功率转换、故障管理和通知的制作方法

功率转换、故障管理和通知


背景技术：

1.常规的开关模式电源广泛用于将输入电压转换为输出电压从而为负载供电。例如，在用于为cpu/gpu负载供电的多相和多输出(或多环路)电压调节器降压(voltage regulator down，vrd)设计中，由于只有有限数目的可分配多用途i/o引脚是可用的，常规的vrd pwm(脉冲宽度调制)电源管理器仅提供单个故障(fault)信号来指示来自多个有源环路中的任何有源环路的故障事件。
2.对于某些故障管理任务来说，单个故障的通知可能就是足够的，但对于大多数计算系统，需要标识哪个特定环路(电压调节器)发生故障，以便更好地管理相应的多电压调节器电源系统。作为仅接收不足数据的一种变通方法，计算机平台管理器必须执行向pwm电源管理器发送命令并且查询状态寄存器的额外步骤。添加代码行来提取信息会给故障管理器带来额外的负担。


技术实现要素：

3.清洁能量(或绿色技术)的实现对于减少人类对环境的影响非常重要。一般来说，清洁能量包括任何不断发展的方法和材料，以减少能量消耗对环境的总体毒副作用。
4.本公开包括观察到原始能量(诸如从绿色能源或非绿色能量源被接收)通常需要被转换为适当的形式(诸如期望的ac电压、dc电压等)才能用于为诸如服务器、计算机、移动通信设备、无线基站等终端设备供电。在某些情况下，能量被存储在相应的一个或多个电池资源中。替代地，能量从电压发生器或电压源被接收。
5.无论能量是来自绿色能量源还是非绿色能量源，都希望最有效地利用(诸如存储和后续分配)由这样的源提供的原始能量以减少我们对环境的影响。本公开有助于经由更高效地管理功率转换的提供，来减少我们的碳足迹并且更好地利用能量。
6.本文中的各实施例包括用于向一个或多个远程管理实体提供功率转换器状态信息的改进的传送的新颖性方式。
7.更具体地，本文中的各实施例包括一种装置，该装置包括电源监测器。电源监测器监测多个功率转换器的状态。基于被监测状态，电源监测器检测与多个功率转换器中的第一功率转换器相关联的事件(诸如故障或其他状况)。然后电源监测器向管理实体传送与第一功率转换器相关联的事件的通知。在一个实施例中，该通知被编码为包括经历该事件的第一功率转换器的身份。该事件是由第一功率转换器中的功率转换器相引起的故障。
8.在另外的示例性实施例中，电源监测器经由被接收反馈信号监测多个功率转换器的状态；被接收反馈信号的设置由多个功率转换器共同控制以提供多个功率转换器的状态。在一个实施例中，被监测状态指示多个功率转换器中的一个功率转换器经历诸如故障的事件。
9.由电源监测器或其他合适实体生成的通知可以以任何合适方式进行编码。例如，在一个实施例中，通知可以被生成为包括脉冲宽度，该脉冲宽度指示与第一功率转换器相关联的事件的属性(诸如身份或其他参数)的。通知的一个或多个附加或替代属性(诸如沿
(edge)的数目、电压量值等)指示经历事件的第一功率转换器的身份。
10.还应注意，电源监测器可以被配置为以任何合适方式监测多个功率转换器的状态。例如，在一个实施例中，被监测状态(诸如一个或多个信号)本身并不指示第一功率转换器经历该事件。电源监测器接收诸如第一反馈的附加输入。在一个实施例中，第一反馈(第一输入信号)指示与第一功率转换器中的第一功率转换器相相关联的电流消耗事件或其他事件。电源监测器还接收第二反馈(诸如指示与多个功率转换器中的第二功率转换器中的第二功率转换器相相关联的电流消耗的第二输入信号)。因此，第二反馈指示第二功率转换器相和第二功率转换器的状态。在一个实施例中，第二反馈(第二输入信号)指示与第二功率转换器相关联的非事件。电源监测器使用多个功率转换器的被监测状态以及第一反馈和第二反馈的组合，来确定第一功率转换器经历该事件而不是第二功率转换器经历该事件。
11.在另外的示例性实施例中，电源监测器经由第一被接收信号(诸如状态信息信号)监测多个功率转换器的状态。第一被接收信号的设置由多个功率转换器共同控制以提供多个功率转换器的状态。在一个实施例中，第一被接收信号的电压电平根据多个功率转换器的共同状态而变化。
12.在另外的示例性实施例中，如前所述，电源监测器还可以被配置为：i)从第一功率转换器接收第一反馈，第一反馈指示第一电流消耗状态，第一电流消耗状态与第一功率转换器中的一个或多个功率转换器相相关联；以及ii)从第二功率转换器接收第二反馈，第二反馈指示与第二功率转换器中的一个或多个功率转换器相相关联的第二电流消耗状态，第二电流消耗状态与第二功率转换器相关联。第一反馈和第二反馈提供了一种用于确定哪个功率转换器经历相应的故障的方式。
13.在另外的示例性实施例中，电源监测器经由双用途反馈信号(诸如状态信息信号)监测多个功率转换器的状态。被接收反馈信号(received feedback signal)在第一时间的第一设置指示在事件之前与多个功率转换器相关联的第一状态。被接收反馈信号的第二设置指示在事件期间与多个功率转换器相关联的状态。
14.在另外的示例性实施例中，第一输入信号在事件之前的第一状态指示第一参数(诸如温度)或其他合适电源参数的量值。第一输入信号在事件期间的第二状态指示第二参数(诸如非温度)或其他合适电源参数的量值。
15.这些和其他更具体的实施例在下面更详细地公开。
16.注意，尽管本文中讨论的实施例适用于功率转换器，但本文中公开的概念可以有利地应用于任何其他合适的拓扑以及一般电源控制应用。
17.注意，如本文中讨论的任何资源可以包括一个或多个计算机化设备、移动通信设备、服务器、基站、无线通信设备、通信管理系统、工作站、用户设备、手持或膝上型计算机等，以执行和/或支持本文中公开的方法操作中的任何或全部方法操作。换言之，一个或多个计算机化设备或处理器可以被编程和/或配置为如本文中解释的那样操作，以执行如本文中描述的不同实施例。
18.本文中的另外的实施例包括用于执行上面概括的和下面详细公开的步骤和/或操作的软件程序。一个这样的实施例包括一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括非暂态计算机可读存储介质(即，任何计算机可读硬件存储介质)，在该非暂态计算机可读存储介质上编码有软件指令以供后续执行。该指令当在具有处理器的计算机化设备(硬件)中执
行时，对处理器(硬件)编程和/或使处理器(硬件)执行本文中公开的操作。这样的布置通常被提供为软件、代码、指令和/或其他数据(例如，数据结构)，该软件、代码、指令和/或数据被布置或编码在诸如光学介质(例如，cd-rom)、软盘、硬盘、记忆棒、存储器设备等的非暂态计算机可读存储介质上、或诸如固件的其他介质上，该固件在一个或多个rom、ram、prom等中、或作为专用集成电路(asic)等。软件或固件或者其他这样的配置可以被安装到计算机化设备上以使计算机化设备执行本文中解释的技术。
19.相应地，本文中的各实施例涉及支持如本文中讨论的操作的方法、系统、计算机程序产品等。
20.本文中的一个实施例包括一种其上存储有指令的计算机可读存储介质和/或系统。该指令在由计算机处理器硬件执行时使计算机处理器硬件(诸如一个或多个位于同一位置或位于不同位置的处理器设备)：监测多个功率转换器的状态；基于被监测状态，检测与多个功率转换器中的第一功率转换器相关联的事件；并且向管理实体传送事件的通知，该通知被编码为包括经历该事件的第一功率转换器的身份。
21.为清楚起见，添加了上述步骤的顺序。注意，本文中讨论的任何处理步骤都可以以任何合适的顺序执行。
22.本公开的另外的实施例包括软件程序和/或相应的硬件，以执行上面概述和下面详细公开的方法实施例步骤和操作中的任何一个。
23.应当理解，如本文中讨论的系统、方法、装置、计算机可读存储介质上的指令等也可以严格地体现为软件程序、固件、体现为软件、硬件和/或固件的混合体、或体现为单独的硬件，诸如在处理器(硬件或软件)内、或者在操作系统内或者在软件应用内。
24.如本文中讨论的，本文中的技术非常适合用于支持开关电源的领域。然而，应当注意，本文中的实施例不限于在这样的应用中使用，并且本文中讨论的技术也很好地适用于其他应用。
25.此外，注意，尽管本文中的每个不同特征、技术、配置等都可能在本公开的不同地方讨论，但意图在于，在合适的情况下，每个概念可以可选地彼此独立地执行或彼此相结合。因此，如本文中描述的一个或多个本发明可以以很多不同方式体现和进行查看。
26.此外，注意，本文中对实施例的初步讨论(发明内容部分)并非特意指定本公开或(一个或多个)要求保护的发明的每个实施例和/或增加的新颖性方面。相反，该简要描述仅呈现一般实施例和相对于常规技术的对应新颖点。对于(一个或多个)发明的附加细节和/或可能的视角(排列)，读者可以参考如下面进一步讨论的具体实施方式部分(其也是实施例的概述)和本公开的对应附图。
附图说明
27.图1是根据本文中的实施例的包括多个功率转换器的电源环境的示例性总图；
28.图2是示出根据本文中的实施例的示例性功率转换器相和开关控制的详细图；
29.图3是示出根据本文中的实施例的电源监测器和通知生成的示例图；
30.图4a是示出根据本文中的实施例的生成通知以指示与第一功率转换器相关联的、诸如故障状况的事件的示例图；
31.图4b是示出根据本文中的实施例的生成通知以指示与第二功率转换器相关联的、
诸如故障状况的事件的示例图；
32.图4c是示出根据本文中的实施例的生成通知以指示与故障状况相关联的事件的示例图，该故障状况与第三功率转换器相关联；
33.图5a是示出根据本文中的实施例的生成通知以指示与第一功率转换器相关联的、诸如故障状况的网络事件的示例图；
34.图5b是示出根据本文中的实施例的生成通知以指示与第二功率转换器相关联的、诸如故障状况的事件的示例图；
35.图5c是示出根据本文中的实施例的生成通知以指示与第三功率转换器相关联的、诸如故障状况的事件的示例图；
36.图6是示出根据本文中的实施例的用于指示不同类型的状态信息的反馈信号(诸如状态信息信号)的实现的示例图；
37.图7是示出根据本文中的实施例的电源监测器和未生成故障状况通知的示例图；
38.图8是示出根据本文中的实施例的电源监测器和通知的生成的示例图，该通知指示与第二功率转换器相关联的故障状况；
39.图9是示出根据本文中的实施例的电源监测器和通知的生成的示例图，该通知指示与第一功率转换器相关联的故障状况；
40.图10是示出执行根据本文中的实施例的方法的计算机处理器硬件和相关软件指令的示例图；
41.图11是示出根据本文中的实施例的方法的示例图；以及
42.图12是示出根据本文中的实施例的电路的制造的示例图。
43.如附图所示，本发明的前述和其他目的、特征和优点将从本文中的优选实施例的以下更具体的描述中变得明显，在附图中，相同的附图标记贯穿不同的视图表示相同的部分。附图不一定按比例绘制，而是重点放在图示实施例、原理、概念等上。
具体实施方式
44.如前所述，电源监测器监测多个功率转换器的状态(诸如经由状态信息信号)。基于被监测状态，电源监测器检测与多个功率转换器中的第一功率转换器相关联的状况(诸如故障)或其他事件。然后，电源监测器向位于远程的管理实体传送该状况的通知。在一个实施例中，该通知被编码为包括经历该状况的第一功率转换器的身份。状况可以是任何类型的事件。在一个实施例中，状况是由第一功率转换器中的功率转换器相引起的故障。
45.在另外的示例性实施例中，电源监测器经由双用途反馈信号(诸如状态信息信号，其可以被实施为tmon/fault信号)监测多个功率转换器的状态；双用途反馈信号的设置由多个功率转换器随时间共同控制以提供多个功率转换器的状态。在一个实施例中，被监测状态指示多个功率转换器中的一个功率转换器经历故障状况。例如，被接收反馈信号在状况之前的第一设置指示在第一时刻与多个功率转换器相关联的第一状态，诸如功率转换器的最高温度。被接收反馈信号在状况期间的第二设置指示多个功率转换器中的一个功率转换器发生故障。
46.现在，更具体地，图1是根据本文中的实施例的电源和对应电源监测器启动管理器的示例性总图。
47.在该示例性实施例中，如图所示，功率系统100包括控制器140、电源监测器141、管理实体142、功率转换器161、功率转换器162、功率转换器163等、以及动态负载118。
48.每个功率转换器可以以任何合适方式进行配置以产生相应的电压从而为动态负载118供电。在一个实施例中，电源监测器141驻留在控制器140中。另外地或替代地，电源监测器141(诸如电路)相对于控制器140不同地定位。
49.如进一步所示，在操作期间，控制器140控制功率转换器的切换以将相应的一个或多个输入电压转换为提供给动态负载118的一个或多个输出电压。
50.在另外的示例性实施例中，动态负载118或其他合适的实体提供设定值(setpoint)信息，该设定值信息指示调节由相应功率转换器产生的对应输出电压的相应量值。例如，动态负载118、控制器140或其他合适的实体：i)生成提供给功率转换器161的设定值参考电压rv1；ii)生成提供给功率转换器162的设定值参考电压rv2；iii)生成提供给功率转换器163的设定值参考电压rv3；等等。
51.如本文中进一步讨论的，设定值参考电压rv1、rv2等控制不同功率转换器产生相应输出电压的量值。
52.例如，基于监测输出电压123-1的量值(或其他合适的一个或多个参数)，控制器140产生控制信号105以将输入电压121-1转换为被提供用以为动态负载118供电的输出电压123-1。在一个实施例中，功率转换器161是可操作以相对于设定值参考电压rv1产生输出电压123-1的电压调节器。
53.基于监测输出电压123-2的量值(或其他合适的一个或多个参数)，控制器140产生控制信号106以将输入电压121-2转换为被提供用以为动态负载118供电的输出电压123-2。在一个实施例中，功率转换器162是可操作以相对于设定值参考电压rv2产生输出电压123-1的电压调节器。
54.基于监测输出电压123-3的量值(或其他合适的一个或多个参数)，控制器140产生控制信号107以将输入电压121-3转换为被提供用以为动态负载118供电的输出电压123-3。在一个实施例中，功率转换器163是可操作以相对于设定值参考电压rv3产生输出电压123-3的电压调节器。
55.在另外的示例性实施例中，电源监测器141经由被接收状态信息信号125(诸如状态信息的反馈信号)监测多个功率转换器的状态。在一个实施例中，被接收状态信息信号125的设置由多个功率转换器161、162、163等共同控制，以将多个功率转换器的状态信息提供给电源监测器141。
56.在一个实施例中，从反馈信号125接收的被监测状态指示多个功率转换器中的一个或多个功率转换器何时经历诸如故障的事件。
57.因此，顾名思义，电源监测器141至少经由状态信息信号125(诸如tmon/fault信号)监测多个功率转换器161、162、163等的状态。基于被监测状态，电源监测器141检测与功率转换器相关联的一个或多个故障的发生并且生成其通知。例如，假定电源监测器141检测到与多个功率转换器中的第一功率转换器161相关联的故障。在这种情况下，电源监测器141然后生成故障的通知150(或诸如状态信息125的其他信息)并且将其传送给监督功率转换器的健康状态的管理实体142。
58.在另外的示例性实施例中，注意，管理实体被设置在动态负载118中或其他合适位
置。
59.在另外的示例性实施例中，通知115被编码为包括经历故障(诸如事件)的特定功率转换器的身份。故障可以是任何状况。在一个实施例中，故障是与特定功率转换器相相关联的故障状况。
60.在一个实施例中，经由通知150，管理实体142被通知经历故障的特定功率转换器，而不是特定功率转换器中的多个功率转换器相中的特定功率转换器相。但是，如果需要，注意，电源监测器141可以被配置为产生通知150以指示发生故障的功率转换器、以及该故障功率转换器中的对应特定功率转换器相。
61.图2是示出根据本文中的实施例的功率转换器的操作和输出电压生成的示例图。
62.如前所述，功率转换器161、162、163等以及对应的功率系统100可以被配置为任何合适类型的功率转换器或功率转换器系统。
63.在该非限制性示例性实施例中，功率转换器161包括多个功率转换器相，诸如功率转换器相161-1、功率转换器相161-2、功率转换器相161-3等。以类似方式，功率转换器162、163等中的每个功率转换器可以被配置为包括多个功率转换器相。
64.在该示例性实施例中，功率转换器相161-1被配置为降压转换器。在这种情况下，功率转换器相161-1包括电压源220(提供输入电压121-1)、开关q1(高压侧开关电路125-1)、开关q2(低压侧开关电路125-2)、电感器144-1、以及输出电容器136(诸如一个或多个电容器)。
65.注意，开关125(q1、q2等)可以以任何合适方式来实施。在一个实施例中，每个开关125是所谓的场效应晶体管。可以使用任何合适类型的开关125来提供如本文中讨论的切换。
66.尽管图2中的功率转换器161(包括多个功率转换器相)被示出为降压转换器配置，但是再次注意，功率转换器165可以被实例化为任何合适类型的电压转换器并且包括任何数目的相，从而提供如本文中描述的相应的输出电压123-1的调节。
67.如在该示例性实施例中进一步示出的，功率转换器161的开关q1与开关q2串联连接在输入电压源220与对应接地参考之间。
68.例如，开关q1的漏极节点(d)连接到电压源220以接收输入电压121。开关控制器140用控制信号105-1驱动开关q1的栅极节点(g)。
69.开关q1的源极节点(s)在节点296处连接到开关q2的漏极节点(d)。开关控制器140用控制信号105-2驱动开关q2的栅极节点(g)。开关q2的源极节点(s)接地。
70.如前所述，功率转换器165-1还包括电感器144-1。电感器144-1从节点296延伸到输出电容器136和动态负载118的节点297。
71.经由相应的控制信号105-1(施加到开关q1的栅极g)和控制信号105-2(施加到开关q2的栅极g)来切换开关q1和q2，经由开关q1和q2的切换，将开关q1的源极(s)节点和开关q2的漏极(d)节点耦合的节点296通过电感器144-1提供输出电流，从而生成输出电压123-1和对应的输出电流i
load
，为负载118供电并且为电容器136充能(energize)。
72.通常，电流i
load
的量值等于通过电感器144-1的输出电流的量值。输出电容器136使与输出电压123-1相关联的纹波电压降低。
73.在另外的示例性实施例中，如前所述，控制器140基于一个或多个反馈参数控制开
关q1和q2的切换。例如，控制器140可以被配置为接收输出电压反馈信号123-1fb，输出电压反馈信号123-1fb源自提供给负载118供电的输出电压123-1，如先前在图1中讨论的。输出电压反馈信号123-1fb可以是输出电压123-1本身，也可以是使用电阻分压器的比例微分电压值。
74.再次参考图2，经由比较器250，控制器140将输出电压反馈信号123-1fb(诸如输出电压123本身或微分、或比例信号)与参考电压设定值rv1进行比较，参考电压设定值rv1的量值可以由动态负载118控制。
75.如前所述，参考电压设定值rv1是在由功率系统100实现的负载线调节期间控制输出电压123-1的量值的期望设定值。
76.在一个实施例中，动态负载118中的、或与动态负载118相关联的电压管理器提供指示期望参考电压设定值rv1的控制信息(诸如经由相应的vid值)。换言之，动态负载118的电压管理器可以被配置为向控制器140提供反馈，该反馈指示产生输出电压123-1的量值。在另外的示例性实施例中，诸如vid值的反馈用于产生参考电压rv1。
77.如进一步所示，放大器或比较器250基于输出电压反馈信号123-1与参考电压rv1之间的差异，产生相应的误差电压255。由放大器或比较器250生成的误差电压255的量值根据输出电压123-1的量值处于(in)或偏离(out of)调节的程度(相对于参考电压设定值rv1)而变化。
78.在一个非限制性示例性实施例中，控制器140包括pid控制器258(控制功能)。pid控制器258包括本领域已知的用于控制开关125(q1和q2)的操作的p分量(比例分量)、i分量(积分分量)和d分量(微分分量)中的一个或多个分量。在电压模式控制中，pid的输出可以按比例控制pwm的占空比或导通时间(ton)，并且pwm脉冲可以以固定或可变的切换周期或切换频率(fsw)生成。在电流模式控制中，pid的输出设置电感器144-1中的目标平均电流或峰值电流，并且pwm脉冲取决于电流感测信息，使得pwm的占空比或导通时间基于pid输出和电流感测而生成，pwm脉冲以固定或可变的切换周期或切换频率而生成。
79.在另外的示例性实施例中，控制信息104包括由软启动管理器141产生的pid设置(所谓的调谐参数，诸如应用于p分量级的增益值kp、应用于i分量级的增益值ki和应用于d分量级的增益值kd)。注意，pid设置(增益值kp、增益值ki、增益值kd)根据与产生输出电压123-1相关联的状况而变化。
80.如进一步所示，控制器140的pwm(脉宽调制)发生器260基于来自pid控制器258的信号256(诸如控制输出)的量值，来控制切换开关q1和q2的操作。
81.例如，一般而言，如果误差电压255(和控制信号256)指示(功率转换器165-1的)输出电压123-1变得小于参考电压设定值rv1的量值，则pwm发生器260在相应的开关控制周期中增加激活高压侧开关q1的占空比或频率(从而降低激活低压侧开关q2的占空比)。
82.相反，如果误差电压256指示(功率转换器165-1的)输出电压123-1变得大于参考电压设定值rv1的量值，则pwm发生器260在相应的开关控制周期中降低激活高压侧开关电路系统q1的占空比或频率(从而增加激活低压侧开关q2的占空比)。
83.如本领域已知的，控制器140在不同时间控制开关q1和q2中的每个开关的接通(on)和关断(off)，以防止输入电压121-1短路到接地参考电压。例如，对于控制周期的第一部分，当开关q1被激活(activate)到on状态时，开关q2被停用(deactivate)到off状态。相
反，当开关q1被停用到off状态时，开关q2被激活到on状态。
84.注意，控制器140(经由pwm发生器260)在状态on-off与off-on状态转变之间实现死区时间(开关q1和q2两者都为off)，以防止输入电压121-1短路到接地参考电压。
85.经由控制相应的开关q1和q2的调制(和/或频率调制)的脉冲变化，控制器140控制输出电压123-1的生成，使得输出电压123-1相对于参考电压设定值rv1保持在期望电压范围内。
86.当高压侧开关q1(诸如一个或多个场效应晶体管或其他合适组件)为on并且低压侧开关q2(诸如一个或多个场效应晶体管或其他合适组件)为off时，通过电感器144-1提供给动态负载118的电流的量值增大；当高压侧开关q1为off并且q2为on时，通过电感器144-1到负载118的电流的量值减小。
87.与功率转换器161相关联的每个功率转换器相以与功率转换器相161-1类似的方式操作。
88.多个功率转换器162、163等中的每个功率转换器被配置为如功率转换器161那样实现多个功率转换器相。
89.图3是示出根据本文中的实施例的电源监测器和通知生成的示例图。
90.在另外的示例性实施例中，电源监测器141经由双用途反馈信号(即，状态信息信号125)监测多个功率转换器161、162、163等的状态。
91.例如，功率转换器161-1包括温度监测器tm1和故障监测器m1。顾名思义，温度监测器tm1监测功率转换器121-1和/或对应组件的相应温度。故障监测器m1监测功率转换器161-1的故障。如果故障监测器m1未检测到故障，则温度监测器tm1向状态信息信号125输出模拟温度信号。如果在功率转换器161中检测到故障状况，则故障监测器m1用逻辑高电压电平驱动状态信息信号125。
92.以类似方式，功率转换器161-2包括温度监测器tm2和故障监测器m2。顾名思义，温度监测器tm2监测功率转换器121-2和/或对应组件的相应温度。故障监测器m2监测功率转换器161-2的故障。如果故障监测器m2未检测到故障，则温度监测器tm2向状态信息信号125输出模拟温度信号。如果在功率转换器161-2中检测到故障状况，则故障监测器m2用逻辑高电压电平驱动状态信息信号125。
93.以类似方式，功率转换器161-3包括温度监测器tm3和故障监测器m3。顾名思义，温度监测器tm3监测功率转换器121-3和/或对应组件的相应温度。故障监测器m3监测功率转换器161-3的故障。如果故障监测器m3未检测到故障，则温度监测器tm3向状态信息信号125输出模拟温度信号。如果在功率转换器161-3中检测到故障状况，则故障监测器m2用逻辑高电压电平驱动状态信息信号125。
94.在一个实施例中，状态信息信号125是通过连接在功率转换器与控制器140/电源监测器141之间的单个导电路径传输的单个信号。如果未检测到故障，则故障监测器不驱动状态信息信号125并且状态信息信号125传输指示由相应温度监测器驱动的最大温度(最高电压)的电压值。在故障期间，故障监测器m1、m2、m3等中的一个或多个故障监测器将状态信息信号125驱动到逻辑高，与任何温度监测器相关联的温度信息不再被传输到电源监测器141。该实施例的附加细节在图7中示出。
95.再次参考图3，在一个实施例中，状态信息信号125本身并不指示哪个功率转换器
在故障状况期间经历相应的故障。然而，如图3进一步所示，功率转换器中的每个向动态负载118提供从功率转换器的每个相应功率转换器相提供的相应的输出电流信息(imon)。电源监测器141使用这样的信息作为基础来确定一个或多个功率转换器或功率转换器相中的哪个经历相应的故障。
96.更具体地，功率转换器161的第一功率转换器相161-1提供输出电流以产生输出电压123-1。功率转换器相161-1提供指示由功率转换器相161-1提供的电流量的状态信息imon1-1，以产生输出电压123-1。功率转换器相161-1将状态信息imon1-1提供给控制器140；状态信息imon1-1的每个样本被存储在缓冲器b1-1(诸如存储器、寄存器等)中。
97.功率转换器161的第二功率转换器相161-2提供输出电流以产生输出电压123-1。功率转换器相161-2提供指示由功率转换器相161-2提供的电流量的反馈状态信息imon1-2以产生输出电压123-1。功率转换器相161-2将状态信息imon1-2提供给控制器140；状态信息imon1-2的每个样本被存储在缓冲器b1-2(诸如存储器、寄存器等)中。
98.功率转换器161的第三功率转换器相161-3提供输出电流以产生输出电压123-3。功率转换器相161-3提供指示由功率转换器相161-3提供的电流量的反馈状态信息imon1-3，以产生输出电压123-1。功率转换器相161-3将状态信息imon1-3提供给控制器140；状态信息imon1-3的每个样本被存储在缓冲器b1-3(诸如存储器、寄存器等)中。
99.功率转换器162的第一功率转换器相162-1提供输出电流以产生输出电压123-2。功率转换器相162-1提供指示由功率转换器相162-1提供的电流量的状态信息imon2-1，以产生输出电压123-2。功率转换器相162-1将状态信息imon2-1提供给控制器140；状态信息imon2-1的每个样本被存储在缓冲器b2-1(诸如存储器、寄存器等)中。
100.功率转换器162的第二功率转换器相162-2提供输出电流以产生输出电压123-2。功率转换器相162-2提供指示由功率转换器相162-2提供的电流量的状态信息imon2-2，以产生输出电压123-2。功率转换器相162-2将状态信息imon2-2提供给控制器140；状态信息imon2-2的每个样本被存储在缓冲器b2-2(诸如存储器、寄存器等)中。
101.功率转换器162的第三功率转换器相162-3提供输出电流以产生输出电压123-2。功率转换器相162-3提供指示由功率转换器相162-3提供的电流量的状态信息imon2-3，以产生输出电压123-3。功率转换器相162-3将状态信息imon2-3提供给控制器140；状态信息imon2-3的每个样本被存储在缓冲器b2-3(诸如存储器、寄存器等)中。
102.功率转换器163的第一功率转换器相163-1提供输出电流以产生输出电压123-3。功率转换器相163-1提供指示由功率转换器相163-1提供的电流量的状态信息imon3-1，以产生输出电压123-3。功率转换器相163-1将状态信息imon3-1提供给控制器140；状态信息imon3-1的每个样本被存储在缓冲器b3-1(诸如存储器、寄存器等)中。
103.功率转换器163的第二功率转换器相163-2提供输出电流以产生输出电压123-3。功率转换器相163-2提供指示由功率转换器相163-2提供的电流量的反馈状态信息imon3-2，以产生输出电压123-3。功率转换器相163-2将状态信息imon3-2提供给控制器140；状态信息imon3-2的每个样本被存储在缓冲器b3-2(诸如存储器、寄存器等)中。
104.功率转换器163的第三功率转换器相163-3提供输出电流以产生输出电压123-3。功率转换器相163-3提供指示由功率转换器相163-3提供的电流量的状态信息imon3-3，以产生输出电压123-3。功率转换器相163-3将状态信息imon3-3提供给控制器140；状态信息
imon3-3的每个样本被存储在缓冲器b3-3(诸如存储器、寄存器等)中。
105.在一个实施例中，控制器140使用被接收imon信息来产生控制功率转换器的操作的相应控制信号。
106.在另外的示例性实施例中，电源监测器141使用存储在控制器140的缓冲器中的被接收电流反馈信息(imon状态信息)来确定相应功率转换器或对应功率转换器相中的哪个最有可能导致如由状态信息信号125指示的故障状况。另外的细节在图6-图9中讨论。
107.图4a是示出根据本文中的实施例的生成通知以指示与第一功率转换器相关联的、诸如故障状况的事件的示例图。
108.在经由诸如状态信息信号125、imon信息等的反馈检测到与功率转换器相关联的特定事件时，电源监测器141生成相应的通知150以指示与功率转换器中的特定功率转换器相关联的事件。例如，在本示例性实施例中，假定电源监测器141检测到功率转换器161经历诸如故障的事件。在这种情况下，电源监测器141将通知150(信号)生成为包括单个上升沿和下降沿对，以指示第一功率转换器161经历该事件。经由图4a中的通知150，远程管理实体142被通知与第一功率转换器161相关联的故障事件(或其他状况)。
109.图4b是示出根据本文中的实施例的生成通知以指示与第二功率转换器相关联的故障状况的示例图。
110.在经由诸如状态信息信号125、imon信息等的反馈检测到与功率转换器相关联的特定事件时，电源监测器141生成相应的通知150以指示与功率转换器中的特定功率转换器相关联的事件。
111.例如，在本示例性实施例中，假定电源监测器141检测到功率转换器162经历诸如故障的事件。在这种情况下，电源监测器141将通知150(信号)生成为包括两个上升沿和下降沿对(一个对接一个对)，以指示第二功率转换器162经历该事件。经由图4b中的通知150，远程管理实体142被通知与功率转换器162相关联的故障事件(或其他状况)。
112.图4c是示出根据本文中的实施例的生成通知以指示与第三功率转换器相关联的故障状况的示例图。
113.在经由诸如状态信息信号125、imon信息等的反馈检测到与功率转换器相关联的特定事件时，电源监测器141生成相应的通知150以指示与功率转换器中的特定功率转换器相关联的事件。
114.例如，在本示例性实施例中，假定电源监测器141检测到功率转换器163经历诸如故障的事件。在这种情况下，电源监测器141将通知150(信号)生成为包括三个上升沿和下降沿对(一个对接一个对)，以指示第二功率转换器163经历该事件。经由图4c中的通知150，远程管理实体142被通知与功率转换器163相关联的故障事件(或其他状况)。
115.图5a是示出根据本文中的实施例的生成通知以指示与第一功率转换器相关联的故障状况的示例图。
116.进一步注意，由电源监测器141或其他合适的实体生成的通知可以以任何合适方式进行编码。例如，在一个实施例中，通知150可以被生成为包括指示与功率转换器相关联的事件(诸如故障)的属性的脉冲宽度。
117.例如，图5a中的通知150是具有上升沿随后是下降沿的信号，并且其中上升沿与下降沿之间的持续时间是持续时间d1。在该示例性实施例中，d1的值被分配给功率转换器
161。在这种情况下，管理实体142接收通知150，根据被接收通知确定持续时间d1，并且将检测到的持续时间d1映射到功率转换器161的身份。
118.作为另外的变体，注意，通知150可以包括任何数目的沿、电压量值等或其组合，该任何数目的沿、电压量值等或其组合指示经历事件(故障)的第一功率转换器的身份、或与检测到的事件相关联的其他数据。
119.图5b是示出根据本文中的实施例的生成通知以指示与第二功率转换器相关联的故障状况的示例图。
120.作为另外的示例，图5b中的通知150是具有上升沿随后是下降沿的信号，并且其中上升沿与下降沿之间的持续时间是持续时间d2。在该示例性实施例中，d2的值被分配给功率转换器162。在这种情况下，管理实体142接收图5b中的通知150，确定与该通知相关联的持续时间d2，并且将检测到的持续时间d2映射到功率转换器162的身份。
121.如前所述，作为另外的变体，注意，通知150可以包括任何数目的沿、电压量值等或其组合，该任何数目的沿、电压量值等或其组合指示经历事件(故障)的第二功率转换器的身份、或与检测到的事件相关联的其他数据。
122.图5c是示出根据本文中的实施例的生成通知以指示与第三功率转换器相关联的故障状况的示例图。
123.作为另外的示例，图5c中的通知150是具有上升沿随后是下降沿的信号，并且其中上升沿与下降沿之间的持续时间是持续时间d3。在该示例性实施例中，d3的值被分配给功率转换器163。在这种情况下，管理实体142接收图5c中的通知150，确定持续时间d3，并且将检测到的持续时间d3映射到功率转换器163的身份。
124.如前所述，作为另外的变体，注意，通知150可以包括任何数目的沿、电压量值等或其组合，该任何数目的沿、电压量值等或其组合指示经历事件(故障)的第三功率转换器的身份、或与检测到的事件相关联的其他数据。
125.图6是示出根据本文中的实施例的用于指示不同类型的状态信息的反馈信号的实现的示例图。
126.在该实施例中，与状态信息信号125相关联的多个电压范围提供关于什么信息被状态信息信号125传输的指导。
127.例如，状态信息信号125的在阈值水平tl1与阈值水平tl2之间的量值指示状态信息信号125表示第一参数(诸如任何功率转换器的最高温度)。状态信息信号125的在阈值水平tl2与阈值水平tl3之间的量值指示状态信息信号125表示第二参数，诸如多个功率转换器中的一个功率转换器经历相应的故障。
128.在该示例性实施例中，假定无功率转换器经历故障状况(相应的故障监测器在时间t0与t3之间未驱动状态信息信号125)并且监测功率转换器162的温度监测器tm2检测功率转换器162的温度，该温度恰好是所有功率转换器之中的最高温度。在这种情况下，在时间t0与时间t1之间，温度监测器tm2用指示功率转换器162的温度的电压来驱动状态信息信号125。
129.当温度监测器tm1、tm2等检测到功率转换器的温度随时间变化时，状态信息信号125表示不同温度值。
130.例如，在时间t1与时间t2之间，温度监测器tm1检测到最高温度；然后状态信息信
号125传输指示功率转换器161的温度的电压。
131.在时间t2与时间t3之间，温度监测器tm3检测到最高温度；然后状态信息信号125传输指示功率转换器163的温度的电压。
132.假定故障监测器f3在时间t3或在时间t3附近检测到故障状况。响应于检测到与功率转换器163相关联的故障状况，故障监测器f3将状态信息信号125驱动到大于阈值电平tl2的电压。故障监测器f3覆盖由温度监测器tm1、tm2、tm3等驱动到状态信息信号125上的温度信息。在该示例性实施例中，因为故障监测器f3驱动状态信息信号125，所以状态信息信号125的量值大于阈值水平tl2，向电源监测器141通知功率转换器中的一个功率转换器经历相应的故障状况。
133.因此，状态信息信号125在故障之前(在时间t3之前和时间t4之后)的第一状态指示第一参数(诸如温度)或其他合适的电源参数的量值。状态信息信号125在故障期间(在时间t3与t4之间)的第二状态指示发生故障。如下面进一步讨论的，在一个实施例中，电源监测器141使用存储在缓冲器bx-y中的电流反馈信息(imonx-y)来确定哪个功率转换器经历故障。
134.假定检测到的故障状况在时间t4被校正(或停止)。在这种情况下，在时间t4之后，温度监测器tm1用指示检测到的功率转换器161的温度的电压量值来驱动状态信息信号125。
135.在一个实施例中，温度监测器tm1、tm2、tm3等中的每个温度监测器驱动状态信息信号125。如前所述，状态信息信号125指示驱动状态信息信号125的多个温度监测器的最高温度。
136.图7是示出根据本文中的实施例的电源监测器和未生成故障状况通知的示例图。
137.如前所述，在一个实施例中，状态信息信号125本身并不指示多个功率转换器中的哪个功率转换器经历相应的故障。例如，假定电源监测器141还接收状态信息(imon)，状态信息(imon)指示由每个功率转换器相提供给负载118的电流的量值。控制器140包括用于存储来自每个相的输出电流的缓冲器。
138.更具体地，如前所述，缓冲器b1-1存储由功率转换器161的功率转换器相161-1提供给负载118的输出电流的量值(22安培)；缓冲器b1-2存储由功率转换器161的功率转换器相161-2提供给负载118的输出电流的量值(23安培)；缓冲器b1-3存储由功率转换器161的功率转换器相161-3提供给负载118的输出电流的量值(21安培)；等等。
139.缓冲器b2-1存储由功率转换器162的功率转换器相162-1提供给负载118的输出电流的量值(32安培)；缓冲器b2-2存储由功率转换器162的功率转换器相162-2提供给负载118的输出电流的量值(30安培)；缓冲器b2-3存储由功率转换器162的功率转换器相162-3提供给负载118的输出电流的量值(31安培)；等等。
140.缓冲器b3-1存储由功率转换器163的功率转换器相163-1提供给负载118的输出电流的量值(12安培)；缓冲器b3-2存储由功率转换器163的功率转换器相163-2提供给负载118的输出电流的量值(11安培)；缓冲器b3-3存储由功率转换器163的功率转换器相163-3提供给负载118的输出电流的量值(13安培)；等等。
141.假定在本示例性实施例中，可接受的输出电流范围在0到40安培之间。在这种情况下，无功率转换器经历图7中的故障状况。在这种情况下，电源监测器141产生通知150(信
号)以向管理实体142指示无故障。例如，如图6所示，状态信息信号125向电源监测器141传输与功率转换器163相关联的温度。
142.图8是示出根据本文中的实施例的电源监测器和通知的生成的示例图，该通知指示与第二功率转换器相关联的故障状况。
143.在该示例性实施例中，缓冲器b1-1存储由功率转换器161的功率转换器相161-1提供给负载118的输出电流的量值(22安培)；缓冲器b1-2存储由功率转换器161的功率转换器相161-2提供给负载118的输出电流的量值(23安培)；缓冲器b1-3存储由功率转换器161的功率转换器相161-3提供给负载118的输出电流的量值(21安培)；等等。
144.缓冲器b2-1存储由功率转换器162的功率转换器相162-1提供给负载118的输出电流的量值(32安培)；缓冲器b2-2存储由功率转换器162的功率转换器相162-2提供给负载118的输出电流的量值(92安培)；缓冲器b2-3存储由功率转换器162的功率转换器相162-3提供给负载118的输出电流的量值(31安培)；等等。
145.缓冲器b3-1存储由功率转换器163的功率转换器相163-1提供给负载118的输出电流的量值(12安培)；缓冲器b3-2存储由功率转换器163的功率转换器相163-2提供给负载118的输出电流的量值(11安培)；缓冲器b3-3存储由功率转换器163的功率转换器相163-3提供给负载118的输出电流的量值(13安培)；等等。
146.假定在本示例性实施例中，可接受的输出电流范围在0到40安培之间。在这种情况下，电源监测器141确定第二功率转换器经历相应的故障，因为缓冲器2-2中的输出电流值为92安培，这是落在0到40安培范围之外的过电流故障状况。响应于检测到过电流状况，电源监测器141产生通知150(信号)以指示功率转换器162经历相应的故障，因为过电流状况与功率转换器162中的功率转换器相162-2相关联。
147.因此，除状态信息信号125外，电源监测器141还接收附加输入，诸如存储在相应缓冲器中的电流监测器反馈信息，如前所述。在一个实施例中，响应于检测到状态信息信号125的量值大于指示图6的时间t3与时间t4之间的故障状况的阈值水平tl2，电源监测器141使用补充反馈(诸如存储在相应缓冲器中的imon信息)来确定哪个功率转换器经历故障。在图8的情况下，电源监测器141检测到功率转换器162经历相应的故障，由于检测到的与功率转换器相162-2相关联的过电流(被存储在缓冲器b2-2中，92安培)。响应于这种状况，电源监测器141产生指示与功率转换器162相关联的故障的通知150。在一个实施例中，响应于接收到通知150，管理实体142主动终止功率转换器162和/或功率转换器相162-2的操作。
148.图9是示出根据本文中的实施例的电源监测器和通知的生成的示例图，该通知指示与第一功率转换器相关联的故障状况。
149.在该示例性实施例中，缓冲器b1-1存储由功率转换器161的功率转换器相161-1提供给负载118的输出电流的量值(22安培)；缓冲器b1-2存储由功率转换器161的功率转换器相161-2提供给负载118的输出电流的量值(23安培)；缓冲器b1-3存储由功率转换器161的功率转换器相161-3提供给负载118的输出电流的量值(76安培)；等等。
150.缓冲器b2-1存储由功率转换器162的功率转换器相162-1提供给负载118的输出电流的量值(32安培)；缓冲器b2-2存储由功率转换器162的功率转换器相162-2提供给负载118的输出电流的量值(29安培)；缓冲器b2-3存储由功率转换器162的功率转换器相162-3提供给负载118的输出电流的量值(31安培)；等等。
151.缓冲器b3-1存储由功率转换器163的功率转换器相163-1提供给负载118的输出电流的量值(12安培)；缓冲器b3-2存储由功率转换器163的功率转换器相163-2提供给负载118的输出电流的量值(11安培)；缓冲器b3-3存储由功率转换器163的功率转换器相163-3提供给负载118的输出电流的量值(13安培)；等等。
152.假定在本示例性实施例中，可接受的输出电流范围在0到40安培之间。在这种情况下，电源监测器141确定第一功率转换器161经历相应的故障，因为缓冲器b1-3中的输出电流值为76安培，这是落在0到40安培范围之外的过电流故障状况。响应于检测到过电流状况，电源监测器141产生通知150(信号)以指示功率转换器161经历相应的故障，因为检测到的过电流状况与功率转换器161中的功率转换器相161-3相关联。
153.因此，除状态信息信号125外，电源监测器141还接收附加输入，诸如存储在相应缓冲器中的电流监测器反馈信息。在一个实施例中，响应于检测到状态信息信号125的量值大于指示故障状况的阈值水平tl2，电源监测器141使用补充反馈(诸如存储在相应缓冲器中的imon信息)来确定哪个功率转换器经历故障。在图9的情况下，电源监测器141检测到功率转换器161经历相应的故障，由于检测到的与功率转换器相161-3相关联的过电流(被存储在缓冲器b1-3中，76安培)。响应于这种状况，电源监测器141产生指示与功率转换器161相关联的故障的通知150。在一个实施例中，响应于接收到通知150，管理实体142主动终止功率转换器161和/或功率转换器相161-3的操作。
154.图10是根据本文中的实施例的用于实现如先前讨论的任何操作的计算机系统的示例框图。
155.如本文中讨论的任何资源(诸如电源监测器141、控制器140、管理实体142等)可以被配置为包括计算机处理器硬件和/或对应的可执行指令以执行如本文中讨论的不同操作。
156.例如，如图所示，本示例的计算机系统1000包括：互连1011，互连1011耦合计算机可读存储介质1012，诸如非暂态类型的介质(其可以是可以在其中存储和检索数字信息的任何合适类型的硬件存储介质)；处理器1013(计算机处理器硬件)；i/o接口1014；和通信接口1017。
157.(一个或多个)i/o接口1014支持到交换机(switch)s0和s1的连接性。
158.计算机可读存储介质1012可以是任何硬件存储设备，诸如存储器、光学存储设备、硬盘驱动器、软盘等。在一个实施例中，计算机可读存储介质1012存储指令和/或数据。
159.如图所示，计算机可读存储介质1012可以用电源监测应用141-1(诸如包括指令)进行编码以执行本文中讨论的任何操作。
160.在一个实施例的操作期间，处理器1013通过使用互连1011来访问计算机可读存储介质1012，以便启动、运行、执行、解释或以其他方式执行被存储在计算机可读存储介质1012上的电源监测应用141-1中的指令。电源监测应用141-1的执行产生电源监测过程(power supply monitor process)141-2以执行本文中讨论的任何操作和/或过程。
161.本领域技术人员将理解，计算机系统1000可以包括其他过程和/或软件和硬件组件，诸如控制硬件资源的分配和使用以执行电源监测应用141-1的操作系统。
162.根据不同实施例，注意，计算机系统可以驻留在各种类型的设备中的任何一种设备中，包括但不限于电源、开关电容器转换器、功率转换器、移动计算机、个人计算机系统、
无线设备、无线接入点、基站、电话设备、台式计算机、笔记本计算机、笔记本、上网本计算机、大型计算机系统、手持式计算机、工作站、网络计算机、应用服务器、存储设备、消费电子设备(诸如相机、摄像机、机顶盒、移动设备、视频游戏控制台、手持视频游戏设备)、外围设备(诸如交换机、调制解调器、路由器、机顶盒、内容管理设备、手持遥控设备)、任何类型的计算或电子设备等。计算机系统1050可以驻留在任何位置处、或者可以被包括在任何网络环境中的任何合适的资源中以实现如本文中讨论的功能。
163.现在将通过图11中的流程图讨论由不同资源支持的功能。注意，以下流程图中的步骤可以按任何合适的顺序执行。
164.图11是示出根据本文中的实施例的示例性方法的流程图1100。注意，上面讨论的概念会有一些重叠。
165.在处理操作1110中，电源监测器141监测多个功率转换器161、162、163等的状态。
166.在处理操作1120中，基于被监测状态，电源监测器141检测与多个功率转换器中的第一功率转换器161相关联的故障。
167.在处理操作1130中，电源监测器141向管理实体142传送故障的通知150。在一个实施例中，通知150被编码为包括经历故障的第一功率转换器161的身份。
168.图12是示出根据本文中的实施例的包括电流监测器和电源监测器的电路板的组装的示例图。
169.在该示例性实施例中，组装器(assembler)1240(又称为制造者)接收基板1210(诸如电路板)。
170.组装器1240(制造者)将功率系统100的组件(诸如包括控制器140、电源监测器141、功率转换器相161、162、163等)固定(耦合)到基板1210。如前所述，电源监测器141可以被包括在控制器140中或者被实现为单独的实体(诸如电路)。一个或多个电路路径1220提供电源监测器141与控制器140之间的连接性。一个或多个电路路径1221提供控制器140与功率转换器161、162、163等之间的连接性。
171.经由一个或多个电路路径1222(诸如一个或多个迹线、电导体、电缆、电线等)，组装器1240或其他合适的实体将功率转换器耦合到负载118。一个或多个电路路径向动态负载118传输输出电压123-1、123-2、123-3等。
172.注意，与功率系统100相关联的组件(诸如控制器140、功率转换器、电源监测器141等)可以以任何合适方式固定或耦合到基板1210。例如，功率系统100中的一个或多个组件中的每个组件可以焊接到基板、插入到基板1210上的一个或多个相应插座中，等等。
173.进一步注意，基板1210是可选的。如果需要，功率系统100的组件和对应电路路径可以设置在电缆或其他合适的资源中。
174.如前所述，经由一个或多个电路路径1222(诸如一个或多个迹线、电缆、连接器、电线、导体、导电路径等)，组装器1240提供电源100到负载118的连接性。在一个实施例中，电路路径1222从功率转换器向负载118传输输出电压123-1、123-2、123-3等。
175.因此，本文中的实施例包括一种系统，该系统包括：基板1210(诸如电路板、独立板、母板、旨在耦合到母板的独立板、主机等)；包括如本文中描述的对应组件的功率系统100；以及负载118。如前所述，负载118基于通过一个或多个路径1222的输出电压129的传输而被供电。
176.注意，负载118可以是任何合适的电路或硬件，诸如一个或多个cpu(中央处理单元)、gpu(图形处理单元)和asic(专用集成电路，诸如包括一个或多个人工智能加速器的专用集成电路)，它们可以位于基板1010上或设置在远程位置处。
177.再次注意，本文中的技术非常适合用于电源应用和监测相应的功率转换器以向远程管理实体提供状态通知。然而，应当注意，本文中的实施例不限于在这样的应用中使用，并且本文中讨论的技术也很好地适用于其他应用。
178.虽然本发明已经参考其优选实施例被具体地示出和描述，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求限定的本技术的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上做出各种改变。这样的变化旨在被本技术的范围覆盖。因此，本技术的实施例的前述描述不旨在进行限制。相反，对本发明的任何限制在以下权利要求中给出。