CN102591439B - 具有过压保护的功率管理 - Google Patents

具有过压保护的功率管理 Download PDF

Info

Publication number
CN102591439B
CN102591439B CN201110314540.3A CN201110314540A CN102591439B CN 102591439 B CN102591439 B CN 102591439B CN 201110314540 A CN201110314540 A CN 201110314540A CN 102591439 B CN102591439 B CN 102591439B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power source
external power
power supply
validity
host
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
Application number
CN201110314540.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102591439A (zh
Inventor
格里高利·A·马赫
米伦·J·米思科
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fairchild Semiconductor Corp
Original Assignee
Fairchild Semiconductor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fairchild Semiconductor Corp filed Critical Fairchild Semiconductor Corp
Publication of CN102591439A publication Critical patent/CN102591439A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102591439B publication Critical patent/CN102591439B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/06—Arrangements for supplying operative power
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/263—Arrangements for using multiple switchable power supplies, e.g. battery and AC
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/30—Means for acting in the event of power-supply failure or interruption, e.g. power-supply fluctuations
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/20—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for electronic equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/061—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/20—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/068—Electronic means for switching from one power supply to another power supply, e.g. to avoid parallel connection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Power Sources (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

具体地，本发明讨论了利用主机电源、外部电源和开关来提供具有过压保护的内部电源导轨的系统和方法，所述开关配置为接收主机电源有效性指示和外部电源有效性指示。在示例中，所述开关可以配置为：当主机电源有效性指示表示有效的主机电源时，利用该主机电源提供内部电源导轨，当主机电源有效性指示表示无效的主机电源并且外部电源有效性指示表示有效的外部电源时，利用所述外部电源提供内部电源导轨。

Description

具有过压保护的功率管理
技术领域
本发明一般性地涉及功率管理，更具体地涉及具有过压保护的功率管理。
背景技术
许多便携式装置需要外部端口以提供多种功能。日益增加的尺寸压力(例如，减少便携式装置的总尺寸)正在迫使外部端口能够容纳数目不断增加的功能。例如具体地，与这些端口接口连接的芯片或电路需要管理或提供便携式装置的充电、数据通信、多媒体接口、工厂试验能力等等。
除了功能的增加，这些芯片或电路还需要能够管理过压状态(例如，两个外部电源可以短接以产生高电压，例如28伏以上的电压等等)以及无电池供电状态(例如在器件中不存在电池供电的状态，例如在工厂测试期间)。
发明内容
具体地，本发明讨论了利用主机电源、外部电源、和开关来提供具有过压保护的内部电源导轨的系统和方法，所述开关配置为接收主机电源有效性指示和外部电源有效性指示。在示例中，所述开关可以配置为：当主机电源有效性指示表示有效的主机电源时，利用主机电源提供内部电源导轨，当主机电源有效性指示表示无效的主机电源并且外部电源有效性指示表示有效的外部电源时，利用所述外部电源提供内部电源导轨(internalSUPPLYrail)。
本部分内容同旨在提供有关本专利申请主旨的综述。而不是意图提供本发明的排他的或详尽的解释。所述详细说明用于提供有关本专利申请的进一步的信息。
附图说明
在无需按比例绘制的附图中，相同的附图标记表示不同图中类似的部件。具有不同下标字母的相同附图标记可以表示类似部件的不同情况。所述附图一般性地用于示例性说明当前说明书中所讨论的多个实施例，但不构成对其的限制。
图1-3一般性地说明示例功率管理电路。
图4一般性地说明一种示例方法，该方法包括选择外部电源(VEXT)或主机电源(VHOST)作为内部电源导轨(VSUPPLY)的源。
图5一般性地说明在主机电源(VHOST)、外部电源(VEXT)以及内部和外部功率序列的过压保护(OVP)状态之间转换的示例。
图6-7一般性地说明了示例性功率序列(powersequences)，其描述了图5示例中描述的内部和外部功率序列的波形。
具体实施方式
具体地，本发明已经认识到一种电路，这种电路配置为可以在来自主机电源的电源和来自外部电源的电源之间切换的内部电源导轨。在示例中，可以在将内部电源导轨从主机电源切换到外部电源之前检测该外部电源的质量(例如稳定性、电压电平等等)，在某些示例中，也可以在排除触发内部复位电路或将该内部电路暴露于高压的可能性之前检测该外部电源的质量。另外在示例中，该电路使得芯片能够同时或分别运行在过压条件、死机或无电池供电条件下，并且在某些示例中，该电路能够检测单一、可重复使用块中的静电放电(ESD)二极管或其它器件的多个标准和位置。
在示例中，无论所述主机电源是否具有比外部电源(例如USB总线电压)更高的电压，所述主机电源(例如电池)都可以配置为缺省电源。在某些示例中，只要主机电源电压超过阈值(例如3.1伏等)，就可以优先使用该主机电源。在示例中，当主机电源无效时(例如，当没有电池时主机电源低于所述阈值等)并且已经接收到外部电源并且该外部电源有效时，可以利用该外部电源构建内部电源导轨。然而为了保护内部电路免受过压状态，可以监视外部电源的过压状态，并且如果过压状态存在则箝位所述外部电源，或者可以在启动或检测外部电源时确保外部电源不存在过压状态。
图1一般性地说明了功率管理电路100的示例，例如电子器件，所述功率管理电路100包括开关105和过压保护电路110。在示例中，过压保护电路110可以配置为从外部电源接收电压(VEXT)(例如，来自通用串行总线(USB)或其他总线或外部电压电源等的电压)，并提供稳定电压(VREG)(例如3.3伏的稳定电压等)。开关105可以配置为从例如包括所述稳定电压(VREG)或来自主机电源(VHOST)(例如，电池组或其他内部或主机电源等)的电压等的多个电源接收功率，并且可以配置为利用所接收的功率提供内部电源导轨(VSUPPLY)。
在示例中，开关105可以配置为分别接收主机电源有效性指示VHOST_DET和外部电源有效性指示VEXT_DET，在某些示例中，也可以利用下述方式提供内部电源导轨(VSUPPLY):
(1)当主机电源有效性指示(VHOST_DET)表示有效的主机电源时(例如，当VHOST_DET为高时,等等)，利用来自主机电源的(VHOST)的电压；以及
(2)当主机电源有效性指示(VHOST_DET)表示无效的主机电源(例如，当VHOST_DET为低时)并且外部电源有效性指示(VEXT_DET)表示有效的外部电源(当VEXT_DET为高时，等等)时，利用来自外部电源(VEXT)的电压。
图2一般性地说明了功率管理电路200的示例，其包括过压保护电路110外部电源探测电路130和主机电源探测电路135。在示例中，过压保护电路110可以包括箝位电路111(例如4V箝位电路等等)、配置为提供稳定电压(VREG)(例如3.3V等等)的稳压器120、配置为提供带隙电压基准(VBG)(例如1.2V等等)的带隙基准电路121、过压探测电路125和电压箝位开关112(例如晶体管，例如MOSFET等等)。
在示例中,所述过压探测电路125可以配置为从外部电源(VEXT)和内部电源导轨(VSUPPLY)接收电压，并且在例如外部电源(VEXT)的电压超过内部电源导轨(VSUPPLY)阈值时，可以提供过压状态(OVP_DET)指示。在示例中，可以利用分压器设置所述阈值，并且所述过压探测电路125可以包括比较器。
在示例中，可以利用电压箝位控制电路115控制电压箝位开关112。电压箝位控制电路115可以配置为接收检测到过压状态(OVP_DET)或外部电源有效性(VEXT_DET)的指示，并且可以利用所接收的指示选择性地关断或接通电压箝位开关112。
在示例中，箝位电路111可以配置为将所述外部电源(VEXT)的电压箝位在规定量(例如4V等)，以保护电子器件的一个或多个其它部件。另外在某些示例中,当首先接收到外部电源有效性指示(VEXT_DET)时，箝位电路111可以配置为将所述外部电源(VEXT)的电压箝位特定的时间段，从而例如确保不存在过压状态。
在示例中，外部电源探测电路130可以配置为验证得外部电源(VEXT)的电压，并且，可以例如通过将外部电源(VEXT)的电压或外部电源(VEXT)的电压表现(representation)(例如利用分压器等)与基准电压(例如VBG等)进行比较，以提供外部电源有效性指示(VEXT_DET)。在其它示例中，为了保持有效性，VEXT必须保持在基准电压以上特定的时间段(例如16us等)。
在示例中，主机电源探测电路135可以配置为验证主机电源(VHOST)的电压，并提供主机电源有效性指示(VHOST_DET)，在某些示例中，这类似于上述有关外部电源探测电路130的描述。
图3一般性地说明了示例性功率管理电路300，其包括箝位电路111、电压箝位开关112、电压箝位控制电路、稳压器120、带隙基准电路121、过压探测电路125、外部电源探测电路130以及主机电源探测电路135。
在示例中,电压箝位控制电路可以包括振荡器116、计数器117和电荷泵118(例如加倍电荷泵)。在示例中,振荡器116可以配置为接收稳定电压(VREG)(例如这里是3.3V或V3P3)和外部电源有效性指示(VEXT_DET)。在示例中,当外部电源有效性指示(VEXT_DET)表示有效的外部电源(VEXT)时，可以使能振荡器116,计数器117可以开始计算特定的时间段，并且电荷泵118可以电压上升(rampup)。在示例中,电荷泵118可以控制电压箝位开关112并确定箝位电路111什么时候会短路(shorted)。
在另一个示例中，计数器117可以配置为接收过压状态指示(OVP_DET)，并且如果存在过压状态,则所述电荷泵118可以配置为关断电压箝位开关112，从而箝位住外部电源以防止过压状态的损害。在示例中，即使主机电源(VHOST)的电压被用于提供内部电源导轨(VSUPPLY)，也可以箝位住外部电源电压(VEXT)。
在示例中,所述过压探测电路125、外部电源探测电路130以及主机电源探测电路135可以包括比较器，该比较器配置为将特定电压与不同的基准电压进行比较，以检测出有效的电压源或过压状态。在示例中，当检测到有效的带隙电压基准(VBG)时，所述带隙探测电路131可以配置为使能外部电源探测电路130。
在其它示例中,功率管理电路300可以包括功率选择开关(例如2到1开关)、数字核(digitalcore)(例如由内部电源驱动)、以及一个或多个模拟基准电路(例如由内部电源驱动)或分压器(例如用来提供多个基准电压)。
在示例中,主机电源(VHOST)的电压可以是缺省电源。当外部电源(VEXT)的电压从地电平(ground)上升(ramps)时，可以使能所述箝位电路111和一个或多个稳压器，并且可以提供稳定电压(VREG)。在某些示例中,箝位电路111和所述一个或多个稳压器可以是独立的。
在示例中,可以通过稳压电源的上升沿(ramp)使能带隙基准电路121。当带隙电压(VBG)确定为“良好”或有效时，可以使能一个或多个比较器以检测所述外部电源(VEXT)的电压足够高到可以运行(例如3.1V以上等)。在其它示例中,还可以进行一个或多个其他的检测，以使得所述外部电源(VEXT)的电压是稳定的，等等。当外部电源电压(VEXT)确定为有效时，可以例如在由诸如振荡器116确定的一个或多个时钟周期(例如预定数量的时钟周期,可编程数量的时钟周期等)之后检测主机电源电压(VHOST)。
在示例中,如果主机电源电压(VHOST)被检测到并且有效,则可以由该主机电源电压(VHOST)对内部电源导轨(VSUPPLY)供电。如果主机电源电压(VHOST)没有检测到或者无效，则可以通过所述稳定电压(VREG)对内部电源导轨(VSUPPLY)供电。在某些示例中,箝位电路111是临时电源，不会为全部功能提供足够的功率。在示例中,例如可以利用开关113使得箝位电路111短路，从而直接从外部电压源提供功率。
在任一情况下,功率管理电路300都可以在确定内部电路具有起作用的足够电压之前等候信号(例如逻辑信号,例如使能过压保护(OVP)检测信号)。在示例中,可以从数字核提供所述信号(例如，通过内部电源提供和基于外部电源(VEXT)有效信号的信号)。
在示例中,一旦接收到外部电源有效信号(VEXT),过压保护电路110可以主动地监视过压状态。如果所述状态不存在,可以使得箝位电路111短路，并且所述内部电路可以运行在全功能状态下。
在其它示例中,外部电源(VEXT)可以是缺省电源,或者系统300可以配置为提供可编程的缺省电源，可以将所述外部电源(VEXT)或主机电源(VHOST)的任一个配置为缺省电源。
图4一般性地说明一种示例性方法400，该方法包括选择外部电源(VEXT)或主机电源(VHOST)作为内部电源导轨(VSUPPLY)的电源。在图4的示例中，外部电源(VEXT)可以包括总线电压(VBUS)，稳定电压(VREG)可以包括3.3V的稳定电压(V3P3),以及主机电源(VHOST)可以包括电池电源(VBAT)。
在步骤401，VBUS可以从地电平上升(ramp)，在步骤402，可以箝位VBUS并使能稳压器。在步骤403，确定带隙有效性。如果带隙无效,流程返回到步骤403。如果带隙有效,则在步骤404使能VBUS检测以确定外部电源有效性。在步骤405,如果VBUS在设定的时间段内有效(例如16us等),则在步骤406确定电池电源有效性。
在步骤407,确定VBAT有效性。如果VBAT有效,则在步骤408由VBAT对内部电源导轨(VSUPPLY)供电，并且箝位VBUS。如果VBAT无效,则在步骤415由VBUS对内部电源导轨(VSUPPLY)供电，并且施加所述箝位。
在步骤409,如果VBUS在一时间段内有效(例如大约1毫秒等)，则在步骤410使能过压检测。在步骤409如果VBUS在所述时间段内(例如大约1毫秒等)无效，则流程返回到步骤408，内部电源导轨可以保持由VBAT供电，并且VBUS可以保持被箝位。
在步骤411,如果在选定时间段(例如16us)内检出过压保护状态，则流程可以返回到步骤408,内部电源导轨(VSUPPLY)可以保持由VBAT供电，并且VBUS可以保持箝位。在步骤411,如果在所述选定时间段(例如16us)内未检出过压保护状态，则在步骤412内部电源导轨(VSUPPLY)可以保持由VBAT供电，并且所述VBUS箝位可以移除或短路掉。
在步骤413,检测出VBUS上的过压保护状态。如果检出过压保护状态,流程可以返回到步骤408并施加箝位。如果未检出过压状态，则所述箝位可以保持短路，并且可以继续监视在VBUS上的过压保护状态。
在步骤414,如果VBAT未保持有效,则在步骤419由VBUS对内部电源导轨(VSUPPLY)供电，并且所述箝位可以短路掉。
在步骤414,确定VBAT有效性。如果VBAT有效，流程可以返回到412,由VBAT对内部电源导轨(VSUPPLY)供电，并且所述箝位可以保持短路。如果VBAT无效,则在步骤419由VBUS对内部电源导轨(VSUPPLY)供电，并且所述箝位可以保持短路。
在415,可以由VBUS对内部电源导轨(VSUPPLY)供电,并施加所述箝位。在步骤416,如果VBUS在选定时间段内有效(例如大约1毫秒等)，则在步骤417使能过压检测。在416,如果VBUS在所述选定时间段(例如1毫秒等)无效，则流程可以返回到415。
在步骤418,如果在选定时间段(例如16us)内未检出过压保护状态，则在步骤419,可以由VBUS对内部电源导轨(VSUPPLY)供电，并且所述箝位可以短路掉。在418,如果在所述选定时间段(例如16us)内检测出过压保护状态，则流程可以返回到415。
在步骤420,检测出VBUS上的过压保护状态。如果检测出过压保护状态,流程可以返回到步骤415并施加箝位。如果未检测出过压状态，则所述箝位可以保持短路，并且可以继续监视在VBUS上的过压保护状态。
在其它示例中,可以使用一个或多个其它的工艺步骤。在示例中,如果VBAT有效,则可以由VBAT对内部电源导轨(VSUPPLY)供电。
图5一般性地说明在主机电源(VBAT)、外部电源(VBUS)以及内部和外部功率序列501、502的过电压保护(OVP)状态之间转换的示例性状态图500。例如,“0/0/0”表示VBAT＝0/VBUS＝0/OVP＝0，“0/1/0”表示VBAT＝0/VBUS＝1/OVP＝0等。
图6一般性地说明了示例性功率序列600，其例示了图5的示例中描述的内部功率序列501的波形。所述波形包括主机电源(VBAT)波形601、外部电源(VBUS)波形602、内部电源导轨(PWRP_INT)603、主机电源有效性指示(VBAT_DET)604、外部电源有效性指示(VBUS_DET)605和过压状态指示(OVP_DET)606。
图7一般性地说明了示例性功率序列700，其例示了图5示例中描述的外部功率序列502的波形。所述波形包括主机电源(VBAT)波形701、外部电源(VBUS)波形702、内部电源导轨(PWRP_INT)703、主机电源有效性指示(VBAT_DET)704、外部电源有效性指示(VBUS_DET)705和过压状态指示(OVP_DET)706。
附加的注释和示例
在示例中,这里所描述的一个或多个电路可以应用在具有充电器FET的MUS产品上，也可以用在可选地接收一个或多个主机电源(VHOST)或外部电源(VEXT)的一个或多个其它器件上，或者可以应用在采用诸如USB端口的充电配件端口的产品上。
在示例1中，功率管理电路包括配置为接收主机电源、外部电源、主机电源有效性指示和外部电源有效性指示的开关，其中所述开关配置为利用下述内容提供内部电源导轨:
(1)当主机电源有效性指示表示有效的主机电源时，利用主机电源；以及
(2)当主机电源有效性指示表示无效的主机电源并且外部电源有效性指示表示有效的外部电源时，利用外部电源。
在示例中,功率管理电路可选地包括过压保护电路，该过压保护电路包括：配置为检测外部电源上过电压状态的过压检测电路，以及配置为当所述过压检测电路检测到所述外部电源上的过压状态时箝位所述外部电源的箝位电路。
在示例2中，示例1可选地包括：主机电源检测电路，其配置为验证主机电源并提供主机电源有效性指示；以及外部电源检测电路，其配置为验证外部电源并提供外部电源有效性指示。
在示例3中，示例1-2的任何一个或多个的箝位电路可选地包括箝位开关，其配置为当外部电源有效性指示表示有效的外部电源时，选择性地使箝位电路短路初始时间段。
在示例4中，示例1-3的任何一个或多个可选地包括配置为提供带隙基准电压的带隙基准电路，其中，示例1-3的任何一个或多个的主机电源检测电路可选地包括比较器，其配置为利用所述主机电源的值和所述带隙电压基准验证所述主机电源,以及，其中示例1-3的任何一个或多个的外部电源检测电路可选地包括比较器，其配置为利用所述外部电源的值和所述带隙电压基准来验证所述外部电源。
在示例5中，示例1-4的任何一个或多个可选地包括配置为提供调整的外部电源的稳压器，其中示例1-4的任何一个或多个的开关可选地配置为当主机电源有效性指示表示无效的主机电源并且外部电源有效性指示表示有效的外部电源时，利用所述调整的外部电源提供内部电源导轨。
在示例6中,示例1-5的任何一个或多个的开关可选地包括：配置为接收主机电源的第一输入、配置为接收外部电源的第二输入、配置为接收主机电源有效性指示的第一控制输入、配置为接收外部电源有效性指示的第二控制输入以及配置为提供内部电源导轨的输出。
在示例7中,示例1-6的任何一个或多个的箝位电路可选地包括箝位开关，其配置为当过压检测电路未检测到外部电源上的过压状态时，选择性地短路所述箝位电路。
在示例8中,示例1-7的任何一个或多个的箝位开关可选地包括晶体管,其中示例1-7的任何一个或多个的箝位电路可选地包括箝位控制电路，其包括振荡器、计数器和电荷泵；以及其中所述箝位控制电路配置为接收检测的过压状态的指示，并利用过压检测电路检测到外部电源上的过压状态的指示来控制箝位开关。
在示例9中，一种功率管理方法包括：接收主机电源有效性指示和外部电源有效性指示；当主机电源有效性指示表示有效的主机电源时，利用主机电源提供内部电源导轨；当主机电源有效性指示表示无效的主机电源并且外部电源有效性指示表示有效的外部电源时，利用外部电源提供内部电源导轨；检测所述外部电源上的过压状态；以及当在所述外部电源上检测到过压状态时利用箝位电路箝位所述外部电源。
在示例10中，示例1-9的任何一个或多个可选地包括：验证所述主机电源并提供主机电源有效性指示，验证所述外部电源并提供外部电源有效性指示。
在示例11中，示例1-10的任何一个或多个可选地包括：当外部电源有效性指示表示有效的外部电源时，选择性地短路箝位电路初始时段。
在示例12中，示例1-11的任何一个或多个可选地包括：提供带隙电压基准，利用主机电源的值和带隙参考电压来验证主机电源，以及利用外部电源的值和带隙参考电压验证外部电源。
在示例13中，示例1-12的任何一个或多个可选地包括：提供调整的外部电源,其中示例1-12的任何一个或多个的提供内部电源导轨的步骤可选地包括：当主机电源有效性指示表示无效的主机电源并且外部电源有效性指示表示有效的外部电源时，利用所述调整的外部电源。
在示例14中，示例1-13的任何一个或多个可选地包括当未检测到外部电源上的过压状态时选择性地短路箝位电路。
在示例15中，示例1-14的任何一个或多个可选地包括接收检测到外部电源上的过压状态的指示，以及利用检测的外部电源上的过压状态的所述过电压检测指示控制箝位电路。
在示例16中，一种功率管理系统包括电子器件，该电子器件包括主机电源和通用串行总线(USB)端口，以及配置为接收主机电源、外部电源、主机电源有效性指示和外部电源有效性指示的开关，其中所述USB端口配置为接收外部电源，其中所述开关配置为利用下述内容提供内部电源导轨：(1)当主机电源有效性指示表示有效的主机电源时，利用主机电源；和(2)当主机电源有效性指示表示无效的主机电源并且外部电源有效性指示表示有效的外部电源时，利用外部电源，该电子器件还包括过压保护电路，其包括配置为检测外部电源上的过压状态；以及箝位电路，其配置为当所述过压检测电路检测到所述外部电源上的过压状态时箝位所述外部电源。
在示例17中，示例1-16的任何一个或多个可选地包括：主机电源检测电路，其配置为验证主机电源并提供主机电源有效性指示；和外部电源检测电路，其配置为验证外部电源并提供外部电源有效性指示。
在示例18中，例子1-17的任何一个或多个的箝位电路可选地包括箝位开关，其配置为当外部电源有效性指示表示有效的外部电源时，选择性地使箝位电路短路初始时间段。
在示例19中，示例1-18的任何一个或多个可选地包括配置为提供带隙电压基准的带隙基准电路，其中主机电源检测电路包括比较器，其配置为利用所述主机电源的值和带隙电压基准来验证所述主机电源，以及其中外部电源检测电路包括比较器，其配置为利用所述外部电源的值和所述带隙电压基准来验证所述外部电源。
在示例20中,示例1-19的任何一个或多个的箝位电路可选地包括箝位开关，其配置为当过压检测电路未检测到外部电源上的过压状态时，选择性地短路所述箝位电路。
在示例21中，一种系统装置可以包括或者可以可选地与示例1-20的任何一个或多个的任何部分或任何部分的组合相结合以包括如下方法：用于执行所述示例1-20的任何一个或多个功能的方法，或者包括一些指令，当这些指令当被机器执行时，可以使得该机器能够执行所述示例1-20的任何一个或多个功能。
上述详细说明也包括所述附图，其构成所述详细说明的一部分。所述附图以图表的方式显示了本发明中可以实施的多个特定实施例。这些实施例在本文中也成为“示例”。这些示例可以包括除了所显示或描述的之外的那些元件。但是,本发明还试图提供其中仅提供那些显示或描述了的元件的示例。并且，本发明还企图利用那些所显示或描述了的元件的组合或改变(以及它们的一个或多个方面)，或者针对特定的示例(或其一个或多个方面)，或针对本文中所显示或描述的其它示例(或其一个或多个方面)以进行示例性说明。
通过引用将本说明书中所有引用的出版物、专利和专利文献全文合并于此，就像各自通过引用进行合并一样。在本说明书与这些通过引用合并的文献之间如果存在不一致的用法，这些合并的引用文献中的用法应该认为是对本说明书中用法的补充；对于不相容的不一致性，本说明书中的用法会进行控制。
在本说明书中，所使用的术语“一”或“一种”是在专利文献中常用的，用于包括一个或一个以上，与“至少一个”或“一个或多个”的任何其他情形或用法无关。在本说明书中，术语“或”通常用于表示非专用，以使得表述“A或B”包括“A但非B”、“B但非A”以及“A和B”，除非另外指出。在所附权利要求中,术语“包括”和“其中”分别用作术语“包含”和“在其中”的通俗英语等效表述。并且，在下述权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放性的，也就是说，系统、装置、制品(article)或流程还包括除了列在权利要求中的这些术语之后的元件之外的其它元件，并仍然认为它们落在该权利要求的范围内。此外，在下述权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，其目的不在于在它们的对象上强加上数字要求。
本文中描述的方法示例的至少一部分可以由机器或计算机实现。一些示例可以包括计算机可读介质或机器可读介质，这种介质编程有可操作指令以将电子器件配置为可以执行上述示例中所描述的方法。这种方法的实施可以包括代码(例如微码)、汇编语言代码、更高级语言代码等等。这种代码可以包括用于执行多种方法的计算机可读指令。所述代码可以构成计算机程序产品的部分。进一步,所述代码可以有形地(tangibly)存储在一个或多个易失性或非易失性的有形的计算机可读介质上，例如在执行过程中或其他场合。这些有形的计算机可读介质可以包括但不限制于硬盘、可移动磁盘、可移动光盘(例如光盘和数字视频盘)、磁带、存储卡或记忆棒、随机存取存储器(RAMs)、只读存储器(ROMs)等等。
上述描述旨在示例性的说明，,而不是限制性。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此结合使用。也可以采用其它的实施例，例如本领域中的普通技术人员在阅读上述说明的基础上可以想到的其它实施例。所提供的摘要符合美国专利法37C.F.R§1.72(b)，以允许读者可以快速的确定本发明所公开技术的本质。摘要应该理解为不会用于解释或限制所述权利要求的范围或含义。并且，上述的详细说明、多个特征可以组合在一起以简化本发明。这不应解释为没有明确公开的技术特征对于任一权利要求来说是必要的。相反，发明的主题可以存在于具体披露的实施例的所有技术特征中的少数几个中。因此，下述的权利要求据此并入到前述详细说明中，每个权利要求自身代表独立的实施例，并且可以预料，这些实施例可以以多种组合或置换的方式进行彼此结合。本发明的范围应该参照所附权利要求，以及这些权利要求的等价物的全部范围来确定。

Claims (15)

1.一种功率管理电路,包括:
开关，配置为接收主机电源、外部电源、主机电源有效性指示和外部电源有效性指示；
其中，所述开关配置为利用下述内容提供内部电源导轨：(1)当主机电源有效性指示表示有效的主机电源时，利用所述主机电源；和(2)当主机电源有效性指示表示无效的主机电源并且外部电源有效性指示表示有效的外部电源时，利用所述外部电源；以及
过压保护电路,包括:
过压检测电路，配置为检测所述外部电源上的过压状态；以及
箝位电路，配置为：(1)当所述外部电源有效性指示表示有效的外部电源时，箝位所述外部电源初始时间段；并且(2)当所述过压检测电路检测到所述外部电源上的过电状态时箝位所述外部电源。
2.根据权利要求1所述的功率管理电路,包括：
主机电源检测电路，配置为验证所述主机电源并提供所述主机电源有效性指示；以及
外部电源检测电路，配置为验证所述外部电源并提供所述外部电源有效性指示。
3.根据权利要求2所述的功率管理电路，其中所述箝位电路包括箝位开关，所述箝位开关配置为：当所述外部电源有效性指示表示有效的外部电源并且所述过压检测电路检测到所述外部电源上的过压状态不存在时，在所述初始时间段之后选择性地使箝位电路短路。
4.根据权利要求2所述的功率管理电路,包括带隙基准电路，所述带隙基准电路配置为提供带隙电压基准；
其中主机电源检测电路包括比较器，所述比较器配置为利用所述主机电源的值和所述带隙电压基准来验证所述主机电源；以及
其中所述外部电源检测电路包括比较器，所述比较器配置为利用所述外部电源的值和所述带隙电压基准来验证所述外部电源。
5.根据权利要求1所述的功率管理电路,包括配置为提供调整的外部电源的稳压器；以及
其中，所述开关配置为当所述主机电源有效性指示表示无效的主机电源并且所述外部电源有效性指示表示有效的外部电源时，利用所述调整的外部电源提供内部电源导轨。
6.根据权利要求1所述的功率管理电路,其中所述开关包括:
第一输入，配置为接收所述主机电源；
第二输入，配置为接收所述外部电源；
第一控制输入，配置为接收所述主机电源有效性指示；
第二控制输入，配置为接收所述外部电源有效性指示；以及
输出，配置为提供内部电源导轨。
7.根据权利要求1所述的功率管理电路，其中所述箝位电路包括箝位开关，所述箝位开关配置为当过压检测电路未检测到外部电源上的过压状态时，选择性地短路所述箝位电路。
8.根据权利要求7所述的功率管理电路,其中所述箝位开关包括晶体管；
其中所述箝位电路包括箝位控制电路，所述箝位控制电路包括振荡器、计数器和电荷泵；以及
其中所述箝位控制电路配置为接收检测的过压状态的指示，并利用过压检测电路检测到所述外部电源上的过压状态的指示来控制所述箝位开关。
9.一种功率管理方法,包括:
接收主机电源有效性指示和外部电源有效性指示；
当所述主机电源有效性指示表示有效的主机电源时，利用主机电源提供内部电源导轨；
当所述主机电源有效性指示表示无效的主机电源并且所述外部电源有效性指示表示有效的外部电源时，利用外部电源提供内部电源导轨；
检测所述外部电源上的过压状态；
当检测到所述外部电源上的过压状态时，利用箝位电路箝位所述外部电源；以及
当所述外部电源有效性指示表示有效的外部电源时，使用所述箝位电路来箝位所述外部电源初始时间段。
10.根据权利要求9所述的方法,包括:
验证所述主机电源并提供所述主机电源有效性指示；以及
验证所述外部电源并提供所述外部电源有效性指示。
11.根据权利要求10所述的方法，包括：
当所述外部电源有效性指示表示有效的外部电源并且所述过压检测电路检测到所述外部电源上的过压状态不存在时，在所述初始时间段之后选择性地使所述箝位电路短路。
12.根据权利要求10所述的方法，包括:
提供带隙电压基准；
利用所述主机电源的值和所述带隙电压基准来验证所述主机电源；以及
利用所述外部电源的值和所述带隙电压基准来验证所述外部电源。
13.根据权利要求9所述的方法,包括：
提供调整的外部电源；以及
其中提供内部电源导轨包括：当所述主机电源有效性指示表示无效的主机电源并且所述外部电源有效性指示表示有效的外部电源时，利用所述调整的外部电源提供内部电源导轨。
14.根据权利要求9所述的方法，包括：
当所述过压检测电路未检测到所述外部电源上的过压状态时，选择性地使箝位电路短路。
15.根据权利要求14所述的方法,包括：
接收所述外部电源上的检测的过压状态的指示；以及
利用所述外部电源上的所检测到的过压状态的指示来控制所述箝位电路。
CN201110314540.3A 2010-10-15 2011-10-17 具有过压保护的功率管理 Active CN102591439B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US39379510P 2010-10-15 2010-10-15
US61/393,795 2010-10-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102591439A CN102591439A (zh) 2012-07-18
CN102591439B true CN102591439B (zh) 2016-02-10

Family

ID=46063684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110314540.3A Active CN102591439B (zh) 2010-10-15 2011-10-17 具有过压保护的功率管理

Country Status (3)

Country Link
US (2) US8836166B2 (zh)
KR (1) KR101922034B1 (zh)
CN (1) CN102591439B (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8836166B2 (en) 2010-10-15 2014-09-16 Fairchild Semiconductor Corporation Power management with over voltage protection
EP2681832A1 (en) * 2011-03-02 2014-01-08 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (PUBL) Power consumption management using a switching voltage regulator
US9122288B1 (en) * 2011-07-27 2015-09-01 Cypress Semiconductor Corporation Low power USB 2.0 subsystem
US8689033B2 (en) * 2011-07-27 2014-04-01 Freescale Semiconductor, Inc. Power supply and data signal interface circuit with overvoltage protection
CN104584372B (zh) * 2012-08-31 2017-07-04 西门子公司 用于给蓄电池无线充电的蓄电池充电系统和方法
US9417675B2 (en) * 2014-05-29 2016-08-16 Silicon Storage Technology, Inc. Power sequencing for embedded flash memory devices
GB2550977B (en) * 2016-05-31 2020-07-22 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Monitoring of devices
FR3055466B1 (fr) * 2016-08-29 2018-09-21 Schneider Electric Industries Sas Unite de controle d'un disjoncteur comportant un systeme de gestion d'alimentation electrique et disjoncteur comportant une telle unite
US10304500B2 (en) * 2017-06-29 2019-05-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Power switch control for dual power supply
US10700517B2 (en) * 2018-07-23 2020-06-30 Amazing Microelectronic Corp. Active surge protection structure and surge-to-digital converter thereof
US11289903B2 (en) * 2018-10-04 2022-03-29 Texas Instruments Incorporated Suppressing overvoltage transients in a serial interface
CN112382251A (zh) * 2020-12-01 2021-02-19 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 时序控制驱动板、显示面板以及显示装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101141077A (zh) * 2006-09-04 2008-03-12 富士通株式会社 电池控制装置、电池控制方法、电源控制装置和电子设备

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3483393A (en) * 1966-09-01 1969-12-09 Sybron Corp Power supply system for process control instrumentation
US4037158A (en) * 1974-10-07 1977-07-19 Motorola, Inc. Two-way FM radio system operating on a single channel and providing simulated duplex operation
JP2754963B2 (ja) * 1991-08-08 1998-05-20 松下電器産業株式会社 電源切替え回路
KR940005511B1 (ko) 1992-04-06 1994-06-20 삼성전자 주식회사 정전류회로를 구비한 기준전압 발생회로
US20010017485A1 (en) * 1999-05-27 2001-08-30 Yoo Wan Sik Control system and method for switching and intercepting power supplies
US6975494B2 (en) * 2001-01-29 2005-12-13 Primarion, Inc. Method and apparatus for providing wideband power regulation to a microelectronic device
CN1309142C (zh) * 2002-07-24 2007-04-04 冉茂鑫 自耦互感式不间断电压变换方法及其不间断开关电源
US7528582B1 (en) * 2003-01-21 2009-05-05 Microsemi Corp. Battery charging and discharging by using a bi-directional transistor
CN100334525C (zh) * 2004-06-28 2007-08-29 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 主机板usb电源切换控制电路
US20060259840A1 (en) * 2005-05-12 2006-11-16 International Business Machines Corporation Self-test circuitry to determine minimum operating voltage
JP4539433B2 (ja) 2005-05-17 2010-09-08 株式会社豊田自動織機 過電圧保護機能付き電源装置および過電圧保護回路
GB0526635D0 (en) * 2005-12-30 2006-02-08 Microgen Energy Ltd Switching controller
TW200812191A (en) * 2006-05-09 2008-03-01 Rohm Co Ltd Charging circuit
JPWO2009072281A1 (ja) * 2007-12-03 2011-04-21 ローム株式会社 電源管理回路
US7843083B2 (en) * 2008-02-15 2010-11-30 Zippy Technology Corp. Backup power system equipped with independent protection circuit architecture
JP2009268184A (ja) 2008-04-23 2009-11-12 Mitsumi Electric Co Ltd Ａｃ検出回路および直流電源装置
JP2010038132A (ja) 2008-08-08 2010-02-18 Toyota Motor Corp 車両の電源装置
KR101539052B1 (ko) 2009-03-24 2015-07-29 페어차일드코리아반도체 주식회사 저전압 및 과전압 검출 회로 및 그 구동 방법
US8203815B2 (en) * 2009-05-08 2012-06-19 Hamilton Sundstrand Corporation System and method to provide transient overvoltage suppression
US8836166B2 (en) 2010-10-15 2014-09-16 Fairchild Semiconductor Corporation Power management with over voltage protection

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101141077A (zh) * 2006-09-04 2008-03-12 富士通株式会社 电池控制装置、电池控制方法、电源控制装置和电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
US20120126625A1 (en) 2012-05-24
CN102591439A (zh) 2012-07-18
KR20120039497A (ko) 2012-04-25
KR101922034B1 (ko) 2018-11-26
USRE47610E1 (en) 2019-09-17
US8836166B2 (en) 2014-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102591439B (zh) 具有过压保护的功率管理
US9018924B2 (en) Low dropout regulator
US20180323699A1 (en) Power Loss Protection Integrated Circuit With Autonomous Capacitor Health Check
KR101978192B1 (ko) 독자적인 충전기 지원에 의한 충전기 검출
CN106965761B (zh) 一种车载设备系统断电保护装置
US20150229119A1 (en) Usb adapter protection
US20140229748A1 (en) Apparatus and method for optimizing use of nvdc chargers
KR20100121595A (ko) 유효 전력의 국부 감지와 다중 범위를 갖는 시스템과 회로
CN101651335B (zh) 电子设备保护装置及电子设备
EP1596270A1 (en) Micro-controller controlled power management chip
US10193361B2 (en) Battery protection circuit and method
US8054125B2 (en) Charge pump with low power, high voltage protection circuitry
US10910820B2 (en) Fast over voltage and surge detection for high speed and load switches
US9575111B1 (en) On chip detection of electrical overstress events
US8804439B2 (en) Power circuit, flash memory system provided with the power circuit, and power supply method
US9557789B2 (en) Power control device
US8975873B2 (en) Composite device system
US20160055049A1 (en) Ultra low power programmable supervisory circuit
US20150145591A1 (en) Charge pump with reduced current consumption
CN201118263Y (zh) 一种用于双电源系统的检测电路
US9484733B1 (en) Power control module for data storage device
CN106443252B (zh) 对移动设备系统进行供电检测的测试电路及移动设备系统
US8826056B2 (en) Circuit protection system and method
CN110391805B (zh) 复位电路上的低静态电流功率
EP0661714B1 (en) Circuit device and corresponding method for resetting non-volatile and electrically programmable memory devices

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP02 Change in the address of a patent holder

Address after: Arizona, USA

Patentee after: Ficho Semiconductor Co.

Address before: American California

Patentee before: Ficho Semiconductor Co.

CP02 Change in the address of a patent holder