电子装置、开关调节器和电力管理器的制造方法
【专利说明】电子装置、开关调节器和电力管理器
[0001]要求于2014年10月17日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0140484号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
[0002]本发明构思的至少一个示例实施例涉及一种半导体装置，更具体地讲，涉及一种用于供应负载电流信息的电力管理集成电路和/或具有该电力管理集成电路的电子装置。
【背景技术】
[0003]电力电路是用于驱动各种电子装置的电路。现今，随着移动装置的使用增加，对高效率的DC-DC转换器需求增加。期望使用其中电阻器组件的影响降至最低以使电阻器两端的电压降造成的功耗降低的DC-DC转换器。这样做的一种方式是采用开关转换器，这种开关转换器使用在最小化功耗的同时容易得到目标电压电平的电感器。
[0004]开关转换器包括用于将高直流(DC)电压转换成较低DC电压的降压转换器和用于将DC电压升压的升压转换器。使用电感器的开关转换器具有比使用电阻器的DC-DC转换器低的功耗，因此，该开关转换器可具有高能效。另外，DC-DC转换器可包括由线性调节器构成的低压降(LDO)调节器。
[0005]近来的电力管理集成电路(PMIC)集成了上述调节器以向负载装置供电。然而，移动装置中的PMIC应该向负载装置提供实时电力信息，以降低功耗并且改进负载装置的性會K。
【发明内容】
[0006]本发明构思的至少一个示例实施例涉及一种能够实时向负载装置供应所需电流大小的电力装置。
[0007]本发明构思的示例实施例不限于本公开，基于下面的描述，对于本领域的普通技术人员而言，其它示例实施例可变得清楚。
[0008]根据至少一个示例实施例，一种电子装置包括电力管理集成电路(PMIC)，PMIC包括多个调节器。所述多个调节器中的每个调节器具有被构造成测量相应负载电流的电流计。所述电子装置包括负载装置，负载装置被构造成从PMIC接收实时负载电流信息并且基于实时负载电流信息执行性能提高操作。
[0009]根据至少一个示例实施例，PMIC被构造成响应于来自负载装置的请求而测量从所述多个调节器中的至少一个调节器输出的负载电流并且供应测量的负载电流作为负载电流?目息O
[0010]根据至少一个示例实施例，所述多个调节器中的每个调节器包括开关调节器，开关调节器被构造成对输入电压进行开关并且将开关的输入电压供应到负载装置。电流计被构造成计算与开关的输入电压对应的开关电流的平均值并且将平均值作为负载电流供应。
[0011]根据至少一个示例实施例，所述多个调节器中的每个包括升压转换器或降压转换器。电流计被构造成检测在升压转换器或降压转换器的电感器和输出端子之间进行开关的晶体管的漏极-源极电压，并且输出检测的漏极-源极电压作为负载电流。
[0012]根据至少一个示例实施例，所述多个调节器中的每个调节器包括降压转换器。电流计被构造成检测降压转换器的电感器电流并且输出检测的电感器电流作为负载电流。
[0013]根据至少一个示例实施例，PMIC还包括选择器，选择器被构造成根据来自负载装置的选择信息，选择所述多个调节器中的至少一个调节器的负载电流。PMIC包括模拟数字转换器，模拟数字转换器被构造成将所选择的负载电流转换成数字信号。PMIC包括控制逻辑，控制逻辑被构造成根据选择信息控制选择器并且存储数字信号作为负载电流信息。
[0014]根据至少一个示例实施例，控制逻辑包括被构造成存储负载电流信息的多个寄存器。
[0015]根据至少一个示例实施例，PMIC包括中断产生器，中断产生器被构造成如果完成对负载装置请求的负载电流信息的检测，则将准备信号供应到负载装置。
[0016]根据至少一个示例实施例，PMIC包括接口，接口被构造成从负载装置接收请求信息并且将负载电流信息供应到负载装置。
[0017]根据至少一个示例实施例，性能提高操作包括热节流操作、电力控制操作、或动态电压频率调整(DVFS)操作中的至少一个。
[0018]根据至少一个示例实施例，一种方法包括:通过负载装置向PMIC请求负载电流信息。所述方法包括通过PMIC检测向负载装置供电的调节器的输出电流。所述方法包括将检测到的输出电流作为负载电流信息供应到负载装置。所述方法包括通过负载装置使用负载电流?目息执彳丁性能提尚操作。
[0019]根据至少一个示例实施例，检测的步骤包括通过PMIC的电流计测量调节器的输出电流。
[0020]根据至少一个示例实施例，电流计被构造成对调节器的变化的输出电流求平均并且将求平均的输出电流作为输出电流而供应。
[0021]根据至少一个示例实施例，请求负载电流信息的步骤包括将选择信息和配置信息供应到PMIC，选择信息用于选择所述多个调节器中的至少一个调节器并且配置信息用于检测电流。
[0022]根据至少一个示例实施例，供应检测到的输出电流的步骤包括:将检测到的输出电流转换成作为数字信号的负载电流信息，将负载电流信息存储至包括在PMIC中的寄存器，并且将存储在寄存器中的负载电流信息传递至负载装置。
[0023]根据至少一个示例实施例，所述方法包括:在请求负载电流信息之前检测负载装置的驱动温度是否超过参考值。
[0024]根据至少一个示例实施例，如果驱动温度超过参考值，则执行对负载信息的请求。
[0025]根据至少一个示例实施例，性能提高操作包括热节流操作、电力控制操作、或动态电压频率调整(DVFS)操作中的至少一个。
[0026]根据至少一个示例实施例，一种开关调节器包括:电感器，被构造成具有用于接收DC输入电压的第一端子；第一晶体管，被构造成在电感器的第二端子和地电压端子之间进行开关；第二晶体管，被构造成在电感器的第二端子和所述开关调节器的输出端子之间进行开关；电流计，被构造成感测第二晶体管的漏极-源极节点的差分电压并且将感测到的差分电压作为负载电流信息供应。
[0027]根据至少一个示例实施例，第一晶体管和第二晶体管被互补地驱动。
[0028]根据至少一个示例实施例，电流计包括:输入选择器，被构造成如果第二晶体管导通，则接收差分电压；电压-电流转换器，被构造成将输入选择器接收到的差分电压转变电流信号；低通滤波器(LPF)，被构造成将电流信号转变成具有恒定大小的信号并且将具有恒定大小的信号作为负载电流信息供应。
[0029]根据至少一个示例实施例，输入选择器包括:第一开关，被构造成如果第二晶体管导通，则将第二晶体管的漏极-源极节点的电压发送到电压-电流转换器的输入端子；第二开关，被构造成如果第二晶体管截止，则将第二晶体管的漏极和源极节点短路。
[0030]根据至少一个示例实施例，所述开关调节器包括开关组件，开关组件被构造成将DC输入电压切换至电感器的第一端子。
[0031]根据至少一个示例实施例，一种开关调节器包括:电感器；第一晶体管，被构造成通过对电感器的端子进行开关来发送DC输入电压；第二晶体管，连接在电感器的所述端子和地电压端子之间；电流计，被构造成将负载电流供应到电感器的所述端子，负载电流具有DC电流大小。
[0032]根据至少一个示例实施例，电流计包括:电流传感器，被构造成检测流向电感器的端子的负载电流；伪电流产生器，被构造成检测检测到的电流的峰值并且产生方波形式的伪电流；求平均电路，被构造成计算伪电流的平均值并且将计算出的平均值作为具有DC电流大小的负载电流供应。
[0033]根据至少一个示例实施例，伪电流产生器被构造成基于峰值和第一晶体管和第二晶体管中的至少一个的驱动信号，产生伪电流。
[0034]根据至少一个示例实施例，电流计包括限流器，限流器被构造成将负载电流的峰值作为固定值供应并且使用固定的峰值计算负载电流。
[0035]根据至少一个示例实施例，一种电力管理器包括接口，接口被构造成接收对负载电流信息的请求，请求包括与负载装置关联的选择信息。所述电力管理器包括控制逻辑，控制逻辑被构造成基于选择信息，产生选择信号。所述电力管理器包括选择器，选择器被构造成基于选择信号，选择多个调节器中的至少一个。所述多个调节器被构造成产生相应输出信号。所述选择器被构造成输出所选择的所述至少一个调节器的输出信号。
[0036]根据至少一个示例实施例，所述的电力管理器包括模拟-数字转换器，模拟-数字转换器被构造成将输出信号转换成数字信号。
[0037]根据至少一个示例实施例，控制逻辑被构造成存储数字信号。
[0038]根据至少一个示例实施例，所述电力管理器包括中断发生器，中断发生器被构造成输出中断信号，使得负载装置准备接收负载电流信息。
[0039]根据至少一个示例实施例，接口被构造成基于中断信号将存储的数字信号作为负载电流信息发送。
[0040]本发明构思可实时向负载装置提供负载装置请求的负载电流的大小信息。因此，可实现能够支持各种功率、温度和在负载装置中执行的服务质量保持操作的移动装置。
【附图说明】
[0041]根据参照附图进行下面的描述，以上和其它目的和特征将变得清楚，其中，在各个附图中，除非另有说明，否则相似的参考标号始终表示相似的部件，在附图中:
[0042]图1是示出根据本发明构思的至少一个示例实施例的移动装置的框图；
[0043]图2是示出图1中示出的PMIC 100的示例结构的框图；
[0044]图3是简要示出根据本发明构思的至少一个示例实施例的PMIC 100的操作的流程图；
[0045]图4是示出根据本发明构思的至少一个示例实施例的包括电流计的开关调节器的电路图；
[0046]图5是具体示出包括图4中示出的电流计的开关调节器的电路图；
[0047]图6是简要示出图5中示出的电流计的操作的波形图；
[0048]图7是示出图4中示出的包括电流计的开关调节器的另一个示例的电路图；
[0049]图8是示出根据本发明构思的至少一个示例实施例的开关调节器的电路图；
[0050]图9是示出图8中示出的开关调节器的示例实施例的示图；
[0051]图10是简要示出图9中示出的电流计115e的操作的波形图；
[0052]图11是示出根据本发明构