CN116069106A - 一种低噪声供电控制方法、电路及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种低噪声供电控制方法、电路及电子设备。所述低噪声供电控制方法:检测所述中央处理器的供电电压的电压快速变化;当所述中央处理器的所述供电电压存在所述电压快速变化,且相邻两次电压快速变化的频率为预设频率时,自所述相邻两次电压快速变化中的第二次电压快速变化时起,按预设方式调整所述电压快速变化中的电压下降斜率至预设电压下降斜率;当所述调整达到预设时间时,将所述预设电压下降斜率调整回初始值。本申请实施例通过改变中央处理器的供电电压的电压快速变化行为,来减小电子设备的噪声,同时不用增加设备成本,与传统的降低噪声的方式相比,兼顾了能效与降低噪声的效果,而且更加智能。
Description
技术领域
本申请涉及计算机技术领域,特别涉及一种低噪声供电控制方法、电路及电子设备。
背景技术
目前电子设备对节能要求非常高,当中央处理器(central processing unit,CPU)处于闲置状态时,CPU会进入深度睡眠节能状态(deep c-state),此时CPU的供电电压非常低,但是一旦有设备给CPU发送信号,CPU就会退出深度睡眠状态,实际上CPU一直在睡眠-唤醒-睡眠中频繁地切换。而且CPU的c-state切换是非常快的。CPU的c-state切换时,CPU的供电电压快速变化(dynamic VID change,简称DVID),这样会引起CPU供电电路输出端陶瓷电容和输入端陶瓷电容的压电效应,尤其是输入端陶瓷电容的压电效应更明显,原因是CPU电压的快速变化(CPU对电压上升斜率要求极高)会引起供电输出端浪涌电流,此浪涌电流会引起输入端电压的跌落,由于输入电压较高,陶瓷电容压电效应会更明显。输入与输出陶瓷电容两端的电压变化频率与CPU c-state切换频率基本相同,陶瓷电容的电压变化引起形变,从而与电路板(PCB)产生共振,引起人耳可以听见的噪声(一般人耳听觉范围为20hz-20Khz),称之为EE noise(电子噪声)。虽然电子噪声幅值很小,但声音很尖锐,在安静的环境下会使人非常困扰。
发明内容
有鉴于现有技术中存在的上述至少一个技术问题而提了本申请。根据本申请一方面,提供了一种低噪声供电控制方法,应用于电子设备,所述电子设备包括第一部件,所述低噪声供电控制方法包括:
检测所述中央处理器的供电电压的电压快速变化;
当所述中央处理器的所述供电电压存在所述电压快速变化,且相邻两次电压快速变化的频率为预设频率时,自所述相邻两次电压快速变化中的第二次电压快速变化时起,按预设方式调整所述电压快速变化中的电压下降斜率至预设电压下降斜率;
当所述调整达到预设时间时,将所述预设电压下降斜率调整回初始值。
在一些实施例中,所述预设方式包括,在所述第一方式中,所述预设电压下降斜率为自然下降斜率。
在一些实施例中,所述预设方式包括第二方式,在所述第二方式中,所述预设电压下降斜率为第一预设电压下降斜率,其中所述第一预设电压下降斜率小于所述初始值。
在一些实施例中,当所述调整达到预设时间时,将所述预设电压下降斜率调整回初始值,包括:
自所述相邻两次电压快速变化中的第一次电压快速变化时,开始计时;
当达到所述预设时间时,使所述电压下降斜率恢复至初始值。
在一些实施例中,所述第一部件两端电压变化的频率与所述电子设备的中央处理器的电压变化频率相同,且所述第一部件具有电压变化引起形变的特性。
本申请实施例另一方面提供了一种低噪声供电控制电路,所述低噪声供电控制电路包括检测单元和控制单元;其中,
所述检测单元,用于检测所述中央处理器的供电电压的电压快速变化;
所述控制单元,用于当所述中央处理器的所述供电电压存在所述电压快速变化,且相邻两次电压快速变化的频率为预设频率时,自所述相邻两次电压快速变化中的第二次电压快速变化时起,按预设方式调整所述电压快速变化中的电压下降斜率至预设电压下降斜率;
所述控制单元,还用于当所述调整达到预设时间时,将所述预设电压下降斜率调整回初始值;
所述低噪声供电控制电路用于实现如上所述的方法。
在一些实施例中,所述控制单元还包括接收单元;其中,
所述接收单元,用于当接收第一控制信号时,按第一方式调整所述电压快速变化中的电压下降斜率至预设电压下降斜率;或者,当接收第二控制信号时,按第二方式调整所述电压快速变化中的电压下降斜率至预设电压下降斜率。
在一些实施例中,所述控制单元包括执行单元和计时单元;
其中,所述执行单元包括第一比较器、第二比较器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容和二极管;
所述第一比较器的第一正向输入端通过所述第一电阻连接第一基准电压,所述第一比较器的第一负向输入端通过所述第二电阻接地,所述第一比较器的第一负向输入端通过第三电阻连接所述第一基准电压,所述第一比较器的第一负向输入端还通过所述第一电容接入所述中央处理器的所述供电电压;所述第一比较器的第一输出端通过所述第四电阻连接所述第二比较器的第二正向输入端;
所述第二比较器的第二正向输入端通过所述第五电阻连接所述第二比较器的第二输出端,所述第二比较器的第二负向输入端通过所述二极管连接第二基准电压,所述第二比较器的第二输出端输出控制信号;
其中,所述计时单元包括第六电阻和第二电容;
所述第二电容的第一端连接所述第二比较器的第二负向输入端,所述第二电容的第一端还通过所述第六电阻连接所述第二比较器的第二输出端,所述第二电容的第二端接地。
在一些实施例中,所述检测单元包括电压传感器。
本申请实施例再一方面提供了一种电子设备,所述电子设备包括上述的低噪声供电控制电路。
本申请实施例的低噪声供电控制方法,通过改变中央处理器的供电电压的电压快速变化行为,来减小电子设备的噪声,同时不用增加设备成本,与传统的降低噪声的方式相比,兼顾了能效与降低噪声的效果,而且更加智能。
附图说明
图1示出根据传统技术中的CPU的DVID电压波、电压调节模组(Voltage RegulatorModule,VRM)输出的电感电流波形以及陶瓷电容两端的电压波形示意图;
图2示出根据本申请一种实施例的低噪声供电控制方法的示意性流程图;
图3示出根据本申请另一种实施例的低噪声供电控制方法的示意性流程图;
图4示出根据本申请一种实施例的在同一控制信号控制下,传统技术中的CPU供电电压与本申请实施例的CPU供电电压波形变化对比,以及传统技术中的陶瓷电容电压与本申请实施例的陶瓷电容电压对比示意图;
图5示出根据本申请一种实施例的低噪声供电控制电路的示意性框图;
图6示出根据本申请一种实施例的低噪声供电控制电路的电路示意图;
图7示出根据本申请一种实施例的低噪声供电控制电路的动作逻辑示意图;
图8示出根据本申请另一种实施例的低噪声供电控制电路800的示意性框图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本申请实施例的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本申请作详细说明。
现在的电脑系统对节能要求非常高,当CPU处于闲置状态时,CPU会进入节能形态中的深度睡眠节能状态(deep c-state),此时CPU的需求电压也随之下降到非常低的电压,但是电子设备中有很多电子单元(device)都会给CPU发送信号,CPU就会退出深度睡眠状态,待没有事件后再进入深度睡眠,然后再被某个事件唤醒,就这样频繁在睡眠-唤醒-睡眠中切换。实际上,CPU的处于节能状态(c-state)下的切换是非常快的,频率最快可达数千赫兹。
CPU处于c-state下的切换首先表现出来就是CPU的供电电压的快速变化(dynamicVID change,简称DVID),CPU供电电压的快速变化会引起CPU供电电路输出端所连接的陶瓷电容和输入端所连接的陶瓷电容的压电效应。尤其是输入端陶瓷电容的压电效应更明显,原因是CPU电压的快速变化(CPU对电压上升斜率要求极高)会引起供电输出端浪涌电流,此浪涌电流会引起输入端电压的跌落,由于输入电压较高,陶瓷电容压电效应会更明显。
当CPU处于节能形态(c-state)时,CPU的切换频率落在人耳听觉范围内(常规来说是20hz-20Khz)CPU的输入与输出陶瓷电容两端的电压变化也会落在这个频率范围。陶瓷电容因为介电常数高,在外电场作用下物质产生强烈的伸缩形变,剧烈的伸缩形变让电路板(PCB)表面产生共振并发出声音,当振动频率落入人耳听觉范围内(20Hz~20Khz)时,就会产生噪音,称之为电子噪声(EE noise)。由于一般CPU的c-state变化频率都在1千赫兹至数千赫兹之间,属于高频声,是人耳听觉最敏感的频率范围,虽然电子噪声幅值很小,但声音很尖锐,在安静的环境下会使人非常困扰。
如图1所示,CPU的DVID电压波形图中,VL表示低谷时的电压值,VH表示高峰时的电压值。电压调节模组(Voltage Regulator Module,VRM)输出的电感电流波形图中,电流=C*dv/dt。陶瓷电容两端的电压变化波形图中,其变化频率F在20-20KHz之间,落在人耳听觉范围内,导致EE noise。
传统技术中的解决方案主要有如下几类:1.不使用陶瓷电容,使用无压电效应的聚合物电容或钽电容替代;2.取消CPU的c-state切换行为;3.改变CPU DVID时电压转换的斜率,从而降低输出电感的浪涌电流,因此输入陶瓷电容的电压变化幅度也变小。
但上述几种方式也会带些其他弊端。第一种方式虽然能够有效降低EE noise,但是成本增加极高,以普通的笔记本电脑或者台式计算机为例,输入端要完全替代陶瓷电容至少需要10~20颗聚合物电容,成本会增加2USD~4USD。第二种方式取消了CPU的c-state切换行为,也能够有效降低EE noise,但是取消了CPU c-state就会导致CPU在轻载时功耗增加很多,大大降低笔记本电脑的待机时间,对于台式计算机而言也过不了能源规范。第三种方式改变了CPU DVID时电压转换的斜率,从而降低输出电感的浪涌电流,因此输入陶瓷电容的电压变化幅度也变小,这种方式可以一定程度减小EE noise声音大小,但是效果不显著,并且降低电压转换的斜率会有造成系统不稳定的风险。
基于前述的至少一个技术问题,本申请提供了一种低噪声供电控制方法,应用于电子设备,所述电子设备包括第一部件,所述第一部件两端电压变化的频率与所述电子设备的中央处理器的电压变频率相同,且所述第一部件具有电压变化引起形变的特性,所述低噪声供电控制方法包括:检测所述中央处理器的供电电压的电压快速变化;当所述中央处理器的所述供电电压存在所述电压快速变化,且相邻两次电压快速变化的频率为预设频率时,自所述相邻两次电压快速变化中的第二次电压快速变化时起,按预设方式调整所述电压快速变化中的电压下降斜率至预设电压下降斜率;当所述调整达到预设时间时,将所述预设电压下降斜率调整回初始值。本申请实施例的低噪声供电控制方法,通过改变中央处理器的供电电压的电压快速变化行为,来减小电子设备的噪声,同时不用增加设备成本,与传统的降低噪声的方式相比,兼顾了能效与降低噪声的效果,而且更加智能。
图2示出根据本申请实施例的低噪声供电控制方法的示意性流程图。所述低噪声供电控制方法应用于电子设备,所述电子设备包括第一部件,所述第一部件两端电压变化的频率与所述电子设备的中央处理器的电压变化频率相同,且所述第一部件具有电压变化引起形变的特性。
其中,电子设备可以包括虚拟现实(Virtual Reality,VR)设备、计算机、平板电脑等电子设备。由于陶瓷电容具有小型、高耐压和频率特性好等特点,因此在电子设备中常使用陶瓷电容。但是陶瓷电容在外电场作用下剧烈的伸缩形变让电路板表面产生振动,并发出声音,称为压电效应。
如图2所示,根据本申请实施例的低噪声供电控制方法200可以包括如下步骤S201、步骤S202和步骤S203:
在步骤S201,检测所述中央处理器的供电电压的电压快速变化。
在一个示例中,检测供电电压可以通过诸如电压传感器,或者直接读取控制指令的方式来获得。
在步骤S202,当所述中央处理器的所述供电电压存在所述电压快速变化,且相邻两次电压快速变化的频率为预设频率时,自所述相邻两次电压快速变化中的第二次电压快速变化时起,按预设方式调整所述电压快速变化中的电压下降斜率至预设电压下降斜率。
在本申请的一个实施例中,所述预设方式包括第一方式,在所述第一方式中,所述预设电压下降斜率为自然下降斜率。通过使电压下降斜率调整为自然下降斜率可以使CPU的供电电压DVID下降斜率减慢,使得通过改变T时间内的CPU的电压下降斜率,使得陶瓷电容电压变化的频率被改变,已经不在人耳频率范围内
在本申请的一个实施例中,所述预设方式包括第二方式,在所述第二方式中,所述预设电压下降斜率为第一预设电压下降斜率,其中所述第一预设电压下降斜率小于所述初始值。通过使电压下降斜率调整为第一预设电压下降斜率,可以使CPU的供电电压DVID下降斜率减慢,使得通过改变T时间内的CPU的电压下降斜率,使得陶瓷电容电压变化的频率被改变,已经不在人耳频率范围内。
在步骤S203,当所述调整达到预设时间时,将所述预设电压下降斜率调整回初始值。
在本申请一个实施例中,当所述调整达到预设时间时,将所述预设电压下降斜率调整回初始值,包括:
A1,自所述相邻两次电压快速变化中的第一次电压快速变化时,开始计时;
B1,当达到所述预设时间时,使所述电压下降斜率恢复至初始值。
在本申请的另一种实施例中,如图3所示,本实施例的低噪声供电控制方法300包括步骤S301、S302、S303、S304、S305、S306、S307、S308、S309、S310和S311:
在步骤S301,低噪声供电控制电路执行上电动作。
在步骤S302,CPU发送电压快速变化(快速上升)指令。
在步骤S303,低噪声供电控制电路调整输出电压快速上升。
在步骤S304,CPU发送电压快速变化(快速下降)指令。
在步骤S305,低噪声供电控制电路调整输出电压快速下降,同时开始计时。
在步骤S306,CPU发送电压快速变化(快速上升)指令。
在步骤S307,低噪声供电控制电路调整输出电压快速上升。
在步骤S308,CPU发送电压快速变化(快速下降)指令。
在步骤S309,判断计时时间是否大于预设时间,如果是,则执行步骤S310,否则执行步骤S311。
在步骤S310,低噪声供电控制电路调整输出电压快速下降,返回执行步骤S306。
在步骤S311,低噪声供电控制电路控制输出电压以自然下降斜率下降,返回执行步骤S306。
如图4所示,为在同一控制信号控制下,传统技术中的CPU供电电压与本申请实施例的CPU供电电压波形变化对比,以及传统技术中的陶瓷电容电压与本申请实施例的陶瓷电容电压对比示意图。
根据图4中的CPU电压改善前的电压波形,DVID频率在人耳频率范围内,因此造成陶瓷电容的电压变化也在人耳频率范围内,产生了EE noise,尤其当DVID频率在1K~10KHZ范围时,噪声会特别明显。
在本申请实施例中,根据CPU电压改善后的电压波形,假设第一次电压变化中电压开始下降的时刻为t0,在第二次电压变化中电压开始下降的时刻为t1,在第三次电压变化中电压开始下降的时刻为t2,在第四次电压变化中电压开始下降的时刻为t3,由于从第一次电压变化中电压开始下降的时刻开始计时,t1-t0<T,t2-t0<T,t3-t0>T,因此在第五次电压变化中电压下降斜率恢复至初始值。
假设第五次电压变化中电压开始下降的时刻为t4,在第六次电压变化中电压开始下降的时刻为t5,在第七次电压变化中电压开始下降的时刻为t6。t4-t3<T,t5-t3<T,t6-t3>T,因此在第八次电压变化中电压下降斜率恢复至初始值。
通过改变T时间内的CPU的电压下降斜率,使得陶瓷电容电压变化的频率被改变,已经不在人耳频率范围内。例如,想要使得电容电压变化频率小于20HZ,则可以设置T=1/20=50mS,如果想要使得电容电压变化频率小于200HZ,则可以设置T=1/200=5mS。
本申请这施例的低噪声供电控制方法可以用于虚拟现实(Virtual Reality,VR)设备、台式计算机、笔记本电脑、穿戴设备、智能机器人等电子设备。
本申请实施例的低噪声供电控制方法,通过改变中央处理器的供电电压的电压快速变化行为,来减小电子设备的噪声,同时不用增加设备成本,与传统的降低噪声的方式相比,兼顾了能效与降低噪声的效果,而且更加智能。
图5示出根据本申请实施例的低噪声供电控制电路的示意性框图;如图5所示,根据本申请实施例的低噪声供电控制电路500可以包括检测单元501和控制单元502。
所述检测单元501,用于检测所述中央处理器的供电电压的电压快速变化;
所述控制单元502,用于当所述中央处理器的所述供电电压存在所述电压快速变化,且相邻两次电压快速变化的频率为预设频率时,自所述相邻两次电压快速变化中的第二次电压快速变化时起,按预设方式调整所述电压快速变化中的电压下降斜率至预设电压下降斜率;
所述控制单元502,还用于当所述调整达到预设时间时,将所述预设电压下降斜率调整回初始值。
在本申请一个实施例中,所述控制单元502还包括接收单元5021;其中,
所述接收单元5021,用于当接收第一控制信号时,按第一方式调整所述电压快速变化中的电压下降斜率至预设电压下降斜率;或者,当接收第二控制信号时,按第二方式调整所述电压快速变化中的电压下降斜率至预设电压下降斜率。
在一个示例中,在所述第一方式中,所述预设电压下降斜率为自然下降斜率。
在一个示例中,在所述第二方式中,所述预设电压下降斜率为第一预设电压下降斜率,其中所述第一预设电压下降斜率小于所述初始值。
无论采用自然下降斜率还是第一预设电压下降斜率,均可以使CPU的供电电压DVID下降斜率减慢,使得通过改变T时间内的CPU的电压下降斜率,使得陶瓷电容电压变化的频率被改变,已经不在人耳频率范围内。
如图5所示,所述控制单元502包括执行单元5022和计时单元5023。执行单元5022用于控制CPU的供电电压快速变化情况,计时单元5023用于当CPU的供电电压快速变化时,进行计时。
如图6所示,所述执行单元5022包括第一比较器U1、第二比较器U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1和二极管D1;
所述第一比较器U1的第一正向输入端通过所述第一电阻R1连接第一基准电压,所述第一比较器U1的第一负向输入端通过所述第二电阻R2接地,所述第一比较器U1的第一负向输入端通过第三电阻R3连接所述第一基准电压,所述第一比较器U1的第一负向输入端还通过所述第一电容C1接入所述中央处理器的所述供电电压;所述第一比较器U1的第一输出端通过所述第四电阻R4连接所述第二比较器U2的第二正向输入端;
所述第二比较器U2的第二正向输入端通过所述第五电阻R5连接所述第二比较器U2的第二输出端,所述第二比较器U2的第二负向输入端通过所述二极管D1连接第二基准电压,所述第二比较器U2的第二输出端输出控制信号。
继续结合图6,为本申请的一种实施例的低噪声供电控制电路600的电路示意图。图中的计时单元5023包括第六电阻R6和第二电容C2;
所述第二电容C2的第一端连接所述第二比较器U2的第二负向输入端,所述第二电容C2的第一端还通过所述第六电阻R6连接所述第二比较器U2的第二输出端,所述第二电容C2的第二端接地。
继续结合图6,其中V1和V2是基准电压。在初始状态下,由于U1的第一正向输入端是由V1分压得来,所以U1的第一正向输入端的电压低于V1,比较器U1的第一输出端输出低电平信号,U2的第二正向输入端的输入信号为低电平信号。U2的第二负向输入端通过二极管D1输入基准电压V2,因此U2的第二负向输入端大于U2的第二正向输入的电平信号,U2的第二输出端同样为低电平信号,因此CPU的快速变化(DVID)时电压下降斜率(down slew-rate)正常,为初始值。
当低噪声供电控制电路接收CPU的DVID指令控制CPU电压出现快速DVID下降行为时,DVID下降突波会通过C1耦合到U1的第一负向输入端,造成第一负向输入端电压低于正端,这时U1第一输出端输出为高电平信号,U2的第二正向输入端接收到U1输出的高电平信号会翻转输出为高电平信号,通知低噪声供电控制电路进入快速变化下降慢斜率(low slew-rate DVID down)模式。此时,由于CPU的供电电压突波已经过去,U1翻转输出为低电平信号,但U2输出为高电平信号,并通过R5对R4分压造成U2的第二正向输入端依然大于第二负向输入端,第二输出端输出的电平信号仍然为高电平信号。另外,U2的第二输出端为高电平时,通过R6对C2充电,U2的第二负向输入端电压逐渐升高,当经过时间T,第二负向输入端电压升高到大于第二正向输入端分压得到的电压,U2翻转,U2的第二输出端输出的电平信号为低电平信号,解除低噪声供电控制电路的快速变化下降低斜率(low slew-rate DVIDdown)模式。
如图7所示,为低噪声供电控制电路的动作逻辑示意图。根据图6所示的电路,可以通过控制R1、R2的电阻阻值从而设置DVID下降的电压步长(step)超过一定的幅度时才会触发此功能。另外,通过R6与C2调节RC时间常数,可以调节低斜率(low slew-rate)使能触发的时间,例如,想要完全杜绝EE noise,可以将预设时间T设置为较大值,则在较低的1/T频率以上的DVID行为都会被大幅度降低斜率(down slew-rate)。为了兼顾能耗,可以将时间T设置为较小值。在一个具体的示例中,要使CPU电压变化频率控制在200HZ以内,DVID变为高斜率(high slew-rate),可以将T设置为1/200=5mS时。
结合图6和图7,当CPU的第一次电压快速变化中电压下降时(如图中的CPU电压波形中第一个圆圈位置所示),由于第一比较器U1的第一负向输入端的电压=V1×R2/(R1+R2),第一比较器U1的第一正向输入端的电压=V1,因此,在第一次电压快速变化中电压下降第一比较器U1的第一负向输入端的电压低于第一比较器U1的第一正向输入电压,如图中的U1负端波表中的第一个圆圈位置所示,因此第一比较器U1的第一输出端输出高电平信号,如图中的U1输出波形的第一个圆圈所示。第一比较器U1的第一输出端连接第二比较器U2的第二正向输入端,则第二比较器U2的第二正向输入端的电压=V1×R4/(R4+R5),第二比较器U2的第二负向输入端的电压=V2-0.7V。当CPU的第一次电压快速变化中电压下降时,由于第二比较器U2的第二正向输入端的电压大于第二比较器U2的第二负向输入端的电压,则自CPU的第一次电压快速变化中电压下降时起,第二比较器U2输出的电压变为高电平(如图中的U2负端波形的第一个圆圈位置所示),且持续T时间。
继续结合图6和图7,当CPU的第一次电压快速变化后,电压处于低谷时(如图中的CPU电压波形中第二个圆圈位置所示),由于第一比较器U1的第一负向输入端的电压=V1×R2/(R1+R2),第一比较器U1的第一正向输入端的电压=V1,因此,在CPU的供电电压处于低谷时,第一比较器U1的第一负向输入端的电压大于第一比较器U1的第一正向输入电压,如图中的U1负端波表中的第二个圆圈位置所示,因此第一比较器U1的第一输出端开始由高电平信号变为低电平信号,如图中的U1输出波形的第二个圆圈所示。第一比较器U1的第一输出端连接第二比较器U2的第二正向输入端,则第二比较器U2的第二正向输入端的电压=V1×R4/(R4+R5),第二比较器U2的第二负向输入端的电压=V2-0.7V。当CPU的第一次电压快速变化后,电压处于低谷时,第一比较器U1的第一输出端连接第二比较器U2的第二正向输入端,则第二比较器U2的第二正向输入端的电压=V1×R4/(R4+R5),第二比较器U2的第二负向输入端的电压=V2-0.7V。当CPU供电电压处于低谷时,第二比较器U2的第二负向输入端的电压才会逐渐升高,直至等于由于第二比较器U2的正向输入端电压(如图中的U2负端波形的第二个圆圈所示),然后再快速下降(如图中U2负端波形的第三个圆圈所示),由于第二比较器U2的RC电路使得第二比较器的第二正向输入端的电压仍大于第二比较器U2的第二负向输入端的电压,第二比较器U2输出的电压持续T时间后,才会由高电平变为低电平(如图中的U2输出波形的第二个圆圈位置所示)。
如图8所示,为本申请另一种实施例的低噪声供电控制电路800的示意性框图。图中的DVID检测模块检测CPU的供电电压Vo,利用DVID检测模块识别出CPU的DVID行为,当检测到CPU电压有DVID行为时,向时间计数判断模块发送使能信号,使时间计数判断模块开始计时。在未达到预设时间T(根据需要设置的频率可以推导出T的值)之前,在预设时间T内发送控制信号通知低噪声供电控制电路(IC控制)进入低斜率(low slew-rate ramp down)模式。
本申请这施例的低噪声供电控制电路可以用于VR设备、台式计算机、笔记本电脑、穿戴设备、智能机器人等电子设备。
本申请实施例的低噪声供电控制电路,通过改变中央处理器的供电电压的电压快速变化行为,来减小电子设备的噪声,同时不用增加设备成本,与传统的降低噪声的方式相比,兼顾了能效与降低噪声的效果,而且更加智能。
根据本申请实施例,还提供了一种电子设备,所述电子设备包括上述的低噪声供电控制电路。
此外,根据本申请实施例,还提供了一种存储介质,在所述存储介质上存储了程序指令,在所述程序指令被计算机或处理器运行时用于执行本申请实施例的功率器件版图的设计方法的相应步骤。所述存储介质例如可以包括智能电话的存储卡、平板电脑的存储部件、个人计算机的硬盘、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、便携式紧致盘只读存储器(CD-ROM)、USB存储器、或者上述存储介质的任意组合。
本申请实施例的电子设备和存储介质,由于能够实现前述的低噪声供电控制方法,因此具有和前述的低噪声供电控制方法相同的优点。
尽管这里已经参考附图描述了示例实施例,应理解上述示例实施例仅仅是示例性的,并且不意图将本申请的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改,而不偏离本申请的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本申请的范围之内。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备,或一些特征可以忽略,或不执行。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
类似地,应当理解,为了精简本申请并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在对本申请的示例性实施例的描述中,本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该本申请的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如相应的权利要求书所反映的那样,其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。
本领域的技术人员可以理解,除了特征之间相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本申请的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现,或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解,可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本申请实施例的一些模块的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的装置程序(例如,计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在计算机可读介质上,或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到,或者在载体信号上提供,或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式或对具体实施方式的说明,本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种低噪声供电控制方法,其特征在于,应用于电子设备,所述电子设备包括第一部件,所述低噪声供电控制方法包括:
检测中央处理器的供电电压的电压快速变化;
当所述中央处理器的所述供电电压存在所述电压快速变化,且相邻两次电压快速变化的频率为预设频率时,自所述相邻两次电压快速变化中的第二次电压快速变化时起,按预设方式调整所述电压快速变化中的电压下降斜率至预设电压下降斜率;
当所述调整达到预设时间时,将所述预设电压下降斜率调整回初始值。
2.根据权利要求1所述的低噪声供电控制方法,其特征在于,所述预设方式包括第一方式,在所述第一方式中,所述预设电压下降斜率为自然下降斜率。
3.根据权利要求1所述的低噪声供电控制方法,其特征在于,所述预设方式包括第二方式,在所述第二方式中,所述预设电压下降斜率为第一预设电压下降斜率,其中所述第一预设电压下降斜率小于所述初始值。
4.根据权利要求2所述的低噪声供电控制方法,其特征在于,当所述调整达到预设时间时,将所述预设电压下降斜率调整回初始值,包括:
自所述相邻两次电压快速变化中的第一次电压快速变化时,开始计时;
当达到所述预设时间时,使所述电压下降斜率恢复至初始值。
5.根据权利要求1所述的低噪声供电控制方法,其特征在于,施加在所述第一部件电压变化的频率与所述电子设备的中央处理器的电压变化频率相同,且所述第一部件具有电压变化引起形变的特性。
6.一种低噪声供电控制电路,其特征在于,所述低噪声供电控制电路包括检测单元和控制单元;其中,
所述检测单元,用于检测所述中央处理器的供电电压的电压快速变化;
所述控制单元,用于当所述中央处理器的所述供电电压存在所述电压快速变化,且相邻两次电压快速变化的频率为预设频率时,自所述相邻两次电压快速变化中的第二次电压快速变化时起,按预设方式调整所述电压快速变化中的电压下降斜率至预设电压下降斜率;
所述控制单元,还用于当所述调整达到预设时间时,将所述预设电压下降斜率调整回初始值;
所述低噪声供电控制电路用于实现如权利要求1-5任一项所述的方法。
7.根据权利要求6所述的低噪声供电控制电路,其特征在于,所述控制单元还包括接收单元;其中,
所述接收单元,用于当接收第一控制信号时,按第一方式调整所述电压快速变化中的电压下降斜率至预设电压下降斜率;或者,当接收第二控制信号时,按第二方式调整所述电压快速变化中的电压下降斜率至预设电压下降斜率。
8.根据权利要求6所述的低噪声供电控制电路,其特征在于,所述控制单元包括执行单元和计时单元;
其中,所述执行单元包括第一比较器、第二比较器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容和二极管;
所述第一比较器的第一正向输入端通过所述第一电阻连接第一基准电压,所述第一比较器的第一负向输入端通过所述第二电阻接地,所述第一比较器的第一负向输入端通过第三电阻连接所述第一基准电压,所述第一比较器的第一负向输入端还通过所述第一电容接入所述中央处理器的所述供电电压;所述第一比较器的第一输出端通过所述第四电阻连接所述第二比较器的第二正向输入端;
所述第二比较器的第二正向输入端通过所述第五电阻连接所述第二比较器的第二输出端,所述第二比较器的第二负向输入端通过所述二极管连接第二基准电压,所述第二比较器的第二输出端输出控制信号;
其中,所述计时单元包括第六电阻和第二电容;
所述第二电容的第一端连接所述第二比较器的第二负向输入端,所述第二电容的第一端还通过所述第六电阻连接所述第二比较器的第二输出端,所述第二电容的第二端接地。
9.根据权利要求6所述的低噪声供电控制电路,其特征在于,所述检测单元包括电压传感器。
10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括如权利要求6至8任一项所述的低噪声供电控制电路。
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