具有辅助电流源的开关模式电源制造技术

将开关模式电源与电流源并联地组合的电源可以改善最大负载电流能力。当存在重负载电流需求时(例如，当负载电流需求大于该开关模式电源的电流额定时)，可开启该电流源或增大由该电流源供应的电流量。该开关模式电源的输出级的占空比可被用于确定负载电流需求。该电流源可将该电源的最大输出电流提高到超过该开关模式电源的最大输出电流。例如，该电流源可使2.5A开关模式电源的电流能力增加0.5A。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有辅助电流源的开关模式电源背景领域本专利技术涉及电子电源，尤其涉及具有辅助电流源的开关模式电源。
技术介绍
高级电子系统(诸如移动电话)的许多功能在片上系统(SoC)集成电路中实现。SoC可以使用若干电源。这些电源一般由开关模式电源提供。在系统的开发期间，每个电源的负载电流量可能难以准确地预测。可以与SoC的设计并发地设计系统的电源。预期负载电流中的不准确性使得系统的电源设计变得困难。如果对于SoC而言电源的能力不够，则系统可能需要附加的昂贵组件或电源可能需要重新设计。由此，电源可被设计成供应增加了保护频带量的电流以允许所预测电流负载中的不准确性。一些现有系统已通过过度调整开关模式电源的大小以提供任何看似合理的负载电流来解决了最大负载电流不确定性。这可能增加制造成本、器件尺寸、以及开发成本。其他现有系统已包括与开关模式电源并联的辅助线性电压调节器以提高最大电流能力。这可能导致性能问题，并且在此类系统中可能无法提供动态可编程供电电压。概述在一个方面，提供了一种电源，其包括：第一开关模式电源，其被配置成将电流供应到第一供电输出；第二开关模式电源，其被配置成将电流供应到第二供电输出；电流源，其能被配置成将电流供应到所述第一供电输出或所述第二供电输出；以及控制电路，其被配置成在所述电流源被配置成将电流供应到所述第一供电输出的情况下基于对由所述第一开关模式电源供应的电流的测量或在所述电流源被配置成将电流供应到所述第二供电输出的情况下基于对由所述第二开关模式电源供应的电流的测量来控制由所述电流源供应的电流。在一个方面，提供了一种电源，其包括：供电输入；供电输出；开关模式电源，其被配置成将电流供应到所述供电输出；电流源，其被配置成将电流从所述供电输入供应到所述供电输出；以及控制电路，其被配置成基于所述开关模式电源的输出级的占空比来控制由所述电流源供应的电流。在一个方面，提供了一种用于向负载供应电流的方法。该方法包括：从开关模式电源向该负载供应电流；确定该开关模式电源的输出级的占空比；以及从电流源向该负载供应电流，其中由该电流源供应的电流基于所确定的占空比。在一个方面，提供了一种电源，其包括：开关模式电源，其用于将电流从供电输入供应到供电输出；电流源，其用于将电流从该供电输入供应到该供电输出；以及控制装置，其用于基于该开关模式电源的输出级的占空比来控制由该电流源供应的电流量。本专利技术的其他特征和优点将从通过示例解说本专利技术的诸方面的以下描述中变得明了。附图简述本专利技术的细节(就其结构和操作两者而言)可通过研究所附附图而被部分地收集，其中类似的附图标记指代类似的部分，并且在附图中：图1是根据本文所公开的实施例的电子系统的功能框图；图2是根据本文所公开的实施例的包括与辅助电流源并联耦合的开关模式电源的电源的功能框图；图3解说了根据本文所公开的实施例的包括与使用第一控制方法的辅助电流源并联耦合的开关模式电源的电源；图4解说了根据本文所公开的实施例的包括与使用第二控制方法的辅助电流源并联耦合的开关模式电源的电源；图5解说了根据本文所公开的实施例的包括与包括瞬变抑制的辅助电流源并联耦合的开关模式电源(被实现为降压转换器)的电源；图6是根据本文所公开的实施例的包括多个开关模式电源(被实现为降压转换器)和可共享的辅助电流源的功率管理集成电路(PMIC)的功能框图；以及图7是根据本文公开的实施例的用于向负载供应电流的过程的流程图。详细描述以下结合附图阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述，而无意表示可实践本文中所描述的概念的仅有的配置。本详细描述包括具体细节以便提供对各种概念的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践这些概念。在一些实例中，以简化形式示出公知的结构和组件从而避免湮没此类概念。图1是电子系统的功能框图。该系统可以例如使用一个或多个集成电路来实现。该系统可被用于例如移动电话。该系统包括执行该系统的操作性功能的各个模块。术语“操作性”被用于将可被认为提供电子系统的主要用途的功能与可被认为是辅助性的那些功能进行区分。图1中所解说的示例系统包括处理器121、图形处理单元(GPU)122和调制解调器123。处理器121可提供一般可编程功能；图形处理单元122可提供图形功能；并且调制解调器140可提供通信功能，例如根据长期演进(LTE)或码分多址(CDMA)协议的无线通信。处理器121、通信处理器单元122和调制解调器123在片上系统(SoC)集成电路120中。功率管理集成电路(PMIC)110将一个或多个电压供应到系统中的其他模块。PMIC110可包括开关模式电源和低压差调节器。开关模式电源可以是例如降压转换器。PMIC110可包括与一个或多个开关电压调节器并联连接的一个或多个辅助电流源。PMIC110可以是例如使用互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺制造的单独的集成电路。由PMIC110供应的电压受来自处理器121的信号控制。系统的各模块可具有一个电源或多个电压电源并且多个模块可按共用电源来操作。根据特定电源操作的电路系统可被称为供电域。可例如基于系统的操作模式来动态地控制由PMIC110供应的电压。操作模式可包括各模块的时钟频率。对由PMIC110供应的电压的动态控制可包括在具有较高时钟频率的操作模式中增大电压以及在具有较低时钟频率的操作模式中减小电压。图2是根据本文所公开的实施例的包括与辅助电流源210并联耦合的开关模式电源(SMPS)230的电源200的功能框图。该电源可以例如使用图1的系统中的功率管理集成电路110来实现。图2的电源200包括开关模式电源230，其将电流从供电输入(VIN)供应到供电输出(VOUT)。供电输出可连接至一个或多个负载，例如，图1的系统的处理器121、图形处理单元122、或调制解调器123。供电输入可连接至能量源，例如，电池。开关模式电源230能够以高功率效率将电流供应到供电输出。然而，开关模式电源230的开发和制造成本可能相对较高。电源200包括电流源210，其同样可将电流从供电输入(VIN)供应到供电输出(VOUT)。电流源210的开发和制造成本可能是经济的。然而，电流源210可能以相对较低的功率效率供应电流。电流源210可以在用于实现开关模式电源230的同一集成电路上实现。电源200包括控制电流源210的控制电路220。当由开关模式电源230提供的电流处于或接近(例如，在几个百分点内)其最大输出电流时，控制电路220可开启电流源210或调整电流源210提供的电流量。以此方式，电流源210可以帮助开关模式电源230将增大的电流供应到供电输出。由此，电流源210可被称为辅助电流源。可例如基于开关模式电源230的脉宽调制(PWM)发生器的占空比来直接或间接测量由开关模式电源230提供的电流。开关模式电源230具有低输出阻抗，例如，100毫欧姆。与开关模式电源230的输出阻抗相比，电流源210具有高输出阻抗。这促成了直接连接开关模式电源230的输出和电流源210的输出。这还促成了动态地控制来自开关模式电源230的电压输出，而没有与电流源210的不利交互。类似地，可以动态地控制来自电流源210的电流输出，而没有与开关模式电源230的不利交互。图2的电源200中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源，包括：第一开关模式电源，其被配置成将电流供应到第一供电输出；第二开关模式电源，其被配置成将电流供应到第二供电输出；电流源，其能被配置成将电流供应到所述第一供电输出或所述第二供电输出；以及控制电路，其被配置成在所述电流源被配置成将电流供应到所述第一供电输出的情况下基于对由所述第一开关模式电源供应的电流的测量或在所述电流源被配置成将电流供应到所述第二供电输出的情况下基于对由所述第二开关模式电源供应的电流的测量来控制由所述电流源供应的电流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.01 US 15/012,6191.一种电源，包括：第一开关模式电源，其被配置成将电流供应到第一供电输出；第二开关模式电源，其被配置成将电流供应到第二供电输出；电流源，其能被配置成将电流供应到所述第一供电输出或所述第二供电输出；以及控制电路，其被配置成在所述电流源被配置成将电流供应到所述第一供电输出的情况下基于对由所述第一开关模式电源供应的电流的测量或在所述电流源被配置成将电流供应到所述第二供电输出的情况下基于对由所述第二开关模式电源供应的电流的测量来控制由所述电流源供应的电流。2.如权利要求1所述的电源，其特征在于，对由所述第一开关模式电源供应的电流的测量基于所述第一开关模式电源的输出级的占空比。3.如权利要求2所述的电源，其特征在于，所述控制电路被进一步配置成在所述电流源被配置成将电流供应到所述第一供电输出的情况下基于所述第一开关模式电源的所述输出级的占空比超过第一阈值来启用所述电流源。4.如权利要求3所述的电源，其特征在于，所述控制电路被进一步配置成在所述电流源被配置成将电流供应到所述第一供电输出的情况下在所述第一开关模式电源的所述输出级的占空比落在第二阈值以下时禁用所述电流源。5.如权利要求3所述的电源，其特征在于，所述第一开关模式电源被进一步配置成在所述电流源被配置成将电流供应到所述第一供电输出的情况下在所述控制电路启用了所述电流源的情形中减小所述第一开关模式电源的所述输出级的占空比。6.如权利要求5所述的电源，其特征在于，所述第一开关模式电源的所述输出级的占空比的所述减小基于由所述电流源供应的电流量。7.如权利要求1所述的电源，其特征在于，所述第一开关模式电源被进一步配置成在所述电流源被配置成将电流供应到所述第一供电输出的情况下基于由所述电流源供应的电流的变化来调整所述第一开关模式电源的输出级的切换。8.如权利要求1所述的电源，其特征在于，所述控制电路被进一步配置成在所述电流源被配置成将电流供应到所述第一供电输出的情况下与由所述第一开关模式电源供应的电流成比例地控制由所述电流源供应的电流。9.一种电源，包括：供电输入；供电输出；开关模式电源，其被配置成将电流供应到所述供电输出；电流源，其被配置成将电流从所述供电输入供应到所述供电输出；以及控制电路，其被配置成基于所述开关模式电源的输出级的占空比来控制由所述电流源供应的电流。10.如权利要求9所述的电源，其特征在于，所述控制电路被进一步配置成在所述开关模式电源的所述输出级的所述占空比超过第一阈值的情况下启用所述电流源。11.如权利要求10所述的电源，其特征在于，所述控制电路被进一步配置成在所述开关模式电源的所述输出级的占空比落在第二阈值以下的情况下禁用所述电流源。12.如权利要求10所述的电源，其特征在于，所述开关模式电源被进一步配置成在所述控制电路启用了所述电流源的情况下减小所述开关模式电源的所述输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·贾塔瓦拉布拉，A·库达里，A·拉贾斯卡兰，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US