[發(fā)明專利]用于控制和監(jiān)控負載點調整器陣列的數(shù)字功率管理器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580024059.3
• 申請日: 2005-06-30
• 公開（公告）號: CN101124619A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發(fā)明（設計）人: 阿萊恩·查普斯;米海爾·古滋
• 申請（專利權）人: 大動力公司
• 主分類號: G09G3/36
• 分類號: G09G3/36;G09G5/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 李勇

相關申請數(shù)據(jù)

依據(jù)35?USC§119(c)，本專利申請要求2004年7月16日提交的、題為“Digital?Power?Manager?for?Controlling?and?Monitoringan?Array?of?Point-of-Load?Regulators”的臨時專利申請序列號No.60/588,594的優(yōu)先權。

技術領域

本發(fā)明涉及功率控制系統(tǒng)，更具體地說，涉及控制和監(jiān)控負載點調整器陣列的方法和系統(tǒng)。

背景技術

隨著電子系統(tǒng)的增加的復雜性，電子系統(tǒng)通常需要以多種不同的離散的電壓和電流電平提供功率。例如，電子系統(tǒng)可包括需要諸如3伏、5伏、9伏等電壓的分立電路。此外，許多這樣的電路需要相對較低的電壓(例如1伏)，而具有相對較高的電流(例如100安)。由于多種原因，不希望在相對較長的距離上以低電壓將相對較高的電流傳遞到電子裝置。首先，低電壓、高電流傳輸線路的相對較長的物理路程消耗了相當大的電路板面積并使得電路板上信號線的路線發(fā)生擁塞。第二，承載高電流的線路的阻抗往往耗散大量功率，并使得負載調整復雜化。第三，很難定制能適應負載要求改變的電壓/電流特性。

為了滿足這些功率要求，已知將中間總線電壓分布在整個電子系統(tǒng)中，并且在電子系統(tǒng)內的消耗功率的位置處包括各個負載點(“POL”)調整器，即DC/DC轉換器。特別地，POL調整器被包括在每個相應的電子電路中，把中間總線電壓轉換成電子電路所需要的電平。一個電子系統(tǒng)可包括多個POL調整器，把中間總線電壓轉換成多個電壓電平中的每個電壓電平。在理想情況下，POL調整器在物理上位于相應的電子電路附近，從而使電子系統(tǒng)內的低電壓、高電流線路的長度最小化。中間總線電壓可以通過使用使損耗最小化的低電流線路被傳遞到多個POL調整器。

利用這種分配方法，需要協(xié)調對功率系統(tǒng)的POL調整器的控制和監(jiān)控。POL調整器通常與驅動、編程和監(jiān)控各個POL調整器的電源控制器相結合地工作。本領域中已知控制器使用多連接并行總線來驅動和編程每個POL調整器。例如，并行總線可以傳送使能/禁止比特，用于接通和關斷每個POL調整器；以及電壓識別(VID)數(shù)據(jù)比特，用于對POL調整器的輸出電壓設置點進行編程。控制器還可以使用附加的連接來監(jiān)控由每個POL調整器傳遞的電壓/電流，以檢測POL調整器的故障情況。這種控制系統(tǒng)的缺點在于，它使總的電子系統(tǒng)增加了復雜性和尺寸。

因此，有利地具有用于控制和監(jiān)控在分布電源系統(tǒng)內的POL調整器的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明通過提供適用于控制和監(jiān)控功率控制系統(tǒng)的POL調整器的數(shù)字功率管理器而克服了現(xiàn)有技術的這些和其它缺點。

在本發(fā)明的一個實施例中，功率控制系統(tǒng)包括多個負載點(POL)調整器，每個適用于將調整后的功率輸送給負載；工作連接多個POL調整器的串行數(shù)據(jù)總線；以及被連接到數(shù)據(jù)總線的數(shù)字功率管理器。數(shù)字功率管理器包括控制器，適用于執(zhí)行存儲的指令，以經由串行數(shù)據(jù)總線對多個POL調整器的工作參數(shù)進行編程并經由串行數(shù)據(jù)總線接收來自多個POL調整器的監(jiān)控數(shù)據(jù)。數(shù)字功率管理器還包括諸如I²C接口的用戶接口，適用于從其接收編程數(shù)據(jù)并發(fā)送監(jiān)控數(shù)據(jù)給它。數(shù)字功率管理器還包括包含多個寄存器的非易失性存儲器，其中包括數(shù)字功率管理器配置寄存器，存儲有規(guī)定了功率控制系統(tǒng)的配置的數(shù)據(jù)值；POL設置寄存器，存儲有反映一個POL調整器的編程狀態(tài)的數(shù)據(jù)值；POL監(jiān)控寄存器，存儲有反映在一個POL調整器內的操作情況的狀態(tài)的數(shù)據(jù)值；和用戶可規(guī)定的空間。數(shù)字功率管理器適用于對每個POL調整器的電壓裕度進行編程。

在本發(fā)明的另一個實施例中，至少一個主機用戶系統(tǒng)被工作耦合到數(shù)字功率管理器。主機用戶系統(tǒng)還包括圖形用戶界面，提供功率控制系統(tǒng)的監(jiān)控和編程。例如，圖形用戶界面還提供了用于對每個POL調整器的電壓裕度進行編程、用于監(jiān)控POL調整器的操作情況、和/或用于對POL調整器進行編程的接口。數(shù)字功率管理器還適用于經由串行數(shù)據(jù)總線接收來自POL調整器的故障檢測信息。

通過考慮下面對優(yōu)選實施例的詳細說明，將使本領域技術人員更全面地了解用于控制和監(jiān)控在分布功率系統(tǒng)內的POL調整器的系統(tǒng)和方法以及本發(fā)明的其它優(yōu)點和目的。現(xiàn)在參考將首先被概略地描述的附圖。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的示例性POL控制系統(tǒng)的框圖；

圖2是POL控制系統(tǒng)的示例性數(shù)字功率管理器的框圖；