电子设备及其控制方法_2

文档序号:9374475阅读:来源:国知局
于或等于休眠阈值电压,则可将电源从唤醒状态切换成休眠状态,以减少处于唤醒状态的电源数量,从而提高电源效率;如果第一电压大于或等于唤醒阈值电压,则可将处于休眠状态的电源切换成唤醒状态,以增加处于唤醒状态的电源数量,从而提高电源效率。当第一电压介于处于唤醒状态的各个电源的各自的唤醒阈值电压与休眠阈值之间时,可以认为处于唤醒状态的电源数量是适当的,即电源效率较为理想,无需再进行唤醒/休眠状态切换操作。
[0027]由于各个电源的型号、额定功率等参数的不同,它们各自的休眠阈值电压和唤醒阈值电压也会存在差异。各个电源的休眠阈值电压和唤醒阈值电压可以在电子设备10出厂时统一进行设置,也可以由用户在实际使用电子设备10期间进行设置。下文将结合具体实施例对休眠阈值电压和唤醒阈值电压进行进一步说明。
[0028]图1中所示的第一电源11和第二电源In还包括AC-DC转换器(未示出)及外围电路等组件,由于这些组件是本领域技术人员的公知常识,因此在不影响对本发明技术原理进行说明的前提下,本文省略了对这些组件的描述。
[0029]均衡器20与第一电源11和每个第二电源In连接,并且对第一电源11和每个第二电源In的输出电流进行均衡,使得第一电源和每个第二电源In的输出电流为第一电流。
[0030]在实际应用中,第一电源11和每个第二电源In的输出功率可能存在差异,由此造成各个电源的输出电流存在差异。因此,均衡器20对各个电源的输出电流的均衡操作可以视为各个电源的输出电流彼此不断趋近的过程。均衡器20对每个处于唤醒状态的电源的输出电流进行扫描,当所述输出电流出现差异时进行均衡操作。例如,当均衡器20检测到某一电源的输出电流较小时,均衡器20对该电源进行输出电流补偿,使输出电流达到所有电源总输出电流的平均值;反之,当均衡器20检测到某一电源的输出电流较大时,均衡器20对该电源进行输出电流补偿,使输出电流达到所有电源总输出电流的平均值。在第二电源In每次经历唤醒/休眠状态切换操作之后,均衡器20重新在处于唤醒状态的各个电源之间进行输出电流的均衡操作。
[0031]通过设置均衡器20将各个电源的输出电流进行均衡,有利于在后续的操作中基于相同的电流与电压比例关系,对各个电源的唤醒操作和休眠操作进行切换。此外,由于在特定的时间点或时间段内,电子设备20的负载电阻是已知的,因此根据电功率计算公式P=I2R,均衡器20对各个电源的输出电流进行平均,实际上相当于对各个电源的输出功率进行平均,因此也利于提高多电源的效率。在下文中,将结合具体实施例对均衡器20的操作进行进一步说明。
[0032]均衡器20可以由诸如比较电路、累加电路、放大电路和反馈电路等这样的电路单元构成。均衡器20还可以由公开销售的专用IC或分立电路来实现的,且可能有多种形式。本领域技术人员可以根据上文关于均衡器20的描述以及下文具体实施例对均衡器20中的各个电路单元进行设置,只要能够实现本文所述的均衡器20的原理即可,本文对此不做具体限定。
[0033]此外,均衡器20既可以由单个芯片(例如,主板上的微控制芯片)来实现,还可以由分别设置于各个电源的多个芯片来实现。在下文中,为了便于描述,将以单个芯片为例对均衡器20进行说明。
[0034]电压调制器30与第一电源11和每个第二电源In连接,并且根据第一电流调制生成第一电压。
[0035]与均衡器20使各个电源的输出电流彼此不断趋近的过程不同,电压调制器30调制生成第一电压并非是一个渐进的过程。就是说,电压调制器30与各个电源连接,并且读取各个电源的输出电流并进行判断,在各个电源的输出电流被均衡为第一电流之前,电压调制器30不生成第一电压;在各个电源的输出电流被均衡为第一电流之后,电压调制器30调制生成与第一电流对应的第一电压。在第二电源In每次经历唤醒/休眠状态切换操作之后,均衡器20重新进行输出电流的均衡操作,相应地,电压调制器30基于重新均衡后的输出电流(新生成的第一电流)调制生成对应的电压。
[0036]通过设置电压调制器30并且与均衡器20配合使用,能够使各个电源均衡后的第一电流与调制生成的第一电压形成统一的电流电压比例关系,以利于后续基于该电流电压比例关系进行唤醒/休眠状态切换操作。该电流电压比例关系可以预先设置于电压调制器30中,也可以根据电子设备10实际接入的电源的类型、数量等情形由用户进行设置。应注意的是,本文所述的第一电压并非各个电源向负载输出的电压,而是由电压调制器30调制生成一种电压信号,如上文所述,该电压信号被用作唤醒/休眠状态切换操作的参数。
[0037]电压调制器30可以由诸如比较电路、放大电路、稳压电路和反馈电路等这样的电路单元构成。本领域技术人员可以根据上文关于电压调制器30的描述以及下文具体实施例来对电压调制器30中的各个电路单元进行设置,只要能够实现本文所述的电压调制器30的原理即可,本文对此不做具体限定。
[0038]此外,电压调制器30可以由单个芯片(例如,主板上的微控制芯片)来实现,在该情形中,用作电压调制器30的芯片可以与实现均衡器20的芯片对应设置,或者由同一芯片来实现电压调制器30和均衡器20。电压调制器30还可以由分别设置于各个电源的多个芯片来实现,即电压调制器30由分别与各个电源对应设置的多个芯片组成。在下文中,为了便于描述,将以单个芯片为例对电压调制器30进行说明。
[0039]第一控制器40可以由诸如微控制器、中央处理器(CPU)这样的控制单元来实现,还可以由基板管理控制器(BMC)来实现。第一控制器40分别与四个电源连接,以便将唤醒/休眠状态切换指令分别发送至各个电源。
[0040]如果处于唤醒状态的第二电源In中有多个第二电源In的第二休眠阈值电压大于第一电压,则第一控制器40根据所述优先级来控制处于唤醒状态的、第二休眠阈值电压大于第一电压的多个第二电源进入休眠状态。如果处于唤醒状态的第一电源11的第一唤醒阈值电压和第二电源In的第二唤醒阈值电压均低于第一电压,则第一控制器40根据所述优先级来控制处于休眠状态的第二电源In进入唤醒状态。
[0041]值得一提的是,虽然上文描述了实现本发明的原理所需要的各个组件,然而本领域技术人员应理解的是,电子设备10还包括各个组件之间的连接配线,例如总线、电缆线、信号线等。根据上文的描述以及下文的具体实施例,这些连接配线对于本领域技术人员将是显而易见的,因此本文省略了对它们的进一步说明。
[0042]下面将参照附图对根据本发明的具体实施例的电子设备10进行详细说明。首先参照图2对根据本发明第一实施例的电子设备10进行详细说明。图2是示意性示出根据本发明第一实施例的电子设备10的框图。
[0043]如图2中所示,根据本发明第一实施例的电子设备10包括四个电源:第一电源11、第二电源12、第二电源13以及第二电源14,其中,第一电源11是主电源,第二电源12、13和14是从电源。第二电源12、13和14的优先级顺序被设置为:第二电源12 >第二电源13 >第二电源14。主电源和从电源的设置方式以及第二电源12、13和14的优先级的设置方式可以分别参考上文参照图1所描述的设置方式,这里不再赘述。
[0044]如图2中所示,本实施例的电子设备10还包括均衡器20、电压调制器30和第一控制器40。均衡器20、电压调制器30和第一控制器40分别与上文参照图1中所描述的均衡器20、电压调制器30和第一控制器40相同或相似,这里不再赘述。
[0045]如图2中所示,在本实施例的电子设备10中,每个电源各自具有第二控制器,即第一电源11具有第二控制器111,第二电源12具有第二控制器121,第二电源13具有第二控制器131,并且第二电源14具有第二控制器141。第二控制器111、121、131和141用于将相应电源的唤醒阈值电压和/或休眠阈值电压与电压调制器30所调制生成的第一电压进行比较,并根据比较结果来控制信号发送单元50向第一控制器40发送转态信号。
[0046]如图2中所示,本实施例的电子设备10还包括信号发送单元50。信号发送单元50连接在第一控制器40与每个第二电源的第二控制器之间。在满足预定条件时,信号发送单元50在第二控制器的控制下,将转态信号发送至第一控制器40。所述转态信号意在向第一控制器40申请进行唤醒状态与休眠状态之间的切换操作。第一控制器40根据所述转态信号以及上述优先级对相应的第二电源进行唤醒/休眠状态切换操作。稍后将结合具体示例对第一控制器40、第二控制器111、121、131和141以及信号发送单元50的操作进行进一步说明。
[0047]此外,图2还示出上述各个组件的连接关系,以方便下文对本实施例的电子设备10的原理进行说明。应注意的是,图2中所示的连接关系仅是示例性的,本领域技术人员可以根据本文的描述对上述各个组件的连接关系进行适当调整,只要能够实现本发明的原理即可。
[0048]如上文所述,在电子设备10的开机状态下,第一电源11始终处于唤醒状态,以保证电子设备10的基本运行。处于唤醒状态的第一电源11通过第二控制器111将第一电压与第一休眠阈值电压Voffl和第一唤醒阈值电压Vonl进行比较,并且处于唤醒状态的第二电源分别通过各自的第二控制器将第一电压与各自的第二休眠阈值电压Voff2和第二唤醒阈值电压Von2进行比较。所述第一电压由电压调制器30根据第一电流调制生成。所述第一电压和所述第一电流可以参考上文参照图1所描述的第一电压和第一电流,这里不再赘述。
[0049]如果处于唤醒状态的第二电源中有多个第二电源的第二休眠阈值电压Voff2大于第一电压,则第二休眠阈值电压Voff2大于第一电压的第二电源的第二控制器使信号发送单元50向第一控制器40发送第一信号(即休眠转态信号),并且第一控制器40根据第一信号以及所述优先级来控制处于唤醒状态的、第二休眠阈值电压Voff2大于第一电压的多个第二电源进入休眠状态。
[0050]如果处于唤醒状态的第一电源11的第一唤醒阈值电压Vonl和处于唤醒状态的第二电源的第二唤醒阈值电压Von2均低于第一电压,则第一电源11的第二控制器111使信号发送单元50向第一控制器40发送第二信号(即唤醒转态信号),并且第一控制器40根据第二信号以及所述优先级来控制处于休眠状态的第二电源进入唤醒状态。
[0051]如果所有第二电源均处于休眠状态或者部分第二电源处于休眠状态,且电子设备10的输出功率升高超过预定功率阈值时,第一电源的第二控制器可以使信号发送单元50向第一控制器40发送第三信号(即紧急唤醒信号),并且第一控制器40根据第三信号将处于休眠状态的第二电源全部唤醒,以避免由于第一电源出现故障而导致的系统断电。
[0052]下面结合具体示例对本实施例的电子设备10进行具体说明。
[0053]假定本实施例的四个电源(第一电源11、第二电源12、第三电源13和第四电源14)相同,即这四个电源的诸如额定功率、额定电压等各项参数均相同,并且假定这四个电源的额定功率均为1000W。在该情形中,这四个电源的休眠阈值电压Voff分别相同,并且这四个电源的唤醒阈值电压Von也分别相同。每个电源的休眠阈值电压Voff被设置为1.5V,其对应电源的输出功率为额定功率的25%,即250W。每个电源的唤醒阈值电压Von被设置为3V,其对应电源的输出功率为额定功率的60%,即600W。
[0054]假定当前四个电源均处于唤醒状态,并且电子设备10的总功率为2000W。此时,电子设备10关闭了一个功耗较大的应用,从而使系统的总功率从2000W下降到1200W。
[0055]接下来,均衡器20在四个电源之间对输出电流进行均衡,形成第一电流II,从而实现将1200W的功率在四个电源之间平均分配,使每个电源分配300W。
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