谐振电源管理架构制造技术

本发明专利技术提供了一种谐振电源管理架构，公开了移动装置的谐振电源管理的各种实施方式。在一种实施方式中，移动装置包括电源管理单元（PMU），该电源管理单元包括谐振逆变器、多个AC/DC转换器和被配置为将AC电从谐振逆变器路由至多个AC/DC转换器的AC总线。谐振逆变器将来自电源的DC电转换为AC电，该AC电由AC/DC转换器转换为DC电并被提供给移动装置的负载。在另一实施方式中，用于移动装置的电源管理方法包括由移动装置的PMU监控移动装置的工作模式，以及响应移动装置的工作模式变化来调节PMU的AC配电网络的谐振逆变器的输出频率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种谐振电源管理架构。
技术介绍
许多移动装置利用电源管理单元(PMU)来管理数字平台的电源功能。当前PMU拓扑结构利用DC/DC转换器和线性或低压差(LDO)稳压器的混合来分配直流(DC)电。使用这种PMU拓扑结构时的能量损耗可以是系统能耗的25%。移动装置以及电池电源的性能受这些损耗的限制。增加对PMU的负荷需求可能会放大对性能的不利影响。
技术实现思路
本专利技术提供了一种移动装置，包括:电源；以及电源管理单元(PMU)，其包括AC配电网络，所述AC配电网络包括:谐振逆变器，其被配置为将来自电源的DC电转换为AC电；多个AC/DC转换器，其分布在所述PMU周围，每个AC/DC转换器被配置为将来自所述谐振逆变器的AC电转换为DC电，所述DC电被提供给所述移动装置的负载；以及AC总线，其被配置为将AC电从所述谐振逆变器路由至所述多个AC/DC转换器。上述移动装置中，所述PMU被配置为基于所述移动装置的工作模式来调节由所述谐振逆变器提供的AC电的频率。上述移动装置中，当所述PMU从工作模式进入睡眠模式时，所述AC电的频率降低。上述移动装置中，所述AC电的频率在从约2MHz到约8MHz的范围内变化。上述移动装置中，所述谐振逆变器被配置为在调节所述AC电的频率时，调节所述谐振逆变器的谐振电路电容。上述移动装置中，所述谐振逆变器包括在所述谐振逆变器的所述谐振电路中的多个切换电容器。上述移动装置中，所述PMU包括多个谐振逆变器，所述多个谐振逆变器被配置为将来自电源的DC电转换为多相AC电，其中，所述AC总线被配置为将AC电从每个谐振逆变器路由至所述多个AC/DC转换器的定义组。上述移动装置中，所述多个AC/DC转换器的组被定义为平衡所述多个谐振逆变器之间的负荷。上述移动装置中，所述PMU还包括线性稳压器，所述线性稳压器耦接至至少一个AC/DC转换器的输出端，以减小提供给所述负载的DC电的波动。上述移动装置中，所述多个AC/DC转换器中的至少一个被配置为将所述移动装置的相应负载与所述AC总线隔离。上述移动装置中，所述移动装置是移动电话或电子板。本专利技术提供了一种用于移动装置的电源管理的方法，包括:由所述移动装置的电源管理单元(PMU)监控所述移动装置的工作模式；以及响应所述移动装置的所述工作模式的变化，调节所述PMU的AC配电网络的谐振逆变器的输出频率。上述方法中，所述工作模式的变化包括所述移动装置进入睡眠模式。上述方法中，调节所述谐振逆变器的输出频率包括:改变所述谐振逆变器的谐振电路的谐振频率；以及调节所述谐振逆变器的切换频率。上述方法中，调节谐振电路电容来改变所述谐振频率。上述方法中，调节谐振电路电感来改变所述谐振频率。上述方法中，不响应所述移动装置的所述工作模式的变化来调节所述AC配电网络的多个谐振逆变器中的至少一个的输出频率。本专利技术还提供了一种移动装置，包括:电源管理单元(PMU)，其包括AC配电网络，所述AC配电网络包括:谐振逆变器，其被配置为将来自电源的DC电转换为AC电；以及多个AC/DC转换器，其分布在所述PMU周围，每个AC/DC转换器被配置为将来自所述谐振逆变器的AC电转换为DC电，所述DC电被提供给所述移动装置的负载；其中，所述PMU被配置为:监控所述多个AC/DC转换器中的至少一部分的DC电输出；以及至少部分基于所监控的DC电输出来调节来自所述谐振逆变器的AC电。上述移动装置中，调节所述谐振逆变器的DC偏置。上述移动装置中，所述PMU还被配置为至少部分基于其相应DC电输出来调节所述AC/DC转换器的切换。附图说明参照以下附图能更好地理解本专利技术的多个方面。附图中的部件不一定成比例，而是将重点放在明确示出本专利技术的原理。另外，在附图中，遍及几个示图，类似附图标记表示对应部分。图1是根据本公开各种实施方式的包括电源管理单元(PMU)的移动装置的示意性框图。图2A和图2B是根据本公开各种实施方式的图1的PMU中的AC配电网络的实例的示意性框图。图3示出了根据本公开各种实施方式的图2的AC配电网络中的谐振逆变器的实例的图形表示。图4示出了根据本公开各种实施方式的图2的AC配电网络中的AC/DC转换器的实例的图形表示。图5和图6是示出根据本公开各种实施方式的由图1的PMU实施的电源管理服务的实例的流程图。具体实施例方式参照图1，其示出了移动装置100 (诸如但不限于，移动电话、个人数字助理(PDA)、膝上型电脑、电子板或包括独立电源121 (例如，诸如电池或其他可充电电源)的其他电子装置)的示意性框图。移动装置100包括至少一个处理电路或片上系统(SoC)，例如，其具有处理器103 (例如，系统处理器)和存储器106，二者均耦接至本地接口 109。处理器103可表示多个处理器103，以及存储器106可表示分别在并行处理电路中工作的多个存储器106。可以理解，移动装置100包括其他部件(例如，键盘、显示器、扬声器、麦克风、放大器、接口、开关、天线等)来实现移动装置100的功能。可以理解，本地接口 109例如可包括具有附带的地址/控制总线的数据总线或其他总线结构。存储器106中存储有数据和可由处理器103执行的服务部分。具体地，装置应用112和可由移动装置100实施的潜在其他应用存储在存储器106中，并可由处理器103执行。另外，操作系统115可被存储在存储器106内，并可由处理器103执行。存储器106中还可存储有数据库118和其他数据。需要理解，可以有存储在存储器106中并可由处理器103执行的其他应用，这是可以理解的。在本文所讨论的任何部件均以软件的形式实施的情况下，例如，可采用多种编程语言中的任何一种，诸如 C、C++、C#、Objective C、Java、Java Script、Perl、PHP> VisualBasic、Python、Ruby、Delph1、Flash 或其他编程语言。移动装置100还包括管理移动装置100及其部件的电源功能的电源管理单元(PMU) 130。PMU130可以是单独的集成电路或可包括在SoC中作为其一部分。PMU130包括至少一个处理电路，例如，其具有微控制器133和存储器136，两者均与内部接口 139耦接。微控制器133可表示多个微控制器133，以及存储器136可表示分别在并行处理电路中工作的多个存储器136。另外，PMU130例如可包括谐振逆变器142、一个或多个交流到直流(AC/DC)转换器145、电源(例如，电池)充电器148、实时时钟、模数(A/D)转换器和/或与内部接口 139耦接的其他部件。可以理解，内部接口 139例如可包括具有附带的地址/控制总线的数据总线、串行总线或其他总线结构。在某些实施方式中，移动装置100可包括备用电池来向PMU130提供备用电源。存储器136中存储有数据和可由微控制器133执行的服务部分。具体地，用于移动装置100的电源管理服务154以及用于PMU130的诊断服务157和PMU130的其他应用160被存储在存储器136中，并可由微控制器133执行。存储器136中还可存储有数据库和其他数据。存储器136可包括位于PMU130外部且可被PMU130访问的存储器。可以理解，可以有存储在存储器136中且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动装置，包括：电源；以及电源管理单元（PMU），其包括AC配电网络，所述AC配电网络包括：谐振逆变器，其被配置为将来自电源的DC电转换为AC电；多个AC/DC转换器，其分布在所述PMU周围，每个AC/DC转换器被配置为将来自所述谐振逆变器的AC电转换为DC电，所述DC电被提供给所述移动装置的负载；以及AC总线，其被配置为将AC电从所述谐振逆变器路由至所述多个AC/DC转换器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：雷尼鲁斯·亨德里克斯·玛丽亚·范德李，凯丽·汤普森，
申请(专利权)人：美国博通公司，
类型：发明
国别省市：