用于減小多模塊系統(tǒng)的浪涌電流的方法和布置的制作方法
【專利摘要】提供用于減小多模塊系統(tǒng)的浪涌電流的方法和布置。所述系統(tǒng)包括設(shè)計成執(zhí)行預(yù)定義功能的多個模塊；設(shè)計成向所述多個模塊提供電力的電源單元。所述多個模塊中的每個包括執(zhí)行從所述電源單元接收的電力的相應(yīng)加電延時的電力控制系統(tǒng)。利用所述系統(tǒng)和所述方法，所述多模塊系統(tǒng)的總的浪涌電流大大地減小。
【專利說明】用于減小多模塊系統(tǒng)的浪涌電流的方法和布置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及諸如電信設(shè)備的集成電子系統(tǒng)的領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及多模塊電子系統(tǒng)、用于減小多模塊電子系統(tǒng)中包括的電源的浪涌電流的操作方法和電路布置。
【背景技術(shù)】
[0002]本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知多個電子模塊可被集成到電子系統(tǒng)/裝置中來實施和擴展其功能。其中，多個電子模塊是預(yù)先布置成實現(xiàn)一定功能的，所以需要電力來支持這些功能的實現(xiàn)。因此，多模塊系統(tǒng)中包含了電源單元來給每個模塊提供電力，如圖1中所示。
[0003]隨著多模塊系統(tǒng)的發(fā)展，它對電源提出更高的要求，尤其是加電浪涌電流性能。一般，浪涌電流總是遠(yuǎn)大于額定電流，如圖2中可以示出的，其中“I”指示額定電流而“Ι+Λ I”指示時間TO時的浪涌電流。在某一例子中，其中包含了多個模塊，多模塊系統(tǒng)的電源中總的浪涌電流可能是額定電流的20倍。因此，這給經(jīng)常是高功率系統(tǒng)的多模塊系統(tǒng)中的電源設(shè)計(諸如成本和復(fù)雜性)帶來了大的挑戰(zhàn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]因此，本發(fā)明的目的是提供一種使得多模塊系統(tǒng)的浪涌電流變平坦的機制。
[0005]本文中，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于減小多模塊系統(tǒng)的浪涌電流的方法，其中多模塊系統(tǒng)包括多個模塊和電源單元，方法包括:
[0006]從電源單元向多模塊系統(tǒng)的每個模塊提供電力；以及
[0007]多模塊系統(tǒng)的每個模塊執(zhí)行電力的相應(yīng)加電延時。
[0008]另外，根據(jù)以上提到的方法的示范實施例，電力的加電延時與多模塊系統(tǒng)的每個模塊的插槽ID(Slot ID)有關(guān)，其中插槽ID指示每個模塊在多模塊系統(tǒng)中的位置或編號。另外，電力的加電延時與多模塊系統(tǒng)的每個模塊的插槽ID成線性關(guān)系。因為優(yōu)選實施例，所以電力的相應(yīng)加電延時是相互不同的。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，其中提供一種多模塊系統(tǒng)，包括:
[0010]設(shè)計成執(zhí)行預(yù)定義功能的多個模塊；
[0011]設(shè)計成向多個模塊提供電力的電源單元；
[0012]其中多個模塊各自包括執(zhí)行從電源單元接收的電力的相應(yīng)加電延時的電力控制系統(tǒng)。
[0013]根據(jù)以上提到的多模塊系統(tǒng)的示范實施例，相應(yīng)加電延時與每個模塊的插槽ID有關(guān)，其中插槽ID指示每個模塊在多模塊系統(tǒng)中的位置或編號。具體地，電力的加電延時與多模塊系統(tǒng)的每個模塊的插槽ID成線性關(guān)系。優(yōu)選地，電力的加電延時中的每個是相互不同的。
[0014]另外，關(guān)于以上提到的多模塊系統(tǒng)，電力控制系統(tǒng)包括加電延遲邏輯單元，加電延遲邏輯單元布置成產(chǎn)生每個模塊的相應(yīng)加電延時。[0015]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種模塊電路布置，包括:
[0016]設(shè)計成執(zhí)行預(yù)定義功能的一個或更多功能單元；
[0017]執(zhí)行從電源單元接收的電力的加電延時的電力控制系統(tǒng)。電力控制系統(tǒng)包括加電延遲邏輯單元，加電延遲邏輯單元布置成產(chǎn)生相應(yīng)延時。
[0018]通過本發(fā)明，多模塊(特別是對于其電源單元)的總的浪涌電流通過與時間相比被平均而大大地減小。因此，可以節(jié)約多模塊的電源單元的成本和/或復(fù)雜結(jié)構(gòu)以及可以延長使用壽命。
[0019]根據(jù)下文中描述的實施例，本發(fā)明的這些和其他方面將顯而易見，并且參照下文中描述的實施例來闡明本發(fā)明的這些和其他方面。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1示意性地說明現(xiàn)有技術(shù)中多模塊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)塊和操作；
[0021]圖2是示出現(xiàn)有技術(shù)中單模塊系統(tǒng)的電源單元的浪涌電流與時間的關(guān)系曲線的圖；
[0022]圖3是示出如圖1中所示的多模塊系統(tǒng)的電源單元的浪涌電流與時間的關(guān)系曲線的圖；
[0023]圖4示意性地說明根據(jù)本發(fā)明實施例的多模塊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)塊和操作；
[0024]圖5是示出作為根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)機制的結(jié)果的、即如圖4中所示的多模塊系統(tǒng)的電源單元的浪涌電流與時間的關(guān)系曲線的圖；
[0025]圖6示意性地說明用于減小多模塊系統(tǒng)中浪涌電流的方法的過程。
【具體實施方式】
[0026]如圖1中所示，現(xiàn)有技術(shù)中已知的多模塊系統(tǒng)包括電源單元和多個模塊，即兩個
或更多的模塊，諸如“模塊1、2........N”，這些模塊預(yù)先布置成執(zhí)行某些功能。系統(tǒng)中的
多個模塊各自從電源單元接收電力以支持其操作。電源單元連接到外部電網(wǎng)以得到電力。
[0027]特別是，多模塊系統(tǒng)的多個模塊中的至少一個(優(yōu)選是每個)包括功能單元和電力控制系統(tǒng)(在圖1中示為“PWR系統(tǒng)”)，電力控制系統(tǒng)布置成控制和轉(zhuǎn)換來自電源單元的電力以及傳遞電力到功能單元。也可能一個模塊包括多于一個功能單元。
[0028]如本領(lǐng)域技術(shù)人員可能已經(jīng)知道的，電力控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)為現(xiàn)有技術(shù)中的硬件或可編程固件電路，以及可以執(zhí)行軟啟動和加電定序。一般，軟啟動基本上實現(xiàn)(為功能單元提供的)電壓從零逐漸升高到對應(yīng)功能單元所需的特定值。此外，加電定序可以實現(xiàn)向模塊的相應(yīng)部件依次供給電壓以及一些其他必要的過程。由于相關(guān)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員熟知軟啟動和加電定序，所以不必要再用非常詳細(xì)的方式來描述它們，并且這表示可以引入和使用軟啟動和加電定序的任何其他可能的實現(xiàn)方式。
[0029]另外，還如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，在圖中通過“PWR總線”示出的電源總線線路可以包含在多模塊系統(tǒng)中以及用于將來自電源單元的電力運送到多個模塊中的每個。
[0030]基本上，模塊的加電可在電源中產(chǎn)生浪涌電流，如圖2的圖中所示，圖2示出電流的峰值大于正常(額定)值“I”。還可看到，可以表達(dá)為I+λ I的峰值可在相對短的時間內(nèi)下降以及峰寬會是相對小的值，這取決于具體的電路布置。[0031]如果模塊的加電操作同時發(fā)生，則浪涌電流的峰值將相互疊加而疊加值的結(jié)果值也就是Ι*η+Λ I*n (其中“I”項表示模塊導(dǎo)致的額定電流，以及“ Λ I”表示峰值和額定值之間的差，η指示模塊的數(shù)量)將是非常高的值，諸如是模塊導(dǎo)致的到電源單元的電流額定值的20倍或者更多倍，如圖3中所示。本文中，假設(shè)每個模塊導(dǎo)致相同的浪涌電流和額定電流。不過，實際上大部分不是這種情況。
[0032]為了避免多模塊系統(tǒng)中的浪涌電流的過高的峰，本發(fā)明是基于這樣的理解:應(yīng)該防止多個模塊導(dǎo)致的浪涌電流的峰疊加到一起。就是說，多模塊系統(tǒng)的每個模塊的加電可以分配在間隔足夠大的不同時間點。
[0033]例I
[0034]如圖4中所示，本發(fā)明涉及新的機制，其中每個模塊的電力控制系統(tǒng)另外構(gòu)造和布置成當(dāng)電源單元提供電力時執(zhí)行模塊的相應(yīng)加電延時。
[0035]特別是，電力控制系統(tǒng)包括加電延遲邏輯單元，加電延遲邏輯單元編程為基于用于在多模塊系統(tǒng)中(諸如通過模塊的位置，即模塊被插入的位置)對模塊編號的指示數(shù)“插槽ID”來計算延時，以及執(zhí)行加電延遲。清楚的是，加電延遲邏輯單元可以是硬件或固件元件，或者是其中執(zhí)行的軟件。一般來說，每個模塊具有該模塊的實際上指示該模塊所處的插槽位置的插槽ID。因此，每個模塊的加電延遲將是相互不同的。于是，模塊導(dǎo)致的浪涌電流的峰將置于不同的時間上。
[0036]優(yōu)選的是，每個模塊的加電延遲值與指示模塊在多模塊系統(tǒng)中的序號的“插槽ID”成線性關(guān)系。
[0037]但是，顯然的是，延遲值和“插槽ID”之間的關(guān)系不限于是線性。除了插槽ID，每個模塊的加電延時值還可以基于其他的參數(shù)，只要這些參數(shù)能使得延時值不同。應(yīng)注意到，“設(shè)想的延時(perspective time delay) ”可能包含其中一些延時值是相似或相等的情形，只要是這樣的情況不導(dǎo)致實質(zhì)的不利結(jié)果。例如，多模式系統(tǒng)中的所有模塊可以分類為不同的組，每組包含一個或更多的模塊，以及每組的延時值可以是相同的，但是組間的延時值可以是不同的。
[0038]當(dāng)每個模塊的加電被不同地延遲從而由模塊導(dǎo)致的浪涌電流的峰值出現(xiàn)在不同
的時間Tp 1\、.......Tn而不疊加到一起時，引起的電源單元中的總的浪涌電流的峰將等
于:Ι*η+ΛΙ，因而可以比現(xiàn)有技術(shù)的“Ι*η+ΛΙ*η”低得多，如圖5中所示。因此，在多模塊系統(tǒng)中的電源單元將承受的由總的浪涌電流造成的影響更小。
[0039]例2
[0040]基于以上的描述，本發(fā)明還涉及如上提到的多模塊系統(tǒng)中使用的模塊電路布置，其作為多模塊系統(tǒng)的模塊被實現(xiàn)和提到。
[0041]因此，模塊電路布置具有布置成執(zhí)行一個或更多的功能的一個或更多的功能單元和包括加電延遲邏輯單元的電力控制系統(tǒng)，其中加電延遲邏輯單元編程為優(yōu)選地基于用于在多模塊系統(tǒng)中(通過模塊的位置，即模塊被插入的位置)對模塊編號的指示數(shù)“插槽ID”來計算延時值，以及執(zhí)行加電延遲。清楚的是，加電延遲邏輯單元可以是硬件或固件元件，或者是其中執(zhí)行的軟件。
[0042]此外，加電延遲邏輯單元可能還包括用于計算延遲時間的計時器單元。計時器可以是電路或者程序。[0043]例3
[0044]另外，本發(fā)明還涉及一種用于減小多模塊系統(tǒng)中浪涌電流(就是峰值電流)的操作方法，該方法實際上在上述多模塊系統(tǒng)中可操作并被執(zhí)行。
[0045]如圖6中所示，該方法包括:
[0046]在步驟601中:當(dāng)開始多模塊系統(tǒng)的啟動并且系統(tǒng)被供電時，系統(tǒng)中包括的電源單元開始向多模塊系統(tǒng)的每個模塊提供電力；
[0047]接下來，在步驟602中:每個模塊的加電被延遲某時間間隔，其中基于指示模塊在多模塊系統(tǒng)中所插入的位置的序號“插槽ID”來計算延遲時間間隔。
[0048]由于每個模塊的“插槽ID”不同，所以延遲時間間隔也會不同。因此，模塊的加電將出現(xiàn)在不同的時間點。
[0049]然而，應(yīng)注意到，可以基于其他參數(shù)來計算延遲時間間隔，以及一些延遲時間間隔或者延時值可以是相似或相等的，只要是這樣的情況不導(dǎo)致實質(zhì)的不利結(jié)果。
[0050]接下來，在步驟603中:在加電延遲時間間隔之后，每個模塊開始向其功能單元提供(適當(dāng)?shù)?電力。
[0051]這些步驟的其他詳情會與上面描述的那些相似，相關(guān)領(lǐng)域中的技術(shù)人員能理解這一點。
[0052]除了上面所示的描述，還應(yīng)理解，術(shù)語“模塊”基本上是指具體的功能部件，諸如多功能系統(tǒng)的集成設(shè)備電子器件，以及模塊可以是可拆卸的電路布置，導(dǎo)致電源單元中的電流并占據(jù)插槽位置。此外，本文中的模塊可能與其他的一些模塊一起實現(xiàn)一定的功能，或者單獨實現(xiàn)某一功能，或者獨立地實現(xiàn)數(shù)個功能。術(shù)語“加電”主要表示電力開始被提供到模塊的功能電路。術(shù)語“浪涌”主要表示其電流的脈沖或者峰。
[0053]雖然已經(jīng)在附圖中和前面的描述中對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明和描述，但是上述說明和描述應(yīng)被視為是說明性的或者示范性的而不是限定性的；本發(fā)明不限于公開的實施例。實踐所要求保護(hù)的發(fā)明的本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從對附圖、公開以及所附權(quán)利要求書的研究中理解并實現(xiàn)公開的實施例的其他變化。在權(quán)利要求書中，“包括”一詞不排除其他元件或步驟，不定冠詞“一”或“一個”不排除多個。單個處理器或者其他單元可能完成權(quán)利要求書中陳述的數(shù)個項目的功能。僅“在互相不同的從屬權(quán)利要求中陳述某些措施”這一事實并不表明不能有效地使用這些措施的組合。權(quán)利要求書中的任何參考標(biāo)記不應(yīng)解釋為限制范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于減小多模塊系統(tǒng)的浪涌電流的方法，其中所述多模塊系統(tǒng)包括多個模塊和電源單元,所述方法包括: 從所述電源單元向所述多模塊系統(tǒng)的每個模塊提供電力；以及 所述多模塊系統(tǒng)的每個模塊執(zhí)行所述電力的相應(yīng)加電延時。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述電力的所述加電延時與所述多模塊系統(tǒng)的每個模塊的插槽ID有關(guān)，其中所述插槽ID指示每個模塊在所述多模塊系統(tǒng)中的位置或編號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述電力的所述加電延時與所述多模塊系統(tǒng)的每個模塊的插槽ID成線性關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述電力的所述相應(yīng)加電延時是相互不同的。
5.—種多模塊系統(tǒng),包括: 設(shè)計成執(zhí)行預(yù)定義功能的多個模塊； 設(shè)計成向所述多個模塊提供電力的電源單元； 其中所述多個模塊中的每個包括執(zhí)行從所述電源單元接收的電力的相應(yīng)力電延時的電力控制系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多模塊系統(tǒng),其特征在于所述相應(yīng)加電延時與每個模塊的插槽ID有關(guān)，其中所述插槽ID指示每個模塊在所述多模塊系統(tǒng)中的位置或編號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多模塊系統(tǒng)，其特征在于所述電力的所述加電延時與所述多模塊系統(tǒng)的每個模塊的插槽ID成線性關(guān)系。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多模塊系統(tǒng)，其特征在于所述電力的所述加電延時中的每個是相互不同的。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多模塊系統(tǒng)，其中所述電力控制系統(tǒng)包括加電延遲邏輯單元，所述加電延遲邏輯單元布置成產(chǎn)生所述相應(yīng)延時。
10.一種模塊電路布置,包括: 設(shè)計成執(zhí)行預(yù)定義功能的一個或更多功能單元； 執(zhí)行從電源單元接收的電力的相應(yīng)加電延時的電力控制系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的模塊電路布置，其中所述電力控制系統(tǒng)包括加電延遲邏輯單元，所述加電延遲邏輯單元布置成產(chǎn)生所述相應(yīng)延時。
【文檔編號】H02H9/02GK103718407SQ201180069567
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月24日
【發(fā)明者】苗鋒, 胡斌, 潘健波 申請人:愛立信(中國)通信有限公司