CN113970708A - 多电源监测、操作和控制 - Google Patents

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Abstract

本公开的各实施例涉及多电源监测、操作和控制。一种装置包括第一电源、第二电源和控制器。第一电源通过第一电路路径供应第一输入电压以向负载的第一输入供电。第二电源通过第二电路路径供应第二输入电压以向负载的第二输入供电。在第一输入电压和第二输入电压中的任一输入电压或第一输入电压和第二输入电压两者的至少斜升或斜降期间，控制器根据第一输入电压和第二输入电压来控制第一电路路径到第二电路路径的连通性。

Description

多电源监测、操作和控制
技术领域
本公开的各实施例总体上涉及多电源监测、操作和控制。
背景技术
由于对更多的处理能力以及以太网数据流量的需求不断增加，较新的电路(诸如，以太网ASIC(专用集成电路))现在需要更复杂的功率递送要求。
例如，总体趋势是在降低内核电压的情况下增加负载电流。在某些情况下，诸如电路的负载具有0.75V和上至2400安培的核心电压要求。
目前，没有单个控制器能够同时地驱动足够数目的功率转换器相位以提供适当的功率(诸如，经由2400安培)来向负载供电。这意味着传统的电源技术可能需要两个单独的异步功率转换器来向负载提供电力。
发明内容
本公开包括对常规电源监测和电源控制技术存在缺陷的观察。例如，不期望从异步电源向负载的不同输入电压引脚提供输入电压的不同电平，因为这种不同输入电压电平可能导致对应的负载的损坏。
本文的实施例包括在同时地向公共负载供电的多相电源中跟踪和控制功率递送的新颖方式。
更具体地，本文的实施例包括一种装置，该装置包括第一电源、第二电源和控制器。第一电源通过第一电路路径供应第一输入电压以向负载的第一输入供电。第二电源通过第二电路路径供应第二输入电压以向负载的第二输入供电。在操作期间，为了确保从不同的电源(诸如，第一电源和第二电源)向负载的输入电压引脚同时地施加相同的输入电压电平，控制器根据第一输入电压和第二输入电压来控制第一电路路径到第二电路路径的连通性。
在一个实施例中，在第一输入电压和第二输入电压中的一个电压或两个电压的斜升或斜降期间，控制器根据第一输入电压和第二输入电压(诸如，经由一个或多个开关)控制第一电路路径到第二电路路径的连通性。这种实施例确保在在电源的启动和关闭期间将相同的输入电压电平施加到第一电路路径和第二电路路径。
本文的另一实施例包括连接在第一电路路径与第二电路路径之间的开关电路装置。在来自第一电源的第一输入电压的斜坡期间，控制器控制开关电路装置的激活到导通状态(ON state)。在生成相应的第一输入电压和第二输入电压的开始处发生斜坡。在将相应的第一输入电压和第二输入电压的生成断开连接的断电处也发生斜坡。
在又一示例实施例中，本文描述的装置包括连接在第一电路路径与第二电路路径之间的开关电路装置(诸如，一个或多个开关)。控制器响应于检测到第一输入电压的大小低于第一阈值电压值并且第二电压的大小低于第二阈值电压值的条件来控制开关电路装置的激活到导通状态。这确保在不同的输入(诸如，引脚、端口等)处向负载施加相同的电压。
在再一示例实施例中，在第一电源产生第一输入电压并且第二电源产生第二输入电压的启动(斜升)条件期间，控制器监测第一输入电压的大小和第二输入电压的大小两者。控制器根据检测到的操作条件在将第一电路路径与第二电路路径连接和将第一电路路径与第二电路路径断开连接之间切换。
例如，在一个实施例中，在第一电源产生高于第一阈值的第一输入电压以及第二电源产生高于第二阈值的第二输入电压两者之前，控制器经由低阻抗(诸如，短路)路径将第一电路路径与第二电路路径彼此电气地连接。
备选地，在一个实施例中，在第一电源产生高于第一阈值电压值的第一输入电压并且第二电源产生高于第二阈值电压值的第二输入电压之后，控制器将第一电路路径与第二电路路径断开连接(提供开路)。
在再一示例实施例中，由第一电源生成的第一输入电压相对于由第二电源产生的第二输入电压是异步的。更具体地，在一个实施例中，第一电源(诸如，一个或多个电源相位)以与第二电源(诸如，一个或多个电源相位)不同的信号时钟运行。本文描述的控制支持在不同输入处同时地向负载输入输入电压，即使电源中的一个电源可能更慢地产生输入电压来向负载供电。
在再一示例实施例中，负载包括第一输入(诸如，第一输入引脚)和第二输入(诸如，第二输入引脚)，输入引脚中的每个输入引脚被配置为接收输入电压以向负载中的不同内部电路装置供电。在一个实施例中，第一输入包括多个输入电压引脚的第一集合，多个输入电压引脚的第一集合中的每个输入电压引脚(经由第一输入电压)向负载的第一部分(第一电路装置)供电；并且第二输入包括多个输入电压引脚的第二集合，多个输入电压引脚的第二集合中的每个输入电压引脚(经由第二输入电压)向负载的第二部分(第二电路装置)供电。在一个实施例中，在第一电路装置和第二电路装置的上电期间，第一电路装置与第二电路装置交互。
本文的另一实施例包括，在第一输入电压高于第一阈值以及第二输入电压高于第二阈值两者或其一之前，经由控制器在第一电路路径和第二电路路径之间提供电气地导电路径。
如本文所述的装置(或系统、设备、硬件等)的再一实施例包括一个或多个场效应晶体管(开关)。在一个实施例中，场效应晶体管直接地耦合第一电路路径和第二电路路径。控制器根据第一输入电压的大小和第二输入电压的大小控制场效应晶体管的状态。
本文的再一示例实施例包括在第一电路路径和第二电路路径之间的、第一开关与第二开关的串联耦合。开关包括任意数目的并联连接的串联开关。在检测到第一输入电压的大小和第二输入电压的大小两者都高于阈值之后，控制器产生同时地控制第一开关电路装置和第二开关电路装置两者到截止状态(OFF state)的公共控制信号。相反地，控制器响应于检测到第一输入电压和第二输入电压两者高于电压阈值来产生公共控制信号以同时地控制第一开关电路装置和第二开关电路装置两者到截止状态。这种实施例在它们都启动和运行时防止电源输出彼此短路。
因此，本文的实施例包括在第一电源和第二电源的斜坡期间提供第一电路路径和第二电路路径之间的连通性。在第一输入电压和第二输入电压都高于相应的阈值之后，控制器将第一电路路径与第二电路路径电气地断开连接。
本文的实施例优于传统的技术。例如，本文描述的负载可以被配置为消耗大量的电流；需要来自多个不同的电源的功率。代替实施复杂的电路装置以将从多个源中的每个源到负载中的电路装置的不同部分的输入电压的生成和施加同步来确保来自多个不同电源的输入电压的镜像，本文的实施例包括实现补充开关电路装置(一个或多个开关)以确保即使电源异步地生成输入电压，负载中的电路装置的不同部分同时被以相同的输入电压大小供电。换句话说，在两个电源的上电和断电以及向负载的不同部分供电期间，控制器控制开关电路装置临时地连接来自不同电源的输入电压以确保同时供电，直到两个电源都产生施加到负载的、高于阈值的接收输入电压为止。
下面更详细地公开了这些和其它更具体的实施例。
注意，尽管本文讨论的实施例适用于电源和为相应的负载供电，但是本文公开的概念可以被有利地施加到任何其它合适的拓扑以及通用电源控制应用。
注意，本文讨论的资源中的任何资源可以包括一个或多个计算机化的设备、移动通信设备、服务器、基站、无线通信设备、通信管理系统、工作站、用户设备、手持计算机或膝上型计算机等，以执行和/或支持本文公开的方法操作中的任何方法操作或所有方法操作。换句话说，一个或多个计算机化的设备或处理器可以被编程为和/或被配置为如本文解释地操作以执行如本文描述的不同实施例。
本文的又一实施例包括软件程序，以执行以上概括并且在以下详细公开的步骤和操作。一个这种实施例包括计算机程序产品，该计算机程序产品包括非暂态计算机可读存储介质(即，任何计算机可读硬件存储介质)，在该非暂态计算机可读存储介质上对软件指令进行编码以供后续执行。当在具有处理器的计算机化的设备(硬件)中执行该指令时，编程该指令和/或使得该处理器(硬件)执行本文公开的操作。这种布置通常被提供作为被布置或被编码在非暂态计算机可读存储介质(诸如，光学介质(例如，CD-ROM)、软盘、硬盘、记忆棒、存储器设备等、或其它介质，诸如一个或多个ROM、RAM、PROM等中的固件、或诸如专用集成电路(ASIC)等)上的软件、代码、指令和/或其它数据(例如，数据指令)。软件或固件或其它这种配置可以被安装到计算机化的设备上，以导致计算机化的设备执行本文解释的技术。
因此，本文的实施例涉及支持如本文讨论的操作的方法、系统、计算机程序产品等。
本文的一个实施例包括计算机可读存储介质和/或系统，具有存储在其上的指令。当由计算机处理器硬件执行该指令时，使该计算机处理器硬件(诸如，一个或多个位于同一位置或位于不同位置的处理器设备)：监测通过第一电路路径向负载的第一输入供电的第一输入电压；监测通过第二电路路径向负载的第二输入供电的第二输入电压；以及根据第一输入电压和第二输入电压控制第一电路路径和第二电路路径彼此之间的连通性。
为清楚起见，添加了上述步骤的顺序。注意，本文讨论的任何处理步骤都可以以任何合适的顺序被执行。
本公开的其它实施例包括软件程序和/或相应的硬件，以执行以上概括并且在以下详细公开的方法实施例步骤和操作中的任何方法实施例步骤和操作。
应当理解，如本文讨论的计算机可读存储介质上的系统、方法、装置、指令等还可以被严格地体现为软件程序、固件、被体现为软件、硬件和/或固件的混合体、或被单独地体现为诸如处理器(硬件或软件)内、或操作系统内或软件应用内的硬件。
如本文讨论的，本文的技术非常适于在支持开关电源的领域中使用。然而，应当注意，本文的实施例不限于在这种应用中使用，并且本文讨论的技术也非常适于其它应用。
附加地，请注意，尽管本文的不同特征、技术、配置等中的每个特征、技术、配置可以在本公开的不同地方进行讨论，但是意图是在合适的情况下，概念中的每个概念可以可选地被彼此独立地执行或相互结合执行。因此，如本文所述的一个或多个本发明可以以许多不同的方式体现和观察。
此外，请注意，本文对实施例的初步讨论(实施例的简要描述)并未特意指定本公开或要求保护的发明的每个实施例和/或增加的新颖方面。相反，该简要描述仅呈现一般实施例和传统技术之上的对应的新颖点。如下文进一步讨论的，对于本发明的附加的细节和/或可能的观点(排列)，读者可以参考详细说明部分(其是实施例的概述)和本公开内容的对应的附图。
附图说明
图1是根据本文的实施例的支持输入和控制到负载的不同输入电压的电源系统的示例总图。
图2是根据本文的实施例的支持输入和控制到负载的不同输入电压的电源系统的示例详细图。
图3是示出根据本文的实施例的控制多个电路路径的连通性的真值表的示例图。
图4是根据本文的实施例的多个斜升电源和对应的开关连通性的控制的示例时序图。
图5是根据本文的实施例的多个斜降电源和对应的开关连通性的控制的示例时序图。
图6是示出根据本文的实施例的开关电路装置的示例图。
图7是示出根据本文的实施例的开关电路装置的示例图。
图8是示出根据本文的实施例的开关电路装置的示例图。
图9是示出根据本文的实施例的开关电路装置的示例图。
图10是示出执行根据本文的实施例的方法的计算机处理器硬件和相关的软件指令的示例图。
图11是示出根据本文的实施例的方法的示例图。
图12是示出根据本文的实施例的电路的制造的示例图。
本发明的前述和其它目的、特征和优点将从本文优选的实施例的以下更具体的描述中变得明显，如附图所示，其中相同的附图标记在不同的视图中表示相同的部件。附图不一定按比例绘制，而是重点放在说明实施例、原理、概念等上。
具体实施方式
本文的实施例包括装置，该装置包括多电源和控制器。在一个实施例中，多电源包括第一电源和第二电源。在操作期间，第一电源通过第一电路路径向供应第一输入电压以向负载的第一输入供电。第二电源通过第二电路路径向供应第二输入电压以向负载的第二输入供电。在第一输入电压和第二输入电压中的任一输入电压或第一输入电压和第二输入电压两者的至少斜升或斜降期间，控制器根据第一输入电压和第二输入电压来控制第一电路路径到第二电路路径的连通性。例如，如本文进一步讨论的，在第一输入电压和第二输入电压的斜升和斜降两者期间，控制器在检测到第一输入电压和第二输入电压两者都高于相应的阈值之前，将第一电路路径与第二电路路径电气地连接。
这种实施例确保不同的输入(诸如，负载的输入电压引脚的不同集合)在电源的斜升和斜降期间同时地接收相同的输入电压。
现在，更具体地，图1是根据本文的实施例的支持生成不同输入电压并且将不同输入电压输入到负载的电源的示例总图。
在该示例实施例中，功率系统100包括电源121、电源122、监测器151、监测器152、控制器140、开关S1和负载118。
负载118包括任何数目的输入以接收功率(诸如，多个输入电压)。
例如，在该示例实施例中，负载118包括第一输入141(诸如，一个或多个输入电压引脚)；负载118包括第二输入142(诸如，一个或多个输入电压引脚)。
负载118可以被配置为包括任何数目的输入以接收相应的输入电压。为了说明起见，图1中的负载118包括两个输入，即输入141和输入142。
如进一步所示，电源121产生输入电压131(诸如，VIN1)。电源121将输入电压131输出到电路路径101。电路路径101将来自电源121的输入电压131输送到负载118的输入141以及开关S1的节点A。
附加地，电源122产生输入电压132(诸如，VIN2)。电源122将输入电压132输出到电路路径(C.P,)102。电路路径102将来自电源122的输入电压132输送到负载118的输入142以及开关S1的节点B。
开关S1的状态控制开关S1的节点A与节点B之间的开路条件或短路条件。
如前所述，本文描述的功率系统100还包括监测器151和监测器152。如图所示，监测器151监测由电源121供应给负载118的输入141的输入电压131。在一个实施例中，监测器151将输入电压131的大小与相应的阈值TV1进行比较。基于输入电压131的大小与相应的阈值TV1的比较，监测器151产生监测器信号161。监测器151将监测器信号161输出到控制器140。在一个实施例中，监测器信号161指示输入电压131是否大于或小于阈值TV1。
以类似的方式，监测器152监测由电源122提供给负载118的输入142的输入电压132。在一个实施例中，监测器152将输入电压132的大小与相应的阈值TV2进行比较。基于输入电压132的大小与相应的阈值TV2的比较，监测器152产生监测器信号162并且将监测器信号162输出到控制器140。在一个实施例中，监测器信号162指示输入电压132是否大于或小于阈值TV2。
如前所述，本文的实施例包括监测和控制从多电源到负载118的同时的功率递送的新颖方式。例如，在一个实施例中，控制器140监测所接收的监测器信号161和监测器信号162。为了确保到输入141和输入142两者的相同的输入电压电平的同时施加，控制器根据第一输入电压131和第二输入电压132控制第一电路路径101到第二电路路径102的连通性。
在一个实施例中，第一电源121和第二电源122彼此异步地操作。例如，在一个非限制性示例实施例中，电源121在第一时钟(Clock1)下操作；电源122在第二时钟(Clock2)下操作。
附加地或备选地，电源121和电源122在相同的时钟输入下操作。然而，电源独立地产生相应的输入电压131和132并且可能相对于彼此延迟。在这种情况下，相应的输入电压131的大小在上电和断电时并不总是等于输入电压132的大小。在一个实施例中，当输入电压131和输入电压132两者都高于阈值时，期望将电路路径101与电路路径102断开连接。
在该示例实施例中，控制第一电路路径101和第二电路路径102的连通性包括控制开关S1的相应的状态。
更具体地，如本文进一步讨论的，响应于检测到输入电压131小于阈值TV1或者检测到输入电压132小于阈值TV2，控制器140控制开关到导通状态，提供在第一电路路径101与第二电路路径102之间的低阻抗路径(短路路径)。
如先前讨论的，响应于检测到输入电压131大于阈值TV1并且输入电压132大于阈值TV2，控制器140控制开关S1到截止状态，提供在第一电路路径101与第二电路路径102之间的高阻抗路径(开路路径)。
图2是示出根据本文的实施例的控制器和对应的开关电路的示例图。
在该示例实施例中，电源121包括多相位控制器PC1和对应的多个相位PH11、PH12等。响应于接收到指示生成相应的输入电压131的相应的使能信号，多相位控制器PC1控制多个相位PH11、PH12等的操作，以将电源电压转换为供应到开关S1的节点A和输入141的相应的输入电压131(诸如，1.0VDC或其它合适的值)。
在一个实施例中，电源121包括产生相应的输入电压131的三十二个相位(诸如，偏移相位)。然而，电源121可以包括任何数目的相位。
此外，在该示例实施例中，电源122包括多相位控制器PC2和对应的多个相位PH21、PH22等。响应于接收到指示生成相应的输入电压132的相应的使能信号，多相位控制器PC2控制多个相位PH21、PH22等的操作，以将所接收的电源电压转换为供应到开关S1的节点B和输入142的相应的输入电压132(诸如，1.0VDC或其它合适的值)。
在一个实施例中，电源122包括产生相应的输入电压132的三十二个相位(诸如，偏移相位)。然而，电源122可以包括任何数目的相位。
如在该示例实施例中进一步示出的，控制器140包括相应的与非门220以及驱动器D1，驱动器D1经由利用控制信号(CTL SIG)105驱动节点C来控制开关S1的操作。与非门基于监测器信号161和监测器信号162的相应的状态产生控制信号205。
驱动器D1取决于由与非门220生成的控制信号205的状态来产生相应的控制信号105以驱动节点C。在图3中示出了生成相应的控制信号205和控制信号105以及对应的真值表310的附加的细节。
再次参考图2，如先前讨论的，负载118包括第一输入141(诸如，第一一个或多个输入引脚)和第二输入142(诸如，第二一个或多个输入引脚)，输入引脚中的每个输入引脚被配置为接收输入电压以向负载中的电路装置供电。
更具体地，负载118包括输入141，以接收由电源121生成的输入电压131。输入电压131经由输入141向负载118的第一部分251(诸如，第一电路装置)供电。负载118包括输入142，以接收由电源122生成的输入电压132。输入电压132经由输入142向负载118的第二部分252(诸如，第二电路装置)供电。
在一个实施例中，负载是单个集成电路。备选地，负载118可以包括任何数目的集成电路。
如先前讨论的，在一个实施例中，即使负载118的输入141和142被耦合到不同的电路装置，但是期望在与产生相应的输入电压131和132相关联的斜升、斜降、故障模式期间，相同的电压被施加到不同的输入141和142。
因此，在一个实施例中，第一输入141包括多个输入电压引脚的第一集合，该第一集合共同地(经由第一输入电压131)向负载118的第一部分251(负载电路装置的第一集合)供电；并且第二输入142包括多个输入电压引脚的第二集合，该第二集合共同地(经由第二输入电压132)向负载118的第二部分252(负载电路装置的第二集合)供电。
图3是示出根据本文的实施例的控制多个输入电压路径的连通性的不同操作状态的示例图。
如先前讨论的，控制器140经由监测器信号161监测相应的输入电压131的大小；控制器140经由监测器信号162监测相应的输入电压132的大小。
在一个实施例中，经由通过与非门220供应的与非控制功能，并且如由真值表310所示，控制器140响应于检测到监测器信号161为逻辑低(对应于输入电压131的大小低于阈值TV1的条件)并且监测器信号162为逻辑低(对应于输入电压132的大小低于阈值TV2的条件)将开关S1激活到导通状态(电路路径101和电路路径102的短路)。
经由通过与非门220供应的与非控制功能，并且如由真值表310所示，控制器140响应于检测到监测器信号161为逻辑低(对应于输入电压131的大小低于阈值TV1的条件)并且监测器信号162为逻辑高(对应于输入电压132的大小高于阈值TV2的条件)将开关S1激活到导通状态(电路路径101和电路路径102的短路)。
经由通过与非门220供应的与非控制功能，并且如由真值表310所示，控制器140响应于检测到监测器信号161为逻辑高(对应于输入电压131的大小高于阈值TV1的条件)并且监测器信号162为逻辑低(对应于输入电压132的大小低于阈值TV2的条件)将开关S1激活到导通状态(电路路径101和电路路径102的短路)。
针对上述3个状态(00、01和10)的相应的开关S1的激活确保当输入电压中的任一输入电压或两个输入电压都低于相应的阈值时，相同的电压在不同的输入141和142(诸如，引脚、端口等)处被施加到负载118。
经由通过与非门220供应的与非控制功能，并且如由真值表310所示，控制器140响应于检测到监测器信号161为逻辑高(对应于输入电压131的大小高于阈值TV1的条件)并且监测器信号162为逻辑高(对应于输入电压132的大小高于阈值TV2的条件)将开关S1激活到截止状态(电路路径101和电路路径102之间的开路)。
用于最终状态(11)的相应的开关S1的停用确保电源121和122的输出在它们相应的大小高于操作阈值TV1和TV2的条件期间不彼此短路(即，电路路径101不被连接到电路路径102)。
请注意，输入电压131和132的状态可以随时间而改变。例如，输入电压131可以高于或低于阈值TV1；输入电压132可以高于或低于阈值TV2。根据如表310指示的检测到的操作条件(输入电压131和132的大小)，经由开关S1和对应的控制，控制器140在将第一电路路径101与第二电路路径102连接和将第一电路路径101与第二电路路径102断开连接之间切换。
图4是示出根据本文的实施例的在多电源的斜升期间的输入电压控制的示例时序图。
如在该示例实施例中所示，在第一输入电压131和第二输入电压132中的任一输入电压或第一输入电压131和第二输入电压132两者的斜升期间，控制器140根据第一输入电压131和第二输入电压132控制第一电路路径101(诸如，经由与S1相关联的一个或多个开关)到第二电路路径102的连通性。这种实施例确保在电源121和122的启动期间，相同的输入电压电平被施加到第一电路路径101(和输入141)以及第二电路路径102(和输入142)。
例如，在第一电源121产生第一输入电压131并且第二电源122产生第二输入电压132的启动条件(斜升)期间，控制器140监测第一输入电压131的大小和第二输入电压132的大小两者。
在时间T1之前，输入电压131低于阈值TV1；输入电压132低于阈值TV2。在这种情况下，监测器信号161和监测器信号162都为逻辑低。逻辑低状态导致控制器140产生控制信号105作为逻辑高，将开关S1激活到短路(导通ON)状态，将电路路径101连接到电路路径102。
在时间T1至时间T4之间，输入电压132的大小低于阈值TV2。这导致控制器140激活开关S1。因为开关S1导通，所以输入电压131经由输入电压131向负载118的第一输入141和第二输入142两者供电。换句话说，输入电压131经由开关S1被输送到负载118的第二输入142。
进一步注意，在时间T2之前，输入电压131低于阈值TV1。在这种情况下，负载118没有被适当地供电。然而，在时间T2至时间T4之间，输入电压131高于阈值TV1。在这种情况下，利用单个输入电压131向负载118和对应的输入141和输入142供电。在一个实施例中，由于电源121可能无法向负载118提供足够的电流以在最大功耗模式下操作，所以输入电压131允许负载118至少在睡眠模式或低功率模式下操作。
在时间T4之后，输入电压132的大小也增加到高于阈值TV2。在这种情况下，控制器140将开关S1停用；独立于电源122向负载118的第二输入142供应输入电压132，电源121向负载118的第一输入141供电。在这种情况下，负载118能够在最大功耗模式下操作，因为输入电压141和输入电压142两者都向动态负载118供应电流。
图5是示出根据本文的实施例的在多电源的斜降期间的输入电压控制的示例时序图。
如在该示例实施例中所示，控制器140根据在第一输入电压131和第二输入电压132中的任一输入电压或第一输入电压131和第二输入电压132两者的斜降期间的第一输入电压131和第二输入电压132控制第一电路路径101(诸如，经由与S1相关联的一个或多个开关)到第二电路路径102的连通性。这种实施例确保在电源121和122的关闭期间相同的输入电压电平被施加到第一电路路径101(和输入141)以及第二电路路径102(和输入142)。
例如，在第一电源121产生第一输入电压131并且第二电源122产生第二输入电压132的关闭条件(斜降)期间，控制器140监测第一输入电压131的大小和第二输入电压132的大小两者。
在时间T7之前，输入电压131高于阈值TV1；输入电压132高于阈值TV2。在这种情况下，监测器信号161和监测器信号162两者都为逻辑高。逻辑高状态导致控制器140产生控制信号105作为逻辑低，将开关S1停用到开路(导通)状态，将电路路径101与电路路径102断开连接。
在时间T7处，输入电压132的大小降到低于阈值TV2。在这种情况下，监测器信号162切换到逻辑低。这导致控制器140将开关S1激活到导通状态。
因此，在时间T7至时间T10之间，输入电压132的大小低于阈值TV2。这导致控制器140激活开关S1。因为开关S1导通，所以输入电压131经由输入电压131向负载118的第一输入141和第二输入142两者供电。换句话说，输入电压131经由开关S1被输送到负载118的第二输入142。
进一步注意，在时间T9之后，输入电压131低于阈值TV1。在这种情况下，负载118没有被适当地供电。然而，在时间T7至时间T9之间，输入电压131高于阈值TV1。在这种情况下，利用单个输入电压131向负载118供电。在一个实施例中，输入电压131允许负载118至少在睡眠模式或低功耗下操作，以经由输入电压131限制电源121供应电流。
图6是示出根据本文的实施例的开关电路装置的示例图。
在该示例实施例中，如本文所述的装置(诸如，功率系统100)或开关S1包括一个或多个场效应晶体管(开关)。
例如，在该示例实施例中，开关S1包括多个开关，诸如开关Q1、开关Q2、开关Q3、开关Q4、开关Q5、开关Q6、开关Q7和开关Q8。请注意，开关S1可以包括任何数目的开关。
如进一步所示，开关Q1和开关Q5的串联组合被耦合在开关S1的节点A与节点B之间。例如，开关Q1的漏极节点(D)被连接到节点A；开关Q5的漏极节点(D)被连接到节点B；开关Q1的源极节点(S)被连接到开关Q5的源极节点(S)；开关Q1的栅极节点(G)和开关Q5的栅极节点(G)中的每个栅极节点被连接到节点C。
以类似的方式，开关Q2和开关Q6的串联组合被耦合在开关S1的节点A与节点B之间。例如，开关Q2的漏极节点(D)被连接到节点A；开关Q6的漏极节点(D)被连接到节点B；开关Q2的源极节点(S)被连接到开关Q6的源极节点(S)；开关Q2的栅极节点(G)和开关Q6的栅极节点(G)中的每个栅极节点被连接到节点C。
以类似的方式，开关Q3和开关Q7的串联组合被耦合在开关S1的节点A与节点B之间。例如，开关Q3的漏极节点(D)被连接到节点A；开关Q7的漏极节点(D)被连接到节点B；开关Q3的源极节点(S)被连接到开关Q7的源极节点(S)；开关Q3的栅极节点(G)和开关Q7的栅极节点(G)中的每个栅极节点被连接到节点C。
以类似的方式，开关Q4和开关Q8的串联组合被耦合在开关S1的节点A与节点B之间。例如，开关Q4的漏极节点(D)被连接到节点A；开关Q8的漏极节点(D)被连接到节点B；开关Q4的源极节点(S)被连接到开关Q8的源极节点(S)；开关Q4的栅极节点(G)和开关Q8的栅极节点(G)中的每个栅极节点被连接到节点C。
以如先前讨论的方式，控制器140生成信号105作为逻辑高电压(诸如，大于1VDC)以接通开关S1和对应的场效应晶体管，连接节点A和节点B。控制器140生成信号105作为逻辑低电压(诸如，大约0VDC)以关闭开关S1和对应的场效应晶体管，将节点A与节点B断开连接。
图7是示出根据本文的实施例的开关电路装置的示例图。
在该示例实施例中，开关S1包括被并联设置在节点A与节点B之间的开关Q1、Q2、Q3和Q4。例如，开关Q1的漏极节点(D)被连接到开关S1的节点A；开关Q1的源极节点(S)被连接到开关S1的节点B；开关Q1的栅极节点(G)被连接到开关S1的节点C。
开关Q2的漏极节点(D)被连接到开关S1的节点A；开关Q2的源极节点(S)被连接到开关S1的节点B；开关Q2的栅极节点(G)被连接到开关S1的节点C。
开关Q3的漏极节点(D)被连接到开关S1的节点A；开关Q3的源极节点(S)被连接到开关S1的节点B；开关Q3的栅极节点(G)被连接到开关S1的节点C。
开关Q4的漏极节点(D)被连接到开关S1的节点A；开关Q4的源极节点(S)被连接到开关S1的节点B；开关Q4的栅极节点(G)被连接到开关S1的节点C。
以如先前讨论的方式，控制器140生成信号105作为逻辑高电压(诸如，大于1VDC)以接通开关S1和对应的场效应晶体管，连接节点A和节点B。控制器140生成信号105作为逻辑低电压(诸如，大约0VDC)以关闭开关S1和对应的场效应晶体管，将节点A与节点B断开连接。
图8是示出根据本文的实施例的开关电路装置的示例图。
在该示例实施例中，开关S1包括被并联设置在节点A与节点B之间的开关Q5、Q6、Q7和Q8。
例如，开关Q5的源极节点(S)被连接到开关S1的节点A；开关Q5的漏极节点(D)被连接到开关S1的节点B；开关Q5的栅极节点(G)被连接到开关S1的节点C。
开关Q6的源极节点(S)被连接到开关S1的节点A；开关Q6的漏极节点(D)被连接到开关S1的节点B；开关Q6的栅极节点(G)被连接到开关S1的节点C。
开关Q7的源极节点(S)被连接到开关S1的节点A；开关Q7的漏极节点(D)被连接到开关S1的节点B；开关Q7的栅极节点(G)被连接到开关S1的节点C。
开关Q8的源极节点(S)被连接到开关S1的节点A；开关Q8的漏极节点(D)被连接到开关S1的节点B；开关Q8的栅极节点(G)被连接到开关S1的节点C。
以如先前讨论的方式，控制器140生成信号105作为逻辑高电压(诸如，大于1VDC)以接通开关S1，连接节点A和节点B。控制器140生成信号105作为逻辑低电压(诸如，大约0VDC)以关闭开关S1，将节点A与节点B断开连接。
图9是示出根据本文的实施例的开关电路装置的示例图。
如本文所述的装置(诸如，功率系统100)的又一实施例包括一个或多个场效应晶体管(开关)。
例如，在该示例实施例中，开关S1包括多个开关，诸如开关Q1、开关Q2、开关Q3、开关Q4、开关Q5、开关Q6、开关Q7和开关Q8。请注意，开关S1可以包括任何数目的开关。
如进一步所示，开关Q1和开关Q5的串联组合被耦合在开关S1的节点A与节点B之间。例如，开关Q1的源极节点(S)被连接到节点A；开关Q5的源极节点(S)被连接到节点B；开关Q1的漏极节点(D)被连接到开关Q5的漏极节点(D)；开关Q1的栅极节点(G)和开关Q5的栅极节点(G)中的每个栅极节点被连接到节点C。
以类似的方式，开关Q2和开关Q6的串联组合被耦合在开关S1的节点A与节点B之间。例如，开关Q2的源极节点(S)被连接到节点A；开关Q6的源极节点(S)被连接到节点B；开关Q2的漏极节点(D)被连接到开关Q6的漏极节点(D)；开关Q2的栅极节点(G)和开关Q6的栅极节点(G)中的每个栅极节点被连接到节点C。
以类似的方式，开关Q3和开关Q7的串联组合被耦合在开关S1的节点A与节点B之间。例如，开关Q3的源极节点(S)被连接到节点A；开关Q7的源极节点(S)被连接到节点B；开关Q3的漏极节点(D)被连接到开关Q7的漏极节点(D)；开关Q3的栅极节点(G)和开关Q7的栅极节点(G)中的每个栅极节点被连接到节点C。
以类似的方式，开关Q4和开关Q8的串联组合被耦合在开关S1的节点A与节点B之间。例如，开关Q4的源极节点(S)被连接到节点A；开关Q8的源极节点(S)被连接到节点B；开关Q4的漏极节点(D)被连接到开关Q8的漏极节点(D)；开关Q4的栅极节点(G)和开关Q8的栅极节点(G)中的每个栅极节点被连接到节点C。
以如先前讨论的方式，控制器140生成信号105作为逻辑高电压(诸如，大于1VDC)以接通开关S1，连接节点A和节点B。控制器140生成信号105作为逻辑低电压(诸如，大约0VDC)以关闭开关S1，将节点A与节点B断开连接。
如先前讨论的，本文的实施例优于传统的技术。例如，本文描述的负载118可以被配置为消耗大量的电流，需要来自多个不同的电源的功率。代替实施复杂的电路装置以将从多个源中的每个源到负载118中的电路的不同部分的输入电压的生成和施加同步来确保输入电压131和132的镜像大小，本文的实施例包括实现补充开关电路S1(诸如，经由一个或多个开关)以确保即使电源异步地生成输入电压131和132，负载118中的电路装置的不同部分同时以相同的输入电压大小供电。换句话说，在诸如两个功率转换器的上电和断电以及向负载118的不同部分供电的条件期间，控制器140经由开关装置S1临时地连接来自不同电源的输入电压131和132，以确保利用输入电压中的一个输入电压对负载118的同时的供电，直到两个电源121和122都产生高于一个或多个阈值的输入电压131和132为止。
图10是根据本文的实施例的用于实现如本文讨论的操作中的任何操作的计算机设备的示例框图。
如图所示，(诸如，由一个或多个资源(诸如，控制器140、监测器151、监测器152、电源121、电源122等)中的任何资源实现的)本示例的计算机系统1000包括：互连1011，互连1011耦合可以存储和检索数字信息的计算机可读存储介质1012(诸如，非暂态类型的介质(或硬件存储介质))，处理器1013(例如，计算机处理器硬件(诸如，一个或多个处理器设备))，I/O接口1014，以及通信接口1017。
I/O接口1014提供与任何合适的电路装置(诸如，监测器151、监测器152、开关S1等)的连通性。
计算机可读存储介质1012可以是任何硬件存储资源或设备，诸如，存储器、光学存储、硬盘驱动器、软盘等。在一个实施例中，计算机可读存储介质1012存储由控制应用140-1使用的指令和/或数据，以执行如本文描述的操作中的任何操作。
此外，在该示例实施例中，通信接口1017使得计算机系统1000和处理器1013能够通过诸如网络190之类的资源通信，以从远程源检索信息并且与其它计算机通信。
如图所示，利用由处理器1013执行的控制应用140-1(例如，软件、固件等)编码计算机可读存储介质1012。控制应用140-1可以被配置为包括指令以实现如本文讨论的操作中的任何操作。
在一个实施例的操作期间，处理器1013经由互连1011的使用来访问计算机可读存储介质1012，以便启动、运行、执行、解释或以其它方式执行存储在计算机可读存储介质1012上的控制应用140-1中的指令。
控制应用140-1的执行在处理器1013中产生处理功能(诸如，控制过程140-2)。换句话说，与处理器1013相关联的控制过程140-2表示在计算机系统1000中的处理器1013内或处理器1013上执行控制应用140-1的一个或多个方面。
根据不同的实施例，请注意，计算机系统1000可以是微控制器设备、逻辑、硬件处理器、混合模拟/数字电路装置等，被配置为控制电源并且执行如本文描述的操作中的任何操作。
现在将经由图11中的流程图讨论由不同的资源支持的功能。请注意，以下流程图中的步骤可以以任何合适的顺序执行。
图11是示出根据本文的实施例的控制电源的方法的示例图。
在处理操作1110中，控制器140监测由电源121供应以通过第一电路路径101向负载118的第二输入(诸如，一个或多个输入电压引脚)供电的第一输入电压131(VIN1)。
在处理操作1120中，控制器140监测由电源122供应以通过第二电路路径102向负载118的第二输入(诸如，一个或多个输入电压引脚)供电的第二输入电压132(VIN2)。
在处理操作1130中，控制器140根据第一输入电压131和第二输入电压132来控制第一电路路径101与第二电路路径102彼此之间的连通性。
图12是示出根据本文的实施例的电路板上的电源电路的组装的示例图。
在该示例实施例中，组装器1240接收基板1210(诸如，电路板)。
组装器1240还将控制器140(以及与功率系统100相关联的一个或多个对应的部件或系统(诸如，电源121、电源122、监测器151、监测器152等))附贴(耦合)到基板1210。
组装器1240经由电路路径(诸如一个或多个迹线、电导体、电缆、导线等)将控制器140和如图1所示的对应的资源耦合。
请注意，与功率系统100相关联的部件(诸如，控制器140、电源121、电源122、监测器151、监测器152等)可以以任何合适的方式被附贴或耦合到基板1210。例如，电源100中的部件中的一个或多个部件可以被焊接到基板上、被插入到基板1210上的插座中等。
进一步注意，基板1210是可选的。电路路径可以被设置在提供功率系统100与负载118之间的连通性的电缆中。
在一个非限制性示例实施例中，负载118被设置在独立于基板1210的负载118本身的基板上；负载118的基板被直接地或间接地连接到基板1210等。控制器140或功率系统100的任何部分可以被设置在插入基板1210的插座中的独立的较小板上。
因此，本文的实施例包括系统，该系统包括：基板1210(诸如，电路板、独立板、母板、注定要被耦合到母板的独立板、主机等)；功率系统100，包括如本文描述的对应的部件；以及负载118。如先前讨论的，基于输入电压131和/或输入电压132通过一个或多个电路路径101和102输送到负载118的输送，向负载118供电。
请注意，负载118可以是任何合适的电路或硬件，诸如一个或多个CPU(中央处理单元)、GPU(图形处理单元)和ASIC(专用集成电路，诸如包括一个或多个人工智能加速器的那些专用集成电路)，该负载可以位于基板1210上或被设置在远程位置处。
再次注意，本文的技术非常适合用于电路应用，诸如实现对负载的功率控制的电路应用。然而，应当注意，本文的实施例不限于在这种应用中使用，并且本文讨论的技术也非常适用于其它应用。
基于本文阐述的描述，已经阐述了许多具体细节以提供对要求保护的主题的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践要求保护的主题。在其它情况下，没有详细描述本领域技术人员已知的方法、装置、系统等，以免混淆要求保护的主题。已经根据对存储在计算系统存储器(诸如，计算机存储器)内的数据位或二进制数字信号的操作的算法或符号表示呈现了详细描述的一些部分。这些算法描述或表示是数据处理领域的普通技术人员用来将他们工作的实质传达给本领域的其他技术人员的技术示例。本文描述的算法通常被认为是导致期望结果的操作或类似的处理的自洽序列。在该上下文中，操作或处理涉及物理量的物理操作。通常，尽管不是必须地，这些量可以采用能够被存储、传递、组合、比较或以其它方式操纵的电信号或磁信号的形式。有时主要是出于常用的原因，将这种信号称为位、数据、值、元素、符号、字符、术语、数字、数词等是很方便的。然而，应当理解，所有这些和类似的术语都与适当的物理量相关联并且仅仅是方便的标签。如从以下讨论中显而易见的，除非另外特别说明，应当理解，贯穿本说明书讨论使用诸如“处理”、“计算(computing)”、“计算(calculating)”、“确定”等术语指的是计算平台(诸如，计算机或类似的电子计算设备)的动作或过程，该动作或过程在计算平台的存储器、寄存器或其它信息存储设备、传输设备或显示设备内操纵或转换表示为物理电子量或磁量的数据。
虽然已经参考其优选实施例具体地示出和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离如由所附权利要求限定的本申请的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上做出各种改变。这种变化旨在被本申请的范围所覆盖。因此，本申请的实施例的前述描述并非旨在限制。相反，对本发明的任何限制都在以下权利要求中提出。

Claims (25)

1.一种装置，包括：
控制器，可操作为：
监测通过第一电路路径输送以向负载的第一输入供电的第一输入电压；
监测通过第二电路路径输送以向所述负载的第二输入供电的第二输入电压；以及
根据所述第一输入电压和所述第二输入电压控制所述第一电路路径和所述第二电路路径彼此之间的连通性。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器可操作为：响应于检测到所述第一输入电压的大小低于第一阈值电压值并且所述第二电压的大小低于第二阈值电压值的条件，控制所述第一电路路径与所述第二电路路径之间的开关电路装置的激活到导通状态。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器还可操作为：在所述第一输入电压的斜坡期间，控制被连接在所述第一电路路径与所述第二电路路径之间的开关电路装置的激活到导通状态。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器还可操作为：在所述第一电源产生所述第一输入电压并且所述第二电源产生所述第二输入电压的启动条件期间，监测所述第一输入电压的大小以及所述第二输入电压的大小两者。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述控制器还可操作为：在所述第一电源产生高于第一阈值的所述第一输入电压以及所述第二电源产生高于第二阈值的所述第二输入电压两者之前，将所述第一电路路径与所述第二电路路径连接。
6.根据权利要求4所述的装置，其中所述控制器还可操作为：在所述第一电源产生高于第一阈值的所述第一输入电压以及所述第二电源产生高于第二阈值的所述第二输入电压两者之后，将所述第一电路路径与所述第二电路路径断开连接。
7.根据权利要求1所述的装置，其中由所述第一电源生成的所述第一输入电压相对于由所述第二电源生成的所述第二输入电压被异步地生成。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述负载的所述第一输入包括所述负载的多个输入电压引脚的第一集合；并且
其中所述负载的所述第二输入包括所述负载的多个输入电压引脚的第二集合。
9.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器可操作为：在所述第一输入电压高于第一阈值以及所述第二输入电压高于第二阈值两者之前，提供所述第一电路路径与所述第二电路路径之间的电气地导电路径。
10.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器可操作为：根据所述第一输入电压和所述第二输入电压，控制所述第一电路路径与所述第二电路路径之间的场效应晶体管的状态。
11.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器可操作为：在检测到所述第一输入电压的大小和所述第二输入电压的大小两者都高于阈值之后，产生同时地控制第一开关电路装置和第二开关电路装置两者到截止状态的公共控制信号，所述第一开关电路装置与第二开关电路装置被串联耦合在所述第一电路路径与所述第二电路路径之间。
12.一种方法，包括：
监测通过第一电路路径供应以向负载的第一输入供电的第一输入电压；
监测通过第二电路路径供应以向所述负载的第二输入供电的第二输入电压；以及
根据所述第一输入电压和所述第二输入电压控制所述第一电路路径和所述第二电路路径彼此之间的连通性。
13.根据权利要求12所述的方法，其中控制所述第一电路路径和所述第二电路路径的连通性包括：
响应于检测到所述第一输入电压的大小低于第一阈值电压值并且所述第二输入电压的大小低于第二阈值电压值的条件，控制所述第一电路路径与所述第二电路路径之间的开关电路装置的激活到导通状态。
14.根据权利要求12所述的方法，其中控制所述第一电路路径和所述第二电路路径的连通性包括：
在所述第一输入电压的斜坡期间，电气地连接所述第一电路路径和所述第二电路路径到导通状态。
15.根据权利要求12所述的方法，其中控制所述第一电路路径和所述第二电路路径的连通性包括：
在第一电源产生所述第一输入电压和第二电源产生所述第二输入电压的启动条件期间，监测所述第一输入电压的大小以及所述第二输入电压的大小两者。
16.根据权利要求15所述的方法，其中控制所述第一电路路径和所述第二电路路径的连通性包括：
在所述第一输入电压高于第一阈值以及所述第二输入电压高于第二阈值两者之前，将所述第一电路路径与所述第二电路路径电气地连接。
17.根据权利要求15所述的方法，其中控制所述第一电路路径和所述第二电路路径的连通性包括：
在所述第一电源产生高于第一阈值的所述第一输入电压以及所述第二电源产生高于第二阈值的所述第二输入电压两者之后，将所述第一电路路径与所述第二电路路径断开连接。
18.根据权利要求12所述的方法，其中由所述第一电源生成所述第一输入电压相对于由所述第二电压生成所述第二输入电压是异步的。
19.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一输入包括所述负载的多个输入电压引脚的第一集合；以及
其中所述第二输入包括所述负载的多个输入电压引脚的第二集合。
20.根据权利要求12所述的方法，其中控制所述第一电路路径和所述第二电路路径的连通性包括：
在所述第一输入电压高于第一阈值以及所述第二输入电压高于第二阈值两者之前，提供所述第一电路路径与所述第二电路路径之间的电气地导电路径。
21.根据权利要求12所述的方法，还包括：
在所述第一输入电压和所述第二输入电压两者都高于阈值之前，经由场效应晶体管开关直接地耦合所述第一电路路径与所述第二电路路径。
22.根据权利要求12所述的方法，还包括：
在检测到所述第一输入电压的大小和所述第二输入电压的大小两者都高于阈值之后，产生同时地控制第一开关电路装置和第二开关电路装置两者到截止状态的公共控制信号，所述第一开关电路装置与第二开关电路装置被串联耦合在所述第一电路路径与所述第二电路路径之间。
23.一种计算机可读存储介质，具有存储在其上的指令，所述指令在由计算机处理器硬件执行时，使所述计算机处理器硬件：
供应第一输入电压，以通过第一电路路径向负载的第一输入供电；
供应第二输入电压，以通过第二电路路径向所述负载的第二输入供电；并且
根据所述第一输入电压和所述第二输入电压控制所述第一电路路径和所述第二电路路径彼此之间的连通性。
24.一种系统，包括：
电路基板；
根据权利要求14所述的装置，所述装置被耦合到所述电路基板；以及
其中所述负载被耦合到所述基板。
25.一种方法，包括：
接收电路基板；以及
将根据权利要求14所述的装置耦合到所述电路基板。
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