CN1728021A

CN1728021A - 一种功率管理集成电路及其控制电功率的方法

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Publication number: CN1728021A
Application number: CN 200510080809
Authority: CN
Inventors: 尼尔·Y·金; 皮特·沃恩坎普
Original assignee: Zyray Wireless Inc
Current assignee: Avago Technologies General IP Singapore Pte Ltd
Priority date: 2004-06-29
Filing date: 2005-06-29
Publication date: 2006-02-01
Anticipated expiration: 2025-06-29
Also published as: CN100451884C

Abstract

本发明涉及一种在功率管理集成电路中提供功率控制的系统和方法。该功率管理集成电路可以包括一个从该功率管理集成电路的至少一个外部电子设备接收电源信息的通信接口模块。该电源信息可以，例如，包括关于第一电功率的信息。该功率管理集成电路还可以包括基于该电源信息的至少一部分确定调整的功率信号的功率调整器模块。该调整的功率信号可以对应于该第一电功率。例如，该调整的功率信号可以包括该第一电功率或使其他电路输出该第一电功率。该功率管理集成电路然后可以输出该调整的功率信号给该功率管理集成电路的至少一个外部电子设备。

Description

一种功率管理集成电路及其控制电功率的方法

【技术领域】

本发明涉及电源集成电路，尤其涉及一种具反馈控制的电源集成电路及在电源集成电路中控制电功率的方法。

【背景技术】

不同的电路和/或设备可被设计成利用具有多种特性的电功率进行操作。即使被设计成以相同的电压电平接收电功率的电路和或设备也可能具有不同的电源需求。例如，比起其他电路或设备，一些电路或设备可在较大的电压范围内较好地工作。又例如，一些电路或设备可在噪声条件下比其他电路或设备工作得更好。甚至，有的特殊电路或设备在各个时间点上对电功率可有不同的利用及具有不同的功率需求。例如，一个电路或设备内消耗的电能总量可随着采用不同的电路部件或子部件的改变而改变。

提供给电路或其部件的电功率的特性可以随着时间而改变。例如，提供电功率的电源可具有各种性能。进一步例如，一个或多个电路部件对能量的消耗可能影响提供给其他部件的电功率的特性。例如，由于第一电子部件电流使用量的增加可能导致第二电子设备的电压和/或电流的减少。

因为电源需求的改变(例如电路之间和工作过程中)和电源特性的改变，电路或其部件经常被迫在不能满足其要求的电源特性下工作。

通过将传统系统与参见图示的本申请其余部分所描述的本发明进行比较，现有的传统方式的其它限制和缺陷对于所述领域的技术人员是明显的。

【发明内容】

本发明的多个方面提供在一个功率管理集成电路中提供功率控制的一种系统和方法，充分地如至少一个图所示和/或相关的描述，如权利要求中更完整的描述。本发明的优点、方面和新的特征，及如图所示的细节，将从下面的描述和图示中被更完全地理解。

根据本发明的一个方面，提供一种功率管理集成电路，该集成电路包括：

适合于从至少一个电子设备接收电源信息的通信接口模块，其中该电源信息包括关于第一电功率的信息；

功率调整器模块，适合于：

至少部分地基于该电源信息的一部分确定调整的功率信号，其中，该调整的功率信号对应于该第一电功率；

输出该调整的功率信号给至少一个电子设备。

优选地，该功率调整器模块适用于通过至少部分地基于该电源信息的一部分确定该第一电功率的一个或多个特性来确定调整的功率信号，其中，该调整的功率信号对应于具有该所确定的特性的该第一电功率。

优选地，该电源信息包括关于该第一电功率的电压电平的信息。

优选地，该通信接口模块包括数字信号接口，该电源信息包括关于该第一电功率的数字信息。

优选地，该调整的功率信号包括该第一电功率。

优选地，该调整的功率信号使该集成电路外部的电源电路输出该第一电功率。

优选地，该功率调整模块将该调整的功率信号输出给至少一个电子设备，该至少一个电子设备包括电源电路。

优选地，该功率调整模块将该调整的功率信号输出给至少一个电子设备，其包括通信接口模块从其接收电源信息的至少一个电子设备。

优选地，通信接口模块从中接收该电源信息的至少一个电子设备采用该第一电功率。

优先地，该电源信息包括关于第二电功率的信息，且进一步包括第二功率调整器模块，其适用于：

至少部分地基于该电源信息的一部分确定第二调整的功率信号，其中，该第二调整的功率信号对应于该第二电功率；及

输出该第二调整的功率信号给该功率管理集成电路外部的至少一个电子设备。

优选地，该通信接口模块适合于从该功率管理集成电路外部的多个电子设备接收电源信息，该功率调整器模块适用于通过对该多个电子设备的相应的电源需求之间作出公断(arbitrating)来确定该调整的功率信号。

优选地，该通信接口模块适合于从该功率管理电路外部的至少一个电子设备接收电源信息。

根据本发明的另一方面，提供一种功率管理集成电路，该集成电路包括：

适合于从该功率管理集成电路外部的至少一个电子设备接收电源信息的通信接口模块，其中该电源信息包括关于第一电功率的信息；

调整器控制模块，其适合于处理该接收的电源信息和至少部分地基于该接收的电源信息产生第一调整器控制信号；

功率调整器模块，适合于：

至少部分地基于该第一调整器控制信号确定调整的功率信号，其中，该调整的功率信号对应于该第一电功率；

输出该调整的功率信号给该功率管理集成电路外部的的至少一个电子设备。

优选地，该调整器控制模块适用于通过如下方式产生该第一调整器控制信号：

至少部分地基于该电源信息的一部分确定该第一电功率的一个或多个特性；

至少部分地基于所确定的该第一电功率的特性确定该第一调整器控制信号；

其中，由该功率调整器模块输出的该调整的功率信号对应于具有该所确定的特性的第一电功率。

优选地，

该电源信息包括关于第二电功率的信息；

该调整器控制模块适用于处理该接收的电源信息和至少部分地基于该接收的电源信息产生第二调整器控制信号；及

进一步包括第二功率调整器模块，适用于：

至少部分地基于该第二调整器控制信号确定第二调整的功率信号，其中，该第二调整的功率信号对应于该第二电功率；及

优选地，该通信接口模块适合于通过相同的通信线路接收关于该第一电功率的信息和关于该第二电功率的信息。

优选地，该电源信息包括关于第一电功率的电压的信息。

根据本发明的又一方面，提供一种在功率管理集成电路中控制电功率的方法，该方法包括：

从该集成电路外部的至少一个电子设备接收电源信息，其中，该电源信息包括关于第一电功率的信息；

输出该调整的功率信号给该集成电路外部的至少一个电子设备。

优选地，确定调整的功率信号包括至少部分地基于该电源信息的一部分确定该第一电功率的一个或多个特性，其中，该调整的功率信号对应于具有该所确定的特性的第一电功率。

优选地，该电源信息包括关于该第一电功率电压电平的信息。

优选地，接收电源信息包括接收关于该第一电功率的数字电源信息。

优选地，该调整的功率信号包括该第一电功率。

优选地，输出该调整的功率信号包括输出该调整的功率信号至该集成电路外部的电源电路。

优选地，输出该调整的功率信号包括输出该调整的功率信号至该通信接口模块从中接收该电源信息的至少一个电子设备。

优选地，接收电源信息包括从接收和采用该第一电功率的至少一电子设备接收该电源信息。

优选地，该电源信息包括关于第二电功率的信息，进一步包括：

至少部分地基于该电源信息的一部分确定第二调整的功率信号，其中，该第二调整的功率信号对应于该第二电功率；

输出该第二调整的功率信号给该集成电路外部的至少一电子设备。

优选地，接收电源信息包括从该功率管理集成电路外部的多个电子设备接收电源信息；

确定调整的功率信号包括对多个电子设备之间的各自电源需求作出公断(arbitratiing)。

【附图说明】

图1所示为根据本发明的包括采用接收的电源信息的典型功率管理集成电路的系统的方框图。

图2所示为根据本发明的包括采用接收的电源信息的典型功率管理集成电路的系统的方框图。

图3所示为根据本发明的提供调整的信号的方法的流程图，该调整的信号相应于采用接收的电源信息的典型功率管理集成电路的电功率。

图4所示为根据本发明的提供调整的信号的方法的流程图，该调整的信号相应于采用从多个源接收的电源信息的典型功率管理集成电路的电功率。

【具体实施方式】

图1所示为根据本发明的包括采用接收的电源信息的典型功率管理集成电路110的系统100的方框图。功率管理集成电路110可包括多种一般集成电路特性的任意一种。功率管理集成电路110也可包括各种公知的功率调整或功率产生电路。功率管理集成电路110还可包括与功率调整或功率产生不相关的各种电路。因此，本发明的范围应该不限于特殊的集成电路、特殊的功率调整或功率产生电路或与功率调整或功率产生不相关的特殊的电路。

下面的讨论中可能一般要提及执行多个功能的一个或多个模块。应当注意的是，该模块可以由硬件、软件或其结合而实现。进一步，模块的多个部分可以共享。例如，第一模块可以与第二模块共享多个硬件和/或软件部件。因此，本发明的范围应该不受模块实现方式或模块间的任意边界的特性的限制。

功率管理集成电路110可包括通信接口模块120。通信接口模块120可从功率管理集成电路110外部的至少一个电子设备105接收电源信息107。例如，通信接口模块120也可从该功率管理集成电路110内部的至少一个电子设备108接收电源信息109。虽然如下的讨论是通过对包括功率管理集成电路110外部的一个电子设备的典型情况而进行的，但是本发明的范围不限于这样的外部因素。

电源信息107可包括，例如关于第一电功率的信息。电源信息107也可包括，例如，关于第二电功率和/或第n电功率的信息。

外部电子设备105可以，例如，接收和采用该第一电功率。选择地，例如，外部电子设备105可以传输在其他采用该第一电功率的电子设备上产生的电源信息107。同样地，在一个涉及第二或第n电功率的典型的情况下，外部电子设备105可以，例如，接收和采用该第二或第n电功率。选择地，在一个典型的情况下，外部电子设备105可以传输在采用该第二或第n电功率的其他电子设备上产生的电源信息107。进一步例如，外部电子设备105可包括一个或多个监控该电源特性的设备。

外部电子设备105可包括多种电子设备的任意一种的特性。例如但不限于，外部电子设备105可包括模拟和/或数字电路的特性。外部电子设备105可包括，例如，有源或无源部件。外部电子设备105可包括，例如，集成电路。进一步例如，外部电子设备105可包括处理电路、通信电路、控制电路、用户接口电路等的特性。因此，本发明的范围应该不限于特殊的外部电子设备的特性。

由通信接口模块120接收的电源信息107可包括多种电源信息的任意一种的特性。例如但不限于，电源信息107可包括关于电源电压电平(例如由设备接收的功率的电压电平或由设备接收的功率的期望的电压电平)的信息。也例如，电源信息107可包括电功率的多种特性的任意一种的信息。该特性可包括，例如但不限于，电压变化特性(例如脉动、噪声、稳定性、开关频率等)、负载响应特性、各种与电流相关的功率特性、能效特性等。该电源信息107可包括，例如，绝对或相关的值。该电源信息107也可包括一般的数据通信信息(例如源和/或目标的信息)。本发明的范围应该不限于任何特殊的功率特性。

该电源信息107可包括，例如，模拟和/或数字信息。因此，该通信接口模块120可包括模拟和/或数字通信能力。在一个典型的情况下，该电源信息107可包括表示为单根电线上的电压电平的单一电源特性(例如电压)的特性。在另一个典型的情况下，该电源信息107可包括来自多个源的多路数字信息和关于多个电功率的多个电源特性的信息。该多路数字信息可以，例如，在包括多种串联或并行总线结构的多种数字通信总线类型上的任意一种上传输。

因此，该通信接口模块120的信号处理能力可根据电路结构而改变。在一个典型的情况下，通信接口模块120可以只包括一个信道，通过该信道电源信息可从一个外部设备传输至该集成电路110的功率调整器模块或其他模块。在另一个典型的情况下，通信接口模块120可包括数字处理电路，该数字处理电路处理接收的数字电源信息并将该数字电源信息的至少一部分导向该集成电路110的一个合适的功率调整器模块或其他模块。

在通信接口模块120可包括数字通信能力的一个典型的情况下，该通信接口模块120可包括在多个媒介和采用多个通信协议的任意一种传输该数字信息的能力。例如，该通信接口模块120可包括在有线或无线或光纤接口上传输该电源信息的能力。进一步例如，该通信接口模块120可包括采用多个基于竞争的(例如CSMA、CSMA/CD、ALOHA等)或无竞争的(例如各种基于记号或轮流检测(token or polling-based))通信协议与外部设备交换电源信息的能力。该通信接口模块120可包括，例如，同步地或异步地传输电源信息的能力。

通常，该通信接口模块120可采用多种通信媒介的任意一种和多种通信协议的任意一种传输电源信息。因此，本发明的范围应该不限于一个特殊的通信媒介或协议的特征。

该典型的集成电路110可包括第一功率调整器模块130。第一功率调整器模块130可以，例如，接收由该通信接口模块120接收的电源信息107的至少一部分，和处理该电源信息而确定第一调整的功率信号135，其中，该第一调整的功率信号135至少部分地基于该处理的电源信息。第一调整的功率信号135可对应于该接收的电源信息107相关的第一电功率。

第一调整的功率信号135可以，例如，以多种方式的任意一种对应于该第一电功率，三个非唯一的例子如图2所示，稍后对其再作讨论。例如但不限于，第一调整的功率信号135可包括第一电功率。在该情况下，第一功率调整器模块130可仅采用该集成电路110内部的电子部件或采用该集成电路110外部的电子部件(例如电源电路)产生该第一电功率。又例如，第一调整的功率信号135可包括与该集成电路110外部的电源电路相互作用的信号，其反过来又产生该第一电功率。

第一功率调整器模块130可包括多种功率调整器电路的任意一种的特性。例如，该第一功率调整器模块130可包括线性电压调整器、开关调整器(降压(buck)转换器、升压(boost)转换器、降压-升压(buck-boost)转换器、电荷泵等)或其他公知类型或有待开发的调整器电路的至少一前端部分(如果不是整个部分)的特性。因此，本发明的范围应该不限于一个特殊类型的电压调整器电路或其部分。

在一个典型的情况下，如前所述，其中，该第一功率调整器模块130与该集成电路110的内部电路相互作用而提供该第一电功率，该内部电路可包括多种配置的任意一种电子部件。例如但不限于，该电子部件配置可包括一个降压转换器、升压转换器、降压-升压转换器、电荷泵或其他公知类型或有待开发的调整器电路的至少一部分。因此，本发明的范围应该不限于特殊调整器电路结构的特征。

如前所述，第一功率调整器模块130可至少部分地基于电源信息107的一部分来确定第一调整的功率信号135，其中，该第一调整的功率信号135对应于第一电功率。根据特定的操作情况，第一功率调整器模块130可以多种模式的任意一种做出确定。

例如但不限于，第一功率调整器模块130可以至少部分地基于电源信息107的一部分确定该第一电功率的一个或多个特性。然后，第一功率调整器模块130可以基于所确定的特性确定第一调整的功率信号135。

在一个非局限性的典型的情况下，电源信息107(例如由通信接口模块120接收的)可包括第一电功率的期望的电压电平的信息。第一功率调整器模块130可以从通信接口模块120接收该期望的电压电平的信息和基于该信息确定第一调整的功率信号135。例如，第一功率调整器模块130可输出第一调整的功率信号135，其包括具有期望的电压电平(或者基于期望的电压电平的其它电压电平)特性的第一电功率。又例如，第一功率调整器模块130可输出第一调整的功率信号135，当与集成电路110的外部电路相互作用时，第一调整的功率信号135使该外部电路输出具有期望的电压电平特性的第一电功率。

在另一个非局限性的典型的情况下，电源信息107可包括期望的最大电压可变性的信息。该第一功率调整器模块130可以从通信接口模块120接收的期望最大电压可变性的信息和基于该信息确定该第一调整的功率信号135。例如，该第一功率调整器模块130可直接输出第一调整的功率信号135，其包括具有该期望的最大电压可变性(或者基于该期望的最大电压可变性的电压可变性)特性的第一电功率。又例如，该第一功率调整器模块130可输出第一调整的功率信号135，当与该集成电路110的外部电路相互作用时，第一调整的功率信号135使该外部电路输出具有期望的最大电压可变性的第一电功率。

在另一个非局限性的情况下，电源信息107可包括最小能效电平的信息。第一功率调整器模块130可以从通信接口模块120接收该最小能效电平的信息和基于该信息确定第一调整的功率信号135。例如，第一功率调整器模块130可直接输出第一调整的功率信号135，其包括具有该最小能效电平(或者基于该最小能效电平的能效电平)特性的第一电功率。又例如，第一功率调整器模块130可输出第一调整的功率信号135，当与该集成电路110的外部电路相互作用时，该第一调整的功率信号135使外部电路输出具有该最小能效电平的电功率的特性。

总之，第一功率调整器模块130可以至少部分地基于电源信息107的一部分确定第一调整的功率信号135，其中，该第一调整的功率信号135对应于该第一电功率。因此，本发明的范围应该不限于任意特殊类型的电源信息或基于该信息确定调整的功率信号的特殊方式的特征。

第一功率调整器模块130可以，例如，处理从集成电路110外部的多个电子设备接收(例如通过通信接口模块120)的电源信息。该第一功率调整器模块130可以，在多种情况下，处理该电源信息以对多个电子设备间的电源需求的作出公断(arbitrate)。

该公断(arbitration)可以包括，例如但不限于，至少部分地基于多个电子设备的相应的优先权来确定该第一电功率的特性(因此，该相应的第一调整的功率信号135)。例如，第一功率调整器模块130可单独基于具有最高优先权的电子设备确定第一电功率。选择地，例如，第一功率调整器模块130可基于该电子设备的电源需求的基于优先权的加权平均值确定该第一电功率。进一步例如，第一功率调整器模块130可以通过平均该电子设备的相应的电源需求确定该第一电功率的特性。

总之，第一功率调整器模块130可以，在确定第一电功率(因而，该相应的第一调整的功率信号135)的特性中，公断(arbitrate)多个电子设备之间的需求。因此，本发明的范围应该不限于执行该公断(arbitrate)的任一特殊方式的特性。

在确定第一调整的功率信号135的特性之后，第一功率调整器模块130可产生和输出该第一调整的功率信号135给功率管理集成电路110外部的至少一个电子设备。该外部电子设备可包括多种电子设备的任意一种的特性。

例如但不限于，第一功率调整器模块130可输出第一调整的功率信号135给电源电路。第一调整的功率信号135可以，例如，使得该电源电路输出具有期望特性的第一电功率。该电源电路将在图2的讨论中作更详细的论述。电源电路然后可以，例如，输出该第一电功率给一个或多个电子设备，其中一些可以通过通信接口模块120提供电源信息107给集成电路110。

又例如，该第一功率调整器模块130可以将该第一调整的功率信号135直接输出给外部电子设备，反过来，该外部电子设备发送电源信息107给该集成电路110。在一个典型的情况下，第一功率调整器模块130可以输出第一调整的功率信号135(例如包括第一电功率)给集成电路110外部的第一电子设备。反过来，该典型的第一电子设备可以发送电源信息107(例如，该第一电功率的期望的和/或接收的电压或变化电平的信息)给该集成电路110(例如通过该通信接口模块120)。

典型的功率管理集成电路110还可以，例如，包括第二功率调整器模块140。第二功率调整器模块140可以共享，例如但不限于，先前讨论的该典型的第一功率调整器模块130的多种特性。例如，第二功率调整器模块140可至少部分地基于电源信息107(例如由该通信接口模块120接收的)的一部分来确定该第二调整的功率信号145，其中第二调整的功率信号145对应于第二电功率。然后，第二功率调整器模块140输出第二调整的功率信号145给功率管理集成电路外部的至少一个电子设备。

图1所示和先前讨论的该典型的系统100用于为本发明一般较宽范围的特征的提供具体的示例。因此，本发明的范围应该不限于该典型系统100的特征。

图2所示为根据本发明的包括采用接收的电源信息的典型的功率管理集成电路210的系统200的方框图。典型系统200可以，例如但不限于，共享图1所示和先前所讨论的典型系统100的各种特性。

功率管理集成电路210可包括通信接口模块220。通信接口模块220可以，例如但不限于，共享图1所示和先前讨论所的通信接口模块120的各种特性。例如，通信接口模块220可从功率管理集成电路210外部的至少一个电子设备205接收电源信息207。如前对图1所示的典型的系统100所作的讨论，例如，通信接口模块220也可以从功率管理集成电路210内部的至少一个电子设备接收电源信息。虽然内部的电子设备未在图2中示出，如下的讨论也将一般讨论一个包括从该功率管理集成电路210外部的一个电子设备的典型情况，但是本发明的范围不限于这样的外部电子设备。

电源信息207可包括，例如关于第一电功率的信息。电源信息207也可包括，例如，关于第二电功率和/或第n电功率的信息。该电子设备205也可以，例如但不限于，共享图1所示和先前所讨论的典型的电子设备105的各种特性。

典型的集成电路210还可以包括一个或多个调整器控制模块225，其处理由通信接口模块220接收的电源信息207的至少一部分221并产生调整器控制信号226-228。调整器控制模块225可以，例如，至少部分地基于电源信息207的一部分221产生调整器控制信号226-228。

在图1所示和先前所讨论的典型系统100中，各个功率调整器模块130、140处理功率信息的至少一部分以确定和/或产生相应的调整的功率信号135、145。在图2所示的典型系统200中，该处理的至少一部分由该调整器控制模块225执行。例如，一个或多个调整器控制模块225可以是至少部分地集成的(例如在硬件和/或软件中)，因而，比起图1所示的系统100示例的较分散的方案，可以促使以更集中的方案确定该多个调整器控制信号226-228。

调整器控制信号226-228可以控制相应的功率调整器模块230、240、250的各种操作特征。调整器控制信号226-228可以包括多种控制信号的任意一种的特性。例如但不限于，该调整器控制信号226-228可以包括多种电源目标信息，相应的的功率调整器模块230、240、250可以满足这些目标。例如，调整器控制信号226-228可以包括目标电压和/或电流的电平信息。又例如，调整器控制信号226-228可以包括目标电源变化限制和/或噪声限制的信息。进一步例如，调整器控制信号226-228可以包括功率调整器模块230、240、250要满足的负载响应的信息。

也例如，调整器控制信号226-228可以包括控制相应的功率调整器模块230、240、250的各种特定操作特征的信息。例如，调整器控制信号226-228可以包括在相应的功率调整器模块230、240、250中直接地控制开关动作的信息(例如，工作周期、开关频率等)。总之，调整器控制信号226-228可以控制相应的功率调整器模块230、240、250的各种操作的特征。因此，本发明的范围应该不限于特定的调整器控制信号和/或信息的特征。

如前所述，典型集成电路210可以包括第一、第二和第三功率调整器模块230、240、250。该第一、第二和第三功率调整器模块230、240、250可以，例如但不限于，共享图1所示和先前所讨论的典型功率调整器模块130、140的各种特性。

例如，第一调整器模块230可以从调整器控制模块225接收第一调整器控制信号226。然后，第一功率调整器模块230可以，例如，至少部分地基于该第一调整器控制信号226而确定第一调整的功率信号235，其中，该第一调整的功率信号235对应于第一电功率(例如与所接收的电源信息至少部分地相关的第一电功率)。

如前所述，第一调整的功率信号235可以多种方式的任意一种对应于该第一电功率。在图2所示的典型系统200中，该第一调整的功率信号235包括该第一电功率。第一功率调整器模块230可以，例如，仅采用集成电路210内部的电路产生该第一调整的功率信号235(包括该第一电功率)。

第二功率调整器模块240可以，例如，从调整器控制模块225接收第二调整器控制信号227。然后，第二功率调整器模块240可以，例如，至少部分地基于该第二调整器控制信号227确定第二调整的功率信号245，其中，该第二调整的功率信号245对应于第二电功率(例如与所接收的电源信息至少部分地相关的第二电功率)。

如前所述，第二调整的功率信号245可以多种方式的任意一种对应于该第二电功率。在图2所示的典型系统200中，第二调整的功率信号245包括该第二电功率。第二功率调整器模块240可以，例如，联合集成电路210外部的电源电路246产生第二调整的功率信号245(包括该第二电功率)。在一个非局限性的情况下，该外部的电源电路246可包括各种开关电源电路(例如升压转换器配置中的电子部件)。

第三调整器模块250可以，例如，从调整器控制模块225接收第三调整器控制信号228。然后，第三功率调整器模块250可以，例如，至少部分地基于该第三调整器控制信号228确定第三调整的功率信号255，其中，该第三调整的功率信号255对应于第三电功率(例如与所接收的电源信息至少部分地相关的第三电功率)。

如前所述，第三调整的功率信号255可以多种方式的任意一种对应于第三电功率。在图2所示的典型系统200中，第三调整的功率信号255包括使得集成电路210外部的电源电路256输出第三电功率257的一个或多个信号或子信号。在一个非限制的情况下，该外部的电源电路256可包括多个开关电源电路(例如降压转换器配置中的电子部件)。

图2所示和先前讨论的该典型的系统200用于为本发明一般较宽范围的特征的提供具体的示例。因此，本发明的范围应该不限于该典型系统200的特征。

图3所示为根据本发明的提供调整的信号的方法300的流程图，该调整的信号相应于采用接收的电源信息的典型功率管理集成电路的电功率。该典型的方法300可以，例如但不限于，共享先前参考图1-2所示和先前讨论的典型系统100、200有关的功能的各种特性。

方法300从步骤310开始。方法300(和这里所讨论的其他方法)可因为多种原因的任意一种而开始。例如但不限于，该方法300可在系统启动或重启的条件下自动地开始。又例如，方法300可响应一个来自系统部件或用户的命令而开始。进一步例如，该方法100可周期地执行或响应一个检测系统或环境状态而执行。因此，本发明的各种不同方面的范围应不限于特殊启动条件或原因的特性。

在步骤320，方法300可包括确定第一电功率的初始特性。步骤320可以包括以多种方式的任意一种确定该特性。例如但不限于，步骤320可以包括采用缺省特性或采用先前特性的存储信息确定该初始的特性。

步骤320也可以，例如，包括确定对应于第一电功率的第一调整的功率信号的初始特性。该对应在图1的讨论中已做过概括描述。例如但不限于，步骤320可以包括采用缺省的特性或采用先前特性的存储信息确定该初始的特性。

总之，步骤320可以包括确定第一电功率的初始特性和/或相应的第一调整的功率信号的初始特性。因此本发明的范围应该不限于确定电功率或相应的信号的初始特性的一种特殊的方式。

在步骤330，方法300可包括输出第一调整的功率信号(例如，如步骤320或后续讨论的步骤350中所确定的)该集成电路外部(或内部的)的至少一个的电子设备。步骤330可以，例如但不限于，共享先前所讨论的与图1-2所示的典型功率调整器模块130、140、230、240、250的各种功能特性。虽然如下的讨论一般涉及该集成电路的一个外部电子设备，但是本发明的多个方面的范围应该不限于外部设备。例如但不限于，根据本发明的各个方面，该电子设备可以在该集成电路的内部。

例如，步骤330可以包括输出第一调整的功率信号给该集成电路外部的电源电路。该电源电路可以，例如，提供第一电功率给至少一个电子设备(例如可以提供电源信息的一个电子设备，该电源信息如在后续讨论的步骤340中接收的)。又例如，步骤330可以包括直接输出该第一调整的功率信号给至少一个电子设备(例如可以提供电源信息的一个电子设备，该电源信息如在后续讨论的步骤340中接收的)。

总之，步骤330可以包括输出该第一调整的功率信号给该功率管理集成电路的至少一个外部电子设备。因此，本发明的范围应该不限于一个特殊的调整的功率信号或该集成电路的特殊的外部电子设备的特征。

在步骤340，方法300可包括从功率管理集成电路外部的一个或多个电子设备接收电源信息。该电源信息可以，例如，包括关于第一电功率的信息。步骤340可以，例如但不限于，共享图2所示和先前所讨论的该典型的通信接口模块120、220的各种功能特性。

例如，该电源信息可以包括关于电功率多种特性的信息。该特性可以包括，例如但不限于，电压和/或电流电平、电压和或电流变化特性、脉动、噪声、负载响应特性、能效特性等。该电源信息可包括，例如，模拟和/或数字信息。

步骤340可以，例如，包括以多种方式的任意一种接收电源信息。例如，步骤340可以包括通过模拟或数字通信链路接收该电源信息。该通信链路可以，例如，是串联的或并联的。该通信链路可以，例如，包括一个专门的信息总线或一个共享的信息总线。步骤340可以，例如，包括采用多种通信媒介和/或通信协议的任意一种接收该电源信息。

步骤340可以包括从功率管理集成电路的多种外部的设备的任意一个接收该电源信息。例如，步骤340可以包括从至少一个接收和采用第一电功率(例如，对应于在步骤330输出的调整的功率信号)的电子设备接收该电源信息。也例如，该步骤340可以包括从监控接收和采用该第一电功率的其他设备的一个电子设备接收该电源信息。进一步例如，步骤340可以包括从与一个接收和采用该第一电功率的电子设备耦合连接的一个电子设备接收该电源信息。例如，步骤340可以包括从一个关系到该第一电功率产生的电子设备接收该电源信息。因此，本发明多个方面的范围应该不限于步骤340可以接收电源信息的一个特殊设备的特征。

在步骤350，方法300可包括至少部分地基于电源信息(例如，如步骤340中所接收的)确定第一调整的功率信号。第一调整的功率信号可以，例如，对应于该第一电功率。步骤350可以，例如但不限于，共享先前所讨论的及图1-2所示的典型的功率调整器模块130、140、230、240、250和调整器控制模块225的各种功能特性。

例如，第一调整的功率信号可以包括第一电功率。在这种情况下，步骤350可以包括仅采用集成电路内部的电子部件或仅采用集成电路外部的电子部件(例如电源电路)产生第一电功率。又例如，第一调整的功率信号可包括与该集成电路外部的电源电路相互作用的信号，其反过来又产生该第一电功率。

步骤350可以包括采用多种功率调整器电路的任意一种。例如，步骤350可包括采用包括线性电压调整器、开关调整器(降压转换器、升压转换器、降压-升压转换器、电荷泵等)或其他公知类型或有待开发的调整器电路的至少一前端部分(如果不是整个部分)的电路。因此，本发明的多个方面的范围应该不限于步骤350可采用的一种特殊类型的电路。

在一个典型的情况下，其中，第一调整的功率信号(例如在步骤330中输出的)与集成电路外部的电路相互作用而提供第一电功率该外部电路可包括多种配置的任意一种结构的电子部件。例如但不限于，该电子部件配置可包括降压转换器、升压转换器、降压-升压转换器、电荷泵等的至少一部分，或包括其他已知类型或有待开发的调整器电路的至少一部分。因此，本发明多个方面的范围应该不限于特殊的电源或调整器电路结构的特征。

如前所述，步骤350可以包括至少部分地基于电源信息的一部分来确定第一调整的功率信号，其中第一调整的功率信号对应于第一电功率。步骤350可以包括根据特定的操作方案以多种模式的任意一种做出确定。

例如但不限于，步骤350可以包括至少部分地基于电源信息的一部分确定第一电功率的一个或多个特性。然后，步骤350可以包括基于所确定的特性确定该第一调整的功率信号。

在一个非局限性的典型的情况下，电源信息(例如在步骤340中接收的)可包括第一电功率的期望的电压电平的信息。步骤350可以，例如，包括基于该信息确定该第一调整的功率信号。例如，步骤350可以包括直接输出第一调整的功率信号，该第一调整的功率信号包括具有所期望的电压电平(或者基于该期望的电压电平的其它电压电平)特性的第一电功率。又例如，步骤350可以包括输出该第一调整的功率信号，当与集成电路外部的电路相互作用时，使该外部的电路输出具有所期望的电压电平(或者基于该期望的电压电平的其他电压电平)特性的第一电功率。

在另一个非局限性的典型的情况下，电源信息可包括期望的最大电压可变性的信息。例如，步骤350可以包括基于该信息确定第一调整的功率信号。例如，步骤350可以包括直接输出第一调整的功率信号，该第一调整的功率信号包括具有所期望的最大电压可变性(或者基于该期望的最大电压可变性的电压可变性)特性的第一电功率。又例如，步骤350可以输出第一调整的功率信号，当与集成电路外部的电路相互作用时，第一调整的功率信号使该外部的电路输出具有期望的最大电压可变性(或基于期望的最大电压可变性的其他电压可变性)特性的电功率。

在另一个非局限性的典型的情况下，电源信息可包括最小能效电平的信息。步骤350可以包括基于该信息确定第一调整的功率信号。例如，步骤350可以包括直接输出第一调整的功率信号，该第一调整的功率信号包括具有最小能效电平(或者基于该最小能效电平的能效电平)特性的第一电功率。又例如，步骤350可以输出该第一调整的功率信号，当与集成电路的外部电路相互作用时，该第一调整的功率信号使该外部的电路输出具有该最小能效电平(或者基于该最小能效电平的能效电平)特性的第一电功率。

总之，步骤350可以包括至少部分地基于电源信息的一部分确定第一调整的功率信号，其中，该第一调整的功率信号对应于第一电功率。因此，本发明的多个方面的范围应该不限于任意特殊类型的电源信息或基于该信息确定调整的功率信号的一个特殊方式的特征。

在步骤350后，该典型的方法300的执行流程可以返回步骤330，该步骤330输出由步骤350确定的该第一调整的功率信号。该流程仅作为典型举例，不限制本发明的多个方面的范围。

在前面对典型的方法300的描述中，讨论了确定和输出单一的第一调整的功率信号的方法。对单一调整的功率信号的讨论只是为举例说明，而不应该限制本发明多个方面的范围。例如，方法300很容易地延伸至确定和输出多个调整的功率信号，例如，该多个调整的功率信号可以对应于多个相应的电功率或可以对应于一个共同的电功率。

例如，在步骤340中接收的电源信息可以包括关于第二电功率的信息。从而，步骤350可以包括至少部分地基于该电源信息的一部分来确定第二调整的功率信号，其中该第二调整的功率信号对应于该第二电功率。该典型方法300可以同样地，例如，延伸至接收关于第n电功率的电源信息，且确定和输出对应于该第n电功率的一个或多个调整的功率信号。因此，本发明的多个方面的范围应该不限于一个单一调整的功率信号的确定和产生。

图4所示为根据本发明的提供调整的信号的方法400的流程图，该调整的信号相应于采用从多个源接收的电源信息的典型功率管理集成电路的电功率。该典型的方法400可以，例如但不限于，共享图1-2所示和先前所讨论的典型系统100、200对应的各种功能特性。典型方法400也可以，例如但不限于，共享图3所示和先前所讨论的典型方法300的各种特性。

如前所述，本发明的多个方面可以接收和处理来自多个源的电源信息。典型方法400为所述接收和处理提供一个非局限性的示例。例如，该方法400，或其多个部分，可以结合图3所示的典型方法300一起执行。选择地，例如，方法400也可以单独地执行。因此，本发明的多个方面的范围应该不限于方法的单独性或与其他方法的关联性的特征。

在步骤420，典型方法400可以包括从集成电路外部(或内部的)的第一电子设备接收电源信息，其中，电源信息包括关于第一电功率的信息。同样地，在步骤430，该典型方法400可以包括从该集成电路外部的第二电子设备接收电源信息，其中该电源信息包括关于第一电功率的信息。步骤420和430可以，例如但不限于，共享图3所示和先前所讨论的典型方法300的步骤340的各种特性。步骤420和430也可以共享图1-2所示和先前所讨论的通信接口模块120、200的各种功能特性。应当注意的是，虽然现在的讨论将集中在接收和处理来自第一和第二外部设备的电源信息，该讨论很容易地延伸至第n设备的情况和/或包括集成电路内部的一个或多个电子设备的情况。

在步骤440，该典型方法400可以包括至少部分地基于电源信息的一部分确定第一调整的功率信号，其中，该第一调整的功率信号对应于第一电功率。步骤440可以，例如但不限于，共享图3所示和先前所讨论的典型方法300中步骤350的各种特性。

例如，步骤440可以包括首先处理该电源信息以确定该第一电功率的一个或多个特性。然后，步骤440可以，例如，输出第一调整的功率信号，其包括具有所确定的特性的第一电功率的。选择地，例如，步骤440可以确定该第一调整的功率信号的特性，当该第一调整的功率信号输出时，将使其他电路输出具有所确定的特性的第一电功率。

如前所述，对应于该典型系统100、200的部分功能，步骤440可以包括对所接收的电源信息的源---第一和第二(或第n)设备的电源需求之间作出公断(arbitrate)。该公断(arbitrate)可以包括，例如但不限于，至少部分地基于多个电子设备的相应的优先权来确定该第一电功率的特性(因此，该相应的第一调整的功率信号)。例如，步骤440可以包括单独基于具有最高优先权的电子设备确定该第一电功率。选择地，例如，步骤440可以包括基于该电子设备的电源需求的基于优先权的加权平均值确定该第一电功率。进一步例如，步骤440可以包括通过平均该电子设备的相应的电源需求确定该第一电功率的特性。

总之，步骤440，在确定第一电功率的特性和/或相应的第一调整的功率信号的特性中，可以公断(arbitrate)多个电子设备之间的需求。因此，本发明的范围应该不限于执行该公断(arbitrate)的任一特殊方式的特性。

在步骤450，该典型方法400可以包括输出该第一调整的功率信号给集成电路外部的至少一个电子设备。步骤450可以，例如但不限于，共享图3所示和先前所讨论的典型方法300中步骤330的各种特性。

在步骤450后，该典型方法400的执行流程可以继续步骤460执行后续的处理。该后续的处理可以包括多种后续处理特性的任意一种，该多种后续处理特性包括停止、返回至方法400先前的步骤、进入等待状态等。因此，本发明多个方面的范围应该不限于任何特殊类型的后续处理的特征。

在前面对典型的方法400的描述中，讨论了确定和输出单一的第一调整的功率信号的方法。对单一调整的功率信号的讨论只是为举例说明，而不应该限制本发明多个方面的范围。例如，方法400很容易地延伸至确定和输出多个调整的功率信号，例如，该多个调整的功率信号可以对应于多个相应的电功率或可以对应于一个共同的电功率。

例如，在步骤420和430接收的电源信息可以包括关于第二电功率的信息。从而，步骤440可以包括至少部分地基于该电源信息的一部分来确定该第二调整的功率信号，其中该第二调整的功率信号对应于该第二电功率。该典型方法400可以同样地，例如，延伸至接收关于第n电功率的电源信息，且确定和输出对应于该第n电功率的一个或多个调整的功率信号。因此，本发明的多个方面的范围应该不限于一个单一调整的功率信号的确定和产生。

图4所示和先前讨论的该典型方法400用于为本发明一般较宽范围的特征的提供具体的示例。因此，本发明的范围应该不限于该典型方法400的特征。

需要强调的是，本发明的多个方面可以通过硬件、执行软件指令的处理器或其结合而实现。因此，本发明的多个方面的范围应该不限于任何特殊的执行。

概括而言，本发明的多个方面提供一种在功率管理集成电路进行功率控制的系统和方法。尽管已经通过参考某些实施方式描述了本发明，本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明的范围内，可以做各种变化和等同替换。另外，根据本发明的教导，为了适应特殊情况或特殊材料，不脱离本发明的范围，即可以做许多修改。因此，可以期望：本发明不限于所揭露的特殊实施方式，本发明将包括所有落入所附权利要求范围内的实施方式。

本发明要求申请日为2004年6月29日、申请号为60/584,088、名称为“具有反馈控制的电源集成电路”的美国临时专利申请的优先权。本申请参考其全部内容并将其结合于本申请中。

Claims

1.一种功率管理集成电路，其特征在于，包括：

功率调整器模块，适合于：

输出该调整的功率信号给至少一个电子设备。

2.如权利要求1所述的功率管理集成电路，其特征在于：该功率调整器模块适用于通过至少部分地基于该电源信息的一部分确定该第一电功率的一个或多个特性来确定调整的功率信号，其中，该调整的功率信号对应于具有该所确定的特性的该第一电功率。

3.如权利要求1所述的功率管理集成电路，其特征在于：该电源信息包括关于该第一电功率的电压电平的信息。

4.如权利要求1所述的功率管理集成电路，其特征在于：该通信接口模块包括数字信号接口，该电源信息包括关于该第一电功率的数字信息。

5.一种功率管理集成电路，其特征在于，包括：

功率调整器模块，适合于：

6.如权利要求5所述的功率管理集成电路，其特征在于：该调整器控制模块适用于通过如下方式产生该第一调整器控制信号：

7.如权利要求5所述的功率管理集成电路，其特征在于：

该电源信息包括关于第二电功率的信息；

进一步包括第二功率调整器模块，适用于：

至少部分地基于该第二调整器控制信号确定第二调整的功率信号，其中，该第二调整的功率信号对应于该第二电功率；及输出该第二调整的功率信号给该功率管理集成电路外部的至少一个电子设备。

8.一种在功率管理集成电路中控制电功率的方法，其特征在于，该方法包括：

9.如权利要求8所述的在功率管理集成电路中控制电功率的方法，其特征在于：确定调整的功率信号包括至少部分地基于该电源信息的一部分确定该第一电功率的一个或多个特性，其中，该调整的功率信号对应于具有该所确定的特性的第一电功率。

10.如权利要求8所述的在功率管理集成电路中控制电功率的方法，其特征在于：该电源信息包括关于该第一电功率电压电平的信息。