电能管理电路和用于操作电能管理电路的方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施例一般地涉及电子硬件和用于操作电子硬件的方法，并且更具体地，涉及电能管理电路和用于操作电能管理电路的方法。
【背景技术】
[0002]一些电子设备由多个电源供电。例如，射频识别(RFID)设备可由RF电磁场无线供电或者由本地电源(例如电池)供电。电能管理电路用于管理支持多电源的电子设备。例如，电能管理电路用来基于电源的可用性控制提供给电子设备的电能，并用来处理电源之间的转换。
[0003]用于支持多电源的设备的常规电能管理电路存在着各种缺点。例如，常规电能管理电路通常无法确保在不中断供应到板载集成电路(IC)设备的电能的情况下从一个电源平滑地转换到另一个电源。此外，常规电能管理电路可引起不同电源之间的交叉导电(cross conduct1n)。因此，支持多电源的常规IC设备可具有可能导致IC设备故障的启动问题。因此，需要一种能够实现不同电源之间的平滑转换并降低不同电源之间的交叉导电的针对多个电源的电能管理电路。
【发明内容】
[0004]本公开说明了一种电能管理电路和用于操作电能管理电路的方法。在一个实施例中，电能管理电路包括电能切换模块。通过多个电源中的至少一个向每个电能管理模块供电。每个电能切换模块包括，被配置为在相应电源上电时具有确定状态的锁存电路，以及被配置为响应于锁存电路的确定状态控制从相应电源提供的电能的逻辑电路，其中逻辑电路包括交叉耦合电路。
[0005]所述锁存电路与常规锁存在上电时的区别在于:电源端子本身充当锁存电路的输入并使锁存电路能够被配置在确定的输出状态中。通过使用在电源上电时具有确定状态的锁存电路以及具有交叉耦合电路的逻辑电路，电能管理电路能够在不同电源之间平滑地转换并降低不同电源之间的交叉导电。本公开还说明了其他实施例。
[0006]在实施例中，电能管理电路包括电能切换模块。通过多个电源中的至少一个向每个电能管理模块供电。每个电能切换模块包括，被配置为在相应电源上电时具有确定状态的锁存电路，以及被配置为响应于锁存电路的确定状态控制从相应电源提供的电能的逻辑电路，其中逻辑电路包括交叉耦合电路。
[0007]在实施例中，电能管理电路包括第一电能切换模块和第二电能切换模块。通过无线电源向所述第一电能切换模块供电。通过电池电源向所述第二电能切换模块供电。所述第一和第二电能切换模块中的每一个包括，被配置为在相应电源上电时具有确定状态的背靠背(back-to-back)反相器锁存电路，以及被配置为响应于所述背靠背反相器锁存电路的所述确定状态控制从相应电源提供的电能的逻辑电路。所述逻辑电路包括交叉耦合电路以及连接到相应电源的切换电路。
[0008]在实施例中，用于操作电能管理电路的方法包括:提供电能切换模块，其中通过多个电源中的至少一个向每个电能切换模块供电；操作每个电能切换模块的锁存电路，以在相应电源上电时具有确定状态；使用每个电能切换模块的逻辑电路来防止所述电源之间的交叉导电；基于所述锁存电路的所述确定状态，将所述电源之一连接到所述电能管理电路的输出。
【附图说明】
[0009]结合通过本发明原理的示例而示出的附图，根据以下详细说明，本发明实施例的其他方面和优点将更为清楚。
[0010]图1是根据本发明的一种实施例的IC设备的示意性框图。
[0011]图2示出了如图1所示的与无线电源和电池电源一起使用的电能管理电路的实施例。
[0012]图3A示出了图2所示的锁存电路之一的实施例。
[0013]图3B示出了图3A所示的锁存电路的切换点阈值图。
[0014]图4示出了图2所示的电能管理电路在存在无线电源且不存在电池电源的上电时序(sequence)中的信号图。
[0015]图5示出了图2所示的电能管理电路在存在电池电源且不存在无线电源的上电时序中的信号图。
[0016]图6示出了图2所示的电能管理电路在先存在无线电源后存在电池电源的上电时序中的信号图。
[0017]图7示出了图2所示的电能管理电路在先存在电池电源后存在无线电源的上电时序中的信号图。
[0018]图8示出了图2所示的电能管理电路在电池电源和无线电源同时存在的上电时序中的信号图。
[0019]图9示出了与无线电源和电池电源一起使用的、图1所示的电能管理电路的另一个实施例。
[0020]图10示出了根据本发明实施例的用于操作电能管理电路的方法的处理流程图。
[0021]贯穿本说明书，相似的附图标记可用于标识相似的元素。
【具体实施方式】
[0022]容易理解，本文中概述和附图中示出的实施例的组件可以被布置和设计为多种不同的配置。因而，以下对附图表示的各实施例的详细说明并不旨在限制本公开的范围，而只是各实施例的代表。尽管附图中示出了实施例的各个方面，但除非特别指出，附图不必是按比例绘制的。
[0023]所说明的实施例在所有方面被认为是说明性而非限制性的。因此，本发明的范围由随附权利要求而非详细说明书指明。在权利要求的含义和等同范围内的所有改变均包括在其范围内。
[0024]贯穿本说明书中，对特征、优点的引用或类似用语并不暗示本发明所实现的特征和优点应在任意单独实施例中。相反，引用特征和优点的用语应理解为在实施例中说明的具体特征、优点或特点包括在至少一个实施例中。因而，在本说明书中，对特征和优点的讨论以及类似用语，可以但不必引用相同的实施例。
[0025]此外，本发明所说明的特征、优点和特点可以通过合适的方式在一个或多个实施例中组合。通过本说明书的教导，本领域技术人员将认识到可以在不具有特定实施例的一个或多个特定特征或优点的情况下实现本发明。在其他实例中，可以在未在本发明所有实施例中出现的某些实施例中认识到附加特征和优点。
[0026]贯穿本说明书，对“ 一个实施例”、“实施例”的引用或类似用语表示在所指示实施例中说明的具体特征、结构或特点包括在至少一个实施例中。因而，贯穿本说明书的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”及类似用语，可以但不必全部引用相同的实施例。
[0027]图1是根据本发明实施例的IC设备100的示意性框图。IC设备可用于各种应用，例如通信应用、工业应用、医学应用、计算机应用、汽车应用、和/或消费或家用电器应用。IC设备可实现在衬底上，例如半导体晶片或印刷电路板(PCB)。在实施例中，IC设备封装为半导体IC芯片。在一些实施例中，IC设备包括在计算设备中，例如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等。IC设备可以是由RF电磁信号无线供电并且由本地电源(例如电池)供电的RFID设备。例如，IC设备可包括在具有近场通信(NFC)能力的计算设备中。
[0028]在图1示出的实施例中，IC设备100包括电源102-1到102-N(其中N是大于I的整数)和电能管理电路104。IC设备的电源102-1到102-N可包括任意类型的电源。在一些实施例中，电源包括至少一个非接触式电源。例如，电能管理电路可包括可被电磁信号无线充电的电感器。在一些实施例中，电源包括至少一个电池电源。例如，电源可包括锂电池和/或其他任意类型的电池。
[0029]电能管理电路104被配置为管理电源102-1到102-N。在实施例中，电能管理电路被配置为基于电源的可用性来控制提供给IC设备的电能并基于预定义的位次(precedence)来处理电源之间的转换。在图1示出的实施例中，电能管理电路包括许多个电能切换模块106-1到106-N。每个电能切换模块由相应的电源供电。每个电能切换模块包括锁存电路108-1到108-N之一和逻辑电路110-1到110-N之一，锁存电路被配置为在相应电源上电时具有确定状态，逻辑电路被配置为，响应于锁存电路的确定状态，控制从相应电源提供的电能。在实施例中，逻辑电路被配置为，基于锁存电路的状态，将相应电源连接到电能管理电路的输出端子112，或者将相应电源与电能管理电路的输出端子断开连接。通过使用在相应电源上电时具有确定状态的锁存电路和具有交叉耦合电路的逻辑电路，电能管理电路使得能够实现不同电源之间的平滑转换，并减少了不同电源之间的交叉导电。
[0030]尽管IC设备100被示为或说明为具有特定组件和功能，但是IC设备的其他实施例可包括更少或更多的组件，以实现更少或更多的功能。例如，IC设备可在电