專利名稱：用于控制和監(jiān)視負(fù)載點(diǎn)調(diào)節(jié)器陣列的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源控制系統(tǒng)，或者尤其涉及控制和監(jiān)視負(fù)載點(diǎn)調(diào)節(jié) 器陣列的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著電子系統(tǒng)復(fù)雜度的增加，電子系統(tǒng)通常需要在若干不同離散 電壓和電流水平提供的電源。例如，電子系統(tǒng)可以包括需要諸如3v、 5v、 9v等電壓的離散電路。此外，許多這些電路需要相對(duì)較低的電壓 (如lv),但是具有相對(duì)較高的電流(如100A)。有多個(gè)原因不希 望在相對(duì)較長(zhǎng)的距離上以低電壓傳遞相對(duì)較高的電流通過(guò)電子裝置。 首先，低電壓高電流線的相對(duì)較長(zhǎng)物理路程會(huì)消耗相當(dāng)大的電路板面 積并且阻塞電路板上信號(hào)線的路由。其次，傳送高電流的線的阻抗往 往會(huì)消耗大量功率并且使負(fù)栽調(diào)節(jié)變得復(fù)雜。第三，很難調(diào)整電壓/電流特征來(lái)適應(yīng)負(fù)載需求的變化。
為了滿足這些電源需求，已知可以在整個(gè)電子系統(tǒng)中分布中間總 線電壓，并且在電子系統(tǒng)內(nèi)的功率消耗點(diǎn)包括獨(dú)立的負(fù)載點(diǎn)("POL"， point-of-load)調(diào)節(jié)器，即，DC/DC轉(zhuǎn)換器。特別地，每個(gè)電子電路 將包括POL調(diào)節(jié)器以便將中間總線電壓轉(zhuǎn)換到電子電路所需要的水 平。電子系統(tǒng)可以包括多個(gè)POL調(diào)節(jié)器，以將中間總線電壓轉(zhuǎn)換到 多個(gè)電壓水平的每一個(gè)。理想地，POL調(diào)節(jié)器可以物理地位于與相應(yīng)電子電路相鄰，以便減小通過(guò)電子系統(tǒng)的低電壓高電流線的長(zhǎng)度?？?br> 以使用最小化損耗的低電流線將中間總線電壓傳遞到多個(gè)POL調(diào)節(jié) 器。
該分布式方法需要協(xié)調(diào)電源系統(tǒng)的各POL調(diào)節(jié)器的控制和監(jiān) 視。POL調(diào)節(jié)器通常結(jié)合激活、編程和監(jiān)視各POL調(diào)節(jié)器的電源控 制器來(lái)操作。在該領(lǐng)域中已知，控制器使用多連接并行總線來(lái)激活并 編程每個(gè)POL調(diào)節(jié)器。例如，并行總線可以傳送使能/禁止位用來(lái)開(kāi) 啟和關(guān)閉每個(gè)POL調(diào)節(jié)器，以及傳送電壓識(shí)別(VID， voltage identification )碼位用來(lái)編程POL調(diào)節(jié)器的輸出電壓設(shè)定點(diǎn)。控制器 還可以使用額外的連接來(lái)監(jiān)視由每個(gè)POL調(diào)節(jié)器傳送的電壓/電流， 以便檢測(cè)POL調(diào)節(jié)器的故障情況。這種控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)是，其增加 了整個(gè)電子系統(tǒng)的復(fù)雜性和尺寸。
因此，具有用于控制和監(jiān)視分布式電源系統(tǒng)內(nèi)的POL調(diào)節(jié)器的 系統(tǒng)和方法是非常有利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了用于控制和監(jiān)視分布式電源系統(tǒng)內(nèi)的POL調(diào)節(jié)器 的系統(tǒng)和方法。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，電源控制系統(tǒng)包括多個(gè)POL調(diào)節(jié)器； 可操作地連接多個(gè)POL調(diào)節(jié)器的至少一個(gè)串行數(shù)據(jù)總線；以及與串 行數(shù)據(jù)總線連接并且適合用來(lái)向多個(gè)POL調(diào)節(jié)器發(fā)送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)以及 從多個(gè)POL調(diào)節(jié)器接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的系統(tǒng)控制器。所述串行數(shù)據(jù)總線 還包括第一數(shù)據(jù)總線，在系統(tǒng)控制器和多個(gè)POL調(diào)節(jié)器之間傳送編 程、控制和監(jiān)視信息。所述串行數(shù)據(jù)總線還可以包括第二數(shù)據(jù)總線， 在系統(tǒng)控制器和多個(gè)POL調(diào)節(jié)器之間傳送故障管理信息。電源控制 還可以包括前端調(diào)節(jié)器，在中間電壓總線上向多個(gè)POL調(diào)節(jié)器提供 中間電壓。
POL控制系統(tǒng)使能四種不同的操作模式。在第一操作模式下， POL調(diào)節(jié)器在沒(méi)有系統(tǒng)控制器的情況下獨(dú)立運(yùn)行，并且不與其它POL
調(diào)節(jié)器交互。在第二操作模式下，POL調(diào)節(jié)器在沒(méi)有系統(tǒng)控制器的情 況下互操作以便共享或交叉電流。在第三操作模式下，POL調(diào)節(jié)器作 為陣列操作，其中，每個(gè)POL調(diào)節(jié)器以及作為整體的陣列的行為由 系統(tǒng)控制器協(xié)調(diào)。最后，第四操作模式包括使用系統(tǒng)控制器的中央控 制和某些功能的本地控制。這樣，各POL調(diào)節(jié)器作為由系統(tǒng)控制器 協(xié)調(diào)的陣列操作并且還彼此互操作以執(zhí)行諸如電流共享的功能。
對(duì)用于控制和監(jiān)視多個(gè)POL調(diào)節(jié)器的方法和系統(tǒng)更加全面的理 解，以及其中的附加優(yōu)點(diǎn)和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，將通過(guò)考慮下面的優(yōu)選實(shí)施 例的詳細(xì)描述提供給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。將參考首先被簡(jiǎn)要描述的附 圖頁(yè)。


圖l描述了現(xiàn)有技術(shù)的分布式電源傳送系統(tǒng)；
圖2描述了使用并行控制總線的現(xiàn)有技術(shù)POL控制系統(tǒng)；
圖3描述了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例構(gòu)建的示范POL控制系統(tǒng)；
圖4描述了 POL控制系統(tǒng)的示范POL調(diào)節(jié)器；
圖5描述了 POL控制系統(tǒng)的示范系統(tǒng)控制器；
圖6描述了在串行總線上與POL調(diào)節(jié)器通信的示范方法；
圖7描述了在POL控制系統(tǒng)中提供/使用故障監(jiān)視數(shù)據(jù)的示范方法；
圖8描述了向/從POL調(diào)節(jié)器發(fā)送的示范通信周期；
圖9描述了 POL控制系統(tǒng)的可替換實(shí)施例；
圖io描述了 POL控制系統(tǒng)的另一個(gè)可替換實(shí)施例；
圖ll描述了編程用于操作POL控制系統(tǒng)的參數(shù)的示范方法；以及
圖12A-12D描述了根據(jù)圖11的方法編程的示范POL控制系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了用于控制和監(jiān)視分布式電源系統(tǒng)內(nèi)的POL調(diào)節(jié)器
的系統(tǒng)和方法。在隨后的詳細(xì)描述中，相同的元件數(shù)字被用來(lái)描述一 個(gè)或多個(gè)圖中示出的相同元件。
首先參閱圖l，示出了現(xiàn)有技術(shù)分布式電源傳送系統(tǒng)?，F(xiàn)有技術(shù)
分布式電源傳送系統(tǒng)包括AC/DC轉(zhuǎn)換器12，將可用的AC電源轉(zhuǎn)換 成主DC電源，如48伏。主DC電源與將DC電源分布到諸如印刷電 路板14的多電子系統(tǒng)的主電源總線連接。所述總線可以進(jìn)一步與電 池18耦合，電池18提供用于與主電源總線連接的電子系統(tǒng)的備用電 源。當(dāng)AC/DC轉(zhuǎn)換器12向主電源總線傳送DC電源時(shí)，電池18保 持在充滿電狀態(tài)。在沒(méi)有AC電源或AC/DC轉(zhuǎn)換器12發(fā)生故障的情 況下，電池18將繼續(xù)向主電源總線傳送由電池18的容量限定的有限 時(shí)段的直流電。
印刷電路板14還可以包括將主總線電壓降低到諸如5或12伏的 中間電壓水平的DC/DC轉(zhuǎn)換器。中間電壓隨后被分配到提供給印刷 電路板14上的多個(gè)電路的中間電源總線上。每個(gè)電路具有位于其附 近的關(guān)聯(lián)的負(fù)載點(diǎn)("POL")調(diào)節(jié)器，諸如POL22、 24和26。每個(gè) POL調(diào)節(jié)器將中間總線電壓轉(zhuǎn)換成電子電路所要求的低電壓、高電流 水平，諸如由POL22、 24和26分別提供的1.8伏、2.5伏和3.3伏。 應(yīng)該意識(shí)到，在此描述的電壓水平完全是示范的，并且可以選擇其它 電壓水平以滿足印刷電路板14上的電子電路的特殊需求。通過(guò)將 POL 22、 24和26定位成靠近其對(duì)應(yīng)的電子電路，印刷電路板14上 的低電壓、高電流線路的長(zhǎng)度被最小化。此外，中間電源總線可以適 合用來(lái)傳送相對(duì)較低的電流，由此最小化由于線路阻抗產(chǎn)生的功率損 耗。但是，該分布式電源傳送系統(tǒng)不提供監(jiān)視和控制POL 22、 24、 26的性能的方法。
圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)的DC/DC轉(zhuǎn)換器控制系統(tǒng)，其具有電源控 制器32和多個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器34、 36、 38和42。 DC/DC轉(zhuǎn)換器34、 36、 38和42每個(gè)與提供輸入電壓的電源總線連接(如上相對(duì)于圖1 所述)。DC/DC轉(zhuǎn)換器34、 36、 38和42每個(gè)提供低電壓、高電流輸 出經(jīng)過(guò)各傳感電阻46、 52、 56和62以及各開(kāi)關(guān)48、 54、 58和64。控制器32通過(guò)每個(gè)傳送一個(gè)使能/禁止位和五個(gè)VID碼位的多個(gè)六位 并行總線，向DC/DC轉(zhuǎn)換器34、 36、 38和42提供控制信號(hào)。VID 碼位編程DC/DC轉(zhuǎn)換器以得到期望的輸出電壓/電流水平?？刂破?2 還使用傳感電阻46、 52、 56和62來(lái)監(jiān)視DC/DC轉(zhuǎn)換器34、 36、 38 和42的性能。特別地，控制器32通過(guò)檢測(cè)傳感電阻輸出側(cè)的電壓來(lái) 監(jiān)視每個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，并且通過(guò)檢測(cè)跨傳感電阻的電 壓來(lái)監(jiān)視通過(guò)傳感電阻的輸出電流。每個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器的電壓和電 流感應(yīng)需要兩條單獨(dú)的線路，因此需要八條單獨(dú)的線路來(lái)感應(yīng)示范的 四轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的電壓和電流情況。此外，控制器32具有連接到開(kāi)關(guān) 48、 54、 58和64的門(mén)控端的開(kāi)關(guān)使能線路，通過(guò)開(kāi)關(guān)使能線路，控 制器32可以切斷來(lái)自DC/DC控制器34、 36、 38和42任何一個(gè)的輸 出。
在示范操作中，控制器32通過(guò)六位并行總線的VID碼部分來(lái)向 DC/DC轉(zhuǎn)換器34提供控制參數(shù)(如，輸出電壓設(shè)置點(diǎn))?？刂破?2 隨后通過(guò)六位并行總線的使能/禁止部分來(lái)激活DC/DC轉(zhuǎn)換器34。 一 旦激活，DC/DC轉(zhuǎn)換器34將電源總線電壓(如48伏)轉(zhuǎn)換成選擇的 輸出電壓?？刂破?2隨后通過(guò)經(jīng)由電壓監(jiān)視線路測(cè)量電壓來(lái)檢驗(yàn)輸 出電壓是所期望的電壓。如果輸出電壓在可接受的范圍內(nèi)，則通過(guò)經(jīng) 由開(kāi)關(guān)使能線路激活開(kāi)關(guān)48來(lái)將它提供到負(fù)載(未示出)。測(cè)量控 制器32隨后可以通過(guò)經(jīng)由電壓監(jiān)視線路測(cè)量輸出電壓以及測(cè)量跨傳 感電阻的電壓降(即電流監(jiān)視線路和電壓監(jiān)視線路之間的電壓差)， 來(lái)持續(xù)監(jiān)視由DC/DC轉(zhuǎn)換器34產(chǎn)生的輸出電壓和輸出電流。如果控 制器32檢測(cè)到DC/DC轉(zhuǎn)換器34的故障情況(如，輸出電壓下降到 特定閾值以下)，控制器32可以禁止并且重置DC/DC轉(zhuǎn)換器?？刂?器32以同樣的方式與其它DC/DC轉(zhuǎn)換器36、 38和42通信。
圖2的控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)是，通過(guò)使用六位并行總線來(lái)控制每個(gè) DC/DC轉(zhuǎn)換器以及單獨(dú)的三線路輸出連接來(lái)監(jiān)視每個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器 的性能，它增加了整個(gè)電子系統(tǒng)的復(fù)雜性和尺寸。換句話說(shuō)，控制器 32使用36個(gè)單獨(dú)的連接以便與四個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器34、 36、 38和42通信。隨著電子系統(tǒng)的復(fù)雜性和電源需求增加，與控制器的連接的數(shù) 量將同樣以線性方式增加。
現(xiàn)在參閱圖3，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的POL控制系統(tǒng)100。 詳細(xì)地說(shuō)，POL控制系統(tǒng)100包括系統(tǒng)控制器102、前端調(diào)節(jié)器104 和以陣列排列的多個(gè)POL調(diào)節(jié)器106、 108、 110、 112和114。在此 描述的POL調(diào)節(jié)器包括但不限于負(fù)載點(diǎn)調(diào)節(jié)器、加電負(fù)載調(diào)節(jié)器、 DC/DC轉(zhuǎn)換器、電壓調(diào)節(jié)器以及通常為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的所有其它可編程的電壓或電流調(diào)節(jié)器件。在POL調(diào)節(jié)器的單獨(dú)每個(gè)之 間提供器件內(nèi)接口，用來(lái)控制諸如電流共享或并行的特定交互，例如，在POL0 106和POLl 108之間提供的電流共享接口 (CS1)以及在 POL4 112和POLn 114之間提供的CS2。在圖3示出的示范配置中， POL0 106和POLl 108以并行模式操作以產(chǎn)生具有增長(zhǎng)的電流能力的輸出電壓Von POL2 110產(chǎn)生輸出電壓V02，并且POL4 112和 POLn 114以并進(jìn)行模式操作以產(chǎn)生輸出電壓V03，盡管如此，應(yīng)該意識(shí)到，可以方便地使用其它組合和其它數(shù)量的POL調(diào)節(jié)器。
前端調(diào)節(jié)器104在中間電壓總線上向多個(gè)POL調(diào)節(jié)器提供中間 電壓，并且可以簡(jiǎn)單地包括另一個(gè)POL調(diào)節(jié)器。系統(tǒng)控制器102和 前端調(diào)節(jié)器104可以被一起集成在單個(gè)單元中，或者可以作為單獨(dú)的 器件提供?？商鎿Q地，前端調(diào)節(jié)器104可以在多個(gè)中間電壓總線上向 POL調(diào)節(jié)器提供多個(gè)中間電壓。系統(tǒng)控制器102可以從中間電壓總線獲得其電源。
系統(tǒng)控制器102可以通過(guò)經(jīng)由在圖3中被示作同步/數(shù)據(jù)總線的 單向或雙向串行總線寫(xiě)入和/或讀取數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(同步或者異步)，與多 個(gè)POL調(diào)節(jié)器通信。同步/數(shù)據(jù)總線可以包括允許數(shù)據(jù)被異步發(fā)送的 兩線串行總線(如I2C)或允許數(shù)據(jù)被同步(即，與時(shí)鐘信號(hào)同步) 發(fā)送的單線串行總線。為了尋址陣列中的任意特定POL,每個(gè)POL 被以唯一地址標(biāo)識(shí)，所述唯一地址可被石更布線到POL中或通過(guò)其它 方法設(shè)置。系統(tǒng)控制器102還可以在圖3中被示作OK/故障總線的第 二單向或雙向串行總線上與多個(gè)POL調(diào)節(jié)器通信用于故障管理。通 過(guò)將多個(gè)POL調(diào)節(jié)器連接到公共OK/故障總線來(lái)將它們集合在一起 允許POL調(diào)節(jié)器在故障情況下具有相同行為。同樣，系統(tǒng)控制器102 通過(guò)用戶接口與用戶系統(tǒng)通信，以便編程、設(shè)置和監(jiān)視POL控制系 統(tǒng)10。最后，系統(tǒng)控制器102在單獨(dú)的線路上與前端調(diào)節(jié)器104通信 以便禁止前端調(diào)節(jié)器的操作。
圖4更詳細(xì)地示出了 POL控制系統(tǒng)10的示范POL調(diào)節(jié)器106。 圖3的其它POL調(diào)節(jié)器具有基本相同的配置。POL調(diào)節(jié)器106包括 電源轉(zhuǎn)換電路142、串行接口 144、 POL控制器146、缺省配置存儲(chǔ) 器148和硬布線設(shè)置接口 150。電源轉(zhuǎn)換電路142根據(jù)通過(guò)串行接口 144接收到的設(shè)置、硬布線設(shè)置150或缺省設(shè)置，將輸入電壓(Vi) 轉(zhuǎn)換到期望的輸出電壓(V。)。電源轉(zhuǎn)換電路142還可以包括用于本 地控制并且還通過(guò)串行接口 144傳送回系統(tǒng)控制器的輸出電壓、電流、 溫度和其它參數(shù)的監(jiān)視傳感器。電源轉(zhuǎn)換電路142還可以為獨(dú)立的應(yīng) 用生成電源良好(PG， Power Good)輸出信號(hào)以便提供簡(jiǎn)化的監(jiān)視 功能。串行接口 144通過(guò)同步/數(shù)據(jù)和OK/故障串行總線接收并向系統(tǒng) 控制器102發(fā)送命令和消息。缺省配置存儲(chǔ)器148存儲(chǔ)POL調(diào)節(jié)器 106的缺省配置，以防沒(méi)有通過(guò)串行接口 144或硬布線設(shè)置接口 150 接收到編程信號(hào)。選擇缺省配置，使得POL調(diào)節(jié)器106將在沒(méi)有編 程信號(hào)是情況下在"安全，，條件下操作。
硬布線設(shè)置接口 150與外部連接通信，以便編程POL調(diào)節(jié)器而 不使用串行接口 144。硬布線設(shè)置接口 150可以包括POL的地址設(shè)置 (Addr)作為輸入，以便將一些設(shè)置改變或設(shè)置成地址的函數(shù)(即， 標(biāo)識(shí)符或POL)，例如，相移、使能/禁止位(En)、微調(diào)和VID碼 位。此外，所述地址在通過(guò)串行接口 144的通信操作過(guò)程中識(shí)別POL 調(diào)節(jié)器。微調(diào)輸入允許連接一個(gè)或多個(gè)外部電阻以限定POL調(diào)節(jié)器 的輸出電壓水平。同樣地，VID碼位可以被用來(lái)編程POL調(diào)節(jié)器以 實(shí)現(xiàn)期望的輸出電壓/電流水平。使能/禁止位允許通過(guò)觸發(fā)數(shù)字高/低 信號(hào)來(lái)開(kāi)啟/關(guān)閉POL調(diào)節(jié)器。
POL控制器146接收并且優(yōu)先化POL調(diào)節(jié)器的設(shè)置。如果沒(méi)有經(jīng)由硬布線設(shè)置接口 150或串行接口 144接收到設(shè)置信息，則POL 控制器146訪問(wèn)存儲(chǔ)在缺省配置存儲(chǔ)器148中的參數(shù)?？商鎿Q地，如 果經(jīng)由硬布線設(shè)置接口 150接收到設(shè)置信息，那么POL控制器146 將采用這些參數(shù)。因此，缺省設(shè)置施加到不能或沒(méi)有通過(guò)硬布線設(shè)置 的所有參數(shù)。通過(guò)硬布線設(shè)置接口 150接收到的設(shè)置可以被通過(guò)串行 接口 144接收到的信息蓋寫(xiě)。POL調(diào)節(jié)器因此可以在獨(dú)立模式、完全 可編程模式或其組合下操作。該編程靈活性使能通過(guò)單個(gè)通用POL 調(diào)節(jié)器來(lái)滿足多個(gè)不同的電源應(yīng)用，從而降低了成本并且筒化了 POL 調(diào)節(jié)器的制造。
圖5示出了 POL控制系統(tǒng)100的示范系統(tǒng)控制器102。系統(tǒng)控 制器102包括用戶接口 122、POL接口 124、控制器126和存儲(chǔ)器128。 用戶接口 122通過(guò)用戶接口總線向/從用戶發(fā)送和接收消息?？梢酝ㄟ^(guò) 使用標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議的串行或并行雙向接口 ，如I2C接口來(lái)提供用戶接 口總線。諸如監(jiān)視值或新系統(tǒng)設(shè)置的用戶信息將通過(guò)用戶接口 122發(fā) 送。POL接口 124通過(guò)同步/數(shù)據(jù)和OK/故障串行總線向/從POL調(diào) 節(jié)器轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。POL接口 124在同步/數(shù)據(jù)串行總線上通信以發(fā)送設(shè) 置數(shù)據(jù)和接收監(jiān)視數(shù)據(jù)，并且在OK/故障串行總線上通信以接收指示 連接的POL調(diào)節(jié)器中的至少一個(gè)的故障情況的中斷信號(hào)。存儲(chǔ)器128 包括非易失性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器件，用來(lái)存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)(如，輸出電 壓、電流極限設(shè)置點(diǎn)、定時(shí)數(shù)據(jù)等等)，用于與系統(tǒng)控制器102連接 的POL調(diào)節(jié)器?？蛇x擇地，輔助外部存儲(chǔ)器132還可以與用戶接口 122連接，以提供用于監(jiān)視數(shù)據(jù)或設(shè)置數(shù)據(jù)的提高的存儲(chǔ)器容量。
控制器126可操作地與用戶接口 122、 POL接口 124和存儲(chǔ)器 128連接?？刂破?26具有外部端口，用來(lái)向前端調(diào)節(jié)器104發(fā)送禁 止信號(hào)(FE DIS)。在POL控制系統(tǒng)100啟動(dòng)時(shí)，控制器126從內(nèi) 部存儲(chǔ)器128(和/或外部存儲(chǔ)器132 )讀取系統(tǒng)設(shè)置并且因此通過(guò)POL 接口 124來(lái)編程POL調(diào)節(jié)器。POL調(diào)節(jié)器的每一個(gè)隨后基于系統(tǒng)編 程以預(yù)先描述的模式設(shè)置并啟動(dòng)。在正常操作期間，控制器126解碼 并且執(zhí)行任何來(lái)自用戶或POL調(diào)節(jié)器的命令或消息。控制器126監(jiān)
視POL調(diào)節(jié)器的性能并且將該信息通過(guò)用戶接口 122報(bào)告回用戶。 用戶還可以通過(guò)控制器126來(lái)編程POL調(diào)節(jié)器，以對(duì)諸如過(guò)流或過(guò) 壓情況的故障執(zhí)行特定的自主反應(yīng)?？商鎿Q地，POL調(diào)節(jié)器可被編程 為僅向系統(tǒng)控制器102報(bào)告故障情況，系統(tǒng)控制器102將隨后根據(jù)預(yù) 定設(shè)置來(lái)確定適當(dāng)?shù)募m正動(dòng)作，如通過(guò)FE DIS控制線來(lái)關(guān)閉前端調(diào) 節(jié)器。
可選地提供監(jiān)視塊130來(lái)監(jiān)視未通過(guò)同步/數(shù)據(jù)或OK/故障總線 可操作地與控制器102連接的其它電源系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)電壓或電流 水平的狀態(tài)。監(jiān)視塊130可以向控制器126提供該信息，用來(lái)以與有 關(guān)POL控制系統(tǒng)10的其它信息相同的方式通過(guò)用戶接口向用戶報(bào) 告。這樣，POL控制系統(tǒng)10可以提供與已經(jīng)存在于電子系統(tǒng)中的電 源系統(tǒng)的一些后向兼容。
回到圖3，系統(tǒng)控制器102適合向每個(gè)POL調(diào)節(jié)器(即106、108、 110、 112、 114)提供初始配置數(shù)據(jù)。應(yīng)該意識(shí)到，初始配置數(shù)據(jù)可 以包括但不限于一個(gè)或多個(gè)下列類型的數(shù)據(jù)輸出電壓設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù) (即所期望的輸出電壓)；輸出電流設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)(即所期望的最高輸 出電流)；低電壓極限數(shù)據(jù)(即所期望的最低輸出電壓)；高電壓極 限數(shù)據(jù)(即所期望的最高輸出電壓)；輸出電壓回轉(zhuǎn)速率數(shù)據(jù)(即所 期望的輸出回轉(zhuǎn)速率)；使能/禁止數(shù)據(jù)(即開(kāi)啟/關(guān)閉POL調(diào)節(jié)器輸 出)；定時(shí)數(shù)據(jù)(如開(kāi)啟延時(shí)、關(guān)閉延時(shí)、故障恢復(fù)時(shí)間等等)和/ 或?qū)Ρ绢I(lǐng)域的技術(shù)人員通常公知的所有其它類型的POL編程數(shù)據(jù)。
一旦接收到初始配置數(shù)據(jù)，POL控制器146 (參閱圖4)適合用來(lái)將 初始配置數(shù)據(jù)的至少一部分存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中。所存儲(chǔ)的初始配置數(shù)據(jù) 的至少一部分隨后被用來(lái)產(chǎn)生所期望的輸出。例如，根據(jù)所接收/存儲(chǔ) 的初始配置數(shù)據(jù)的類型，可以產(chǎn)生輸出以包括特定的電壓水平、特定 的回轉(zhuǎn)速率等等。
產(chǎn)生輸出后，POL控制器146適合用來(lái)接收故障監(jiān)視數(shù)據(jù)(如 從外部器件、檢測(cè)電路等)。包含有關(guān)POL調(diào)節(jié)器或其輸出的信息 的故障監(jiān)視數(shù)據(jù)隨后被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。POL控制器146響應(yīng)于條件(如，收到請(qǐng)求、超過(guò)已知參數(shù)、寄存器的內(nèi)容改變等)，隨后適合用來(lái)向系統(tǒng)控制器102提供故障監(jiān)視數(shù)據(jù)的至少一部分。應(yīng)該意識(shí)到， 故障監(jiān)視數(shù)據(jù)可以包括但不限于一個(gè)或多個(gè)下列類型的數(shù)據(jù)輸出電壓數(shù)據(jù)，其可以包括實(shí)際輸出電壓數(shù)據(jù)(即，測(cè)量的輸出電壓)或電壓比較數(shù)據(jù)(如，測(cè)量的輸出電壓是在最高期望輸出電壓之上還是之下，測(cè)量的輸出電壓是在最低期望輸出電壓之上還是之下等)；輸出電流數(shù)據(jù)，其可以包括實(shí)際輸出電流數(shù)據(jù)(即，測(cè)量的輸出電流)或電流比較數(shù)據(jù)(如，測(cè)量的輸出電流是在最高期望輸出電流之上還是之下)；溫度狀態(tài)數(shù)據(jù)，其可以包括實(shí)際溫度數(shù)據(jù)(即，測(cè)量的POL調(diào)節(jié)器或具體地說(shuō)它的生熱部件的溫度)或溫度比較數(shù)據(jù)(如，POL調(diào)節(jié)器(或其部件)的溫度是在已知值之上還是之下等)和/或?qū)τ诒绢I(lǐng)域的技術(shù)人員通常公知的所有其它類型的POL故障監(jiān)視數(shù)據(jù)。還應(yīng)該意識(shí)到，故障監(jiān)視數(shù)據(jù)并不限于代表故障情況存在的數(shù)據(jù)。例如， 指示POL調(diào)節(jié)器在可接受參數(shù)內(nèi)(如，在可接受的溫度范圍內(nèi))操作的故障監(jiān)視數(shù)據(jù)被認(rèn)為是在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
故障監(jiān)視數(shù)據(jù)可以被系統(tǒng)控制器102或POL控制器146用來(lái)監(jiān)視和/或控制POL調(diào)節(jié)器。換句話說(shuō)，POL控制器146可以使用故障 監(jiān)視數(shù)據(jù)來(lái)向系統(tǒng)控制器102提供POL狀態(tài)信息(即，對(duì)應(yīng)于特定POL調(diào)節(jié)器或其輸出的數(shù)據(jù))，或者如果滿足特定條件(如，狀態(tài)寄存器改變、已經(jīng)超過(guò)溫度極限等)則禁止POL調(diào)節(jié)器。可替換地， 系統(tǒng)控制器102可以使用故障監(jiān)視數(shù)據(jù)來(lái)向管理員提供POL狀態(tài)信息、禁止特定POL調(diào)節(jié)器、或存儲(chǔ)故障監(jiān)視數(shù)據(jù)用于將來(lái)使用。例 如，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)POL調(diào)節(jié)器包括存儲(chǔ)在ID寄存 器中的唯一ID數(shù)據(jù)(如，序列號(hào)、制造日期等)。這使能系統(tǒng)控制器102來(lái)向管理員提供POL狀態(tài)信息和唯一ID數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)POL調(diào)節(jié)器還包括至少一個(gè)傳感器電路。傳感器電路被用來(lái)產(chǎn)生故障監(jiān)視數(shù)據(jù)或可以被用來(lái)(如， 與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的信息一起)產(chǎn)生故障監(jiān)視數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。應(yīng)該意識(shí)到，在此描述的傳感器電路將根據(jù)被檢測(cè)的信息的類型而改變(如，
電路、位置、輸入等)。例如，檢測(cè)電流的傳感器電路可以包括不同 的電路、具有不同的輸入、并且被置于與檢測(cè)溫度的傳感器電路不同 的位置)。
圖8示出了適合在同步/數(shù)據(jù)總線上傳送的信號(hào)。詳細(xì)地說(shuō)，通 過(guò)在總線上傳播時(shí)鐘信號(hào)800來(lái)建立傳輸線。時(shí)鐘信號(hào)800可以由系 統(tǒng)控制器102、特定POL調(diào)節(jié)器(如，具有最低有效地址的POL調(diào) 節(jié)器)或外部器件生成。時(shí)鐘信號(hào)800將各種通信器件(即POL調(diào) 節(jié)器和控制器)同步并且建立一系列時(shí)鐘周期810，每一個(gè)時(shí)鐘周期 包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)位。這允許各種通信器件在每個(gè)時(shí)鐘周期810發(fā)送 單個(gè)數(shù)據(jù)位。換句話說(shuō)，每個(gè)通信器件通過(guò)將數(shù)據(jù)位留在/拉至高或低 (即，二進(jìn)制的1或0 )來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)。
圖13示出了用來(lái)在系統(tǒng)控制器102和至少 一個(gè)POL調(diào)節(jié)器之間 發(fā)送信息的示范通信周期50。詳細(xì)地說(shuō)，通信周期50可以被用來(lái)發(fā) 送初始配置數(shù)據(jù)、故障監(jiān)視數(shù)據(jù)、唯一 ID數(shù)據(jù)或任何其它類型的數(shù) 據(jù)。如圖13所示，示范的42位傳輸周期50包括啟動(dòng)序列510 (如， 4位)、地址520、命令集530、第一確認(rèn)位540、數(shù)據(jù)集560和第二 確認(rèn)位570。還增加了附加位550以確保在提供數(shù)據(jù)集560之前執(zhí)行 命令集540。
第一和第二確認(rèn)位540、 570被用來(lái)分別確認(rèn)命令集530和數(shù)據(jù) 集560的接收。應(yīng)該意識(shí)到，負(fù)責(zé)提供第一和第二確認(rèn)位540、 570 的器件根據(jù)信息是被發(fā)送到POL調(diào)節(jié)器還是來(lái)自POL調(diào)節(jié)器而變化 (即，信息是被寫(xiě)入、讀取還是提供)。
命令集530 、數(shù)據(jù)集560和地址集520使能系統(tǒng)控制器102和POL 調(diào)節(jié)器來(lái)寫(xiě)入、讀取和提供數(shù)據(jù)。詳細(xì)地說(shuō)，(i)命令集530被用來(lái) 識(shí)別控制器是否在寫(xiě)入以及在寫(xiě)入什么(如，向狀態(tài)寄存器寫(xiě)入)、 控制器是否在讀取以及在讀取什么(如，讀取狀態(tài)寄存器)、或POL 調(diào)節(jié)器是否在提供以及在提供什么(如，提供狀態(tài)寄存器信息)，(ii) 地址集520被用來(lái)識(shí)別正在被寫(xiě)入或讀取的POL調(diào)節(jié)器或正在提供 信息的POL調(diào)節(jié)器；以及(iii)數(shù)據(jù)集560被用來(lái)識(shí)別正在被寫(xiě)入、讀取或提供的實(shí)際數(shù)據(jù)。
啟動(dòng)序列510和地址集520被部分用來(lái)識(shí)別信息的發(fā)送者。例如， 系統(tǒng)控制器102可以使用與各POL調(diào)節(jié)器不同的啟動(dòng)序列510。因此， 通過(guò)讀取正在被傳輸?shù)耐ㄐ胖芷?0的啟動(dòng)序列510,系統(tǒng)控制器102 可以確定POL調(diào)節(jié)器是否也嘗試同時(shí)發(fā)送通信周期50。同樣地，每 個(gè)POL調(diào)節(jié)器可以具有不同的地址集520。因此，通過(guò)讀取正在被傳 輸?shù)耐ㄐ胖芷?0的啟動(dòng)序列510和地址集520， POL調(diào)節(jié)器可以確 定另 一個(gè)POL調(diào)節(jié)器或控制器是否也嘗試同時(shí)發(fā)送通信周期50。如 果多個(gè)器件嘗試發(fā)送通信周期50，則排序數(shù)據(jù)被用來(lái)分配或判優(yōu)總線 使用。應(yīng)該意識(shí)到，排序數(shù)據(jù)可以被作為缺省值存儲(chǔ)(或硬布線)或 被作為初始配置數(shù)據(jù)提供并且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器件中(如，排序配置寄存 器)。
圖6示出了提供/使用初始通信數(shù)據(jù)的一種方法，從步驟610開(kāi) 始。詳細(xì)地說(shuō)，在步驟620， POL控制單元通過(guò)接收初始配置數(shù)據(jù)(如， 輸出電壓設(shè)置點(diǎn)、輸出電流設(shè)置點(diǎn)等)開(kāi)始。初始配置數(shù)據(jù)隨后在步 驟630被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。在步驟640， POL控制單元使用初始配置 數(shù)據(jù)的至少一部分來(lái)確定POL調(diào)節(jié)器的至少一個(gè)輸出參數(shù)(如，電 壓水平、回轉(zhuǎn)速率等)。POL控制單元隨后在步驟650生成包括輸出 參數(shù)的輸出，在步驟660結(jié)束過(guò)程。
圖7示出了提供/使用故障監(jiān)視數(shù)據(jù)的一種方法，從步驟710開(kāi) 始。詳細(xì)地說(shuō)，在步驟720， POL調(diào)節(jié)器或具體地說(shuō)傳感器電路(單 獨(dú)或與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器件中的信息一起)檢測(cè)故障監(jiān)視數(shù)據(jù)(如，輸出 電壓數(shù)據(jù)、輸出電流數(shù)據(jù)等)。故障監(jiān)視數(shù)據(jù)隨后在步驟730被存儲(chǔ) 在存儲(chǔ)器中。在步驟740,系統(tǒng)控制器102發(fā)送(并且POL控制器 146接收)對(duì)故障監(jiān)視數(shù)據(jù)的至少一部分的請(qǐng)求。在步驟750， POL 控制器146向系統(tǒng)控制器102提供所請(qǐng)求的故障監(jiān)視數(shù)據(jù)部分。在步 驟760，系統(tǒng)控制器102使用所請(qǐng)求的故障監(jiān)視數(shù)據(jù)部分來(lái)監(jiān)視POL 調(diào)節(jié)器的至少一個(gè)參數(shù)。
在步驟770，系統(tǒng)控制器102確定所監(jiān)視的參數(shù)是否違反已知的參數(shù)。例如，如果監(jiān)視的參數(shù)是輸出電壓，則可以將輸出電壓與最大 輸出電壓值相比較。如果發(fā)生違反(如，輸出電壓超過(guò)最大輸出電壓
值)，那么將在步驟780禁止POL調(diào)節(jié)器?？商鎿Q地，如果沒(méi)有發(fā) 生違反，則在步驟740，通過(guò)再次請(qǐng)求至少部分故障監(jiān)視數(shù)據(jù)，系統(tǒng) 控制器102繼續(xù)監(jiān)視POL調(diào)節(jié)器。應(yīng)該意識(shí)到，盡管根據(jù)違反來(lái)禁 止POL調(diào)節(jié)器是有優(yōu)勢(shì)的，本發(fā)明并不限于這種結(jié)果。例如，系統(tǒng) 控制器102或POL調(diào)節(jié)器可被編程為如果發(fā)生特定參數(shù)違反，則執(zhí) 行不同的行動(dòng)(如，嚴(yán)密監(jiān)視故障POL調(diào)節(jié)器、通知管理員、存儲(chǔ) 故障監(jiān)視數(shù)據(jù)等)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，故障監(jiān)視數(shù)據(jù)本身指示監(jiān)視的參數(shù) 是否違反已知參數(shù)。例如，如果輸出電流設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)(即所期望的最 高輸出電流)被作為初始配置數(shù)據(jù)接收并且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器件中，則 POL調(diào)節(jié)器(或更具體地說(shuō)POL控制器146)可以向系統(tǒng)控制器102 提供指示測(cè)量的輸出電流是在存儲(chǔ)的最大電流值之上還是之下的故 障監(jiān)視數(shù)據(jù)。在這種情況下，如果接收到的故障監(jiān)視數(shù)據(jù)指示輸出電 流在最大值之下，則如前所述，系統(tǒng)控制器102可以繼續(xù)監(jiān)視POL 調(diào)節(jié)器?？商鎿Q地，如果接收到的故障監(jiān)視數(shù)據(jù)指示輸出電流在最大 值之上，則系統(tǒng)控制器102 (無(wú)需進(jìn)行任何附加計(jì)算)可以禁止POL 調(diào)節(jié)器。
POL控制系統(tǒng)10使能四種不同的操作模式。在第一操作模式中， POL調(diào)節(jié)器在沒(méi)有系統(tǒng)控制器的情況下獨(dú)立運(yùn)行，并且不與其它POL 調(diào)節(jié)器交互。POL調(diào)節(jié)器每個(gè)包括本地反饋和控制系統(tǒng)，以調(diào)整其自 身的性能以及控制接口以使能本地編程。POL調(diào)節(jié)器還包括在沒(méi)有本 地編程或來(lái)自系統(tǒng)控制器的數(shù)據(jù)時(shí)其可以恢復(fù)的缺省設(shè)置。換句話 說(shuō)，POL調(diào)節(jié)器的每一個(gè)可以作為獨(dú)立的器件操作，而無(wú)需系統(tǒng)控制 器或與另一個(gè)POL調(diào)節(jié)器交互。
在第二操作模式中，POL調(diào)節(jié)器互操作以便在沒(méi)有系統(tǒng)控制器 的情況下共享或交叉電流。POL調(diào)節(jié)器在電流共享接口上相互通信。 同步/數(shù)據(jù)線可以被用來(lái)傳送同步信息，以便允許POL調(diào)節(jié)器的相位交叉，其中，通過(guò)經(jīng)由硬布線連接輸入地址來(lái)對(duì)相位進(jìn)行本地編程。在第一或第二操作模式中，除了同步之外，通常會(huì)有信息在POL調(diào) 節(jié)器之間傳送；將不需要傳送編程信息。
在第三操作模式中，POL調(diào)節(jié)器作為陣列操作，其中每個(gè)POL 調(diào)節(jié)器以及作為整體的陣列的行為由系統(tǒng)控制器協(xié)調(diào)。系統(tǒng)控制器在 同步/數(shù)據(jù)串行總線上對(duì)每一個(gè)POL調(diào)節(jié)器的操作進(jìn)行編程，并且從 而超越POL調(diào)節(jié)器的預(yù)定設(shè)置。同步/數(shù)據(jù)串行總線還可以被用來(lái)傳 送同步信息，以允許POL調(diào)節(jié)器的同步和交叉。該操作模式將不包 括電流共享接口上的器件間通信。
最后，第四模式包括使用系統(tǒng)控制器的中央控制和對(duì)某功能的本地控制。這樣，POL調(diào)節(jié)器作為由系統(tǒng)控制器協(xié)調(diào)的陣列操作并且還 相互進(jìn)行互操作以執(zhí)行諸如電流共享的功能。
應(yīng)該意識(shí)到，本發(fā)明的POL控制系統(tǒng)以其所采用的調(diào)整主機(jī)系 統(tǒng)的電源的方式提供了極大的靈活性。圖9示出了用于主機(jī)系統(tǒng)的 POL控制系統(tǒng)的示范實(shí)施例。主機(jī)系統(tǒng)可以是專業(yè)的主控，其向用戶 系統(tǒng)CPU提供主接口 。可替換地，主機(jī)系統(tǒng)可以直接由用戶系統(tǒng)CPU 或?qū)Ｓ糜诠芾黼娫垂芾碜酉到y(tǒng)的任何其它控制系統(tǒng)來(lái)提供。
一種這種實(shí)施例將包括主機(jī)系統(tǒng)、系統(tǒng)控制器和POL調(diào)節(jié)器陣 列。這種實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是減輕了主機(jī)與POL調(diào)節(jié)器持續(xù)通信的開(kāi)銷。 替代地，系統(tǒng)控制器提供與POL調(diào)節(jié)器的管理層通信，并且僅向主 機(jī)提供諸如監(jiān)視和狀態(tài)信息的高級(jí)交互。系統(tǒng)控制器還提供存儲(chǔ)器， 用來(lái)存儲(chǔ)POL陣列編程參數(shù)，從而減輕了主機(jī)的該項(xiàng)職責(zé)。另一個(gè) 實(shí)施例可以包括系統(tǒng)控制器和POL調(diào)節(jié)器陣列，沒(méi)有主機(jī)系統(tǒng)。系 統(tǒng)控制器將獨(dú)立管理POL控制系統(tǒng)的操作，而無(wú)需與主機(jī)交互?？?替換地，主機(jī)系統(tǒng)可以適合提供系統(tǒng)控制器的功能，并且從而將與 POL調(diào)節(jié)器陣列直接通信。盡管這將寄予主機(jī)相當(dāng)大的開(kāi)銷需求，在 某些應(yīng)用中還是需要它的。
詳細(xì)地說(shuō)，與上面圖3所描述的類似，POL控制系統(tǒng)包括兩個(gè) 獨(dú)立的POL控制系統(tǒng)。第一POL控制系統(tǒng)220 (即系統(tǒng)A)包括與
多個(gè)POL調(diào)節(jié)器222、 224、 226、 228耦合的系統(tǒng)控制器225。第二 POL控制系統(tǒng)210具有相似結(jié)構(gòu)，包括系統(tǒng)控制器和多個(gè)POL調(diào)節(jié) 器。POL控制系統(tǒng)的每一個(gè)可以與主機(jī)系統(tǒng)的不同方面相關(guān)聯(lián)。例如， 系統(tǒng)A可以向第一架電路板提供調(diào)節(jié)后的電源，而系統(tǒng)B可以向第二 架電路板提供調(diào)節(jié)后的電源?？商鎿Q地，系統(tǒng)A和B每個(gè)可以向一個(gè) 架內(nèi)的不同電路板提供調(diào)節(jié)后的電源。在任一情況下，通過(guò)每個(gè)具有 其自己的系統(tǒng)控制器，POL控制系統(tǒng)可以相互自主操作，并且將因此 非常適于大型主機(jī)系統(tǒng)。應(yīng)該意識(shí)到，附加POL控制系統(tǒng)可以與主 機(jī)系統(tǒng)連接，并且示出兩個(gè)POL控制系統(tǒng)僅僅是為了方便和簡(jiǎn)單。
每個(gè)POL控制系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器將通過(guò)用戶接口串行總線與主 機(jī)控制器240通信。如上所述，與主機(jī)控制器240的鏈接使能監(jiān)視、 控制和編程數(shù)據(jù)的通信。主機(jī)控制器240可以額外地與局域網(wǎng)(LAN ) 或廣域網(wǎng)(WAN)連接。用戶將具有用來(lái)訪問(wèn)POL控制系統(tǒng)的若干 選項(xiàng)，以便監(jiān)視、控制和/或編程POL控制系統(tǒng)。在第一實(shí)施例中， 配備有適當(dāng)應(yīng)用編程接口 (API)的用戶系統(tǒng)266 (即計(jì)算機(jī))可以 與用戶接口總線直接連接，用來(lái)接收與系統(tǒng)A和B的系統(tǒng)控制器的通 信。用戶系統(tǒng)將同樣地包括用戶接口，諸如圖形用戶界面(GUI)， 使能有關(guān)POL控制系統(tǒng)的狀態(tài)信息的顯示。GUI還可以用作診斷工 具，使能POL控制系統(tǒng)內(nèi)的故障情況的診斷。
可替換地，在第二實(shí)施例中，用戶系統(tǒng)264可替換地直接與主機(jī) 控制器240連接。這可以使能對(duì)POL控制系統(tǒng)的同等訪問(wèn)，或者主 機(jī)控制器240可以限制訪問(wèn)的程度(如，僅監(jiān)視，而沒(méi)有控制或編程 的能力)。在再一個(gè)實(shí)施例中，用戶系統(tǒng)262可以通過(guò)LAN/WAN與 主機(jī)控制器240連接，從而使能用戶從遠(yuǎn)程位置訪問(wèn)POL控制系統(tǒng)。 如在前面的實(shí)施例中，主機(jī)控制器240可以限制對(duì)POL控制系統(tǒng)的 訪問(wèn)的程度。
圖10示出了用于主機(jī)系統(tǒng)的POL控制系統(tǒng)的另一個(gè)示范實(shí)施 例。POL控制系統(tǒng)包括兩個(gè)獨(dú)立的POL控制系統(tǒng)，與上面圖3所描 述的類似。與圖9的實(shí)施例不同，兩個(gè)POL控制系統(tǒng)320、 310每個(gè)
包括多個(gè)沒(méi)有單獨(dú)的系統(tǒng)控制器的POL調(diào)節(jié)器。詳細(xì)地說(shuō)，POL控 制系統(tǒng)320包括多個(gè)POL調(diào)節(jié)器322、 324、 326、 328。第二POL控 制系統(tǒng)310具有相似的結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)控制器330和前端調(diào)節(jié)器332可以 包括在主機(jī)系統(tǒng)中，并且向每個(gè)POL控制系統(tǒng)提供控制和中間總線 電壓。系統(tǒng)控制器330可以從每個(gè)POL控制系統(tǒng)接收中斷信號(hào)，從 而確定哪個(gè)系統(tǒng)控制同步/數(shù)據(jù)總線。如前，POL控制系統(tǒng)的每個(gè)可 以與主機(jī)系統(tǒng)的不同方面相關(guān)聯(lián)。例如，POL控制系統(tǒng)A和B每個(gè) 可以向公共架內(nèi)的不同電路板提供調(diào)節(jié)后的電源。由于POL控制系 統(tǒng)共享系統(tǒng)控制器，POL控制系統(tǒng)可被使得相互協(xié)調(diào)操作，并且因此 最適合于小主機(jī)系統(tǒng)。應(yīng)該意識(shí)到，附加POL控制系統(tǒng)可以與主機(jī) 系統(tǒng)連接，并且示出兩個(gè)POL控制系統(tǒng)僅僅是為了方便和簡(jiǎn)單。
在該示范實(shí)施例中，系統(tǒng)控制器330將通過(guò)用戶接口串行總線與 主機(jī)通信。與主機(jī)的通信可以是直接的或通過(guò)局域網(wǎng)(LAN)或廣域 網(wǎng)(WAN)。用戶可以訪問(wèn)POL控制系統(tǒng)，以4更通過(guò)與用戶接口總 線直接連接來(lái)監(jiān)視、控制和/或編程POL控制系統(tǒng)。如上，用戶系統(tǒng) 將類似地包括用戶接口，諸如圖形用戶界面(GUI)，使能有關(guān)POL 控制系統(tǒng)的狀態(tài)信息的顯示。
POL控制系統(tǒng)可以被設(shè)計(jì)用于特定應(yīng)用，具有被選擇用來(lái)實(shí)現(xiàn) 所期望的性能需求的某些參數(shù)和值。 一旦實(shí)現(xiàn)了一組期望的參數(shù)，這 些參數(shù)就可以被編程到系統(tǒng)控制器中，以使能POL陣列的大量生產(chǎn) 以用于生產(chǎn)級(jí)應(yīng)用。圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例編程POL陣列 的示范方法，并且圖12A-12D示出了采用示范方法的相應(yīng)系統(tǒng)。
詳細(xì)地說(shuō)，在圖12A中，原型POL控制系統(tǒng)830包括POL陣 列832和系統(tǒng)控制器(未編程)834。還可以提供代理主機(jī)836來(lái)仿 真POL控制系統(tǒng)與實(shí)際主機(jī)的交互。操作人員使用適當(dāng)?shù)膱D形用戶 界面838與原型POL控制系統(tǒng)通信。如步驟812所示，POL陣列的 初始排列由操作人員使用GUI 838來(lái)限定。例如，操作人員可以指定 陣列的POL調(diào)節(jié)器的數(shù)量、POL調(diào)節(jié)器的輸出電壓參數(shù)、故障監(jiān)視 特性和在上面一般描述的其它這種參數(shù)。在步驟814，操作人員將通
過(guò)調(diào)整參數(shù)值直到達(dá)到所期望的配置來(lái)優(yōu)化系統(tǒng)。例如，GUI 838可 以使能操作人員來(lái)仿真各種可操作負(fù)載、故障和對(duì)于特定主機(jī)環(huán)境唯 一的其它情況，并且從而可以選擇最適合于實(shí)現(xiàn)主機(jī)環(huán)境的性能要求 的可操作參數(shù)。如圖12B和步驟816所示，當(dāng)操作人員滿意選擇的可 操作參數(shù)時(shí)，GUI 838可以將這些參數(shù)寫(xiě)入到適當(dāng)?shù)呐渲梦募?40。
因此，如圖12C和步驟818所示，配置文件84將被用來(lái)編程最 終系統(tǒng)控制器852。該步驟可以被重復(fù)多次以制造被用于生產(chǎn)級(jí)應(yīng)用 的系統(tǒng)控制器器件的生產(chǎn)流水作業(yè)。隨后，如圖12D所示，生產(chǎn)出生 產(chǎn)級(jí)POL控制系統(tǒng)870，包括POL陣列872和編程的系統(tǒng)控制器852, 用于與實(shí)際主機(jī)系統(tǒng)836 —起使用。在步驟820,預(yù)先編程的系統(tǒng)控 制器器件被安裝在實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)中。最后，在步驟822,包括POL陣 列872和系統(tǒng)控制器852的POL控制系統(tǒng)在生產(chǎn)系統(tǒng)中實(shí)施，并且 系統(tǒng)控制器如上所述操作以管理POL陣列的操作。
應(yīng)該意識(shí)到，本發(fā)明的POL控制系統(tǒng)提供了優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的分 布式電源分配系統(tǒng)的某些優(yōu)勢(shì)。本POL控制系統(tǒng)需要小得多的復(fù)雜 性或"膠接，，部件(如，媒介器件)來(lái)提供多個(gè)POL調(diào)節(jié)器的通信和 控制，因此降低了 POL控制系統(tǒng)的電路板空間量以及通信、控制和 監(jiān)視所需的控制線的數(shù)量。通過(guò)向陣列添加POL調(diào)節(jié)器，可以簡(jiǎn)單 地?cái)U(kuò)展POL控制系統(tǒng)，以便支持附加電源需求，而無(wú)需增加開(kāi)銷需 求。
因此描述了用來(lái)控制和監(jiān)視DC/DC電源轉(zhuǎn)換器陣列的方法和系 統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員很明顯，系統(tǒng)的某些優(yōu)勢(shì)已 經(jīng)實(shí)現(xiàn)。還應(yīng)該意識(shí)到，可以在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)進(jìn)行其各種修 改、適應(yīng)和可替換實(shí)施例。進(jìn)一步通過(guò)下列權(quán)利要求來(lái)限定本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種電源控制系統(tǒng)，包括主機(jī)；至少一個(gè)負(fù)載點(diǎn)(POL)調(diào)節(jié)器，適合于向所述主機(jī)提供輸出電壓；以及系統(tǒng)控制器，經(jīng)由串行數(shù)據(jù)總線可操作地與所述至少一個(gè)POL調(diào)節(jié)器連接，并且適合于向所述至少一個(gè)POL調(diào)節(jié)器發(fā)送編程數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種電源控制系統(tǒng)，包括多個(gè)POL調(diào)節(jié)器、可操作地連接所述多個(gè)POL調(diào)節(jié)器的至少一個(gè)串行數(shù)據(jù)總線、以及系統(tǒng)控制器，所述系統(tǒng)控制器與所述串行數(shù)據(jù)總線連接并且適合于向所述多個(gè)POL調(diào)節(jié)器發(fā)送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和從其接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。所述串行數(shù)據(jù)總線進(jìn)一步包括第一數(shù)據(jù)總線，在所述系統(tǒng)控制器和多個(gè)POL調(diào)節(jié)器之間傳送編程和控制信息。所述串行數(shù)據(jù)總線還可以包括第二數(shù)據(jù)總線，在所述系統(tǒng)控制器和多個(gè)POL調(diào)節(jié)器之間傳送故障管理信息。所述電源控制還可以包括前端調(diào)節(jié)器，用來(lái)在中間電壓總線上向所述多個(gè)POL調(diào)節(jié)器提供中間電壓。
文檔編號(hào)G06F1/26GK101346682SQ200680029829
公開(kāi)日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2006年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月24日
發(fā)明者丹尼斯·R·洛阿克, 米海爾·古滋, 阿萊恩·查普斯 申請(qǐng)人:大動(dòng)力公司