一种电源转换电路、供电方法及电子设备与流程

本技术涉及终端，尤其涉及一种电源转换电路、供电方法及电子设备。

背景技术：

1、随着终端技术的发展，用户对于电脑(pc)和手机等电子设备的续航能力有着极为迫切的需求，期望其能够支持超长续航的极致的始终连接体验。除此之外，未来的人工智能pc(aipc)对算力的依赖程度日益增加，为了实现所需的算力，电子设备必须具备强大的续航能力作为支撑，这进一步加剧了对电子设备续航能力提升的需求。

2、提高电子设备的电源效率是有效延长电子设备续航时间的一种方式。其中，优化供电架构是有效提高电源效率的手段之一。常见的供电架构包括：单级多相供电架构和多级多相供电架构。

3、但是，上述单级多相供电架构电源效率不高。而多级多相供电架构又难以迅速、稳定地提供足够的电流来满足负载的瞬态需求，从而导致电子设备性能下降、响应延迟等问题，严重影响了用户体验。

技术实现思路

1、本技术提供了一种电源转换电路、供电方法及电子设备。上述电源转换电路中可以包括控制单元、直通相和多级相，上述多级相输出的电流小于上述直通相输出的电流。上述控制单元用于控制上述直通相和多级相的开启或关闭。电子设备可以采用上述电源转换电路来执行上述供电方法。在上述供电方法中，电子设备在启动多级相为负载供电，输出第二电流；在检测到直通相启动的条件后，启动直通相为负载供电，输出第一电流。上述直通相启动的条件包括：负载电流大于各个多级相各自提供的电流的总和，单位时间内负载电流的变化量大于等于第一阈值。通过上述供电方法，电子设备可以实现负载变化下的自适应供电调节，同时进一步提升在轻载状态下的电源效率以及对大动态场景的适应性。

2、第一方面，本技术提供了一种电源转换电路，电源转换电路包括：控制单元、第一降压电路、第二降压电路，第三降压电路，其中，第一降压电路的输入端与电源的输出端连接，输出端与负载的供电端连接，用于将电源电压降压后为负载供电，第一降压电路输出的电流为第一电流；第二降压电路的输入端与第三降压电路的输出端连接，第三降压电路的输入端与电源的输出端连接，第二降压电路的输出端与负载的供电端连接，用于将第三降压电路输出的电压降压后为负载供电，第二降压电路输出的电流为第二电流，第二电流小于第一电流；控制单元的输出端与第一降压电路的控制端连接，控制单元的输出端还与第二降压电路的控制端连接，控制单元用于控制第一降压电路启动或关闭，控制单元还用于控制第二降压电路启动或关闭。

3、实施第一方面提供的电源转换电路，电子设备可以在上述电源转换电路中结合直通相(也即第一降压电路)和多级相(也即第二降压电路)，从而进一步提升电子设备在轻载状态下的电源效率以及对大动态场景的适应性。

4、结合第一方面提供的电源转换电路，在一些实施例中，第一降压电路启动的条件包括：单位时间内负载电流的变化量大于等于第一阈值；和/或，第一降压电路启动的条件包括：负载电流大于第二降压电路各自提供的电流的总和，第二降压电路提供的电流小于等于第二降压电路的最大输出电流。

5、实施上述实施例提供的电源转换电路，其中的直通相可以在多级相不足以为负载供电时启动，和/或，上述直通相可以在负载变化过大多级相来不及响应的情况下启动，从而实现负载变化下的自适应供电调节，以及提升对大动态场景的适应性。

6、结合第一方面提供的电源转换电路，在一些实施例中，第一降压电路包括为负载供电的第一储能元件，第一储能元件为第一电感，第二降压电路包括为负载供电的第二储能元件，第二储能元件为第二电感，第一电感的感量小于等于第二电感的感量。

7、实施上述实施例提供的电源转换电路，直通相通过采用更小的电感(也即上述第一电感)可以输出较大的电流，从而在大动态场景下，上述直通相可以承担较大的电流输出，实现大动态场景下对负载的稳定供电，进而提升电子设备对大动态场景的适应性。多级相的电感变大后，电子设备在轻载状态下的电源效率得以提升。

8、结合第一方面提供的电源转换电路，在一些实施例中，第一降压电路为多个。

9、实施上述实施例提供的电源转换电路，上述电源转换电路中可以包括多个直通相，可选的，上述多个直通相中的电感的感量可以完全相同。可选的，上述多个直通相中的电感可以不尽相同。可以理解的，采用多个包含大感量电感的直通相，可以提高该供电架构的容灾率，在单个直通相相位异常的情况下，上述供电架构整体仍能保持稳定供电的能力。

10、结合第一方面提供的电源转换电路，在一些实施例中，第二降压电路为多个，多个第二降压电路中的第二电感不尽相同。

11、实施上述实施例提供的电源转换电路，可选的，这多个第二降压电路可以均为大感量电感相。可选的，这多个第二降压电路可以包括至少一个大感量电感相和至少一个小感量电感相。可以理解的，当上述电源转换电路中包括多个多级相时，随着负载的缓慢增加，电子设备可以逐渐增加多级相来为负载稳定供电。

12、结合第一方面提供的电源转换电路，在一些实施例中，多个第二降压电路输出的第二电流不尽相同。

13、结合第一方面提供的电源转换电路，在一些实施例中，第一降压电路和第二降压电路集成于电源管理单元pmu中。

14、实施上述实施例提供的电源转换电路，将直通相和多级相机成灾pmu中可以缩小器件体积、简化设计，降低了成本，同时集成封装可以减少外部连接点和焊接点的数量，从而减少故障点，进一步提高了上述电源转换电路的可靠性。

15、结合第一方面提供的电源转换电路，在一些实施例中，第二降压电路位于电源管理单元pmu中，第一降压电路独立于pmu之外。

16、实施上述实施例提供的电源转换电路，上述直通相独立于pmu之外，则上述直通相的规格不会受到pmu的限制，则上述电源转换电路中对于直通相的选型更为灵活，上述直通相的选型包括但不限于对于该直通相中电感的选型、对于该直通相中mosfet的选型。

17、结合第一方面提供的电源转换电路，在一些实施例中，负载包括以下一项或多项：处理器、双倍速率同步动态随机存储器ddr、有机发光二极管oled显示屏。

18、实施上述实施例提供的电源转换电路，负载的类型不限于cpu。上述处理器还可以包括gpu等。

19、第二方面，本技术提供了一种供电方法，供电方法应用于采用权利要求1-10任一项的电源转换电路的电子设备，方法包括：控制第二降压电路为负载供电，输出第二电流；检测到第一降压电路启动的条件后，启动第一降压电路为负载供电，输出第一电流，其中，第一降压电路启动的条件包括以下一项或多项：负载电流大于多个第二降压电路各自提供的电流的总和，第二降压电路提供的电流小于等于第二降压电路的最大输出电流；单位时间内负载电流的变化量大于等于第一阈值。

20、实施第二方面提供的方法，电子设备可以轻载情况下启动上述多级相来为负载供电，输出第二电流。在检测到多级相不足以为负载供电时，和/或，在检测到负载变化过大多级相来不及响应的情况下启动上述直通相为负载供电，输出第一电流。

21、结合第二方面提供的方法，在一些实施例中，方法还包括：在启动第一降压电路的第一时长后，关闭第一降压电路，基于第一供电策略控制第二降压电路为负载供电，第一供电策略基于以下一项或多项因素执行供电：第二降压电路的应供电流、负载的温度、第二降压电路的电压范围，其中，第二降压电路的应供电流等于负载电流。

22、实施上述实施例提供的方法，电子设备可以在启动直通相的第一时长之后关闭该直通相，并基于内置的供电策略(即上述第一供电策略)控制多级相为负载供电。此时，多级相已经能够响应上述负载变化，从而电子设备可以在多级相无法响应的时间段内利用上述直通相供电，并在多级相响应后采用多级相供电，进而提升了电子设备在大动态场景下的适应性。

23、结合第二方面提供的方法，在一些实施例中，第一时长大于等于第三降压电路的输出延时。

24、实施上述实施例提供的方法，第一时长可以长于上述多级相相较于直通相响应负载变化的时间差，从而电子设备确保在多级相能够为负载供电之前，上述直通相能够为负载供电，从而保证对负载的稳定供电。

25、结合第二方面提供的方法，在一些实施例中，方法还包括：在启动第一降压电路后，保持第一降压电路为负载进行供电，并基于第一供电策略控制第二降压电路为负载供电，第一供电策略基于以下一项或多项因素执行供电：第二降压电路的应供电流、负载的温度、第二降压电路的电压范围，其中，第二降压电路的应供电流基于负载电流和第一降压电路输出的第一电流确定。

26、实施上述实施例提供的方法，在多级相能够响应负载变化后，电子设备仍保持直通相对负载进行供电，同时也采用第一供电策略来选择多级相来对负载进行供电，从而在一些多级相较少的情况下也能够提升在大动态场景下的适应性。

27、第三方面，本技术提供了一种电子设备，包括如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的电源转换电路和负载，负载包括以下一项或多项：处理器、双倍速率同步动态随机存储器ddr、有机发光二极管oled显示屏。

28、可以理解的，上述第三方面提供的电子设备采用了上述第一方面以及第二方面中任一可能的实现方式描述的电源转换电路，因此其所能达到的有益效果可参考对应电源转换电路中的有益效果，此处不再赘述。

29、第四方面，本技术提供了一种电子设备，包括存储器、处理器即存储在存储器上的计算机程序；处理器执行计算机程序以实现如第二方面以及第二方面中任一可能的实现方式描述的方法。

30、第五方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第二方面以及第二方面中任一可能的实现方式描述的方法。

31、第六方面，本技术提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第二方面以及第二方面中任二可能的实现方式描述的方法。

32、可以理解地，上述第四方面提供的电子设备、第五方面提供的计算机存储介质、第六方面提供的计算机程序产品均用于执行本技术所提供的方法。因此，其所能达到的有益效果可参考对应方法中的有益效果，此处不再赘述。