[發明專利]用于負載開關控制器的方法和裝置

有效

• 申請號: 201380010701.7
• 申請日: 2013-02-25
• 公開（公告）號: CN104137021B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: C·S·沈;A·侯賽因;T·J·奧布萊恩
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G06F1/26
• 分類號: G06F1/26;G06F1/32
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 袁逸

相關申請的交叉引用

本公開要求2012年2月24日提交的美國臨時申請No.61/603,135和2012年3月15日提交的美國臨時申請No.61/611,414的優先權，這兩者的內容出于所有目的通過援引整體納入于此。

背景

除非在本文中另外指示，本章節中所描述的方法對于本申請中的權利要求不是現有技術并且不因包含在本章節中而被承認為現有技術。

隨著各類電子設備的復雜度和能量效率要求由于管制要求和消費者需求而增加，常規的電子電源開關卻仍然明顯沒有變化。對于需要具有斜率控制、復雜定序、以及輸出監視的復雜且專用的電源開關的昂貴的高端電子組件(其中成本不是目標且空間約束可能是次要考慮(如果不是第三考慮的話))而言，存在著利用昂貴且大型的自定義組件的各種定制系統。圖1示出了常規筆記本計算機電源架構的框圖。

如圖所示，這樣的電源架構包括大量材料，它們時常與重大成本相關聯。在這樣的電源管理系統中不僅存在對許多低壓差調節器(LDO)的需求，還存在對許多其他不同的電源集成電路(IC)(如CPU調節器、雙芯片組調節器、雙DDR調節器等)的需求。因為所需的電源管理IC的復雜度和數量，這樣的系統需要外部微控制器或軟件使用許多通用輸入/輸出(GPIO)引腳和印刷電路板(PCB)跡線來控制該系統，所有這些都對PCB并且最終對包括該電源管理系統的設備的增加的占用面積大小作出貢獻。

概述

一種電源控制器件包括用于生成主電源控制信號和次電源控制信號以控制相應主電源以及連接到主電源的負載開關的操作的電路。負載開關的轉換速率可由次電源控制信號基于存儲在電源控制器件中的用于操作主電源的參考電壓來控制。

主電源控制信號和次電源控制信號的定序可根據電源控制器件中存儲的配置數據來控制。

監視電路可被提供以監視主電源和負載開關的電壓水平。監視電路可以用信號通知過電壓和電壓不足狀況。監視電路可被用來將主電源控制信號和次電源控制信號的定序進行同步。

以下詳細描述和附圖提供對本公開的本質和優點的更好理解。

附圖簡述

圖1解說電子電路中的電源的常規配置。

圖2解說使用根據本公開的電源控制器件的電源配置。

圖2A解說可被用來訪問配置數據的示例GUI。

圖3解說根據本公開的特定實施例的電源控制器件的一些細節。

圖4A和4B解說圖3的電源控制器件中的主電源控制器的細節。

圖5解說由圖3的電源控制器件控制的功率級的示例。

圖6解說由圖3的電源控制器件控制中的次電源控制器的實施例。

圖6A示出次電源控制器304a的細節。

圖7解說圖6A的次電源控制器的操作的時序圖。

圖8解說用于監視由主電源控制器控制的功率的監視電路的實施例。

圖9解說用于監視由次電源控制器控制的功率的監視電路的實施例。

圖10解說用于監視由另一主電源控制器控制的功率的監視電路的實施例。

詳細描述

在下面的描述中，出于說明目的闡述了眾多示例和具體細節以便提供對本公開的透徹理解。然而，本領域技術人員將顯而易見的是，在權利要求書中表達的本公開可單獨地或與下文描述的其他特征相組合地包括這些示例中的一些或全部特征，并且還可包括在本文描述的特征和概念的修改和等效方案。

圖2示出根據本公開的原理的電源控制器件100的高級框圖。電源控制器件100被示為配置在典型的電源控制應用中。電源控制器件100可接收輸入電壓VIN，在一些實施例中VIN可以是4.5V到28V。I²C接口可被提供以允許編程系統控制和監視。例如，圖2A解說允許用戶(例如，設計者)向電源控制器件100輸入配置數據和其他操作數據的圖形用戶界面(GUI)的示例。GUI軟件可以經由I²C接口與電源控制器件100通信以讀出存儲在電源控制器件中的數據并將用戶提供的數據儲存到電源控制器件中。

電源控制器件100可包括用于系統控制和監視的控制輸入引腳和狀態輸出引腳。電源控制器件100可以控制用于各種電子裝置的電源202a、202b、202c、202d。例如，圖2中示出的示例示出了計算機的各組件，如DDR RAM、ASIC芯片組以及高級圖形處理器(AGP)。