CN102820779A

CN102820779A - 一种电源控制电路

Info

Publication number: CN102820779A
Application number: CN2011101630705A
Authority: CN
Inventors: 赵志强
Original assignee: Inventec Corp
Current assignee: Inventec Corp
Priority date: 2011-06-10
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2012-12-12

Abstract

本发明提供了一种电源控制电路，包括：控制芯片，包括：工作电压输入端，经由M个二极管构成的串接模块电性连接至第一电源电压；以及芯片使能输入端，当其电压高于使能电压阈值时，所述控制芯片输出第二电源电压；以及控制模块，具有控制输入端和控制输出端，它们分别电性连接至第一电源电压和芯片使能输入端；其中，当工作电压输入端的电压值小于控制芯片的工作电压阈值时，芯片使能输入端的电压值小于使能电压阈值。采用本发明，通过将控制输入端电性连接至第一电源电压以及将控制输出端电性连接至芯片使能输入端，并确保控制芯片的工作电压输入端的电压值小于工作电压阈值时，控制芯片的使能输入端的电压值小于使能电压阈值。

Description

一种电源控制电路

技术领域

本发明涉及直流电源的输出控制技术，尤其涉及直流电源中的电源控制电路。

背景技术

在现有技术中，直流电源的电路设计中往往采用专门的电源转换芯片进行控制。一般地，电源转换芯片具有上电工作电压V_CC和芯片使能电压V_EN，当上电工作电压V_CC的上升速率足够大时，电源转换芯片首先达到正常的上电工作电压，然后芯片使能电压V_EN满足预定的使能阈值，从而使该芯片输出所期望的直流电压，如5V。

然而，在电压的量测过程中，芯片的上电工作电压的斜率较小，其电性连接的芯片工作电压端的电压数值上升比较缓慢，如此一来，当其工作电压端所加载的电压尚未达到正常的工作电压时，有可能芯片使能电压V_EN已然满足预定的使能阈值，从而使芯片所输出的直流电压并未满足期望的电压数值。举例来说，假定芯片的上电工作电压阈值为5V，芯片使能电压阈值为2V，当芯片的工作电压端显示的电压为3.9V时，若此时芯片使能电压端显示的电压为2.2V，那么，此时的电压时序是，芯片使能信号比正常上电信号提前到来，这与正常的逻辑时序明显不相符，而且这种异常时序还很可能导致实际的输出电压偏离期望的电压数值。此外，电路设计人员可能只关心上电工作电压和芯片使能电压的时序，而并不会仅关注芯片的上电工作电压的上升速率，也就是说，在任意上升速率的情形下，该芯片总是先上电以正常工作，然后使能芯片实现某种功能。

有鉴于此，如何设计一种电源控制电路，该控制电路中无论上电工作电压的上升速率过快或者过慢，该芯片总是先到达上电工作电压的阈值电压使芯片正常工作，然后才使芯片使能端的电压达到使能电压阈值，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。

发明内容

针对现有技术中的电源控制电路在设计时所存在的上述缺陷，本发明提供了一种新型的电源控制电路。

依据本发明的一个方面，提供了一种电源控制电路，包括：

一控制芯片，包括：

一工作电压输入端，经由M个二极管构成的串接模块电性连接至第一电源电压，其中，所述串接模块的阳极电性连接至所述第一电源电压，以及所述串接模块的阴极电性连接至所述工作电压输入端，M为自然数；以及

一芯片使能输入端，当所述芯片使能输入端的电压高于使能电压阈值时，所述控制芯片输出一第二电源电压；以及

一控制模块，具有一控制输入端和一控制输出端，所述控制输入端电性连接至所述第一电源电压，以及所述控制输出端电性连接至所述芯片使能输入端；

其中，当所述工作电压输入端的电压值小于所述控制芯片的工作电压阈值时，所述芯片使能输入端的电压值小于所述使能电压阈值。

在一优选实施例中，所述控制模块包括一开关模块，其中，所述开关模块具有：

一第一电极，经由一第一电阻电性连接至所述第一电源电压；

一第二电极，电性连接至所述芯片使能输入端；以及

一控制电极，经由N个二极管构成的串接模块电性连接至工作电压输入端，其中，所述串接模块的阳极电性连接至所述工作电压输入端，以及所述串接模块的阴极电性连接至所述控制电极，N为自然数。更优选地，当所述工作电压输入端的电压值大于所述工作电压阈值时，所述控制电极开启所述开关模块，并且所述芯片使能输入端的电压值大于所述使能电压阈值。

优选地，所述开关模块是CMOS晶体管。

在另一优选实施例中，所述控制模块包括一分压电路，其中，所述分压电路具有：

一第一分压电阻，其一端电性连接至所述第一电源电压，其另一端电性连接至所述芯片使能输入端；以及

一第二分压电阻，与所述第一分压电阻串接，其一端电性连接至所述芯片使能输入端，其另一端电性连接至接地电压。更优选地，所述第一分压电阻和所述第二分压电阻的电阻之比根据所述工作电压阈值和所述使能电压阈值来确定。此外，当所述第一分压电阻和所述第二分压电阻的电阻之比确定后，根据所述第二分压电阻的电阻值来选取相应电阻值的第一分压电阻。

优选地，所述控制芯片还包括一电压输入端，所述电压输入端电性连接至所述第一电源电压。

优选地，所述控制芯片还包括一电压输出端，并且通过所述电压输出端来输出所述第二电源电压。

采用本发明的电源控制电路，通过该电源控制电路中的控制模块，将控制输入端电性连接至第一电源电压以及将控制输出端电性连接至芯片使能输入端，并确保所述控制芯片的工作电压输入端的电压值小于工作电压阈值时，所述控制芯片的使能输入端的电压值小于使能电压阈值。因此，该电源控制电路在工作电压输入端的电压上升速率为任意大小时，均可使该控制芯片先达到正常工作状态，然后再使能该芯片以输出期望的直流电压，从而满足不同的延时需要。此外，当所述控制模块中包括CMOS晶体管的开关模块时，还可实现使能电压信号的隔离设计，以限定该使能电压信号滞后于所述控制芯片的上电工作电压信号。

附图说明

读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，

图1示出依据本发明一个方面的电源控制电路的结构框图；

图2说明如图1所示的电源控制电路中的控制模块的第一优选实施例；以及

图3说明如图1所示的电源控制电路中的控制模块的第二优选实施例。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。

图1示出依据本发明一个方面的电源控制电路的结构框图。参照图1，本发明的电源控制电路包括控制芯片10和控制模块12。其中，控制芯片10包括一工作电压输入端101和一芯片使能输入端103，具体地，工作电压输入端经由M个二极管构成的串接模块电性连接至第一电源电压，其中，该串接模块的首个二极管的阳极电性连接至该第一电源电压，并且该串接模块尾端的二极管的阴极电性连接至该工作电压输入端101，M为自然数。举例来说，当控制芯片的工作电压阈值为4.5V，并且控制芯片10的工作电压输入端经由3个二极管构成的串接模块电性连接至第一电源电压时，所述第一电源电压只需达到4.5V+3×0.7V，即6.6V就可使所述控制芯片处于正常工作状态。

控制芯片10的芯片使能输入端103用于使能该芯片实现某一功能。具体地，当所述芯片使能输入端所加载的电压数值高于使能电压阈值时，所述控制芯片10输出一第二电源电压。例如，所述芯片的使能电压阈值为2V，那么当芯片使能输入端103的电压数值高于2V时，控制芯片10就可输出该第二电源电压，诸如直流5V电压。

再次参照图1，控制模块12具有控制输入端121和控制输出端123，其中，控制输入端121电性连接至所述第一电源电压，并且所述控制输出端123电性连接至所述控制芯片的芯片使能输入端103，需要特别指出的是，本发明的电源控制电路在所述工作电压输入端101的电压值小于所述控制芯片10的工作电压阈值时，所述芯片使能输入端103的电压值小于所述使能电压阈值。也就是说，在工作电压输入端101的电压值不足以使所述控制芯片10正常工作时，芯片使能输入端103的电压值不会到达使能电压阈值进而使能所述控制芯片10执行某种功能。

图2说明如图1所示的电源控制电路中的控制模块的第一优选实施例。如前所述，控制模块12的控制输入端121电性连接至所述第一电源电压，以及所述控制输出端123电性连接至所述控制芯片的芯片使能输入端103，并且所述控制芯片10总是先处于正常工作状态，然后再接收芯片使能信号。参照图2，为了实现控制芯片10的上述电压时序，所述控制模块12包括一开关模块，所述开关模块具有一第一电极1201、一第二电极1203和一控制电极1205。其中，第一电极1201经由电阻R1电性连接至第一电源电压，第二电极1203电性连接至所述控制芯片10的芯片使能输入端103，以及控制电极1205经由N个二极管构成的串接模块电性连接至工作电压输入端101，更详细地，串接模块的首个二极管的阳极电性连接至该工作电压输入端101，以及该串接模块的尾端二极管的阴极电性连接至所述控制电极1205。

在一具体实施例中，当工作电压输入端101的电压值大于工作电压阈值时，所述控制电极的电压值大于该开关模块的开启电压，并且在开关模块的第一电极1201和第二电极1203电性导通后，所述芯片使能输入端103的电压值大于所述使能电压阈值。

以所述开关模块为CMOS晶体管作为示例，假定所述控制芯片10的工作电压阈值为4.5V，使能电压阈值为2V，CMOS晶体管的开启电压为2.4V，则，第一电源电压经由3个二极管电性连接至所述控制芯片的工作电压输入端时，所述控制芯片10开始正常工作所需的最小第一电源电压为4.5V+3×0.7V，即6.6V。此外，由于CMOS晶体管的控制电极1205经由N个二极管构成的串接模块电性连接至工作电压输入端101，那么当该控制电极1205经由3个二极管构成的串接模块电性连接至工作电压输入端101时，工作电压输入端所对应的电压值4.5V经3个二极管导通压降后，控制电极1205的电压值刚好为4.5V-3×0.7V，即2.4V。然后，通过分压计算可得到芯片使能输入端的电压值为2.44V，大于使能电压阈值2V。也就是说，控制芯片10的工作电压输入端101的电压值到达工作电压阈值4.5V时或之后，控制芯片10的使能电压输入端才高于使能电压阈值2V。采用CMOS晶体管作为控制模块12，不仅可实现使能电压信号与工作电压信号之间的电性隔离，而且还能够限定所述控制芯片10的使能电压信号总是滞后于所述控制芯片10的上电工作电压信号。

图3说明如图1所示的电源控制电路中的控制模块的第二优选实施例。参照图3，控制模块12包括一分压电路，该分压电路具有分压电阻R2和R3，其中，分压电阻R2的一端电性连接至第一电源电压，其另一端电性连接至芯片使能输入端103。此外，分压电阻R3与分压电阻R2串联连接，其一端电性连接至芯片使能输入端103，另一端电性连接至接地电压。

在一具体实施例中，分压电阻R2和分压电阻R3的电阻之比根据所述工作电压阈值和所述使能电压阈值来确定。例如，当工作电压阈值为4.5V时，第一电源电压至少为6.6V，根据电阻的计算公式，基于第一电源电压和使能电压阈值即可得到分压电阻R2和R3的电阻值之比。优选地，当所述分压电阻R2和R3的电阻之比确定后，根据所述分压电阻R3的电阻值来选取相应电阻值的分压电阻R2。这是因为，分压电阻R3的电阻值越小，该电源控制电路的系统功耗就会越大。例如，R3的电阻值取为4.7k，R2的电阻值取为14.7k。

上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。

Claims

1.一种电源控制电路，其特征在于，所述电源控制电路包括：

一控制芯片，包括：

2.根据权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，所述控制模块包括一开关模块，其中，所述开关模块具有：

一第二电极，电性连接至所述芯片使能输入端；以及

一控制电极，经由N个二极管构成的串接模块电性连接至工作电压输入端，其中，所述串接模块的阳极电性连接至所述工作电压输入端，以及所述串接模块的阴极电性连接至所述控制电极，N为自然数。

3.根据权利要求2所述的电源控制电路，其特征在于，当所述工作电压输入端的电压值大于所述工作电压阈值时，所述控制电极开启所述开关模块，并且所述芯片使能输入端的电压值大于所述使能电压阈值。

4.根据权利要求2所述的电源控制电路，其特征在于，所述开关模块是CMOS晶体管。

5.根据权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，所述控制模块包括一分压电路，其中，所述分压电路具有：

一第二分压电阻，与所述第一分压电阻串接，其一端电性连接至所述芯片使能输入端，其另一端电性连接至接地电压。

6.根据权利要求5所述的电源控制电路，其特征在于，所述第一分压电阻和所述第二分压电阻的电阻之比根据所述工作电压阈值和所述使能电压阈值来确定。

7.根据权利要求6所述的电源控制电路，其特征在于，当所述第一分压电阻和所述第二分压电阻的电阻之比确定后，根据所述第二分压电阻的电阻值来选取相应电阻值的第一分压电阻。

8.根据权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，所述控制芯片还包括一电压输入端，所述电压输入端电性连接至所述第一电源电压。

9.根据权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，所述控制芯片还包括一电压输出端，并且通过所述电压输出端来输出所述第二电源电压。