CN104793682A - 一种多级多输出电源管理电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种多级多输出电源管理电路，所述管理电路包括：DC-DC模块，用于输出第一级供电电压，并输出第一级供电电压为第二级稳压模块提供初级供电源；第二级稳压模块，用于接收第一级供电电压，并输出第二级供电电压；第三级供电模块，用于接收第二级供电电压，并输出供压供电。实施本发明实施例，不需要提供额外的引脚用于多电压域的隔离供电，在正常供电电压的基础上，可为阅读器中多模块支持超低供电的低功耗模式，实现超低电压供电，且在供电过程中避免引入环境噪声。

Description

一种多级多输出电源管理电路

技术领域

本发明涉及射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)阅读器电源管理技术领域，尤其涉及一种多级多输出电源管理电路。

背景技术

RFID技术是一种非接触式的自动识别技术，它通过电磁波或电感祸合方式传递信号，以完成对目标对象的自动识别。无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波(调成无线电频率的电磁场)。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。

一个基本的射频识别系统包括阅读器和应答器(也称电子标签)两个部分，而射频识别技术的基本思想是：通过阅读器发射一定频率的射频信号，实现对附着有电子标签的各类物体或设备(人员、物品)在不同状态(移动、静止或恶劣环境)下的自动识别。与条形码、磁卡、接触式集成电路卡(Integrated Circuit Card，IC卡)等其它自动识别技术相比，即RFID技术具有识别过程无须人工干预、可同时识别多个目标、信息存储量大、可工作于各种恶劣环境等优点。因此，RFID技术已经被广泛地应用于固定资产管理、生产线自动化、动物和车辆识别、公路收费、门禁系统、仓储、商品防伪、航空包裹管理、集装箱管理等领域。

现代电子系统集成了多种功能于一身，特别是诸如手机，移动pose机，平板电脑等便携设备。这些电子系统通常包含多个电源噪声和环境噪声敏感的功能单元。为了解决这些敏感单元的供电问题，通常采用多个独立供电芯片对其分别供电。这种供电方法大大提高了系统板级设计的负载度。通常采用片外PCB板级进行芯片通讯信号滤波、稳压、供电。但是在PCB板级的供电设计容易引入环境噪声，并且需要额外的引脚用于多电压域的隔离供电。因此需要在芯片内部实现多电压供电，现有电路无法满足多电压供电的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种多级多输出电源管理电路，不需要提供额外的引脚用于多电压域的隔离供电，在正常供电电压的基础上，可为阅读器中多模块支持超低供电的低功耗模式，且在供电过程中避免引入环境噪声。

为了解决上述问题，本发明提出了一种多级多输出电源管理电路，所述管理电路包括：

DC-DC模块，用于输出第一级供电电压，并输出第一级供电电压为第二级稳压模块提供初级供电源；

第二级稳压模块，用于接收第一级供电电压，并输出第二级供电电压；

第三级供电模块，用于接收第二级供电电压，并输出供压供电。

优选地，所述第二级稳压模块为线性稳压器LDO。

优选地，所述线性稳压器LDO包括：

误差放大器，用于将带隙基准电路产生的参考电压和第一级供电电压进行比较，将比较输出的信号发送给功率管，控制功率管的开启或关闭；

功率管，用于接收误差放大器所发送的信号，进行电路导通或断开；

反馈阻抗网络，用于对LDO输出电压进行比例采样，输出第二级供电电压。

优选地，所述第三级供电模块为可配置线性稳压器LDO。

优选地，所述可配置线性稳压器LDO包括：

误差放大器，用于将带隙基准电路产生的参考电压和第二级供电电压进行比较，将比较输出的信号发送给功率管，控制功率管的开启或关闭

功率管，用于接收误差放大器所发送的信号，进行电路导通或断开；

可变反馈阻抗网络，用于LDO输出电压进行比例采样，输出供压供电。

优选地，所述可变反馈阻抗网络包括多个可多通路可变电阻。

优选地，所述误差放大器采用差分两级运放。

实施本发明实施例，不需要提供额外的引脚用于多电压域的隔离供电，在正常供电电压的基础上，可为阅读器中多模块支持超低供电的低功耗模式，实现超低电压供电，且在供电过程中避免引入环境噪声。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例的多级多输出电源管理电路的结构组成示意图；

图2是本发明实施例的多级多输出电源管理电路的电路组成示意图；

图3是本发明实施例的可配置LDO的电路组成示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例的多级多输出电源管理电路的结构组成示意图，如图1所示，该管理电路包括：

DC-DC模块1，用于输出第一级供电电压，并输出第一级供电电压为第二级稳压模块提供初级供电源；

第二级稳压模块2，用于接收第一级供电电压，并输出第二级供电电压；

第三级供电模块3，用于接收第二级供电电压，并输出供压供电。

图2示出了该多级多输出电源管理电路的电路组成，下面结合图2对本发明的多级多输出电源管理电路进行详细说明。

其中，第二级稳压模块为线性稳压器(Low Dropout Regulator，LDO)，

如图2所示，线性稳压器LDO包括：

误差放大器，用于将带隙基准电路产生的参考电压和第一级供电电压进行比较，将比较输出的信号发送给功率管，控制功率管的开启或关闭；

功率管，用于接收误差放大器所发送的信号，进行电路导通或断开；

反馈阻抗网络，用于对LDO输出电压进行比例采样，输出第二级供电电压。

第一级供电电压Vout1、Vout2、Vout3、Vout4作为初级供电源。初级供电单元采用DC-DC模块，DC-DC模块具有高转换率的优点，但是其输出纹波较大，可实现对噪声不敏感的模块供电，同时可作为第二级稳压模块的电源。

第二级稳压模块采用LDO，LDO的输出供电电压纹波小，负载能力强，瞬态响应速度快，可作为噪声敏感模块的电源。第二级LDO的输出为Vout5、Vout6、Vout7、Vout8。

第三级供电模块以第二级稳压模块的输出电压为电源，并输出低压进行供电，以低功耗供电为目标。在正常供电电压的基础上，电子系统中很多模块可支持超低供电的低功耗模式。因此需要特定的可配置LDO。第三级由可配置LDO构成，输出电压为Vout9、Vout10、Vout11、Vout12。

进一步地，如图3所示，可配置LDO包括：

误差放大器，用于将带隙基准电路产生的参考电压和第二级供电电压进行比较，将比较输出的信号发送给功率管，控制功率管的开启或关闭

功率管，用于接收误差放大器所发送的信号，进行电路导通或断开；

可变反馈阻抗网络，用于LDO输出电压进行比例采样，输出供压供电。

具体实施中，可变反馈阻抗网络包括多个可多通路可变电阻，在采用相同类型的电阻时，阻值比例不变，不会随工艺的变化产生影响。

在本发明实施例中，参考电压由带隙基准电路产生，该电压不随温度和工艺变化；另外误差放大器采用差分两级运放。

通过将LDO作为DC-DC电源的下一级进行串联，第一级供电输出Vout1、Vout2、Vout3、Vout4作为初级供电源，可向噪声不敏感的大功率电路供电。在第一级的基础上，第二级供电以Vout1、Vout2、Vout3、Vout4为供电输入端，输出为Vout5、Vout6、Vout7、Vout8。Vout5、Vout6、Vout7、Vout8作为第二级供电输出，它们的稳定性比Vout1、Vout2、Vout3、Vout4高，且纹波很小，可以向噪声敏感的模拟接收模块和数字电路供电。第三级以Vout5、Vout6、Vout7、Vout8为输入，采用可配置输出LDO。通过配置LDO中的反馈网络，可实现超低电压供电。

实施本发明实施例，不需要提供额外的引脚用于多电压域的隔离供电，在正常供电电压的基础上，可为阅读器中多模块支持超低供电的低功耗模式，实现超低电压供电，且在供电过程中避免引入环境噪声。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。

另外，以上对本发明实施例所提供的多级多输出电源管理电路进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种多级多输出电源管理电路，其特征在于，所述管理电路包括：

DC-DC模块，用于输出第一级供电电压，并输出第一级供电电压为第二级稳压模块提供初级供电源；

第二级稳压模块，用于接收第一级供电电压，并输出第二级供电电压；

第三级供电模块，用于接收第二级供电电压，并输出供压供电。

2.如权利要求1所述的多级多输出电源管理电路，其特征在于，所述第二级稳压模块为线性稳压器LDO。

3.如权利要求2所述的多级多输出电源管理电路，其特征在于，所述线性稳压器LDO包括：

误差放大器，用于将带隙基准电路产生的参考电压和第一级供电电压进行比较，将比较输出的信号发送给功率管，控制功率管的开启或关闭；

功率管，用于接收误差放大器所发送的信号，进行电路导通或断开；

反馈阻抗网络，用于对LDO输出电压进行比例采样，输出第二级供电电压。

4.如权利要求1所述的多级多输出电源管理电路，其特征在于，所述第三级供电模块为可配置线性稳压器LDO。

5.如权利要求4所述的多级多输出电源管理电路，其特征在于，所述可配置线性稳压器LDO包括：

误差放大器，用于将带隙基准电路产生的参考电压和第二级供电电压进行比较，将比较输出的信号发送给功率管，控制功率管的开启或关闭

功率管，用于接收误差放大器所发送的信号，进行电路导通或断开；

可变反馈阻抗网络，用于LDO输出电压进行比例采样，输出供压供电。

6.如权利要求5所述的多级多输出电源管理电路，其特征在于，所述可变反馈阻抗网络包括多个可多通路可变电阻。

7.如权利要求3或5所述的多级多输出电源管理电路，其特征在于，所述误差放大器采用差分两级运放。