本發(fā)明的實施例涉及一種電子電路，更具體地說，尤其涉及一種供電電源及其控制方法。

背景技術(shù)：

在計算機系統(tǒng)中，中央處理器(CPU)的工作電壓需要隨著其工作模式的變化而變化，電壓調(diào)節(jié)器用來提供輸出電壓以給中央處理器供電。所述電壓調(diào)節(jié)器接收中央處理器發(fā)送的電壓識別編碼(voltage identification code)，并根據(jù)中央處理器發(fā)送的電壓識別編碼調(diào)節(jié)輸出電壓，以滿足中央處理器在不同工作模式下對輸出電壓的需求。

圖1為現(xiàn)有的用于中央處理器的供電電源框圖100。中央處理器21發(fā)送電壓識別編碼VID至電壓調(diào)節(jié)器20，電壓調(diào)節(jié)器20基于電壓識別編碼VID在電容C1兩端提供輸出電壓Vo，輸出電壓Vo即為中央處理器21的工作電壓。然而，由于電壓識別編碼VID的變化周期不可控，導(dǎo)致流過電容C1的電流Icap的變化周期可能落入音頻范圍，從而帶來音頻噪聲。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種供電電源及其控制方法。

根據(jù)本發(fā)明實施例的一種供電電源的控制方法，所述供電電源包括根據(jù)參考電壓將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓的電壓調(diào)節(jié)器，所述控制方法包括：接收處理器發(fā)出的電壓識別編碼；根據(jù)處理器發(fā)出的電壓識別編碼提供自主電壓識別編碼，當(dāng)處理器發(fā)出的電壓識別編碼在第一預(yù)設(shè)時長內(nèi)保持不變時，更新自主電壓識別編碼；響應(yīng)于處理器發(fā)出的電壓識別編碼和自主電壓識別編碼，提供參考電壓；以及根據(jù)參考電壓調(diào)節(jié)輸出電壓。

根據(jù)本發(fā)明實施例的一種供電電源，包括：參考電壓產(chǎn)生電路，接收處理器發(fā)出的電壓識別編碼，并根據(jù)處理器發(fā)出的電壓識別編碼產(chǎn)生自主電壓識別編碼，所述參考電壓產(chǎn)生電路基于處理器發(fā)出的電壓識別編碼和自主電壓識別編碼之和提供參考電壓；以及電壓調(diào)節(jié)器，耦接至參考電壓產(chǎn)生電路以接收參考電壓，所述電壓調(diào)節(jié)器根據(jù)參考電壓將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓；其中當(dāng)處理器發(fā)出的電壓識別編碼在第一預(yù)設(shè)時長內(nèi)保持不變時，更新自主電壓識別編碼。

根據(jù)本發(fā)明實施例中一種供電電源的控制方法，所述供電電源包括根據(jù)參考電壓將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓的電壓調(diào)節(jié)器，所述控制方法包括：接收處理器發(fā)出的電壓識別編碼；當(dāng)處理器發(fā)出的電壓識別編碼在預(yù)設(shè)時長內(nèi)保持不變時，提供變化的自主電壓識別編碼；響應(yīng)于處理器發(fā)出的電壓識別編碼和自主電壓識別編碼之和，提供參考電壓；以及根據(jù)參考電壓調(diào)節(jié)輸出電壓。

根據(jù)本發(fā)明實施例的供電電源及其控制方法，通過提供自主電壓識別編碼，消除供電電源在電容上帶來的音頻噪聲。

附圖說明

為了更好的理解本發(fā)明，將根據(jù)以下附圖對本發(fā)明進行詳細描述：

圖1示出了現(xiàn)有的用于中央處理器的供電電源框圖100；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的供電電源200的電路框圖；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的圖2所示的參考電壓產(chǎn)生電路10根據(jù)處理器發(fā)出的電壓識別編碼產(chǎn)生參考電壓的流程圖300；

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的用于控制圖2所示供電電源200的方法流程圖400；

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的供電電源200的波形圖；

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的圖2所示的自適應(yīng)電壓識別編碼發(fā)生模塊11的結(jié)構(gòu)圖；

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的圖2所示的自適應(yīng)電壓識別編碼發(fā)生模塊11的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面將詳細描述本發(fā)明的具體實施例，應(yīng)當(dāng)注意，這里描述的實施例只用于舉例說明，并不用于限制本發(fā)明。在以下描述中，為了提供對本發(fā)明的透徹理解，闡述了大量特定細節(jié)。然而，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的是：不必采用這些特定細節(jié)來實行本發(fā)明。在其他實例中，為了避免混淆本發(fā)明，未具體描述公知的電路、材料或方法。

在整個說明書中，對“一個實施例”、“實施例”、“一個示例”或“示例”的提及意味著：結(jié)合該實施例或示例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包含在本發(fā)明至少一個實施例中。因此，在整個說明書的各個地方出現(xiàn)的短語“在一個實施例中”、“在實施例中”、“一個示例”或“示例”不一定都指同一實施例或示例。此外，可以以任何適當(dāng)?shù)慕M合和、或子組合將特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性組合在一個或多個實施例或示例中。此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)稱元件“耦接到”或“連接到”另一元件時，它可以是直接耦接或耦接到另一元件或者可以存在中間元件。相反，當(dāng)稱元件“直接耦接到”或“直接連接到”另一元件時，不存在中間元件。相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。這里使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)列出的項目的任何和所有組合。

針對背景技術(shù)中提出的問題，本發(fā)明的實施例提出了一種供電電源及其控制方法。所述供電電源根據(jù)處理器發(fā)出的電壓識別編碼VID自適應(yīng)的產(chǎn)生自主電壓識別編碼VID2，并響應(yīng)于處理器發(fā)出的電壓識別編碼VID和自主電壓識別編碼VID2提供參考電壓，以根據(jù)參考電壓調(diào)節(jié)供電電源提供的輸出電壓。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的供電電源200的電路框圖。供電電源200包括參考電壓產(chǎn)生電路10和電壓調(diào)節(jié)器20。參考電壓產(chǎn)生電路10接收處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID，并根據(jù)處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID提供參考電壓Vref。參考電壓產(chǎn)生電路10例如可以通過串行通信或者并行通信來接收處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID。處理器30例如可以是中央處理器(CPU)、圖形處理器(GPU)或者其他類型的信號處理器。電壓調(diào)節(jié)器20耦接至參考電壓產(chǎn)生電路10以接收參考電壓Vref，并根據(jù)參考電壓Vref將輸入電壓Vin轉(zhuǎn)換為輸出電壓Vo。在一個實施例中，電壓調(diào)節(jié)器包括開關(guān)電路和控制電路，其中開關(guān)電路包括至少一個功率開關(guān)管，控制電路根據(jù)參考電壓Vref和輸出電壓Vo提供開關(guān)控制信號以控制所述至少一個功率開關(guān)管。

根據(jù)處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID提供參考電壓Vref的方法如圖3的流程圖300所示，包括步驟S11～S13。

在步驟S11，參考電壓產(chǎn)生電路10接收處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID。

在步驟S12，當(dāng)處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID在第一預(yù)設(shè)時長內(nèi)保持不變時，更新自主電壓識別編碼VID2。在一個實施例中，自主電壓識別編碼VID2的初始值為零，更新自主電壓識別編碼VID2也就是提供變化的自主電壓識別編碼VID2。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可知，處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID更新，也就意味著處理器發(fā)出的電壓識別編碼VID發(fā)生變化；處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID保持不變，也就是沒有更新。同樣的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可知，自主電壓識別編碼VID2更新，也就是自主電壓識別編碼VID2發(fā)生變化；自主電壓識別編碼VID2保持不變，也就是沒有更新。在一個實施例中，更新自主電壓識別編碼VID2包括步驟31～33。在步驟31，以第一斜率將自主電壓識別編碼VID2從零增大至目標(biāo)幅值。在步驟32，以第二斜率將自主電壓識別編碼VID2從目標(biāo)幅值減小至零。在一個實施例中，第一斜率等于第二斜率。在一個實施例中，第一斜率、第二斜率、以及目標(biāo)幅值可調(diào)節(jié)，例如可以通過程序設(shè)置，從而控制自主電壓識別編碼VID2的更新時長等于或小于第二預(yù)設(shè)時長，從而在第二預(yù)設(shè)時長內(nèi)完成更新自主電壓識別編碼VID2。在一個實施例中，第二預(yù)設(shè)時長與第一預(yù)設(shè)時長之和小于50us。在步驟S33，在自主電壓識別編碼VID2變化過程中，若處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID有更新，則自主電壓識別編碼VID2停止更新并直接減小至零。

在步驟S13，響應(yīng)于處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID和自主電壓識別編碼VID2，提供參考電壓Vref。在一個實施例中，響應(yīng)于處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID和自主電壓識別編碼VID2提供參考電壓Vref包括：根據(jù)處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID與自主電壓識別編碼VID2之和提供參考電壓Vref。在圖3所示的實施例中，響應(yīng)于處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID和自主電壓識別編碼VID2提供參考電壓Vref包括步驟34～35。在步驟34，根據(jù)處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID和自主電壓識別編碼VID2之和提供數(shù)字參考電壓信號DVref。在步驟35，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換，將數(shù)字參考電壓信號DVref轉(zhuǎn)換為模擬的參考電壓Vref。

繼續(xù)圖2的描述。參考電壓產(chǎn)生電路10根據(jù)處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID產(chǎn)生自主電壓識別編碼VID2，并基于處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID和自主電壓識別編碼VID2之和提供參考電壓Vref。在圖2所示的實施例中，參考電壓產(chǎn)生電路10包括自適應(yīng)電壓識別編碼發(fā)生模塊11、數(shù)字參考電壓產(chǎn)生模塊12、和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路13。自適應(yīng)電壓識別編碼發(fā)生模塊11接收處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID，并根據(jù)處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID提供自主電壓識別編碼VID2。數(shù)字參考電壓產(chǎn)生模塊12接收處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID和自主電壓識別編碼VID2，并根據(jù)處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID和自主電壓識別編碼VID2提供數(shù)字參考電壓信號DVref。在一個實施例中，數(shù)字參考電壓產(chǎn)生模塊12根據(jù)處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID與自主電壓識別編碼VID2之和提供數(shù)字參考信號DVref。數(shù)模轉(zhuǎn)換電路13將數(shù)字參考電壓信號DVref經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為參考電壓Vref。在一個實施例中，當(dāng)處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID有更新時，根據(jù)處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID提供數(shù)字參考電壓信號DVref，例如DVref＝VID；當(dāng)處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID保持不變且自主電壓識別編碼VID2有更新時，根據(jù)處理器發(fā)出的電壓識別編碼VID和自主電壓識別編碼VID2提供數(shù)字參考電壓DVref，例如DVref＝VID+VID2。

供電電源200通過自適應(yīng)的產(chǎn)生自主電壓識別編碼VID2，可以在處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID的變化周期過長時，自適應(yīng)的減小電壓調(diào)節(jié)器20提供的輸出電壓Vo的變化周期，從而避免流過電容C1的電流Icap的變化周期增大至音頻的范圍。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的用于控制圖2所示供電電源200的方法流程圖400。圖4所示的控制方法包括步驟S41～S49。

在步驟S41，輸出電壓Vo達到與參考電壓Vref相對應(yīng)的目標(biāo)電壓時，計時器清零，計時值Counter等于0。在一個實施例中，輸出電壓Vo達到與參考電壓Vref相對應(yīng)的目標(biāo)電壓包括：輸出電壓Vo進入?yún)⒖茧妷篤ref的預(yù)設(shè)范圍。例如，若輸出電壓Vo大于閾值Vth1且小于閾值Vth2，則視為輸出電壓Vo進入?yún)⒖茧妷篤ref的預(yù)設(shè)范圍。其中閾值Vth1小于與參考電壓Vref相對應(yīng)的目標(biāo)電壓，閾值Vth2大于與參考電壓Vref相對應(yīng)的目標(biāo)電壓。又例如，若輸出電壓Vo大于閾值Vth1，則視為輸出電壓Vo進入?yún)⒖茧妷篤ref的預(yù)設(shè)范圍。又例如，若輸出電壓Vo小于閾值Vth2，則視為輸出電壓Vo進入?yún)⒖茧妷篤ref的預(yù)設(shè)范圍。在另一個實施例中，輸出電壓Vo達到與參考電壓Vref相對應(yīng)的目標(biāo)電壓包括：輸出電壓Vo等于與參考電壓Vref相對應(yīng)的目標(biāo)電壓。

在步驟S42，計時器開始計時，計時值Counter增加，例如Counter＝Counter+1。

在步驟S43，判斷處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID是否有更新。若處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID有更新，則經(jīng)步驟S47返回步驟S41。若處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID無更新，則進入步驟S44，判斷計時值Counter是否等于預(yù)設(shè)值DTset，預(yù)設(shè)值DTset對應(yīng)于第一預(yù)設(shè)時長Tset。當(dāng)計時值Counter不等于預(yù)設(shè)值DTset時，返回步驟S42，計時值Counter繼續(xù)增加。當(dāng)計時值Counter等于預(yù)設(shè)值DTset時，計時器的計時時長達到第一預(yù)設(shè)時長Tset，進入步驟S45。

在步驟S45，自適應(yīng)電壓識別編碼發(fā)生模塊11開始更新自主電壓識別編碼VID2。

在步驟S46，判斷處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID是否有更新。若處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID有更新，則經(jīng)步驟S47返回步驟S41。若處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID無更新，則進入步驟S48。

在步驟S47，根據(jù)處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID調(diào)整參考電壓Vref。

在步驟S48，根據(jù)處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID和自主電壓識別編碼VID2之和VID+VID2調(diào)整參考電壓Vref。

在步驟S49，判斷自主電壓識別編碼VID2是否更新完成。當(dāng)自主電壓識別編碼VID2更新完成時，返回步驟S41，否則返回步驟S46。在一個實施例中，自主電壓識別編碼VID2更新完成包括，自主電壓識別編碼VID2減小至零。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的供電電源200的波形圖。圖5所示的波形圖從上至下依次為：處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID、自主電壓識別編碼VID2、輸出電壓Vo、以及流過電容C1的電流Icap的交流分量Icap_ac。圖5所示的實施例中，處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID具有初始值INI，初始值INI例如對應(yīng)于處理器30處于正常工作模式下的工作電壓1.8V。自主電壓識別編碼VID2的初始值為0。在T1時刻，處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID更新完成，輸出電壓Vo達到與參考電壓Vref相對應(yīng)的目標(biāo)電壓，計時器清零并開始計時。在計時時長尚未達到第一預(yù)設(shè)時長Tset的T2時刻，處理器30更新電壓識別編碼VID，計時器停止計時，參考電壓發(fā)生電路10根據(jù)處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID調(diào)整參考電壓Vref，從而輸出電壓Vo隨之改變。T3時刻，處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID更新完成，輸出電壓Vo達到與參考電壓Vref相對應(yīng)的目標(biāo)電壓，計時器清零并開始計時。至T4時刻，計時時長達到第一預(yù)設(shè)時長Tset，自適應(yīng)電壓識別編碼發(fā)生模塊11更新自主電壓識別編碼VID2，參考電壓發(fā)生電路10根據(jù)處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID和自主電壓識別編碼VID2之和調(diào)整參考電壓Vref。在圖5所示的實施例中，自主電壓識別編碼VID2以第一斜率Rt1從零增大至目標(biāo)幅值A(chǔ)p，然后以第二斜率Rt2從目標(biāo)幅值A(chǔ)p減小至零，其中第一斜率Rt1、第二斜率Rt2以及目標(biāo)幅值A(chǔ)p可調(diào)。在一個實施例中，設(shè)置第一斜率Rt1、第二斜率Rt2以及目標(biāo)幅值A(chǔ)p使得自主電壓識別編碼VID2在第二預(yù)設(shè)時長Tset2內(nèi)更新完成。在一個實施例中，流過電容C1的電流Icap的交流分量Icap_ac的最大周期T5-T3等于第一預(yù)設(shè)時長Tset與第二預(yù)設(shè)時長Tset2之和(Tset1+Tset2)。在一個實施例中，第一預(yù)設(shè)時長Tset1和第二預(yù)設(shè)時長Tset2之和小于50us。通過合理的設(shè)置第一預(yù)設(shè)時長Tset、第一斜率Rt1、第二斜率Rt2、以及目標(biāo)幅值A(chǔ)p，可以控制流過電容C1的電流Icap的交流分量Icap_ac的周期不會增大至音頻范圍，例如小于50us。在一個實施例中，第一斜率Rt1等于第二斜率Rt2。

在T5時刻，自主電壓識別編碼VID2更新完成，處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID和自主電壓識別編碼VID2均無變化，輸出電壓Vo達到與參考電壓Vref相對應(yīng)的目標(biāo)電壓，計時器清零并開始計時。在計時時長尚未達到第一預(yù)設(shè)時長Tset的T6時刻，處理器30更新電壓識別編碼VID，計時器停止計時，參考電壓發(fā)生電路10根據(jù)處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID調(diào)整參考電壓Vref。

在T7、T8時刻，在自主電壓識別編碼VID2更新過程中，處理器30更新電壓識別編碼VID時，自主電壓識別編碼VID2停止更新，并從當(dāng)前值直接減小至零。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的圖2所示的自適應(yīng)電壓識別編碼發(fā)生模塊11的結(jié)構(gòu)圖。圖6所示的實施例中，自適應(yīng)電壓識別編碼發(fā)生模塊11包括計時啟動單元61、計時單元62以及自主電壓識別編碼產(chǎn)生單元63。計時啟動單元61根據(jù)輸出電壓Vo和參考電壓Vref提供計時啟動信號Trig。計時單元62接收計時啟動信號Trig，并提供計時完成指示信號CPL。在一個實施例中，當(dāng)輸出電壓Vo進入?yún)⒖茧妷篤ref的預(yù)設(shè)范圍時，計時啟動信號Trig控制計時單元62開始計時。當(dāng)計時單元62的計時時長達到與預(yù)設(shè)值DTset對應(yīng)的第一預(yù)設(shè)時長Tset時，計時單元62停止計時，計時完成指示信號CPL翻轉(zhuǎn)，指示計時完成。在一個實施例中，計時單元62還接收處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID，當(dāng)處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID發(fā)生變化時，計時單元62停止計時，計時完成指示信號CPL不翻轉(zhuǎn)，指示計時未完成。自主電壓識別編碼產(chǎn)生單元63接收計時完成指示信號CPL、目標(biāo)幅值A(chǔ)p、以及斜率信號Rt，并提供自主電壓識別編碼VID2。在一個實施例中，當(dāng)計時完成指示信號CPL指示計時完成時，自主電壓識別編碼VID2以與斜率信號Rt相對應(yīng)的斜率增大至目標(biāo)幅值A(chǔ)p，然后以同樣的斜率從目標(biāo)幅值A(chǔ)p減小至零。在一個實施例中，自主電壓識別編碼產(chǎn)生單元63還接收處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID，當(dāng)處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID有更新時，自主電壓識別編碼VID2直接從當(dāng)前值恢復(fù)減小至零。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的圖2所示的自適應(yīng)電壓識別編碼發(fā)生模塊11的結(jié)構(gòu)圖。在圖7所示的實施例中，計時啟動單元61根據(jù)處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID和自主電壓識別編碼VID2提供計時啟動信號Trig。在一個實施例中，當(dāng)處理器30發(fā)出的電壓識別編碼VID及自主電壓識別編碼VID2均不變時，計時啟動信號Trig控制計時單元62開始計時。

雖然已參照幾個典型實施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解，所用的術(shù)語是說明和示例性、而非限制性的術(shù)語。由于本發(fā)明能夠以多種形式具體實施而不脫離發(fā)明的精神或?qū)嵸|(zhì)，所以應(yīng)當(dāng)理解，上述實施例不限于任何前述的細節(jié)，而應(yīng)在隨附權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋，因此落入權(quán)利要求或其等效范圍內(nèi)的全部變化和改型都應(yīng)為隨附權(quán)利要求所涵蓋。