電能管理電路和用于操作電能管理電路的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施例一般地涉及電子硬件和用于操作電子硬件的方法，并且更具體地，涉及電能管理電路和用于操作電能管理電路的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一些電子設(shè)備由多個(gè)電源供電。例如，射頻識(shí)別(RFID)設(shè)備可由RF電磁場(chǎng)無線供電或者由本地電源(例如電池)供電。電能管理電路用于管理支持多電源的電子設(shè)備。例如，電能管理電路用來基于電源的可用性控制提供給電子設(shè)備的電能，并用來處理電源之間的轉(zhuǎn)換。
[0003]用于支持多電源的設(shè)備的常規(guī)電能管理電路存在著各種缺點(diǎn)。例如，常規(guī)電能管理電路通常無法確保在不中斷供應(yīng)到板載集成電路(IC)設(shè)備的電能的情況下從一個(gè)電源平滑地轉(zhuǎn)換到另一個(gè)電源。此外，常規(guī)電能管理電路可引起不同電源之間的交叉導(dǎo)電(cross conduct1n)。因此，支持多電源的常規(guī)IC設(shè)備可具有可能導(dǎo)致IC設(shè)備故障的啟動(dòng)問題。因此，需要一種能夠?qū)崿F(xiàn)不同電源之間的平滑轉(zhuǎn)換并降低不同電源之間的交叉導(dǎo)電的針對(duì)多個(gè)電源的電能管理電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本公開說明了一種電能管理電路和用于操作電能管理電路的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，電能管理電路包括電能切換模塊。通過多個(gè)電源中的至少一個(gè)向每個(gè)電能管理模塊供電。每個(gè)電能切換模塊包括，被配置為在相應(yīng)電源上電時(shí)具有確定狀態(tài)的鎖存電路，以及被配置為響應(yīng)于鎖存電路的確定狀態(tài)控制從相應(yīng)電源提供的電能的邏輯電路，其中邏輯電路包括交叉耦合電路。
[0005]所述鎖存電路與常規(guī)鎖存在上電時(shí)的區(qū)別在于:電源端子本身充當(dāng)鎖存電路的輸入并使鎖存電路能夠被配置在確定的輸出狀態(tài)中。通過使用在電源上電時(shí)具有確定狀態(tài)的鎖存電路以及具有交叉耦合電路的邏輯電路，電能管理電路能夠在不同電源之間平滑地轉(zhuǎn)換并降低不同電源之間的交叉導(dǎo)電。本公開還說明了其他實(shí)施例。
[0006]在實(shí)施例中，電能管理電路包括電能切換模塊。通過多個(gè)電源中的至少一個(gè)向每個(gè)電能管理模塊供電。每個(gè)電能切換模塊包括，被配置為在相應(yīng)電源上電時(shí)具有確定狀態(tài)的鎖存電路，以及被配置為響應(yīng)于鎖存電路的確定狀態(tài)控制從相應(yīng)電源提供的電能的邏輯電路，其中邏輯電路包括交叉耦合電路。
[0007]在實(shí)施例中，電能管理電路包括第一電能切換模塊和第二電能切換模塊。通過無線電源向所述第一電能切換模塊供電。通過電池電源向所述第二電能切換模塊供電。所述第一和第二電能切換模塊中的每一個(gè)包括，被配置為在相應(yīng)電源上電時(shí)具有確定狀態(tài)的背靠背(back-to-back)反相器鎖存電路，以及被配置為響應(yīng)于所述背靠背反相器鎖存電路的所述確定狀態(tài)控制從相應(yīng)電源提供的電能的邏輯電路。所述邏輯電路包括交叉耦合電路以及連接到相應(yīng)電源的切換電路。
[0008]在實(shí)施例中，用于操作電能管理電路的方法包括:提供電能切換模塊，其中通過多個(gè)電源中的至少一個(gè)向每個(gè)電能切換模塊供電；操作每個(gè)電能切換模塊的鎖存電路，以在相應(yīng)電源上電時(shí)具有確定狀態(tài)；使用每個(gè)電能切換模塊的邏輯電路來防止所述電源之間的交叉導(dǎo)電；基于所述鎖存電路的所述確定狀態(tài)，將所述電源之一連接到所述電能管理電路的輸出。
【附圖說明】
[0009]結(jié)合通過本發(fā)明原理的示例而示出的附圖，根據(jù)以下詳細(xì)說明，本發(fā)明實(shí)施例的其他方面和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚。
[0010]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例的IC設(shè)備的示意性框圖。
[0011]圖2示出了如圖1所示的與無線電源和電池電源一起使用的電能管理電路的實(shí)施例。
[0012]圖3A示出了圖2所示的鎖存電路之一的實(shí)施例。
[0013]圖3B示出了圖3A所示的鎖存電路的切換點(diǎn)閾值圖。
[0014]圖4示出了圖2所示的電能管理電路在存在無線電源且不存在電池電源的上電時(shí)序(sequence)中的信號(hào)圖。
[0015]圖5示出了圖2所示的電能管理電路在存在電池電源且不存在無線電源的上電時(shí)序中的信號(hào)圖。
[0016]圖6示出了圖2所示的電能管理電路在先存在無線電源后存在電池電源的上電時(shí)序中的信號(hào)圖。
[0017]圖7示出了圖2所示的電能管理電路在先存在電池電源后存在無線電源的上電時(shí)序中的信號(hào)圖。
[0018]圖8示出了圖2所示的電能管理電路在電池電源和無線電源同時(shí)存在的上電時(shí)序中的信號(hào)圖。
[0019]圖9示出了與無線電源和電池電源一起使用的、圖1所示的電能管理電路的另一個(gè)實(shí)施例。
[0020]圖10示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于操作電能管理電路的方法的處理流程圖。
[0021]貫穿本說明書，相似的附圖標(biāo)記可用于標(biāo)識(shí)相似的元素。
【具體實(shí)施方式】
[0022]容易理解，本文中概述和附圖中示出的實(shí)施例的組件可以被布置和設(shè)計(jì)為多種不同的配置。因而，以下對(duì)附圖表示的各實(shí)施例的詳細(xì)說明并不旨在限制本公開的范圍，而只是各實(shí)施例的代表。盡管附圖中示出了實(shí)施例的各個(gè)方面，但除非特別指出，附圖不必是按比例繪制的。
[0023]所說明的實(shí)施例在所有方面被認(rèn)為是說明性而非限制性的。因此，本發(fā)明的范圍由隨附權(quán)利要求而非詳細(xì)說明書指明。在權(quán)利要求的含義和等同范圍內(nèi)的所有改變均包括在其范圍內(nèi)。
[0024]貫穿本說明書中，對(duì)特征、優(yōu)點(diǎn)的引用或類似用語并不暗示本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的特征和優(yōu)點(diǎn)應(yīng)在任意單獨(dú)實(shí)施例中。相反，引用特征和優(yōu)點(diǎn)的用語應(yīng)理解為在實(shí)施例中說明的具體特征、優(yōu)點(diǎn)或特點(diǎn)包括在至少一個(gè)實(shí)施例中。因而，在本說明書中，對(duì)特征和優(yōu)點(diǎn)的討論以及類似用語，可以但不必引用相同的實(shí)施例。
[0025]此外，本發(fā)明所說明的特征、優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)可以通過合適的方式在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中組合。通過本說明書的教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到可以在不具有特定實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特定特征或優(yōu)點(diǎn)的情況下實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在其他實(shí)例中，可以在未在本發(fā)明所有實(shí)施例中出現(xiàn)的某些實(shí)施例中認(rèn)識(shí)到附加特征和優(yōu)點(diǎn)。
[0026]貫穿本說明書，對(duì)“ 一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”的引用或類似用語表示在所指示實(shí)施例中說明的具體特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)包括在至少一個(gè)實(shí)施例中。因而，貫穿本說明書的短語“在一個(gè)實(shí)施例中”、“在實(shí)施例中”及類似用語，可以但不必全部引用相同的實(shí)施例。
[0027]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的IC設(shè)備100的示意性框圖。IC設(shè)備可用于各種應(yīng)用，例如通信應(yīng)用、工業(yè)應(yīng)用、醫(yī)學(xué)應(yīng)用、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、汽車應(yīng)用、和/或消費(fèi)或家用電器應(yīng)用。IC設(shè)備可實(shí)現(xiàn)在襯底上，例如半導(dǎo)體晶片或印刷電路板(PCB)。在實(shí)施例中，IC設(shè)備封裝為半導(dǎo)體IC芯片。在一些實(shí)施例中，IC設(shè)備包括在計(jì)算設(shè)備中，例如智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等。IC設(shè)備可以是由RF電磁信號(hào)無線供電并且由本地電源(例如電池)供電的RFID設(shè)備。例如，IC設(shè)備可包括在具有近場(chǎng)通信(NFC)能力的計(jì)算設(shè)備中。
[0028]在圖1示出的實(shí)施例中，IC設(shè)備100包括電源102-1到102-N(其中N是大于I的整數(shù))和電能管理電路104。IC設(shè)備的電源102-1到102-N可包括任意類型的電源。在一些實(shí)施例中，電源包括至少一個(gè)非接觸式電源。例如，電能管理電路可包括可被電磁信號(hào)無線充電的電感器。在一些實(shí)施例中，電源包括至少一個(gè)電池電源。例如，電源可包括鋰電池和/或其他任意類型的電池。
[0029]電能管理電路104被配置為管理電源102-1到102-N。在實(shí)施例中，電能管理電路被配置為基于電源的可用性來控制提供給IC設(shè)備的電能并基于預(yù)定義的位次(precedence)來處理電源之間的轉(zhuǎn)換。在圖1示出的實(shí)施例中，電能管理電路包括許多個(gè)電能切換模塊106-1到106-N。每個(gè)電能切換模塊由相應(yīng)的電源供電。每個(gè)電能切換模塊包括鎖存電路108-1到108-N之一和邏輯電路110-1到110-N之一，鎖存電路被配置為在相應(yīng)電源上電時(shí)具有確定狀態(tài)，邏輯電路被配置為，響應(yīng)于鎖存電路的確定狀態(tài)，控制從相應(yīng)電源提供的電能。在實(shí)施例中，邏輯電路被配置為，基于鎖存電路的狀態(tài)，將相應(yīng)電源連接到電能管理電路的輸出端子112，或者將相應(yīng)電源與電能管理電路的輸出端子斷開連接。通過使用在相應(yīng)電源上電時(shí)具有確定狀態(tài)的鎖存電路和具有交叉耦合電路的邏輯電路，電能管理電路使得能夠?qū)崿F(xiàn)不同電源之間的平滑轉(zhuǎn)換，并減少了不同電源之間的交叉導(dǎo)電。
[0030]盡管IC設(shè)備100被示為或說明為具有特定組件和功能，但是IC設(shè)備的其他實(shí)施例可包括更少或更多的組件，以實(shí)現(xiàn)更少或更多的功能。例如，IC設(shè)備可在電