[实用新型]串联供电芯片和系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电源供电技术，特别是涉及一种串联供电芯片和系统。

背景技术

目前市场上的比特币矿机基本都是采用DC/DC(直流转直流)芯片的并联型挖矿机，由于DC/DC存在转化效率低的问题，造成了电源能量的浪费，同时，DC/DC芯片的电路设计比较苛刻，增加了设计的要求和生产设计的成本。

随着半导体工艺的发展，芯片的工作电源电压越来越低，工作电流越来越大，为了最大化电源的转换效率，现有技术在印刷电路板(Printed circuit board，PCB)上采取芯片串联的供电方式，即：芯片的电源和地首尾相连形成多级串联的电压域，每个电压域拥有一颗或几颗芯片。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种进行串联供电的技术方案。

本实用新型实施例的一个方面，提供的一种串联供电芯片，所述串联供电芯片包括n个串行连接的待供电单元，所述n个待供电单元采用串联方式进行供电，在每个待供电单元上分别形成一个电压域，所述串联供电芯片的电源电压形成n级串联的电压域，其中，n为大于1的整数；相邻待供电单元之间串行连接一个信号电平转换单元，用于在连接的相邻两个待供电单元之间进行通信信号的电平转换。

可选的，所述串联供电芯片中还包括n个独立设置的、用于实现不同电压域之间隔离的深阱，所述n个待供电单元中的每个待供电单元分别位于一个深阱中。

可选的，所述深阱包括N型深阱DEEP-NWELL或者P型深阱DEEP-PWELL。

可选的，每个所述信号电平转换单元分别包括高到低信号电平转换模块和低到高信号电平转换模块。

可选的，每个所述信号电平转换单元分别位于一个深阱中；每个深阱中的待供电单元，分别通过所述信号电平转换单元中的低到高信号电平转换模块与上一级电压域中的待供电单元连接，通过所述信号电平转换单元中的高到低信号电平转换模块与下一级电压域中的待供电单元连接。

可选的，每个所述待供电单元中分别包括一个或多个并行连接的芯片内核；每个所述待供电单元中的各芯片内核分别与所在待供电单元连接的信号电平转换单元连接。

可选的，所述信号电平转换单元具体采用电容耦合法、差分信号传输法和/或二极管压降法实现。

本实用新型实施例的另一个方面，提供的一种串联供电系统，包括控制装置，和在供电端与地之间串行连接的、m个上述任一实施例所述的串联供电芯片；在每个串联供电芯片上分别形成一个大电压域，所述串联供电系统在电源和地之间形成m级串联的大电压域；分别在相邻两个串联供电芯片之间串行连接一个信号转换装置，用于对连接的相邻两个串联供电芯片之间电平信号和差分信号的转换；所述控制装置分别与各信号转换装置连接，用于控制各信号转换装置进行电平信号和差分信号的转换；

其中，每级大电压域包括对应串联供电芯片的n级串联的电压域，m为大于1的整数。

本实用新型实施例的又一个方面，提供的另一种串联供电系统，包括控制装置，和在供电端与地之间串行连接的、m个说桑树任一实施例所述的串联供电芯片；在每个串联供电芯片上分别形成一个大电压域，所述串联供电系统在电源和地之间形成m级串联的大电压域；分别在各串联供电芯片与地之间串行连接一个信号转换装置，用于实现连接的串联供电芯片与地之间电平信号和差分信号的转换；所述控制装置分别与各信号转换装置连接，用于控制各信号转换装置进行电平信号和差分信号的转换；

其中，每级大电压域包括对应串联供电芯片的n级串联的电压域，m为大于1的整数。

可选的，上述串联供电系统还包括调整电路，分别与各串联供电芯片连接，对各串联供电芯片进行电压、温度或频率调整。

基于本实用新型上述实施例提供的串联供电芯片和系统，串联供电芯片包括n个串行连接的待供电单元，采用串联方式进行供电，相邻待供电单元之间串行连接一个信号电平转换单元对该相邻两个待供电单元之间进行通信信号的电平转换，由此，本实用新型实现了在芯片内部串联供电。由于串联在一起的待供电单元都在同一芯片内部，每颗芯片封装带来的寄生电阻产生的电压降对芯片工作性能的影响较小，提升了待供电单元的工作性能；并且，由于同一芯片内部的特性基本一致，同一芯片内部的各待供电单元之间的差异性较小，使得每一级电压域能得到更均匀的电压分布，提高了芯片的整体工作性能，降低了整个生产成本。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明