电源系统中电压转换器的配置的制作方法_2

文档序号:9553475阅读:来源:国知局
配(rig)中(该装配设计成配合于转换器模块的连接引脚),使用测试系统来配置转换器模块,以及然后安装所配置的转换模块到电源系统中。
[0018]配置具有多个不同类型的电压转换器的典型电源系统的常规途径因此要求提供多个专用的测试装配,并且是耗时的过程,其缺点在产品开发中特别显著,其中要求测试循环之间转换器的频繁再配置。
[0019]本发明人探究了配置电源系统的电压转换器的该所接受的途径,以及设计了在原处(in situ)安全配置电源系统的转换器的方案,因此避免了耗时的电压转换器到电压板上的再安装和移除,以及避免了对于编程或者以其它方式配置转换器所要提供的专用测试装配的需要。
[0020]更具体来说,本发明人实现了电源系统的每个电压转换级中安装的一个或者更多转换器能够被安全地配置,而没有对后面的电压转换级中提供的下游转换器的损害的风险,这是通过提供一种电源系统控制器(例如,以板上BPM的形式)来实现,该控制器被配置成,仅在上游转换器已经由电源系统控制器配置成输出将不会伤害下游转换器的电压之后才使得下游转换器(例如,图1中示出的IBC 130-1和130-2)能够被供应上游电压转换器(例如,P頂110-1和110-2)的输出电压,以及使得下游转换器能够被配置。下游转换器然后能够从上游转换器的(安全的)输出电压得到对于相应控制器210的配置所要求的操作电压,以及在控制器的配置之后,又提供安全的输出电压至下一个电压转换级中的电压转换器(例如,图1的示例中的POL调节器150-1至150-3),或者负载(视情况而定)。
[0021]例如,在本文所描述的一实施例中,在一个或者更多上游电压转换器的配置之后,在它们已经被配置成输出下游转换器的额定(rated)操作范围内的电压之后,通过经由“CONTROL”引脚传送PMBus “OPERAT1N”命令和/或信号至上游转换器,电源系统控制器生成控制信号以导致系统中的下游电压转换器被供应上游电压转换器的输出电压。虽然具有类似作用的这些以及其它信号/PMBus命令先前已经在故障监视或者保护的上下文中以及在电流共享操作期间被用于控制转换器的输出状态(例如,当遭遇低负载情形时,关闭一个或者更多并联的电压转换器),但是在电源系统起动期间利用此类信令以能够实现安全的、转换器在原处的配置的潜力迄今被忽视了。
[0022]如将在后面更加详细描述的,发明人设计了一种电源系统控制器,以用于在电源系统中配置电压转换器,所述电源系统包括第一电压转换器,其布置成转换在第一电压转换器的输入的输入电压至在第一电压转换器的输出的输出电压,其中第一电压转换器的输出被连接至第二电压转换器的输入。第一电压转换器和第二电压转换器的每一个包括:控制器,可由接收的第一控制信号来配置,以控制将由电压转换器实行的在电压转换器的输入的输入电压至电压转换器的输出电压的电压转换;以及电力模块,其布置成从电压转换器的输入得到对控制器供电的操作电压,使得控制器能够由接收的第一控制信号来配置。该电源系统控制器布置成:生成第一控制信号来配置第一电压转换器;在第一电压转换器的配置之后,生成第二控制信号以导致第二电压转换器的输入被供应第一电压转换器的输出电压,使得第二电压转换器能够被配置;以及生成第一控制信号以配置第二电压转换器。
[0023]发明人进一步设计了一种电源系统,包括第一电压转换器,其布置成转换在第一电压转换器的输入的输入电压至在第一电压转换器的输出的输出电压,其中第一电压转换器输出被连接至第二电压转换器的输入。第一电压转换器和第二电压转换器的每一个包括:控制器,可由接收的第一控制信号来配置,以控制将由电压转换器实行的在电压转换器的输入的输入电压至电压转换器的输出电压的电压转换;以及电力模块,布置成从电压转换器的输入得到对控制器供电的操作电压,使得控制器能够由接收的第一控制信号来配置。该电源系统进一步包括如上所述的电源系统控制器,其布置成配置第一电压转换器和第二电压转换器。
[0024]发明人进一步设计了一种配置电源系统的方法,所述电源系统包括第一电压转换器,其布置成转换在第一电压转换器的输入的输入电压至在第一电压转换器的输出的输出电压,其中第一电压转换器的输出被连接至第二电压转换器的输入。第一电压转换器和第二电压转换器的每一个包括:控制器,可由接收的第一控制信号来配置,以控制将由电压转换器实行的在电压转换器的输入的输入电压至电压转换器的输出电压的电压转换;以及电力模块,其布置成从电压转换器的输入得到对控制器供电的操作电压,使得控制器能够由接收的第一控制信号来配置。所述方法包括通过以下操作来配置第一和第二电压转换器:生成第一控制信号来配置第一电压转换器;在第一电压转换器的配置之后,生成第二控制信号以导致第二电压转换器的输入被供应第一电压转换器的输出电压,使得第二电压转换器能够被配置;以及生成第一控制信号以配置第二电压转换器。
[0025]发明人进一步设计了携带计算机可读计算机程序指令的一种信号和一种非暂态存储媒体,所述指令如果由处理器执行,则导致该处理器实行以上所陈述的方法。
【附图说明】
[0026]本发明的实施例现将通过仅示例的方式、参考附图被详细地解释,附图中:
图1示出常规的电源系统;
图2示出图1的电源系统中的电压转换器的每一个中提供的组件;
图3是根据本发明的一实施例的电源系统的示意图;
图4是示出能够配置成用作图3中示出的板电力管理器(BPM)的可编程信号处理设备的组件的示意图;以及
图5是一流程图,其示出由图3的BPM实行的操作,以在图3的电源系统中配置电压转换器。
【具体实施方式】
[0027]图3示出根据本发明的一实施例的电源系统300。本实施例的系统具有许多与在图1中示出的背景示例共同的组件,以及这些共同组件的描述(在图1和图3中标记以同样的数字)将不会在此处重复。要注意已经在以上参考图1和2而描述的至少一些修改和变化也可以被应用到本实施例。
[0028]本实施例的电源系统300包括修改的电源系统控制器,其在本实施例中还以BPM360的形式被提供。BPM 360被布置成传送第一控制信号,这些控制信号包括至P頂110-1和110-2、IBC 130-1和130-2以及P0L调节器150-1至150-3的每一个的控制器210的配置控制信号。这些控制器的每一个是可由接收的配置控制信号(在图2中在260示出)来配置的,以控制将由相应的电压转换器实行的在该电压转换器的输入230的输入电压至该电压转换器的输出电压的电压转换。依照PMBus协议(虽然其它协议可以备选地被使用),配置控制信号经由通信链路365由BPM 360传送至电压转换器。
[0029]如在本实施例中,BPM 360 (以及控制器210的每一个)可以在可编程信号处理设备中被实现,例如,如在图4中示意示出的。图4中示出的可编程信号处理设备400包括处理器410、工作存储器420以及指令储存器(store) 430,其存储计算机可读指令,所述计算机可读指令由处理器410执行时,导致处理器410实行在下文中描述的处理操作而生成控制信号以用于配置电压转换器110-1、110-2、130-1、130-2以及150-1至150-3的控制器。可编程信号处理设备400还包括输入/输出(I/O)模块440,其操作以经由任何合适的通信链路365来传送生成的控制信号至电压转换器。指令储存器430可以包括R0M,其预先加载有计算机可读指令。备选的是,指令储存器430可以包括RAM或者类似类型的存储器,以及计算机可读指令能够是又(thereto)来自计算机程序产品(例如非暂态计算机可读存储媒体450,比如⑶-ROM等)或者携带计算机可读指令的计算机可读信号460的输入。
[0030]再次参考图3,除了 BPM 360或者作为对其的备选,数字可管理电压转换器110-1、110-2、130-1、130-2以及150-1至150-3可以是可由采用系统工具的备选形式的电力系统控制器来配置的,所述系统工具在适合的计算机硬件(例如,桌面型PC或者膝上型计算机)上实现,即在系统设计阶段期间的配置工具370,或者用于生产编程、配置和测试的生产工具380。还应该注意到,BPM 360可以作为任何电压转换器110-1、110-2、130-1、130-2以及150-1至150-3的部分或者备选地作为如在图3中示出的电源系统300中的独立的(分开的)组件而被提供。
[0031]电源系统300包括电压源,其给BPM 360供应用于它操作的所要求的电力。通过示例的方式,在本实施例中,所述电压源以辅助电压转换器340的形式被提供,其形成P頂110-1的部分。辅助电压转换器340通过转换至P頂110-1的输入电压而生成将被应用至BPM 360的电压(此后称为“管理电压”),以及经由电力管理总线390而供应管理电压至BPM360。但是,BPM 360可以备选地接收来自在电源系统300外部的电压源(比如被用于评估电源系统300的性能的生产测试系统)的管理电压。
[0032]BPM 360通
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