具有多個(gè)配置的數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及用于電壓調(diào)節(jié)器的數(shù)字控制器，尤其是具有多個(gè)配置的數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]電壓調(diào)節(jié)器被廣泛用于現(xiàn)代電子系統(tǒng)的各種應(yīng)用中，各種應(yīng)用例如計(jì)算(服務(wù)器和可移動(dòng)裝置)以及用于無(wú)線電通信的POL(點(diǎn)負(fù)荷系統(tǒng))，這是因?yàn)樗麄兊母咝什⑶疫@種轉(zhuǎn)換器使用的面積/體積小。被廣泛接受的電壓調(diào)節(jié)器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括降壓、升壓、降壓-升壓、前饋、反激、半橋、全橋和SEPIC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。多相降壓轉(zhuǎn)換器尤其適合以低壓供應(yīng)高性能的集成電路需要的大電流，高性能的集成電路例如為微處理器、圖形處理器，以及網(wǎng)絡(luò)處理器。降壓轉(zhuǎn)換器是以有源組件以及無(wú)源元件實(shí)現(xiàn)，有源組件例如為脈寬調(diào)制(PWM)控制器IC(集成電路)、驅(qū)動(dòng)器電路、包括功率MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)的一相或多相，無(wú)源元件例如為電感器、變壓器或耦合電感器、電容器和電阻器。多相(功率級(jí))可以通過(guò)每個(gè)對(duì)應(yīng)的電感器并聯(lián)連接到負(fù)荷來(lái)滿足高輸出電流需求。
[0003]用于電子系統(tǒng)的電源需求是復(fù)雜的，在典型的多組件板上產(chǎn)生許多不同的電源軌(輸出電壓)以針對(duì)不同的需求，例如電壓、電流、起動(dòng)方面等。POL調(diào)節(jié)器為分配功率的有效方式，允許產(chǎn)生的電壓供應(yīng)非常接近負(fù)荷。數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器正被廣泛接受用于P0L，提供實(shí)施具有良好性能和豐富特征的輸出需求的多樣集合。數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器典型地依賴于所存儲(chǔ)的配置或程序，其實(shí)現(xiàn)每個(gè)軌(輸出電壓)需要的設(shè)計(jì)特征。數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器控制器的管理是重要的問(wèn)題，因?yàn)閹缀跎踔粮緵](méi)有物理標(biāo)識(shí)來(lái)指示哪個(gè)元件與哪個(gè)軌關(guān)聯(lián)。
[0004]在一種常規(guī)方法中，與板上的數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器控制器的位置關(guān)聯(lián)的配置信息通過(guò)外部電阻以該配置信息來(lái)對(duì)該控制器的管腳編程來(lái)提供。然而該方法要求大量外部元件來(lái)支持一系列的配置選項(xiàng)、增加了板尺寸和費(fèi)用。另一種常規(guī)方法涉及以不同的存儲(chǔ)配置實(shí)現(xiàn)數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器控制器的部件管理。該方法需要昂貴而復(fù)雜的部件管理過(guò)程，并且增加了錯(cuò)誤配置元件的風(fēng)險(xiǎn)。在另一種常規(guī)方法中，數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器控制器配置信息在初始化期間從總線主控器被下載。該方法需要時(shí)間來(lái)執(zhí)行下載。在每種情況下，修改或替換板上壞的控制器都是挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器控制器的一個(gè)實(shí)施例，該控制器包括控制邏輯，其可操作來(lái)控制電壓調(diào)節(jié)器的多個(gè)功率級(jí)，使得一個(gè)或多個(gè)所述功率級(jí)的組單獨(dú)地調(diào)節(jié)所述電壓調(diào)節(jié)器的一個(gè)或多個(gè)輸出電壓，以及用于測(cè)量外部電參數(shù)的接口，所述外部電參數(shù)指示所述控制器在板上的位置或者所述板的版本。該控制器進(jìn)一步包括配置邏輯，其可操作來(lái)根據(jù)由所述外部電參數(shù)指示的所述控制器在所述板上的位置或所述板的版本來(lái)確定用于所述電壓調(diào)節(jié)器的配置參數(shù)集，并且按照該配置參數(shù)集來(lái)配置所述控制邏輯，使得每個(gè)輸出電壓是基于所述控制器在所述板上的位置或所述板的版本進(jìn)行調(diào)節(jié)的。
[0006]根據(jù)電壓調(diào)節(jié)器的一個(gè)實(shí)施例，所述電壓調(diào)節(jié)器包括多個(gè)功率級(jí)和數(shù)字控制器。該數(shù)字控制器包括控制邏輯，其可操作來(lái)控制多個(gè)功率級(jí)，使得一個(gè)或多個(gè)所述功率級(jí)的組單獨(dú)地調(diào)節(jié)所述電壓調(diào)節(jié)器的一個(gè)或多個(gè)輸出電壓，以及用于測(cè)量外部電參數(shù)的接口，所述外部電參數(shù)指示所述控制器在板上的位置或者所述板的版本。該電壓調(diào)節(jié)器進(jìn)一步包括配置邏輯，其可操作來(lái)根據(jù)由所述外部電參數(shù)指示的所述電壓調(diào)節(jié)器在所述板上的位置或所述板的版本來(lái)確定用于所述電壓調(diào)節(jié)器的配置參數(shù)集，并且按照該配置參數(shù)集來(lái)配置所述控制邏輯，使得每個(gè)輸出電壓是基于所述電壓調(diào)節(jié)器在所述板上的位置或所述板的版本進(jìn)行調(diào)節(jié)的。
[0007]根據(jù)電子系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，該電子系統(tǒng)包括設(shè)置在板上的多個(gè)負(fù)荷，設(shè)置在所述板上不同位置處的多個(gè)電壓調(diào)節(jié)器，所訴板上的每個(gè)位置確定所述負(fù)荷中的哪一個(gè)負(fù)荷由所述電壓調(diào)節(jié)器的哪一個(gè)進(jìn)行調(diào)節(jié)，電壓調(diào)節(jié)器中的每一個(gè)包括多個(gè)功率級(jí)和數(shù)字控制器，以及分配給電壓調(diào)節(jié)器中的每一個(gè)的外部電參數(shù)，以用于指示每個(gè)電壓調(diào)節(jié)器在所述板上的位置或所述板的版本。電壓調(diào)節(jié)器中的每一個(gè)可操作來(lái)調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)輸出電壓。該電壓調(diào)節(jié)器具有相同的初始默認(rèn)配置。電壓調(diào)節(jié)器中的每一個(gè)可操作來(lái)基于由分配給所述電壓調(diào)節(jié)器的所述外部電參數(shù)指示的所述電壓調(diào)節(jié)器在所述板上的位置或所述板的版本來(lái)改變所述初始默認(rèn)配置，使得每一個(gè)電壓調(diào)節(jié)器提供基于所述電壓調(diào)節(jié)器在所述板上的位置或所述板的版本進(jìn)行調(diào)節(jié)的一個(gè)或多個(gè)輸出電壓。
[0008]根據(jù)配置電壓調(diào)節(jié)器的方法的一個(gè)實(shí)施例，所述方法包括:在對(duì)電壓調(diào)節(jié)器重置或上電期間將電壓調(diào)節(jié)器初始化到默認(rèn)配置；確定分配給所述電壓調(diào)節(jié)器的外部電參數(shù)，所述外部電參數(shù)指示所述電壓調(diào)節(jié)器在板上的位置或所述板的版本；基于由所述外部電參數(shù)指示的所述電壓調(diào)節(jié)器在所述板上的位置或所述板的版本，確定用于所述電壓調(diào)節(jié)器的配置參數(shù)集；并且按照所述配置參數(shù)集重新配置所述電壓調(diào)節(jié)器，使得由電壓調(diào)節(jié)器提供的每一個(gè)輸出電壓是基于所述電壓調(diào)節(jié)器在所述板上的位置或所述板的版本進(jìn)行調(diào)節(jié)的。
[0009]通過(guò)閱讀下列的詳細(xì)說(shuō)明并通過(guò)觀看附圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到附加的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0010]附圖中的元件沒(méi)有必然按相互之間的比例繪制。相同的附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)類似的部件。多個(gè)示出的實(shí)施例中的特征可以結(jié)合，除非它們彼此排斥。實(shí)施例被描繪在圖畫中并且在接下來(lái)的描述中進(jìn)行詳述。
[0011]圖1示出電子系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的框圖，包括多個(gè)設(shè)置在板上的負(fù)荷和多個(gè)設(shè)置在板上的不同位置處的電壓調(diào)節(jié)器，板上的每個(gè)位置確定由電壓調(diào)節(jié)器中的哪一個(gè)電壓調(diào)節(jié)器對(duì)負(fù)荷中的哪一個(gè)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0012]圖2示出兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)器的一個(gè)實(shí)施例的框圖，其中每個(gè)電壓調(diào)節(jié)器具有多個(gè)配置。
[0013]圖3示出配置電壓調(diào)節(jié)器的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0014]圖4示出控制器邏輯的一個(gè)實(shí)施例的框圖，所述控制器邏輯包括具有多個(gè)配置選項(xiàng)的數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器控制器。
[0015]圖5示出控制器邏輯的另一個(gè)實(shí)施例的框圖，所述控制器邏輯包括具有多個(gè)配置選項(xiàng)的數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本文描述的實(shí)施例利用外部電參數(shù)，例如電阻、電壓或電壓和電阻的組合來(lái)識(shí)別數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器控制器在板上的位置。數(shù)字控制器在板上的位置確定哪個(gè)負(fù)荷由哪個(gè)電壓調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)?；谕獠侩妳?shù)指示的位置，數(shù)字控制器可以從默認(rèn)配置導(dǎo)出適當(dāng)?shù)呐渲脕?lái)支持所述負(fù)荷或從所述控制器存儲(chǔ)的配置參數(shù)集中選擇適當(dāng)?shù)呐渲?。這樣，通過(guò)基于位置選擇或?qū)С鏊鲞m當(dāng)?shù)呐渲?，在同一個(gè)板上的所有數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器控制器可以同樣地?fù)碛邢嗤呐渲眯畔⒉⒈挥糜诎迳系娜魏挝恢谩＿@樣的用于數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器控制器的設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)化了配置以及針對(duì)控制器制造者和針對(duì)板組裝者追蹤元件的過(guò)程。控制器可以被釬焊到板上并且如果有必要的話可以隨后在每個(gè)控制器被釬焊到板上之后進(jìn)行替換而不需要記錄每個(gè)控制器的配置或?qū)γ總€(gè)控制器進(jìn)行配置。
[0017]圖1示出電子系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，其包括設(shè)置在板102上的多個(gè)負(fù)荷100，板102例如為印刷電路板(PCB)，并且在板102上的不同位置106、108處設(shè)置了多個(gè)電壓調(diào)節(jié)器104。附加的無(wú)源和/或有源組件可以附接到板102，例如通過(guò)膠粘、釬焊等。板102上的每個(gè)位置106、108確定哪個(gè)負(fù)荷100由哪個(gè)電壓調(diào)節(jié)器104進(jìn)行調(diào)節(jié)。每個(gè)電壓調(diào)節(jié)器104包括多個(gè)功率級(jí)和數(shù)字控制器114。比如電阻、電壓或者電壓和電阻的組合的外部電參數(shù)被分配到每個(gè)電壓調(diào)節(jié)器104以用于指示每個(gè)電壓調(diào)節(jié)器104在板102上的位置106、108或板102的版本。在前一種(第一)情況下，每個(gè)外部電參數(shù)指示電壓調(diào)節(jié)器104在板102上的