JP2017529827A - キャパシタンス管理を備えた電源トポロジ - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の例は、以下で論じられるように、方法、該方法の動作を実施する手段、デバイス、1つ以上のプロセッサによって実行される場合に前記方法の動作を生じさせる命令を記憶しているコンピュータ可読記憶デバイス、又はキャパシタンス管理を備えた電源トポロジに関連した装置若しくはシステムのような、対象を含む。
この例に従って、パワートレイン回路へ結合されている負荷回路へ電力を伝えるよう、第1の出力レベル制御信号及び第2の出力レベル制御信号に夫々少なくとも部分的に基づき、第1の出力電圧レベル及び第2の出力電圧レベルを生成するよう構成される前記パワートレイン回路と、おおよそ前記第1の出力電圧レベルにプレチャージされるよう構成される第1のバルクキャパシタ回路、及びおおよそ前記第2の出力電圧レベルにプレチャージされるよう構成される第2のバルクキャパシタ回路と、前記第1の出力レベル制御信号に基づき前記第1のバルクキャパシタ回路を前記負荷回路へ結合するよう、あるいは、前記第2の出力レベル制御信号に基づき前記第2のバルクキャパシタ回路を前記負荷回路へ結合するよう構成される容量管理回路とを有する電源システムが提供される。
この例は、例1の要素を含み、更には、前記パワートレイン回路を制御して前記第1の出力電圧レベルを生成するように、前記第1の出力レベル制御信号に応答して第1のリファレンス信号を生成するよう、且つ、前記パワートレイン回路を制御して前記第2の出力電圧レベルを生成するように、前記第2の出力レベル制御信号に応答して第2のリファレンス信号を生成するよう構成されるリファレンス信号管理回路を含む。
この例は、例2の要素を含み、前記パワートレイン回路は、前記第1のリファレンス信号及び前記第2のリファレンス信号を夫々、前記第1の出力電圧レベル及び前記第2の出力電圧レベルと比較するよう構成されるコンパレータ回路を有する。
この例は、例3の要素を含み、前記パワートレイン回路は、入力電圧源へ結合される電力スイッチ回路を更に有し、該電力スイッチ回路の導通状態は、前記第1の出力電圧レベル又は前記第2の出力電圧レベルを生成するように、前記コンパレータ回路の出力によって制御されるよう構成される。
この例は、例3の要素を含み、前記パワートレイン回路は、パルス幅変調(PWM)制御回路、ハイサイドスイッチ回路、及びローサイドスイッチ回路を更に有し、前記PWM制御回路は、前記ハイサイドスイッチ回路の導通状態を制御するPWM信号、及び前記ローサイドスイッチ回路の導通状態を制御する相補PWM信号を生成するよう構成され、前記PWM信号のデューティサイクルは、前記第1の出力電圧レベル又は前記第2の出力電圧レベルを生成するように、前記コンパレータ回路の出力によって制御される。
この例は、例1乃至5のうちいずれか一例に従う要素を含み、前記第1のバルクキャパシタ回路は、複数のキャパシタを有し、前記容量管理回路は、前記第1の出力レベル制御信号に応答して直列に、且つ、前記第2の出力レベル制御信号に応答して並列に、前記複数のキャパシタを結合するよう構成される。
この例は、例1乃至5のうちいずれか一例に従う要素を含み、前記パワートレイン回路は、前記第1の出力レベル制御信号及び前記第2の出力レベル制御信号に夫々少なくとも部分的に基づき、前記第1の出力電圧レベルと前記第2の出力電圧レベルとの間を巡回するよう更に構成される。
この例は、例1乃至5のうちいずれか一例に従う要素を含み、前記容量管理回路は、前記第2のバルクキャパシタ回路が前記負荷回路へ結合されるときに前記第1のバルクキャパシタ回路を前記負荷回路から切り離し、前記第1のバルクキャパシタ回路が前記負荷回路へ結合されるときに前記第2のバルクキャパシタ回路を前記負荷回路から切り離すよう更に構成される。
この例に従って、電源システムのバルクキャパシタンスを管理する方法が提供される。当該方法は、前記電源システムの第1及び第2のバルクキャパシタを夫々、おおよそ第1の出力電圧レベル及び第2の出力電圧レベルにプレチャージすることと、前記第1の出力電圧レベルを前記電源システムによって生成するための第1のコマンド信号を受信することと、前記電源システムへ結合されている負荷回路へ前記第1のバルクキャパシタを結合することと、前記第2の出力電圧レベルを前記電源システムによって生成するための第2のコマンド信号を受信することと、前記電源システムへ結合されている前記負荷回路へ前記第2のバルクキャパシタを結合することとを有する。
この例は、例9の要素を含み、更には、前記電源システムを制御して前記第1の出力電圧レベルを生成するように、前記第1のコマンド信号に応答して第1のリファレンス信号を生成することと、前記電源システムを制御して前記第2の出力電圧レベルを生成するように、前記第2のコマンド信号に応答して第2のリファレンス信号を生成することとを含む。
この例は、例10の要素を含み、更には、前記第1のリファレンス信号及び前記第2のリファレンス信号を夫々、前記第1の出力電圧レベル及び前記第2の出力電圧レベルと比較することを含む。
この例は、例11の要素を含み、更には、前記比較の結果によって、前記第1の出力電圧レベル又は前記第2の出力電圧レベルを生成するよう電力スイッチ回路を制御することを含む。
この例は、例11の要素を含み、更には、前記比較の結果によって、ハイサイドスイッチ回路の導通状態を制御するPWM信号、及びローサイドスイッチ回路の導通状態を制御する相補PWM信号を生成するようPWM制御回路を制御することを含み、前記PWM信号のデューティサイクルは、前記第1の出力電圧レベル又は前記第2の出力電圧レベルを生成するように、前記比較の結果によって制御される。
この例は、例9乃至13のうちいずれか一例に従う要素を含み、前記第1のバルクキャパシタは、複数のキャパシタを有し、当該方法は、前記第1のコマンド信号に応答して直列に、且つ、前記第2のコマンド信号に応答して並列に、前記複数のキャパシタを結合することを更に有する。
この例は、例9乃至13のうちいずれか一例に従う要素を含み、更には、前記第1のコマンド信号及び前記第2のコマンド信号に夫々少なくとも部分的に基づき、前記第1の出力電圧レベルと前記第2の出力電圧レベルとの間を巡回することを含む。
この例は、例9乃至13のうちいずれか一例に従う要素を含み、更には、前記第2のバルクキャパシタが前記負荷回路へ結合されるときに前記第1のバルクキャパシタを前記負荷回路から切り離し、前記第1のバルクキャパシタが前記負荷回路へ結合されるときに前記第2のバルクキャパシタを前記負荷回路から切り離すことを含む。
この例は、1つ以上のプロセッサによって実行される場合に次の動作を生じさせる命令を記憶しているマシン読み出し可能な記憶デバイスを含む。動作は、電源システムの第1及び第2のバルクキャパシタを夫々、おおよそ第1の出力電圧レベル及び第2の出力電圧レベルにプレチャージすることと、前記第1の出力電圧レベルを前記電源システムによって生成するための第1のコマンド信号を受信することと、前記電源システムへ結合されている負荷回路へ前記第1のバルクキャパシタを結合することと、前記第2の出力電圧レベルを前記電源システムによって生成するための第2のコマンド信号を受信することと、前記電源システムへ結合されている前記負荷回路へ前記第2のバルクキャパシタを結合することとを含む。
この例は、例17の要素を含み、前記命令は、1つ以上のプロセッサによって実行される場合に次の更なる動作を生じさせる。更なる動作は、前記電源システムを制御して前記第1の出力電圧レベルを生成するように、前記第1のコマンド信号に応答して第1のリファレンス信号を生成することと、前記電源システムを制御して前記第2の出力電圧レベルを生成するように、前記第2のコマンド信号に応答して第2のリファレンス信号を生成することとを含む。
この例は、例18の要素を含み、前記命令は、1つ以上のプロセッサによって実行される場合に次の更なる動作を生じさせる。更なる動作は、前記第1のリファレンス信号及び前記第2のリファレンス信号を夫々、前記第1の出力電圧レベル及び前記第2の出力電圧レベルと比較することを含む。
この例は、例19の要素を含み、前記命令は、1つ以上のプロセッサによって実行される場合に次の更なる動作を生じさせる。更なる動作は、前記比較の結果によって、前記第1の出力電圧レベル又は前記第2の出力電圧レベルを生成するよう電力スイッチ回路を制御することを含む。
この例は、例19の要素を含み、前記命令は、1つ以上のプロセッサによって実行される場合に次の更なる動作を生じさせる。更なる動作は、前記比較の結果によって、ハイサイドスイッチ回路の導通状態を制御するPWM信号、及びローサイドスイッチ回路の導通状態を制御する相補PWM信号を生成するようPWM制御回路を制御することを含み、前記PWM信号のデューティサイクルは、前記第1の出力電圧レベル又は前記第2の出力電圧レベルを生成するように、前記比較の結果によって制御される。
この例は、例17乃至21のうちいずれか一例に従う要素を含み、前記第1のバルクキャパシタは、複数のキャパシタを有し、前記命令は、1つ以上のプロセッサによって実行される場合に次の更なる動作を生じさせる。更なる動作は、前記第1のコマンド信号に応答して直列に、且つ、前記第2のコマンド信号に応答して並列に、前記複数のキャパシタを結合することを含む。
この例は、例17乃至21のうちいずれか一例に従う要素を含み、前記命令は、1つ以上のプロセッサによって実行される場合に次の更なる動作を生じさせる。更なる動作は、前記第1のコマンド信号及び前記第2のコマンド信号に夫々少なくとも部分的に基づき、前記第1の出力電圧レベルと前記第2の出力電圧レベルとの間を巡回することを含む。
この例は、例17乃至21のうちいずれか一例に従う要素を含み、前記命令は、1つ以上のプロセッサによって実行される場合に次の更なる動作を生じさせる。更なる動作は、前記第2のバルクキャパシタが前記負荷回路へ結合されるときに前記第1のバルクキャパシタを前記負荷回路から切り離し、前記第1のバルクキャパシタが前記負荷回路へ結合されるときに前記第2のバルクキャパシタを前記負荷回路から切り離すことを含む。
この例に従って、1つ以上のプロセッサによって実行される場合に、例9乃至16のうちいずれか一例に従う方法を含む動作を生じさせる命令を記憶しているマシン読み出し可能な記憶デバイスが提供される。
本開示の他の例は、例9乃至16のうちいずれか一例の方法を実施するよう構成される少なくとも1つのデバイスを含むシステムである。
本開示の他の例は、例9乃至16のうちいずれか一例の方法を実施する手段を含むデバイスである。
この例は、例9乃至16のうちいずれか一例に従う要素を含み、前記パワートレイン回路は、線形レギュレータ電源である。
この例は、例9乃至16のうちいずれか一例に従う要素を含み、前記パワートレイン回路は、スイッチドDC/DCコンバータ電源である。
この例は、システムを含む。当該システムは、電源システム及び負荷回路を含み、前記電源システムは、パワートレイン回路へ結合されている負荷回路へ電力を伝えるよう、第1の出力レベル制御信号及び第2の出力レベル制御信号に夫々少なくとも部分的に基づき、第1の出力電圧レベル及び第2の出力電圧レベルを生成するよう構成される前記パワートレイン回路と、おおよそ前記第1の出力電圧レベルにプレチャージされるよう構成される第1のバルクキャパシタ回路、及びおおよそ前記第2の出力電圧レベルにプレチャージされるよう構成される第2のバルクキャパシタ回路と、前記第1の出力レベル制御信号に基づき前記第1のバルクキャパシタ回路を前記負荷回路へ結合するよう、あるいは、前記第2の出力レベル制御信号に基づき前記第2のバルクキャパシタ回路を前記負荷回路へ結合するよう構成される容量管理回路とを有し、前記負荷回路は、プロセッサ回路及びメモリ回路を有する。
この例は、例30に従う要素を含み、前記第1のバルクキャパシタ回路は、複数のキャパシタを有し、前記容量管理回路は、前記第1の出力レベル制御信号に応答して直列に、且つ、前記第2の出力レベル制御信号に応答して並列に、前記複数のキャパシタを結合するよう構成される。
この例は、例30に従う要素を含み、前記パワートレイン回路は、前記第1の出力レベル制御信号及び前記第2の出力レベル制御信号に夫々少なくとも部分的に基づき、前記第1の出力電圧レベルと前記第2の出力電圧レベルとの間を巡回するよう更に構成される。
この例は、例30に従う要素を含み、前記容量管理回路は、前記第2のバルクキャパシタ回路が前記負荷回路へ結合されるときに前記第1のバルクキャパシタ回路を前記負荷回路から切り離し、前記第1のバルクキャパシタ回路が前記負荷回路へ結合されるときに前記第2のバルクキャパシタ回路を前記負荷回路から切り離すよう更に構成される。
この例は、例30に従う要素を含み、前記負荷回路は、モノのインターネット(IoT;Internet of Things)デバイスである。
この例は、例30に従う要素を含み、前記負荷回路は、ウェアラブルデバイスである。
この例は、例30に従う要素を含み、前記負荷回路は、前記第1の出力レベル制御信号及び前記第2の出力レベル制御信号を生成するよう構成されるベースバンド管理コントローラ回路を更に有する。
この例は、例30に従う要素を含み、前記パワートレイン回路は、線形レギュレータ電源である。
この例は、例30に従う要素を含み、前記パワートレイン回路は、スイッチドDC/DCコンバータ電源である。
Claims (20)
- パワートレイン回路へ結合されている負荷回路へ電力を伝えるよう、第1の出力レベル制御信号及び第2の出力レベル制御信号に夫々少なくとも部分的に基づき、第1の出力電圧レベル及び第2の出力電圧レベルを生成するよう構成される前記パワートレイン回路と、
おおよそ前記第1の出力電圧レベルにプレチャージされるよう構成される第1のバルクキャパシタ回路、及びおおよそ前記第2の出力電圧レベルにプレチャージされるよう構成される第2のバルクキャパシタ回路と、
前記第1の出力レベル制御信号に基づき前記第1のバルクキャパシタ回路を前記負荷回路へ結合するよう、あるいは、前記第2の出力レベル制御信号に基づき前記第2のバルクキャパシタ回路を前記負荷回路へ結合するよう構成される容量管理回路と
を有する電源システム。 - 前記パワートレイン回路を制御して前記第1の出力電圧レベルを生成するように、前記第1の出力レベル制御信号に応答して第1のリファレンス信号を生成するよう、且つ、前記パワートレイン回路を制御して前記第2の出力電圧レベルを生成するように、前記第2の出力レベル制御信号に応答して第2のリファレンス信号を生成するよう構成されるリファレンス信号管理回路
を更に有する請求項1に記載の電源システム。 - 前記パワートレイン回路は、前記第1のリファレンス信号及び前記第2のリファレンス信号を夫々、前記第1の出力電圧レベル及び前記第2の出力電圧レベルと比較するよう構成されるコンパレータ回路を有する、
請求項2に記載の電源システム。 - 前記パワートレイン回路は、入力電圧源へ結合される電力スイッチ回路を更に有し、
前記電力スイッチ回路の導通状態は、前記第1の出力電圧レベル又は前記第2の出力電圧レベルを生成するように、前記コンパレータ回路の出力によって制御されるよう構成される、
請求項3に記載の電源システム。 - 前記パワートレイン回路は、パルス幅変調(PWM)制御回路、ハイサイドスイッチ回路、及びローサイドスイッチ回路を更に有し、
前記PWM制御回路は、前記ハイサイドスイッチ回路の導通状態を制御するPWM信号、及び前記ローサイドスイッチ回路の導通状態を制御する相補PWM信号を生成するよう構成され、
前記PWM信号のデューティサイクルは、前記第1の出力電圧レベル又は前記第2の出力電圧レベルを生成するように、前記コンパレータ回路の出力によって制御される、
請求項3に記載の電源システム。 - 前記第1のバルクキャパシタ回路は、複数のキャパシタを有し、
前記容量管理回路は、前記第1の出力レベル制御信号に応答して直列に、且つ、前記第2の出力レベル制御信号に応答して並列に、前記複数のキャパシタを結合するよう構成される、
請求項1に記載の電源システム。 - 前記パワートレイン回路は、前記第1の出力レベル制御信号及び前記第2の出力レベル制御信号に夫々少なくとも部分的に基づき、前記第1の出力電圧レベルと前記第2の出力電圧レベルとの間を巡回するよう更に構成される、
請求項1に記載の電源システム。 - 前記容量管理回路は、前記第2のバルクキャパシタ回路が前記負荷回路へ結合されるときに前記第1のバルクキャパシタ回路を前記負荷回路から切り離し、前記第1のバルクキャパシタ回路が前記負荷回路へ結合されるときに前記第2のバルクキャパシタ回路を前記負荷回路から切り離すよう更に構成される、
請求項1に記載の電源システム。 - 電源システムのバルクキャパシタンスを管理する方法であって、
前記電源システムの第1及び第2のバルクキャパシタを夫々、おおよそ第1の出力電圧レベル及び第2の出力電圧レベルにプレチャージすることと、
前記第1の出力電圧レベルを前記電源システムによって生成するための第1のコマンド信号を受信することと、
前記電源システムへ結合されている負荷回路へ前記第1のバルクキャパシタを結合することと、
前記第2の出力電圧レベルを前記電源システムによって生成するための第2のコマンド信号を受信することと、
前記電源システムへ結合されている前記負荷回路へ前記第2のバルクキャパシタを結合することと
を有する方法。 - 前記電源システムを制御して前記第1の出力電圧レベルを生成するように、前記第1のコマンド信号に応答して第1のリファレンス信号を生成することと、
前記電源システムを制御して前記第2の出力電圧レベルを生成するように、前記第2のコマンド信号に応答して第2のリファレンス信号を生成することと
を更に有する請求項9に記載の方法。 - 前記第1のリファレンス信号及び前記第2のリファレンス信号を夫々、前記第1の出力電圧レベル及び前記第2の出力電圧レベルと比較すること
を更に有する請求項10に記載の方法。 - 前記比較の結果によって、前記第1の出力電圧レベル又は前記第2の出力電圧レベルを生成するよう電力スイッチ回路を制御すること
を更に有する請求項11に記載の方法。 - 前記比較の結果によって、ハイサイドスイッチ回路の導通状態を制御するPWM信号、及びローサイドスイッチ回路の導通状態を制御する相補PWM信号を生成するようPWM制御回路を制御すること
を更に有し、
前記PWM信号のデューティサイクルは、前記第1の出力電圧レベル又は前記第2の出力電圧レベルを生成するように、前記比較の結果によって制御される、
請求項11に記載の方法。 - 前記第1のバルクキャパシタは、複数のキャパシタを有し、
当該方法は、前記第1のコマンド信号に応答して直列に、且つ、前記第2のコマンド信号に応答して並列に、前記複数のキャパシタを結合することを更に有する、
請求項9に記載の方法。 - 前記第1のコマンド信号及び前記第2のコマンド信号に夫々少なくとも部分的に基づき、前記第1の出力電圧レベルと前記第2の出力電圧レベルとの間を巡回すること
を更に有する請求項9に記載の方法。 - 前記第2のバルクキャパシタが前記負荷回路へ結合されるときに前記第1のバルクキャパシタを前記負荷回路から切り離し、前記第1のバルクキャパシタが前記負荷回路へ結合されるときに前記第2のバルクキャパシタを前記負荷回路から切り離すこと
を更に有する請求項9に記載の方法。 - 請求項9乃至16のうちいずれか一項に記載の方法を実施するよう構成される少なくとも1つのデバイスを含むシステム。
- 1つ以上のプロセッサによって実行される場合に、該1つ以上のプロセッサに、請求項9乃至16のうちいずれか一項に記載の方法を実施させるコンピュータプログラム。
- 請求項18に記載のコンピュータプログラムを記憶しているコンピュータ可読記憶デバイス。
- 請求項9乃至16のうちいずれか一項に記載の方法を実施する手段を有するデバイス。
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