CN101055987B - 使用多电源的电源管理*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于允许多个电源给一个负载供电的电源管理设备。该电源管理设备包括多个开关和一个控制逻辑。多个开关分别与多个电源相连。控制逻辑可从上述多个开关中选择一套开关以分时的方式协作，以允许电源给负载供电。所述的一套开关系根据负载的电力要求和各个开关的电学状态选取。

Description

使用多电源的电源管理***
技术领域
本发明系关于电源管理***，具体为使用多电源的电源管理***。
背景技术
电子设备，尤其是便携式电子设备，通常可使用多个电源，例如便携式媒体播放器(PMP)、便携式媒体中心(PMC)、MP4播放器、个人数据助理、移动电话、数码相机等等。当负载(电子设备中的电池、集成电路、或***等)需要使用较大电流、电压或功率输入而一个电源无法满足其需求时可考虑使用多个电源供电。同时使用直流适配器和USB电源的电子设备就是多电源供电的一个典型例子。“USB电源”是指通过USB接口给电子设备供电的电源。
另外，为了满足负载的电需求(电压、电流或功率需求)，多数电子设备一般使用一个电源转换器来规整来自电源的原始电压、电流或功率并生成一个所需的稳定输出给负载。电源转换器通常连接在电源和负载之间。电源转换器分两种类型，一种是开关模式，通过周期性闭合和断开开关来给电子设备充电；另一种是线性模式，通过一个可变电阻给设备充电。然而，开关模式的电源转换器在多电源输入的应用中极为罕见。多电源供电的应用通常都使用线性转换器。
图1为一种现有技术的供电架构100，使用多电源输入和线性电源转换器。如图所示，电源1、电源2......电源N同步给负载或***供电。线性电源转换器102具有N个电源控制器件(即可变电阻)，分别连接在各个电源和共同节点VMAX之间。通过控制和改变各个电阻的阻值，可将负载接收到的总功率调整到所需的大小。然而，此解决方法的缺点明显。不同电源之间的大电压差会引起巨大的功率损耗，并使得电源控制器件发热从而对***不宜。举例来说，假定该解决方法中使用一个5.0伏电流容量为500mA的USB电源和一个3.7伏的电池同时给负载供电。当负载所需电流小于500mA时，仅使用USB电源，负载电压为5V。当负载电流增加并大于500mA时，由于USB电源的电流容量为500mA，电池也参与供电并提供相差的电流，负载电压降至3.7伏。此例中，与USB电源相连的电源控制器件上的压降为1.3伏，其功率损耗为1.3V×500mA＝0.65W。其结果是发热并对***不宜。有些线性模式电源转换器使用热整流技术进行了改进。当电源控制器件的温度升高并超过一定程度时，充电电流会减小。这样，芯片可以避免过热，但是热整流技术可能导致其它的缺点，即充电电流变小。
与线性技术相比，开关模式电源转换器得益于其中的开关元件(例如MOS晶体管或二极管)的开关特性，工作效率更高。但是，传统的开关模式电源转换器并不允许多电源同时供电。同一时间一般只能从多个电源中选取一个用于给负载供电。图2为现有技术的另一供电架构200，使用具有电源选择功能的开关模式电源转换器。如图所示，使用开关SW1201、SW2202......SWN203来从多个电源电源1、电源2......电源N中选择一个，所选择的电源通过一个开关模式电源转换器204来给负载或***供电。各个电源通常都赋予一个优先值。电子设备首先检查具有最高优先值的电源。如果具有最高优先值的电源可用，则选用该电源给负载供电。如果优先值最高的电源不可用，则检查优先值次之的电源。如大家所知，无论选择哪个电源，每次仅有一个开关闭合。其原因在于如果多个开关同时闭合，相连的电源会彼此短接。因此，该方法的问题在于无法完全利用所有电源。
图3为现有技术的另一供电架构300，使用一个充电器和一个电池给负载供电。如图所示，充电器302(也称外部电源)和电池304都连接至负载。在此实例中，充电器，即外部电源302，仅仅用于给电池304充电，负载仅使用电池304直接供电。充电器302可使用一个或多个外部电源电源1、电源2......电源N供电。这种架构的问题在于负载所能使用的电压、电流或功率仅限于电池所能提供的电压、电流或功率。当电池304放电导致其电压低于负载需要的最低电压时，即使外部电源302可用且电流容量足够，负载和***也无法立即工作。
因此，本发明的主旨即在于提供一种改进的、效率更高的供电***，该***可克服上述几个传统供电***的缺点并使用开关模式电源转换器达到与多个电源给一个负载供电等效的效果。
发明内容
本发明提供了一种电源管理设备，使用多个电源给一个负载供电。该电源管理设备包括多个开关和一个控制逻辑。多个开关分别连接到多个电源，每个开关连接一个电源。控制逻辑可从多个开关中选择一套开关，使其以分时的方式协作，从而使得多个电源给负载供电。控制逻辑根据负载的电力要求和各个开关的电学状态来选用该套开关。
本发明提供了一种电源管理控制器。该控制器连接到一个负载并通过多个开关连接到多个电源。控制器包括一个脉冲生成器和一个控制逻辑。脉冲生成器用于生成脉冲控制信号(例如脉宽调制信号或脉冲频率调制信号)，该信号用于调整提供给负载的功率。控制逻辑连接到脉冲生成器。控制逻辑接收脉冲控制信号并从多个开关中选用一套，并使该套开关以分时的方式协作，使得多个电源给负载供电。控制逻辑根据负载的电力要求和各个开关的电学状态来选用该套开关。
本发明提供了一种便携式媒体播放器。该便携式媒体播放器包括一个媒体输入设备、一个媒体播放设备、分别连接到多个电源的多个开关、一个脉冲生成器、一个控制逻辑和一个开关模式电源转换器。媒体输入设备用于接收媒体内容。媒体播放设备连接至媒体输入设备，用于回放媒体内容。脉冲生成器用于生成脉冲控制信号。控制逻辑连接到脉冲生成器和上述的多个开关。控制逻辑接收脉冲控制信号并从多个开关中选择一套，并使该套开关以分时的方式协作，使得多个电源给媒体播放设备供电。控制逻辑根据负载的电力要求和各个开关的电学状态来选用该套开关。开关模式电源转换器连接至控制逻辑和媒体播放设备，用于调整提供给媒体播放设备的功率。
本发明还提供了一种使用多个电源给一个负载供电的方法。该方法的步骤包括根据负载的电力要求和各个开关的电学状态从多个电源中至少选用一个用于给上述负载供电，以及使用选择的一个或者多个电源以分时的方式给所述负载供电。
附图说明
下列附图中类似组件使用类似标号，参考下列附图，并结合具体实施方式中的详细说明，本发明的属性和优点将显而易见。
图1为一种现有技术的供电架构，使用多电源输入的线性电源转换器；
图2为现有技术的另一种供电架构，使用具有电源选择功能的开关模式电源转换器；
图3为现有技术的另一供电架构，使用一个电池给负载供电；
图4为本发明提供的一种典型的多电源输入的开关模式电源转换器；
图5为本发明提供的一种电源转换器的时序图；
图6为本发明提供的一种电源转换器的时序图；
图7为本发明提供的一种电源管理***；
图8为负载电压、负载电流、交流适配器电流和USB电流的波形图；
图9为本发明的一个实施例的详细示意图。
具体实施方式
图4为本发明提供的一种典型的开关模式电源转换器400，使用多电源输入。这种改进型的开关模式电源转换器包括多个开关SW1402、SW2 404......直至SWN，并包括图示的电路414。该电源转换器从多个电源电源1、电源2......直至电源N接收输入并提供输出给一个负载(例如一个***)。如图所示，开关SW1 402、SW2 404......直至SWN的一端分别连接至电源电源1、电源2......直至电源N，开关的另一端通过一个共同的节点406连接至电路414。每个开关都有ON(闭合)和OFF(断开)两种状态。多个控制信号C1、C2......直至CN分别作用于开关SW1、SW2......直至SWN以控制其状态。电路414包括一个电感408、一个开关410以及一个电容412。电感408连接在节点406和负载之间，开关410连接在节点406和一个参考电势(例如接地电势)之间。电容412连接在负载和参考电势之间，本领域技术人员显然可以理解，电路414是直流/直流降压变换器的一部分，从开关SW1、SW2......直至SWN中选取任何一个开关，与电路414一起即可构成一个基本的降压变换器结构。简单起见，以下描述都假定使用两个电源电源1和电源2。本领域技术人员应该能够理解，参照本实施例的描述即可实现使用2个以上电源的开关模式供电。
本领域技术人员显然可以理解，开关SW1 402和电路414构成一个传统的直流/直流降压变换器。为了得到一个低于输入电压的输出电压，开关SW1 402和SW0 410由控制信号C1和C0控制交替断开和闭合，且两个开关不处于同一状态。开关SW2 404和SW0 410工作方式与开关SW1 402和SW0 410工作方式相同。为了取得多电源供电的效果，本发明以分时的方式组合了两个变换器，此为本发明的优点之一。参照图5和图6，图4的操作过程将易于理解。
图5为本发明的一个实施例工作的时序图。控制信号C1 502、C2 504和C0 506为脉冲信号，逻辑高和逻辑低两种状态交替出现。实际工作中，图4所示的开关SW1 402、SW2 404和SW0 410分别响应控制信号C1 502、C2 504和C0 506并根据控制信号周期性地闭合和断开。开关SW0 410闭合和断开的周期称为一个开关周期。在每个开关周期的第一时段，C0 506为逻辑低，控制信号C1 502经过一个逻辑高和一个逻辑低，控制信号C2 504与控制信号C1相反；在每个开关周期的第二时段，C0 506为逻辑高，控制信号C1 502和C2 504都为逻辑低。
实际工作中，在开关周期的第一时段，当开关SW0 410断开时，开关SW1 402和SW2 404响应控制信号C1 502和C2 504交替断开和闭合，且两个开关不处于同一状态，因此，在开关周期的第一时段，电源电源1和电源2以分时的方式交替给负载供电。在开关周期的第二时段，开关SW0 410闭合，开关SW1 402和SW2 404都断开。在开关周期的第二时段，没有电源给负载供电。可以看出，开关SW1402和SW2 404在开关周期的第一时段工作，在开关周期的第二时段停止工作。由于开关SW0 410、SW1 402和SW2 404的开关频率高，可以认为在开关周期的第一时段内电源电源1和电源2同时给负载供电。因此，提供给负载的平均电流约等于各个电源提供给负载的平均电流之和。图5所示曲线508即为时序图所示的C1 502、C2 504和C0 506工作时流经电感408的电流。为了让负载得到一个稳定的直流电流，使用输出电容412来平滑输出电流和输出电压，此为本领域技术人员所易于理解。
图6为本发明的另一可选实施例的工作时序图。控制信号C1602、C2 604和C0 606为脉冲信号，逻辑高和逻辑低两种状态交替出现。实际工作中，图4所示的开关SW1 402、SW2 404和SW0 410分别响应控制信号C1 602、C2 604和C0 606并周期性地闭合和断开。开关SW0 410闭合和断开的一个周期称为一个开关周期。在开关周期的第一时段，控制信号C2 604为逻辑低，控制信号C1 602经过一个逻辑高和一个逻辑低，而控制信号C0 606与C1 602相反。在开关周期的第二时段，控制信号C1 602为逻辑低，控制信号C2 604经过一个逻辑高和一个逻辑低，而控制信号C0 606与C2 604相反。
实际工作中，在第一开关周期中，SW2 404断开，而SW1 402和SW0 410分别响应控制信号C1 602和C0 606交替断开和闭合，且两个开关不处于同一状态，从而使得电源电源1给负载供电。在第二个开关周期中，SW1 402断开，SW2 404和SW0 410分别响应控制信号C2 604和C0 606交替断开和闭合，且两个开关不处于同一状态，从而使得电源电源2给负载供电。总的看来，两个电源转换器轮流工作，每两个开关周期各自工作一个周期。由于SW0 410、SW1 402和SW2 404的开关频率高，可以认为电源电源1和电源2在开关周期中同时给负载供电。因此，提供给负载的平均电流约等于各个电源提供的平均电流之和。曲线608即为时序图所示的C1 602、C2 604和C0 606工作时流经电感408的电流。为了让负载得到一个稳定的直流电流，使用输出电容412来平滑输出电流和输出电压，此为本领域技术人员所易于理解。
以上描述的分时方法使得所选用的多个电源能够以高开关频率交替供电，其效果与多个电源同时给负载供电相同。因此，得益于此分时特性，多个电源都得以完全利用，且利用效率高。需要说明的是，图5和图6所示仅为本发明中开关控制信号的两个典型时序图。同时存在其它的时序图可以实现该分时技术，从而产生与多电源供电等效的效果，此类时序图视同处于本发明的发明精神内。
另外，图4所示的SW1、SW2......直至SWN具有双重功能。这些开关既配置用于有选择地使相应的电源给负载供电，同时也是传统的开关模式电源转换器的一部分，属于多个开关元件中的一个，而开关元件正是开关模式电源转换器的基本组件。得益于开关的双重功能特性，硬件得以简化，成本得以降低，此为本发明的优点之一。
需要说明的是，图4、图5和图6所示的实施例在不背离本发明之精神的前提下可以有所修改。例如，图2所示架构如果使用分时技术，同样可以实现与多电源供电等效的效果。在此实例中，SW1、SW2......直至SWN可以不作为电源转换器的一部分，而是从外部引入并连接到电源转换器和相应的电源。另外，开关模式的电源转换器也不一定是直流/直流降压变换器，也可能是增压变换器、降压—增压变换器或者是直流/交流变换器等等。当外部开关SW1、SW2......直至SWN依照图5和图6或者其它的时序图与电源转换器内部的相应开关元件共同工作时，就可达到与多电源供电等效的效果。
图7为本发明实施例之一的一种电源管理***。该电源管理***包括一个开关模式电源转换器710，该转换器使用多电源输入，分别为电源1、电源2......直至电源N，包括一个控制逻辑704，包括一个脉冲生成器702，以及一个可选的检测单元706。简便起见，多电源输入转换器710使用图4所示的转换器400。但是，需要说明的是，转换器710只要使用上述方法实现，可以有多种形式。
脉冲生成器702可生成一个脉宽调制信号给控制逻辑704。使用该脉宽调制信号的占空比来控制电源电源1、电源2......直至电源N中的一个或多个提供给负载708的功率。需要说明的是，脉冲生成器702也可生成脉冲频率调制信号或者其它的承载功率控制信息的可用信号，以用于控制提供给负载708的功率。以下描述为本发明使用脉宽调制信号的实施例。脉冲生成器702从负载708接收到一个反馈，并在其内部生成一个参考信号。该反馈反映了负载708的电学状态，例如负载708两端的电压，和/或流经负载708的电流，和/或负载708的功率。当反馈信号大于或小于参考信号时，脉冲生成器702就调整脉宽调制信号的占空比，从而调整转换器提供给负载708的输出。
控制逻辑704从脉冲生成器702接收到上述脉宽调制信号，并接收到多个检测信号，这些检测信号表明了开关SW1、SW2......直至SWN的电学状态，这些开关分别与电源电源1、电源2......直至电源N相连。上述检测信号为检测单元706的输出。根据负载708的电力要求，检测信号的大小以及上述脉宽调制信号，控制逻辑704生成多个控制信号C0、C1、C2......直至CN。控制信号从开关SW0、SW1、SW2......直至SWN中选取相应的开关并控制其导通状态，各个开关交替闭合和断开，从而达到与多电源供电等效的效果。
上述多个检测信号为检测单元706的输出。检测单元706检测多个开关SW1、SW2......直至SWN的电学状态。该电学状态可能为流经该开关的电流、开关两端的电压或者是开关的功率。在本发明的一个实施例中，检测单元706可通过使用一个连接到各个开关的电流镜来检测流经各个开关的电流。在本发明的另一可行实施例中，检测单元706可通过测量流经电感408的电流大小来检测流经各个开关的电流。显然，本发明虽然实现了与多电源供电等效的效果，实际上每次还是使用一个电源供电。因此，流经电感408的电流代表了在某个时间流经某个开关的电流，通过检测不同时间内流经电感408的电流大小，就可确定流经各个开关的电流大小。本领域技术人员显然理解，检测各个开关的电学状态的方法不限于上述方法。本领域技术人员知悉的其它检测方法以及后续开发的检测技术都视为本发明的不同实施例。
实际操作中，假定本发明的一个实施例使用两个电源：一个交流适配器和一个USB电源。交流适配器连接到SW1，USB电源连接到SW2。交流适配器提供的电压为5V，电流容量(也称为最大电流)为1A。USB电源提供的电压为4.5V，电流容量(也称为最大电流)为0.5A。负载708的需求电压为3.3V。图8所示为负载电压、负载电流、交流适配器电流和USB电流的波形。以下即对图8的具体描述。如图8所示，当负载所需电流较小时(如0.6A)，控制逻辑704仅选用交流适配器来给负载708供电。此时，转换器710是一个传统的单电源输入的降压变换器。当负载708所需的电流较大时(如1.7A)，交流适配器和USB电源同时给负载供电，适配器提供1A的电流，USB电源提供0.25A的电流。需要说明的是，降压变换器通常输出的电流比输入电流大。因此，交流适配器和USB电源提供的电流之和小于输出电流，即1.7A(亦即负载所需的电流)。此时，开关SW1、SW2和SW0由控制逻辑704控制，其工作方式参照图5和图6所示时序图或其它等效的时序图。
一般来说，每个电源都被赋予一个优先值。在上述实例中，假定交流适配器的优先值高于USB电源，控制逻辑704将首先检查交流适配器是否可用。当负载所需电流为1.7A时，如果交流适配器可用，控制逻辑704首先选用交流适配器来给负载供电。当流经开关SW1的平均电流在图5和图6所示的开关周期内超过一个预设电流极限(如1A)时，控制逻辑断开开关SW1并闭合开关SW2以补充电流给负载708。由此确定图5或图6中的C1和C2的占空比。需要说明的是在此所述的“平均电流”系指开关经过一个闭合时段和一个断开时段，整个开关周期的平均电流。
在本发明的另一实施例中，可省去图7中的检测单元706。得知负载708的电力要求，以及开关SW1、SW2......直至SWN中各个开关的最大电流，或者是各个开关的最大电流之比，脉宽调制生成器702就可能生成一个能够反映C1、C2......直至CN的占空比的脉宽调制信号。
图9为图7所示实施例的详细示意图，为本发明的另一实施例。检测单元706包括一个第一电流检测单元924和一个第二电流检测单元926。以第一电流检测单元924的实际操作为例，该电流检测单元使用一个电流镜(图中未示出)来检测电流Iac_sense，该电流与流经SW1的电流成正比。与之类似，可以相同的方式检测到一个与流经SW2的电流相关的电流Iusb_sense。电流Iac_sense和Iusb_sense即为分别表明开关SW1和SW2电学状态的两个检测电流。
脉冲生成器702包括一个误差放大器902，一个脉宽调制生成器906和一个振荡器904。误差放大器902从负载接收一个反馈信号，并接收一个自身内部生成的参考信号，并放大两个信号的差值。振荡器904生成两个信号：一个时钟信号和一个斜坡信号。脉宽调制信号的频率与时钟频率相同。斜坡信号是一个锯齿波信号，从时钟信号生成。脉宽调制生成器906接收到上述斜坡信号和误差放大器902的输出，并生成一个仅有逻辑高和逻辑低状态的脉宽调制信号。该脉宽调制信号的占空比与误差放大器902的输出相关。因此，负载的电压、电流或功率变化都可使得该脉宽调制信号的占空比有所调整，继而将负载的电压、电流或功率调整到需要的大小。
控制逻辑704包括一系列的逻辑和控制电路。检测电流Iac_sense和Iusb_sense即为控制逻辑704的输入。电流Iac_sense给控制逻辑704内部的一个电容Cac充电。在每个时钟周期的开始，该电容两端的电压都被重置为0V，时钟信号即为振荡器904所生成。比较器916将电容Cac两端的电压与一个预设的阈值VT_OC相比，当电容Cac两端的电压达到预设的阈值VT_OC大小时，比较器916就使得信号AC_OC有效(assert)，以此来断开开关SW1。在每个时钟周期中，电容Cac都由Iac_sense充电，由晶体管MN1放电。这样，每个时钟周期中传输的电量就得到限制，使得交流适配器提供的平均电流不大于其最大电流。与之类似，电容Cusb也以同样的过程充电和放电，使得USB电源提供的平均电流不大于其最大电流。
当然，流经开关SW1和SW2的电流大小也应该在开关本身所允许的最大电流范围之内。因此，从开关SW1和SW2检测到的电学状态应该限于路径928和路径930的最大电流，分别代表电源和相应的开关本身的最大电流，见图9。
如果比较器916未使得信号AC_OC有效，也就是说交流适配器的平均电流在时钟周期内并未超出极限，就会通过逻辑模块AND908来使能一个用于驱动开关SW1的驱动器912。当交流适配器的平均电流在时钟周期内超过极限时，信号AC_OC有效。驱动器912就停止工作，开关SW1断开。随后，一个用于驱动开关SW2的驱动器914通过一个逻辑模块AND910被使能，直至USB电源的在时钟周期内的平均电流超过极限，或者驱动开关SW2工作直至工作周期结束。当下个时钟周期开始时，电容Cac和Cusb都会被放电到0V，信号AC_OC和USB_OC都为无效(de-sasserted)。由于开关SW1优先值较高，在每个时钟周期的开始先使能开关SW1。
如前已述，检测单元706可省去。在此实例中，脉冲生成器702可生成一个脉宽调制信号，其占空比与各个输入电源和相应开关之间的路径(路径928和930)允许的最大电流比例成正比。这样，无需再使用时钟信号来给电容Cac和Cusb放电至0V。
本发明可用于任何使用开关模式电源转换器来规整电源和具有多个接口用于连接多个电源的电子设备。具体来说，该设备可能是便携式电子设备，例如便携式媒体播放器、便携式媒体中心、MP4播放器、个人数据助理、数码相机、移动电话等等。本发明使得上述电子设备可能使用多个电源同时供电，所用的多个电源都连接到同一个开关模式电源转换器。负载可能是一个***、一个芯片、一个电路或者是一个组件(如CPU、亮度指示器、显示单元、电池等等)，当负载需要一定量的功率输入、电流输入或电压输入时，开关模式电源转换器可选择适当的电源来给负载提供所需的功率、电流或电压，并可控制各个电源提供的功率、电流或电压的大小。
举例来说，一个便携式媒体播放器(PMP)基本上包括一个媒体输入设备，用于接收和存储媒体内容，包括一个处理器，用于处理媒体内容，包括一个媒体播放设备用于播放经过处理的媒体内容，还包括一个电源***。在某些类型的PMP电源***中，处理器、显示单元和/或媒体存储设备由电池供电。电池由外部电源来充电。在此实例中，可使用本发明来给电池供电。上述的本发明的负载就是电池，而上述的本发明的多个电源就是多个外部电源，例如USB电源、交流适配器。另有一些类型的PMP电源***，处理器、媒体播放设备和/或媒体输入设备既可使用电池供电，也可使用其它电源供电，例如USB电源、交流适配器。此时，可使用本发明给处理器和/或媒体播放设备，和/或媒体输入设备供电。上述的本发明的负载就可以是处理器和/或媒体播放设备，和/或媒体输入设备，而上述的本发明的多个电源就可是电池和其它电源(例如交流适配器、USB电源)。
在此使用的措辞和表达都是用于说明而非限定，因此并不将在此所图示和描述之特性的等同物(或部分等同物)排除在发明范围之外，应该承认，在权利要求的范围之内可能有各种修改。其它的修改、变更和替换也有可能。因此，权利要求旨在涵盖所有此类等同物。

Claims (29)

1.一种用于使用多个电源给一个负载供电的电源管理设备，其特征在于，包括：
多个开关，分别连接到多个电源，每个开关都通过一个路径连接到一个电源；
一个控制逻辑，所述控制逻辑用于从上述多个开关中选取一套开关以分时的方式协作，以允许电源给负载供电，所述套开关系根据负载的电力要求和各个开关的电学状态选取；以及
一个连接在多个开关和所述负载之间的开关模式电源转换器。
2.如权利要求1所述之设备，其特征在于，所述开关模式电源转换器至少包括一个第一开关元件和多个连接到所述多个电源的开关元件，其中多个开关元件为所述多个开关，第一开关元件具有一个开关频率。
3.如权利要求2所述之设备，其特征在于，在第一开关元件的每个开关周期中，当第一开关元件断开时，所述的一套开关开始工作，交替设为断开和闭合；当所述第一开关元件闭合时，该套开关停止工作。
4.如权利要求2所述之设备，其特征在于，在第一开关元件的每个开关周期内，第一开关元件从所述一套开关中选择不同的单个开关与其协作，二者闭合或断开，且互不处于同一状态。
5.如权利要求2所述之设备，其特征在于，所述一套开关中的每个开关都周期性地工作，当单个开关工作时，都以一个频率交替断开和闭合，其频率不小于第一开关元件的开关频率。
6.如权利要求1所述之设备，其特征在于，还包括一个检测单元，用于检测每个开关的电学状态，并将电学状态输出给控制逻辑。
7.如权利要求6所述之设备，其特征在于，所述控制逻辑响应所述电学状态，当某个电学状态超过了连接相应电源和相应开关的路径上的预设电学极限时，控制逻辑断开此相应开关并选择性地闭合其它开关中的一个。
8.如权利要求7所述之设备，其特征在于，预设的所述路径上的电学极限包括连接到该路径的电源的电学极限和连接到该路径的开关的电学极限。
9.一种电源管理控制器，其特征在于，所述电源管理控制器连接到一个负载并通过多个开关连接到多个电源，包括：
一个脉冲生成器，用于生成脉冲控制信号，
一个连接到上述脉冲生成器的控制逻辑，用于接收所述脉冲控制信号并从所述的多个开关中选择一套开关，该套开关以分时的方式协作，以允许多个电源给所述负载供电，该套开关系根据负载的电力要求和各个开关的电学状态选取；以及
一个连接在多个开关和所述负载之间的开关模式电源转换器。
10.如权利要求9所述之控制器，其特征在于，所述脉冲控制信号的生成至少要考虑该套开关的电学极限和所述负载的电力要求，该脉冲控制信号可调整多个电源提供给负载的功率。
11.如权利要求9所述之控制器，其特征在于，所述控制器连接到所述开关模式电源转换器，该开关模式电源转换器至少包括一个第一开关元件和多个连接到所述多个电源的开关元件，其中多个开关元件为所述多个开关，第一开关元件具有一个开关频率。
12.如权利要求11所述之控制器，其特征在于，在第一开关元件的每个开关周期内，当第一开关元件为断开时，所述的一套开关中的每个开关都开始工作，由控制逻辑交替设为断开和闭合；当所述第一开关元件闭合时，控制逻辑设定该套开关停止工作。
13.如权利要求11所述之控制器，其特征在于，在第一开关元件的每个开关周期内，该控制器使得第一开关元件从所述一套开关中选择不同的单个开关与其协作，二者断开或闭合，且互不处于同一状态。
14.如权利要求11所述之控制器，其特征在于，所述控制逻辑使得所述一套开关中的每个开关都周期性地工作，当该套开关中的每个开关工作时，都以一个频率交替断开和闭合，该频率不小于第一开关元件的开关频率。
15.如权利要求9所述之控制器，其特征在于，还包括一个检测单元，用于检测每个开关的电学状态并将该电学状态输出给控制逻辑。
16.如权利要求15所述之控制器，其特征在于，所述控制逻辑响应所述电学状态，当某个电学状态超过了连接相应电源和相应开关的路径上的预设电学极限时，控制逻辑断开此相应开关并选择性地闭合其它开关中的一个。
17.如权利要求16所述之控制器，其特征在于，预设的所述路径上的电学极限包括连接到该路径的电源的电学极限和连接到该路径的开关的电学极限。
18.一种便携式媒体播放器，其特征在于，包括：
一个媒体输入设备，用于接收和存储媒体内容；
一个连接到上述媒体输入设备的媒体播放设备，用于输出媒体内容；
多个开关，分别连接到多个电源；
一个用于生成脉冲控制信号的脉冲生成器；
一个控制逻辑，连接到上述脉冲生成器和上述多个开关，用于接收脉冲控制信号并从上述多个开关中选择一套开关以分时的方式协作，从而允许多个电源给媒体播放设备供电，该套开关系根据媒体播放设备的电力要求和各个开关的电学状态选取；
一个开关模式电源转换器，连接到控制逻辑和媒体播放设备，用于调整提供给媒体播放设备的功率。
19.如权利要求18所述之便携式媒体播放器，其特征在于，所述脉冲控制信号的生成至少要考虑预设的该套开关的电学极限和所述媒体播放设备的电力要求，该脉冲控制信号可调整多个电源提供给媒体播放设备的功率。
20.如权利要求18所述之便携式媒体播放器，其特征在于，所述开关模式电源转换器至少包括一个第一开关元件和多个连接到所述多个电源的开关元件，其中多个开关元件为所述多个开关，第一开关元件具有一个开关频率。
21.如权利要求20所述之便携式媒体播放器，其特征在于，在第一开关元件的每个开关周期内，当第一开关元件为断开时，所述的一套开关中的每个开关都开始工作，由控制逻辑交替设为断开和闭合；当所述第一开关元件闭合时，控制逻辑设定该套开关停止工作。
22.如权利要求20所述之便携式媒体播放器，其特征在于，在第一开关元件的每个开关周期内，所述控制器使得第一开关元件从所述一套开关中选择不同的单个开关与其协作，二者断开或闭合，且互不处于同一状态。
23.如权利要求20所述之便携式媒体播放器，其特征在于，所述控制逻辑使得所述一套开关中的每个开关都周期性地工作，当该套开关中的每个开关工作时，都以一个频率交替断开和闭合，该频率不小于第一开关元件的开关频率。
24.如权利要求18所述之便携式媒体播放器，其特征在于，还包括一个检测单元，用于检测各个开关的电学状态并将该电学状态输出给控制逻辑。
25.如权利要求24所述之便携式媒体播放器，其特征在于，所述控制逻辑响应所述电学状态，当某个电学状态超过了连接相应电源和相应开关的路径上的预设电学极限时，控制逻辑断开此相应开关并选择性地闭合其它开关中的一个。
26.如权利要求25所述之便携式媒体播放器，其特征在于，预设的所述路径上的电学极限包括连接到该路径的电源的电学极限和连接到该路径的开关的电学极限。
27.一种允许多个电源同时给一个负载供电的方法，其特征在于，包括：
根据电源的电学状态和负载的电力要求从多个电源中选择至少一个用于给负载供电；
允许上述至少一个电源以分时的方式给负载供电，每个电源都具有一个供电频率(power-on frequency)。
28.如权利要求27所述之方法，其特征在于，所述每个电源都具有一个供电频率，该方法还包括：
将各个电源的供电频率与一个开关模式电源转换器的开关频率联系起来，该开关模式电源转换器连接在所述多个电源和所述负载之间。
29.如权利要求27所述之方法，其特征在于，还包括：
确定各个电源的电学状态是否超过各自的预设电学极限；
关闭相应的电源并选择性地开启其它电源中的一个。
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