TWI453566B - 功率控制管理器及方法 - Google Patents

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Description

功率控制管理器及方法
此處之一或多個實施例係相關於控制電子裝置的功率。
智慧型電話、電子相機、及其他裝置已明顯改良全世界消費者的生活。這些裝置通常至少部分時間以電池供給電力，因此功率管理為系統和晶片設計者的中心焦點。
圖1為包括功率控制管理器之電子裝置的內部架構1之一實施例。電子裝置可以是智慧型電話、個人數位助理、相機、膝上型或筆記型電腦、具有計算及/或通訊能力之行動終端、視頻處理器、媒體播放器、揚聲器系統、或能夠以AC功率、DC功率、或二者供給電力之一些其他電子裝置的任一者。儘管功率控制管理器被圖示作包括在電子裝置內，但是在其他實施例功率控制管理器可耦合至電子裝置。
功率控制管理器至少部分時間可在管理由電池所驅動之裝置的功率時找到特殊使用。然而，在包括但並不侷限於超電容及光電伏打源之其他實施例中可使用其他類型的功率源。
若使用電池，電池可以是鋰離子電池、鋰聚合物電 池、或能夠提供足夠操作中央處理單元(如1.6 GHz CPU)、高解析度(HD)視頻引擎、影像感測器處理器、相機閃光燈、免持聽筒揚聲器及/或裝置的一些其他特徵之任一者的一或多個之功率的其他類型電池。
如所示，電子裝置的內部架構可包括功率控制管理器10、燃料表20、及叢發控制器30。在說明的智慧型電話應用中，功率管理器及其伴隨的特徵可以各種模式操作，包括例如第二代(2G)模式及第三代(3G)模式。在其他實施例中，智慧型電話可以其他或不同模式操作，包括第四代模式。
功率控制管理器10產生訊號，以控制裝置的各種電路、子系統、及/或功能之間的電力配置。儘管此實施例的電池是功率源，但是在其他實施例可使用另一類型或功率源的組合。為了執行其管理功能，功率控制管理器可包括：功率信用分配器11；第一儲存區12，其包括子系統最大功率和設定表；功率預算計算器13；以及第二儲存區14，其包括系統組態表。第一和第二儲存區可以是電子裝置內或耦合至電子裝置之同一記錄媒體(如記憶體)的一部分，或者可位在不同記錄媒體中。
系統組態表14可以是查閱表，其儲存可被使用作為用以決定可歸因於例如最大電池峰值電流消耗之系統故障的基礎之操作參數。這些故障可能發生在電子裝置從電池汲取大量的功率時，通常簡而言之為高功率叢發狀態。
儲存在表中之操作參數可包括例如一或多個故障臨界 值，諸如電壓值(VSYSMIN)，其提供由於電池串列IR及/或其他耗損所導致的低於預定位準(如系統最小容許電壓)之電池電壓的下降之指示；電流值(IBATTMAX)，其對應於使電池組保護電路能夠分開或者防止系統從電池接收功率之位準或範圍；或者電阻值(RBATT)，其提供從電池單元到系統節點的串聯電阻量之指示(其將決定由於大峰值電流之I＊ R耗損)。
用以管理電子裝置的功率之儲存在系統組態表中的這些及/或其他值可導出自例如系統/裝置或電路板特定資訊，包括例如板拓樸、路由電阻、系統組件、及電池細節的一或多個。儲存在系統組態表中的值可對應於各種操作溫度或可以是固定值。
功率預算計算器13依據系統功率波封決定在給定時間中從電池可利用的功率。系統功率波封包括曲線，其將諸如溫度及/或壽命等列入考量，依據電池中的剩餘能量/功率提供可用於系統中之功率量的指示。根據一實施例，系統功率曲線依據剩餘電池功率來提供可用於系統之最大功率量的指示，及因此此種曲線可被稱作最大系統功率波封(maximum system power envelope)。
圖2顯示最大系統功率波封的一例子，其包括標繪電池的剩餘能量/功率之百分比對可用於操作電子裝置的最大功率之曲線。曲線可導出自例如儲存在系統組態表中之參數的組合，如VSYSMIN、IBATTMAX、RBATT的一或多個；以及指示老化對電池/系統性能的作用之電池放電 曲線。
在所示之例子中，電池在相關的時間點中具有其剩餘能量的60%。使用最大系統功率曲線，開路電壓(OCV)約3.84電壓(V)處之最大系統功率(PSYSMAX)被決定為12.7瓦特(W)。指示此值的訊號可輸出自功率預算計算器，及被使用作為用以管理裝置的功率之基礎，下面將更詳細說明。
子系統最大功率和設定表12亦可包括查閱表，其儲存指示裝置消耗功率的電路、子系統、及/或功能(如一般為子系統)，及各個當開啟時或當使用時會叢發之功率量之資訊。作為例子，此表可提供不需要或因為其不可預期的本質被設定成固定功率消耗者之子系統(如系統記憶體、儲存器、數據機等等)的基層之指示。
查閱表亦可儲存對應於如依據使用者互動或驅動器請求之以可預期方式開關的子系統之資訊的第二層。第二層的子系統為可由功率控制管理器控制及/或改變以便沿著功率波封執行適當資源者。如所說明一般，根據至少一實施例，藉由控制至少第二層的一或更多子系統來執行功率管理。
查閱表亦可儲存指示複數個模式的每一個中之電子裝置的設定之資訊。此資訊可包括：這些模式中可能的功率設定；各個設定之裝置的最大功率消耗。例如，當顯示器的背光被供應以最大功率時，裝置的顯示器可具有100%亮度，以及當背光被供應以低於最大功率之功率位準時的 較低亮度位準(如75%、50%、及25%，未必是線性的)。
查閱表亦可儲存指示電子裝置中消耗功率的複數個子系統的降額值之資訊。各個降額值可指示針對裝置的目前設定或模式待操作該子系統之對應電路、子系統、或功能的最大功率之分數百分比。
根據一實施例，降額值可被使用作為用以決定降低多少絕對最壞情況理論功率數之基礎。因此當其他子系統將接收最大或不同的功率位準時，這些值將用於對子系統縮減功率，及/或防止太大的功率配置到未使用的子系統或遭受至少關於設定電子裝置的操作模式之目前不存在的某種意外狀況者。
用於行動電話的最大功率和設定表之例子被顯示如下。此表顯示電話的子系統、用於子系統的設定、及可被用於控制對一或多個子系統之功率的縮減之降額因數/值。
在表1中，可以預定因子降額用於各個子系統之最壞狀況功率值，以對其發生的統計可能性負責。當分配功率將待“核定”時，此為將被功率控制管理器使用之各個子系統建立最大降低定額功率值。例如，降額因數可被使用 作為用以根據下面等式降低用於系統之最大功率的基礎：縮減功率=PMAX -(降額因數)＊ PMAX 。如此，若用於相機馬達子系統的最大功率為1瓦特及降額因數為0.2，則用於此子系統之縮減功率設定為0.8瓦特。
除了原始數字外，該表顯示各個子系統的可能功率設定。一些子系統只可以開或關，而其他子系統依據環境及/或系統組態可具有許多不同(或臨時)功率設定。
根據一實施，可依據最壞狀況功率發生的可能性以及子系統在給定設定或操作模式可能消耗之實際最大功率來導出各個降額值。使用這些值將允許裝置中更有效的功耗，及在任何給定時間能夠平行執行更多組件，如可將更大的功率量配置給與給定設定或操作模式更相關的那些電路、子系統、及/或功能，及從較不相關的電路、子系統或功能移開功率或減少功率。
根據一實施，降額值可被編程，及例如可依據溫度、蜂巢式接收、或其他環境因素或可偵測的量而在執行時間期間自動改變。此外，降額值可依據一或多個使用者偏好來設定或選擇。以此方式，可依據例如使用者位置、使用圖案、及電話類型等等以規律或甚至固定基礎來更新查閱表。
功率信用分配器11執行包括依據裝置及其子系統的目前狀態和操作模式來對包括功率配置的系統資源作決定之功能。這些決定係依據接收自功率預算計算器和子系統最大功率和設定表之訊號和資訊。經由功率信用分配器， 來自電池之可用的功率可以最有效方式或預定方式來配置，藉以確保在對較低相關的子系統減少功率同時，與裝置的目前狀態和模式最相關之電路、子系統、及/或功能能夠接收充分或最大位準的可能功率。
作為例子，考慮具有揚聲器和相機閃光燈之智慧型電話的情形。經由功率信用分配器的決策性能，到整合型免持聽筒(IHF)揚聲器播放子系統之功率可被設置以設定降低(如減少的最大)音量，以及到相機閃光燈子系統之功率可被設置以設定減少閃光燈亮度。同時，功率信用分配器可設定最大功率，以在高OCV致能全亮度來顯示器背光，及設定減少功率以致能在低OCV的較低顯示亮度及揚聲器音量。在其他裝置中，未同時執行這三種子系統。
也就是說，就裝置設定而論，例如當所有三個子系統(顯示器背光、免持聽筒揚聲器、及相機閃光燈)操作時，當主要使用顯示器及亦希望有使用相機閃光燈和揚聲器的能力時，或者在如子系統最大功率和設定表中之資訊所定義一般的不同環境設定下，可執行此功率配置。
圖6顯示可由功率信用分配器控制之一些其他例示功率設定。在此圖式中，五個子系統被顯示用於行動電話。在圖6(a)中，關於2G/3G應用，子系統1、2及4以全功率操作，且子系統3及5以有限或減少的(但非零)功率操作。此處，在沒有來自叢發控制器的幫助下產生最大功率，且所有子系統係依據PSYSMAX 來執行。
在圖6(b)中，子系統的相同配置被包括，但顯示來自 叢發控制器的最大功率和功率組件。在此情境中，前三個子系統在系統功率PSYSMAX 內，但是第四和第五子系統超過此功率且在可由BCU供應之額外功率的範圍內。圖6(b)應用係用於2G應用，及顯示在叢發控制器被用於供應功率之前的功率設定。
在圖6(c)中，關於2G應用，功率信用分配器可關掉給第四子系統的功率，供應全功率到第一和第二子系統及使用叢發控制器功率來操作第三和第五子系統。
可由驅動器實施燃料表20，驅動器例如可以是軟體應用程式、一或多個硬體電路、或二者，及執行監視電子裝置之功率源(如電池)的狀態之功能。此監視功能係依據一或多個偵測訊號來執行，偵測信號例如可包括電池電壓(VBATT)、電池電流(IBATT)、電池溫度(TBATT)、或庫侖計數器訊號。依據這些訊號，燃料表產生指示開路電壓之資訊，並且也產生指示關於電池之給定壽命及溫度的電池排放電曲線之資訊。指示此資訊之訊號然後輸入到功率預算計算器。
燃料表亦發送指示偵測到的電池溫度之訊號到系統組態表14。回應於此訊號，系統組態表產生指示一或多個故障臨界值之訊號，一或多個故障臨界值包括如先前所定義之VSYSMIN(指示由於電池串聯IR及/或其他耗損所導致的下降至低於預定位準(如系統最小容許電壓)之電池電壓)，IBATTMAX(指示使電池組保護電路能夠分開或者防止系統從電池接收功率之位準或範圍)，或者 RBATT的一或多個。
依據資訊接收系統組態表14及燃料表20，功率預算計算器13產生如上述及圖2所示一般的系統功率波封。當功率預算計算器接收來自功率信用分配器11的查詢時，功率預算計算器發送指示在偵測到的開路電壓(OCV)中之最大系統功率(PSYSMAX)的訊號到功率信用分配器。
功率信用分配器發送其查詢訊號，以回應接收自功率控制管理器外面的元件之請求訊號。此元件的一例子為如圖1所示之軟體驅動器40。此驅動器可耦合至一或多個子系統。在圖1之實施例中，軟體驅動器被圖示耦合至三個硬體子系統(HW A、HW B、HW C)。
依據來自功率信用分配器的控制訊號，軟體驅動器產生用於獨立控制這些子系統的各個硬體是在關閉功率狀態、全開功率狀態、或縮減功率(位準設定)狀態之訊號。
尤其是，在操作時，功率控制管理器10可接收來自叢發控制器30的狀態訊號。狀態訊號可指示在給定時間中之叢發控制器的狀態或條件，及可被產生以回應來自例如可以是蜂巢式數據機50之裝置的子系統之資訊。(儘管圖1之數據機被圖示成以2G模式操作，但是在其他實施例中，數據機可以包括但不侷限於3G或4G的其他模式來操作)。
叢發控制器30可依據GSMPULSE(全球行動通訊系 統脈衝)訊號或TXPWRTH(傳輸功率臨界)訊號來產生其狀態訊號。當這些訊號的任一者指示電子裝置目前非具有網路或通訊鏈結之通訊訊號或者未根據特別標準來進行時，狀態訊號可從叢發控制器發送到指示此狀態之功率控制管理器。
回應地，功率控制管理器可減少到叢發控制器的功率，以便重新配置功率到目前使用之一或多個其他子系統。可藉由從功率控制管理器的功率信用分配器發送到叢發控制器之控制訊號(CONFIG)來達到到叢發控制器之功率的減少。像燃料表一樣，可以硬體、軟體、或二者來實施叢發控制器。
圖3顯示用以控制電子裝置中的功率配置之方法的例子。此方法係可至少部分藉由圖1及2之功率控制管理器來執行，及如所示一般可以全部或部分藉由儲存在裝置的記憶體電路中之軟體來實施。
最初，方法包括監視電子裝置的第一子系統。第一子系統可以是諸如蜂巢式數據機50等數據機或另一子系統(方塊310)。監視功能係可依據來自數據機的訊號(如、GSMPULSE及/或TXPWRTN訊號)由叢發控制器30來執行。此時可以2G援助模式或另一模式操作叢發控制器。
在接收數據機訊號時，第一子系統(如叢發控制器30)產生和發送第一狀態訊號到功率控制管理器10(方塊320)。功率控制管理器亦接收指示電子裝置的至少一 功率源之狀態的一或多個第二狀態訊號(方塊330)。這些訊號可接收自燃料表20。再者，功率源可以是電池，第二狀態訊號係可如上述將壽命列入考量，依據偵測到的電池電壓、電流、及/或溫度與庫侖計數器來產生。
一或多個第二狀態訊號可指示由燃料表和電池溫度所決定之開路電壓，及/或指示電池的電流操作狀態和剩餘能量/功率容量之其他資訊。
功率控制管理器亦接收用以執行功率配置操作之請求訊號(方塊340)。請求訊號係可例如接收自電子裝置的一或多個子系統、電路、或功能之驅動器(如軟體驅動器40)。驅動器可以是能夠施加功率位準到對應的子系統之範圍者，範圍從關閉功率到最小功率位準到最大功率位準。根據一實施，一子系統(如HW A)可耦合至叢發控制器，以接收對應於全叢發控制功率援助、減少叢發控制功率援助、或沒有叢發控制功率援助(off)之訊號。
當電子裝置的設定或組態已改變時可產生請求訊號。例如，當一或多個子系統打開或關閉時，裝置的設定或組態可改變，接著會需要重新配置功率以維持足夠的性能，及/或配置更多功率到某些子系統及減少的功率到其他子系統。經過功率重新配置的子系統可以是具有可變功率需求者，諸如例如對應於先前說明之第二層的那些之任一者，即，未具有固定功率需求或不以可預料方式打開或關閉者。
回應於請求訊號及依據第一和第二狀態訊號，功率控 制管理器產生第一控制訊號(CONFIG)以設定第一子系統的功率，如，叢發控制器30(方塊350)。第一控制訊號可調整到叢發控制器的功率及/或將叢發控制器置放在操作的不同模式中(如，從2GHP模式到3GHP模式，反之亦然)。若想要功率調整，則第一子系統可涉及減少第一子系統的功率到較低位準，以便功率可被重新配置到目前想要使用的另一子系統。
回應於請求訊號及依據第一和第二狀態訊號，功率控制管理器亦可產生一或多個第二控制訊號(GNT，限制)，以設定至少第二子系統的功率(方塊360)。此處，GNT為從功率控制管理器發送到請求子系統之同意訊號，指示功率是否被使用及有何限制。
在圖1之實施例中，第二控制訊號可例如從功率控制管理器發送到驅動器40，然後將功率的配置改變為電子裝置之硬體子系統HW A、HW B、或HW C給定的目前設定或組態之一或多個，如給定裝置的功能變化(方塊370)。
裝置在功能方面變化可涉及例如由使用者致動的子系統。此使用者致動的子系統可以是各種特徵的任一者，包括相機或相機閃光燈、音樂播放器、電話通話、電話簿應用程式、揚聲器電話致動、或這些或其他特徵的任一組合。依據選擇到的子系統，功率控制管理器可改變或控制功率配置，以給予最大功率到一或多個致動的子系統和縮減到一或多個其他子系統的功率。
如此，例如，驅動器40可將子系統HW A設定成第一減少的功率位準，可將子系統HW B設定成第二減少的功率位準，及將最大功率設定給第三子系統HW C。第一和第二減少的功率位準可以是相同或不同的位準，如，不同的預定減少功率狀態。依據來自功率控制管理器的第二控制訊號，驅動器甚至關閉先前曾經供給電力之其他子系統。
圖4顯示在能夠以2G及3G模式操作之智慧型電話的說明情形中，在產生第一和第二控制訊號時可由功率控制管理器執行之操作。
最初操作包括從驅動器40接收請求訊號501(方塊410)。請求訊號被發送到功率控制管理器10以為電子裝置的子系統之一或多個請求功率或功率配置的變化。例如，當藉由系統處理器自動或由於使用者輸入訊號手動地致動新的子系統時，當關掉先前已致動的子系統或設定成較低功率設定，藉以自由提高更多功率給其他子系統時，或當欲待致動不同子系統組合時，可產生此種請求訊號。這些“新使用情形”的每一個可對應於智慧型電話的不同設定。
如所示，可藉由功率控制管理器的功率信用分配器11來接收請求訊號。一旦請求訊號被接收，則功率信用分配器可發送查詢訊號502到功率預算計算器13，以決定那時可用的最大系統功率(PSYSMAX)(方塊415)。此功率可導出自電池、電池的組合、或另一功率源或功率 源的組合。
當功率源為電池時，可依據根據剩餘電池能量/功率/電荷之系統最大功率波封(如圖2所示之例子)來決定PSYSMAX。如所示，此波封(及如此的PSYSMAX)係依據儲存在系統組態表12中之資訊來決定，及選用地依據電池的壽命及/或溫度來決定。表12中之資訊可沿著訊號線506被發送到功率預算計算器。
使用系統最大功率波封，功率預算計算器決定定位電池功率的剩餘百分比，而後使用曲線輸出指示用於對應的開路電壓之功率PSYSMAX的功率訊號502。如所討論一般，PSYSMAX提供在電池的目前狀態中可用來使用於智慧型電話中之系統功率量的指示。
當接收功率訊號502時，功率信用分配器決定智慧型電話是否在操作的預定模式中操作，如，決定智慧型電話是否以2G蜂巢式模式或另一模式操作(方塊420)。例如藉由依據叢發控制器30的操作模式及/或依據接收自基地台的指示只有2G服務可用之訊號來決定數據機50是否在通話模式中操作來進行此決定。此方塊亦可使用決定智慧型電話是否以2G操作之其他方法。
根據一例子，當接收功率訊號502時，功率信用分配器分析接收自叢發控制器之第一狀態訊號504，以決定此控制器的組態。依據第一狀態訊號，可進行有關數據機的操作模式之決定。當例如將使用3G模式時或當叢發援助功率將被供應到子系統的其中之一(如、HW A)時，功 率信用分配器亦可發送第一控制訊號505到叢發控制器，以改變控制器及/或數據機的組態。
依據第一狀態訊號504，功率信用分配器亦可決定叢發控制器30是否可被用於增加可能的功率使用(如、提供額外功率)給子系統的一或多個。藉由功率信用分配器依據例如包括3dB音頻、沒有振動等等的因子來計算微分功率值(△PBCU )來作決定，微分功率值(△PBCU )為提供叢發控制器可提供多少額外功率(如、所謂的額外空間(headroom)的指示(方塊425)。
不同的是，不同的功率值(△PBCU)可提供依據叢發控制器具有控制之撤銷可減少電池功率消耗的量之指示。這些撤銷包括失效的相機閃光燈、免持聽筒音頻音量縮減、PROCHOT#判定、及振動失效。此種撤銷訊號520被圖解式圖示在有關子系統HW A的圖1中。(PROCHOT#為到單晶片系統(SOC)應用之選用的輸入訊號，其被用於“調節(Throttle)”SOC(較低速)，如此較低的活動功率消耗。此訊號可導出自任何系統或子系統組件，其中一例為叢發控制器)。
功率信用分配器可計算微分功率值(△PBCU)，作為對應於藉由給定的BCU組態而叢發控制器將縮減系統功率消耗之功率量。在一例子中，具有將由BCU縮減功率之四個主要“旋鈕”，稱作IHF音頻(-50或75%功率)、振動(-100%功率)、相機閃光燈(-100%功率)、及CPU(-10至50%功率)。△PBCU值係可藉由查 閱表來決定，其中一例為用於2G模式的表2中。
表3顯示關於3G模式應用功率信用分配器可控制多少功率之例子，其中子系統對應於基線電路、相機LED閃光燈、音頻揚聲器、及顯示器。表提供用於不同的OCV電壓情形之不同的值以及不同的最大系統功率值。
一旦已計算差動功率值，則功率信用分配器發送請求訊號507到子系統最大功率和設定表，以決定(1)各個執行的子系統正消耗的功率量，以及(2)滿足方塊410中新的使用情形所需之功率量，如，執行依據來自驅動器的訊號501所請求之不同子系統組合所需的功率量(方塊430)。
回應於訊號507，表12沿著訊號線508發送設定資訊到功率信用分配器。設定資訊指示用於依據訊號501所請求之不同子系統組合的一或多個不同功率設定。
若系統未以預定的操作模式執行，則處理流程從方塊420前進到方塊430，而繞過方塊425中的計算。
接著，功率信用分配器決定系統中可用的功率(PAVAIL)，以滿足訊號501所請求之新子系統或不同子系統組合(方塊435)。可用的功率係可藉由下面等式來決定： PAVAIL=PSYSMAX-PUSED+△PBCU
其中PUSED為在由請求訊號501請求新的使用情形之前正在使用中的功率。
從此等式，明顯地，叢發控制器可被用於供應額外功率，以幫助同時執行依據訊號501所產生之子系統的組合達一段有限時間。如此，例如，若系統中的剩餘功率(可用但目前未使用的量)(以PSYSMAX-PUSED表示)不足以同時供給由於請求訊號501所產生之子系統的組合電力，則進行有關△PBCU的額外功率是否將充分供給那組合電力之決定(方塊440)。
不同的是，方塊435所計算的功率值及方塊440中的詢問係可藉由功率信用分配器來執行，以決定是否具有足夠的可用功率，以全功率來執行子系統的組合中之各個子系統。若否的話，由叢發控制器所供應的額外功率是否充分以全功率執行組合中的所有子系統。
智慧型電話中之無線電電路的模式可被用於決定叢發控制器是否將能夠提供額外的功率(如，執行所謂的叢發控制單元(BCU)援助功能)，來以最大功率操作子系統之組合的每一個。在2G操作中，例如，叢發控制器可依據先前討論之功率警告訊號GSM PULSE及TXPWRTH來快速減少其自己的功率。
若對方塊440中的詢問之答案為“是”，則功率信用分配器可沿著訊號線509產生GO訊號，以通知驅動器組合中之子系統的每一個將以最大功率被執行(方塊 450)。例如，在具有足夠的可用功率之情形中，相機閃光燈、顯示器背光亮度、及音頻音量可全都以最大來執行。
若對方塊440中的詢問之答案為“否”，則功率信用分配器將指示驅動器(依據在線路509上所發送之第二控制訊號)組合中之子系統的一或多個將以低於最大功率來執行(方塊445)。依據輸出自子系統最大功率和設定表14之功率設定的配置來決定將執行子系統之特定功率位準。
例如，設定可指示組合中之子系統的其中之一將以最大功率來執行，及以一或多個較低(但非零)的功率位準來執行一或多個其他同時執行的子系統。藉由限制同時執行子系統之一或多個為低於最大功率之功率配置，那些子系統可維持在操作狀態中，及同時在未下降到最小操作位準之下的功率位準，即，在避免VSYSMIN或IBATTMAX故障發生之位準。
子系統之間的此功率配置如何依據請求訊號501來同時執行之例子係如下。
●將子系統的其中之一設定到最大功率位準，及剩下的子系統以一或多個較低非零功率位準來同時執行。
●定子系統的第一子組到最大功率位準及一或多個子系統的第二子組到相同或不同的較低非零功率位準。例如，假設智慧型電話正處理通話同時正以最大功率執行免持聽筒揚聲器。
在此期間，若使用者選擇開啟電話的相機來拍攝閃光燈照片，則功率信用分配器可產生指示驅動器以最大亮度驅動閃光燈之一或多個控制訊號。為了負責此額外功率使用，到揚聲器的功率可被設定到較低位準，以便同時以較低最大音量位準執行揚聲器音量。
相反地，功率信用分配器可產生控制訊號到驅動器，以較低功率位準來執行閃光燈(及相稱地較低閃光燈亮度)，而同時以最大功率執行免持聽筒揚聲器，及如此最大音量。無論任一方式，依據儲存在表14中之預定的設定資訊來設定被來自功率信用分配器的控制訊號所影響之功率配置。
藉由使用功率控制管理器來控制功率配置，可避免出現在其他系統中的系統故障，及同時先前無法同時執行之子系統可同時執行，以提供更多的功能給使用者。而且，此將允許智慧型電話或其他裝置上之增強型視頻處理(高解析度，如1080p)性能。例如，可以高或全音量免持聽筒揚聲器音頻在2G/3G網路上執行1080p視頻播放，而且同時執行諸如無線(WiFi)無線電、安全數位(SD)卡、或通用串列匯流排(USB)主機電路等其他系統硬體。
當然，功率控制管理器可產生完全關掉一或多個子系統、同時以全功率執行一些子系統及以例如藉由設定表14中之資訊所決定的縮減功率位準來執行其他子系統的控制訊號。
回到圖4中之方塊410，若未偵測到新的使用情形，則叢發控制器30可執行核對，以決定來自數據機50的傳輸功率臨界(TXPWRTH)訊號是否對應於指示智慧型電話已進入2G模式之值(如、高)(方塊455)。若否，則控制可回到方塊405。若是，則控制可進行到方塊41，以決定是否已依據訊號501請求新的使用情形。
一選用操作可包括為OCV下降以預定或規律的間隔來更新子系統功率位準(方塊405)。此步驟係可依據PSYSMAX與PUSED之間的差異來執行，尤其是此差異是否落到預定範圍內的值。圖4之方法可開始於由點線所指示之此步驟。
圖5圖示圖1之功率信用分配器的一實施例，其執行類似於圖4之方法中的操作之功能。如所示，功率信用分配器包括功率處理器510，以從功率源計算可用的功率；以及比較器520，以比較可用的功率與以全功率同時操作電子裝置的複數個子系統所需之功率量。
功率處理器產生一或多個控制訊號，以回應輸出自比較器的決定訊號。當子系統的每一個以最大功率操作時(其可以是例如智慧型電話之裝置的所有子系統之一子組)，決定訊號可指示可用的功率低於同時操作裝置的複數個子系統之功率量。當相關於圖4時，因此可在例如PAVAIL<PUSED時輸出決定訊號，其中PAVAIL=PSYSMAX-PUSED+△PBCU。在其他實施例中，不同的等式或準則可被用於產生決定訊號。
由功率處理器所產生之一或多個控制訊號可指示最大功率設定係為第一子系統所設定，而減少非零功率設定係為複數個子系統的第二子系統所設定。功率處理器可產生控制訊號(如第二控制訊號509)，以回應指示第一子系統或第二子系統將從非活動狀態改變到活動狀態之請求訊號(如、請求訊號501)。如先前所討論一般，請求訊號可被產生，以回應於為致動第一或第二子系統之使用者請求訊號。
而且，根據先前所提供的等式，當可用的功率和叢發控制器功率的總和減掉電子裝置中目前使用的功率量低於以全功率同時操作包括第一和第二子系統之子系統的組合之功率量時，功率處理器可產生一或多個控制訊號。
另外，如同在圖4的情形一般，縮減非零功率設定係可依據為第二子系統所接收之至少一降額值，降額值可儲存在對應於子系統最大功率和設定表14中之第一儲存區。
圖7圖示根據一非限制性實施例之開路電壓(VOCV 及系統電壓VSYS )如何彼此相關聯以及電流(ISYSMAX )如何隨著時間改變的例子。圖7之圖解性關係可獲得以用於此處所揭示的實施例之任一個。
圖8-10圖示可被用於分佈上述裝置的任一者中之電流的電路。在圖8中，如上述之電子裝置的電池電路之等效圖被圖示包括具有開路電壓(VOCV )之鋰離子單元、電池電阻值(Rbatt )、及定義系統電壓(VSYS )之節點。系 統電流(ISYS )亦被圖示作部分導出自儲存在大量電容器(CBULK )中之電壓。在圖9及10中，圖示不同的電路拓樸，用以分配系統功率和電流到電話中的各種子系統。
根據另一實施例，電子裝置包含功率處理器，以從功率源計算可用的功率；以及比較器，用於比較可用的功率與以全功率同時操作電子裝置的複數個子系統所需之功率量，其中：功率處理器產生一或多個控制訊號，以回應輸出自比較器的決定訊號，及一或多個控制訊號指示最大功率設定係為第一子系統所設定，而減少非零功率設定係為複數個子系統的第二子系統所設定。此種電子裝置的非限制性例子為具有特徵及執行圖1-5的操作之智慧型電話。
根據另一實施例，電腦可讀取媒體儲存用以控制電子裝置中的功率配置之程式。電腦可讀取媒體可以是電子裝置的內部記憶體晶片或儲存單元，或者係可經由連接器或經由另一類型的通訊路徑耦合至電子裝置。
程式可包括碼段，以實施圖1-5所示之操作的任一個。根據一非限制性實施例，程式包括第一碼，用以從功率源計算可用的功率；以及第二碼，用以比較可用的功率與以全功率同時操作電子裝置的複數個子系統所需之功率量。第二碼可產生一或多個控制訊號，以回應於輸出自比較器的決定訊號，及一或多個控制訊號可指示最大功率設定係為第一子系統所設定，及縮減非零功率設定係為複數個子系統的第二子系統所設定。
上述之查閱表中的資訊可儲存在包括在電子裝置內及 /或耦合至電子裝置之一或多個記憶體電路、暫存器、或其他類型的儲存裝置。再者，雖然此處有時分開使用語詞子系統、電路、及功能，但是一般可將語詞“子系統”視作涵蓋這些所有，至少當在用於申請專利範圍時為如此。
而且，圖1所示之功率控制管理器可結合在單晶片系統(SoC)配置內。燃料表20、叢發控制器30、或驅動器40的至少其中之一可包括在此晶片內或與此晶片分開。
說明書中參考“一實施例”或“實施例”意指在本發明的至少一實施例中可包括連同實施例所說明之特別特徵、結構、或特性。說明書中各處之此種語詞的出現可以或可不必意指同一實施例。另外，當連同任一實施例說明特別特徵、結構、或特性時，認為連同實施例的其他實施例一起達成此種特徵、結構、或特性係在精於本技藝之人士的範圍內。
而且，為了容易瞭解，某些功能方塊描劃作分開的方塊；然而，這些分開描劃的方塊不應被闡釋作此處討論它們或呈現它們之順序。例如，能夠以其他順序、同時等等來執行一些方塊。
雖然此處已參考一些圖解性實施例來說明本發明，但是應明白精於本技藝之人士可設計落在本發明的原理之精神和範疇內的許多其他修改和實施例。尤其是，在不違背本發明的精神之下，在上述揭示、圖示、及附錄的申請專利範圍之範疇內的主題組合配置之組件部分及/或配置可 有合理的變化和修改。除了組件部分及/或配置的變化和修改之外，其他使用對精於本技藝之人士而言亦是顯而易見的。
1‧‧‧內部架構
1‧‧‧子系統
2‧‧‧子系統
3‧‧‧子系統
4‧‧‧子系統
5‧‧‧子系統
11‧‧‧功率信用分配器
12‧‧‧第一儲存區
13‧‧‧功率預算計算器
14‧‧‧第二儲存區
10‧‧‧功率控制管理器
20‧‧‧燃料表
30‧‧‧叢發控制器
40‧‧‧軟體驅動器
50‧‧‧蜂巢式數據機
501‧‧‧請求訊號
502‧‧‧查詢訊號
504‧‧‧第一狀態訊號
505‧‧‧第一控制訊號
506‧‧‧訊號線
507‧‧‧請求訊號
508‧‧‧訊號線
509‧‧‧訊號線
509‧‧‧第二控制訊號
510‧‧‧功率處理器
520‧‧‧撤銷訊號
520‧‧‧比較器
圖1為具有功率控制管理器之電子裝置圖。
圖2為系統功率波封的例子圖。
圖3為功率控制方法的一實施例。
圖4為包括在用以決定用於電子裝置的子系統之組合的功率設定之方法中的操作圖。
圖5為圖1之功率信用分配器的一實施例圖。
圖6(a)為用於2G/3G應用的功率控制管理之例子圖，圖6(b)為在提供叢發控制器功率之前用於2G應用的功率控制管理之例子圖，以及圖6(c)為在提供叢發控制器功率之後用於2G應用的功率控制管理之例子圖。
圖7為開路電壓與系統電壓之間的關係以及依據此關係電流(ISYSMAX )會隨著時間而改變之例子圖。
圖8-10為可用於分配裝置中的電流之電路圖。
1‧‧‧內部架構
11‧‧‧功率信用分配器
12‧‧‧第一儲存區
13‧‧‧功率預算計算器
14‧‧‧第二儲存區
10‧‧‧功率控制管理器
20‧‧‧燃料表
30‧‧‧叢發控制器
40‧‧‧軟體驅動器
50‧‧‧蜂巢式數據機
501‧‧‧請求訊號
502‧‧‧查詢訊號
506‧‧‧訊號線
507‧‧‧請求訊號
508‧‧‧訊號線
509‧‧‧第二控制訊號

Claims (26)

  1. 一種功率控制管理器，包含：計算器，用以依據要被接收之有關來自電源之可用的最大功率的信號決定電子裝置中可用的功率；第一儲存區，用以儲存用於複數個裝置子系統之資訊；以及功率信用分配器，用以自該計算器接收有關所決定之來自該電源之可用的功率的信號，且該功率信用分配器依據自該計算器所接收的該可用的功率和該第一儲存區中的資訊，決定用於該等子系統的一或多個功率位準，其中：儲存於該第一儲存區中的該資訊係用於指示當同時致動時用於該等子系統之複數個不同組合之功率設定，以及用於該等子系統之該等複數個不同組合的其中之一的功率設定係包括用於第一子系統的功率設定和用於第二子系統的縮減非零功率設定，其中，該縮減非零功率設定係依據儲存在該第一儲存區中之用於該第二子系統的至少一降額值(derating value)，且該至少一額降值係針對特定設定要用於操作該第二子系統之用於該第二子系統之最大功率之特定分數百分比。
  2. 根據申請專利範圍第1項之功率控制管理器，其中，當該可用的功率不足以全功率同時操作包括該第一和第二子系統之子系統的組合時，該功率信用分配器係用於決定該功率位準。
  3. 根據申請專利範圍第1項之功率控制管理器，其 中，用於該等子系統之該一或多個功率位準係被決定，以回應要被接收於該功率控制管理器之請求訊號，並且其中，該請求訊號係用於指示該第一子系統或該第二子系統將被致動。
  4. 根據申請專利範圍第3項之功率控制管理器，其中，該請求訊號係被產生，以回應用於致動該第一或第二子系統之自該功率控制管理器提供的使用者請求訊號。
  5. 根據申請專利範圍第1項之功率控制管理器，其中，該計算器係用於依據欲為該電子裝置所產生之功率波封，來決定該電子裝置中可用的該功率。
  6. 根據申請專利範圍第5項之功率控制管理器，其中，該功率波封係依據功率源資訊和欲儲存在第二儲存區中之一或多個故障臨界值而產生。
  7. 根據申請專利範圍第6項之功率控制管理器，其中，該電子裝置中可用的該功率係依據比較該功率源的剩餘功率與該功率波封。
  8. 根據申請專利範圍第6項之功率控制管理器，其中，該功率源為電池。
  9. 根據申請專利範圍第1項之功率控制管理器，其中，該電子裝置包括行動電話。
  10. 根據申請專利範圍第9項之功率控制管理器，其中，當該可用的功率和叢發控制器功率的總和減去目前使用的功率量低於以全功率同時操作包括該第一和第二子系統之子系統的該組合之功率量時，該功率信用分配器係用 於決定用於該等子系統的該一或多個功率位準。
  11. 根據申請專利範圍第1項之功率控制管理器，其中，用於該第一子系統之該功率設定係為最大功率設定。
  12. 一種功率信用分配器，包含：功率處理器，用以從功率源計算可用的功率；以及比較器，用以比較該可用的功率與同時操作電子裝置的複數個子系統之功率量，其中：該功率處理器係用於產生一或多個控制訊號，以回應輸出自該比較器的決定訊號，該一或多個控制訊號係用於指示功率設定係為第一子系統所設定，及縮減非零功率設定係為該複數個子系統的第二子系統所設定，其中，該縮減非零功率設定係依據儲存在該第一儲存區中之用於該第二子系統的至少一降額值，且該至少一額降值係針對特定設定要用於操作該第二子系統之用於該第二子系統之最大功率之特定分數百分比，以及該功率處理器係用以輸出該一或多個控制訊號。
  13. 根據申請專利範圍第12項之功率信用分配器，其中，該功率處理器係用於接收請求信號及產生該一或多個控制訊號，以回應被接收於該功率信用分配器及指示該第一子系統或該第二子系統欲從非活動狀態變成活動狀態之該請求訊號。
  14. 根據申請專利範圍第13項之功率信用分配器，其中，該請求訊號係被產生，以回應要自該功率信用分配 器提供之用於致動該第一或第二子系統之使用者請求訊號。
  15. 根據申請專利範圍第12項之功率信用分配器，其中，該功率源為電池。
  16. 根據申請專利範圍第12項之功率信用分配器，其中，該電子裝置包括行動電話。
  17. 根據申請專利範圍第16項之功率信用分配器，其中，當該可用的功率和叢發控制器功率的總和減去該電子裝置中目前使用的功率量低於以全功率同時操作包括該第一和第二子系統之子系統的組合之功率量時，該功率處理器係用於產生該一或多個控制訊號。
  18. 根據申請專利範圍第12項之功率信用分配器，其中，用於該第一子系統之該功率設定係為最大功率設定。
  19. 一種電子裝置，包含：複數個子系統，包括第一子系統和第二子系統；功率處理器，用於從功率源計算可用的功率；以及比較器，用以比較該可用的功率與同時操作該電子裝置的複數個子系統之功率量，其中：該功率處理器係用於產生一或多個控制訊號，以回應輸出自該比較器的決定訊號，以及該一或多個控制訊號係由該功率處理器產生，用於指示功率設定係為該第一子系統所設定之特定功率設定組合，及縮減非零功率設定係為該複數個子系統的該第二子 系統所設定，其中，該縮減非零功率設定係依據儲存在該第一儲存區中之用於該第二子系統的至少一降額值，且該至少一額降值係針對特定設定要用於操作該第二子系統之用於該第二子系統之最大功率之特定分數百分比。
  20. 根據申請專利範圍第19項之電子裝置，其中，該電子裝置為或包括行動電話。
  21. 根據申請專利範圍第19項之電子裝置，其中，該功率處理器係用於產生該一或多個控制訊號，以回應指示該第一子系統或該第二子系統欲從非活動狀態變成活動狀態之請求訊號。
  22. 根據申請專利範圍第21項之電子裝置，其中，該請求訊號係被產生，以回應用於致動該第一或第二子系統之使用者請求訊號。
  23. 一種電腦可讀取媒體，其儲存用以控制電子裝置中的功率配置之程式，該程式包括：第一碼，用以從功率源計算可用的功率；以及第二碼，用以比較該可用的功率與同時操作該電子裝置的複數個子系統之功率量，其中，該第二碼係用於產生一或多個控制訊號，以回應於輸出自該比較器的決定訊號，其中，該一或多個控制訊號係用於指示功率設定係為第一子系統所設定之特定功率設定配置，及縮減非零功率設定係為該複數個子系統的第二子系統所設定，其中，該縮減非零功率設定係依據儲存在該第一儲存區中之用於該第二子系統的至少一降額值，且該至少一額降值係針對特 定設定要用於操作該第二子系統之用於該第二子系統之最大功率之特定分數百分比。
  24. 根據申請專利範圍第23項之電腦可讀取媒體，其中，該第一碼係用於依據用於該裝置的功率波封來計算該可用的功率。
  25. 根據申請專利範圍第24項之電腦可讀取媒體，其中，該功率波封係依據功率源資訊和一或多個儲存的故障臨界值。
  26. 根據申請專利範圍第23項之電腦可讀取媒體，其中，用於該第一子系統之該功率設定係為最大功率設定。
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