WO2012094865A1 - 电源管理芯片输出电压的控制方法和系统 - Google Patents

电源管理芯片输出电压的控制方法和系统 Download PDF

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WO2012094865A1
WO2012094865A1 PCT/CN2011/075056 CN2011075056W WO2012094865A1 WO 2012094865 A1 WO2012094865 A1 WO 2012094865A1 CN 2011075056 W CN2011075056 W CN 2011075056W WO 2012094865 A1 WO2012094865 A1 WO 2012094865A1
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management chip
voltage
power management
terminal
supply voltage
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PCT/CN2011/075056
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赖思邈
潘一
牛景涛
毛建华
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中兴通讯股份有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications, and in particular to a method and system for controlling output voltage of a power management chip.
  • the power management chip is generally used for voltage. Conversion, converting the external supply voltage to a different voltage to supply different internal processing units. Generally, the efficiency of such voltage conversion is relatively low. During the conversion process, the power loss is converted into heat and becomes a main component of the thermal power consumption of the mobile terminal. Moreover, the output voltage of the general power conversion chip is external. The feedback resistor determines that once the power management chip and the feedback resistor of the mobile terminal are selected, the output voltage and the maximum conversion efficiency are determined.
  • a primary object of the present invention is to provide a method and system for controlling the output voltage of a power management chip to solve the problem of high thermal power consumption of a mobile terminal due to voltage conversion efficiency in the prior art.
  • a method for controlling an output voltage of a power management chip including: supplying power to each functional module of the terminal through a power management chip; and determining, by the terminal, whether a power supply voltage of the functional module meets a requirement; , the terminal will adjust the voltage corresponding to the request The number is transmitted to the power management chip; the power management chip outputs the power supply voltage to the function module according to the voltage adjustment parameter.
  • the step of determining whether the power supply voltage of the function module meets the requirements includes: the main control unit of the terminal detects the actual power consumption of each function module; if the actual power consumption of the function module does not meet the predetermined design requirement, the function module is determined. The supply voltage does not meet the requirements.
  • the step of transmitting, by the terminal, the voltage adjustment parameter corresponding to the requirement to the power management chip includes: the communication module of the terminal transmits the voltage adjustment parameter to the communication module disposed inside the power management chip.
  • the communication module of the terminal and the communication module disposed inside the power management chip are both I2C communication modules.
  • the power management chip outputs the power supply voltage to the function module according to the voltage adjustment parameter.
  • the steps include: the voltage control logic module inside the power management chip converts the voltage adjustment parameter into a PWM (Pulse Width Modulation) control parameter, and the PWM control parameter Transfer to the PWM controller; the PWM controller adjusts the supply voltage to the function module based on the PWM control parameters.
  • PWM Pulse Width Modulation
  • the method further includes: the terminal determining whether the power supply voltage of the function module meets the requirement; if not meeting the requirement, the terminal transmits the voltage adjustment parameter corresponding to the requirement to the power management chip; The power management chip outputs the power supply voltage to the function module according to the voltage adjustment parameter.
  • a control system for output voltage of a power management chip including: a power management chip configured to supply power to each functional module of the terminal; and a terminal configured to determine whether a power supply voltage of the functional module matches If the requirements are not met, the terminal transmits the voltage adjustment parameters corresponding to the requirements to the power management chip; wherein, the power management chip is further configured to output the power supply voltage to the function module according to the voltage adjustment parameter.
  • the terminal includes: a main control unit, configured to detect actual power consumption of each functional module; if the actual power consumption of the functional module does not meet predetermined design requirements, it is determined that the power supply voltage of the functional module does not meet the requirements.
  • the terminal further includes: a communication module configured to transmit the voltage adjustment parameter to the communication module disposed inside the power management chip.
  • the communication module of the terminal and the communication module disposed inside the power management chip are both I2C communication modules.
  • the power management chip comprises: a voltage control logic module, configured to convert the voltage adjustment parameter into a PWM control parameter; the PWM controller is configured to receive the PWM control parameter from the voltage control logic module, and adjust the transmission to the function module according to the PWM control parameter Supply voltage.
  • the power supply voltage outputted by the power management chip to the terminal is adjusted by determining whether the power supply voltage of the function module meets the requirements, so that the power supply voltage output by the power management chip can be changed according to the change of the function module requirement, thereby solving the voltage
  • the problem of high thermal power consumption of the mobile terminal caused by the conversion efficiency makes it possible to flexibly set the power supply output voltage according to the load condition, and continuously maintain a high voltage conversion efficiency during the operation of the power management chip.
  • FIG. 1 is a preferred flow chart of a method for controlling a voltage output voltage of a voltage management chip according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram showing a preferred structure of a control system for output voltage of a voltage management chip according to an embodiment of the present invention.
  • Example 1 1 is a preferred flow chart of a method for controlling a voltage output voltage of a voltage management chip according to an embodiment of the present invention, including:
  • the terminal determines whether the power supply voltage of the function module meets the requirement; S106, if the requirement is not met, the terminal transmits the voltage adjustment parameter corresponding to the requirement to the power management chip;
  • the power management chip outputs the power supply voltage to the function module according to the voltage adjustment parameter.
  • the power supply voltage outputted by the power management chip to the terminal is adjusted by determining whether the power supply voltage of the function module meets the requirements, so that the power supply voltage output by the power management chip can be changed according to the change of the function module requirement, thereby solving the problem.
  • the problem of high thermal power consumption of the mobile terminal due to the high voltage conversion efficiency makes it possible to flexibly set the power supply output voltage according to the load condition, and continuously maintain a high voltage conversion efficiency during the operation of the power management chip.
  • the step of determining, by the terminal, whether the power supply voltage of the function module meets the requirements comprises: detecting, by the main control unit of the terminal, actual power consumption of each functional module; if the actual power consumption of the functional module does not meet the predetermined design requirement, determining The power supply voltage of this function module does not meet the requirements.
  • how the main control unit of the terminal determines that the power supply voltage of the function module does not meet the requirements, and ensures that the power supply voltage of the function module is correctly determined, thereby more effectively adjusting the output power supply voltage of the power management chip.
  • the step of transmitting, by the terminal, the voltage adjustment parameter corresponding to the requirement to the power management chip comprises: the communication module of the terminal transmitting the voltage adjustment parameter to the communication module disposed inside the power management chip.
  • the terminal and the power management chip are both provided with a communication module, which ensures that the terminal can correctly transmit the voltage adjustment parameter to the power management chip.
  • the communication module of the terminal and the communication module disposed inside the power management chip are both I2C communication modules.
  • the communication module provided by the terminal and the power management chip is an I2C communication module to ensure the stability of the transmission.
  • the communication module of the present invention is not limited to the I2C communication module, and may also include other wired or wireless. Communication method.
  • the step of outputting the power supply voltage to the function module according to the voltage adjustment parameter comprises: the voltage control logic module inside the power management chip converting the voltage adjustment parameter into a PWM control parameter, and transmitting the PWM control parameter to the PWM controller; PWM controller based on PWM control The parameter adjusts the supply voltage that is transmitted to the function module.
  • the voltage control logic module converts the voltage adjustment parameter into a PWM control parameter, and the PWM controller adjusts the power supply voltage transmitted to the function module according to the PWM control parameter to further ensure correct control of the power management chip output. The supply voltage.
  • the method for controlling the output voltage of the voltage management chip further includes: the terminal determines whether the power supply voltage of the function module meets the requirement; if the requirement is not met, the terminal and the request The corresponding voltage adjustment parameter is transmitted to the power management chip; the power management chip outputs the power supply voltage to the function module according to the voltage adjustment parameter.
  • the power management chip after the power management chip outputs the power supply voltage to the function module according to the voltage adjustment parameter, it also determines whether the power supply voltage of the function module meets the requirements, and further ensures that the required voltage of the function module changes, according to the function module.
  • the need for power supply management chip output voltage adjustment high flexibility.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a preferred structure of a control system for output voltage of a voltage management chip according to an embodiment of the present invention, comprising: a power management chip 202 configured to supply power to respective functional modules of the terminal; terminal 204, and power management The chip 202 is connected to determine whether the power supply voltage of the function module meets the requirements; and when the requirements are not met, the terminal transmits the voltage adjustment parameter corresponding to the requirement to the power management chip; wherein, the power management chip 202 is further configured to adjust according to the voltage.
  • the parameter outputs the supply voltage to the function module.
  • the power supply voltage outputted by the power management chip to the terminal is adjusted by determining whether the power supply voltage of the function module meets the requirements, so that the power supply voltage output by the power management chip can be changed according to the change of the function module requirement, thereby solving the problem.
  • the problem of high thermal power consumption of the mobile terminal due to low voltage conversion efficiency enables flexible setting of the power supply output voltage according to the load condition, and continuously ensures high voltage conversion efficiency during the operation of the power management chip.
  • the terminal 204 includes: a main control unit configured to detect actual power consumption of each functional module; if the actual power consumption of the functional module does not meet predetermined design requirements, it is determined that the power supply voltage of the functional module does not meet the requirements. .
  • the terminal 204 further includes: a communication module configured to transmit the voltage adjustment parameter to the communication module disposed inside the power management chip.
  • the description ends ⁇ The communication modules are set on the chip, which ensures that the terminal can correctly transmit the voltage adjustment parameters to the power management chip.
  • the communication module of the terminal 204 and the communication module disposed inside the power management chip are both I2C communication modules.
  • the communication module provided by the terminal and the power management chip is an I2C communication module to ensure the stability of the transmission.
  • the communication module of the present invention is not limited to the I2C communication module, and may also include other wired or wireless. Communication method.
  • the power management chip 202 includes: a voltage control logic module configured to convert the voltage adjustment parameter into a PWM control parameter; and a PWM controller configured to receive the PWM control parameter from the voltage control logic module and adjust the transmission according to the PWM control parameter The supply voltage to the function module.
  • the voltage control logic module converts the voltage adjustment parameter into a PWM control parameter, and the PWM controller adjusts the power supply voltage transmitted to the function module according to the PWM control parameter to further ensure correct power supply control of the power management chip output.
  • Voltage Preferably, after the power management chip 202 outputs the power supply voltage to the function module according to the voltage adjustment parameter, the terminal 204 further determines whether the power supply voltage of the function module meets the requirement; if the requirements are not met, the terminal transmits the voltage adjustment parameter corresponding to the requirement to the power source.
  • the management chip the power management chip outputs the supply voltage to the function module according to the voltage adjustment parameter.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of a power management chip according to an embodiment of the present invention.
  • the programmable power management chip (or output voltage programmable power chip, referred to as a chip) of the present invention includes:
  • PWM controller 301 a main control part of the power management chip, realizes control of the power supply branch through and off by the MOS tube, thereby realizing outputting different voltage values; of course, the controller in the present invention is not limited to the above PWM controller It can also include: Pulse Frequency Modulation (PFM) or Wide Modulation (PWM-PFM) controllers.
  • PFM Pulse Frequency Modulation
  • PWM-PFM Wide Modulation
  • the voltage control logic module 302 receives the adjustment parameter input from the I2C communication module, and converts it into PWM parameter information that can be realized. This module can be controlled by an external host. The voltage control logic module 302 can be used to: convert the control parameter into a level signal using a DAC, or convert to a pulse signal with an adjustable duty cycle, thereby controlling the PWM controller 301. But not limited to the above.
  • the I2C communication module 303 is responsible for communicating with the host I2C controller, and transmitting the voltage adjustment parameters set by the host; of course, the communication module of the present invention is not limited to the I2C communication module, and may also include other wired or wireless communication methods. Such as SPI communication.
  • FIG. 4 shows a control system for outputting voltage of a voltage management chip according to an embodiment of the present invention.
  • the figure describes a general application scenario of the power management chip of the present invention, for example, For a terminal product using the power management chip, the following main parts are included:
  • the power management chip 401 is responsible for accepting the adjustment information of the main control unit 402, converting the voltage VBAT of the input terminal, and converting it into a voltage for providing normal operation of the function module.
  • Main control unit 402 responsible for detecting the power consumption of each functional module, and communication with each functional module, the unit is equipped with an I2C control module, including an I2C control module 4021 and a crystal oscillator 4022, which can be implemented inside the power management chip. Communication between I2C communication modules.
  • Function modules 403, 404 Each function realization unit of the terminal product. Based on the power management chip shown in Fig. 3 and the control system shown in Fig. 4, a control method of the output voltage of the voltage management chip will be described below. As shown in FIG. 5, for the terminal product using the power management chip of the present invention, the processing method of the power output adjustment is as follows:
  • S502 The main control unit 402 of the terminal product detects the actual power consumption of each functional module
  • step S503 The main control unit 402 determines whether the power supply voltage of each functional module meets the design requirements, if it meets the requirements, the normal output then proceeds to step S507, if not, then proceeds to step S504;
  • the main control unit 402 sets a corresponding adjustment parameter.
  • the I2C control module 4021 of the main control unit 402 writes the adjustment parameter into the I2C communication module inside the power management chip (I2C).
  • the communication module embeds the storage unit;); at the same time, the main control unit 402 enables the voltage control logic module 302 inside the power management chip;
  • the voltage is V3;
  • step S506 The main control unit 402 of the terminal product detects the actual power consumption of each function module to determine whether the voltage meets the design requirements. If the requirements are met, the process proceeds to step S507, and if not, the process proceeds to step 4, S504. ;
  • the terminal product establishes stable operation, and the power management chip establishes a stable voltage output.
  • the present invention introduces an I2C bus control mechanism in the power management chip, and realizes the external host power supply under the condition that the existing power management chip structure is unchanged. Manage programming control of chip output voltage values. On the one hand, it ensures the miniaturization and power consumption of the power management chip.
  • the external host can program and control the output voltage of the power management chip at any time, which is especially suitable for applications such as lithium battery charging management, such as continuous change of load voltage.
  • the present invention adds an I2C control unit to the power management chip in hardware, real-time controllable output voltage of the power chip by the external host is realized.
  • the implementation method and system described by the present invention can significantly reduce the thermal power consumption of the mobile terminal, and the host timely adjusts the output voltage of the power management chip according to the usage of the load, so that the conversion efficiency of the power management chip is continuously maintained at a high level.
  • the thermal power consumption of the functional modules as terminal loads can also be significantly reduced. It can be seen that, under the condition that the input power is constant, the design method and system of the present invention can realize the energy required to convert the input power into the mobile terminal continuously and efficiently, thereby realizing reducing the thermal power consumption of the mobile terminal.
  • the invention has broad application scope. At present, the miniaturization of the terminal product determines that the thermal design of the terminal product becomes the top priority of the product design, and the implementation method and system of the invention provide a convenient way for the power consumption of the terminal product to reduce power consumption. .
  • the above modules or steps of the present invention can be implemented by a general-purpose computing device, which can be concentrated on a single computing device or distributed over a network composed of multiple computing devices. Alternatively, they may be implemented by program code executable by the computing device, such that they may be stored in the storage device by the computing device and, in some cases, may be different from the order herein.

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Description

电源管理芯片输出电压的控制方法和系统 技术领域 本发明涉及通信领域， 具体而言， 涉及一种电源管理芯片输出电压的控制 方法和系统。 背景技术 在移动通信技术飞速发展的同时， 用户对于移动终端设备的要求也在不断 提高， 市场对于能够提供多种功能且用户体验良好的移动终端设备的需要求日 趋强烈。 众所周知， 多功能必然带来高的电源消耗， 同时也必然带来更多的热 功耗； 而从实际的产品形式来看， 移动终端的小型化已成为各个设备制造商追 求的目标， 这就带来了一个问题， 如何解决小型化的移动终端的热问题。 由于目前移动终端通常釆用单个外部电源供电 （例如： 一个 USB 端口或 者 5V 墙上适配器）， 而其内部信号处理电源的电压通常要不同于外部供电电 压， 一般都釆用电源管理芯片来进行电压转换， 将外部电源电压转换成不同的 电压以供给内部不同的处理单元。 而通常这种电压转换的效率都比较氐， 在转 换的过程中， 功率损耗都转化为了热， 成为移动终端热功耗的一个主要组成部 分； 并且， 一般的电源转换芯片的输出电压由外部的反馈电阻来确定， 一旦移 动终端的电源管理芯片及反馈电阻选定好了， 其输出电压与最大转换效率也就 确定下来， 当釆用这样的电源管理芯片给携带有锂电池等工作电压不断变化的 手持设备使用， 其转换效率会不断恶化， 发热也就更加明显， 进而严重影响设 备的正常用户体 -险。 发明内容 本发明的主要目的在于提供一种电源管理芯片输出电压的控制方法和系 统， 以解决现有技术中由于电压转换效率氐而导致的移动终端热功耗高的问 题。 根据本发明的一个方面， 提供了一种电源管理芯片输出电压的控制方法， 包括： 通过电源管理芯片向终端的各个功能模块进行供电； 终端判断功能模块 的供电电压是否符合要求； 若不符合要求， 则终端将与要求对应的电压调整参 数传输给电源管理芯片； 电源管理芯片按照电压调整参数输出供电电压给功能 模块。 终端判断功能模块的供电电压是否符合要求的步骤包括： 终端的主控制单 元对各个功能模块的实际功耗进行检测； 若功能模块的实际功耗不满足预定的 设计要求， 则判断出该功能模块的供电电压不符合要求。 终端将与要求对应的电压调整参数传输给电源管理芯片的步骤包括： 终端 的通信模块将电压调整参数传输给设置在电源管理芯片内部的通信模块。 终端的通信模块与设置在电源管理芯片内部的通信模块均为 I2C 通信模 块。 电源管理芯片按照电压调整参数输出供电电压给功能模块的步骤包括： 电 源管理芯片内部的电压控制逻辑模块将电压调整参数转换为 PWM ( Pulse Width Modulation, 脉宽调制）控制参数， 并将 PWM控制参数传输给 PWM控 制器； PWM控制器根据 PWM控制参数调整传输给功能模块的供电电压。 电源管理芯片按照电压调整参数输出供电电压给功能模块之后， 还包括： 终端判断功能模块的供电电压是否符合要求； 若不符合要求， 则终端将与要求 对应的电压调整参数传输给电源管理芯片； 电源管理芯片按照电压调整参数输 出供电电压给功能模块。 根据本发明的另一方面， 提供了一种电源管理芯片输出电压的控制系统， 包括： 电源管理芯片， 设置为向终端的各个功能模块进行供电； 终端， 设置为 判断功能模块的供电电压是否符合要求； 并在不符合要求时， 终端将与要求对 应的电压调整参数传输给电源管理芯片； 其中， 电源管理芯片还设置为按照电 压调整参数输出供电电压给功能模块。 终端包括： 主控制单元， 设置为对各个功能模块的实际功耗进行检测； 若 功能模块的实际功耗不满足预定的设计要求， 则判断出该功能模块的供电电压 不符合要求。 终端还包括： 通信模块， 设置为将电压调整参数传输给设置在电源管理芯 片内部的通信模块。 终端的通信模块与设置在电源管理芯片内部的通信模块均为 I2C 通信模 块。 电源管理芯片包括： 电压控制逻辑模块， 设置为将电压调整参数转换为 PWM控制参数； PWM控制器， 设置为接收来自电压控制逻辑模块的 PWM控 制参数， 并根据 PWM控制参数调整传输给功能模块的供电电压。 在本发明中， 通过判断功能模块的供电电压是否符合要求来调整电源管理 芯片输出给终端的供电电压， 使得能够根据功能模块需求的改变而改变电源管 理芯片输出的供电电压， 从而解决了由于电压转换效率氐而导致的移动终端热 功耗高的问题， 使得能够灵活地根据负载的情况设定电源输出电压， 并在电源 管理芯片工作过程中持续保证较高的电压转换效率。 附图说明 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解， 构成本申请的一部 分， 本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的不 当限定。 在附图中： 图 1是根据本发明实施例电压管理芯片输出电压的控制方法的一种优选流 程图； 图 2是根据本发明实施例电压管理芯片输出电压的控制系统的一种优选结 构框图； 图 3是根据本发明实施例电压管理芯片输出电压的控制系统的电源管理芯 片的功能模块框图； 图 4是根据本发明实施例电压管理芯片输出电压的控制系统的另一种结构 框图； 图 5是根据本发明实施例电压管理芯片输出电压的控制方法的另一种流程 图。 具体实施方式 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。 需要说明的是， 在不 冲突的情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 实施例 1 图 1是根据本发明实施例电压管理芯片输出电压的控制方法的一种优选流 程图， 包括：
S 102, 通过电源管理芯片向终端的各个功能模块进行供电；
S 104 , 终端判断功能模块的供电电压是否符合要求； S 106, 若不符合要求， 则终端将与要求对应的电压调整参数传输给电源管 理芯片；
S 108 , 电源管理芯片按照电压调整参数输出供电电压给功能模块。 在本优选实施例中， 通过判断功能模块的供电电压是否符合要求来调整电 源管理芯片输出给终端的供电电压， 使得能够根据功能模块需求的改变而改变 电源管理芯片输出的供电电压， 从而解决了由于电压转换效率氐而导致的移动 终端热功耗高的问题， 使得能够灵活地根据负载的情况设定电源输出电压， 并 在电源管理芯片工作过程中持续保证较高的电压转换效率。 优选的， 终端判断功能模块的供电电压是否符合要求的步骤包括： 终端的 主控制单元对各个功能模块的实际功耗进行检测； 若功能模块的实际功耗不满 足预定的设计要求， 则判断出该功能模块的供电电压不符合要求。 在本优选实 施例中， 说明终端的主控制单元如何判断功能模块的供电电压不符合要求， 保 证正确的判断功能模块的供电电压是否符合要求， 从而更有效的调整电源管理 芯片的输出供电电压。 优选的， 终端将与要求对应的电压调整参数传输给电源管理芯片的步骤包 括： 终端的通信模块将电压调整参数传输给设置在电源管理芯片内部的通信模 块。 在本优选实施例中， 说明终端和电源管理芯片均设置了通信模块， 保证了 终端可以正确的将电压调整参数传输给电源管理芯片。 优选的， 终端的通信模块与设置在电源管理芯片内部的通信模块均为 I2C 通信模块。在本优选实施例中，说明终端和电源管理芯片设置的通信模块为 I2C 通信模块， 保证传输的稳定性， 当然， 本发明的通信模块不局限于 I2C通信模 块， 还可以包括其他有线的或者无线的通信方式。 优选的， 电源管理芯片按照电压调整参数输出供电电压给功能模块的步骤 包括： 电源管理芯片内部的电压控制逻辑模块将电压调整参数转换为 PWM控 制参数， 并将 PWM控制参数传输给 PWM控制器； PWM控制器根据 PWM控 制参数调整传输给功能模块的供电电压。 在本优选实施例中， 说明了电压控制 逻辑模块将电压调整参数转换为 PWM控制参数， PWM控制器才艮据 PWM控 制参数调整传输给功能模块的供电电压， 进一步保证正确的控制电源管理芯片 输出的供电电压。 优选的， 电源管理芯片按照电压调整参数输出供电电压给功能模块之后， 电压管理芯片输出电压的控制方法还包括： 终端判断功能模块的供电电压是否 符合要求； 若不符合要求， 则终端将与要求对应的电压调整参数传输给电源管 理芯片； 电源管理芯片按照电压调整参数输出供电电压给功能模块。 在本优选 实施例中， 在电源管理芯片按照电压调整参数输出供电电压给功能模块之后， 还进行功能模块的供电电压是否符合要求的判断， 进一步保证功能模块的需求 电压变化时， 可以根据功能模块的需求进行电源管理芯片的输出电压的调整， 灵活性高。 实施例 2 图 2是根据本发明实施例电压管理芯片输出电压的控制系统的一种优选结 构框图， 包括： 电源管理芯片 202 , 设置为向终端的各个功能模块进行供电； 终端 204 , 与电源管理芯片 202连接， 设置为判断功能模块的供电电压是否符 合要求； 并在不符合要求时， 终端将与要求对应的电压调整参数传输给电源管 理芯片； 其中， 电源管理芯片 202还设置为按照电压调整参数输出供电电压给 功能模块。 在本优选实施例中， 通过判断功能模块的供电电压是否符合要求来调整电 源管理芯片输出给终端的供电电压， 使得能够根据功能模块需求的改变而改变 电源管理芯片输出的供电电压， 从而解决了由于电压转换效率低而导致的移动 终端热功耗高的问题， 使得能够灵活地根据负载的情况设定电源输出电压， 并 在电源管理芯片工作过程中持续保证较高的电压转换效率。 优选的， 终端 204包括： 主控制单元， 设置为对各个功能模块的实际功耗 进行检测； 若功能模块的实际功耗不满足预定的设计要求， 则判断出该功能模 块的供电电压不符合要求。 在本优选实施例中， 说明终端的主控制单元如何判 断功能模块的供电电压符合要求， 保证正确的判断功能模块的供电电压是否符 合要求， 从而更有效的调整电源管理芯片的输出供电电压。 优选的， 终端 204还包括： 通信模块， 设置为将电压调整参数传输给设置 在电源管理芯片内部的通信模块。 在本优选实施例中， 说明终^ 片均设置了通信模块， 保证了终端可以正确的将电压调整参数传输给电源管理 芯片。 优选的， 终端 204的通信模块与设置在电源管理芯片内部的通信模块均为 I2C通信模块。 在本优选实施例中， 说明终端和电源管理芯片设置的通信模块 为 I2C通信模块， 保证传输的稳定性， 当然， 本发明的通信模块不局限于 I2C 通信模块， 还可以包括其他有线的或者无线的通信方式。 优选的， 电源管理芯片 202包括： 电压控制逻辑模块， 设置为将电压调整 参数转换为 PWM控制参数； PWM控制器， 设置为接收来自电压控制逻辑模 块的 PWM控制参数，并根据 PWM控制参数调整传输给功能模块的供电电压。 在本优选实施例中， 说明了电压控制逻辑模块将电压调整参数转换为 PWM控 制参数， PWM控制器根据 PWM控制参数调整传输给功能模块的供电电压， 进一步保证正确的控制电源管理芯片输出的供电电压。 优选的， 电源管理芯片 202按照电压调整参数输出供电电压给功能模块之 后， 终端 204还判断功能模块的供电电压是否符合要求； 若不符合要求， 则终 端将与要求对应的电压调整参数传输给电源管理芯片； 电源管理芯片按照电压 调整参数输出供电电压给功能模块。 在本优选实施例中， 在电源管理芯片按照 电压调整参数输出供电电压给功能模块之后， 还进行功能模块的供电电压是否 符合要求的判断， 进一步保证功能模块的需求电压变化时， 可以根据功能模块 的需求进行电源管理芯片的输出电压的调整， 灵活性高。 实施例 3 图 3是 居本发明实施例的电源管理芯片的功能模块框图， 本发明的可编 程的电源管理芯片 （或称输出电压可编程电源芯片， 简称芯片） 包括：
1 ) PWM控制器 301 : 电源管理芯片的主要控制部分， 通过 MOS管实现 控制电源支路的通断， 从而实现输出不同的电压值； 当然， 本发明中的控制器 不局限于上述 PWM控制器， 还可以包括： 脉冲频率调制 （PFM ) 或者调宽调 频 （PWM-PFM ) 等控制器。
2 )电压控制逻辑模块 302 : 接收从 I2C通信模块输入来的调整参数， 将其 转化为 PWM可实现的参数信息。 该模块可被外部主机控制使能。 其中电压控 制逻辑模块 302可以釆用： 使用 DAC将控制参数转换为电平信号， 或者转换 为占空比可调的脉冲信号， 从而控制 PWM控制器 301。 但不局限于上述方式。 3 ) I2C通信模块 303： 负责与主机 I2C控制器进行通信， 传递主机设置的 电压调整参数； 当然， 本发明的通信模块不局限于 I2C通信模块， 还可以包括 其他有线的或者无线的通信方式。 如 SPI通信等。
4 ) 内置的 OSC 304 : 提供给 I2C通信模块工作时钟; 5 ) MOS管 305 : 负责实现电源支路的通断。 在图 3所示的电源管理芯片的基础上， 图 4出示了是才艮据本发明实施例电 压管理芯片输出电压的控制系统， 该图描述了本发明的电源管理芯片的一般应 用场景，例如为一个使用该电源管理芯片的终端产品，主要包括以下几个部分：
1 )电源管理芯片 401 : 负责接受主控制单元 402的调整信息， 对输入终端 的电压 VBAT进行转换， 转换为提供给功能模块正常工作的电压，
2 )主控制单元 402 : 负责检测各功能模块的功耗情况， 与各功能模块之间 的通信， 单元上搭载了 I2C控制模块， 包括 I2C控制模块 4021和晶振 4022 , 可以实现与电源管理芯片内部 I2C通信模块之间的通信。
3 ) 功能模块 403、 404 : 终端产品的各个功能实现单元。 基于图 3所示的电源管理芯片和图 4所示的控制系统， 以下描述一种电压 管理芯片输出电压的控制方法。 如图 5所示， 对于使用本发明的电源管理芯片 的终端产品， 其电源输出调整的处理方法流程如下：
S501 : 终端产品开机上电之后， 外部电源输入电压 VI到电源管理芯片， 电源管理芯片按照芯片外部设定的参数进行电压转换（通常为反馈电阻设定；)， 输出电压 V2到终端产品的各个功能模块 （例如功能模块 403、 404等）；
S502: 终端产品的主控制单元 402对各功能模块的实际功耗进行检测；
S503： 主控制单元 402判断各功能模块的供电电压是否符合设计要求， 如 果符合要求， 则正常输出后转入步骤 S507, 不符合则转入步骤 S504;
S504: 判断不符合设计要求， 则主控制单元 402设置相应的调整参数， 参 数设置完成之后， 主控制单元上 402的 I2C控制模块 4021将调整参数写入电 源管理芯片内部的 I2C通信模块内 （ I2C通信模块内嵌存储单元；)； 与此同时主 控制单元 402使能电源管理芯片内部的电压控制逻辑模块 302 ; S505：电压控制逻辑模块 302将 I2C通信模块 303传过来的主控制单元 402 输出的调整参数转换成 PWM控制参数，进而控制 PWM控制器 301 ,控制 MOS 管 305的通断， 调整电源管理芯片的输出电压为 V3;
S506:终端产品的主控制电单元 402再对各功能模块的实际功耗进行检测， 判断电压是否符合设计要求， 如果符合要求， 则下一步转入步骤 S507, 不符合 则转入步 4聚 S504;
S507: 终端产品建立稳定工作， 电源管理芯片建立稳定电压输出。 从以上的描述中， 可以看出， 与现有技术相比较， 本发明在电源管理芯片 中引入 I2C总线控制机制， 在保证现有电源管理芯片结构不变的情况下面， 实 现了外部主机对电源管理芯片输出电压值的编程控制。 一方面保证了电源管理 芯片的小型化及氐功耗， 另一方面使外部主机可以随时编程控制电源管理芯片 的输出电压， 特别适用于类似锂电池充电管理之类负载电压持续变化的应用场 景。 进一步， 由于本发明在硬件上在电源管理芯片内部增加了 I2C控制单元， 因此实现了外部主机对电源芯片输出电压的实时可控。 此外， 本发明所描述的实现方法和系统可以明显降低移动终端的热功耗， 主机根据负载的使用情况适时调整电源管理芯片的输出电压， 使得电源管理芯 片的转换效率持续保持在一个较高的水平， 作为终端负载的功能模块的热功耗 也可以得到明显降低。 可见， 在输入功率一定的条件下， 本发明的设计方法和 系统， 可以实现持续高效率的将输入的功率转化为移动终端所需的能量， 从而 实现减小移动终端的热功耗。 本发明具有广阔的适用范围， 目前终端产品的小型化决定了终端产品的热 设计成为产品设计的重中之重， 本发明的实现方法和系统为终端产品的降功耗 提供了一个便利的途径。 显然， 本领域的技术人员应该明白， 上述的本发明的各模块或各步骤可以 用通用的计算装置来实现， 它们可以集中在单个的计算装置上， 或者分布在多 个计算装置所组成的网络上， 可选地， 它们可以用计算装置可执行的程序代码 来实现， 从而， 可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行， 并且在某些 情况下， 可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤， 或者将它们分别 制作成各个集成电路模块， 或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电 路模块来实现。 这样， 本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本领 域的技术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的 ^"神和原则 之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之 内。

Claims

权 利 要 求 书
1. 一种电源管理芯片输出电压的控制方法， 包括：
通过电源管理芯片向终端的各个功能模块进行供电；
所述终端判断所述功能模块的供电电压是否符合要求； 若不符合要求， 则所述终端将与所述要求对应的电压调整参数传输 给所述电源管理芯片；
所述电源管理芯片按照所述电压调整参数输出供电电压给所述功能 模块。
2. 根据权利要求 1所述的方法， 其中， 所述终端判断所述功能模块的供电 电压是否符合要求的步骤包括：
所述终端的主控制单元对所述各个功能模块的实际功耗进行检测； 若所述功能模块的实际功耗不满足预定的设计要求， 则判断出该功 能模块的供电电压不符合要求。
3. 根据权利要求 1或 2所述的方法， 其中， 所述终端将与所述要求对应的 电压调整参数传输给所述电源管理芯片的步骤包括：
所述终端的通信模块将所述电压调整参数传输给设置在所述电源管 理芯片内部的通信模块。
4. 根据权利要求 3所述的方法， 其中， 所述终端的通信模块与所述设置在 所述电源管理芯片内部的通信模块均为 I2C通信模块。
5. 根据权利要求 1所述的方法， 其中， 所述电源管理芯片按照所述电压调 整参数输出供电电压给所述功能模块的步骤包括：
所述电源管理芯片内部的电压控制逻辑模块将所述电压调整参数转 换为 PWM控制参数， 并将所述 PWM控制参数传输给 PWM控制器； 所述 PWM控制器根据所述 PWM控制参数调整传输给所述功能模 块的供电电压。
6. 根据权利要求 1或 5所述的方法， 其中， 所述电源管理芯片按照所述电 压调整参数输出供电电压给所述功能模块之后， 还包括： 所述终端判断所述功能模块的供电电压是否符合要求；
若不符合要求， 则所述终端将与所述要求对应的电压调整参数传输 给所述电源管理芯片；
所述电源管理芯片按照所述电压调整参数输出供电电压给所述功能 模块。
7. —种电源管理芯片输出电压的控制系统， 包括：
电源管理芯片， 设置为向终端的各个功能模块进行供电； 所述终端， 设置为判断所述功能模块的供电电压是否符合要求； 并 在不符合要求时， 所述终端将与所述要求对应的电压调整参数传输给所 述电源管理芯片；
其中， 所述电源管理芯片还设置为按照所述电压调整参数输出供电 电压给所述功能模块。
8. 根据权利要求 7所述的系统， 其中， 所述终端包括：
主控制单元， 设置为对所述各个功能模块的实际功耗进行检测； 若 所述功能模块的实际功耗不满足预定的设计要求， 则判断出该功能模块 的供电电压不符合要求。
9. 根据权利要求 7或 8所述的系统， 其中， 所述终端还包括：
通信模块， 设置为将所述电压调整参数传输给设置在所述电源管理 芯片内部的通信模块。
10. 根据权利要求 9所述的系统， 其中， 所述终端的通信模块与所述设置在 所述电源管理芯片内部的通信模块均为 I2C通信模块。
11. 根据权利要求 7所述的系统， 其中， 所述电源管理芯片包括：
电压控制逻辑模块， 设置为将所述电压调整参数转换为 PWM控制 参数；
PWM控制器，设置为接收来自所述电压控制逻辑模块的所述 PWM 控制参数， 并根据所述 PWM控制参数调整传输给所述功能模块的供电 电压。
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