CN111527456A - 具有可配置的通信地址的开关模式电源 - Google Patents

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Abstract

一种开关模式电源，包括通信接口和地址端子，所述地址端子用于当外部电阻器联接到所述地址端子时，使用所述外部电阻器的电阻来设置所述开关模式电源的通信地址。所述开关模式电源被配置为：使用第一技术确定所述外部电阻器的第一电阻值；使用第二技术确定所述外部电阻器的第二电阻值；如果所述第一电阻值大于阈值，则使用所述第一电阻值设置所述开关模式电源的所述通信地址，以及如果所述第一电阻值小于所述阈值，则使用所述第二电阻值设置所述开关模式电源的所述通信地址。还公开了其它示例性开关模式电源、包括一个或多个电源的电力系统以及用于设置电源的通信地址的方法。

Description

具有可配置的通信地址的开关模式电源
技术领域
本发明涉及具有可配置的通信地址的开关模式电源。
背景技术
本部分提供与本发明相关的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。
一些电源模块包括用于与外部控制器通信的唯一通信地址。这可以允许每个电源模块与外部控制器和其它电源模块通信(例如，通过电源管理总线(Power ManagementBus，PMBus)协议等)。每个电源模块可以使用电阻器和特定的地址设置(address-setting)技术来设置其唯一通信地址。地址设置技术可以是恒定电流技术，在恒定电流技术中，电源模块基于提供给电阻器的恒定电流来计算电阻器的值，并基于计算出的电阻器的值来设置通信地址。可替选地，地址设置技术可以是分压器技术，在分压器技术中，电源模块使用分压器电路来计算电阻器的值，并基于计算出的电阻器的值来设置通信地址。
发明内容
本部分提供对本发明的概括性总结，且不是本发明的全部范围或本发明的所有特征的全面公开。
根据本发明的一个方面，一种用于与电力系统的主控制器进行通信的开关模式电源。该开关模式电源包括：输入端；输出端；电力电路，所述电力电路联接在所述输入端和所述输出端之间；通信接口，所述通信接口具有被配置为联接到外部电阻器的地址端子，以用于在所述外部电阻器联接到所述地址端子时，设置所述开关模式电源的通信地址；以及控制电路，所述控制电路联接到所述电力电路和所述通信接口。所述控制电路被配置为：如果所述外部电阻器的值大于阈值，则使用第一技术设置所述开关模式电源的所述通信地址，以及如果所述外部电阻器的值小于所述阈值，则使用第二技术设置所述开关模式电源的所述通信地址。
根据本发明的另一方面，公开了一种设置用于与主控制器通信的开关模式电源的通信地址的方法。该开关模式电源包括通信接口，所述通信接口具有至少一个联接到外部电阻器的地址端子。所述方法包括：如果所述外部电阻器的值大于阈值，则使用第一技术设置所述开关模式电源的所述通信地址；以及如果所述外部电阻器的值小于所述阈值，则使用第二技术设置所述开关模式电源的所述通信地址。
根据本发明的另一方面，一种开关模式电源，所述开关模式电源包括通信接口和地址端子，所述地址端子用于当外部电阻器联接到所述地址端子时，使用所述外部电阻器的电阻来设置所述开关模式电源的通信地址。该开关模式电源被配置为：使用第一技术确定所述外部电阻器的第一电阻值；使用第二技术确定所述外部电阻器的第二电阻值；如果所述第一电阻值大于阈值，则使用所述第一电阻值设置所述开关模式电源的所述通信地址，以及如果所述第一电阻值小于所述阈值，则使用所述第二电阻值设置所述开关模式电源的所述通信地址。
根据本发明的另一方面，公开了一种设置用于与主控制器通信的开关模式电源的通信地址的方法。该开关模式电源包括通信接口和联接到外部电阻器的地址端子。所述方法包括：使用第一技术确定所述外部电阻器的第一电阻值；使用第二技术确定所述外部电阻器的第二电阻值；如果所述第一电阻值大于阈值，则使用所述第一电阻值设置所述开关模式电源的所述通信地址；以及如果所述第一电阻值小于所述阈值，则使用所述第二电阻值设置所述开关模式电源的所述通信地址。
从本文提供的描述中，其它方面和应用的领域将变得明显。应当理解，本发明的各个方面可以单独实施或者与一个或多个其它方面组合实施。还应当理解，本文的描述和具体示例仅仅用于说明性目的，并不意图限制本发明的范围。
附图说明
本文中所描述的附图仅用于所选实施方式而非所有可能的实现方式的说明性目的，且不意图限制本发明的范围。
图1为根据本发明的一个示例性实施方式的电源的框图，该电源包括用于基于外部地址设置电阻器的值使用不同的技术来设置电源的地址的控制电路。
图2为根据另一示例性实施方式的电源的框图，该电源包括用于设置电源的地址的具有数字控制器以及驱动电路的控制电路。
图3为根据又一示例性实施方式的电源的电路框图，该电源包括用于选择不同的技术来设置电源的地址的具有驱动电路的控制电路，该驱动电路具有开关器件。
图4为当使用一种技术设置来电源的地址时，图3的控制电路的等效电路。
图5为当使用另一种技术设置来电源的地址时，图3的控制电路的等效电路。
图6为根据另一示例性实施方式的用于设置图3的电源的地址的方法的流程图。
图7为根据又一示例性实施方式的列出不同地址设置电阻器的值以及对应地址的查找表的图表。
图8为根据另一示例性实施方式的电源的电路框图，该电源包括用于选择不同的技术来设置电源的地址的具有电流源以及驱动电路的控制电路。
图9为根据又一示例性实施方式的电源的电路框图，该电源包括用于选择不同的技术来设置电源的地址的具有驱动电路的控制电路，该驱动电路具有一个开关器件和一个电阻器。
图10为根据另一实施例性实施方式的图3的电源的电路框图，其中，该电源包括分别具有(一个或多个)电力开关和变压器的电力电路。
图11为根据又一示例性实施方式的电力系统的框图，该电力系统包括两个电源以及与这两个电源通信的主控制器，其中，每个电源都具有配置的通信地址。
贯穿附图中的多个视图，对应的附图标记指示对应的部分和/或特征。
具体实施方式
提供示例性实施方式，使得本发明将是透彻的且将向本领域的技术人员全面传达范围。阐述多个具体细节，诸如具体部件、设备、和方法的示例，以提供对本发明的实施方式的透彻理解。对于本领域的技术人员来说将显而易见的是，不需要采用具体细节，示例性实施方式可以以许多不同形式来体现，并且具体细节和示例性实施方式二者均不应当被理解为限制本发明的范围。在一些示例性实施方式中，没有详细地描述公知的过程、公知的设备结构、和公知的技术。
本文中所使用的术语仅出于描述特定示例性实施方式的目的且不意图进行限制。如本文中所使用，单数形式“一”和“该”也可以意图包括复数形式，除非上下文另有明确指示。术语“包括”、“包含”和“具有”是包含性的且因此指所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或附加。本文中所描述的方法步骤、过程和操作不应被理解为必须要求它们以所讨论或所示出的特定次序来执行，除非具体被认定为执行次序。也将理解，可以采用附加或替选步骤。
尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等可以在本文中用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应当受这些术语限制。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分。诸如“第一”、“第二”的术语和其它数字术语在本文中使用时不暗示顺序或次序，除非上下文有明确指示。因此，下文讨论的第一元件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分可以被称为第二元件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分，而不脱离示例性实施方式的教导。
为了便于描述，在本文中可以使用空间相对术语，诸如“内部”、“外部”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等来描述如图中所示的一个元件或特征与其它的一个或多个元件或特征的关系。除了图中示出的取向之外，空间相对术语可以意图涵盖设备在使用或操作中的不同取向。例如，如果图中的设备被翻转，则描述为在其它元件或特征的“下方”或“下面”的元件将被取向为在该其它元件或特征的“上方”。因而，示例性术语“下方”可以涵盖上方和下方两种取向。该设备可以被另外地取向(旋转90度或以其它取向旋转)且本文中所使用的空间相对描述符被相应地理解。
现在将参照附图更全面地描述示例性实施方式。
本文公开了设置用于与主控制器通信的电源的通信地址的示例性方法。该电源包括通信接口和联接到外部电阻器的地址端子。该方法可以包括使用两种不同的技术来确定外部电阻器的电阻值，然后使用利用所需要的技术确定的电阻值来设置通信地址。例如，该方法可以包括：使用一种技术确定外部电阻器的电阻值；使用另一种技术确定外部电阻器的电阻值；如果电阻值大于阈值，则使用利用前一种技术确定的电阻值来设置通信地址，如果电阻值小于阈值，则使用利用后一种技术确定的电阻值来设置通信地址。
通过采用两种不同的技术来确定外部电阻值并设置通信地址，与使用单一技术来确定其外部电阻值并设置通信地址的常规电源相比，电源可以以更高的可靠性和精确度来设置其通信地址。例如，采用单一地址设置技术的常规电源可能易受噪声影响，需要小范围的离散电阻值(对应于通信地址)，并且相邻电阻值之间的差异很小等。例如，低电压易受噪声影响。因此，当基于外部电阻器两端的低电压确定外部电阻值时，噪声会使所确定的电阻值失真，并导致不准确地设置地址。此外，用于确定联接到不同电源的不同外部电阻器的电阻值的电压可能对于不同电源具有微小差别。在这种情况下，基于这些相对相似的电压，使用小范围的离散电阻值(相邻电阻值之间的差异很小)。当为不同的电源设置通信地址时，这种小范围的离散电阻值会导致不准确。
然而，通过使用基于确定的外部电阻值的不同地址设置技术，与常规电源相比，可以增加电源的可用的且可配置的通信地址的数量。这是因为通过选择要使用的适当的地址设置技术(如下进一步所述)，使得相邻值之间具有很大差异的宽范围的电阻值成为可能。此外，由于宽范围的电阻值，与采用一种地址设置技术的常规电源相比，当使用不同的地址设置技术来设置适当的可配置的地址时，可靠性得到了提高。
所述技术可以利用不同的电路来确定外部电阻值。例如，一种技术可以适合于较高的外部电阻值，而另一种技术可以适合于较低的外部电阻值。在这类示例中，适合于较高电阻值的技术可以允许相邻电阻值之间存在较大差异，以最小化(有时消除)噪声失真问题。此外，适合于较低电阻值的技术可以允许在确定联接到不同电源的电阻器的值时所使用的电压之间存在较大差异。因此，可以采用相邻电阻值之间的较大差异来设置通信地址。
这些可选择的技术可以在电力系统的一个或多个电源中采用。例如，不同的地址可以对应于不同的电阻值。因此，联接到一个电源的一个外部电阻器的值可以对应于一个唯一通信地址，并且联接到电力系统中的另一电源的另一电阻器的值可以对应于另一个唯一通信地址。
本文公开的方法可以在包括例如开关模式电源的多种电源中实施。这些电源可以包括一个或多个具有一个或多个电力开关的电力电路(如下进一步所述)。下面参照图1至图11描述一些示例性电源。然而，应当理解，本发明的教导不限于图1至图11所示的特定示例，而是可以应用于多种其它电源等。
例如，根据本发明的一个示例性实施方式的开关模式电源在图1中示出，且总体上用附图标记100来表示。如图1所示，电源100包括通信接口108和地址端子112，地址端子112用于使用联接到地址端子112的外部电阻器Rx的电阻来设置电源100的通信地址。特别地，如图1所述，开关模式电源100包括输入端102、输出端104、联接在输入端102和输出端104之间的电力电路106、通信接口108(具有地址端子112)、以及联接到电力电路106和通信接口108的控制电路110。电源100使用一种技术确定外部电阻器Rx的电阻值，使用另一种技术确定外部电阻器Rx的另一电阻值，如果电阻值大于阈值(例如，定义的阈值等)，则使用利用前一种技术确定的电阻值来设置电源100的通信地址，如果电阻值小于预定阈值，则使用利用后一种技术确定的电阻值来设置通信地址。
图1的电源100可以接收AC电压和电流、或DC电压和电流，并将AC电压和电流、或DC电压和电流输出到负载。如图1所示，输入端102包括联接到电力电路106的电端子Vin+、Vin-，输出端104包括电端子Vout+、Vout-。电端子Vin+、Vout+可以表示DC电力端子，电端子Vin-、Vout-可以表示DC参考(例如，接地)端子。在其它实施方式中，电端子可以表示AC线路端子和AC中性端子。
在图1的特定示例中，通信接口108包括用于联接到电阻器Rx的单个地址端子112。具体地，电阻器Rx联接在地址端子112和电力输出端104的电端子Vout-之间。在这类示例中，地址端子112可以是通信接口108中的唯一端子。在其它示例中，通信接口108可以包括多于一个的地址端子，该多于一个的地址端子用于联接到电阻器Rx和/或用于通信目的的其它部件。
如图1所示，控制电路110与电力电路106通信。例如，控制电路110接收来自电力电路106的一个或多个信号114，以及向电力电路106提供一个或多个控制信号116。信号114可以表示一个或多个感测的(例如，采样的)参数，诸如输出电压和/或输出电流、输入电压和/或输入电流等。控制信号116(例如，PWM信号等)可以基于接收到的信号114来生成，以用于控制电力电路106中的一个或多个电力开关(未示出)。
控制电路110可以由电力电路106或另一电源供电。例如，图2示出了开关模式电源200，开关模式电源200包括图1的电力电路106、控制电路210以及用于经由电力信号230向控制电路210供电的辅助电力电路228。辅助电力电路228可以从电力电路106接收输入电力，并且(如果需要的话)将该输入电力转换成用于控制电路210的期望输出电力。在其它示例中，辅助电力电路228可以从另一源(诸如电池等)接收输入电力。
在一些示例中，本文公开的控制电路可以选择用于设置通信地址的多种技术中的一种技术。例如，图2的控制电路210可以选择用于设置电源200的通信地址的特定技术。例如，控制电路210包括数字控制器218以及联接到数字控制器218的驱动电路220。数字控制器218向驱动电路220提供信号222、信号224。这些信号222、224可以帮助选择用于设置电源200的通信地址的特定技术，并且向驱动电路提供电力。
数字控制器218可以用作电源200的主控制器。例如，数字控制器218可以接收来自电力电路106的信号114，并向电力电路106提供控制信号116，如图2所示。
在一些示例中，驱动电路220可以包括一个或多个部件，以基于电阻器Rx的值来选择所需的技术(如本文所述)。这些部件可以包括一个或多个开关器件、电阻器、电容器等。例如，图3示出了开关模式电源300，开关模式电源300包括驱动电路320，驱动电路320具有用于帮助选择所需技术的各种电气部件。具体地，电源300包括图1的电力电路106、图1的通信接口108、图2的辅助电力电路228、以及包括驱动电路320和图2的数字控制器218的控制电路310，其中，电力电路106向电端子Vout+(例如，电力输出端)和电端子Vout-(例如，基准电压端(诸如接地端))提供电力。
如图3所示，驱动电路320包括两个开关器件Q1、Q2，两个电阻器R1、R2、和电容器C1。开关器件Q1在一侧(例如，漏极)联接到电阻器R1，而在另一侧(例如，源极)联接到电容器C1；开关器件Q2在一侧(例如，漏极)联接到电阻器R2，而在另一侧(例如，源极)联接到电端子Vout-。电容器C1联接在开关器件Q1和电端子Vout-之间。电容器C1、开关器件Q1(例如，开关器件Q1的源极)和地址端子112在节点332处联接在一起。每个电阻器R1、R2都可以具有固定的电阻值。
电阻器Rx用于设置电源300的通信地址。如本文所述，这允许电源300以主/从关系与主控制器(未示出)通信。如图所示，电阻器Rx跨接在地址端子112和电子端子Vout-的两端。例如，电阻器Rx与电容器C1并联联接。
如图3所示，辅助电力电路228向控制电路310提供电压Vcc、Vcss。具体地，将电压Vcc提供给数字控制器228和驱动电路320中的电阻器R1，将电压Vcss提供给驱动电路320中的电阻器R2。在一些示例中，电压Vcss可以大于电压Vcc。
在图3的特定示例中，两种技术均可用于设置电源300的地址。具体地，控制电路310可以根据电阻器Rx的值而使用恒定电流技术和分压器技术(如本文所述)。在其它实施方式中，如果需要，可以采用其它合适的地址设置技术。
控制电路310可以通过控制开关器件Q1、开关器件Q2来选择恒定电流技术或分压器技术。例如，将开关器件Q2的栅极联接到数字控制器218以用于接收控制信号224，并将开关器件Q1的栅极联接在电阻器R2和开关器件Q2之间。开关器件Q1、开关器件Q2以互补的方式被控制。
例如，当开关器件Q2被控制为导通时(例如，控制信号224为高)，由于流过开关器件Q2的电流，开关器件Q1的栅极电压被下拉到基准电压。这导致开关器件Q1断开。因此，开关器件Q1的状态是基于开关器件Q2的状态的。图4示出了当开关器件Q2闭合且开关器件Q1断开时控制电路310和电阻器Rx的等效电路400。
在此期间，控制电路310采用恒定电流技术。例如，当开关器件Q2导通时，控制电路310向电阻器Rx输出恒定电流。具体地，数字控制器218输出产生的恒定电流(例如，信号222)，该恒定电流流经节点332并流向电阻器Rx和电容器C1。该恒定电流在图4中示出为输出电流Io。然后，控制电路310可以基于所产生的恒定电流Io来感测(例如，采样等)电阻器Rx两端的电压Vx，并基于感测到的电压Vx来确定(例如，计算等)电阻器Rx的值。例如，电阻器Rx的值等于感测到的电压Vx除以输出电流Io。
然而，当开关器件Q2断开时，开关器件Q1的栅极电压基于电力信号Vcss被上拉，使得开关器件Q1导通。当开关器件Q1导通时，电阻器R1(例如，具有固定电阻)联接到电阻器Rx(例如，外部电阻器)以形成分压器电路。因此，当开关器件Q1导通(并且开关器件Q2断开)时，控制电路310采用分压器技术。图5示出了当开关器件Q2断开且开关器件Q1闭合时控制电路310和电阻器Rx的等效电路500。
在此期间，控制电路310可以基于电阻器R1、电阻器Rx的比例分压器电路来感测电阻器Rx两端的电压Vx，然后基于电阻器R1的值、所感测到的电压Vx以及电压Vcc来确定电阻器Rx的值。例如，下面的等式(1)是求解电压Vx(例如，输出电压)的常规分压器等式，而下面的等式(2)求解等式(1)所示的电阻器Rx的未知值。
(1)
Figure BDA0002275135320000101
(2)
Figure BDA0002275135320000102
图6示出了用于设置图3的电源300的可配置的通信地址的方法600。尽管关于方法600具体参考了图3的电源300，但是应当清楚的是，本文公开的任何电源都可以采用方法600来设置通信地址。
在启动电源300(例如，通电)之后，控制电路310被设置为以一种技术(例如，默认技术)操作，所述技术诸如如上所述的恒定电流技术。这在框602中示出。例如，数字控制器218可以控制开关器件Q2导通，从而使开关器件Q1断开，如上所述。在此期间，数字控制器218产生并向电阻器Rx提供恒定电流，如上所述。
然后，在框604中通过采样来获得电阻器Rx两端的电压Vx的值。例如，数字控制器218可以包括用于对电压Vx进行采样的A/D采样端口。该A/D采样端口还可以输出恒定电流。在框604中获得电阻器Rx两端的电压Vx的值之后，在框606中计算电阻器Rx的值(如上所述)。接下来，在框608中，将计算出的电阻器Rx的值与定义的阈值R0进行比较。例如，控制电路310可以包括诸如比较器之类的电路，和/或数字控制器218可以包括用于将电阻器Rx的值与阈值R0进行比较的部件、软件指令等。
如果电阻器Rx的值大于定义的阈值R0，则在框610中基于以默认技术(例如，恒定电流技术)计算出的电阻器Rx的值来为电源300设置通信地址。在这类示例中，可能的采样电压(例如，Vx电压值)之间的差异以及基于这些电压所计算出的Rx电阻值的差异很大。因此，当Rx电阻值相对较大(例如，与定义的阈值R0相比)时，相邻Rx电阻值之间的差量(delta)可以很大(例如，相对于其它相邻Rx电阻值之间的其它差量)。在这类示例中，在高电阻低密度区域中操作(例如，高Rx电阻值以及相邻Rx电阻值之间的大差量)是可取的。因此，可以以高度的可靠性来设置与Rx电阻值相对应的地址。
然而，如果电阻器Rx的值相对较小(与定义的阈值R0相比)且采用了默认技术，则由于较低的电阻值，可能的采样电压之间的差异变得较小。因此，计算出的Rx电阻值的差异变得较小。此外，由于Rx电阻值很小，因此采样电压Vx很小并且易受噪声影响。因此，当采用模式默认技术(例如，恒定电流技术)并且Rx电阻值很小时，设置地址的可靠性程度降低。
如果电阻器Rx的值小于或等于定义的阈值R0，则控制电路310转换至另一种技术，诸如如上所述的分压器技术。这在框612中示出。例如，数字控制器218可以控制开关器件Q2断开，从而使得开关器件Q1导通，如上所述。
如图6所示，方法600包括在框614中(再次)获得电阻器Rx两端的电压Vx，并在框616中(再次)计算电阻器Rx的值(如上所述)。在计算出电阻器Rx的值之后(例如，当采用分压器技术时)，在框610中，基于计算出的电阻器Rx的值为电源300设置通信地址。在这类示例中，Rx电阻值的差异可能很小(例如，与恒定电流技术相比)。因此，当Rx电阻值相对较小(例如，与定义的阈值R0相比)时，相邻Rx电阻值之间的差量可能很小(例如，相对于其它相邻Rx电阻值之间的其它差量)。在这种情况下，在低电阻高密度区域(例如，低Rx电阻值且相邻Rx电阻值之间的差量很小)中操作是可取的。
在这类示例中，可以选择电阻器R1的值以确保可能的采样电压(例如，Vx电压值)之间的差异较大。继而，这使得电阻器Rx的值的分辨率增大。当以分压器技术设置通信地址时，这可以导致高度的可靠性。例如，电阻器R1的值可以高于或低于电阻器Rx的值。然而，如果电阻器Rx的值相对于电阻器R1的值更大，则可能的采样电压之间的差异可能会减小(并降低电阻器Rx的值的分辨率)。
在一些示例中，电源300的通信地址和/或电力系统中其它电源的通信地址可以基于查找表来设置。例如，查找表可以存储在控制电路310中(例如，存储在数字控制器218的存储器中等)。查找表可以包括与电阻器Rx的不同值相对应的不同的可配置的通信地址。因此，当确定了电阻器Rx的值时(采用任一种技术)，控制电路310可以设置与该确定的电阻器Rx的值相对应的电源300的通信地址。
例如，图7示出了包括各种Rx电阻值和对应地址的查找表700。当计算出的Rx电阻值为在查找表中700中的电阻值和/或在查找表700中的电阻值的定义公差内时，可以在查找表700中为电源300选择对应的通信地址。例如，如果计算出的Rx电阻值为10千欧(kΩ)(或在10千欧的定义的公差范围内)，则将电源300的对应地址设置为96。可替选地，如果计算出的Rx电阻值为158kΩ(或在158kΩ的定义的公差范围内)，则将电源300的对应地址设置为107。在另一示例中，如果计算出的Rx电阻值为56.2kΩ(或在56.2kΩ的定义的公差范围内)，则将电源300的对应地址设置为102。
如图7所示，Rx电阻值的范围为10kΩ至232kΩ。在该特定示例中，低电阻高密度区域可以是Rx电阻值10kΩ、15kΩ、21kΩ、28kΩ、35.7kΩ和45.3kΩ，而高电阻低密度区域可以是Rx电阻值69.8kΩ、88.7kΩ、107kΩ、130kΩ、158kΩ、191kΩ和232kΩ。如图7所示，相对于高电阻低密度区域中的相邻Rx电阻值之间的差量，低电阻高密度区域中的相邻Rx电阻值之间的差量较小。例如，Rx电阻值15kΩ与Rx电阻值21kΩ之间的差量为6，而Rx电阻值191kΩ与Rx电阻值232kΩ之间的差量为41。
在其它示例性实施方式中，查找表可以包括各种Vx电压值和对应的地址。各种Vx电压值可以与Rx电阻值具有定义的关系。因此，例如，如果相同量的电流流经联接到不同电源的地址设置电阻器，则各种Vx电压值可以与Rx电阻值具有线性关系。在其它示例中，各种Vx电压值可以与Rx电阻值具有非线性关系。
在其它示例中，如果查找表中相邻电阻值之间的差量基本相似，则可以使用公式来设置电源300的通信地址。例如，如果查找表(例如，图7的查找表700)包括Rx电阻值24.9kΩ、49.9kΩ、75kΩ和100kΩ，则这些相邻电阻值之间的差量均为约25。在这类示例中，可以使用基于感测到的电压Vx的公式来设置通信地址。例如，可以基于将感测到的电压Vx除以定义的电压电平(例如，250毫伏(mV)等)来设置通信地址。
仅作为示例，并参考图3至图7，电阻器R1可以为56kΩ，电阻器R2可以为30kΩ，电压Vcss可以为10V，电压Vcc可以为3.3V以及恒定电流Io可以为10微安(μA)。在该示例中，定义的阈值R0可以是接近(或有时处于)表700中的Rx电阻值的范围的中值的值。例如，可以将定义的阈值R0设置为接近45.3kΩ的值、范围从45.3kΩ至56.2kΩ的值等。
例如，可以将定义的阈值R0设置为50kΩ。在这类示例中，当控制电路310控制开关器件Q1、开关器件Q2而选择恒定电流技术(例如，作为如上所述的默认技术)时，电阻器Rx的值可以通过将感测的电压Vx除以10μA(即恒定输出电流Io)来计算。如果计算出的电阻器Rx的值在69kΩ左右，则控制电路310可以将其通信地址设置为103(基于图7的表700)。然而，如果电阻器Rx的值被确定为25kΩ左右(使用恒定电流技术)，则控制电路310可以控制开关器件Q1、开关器件Q2而选择分压器技术(如上所述)感测电压Vx并基于上述等式(2)重新计算电阻器Rx的值。在这类示例中，如果重新计算出的电阻器Rx的值在27.6kΩ左右，则控制电路310可以将其通信地址设置为99(基于图7的表700)。
如上面关于图3所述，可以由数字控制器218产生并提供恒定电流。在其它实施方式中，数字控制器218外部的电路可以产生并提供该恒定电流。例如，
图8示出了开关技术电源800，其包括图1的电力电路106和通信接口108、图2的辅助电力电路228、以及控制电路810，控制电路810具有数字控制器818、驱动电路820和电流源834。数字控制器818基本上类似于图3的数字控制器218，但是不提供用于确定电阻器Rx的值的恒定电流。如图8所示，电流源834可以是图8的控制电路810的部件。在其它实施方式中，如果需要，电流源834可以位于控制电路的外部。
如图所示，驱动电路820包括图3的开关器件Q1、开关器件Q2，电阻器R1、电阻器R2和电容器C1以及另一开关器件Q3。开关器件Q3联接在电流源834和节点332之间。
开关器件Q3以与开关器件Q2类似的方式被控制。例如，当控制信号224为高时，则开关器件Q2和开关器件Q3导通。在此期间，如上所述，开关器件Q1被迫断开，并且电流源834向电阻器Rx输出恒定电流(例如，信号222)。这可以称为恒定电流技术。然而，当控制信号224为低时，开关器件Q2和开关器件Q3断开。如上所述，这使得开关器件Q1导通，从而在分压器电路中联接电阻器R1和电阻器Rx。这可以称为分压器技术。
图9示出了开关技术电源900，其包括图1的电力电路106和通信接口108、图2的辅助电力电路228、具有图2和图3的数字控制器218的控制电路910、以及驱动电路920。图9的控制电路910的功能类似于图3的控制电路310。
如图9所示，驱动电路920包括一个开关器件Q1、一个电阻器R1以及一个电容器C1。类似于图3，图9的开关器件Q1在一侧(例如，漏极)联接到电阻器R1，而在另一侧(例如，源极)联接到电容器C1。开关器件Q1、电容器C1以及地址端子112在节点332处联接在一起。
在操作时，数字控制器218控制开关器件Q1在不同的技术之间进行选择以设置电源900的通信地址的技术。例如，控制电路910可以通过控制开关器件Q1断开而以一种技术(例如，恒定电流技术)来进行操作。这使得电阻器R1从节点332断开连接。在此期间，如上所述，数字控制器218可以向电阻器Rx提供恒定电流(例如，信号222)。这可以在电源900启动之后和/或电阻器Rx的值大于定义的阈值时发生。
可替选地，控制电路910可以通过控制开关器件Q1导通而以另一种技术(例如，分压器技术)来进行操作。例如，数字控制器218可以迫使控制信号224为高以使开关器件Q1导通。继而，电阻器R1联接到电阻器Rx以形成分压器电路，如上所述。这可以在电阻器Rx的值小于或等于定义的阈值时发生。
本文公开的电力电路可以包括任何合适的拓扑(诸如降压(buck)、升压(boost)、降压-升压(buck-boost)等拓扑)。此外，电力电路可以包括单个转换器级或多个转换器级，并提供AC/DC电力转换、DC/AC电力转换和/或DC/DC电力转换。在一些实施方式中，电力电路可以包括一个或多个电力开关、隔离部件、电阻器、电容器、电感器等。例如，图10示出了图3的开关模式电源，但是电力电路106包括电力开关1036和变压器1038，而辅助电力电路228包括电力开关1040和变压器1042。
在一些示例中，本文公开的电源中的一个或多个电源可以为电力系统的一部分。例如，图11示出了包括两个电源A、B和主控制器1144的电力系统1100。电源A、电源B可以向一个或多个负载提供电力。主控制器1144和电源A、电源B可以具有主/从关系。
电源A、电源B中的每一者都可以是任何合适的电源，包括本文公开的电源中的任一种电源。例如，电源A、B均可以包括通信地址，如通过本文公开的任何一个或多个示例所设置的通信地址。因此，主控制器1144可以基于设置的通信地址与电源A、电源B中的每一者进行通信。例如，主控制器1144可以接收表示电源A、电源B的电参数的信号，并向电源A、电源B(例如，向电源A、电源B中的控制电路)提供控制信号。
本文中所公开的控制电路和/或主控制器可以包括模拟控制电路、数字控制电路(例如数字信号控制器(Digital Signal Controller，DSC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、微控制器单元(Microcontroller Unit，MCU)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、专用集成电路(Application-Specific IC，ASIC)等)、或混合控制电路(例如数字控制单元和模拟电路)。例如，控制电路和/或主控制器可以包括数字控制电路(诸如本文公开的数字控制器)和/或模拟控制电路(诸如本文公开的驱动电路)。另外，可以在集成电路上设置整个控制电路/主控制器、控制电路/主控制器的一部分、或不设置控制电路/主控制器。在一些情况下，本文公开的数字控制器可以为集成芯片。
在一些示例中，各个控制电路可以通过电源管理总线(PMBus)协议或另外合适的协议与各个主控制器进行通信。
本文公开的开关器件和/或电力开关可以包括场效应晶体管(Field-EffectTransistor，FET)(诸如MOSFET)和/或其它合适的器件。例如，图3和图8至图10的开关器件Q1、开关器件Q2、开关器件Q3被示出为nMOSFET。然而，如果需要，则可以采用其它合适的开关器件。
本文公开的端子可以包括电触点、导线、引线、引脚和/或另一合适的端子。如上所述，本文公开的通信接口可以包括一个或多个地址端子。在一些示例中，通信接口可以仅包括用于联接到电阻器Rx的一个地址端子。
如上所述，通过采用本文公开的一个或多个特征，用户可以以高度的可靠性设置电源的通信地址。此外，实现这些特征的成本很低。例如，驱动电路的特征可以用低成本且低复杂度的部件(诸如一个或多个电阻器、电容器、开关器件等)来实现。对于这类部件，生产、制造等成本可以是最低的。
已经出于例示和描述的目的，提供了对实施方式的上述描述。这并不旨在穷举或限制本发明。特定实施方式的各个元件或特征通常不限于该特定实施方式，而是在可适用时，可以互换并且可以在所选定的实施方式中使用，即使没有具体示出或描述。特定实施方式的各个元件或特征也可以以多种方式变化。这些变化不应当视为背离本发明，并且所有这些修改旨在包含在本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种用于与电力系统的主控制器进行通信的开关模式电源，所述开关模式电源包括：输入端；输出端；电力电路，所述电力电路联接在所述输入端和所述输出端之间；通信接口，所述通信接口包括被配置为联接到外部电阻器的地址端子，以用于在所述外部电阻器联接到所述地址端子时，设置所述开关模式电源的通信地址；以及控制电路，所述控制电路联接到所述电力电路和所述通信接口，所述控制电路被配置为：如果所述外部电阻器的值大于阈值，则使用第一技术设置所述开关模式电源的所述通信地址，以及如果所述外部电阻器的值小于所述阈值，则使用第二技术设置所述开关模式电源的所述通信地址。
2.根据前述权利要求中任一项所述的开关模式电源，其中，所述控制电路被配置为确定所述外部电阻器的值，并将确定的所述外部电阻器的值与所述阈值进行比较以确定所述外部电阻器的值是大于还是小于所述阈值。
3.根据前述权利要求中任一项所述的开关模式电源，其中，所述控制电路被配置为使用确定的所述外部电阻器的值设置所述开关模式电源的所述通信地址。
4.根据前述权利要求中任一项所述的开关模式电源，其中，所述控制电路被配置为：使用所述第一技术第一次确定所述外部电阻器的值，将第一次确定的所述外部电阻器的值与所述阈值进行比较，并且如果第一次确定的所述外部电阻器的值小于所述阈值，则使用所述第二技术第二次确定所述外部电阻器的值，并基于第二次确定的所述外部电阻器的值设置所述通信地址。
5.根据前述权利要求中任一项所述的开关模式电源，其中，如果第一次确定的所述外部电阻器的值大于所述阈值，则所述控制电路不使用所述第二技术第二次确定所述外部电阻器的值。
6.根据前述权利要求中任一项所述的开关模式电源，其中，所述控制电路被配置为使用第二次确定的所述外部电阻器的值设置所述通信地址。
7.根据前述权利要求中任一项所述的开关模式电源，其中，所述控制电路包括开关器件，所述开关器件是可控的以选择所述第一技术或所述第二技术来设置所述开关模式电源的所述通信地址。
8.根据前述权利要求中任一项所述的开关模式电源，其中，所述控制电路包括电阻器，所述电阻器用于在外部电阻器联接到所述地址端子时与所述外部电阻器形成分压器电路。
9.根据前述权利要求中任一项所述的开关模式电源，其中，所述开关器件为第一开关器件，并且所述控制电路包括第二开关器件，所述第二开关器件用于联接所述外部电阻器和所述控制电路的所述电阻器，以在所述第一开关器件断开且所述外部电阻器联接到所述地址端子时，形成所述分压器电路。
10.根据前述权利要求中任一项所述的开关模式电源，其中，基于所述第一开关器件的状态控制所述第二开关器件。
11.根据前述权利要求中任一项所述的开关模式电源，其中，当所述开关器件导通且所述外部电阻器联接到所述地址端子时，所述控制电路被配置为向所述外部电阻器输出恒定电流并基于感测到的所述外部电阻器两端的电压确定所述外部电阻器的值。
12.一种电力系统，所述电力系统包括主控制器和多个包括前述权利要求中任一项所述的开关模式电源的电源。
13.根据前述权利要求中任一项所述的电力系统，其中，所述主控制器被配置为通过电源管理总线(PMBus)协议与所述开关模式电源进行通信。
14.一种设置用于与主控制器通信的开关模式电源的通信地址的方法，所述开关模式电源包括通信接口，所述通信接口具有至少一个联接到外部电阻器的地址端子，所述方法包括：
如果所述外部电阻器的值大于阈值，则使用第一技术设置所述开关模式电源的所述通信地址；以及
如果所述外部电阻器的值小于所述阈值，则使用第二技术设置所述开关模式电源的所述通信地址。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，设置所述开关模式电源的所述通信地址包括控制所述开关模式电源中的开关器件在所述开关模式电源启动之后导通。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，设置所述开关模式电源的所述通信地址包括：使用所述第一技术第一次确定所述外部电阻器的值；将第一次确定的所述外部电阻器的值与所述阈值进行比较；以及如果第一次确定的所述外部电阻器的值小于所述阈值，则使用所述第二技术第二次确定所述外部电阻器的值并基于第二次确定的所述外部电阻器的值设置所述通信地址。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，如果第一次确定的所述外部电阻器的值大于所述阈值，则不使用所述第二技术第二次确定所述外部电阻器的值。
18.一种开关模式电源，所述开关模式电源具有通信接口和地址端子，所述地址端子用于当外部电阻器联接到所述地址端子时，使用所述外部电阻器的电阻设置所述开关模式电源的通信地址，所述开关模式电源被配置为：使用第一技术确定所述外部电阻器的第一电阻值；使用第二技术确定所述外部电阻器的第二电阻值；如果所述第一电阻值大于阈值，则使用所述第一电阻值设置所述开关模式电源的所述通信地址，以及如果所述第一电阻值小于所述阈值，则使用所述第二电阻值设置所述开关模式电源的所述通信地址。
19.根据前述权利要求中任一项所述的开关模式电源，其中，如果所述外部电阻器的所述第一电阻值大于所述阈值，则所述开关模式电源不使用所述第二技术确定所述外部电阻器的所述第二电阻值。
20.一种设置用于与主控制器通信的开关模式电源的通信地址的方法，所述开关模式电源包括通信接口和联接到外部电阻器的地址端子，所述方法包括：
使用第一技术确定所述外部电阻器的第一电阻值；
使用第二技术确定所述外部电阻器的第二电阻值；
如果所述第一电阻值大于阈值，则使用所述第一电阻值设置所述开关模式电源的所述通信地址；以及
如果所述第一电阻值小于所述阈值，则使用所述第二电阻值设置所述开关模式电源的所述通信地址。
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