[发明专利]功率控制设备及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率控制设备及其方法。

背景技术

在许多电子电路应用中，多种电路在特定时刻处是不被供电得，在此期间可以使电路处于低功率或电路汲取(draw)更低功率的待机模式中。例如，许多低功率微控制器包括混合信号块，诸如包括数据转换器、温度传感器、比较器或电压基准的信号块。在许多实现方式中，不是始终需要所有块，经常能够断电(power down)所有电路块，直到需要电路时。这些方法能够节约功率，这在电池供电的应用中尤其有用。

例如，混合信号集成电路经常使用不同内部电压电平来进行操作，其中在产生不同内部电压的集成电路中使用单个外部电压和功率控制单元来提供不同的内部电压电平。在低功率或待机操作中，功率控制单元关闭没有正被使用的电压轨道(rail)，以及按照期望以低功率进行操作。当集成电路需要响应外部刺激和/或在初始加电期间，功率控制单元按照期望快速提供内部功率，以利于快速响应时间。

但是，集成电路的快速加电对于实现具有挑战，特别是许多电源(例如稳压器)在功能电路块正在被供电时需要时间以便升高来提供满功率。这些以及其他问题继续挑战消耗低功率但操作以快速地响应请求的电路的实现。

发明内容

多个示例实施例针对功率控制电路及其方法、以及解决包括以上所述的多个挑战。

根据一个示例实施例，一种功率控制电路包括功率调节器和复位电路，以及集成电路的功率轨道。功率调节器根据控制信号向功率轨道供电。复位电路检测向功率调节器供电的电源电压并使用检测的电源电压来控制功率调节器。具体地，响应于检测的电源电压低于操作电压电平，复位电路控制功率调节器与控制信号无关地向功率轨道供电。响应于检测的电源电压达到操作电压电平，复位电路控制功率调节器响应于控制信号向功率轨道供电。

另一个示例实施例针对一种功率控制电路，用于向集成电路的功率轨道供电。功率控制电路包括第一和第二功率调节器、控制电路和复位电路。第一功率调节器根据通过控制电路产生的控制信号向功率轨道供电。第二功率调节器向控制电路供电并以待机功率电平向功率轨道供电。响应于向控制电路供应的功率低于控制电路操作时预定的功率电平，复位电路控制第一功率调节器与控制信号无关地向功率轨道供电。在该上下文中，操作第一功率调节器来加电，而无需考虑任何控制信号，因此，在已经达到充足的功率电平之后(例如，处于能够以稳定方式提供控制信号的功率电平)，第一功率调节器能够返回到正常操作(响应于控制信号)。

另一个示例实施例针对一种用于向集成电路的功率轨道供电的方法。向用于控制功率调节器电路的功率调节器电路提供控制信号，以便向功率轨道供电。响应于电源功率低于阈值，控制功率调节器电路与控制信号无关地向功率轨道供电。响应于电源功率达到阈值，控制功率调节器电路响应于控制信号向功率轨道供电。

以上所述不旨在描述本公开的每个实施例或每个实施方式。附图以及后面的描述还示例了多个实施例。

附图说明

结合附图，考虑到后面的细节描述可以更完整地理解多个实施例，其中：

图1示出了根据本发明示例实施例的功率调节器；以及

图2示出了根据本发明另一个示例实施例的另一个功率调节器。

具体实施方式

尽管可以将本发明修改为多种修改和备选形式，通过附图中作为示例已经示出了特定修改和备选形式，将详细进行描述。然而，应该理解，目的不是将本发明局限于所述特定实施例中。相反，目的在于覆盖落入包括由权利要求书中定义的方面在内的本发明范围内的所有修改、相等物以及备选物。

认为本发明可应用于多种不同类型的电路、设备和系统，用于和/或涉及功率调节器。本发明不必局限于该上下文，通过相关示例的论述可以设想本发明的多个方面。

根据多种实施例，一种用于集成电路功率控制单元将外部施加的功率转换为一个或多个内部电压，以便各种芯片上(on-chip)电路使用，诸如锁相环、时钟发生器、数据转换器、温度传感器或电压和电流基准。使用快速智能机制来提供初始电压电平，同时加电并稳定调节器电路。为了便于断电芯片上电路对于中断的响应，快速智能机制进行操作以发起这些电路的加电，同时控制调节器电路，并在适当时复位针对可能处于未知状态的芯片上电路的控制信号。在一些实现方式中，该方法涉及控制一个或多个功率调节器不依赖控制信号来进行操作，直到提供用于操作调节器(和/或其控制信号)的内部功率已经稳定。