專(zhuān)利名稱(chēng)：：配置直流變換器的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本公開(kāi)內(nèi)容涉及使用電池向集成電路提供電壓的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
：便攜式設(shè)備可以使用電池向包括集成電路中的元器件的設(shè)備元器#^供電壓。在某些情況下，希望改變電池所提供的電壓以便為集成電路的設(shè)備元器件提供系統(tǒng)電壓。然而，不同的便攜式設(shè)備使用不同的電池，和配置。例如，有些便攜式設(shè)備使用鋰電池，而其它便攜式設(shè)備包括堿性或系列AA型電池配置。每種，的電池可以向集成電路提供不同的輸出電壓。因此，需要一種系統(tǒng)和方法以允許集成電路連接到多種電池類(lèi)型和配置上。圖1是在第一配置中包含直流到直流(DC-DC)變換器的集成電路的框圖2是在第二配置中包含直流到直流(DC-DC)變換器的集成電路的框圖3是變換器控制模塊的特定實(shí)施例的框亂圖4是用于變換器控制模塊中的檢測(cè)模塊的特定實(shí)施例的電路圖5是降壓-降壓模式的一對(duì)DC-DC變換器的電路圖6是升壓模式的DC-DC變換器的電路圖7是示出確定集成電路裝置的電池模式的方法的特定實(shí)施例的流程圖。具體實(shí)施例方式提供了選擇集成電路裝置的電池模式的方法和系統(tǒng)。根據(jù)集成電路裝置中的第一和第二DC-DC變換器裝置選擇電池模式。在裝置的單個(gè)弓腳上接收電壓。基于所接收到的電壓為裝置確定電池模式，并且基于該電池模式配置DC-DC變換器電路中的至少一個(gè)。參考圖1，示出了集成電路100的框圖。在特定實(shí)施例中，集成電路100是用于便攜式電子裝置、例如MP3播放器的集成電路。集成電路100連接到電池102上。集成電路100包括多個(gè)引腳，這些引腳包括第一輸Mt出0/0)引腳104、第二1/0引腳105、以及電池檢測(cè)弓腳116。集成電路100此外還包括變換器控制模塊106、第一直流至喧流(DC-DC)變換器108、以及第二DC-DC變換器110。集成電路100還包括第三I/0引腳120和第四I/O引腳122。在圖1中所示的配置中，電池102在I/O弓腳104和105處向集成電路100提供電壓。電池102可以是任何適當(dāng)?shù)碾姵鼗螂姵亟M，包括鋰電池、堿性電池、或者系列AA電池配置。集成電路100包括DC-DC變換器108和110，用于將在第一電池輸入引腳104和第二電池輸入引腳105處所接收的電壓變換為集成電路100的供電電壓(標(biāo)記為VDD)和輸A/輸出電壓電平(VDDIO)的適當(dāng)電平。電壓VDD可以在輸A/輸出引腳122處被提供，并且電壓VDDIO可以在I/O弓卿120處被提供。電池檢測(cè)引腳116連接到變換器控制模塊106上。電池檢測(cè)弓胸還連接到電阻器118上。變換器控制模i央106檢測(cè)連接到電池檢測(cè)引腳116上的電阻器m的值以確定電池模式。在特定實(shí)施例中，根據(jù)用于電池102的電池的類(lèi)型，電阻器118被設(shè)定為浮動(dòng)、270千歐、120千歐或接地。變換器控制模i央106連接到第一DC-DC變換器108和第二DC-DC變換器110上?；谠陔姵貦z測(cè)弓腳116處所檢測(cè)到的電壓，變換器控制模±央106向第一DC-DC變換器108和第二DC-DC變換器110發(fā)送控制信號(hào)以配置變換器。在特定實(shí)施例中，變換器控制模i央將第一DC-DC變換器108配置為"升壓"或"降壓"模式。在升壓模式中，第一DC-DC變換器108放大電池輸入弓吸口104處的電壓。在降壓模式中，第一DC-DC變換器108衰減電池輸入引腳104處的電壓。第二DC-DC變換器110也可以被設(shè)置為升壓或降壓模式。變換器控制模i央106可以獨(dú)立地設(shè)置第一DC-DC變換器108和第二DC-DC變換器110的模式。因此，第一DC-DC變換器108和第二DC-DC變換器110可以被設(shè)置為降壓-降壓配置、降壓-升壓配置、升壓-升壓配置、每個(gè)變換暑緒,于斷電狀態(tài)的配置、或者其它配置。在特定實(shí)施例中，第一DC-DC變換器108被布置為與響應(yīng)于在電池檢測(cè)引腳116處所接收的輸入而確定的選定電池模式相對(duì)應(yīng)的第一可選配置，并且第二DC-DC變換器110被布置為基于選定電池模式的第二可選配置。在特定實(shí)施例中，選定電池模式選自至少三種不同的可用的電池模式。在特定實(shí)施例中，選定電池模式選自四種可用的電池模式。在特定實(shí)施例中，根據(jù)下表來(lái)設(shè)置*變換器的配置<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由電池102提供的電壓變換為電壓VDD和VDDIO。以第一配置示出了集成電路IOO。在這種配置中，第一DC-DC變換器108和第二DC-DC變換器110通過(guò)輸A/輸出引腳120和輸A/f俞出引腳122連接。參考圖2，以第二配置示出了集成電路100。在這種配置中，電池102連接到輸A/輸出弓腳120和輸A/輸出弓腳122上。在這種配置中，第一DC-DC變換器108在I/O引腳104處提供電壓VDDIO，而第二DC-DC變換器110在I/O弓腳105處提供電壓VDD。參考圖3，示出了變換器控制模塊106的特定實(shí)施例。變換器控制模塊106包括電阻器300、電池模式檢測(cè)模塊302、以及控制邏輯304。電阻器300連接到電池102和電池檢測(cè)弓腳116上。電阻器300還連接到電池模式檢測(cè)模塊302上。電池模式檢測(cè)模塊302向控制邏輯304提供輸出信號(hào)320、322和324。每^f俞出信號(hào)對(duì)應(yīng)于電池模式檢測(cè)模i央302的輸出的一位，以便電池模式檢觀(guān)贖土央可以使用三位^it擇四種模式?？刂七壿?04可以將輸出信號(hào)320、322和324M^到兩^hf俞出位。在特定實(shí)施例中，電阻器300被設(shè)定為非常大的值。電池模式檢測(cè)模塊302檢測(cè)由電阻器300和電池檢測(cè)弓腳116形成的節(jié)點(diǎn)310處的電壓。電池模式檢測(cè)模塊302確定與電池102的電池配置相對(duì)應(yīng)的三個(gè)數(shù)^j立值320、322和324。SH個(gè)數(shù)^^立值320、322和324被提供給控制邏輯304?？刂七壿?04產(chǎn)生用于第一DC-DC變換器108和第二DC-DC變換器110的控制信號(hào)，以便針對(duì)所檢測(cè)到的電池102的模式將變換器設(shè)置為適當(dāng)?shù)呐渲?。在特定?shí)施例中，M由施加到電池檢測(cè)弓腳116上的輸入得至啲三個(gè)數(shù)判立值320、322和324來(lái)標(biāo)識(shí)至少四種不同的可用的電池模式。在特定實(shí)施例中，這四種不同的可用的電池模式包括與鋰離子電池相關(guān)的第一模式。當(dāng)輸入處于低電壓電平時(shí)檢測(cè)到第一模式。在特定實(shí)施例中，第四模式與單個(gè)系列AA電池相關(guān)。當(dāng)輸入處于高電壓電平時(shí)檢測(cè)到第四模式。在另一實(shí)施例中，不同的可用的電池模式包括M51第一中間電壓電平檢測(cè)到的第二模式和通過(guò)第二中間電壓電平檢測(cè)至啲第三模式。在特定實(shí)施例中，第二模式對(duì)應(yīng)于串聯(lián)連接的AA電池。參考圖4，顯示了電池模式檢測(cè)模塊302的特定實(shí)施例。電池模式檢觀(guān)贖塊302包括第一晶體管400、第二晶體管406、邏輯門(mén)410、412、414和416、比較器408、以及電阻器402和404。第一晶體管400連接到電池102和電池檢測(cè)弓腳116上。第一晶體管400此外皿接到電阻器402上。由第一晶體管400和電阻器402形成的節(jié)點(diǎn)連接到邏輯門(mén)414上。邏輯門(mén)414和416允許良好地形成電池模式檢測(cè)模i央402的第一輸出信號(hào)320。以類(lèi)似的方式，邏輯門(mén)410和412允許良好地形麟三輸出信號(hào)324。由電阻器402和電阻器404形成的節(jié)點(diǎn)連接到比較器408的輸入端上。第二晶體管406連接到地并且連接到電池檢測(cè)引腳116上。在特定實(shí)施例中，第二晶體管406是低閾值電壓晶體管。在特定實(shí)施例中，電池檢測(cè)引腳116連接到比較器408的輸入端上。比較器408的輸出可以對(duì)應(yīng)于電池模式檢測(cè)模塊302的第二輸出，表示第二輸出位。比較器408將電池檢測(cè)引腳116處的電壓與由電阻器402和404形成的節(jié)點(diǎn)處的參考電壓進(jìn)行比較。比較器408的輸出基于這個(gè)比較。晶體管400和406的狀態(tài)、以及由電阻器402和404形成的節(jié)點(diǎn)處的電壓由電池檢測(cè)引腳116處的電壓決定。該電壓決定輸出320、322和324的狀態(tài)。比較器408的輸出端可以連接到額外的邏輯門(mén)上。在一個(gè)實(shí)施例中，邏輯門(mén)412和416以及連接到比較器408上的邏輯門(mén)提供三位數(shù)字輸出，該三位數(shù)字輸出標(biāo)識(shí)四種可選電池模式之一。在特定實(shí)施例中，比^t!408在至少兩種電池模式中斷電以節(jié)電。參考圖5，示出了降壓-降壓模式的第一DC-DC變換器108和第二DC-DC變換器110的特定實(shí)施例。第一DC-DC變換器108包括電感器500、晶體管502和晶體管504。電感器500連接到I/O弓腳120以及由晶體管502和504所形成的節(jié)點(diǎn)上。晶體管502連接到地，并且晶體管504連接到電池102上。電感器500向I/O引腳120提供輸出電壓VDDIO。第二DC-DC變換器110包括晶體管506、508和510。由晶體管506、508和510的連接端子所形成的節(jié)點(diǎn)連接到電感器512上。電感器512向集成電路IOO提供供電電壓VDD。晶體管508連接到電池102上。晶體管510連接到地。在這種配置中，電壓VDD被提供給I/0引腳122。參考圖6，示出了升壓模式的第一DC-DC變換器108的特定實(shí)施例。在該實(shí)施例中，晶體管504連接到I/O弓腳120上。晶體管504向I/O引腳120提供輸出電壓VDDIO。電自600連接到電池102上。在該配置中，由電池102施加的電壓被升高并在1/0引腳105處被提供。圖5和6示出基于電感器的開(kāi)關(guān)變換器的示范性實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，可以使用其它類(lèi)型的變換器，包括線(xiàn)性調(diào)節(jié)器、開(kāi)關(guān)電容器變換器、或其它適合的變換器。參考圖7，示出了確定集成電路裝置的電池模式的方法的特定實(shí)施例。在步驟700中，接收在單^lf入弓腳處的電壓電平。在步驟702中，將該單^tf入引腳處的電壓電平與目標(biāo)電壓相比較。在特定實(shí)施例中，單^f俞入引腳處的電壓可以基于在單^H俞入弓胸處所檢測(cè)到的阻抗值。在步驟704中，至少部分地基于步驟702中的比較，確定電池模式。在特定實(shí)施例中，使用連接到比較器的輸出端上的邏輯元件來(lái)確定電池模式。在特定實(shí)施例中，通過(guò)標(biāo)識(shí)四種可用的電池模式之一的三位數(shù)字f魏標(biāo)識(shí)電池模式。例如，如此處所描述的電池模式檢測(cè)模i央302可以確定多至四種不同的電池模式。在步驟706中，配置一個(gè)或多個(gè)DC-DC電路。DC-DC變換器的配置依賴(lài)于在步驟704中所確定的電池模式。所公開(kāi)的系統(tǒng)和方法可以被用于M31禾,單個(gè)弓胸檢測(cè)三種或更多不同的電池鄉(xiāng)來(lái)降低集成電路的成本?；谒鶛z觀(guān)倒的電池鄉(xiāng)，可以以各種不同的配置來(lái)布置多個(gè)DC-DC變換器電路以提供靈活的和可再用的電路設(shè)計(jì)。以上公開(kāi)的主題應(yīng)被看作是說(shuō)明性的，而非限制性的，并且所附的權(quán)利要求意圖覆蓋落在本發(fā)明的真正衞申和范圍內(nèi)的所有這種修改、增強(qiáng)、以及其它實(shí)施例。因此，在法律所允許的最大程度上，本發(fā)明的范圍繊過(guò)以下權(quán)禾腰求及其等價(jià)物的最寬泛的允許的解釋來(lái)加以確定，并且不應(yīng)受以上的詳細(xì)描述約束或限制。權(quán)利要求1、一種集成電路，包括多個(gè)引腳；以第一可選配置布置的第一直流到直流變換器，該第一可選配置與響應(yīng)于在多個(gè)引腳之一處所接收到的輸入而確定的選定電池模式相對(duì)應(yīng)；以及基于所述選定電池模式以第二可選配置布置的第二直流到直流變換器；其中所述選定電池模式選自至少三種不同的可用的電池模式。2、權(quán)利要求1的集成電路，其中所繊定電池模式選自四種可用的電池模式。3、權(quán)利要求2的集成電路，其中所述可用的電池模式包括鋰離子電池模式、堿性電池模式、以及AA電池模式。4、權(quán)利要求3的集成電路，其中所述可用的電池模式此外還包括第二鋰離子電池模式。5、權(quán)利要求1的集成電路，其中當(dāng)所鵬定電池模式是第一模式時(shí)，第一可選配置為第一降壓配置并且第二可選配置為第二降壓配置，并且當(dāng)所,定電池模式是第二模式時(shí)，第一可選配置為第一降壓配置并且第二可選配置為升壓配置。6、權(quán)利要求5的集成電路，其中所述第一降壓配置包括連接到電池上且連接到第一電感器上的第一晶體管、以及連接到該第一晶體管上且連接到地的第二晶體管。7、權(quán)利要求6的集成電路，其中所述第二降壓配置包括連接到所述電池上且連接到第二電感器上的第三晶體管、以及連接到該第二電感器上且連接到地的第四晶體管，其中該第二電連接到輸出電壓上。8、權(quán)利要求5的集成電路，其中所述升壓配置包括連接到輸出電壓上且連接到電感器上的第一晶體管、以及連接到該電感器上且連接到地的第二晶體管，其中該電感器連接到電池上。9、權(quán)利要求1的集成電路，其中M由施加至眵個(gè)弓腳之一上的輸入得到的至少三個(gè)數(shù)對(duì)立值來(lái)標(biāo)識(shí)至少三種不同的可用的電池模式。10、權(quán)禾腰求9的集成電路，其中所超少三種不同的可用的電池模式包括與鋰離子電池相關(guān)的第一模式，當(dāng)所述輸入處于低電壓電平時(shí)檢觀(guān)倒該第一模式。11、權(quán)利要求10的集成電路，其中所述至少三種不同的可用的電池模式包括與單個(gè)系列AA電池相關(guān)的第四模式，當(dāng)所述輸入處于高電壓電平時(shí)檢測(cè)到該第四模式。12、權(quán)利要求11的集成電路，其中所述至少三種不同的可用的電池模式包括M51第一中間電壓電平檢測(cè)到的第二模式以及通過(guò)第二中間電壓電平檢測(cè)到的第三模式。13、權(quán)利要求12的集成電路，其中所述第二模式對(duì)應(yīng)于串聯(lián)連接的AA電池。14、權(quán)利要求l的集成電路，此外還包^^接至哆個(gè)弓腳之一上以接收輸入電壓的電池模式檢測(cè)模塊。15、權(quán)利要求14的集成電路，其中所述電池模式檢觀(guān)贖i央包括比較器，該比較器在所述電池模式中的兩個(gè)電池模式中被斷電以便節(jié)電。16、一種根據(jù)集成電路中的第一直流至喧流變換器電路配置和第二直流到直流變換器電路配置選擇電池模式的方法，該方法包括接收在該集成電路的單個(gè)弓腳處的電壓；基于在該單個(gè)弓腳處所接收到的電壓確定電池模式，該電池模式選自至少三種不同的電池模式之一；以及基于選定電池模式設(shè)定所皿流到直流變換器電路配置中的至少一個(gè)。17、權(quán)利要求16的方法，此外還包括以第一配置設(shè)置第一直流到直流變換器電路，并以第二配置設(shè)置第二直流到直流變換器電路，其中基于所述選定電池模式選擇該第一和第二配置。18、權(quán)利要求17的方法，其中通過(guò)標(biāo)識(shí)四種可用的電池模式之一的兩位數(shù)字iK標(biāo)識(shí)所,定電池模式。19、權(quán)利要求18的方法，此外還包括將在該單個(gè)引腳處所接收到的電壓與目標(biāo)電壓進(jìn)行比較并且至少部分地基于該比較確定所,定電池模式。20.<image>imageseeoriginaldocumentpage0</image>21、權(quán)利要求19的方法，此外還包括{頓連接到比較器的輸出端上的邏輯元件來(lái)確定所述電池模式。22、一種確定電池模式的方法，包括在檢測(cè)引腳處檢測(cè)阻抗值，其中該阻抗值^樣電池模式;將該阻抗值上的電壓與參考電壓相比較；基于該阻抗值和該比較提供多位輸出。全文摘要提出了用于確定集成電路的電池模式的方法和系統(tǒng)。根據(jù)集成電路中的第一和第二直流到直流變換器裝置來(lái)選擇電池模式。在裝置的單個(gè)引腳處接收電壓?；谒邮盏降碾妷簽檠b置確定電池模式，并且基于所確定的電池模式配置直流到直流變換器電路中的至少一個(gè)。文檔編號(hào)H02M1/00GK101443989SQ200580017570公開(kāi)日2009年5月27日申請(qǐng)日期2005年10月26日優(yōu)先權(quán)日2005年6月29日發(fā)明者M(jìn)·W·梅申請(qǐng)人:西格馬特爾公司