CN210488357U - 一种电源路径管理电路 - Google Patents
一种电源路径管理电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN210488357U CN210488357U CN201921724890.5U CN201921724890U CN210488357U CN 210488357 U CN210488357 U CN 210488357U CN 201921724890 U CN201921724890 U CN 201921724890U CN 210488357 U CN210488357 U CN 210488357U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- electrically connected
- power
- power supply
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 37
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 11
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种电源路径管理电路，包括：时钟产生电路、电源控制电路、电源产生电路和负载电路，所述时钟产生电路的第一输出端与所述电源控制电路的输入端电连接，所述时钟产生电路的第二输出端与所述负载电路的第一输入端电连接，所述电源控制电路的输出端与所述电源产生电路的输入端电连接，所述电源产生电路的输出端与所述负载电路的第二输入端电连接，所述电源产生电路中设置有低功耗器件。将电源路径管理电路应用于芯片时，可实现芯片在正常工作模式和休眠模式之间切换工作状态时，能够及时的进行电源路径切换，由于电源产生电路中设置有低功耗器件，进而保证芯片正常工作的同时降低***整体功耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路技术领域，具体涉及一种电源路径管理电路。
背景技术
随着技术的不断进步和社会对电子产品的功能需求不断增加，***功耗也在不断提高。伴随着节能全球化的目标，对***的电源管理是必须和必要的。
电源管理技术也称做电源控制技术，当前大部分的电源管理***都是通过负载的模式切换来实现的，通过控制***在低功耗模式下实现整体***的最大节能。
但是由于应用场景的不同，现有技术的模式转换单调简单，使电源功耗没有实现最优化。在实现产品所有需求的前提下，如何将电源有效分配给***的不同组件，通过降低组件闲置时的能耗，实现整体***的功耗最小化是电源管理的最终目标。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：
第一方面，本实用新型实施例提供了一种电源路径管理电路，包括：时钟产生电路、电源控制电路、电源产生电路和负载电路，所述时钟产生电路的第一输出端与所述电源控制电路的输入端电连接，所述时钟产生电路的第二输出端与所述负载电路的第一输入端电连接，所述电源控制电路的输出端与所述电源产生电路的输入端电连接，所述电源产生电路的输出端与所述负载电路的第二输入端电连接，所述电源产生电路中设置有低功耗器件。
采用上述实现方式，将电源路径管理电路应用于芯片时，可实现芯片在正常工作模式和休眠模式之间切换工作状态时，能够及时的进行电源路径切换，由于电源产生电路中设置有低功耗器件，进而保证芯片正常工作的同时降低***整体功耗。
结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述时钟产生电路包括时钟管理单元，所述时钟管理单元分别与所述电源控制电路和所述负载电路的第一输入端电连接。
结合第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述电源控制电路包括稳压器控制单元、动作控制单元、第一MOS开关和第二MOS开关，所述稳压器控制单元分别与所述动作控制单元、所述时钟管理单元、所述第一MOS开关的栅极和所述第二MOS开关的栅极电连接，所述动作控制单元与所述时钟管理单元电连接，所述第一MOS开关和第二MOS开关的漏极与所述电源产生电路电连接，所述第一MOS开关和第二MOS开关的源极与外部电源电连接。
结合第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述电源产生电路包括开关稳压器和超低静态功耗线性稳压器，所述开关稳压器的输入端与所述第一MOS开关的漏极电连接，所述超低静态功耗线性稳压器的输入端与所述第二MOS开关的漏极电连接，所述开关稳压器和所述超低静态功耗线性稳压器的输出端与所述负载电路电连接。
结合第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述负载电路包括不间断工作模块和可关断模块，所述不间断工作模块的第一端分别与所述开关稳压器和所述超低静态功耗线性稳压器的输出端电连接，所述不间断工作模块的第二端与所述时钟管理电源电连接；所述可关断模块的第一端分别与所述开关稳压器和所述超低静态功耗线性稳压器的输出端电连接，所述可关断模块的第二端与所述时钟管理电源电连接，所述可关断模块的第三端与所述动作控制单元电连接。
结合第一方面第四种可能的实现方式，在第一方面第五种可能的实现方式中，所述可关断模块设置有多个，多个所述可关断模块并联设置。
结合第一方面第五种可能的实现方式，在第一方面第六种可能的实现方式中，所述电源产生电路和所述负载电路之间还设置有外部滤波电路，所述外部滤波电路的第一端分别与所述开关稳压器和所述超低静态功耗线性稳压器的输出端电连接，所述外部滤波电路的第二端分别与所述不间断工作模块的第一端和可关断模块的第一端电连接。
结合第一方面第六种可能的实现方式，在第一方面第七种可能的实现方式中，所述外部滤波电路包括外部电感和外部电容，所述外部电感的第一端分别与所述开关稳压器和所述超低静态功耗线性稳压器的输出端电连接，所述外部电容的第一端接地，所述外部电感的第二端和所述外部电容的第二端分别与所述不间断工作模块的第一端和可关断模块的第一端电连接。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种电源路径管理电路的框架示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种电源路径管理电路的结构示意图；
图1-2中，符号表示为：
CMU-时钟管理单元，RCU-稳压器控制单元，ACU-动作控制单元，M1-第一MOS开关，M2-第二MOS开关，eSR-开关稳压器，qLR-超低静态功耗线性稳压器，AOL-不间断工作模块，EI-可关断模块，L1-外部电感，C1-外部电容。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本方案进行阐述。
图1为本实用新型实施例提供的一种电源路径管理电路的框架示意图，参见图1，本实施例中的电源路径管理电路包括：时钟产生电路、电源控制电路、电源产生电路和负载电路，所述时钟产生电路的第一输出端与所述电源控制电路的输入端电连接，所述时钟产生电路的第二输出端与所述负载电路的第一输入端电连接，所述电源控制电路的输出端与所述电源产生电路的输入端电连接，所述电源产生电路的输出端与所述负载电路的第二输入端电连接。
进一步地，参见图2所述时钟产生电路包括时钟管理单元CMU，所述时钟管理单元CMU分别与所述电源控制电路和所述负载电路的第一输入端电连接。
所述电源控制电路包括稳压器控制单元RCU、动作控制单元ACU、第一MOS开关M1和第二MOS开关M2，所述稳压器控制单元RCU分别与所述动作控制单元ACU、所述时钟管理单元CMU、所述第一MOS开关M1的栅极和所述第二MOS开关M2的栅极电连接，所述动作控制单元ACU与所述时钟管理单元CMU电连接，所述第一MOS开关M1和第二MOS开关M2的漏极与所述电源产生电路电连接，所述第一MOS开关M1和第二MOS开关M2的源极与外部电源电连接。
所述电源产生电路包括开关稳压器eSR和超低静态功耗线性稳压器qLR，所述开关稳压器eSR的输入端与所述第一MOS开关M1的漏极电连接，所述超低静态功耗线性稳压器qLR的输入端与所述第二MOS开关M2的漏极电连接，所述开关稳压器eSR和所述超低静态功耗线性稳压器qLR的输出端与所述负载电路电连接。所述稳压器控制单元RCU控制所述所述开关稳压器eSR的工作状态和所述超低静态功耗线性稳压器qLR的工作状态。
所述负载电路包括不间断工作模块AOL和可关断模块EI，所述不间断工作模块AOL的第一端分别与所述开关稳压器eSR和所述超低静态功耗线性稳压器qLR的输出端电连接，所述不间断工作模块AOL的第二端与所述时钟管理电源电连接；所述可关断模块EI的第一端分别与所述开关稳压器eSR和所述超低静态功耗线性稳压器qLR的输出端电连接，所述可关断模块EI的第二端与所述时钟管理电源电连接，所述可关断模块EI的第三端与所述动作控制单元ACU电连接。本实施例中所述可关断模块EI设置有多个，多个所述可关断模块EI并联设置。
所述电源产生电路和所述负载电路之间还设置有外部滤波电路，所述外部滤波电路的第一端分别与所述开关稳压器eSR和所述超低静态功耗线性稳压器qLR的输出端电连接，所述外部滤波电路的第二端分别与所述不间断工作模块AOL的第一端和可关断模块EI的第一端电连接。进一步地，所述外部滤波电路包括外部电感L1和外部电容C1，所述外部电感L1的第一端分别与所述开关稳压器eSR和所述超低静态功耗线性稳压器qLR的输出端电连接，所述外部电容C1的第一端接地，所述外部电感L1的第二端和所述外部电容C1的第二端分别与所述不间断工作模块AOL的第一端和可关断模块EI的第一端电连接。
所述开关稳压器eSR的输出端和所述超低静态功耗线性稳压器qLR的输出端作为电源输出端口，连接芯片外部的外部电感L1和外部电容C1滤波电路，滤波电路为所述不间断工作模块AOL和可关断模块EI供给电源。所述动作控制单元ACU连接所述稳压器控制单元RCU和所述可关断模块EI，控制所述开关稳压器eSR、所述超低静态功耗线性稳压器qLR和所述可关断模块EIN的工作状态，并返回状态信号；所述时钟管理单元CMU为所述动作控制单元ACU、所述稳压器控制单元RCU和所述可关断模块EI供给电路工作所需的时钟信号。
本实用新型实施例提供的电源路径管理电路适用于电池供电的***中，通过控制各模块的工作状态实现低功耗，电源路径管理电路具有两种工作模式：正常工作模式和休眠模式。在正常工作模式下，所述稳压器控制单元RCU输出低电平控制信号，控制所述第一MOS开关M1的栅极，使所述第一MOS开关M1导通，芯片外部的电池电压通过所述第一MOS开关M1的漏极与源极接到所述开关稳压器eSR的输入端，所述开关稳压器eSR处于打开状态，其静态功耗为60uA，可驱动100mA负载，为所述不间断工作模块AOL和可关断模块EI提供工作电压。所述稳压器控制单元RCU输出高电平控制信号，控制所述第二MOS开关M2的栅极，使所述第二MOS开关M2关闭，所述超低静态功耗线性稳压器qLR处于关闭状态。休眠模式下，所述稳压器控制单元RCU输出低电平控制信号，控制所述第二MOS开关M2的栅极，使所述第二MOS开关M2导通，外部的电池电压通过所述第二MOS开关M2的漏极与源极接到所述超低静态功耗线性稳压器qLR的输入端，所述超低静态功耗线性稳压器qLR处于打开状态，其静态功耗只有200nA，可驱动300uA负载，为所述不间断工作模块AOL提供工作电压。所述动作控制单元ACU输出高电平控制信号，关闭所述可关断模块EI，所述稳压器控制单元RCU输出高电平控制信号，控制所述第一MOS开关M1的栅极，使所述第一MOS开关M1关闭，所述开关稳压器eSR处于关闭状态。
本实用新型实施例中的电源路径管理电路的工作时序为：电源AVD上电，使能信号EN上电，控制信号VREG_SEL高阻状态，开关稳压器eSR和超低静态功耗线性稳压器qLR工作在关闭状态，对外输出电压COUT开始上电过程，返回信号ROK_SEL低电平、ROK_AVD高电平；上电完成后开关稳压器eSR打开状态，供给负载电路电源，超低静态功耗线性稳压器qLR仍然为关闭状态，控制信号VREG_SEL低电平，返回信号ROK_SEL高电平、ROK_AVD低电平。下一个控制信号VREG_SEL低电平来临信号变为高电平，此时电源路径实现切换，开关稳压器eSR关闭状态，超低静态功耗线性稳压器qLR打开状态，返回信号ROK_SEL低电平、ROK_AVD高电平；控制信号VREG_SEL变为低电平，电源路径再次切换，开关稳压器eSR打开状态，超低静态功耗线性稳压器qLR关闭状态，返回信号ROK_SEL高电平、ROK_AVD低电平；使能信号EN低电平，开关稳压器eSR和超低静态功耗线性稳压器qLR关闭，对外没有电源输出COUT，返回信号ROK_SEL低电平、ROK_AVD高电平。
由上述实施例可知，本实施例提供了一种电源路径管理电路，该电路采用数模混合工艺实现，当芯片在正常工作模式和休眠模式之间切换工作状态时，应用于超低待机功耗电源的电源路径管理电路能够及时的进行电源路径切换，保证芯片正常工作的同时降低***整体功耗。休眠模式下超低静态功耗线性稳压器qLR的功耗只有200nA，可以以硬IP核的形式使用，也可以根据不同的工艺进行移植，能够广泛的应用于MCU和SOC的设计中。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，如来替代，本实用新型仅结合并参照优选的实施方式进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。
Claims (8)
1.一种电源路径管理电路，其特征在于，包括：时钟产生电路、电源控制电路、电源产生电路和负载电路，所述时钟产生电路的第一输出端与所述电源控制电路的输入端电连接，所述时钟产生电路的第二输出端与所述负载电路的第一输入端电连接，所述电源控制电路的输出端与所述电源产生电路的输入端电连接，所述电源产生电路的输出端与所述负载电路的第二输入端电连接，所述电源产生电路中设置有低功耗器件。
2.根据权利要求1所述的电源路径管理电路，其特征在于，所述时钟产生电路包括时钟管理单元，所述时钟管理单元分别与所述电源控制电路和所述负载电路的第一输入端电连接。
3.根据权利要求2所述的电源路径管理电路，其特征在于，所述电源控制电路包括稳压器控制单元、动作控制单元、第一MOS开关和第二MOS开关，所述稳压器控制单元分别与所述动作控制单元、所述时钟管理单元、所述第一MOS开关的栅极和所述第二MOS开关的栅极电连接，所述动作控制单元与所述时钟管理单元电连接，所述第一MOS开关和第二MOS开关的漏极与所述电源产生电路电连接，所述第一MOS开关和第二MOS开关的源极与外部电源电连接。
4.根据权利要求3所述的电源路径管理电路，其特征在于，所述电源产生电路包括开关稳压器和超低静态功耗线性稳压器，所述开关稳压器的输入端与所述第一MOS开关的漏极电连接，所述超低静态功耗线性稳压器的输入端与所述第二MOS开关的漏极电连接，所述开关稳压器和所述超低静态功耗线性稳压器的输出端与所述负载电路电连接。
5.根据权利要求4所述的电源路径管理电路，其特征在于，所述负载电路包括不间断工作模块和可关断模块，所述不间断工作模块的第一端分别与所述开关稳压器和所述超低静态功耗线性稳压器的输出端电连接，所述不间断工作模块的第二端与所述时钟管理电源电连接；所述可关断模块的第一端分别与所述开关稳压器和所述超低静态功耗线性稳压器的输出端电连接，所述可关断模块的第二端与所述时钟管理电源电连接，所述可关断模块的第三端与所述动作控制单元电连接。
6.根据权利要求5所述的电源路径管理电路，其特征在于，所述可关断模块设置有多个，多个所述可关断模块并联设置。
7.根据权利要求6所述的电源路径管理电路，其特征在于，所述电源产生电路和所述负载电路之间还设置有外部滤波电路，所述外部滤波电路的第一端分别与所述开关稳压器和所述超低静态功耗线性稳压器的输出端电连接，所述外部滤波电路的第二端分别与所述不间断工作模块的第一端和可关断模块的第一端电连接。
8.根据权利要求7所述的电源路径管理电路，其特征在于，所述外部滤波电路包括外部电感和外部电容，所述外部电感的第一端分别与所述开关稳压器和所述超低静态功耗线性稳压器的输出端电连接，所述外部电容的第一端接地，所述外部电感的第二端和所述外部电容的第二端分别与所述不间断工作模块的第一端和可关断模块的第一端电连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921724890.5U CN210488357U (zh) | 2019-10-15 | 2019-10-15 | 一种电源路径管理电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921724890.5U CN210488357U (zh) | 2019-10-15 | 2019-10-15 | 一种电源路径管理电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN210488357U true CN210488357U (zh) | 2020-05-08 |
Family
ID=70509779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201921724890.5U Active CN210488357U (zh) | 2019-10-15 | 2019-10-15 | 一种电源路径管理电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN210488357U (zh) |
-
2019
- 2019-10-15 CN CN201921724890.5U patent/CN210488357U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN2779456Y (zh) | 可减少关机功耗的电源控制装置 | |
| CN101272092B (zh) | 开关电源***的控制电路和控制方法 | |
| CN110323736A (zh) | 电源切换电路和电子设备 | |
| CN108170255B (zh) | 一种控制装置 | |
| CN105827112A (zh) | 一种具有低功耗特性的buck变换器 | |
| CN102495576B (zh) | 一种超低功耗电路控制***及方法 | |
| CN116700412A (zh) | 低功耗***、微控制器、芯片及控制方法 | |
| CN114397957A (zh) | 用于mcu芯片的低功耗电源管理电路、mcu芯片 | |
| CN210488357U (zh) | 一种电源路径管理电路 | |
| CN101872997B (zh) | 连续提供电源的切换控制方法及其装置与电源供应*** | |
| CN219574672U (zh) | 低功耗***、微控制器及芯片 | |
| CN101727167B (zh) | 电源切换电路 | |
| CN202421996U (zh) | 一种供电控制电路 | |
| CN112713753A (zh) | 一种降低显示器待机和关机功率的电路和方法 | |
| CN207926553U (zh) | 一种多功能开关控制器 | |
| CN110703844A (zh) | 一种电源路径管理电路 | |
| CN111756091A (zh) | 电源切换电路及智能门锁 | |
| CN104038195B (zh) | C型继电器控制模块及其运行方法 | |
| CN101719964B (zh) | 移动终端电源管理方法及移动终端 | |
| CN212229466U (zh) | 一种微功耗待机控制电路及设备 | |
| CN209982063U (zh) | 电源切换电路和电子设备 | |
| CN212462838U (zh) | 电源切换电路及智能门锁*** | |
| CN210201554U (zh) | 一种服务器备用电源*** | |
| CN201690358U (zh) | 在多模块***中保证子模块工作状态正常切换的电路结构 | |
| CN109599908B (zh) | 同时支持锂电池与干电池的电子锁宽电压电路及电子锁 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |