CN106664026A - 适于不同功率模式的电源单元 - Google Patents

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Abstract

描述了一种装置，包括：变压器；第一整流器；以及第二整流器，其中，第一整流器耦合到变压器，以使得第一整流器向第一电源节点提供经调节电源，并且第二整流器向第二电源节点提供未调节电源。

Description

适于不同功率模式的电源单元
背景技术
服务器平台可以在不同的功率模式下操作。例如，在基于架构(IA)的平台中，涡轮加速技术(也被称为涡轮功率模式)用于提供高计算性能，而同时仍保持合理的热设计分布。提供涡轮功率模式(或基于非Intel的平台的任何其它高功率模式)所需要的额外供应的一种方式是超安全标准设计电源单元(PSU)，使得PSU可以提供较多的功率容量。
例如，正常PSU可以供应1200W的功率，并且可以被超安全标准设计为提供1500W的功率，以在诸如涡轮功率模式之类的高功率模式期间适应操作。然而，超安全标准设计PSU增加了PSU的尺寸和成本。提高PSU的性能以提供更多功率的另一种方式为增加额外的输出电容以支持高功率模式(例如，涡轮功率模式)的峰值功率需求。通过使用较大的电容器来增加电容增大了PSU的材料清单(BOM)成本(例如，其可能向PSU的成本增加额外的6美元)。
附图说明
根据以下给出的具体实施方式并根据本公开内容的不同实施例的附图，将更充分地理解本公开内容的实施例，然而，附图并不应被理解为将本公开内容限于具体实施例，而是仅用于解释和理解。
图1例示了根据本公开内容的一些实施例的具有提供经调节电源和未调节电源的电源单元(PSU)的高等级系统。
图2例示了根据本公开内容的一些实施例的图1中的PSU的具体等级架构。
图3例示了根据本公开内容的一些实施例的具有多个服务器和电源单元以提供经调节电源和未调节电源的服务器机架。
图4A例示了根据本公开内容的一些实施例的具有能量传送单元的图1中的PSU的具体等级架构。
图4B例示了根据本公开内容的一些实施例的具有能量传送单元和两组次级侧线匝的图1中的具体等级架构。
图4C例示了根据本公开内容的一些实施例的能量传送单元。
图5例示了根据本公开内容的一些实施例的具有PSU的系统，该PSU具有用于生成经调节电源和未调节电源的中间的未调节电压总线。
图6例示了根据本公开内容的一些实施例的用于提供经调节电源和未调节电源的方法的流程图。
图7例示了根据本公开内容的一些实施例的具有提供经调节电源和未调节电源的PSU的智能设备或计算机系统或SoC(片上系统)。
具体实施方式
一些实施例描述了具有电源单元(PSU)的系统，该电源单元提供了来自第一整流器的经调节电源和来自第二整流器的未调节电源。在一些实施例中，未调节电源用于在高功率模式(例如，涡轮功率模式)期间向一个或多个负载提供较高的电源，而不影响经调节电源水平。
在一些实施例中，PSU包括耦合到转换单元的变压器。在一些实施例中，转换单元是将AC(交流电)电源转换为DC(直流电)电源的初级转换单元。在一些实施例中，该DC电源由变压器逐步降低。在一些实施例中，PSU包括至少两个整流器，每个都耦合到变压器，以使得整流器中的一个接收逐步下降的DC电源并向第一电源节点提供经调节电源，而其它整流器也接收逐步下降的DC电源并向第二电源节点提供未调节电源。
在一些实施例中，第一电源节点耦合到需要调节的电源以便适当操作的一个或多个负载(例如，风扇、冷却单元、硬盘驱动、等等)。在一些实施例中，第二电源节点通过可以在高功率模式期间(例如，涡轮功率模式)在较高电源上操作的电压调节器(VR)耦合到一个或多个负载(例如，处理器，存储器，图形卡、等等)。
存在不同实施例的许多技术影响。一些实施例的一个技术影响在于PSU可以按需要(例如，在涡轮功率模式期间)提供高电源，而无需与向期望经调节电源的其它负载所提供的电源折中(即，当在提供未调节电源的节点上需要较高电源时，在经调节电源上未看到电压下降)。与被超安全标准设计为提供较高供应(例如，1500W的功率)以适应单个电源节点上的诸如涡轮模式之类的高功率模式的传统PSU相比，一些实施例将电源分离为两个电源路径，并避免PSU的超安全标准设计，这节省了BOM成本。
在以下描述中，讨论了许多细节，以提供对本公开内容的实施例的更透彻的理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，在没有这些具体细节的情况下也可以实施本公开内容的实施例。在其它实例中，用框图形式而不是具体示出了公知的结构和器件，以便避免混淆本公开内容的实施例。
应当指出，在实施例的对应附图中，用线条表示信号。一些线条可能较粗，以指示更多构成的信号路径，和/或在一端或多端具有箭头，以指示主要信息流动方向。这些指示并非旨在是限制性的。相反，这些线条结合一个或多个示例性实施例使用，以有助于电路或逻辑单元的较容易的理解。如由设计需要或偏好指定的任何表示的信号可以实际上包括可以在任何方向上行进的一个或多个信号，并可以利用任何适当类型的信号方案来实现。
贯穿本说明书并且在权利要求书中，术语“连接”表示所连接的事物之间的直接电连接，而没有任何中间器件。术语“耦合”表示所连接的事物之间的直接电连接或通过一个或多个无源或有源中间器件的间接连接。术语“电路”表示被布置为彼此协作以提供期望功能的一个或多个无源和/或有源部件。术语“信号”表示至少一个电流信号、电压信号或数据/时钟信号。“一”、“一个”和“该”的含义包括复数个参考。“在……中”的含义包括“在……中”和“在……上”。
术语“缩放”通常指代将设计(电路图和布局)从一个工艺技术转换为另一个工艺技术并随后在布局面积中减小。术语“缩放”通常还指代在相同的技术节点内缩小布局和器件。术语“缩放”还可以指代相对于另一个参数(例如，电源水平)调整信号频率(例如，减慢或加速—即，分别缩小或放大)。术语“基本上”、“接近于”、“大约”、“附近”和“约”通常指的是在目标值的+/-20％内。
为了实施例的目的，不同电路或逻辑块中的晶体管是金属氧化物半导体(MOS)晶体管，其包括漏极、源极、栅极和体端子。晶体管还包括三栅极和FinFET晶体管、全包围栅圆柱形晶体管、遂穿FET(TFET)、方形线、或矩形带状晶体管或实现晶体管功能的其它器件，例如碳纳米管或自旋电子器件。MOSFET对称源极和漏极端子即是相同端子并且在这里可互换使用。另一方面，TFET器件具有非对称的源极和漏极端子。本领域技术人员将意识到，在不脱离本公开内容的范围的情况下，可以使用其它晶体管，例如双极结型晶体管—BJT PNP/NPN、BiCMOS、CMOS、eFET、等等。
除非另外指定，使用序数词“第一”、“第二”和“第三”等来描述共同的对象仅仅指示正指代类似的元件的不同实例，而并非旨在暗示这样描述的对象必须以给定顺序，不管是空间上的、时间上的、顺序上的、或者以任何其它方式。
图1例示了根据本公开内容的一些实施例的具有提供经调节电源和未调节电源的PSU的高等级系统100。在一些实施例中，系统100包括PSU 101、第一电源节点、第二电源节点、和负载102。在一些实施例中，PSU 101接收AC或DC电源，并在第一电源节点上生成经调节DC电源，以及在第二电源节点上生成未调节DC电源。在一些实施例中，负载102耦合到第一电源节点和第二电源节点。在一些实施例中，可以存在并联运行以向多个并联的负载102供电的多于一个的PSU 101。
尽管参照负载102是服务器描述了不同实施例，但是负载102可以是诸如具有不同类型的负载的处理器系统(例如，平板设备、智能设备)之类的其它负载。在一些实施例中，负载1 103是需要或期望经调节电源以用于最佳操作的负载。例如，负载1 103包括诸如风扇、硬盘驱动等之类的冷却介质。在一些实施例中，第一电源节点耦合到负载1 103。在一些实施例中，第一电源节点上的经调节电源在窄幅范围(例如，+/-5％)内被严格调节。
在一些实施例中，负载2 104是可以在高电源模式(例如，涡轮模式)期间在较高电源等级下操作的负载。例如，负载2 103包括电压调节器(VR)和DC-DC转换器，以为中央处理单元(CPU)、片上系统(SoC)处理器、以链或环等耦合的多个处理器供电。在一些实施例中，第二电源节点耦合到负载2 104。在一些实施例中，第二电源节点上的未调节电源被允许在启用高功率模式时瞬间下降很多(因为其不是调节的)。
在一些实施例中，系统100是完全集成的系统，以使得PSU 101和负载102在相同母板或管芯上。在一些实施例中，PSU 101与负载102分隔开，从而PSU是具有其自己的封装件的单独的集成电路。
图2例示了根据本公开内容的一些实施例的图1中的PSU 101的具体等级架构200。应当指出，图2中具有与任何其它附图中的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式类似的任何方式操作或起作用，但是不限于这些。
在一些实施例中，PSU 101包括初级侧转换单元201、变压器202、次级侧整流器203和204、电感器L1和L2、以及输出电容器C1和C2。在一些实施例中，初级侧转换单元201从AC或DC电源接收AC电源，并生成高频AC电源。初级侧转换单元201包括整流器、相频控制器、全桥拓扑转换电路等。在一些实施例中，来自初级侧转换单元201的AC电源被变压器202的初级侧线匝(即，线圈)接收。在一些实施例中，变压器202在变压器202的次级线匝处逐步减小AC电源。
在一些实施例中，两个整流器(203和204)耦合到变压器202的次级侧，以使得第一整流器(即，次级侧整流器203)用于向第一电感器L1提供经整流的电压，而第二整流器(即，次级侧整流器204)用于向第二电感器L1提供经整流的电压。在一些实施例中，次级侧整流器203包括两个整流电路或器件(例如，二极管)，以使得它们中的一个耦合到变压器202的次级侧线匝的第一端子，并且它们中的另一个耦合到变压器202的次级侧线匝的第二端子。
在一些实施例中，次级侧整流器204包括两个整流电路或器件(例如，二极管)，以使得它们中的一个耦合到变压器202的次级侧线匝的第一端子，并且它们中的另一个耦合到变压器202的次级侧线匝的第二端子。在该实施例中，次级侧整流器203和204这两者共享变压器202的同一次级侧线匝。在一些实施例中，次级侧整流器203和204耦合到变压器202的不同次级侧，其中不同次级侧具有不同数量的线圈。
在一些实施例中，电感器L1的第一端子耦合到次级侧整流器203，并且电感器L1的第二端子耦合到Vout1(在这里也称为第一电源节点)。这里，用于节点和那些节点上的信号的标记被互换地使用。例如，Vout1可以指代Vout1节点或电源Vout1，取决于语句的语境。在一些实施例中，电容器C1耦合到Vout1和地。在一些实施例中，Vout1提供经调节电源(也被称为第一电源)，其被反馈回(经由反馈路径)到初级侧转换单元201以调节第一电源。在一些实施例中，第一电源(例如，12V)被窄幅调节(例如，+/-5％)。
在一些实施例中，电感器L2的第一端子耦合到次级侧整流器204并且电感器L2的第二端子耦合到Vout2(也被称为第二电源节点)。在一些实施例中，电容器C2耦合到Vout2和地。在一些实施例中，Vout2提供未调节电源(也被称为第二电源)。在一些实施例中，第二电源被间接调节(即，弱调节)，因为其从调节第一电源的初级侧转换单元201的输出获得。在一些实施例中，在Vout2与初级侧转换单元201之间不提供反馈路径，因此Vout2电源(例如，12V)在技术上未调节，并可以在瞬间负载增加期间下降(例如，由于在涡轮模式开始的电压下降而可以从12V下降到6V)。
图3例示了根据本公开内容的一些实施例的具有多个服务器和电源单元以提供经调节电源和未调节电源的服务器机架300。应当指出，图3中具有与任何其它附图中的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式相类似的任何方式操作或起作用，但不限于这些。
在一些实施例中，服务器机架300包括具有诸如PSU 101之类的一个或多个电源单元的功率区、具有多个服务器的服务器区(即，负载102)、以及具有路由器的开关区。在一些实施例中，PSU 101在两个单独的功率节点(或母线)上提供第一和第二电源。这些节点(包括地(GND)节点)向每个托盘(即，托盘1-N，其中“N”为整数)提供第一和第二电源，其中每个托盘都包括具有一个或多个处理器的服务器。在一些实施例中，在高功率模式期间，第一电源保持调节，而第二电源可以瞬间下降。
图4A例示了根据本公开内容的一些实施例的具有图1中的耦合到能量传送单元的PSU 101的具体等级架构400。应当指出，图4A中具有与任何其它附图中的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式类似的任何方式操作或起作用，但不限于这些。为了不混淆图4A的实施例，描述了图2与图4A之间的区别。
在一些实施例中，能量传送单元401耦合到第一和第二电源节点(即，Vout1和Vout2)。尽管实施例示出了能量传送单元401驻留在PSU 101的外部，但是在一些实施例中，能量传送单元401是PSU 101的部分。在一些实施例中，能量传送单元401可操作为提供单向能量传送以及从Vout1到Vout2的低阻抗路径。在一些实施例中，控制信号(未示出)被能量传送单元401接收，以使得能量传送单元401开始能量传送的操作。
能量传送单元401的一个技术效果在于其补偿第二电源Vout2在高功率模式瞬变期间的下降(即，能量从Vout1借用并被提供给Vout2以增强高功率模式期间的电源性能)。在一些实施例中，当Vout1的电压电平高于阈值(例如，标准电压电平的大约3％)时，控制信号触发能量传送操作。在该时间期间，能量从第一电源节点(Vout1)传送到第二电源节点(Vout2)。在一些实施例中，当Vout1的电压电平低于相同阈值或另一阈值时，控制信号使得能量传送单元401停止能量传送过程。
在一些实施例中，控制信号由感测第一电源节点上的电压的电路生成。在一些实施例中，控制信号由感测流经第二电源节点的电流方向的电路生成。电流的方向指示电流需求是否突然增加，并因此电路开始能量传送的过程。在一些实施例中，生成控制信号的电路是PSU 101的部分。在一些实施例中，当电路检测到通过第二电源节点的电流高于其标准电流值时，其确定高功率模式。
根据一些实施例，当高功率模式被触发时，PSU 101扩大切换占空比，以将更多的能量从初级侧转换单元201传送到变压器202。在该时间期间，PSU 101还使得能量传送单元401开始从Vout1到Vout2的能量传送，以进一步辅助第二电源节点(Vout2)来满足较高的电源需求。在一些实施例中，当通过第二电源节点的电流落到其标准水平以下时，PSU 101禁用能量传送单元401。
图4B例示了根据本公开内容的一些实施例的具有图1中的耦合到能量传送单元的PSU 101的具体等级架构420，其中PSU 101的变压器包括两组次级侧线匝。应当指出，图4B中具有与任何其它附图中的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式类似的任何方式操作或起作用，但不限于这些。为了不混淆图4B的实施例，描述了图2与图4A之间的区别。
在一些实施例中，不同组的线匝用于变压器402的次级侧。在一些实施例中，用于次级侧的一组线匝(Ts1)耦合到次级侧整流器203，并且用于次级侧的另一组线匝(Ts2)耦合到次级侧整流器404。次级侧整流器404与次级侧整流器204类似，除了其输入不耦合到次级侧整流器203而代替地耦合到变压器402的另一组次级侧线匝。针对两组整流器(203和404)使用用于变压器402的次级侧的不同组的线匝的一个技术效果在于在高功率模式期间更多的功率可以被提供给第二电源Vout2。
在一些实施例中，Ts2具有比Ts1多的线匝。通过使Ts2线匝比Ts1线匝更多，电容器C2可以利用第二电源节点Vout2上的较高输出电压储存较多能量。在一些实施例中，次级侧整流器203和404可以在缺乏能量传送单元401的情况下耦合到不同组的次级线匝。在一些实施例中，次级侧整流器203和404可以连同能量传送单元401耦合到不同组的线匝。
图4C例示了根据本公开内容的一些实施例的能量传送单元430(例如，401)。应当指出，图4C中具有与任何其它附图中的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式类似的任何方式操作或起作用，但不限于这些。
在一些实施例中，能量传送单元430包括开关S1、控制逻辑单元431、和电感器L3。在一些实施例中，控制逻辑单元431接收指示从第一电源节点(Vout1)到第二电源节点(Vout2)的电流方向的电流感测信号，并生成开/关控制信号以控制开关S1的闭合/打开。在一些实施例中，当负载2 104进入高功率模式时，PSU 101使开关S1闭合(例如，通过指导控制逻辑单元431)，以形成从第一电源节点到第二电源节点的电气路径。
在一些实施例中，电感器L3耦合到开关S1和第二电源节点Vout2。在一些实施例中，电感器L3的电感小于电感器L1和L3的电感。具有电感器L3的一个目的在于在一些情形下(例如，当Vout2与Vout1之间的电压差为大约6V时)避免跨开关S1的峰值起动电流过高，以保护开关S1的操作和完整性。
在一些实施例中，当开关S1闭合时，控制逻辑单元431监控在节点Vout1与Vout2之间流动的电流方向。在一些实施例中，当控制逻辑单元431检测到电流方向反向时，其使得开关S1打开(即，断开从Vout1到Vout2的电气路径)。
图5例示了根据本公开内容的一些实施例的具有PSU 501的架构500，该PSU 501具有用于生成经调节电源和未调节电源的中间的未调节电压总线或经调节电压总线。应当指出，图5中具有与任何其它附图中的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式类似的任何方式操作或起作用，但不限于这些。为了不混淆实施例，描述了图5与图2之间的区别。
在一些实施例中，架构500包括PSU 501的“m”个实例，以及转换器502的“x”个实例。在一些实施例中，PSU 501的“m”个实例的总输出功率容量应当足够高，以供应转换器502的“x”个实例的总的所需功率。在一些实施例中，PSU 501包括如示出的耦合在一起的初级侧转换单元201、变压器202、整流器503、电感器L、和输出电容器C。在一些实施例中，PSU501的输出是单个电源轨(实现为总线)，其随后用于提供两个电源轨以管理高功率模式。节点506上的该单个电源轨(即，总线)可以是调节的或者未调节的，充当转换器502的输入功率。
在一些实施例中，电感器L耦合到整流器503和中间的总线节点506。在大系统中，使用降压转换器在对于直接转换可能不是直接适当的电压的较高电压(例如，48V)下的中间总线506上分配功率以生成最终负载电压可能是有益的。在一些实施例中，来自中间总线506的输出电压和电流被提供给转换器以生成调节的Vout1(即，第一电源)和未调节的电压Vout2(即，第二电源)。
在一些实施例中，转换器的“x”个实例包括如示出的转换器504和总线转换器(具有X:1比率)505。在一些实施例中，转换器504接收中间功率总线506上的中间功率并生成经调节的Vout1。在一些实施例中，总线转换器505接收中间功率总线506上的中间功率并生成未调节的Vout2。在一些实施例中，总线转换器505是DC-DC转换器。
在一些实施例中，总线转换器505的转换是未调节的。例如，输出电压Vout2按固定比率“X”追踪输入电压(例如，当“X”为4时，48V到12V)。随着中间总线506上的输入电压变化，输出电压Vout2也变化。对于期望具有经调节电源的负载，转换器504用于提供调节的输出电压Vout1。在这些实施例中，当中间总线506上的电压变化时，输出电压Vout1保持基本上未变化(例如，在+/-5％范围内调节)。架构500为Vout2提供广的电压范围，使得耦合到Vout2的下游负载可以在不造成被提供给其它负载的电源Vout1的下降的情况下在高功率模式下操作。
在一些实施例中，转换器504是降压转换器。在一些实施例中，转换器504是具有大约X:1比率的DC-DC转换器，但具有调节输出。在一些实施例中，转换器504是降压-升压转换器。在这些实施例中，总线转换器505的输出被提供为转换器504的输入，代替转换器504的输入506。
图6例示了根据本公开内容的一些实施例的用于提供经调节电源和未调节电源的方法的流程图600。应当指出，图6中具有与任何其它附图中的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式类似的任何方式操作或起作用，但不限于这些。
尽管参照图6的流程图中的框以特定顺序示出，但是可以修改动作的顺序。因此，所例示的实施例可以以不同顺序执行，并且一些动作/框可以并行执行。根据某些实施例，图6中列出的框和/或操作中的一些是可选的。所呈现的框的编号是为了清楚的目的，而并非旨在规定其中不同的框必须发生的操作的顺序。此外，来自不同流程的操作可以在各种组合中使用。
在框601中，经调节电源Vout1被从第一次级侧整流器203提供给第一电源节点Vout1。在框602处，来自第二次级侧整流器204或404的未调节电源Vout2被提供给第二电源节点Vout2。如参照图2和图4示出的，第一和第二次级侧整流器(203和204/404)耦合到变压器202。回去参考图6，在框603处，AC电源被初级侧转换单元201转换为用于变压器202的高频AC电源。在框604处，当耦合到Vout2 104的负载2进入高功率模式时，能量传送单元401可以将功率从第一电源节点Vout1传送到第二电源节点Vout2。
与流程图600相关联的并被执行为实现所公开的主题的实施例的程序软件代码/指令可以被实现为操作系统的部分或特定应用、部件、程序、对象、模块、例程、或被称为“程序软件代码/指令”、“操作系统程序软件代码/指令”、“应用程序软件代码/指令”、或简单地嵌入在处理器中的“软件”或固件的其它指令序列或指令序列的组织。在一些实施例中，与流程图600相关联的程序软件代码/指令由PSU 101的控制器执行。
在一些实施例中，与流程图600相关联的程序软件代码/指令被储存在计算机可执行储存介质中，并由PSU 101的控制器执行。这里，计算机可执行储存介质是可用于储存程序软件代码/指令和数据的有形机器可读介质，程序软件代码/指令和数据在被计算设备执行时，使得处理器(例如，PCU 101的控制器)执行如可以在针对所公开的主题的一个或多个所附权利要求中记载的方法。
有形机器可读介质可以包括可执行软件程序代码/指令和数据在不同有形位置中的储存，包括例如ROM、易失性RAM、非易失性存储器和/或缓存和/或如本申请中引用的其它有形存储器。该程序软件代码/指令和/或数据的部分可以储存在这些储存和存储设备中的任何一个中。此外，程序软件代码/指令可以从其它储存器(包括例如通过集中式服务器或端对端网络等，包括互联网)获得。软件程序代码/指令和数据的不同部分可以在不同时间并在不同的通信会话中或在相同的通信会话中获得。
软件程序代码/指令(与流程图600相关联)和数据可以在由计算设备执行相应软件程序或应用之前获得它们的全部。或者，软件程序代码/指令和数据的部分可以动态地获得，例如，准时地，当需要用于执行时。或者，获得软件程序代码/指令和数据的这些方式的某个组合可以通过示例的方式例如针对不同应用、部件、程序、对象、模块、例程或其它指令序列或指令序列的组织而发生。因此，数据和指令在时间的特定实例处整体位于有形机器可读介质上并不是必须的。
有形计算机可读介质的示例包括但不限于可记录的和不可记录类型的介质，例如易失性和非易失性存储设备、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存设备、软盘和其它可移动磁盘、磁盘储存介质、光储存介质(例如，压缩盘只读存储器(CD ROM)、数字多功能盘(DVD)、等)等。软件程序代码/指令可以暂时储存在数字有形通信链路中，而同时通过这些有形通信链路实现电、光、声或其它形式的传播信号，例如载波、红外信号、数字信号等。
总体上，有形机器可读介质包括提供(即，以数字形式储存和/或发送例如数据分组)具有可由机器(即，计算设备)访问的形式的信息的任何有形机制，其可以包括在例如通信设备、计算设备、网络设备、个人数字助理、制造工具、移动通信设备中，不管能否从通信网络(例如，互联网)下载并运行应用程序和受补助的应用程序，这些设备例如， 等等、或包括计算设备的任何其它设备。在一个实施例中，基于处理器的系统具有以下设备的形式或包括在以下设备内：PDA、蜂窝电话、笔记本计算机、平板设备、游戏控制台、机顶盒、嵌入式系统、TV、个人台式计算机、等等。或者，在所公开的主题的一些实施例中可以使用传统的通信应用和受补助的应用。
图7例示了根据本公开内容的一些实施例的具有提供经调节电源和未调节电源的PSU的智能设备或计算机系统或SoC(片上系统)。应当指出，图7中具有与任何其它附图中的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式类似的任何方式操作或起作用，但不限于这些。
图7例示了其中可以使用平面接口连接器的移动设备的实施例的框图。在一个实施例中，计算设备1600表示移动计算设备，例如计算平板设备、移动电话或智能电话、启用无线的电子阅读器、或其它无线移动设备。将理解的是，总体上示出了某些部件，并且在计算设备1600中未示出这种设备的所有部件。
在一个实施例中，根据所讨论的一些实施例，计算设备1600包括具有提供或使得提供经调节电源和未调节电源的PSU(例如，PSU 101，PSU 501)的第一处理器1610。根据一些实施例，计算设备1600的其它块也可以具有提供或使得提供经调节电源和未调节电源的PSU(例如，PSU 101，PSU 501)。本公开内容的不同实施例也可以包括1670内的网络接口，例如无线接口，从而系统实施例可以并入到无线设备(例如，蜂窝电话或个人数字助理)中。
在一个实施例中，处理器1610(和/或处理器1690)可以包括一个或多个物理设备，例如，微处理器、应用处理器、微控制器、可编程逻辑器件、或其它处理装置。由处理器1610执行的处理操作包括其上执行应用和/或设备功能的操作平台或操作系统的执行。处理操作包括与人类用户或与其它设备的I/O(输入/输出)相关的操作、与功率管理相关的操作、和/或与将计算设备1600连接到另一设备相关的操作。处理操作还可以包括与音频I/O和/或显示器I/O相关的操作。
在一个实施例中，计算设备1600包括音频子系统1620，其表示与向计算设备提供音频功能相关联的硬件(例如，音频硬件和音频电路)和软件(例如，驱动器、编解码器)部件。音频功能可以包括扬声器和/或头戴式耳机输出、以及麦克风输入。用于这些功能的设备可以被集成到计算设备1600中，或者连接到计算设备1600。在一个实施例中，用户通过提供由处理器1610接收和处理的音频命令来与计算设备1600进行交互。
显示子系统1630表示为用户提供视觉和/或触觉显示以与计算设备1600进行交互的硬件(例如，显示设备)和软件(例如，驱动器)部件。显示子系统1630包括显示界面1632，其包括用于向用户提供显示的特定屏幕或硬件设备。在一个实施例中，显示界面1632包括与处理器1610分隔开的逻辑，以执行与显示相关的至少某种处理。在一个实施例中，显示子系统1630包括向用户提供输出和输入两者的触摸屏(或触摸板)设备。
I/O控制器1640表示与用户的交互相关的硬件设备和软件部件。I/O控制器1640可以操作为管理硬件，该硬件为音频子系统1620和/或显示子系统1630的部分。此外，I/O控制器1640例示了用于连接到计算设备1600的另外的设备的连接点，通过该连接点，用户可以与系统进行交互。例如，可以附接到计算设备1600的设备可以包括麦克风设备、扬声器或立体声系统、视频系统或其它显示设备、键盘或小键盘设备、或者用于与诸如读卡器或其它设备之类的具体应用一起使用的其它I/O设备。
如上面提及的，I/O控制器1640可以与音频子系统1620和/或显示子系统1630进行交互。例如，通过麦克风或其它音频设备的输入可以为计算设备1600的一个或多个应用或功能提供输入或命令。此外，代替显示输出或者除了显示输出，可以提供音频输出。在另一示例中，如果显示子系统1630包括触摸屏，则显示设备还用作输入设备，其可以至少部分地由I/O控制器1640来管理。在计算设备1600上还可以存在另外的按钮或开关，以提供由I/O控制器1640管理的I/O功能。
在一个实施例中，I/O控制器1640管理诸如加速度计、相机、光传感器或其它环境传感器、或可以包括在计算设备1600中的其它硬件之类的设备。输入可以是直接用户交互的部分，并向系统提供环境输入以影响其操作(例如，针对噪声过滤、针对亮度检测调整显示、针对相机应用闪光灯、或者其它特征)。
在一个实施例中，计算设备1600包括管理电池电力使用、电池充电、以及与省电操作相关的特征的功率管理1650。存储子系统1660包括用于将信息储存在计算设备1600中的存储设备。存储器可以包括非易失性(如果对存储设备的供电被中断，则状态不改变)和/或易失性(如果对存储设备的供电中断，则状态是不确定的)存储设备。存储子系统1660可以储存应用数据、用户数据、音乐、照片、文件、或其它数据、以及与计算设备1600的应用和功能的执行相关的系统数据(不管是长期的还是临时的)。
实施例的元件也可以被提供为用于储存计算机可执行指令(例如，用于实现本文中讨论的任何其它过程的指令)的机器可读介质(例如，存储器1660)。机器可读介质(例如，存储器1660)可以包括但不限于闪存、光盘、CD-ROM、DVD ROM、RAM、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、相变存储器(PCM)、或适于储存电子或计算机可执行指令的其它类型的机器可读介质。例如，本公开内容的实施例可以被下载为计算机程序(例如，BIOS)，其可以经由通信链路(例如，调制解调器或网络连接)通过数据信号的方式从远程计算机(例如，服务器)传送到请求计算机(例如，客户端)。
连接1670包括硬件设备(例如，无线和/或有线连接器和通信硬件)和软件部件(例如，驱动器、协议栈)以使得计算设备1600能够与外部设备进行通信。计算设备1600可以是单独的设备，例如其它计算设备、无线接入点或基站、以及诸如头戴式耳机、打印机、或其它设备之类的外围设备。
连接1670可以包括多种不同类型的连接。概括来说，计算设备1600被例示为具有蜂窝连接1672和无线连接1674。蜂窝连接1672通常指代由无线载波提供的(例如经由GSM(全球移动通信系统)或变型或派生物、CDMA(码分多址)或变型或派生物、TDM(时分多址)或变型或派生物、或其它蜂窝服务标准提供的)蜂窝网络连接。无线连接(或无线接口)1674指的是不是蜂窝的无线连接，并且可以包括个人局域网(例如蓝牙、近场、等等)、局域网(例如WiFi)、和/或广域网(例如WiMax)、或其它无线通信。
外围设备连接1680包括硬件接口和连接器、以及软件部件(例如，驱动器、协议栈)以进行外围设备连接。将理解的是，计算设备1600可以是至其它计算设备的外围设备(“至”1682)，并具有连接到其的外围设备(“从”1684)。计算设备1600通常具有“对接”连接器以连接到其它计算设备，以用于诸如管理(例如，下载和/或上载、改变、同步)计算设备1600上的内容的目的。此外，对接连接器可以允许计算设备1600连接到某些外围设备，它们允许计算设备1600控制例如至试听或其它系统的内容输出。
除了专用对接连接器或其它专用连接硬件以外，计算设备1600可以经由通常的或基于标准的连接器来进行外设连接1680。通常类型可以包括通用串行总线(USB)连接器(其可以包括多个不同的硬件接口中的任何接口)、包括迷你显示端口(MDP)、高清多媒体接口(HDMI)、火线、或其它类型的显示端口。
说明书中对“实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、或“其它实施例”的引用表示结合实施例所描述的特定特征、结构或特性包括在至少一些实施例中，但并非必须是全部实施例。“实施例”、“一个实施例”、或“一些实施例”的不同出现不一定全都指代相同的实施例。如果说明书陈述部件、特征、结构、或特性“可以”、“可能”、或“能够”被包括，则该特定部件、特征、结构、或特性并不必须要被包括。如果说明书或权利要求书提及“一”或“一个”元件，则并非表示仅存在元件中的一个。如果说明书或权利要求书提及“另外的”元件，则并不排除存在多于一个的另外的元件。
此外，在一个或多个实施例中，可以以任何适当的方式对具体特征、结构、功能、或特性进行组合。例如，第一实施例可以与第二实施例进行组合，在任何地方，与两个实施例相关联的具体特征、结构、功能、或特性不是互相排斥的。
尽管已经结合本公开内容的特定实施例描述了公开内容，但是鉴于前述描述，这些实施例的许多替代、修改和变型将对本领域普通技术人员来说显而易见。例如，其它存储架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。本公开内容的实施例旨在包含关于落入所附权利要求的宽泛范围内的所有这些替代、修改、和变型。
此外，为了例示和讨论的简单起见，至集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/地连接可以或可以不在所呈现的附图中内示出，以便不会混淆本公开内容。此外，为了避免混淆本公开内容，并且也鉴于关于这些框图布置的实施方式的细节高度依赖于本公开内容将在其中实现的平台的事实(即，这些细节应当很好地在本领域技术人员的视界内)，布置可以以框图形式示出。在阐述了特定细节(例如，电路)以便描述本公开内容的示例实施例的情况下，对本领域技术人员应当显而易见的是，在没有这些具体细节的情况下或者在这些具体细节的变型的情况下可以实施本公开内容。本描述因此被认为是例示性的而不是限制性的。
以下示例涉及另外的实施例。在一个或多个实施例的任何地方可以使用示例中的细节。本文中所描述的装置的所有可选特征也可以关于方法或过程来实现。
例如，提供了一种装置，其包括：变压器；第一整流器；以及第二整流器，其中，第一整流器耦合到变压器，以使得第一整流器向第一电源节点提供经调节电源并且第二整流器向第二电源节点提供未调节电源。
在一些实施例中，装置包括转换单元，该转换单元耦合到变压器。在一些实施例中，转换单元包括：一个或多个输入端，该一个或多个输入端用于耦合到AC或DC电源；以及一个或多个输出端，该一个或多个输出端用于耦合到变压器。在一些实施例中，该装置包括：第一电感器，该第一电感器与第一整流器和第一电源节点串联耦合；以及第一电容器，该第一电容器耦合到第一电源节点和地。在一些实施例中，该装置包括：第二电感器，该第二电感器与第二整流器和第二电源节点串联耦合；以及第二电容器，该第二电容器耦合到第二电源节点和地。
在一些实施例中，装置包括：能量传送单元，该能量传送单元耦合到第一电源节点和第二电源节点。在一些实施例中，能量传送单元是单向的并操作为将能量从第一电源节点传送到第二电源节点。在一些实施例中，装置包括一个或多个电流传感器，该一个或多个电流传感器耦合到第一节点和第二节点以感测流经第一电源节点和第二电源节点的电流，以及控制能量传送单元。在一些实施例中，变压器具有两组次级侧线匝，以使得第一组次级侧线匝耦合到第一整流器并且第二组次级侧线匝耦合到第二整流器。在一些实施例中，变压器的第一组次级侧线匝与初级侧线匝的匝数比与第二组次级侧线匝与初级侧线匝的匝数比不同。
在另一个示例中，提供了一种方法，其包括：向第一电源节点提供来自第一整流器的经调节电源；以及向第二电源节点提供来自第二整流器的未调节电源，其中，第一整流器和第二整流器耦合到变压器。在一些实施例中，该方法包括将AC或DC电源转换为用于变压器的高频AC电源。在一些实施例中，该方法包括向转换单元提供来自第一电源节点的反馈。在一些实施例中，该方法包括将来自第一电源节点的功率传送到第二电源节点。在一些实施例中，感测流经第一电源节点和第二电源节点的电流以确定何时将来自第一电源节点的功率传送到第二电源节点。
在另一个示例中，提供了一种系统，其包括：存储器，其具有第一电源节点；处理器，其耦合到存储器，该处理器具有第二电源节点；根据上述装置的电源单元装置；以及无线接口，该无线接口用于允许处理器与另一设备进行通信。在一些实施例中，该处理器包括一个或多个电压调节器，以接收未调节电源以及生成用于处理器的不同负载的经调节电源。在一些实施例中，系统还包括冷却单元，该冷却单元耦合到第一电源节点。
在一些实施例中，提供了一种装置，其包括：用于向第一电源节点提供来自第一整流器的经调节电源的模块；以及用于向第二电源节点提供来自第二整流器的未调节电源的模块，其中，第一整流器和第二整流器耦合到变压器。在一些实施例中，该装置包括用于将AC或DC电源转换为用于变压器的高频AC电源的模块。在一些实施例中，该装置包括用于向转换单元提供来自第一电源节点的反馈的模块。在一些实施例中，该装置包括用于从第一电源节点向第二电源节点传送功率的模块。在一些实施例中，该装置包括用于感测流经第一电源节点和第二电源节点的电流以确定何时从第一电源节点向第二电源节点传送功率的模块。
在另一个示例中，提供了一种系统，其包括：存储器，该存储器具有第一电源节点；处理器，其耦合到存储器，该处理器具有第二电源节点；电源单元，其包括根据上述装置的装置；以及无线接口，该无线接口用于允许处理器与另一设备进行通信。在一些实施例中，该系统包括显示接口，该显示接口用于允许显示单元显示由处理器处理的内容。
提供了摘要，摘要将允许读者确定技术公开内容的本质和主旨。摘要被提交为具有其将不用于限制权利要求的范围或含义的理解。以下权利要求由此并入到具体实施方式中，其中每个权利要求都代表其自身作为单独的实施例。

Claims (20)

1.一种装置，包括：
变压器；
第一整流器；以及
第二整流器，其中，所述第一整流器耦合到所述变压器，以使得所述第一整流器向第一电源节点提供经调节电源，并且所述第二整流器向第二电源节点提供未调节电源。
2.根据权利要求1所述的装置，包括转换单元，所述转换单元耦合到所述变压器。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述转换单元包括：
一个或多个输入端，所述一个或多个输入端用于耦合到AC或DC电源；以及
一个或多个输出端，所述一个或多个输出端用于耦合到所述变压器。
4.根据权利要求1所述的装置，包括：
第一电感器，所述第一电感器与所述第一整流器和所述第一电源节点串联耦合；以及
第一电容器，所述第一电容器耦合到所述第一电源节点和地。
5.根据权利要求4所述的装置，包括：
第二电感器，所述第二电感器与所述第二整流器和所述第二电源节点串联耦合；以及
第二电容器，所述第二电容器耦合到所述第二电源节点和地。
6.根据权利要求1所述的装置，包括：
能量传送单元，所述能量传送单元耦合到所述第一电源节点和所述第二电源节点。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述能量传送单元是单向的并操作为将能量从所述第一电源节点传送到所述第二电源节点。
8.根据权利要求6所述的装置，包括一个或多个电流传感器，所述一个或多个电流传感器耦合到所述第一节点和所述第二节点以感测流经所述第一电源节点和所述第二电源节点的电流，以及控制所述能量传送单元。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述变压器具有两组次级侧线匝，以使得第一组次级侧线匝耦合到所述第一整流器并且第二组次级侧线匝耦合到所述第二整流器。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述变压器的所述第一组次级侧线匝和初级侧线匝的匝数比与所述第二组次级侧线匝和所述初级侧线匝的匝数比不同。
11.一种装置，包括：
用于向第一电源节点提供来自第一整流器的经调节电源的模块；以及用于向第二电源节点提供来自第二整流器的未调节电源的模块，其中，所述第一整流器和所述第二整流器耦合到变压器。
12.根据权利要求11所述的装置，包括用于将AC或DC电源转换为用于所述变压器的高频AC电源的模块。
13.根据权利要求11所述的装置，包括用于向转换单元提供来自所述第一电源节点的反馈的模块。
14.根据权利要求11所述的装置，包括用于从所述第一电源节点向所述第二电源节点传送功率的模块。
15.根据权利要求14所述的装置，包括用于感测流经所述第一电源节点和所述第二电源节点的电流以确定何时从所述第一电源节点向所述第二电源节点传送功率的模块。
16.一种系统，包括：
存储器，所述存储器具有第一电源节点；
处理器，所述处理器耦合到所述存储器，所述处理器具有第二电源节点；
电源单元，所述电源单元包括：
变压器；以及
第一整流器；以及
第二整流器，其中，所述第一整流器耦合到所述变压器，以使得所述第一整流器向第一电源节点提供经调节电源并且所述第二整流器向第二电源节点提供未调节电源；以及
无线接口，所述无线接口用于允许所述处理器与另一设备进行通信。
17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述处理器包括一个或多个电压调节器以接收所述未调节电源以及生成用于所述处理器的各种负载的经调节电源。
18.根据权利要求16所述的系统，其中，所述电源单元包括：
能量传送单元，所述能量传送单元耦合到所述第一电源节点和所述第二电源节点。
19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述能量传送单元是单向的并且操作为从所述第一电源节点向所述第二电源节点传送能量。
20.根据权利要求16所述的系统，还包括冷却单元，所述冷却单元耦合到所述第一电源节点。
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