[发明专利]用于电源系统的可扩展的电压斜率控制

说明书

技术领域

本发明涉及电源控制，并且更具体地讲，涉及用于控制电源操作以使输出电压过冲(overshoot)和下冲(undershoot)最小化的系统。

背景技术

精确控制电源输出的电压并不仅仅需要提供能够基于电源的构造产生所需输出电压的输入电压。以过快的速率提供过高的电压可能使电源输出过冲或下冲所需电压。输出电压过冲或下冲可(例如)由电源电路中元件的特性所导致的响应延迟引起。如电感器和电容器这类设备以及具有电感和电容性质的其他设备可耗用时间而成为充电状态，然后可在电源达到稳态时放电至某种程度。这种行为使电源的电压输出连续地过冲并且然后下冲所需电压，直至达到平衡。

电压过冲和下冲可能不利于系统性能。电压过冲可给负载中的敏感元件(如，处理器)带来应力，并且在最坏的情况下可损坏敏感元件至负载可能发生故障的程度，从而导致消耗并且可能发生危险情况。过冲还浪费能量，这对于以节能为重要特征的便携设备或移动设备可能会有问题。而且，下冲可能对负载中敏感元件的工作有负面影响，并且为了避开此类影响，负载的启动可能延迟，从而导致系统性能降低。如动态电压调节(DVS)的现有控制技术已经有助于电源输出电压中的过冲或下冲最小化，但不具备处理新兴应用的需求的能力，此类新兴应用的需求更复杂、更敏感并且需要更高准确度、更快的性能等以降低负载应力和节约能源。

发明内容

总体上，本发明描述了用于为电源系统提供可扩展的电压斜率控制的系统和方法。系统可包括(至少)电源电路、数模(D/A)转换器电路和控制器。电源电路可被配置成基于D/A转换器提供的输入电压向负载输出电压。控制器可被配置成使用大幅度电压斜坡上升或小幅度电压斜坡上升来控制D/A转换器(如，以使D/A转换器向电源电路提供输入电压)。控制器可基于(例如)阀值电压来使用大幅度电压斜坡上升或小幅度电压斜坡上升。

本申请公开了一种设备，包括：电源电路，所述电源电路被配置成基于输入电压向负载输出输出电压；数模(D/A)转换器电路，所述D/A转换器电路被配置成向所述电源电路提供所述输入电压；以及控制器，所述控制器被配置成使用大幅度电压斜坡上升或小幅度电压斜坡上升控制所述D/A转换器电路，所述控制器基于阀值电压使用所述大幅度电压斜坡上升或所述小幅度电压斜坡上升。

本申请还公开了一种方法，包括：选择新目标电压和斜坡率以控制从电源电路输出的电压；确定旧目标电压和所述新目标电压之间的差值是否大于阀值电压；以及基于所述确定使用大幅度电压斜坡上升或小幅度电压斜坡上升使待提供的输入电压驱动所述电源电路。

本申请进一步公开了至少一种机器可读存储介质，所述至少一种机器可读存储介质上单独地或组合地存储有指令，所述指令当被一个或多个处理器执行时导致以下操作，所述操作包括：选择新目标电压和斜坡率以控制从电源电路输出的电压；确定旧目标电压和所述新目标电压之间的所述差值是否大于阀值电压；以及基于所述确定使用大幅度电压斜坡上升或小幅度电压斜坡上升使待提供的输入电压驱动所述电源电路。

附图说明

随下面的详细描述的进行并参考附图后，要求保护的主题的多个实施例的特征和优点将会变得显而易见，其中附图中类似的数字表示类似的部件，并且其中：

图1示出了根据本发明的至少一个实施例的一种可用的示例性系统；

图2示出了根据本发明的至少一个实施例的标有各种特性的电压斜坡(ramp)曲线的例子；

图3示出了根据本发明的至少一个实施例的用于电源系统的可扩展的电压斜率控制的示例性操作；

图4示出了根据本发明的至少一个实施例的大幅度(large range)电压斜坡上升的示例性操作的流程图；

图5示出了根据本发明的至少一个实施例的小幅度(small range)电压斜坡上升的示例性操作的流程图；以及

图6示出了根据本发明的至少一个实施例的定时模式对输出电压的影响的示例性图。

虽然下面的具体实施方式将参照示例性实施例进行，但是实施例的多个替代形式、修改形式和变型对于本领域的技术人员而言将显而易见的。

具体实施方式