CN117477898A - 电源管理集成电路、具有其的电子设备以及其操作方法 - Google Patents

电源管理集成电路、具有其的电子设备以及其操作方法 Download PDF

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Abstract

一种电源管理集成电路的操作方法，其包括：以高电平输出第一调节器的第一使能信号；当第二调节器的第二使能信号具有低电平时，确定所述第二调节器的检测信号是否具有高电平；当所述检测信号具有高电平时，改变所述第一调节器和所述第二调节器的设定值以用于并联模式；将所述第一调节器和所述第二调节器设置为改变后的设定值；以及输出高电平的所述第二使能信号。

Description

电源管理集成电路、具有其的电子设备以及其操作方法
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求于2022年7月28日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2022-0093662的优先权权益，其公开内容在此全文以引用方式并入本文。
背景技术
1.技术领域
本公开涉及电源管理集成电路(PIMC)、具有PIMC的电子设备以及PIMC的操作方法。
2.相关描述
最近，对移动设备(诸如智能手机和平板电脑)的高效电源管理的需求不断增加。特别是，人们需要一种PMIC，它可以最大限度地减少移动设备的功耗并提高操作和资源使用的效率。
发明内容
根据本公开的方面，提供了一种具有缩短的产品开发时间的电源管理集成电路、具有该电源管理集成电路的电子设备及其操作方法。
根据本公开的方面，提供了一种电源管理集成电路，其包括：第一调节器，其配置成基于第一设定值操作并输出第一输出电压；第二调节器，其配置成基于第二设定值操作并输出第二输出电压；第三调节器，其配置成基于第三设定值操作并输出第三输出电压；第一电压检测器，其配置成监控第一输出电压并输出第一检测信号；第二电压检测器，其配置成监控第二输出电压并输出第二检测信号；第三电压检测器，其配置成监控第三输出电压并输出第三检测信号；以及控制器，其配置成基于第一检测信号、第二检测信号或第三检测信号来确定第一设定值、第二设定值和第三设定值。
根据本公开的另一个方面，提供了一种电源管理集成电路的操作方法，操作方法包括：以高电平输出第一调节器的第一使能信号；当第二调节器的第二使能信号具有低电平时，确定第二调节器的检测信号是否具有高电平；基于具有高电平的第二调节器的检测信号，改变第一调节器和第二调节器的设定值以用于并联模式；将第一调节器和第二调节器设置为改变后的设定值；以及输出高电平的第二使能信号。
根据本公开的又一个方面，提供了一种电子设备，其包括：处理器；以及电源管理集成电路，其配置成向处理器供电，其中电源管理集成电路包括：多个调节器；以及控制器，其配置成：监控多个调节器的输出电压，并且基于多个调节器的输出电压将用于确定多个调节器中的每一个的操作模式的设定值改变为独立模式或并联模式。
根据本公开的另一个方面，提供了一种电源管理集成电路，其包括：多个调节器；以及多个选择逻辑，其配置成选择对应于多个调节器中的每一个的操作模式的设定值，其中多个选择逻辑中的每一个包括：第一非易失性存储器，其配置成存储对应于独立模式的默认信息；第二非易失性存储器，其配置成存储对应于并联模式的更新信息；第一寄存器，其配置成存储从第一非易失性存储器读取的默认信息；第二寄存器，其配置成存储从第二非易失性存储器读取的更新信息；以及多路复用器，其配置成基于选择信号选择第一寄存器的第一输出值和第二寄存器的第二输出值中的一个作为多个调节器中的相应调节器的设定值。
根据本公开的又一个方面，提供了一种电源管理集成电路的操作方法，方法包括：检测多个调节器的输出电压；基于多个调节器的输出电压来重组多个调节器的输出线；以及通过重组的输出线输出功率，其中输出线的重组包括：基于多个调节器的输出电压改变多个调节器的设定值。
附图说明
通过结合附图的以下详细描述，将更清楚地理解本公开的上述和其他方面、特征和优点，其中：
图1是示出供比较的电源管理集成电路(PMIC)的示意图；
图2A是示出其中在图1的PMIC中两个调节器被重组为并联的PMIC的图，以及图2B是示出其中在图1的PMIC 10中三个调节器被重组为并联的PMIC的视图；
图3A是示出在独立模式下操作的PMIC的操作时序的图，以及图3B是示出在并联模式下操作的PMIC的操作时序的图；
图4是示出根据本公开的示例实施例的PMIC的图；
图5是示出图4所示的PMIC的操作时序的图；
图6是示出其中根据本公开的示例实施例的PMIC的图，其中两个调节器并联连接；
图7是示出其中根据本公开的示例实施例的PMIC100b的图，其中三个调节器并联连接；
图8是示出根据本公开的示例实施例的PMIC的操作方法的流程图；
图9A和图9B是示出根据本公开的示例实施例的包括PMIC的电子设备的图；
图10是示意性示出根据本公开的示例实施例的在PMIC中选择调节器的一次性可编程(OTP)值的过程的图；
图11是示出根据本公开的示例实施例的用于设置调节器的OTP值的图；
图12是示出根据本公开的示例实施例的OTP选择逻辑的图；
图13是示出根据本公开的示例实施例的使用PMIC的产品编号的图；
图14是示出根据本公开的示例实施例的PMIC的操作方法的流程图；
图15是示出根据本公开的示例实施例的操作调节器的方法的流程图；
图16是示出根据本公开的示例实施例的在电子设备中供应最佳电力的过程的梯形图；
图17是示出根据本公开的示例实施例的电子设备的图；
图18是示出其中应用了根据本公开示例实施例的PMIC的移动设备的图；以及
图19是示出根据本公开的示例性实施例的车辆PMIC的框图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述本公开的示例实施例。
根据本公开的示例实施例，电源管理集成电路(PMIC)、具有PMIC的电子设备以及PMIC的操作方法可以通过连接电源调节器的输出来自动提供电流容量，而无需改变产品。根据本公开的示例实施例的PMIC可以包括功率转换器、输出电压检测器、数字逻辑电路和能够执行并行操作的连接配置电路。根据本公开的实施例，PMIC可以通过并联配置功率转换器来增加电流容量，而无需改变产品。结果，根据本公开实施例的PMIC可以确保使用电源的灵活性并缩短产品开发进度。
在采用供比较的功率重新配置方法的PMIC中，预先执行内部连接，使得功率转换器可以彼此重组，然后通过OTP存储器中的一次性可编程(OTP)值来控制内部连接关系。因此，由于通过改变OTP值来执行重新配置，因此有必要附加地验证PMIC并管理产品。由于物理OTP值的变化，带来了需要再次执行PMIC验证并管理附加衍生的PMIC产品的负担。在其中应用PMIC的系统是多样的并且功率转换器的最大输出电流的容量改变的情况下，衍生产品的管理和验证可能削弱PMIC的开发竞争力。
图1是示出供比较的PMIC 10的图。参考图1，PMIC 10包括第一调节器11、第二调节器12、第三调节器13和控制器(也称为状态机)14。
第一调节器11配置成从控制器14接收第一设定值OTP1和第一使能信号EN1，并输出第一电压VO1。第二调节器12配置成从控制器14接收第二设定值OTP2和第二使能信号EN2，并输出第二电压VO2。第三调节器13配置成从控制器14接收第三设定值OTP3和第三使能信号EN3，并输出第三电压VO3。如图1所示，第一调节器11、第二调节器12和第三调节器13分别接收用于控制打开/关闭(ON/OFF)状态的使能信号EN1/EN2/EN3，并接收用于选择性地使用内部功能的设定值OTP1/OTP2/OTP3。
控制器14配置成控制第一调节器11、第二调节器12和第三调节器13。控制器14包括OTP存储器14-1。OTP存储器14-1存储设定值，包括第一设定值OTP1、第二设定值OTP2和第三设定值OTP3。
此外，如图1所示，多个调节器11、12和13从控制器14或用于并行配置的数字逻辑接收用于选择重组线RL的重组线值RL1、RL2和RL3。通常，重组线值RL1、RL2和RL3是OTP值。这里，RL是物理连接芯片内部的调节器11、12和13的并行配置所需的信息的线。负载电流检测信号和时钟信号主要通过RL传输。
图2A是示出PMIC 10a的图，其中两个调节器在图1的PMIC 10中并联重组。参考图2A，PMIC 10a包括OTP存储器14-1a、第一调节器11、第二调节器12和第三调节器13。这里，第一调节器和第二调节器12并联连接。
在使能调节器11、12和13中的每一个用于该并联配置之前，控制器14a发送各自的设定值OTP1、OTP2和OTP3。在将设定值OTP1、OTP2和OTP3发送到调节器11、12和13之后，控制器14a顺序地或同时将使能信号EN1和EN2输入到调节器11和12。通过该操作，第一调节器11和第二调节器12并联连接。因此，PMIC10a可以通过并联连接配置向负载系统提供大电流。
图2B是示出PMIC10b的图，其中三个调节器在图1的PMIC10中并联重组。参考图2B，PMIC 10b包括OTP存储器14-1b、第一调节器11、第二调节器12和第三调节器13。这里，第一调节器11、第二调节器12和第三调节器13并联配置。
图3A是示出在独立模式下操作的PMIC的操作时序的图，以及图3B是示出在并联模式下操作的PMIC的操作时序的图。
参考图3A，示出了独立模式下第一调节器11和第二调节器12的设定值OTP1和OTP2以及使能信号EN1和EN2的定时t1和t2。第一调节器11和第二调节器12中的每一个都利用由打开序列确定的设定值OTP1和OTP2以及使能信号EN1和EN2来操作。
参考图3B，示出了并联模式下调节器相关信号EN1和EN2的定时。例如，在定时t1启用使能信号EN1和EN2，使得第一调节器11和第二调节器12以并行结构工作。当第二调节器12是第一调节器11的次级时，应用第二调节器12的并联配置所需的用于选择RL(重组线)布线的重组线值(例如，重组OTP)。在由使能信号EN2启用第二调节器12之前，从数字逻辑或控制器14a接收该OTP值。
通过将不同拓扑结构的功率转换器合并为一个结构，可以选择性地使用PMIC。根据本公开的示例实施例，当并联配置相同拓扑的功率转换器时，可以自动检测并以并联组合驱动此种配置。
根据本公开的示例实施例，可以灵活地操作其中嵌入了多个功率转换器的PMIC的电源线。例如，根据本公开的示例实施例，在没有附加措施的情况下，PMIC可以响应在包括应用处理器(AP)或通信处理器(CP)系统的系统的开发过程中可能发生的电源线的变化和功率转换器的容量变化。因此，根据本公开的示例实施例的PMIC可以降低产品开发风险和开发周期。
根据本公开的示例实施例，PMIC可以配置成包括：布线结构，其中可以重组功率转换器；检测单元，其检测来自功率转换器的输出；以及逻辑单元，其配置成通过检查由检测单元产生的结果和功率转换器的打开/关闭状态来确定是否要重组。其中应用根据本公开实施例的PMIC的产品可以响应作为单个产品而没有物理变化，诸如一次性可编程(OTP)存储器，即使在所需容量由于系统的电源布线的变化而增加时。因此，根据本公开的示例实施例的PMIC可以简化产品管理。因此，根据本公开的示例实施例的PMIC可以缩短开发周期以降低产品的单价，并且还可以便于产品的管理。
图4是示出根据本公开的示例实施例的PMIC100的图。参考图4，PMIC100可以包括多个调节器111、112和113，多个电压检测器121、122和123，以及控制器130。例如，多个调节器可以包括第一调节器111、第二调节器112和第三调节器113，并且多个电压检测器可以包括第一电压检测器121、第二电压检测器122和第三电压检测器123。然而，本公开不限于此，因此，根据另一个示例实施例，可以提供不同数量的调节器和电压检测器。
第一调节器111、第二调节器112和第三调节器113中的每一个都可以实现为升压器、降压转换器和低压差(LDO)调节器中的一种。为了便于描述，图4仅示出了三个调节器，但是本公开的调节器的数量不限于此。
第一调节器111、第二调节器112和第三调节器113中的每一个可以配置成分别输出相应的电压VO1、VO2和VO3。第一调节器111、第二调节器112和第三调节器113可以根据设定值OTP1、OTP2和OTP3以独立模式或并联模式操作。这里，独立模式指的是调节器的输出被独立地传输到外部设备，以及并联模式指的是一个调节器的输出连接到至少一个相邻调节器的输出。这里，可以从控制器130发送设定值OTP1、OTP2和OTP3。
根据示例实施例，第一调节器111、第二调节器112和第三调节器113可以配置成基于使能信号EN1、EN2和EN3开始操作。例如，第一调节器111、第二调节器112和第三调节器113可以配置成响应于使能信号EN1、EN2和EN3开始操作。在示例实施例中，第一调节器111、第二调节器112和第三调节器113中的每一个可以包括用于在执行状态期间控制输出电压、操作模式和启用/禁用状态的特定寄存器。
多个电压检测器121、122和123可以配置成监控来自相应调节器的输出，并根据监控结果分别输出检测信号VD1、VD2和VD3。例如，第一电压检测器121可以监控来自第一调节器111的输出并输出检测信号VD1，第二电压检测器122可以监控来自第二调节器112的输出并输出检测信号VD2，以及第三电压检测器123可以监控来自第三调节器113的输出并输出检测信号VD3。在示例实施例中，多个电压检测器121、122和123中的每一个可以实现为相应调节器111、112和113的内部组件的一部分。例如，第一电压检测器121可以实现为第一调节器111的内部组件的一部分，第二电压检测器122可以实现为第二调节器112的内部组件的一部分，和/或第三电压检测器123可以实现为第三调节器113的内部组件的一部分。
控制器130可以配置成控制PMIC100的整体操作。控制器130可以向调节器111、112和113输出设定值OTP1、OTP2和OTP3。这里，设定值OTP1、OTP2和OTP3中的每一个可以包括默认信息和指示操作模式的附加信息。默认信息可以基本上包括指示独立模式的信息。附加信息可以包括指示并联模式的信息。这里，可以根据来自电压检测器121、122和123的检测信号VD1、VD2和VD3来确定附加信息。根据示例实施例，控制器130可以包括一个或多个处理器，诸如中央处理单元(也称为“CPU”)或状态机。根据示例实施例，控制器可以包括但不限于专用集成电路(ASIC)、电子电路、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程片上系统(PSoC)、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他合适的组件。根据另一个示例实施例，PMIC的一个或多个组件(诸如“单元”或“模块”)可以由硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。
此外，控制器130可以从电压检测器121、122和123接收检测信号VD1、VD2和VD3。
此外，控制器130可以包括存储设定值OTP1、OTP2和OTP3的OTP131。
根据本公开的示例实施例的PMIC100可以包括电压检测器121、122和123，其检测来自调节器111、112和113的各个输出电压VO1、VO2和VO3的状态，以监控相应的输出电压VO1、VO2和VO3的状态。可以将被监控的检测信息(例如，VD1、VD2和VD3)传输到控制器130。控制器130可以通过此种检测信息来检查调节器的当前状态信息，并确定每个设定值。因此，当并联配置调节器时，预设值可以根据输出电压状态而自动发送到相应的调节器111、112和113。因此，根据OTP变化，本公开的PMIC100不需要附加的产品创建和管理。本公开的PMIC100甚至可以在系统级灵活地操作调节器111、112和113的组合。因此，可以容易地将根据本公开的示例实施例的PMIC100开发为产品。
图5是图4所示的PMIC100的操作时序的示意图。参考图5，示出了PMIC100的操作波形。在图5中，为了便于描述，假设第一调节器111和第二调节器112并联连接。
由于第一使能信号EN1在时间t1具有高电平，所以可以首先启用第一调节器111。因此，可以增加第一输出电压VO1。第一调节器111的设定值OTP1可以是独立配置的独立OTP值。
由于并联结构，第二调节器112的第二输出电压VO2与第一调节器111的第一输出电压VO1相同。在时间t2，输出电压VD2可以具有高电平。在预定时间t3之后，第二调节器112的设定值OTP2可以从独立OTP值改变为重组OTP值。基于改变的OTP值已经稳定传输的信息，第二使能信号EN2在时间t4可以具有高电平。因此，可以正常启用第二调节器112。此后，第二调节器112可以基于重组OTP值作为电压/电流校正控制器操作。
图6是示出其中根据本公开的示例实施例的PMIC100a的图，其中两个调节器并联连接。参考图6，PMIC100a可以包括并联配置的第一调节器111和第二调节器112。第一输出电压VO1可以从并联连接的第一和第二调节器111和112输出。第三输出电压VO3可以从第三调节器113输出。
图7是示出其中根据本公开的示例实施例的PMIC100b的图，其中三个调节器并联连接。参考图7，PMIC110b可以包括并联连接的第一调节器111、第二调节器112和第三调节器113。这里，并联连接的第一调节器111、第二调节器112和第三调节器113可以输出第一输出电压VO1。
同时，如图6和图7中所述，即使改变调节器的并联组合，OTP也没有变化。也即，通过使用存储相同设定值的OTP和输出电压的监控信息，可以确定不同产品的设定值。
图8是示出根据本公开示例实施例的PMIC100的操作方法的流程图。参考图4至图8，PMIC100的操作可以如下执行。
根据示例实施例，在操作S110中，第一调节器111的第一使能信号EN1可以具有高电平。在操作S120，可以确定第二调节器112的第二使能信号EN2是否具有低电平，以及第二调节器11的第二输出电压VD2是否具有高电平。
如果第一调节器111和第二调节器112并联配置，当启用第一调节器111时，第二调节器112的第二输出电压VD2也可以同时增加。尽管第二使能信号EN2具有低电平，但是第二输出电压VD2可以具有高电平。在这种情况下，第二调节器112的OTP配置可以自动改变为指示并联模式的OTP值(S130)。在操作S140，控制器130利用改变的OTP值将第二调节器112的第二使能信号EN2转换为高电平，并配置并联配置所需的重组线(RL)。通常，重组线RL对应于并联配置所需的布线，诸如独立操作的第一调节器111的电流信息。此外，并联配置所需的第二设定值OTP2可以用于控制放电功能，包括次级调节器的补偿器的补偿值。
同时，当第一调节器111和第二调节器112彼此独立地配置时，第二调节器112的第二输出电压VD2为0V。也即，第二输出电压VD2具有低电平。OTP值不变，并且OTP值可以指示独立(自立)模式(S135)。第二使能信号EN2可以通过其他控制来设置，并且独立的OTP值可以输出到调节器111和112(S145)。因此，第一和第二调节器111和112可以通过接收用于独立配置的OTP值来操作。
在示例实施例中，改变设定值可以包括将来自非易失性存储器(例如，OTP)的默认信息存储在第一寄存器中；将来自非易失性存储器的更新信息存储在第二寄存器中；以及响应于检测信号，选择存储在第一寄存器中的值和存储在第二寄存器中的值中的一个作为相应调节器的设定值。在示例实施例中，在改变设定值时，当操作模式是并联模式时，第二调节器的设定值可以改变为包括放电功能。在示例实施例中，可以为具有改变的设定值的并联模式操作选择重组线。
同时，根据本公开的示例性实施例的PMIC可以根据供应设备改变操作模式。
图9A和图9B是示出根据本公开的示例实施例的具有PMIC的电子设备的图。
参见图9A，电子设备200可以包括CPU210和PMIC220。多个调节器REG221中的每一个可以在控制器222的控制下以独立模式运行。在示例实施例中，当每个调节器在独立模式下操作时，每个调节器可以向CPU210提供第一电流IA。
参考图9B，电子设备200a可以包括神经处理单元(NPU)、图形处理单元(GPU)或数据处理单元(DPU)210a中的至少一个单元和PMIC220a。多个调节器REG221a可以在控制器222的控制下以并联模式运行。这里，控制器222可以根据调节器的输出电压来确定是否应用并联模式，如上面参考图4至图8所述。在示例实施例中，当在并联模式下操作时，每个调节器可以向NPU/GPU/DPU210a提供第二电流I2A。这里，第二电流I2A可以大于第一电流IA。
同时，尽管图9A和图9B中所示的PMIC220和220a具有相同的产品编号，但它们可在不同的操作模式下实施。
图10是示意性地示出了根据本公开的示例实施例的在PMIC100中选择调节器的OTP值的过程的图。参考图10，多路复用器(MUX)140可以响应于功率检测信号PWRSEN，将从包括多个非易失性存储器NVM1 131-1、NVM2131-2、…、NVMk 131-k(k是2或更大的整数)的OTP130输出的设定值OTP_NVM1、OTP_NVM2、…、OTP_NVMk中的一个作为设定值OTP1输出。这里，功率检测信号PWRSEN可以对应于相应调节器的监控信息。
图11是示出根据本公开的示例实施例的用于设置调节器的OTP值的图。参考图11，存储在调节器中的OTP值可以包括默认信息和更新信息(或附加信息)。在示例实施例中，默认信息可以包括OTP默认值。在示例实施例中，默认信息可以包括20个字节。默认信息可以包括与输出电压、电流限制、检测阈值、DVS斜坡、开关相位和输出电感器相关的信息。在示例实施例中，默认信息可以包括指示独立模式的信息。在示例实施例中，更新信息可以包括指示并联模式的信息。在示例实施例中，更新信息可以包括2个字节。
图12是示出根据本公开的示例实施例的OTP选择逻辑300的图。参考图12，OTP选择逻辑300可以包括OTP 310和320。在操作PMIC或调节器之前，可以将第一和第二调节器的OTP值写入寄存器311、312、321和322。独立模式操作的OTP值可以是存储在第一OTP单元中的值。并联模式操作的OTP值可以是存储在第二OTP单元中的值。因此，当第一和第二调节器以独立模式操作时，可以分别将存储在第一OTP单元中的值写入第一寄存器311和321。多路复用器313和323可以分别响应于选择信号SEL1和SEL2将选择的OTP值输出到相应的调节器。利用这些OTP值，调节器中的每一个都可以以使能独立工作模式的形式设置内部配置。
同时，当第一调节器和第二调节器的输出连接到芯片外部时，第二调节器的输出电压可以通过第一调节器增加。因此，对应于第二调节器的电压检测器的输出信号SEL2可以具有高电平。此时，可以将存储在OTP内部的第二OTP单元中的值写入第二寄存器322。多路复用器323可以响应于第二选择信号SEL2将第二寄存器322的写入值作为第二OTP值输出到第二调节器。使用传递的值OTP2，可以将第二调节器改变为用于并联操作的结构。
在示例实施例中，其中将OTP值写入相应寄存器的时间点可以是其中PMIC施加通电信号或从外部施加使能信号的时间点。
根据示例性实施例，当调节器的输出电压相同时，PMIC可以捆绑来自多个调节器的输出以用于增加最大电流。在这种情况下，基于第一个被启用的调节器，剩余的调节器可以自动并行配置为被启用。
根据本公开的示例实施例的PMIC自动启用并行配置，而无需附加的OTP改变或任何外部通信。
图13是示出根据本公开的示例实施例的使用PMIC的产品编号的图。对于具有三个调节器的典型PMIC，生成六个产品代码。同时，本公开的PMIC可以对应于两个产品代码。
图14是示出根据本公开的示例实施例的PMIC的操作方法的流程图。参考图14，PMIC的操作可以如下执行。在操作(S210)中，可以检测多个调节器(例如LDO)的输出电压。在操作(S220)中，可以根据检测结果重新配置多个LDO的输出线。在操作(S230)中，可以通过重组的输出线从多个LDO输出功率。
图15是示出根据本公开的示例实施例的操作调节器的方法的流程图。参考图15，调节器的操作可以如下执行。在操作S310中，可以使用默认值设置多个调节器(REG)。此后，在操作S320中，可以使用附加值来改变多个调节器的设置。
图16是示出根据本公开的示例实施例的向电子设备供应最佳电力的过程的梯形图。参考图16，PMIC可以以下述方式向CPU提供最佳电力。PMIC可以检测由CPU消耗的电流(S10)。例如，PMIC可以确定由CPU消耗的电流量(例如，耗电量)。PMIC可以根据消耗的电流重新配置调节器的输出线(S11)。例如，PMIC可以根据CPU消耗的电流量重新配置调节器的输出线。PIMC可以通过重新配置的调节器向CPU提供最佳电力(S12)。
图17是示出了根据本公开的示例实施例的电子设备1000的图。参考图17，电子设备1000可以包括PMIC 1100、应用处理器(AP)1200、输入设备1300、显示器1400、存储器1500和电池1600。例如，电子设备1000可以是包括在车辆中的设备，或者电子设备1000可以是智能手机、个人计算机(PC)、平板电脑、上网本、电子阅读器、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、MP3播放器、超移动PC(UMPC)、工作站、便携式计算机、网络平板、平板电脑、无线电话、移动电话、智能手机、电子书、便携式游戏机、导航设备、黑匣子、数码相机、数字多媒体广播(DMB)播放器、三维电视、智能电视、数字音频记录器、数字音频播放器、数字图片记录器、数字图片播放器、数字视频记录器、数字视频播放器、构成数据中心的存储器、能够在无线环境中发送和接收信息的设备、构成家庭网络的各种电子设备中的一种、构成计算机网络的各种电子设备中的一种、构成远程信息处理网络的各种电子设备中的一种、射频识别(RFID)设备或构成计算系统的各种组件。此外，电子设备1000可以是可穿戴设备，诸如电子手镯或电子项链。
根据示例实施例，PMIC1100可以从电池1600接收电力，并且可以供应和管理AP1200、输入设备1300、显示器1400或存储器1500的电力。电子设备1000可以包括至少一个PMIC1100。然而，本公开不限于此，因此，根据另一个示例实施例，可以提供多个PMIC来管理对电子设备1000中的各种电子组件的电力分配。在示例实施例中，电子设备1000可以使用一个PMIC 1100向AP1200、输入设备1300、显示器1400或存储器1500供电。在另一个实施例中，电子设备1000可以包括多个PMIC1100，以用于分别向AP 1200、输入设备1300、显示器1400或存储器1500中的每一个供电。同时，如参考图4至图16所述，PMIC1100可以配置成监控至少一个调节器的电压，并根据监控结果重组调节器中的每一个以并联模式操作。
AP1200可以控制电子设备1000的整体操作。例如，AP1200可以根据输入设备1300产生的输入信号通过显示器1400显示存储在存储器1500中的数据。输入设备1300可以实现为触摸板、定点设备，诸如计算机鼠标、小键盘或键盘。
存储器1500可以配置成存储由电子设备1000的至少一个组件使用的各种数据，例如，软件和相关命令的输入数据或输出数据。存储器1500可以包括易失性存储器或非易失性存储器。在示例实施例中，存储器1500可以存储关于对应于各种任务的任务执行条件的信息。例如，电子设备1000可以存储对应于各个用户标识信息的任务执行条件。存储器1500可以存储用于电子设备1000的各种操作的加载控制信息。
电池1600可以实施为可充电电池。例如，电池1600可以使用通过接口电路接收的电力或者通过无线充电模块接收的电力来充电。
接口电路可以通过电线连接到外部电源，以将电力从外部电源传输到PMIC1100。接口电路可以实现为连接用于供电的电缆的连接器，或者实现为用于连接用于供电的电缆和到外部电源的电缆的连接器。例如，接口电路可以实现为各种通用串行总线(USB)类型的连接器。然而，应该理解，对连接器的类型没有限制。当从外部电源接收DC电力时，接口电路可以将接收到的DC电力传输到PMIC1100，或者可以转换电压的大小以传输电力。同时，当从外部电源接收AC电力时，接口电路可以将接收的AC电力转换成DC电力，或者可以转换电压的大小以传输电力。
无线充电模块可以通过无线充电联盟(WPC)标准(或Qi标准)中定义的方法或无线电力联盟(A4WP)标准(或AirFuel无线充电联盟(AFA)标准)中定义的方法实现。无线充电模块可以包括线圈，其中，感应电动势由磁场产生，该磁场的大小随在其周围形成的时间而变化。无线充电模块可以包括接收线圈、至少一个电容器、阻抗匹配电路、整流器、DC-DC转换器或通信电路中的至少一个。通信电路可以实现为开/关键控调制/解调方法的带内通信电路，或者可以实现为带外通信电路(例如，BLE通信模块)。根据各种实施例，无线充电模块可以基于RF方法接收波束成形的射频(RF)波。
在示例实施例中，接口电路或无线充电模块可以连接至充电器。电池1600可以使用由充电器调节的功率来充电。充电器或转换器可以实现为独立于PMIC1100的元件，或者可以实现为PMIC1100的至少一部分。电池1600可以将存储的电力传输到PMIC1100。通过接口电路的电力或者通过无线充电模块的电力可以传输到电池1600或者可以传输到PMIC1100。
图18是示出根据本公开的示例实施例的包括PMIC的移动设备2000的图。参考图18，移动设备2000可以包括充电集成电路(IC)、显示器PMIC、SoCPMIC和相机PMIC。充电IC、显示器PMIC、SoCPMIC和相机PMIC中的至少一个也可以在如上面参考图4至图16所述的结构(其中，可以根据输出电压的监控结果选择独立模式和并联模式)中实现。
根据另一个示例实施例，根据本公开实施例的PMIC可以在车辆中实施。
图19是示出根据本公开示例实施例的车辆PMIC3000的框图。参考图19，车辆PMIC3000可以包括至少一个升压转换器3100、至少一个降压转换器3200、至少一个LDO3300、看门狗3400、自动防故障逻辑3500和控制器3600。控制器3600可以配置成监控至少一个升压转换器3100、至少一个降压转换器3200和至少一个LDO3300的输出电压，并根据监控结果改变操作模式。
看门狗3400可以配置成对监控目标电路进行监控，并生成对应于监控结果的看门狗信号。这里，监控目标电路可以是自动防故障逻辑3500、升压转换器3100、降压转换器3200和LDO3300中的至少一个。
自动防故障逻辑3500可以配置成检测车辆PMIC3000内部或外部的错误的发生，并在根据错误检测结果确定严重威胁安全时进入自动防故障模式。例如，响应于看门狗信号，自动防故障逻辑3500可以关闭至少一个升压转换器3100、至少一个降压转换器3200和至少一个LDO3300。
控制器3600可以配置成基于至少一个通知信号来确定车辆PMIC 3000中发生错误的风险程度。例如，控制器3600可以根据发生错误的风险和操作电路的汽车安全完整性等级(ASIL)来生成控制信号。这里，操作电路可以向用户或驾驶员提供与自动驾驶相关的服务。ASIL指的是车辆安全完整性水平，并且其值基于HARA(危险分析和风险评估)来确定。当操作电路发生故障时，HARA是用于评估驾驶员风险的因素。
控制器3600还可以配置成自动选择OTP值并更新相应的调节器，如上面参考图1至图18所述。
根据本发明的示例性实施例，PMIC可以通过连接功率调节器的输出自动提供所需的电流容量，而无需更换产品。
根据本公开的示例性实施例，PMIC可以通过并联配置功率转换器来增加电流容量，而无需改变产品。结果，本公开保证了电源使用的灵活性，并且消除了对额外产品开发和管理的需要。因此，本公开可以缩短产品开发进度。
根据本公开的示例实施例，具有PMIC的电子设备可以通过并联配置调节器增加电流容量，而无需改变产品。根据本公开的示例实施例，提供了一种PMIC的操作方法，其中，可以通过并联配置调节器来增加电流容量，而无需改变产品。
根据本公开的示例实施例，具有PMIC的电子设备自动启用电源布线的并行结构，从而明显缩短产品开发周期。根据本公开的示例实施例，提供了一种PMIC的操作方法，其中，可以自动启用电源布线的并行结构，从而明显缩短产品开发周期。
虽然上文已经示出并描述示例实施例，但是对于本领域的普通技术人员来说将显而易见的是，可以在不脱离由所附权利要求限定的本公开的范围的情况下进行修改和变型。

Claims (20)

1.一种电源管理集成电路，包括：
第一调节器，其配置成基于第一设定值操作并输出第一输出电压；
第二调节器，其配置成基于第二设定值操作并输出第二输出电压；
第三调节器，其配置成基于第三设定值操作并输出第三输出电压；
第一电压检测器，其配置成监控所述第一输出电压并输出第一检测信号；
第二电压检测器，其配置成监控所述第二输出电压并输出第二检测信号；
第三电压检测器，其配置成监控所述第三输出电压并输出第三检测信号；以及
控制器，其配置成基于所述第一检测信号、所述第二检测信号或所述第三检测信号来确定所述第一设定值、所述第二设定值和所述第三设定值。
2.根据权利要求1所述的电源管理集成电路，其中所述第一调节器、所述第二调节器和所述第三调节器中的每一个都在独立模式或并联模式中的一种模式下操作。
3.根据权利要求1所述的电源管理集成电路，其还包括非易失性存储器，其配置成存储所述第一设定值、所述第二设定值和所述第三设定值。
4.根据权利要求3所述的电源管理集成电路，其中所述非易失性存储器是一次性可编程(OTP)存储器。
5.根据权利要求1所述的电源管理集成电路，其中所述第一设定值、所述第二设定值和所述第三设定值中的每一个包括默认信息和更新信息中的一种，以及
其中所述默认信息包括指示独立模式的信息，并且所述更新信息包括指示并联模式的信息。
6.根据权利要求5所述的电源管理集成电路，其中基于所述第一检测信号、所述第二检测信号或所述第三检测信号来选择所述更新信息。
7.根据权利要求5所述的电源管理集成电路，其中所述控制器包括多个选择逻辑，以及
其中所述多个选择逻辑中的每一个包括：
多个第一一次性可编程(OTP)单元，其配置成存储所述默认信息；
多个第二OTP单元，其配置成存储所述更新信息；
第一寄存器，其配置成存储来自第一OTP单元的所述默认信息；
第二寄存器，其配置成存储来自第二OTP单元的所述更新信息；以及
多路复用器，其配置成基于相应的选择信号选择存储在所述第一寄存器中的第一值或存储在所述第二寄存器中的第二值作为所述第一设定值、所述第二设定值或所述第三设定值，以及
其中所述相应的选择信号是根据所述第一调节器的所述第一输出电压、所述第二调节器的所述第二输出电压或所述第三调节器的所述第三输出电压中相应的一个来确定的。
8.根据权利要求1所述的电源管理集成电路，其中所述第一调节器基于第一使能信号进行操作，
其中所述第二调节器基于第二使能信号进行操作，以及
其中所述第三调节器基于第三使能信号进行操作。
9.根据权利要求8所述的电源管理集成电路，其中，当所述第一调节器、所述第二调节器和所述第三调节器中的每一个以独立模式操作时，所述第一使能信号、所述第二使能信号和所述第三使能信号同时具有高电平。
10.根据权利要求8所述的电源管理集成电路，其中，当所述第一调节器、所述第二调节器和所述第三调节器中的至少两个以并联模式操作时，所述第一使能信号、所述第二使能信号和所述第三使能信号中的至少一个在与所述第一使能信号、所述第二使能信号和所述第三使能信号中的另一个不同的时间点处具有高电平。
11.一种电源管理集成电路的操作方法，所述操作方法包括：
以高电平输出第一调节器的第一使能信号；
当第二调节器的第二使能信号具有低电平时，确定第二调节器的检测信号是否具有高电平；
基于所述第二调节器的检测信号具有高电平，改变所述第一调节器和所述第二调节器的设定值以用于并联模式；
将所述第一调节器和所述第二调节器设置为改变后的设定值；以及
输出高电平的所述第二使能信号。
12.根据权利要求11所述的操作方法，其中改变所述设定值包括：
将来自非易失性存储器的默认信息存储在第一寄存器中；
将来自所述非易失性存储器的更新信息存储在第二寄存器中；以及
基于所述检测信号选择存储在所述第一寄存器中的第一值和存储在所述第二寄存器中的第二值中的一者作为所述第二调节器的第一设定值或所述第二调节器的第二设定值。
13.根据权利要求11所述的操作方法，其中改变所述设定值包括：
当所述第二调节器的操作模式是所述并联模式时，改变所述第二调节器的设定值以包括放电功能。
14.根据权利要求11所述的操作方法，还包括：
当所述检测信号具有低电平时，保持所述第一调节器和所述第二调节器的设定值以用于独立模式；
将所述第一调节器和所述第二调节器设置为所述设定值；以及
输出高电平的所述第二使能信号。
15.根据权利要求11所述的操作方法，还包括利用所改变的设定值为所述并联模式下的操作选择重组线。
16.一种电子设备，包括：
处理器；以及
电源管理集成电路，其配置成向所述处理器供电，
其中所述电源管理集成电路包括：
多个调节器；以及
控制器，其配置成：
监控所述多个调节器的输出电压，以及
基于所述多个调节器的输出电压，改变用于确定所述多个调节器中的每一个的操作模式是独立模式还是并联模式的设定值。
17.根据权利要求16所述的电子设备，还包括：
非易失性存储器，其配置成存储所述设定值，
其中所述非易失性存储器配置成针对所述多个调节器中的每一个调节对应于所述独立模式的默认信息和对应于所述并联模式的更新信息。
18.根据权利要求17所述的电子设备，其中所述电源管理集成电路包括选择逻辑，所述选择逻辑配置成基于所述多个调节器的输出电压，选择所述默认信息和所述更新信息中的一个作为与所述多个调节器中的每一个相对应的设定值。
19.根据权利要求16所述的电子设备，其中，当所述多个调节器的输出电压相同时，所述电源管理集成电路配置成捆绑所述多个调节器的输出电压，以便增加提供给所述处理器的电流，以及
其中基于所述多个调节器中首先被启用的第一调节器，所述多个调节器中的其他调节器被自动配置为所述并联模式。
20.根据权利要求16所述的电子设备，其中所述电源管理集成电路具有相同的产品编号，而不管所述独立模式和所述并联模式。
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