CN103855754B - 共享电源管理模块的供电电路及其相应方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开了共享电源管理模块的供电电路及其相应方法，该方法包括：在可与电源管理模块共同操作的芯片中执行：a)接收来自相应目标设备的输入信号；b)根据输入信号，判断是否需要控制电源管理模块，其中电源管理模块可操作成向相应目标设备提供电源；c)如果不需要控制电源管理模块，则锁定芯片，从而不向电源管理模块输出控制信号；d)如果需要控制电源管理模块，则向电源管理模块发出请求信号，并执行：d1)检测从目标设备接收到的输入信号是否为冲突信号；d2)如果未检测到冲突信号，则对电源管理模块进行控制，否则将芯片延迟一个随机时间量，并且返回步骤d1)继续执行。使用该方法可以多个芯片共享电源管理模块，从而节约成本。

Description

共享电源管理模块的供电电路及其相应方法

技术领域

本发明的实施例总体上涉及电路领域，更具体地，涉及共享电源管理模块的供电电路及其相应方法。

背景技术

当前，在包括个人计算机、便携式计算机、高分辨率TV、闪光灯等等的液晶显示设备的背光的宽范围电子应用中采用LED。与诸如白炽灯和荧光灯的传统照明源相比较，LED具有显著的优点，包括高效率、良好的方向性、色彩稳定性、高可靠性、长寿命、小尺寸以及环境安全性。

LED是电流驱动设备，意味着从其生成的光通量(即亮度)主要是被施加经过其的电流的函数。因而调节经过LED的电流是重要的控制技术。为了从直流(DC)电压源驱动LED的大阵列，通常使用例如升压型或者降-升压型功率转换器的DC-DC开关功率转换器来供应用于若干个LED串的电压。

在为LED供电的电路中，负责控制目标设备(例如，发光二级管LED)的芯片常常需要借助于电源管理模块来调节其所控制的目标设备的驱动电压。一般地，芯片与升压模块连接，并且通过控制信号来控制升压模块的操作。升压模块转而连接至目标设备。在常见的配置中，目标设备与芯片之间还建立有反馈回路，用于将当前电压等信息返回给芯片。如果芯片通过反馈回路所馈送的信息确定目标设备的当前电压过高或者过低，它可以相应地利用控制信号控制升压模块提升或者降低设备的驱动电压。

在现有技术中，常见的电路构造是为每个芯片配备一个专用的升压模块。这样可以确保每个芯片能够精确地控制目标设备的电压。但是可以理解的是，这将导致较高的成本。而且，每个芯片都必须具有用于与升压模块连接的管脚(pin)。对于某些管脚较少的芯片而言，这可能是不便的。

发明内容

有鉴于上述问题，本领域中需要一种支持由多个芯片共享同一电源管理模块的解决方案。

为了解决现有技术中的上述问题以及其他潜在的问题，本发明的一些实施例提供用于共享电源管理模块的供电电路及其相应方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种供电方法，包括：在可与电源管理模块共同操作的芯片中执行：a)接收来自相应目标设备的输入信号；b)根据所述输入信号，判断是否需要控制所述电源管理模块，其中所述电源管理模块可操作成向所述相应目标设备提供电源；c)如果不需要控制所述电源管理模块，则锁定所述芯片，从而不向所述电源管理模块输出控制信号；d)如果需要控制所述电源管理模块，则向所述电源管理模块发出请求信号，并执行：d1)检测从所述目标设备接收到的输入信号是否为冲突信号；d2)如果未检测到所述冲突信号，则对所述电源管理模块进行控制，否则将所述芯片延迟一个随机时间量，并且返回步骤d1)继续执行。

根据本发明的又一方面，提供了一种可与电源管理模块共同操作以用于供电的设备，所述设备包括：a)用于接收来自相应目标设备的输入信号的装置；b)用于根据所述输入信号判断是否需要控制所述电源管理模块，其中所述电源管理模块可操作成向所述相应目标设备提供电源的装置；c)用于如果不需要控制所述电源管理模块则锁定所述设备，从而不向所述电源管理模块输出控制信号的装置；d)用于如果需要控制所述电源管理模块则向所述电源管理模块发出请求信号的装置，该装置包括：d1)用于检测从所述目标设备接收到的输入信号是否为冲突信号的装置；d2)用于如果未检测到所述冲突信号则对所述电源管理模块进行控制否则将所述设备延迟一个随机时间量并且返回装置d1)继续执行的装置。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于控制电源管理模块的输出电压的电路，包括：多个芯片，所述多个芯片中的每个芯片可以操作为执行根据上述方法并且向公共节点输出控制信号；放大器，所述放大器的第一端子接收参考电压，所述放大器的第二端子连接到公共节点以将所述公共节点设定为参考电压；第一电阻模块，所述第一电阻模块的第一端子连接到所述公共节点并且所述第一电阻模块的第二端子接地以提供恒定的第一电流；以及第二电阻模块，所述第二电阻模块的第一端子连接到所述电源管理模块以接收所述电源管理模块的输出电压并且所述第二电阻模块的第二端子连接到所述公共节点，从而根据所述第一电流和所述控制信号变化在所述第二电阻模块中流过的电流，以改变所述电源管理模块的输出电压。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于对LED模组供电的电路，包括上述电路以及电源管理模块。

根据本发明的又一方面，提供了一种LED设备，包括LED模组和上述的用于对LED模组供电的电路，其中所述LED模组包括与所述多个芯片对应的多个LED模块，所述多个LED模块分别连接到多个芯片以将所述LED模块接收的电压信息馈送给所述芯片。

根据本发明的又一方面，提供了一种电子设备，包括上述的LED设备。

利用本发明的实施例，多个芯片可以有效地共享一个电源管理模块，从而节约成本。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明实施例的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施例，其中：

图1示出了现有技术中单个芯片与单个电源管理模块的示例；

图2示出了根据本发明的一个实施例的电路的示例；

图3示出了根据本发明的一个实施例的方法；

图4示出了根据本发明的另一实施例的方法；以及

图5示出了根据本发明的一个实施例的数字控制模块的示例。

具体实施方式

下文将参考若干示例性实施例来描述本发明的原理和精神。应当理解，给出这些实施例仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。

为了更好地理解本发明，首先参见图1说明现有技术中电源控制芯片和电源管理模块共同工作的原理。图1示出了现有技术中单个芯片与单个电源管理模块的配置的示意图。在图1中的电路配置包括负载101、芯片105、公共节点110、第一电阻器111、第二电阻器112、放大器107和电源管理模块103。负载101通常为LED、LED串、LED模组等。负载101由电源管理模块103的输出电压供电，而电源管理模块103则通过运算放大器107的输出控制。电源管理模块103可以是升压管理模块、降压管理模块和升降压管理模块之一。负载101继而将其接收的电压信息反馈给芯片105，芯片105根据接收到的负载电压信息相应地调整输出的控制信息，该控制信息可以为电流信息。运算放大器107的同相端被提供参考电压V_REF，而其工作在线性放大区时反相端的电压与同相端电压极其相近，因此可以将运算放大器107的反相端的电压也视为V_REF。因此，公共节点110的电压也为V_REF，由于电阻器112两端的电压恒定，因此流过电阻器112的电流I_C恒定。基于基尔霍夫定律，流入节点110的电流与从节点110流出的电流相等。假设在某一个工作时刻，芯片105输出的控制信号电流I₁流入节点110，而从节点110的电位高于电源管理模块103的电位(即，电流I₂从110流过电阻器111)，则根据基尔霍夫定律可知，I₁＝I_C+I₂。芯片105通过改变I₁的大小来改变I₂的大小，又由于I₂流经的电阻器111阻值不变并且节点110的电位被相应地固定于V_REF，因此可以改变电源管理模块103的输出电压。这样，负载101的输入电压也相应地改变。

如前所述，上述技术方案对负载101的输入电压控制比较准确，但是由于一个负载便要使用一个电源管理模块，对于成百上千个负载而言，便需要同样数目的电源管理模块，造成成本开支较大。

由于负载基本相同，即使存在制造差异，其所需的供电电压也相差不大，因此存在共用电源管理模块的可能性。本发明正是针对于此，提供了一种共用电源管理模块的技术。

现在参见图2，图2示出了根据本发明的一个实施例的电路的示例，其可以用于实施本发明的共用电源管理模块的技术。如图2所示，该电路包括3个负载201-1、201-2和201-3。注意，只是为了描述简便，使用3个负载进行叙述，本领域技术人员可以知晓，本发明的技术方案不限于3个，其也可以应用于2个负载或是3个以上负载的情形。负载201-1、201-2和201-3共享电源管理模块203的输出电压并由其供电。电路还包括与负载201-1、201-2和201-3分别对应的三个芯片205-1、205-2、205-3。同样地，只是为了描述简便，使用3个芯片进行叙述，本领域技术人员可以知晓，本发明的技术方案不限于3个，其也可以应用于2个芯片或是3个以上芯片的情形。负载201-1将其从电源管理模块203接收的电压信息(该电压信息可以是脉冲宽度调制信息)反馈给芯片205-1，负载201-2将其接收的电压信息反馈给芯片205-2，负载201-3将其接收的电压信息反馈给芯片205-3。此外，可以理解，虽然上述示例中负载201-1、201-2和201-3示出为分立的情形，但是本领域技术人员可以知晓，其也可以是一个负载整体的不同部分。同样地，芯片205-1、205-2、205-3虽然示出为三个分立的芯片，但是本领域技术人员可以知晓，其也可以是一个芯片整体的不同部分。进一步而言，芯片可以与负载相应地组合成单独的功能模块。芯片从负载接收的反馈信号可以是模拟信号或数字信号，优选地为模拟信号。芯片205-1根据其接收的反应负载201-1的输入电压的信息进行选择性的控制，以选择性地输出控制信号电流，从而调节电源管理模块203的输出电压；芯片205-2根据其接收的反应负载201-2的输入电压的信息进行选择性的控制，以选择性地输出控制信号电流，从而调节电源管理模块203的输出电压；芯片205-3根据其接收的反应负载201-3的输入电压的信息进行选择性的控制，以选择性地输出控制信号电流，从而调节电源管理模块203的输出电压。

如上所述，运算放大器207的同相端被提供参考电压V_REF，而其工作在线性放大区时反相端的电压与同相端电压极其相近，因此可以将运算放大器1207的反相端的电压也视为V_REF。因此，公共节点210的电压也为V_REF，由于电阻模块212两端的电压恒定，因此流过电阻模块212的电流I_C恒定。基于基尔霍夫定律，流入节点210的电流与从节点210流出的电流相等。假设在某一个工作时刻，芯片205-1、205-2和205-3输出的控制信号电流I₁流入节点210，而从节点210的电位高于电源管理模块203的电位(即，电流I₂从210流过电阻模块211)，则根据基尔霍夫定律可知，I₁＝I_C+I₂。芯片205-1、205-2和205-3通过改变I₁的大小来改变I₂的大小，又由于I₂流经的电阻模块211阻值不变并且节点210的电位被相应地固定于V_RFF，因此可以改变电源管理模块203的输出电压。这样，负载201的输入电压也相应地改变。可以理解，上述电阻模块可以用任何电学阻性元件、模块、器件、装置实现。在一个示例中，电阻模块111和112为电阻器，优选地，上述电阻器为可变电阻器以用于进行适配。此外，电路中的电源管理模块203可以为升压管理模块、降压管理模块或升降压管理模块。

当上述多个芯片控制电源管理模块203的输出电压时，存在竞争冲突的问题，因此需要将芯片设计为可与多个芯片共同协作，从而一次仅由一个芯片控制电源管理模块203的输出电压。下面结合附图3描述该控制方法。

参见图3并且结合图2进行描述，当电路开始工作时，电源管理模块203提供一个初始电压(PWM电压)给LED负载205-1、205-2和205-3。一般而言，为了稳妥起见，初始电压小于LED负载205-1、205-2和205-3所需的工作电压，同多逐步控制提高电源管理模块203的输出电压来提高LED负载205-1、205-2和205-3的输入电压。在步骤S301处，负载201-1、201-2和201-3在接收到输入电压之后进行工作，并且将指示输入电压的信息反馈给对应芯片205-1、205-2和205-3，该信息可以是模拟信号也可以是数字信号，在本示例中为模拟信号。在步骤S303芯片205-1、205-2和205-3首先根据指示输入电压的信息判断负载的输入电压是否满足需求，进而判断出是否需要控制电源管理模块203。例如，芯片205-1判断出对LED负载201-1的输入电压已经满足负载205-1的需求，则芯片205-1不需要控制，并且芯片205-1在步骤S11中进行锁定，即，不输出任何控制信息给公共节点210。而芯片205-2和205-3判断得出对LED负载201-2和201-3的输入电压无法满足负载201-2和201-3的需求，则芯片205-2和205-3需要控制。芯片205-2和205-3继而在步骤S305中发送请求信号，该请求信号可以电流突增第一幅度(例如，为ΔI₁)，继而芯片205-1、205-2和205-3在步骤S307中进行检测，如果检测到冲突(例如根据负载反馈到芯片的信息判断电流增加了2ΔI₁)，则可以判断为检测到冲突，即，至少两个芯片希望控制电源管理模块203。在此情形下，芯片将其对电源管理模块203的控制期望在步骤S309中延迟一个随机时间。随后返回步骤S305，继续发送请求，假设芯片205-2延迟结束发送请求信号，而芯片205-3还在延迟中，则此时芯片205-1、205-2和205-3仅检测到ΔI₁。在此情形下，判断为未检测到冲突，则在步骤S313中由芯片205-2对电源管理模块203进行控制。该控制可以是随着时间变化逐渐提高芯片输出的控制信号，例如每秒增加ΔI₂，其中ΔI₂＜＜ΔI₁。本领域技术人员可以理解，ΔI₁和ΔI₂的数值可以根据实际应用进行适配，例如分别为1mA和10mA。在一个示例中，当芯片205-2控制之后，控制电流逐渐增加，当芯片205-2检测到电源管理模块203对负载201-2输入的电压满足负载201-2的需求时，芯片205-1和205-3也发现电源管理模块203对负载201-1和201-3输入的电压满足负载201-2的需求，此时，可以停止控制电源管理模块203，例如由芯片205-2保持恒定的电流输出，而芯片205-1和205-3锁定。

现在参见图4并结合图2描述根据本发明的另一实施例的方法。与上面针对图3描述的实施例相同，LED负载201-1、201-2和201-3在步骤S401中接收由电源管理模块203提供的PWM电压并且将指示该电压的信息馈送给芯片205-1、205-2和205-3。芯片205-1、205-2和205-3根据该馈送信息在步骤S403进行判断是否需要控制，如果不需要控制，则转至步骤S411，步骤S411与步骤S311相似，在此不再赘述。

在一个示例中，芯片205-1、205-2和205-3均需要控制，因而芯片205-1、205-2和205-3在步骤S405中均发出请求，该请求信号可以电流突增第一幅度(例如，为ΔI₁)，继而芯片205-1、205-2和205-3在步骤S407中进行检测，如果检测到冲突(例如根据负载反馈到芯片的信息判断电流增加了3ΔI₁)，则可以判断为检测到冲突，即，3个芯片都希望控制电源管理模块203。3个芯片继而在步骤S409中分别延迟一段随机时间量，例如芯片205-1、205-2和205-3分别延迟1秒、2秒和3秒。在延迟1秒之后，芯片205-1结束延迟，并进行判断，根据从LED负载201-1接收的反馈信号，芯片205-1判断是否有其它芯片请求控制电源管理模块203。如果没有检测到其它的请求，则芯片205-1进行控制。该控制可以是随着时间变化逐渐提高芯片输出的控制信号，例如每秒增加ΔI₂，其中ΔI₂＜＜ΔI₁。本领域技术人员可以理解，ΔI₁和ΔI₂的数值可以根据实际应用进行适配，例如分别为1mA和10mA。而芯片205-3和205-5在延迟期间检测到表示芯片正逐渐改变电源管理模块203的输出电压时，芯片205-3和205-5在步骤S417中进行锁定。当芯片205-1控制完成之时，芯片205-1、205-2和205-3未检测到随时间缓慢变化的反馈信号，而是基本恒定的反馈信号(例如，反馈信号保持稳定5秒之后)，则芯片205-1、205-2和205-3重新判断是否需要控制。

此时，芯片205-1因为之前的控制可以判断出其不需要控制，则芯片205-1转至步骤S411进行锁定。此时，芯片205-2和205-3根据接收的反馈信号判断出电源管理模块203的输出电压未满足LED负载201-2和201-3的要求，因此在步骤S405中均发送请求，继而在步骤S407中均检测到冲突，并且在步骤S409中均延迟，并且均随机延迟1秒。1秒之后，芯片205-2和205-3再次发送请求，继而在步骤S407中均检测到冲突，并且在步骤S409中均延迟，并且随机延迟1秒和2秒。在此之后，芯片205-2未检测到来自别的芯片的请求，因此芯片205-2在步骤S405中发送请求，继而芯片205-2在步骤S407中未检测到冲突并且在步骤S413中进行控制。此时芯片205-3检测到随时间缓慢变化的反馈信号，这表明有其它的芯片进行控制，则芯片205-3进行锁定。当芯片205-2控制完成之时，芯片205-1、205-2和205-3未检测到随时间缓慢变化的反馈信号，而是基本恒定的反馈信号(例如，反馈信号保持稳定5秒之后)，则芯片205-1、205-2和205-3重新判断是否需要控制。

此时，如果芯片205-3判断需要控制，则其根据图4中所示的方法发送请求、检测冲突，此时因为没有其它芯片请求控制，因此判断出不进行延迟而是直接控制。最终在控制完成之后，因为此时电压是在前两次控制之后继续提高所得，所以此时肯定满足两外两个LED负载的电压需要。则此时由芯片205-3维持控制在恒定的输出电流信号。

而如果芯片205-3判断出不需要控制，则由芯片205-2维持控制在恒定的输出电流信号。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反，流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

在上述实施例中，芯片205-1、205-2和205-3可以由专用集成电路(ASIC)制成。应当理解，本发明的实施例可以由很多类型的集成电路制作而成，诸如现成可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、可编程逻辑阵列(PLA)、存储器集成电路、中央处理单元、微处理器、模拟集成电路等。

应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

下面结合图5描述上述芯片205-1、205-2和205-3的一个示例。在图5中，芯片500例如是芯片205-1的一个示例。芯片500包括模数转换器(ADC)501、检测器515、控制信号生成器509、请求信号生成器511、延迟信号生成器513、控制器517、数模转换器(DAC)503、锁定模块507和电阻模块(RM)505等。各元件之间可以根据需要通过通信链路链接，通信链路可以是串行协议接口(SPI)，集成电路间总线(I2C)等等。通信链路也可以代表独立通信链路的集合，其中每一条链路专用于承载一种类型的信息(例如，占空比设置，程控电流水平，或者调节信息)。

如上所述，在一个实施例中，LED负载(例如负载201-1)提供表示LED负载接收的电压的模拟信号给芯片。由于芯片中进行控制处理的为数字模块，因此需要将芯片接收的模拟信号转换为数字信号。控制器517控制检测器515来检测经ADC 501转换的数字信号，例如如果检测器515检测到表示有2ΔI₁的变化的该数字信号，则存在冲突，如果检测到该数字信号表示电源管理模块203的输出电压随时间缓慢变化(例如，对应于每秒变化ΔI₂)，则表明有芯片在控制电源管理模块203。

控制信号生成器509、请求信号生成器511和延迟信号生成器513由控制器517控制分别生成控制信号(用于控制电源管理模块203的输出电压)、请求信号和延迟信号，这些信号在该示例中均为数字信号，而芯片输出的信号为模拟电流信号，因此需要模数转换器503将其转换为模拟信号。例如，控制器517可以控制控制信号生成器509以选择性地生成用于控制电源管理模块203的数字控制信号，该数字控制信号被DAC 503转换为模拟信号并经由RM 505输出至公共节点210。控制器517也可以控制请求信号生成器511生成请求信号生成器生成对应于ΔI₁的数字请求信号，该数字请求信号被DAC 503转换为模拟信号并经由RM 505输出至公共节点210。控制器517也可以控制延迟信号生成器513生成数字延迟信号，该数字延迟信号继而被DAC 503转换为模拟信号以调用锁定模块507，使其锁定芯片500一个随机时间量。该数字延迟信号也可以直接调用经适配的锁定模块507使其锁定芯片500一个随机时间量。延迟信号生成器513还可以在延迟结束之后将延迟结束的信息反馈给控制器517以供控制器517进行其它处理。

控制器517根据需要来选择性地控制锁定模块507以锁定芯片500，即不输出任何控制信号。在一个示例中，该锁定模块507可以是金属氧化物晶体管(MOS)，例如PMOS。

电阻模块505可以是单个电阻器，也可以是电学上的任何阻性元件。

虽然芯片500示出为包含上述模块，但是可以理解，芯片500还可以包含其它功能模块，例如用于计时的定时器(未示出)。本领域技术人员可以理解，定时器也可以位于控制器517中。虽然芯片500中的各功能模块示出为分立的功能模块，但是可以理解，上述功能模块可以根据需要进行组合，例如组合为一个模块或是多个模块。

虽然芯片500示出为包含上述模块，但是可以理解，芯片500可以不包含上述模块中的一些。例如芯片500可以不包含RM 505。RM 505可以由芯片外的分立器件提供，并且RM 505可以是电阻器，优选为可变电阻器。

概括而言，本发明公开了如下方面。

根据本发明的第一方面，公开了一种供电方法，包括：在可与电源管理模块共同操作的芯片中执行：a)接收来自相应目标设备的输入信号；b)根据所述输入信号，判断是否需要控制所述电源管理模块，其中所述电源管理模块可操作成向所述相应目标设备提供电源；c)如果不需要控制所述电源管理模块，则锁定所述芯片，从而不向所述电源管理模块输出控制信号；d)如果需要控制所述电源管理模块，则向所述电源管理模块发出请求信号，并执行：d1)检测从所述目标设备接收到的输入信号是否为冲突信号；d2)如果未检测到所述冲突信号，则对所述电源管理模块进行控制，否则将所述芯片延迟一个随机时间量，并且返回步骤d1)继续执行。

优选地，该方法还包括：在与所述电源管理模块共同操作的又一芯片或者又一些芯片中也执行所述方法。

优选地，该方法还包括：如果所述芯片在被延迟期间检测到所述冲突信号，则锁定所述芯片。

优选地，该方法还包括：如果被锁定的芯片根据其收到的输入信号判断得出所述芯片需要控制所述电源管理模块并且没有检测到所述冲突信号，则所述芯片解除锁定并且向所述电源管理模块输出控制信号。

优选地，其中，所述芯片输出的控制信号随时间逐渐变化，从而逐渐改变所述电源管理模块的输出电压。

优选地，其中，所述芯片接收的信号是模拟信号并且在所述芯片中被转换为数字信号以供后续处理。

优选地，其中，所述芯片输出的控制信号是模拟信号并且在被输出之前由对应的数字信号转换而得。

优选地，其中所述电源管理模块是升压管理模块、降压管理模块和升降压管理模块之一。

根据本发明的第二方面，公开了一种可与电源管理模块共同操作以用于供电的设备，所述设备包括：a)用于接收来自相应目标设备的输入信号的装置；b)用于根据所述输入信号判断是否需要控制所述电源管理模块，其中所述电源管理模块可操作成向所述相应目标设备提供电源的装置；c)用于如果不需要控制所述电源管理模块则锁定所述设备，从而不向所述电源管理模块输出控制信号的装置；d)用于如果需要控制所述电源管理模块则向所述电源管理模块发出请求信号的装置，该装置包括：d1)用于检测从所述目标设备接收到的输入信号是否为冲突信号的装置；d2)用于如果未检测到所述冲突信号则对所述电源管理模块进行控制否则将所述设备延迟一个随机时间量并且返回装置d1)继续执行的装置。

优选地，该设备还包括：在与所述电源管理模块共同操作的又一设备或者又一些设备中也包括所述装置a)到d2)。

优选地，该设备还包括用于如果所述设备在被延迟期间检测到所述冲突信号则锁定所述设备的装置。

优选地，该设备还包括用于如果被锁定的设备根据其收到的输入信号判断得出所述设备需要控制所述电源管理模块并且没有检测到所述冲突信号则所述设备解除锁定并且向所述电源管理模块输出控制信号的装置。

优选地，其中，所述设备输出的控制信号随时间逐渐变化，从而逐渐改变所述电源管理模块的输出电压。

优选地，其中，所述设备接收的信号是模拟信号并且在所述设备中被转换为数字信号以供后续处理。

优选地，其中，每个所述设备输出的控制信号是模拟信号并且在被输出之前由对应的数字信号转换而得。

优选地，其中所述电源管理模块是升压管理模块、降压管理模块和升降压管理模块之一。

根据本发明的第三方面，公开了一种用于控制电源管理模块的输出电压的电路，包括：多个芯片，所述多个芯片中的每个芯片可以操作为执行根据上述方法并且向公共节点输出控制信号；放大器，所述放大器的第一端子接收参考电压，所述放大器的第二端子连接到公共节点以将所述公共节点设定为参考电压；第一电阻模块，所述第一电阻模块的第一端子连接到所述公共节点并且所述第一电阻模块的第二端子接地以提供恒定的第一电流；以及第二电阻模块，所述第二电阻模块的第一端子连接到所述电源管理模块以接收所述电源管理模块的输出电压并且所述第二电阻模块的第二端子连接到所述公共节点，从而根据所述第一电流和所述控制信号变化在所述第二电阻模块中流过的电流，以改变所述电源管理模块的输出电压。

优选地，其中，所述多个芯片中的每个芯片包括用于执行上述方法的数字控制模块。

优选地，其中，所述多个芯片中的每个芯片还包括模数转换器，所述模数转换器用于将每个芯片接收的模拟输入信号转换为数字信号以输出至所述数字控制模块。

优选地，其中，所述多个芯片中的每个芯片还包括数模转换器，所述数模转换器用于将来自所述数字控制模块的数字信号转换为模拟信号以供所述芯片选择性地输出。

优选地，其中，所述多个芯片中的每个芯片还包括第三电阻模块，所述第三电阻模块的第一端子连接至所述数模转换器以接收经转换的模拟信号，并且所述第三电阻模决的第二端子连接至所述公共节点以用于选择性地输出控制信号。

优选地，其中，所述多个芯片中的每个芯片还包括锁定模块，所述锁定模块连接于所述数字控制模块和所述数模转换器之间以用于根据所述数字控制模块的输出来选择性地锁定所述芯片，从而使得所述芯片选择性地输出控制信号。

优选地，其中，所述锁定模块是MOS晶体管。

优选地，其中，所述数字控制模块包括数字电源管理控制信号生成器，所述数字电源管理控制信号生成器响应于所述数字控制模块接收的数字输入信号选择性地生成用于控制所述电源管理模块的数字控制信号。

优选地，其中，所述数字控制模块还包括数字请求信号生成器，所述数字请求信号生成器响应于所述数字控制模块接收的数字输入信号选择性地生成用于请求控制所述电源管理模块的数字请求控制信号。

优选地，其中，所述数字控制模块还包括冲突信号检测器，所述冲突信号检测器用于根据所述数字控制模块接收的数字输入信号检测是否表示存在冲突信号。

优选地，其中，所述数字控制模块还包括随机延迟信号生成器，所述随机延迟信号生成器响应于检测到的所述冲突信号生成用于延迟所述芯片对所述电源管理模块的控制的数字延迟信号。

优选地，其中所述第一电阻模块、所述第二电阻模块、所述第三电阻模块均是电阻器。

优选地，其中所述电源管理模块是升压调节模块、降压管理模块和升降压管理模块之一。

根据本发明的第四方面，公开了一种用于对LED模组供电的电路，包括上述的电路以及电源管理模块。

优选地，其中所述电源管理模块是升压调节模块、降压管理模块和升降压管理模块之一。

根据本发明的第五方面，公开了一种LED设备，包括LED模组和上述的用于对LED模组供电的电路，其中所述LED模组包括与所述多个芯片对应的多个LED模块，所述多个LED模块分别连接到多个芯片以将所述LED模块接收的电压信息馈送给所述芯片。

根据本发明的第六方面，公开了一种电子设备，包括上述的LED设备。

上面已经描述了本发明的某些具体实施例。可以看到，利用本发明的实施例，多个芯片可以有效地共享电源管理模块，从而节约成本。

注意，在此使用的术语仅为了描述具体实施例而并非旨在于限制公开内容。例如，除非上下文另有明示，在此使用的单数形式“一个/一种”和“该”旨在于也包括复数形式。还将理解措词“包括”在使用于本说明书中时指定存在声明的特征、整件、步骤、操作、单元和/或部件而未排除存在或者添加一个或者多个其他特征、整件、步骤、操作、单元、部件和/或其组合。

尽管已经在上文参考附图描述了本发明的若干实施例，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施例。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。所附权利要求的范围符合最宽泛的解释，从而包含所有这样的修改及等同结构和功能。

Claims (34)

1.一种利用多个芯片分别向多个相应目标设备供电的方法，其中所述多个芯片与一个电源管理模块共同操作，所述多个相应目标设备共享所述电源管理模块的输出电压并由其供电，所述方法包括：在所述多个芯片的每个芯片中执行：

a)接收来自一个相应目标设备的输入信号；

b)根据所述输入信号，判断是否需要控制所述电源管理模块，其中所述电源管理模块可操作成向所述相应目标设备提供电源；

c)如果不需要控制所述电源管理模块，则锁定所述芯片，从而不向所述电源管理模块输出控制信号；

d)如果需要控制所述电源管理模块，则向所述电源管理模块发出请求信号，并执行：

d1)检测从所述目标设备接收到的输入信号是否为冲突信号；

d2)如果未检测到所述冲突信号，则对所述电源管理模块进行控制，否则将所述芯片延迟一个随机时间量，并且返回步骤d1)继续执行。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在与所述电源管理模块共同操作的又一芯片或者又一些芯片中也执行所述方法。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：如果所述芯片在被延迟期间检测到所述冲突信号，则锁定所述芯片。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：如果被锁定的芯片根据其收到的输入信号判断得出所述芯片需要控制所述电源管理模块并且没有检测到所述冲突信号，则所述芯片解除锁定并且向所述电源管理模块输出控制信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述芯片输出的控制信号随时间逐渐变化，从而逐渐改变所述电源管理模块的输出电压。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述芯片接收的信号是模拟信号并且在所述芯片中被转换为数字信号以供后续处理。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述芯片输出的控制信号是模拟信号并且在被输出之前由对应的数字信号转换而得。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述电源管理模块是升压管理模块、降压管理模块和升降压管理模块之一。

9.一种利用多个芯片分别向多个相应目标设备供电的设备，其中所述多个芯片与一个电源管理模块共同操作，所述多个相应目标设备共享所述电源管理模块的输出电压并由其供电，所述设备包括在所述多个芯片的每个芯片中的：

a)用于接收来自一个相应目标设备的输入信号的装置；

b)用于根据所述输入信号判断是否需要控制所述电源管理模块，其中所述电源管理模块可操作成向所述相应目标设备提供电源的装置；

c)用于如果不需要控制所述电源管理模块则锁定所述设备，从而不向所述电源管理模块输出控制信号的装置；

d)用于如果需要控制所述电源管理模块则向所述电源管理模块发出请求信号的装置，该装置包括：

d1)用于检测从所述目标设备接收到的输入信号是否为冲突信号的装置；

d2)用于如果未检测到所述冲突信号则对所述电源管理模块进行控制否则将所述设备延迟一个随机时间量并且返回装置d1)继续执行的装置。

10.根据权利要求9所述的设备，还包括：在与所述电源管理模块共同操作的又一设备或者又一些设备中也包括所述装置a)到d2)。

11.根据权利要求9所述的设备，还包括用于如果所述设备在被延迟期间检测到所述冲突信号则锁定所述设备的装置。

12.根据权利要求11所述的设备，还包括用于如果被锁定的设备根据其收到的输入信号判断得出所述设备需要控制所述电源管理模块并且没有检测到所述冲突信号则所述设备解除锁定并且向所述电源管理模块输出控制信号的装置。

13.根据权利要求9所述的设备，其中，所述设备输出的控制信号随时间逐渐变化，从而逐渐改变所述电源管理模块的输出电压。

14.根据权利要求9所述的设备，其中，所述设备接收的信号是模拟信号并且在所述设备中被转换为数字信号以供后续处理。

15.根据权利要求9所述的设备，其中，每个所述设备输出的控制信号是模拟信号并且在被输出之前由对应的数字信号转换而得。

16.根据权利要求9-15中任一项所述的设备，其中所述电源管理模块是升压管理模块、降压管理模块和升降压管理模块之一。

17.一种用于控制电源管理模块的输出电压的电路，包括：

多个芯片，所述多个芯片中的每个芯片可以操作为执行根据权利要求1-8中任一项所述的方法并且向公共节点输出控制信号；

放大器，所述放大器的第一端子接收参考电压，所述放大器的第二端子连接到公共节点以将所述公共节点设定为参考电压；

第一电阻模块，所述第一电阻模块的第一端子连接到所述公共节点并且所述第一电阻模块的第二端子接地以提供恒定的第一电流；以及

第二电阻模块，所述第二电阻模块的第一端子连接到所述电源管理模块以接收所述电源管理模块的输出电压并且所述第二电阻模块的第二端子连接到所述公共节点，从而根据所述第一电流和所述控制信号变化在所述第二电阻模块中流过的电流，以改变所述电源管理模块的输出电压。

18.根据权利要求17所述的电路，其中，所述多个芯片中的每个芯片包括用于执行根据权利要求1-8中任一项所述的方法的数字控制模块。

19.根据权利要求18所述的电路，其中，所述多个芯片中的每个芯片还包括模数转换器，所述模数转换器用于将每个芯片接收的模拟输入信号转换为数字信号以输出至所述数字控制模块。

20.根据权利要求19所述的电路，其中，所述多个芯片中的每个芯片还包括数模转换器，所述数模转换器用于将来自所述数字控制模块的数字信号转换为模拟信号以供所述芯片选择性地输出。

21.根据权利要求20所述的电路，其中，所述多个芯片中的每个芯片还包括第三电阻模块，所述第三电阻模块的第一端子连接至所述数模转换器以接收经转换的模拟信号，并且所述第三电阻模块的第二端子连接至所述公共节点以用于选择性地输出控制信号。

22.根据权利要求21所述的电路，其中，所述多个芯片中的每个芯片还包括锁定模块，所述锁定模块连接于所述数字控制模块和所述数模转换器之间以用于根据所述数字控制模块的输出来选择性地锁定所述芯片，从而使得所述芯片选择性地输出控制信号。

23.根据权利要求22所述的电路，其中，所述锁定模块是MOS晶体管。

24.根据权利要求18所述的电路，其中，所述数字控制模块包括数字电源管理控制信号生成器，所述数字电源管理控制信号生成器响应于所述数字控制模块接收的数字输入信号选择性地生成用于控制所述电源管理模块的数字控制信号。

25.根据权利要求24所述的电路，其中，所述数字控制模块还包括数字请求信号生成器，所述数字请求信号生成器响应于所述数字控制模块接收的数字输入信号选择性地生成用于请求控制所述电源管理模块的数字请求控制信号。

26.根据权利要求25所述的电路，其中，所述数字控制模块还包括冲突信号检测器，所述冲突信号检测器用于根据所述数字控制模块接收的数字输入信号检测是否表示存在冲突信号。

27.根据权利要求26所述的电路，其中，所述数字控制模块还包括随机延迟信号生成器，所述随机延迟信号生成器响应于检测到的所述冲突信号生成用于延迟所述芯片对所述电源管理模块的控制的数字延迟信号。

28.根据权利要求17-27中任一项所述的电路，其中所述第一电阻模块和所述第二电阻模块均是电阻器。

29.根据权利要求21-23中任一项所述的电路，其中所述第三电阻模块是电阻器。

30.根据权利要求28或29所述的电路，其中所述电源管理模块是升压调节模块、降压管理模块和升降压管理模块之一。

31.一种用于对LED模组供电的电路，包括根据权利要求17-30中任一项所述的电路以及电源管理模块。

32.根据权利要求31所述的用于对LED模组供电的电路，其中所述电源管理模块是升压调节模块、降压管理模块和升降压管理模块之一。

33.一种LED设备，包括LED模组和根据权利要求31所述的用于对LED模组供电的电路，其中所述LED模组包括与所述用于对LED模组供电的电路中的多个芯片对应的多个LED模块，所述多个LED模块分别连接到所述多个芯片以将所述LED模块接收的电压信息馈送给所述芯片。

34.一种电子设备，包括根据权利要求33所述的LED设备。