谐振电源管理架构

申请号 CN201210371672.4 申请日 2012-09-28 公开(公告)号 CN103166460A 公开(公告)日 2013-06-19
申请人 美国博通公司; 发明人 雷尼鲁斯·亨德里克斯·玛丽亚·范德李; 凯丽·汤普森;
摘要 本 发明 提供了一种谐振电源管理架构,公开了移动装置的谐振电源管理的各种实施方式。在一种实施方式中,移动装置包括电源管理单元(PMU),该电源管理单元包括谐振逆变器、多个AC/DC转换器和被配置为将AC电从谐振逆变器路由至多个AC/DC转换器的AC总线。谐振逆变器将来自电源的DC电转换为AC电,该AC电由AC/DC转换器转换为DC电并被提供给移动装置的负载。在另一实施方式中,用于移动装置的电源管理方法包括由移动装置的PMU监控移动装置的工作模式,以及响应移动装置的工作模式变化来调节PMU的AC配 电网 络的谐振逆变器的输出 频率 。
权利要求

1.一种移动装置,包括:
电源;以及
电源管理单元(PMU),其包括AC配电网络,所述AC配电网络包括:
谐振逆变器,其被配置为将来自电源的DC电转换为AC电;
多个AC/DC转换器,其分布在所述PMU周围,每个AC/DC转换器被配置为将来自所述谐振逆变器的AC电转换为DC电,所述DC电被提供给所述移动装置的负载;以及AC总线,其被配置为将AC电从所述谐振逆变器路由至所述多个AC/DC转换器。
2.根据权利要求1所述的移动装置,其中,所述PMU被配置为基于所述移动装置的工作模式来调节由所述谐振逆变器提供的AC电的频率
3.根据权利要求1所述的移动装置,其中,所述PMU包括多个谐振逆变器,所述多个谐振逆变器被配置为将来自电源的DC电转换为多相AC电,其中,所述AC总线被配置为将AC电从每个谐振逆变器路由至所述多个AC/DC转换器的定义组。
4.根据权利要求1所述的移动装置,其中,所述PMU还包括线性稳压器,所述线性稳压器耦接至至少一个AC/DC转换器的输出端,以减小提供给所述负载的DC电的波动
5.根据权利要求1所述的移动装置,其中,所述多个AC/DC转换器中的至少一个被配置为将所述移动装置的相应负载与所述AC总线隔离。
6.一种用于移动装置的电源管理的方法,包括:
由所述移动装置的电源管理单元(PMU)监控所述移动装置的工作模式;以及响应所述移动装置的所述工作模式的变化,调节所述PMU的AC配电网络的谐振逆变器的输出频率。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述工作模式的变化包括所述移动装置进入睡眠模式。
8.根据权利要求6所述的方法,其中,调节所述谐振逆变器的输出频率包括:
改变所述谐振逆变器的谐振电路的谐振频率;以及
调节所述谐振逆变器的切换频率。
9.根据权利要求6所述的方法,其中,不响应所述移动装置的所述工作模式的变化来调节所述AC配电网络的多个谐振逆变器中的至少一个的输出频率。
10.一种移动装置,包括:
电源管理单元(PMU),其包括AC配电网络,所述AC配电网络包括:
谐振逆变器,其被配置为将来自电源的DC电转换为AC电;以及
多个AC/DC转换器,其分布在所述PMU周围,每个AC/DC转换器被配置为将来自所述谐振逆变器的AC电转换为DC电,所述DC电被提供给所述移动装置的负载;
其中,所述PMU被配置为:
监控所述多个AC/DC转换器中的至少一部分的DC电输出;以及
至少部分基于所监控的DC电输出来调节来自所述谐振逆变器的AC电。

说明书全文

谐振电源管理架构

技术领域

[0001] 本发明涉及一种谐振电源管理架构。

背景技术

[0002] 许多移动装置利用电源管理单元(PMU)来管理数字平台的电源功能。当前PMU拓扑结构利用DC/DC转换器和线性或低压差(LDO)稳压器的混合来分配直流(DC)电。使用这种PMU拓扑结构时的能量损耗可以是系统能耗的25%。移动装置以及电池电源的性能受这些损耗的限制。增加对PMU的负荷需求可能会放大对性能的不利影响。

发明内容

[0003] 本发明提供了一种移动装置,包括:电源;以及电源管理单元(PMU),其包括AC配电网络,所述AC配电网络包括:谐振逆变器,其被配置为将来自电源的DC电转换为AC电;多个AC/DC转换器,其分布在所述PMU周围,每个AC/DC转换器被配置为将来自所述谐振逆变器的AC电转换为DC电,所述DC电被提供给所述移动装置的负载;以及AC总线,其被配置为将AC电从所述谐振逆变器路由至所述多个AC/DC转换器。
[0004] 上述移动装置中,所述PMU被配置为基于所述移动装置的工作模式来调节由所述谐振逆变器提供的AC电的频率
[0005] 上述移动装置中,当所述PMU从工作模式进入睡眠模式时,所述AC电的频率降低。
[0006] 上述移动装置中,所述AC电的频率在从约2MHz到约8MHz的范围内变化。
[0007] 上述移动装置中,所述谐振逆变器被配置为在调节所述AC电的频率时,调节所述谐振逆变器的谐振电路电容。
[0008] 上述移动装置中,所述谐振逆变器包括在所述谐振逆变器的所述谐振电路中的多个切换电容器。
[0009] 上述移动装置中,所述PMU包括多个谐振逆变器,所述多个谐振逆变器被配置为将来自电源的DC电转换为多相AC电,其中,所述AC总线被配置为将AC电从每个谐振逆变器路由至所述多个AC/DC转换器的定义组。
[0010] 上述移动装置中,所述多个AC/DC转换器的组被定义为平衡所述多个谐振逆变器之间的负荷。
[0011] 上述移动装置中,所述PMU还包括线性稳压器,所述线性稳压器耦接至至少一个AC/DC转换器的输出端,以减小提供给所述负载的DC电的波动
[0012] 上述移动装置中,所述多个AC/DC转换器中的至少一个被配置为将所述移动装置的相应负载与所述AC总线隔离。
[0013] 上述移动装置中,所述移动装置是移动电话电子板。
[0014] 本发明提供了一种用于移动装置的电源管理的方法,包括:由所述移动装置的电源管理单元(PMU)监控所述移动装置的工作模式;以及响应所述移动装置的所述工作模式的变化,调节所述PMU的AC配电网络的谐振逆变器的输出频率。
[0015] 上述方法中,所述工作模式的变化包括所述移动装置进入睡眠模式。
[0016] 上述方法中,调节所述谐振逆变器的输出频率包括:改变所述谐振逆变器的谐振电路的谐振频率;以及调节所述谐振逆变器的切换频率。
[0017] 上述方法中,调节谐振电路电容来改变所述谐振频率。
[0018] 上述方法中,调节谐振电路电感来改变所述谐振频率。
[0019] 上述方法中,不响应所述移动装置的所述工作模式的变化来调节所述AC配电网络的多个谐振逆变器中的至少一个的输出频率。
[0020] 本发明还提供了一种移动装置,包括:电源管理单元(PMU),其包括AC配电网络,所述AC配电网络包括:谐振逆变器,其被配置为将来自电源的DC电转换为AC电;以及多个AC/DC转换器,其分布在所述PMU周围,每个AC/DC转换器被配置为将来自所述谐振逆变器的AC电转换为DC电,所述DC电被提供给所述移动装置的负载;其中,所述PMU被配置为:监控所述多个AC/DC转换器中的至少一部分的DC电输出;以及至少部分基于所监控的DC电输出来调节来自所述谐振逆变器的AC电。
[0021] 上述移动装置中,调节所述谐振逆变器的DC偏置。
[0022] 上述移动装置中,所述PMU还被配置为至少部分基于其相应DC电输出来调节所述AC/DC转换器的切换。附图说明
[0023] 参照以下附图能更好地理解本发明的多个方面。附图中的部件不一定成比例,而是将重点放在明确示出本发明的原理。另外,在附图中,遍及几个示图,类似附图标记表示对应部分。
[0024] 图1是根据本公开各种实施方式的包括电源管理单元(PMU)的移动装置的示意性框图
[0025] 图2A和图2B是根据本公开各种实施方式的图1的PMU中的AC配电网络的实例的示意性框图。
[0026] 图3示出了根据本公开各种实施方式的图2的AC配电网络中的谐振逆变器的实例的图形表示。
[0027] 图4示出了根据本公开各种实施方式的图2的AC配电网络中的AC/DC转换器的实例的图形表示。
[0028] 图5和图6是示出根据本公开各种实施方式的由图1的PMU实施的电源管理服务的实例的流程图

具体实施方式

[0029] 参照图1,其示出了移动装置100(诸如但不限于,移动电话、个人数字助理(PDA)、膝上型电脑、电子板或包括独立电源121(例如,诸如电池或其他可充电电源)的其他电子装置)的示意性框图。移动装置100包括至少一个处理电路或片上系统(SoC),例如,其具有处理器103(例如,系统处理器)和存储器106,二者均耦接至本地接口109。处理器103可表示多个处理器103,以及存储器106可表示分别在并行处理电路中工作的多个存储器106。可以理解,移动装置100包括其他部件(例如,键盘、显示器、扬声器、麦克放大器、接口、开关、天线等)来实现移动装置100的功能。可以理解,本地接口109例如可包括具有附带的地址/控制总线的数据总线或其他总线结构。
[0030] 存储器106中存储有数据和可由处理器103执行的服务部分。具体地,装置应用112和可由移动装置100实施的潜在其他应用存储在存储器106中,并可由处理器103执行。另外,操作系统115可被存储在存储器106内,并可由处理器103执行。存储器106中还可存储有数据库118和其他数据。
[0031] 需要理解,可以有存储在存储器106中并可由处理器103执行的其他应用,这是可以理解的。在本文所讨论的任何部件均以软件的形式实施的情况下,例如,可采用多种编程语言中的任何一种,诸如C、C++、C#、Objective C、Java、Java Script、Perl、PHP、Visual Basic、Python、Ruby、Delphi、Flash或其他编程语言。
[0032] 移动装置100还包括管理移动装置100及其部件的电源功能的电源管理单元(PMU)130。PMU130可以是单独的集成电路或可包括在SoC中作为其一部分。PMU130包括至少一个处理电路,例如,其具有微控制器133和存储器136,两者均与内部接口139耦接。微控制器133可表示多个微控制器133,以及存储器136可表示分别在并行处理电路中工作的多个存储器136。另外,PMU130例如可包括谐振逆变器142、一个或多个交流到直流(AC/DC)转换器145、电源(例如,电池)充电器148、实时时钟、模数(A/D)转换器和/或与内部接口139耦接的其他部件。可以理解,内部接口139例如可包括具有附带的地址/控制总线的数据总线、串行总线或其他总线结构。在某些实施方式中,移动装置100可包括备用电池来向PMU130提供备用电源。
[0033] 存储器136中存储有数据和可由微控制器133执行的服务部分。具体地,用于移动装置100的电源管理服务154以及用于PMU130的诊断服务157和PMU130的其他应用160被存储在存储器136中,并可由微控制器133执行。存储器136中还可存储有数据库和其他数据。存储器136可包括位于PMU130外部且可被PMU130访问的存储器。可以理解,可以有存储在存储器136中且可由微控制器133执行的其他应用。在本文所讨论的任何部件以软件形式实施的情况下,可采用多种编程语言中的任何一种。
[0034] 存储器106和136在本文中被定义为包括易失性和非易失性存储器以及数据存储部件。易失性部件是断电后不保留数据值的部件。非易失性部件是断电后保留数据的部件。因此,存储器106和136例如可包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘驱动器、固态驱动器、USB闪存驱动器、经由存储器读卡器存取的存储卡、经由光盘驱动器存取的光盘和/或其他存储部件或者这些存储部件的任何两个或多个的组合。另外,RAM例如可包括静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)或磁性随机存取存储器(MRAM)和其他这类装置。ROM例如可包括可编程只读存储器(PROM)、可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)或其他类似存储装置。
[0035] 例如,PMU130可协调管理功能,诸如监控电使用和用电费用,电源充电,控制配电,调节实时时钟和控制省电功能(诸如移动装置100的部件和/或移动装置100本身的待机、休眠、睡眠和关机)。另外,例如PMU130可执行其他功能或特征,诸如移动装置100的自适应电源管理、通过高电平状态命令与处理器103通信、电源类型的识别、用于诊断的PMU130自测等。服务可由微控制器133执行,以实施所述功能。
[0036] 参照图2A,其示出了PMU130的AC配电网络200的一个实例。AC配电网络200包括将来自电源121(例如,电池)的DC电转换为AC电的谐振逆变器142,该AC电经由AC总线203被提供给一个或多个AC/DC(交流到直流)转换器145。例如,谐振逆变器142可向一个或多个AC/DC转换器145提供准正弦AC电压。提供准正弦AC电压可减小来自AC配电网络200的噪声和干扰。AC/DC转换器145将来自AC总线203的AC电转换为DC电,该DC电被提供给移动装置100的一个或多个负载。尽管图1中的AC总线203被示出为具有通向每个AC/DC转换器145的分支的主路线,但可以理解,也可使用其他配置。例如,AC/DC转换器145可分组到PMU130中的不同位置。单独路线可被路由至分组中具有通向每个AC/DC转换器145的分支的分组。另外,AC总线203的路线和分支的大小可基于所设计的在移动装置100运行期间的电流来确定,以减少压降或使其最小化。在某些实施方式中,可屏蔽某些或所有AC总线203,以减小对PMU130中的其他电路的干扰。通过使用单个谐振逆变器142和AC/DC转换器,AC配电网络200可在提供多个DC输出的同时而实施有单个电感器。
[0037] 在某些实施方式中,AC配电网络200包括被配置为将来自电源121的DC电转换为具有两个或多个相位的多相AC电的多个谐振逆变器142。接下来参照图2B,其示出了具有两个谐振逆变器142的另一AC配电网络200的一个实例。每个谐振逆变器142将来自电源121的DC电转换为同频率的AC电,但两个AC输出之间存在相位差。从每个谐振逆变器142将AC电提供给不同分组的一个或多个AC/DC转换器145。通过控制谐振逆变器142的AC输出之间的相位差,可平滑对电源121的电流需求,从而降低由电源121所见的峰值电流平(和发热)。由每个谐振逆变器142提供的AC/DC转换器145可被分组以平衡谐振逆变器142的负荷。
[0038] 在某些实施方式中,AC/DC转换器145(例如,提供高负荷应用)可从具有不同相移的多个谐振逆变器142接收多相AC电。在其他实施方式中,谐振逆变器142可提供不同频率的AC电。例如,若与一组AC/DC转换器145相关联的移动装置负载已进入睡眠或低功率模式,则向该组提供AC电的谐振逆变器142可以较低频率(例如,500kHz)运行,以在不对移动装置负载产生不利影响的情况下降低损耗。其他谐振逆变器142可在相应负载的正常工作期间以较高频率向其AC/DC转换器145的分组提供电力。谐振逆变器142的较低频率可使损耗和发热减少,以及减小对PMU130中的其他电路的干扰。
[0039] 参照图3的(a)和图3的(b),其示出了可被用于使用半桥逆变器303将DC电转换为AC电的谐振逆变器142的实例的图形表示。半桥逆变器提供了简单设计,其可实施有最少量的部件。可以理解,其他实施方式中也可使用其他谐振逆变器的实施方式(例如,全桥逆变器)。半桥逆变器303的切换由PMU130控制,从而以与谐振电路306对应的谐振频率向谐振电路306(例如,Cp和Lp)提供变化的DC电压(方波)。谐振电路306产生的输出提供准正弦AC输出。该AC电压的振幅基于电源121,并可通过半桥逆变器303的切换来控制。如图3的(a)所示,谐振逆变器142a的AC输出可在地电位左右交替。在其他实施方式中,AC输出可被偏移可控的DC偏置量。例如,谐振逆变器142b的AC输出可被偏移电源121的电压电平,如图3的(b)所示。这样,可以产生高达两倍的电源电压电平的峰值电压电平,且因此可向谐振逆变器142提供升压功能。在某些实施方式中,可使用线性稳压器或其他适用电路来控制DC偏置量。
[0040] 在某些实施方式中,AC电的频率可以是从约200kHz到约10MHz以上的范围。通过在从约2MHz到约8MHz的范围内工作,可减小AC配电网络的大小。这与AC配电网络部件的切换损耗平衡,从而确定了预期工作频率。谐振逆变器142的输出频率被谐振电路306(例如,Cp和Lp)的谐振频率和逆变器303的切换控制。若谐振电路306包括固定的电容和电感单元,则谐振逆变器142的频率基于Cp和Lp以及激活谐振电路306的半桥逆变器303的适当切换而固定。若谐振电路306包括可变电容和/或电感元件,则可通过改变谐振电路306的谐振频率以及相应改变半桥逆变器303的切换状态来调节谐振逆变器142的频率。例如,图3的电容器Cp可表示多个切换电容器。通过对将哪个电容器切换进电路进行控制,谐振频率可以步进方式变化。电感器Lp还可表示抽头(或可变)电感器。通过控制谐振电路306中的电感量,可改变谐振频率。在某些实施方式中,电容和电感均可随着激活谐振电路306的半桥逆变器303的切换而变化。
[0041] AC配电网络200(图2A和图2B)包括被配置为将来自谐振逆变器142的AC电转换为DC电的AC/DC转换器145,该DC电被提供给移动装置100的一个或多个负载。AC/DC转换器145例如可包括无损切换电容器功率转换器。图4的(a)示出了简单无损切换电容器功率转换器145a的一个实例,该简单无损切换电容器功率转换器145a通过开关(SW1)来控制电容器电压(VC),以将从AC总线203(图2A和图2B)获得的AC电转换为DC电。如图4的(b)所示,当AC总线203上的AC电压(VAC)403与电容器电压(VC)406匹配时,开关装置SW1(例如,晶体管)开启,从而当电力被提供给与AC/DC转换器145a连接的负载时允许电容器充电(IIN)。当VC406达到基准电压(VR)409时,开关装置SW1关闭,且电容器向所连接的负载供电。重复该循环,以将电容器电压保持在负载的工作频带内。可以理解,当以较高频率提供AC电时,VC406表现出较小变化。在某些实施方式中,可通过每次循环开启开关两次来对准正弦AC电整流,以提供附加充电能力。当移动装置处于由移动装置100可承受较大电压变化的睡眠模式或休眠模式时,可使用较低频率。减少切换也会减少PMU130的损耗和发热(图2A和图2B)。通过在PMU130中使用AC配电网络200,可获得90%以上的总效率。
[0042] 使用AC配电网络200还允许将负DC电压提供给移动装置100的负载。例如,若由谐振逆变器142提供的AC电在零伏左右交替,则可切换AC/DC转换器145的开关装置SW1,以保持负电容器电压(VC),随后该负电容器电压(VC)被提供给所连接的负载。使用多个AC/DC转换器145允许将DC电压的多个电平提供给移动装置100的不同负载。另外,负的和正的DC电压的组合可由AC/DC转换器145提供给各个负载。由AC/DC转换器145提供的局部负载调节点(local point of load regulation)允许DC电压电平保持在预定标准内,而不会受配电网络的其他负载影响。例如,可将DC电调节为独立于其他负载的例如5%的电压变化。在某些实施方式中,线性稳压器可包括在AC/DC转换器145的输出端处,其中,预期向所提供的负载(例如,射频(RF)模)提供低噪声内容。
[0043] 在某些实施方式中,当符合预定条件或满足标准时,PMU130取消提供给负载的DC电压,以允许负载上的电压降为零。图4的(a)的切换电容器功率转换器145a可被用于将负载电压驱动为零。当AC总线203上的AC电压变回零(沿电压波形的向下斜坡)时,通过开启开关装置SW1,负载电压可下降以快速对负载断电。当AC电压达到零时,SW1关闭。所提取的能量被重新提供给AC总线203,其中该能量可由其他AC/DC转换器145以再生方式使用。
[0044] AC/DC转换器145还可被配置为从多个谐振逆变器142获得多相AC电。例如,AC总线203可包括多个相位(例如,两相、三相或多相),每个相位由具有不同相移(例如,180度相位差、120度相位差等)的谐振逆变器142提供给AC电。AC/DC转换器145将通过开关装置与每个相位的AC总线203连接。可控制开关装置将每个相位顺序连接,以充电电容器电压(VC)。这样,可针对高负荷应用增加AC/DC转换器145的电流能力。该配置还可减小AC/DC转换器145的输出波动。
[0045] 在其他实施方式中,与提供不同相位的多相AC电的谐振逆变器142连接的多个AC/DC转换器145可提供单个负载。每个AC/DC转换器145可在输出连接中包括二极管。具有最高电容器电压(VC)的AC/DC转换器145将通过二极管提供负载电流。当VC下降到另一AC/DC转换器145的电容器电压(VC)以下时,提供给负载的电力可从AC/DC转换器145切换。
[0046] AC/DC转换器145可被配置为将输出与AC总线203和其他AC/DC转换器145隔离。图4的(c)示出了具有输出隔离的无损切换电容器功率转换器145b的一个实例。AC/DC转换器145b通过开关装置SW1和SW2的切换来控制电容器电压(VC),从而将从AC总线203(图2A和图2B)获得的AC电转换为DC电。两个(或多个)电容器连接在SW1与SW2之间。当SW1与第一电容器连接时,通过SW2从第二电容器向负载提供DC电。当第一电容器充电时,在SW2切换至第一电容器之前,SW1切换至中间位置。在SW2从第二电容器切换至第一电容器之后,SW1从中间位置切换至第二电容器以开始充电,如参照图4的(a)所讨论。
当第二电容器充电时,重复该切换。这样,将DC电从未与AC配电网络200(图2A和图2B)的其余部件直接连接的两个电容器提供给负载。
[0047] PMU 130(图1、图2A和图2B)可向AC配电网络200提供监控和控制功能。例如,由谐振逆变器142提供的AC电的频率可基于移动装置100(图1)的工作模式来调节。PMU130可被配置为监控移动装置100的系统状态命令、中断、用电等,并响应移动装置100的工作模式变化来调节AC配电网络200的一个或多个谐振逆变器142的输出频率。PMU 130的微控制器133(图1)可执行管理PMU 130的电源功能的电源管理服务154。
[0048] 参照图5,其示出了基于移动装置100的工作来控制AC配电网络200的运行的一个实例的流程图500。在框503中,PMU 130监控移动装置100的工作模式。例如,电源管理服务154可被配置为监控中断、系统状态命令和/或装置100(图1)中指示工作模式变化的工作的其他变化。例如,电源管理服务154也可使用其他信息(诸如其他检测到的中断、用电水平、电流和由PMU 130监控的其他信息)来确定工作模式的变化。若框506中由PMU 130(图1)检测到工作模式的变化,则PMU 130在框509中调节一个或多个谐振逆变器142的输出频率。如上所讨论,可改变谐振逆变器142的谐振电路306(图3)的电容和/或电感来改变谐振频率。例如,使用切换电容器网络切换进/切换出谐振电路306的电容和/或电感可利用抽头电感器来改变。另外,针对相关谐振频率来调节对逆变器(例如,图3的半桥逆变器303)的切花控制。
[0049] 所有谐振逆变器142的频率可以相同方式(量)来改变,或者谐振逆变器142可被独立调节。例如,当移动装置100进入休眠模式时,所有谐振逆变器142均可以预定频率运行以降低功耗。在其他情况下,移动装置100可包括不同水平的睡眠模式,其中,例如由于在睡眠模式期间执行的监控功能,某些谐振逆变器142以不同于其他谐振逆变器142的频率运行。在低功率模式下,逆变器可以谐振频率的较低谐波频率(例如,1/2、1/3等)来运行,以保持谐振电路中的振荡以及保持输出电压
[0050] 在其他实施方式中,PMU130可被配置为监控移动装置100的运行,并至少部分基于预测负荷变化来调节AC配电网络200的运行。参照图6,其示出了说明基于移动装置100的预测负荷变化来控制AC配电网络200的运行的一个实例的流程图600。从框603开始,移动装置100的运行被PMU130监控。例如,PMU130可监控由移动装置100的应用处理器103实施的操作、电流负荷水平等。在框606中,由PMU130执行的电源管理服务154至少部分基于移动装置100的监控运行来预测负荷变化。所预测的负荷增加或降低可基于预定条件集和/或从移动装置100的先前运行获知的方式。可调节谐振逆变器142和/或AC/DC转换器145的运行,以基于预测负荷变化来进行补偿。例如,可响应(或预期)预测的负荷增加来偏置谐振逆变器142的输出电压和/或增加谐振逆变器142的输出频率。还可调节AC/DC转换器145的切换,以提供例如较高电容器电压(VC)和由此产生的较高输出电压来补偿具有增大的负荷需求的电压下降。
[0051] PMU130还可通过监控AC/DC转换器145的DC输出来向谐振逆变器142和/或AC/DC转换器145提供主动反馈。例如,电源管理服务154可调节谐振逆变器142和/或AC/DC转换器145的运行,以确保附接至AC/DC转换器145的负载的适当DC输出。例如,若确定DC输出电压过低,则电源管理服务154可调节AC/DC转换器145的切换(例如,通过调节基准电压(VR)电平),以向负载提供适当DC电。另外,还可调节谐振逆变器142的运行,以确保适当DC电可用。例如,通过调节谐振逆变器142的电压量(或峰值),使得AC/DC切换出现在峰值附近,可提供附加电流能力。还可调节(例如,增加)谐振逆变器142的频率,以减小输出的波动。通过减小AC/DC转换器145中的开关开启的时间,可减小纹波电流。电源管理服务154可被配置为解决在调节供电谐振逆变器142的运行时对多个AC/DC转换器145的输出的影响。这种主动反馈控制可减小沿AC总线203的压降的影响,并提高负载调节点处的瞬态性能。
[0052] 存储器106或136中存储有可分别由处理器103或微控制器133执行的多个软件组件。在这方面,术语“可执行”是指以最终可由处理器103和/或微控制器133运行的形式的程序文件。可执行程序的实例例如可以是可转换为以可加载进存储器106或136的随机存取部分并由处理器103或微控制器133运行的格式的机器码的编译程序、可以适当格式表示的源代码(诸如能加载进存储器106或136的随机存取部分并可由处理器103或微控制器133执行的目标代码)、或者可由另一可执行程序解释以在存储器106或136的随机存取部分中生成由处理器103或微控制器133执行的指令的源代码等。可执行程序可存储在存储器106和136的任何部分或部件内,该存储器例如包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘驱动器、固态驱动器、USB闪存驱动器、存储卡、光盘(诸如高密度光盘(CD)或数字通用光盘(DVD))、软盘、磁带或其他存储部件。
[0053] 尽管本文所述的电子电源管理服务154和其他各种系统可以上述所讨论的由通用硬件执行的软件或代码来实现,但可替代地,其也可以专用硬件或软件/通用硬件和专用硬件的组合来实现。若在专用硬件中实施,则各自可被实施为采用多种技术的任何一种或组合的电路或状态机。这些技术可包括但不限于,具有用于在应用一个或多个数据信号时实施各种逻辑功能的逻辑的分立逻辑电路、具有适当逻辑门专用集成电路或其他部件等。本领域技术人员一般周知这些技术,因此本文不再详细描述。
[0054] 图5和图6的流程图示出了电源管理服务154的部分的实施方式的功能和操作。若在软件中实施,则每个框可表示包括用于实施指定逻辑功能的程序指令的代码的模块、段或部分。程序指令可以包括以编程语言编写的人可读语句源代码或以包括可由PMU 130或其他系统中的适当执行系统(诸如微控制器133)识别的数字指令的机器码的形式实现。
机器码可从源代码等转换而来。若在硬件中实施,则每个框可表示用于实施指定逻辑功能的电路或多个互连电路。
[0055] 尽管图5和图6的流程图示出了具体执行顺序,但可以理解,执行顺序可与所示顺序不同。例如,两个或多个框的执行顺序可相对于所示顺序而打乱。另外,图5和图6中相继示出的两个或多个框可同时或部分同时地执行。此外,在某些实施方式中,可跳过或省略图5和图6中所示的一个或多个框。另外,可将任何数量的计数器、状态变量、警告信号量或消息添加到本文所述的逻辑流中,以增强实用性、统计、性能测量或提供故障排除辅助工具等。可以理解,所有这些变化均处于本发明的范围内。
[0056] 另外,本文所述的包括电源管理服务154(包括软件或代码)的任何逻辑、服务或应用均可在由/连接至指令执行系统(诸如PMU130中的微控制器133或其他系统)来使用的任何非瞬态计算机可读介质中实施。这样,该逻辑可包括例如包括可从计算机可读介质中提取并由指令执行系统执行的指令和声明的语句。在本发明的环境中,“计算机可读介质”可以是可包括、存储或保留本文所述由/连接至指令执行系统来使用的逻辑或应用的任何介质。计算机可读介质可包括多种物理介质中的任何一种(诸如电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体介质)。适用计算机可读介质的更具体实例包括但不限于,磁带、软磁盘、硬磁盘驱动器、存储卡、固态驱动器、USB闪存驱动器或光盘。另外,该计算机可读介质可以是随机存取存储器(RAM),例如包括静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)或磁性随机存取存储器(MRAM)。另外,该计算机可读介质可以是只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)或其他类型的存储装置。
[0057] 应当强调,本发明的上述实施方式仅是实施方式的可行实例,仅是为了更清楚地理解本发明的原理而描述。在基本不背离本发明的思想和原理的前提下,可对本发明的上述实施方式进行多种变更和修改。所有这些修改和变更均应包括在本公开和本发明的范围内,并由所附权利要求保护。应当注意,比例、浓度、量和其他数字数据在本文中均可被表示为范围格式。可以理解,这种范围格式是为了方便和明晰而使用的,且因此应被灵活理解为不仅包括明确描述为范围界限的数值,而且还应包括在明确陈述了每个数值和子范围的范围内包括的所有单个数值或子范围。例如,“约0.1%至约5%”的范围应被理解为不仅包括明确陈述的约0.1%至约5%的值,还应包括所述范围内的单个值(例如,1%、2%、3%和4%)和子范围(例如,0.5%、1.1%、2.2%、3.3%和4.4%)。术语“约”可包括根据数值的有效数字的传统四舍五入。另外,短语“约‘x’至‘y’”包括“约‘x’至约‘y’”。
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