[发明专利]系统功率监控

说明书

在包括多个电源的系统中实施的系统功率监控电路和方法按电源输出电压和基准电压的比值，于每一电源处测量并缩放电源输出电流数值。经缩放的电源输出电流数值经组合后提供单一系统电流信号，成为系统电压信号同一基准电压数值的参照。通过系统电流信号和系统电压信号确定系统功率。在某些示例中，选定电源的电源输出电压被用作基准电压。

技术领域

本发明关联电子系统的功率监控，尤其是具有多个电源的系统功耗的监控系统和方法。

背景技术

电子系统的电源模块从电源处接收电力，并将稳定电压或电流传送至电子系统部件。通常来说，电源模块被构建为电压调整器，包括一电压调整控制器和电源切换设备。例如，电压调整器可以是直流对直流转换器，并将稳定直流电压传送至负载。

在典型配置中，电子系统可包括将电力传送至其不同部件的多个电源模块。例如，电子系统可包括多个处理器或者中央处理器(CPU)，其中的每一个处理器都耦合至相应电源模块以从电源接收稳定输入电压。在某些应用中，电子系统可要求电源模块监控处理器的用电或者功耗。电子系统可利用功耗信息来调节系统运行。例如，如果处理器汲取过多电量，则可压制处理器速度或者降低时钟频率，以减小处理器上的电力负荷。在典型系统配置中，电源模块可监控其正在传送至负载的电力，并向系统主机报告用电数据。例如，耦合至处理器的电源模块可监控其正在传送至处理器的电力，并向系统主机报告处理器用电。

电子系统的功耗越来越不受处理器本身支配或限制。相反，整个系统的功耗成为系统经受电力负荷条件的翔实信息。相应地，人们对于测量电子系统的功耗越来越感兴趣。测量系统功率变得具有挑战性，尤其是在系统由多个电源供电的情况下。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一个包括多个电源，将电力传送至相应负载的系统；该系统包括：

多个系统功率监控电路，每个电路均耦合至相应电源，配置用于检测相应电源的电源输出电流和电源输出电压，并接收基准电压，每个电路生成经缩放的电源输出电流数值，该数值得自相应电源输出电流按相应电源输出电压对基准电压的比值进行的缩放；以及

一控制器电路，配置用于可接收关联全部多个电源的经缩放电源输出电流数值，接收作为系统电压信号的基准电压，将作为系统电流信号的经缩放电源输出电流数值进行合计，并依据系统电流信号和系统电压信号提供系统功率输出信号。

本发明的一种系统，其中的基准电压包括预定电压。

本发明的一种系统，其中的基准电压包括多个电源中第一电源的电源输出电压。

本发明的一种系统，其中的控制器电路配置用于将系统电流信号乘以系统电压信号，从而提供系统功率输出信号。

本发明的一种系统，其中的每一系统功率监控电路包括：

一差分放大器，配置用于检测相应电源的电源输出电流，并生成指示电源输出电流的电

压信号；

一跨导放大器，配置用于接收指示电源输出电流的电压信号，并响应跨导放大器的增益数值，生成输出电流信号，该信号为经缩放的电源输出电流数值；以及

一比值增益控制电路，配置用于接收相应电源的电源输出电压和基准电压，并生成指示电源输出电压对基准电压比值的增益控制信号；该增益控制信号耦合至跨导放大器以调节跨导放大器的增益数值，同时跨导放大器响应经调节的增益数值，生成经缩放的电源输出电流数值。

本发明的一种系统，进一步包括串联耦合至每一电源和相应负载之间的检测电阻；每一系统功率监控电路配置用于通过感应相应检测电阻上的电压，检测电源输出电流。

本发明的一种系统，其中的控制器电路包括耦合至系统负载的电压调整器模块中的控制器。