るのに対し、スルーの終わりに状態信号ＶＣＨがハイに振られて「メイク」を開始する。
【0052】
[0078] 図２Ａは、ＢＢＭ制御装置２４６が状態信号ＶＣＬ、ＶＣＨおよび駆動信号ＣＬＫＤに基づいてブレイク・ビフォー・メイクを実現する構成を示すが、他の構成も可能である。
【0053】
[0079] 例えば、図２Ｂは、別の実施形態による一次ブリッジ回路１０３を示す。図２Ｂのハーフブリッジ１０４は、それがスルー検出回路１３４を含まないことにより、より少ないコンポーネントを使用し得ることを除いて、図１Ｃのものに類似している。したがって、図２ＢのＢＢＭ制御装置２２４は、図２Ａの状態信号ＶＣＨを必要とせずに「メイク」および「ブレイク」を制御し得る。
【0054】
[0080] 図２Ｃは、別の実施形態による一次ブリッジ回路１０３を示す。図２Ｃのスイッチドライバ１０２は、スルー検出回路１３３が更なる比較器２５３を含むことを除いて、図２Ｂのものに類似している。比較器２５３は、その反転端子において検出信号ＳＧＬを受信し、その非反転端子において基準電圧Ｖｒｆ２を受信する。この手法により、比較器２５３は、負のスルーイベント中にハイに遷移し得る更なる状態信号ＶＣＬ２を提供し得る。例えば、スイッチノード電圧Ｖｘが正のスルーを伴って上昇するとき、比較器２３３は状態信号ＶＣＬをハイに振り得、スイッチノード電圧Ｖｘが負のスルーを伴って低下するとき、比較器２５３は、状態信号ＶＣＬ２をハイに振り得る。
【0055】
[0081] 図２Ｄは、実施形態による一次ブリッジ回路１０３を示す。図２Ｄの一次ブリッジ回路１０３は、それがＨＳカスコード電力デバイス１２６とＨＳドライバ２４４とを含まないことを除いて、図２Ｃのものに類似している。したがって、図１Ｄのものに類似して、一次ブリッジ回路１０３は、フライバック構成において使用されるものを表し得る。
【0056】
[0082] 図２Ａ～図２Ｄは、電圧比較器２３３、２３４を備えるスルー検出回路１３３、１３４を示すが、他の構成も可能である。例えば、図１Ａを参照すると、検出信号ＳＧＬ、ＳＧＨのうちの１つまたは複数は電流であり得る。したがって、スルー検出回路１３３、１３４は、代替的に、および追加的に、検出信号ＳＧＬ、ＳＧＨのうちの１つまたは複数を基準電流と比較するための電流比較器を含み得る。
【0057】
[0083] 図２Ｅは、実施形態によるカスコード電力デバイス２２８を示す。カスコード電力デバイス２２８は、第２の（上側）ＮＦＥＴ１６６と電気的にカスコード結合された第１の（下側）ｎチャネル電界効果トランジスタ（ＮＦＥＴ）１６５を含む。カスコード電力デバイス２２８は、第１の（下側）ＮＦＥＴ１６５のソースがグランドＧＮＤの代わりに電圧Ｖ２を受信すること、および、第２の（上側）ＮＦＥＴ１６６のドレインがスイッチノード電圧Ｖｘの代わりに電圧Ｖ１を受信することを除いて、カスコード電力デバイス１２８に類似している。
【0058】
[0084] 動作中、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との差（すなわち電圧差（Ｖ１－Ｖ２））がゼロボルト以上となるように、電圧Ｖ２は電圧Ｖ１未満であり得る。例えば、電圧Ｖ２はグランドＧＮＤ（０ボルト）であり得、電圧Ｖ１は正電圧（例えば千ボルト）であり得る。したがって、カスコード電力デバイス２２８の説明および動作は、電圧Ｖ２およびＶ１の存在を除いて、カスコード電力デバイス１２８のものに類似し得る。
【0059】
[0085] したがって、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との電圧差（すなわち電圧差（Ｖ１－Ｖ２））は、スイッチノードＮＳＷとゲートノードＮＧＬとの間に結合された静電容量ＣＧＤＬに少なくとも部分的に起因して、変位電流ＩＸＬを発生させ得る。
【0060】
[0086] 図３Ａは、本明細書における教示による波形３０１～３０６を示す。図２Ｃおよび／または図２Ｄを参照すると、波形３０１は、スイッチノードＮＳＷにおけるデバイス電流ＩＤＬに対応し得、アンペア（Ａ）の単位で表される。波形３０２は、アンペア（Ａ）の単位で表されたゲート電流ＩＧＬに対応し得る。波形３０３は、ボルト（Ｖ）の単位で表されたスイッチノード電圧Ｖｘに対応し得る。波形３０４は、ボルト（Ｖ）の単位で表された検出信号ＳＧＬに対応し得る。波形３０５は、ボルト（Ｖ）の単位で表された状態信号ＶＣＬ２に対応し得、波形３０６は、ボルト（Ｖ）の単位で表された状態信号ＶＣＬに対応し得る。
【0061】
[0087] 図示されているように、ゼロマイクロ秒（０．０ｕｓ）に等しい時点から０．１マイクロ秒（０．１ｕｓ）まで、スイッチノード電圧Ｖｘが０ボルト（０．０Ｖ）から４００ボルト（４００Ｖ）まで正にスルーする。正のスルーイベントに応答して、波形３０１は、デバイス電流ＩＤＬがスイッチノードＮＳＷからＬＳデバイス１２８に流れることを示す。波形３０２は、正のゼロではないゲート電流ＩＧＬが同時に存在し得ることを示す。
【0062】
[0088] 本明細書における教示、および波形３０４、３０６によると、電流検出要素１６３（すなわち抵抗ＲＳＬ）は、スルー検出回路１３３にゼロではない正の検出信号ＳＧＬを提供し得る。比較器２３３は、正の検出信号ＳＧＬを基準電圧Ｖｒｆｌ（例えば０ボルト）と比較し、ゼロではない状態信号ＶＣＬを提供し得る。例えば、時点ｔ１ａから時点ｔ１ｂまで波形３０６は１ボルトの論理ハイ値を維持する。時点ｔ１ａから時点ｔ１ｂまでのスルーインターバル３１１中、ＢＢＭ制御装置２４６は、波形３０６に応答して、ゲート駆動信号ＧＬおよびゲート駆動信号ＧＨをローにさせ（すなわち「ブレイク」を維持し）得る。時点ｔ１ｂはスルーの終わりのイベントを示し得、したがって、時点ｔ１ｂにおいて、ＢＢＭ制御装置２４６は、波形３０６に応答して、ゲート駆動信号ＧＨがハイに（すなわち「メイク」に）遷移することを可能にし得る。時点ｔ１ｂから０．５マイクロ秒（０．５ｕｓ）まで、ＨＳカスコード電力デバイス１２６がオン状態において動作するとともに、ＬＳカスコード電力デバイス１２８がオフ状態において動作するように、ゲート駆動信号ＧＨがハイに留まり得るとともに、ゲート駆動信号ＧＬはローに留まり得る。
【0063】
[0089] ０．５マイクロ秒（０．５ｕｓ）に等しい時点において、ゲート駆動信号ＧＨはローに遷移し得る。図示されているように、０．５マイクロ秒（０．５ｕｓ）に等しい時点から０．６マイクロ秒（０．６ｕｓ）に等しい時点まで、スイッチノード電圧Ｖｘは、４００（４００Ｖ）から０ボルト（０．０Ｖ）まで負にスルーする。それに応答して、波形３０１は、デバイス電流ＩＤＬがＬＳデバイス１２８からスイッチノードＮＳＷに向かって流れることを示す。波形３０２は、負のゼロではないゲート電流ＩＧＬが同時に存在し得ることを示す。
【0064】
[0090] 本明細書における教示、および波形３０４、３０５によると、電流検出要素１６３（すなわち抵抗ＲＳＬ）は、スルー検出回路１３３にゼロではない負の検出信号ＳＧＬを提供し得る。比較器２３４は、負の検出信号ＳＧＬを基準電圧Ｖｒｆ２（例えば０ボルト）と比較し、ゼロではない状態信号ＶＣＬ２を提供し得る。例えば、時点ｔ２ａから時点ｔ２ｂまで、波形３０５が１ボルトの論理ハイ値を維持する。時点ｔ２ａから時点ｔ２ｂまでのスルーインターバル３１２中、ＢＢＭ制御装置２４６は、波形３０５に応答して、ゲート駆動信号ＧＬおよびゲート駆動信号ＧＨをローにさせ得る。時点ｔ２ｂは、スルーの終わりのイベントを示し得、したがって、時点ｔ２ｂにおいて、ＢＢＭ制御装置２４６は、波形３０５に応答して、ゲート駆動信号ＧＬがハイに遷移することを可能にし得る。時点ｔ２ｂから１マイクロ秒（１．０ｕｓ）まで、ＬＳカスコード電力デバイス１２８がオン状態において動作するとともに、ＨＳカスコード電力デバイス１２６がオフ状態において動作するように、ゲート駆動信号ＧＬがハイに留まり得るとともに、ゲート駆動信号ＧＨはローに留まり得る。
【0065】
[0091] １マイクロ秒（１．０ｕｓ）に等しい時点において、ゲート駆動信号ＧＬはローに遷移し得、１マイクロ秒（１．０ｕｓ）の周期的サイクルに従って波形３０１～３０６が繰り返される。示されているように、０から２マイクロ秒（２．０ｕｓ）までの２サイクルにわたって、２つの正のスルーイベント３１１、３１３と２つの負のスルーイベント３１２、３１４とが存在する。時点ｔ１ａから時点ｔ１ｂまで正のスルーイベント３１１（すなわち正のスルー）が発生し、時点ｔ３ａから時点ｔ３ｂまで正のスルーイベント３１３が発生する。時点ｔ２ａから時点ｔ２ｂまで負のスルーイベント３１２（すなわち負のスルー）が発生し、時点ｔ４ａから時点ｔ４ｂまで負のスルーイベント３１４が発生する。
【0066】
[0092] 図３Ａは、１マイクロ秒（１．０ｕｓ）の周期的サイクル中にスルーを検出することを示すが、他のスイッチング波形も可能であり得る。当業者が理解し得るように、スルーは、スルー電流（変位電流）を発生させる任意の過渡状態中に観測され得る。例えば、スルーイベントは、デバイスが通常のスイッチングシーケンスではないときでも観測され得る。
【0067】
[0093] 図３Ｂは、図３Ａの実施形態による波形３０３～３０７を示す。図３Ｂの波形は、それらが波形３０１～３０２を含まず、駆動信号ＣＬＫＤに対応した波形３０７を含むことを除いて、図３Ａのものに類似している。図２Ａに関連して既に説明されているように、スルーは、駆動信号ＣＬＫＤのエッジ遷移により開始され得る。
【0068】
[0094] 図４は、シミュレーション概略図を示す。シミュレーション概略図は、上側カスコードスイッチＱ２、抵抗器Ｒ２、および電圧源Ｖ２を含む。抵抗器Ｒ２は、そのオフ状態（オフ切り替え）において動作する下側カスコードスイッチの集中型モデル（ｌｕｍｐｅｄ ｍｏｄｅｌ）を表し得る。ドレイン電圧ＶＤは、電圧源Ｖ２を使用することによりスルーされ（傾斜をつけられ）得る。
【0069】
[0095] シミュレーション概略図は、カレントミラー回路を更に含む。電流ミラー回路は、トランジスタＱ３、Ｑ１、抵抗器Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６を備える。電流ミラー回路は、スイッチＱ２のゲートにプルアップ電流を提供し得る。
【0070】
[0096] シミュレーション概略図は、スイッチＱ２のゲートにおける抵抗（例えば抵抗ＲＳＬ）をモデル化し得る抵抗器Ｒ１を更に含む。
【0071】
[0097] この回路は、抵抗器Ｒ１にかかる電圧を監視することにより負のスルーイベントを検出し得る。抵抗器Ｒ１における負電圧は負のスルーを示し得、対応する出力電圧遷移をもたらし得る。
【0072】
[0098] 図５Ａおよび図５Ｂは、図４のシミュレーション概略図の波形を示す。シミュレーション波形は、ドレイン電圧ＶＤとゲート電圧Ｖｇとを含む。図示されているように、ドレイン電圧ＶＤは、スルー（上昇／下降期間）を示す。スルー（すなわち、ｄＶＤ／ｄｔ）が正であるとき、ゲート電圧Ｖｇが正の期間を含むことが確認され得る。同様に、スルー（すなわちｄＶＤ／ｄｔ）が負であるとき、ゲート電圧Ｖｇは負の値を取り得る。図４および図５の実施形態において、信号ＶＳＬＷは、負のスルーイベント中に（すなわち、ｄＶＤ／ｄｔがゼロ未満であるとき）ローからハイに遷移する。
【0073】
[0099] 図６は、別の実施形態によるシミュレーション概略図を示す。図６のシミュレーション概略図は、スルー検出が、上側カスコードゲートディファレンシャル電流（ｕｐｐｅｒ ｃａｓｃｏｄｅ ｇａｔｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｃｕｒｒｅｎｔ）を検出（検知）することに基づく実施形態に対応し得る。図６は、ＶＧ１を検出する上側カスコードゲートディファレンシャル電流を介した負のカスコードスルー検出の一例を示す。電流コンバーターＦ１およびＦ２への電流は、スルーダウン信号ＶＮを出力するためにデジタルバッファＵ１／Ｕ４に給電（ｆｅｅｄ）する抵抗器Ｒ２における差と結びついた電流信号を生成する。信号ＶＮは、カスコードドレイン電圧ＶＤのスルーに応答して提供され得る。
【0074】
【0075】
[00101] 図８は、別の実施形態によるシミュレーション概略図を示す。図８のシミュレーション概略図は、スルー検出が、上側カスコードゲート電流ＩＧ１を検出（検知）することに基づいている実施形態に対応し得る。電流・電圧コンバーターＨ１およびＨ２は、デジタルバッファＵ３／Ｕ２、Ｕ１／Ｕ４に抵抗器Ｒ２、Ｒ３を介して供給される電圧信号を生成し、デジタルバッファＵ３／Ｕ２、Ｕ１／Ｕ４は、次に、スルーアップＶＰおよびスルーダウンＶＮ信号を出力する。したがって、スルーアップ信号ＶＰおよびスルーダウン信号ＶＮは、カスコードドレイン電圧ＶＤのスルーに応答して提供され得る。
【0076】
【0077】
[00103] 図１０は、別の実施形態によるシミュレーション概略図を示す。図１０のシミュレーション概略図は、スルー検出が、上側カスコードゲート電圧ＶＧ１を検出することに基づいている実施形態に対応し得る。電圧増幅器Ｅ２およびＥ１は、デジタルバッファＵ３／Ｕ２、Ｕ１／Ｕ４に供給される電圧信号を生成し、デジタルバッファＵ３／Ｕ２、Ｕ１／Ｕ４が、続いて、スルーアップＶＰおよびスルーダウンＶＮ信号を出力する。したがって、スルーアップ信号ＶＰおよびスルーダウン信号ＶＮは、カスコードドレイン電圧ＶＤのスルーに応答して提供され得る。
【0078】
【0079】
[00105] 図１Ａ～図１１Ｂの説明は電力コンバーターにおいてスルーを検出することに関連しているが、教示は、電力コンバーターにおいてリンギングを検出することに更に拡張され得る。例えば、不連続モード（ＤＣＭ：ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｍｏｄｅ）において動作するフライバックコンバーターはリンギングを示し得、一次スイッチをどのように制御するかを決定することは、リンギングサイクルの正確な検出に依存し得る。一例において、ＤＣＭ中のゼロ電圧スイッチングは、リンギングを検出することにより、および、リンギングサイクルにより少なくとも部分的に決定されたインターバルで一次スイッチをスイッチングすること（例えばオンに切り替えること）により実現され得る。
【0080】
[00106] 図１２Ａは、実施形態による信号検出回路４３３を含むフライバック電力コンバーター４００を示す。当業者が理解し得るように、ＬＳカスコード電力デバイス１２８は、フライバック電力コンバーター４００の文脈では一次スイッチとも呼ばれ得る。図１２Ａの実施形態は、両方の実施形態が信号特性を検出するという点で、図１Ｄのものに類似している。図１２Ａでは、電流検出要素１６３が、信号Ｖｉｎの振動または「リンギング」を検出するのに対し、図１Ｄの実施形態では、電流検出要素１６３がスルーを検出する。
【0081】
[00107] 図示されているように、電流検出要素１６３は振動（例えばリンギング）を検出し得、代替的に、および追加的に、電流検出要素１６３は入力電圧Ｖｉｎのスルーを検出し得る。第１の下側ＮＦＥＴ１６５および第２の下側ＮＦＥＴ１６６は、本開示の範囲から逸脱せずに、窒化ガリウム（ＧａＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、および／またはシリコン（Ｓｉ）デバイスを使用して実現され得る。スルー検出用途では、図１２Ａの実施形態は、例えば谷部、ピーク、またはゼロ線交差といった入力信号Ｖｉｎの特定の状態を更に検出し得、このような状態の検知および／または検出は、所望により他の回路を制御するために使用され得る。入力電圧Ｖｉｎのスルーおよび／またはリンギング、または、他の振動が、所望により連続モードにおいて、または不連続モードにおいて検出され得る。
【0082】
[00108] 図１２Ａに示される実施形態のブレイク・ビフォー・メイク動作を可能にするように、第１の下側ＮＦＥＴ１６５および／または第２の下側ＮＦＥＴ１６６をオンに切り替えるために、またはオフに切り替えるために、遅延が使用され得る。例えば、入力電圧Ｖｉｎにおける状態を検出した後の遅延は、第１の下側ＮＦＥＴ１６５および／または第２の下側ＮＦＥＴ１６６のオン切り替え時間に対応するために使用され得る。このような遅延は任意の値であってよいが、２マイクロ秒、または、ブレイク・ビフォー・メイク動作または回路全体の他の所望の動作を可能にする任意の値であり得る。遅延は、カウンターをリセットするために、または、（例えば、第１の下側ＮＦＥＴ１６５と第２の下側ＮＦＥＴ１６６とが同時にオンになることを防ぐために検出信号ＳＧＬおよび／またはゲート信号ＧＬといった）信号が有効になることを防ぐために使用されてもよい。遅延は、スイッチドライバ１０２、信号検出回路４３３、または図１２Ａに示される回路における他の場所において実現され得る。
【0083】
[00109] 図１２Ｂは、実施形態による信号検出回路４３３を含むフライバック電力コンバーター４００を示す。図１２Ｂの実施形態は、電流検出要素１６３が抵抗ＲＳＬを含んだ状態で示されることを除いて、図１２Ａのものに類似している。したがって、電流検出要素１６３は、抵抗ＲＳＬにおけるゲート電流ＩＧに応答して検出信号ＳＧＬを提供することにより、スルー電流ＩＸＬを検出し、および／または監視し得る。
【0084】
[00110] カスコード電力デバイス１２８がオフであるとき、静電容量ＣＧＤＬおよび抵抗ＲＳＬは、微分回路として扱われ得る。したがって、ゲートノードＮＧＬにおける検出信号ＳＧＬは、スイッチノード電圧Ｖｘの微分によりもたらされる電圧であり得る。
【0085】
[00111] 図１３は、実施形態による一次ブリッジ回路１０３を示す。図１３の一次ブリッジ回路１０３は、ＨＳカスコードデバイス１２６を除いて図２Ｄのものに類似している。図１３の実施形態は、スイッチノード電圧Ｖｘがいつスルーするかを特定する図２Ｄの構成と同様に、スイッチノード電圧Ｖｘがいつ振動するか、リンギングするか、および／または、遷移するか（例えばスルーするか）を特定するために使用され得る。
【0086】
[00112] スイッチドライバ１０２は、ロー側（ＬＳ）ドライバ２４３、制御装置５４６、および信号検出回路４３３を含む。制御装置５４６は状態信号ＶＣＬ、ＶＣＬ２を受信し、それに応答して信号Ｌ１を提供し得る。
【0087】
[00113] 図示されているように、信号検出回路４３３は検出信号ＳＧＬ信号を受信し得、それに応答して、検出信号ＳＧＬの特徴に少なくとも部分的に基づいて状態信号ＶＣＬ、ＶＣＬ２を提供する。例えば、状態信号ＶＣＬ、ＶＣＬ２は、検出信号ＳＧＬにおける振動、リンギング、および／またはスルーの存在を特定するために、検出信号ＳＧＬを基準信号と比較することにより提供され得る。
【0088】
[00114] 検出信号ＳＧＬがいつ変化するかを特定する他の方法が本開示の範囲内において可能である。例えば、振動中、信号検出回路４３３が１つまたは複数の状態信号ＶＣＬ、ＶＣＬ２を生成するような手法により、検出信号ＳＧＬが変化し得る。検出信号ＳＧＬの振動が閾値未満に低下したとき、または所望の大きさ未満であるとき、検出信号ＳＧＬは許容範囲内に入り得、信号状態ＶＣＬはローに遷移し得、検出信号ＳＧＬの振動が終了したことを示す。
【0089】
[00115] 図１４Ａは、実施形態による信号検出回路４３３を示す。信号検出回路４３３は、検出信号ＳＧＬに応答して信号ＶＹを提供し得るネットワーク６０１を含む。
【0090】
[00116] 図１２Ｂに関連して既に説明されているように、検出信号ＳＧＬがスイッチノード電圧Ｖｘの高周波成分を含み得るように、静電容量ＣＧＤＬおよび抵抗ＲＳＬは微分回路として扱われ得る。本明細書における教示によると、ネットワーク６０１により提供される信号ＶＹは、有益に、検出信号ＳＧＬからのスイッチノード電圧Ｖｘの波形を再構成し、および／または複製し得る。例えば、ネットワーク６０１は積分器を備え得る。
【0091】
[00117] 図１４Ｂは、実施形態による信号検出回路４３３を示す。図１４Ａのものに類似して、図１４Ｂの信号検出回路４３３は、検出信号ＳＧＬを受信して信号ＶＹを提供するネットワーク６０１を含む。図１３に関連して説明されるように、ネットワーク６０１は、検出信号ＳＧＬからのスイッチノード電圧Ｖｘの複製として、信号ＶＹを提供し得る。
【0092】
[00118] 信号ＶＹは、比較器６３３に結合され得る。比較器６３３は、その反転入力における基準電圧Ｖｒｆ１を、その非反転入力における信号ＶＹと比較して、状態信号ＶＣＬ３を提供し得る。比較器６３３は、信号ＶＹの信号内容に類似した信号内容をもつ状態信号ＶＣＬ３を提供し得る。したがって、状態信号ＶＣＬ３は、（例えばスイッチノード電圧Ｖｘのリンギングといった）リンギングに対応した（例えば振動の期間および周波数といった）情報を有益に含み得る。
【0093】
[00119] 図１４Ｃは、実施形態による信号検出回路４３３を示す。
【0094】
[00120] 図１４Ｃの実施形態は、検出信号ＳＧＬが比較器６３４、６３５への入力として使用され、状態信号ＶＣＬ、ＶＣＬ２を生成するために基準電圧Ｖｒｆ１、Ｖｒｆ２と直接比較されることを除いて、図１４Ｂの実施形態のものに類似している。比較器６３４、６３５は、比較器２３３、２５３に類似したものであり得る。したがって、比較器６３５は、負のスルー（例えば負の傾き）に応答して状態信号ＶＣＬ２を提供し得、比較器６３４は、正のスルーに応答して状態信号ＶＣＬを提供し得る。
【0095】
[00121] 図１５Ａは、図１４Ｂの実施形態による波形７０１～７０４を示す。波形７０１は、スイッチノード電圧Ｖｘに対応し得る。波形７０２は、検出信号ＳＧＬに対応し得る。波形７０３は、ネットワーク６０１により提供される信号ＶＹに対応し得、波形７０４は、比較器６３３により提供される状態信号ＶＣＬ３に対応し得る。
【0096】
[00122] 図１３および図１４Ｂを参照すると、時点ｔ７ａにおいて、ＬＳカスコード電力デバイス１２８をオフに切り替えるために、ゲート駆動信号ＧＬがローに遷移し得る。したがって、スイッチノード電圧Ｖｘ（波形７０１）がハイに遷移し、リンギングの発生時の時点ｔ７ｂまでハイに留まる、時点ｔ７ｃにおいて、ＬＳカスコード電力デバイス１２８をオンに切り替えるために、ゲート駆動信号ＧＬがハイに遷移し得る。
【0097】
[00123] フライバック電力コンバーター４００の動作に従って、スイッチノード電圧Ｖｘ（波形７０１）は、時点ｔ７ｂから時点ｔ７ｃまでリンギングを示す。図示されているように、ネットワーク６０１は、検出信号ＳＧＬ（波形７０２）を受信し、スイッチノード電圧Ｖｘの複製として信号ＶＹ（波形７０３）を提供し得る。続いて、比較器６３３は、スイッチノード電圧Ｖｘと同じ変化（例えばスイッチングパターン）を伴う状態信号ＶＣＬ３（波形７０４）を提供し得る。したがって、状態信号ＶＣＬ３は、制御装置５４６に情報（すなわちリンギングおよび周波数）を提供し得る。
【0098】
[00124] 例えば、状態信号ＶＣＬ３（波形７０４）は、信号ＶＹ（波形７０３）のゼロ線交差に応答してエッジ遷移を示す（すなわち立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジを示す）。したがって、状態信号ＶＣＬ３は、時点ｔ７ｂから時点ｔ７ｃの間にスイッチノード電圧Ｖｘのリンギングに関連した情報を提供し得る。
【0099】
[00125] 図１５Ｂは、図１４Ｃの実施形態による波形７１１～７１４を示す。図１４Ｃを参照すると、波形７１１は、スイッチノード電圧Ｖｘに対応し得る。波形７１２は、検出信号ＳＧＬに対応し得る。波形７１３は、比較器６３５により提供される状態信号ＶＣＬ２に対応し得、波形７１４は、比較器６３４により提供される状態信号ＶＣＬに対応し得る。
【0100】
[00126] 図１４Ｃに関連して既に説明されているように、比較器６３４、６３５は、負のスルーと正のスルーとに応答して状態信号ＶＣＬ、ＶＣＬ２を提供し得る。更に、図示されているように、時点ｔ７１～ｔ８９において、スイッチノード電圧Ｖｘの変化レートは実質的にゼロであり得る。したがって、時点ｔ７１～ｔ８９において、検出信号ＳＧＬは実質的にゼロボルトに等しい。
【0101】
[00127] 更に、スルーが正である（すなわち検出信号ＳＧＬが基準電圧Ｖｒｆ１より高い）時間インターバル中、状態信号ＶＣＬは論理ハイ（例えば１ボルト）である。逆に、（すなわち検出信号ＳＧＬが基準電圧Ｖｒｆ２未満である）スルーが負である時間インターバル中、状態信号ＶＣＬ２は論理ハイ（例えば１ボルト）である。
【0102】
[00128] 例えば、時点ｔ７４から時点ｔ７５までのインターバル中、スイッチノード電圧Ｖｘは負の傾きをもち（すなわち負のスルーを伴い）、状態信号ＶＣＬ２は論理ハイであり、時点ｔ７５から時点ｔ７６までの後続のインターバル中、スイッチノード電圧Ｖｘは正の傾きをもち（すなわち正のスルーを伴い）、状態信号ＶＣＬは論理ハイである。
【0103】
まとめ
【0104】
[00129] 要約で説明される事項を含む本開示の示される例の上述の説明は、網羅的であることを意図したものではなく、開示される形態そのものへの限定であることを意図したものでもない。カスコード電力デバイスからの信号を検出する特定の実施形態および例が、本明細書において例示を目的として説明されるが、本開示のより広い趣旨および範囲から逸脱せずに様々な同等な変更が可能である。実際、具体的で例示的な電圧、電流、周波数、出力範囲値、時間などが説明のために提示されること、および、本明細書の教示に従って他の実施形態および例において他の値が使用されてもよいことが理解される。
【0105】
[00130] 上述の説明は、一緒に「接続された」または「結合された」ものとして要素または特徴を参照し得る。本明細書において使用されるとき、別様に明示的に記載されない限り、「接続された」とは、１つの要素／特徴が別の要素／特徴に直接的に、または間接的に接続されていることを意味し、機械的に接続されているとは限らない。同様に、別様に明示的に記載されない限り、「結合された」とは、１つの要素／特徴が別の要素／特徴に直接的に、または間接的に結合されていること、および、機械的に接続されているとは限らないことを意味する。したがって、図に示されている様々な概要図が要素およびコンポーネントの例示的な構成を示すが、（示されている回路の機能が悪影響を受けないという前提で）実際の実施形態に更なる介在する要素、デバイス、特徴、またはコンポーネントが存在し得る。
【0106】
[00131] 更に、例えば他にもあるが「～し得る」、「～できる」、「～してもよい」、「～であってもよい」、「例えば」、「例として」、「など」などといった本明細書において使用される条件の表現は、そうではないことが明示的に記載されていない限り、または、使用されている文脈において別様に理解されない限り、概して、特定の実施形態が特定の特徴、要素、および／または状態を含むのに対して、他の実施形態が特定の特徴、要素、および／または状態を含まないことを伝えることを意図したものである。したがって、このような条件の表現は、概して、特徴、要素、および／または状態が１つまたは複数の実施形態に何らかの手法により必要とされることを示唆すること、および、これらの特徴、要素、および／または状態が任意の特定の実施形態に含まれる、または任意の特定の実施形態において実施されるか否かを判断するための論理を１つまたは複数の実施形態が必然的に含むことを意図したものではない。
【0107】
[00132] 特定の実施形態が説明されてきたが、これらの実施形態は例示として提示されているだけであり、本開示の範囲を限定することを意図したものではない。実際、本明細書において説明されている新規な装置、方法、およびシステムは、種々の他の形態により具現化されてもよく、更に、本明細書において説明されている方法およびシステムの形態における様々な省略、置換、および変更が本開示の趣旨から逸脱せずに行われてもよい。例えば、開示されている実施形態は所与の構成により示されているが、代替的な実施形態は、異なるコンポーネントおよび／または回路トポロジーを使用して同様の機能を実施し得、および、幾つかの要素は、削除され、動かされ、追加され、再分割され、組み合わされ、および／または変更されてもよい。これらの要素の各々は、様々な異なる手法により実現されてもよい。上述の様々な実施形態の要素および動作の任意の適切な組み合わせが、更なる実施形態を提供するように組み合わされてもよい。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照することによってのみ定められる。
【0108】
[00133] 本出願において提示される請求項はＵＳＰＴＯにおける出願のために１つに従属する形式であるが、任意の請求項が、それが明らかに技術的に実現可能ではない場合を除いて、同じ種類の先行する請求項のいずれか一項に従属してもよいことが理解される。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図2E】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図14C】
【図15A】
【図15B】
【外国語明細書】