[發明專利]紋波監測電路

有效

• 申請號: 201680080526.2
• 申請日: 2016-05-16
• 公開（公告）號: CN108603919B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 本哈德·海爾姆特·恩格爾;羅伯特·齊亞科齊亞;羅伯特·C·多布金
• 申請（專利權）人: 凌力爾特科技有限責任公司
• 主分類號: G01R31/40
• 分類號: G01R31/40;G01R23/02;G01R31/00;G06F1/28;H02M1/14;H02M5/00
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

紋波監測電路可生成指示電源中的故障元件的信息。至少一個輸入可接收來自電源的具有紋波分量的紋波信號。量化電路可反復量化所述紋波分量的幅度。紋波幅度統計計數器庫可計數并存儲所述紋波分量的不同量化幅度出現的次數或不同量化幅度范圍出現的次數。紋波監測電路可生成關于電源的信息。至少一個輸入可接收來自所述電源的具有紋波分量的紋波信號。紋波測量電路可測量所述紋波分量的特性。存儲電路可存儲關于測量結果的信息。比較電路可將存儲在所述存儲電路中的信息與閾值進行比較，并指示所存儲的信息何時滿足或超過該閾值。

相關申請的交叉引用

本申請基于于2015年11月30日提交的、名稱為“用于紋波監測的系統和方法”的第62/261,032號美國臨時專利申請，和于2016年5月12日提交的、名稱為“紋波監測”的第15/153,222號美國專利申請并要求其優先權，所有這些專利申請的全部內容通過引用合并于本文中。

技術領域

本公開涉及可嵌入在集成電路(integrated circuit，“IC”)中的紋波監測系統和方法。該紋波監測可用于監測電源操作。

相關技術

高性能微處理器的電源或高密度專用集成電路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)的電源或高密度現場可編程門陣列(Field-ProgrammableGate Array，FPGA)的電源，通常稱為“開關電源”，且可對由這些開關電源固有的開關操作引起的線路和負載調整、負載瞬態響應和/或殘余紋波電壓具有嚴格規格。

這些電源中的電子元件可能退化，這可能進一步削弱電源滿足一種或多種規格的能力。例如，老化的電解電容器的問題可能尤其明顯。由于電解電容器使用壽命期間的電解液蒸發或其它老化過程，電解電容器的等效串聯電阻(equivalent series resistance，ESR)可能增大，從而電容可能減小。這可能使受到影響的電源不可靠地運行。

不合規格的電源的運行可能導致隨機故障，該隨機故障諸如為偶然的存儲丟失、錯誤計算、監視時鐘的跳變、和/或需要不時地重置和/或重啟整個系統。這些故障可能最初很少發生，并且僅在特定的溫度、線路或負載條件下發生。這些故障可能很難或幾乎不可能被常見電源管理器集成電路(IC)捕捉到，這是因為常見電源管理器IC的跳變點可能被設置成了檢測不合規格的電源電壓。但到故障發生時，可能為時已晚，尤其是對于高可靠性和/或高可用性系統。

快速比較器可在一些稱為“電源管理器”的IC產品中找到，該IC產品諸如為凌力爾特科技公司(Linear Technology Corporation，“LTC”)的LTC2978。這些快速比較器可被用戶編程為嚴格的跳變點。然而，這種在系統發生故障之前檢測退化電源的方法至多是在過于頻繁發生誤報和不能很快檢測到未顯露問題之間走鋼絲。這可能是由于電源紋波的混合性質、以及任何比較器輸出信號的不能傳達很多輔助信息的兩種狀態性質，上述電源紋波可能具有由開關電源操作、以及變化的或周期性的負載電流、和/或負載電流瞬變引起的紋波分量。

發明內容

紋波監測電路可生成指示電源中故障元件的信息。至少一個輸入可接收來自電源的具有紋波分量的紋波信號。量化電路可反復量化所述紋波分量的幅度。紋波幅度統計計數器庫可對所述紋波分量的不同量化幅度出現的次數或不同量化幅度范圍出現的次數進行計數和存儲。

紋波監測電路可生成關于電源的信息。至少一個輸入可接收來自所述電源的具有紋波分量的紋波信號。紋波測量電路可測量所述紋波分量的特性。存儲電路可存儲關于測量結果的信息。比較電路可將存儲在所述存儲電路中的信息與閾值進行比較，并指示所存儲的信息何時滿足或超過該閾值。

通過閱讀以下對說明性實施例、附圖和權利要求的詳細描述，這些以及其它元件、步驟、特征、對象、益處和優點將變得清楚。

附圖說明