使用具有相位冗余和容错操作的多相电压调节器的配电方法和装置制造方法及图纸

本公开的实施例公开了使用具有相位冗余和容错操作的多相电压调节器的配电方法和装置。一种容错多相电压调节器包括多个功率级，每个功率级被配置为向处理器递送相电流；以及控制器。该控制器被配置为：控制多个功率级以调节提供给处理器的输出电压；检测并且禁用故障功率级；生成节流信号以指示功率级中的一个或多个功率级是否有故障并且被禁用；通过在处理器和控制器之间运行的物理线将节流信号传达到处理器。还描述了一种操作容错配电系统的对应方法。

Distribution methods and devices using polyphase voltage regulators with phase redundancy and fault-tolerant operation

【技术实现步骤摘要】
使用具有相位冗余和容错操作的多相电压调节器的配电方法和装置
本公开的实施例公开了使用具有相位冗余和容错操作的多相电压调节器的配电方法和装置。
技术介绍
处理器和其他高度集成的电子部件需要能够供应大量电流和功率的精确电压源，同时维持严格的电压调节并且受到严格的实施区域约束。多相电压调节器(诸如多相降压变换器)广泛用于向此类负荷提供高电流，从而提供了一种可以相位交错以便对负荷、线路和电压目标改变进行快速动态响应的并联布置。尽管采用了并联体系架构，但是传统的多相降压变换器不太适合于相位冗余操作，其中即使在一个或多个相位出现非灾难性故障的情况下，变换器也能稳定操作，同时维持输出调节以及部分提供输出电流或功率的能力在一定程度上降低为没有故障相位的系统的全部能力的一部分。因此，需要一种机制使得多相调压器能够在一个或多个非灾难性故障相位的情况下操作。
技术实现思路
根据容错多相电压调节器的实施例，该电压调节器包括多个功率级，每个功率级被配置为向处理器递送相电流；以及控制器。该控制器被配置为控制多个功率级以调节提供给处理器的输出电压；检测并且禁用故障功率级；生成节流信号以指示功率级中的一个或多个功率级是否有故障并且被禁用；以及通过在处理器和控制器之间运行的物理线将节流信号传达到处理器。在一个实施例中，控制器被配置为：即使多个功率级的一个或多个功率级被检测为有故障并且被禁用，也继续调节提供给处理器的输出电压。单独地或组合地，控制器可以被配置为和与处理器通信独立地与系统管理器通信；向系统管理器指示多个功率级的一个或多个功率级是否被检测为有故障并且被禁用。单独地或组合地，控制器可以被配置为还响应于过温条件而生成节流信号，使得生成节流信号并且将其通过控制器所使用的同一物理线传达到处理器，以向处理器指示是否发生以下条件中的任一条件：功率级被检测为有故障并且被禁用；以及过温条件。单独地或组合地，控制器可以被配置为还响应于过压条件、欠压条件或过流条件而生成节流信号，使得生成节流信号并且将其通过控制器所使用的同一物理线传达到处理器，以向处理器指示是否出现以下条件中的任一条件：功率级被检测为有故障并且被禁用；过压条件；欠压条件；以及过流条件。单独地或组合地，控制器可以被配置为还响应于过温条件、过压条件、欠压条件或过流条件而生成节流信号，使得生成节流信号并且将其通过控制器所使用的同一物理线传达到处理器，以向处理器指示是否出现以下条件中的任一条件：功率级被检测为有故障并且被禁用；过温条件；过压条件；欠压条件；以及过流条件。单独地或组合地，控制器可以被配置为将多相电压调节器置于自测模式，在该自测模式下，处理器以已知计算负荷进行操作，控制器独立操作每个功率级，以确定功率级中的任一功率级在已知计算负荷下是否有故障。根据操作具有多个功率级的容错多相电压调节器的方法的实施例，每个功率级被配置为向处理器递送相电流，该方法包括：控制多个功率级以调节提供给处理器的输出电压；检测并且禁用故障功率级；生成节流信号以指示一个或多个功率级是否有故障并且被禁用；以及通过在处理器和控制器之间运行的物理线将节流信号传达到处理器。在一个实施例中，该方法还包括：和与处理器通信独立地与系统管理器通信，以向系统管理器指示多个功率级的一个或多个功率级是否被检测为有故障并且被禁用。单独地或组合地，该方法还可以包括：还响应于过温条件而生成节流信号，使得生成节流信号并且将其通过同一物理线传达到处理器，用于向处理器指示是否出现以下条件中的任一条件：功率级被检测为有故障并且被禁用；以及过温条件。单独地或组合地，该方法还可以包括：还响应于过压条件、欠压条件或过流条件而生成节流信号，使得生成节流信号并且将其通过同一物理线传达到处理器，用于向处理器指示是否出现以下条件中的任一条件：功率级被检测为有故障并且被禁用；过压条件；欠压条件；以及过流条件。单独地或组合地，该方法还可以包括：还响应于过温条件、过压条件、欠压条件或过流条件而生成节流信号，使得生成节流信号并且将其通过同一物理线传达到处理器，用于向处理器指示是否出现以下条件中的任一条件：功率级被检测为有故障并且被禁用；过温条件；过压条件；欠压条件；以及过流条件。单独地或组合地，该方法还可以包括：将多相电压调节器置于自测模式下，其中处理器以已知计算负荷进行操作，并且每个功率级进行独立操作，以确定功率级中的任一功率级在已知计算负荷下是否有故障。根据容错配电系统的实施例，该系统包括处理器；多相电压调节器，其包括多个功率级，每个功率级被配置为向处理器递送相电流；以及控制器，其被配置为控制个功率级以调节提供给处理器的输出电压；检测并且禁用故障功率级；生成节流信号以指示一个或多个功率级是否有故障并且禁用；以及通过在处理器和控制器之间运行的物理线将节流信号传达到处理器；以及系统管理器，其与多相电压调节器和处理器独立通信。在一个实施例中，该系统管理器被配置为如果多相电压调节器的控制器指示多个功率级的一个或多个功率级被检测为有故障并且被禁用，则减少处理器的计算负荷。单独地或组合地，系统管理器可以被配置为在多相调压器报告故障功率级，关闭并且重新通电之后，增加处理器的计算负荷。单独地或组合地，系统管理器可以被配置为引导多相调压器执行自测模式，以确认功率级中的任一功率级是否有故障。单独地或组合地，系统管理器可以被配置为如果多相电压调节器指示自测模式确认所有功率级均无故障，则增加处理器的计算负荷。单独地或组合地，系统管理器可以被配置为如果多相电压调节器指示自测模式确认功率级中的一个或多个功率级有故障，则关闭处理器和多相电压调节器。根据具有处理器的容错配电系统的操作方法的实施例，多相电压调节器包括多个功率级，每个功率级被配置为向处理器递送相电流；以及系统管理器，其与多相调压器和处理器独立通信。该方法包括：控制多相电压调节器处的多个功率级，以调节提供给处理器的输出电压；检测并且禁用多相电压调节器处的故障功率级；在多相电压调节器处生成节流信号，以指示功率级中的一个或多个功率级是否有故障并且被禁用；通过在处理器和控制器之间运行的物理线将节流信号从多相电压调节器传达到处理器；以及基于处理器和多相电压调节器的反馈通过系统管理器来管理处理器的计算负荷。在一个实施例中，通过系统管理器管理处理器的计算负荷可以包括：如果多相电压调节器指示多个功率级的一个或多个功率级被检测为有故障并且被禁用，则减少处理器的计算负荷。单独地或组合地，该方法还可以包括：在多相电压调节器报告故障功率级，关闭和重新供电之后，经由系统管理器增加处理器的计算负荷。单独地或组合地，该方法还可以包括：经由系统管理器引导多相电压调节器执行自测模式，以确认功率级中的任一功率级是否有故障。单独地或组合地，该方法还可以包括：如果多相电压调节器指示自测模式确认所有功率级均无故障，则经由系统管理器增加处理器的计算负荷。单独地或组合地，该方法还可以包括：如果多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种容错多相电压调节器，包括：/n多个功率级，每个功率级被配置为向处理器递送相电流；以及/n控制器，被配置为：/n控制所述多个功率级以调节提供给所述处理器的输出电压；/n检测和禁用故障功率级；/n生成节流信号以指示所述功率级中的一个或多个功率级是否有故障并且被禁用；以及/n通过在所述处理器和所述控制器之间运行的物理线向所述处理器传达所述节流信号。/n

【技术特征摘要】
20180821 US 16/107,5281.一种容错多相电压调节器，包括：
多个功率级，每个功率级被配置为向处理器递送相电流；以及
控制器，被配置为：
控制所述多个功率级以调节提供给所述处理器的输出电压；
检测和禁用故障功率级；
生成节流信号以指示所述功率级中的一个或多个功率级是否有故障并且被禁用；以及
通过在所述处理器和所述控制器之间运行的物理线向所述处理器传达所述节流信号。


2.根据权利要求1所述的容错多相电压调节器，其中所述控制器被配置为：即使所述多个功率级中的一个或多个功率级被检测为有故障并且被禁用，也继续调节提供给所述处理器的所述输出电压。


3.根据权利要求1所述的容错多相电压调节器，其中所述控制器被配置为和与所述处理器通信独立地与系统管理器通信，以向所述系统管理器指示所述多个功率级中的一个或多个功率级是否被检测为有故障并且被禁用。


4.根据权利要求1所述的容错多相电压调节器，其中所述控制器被配置为还响应于过温条件而生成所述节流信号，使得生成所述节流信号并且将所述节流信号通过所述控制器所使用的同一物理线传达到所述处理器，以向所述处理器指示是否出现以下条件中的任一条件：
功率级被检测为有故障并且被禁用；以及
过温条件。


5.根据权利要求1所述的容错多相电压调节器，其中所述控制器被配置为还响应于过压条件、欠压条件或过流条件而生成所述节流信号，使得生成所述节流信号并且将所述节流信号通过所述控制器所使用的同一物理线传达到所述处理器，以向所述处理器指示是否出现以下条件中的任一条件：
功率级被检测为有故障并且被禁用；
过压条件；
欠压条件；以及
过流条件。


6.根据权利要求1所述的容错多相电压调节器，其中所述控制器被配置为还响应于过温条件、过压条件、欠压条件或过流条件而生成所述节流信号，使得生成所述节流信号并且将所述节流信号通过所述控制器所使用的同一物理线传达到所述处理器，以向所述处理器指示是否出现以下条件中的任一条件：
功率级被检测为有故障并且被禁用；
过温条件；
过压条件；
欠压条件；以及
过流条件。


7.根据权利要求1所述的容错多相电压调节器，其中所述控制器被配置为将所述多相电压调节器置于自测模式中，在所述自测模式下，所述处理器以已知计算负荷进行操作，并且所述控制器独立操作每个功率级，以确定所述功率级中的任一功率级在所述已知计算负荷之下是否有故障。


8.一种操作具有多个功率级的容错多相电压调节器的方法，每个功率级被配置为向处理器递送相电流，所述方法包括：
控制所述多个功率级以调节提供给所述处理器的输出电压；
检测并且禁用故障功率级；
生成节流信号以指示所述功率级中的一个或多个功率级是否有故障并且被禁用；以及
通过在所述处理器和所述控制器之间运行的物理线将所述节流信号传达到所述处理器。


9.根据权利要求8所述的方法，还包括：
和与所述处理器通信独立地与系统管理器通信，以向所述系统管理器指示所述多个功率级中的一个或多个功率级是否被检测为有故障并且被禁用。


10.根据权利要求8所述的方法，还包括：
还响应于过温条件而生成所述节流信号，使得生成所述节流信号并且将所述节流信号通过同一物理线传达给所述处理器，用于向所述处理器指示是否出现以下条件中的任一条件：
功率级被检测为有故障并且被禁用；以及
过温条件。


11.根据权利要求8所述的方法，还包括：
还响应于过压条件、欠压条件或过流条件而生成所述节流信号，使得生成所述节流信号并且将所述节流信号通过同一物理线传达到所述处理器，用于向所述处理器指示是否出现以下条件中的任一条件：
功率级被检测为有故障并且被禁用；
过压条件；
欠压条件；以及
过流条件。


12.根据权利要求8所述的方法，还包括：
还响应于过温条件、过压条件、欠压条件或过流条件而生成所述节流信号，使得生成...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·唐，郭晶虹，H·胡，T·吴，M·奥迪西尼，H·佐杰尔，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT