通信装置及其操作方法转让专利

申请号 : CN201310326582.8

文献号 : CN103580101A

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 远藤武文

申请人 : 瑞萨电子株式会社

摘要 :

需要使得通信电路能够在根据无线充电对安装在通信装置上的电池的充电的时段期间操作并能够防止通信电路在对二次电池充电时段期间损坏。通信装置1包括通信线圈11、电力接收部12、充电控制部13、第一开关部18、第二开关部15、通信电路16以及处理器17。在通信线圈的端子电压超出电力供应阈值电压Vth0时,电力接收部的电压检测电路121产生第一状态H的第一控制信号Cnt1。响应于第一控制信号Cnt1,第一开关部被控制在第一端子T1和第三端子T3之间导通。当在对二次电池14充电的时段期间,通信线圈的端子电压超出充电阈值电压VthH和VthL时,电压检测电路产生第三状态L的第二控制信号Cnt2。响应于该第二控制信号Cnt2,第二开关部被控制关断。

权利要求 :

1.一种通信装置,包括:

通信线圈;

电力接收部;

充电控制部;

第一开关部;

第二开关部;

通信电路;以及

处理器,

其中所述通信线圈接收从另一通信装置发送的发送信号;

其中所述电力接收部根据所述通信线圈接收的发送信号产生电源电压;

其中所述充电控制部能够连接到二次电池;

其中所述充电控制部能够利用所述电源电压对所述二次电池充电;

其中所述通信线圈经由所述第二开关部耦接到所述通信电路的发送/接收端子;

其中所述处理器耦接到所述通信电路;

其中所述第一开关部的第一端子被供应以所述电源电压;

其中所述第一开关部的第二端子能够被供应以电池电压;

其中所述第一开关部的第三端子与所述通信电路耦接;

其中所述电力接收部包括响应于所述通信线圈的端子电压的电压检测电路;

其中在所述通信线圈的端子电压超出指定的电力供应阈值电压时,所述电压检测电路产生第一状态的第一控制信号;

其中响应于所述第一状态的第一控制信号,所述第一开关部被控制来在所述第一端子和所述第三端子之间导通;

其中在所述通信线圈的端子电压不超出所述指定的电力供应阈值电压时,所述电压检测电路产生第二状态的所述第一控制信号,所述第二状态不同于所述第一状态;

其中响应于所述第二状态的第一控制信号,所述第一开关部被控制来在所述第二端子和所述第三端子之间导通;

其中在对所述二次电池充电的时段期间,在所述通信线圈的端子电压超出比所述指定的电力供应阈值电压高的充电阈值电压时,所述电压检测电路产生第三状态的第二控制信号;

其中响应于所述第三状态的第二控制信号,所述第二开关部被控制来关断;

其中在所述通信线圈的端子电压不超出比所述指定的电力供应阈值电压高的所述充电阈值电压时,所述电压检测电路产生与所述第三状态不同的第四状态的第二控制信号;

其中响应于所述第四状态的第二控制信号,所述第二开关部被控制来导通;并且其中在所述第二开关部被控制导通的时段期间,所述通信电路能够与其它通信装置通信。

2.根据权利要求1所述的通信装置,

其中所述充电阈值电压包括比所述指定的电力供应阈值电压高的第一充电阈值电压和比所述第一充电阈值电压高的充电阈值电压;

其中在对所述二次电池充电的时段期间,在所述通信线圈的端子电压超出所述第二充电阈值电压时,所述电压检测电路产生所述第三状态的第二控制信号;

其中在所述通信线圈的端子电压变为低于所述第一充电阈值电压时,所述电压检测电路产生与所述第三状态不同的第四状态的所述第二控制信号。

3.根据权利要求2所述的通信装置,

其中在其中响应于所述第四状态的第二控制信号所述第二开关部被控制导通的通信时段期间,所述通信电路能够利用所述通信线圈与所述其它通信装置通信。

4.根据权利要求3所述的通信装置,

其中所述电力接收部、所述充电控制部以及所述通信电路通过传送关于所述二次电池的充电的信息的布线耦接;并且其中在所述通信时段期间,所述通信电路能够与所述其它通信装置通信所述关于所述二次电池的充电的信息。

5.根据权利要求4所述的通信装置,

其中所述充电控制部能够利用所述电源电压对所述二次电池充电,并且在对所述二次电池充电的时段期间,响应于所述第三状态的第二控制信号,所述第二开关部被控制关断。

6.根据权利要求5所述的通信装置,

其中所述通信电路能够利用供应到所述第一开关部的第三端子的电源电压在所述充电时段期间操作。

7.根据权利要求6所述的通信装置,

其中所述处理器耦接到所述第一开关部的第三端子;并且其中所述处理器能够利用供应到所述第一开关部的第三端子的电源电压在所述充电时段期间操作。

8.根据权利要求7所述的通信装置,

其中在所述通信时段期间,所述通信电路能够与所述其它通信装置近场通信。

9.根据权利要求8所述的通信装置,

其中所述第二开关部包括多个增强型场效应晶体管,其具有串联耦接在第一端口和第二端口之间的电流路径,所述第一端口耦接到所述通信线圈,所述第二端口耦接到所述通信电路;并且其中产生自所述电压检测电路的所述第二控制信号被供应到所述多个增强型场效应晶体管的多个栅极。

10.根据权利要求8所述的通信装置,

其中所述第二开关部包括多个PIN二极管,其串联耦接在第一端口和第二端口之间,所述第一端口耦接到所述通信线圈并且所述第二端口耦接到所述通信电路。

11.根据权利要求8所述的通信装置,

其中所述第二开关部包括多个MEMS开关,其串联耦接在第一端口和第二端口之间,所述第一端口耦接到所述通信线圈,并且所述第二端口耦接到所述通信电路。

12.一种操作通信装置的方法,所述通信装置包括通信线圈、电力接收部、充电控制部、第一开关部、第二开关部、通信电路、和处理器,所述方法包括:其中所述通信线圈接收从另一通信装置发送的发送信号;

其中所述电力接收部根据所述通信线圈接收的发送信号产生电源电压;

其中所述充电控制部能够连接到二次电池;

其中所述充电控制部能够利用所述电源电压对所述二次电池充电;

其中所述通信线圈经由所述第二开关部耦接到所述通信电路的发送/接收端子;

其中所述处理器耦接到所述通信电路;

其中所述第一开关部的第一端子被供应以所述电源电压;

其中所述第一开关部的第二端子能够被供应以电池电压;

其中所述第一开关部的第三端子与所述通信电路耦接;

其中所述电力接收部包括响应于所述通信线圈的端子电压的电压检测电路;

其中在所述通信线圈的端子电压超出指定的电力供应阈值电压时,所述电压检测电路产生第一状态的第一控制信号;

其中响应于所述第一状态的第一控制信号,所述第一开关部被控制来在所述第一端子和所述第三端子之间导通;

其中在所述通信线圈的端子电压不超出所述指定的电力供应阈值电压时,所述电压检测电路产生第二状态的所述第一控制信号,所述第二状态不同于所述第一状态;

其中响应于所述第二状态的第一控制信号,所述第一开关部被控制来在所述第二端子和所述第三端子之间导通;

其中在对所述二次电池充电的时段期间,在所述通信线圈的端子电压超出比所述指定的电力供应阈值电压高的充电阈值电压时,所述电压检测电路产生第三状态的第二控制信号;

其中响应于所述第三状态的第二控制信号,所述第二开关部被控制来关断;

其中在所述通信线圈的端子电压不超出比所述指定的电力供应阈值电压高的所述充电阈值电压时,所述电压检测电路产生与所述第三状态不同的第四状态的第二控制信号;

其中响应于所述第四状态的第二控制信号,所述第二开关部被控制来导通;并且其中在所述第二开关部被控制导通的时段期间,所述通信电路能够与其它通信装置通信。

13.根据权利要求12所述的操作通信装置的方法,其中所述充电阈值电压包括比所述指定的电力供应阈值电压高的第一充电阈值电压和比所述第一充电阈值电压高的充电阈值电压;

其中在对所述二次电池充电的时段期间,在所述通信线圈的端子电压超出所述第二充电阈值电压时,所述电压检测电路产生所述第三状态的第二控制信号;

其中在所述通信线圈的端子电压变为低于所述第一充电阈值电压时,所述电压检测电路产生所述与第三状态不同的第四状态的第二控制信号。

14.根据权利要求13所述的操作通信装置的方法,其中在其中响应于所述第四状态的第二控制信号所述第二开关部被控制导通的通信时段期间,所述通信电路能够利用所述通信线圈与所述其它通信装置通信。

15.根据权利要求14所述的操作通信装置的方法,其中所述电力接收部、所述充电控制部以及所述通信电路通过传送关于所述二次电池的充电的信息的布线耦接;并且其中在所述通信时段期间,所述通信电路能够与所述其它通信装置通信所述关于所述二次电池的充电的信息。

16.根据权利要求15所述的操作通信装置的方法,其中所述充电控制部能够利用所述电源电压对所述二次电池充电,并且在对所述二次电池充电的时段期间,响应于所述第三状态的第二控制信号,所述第二开关部被控制关断。

17.根据权利要求16所述的操作通信装置的方法,其中所述通信电路能够利用供应到所述第一开关部的第三端子的电源电压在所述充电时段期间操作。

18.根据权利要求17所述的操作通信装置的方法,其中所述处理器耦接到所述第一开关部的第三端子;并且其中所述处理器能够利用供应到所述第一开关部的第三端子的电源电压在所述充电时段期间操作。

19.根据权利要求18所述的操作通信装置的方法,其中在所述通信时段期间,所述通信电路能够与所述其它通信装置近场通信。

20.根据权利要求19所述的操作通信装置的方法,其中所述第二开关部包括多个增强型场效应晶体管,其具有串联耦接在第一端口和第二端口之间的电流路径,所述第一端口耦接到所述通信线圈,所述第二端口耦接到所述通信电路;并且其中产生自所述电压检测电路的所述第二控制信号被供应到所述多个增强型场效应晶体管的多个栅极。

说明书 :

通信装置及其操作方法

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 通过引用将2012年8月1日提交的日本专利申请No.2012-171240的公开(包括申请文件、附图以及摘要)整体并入在此。

技术领域

[0003] 本发明涉及一种通信装置及其操作方法。尤其是,本发明涉及有效地使得通信电路能够在安装在通信装置上的电池的无线充电期间操作并防止通信电路在对辅助电池充电时段期间损坏的技术。

背景技术

[0004] 根据相关技术,IC卡安装有半导体集成电路以及天线线圈。为了向IC卡供应电力,天线线圈从读/写装置(被称作卡读写器)接收RF信号,并且整流器电路对该RF信号进行整流。没有电源的IC卡被广泛用于自动票务系统、电子货币、以及货物分布管理。该IC卡也被称作RFID卡,这是因为该IC卡是RF供电的,并且在内建非易失性存储器中存储唯一的标识信息(ID信息)。针对自动票务系统和电子货币的IC卡使用利用13.56MHz的RF频率的近场通信(NFC)。
[0005] 另一方面,无线充电系统使用也不断增加。诸如智能电话的便携式装置可以在其正被置于特殊充电台上时充电,而无需耦接供电线缆到便携式装置。无线充电系统满足了智能电话作为多功能移动电话的对于大功耗的需要。智能电话与英特网具有高亲和性,并且提供基于个人计算机功能并且除电话和电子邮件能力以外还提供有PDA能力的多功能移动电话。无线充电系统基于无线电源联盟(Wireless Power Consortium,WPC)开发的Qi国际标准。发送装置和接收装置每一都具有线圈,以使得能够根据电磁感应从发送装置供应电力到接收装置。无线充电系统有利地消除了对插上或拔下用于充电的电源连接器的需要,并且省略了打开和关闭便携式装置上的电源连接器盖的操作。
[0006] 根据专利文献1中的图2以及相关公开,在端口装置和移动装置之间执行NFC。端口装置进行非接触式电力传送以对移动装置的二次电池(电池组)充电。移动装置包括NFC感应线圈和充电感应线圈。NFC感应线圈耦接到NFC芯片。充电感应线圈耦接到充电电力接收部、充电控制器和二次电池。端口装置包括NFC感应线圈和充电感应线圈。NFC感应线圈耦接到NFC芯片。充电感应线圈耦接到充电电力供应部。
[0007] 根据专利文献1中的图7及其相关公开,描述了另一非接触式电力传送系统。在端口装置和移动装置之间进行NFC。端口装置对移动装置的二次电池充电。移动装置包括用于NFC和充电的感应线圈。该感应线圈耦接到电路选择器。电路选择器耦接到NFC芯片和充电电力接收部。电路选择器选择NFC芯片和充电电力接收部中的一个。所选择的一个通过电路选择器耦接到感应线圈。端口装置包括用于NFC和充电的一个感应线圈。该感应线圈耦接到电路选择器。电路选择器耦接到NFC芯片和充电电力供应部。电路选择器选择NFC芯片和充电电力供应部中的一个。所选择的一个通过电路选择器耦接到感应线圈。
[0008] 专利文献1:日本未审查专利公开No.2009-253649
[0009] 发明概述
[0010] 在本发明之前,本发明的发明人开发了用于安装在便携式通信装置(诸如智能电话)上的二次电池(电池组)的无线或非接触式充电系统。
[0011] 在开发中,发明人首先检查了过去的便携式通信装置和充电系统。
[0012] 在智能电话出现之前,移动电话也安装有天线线圈和用于NFC的NFC芯片,以使得能够执行诸如自动票务系统和电子货币的应用功能。因此,智能电话安装有遵照较早移动电话系统的天线线圈和用于NFC的NFC芯片。然而,较早的NFC电源仅足以操作天线线圈和NFC芯片,但不足以对移动电话上安装的二次电池(电池组)充电。
[0013] WPC开发的Qi标准使用范围从100KHz到200KHz的频率,比用于NFC的13.56MH的RF频率低得多。根据Qi标准,智能电话以及类似的移动电话需要安装有与Qi标准兼容的能够接收低频率的天线,以及用于较早NFC的另一天线线圈,以能够使用与无线充电系统兼容的二次电池充电系统。结果,智能电话以及类似的移动电话需要安装有两种类型的天线。通过在本发明之前的检查,发明人发现难以确保安装这些天线的空间。
[0014] 在开发期间,在与无线充电系统兼容的对二次电池充电之前,请求双向(two-way)认证,以确定安装有二次电池的电子装置是否需要被充电。然而,WPC开发的Qi标准仅仅允许从电力接收系统到电力供应系统的单向(one-way)通信。通过本发明之前的检查,发明人还发现,Qi标准并不支持为实现双向认证所需的两者系统之间的双向通信。
[0015] 根据专利文献1中的图7以及相关公开,移动装置安装有一个感应线圈用于NFC和充电。电路选择器选择性地将感应线圈耦接到NFC芯片和充电电力接收部。根据该充电系统,在电路选择器将感应线圈耦接到充电电力接收部以对二次电池充电时,感应线圈不耦接自NFC芯片。结果,NFC芯片被供应以仅仅自二次电池的工作电压。然而,如果来自二次电池的充电是不足的,则来自二次电池的工作电压也是不足的,使得NFC芯片不能工作。在开发过程中,存在使NFC芯片在用于对二次电池充电的时段期间操作以及允许充电电力接收部处理关于二次电池充电的信息的要求。例如,所述信息指示:充电电力太低或高,并需要增加或降低。通过在本发明之前的所述检查,发明人发现,如果二次电池被不充分地充电,则在用于对二次电池充电的时段期间,上面所述的充电系统禁止NFC芯片处理充电信息。通过该检查,发明人还发现,上述充电系统禁止充电信息处理,因为仅电路选择器被耦接以在NFC芯片和充电电力接收部之间切换,并且不存在用于在它们之间发送充电信息的路径。
[0016] 通过检查,发明人还发现,在对二次电池充电的时段期间通信线圈端子处的电压增加直至近似100至200伏,并最终损坏NFC芯片。
[0017] 下面说明解决这些问题的手段。通过参考下面的说明和附图可以容易地确定本发明的这些及其它目的和新颖特征。
[0018] 下面概要说明本申请中公开的发明的代表性实施例。
[0019] 根据一代表性的实施例的一种通信装置(1)包括:通信线圈(11)、电力接收部(12)、充电控制部(13)、第一开关部(18)、第二开关部(15)、通信电路(16)、和处理器(17)。
[0020] 在通信线圈(11)的端子电压超出指定的电力供应阈值电压(Vth0)时,电力接收部(12)的电压检测电路(121)产生第一状态(H)的第一控制信号(Cnt1)。
[0021] 响应于第一状态(H)的第一控制信号(Cnt1),第一开关部(18)被控制以在第一端子(T1)和第三端子(T3)之间导通。
[0022] 在对二次电池(14)充电的时段期间,在通信线圈(11)的端子电压超出比所述指定的电力供应阈值电压(Vth0)高的充电阈值电压(VthH和VthL)时,电压检测电路(121)产生第三状态(L)的第二控制信号(Cnt2)。
[0023] 响应于第三状态(L)的第二控制信号(Cnt2),第二开关部(15)被控制关断。
[0024] 下面概要说明本申请中公开的发明的代表性的方面所提供的效果。
[0025] 通信装置(1)使得通信电路能够在安装在通信装置上的电池的无线充电期间操作,并防止通信电路在对二次电池充电的时段期间损坏。

附图说明

[0026] 图1示出了根据第一实施例的电力接收通信部1如何对电力供应通信部2进行非接触式通信和非接触式充电;
[0027] 图2示出了根据图1所示的第一实施例的电力接收通信部1的详细配置;
[0028] 图3示出了根据图1和2所示的第一实施例的电力接收通信部1的波形操作;
[0029] 图4示出了构成根据图1和2所示的第一实施例的电力接收通信部1的NFC线圈11和NFC芯片16之间耦接的第二开关部15的MOS晶体管;
[0030] 图5示出了构成根据图1和2所示的第一实施例的电力接收通信部1的NFC线圈11和NFC芯片16之间耦接的第二开关部15的PIN二极管;以及
[0031] 图6示出了构成根据图1和2所示的第一实施例的电力接收通信部1的NFC线圈11和NFC芯片16之间耦接的第二开关部15的MEMS开关。

具体实施方式

[0032] 1.实施例概述
[0033] 下面概要说明本申请中公开的发明的代表性实施例。该说明使用带括号的附图中的附图标记。附图标记仅仅指示对其分配该附图标记的要素的概念的示例。
[0034] [1]根据一代表性的实施例的一种通信装置(1)包括:通信线圈(11)、电力接收部(12)、充电控制部(13)、第一开关部(18)、第二开关部(15)、通信电路(16)、和处理器(17)。
[0035] 通信线圈(11)接收从另一通信装置(2)发送的发送信号。
[0036] 电力接收部(12)根据通信线圈(11)接收的发送信号产生电源电压(VDD)。
[0037] 充电控制部(13)可连接到二次电池(14)。
[0038] 充电控制部(13)可以利用电源电压(VDD)对二次电池(14)充电。
[0039] 通信线圈(11)可经由第二开关部(15)连接到通信电路(16)的发送/接收端子。
[0040] 处理器(17)耦接到通信电路(16)。
[0041] 电源电压(VDD)被供应到第一开关部(18)的第一端子(T1)。二次电池(14)的电池电压(VBAT)可以被供应到第一开关部(18)的第二端子(T2)。第一开关部(18)的第三端子(T3)耦接到通信电路(16)。
[0042] 电力接收部(12)包括电压检测电路(121),其响应通信线圈(11)的端子电压。
[0043] 在通信线圈(11)的端子电压超出指定的电力供应阈值电压(Vth0)时,电压检测电路(121)产生第一状态(H)的第一控制信号(Cnt1)。
[0044] 响应于第一状态(H)的第一控制信号(Cnt1),第一开关部(18)被控制在第一端子(T1)和第三端子(T3)之间导通。
[0045] 在所述通信线圈(11)的端子电压不超出所述指定的电力供应阈值电压时,电压检测电路(121)产生第二状态(L)的第一控制信号(Cnt1),所述第二状态(L)不同于所述第一状态(H)。
[0046] 响应于该第二状态(L)的第一控制信号(Cnt1),第一开关部(18)被控制在第二端子(T2)和第三端子(T3)之间导通。
[0047] 在对二次电池(14)充电的时段期间,在通信线圈(11)的端子电压超出比所述指定的电力供应阈值电压(Vth0)高的充电阈值电压(VthH和VthL)时,电压检测电路(121)产生第三状态(L)的第二控制信号(Cnt2)。
[0048] 响应于第三状态(L)的第二控制信号(Cnt2),第二开关部(15)被控制关断。
[0049] 在通信线圈(11)的端子电压不超出所述比所述指定的电力供应阈值电压高的充电阈值电压时,电压检测电路(121)产生与所述第三状态(H)不同的第四状态(L)的第二控制信号(Cnt2)。
[0050] 响应于第四状态(H)的第二控制信号(Cnt2),第二开关部(15)被控制导通。
[0051] 在第二开关部(15)被控制导通时通信电路(16)可与其它通信装置(2)通信(见图1)。
[0052] 该实施例使得通信电路能够在根据无线充电对通信装置上安装的电池充电的时段期间操作,并且能够防止通信电路在对二次电池充电的时段期间被损坏。
[0053] 根据一优选实施例,所述充电阈值电压(VthH和VthL)包括第一充电阈值电压(VthL)和第二充电阈值电压(VthH)。第一充电阈值电压(VthL)高于所述指定的电力供应阈值电压(Vth0)。所述第二充电阈值电压(VthH)高于所述第一充电阈值电压(VthL)。
[0054] 当在对二次电池(14)充电的时段期间,通信线圈(11)的端子电压超出第二充电阈值电压(VthH)时,电压检测电路(121)产生第三状态(L)的第二控制信号(Cnt2)。
[0055] 在通信线圈(11)的端子电压低于所述第一充电阈值电压(VthL)时,电压检测电路(121)产生与所述第三状态(H)不同的第四状态(L)的第二控制信号(Cnt2)。
[0056] 根据另一优选实施例,在其间响应于第二控制信号(Cnt2)第二开关部(15)被控制导通的通信时段(T1、T3和T5)期间(见图3),通信电路(16)使用通信线圈(11)能够与其它通信装置(2)通信。
[0057] 根据又一优选实施例,电力接收部(12)、充电控制部(13)和通信电路(16)通过传送关于二次电池(14)的充电的信息的布线彼此耦接。
[0058] 在通信时段(T1、T3和T5)期间,通信电路(16)能够与其它通信装置(2)通信关于二次电池(14)的充电的信息。
[0059] 根据又一优选实施例,在二次电池(14)的充电时段(T2和T4)期间,充电控制部(13)能够利用电源电压(VOUT)对二次电池(14)充电。响应于第三状态(L)的第二控制信号(Cnt2),第二开关部(15)被控制关断(见图3)。
[0060] 根据又一优选实施例,在充电时段(T2和T4)期间,通信电路(16)可以在供应到第一开关部(18)的第三端子(T3)的电源电压(VDD)操作(见图3)。
[0061] 根据又一优选实施例,处理器(17)耦接到第一开关部(18)的第三端子(T3)。
[0062] 在充电时段(T2和T4)期间,处理器(17)可以在供应到第一开关部(18)的第三端子(T3)的电源电压(VDD)操作(见图3)。
[0063] 根据又一优选实施例,在通信时段(T1、T3和T5)期间,通信电路(16)能够根据NFC与其它通信装置(2)通信(见图1)。
[0064] 根据又一优选实施例,第二开关部(15)包括增强型场效应晶体管(Q1至Q9),其电流路径串联耦接在第一端口(P1)和第二端口(P2)之间,第一端口耦接到通信线圈(11),而第二端口耦接到通信电路(16)。
[0065] 从电压检测电路(121)产生的第二控制信号(Cnt2)被供应到增强型场效应晶体管(Q1至Q9)的栅极(见图4)。
[0066] 根据一具体实施例,第二开关部(15)包括PIN二极管(D1至D9),其串联耦接在第一端口(P1)和第二端口(P2)之间,第一端口耦接到所述通信线圈,而第二端口耦接到所述通信电路。
[0067]
[0068] 根据另一具体实施例,第二开关部(15)包括MEMS开关(SW1至SW9),其串联耦接在第一端口(P1)和第二端口(P2)之间,第一端口耦接到所述通信线圈,而第二端口耦接到所述通信电路。
[0069] [2]根据另一方面的一代表性实施例提供了一种操作通信装置(1)的方法,所述通信装置包括通信线圈(11)、电力接收部(12)、充电控制部(13)、第一开关部(18)、第二开关部(15)、通信电路(16)和处理器(17)。
[0070] 通信线圈(11)接收从另一通信装置(2)发送的发送信号。
[0071] 电力接收部(12)根据通信线圈(11)接收的发送信号产生电源电压(VDD)。
[0072] 充电控制部(13)可连接到二次电池(14)。
[0073] 充电控制部(13)可以利用电源电压(VDD)对二次电池(14)充电。
[0074] 通信线圈(11)可经由第二开关部(15)连接到通信电路(16)的发送/接收端子。
[0075] 处理器(17)耦接到通信电路(16)。
[0076] 电源电压(VDD)被供应到第一开关部(18)的第一端子(T1)。二次电池(14)的电池电压(VBAT)可以被供应到第一开关部(18)的第二端子(T2)。第一开关部(18)的第三端子(T3)耦接到通信电路(16)。
[0077] 电力接收部(12)包括电压检测电路(121),其响应通信线圈(11)的端子电压。
[0078] 在通信线圈(11)的端子电压超出指定的电力供应阈值电压(Vth0)时,电压检测电路(121)产生第一状态(H)的第一控制信号(Cnt1)。
[0079] 响应于第一状态(H)的第一控制信号(Cnt1),第一开关部(18)被控制在第一端子(T1)和第三端子(T3)之间导通。
[0080] 在所述通信线圈的端子电压不超出所述指定的电力供应阈值电压时,电压检测电路(121)产生第二状态(L)的第一控制信号(Cnt1),所述第二状态不同于所述第一状态。
[0081] 响应于该第二状态(L)的第一控制信号(Cnt1),第一开关部(18)被控制在第二端子(T2)和第三端子(T3)之间导通。
[0082] 当在对二次电池(14)充电的时段期间,通信线圈(11)的端子电压超出比所述指定的电力供应阈值电压(Vth0)高的充电阈值电压(VthH和VthL)时,电压检测电路(121)产生第三状态(L)的第二控制信号(Cnt2)。
[0083] 响应于第三状态(L)的第二控制信号(Cnt2),第二开关部(15)被控制关断。
[0084] 在通信线圈(11)的端子电压不超出所述比所述指定的电力供应阈值电压高的充电阈值电压时,电压检测电路(121)产生与所述第三状态(H)不同的第四状态(L)的第二控制信号(Cnt2)。
[0085] 响应于第四状态(H)的第二控制信号(Cnt2),第二开关部(15)被控制导通。
[0086] 在第二开关部(15)被控制导通时通信电路(16)可与其它通信装置(2)通信(见图1)。
[0087] 2.实施例详细说明
[0088] 将进一步详细描述实施例。在用于示出优选实施例的附图中,在先前附图中描述了的具有相同功能的部件一般由同样的附图标记指示,并且为了简明,省略重复的说明。
[0089] 1.第一实施例
[0090] 非接触式通信和非接触式充电
[0091] 图1示出了根据第一实施例的电力接收通信部1如何在电力供应通信部2上进行非接触式通信和非接触式充电。
[0092] 图1所示的电力接收通信部1安装在移动电话(诸如智能电话)上。电力接收通信部1进行作为具体非接触式通信系统的NFC,以使得能够实现电子支付,诸如,自动票务系统和电子货币。电力接收通信部1利用用于NFC(其作为同样的具体非接触式通信系统)的天线对二次电池(电池)进行非接触式充电。
[0093] 电力接收器通信部的配置
[0094] 如图1中所示,根据第一实施例的电力接收通信部1包括NFC线圈11、电力接收部12、充电控制部13、二次电池14、第一开关部18、第二开关部15、NFC芯片16和处理器17。
处理器17可以被以另外的方式配置作为包括处理器17的大规模半导体集成电路。
[0095] NFC线圈11通过移动电话中布线基板上的布线直接耦接到电力接收部12的输入端子。另一方面,NFC线圈11经由第二开关部15耦接到NFC芯片16的发送/接收端子。NFC线圈11接收来自电力供应通信部2的感生的电力以用于二次电池的非接触式充电。电力接收部12将感生的电力整流、平滑并转换成电源电压VDD1和VDD2。产生自电力接收部12的电源电压VDD1经由充电控制部13供应到二次电池14。产生自电力接收部12的电源电压VDD2经由第一开关部18的第一端子T1和第三端子T3供应到NFC芯片16和处理器17。充电控制部13完全充电二次电池14到被设置为电池电压VBAT,其能够经由第一开关部18的第二端子T2和第三端子T3供应到NFC芯片16。
[0096] 电力接收部12包含电压检测电路121,其检测NFC线圈11的端子电压。在该端子电压超出电力供应阈值电压Vth0时,电压检测电路121产生高电平第一控制电压Cnt1。响应于该高电平第一控制电压Cnt1,第一开关部18被控制在第一端子T1和第三端子T3之间导通。在电压检测电路121产生低电平第一控制电压Cnt1时,第一开关部18被控制在第二端子T2和第三端子T3之间导通。
[0097] 电力接收部12通过移动电话中布线基板上的布线耦接到充电控制部13和NFC芯片16。因此,电力接收部12能够发送关于二次电池14的充电的数据到充电控制部13和NFC芯片16。该数据包含表示二次电池14被充电得太低或高的数据以及涉及用于充电的双向认证的数据。
[0098] 在对二次电池14充电的时段期间,NFC线圈11的端子电压达到如100到200伏那么高。电压检测电路121检测到该端子电压超出高充电阈值VthH。电压检测电路121产生低电平第二控制电压Cnt2。响应于低电平第二控制电压Cnt2,第二开关部15被控制关断。第二开关部15能够防止NFC芯片16由于对二次电池14充电的时段期间NFC线圈11的100到200伏的高的端子电压而被损坏。
[0099] 在不对二次电池14充电的时段期间,NFC线圈11的端子电压下降低于如100到200伏的高电压。电压检测电路121检测到该端子电压降到低于低充电阈值VthL。于是电压检测电路121产生高电平第二控制电压Cnt2。响应于高电平第二控制电压Cnt2,第二开关部15被控制导通。NFC芯片16于是能够利用NFC线圈11与电力供应通信部2进行
NFC以用于发送和接收操作。处理器17表示安装在诸如智能电话的移动电话上的应用处理器。处理器17耦接到非易失性闪存存储器、显示装置(诸如LCD)以及输入/输出装置(诸如,数字键盘),以使得能够与电力供应通信部2进行NFC。根据NFC,非易失性闪存存储器存储电子支付信息,以使得显示装置和输入/输出装置可用于根据NFC的电子支付。在对于电力接收部12的电力供应阈值电压Vth0、低充电阈值VthL和高充电阈值VthH之间,预定Vth0
[0100] 电力供应通信部的配置
[0101] 如图1中所示,电力供应通信部2包括NFC线圈21、电力发送部22、电力控制器部23、电力控制器部23、电力供应部24、第三开关部25、NFC芯片26和处理器27。
[0102] 图1所示的电力供应通信部2包括除包括相关技术的被称作对于IC卡的卡读写器的读/写装置的NFC功能以外,还包括用于电力接收通信部1的二次电池14的非接触式充电功能。
[0103] NFC线圈21通过布线直接耦接到电力发送部22的输出端子。NFC线圈21还经由第三开关部25耦接到NFC芯片26的发送/接收端子。电力供应部24被供应以商用电源电压以产生感生的电力,其通过NFC线圈21发送并用于对电力接收通信部1的二次电池14的非接触式充电。因此,从电力供应部24产生电源电压Vcc1并将该电源电压作为电源电压Vcc2经由电力控制器部23供应到电力发送部22。此外,电力控制器部23产生电源电压Vcc3和Vcc4,其被分别供应到NFC芯片26和处理器27。
[0104] 电力发送部22通过布线耦接到电力控制器部23和NFC芯片26。因此,电力发送部22能够发送关于二次电池14的充电的数据到充电控制部23和NFC芯片26。该数据包含表示二次电池14被充电得太低或高的数据以及涉及用于充电的双向认证的数据。
[0105] 在对电力接收通信部1中的二次电池14充电的时段期间,电力供应通信部2中的NFC线圈21的端子电压达到100到200伏那么高。处理器27使用低电平操作模式信号“模式”以控制第三开关部25关断。结果,第三开关部25在关断时能够防止NFC芯片26由于在电力接收通信部1中的对二次电池14充电的时段期间NFC线圈的100到200伏的高端子电压而被损坏。
[0106] 在不对电力接收通信部1中的二次电池14充电的时段期间,处理器27使用高电平操作模式信号“模式”来控制第三开关部25关断。于是NFC芯片26能够利用NFC线圈21与电力接收通信部1进行NFC以用于发送和接收操作。
[0107] 处理器27处理来自电力接收通信部1的电子支付信息,并经由通信路径(诸如,英特网)发送处理结果到各种金融机构。
[0108] 电力接收通信部的详细配置
[0109] 图2示出了根据图1中所示的第一实施例的电力接收器通信部1的详细配置。
[0110] 如图2中所示,电力接收通信部1中的电力接收部12包括电压检测电路121、匹配电路122、整流器电路123、步降(降压)调节器124以及用于NFC的电力供应部125。
[0111] 匹配电路122的输入端子耦接到NFC线圈11的两个端部。匹配电路122进行NFC线圈11和整流器电路123之间的阻抗匹配。匹配电路122产生RF信号。整流器电路123根据全波整流对该RF信号进行整流。被整流器电路123整流的整流器输出信号被供应到电压检测电路121和步降(降压)调节器124。整流器电路123产生相对高电压电平的直流电压。由该直流电压,步降(降压)调节器124产生相对低电压电平的电源电压VDD1和VDD2,并将它们分别供应到充电控制部13和用于NFC的电力供应部125。
[0112] 电压检测电路121通过监视从整流器电路123产生的整流器输出信号来检测NFC线圈11的端子电压。因此,在来自整流器电路123的整流器输出信号超出电力供应阈值电压Vth0时,电压检测电路121产生高电平第一控制电压Cnt1。响应于高电平第一控制电压Cnt1第一开关部18被控制在第一端子T1和第三端子T3之间导通。
[0113] 第一开关部18可以被配置为:在电力接收部12未供应以RF电力并且并未操作时,根据预定的默认设置在第二端子T2和第三端子T3之间导通。
[0114] 如图2中所示,电压检测电路121包括峰值检测电路1211和滞回电压比较器1212。峰值检测电路1211检测来自整流器电路123的平滑后的输出信号的峰值电平。滞回电压比较器1212将峰值检测电路1211检测的峰值电平与上面所说明的低充电阈值VthL和高充电阈值VthH进行比较。
[0115] 滞回电压比较器1212检测峰值检测电路1211检测的峰值电平超出高充电阈值VthH。于是检测电路121产生低电平第二控制电压Cnt2。响应于低电平第二控制电压Cnt2,第二开关部15被控制关断。第二开关部15能够防止NFC芯片16由于对二次电池14充电的时段期间NFC线圈11的100到200伏的高的端子电压而被损坏。
[0116] 在不对二次电池14充电的时段期间,NFC线圈11的端子电压下降低于100到200伏的高电压。电压检测电路121检测到该峰值检测电路1211检测的峰值电平下降到低于低充电阈值VthL。于是电压检测电路121产生高电平第二控制电压Cnt2。响应于高电平第二控制电压Cnt2,第二开关部15被控制导通。于是NFC芯片16能够利用NFC线圈11与电力供应通信部2进行NFC以用于发送和接收操作。
[0117] 根据上述说明,无线充电使用与NFC载波频率相同的13.56MHz的载波频率。然而,本发明不限于此。无线充电可以使用其它载波频率,诸如,6.78MHz,其可以通过调节匹配电路122来接收。载波频率并不限于13.56MHz。
[0118] 电力接收通信部的操作
[0119] 图3示出了根据图1和2所示的第一实施例的电力接收通信部1的波形操作。
[0120] 从图3的顶部到底部,第一波形表示电力接收通信部1中的NFC线圈11接收的且对应于来自电力供应通信部2的感生电力的RF输入信号。该波形包括通过电压检测电路121检测的电力供应阈值Vth0、低充电阈值VthL和高充电阈值VthH。
[0121] 图3中的第二波形表示从电压检测电路121供应到第一开关部18的第一控制电压Cnt1。在图3中的第一RF输入信号的峰值电平超出电力供应阈值Vth0时,第一控制电压Cnt1从低电平改变到高电平。这控制第一开关部18在第一端子T1和第三端子T3之间导通。因此,从电力接收部12产生的电源电压VDD2使得能够操作电力接收通信部1中的NFC芯片16和处理器17。
[0122] 图3中的第三波形表示从电力接收部12供应到第一开关部18的第三端子T3的电源电压VDD2。在图3中的第一RF输入信号的峰值电平超出电力供应阈值Vth0时,电源电压VDD2的电平从低电平(也就是说,地电压电平)改变到高电平。
[0123] 图3中的第四波形表示从电压检测电路121供应到第二开关部15的第二控制电压Cnt2。
[0124] 在初始时段T0期间,作为图3中的第一波形的RF输入信号和作为图3中的第三波形的电源电压VDD2被设置为零电平。从电压检测电路121产生的第二控制电压Cnt2也被设置为零电平或低电平。图3中的第五图示出了低电平第二控制电压Cnt2控制第二开关部15关断。结果,图3中的第六图示出了在初始时段T0期间电力关断。
[0125] 在初始时段T0之后的第一时段T1期间,作为图3中的第一波形的RF输入信号低于低充电阈值VthL。电压检测电路121产生高电平第二控制电压Cnt2。作为图3中的第五图,示出了:响应于高电平第二控制电压Cnt2,第二开关部15被控制导通。结果,作为图3中的第六图,示出了:第一时段T1使得能够利用导通状态的第二开关部15和NFC线圈11在电力接收通信部1和电力供应通信部2之间进行NFC。
[0126] 在第一时段T1之后的第二时段T2期间,作为图3中的第一波形的RF输入信号高于高充电阈值VthH。电压检测电路121产生低电平第二控制电压Cnt2。作为图3中的第五图,示出了:响应于低电平第二控制电压Cnt2,第二开关部15被控制关断。在第二时段T2期间,从电力接收部12供应到第三端子T3的电源电压VDD2被设置为高电平。作为图3中的第六图,示出了:通过电源电压VDD2,使得电力接收通信部1中的NFC芯片16和处理器17能够操作和处理数据。
[0127] 在第三时段T3和第五时段T5期间,作为图3中的第一波形的RF输入信号低于低充电阈值VthL。电压检测电路121产生高电平第二控制电压Cnt2。作为图3中的第五图,示出了:响应于高电平第二控制电压Cnt2,第二开关部15被控制导通。结果,作为图3中的第六图,示出了:第三时段T3和第五时段T5使得能够利用导通状态的第二开关部15和NFC线圈11在电力接收通信部1和电力供应通信部2之间进行NFC。
[0128] 与第二时段T2类似地,在第四时段T4期间,作为图3中的第一波形的RF输入信号高于高充电阈值VthH。电压检测电路121产生低电平第二控制电压Cnt2。作为图3中的第五图,示出了:响应于低电平第二控制电压Cnt2,第二开关部15被控制关断。在第四时段T4期间,从电力接收部12供应到第三端子T3的电源电压VDD2被设置为高电平。作为图3中的第六图,示出了:电力接收通信部1中的NFC芯片16和处理器17被电源电压VDD2使能以操作和处理数据。
[0129] 如从图3所见,在时间共享控制下,用于激活的NFC和二次电池非充电的时段T1、T3和T5和用于非激活NFC和二次电池充电的时段T2和T4交替出现。
[0130] 第一时段T1、第三时段T3和第五时段T5使得能够利用导通状态的第二开关部15和NFC线圈11在电力接收通信部1和电力供应通信部2之间进行NFC。结果,可以在电力接收通信部1和电力供应通信部2之间进行NFC以发送关于二次电池14的充电的信息、用于充电的双向认证数据以及电子支付信息。在用于激活的NFC和二次电池非充电的时段期间,电力接收通信部1可以利用用于电力供应通信部2的英特网环境获得各种数据和信息。该NFC也可以用于认证电力供应通信部2和电力接收通信部1之间的无线LAN连接,以基于该无线LAN(诸如Wireless Fidelity(无线保真,Wi-Fi))使用电力供应通信部2的英特网环境。
[0131] 在第二时段T2和第四时段T4期间,响应于低电平第二控制电压Cnt2,第二开关部15被控制关断。在电力接收通信部1和电力供应通信部2之间NFC被禁用。在用于非激活NFC和二次电池充电的时段期间,从电力接收部12供应的电源电压VDD2使得能够操作电力接收通信部1中的NFC芯片16和处理器17。NFC芯片16和处理器17处理各种数据以监
视电力接收部12和充电控制部13的状态。也就是说,NFC芯片16和处理器17可以处理在用于激活的NFC和二次电池非充电的下一时段T1、T3和T5发送的数据。NFC芯片16和处理器17还执行非易失性闪存存储器中存储的各种应用程序。
[0132] 利用MOS晶体管的第一开关部的配置
[0133] 图4示出了构成根据图1和2所示的第一实施例的电力接收通信部1的NFC线圈11和NFC芯片16之间的耦接的第二开关部15的MOS晶体管。
[0134] 如图4中所示,第二开关部15的第一端口P1和第二端口P2被分别耦接到NFC线圈11和NFC芯片16。第二开关部15的控制端子CNT被供应以从电压检测电路121产生的第二控制电压Cnt2。第二开关部15的第一端口P1恰经由耦接电容器耦接到NFC线圈11。
[0135] NFC线圈11的端子之间的100到200伏的电压可以供应在第二开关部15的第一端口P1和第二端口P2之间。考虑到此,第二开关部15包括九个N沟道MOS晶体管Q1至Q9,串联耦接在第一端口P1和第二端口P2之间。电阻器Rds12、Rds23、Rds34、..和Rds9n耦接在N沟道MOS晶体管Q1至Q9的源和漏极之间。每一所述电阻器具有近似100KΩ的
高电阻值。结果,相等的直流电位可以施加到N沟道MOS晶体管Q1至Q9中的每一的源极和漏极。
[0136] 具有几千欧的电阻值的栅极电阻器Rg12耦接在N沟道MOS晶体管Q1和Q2之间。具有几千欧的电阻值的栅极电阻器Rg23耦接在N沟道MOS晶体管Q2和Q3之间。栅极电
阻器Rg34至Rg89类似地耦接到N沟道MOS晶体管Q3至Q9。栅极电阻器Rg45和R56之间
的公共连接节点耦接到用于第二开关部15的控制端子CNT。
[0137] 这八个栅极电阻器Rg12至Rg89防止N沟道MOS晶体管Q1至Q9的栅极绝缘体的绝缘击穿。即使NFC线圈11的端子之间的100到200伏的电压被供应在第二开关部15的第一端口P1和第二端口P2之间,栅极电阻器也将施加到N沟道MOS晶体管Q1至Q9的栅
极绝缘体的电压抑制到栅极击穿电压下。
[0138] 对于第二开关部15中包括的这九个N沟道MOS晶体管Q1至Q9,可以使用增强型MOS场效应晶体管。结果,从电压检测电路121产生的低电平第二控制电压Cnt2可以可靠地控制来在初始时段T0、第二时段T2和第四时段T4期间关断第二开关部15。高电平第二控制电压Cnt2在被设置为高于对于如这九个N沟道MOS晶体管Q1至Q9的增强型MOS场效应晶体管的正阈值电压时,控制第二开关部15导通。
[0139] 利用PIN二极管的第一开关部的配置
[0140] 图5示出了构成根据图1和2所示的第一实施例的电力接收通信部1的NFC线圈11和NFC芯片16之间的耦接的第二开关部15的PIN二极管。
[0141] 如图5中所示,第二开关部15的第一端口P1和第二端口P2被分别耦接到NFC线圈11和NFC芯片16。第二开关部15的控制端子CNT被供应以从电压检测电路121产生的第二控制电压Cnt2。
[0142] 第一端口P1与第一耦接电容器C1的一端耦接。第一电感器l1耦接在控制端子CNT和第一耦接电容器C1的另一端之间。第一耦接电容器C1的另一端与第一PIN极管D1的阳极A耦接。第一PIN极管D1的阴极K与第二PIN极管D2的阳极A耦接。第二PIN极管D2的阴极K与第三PIN极管D3的阳极A耦接。第三PIN极管D3的阴极K与第四PIN
极管D4的阳极A耦接。第四PIN极管D4的阴极K与第五PIN极管D5的阳极A耦接。第
五PIN极管D5的阴极K与第六PIN极管D6的阳极A耦接。第六PIN极管D6的阴极K与
第七PIN极管D7的阳极A耦接。第七PIN极管D7的阴极K与第八PIN极管D8的阳极A
耦接。第八PIN极管D8的阴极K通过第二电感器L2与地电位GND耦接,并且与一第二耦接电容器C2的一端耦接。另一第二耦接电容器C2与第二端口P2耦接。
[0143] 如图5中所示,这八个PIN极管D1至D8中的每一个包括P型半导体区P用作阳极A,N型半导体区N用作阴极K,以及形成在阳极A和阴极K之间的本征半导体区I。
[0144] 如已知的,每一PIN极管D1至D8中的本征半导体区I的耗尽层提供了两个端子之间的关断状态,如果零偏置被施加在两个端子之间的话。如果反向偏置电压被施加在两个端子之间,则在两个端子之间也观察到关断状态。如果大的正向偏置电压施加在两个端子之间,则PIN极管D1至D8导致很小的正向二极管电阻,以使得能够实现两个端子之间的导通状态。如图5中所示,第二开关部15包括PIN极管D1至D8。施加大的正控制电压到第二开关部15的控制端子CNT在第二开关部15的第一端口P1和第二端口P2之间提供导通状态。施加地电位GND到第二开关部15的控制端子CNT在第二开关部15的第一端口P1和第二端口P2之间提供关断状态。
[0145] 利用MEMS开关的第一开关部的配置
[0146] 图6示出了构成耦接在根据图1和2所示的第一实施例的电力接收通信部1的NFC线圈11和NFC芯片16之间的第二开关部15的MEMS开关。MEMS是对于微机电系统的
缩写。
[0147] 如图6中所示,第二开关部16的第一端口P1和第二端口P2被分别耦接到NFC线圈11和NFC芯片16。第二开关部15的控制端子CNT被供应以从电压检测电路121产生的第二控制电压Cnt2。
[0148] 第一端口P1与第一MEMS开关SW1的第一端子T1耦接。第一MEMS开关SW1的第二端子T2与第二MEMS开关SW2的第一端子T1耦接。第二MEMS开关SW2的第二端子T2
与第三MEMS开关SW3的第一端子T1耦接。第三MEMS开关SW2的第二端子T2与第四MEMS
开关SW4的第一端子T1耦接。第四MEMS开关SW4的第二端子T2与第五MEMS开关SW5的
第一端子T1耦接。第五MEMS开关SW5的第二端子T2与第六MEMS开关SW6的第一端子T1
耦接。第六MEMS开关SW6的第二端子T2与第二端口P2耦接。这六个MEMS开关SW1至
SW6的控制端子与第二开关部15的控制端子CNT耦接。
[0149] 如从图6中的平面图可见,MEMS开关SW1至SW6每一都包括能够与第一端子T1和第二端子T2接触的开关触点SW_CNT以及能够根据静电感应下拉绝缘体薄膜Ins的下拉电极PD_EL1和PD_EL2以及锚“锚1”和“锚2”。如从图6中的截面图所见,第一端子T1、第二端子T2、第一地电极GND1以及第二地电极GND2形成在基板Sub的主表面上。绝缘体薄膜Ins形成在第一端子T1、第二端子T2、第一地电极GND1和第二地电极GND2上方。
[0150] 开关触点SW_CNT形成在第一端子T1和第二端子T2上方,在绝缘体薄膜Ins的后表面上。第一下拉电极PD_EL1形成在第一地电极GND1上方,在绝缘体薄膜Ins的上表面上。第二下拉电极PD_EL2形成在第二地电极GND1上方,在绝缘体薄膜Ins的上表面上。第一锚“锚1”和第二锚“锚2”将绝缘体薄膜的两端固定到基板Sub的主表面。
[0151] 例如,供应正电压到第二开关部15的控制端子CNT将第一下拉电极PD_EL1和第二下拉电极PD_EL2充电到相对于用于第一地电极GND1和第二地电极GND2的地电位的正电压。结果,静电感应将第一下拉电极PD_EL1和第二下拉电极PD_EL2下拉到基板Sub的主表面上。形成在绝缘体薄膜Ins的下表面上的开关触点SW_CNT与形成在基板Sub的主表面上的第一端子T1和第二端子T2电接触。另一方面,供应地电位到第二开关部15的控制端子CNT不产生静电感应。形成在绝缘体薄膜Ins的下表面上的开关触点SW_CNT不与形成在基板Sub的主表面上的第一端子T1和第二端子T2电接触。
[0152] 尽管已经描述了本发明的具体优选实施例,但是应理解,本发明不限于此,而是,可以以另外的方式在本发明的精神和范围内不同地实施。
[0153] 例如,电力供应通信部2中的第三开关部25可以根据图4、5和6中所示的结构而配置。
[0154] 在图4中所示的第二开关部15使用串联耦接的N沟道增强型MOS场效应晶体管。另外,第二开关部15可以使用其栅电极由肖特基(Schottky)势垒形成的N沟道增强型MES场效应晶体管。MES是金属半导体的缩写。