[发明专利]具有提供数字闭环功率控制的数字电源管理器的分布式供电系统

权利要求书

1.一种供电系统，包括：

多个电源块，每个电源块适于响应于相应的脉冲宽度调制PWM控制信号，向相应的负载输送功率；以及

数字电源管理器，适于(1)利用集成在所述数字电源管理器中的外围设备，对操作参数进行编程并接收所述多个电源块的监控数据，以及(2)响应于所述监控数据，产生所有电源块的PWM控制信号，以实现对所述多个电源块中的每一个所输送的功率的闭环控制。

2.根据权利要求1所述的供电系统，其中，所述电源块包括：非隔离式DC/DC转换器的电源部分、信号采样和转换电路、以及驱动电路。

3.根据权利要求1所述的供电系统，其中，所述数字电源管理器包括：模数转换器ADC、数字脉冲宽度调制器DPWM、通用输入/输出接口、以及中央处理单元CPU。

4.根据权利要求1所述的供电系统，其中，所述电源块不具有保护功能。

5.根据权利要求4所述的供电系统，其中，所述数字电源管理器针对所述多个电源块中的每一个执行保护功能。

6.根据权利要求1所述的供电系统，其中，所述电源块是从负载点POL稳压器、调压器模块VRM、负载功率调节器以及DC/DC转换器中选取的。

7.根据权利要求1所述的供电系统，其中，所述操作参数包括输出电压设定点、排序、故障传播配置以及余量，并且所述监控数据包括输入电压、输出电压、输出电流以及温度。

8.根据权利要求1所述的供电系统，其中，所述数字电源管理器还包括：用户接口，适于接收编程数据以及发送所述监控数据。

9.根据权利要求8所述的供电系统，其中，所述用户接口还包括12C接口。

10.根据权利要求1所述的供电系统，还包括耦合至所述数字电源管理器的主机用户系统，所述主机用户系统还包括：图形用户界面，提供对所述操作参数的编程以及监控所述多个电源块中每一个的所述监控数据。

11.根据权利要求1所述的供电系统，其中，所述数字电源管理器还包括包含多个寄存器的非易失性存储器。

12.根据权利要求11所述的供电系统，其中，所述多个寄存器包括：

应用寄存器，包含(1)对所述电源块的操作进行编程的数据值和(2)对所述电源块的状态进行监控的数据值；

配置寄存器，包含定义所述供电系统的配置的数据值；

引导寄存器，包含反映对所述非易失性存储器的基本层操作的数据值；

缓冲器，包括包含新固件数据的应用缓冲器、配置缓冲器、以及引导缓冲器；

用户可定义空间；以及

日志数据空间，包含出现故障时的现场信息。

13.根据权利要求1所述的供电系统，其中，所述数字电源管理器适于针对每个电源块执行相应的闭环电压控制过程，每个闭环电压控制过程包括：

计算参考值和表示各电源块的输出电压的感测电压间的差异作为误差值；

处理所述误差值，以产生经处理的误差值；以及

基于经处理的误差值，针对相应的电源块产生PWM控制信号。

14.根据权利要求13所述的供电系统，其中，处理所述误差值包括：执行从比例-积分-微分PID算法、非线性算法、迟滞算法和异步算法中选取的算法。

15.根据权利要求13所述的供电系统，其中所述处理还包括处理每个电源块的感测平均/峰值输出电流，以实现闭环电流控制和/或闭环功率控制。

16.根据权利要求1所述的供电系统，还包括：转换器电路，用于将中间总线电压供应至每个电源块，并且其中，所述数字电源管理器响应于电源块的所述监控数据和表示由转换器电路供应的功率的信息，控制来自转换器电路的中间总线电压，以实现供电系统的期望的转换效率。