CN109254641B - 一种下电管理系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种下电管理系统及其工作方法，下电管理系统包括：用于对第一端口的电压值进行检测的检压电路，检压电路的输出端与可调式三端稳压器的参考端连接；用于对可调式三端稳压器的阳极的电压值进行调节的参考电压调节电路；用于对可调式三端稳压器的输出阴极的电流和阳极的电流进行限流的限流电路。本发明实施例通过在不同电源进行供电的两个端口之间设置可调式三端稳压器、参考电压调节电路和限流电路，实现了根据两个端口之间的电压压差自动进行电压调节，使得两个端口之间的电压压差低于安全运行的电压压差值，使处理器上的各个端口可以更加安全有效的运行。

Description

一种下电管理系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及供电管理技术领域，尤其涉及下电管理系统及其工作方法。

背景技术

随着处理器的集成度增加及产品对低功耗功耗的要求，复杂处理器一般都由多路电源供电。对于复杂处理器，一般都会有上下电的顺序要求。有些处理器在下电时，还需要对不同路电源间的压差做出要求。

例如使用集成电源管理芯片TPS6590377对多核处理器AM5728供电。引脚vdds18v和引脚vddshv[1-7,9-11]分别由两路电源供电。下电时，引脚vddshv[1-7,9-11]有两个可选的下电时间点，若为后一个时间点，则必须保证下电时引脚vddshv[1-7,9-11]与引脚vdds18v间的压差必须在2.0V以内。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明的至少一个实施例提供了一种下电管理系统及其工作方法。

第一方面，本发明实施例提供了一种下电管理系统，用于对第一端口和第二端口的压差进行调节，包括：

第一输入端与第一端口电连接、第二输入端与可调式三端稳压器的阳极电连接且用于对所述第一端口的电压值进行检测的检压电路，所述检压电路的输出端与所述可调式三端稳压器的参考端连接；

输入端与所述可调式三端稳压器的阳极电连接、输出端与第二端口电连接且用于对所述可调式三端稳压器的阳极的电压值进行调节的参考电压调节电路；

一端与所述第一端口连接、另一端与所述可调式三端稳压器的阴极连接且用于对所述可调式三端稳压器的输出阴极的电流和阳极的电流进行限流的限流电路。

基于上述技术方案，本发明实施例还可以做出如下改进。

结合第一方面，在第一方面的第一种实施例中，所述检压电路包括：

一端与所述第一端口相连接的第一电阻；

一端分别与所述第一电阻的另一端、所述可调式三端稳压器的参考端相连接，另一端与所述可调式三端稳压器的阳极连接的第二电阻。

结合第一方面的第一种实施例，在第一方面的第二种实施例中，所述参考电压调节电路包括：第四电阻和第五电阻；

所述第四电阻和第五电阻串联在所述第二端口和接地线之间；

所述可调式三端稳压器的阳极电连接在所述第四电阻和第五电阻之间。

结合第一方面的第二种实施例，在第一方面的第三种实施例中，所述可调式三端稳压器包括：误差放大器、NPN三极管和参考电源；

所述误差放大器的同相输入端为所述可调式三端稳压器的参考端；

所述误差放大器的输出端电连接在所述NPN三极管的基极；

所述参考电源电连接在所述误差放大器的反相输入端和所述NPN三极管的发射极之间；

所述NPN三极管的集电极为所述可调式三端稳压器的阴极；

所述NPN三极管的发射极为所述可调式三端稳压器的阳极。

结合第一方面的第三种实施例，在第一方面的第四种实施例中，所述可调式三端稳压器还包括：整流二极管；

所述整流二极管的正极与所述NPN三极管的发射极电连接；

所述整流二极管的负极与所述NPN三极管的集电极电连接。

结合第一方面的第三种实施例，在第一方面的第五种实施例中，所述限流电路包括：第三电阻；

所述第三电阻的一端与所述第一端口电连接，所述第三电阻的另一端与所述可调式三端稳压器的阴极连接。

结合第一方面的第五种实施例，在第一方面的第六种实施例中，所述限流电路还包括：限流三极管；

所述限流三极管为PNP三极管，所述第一端口与所述限流三极管的发射极电连接，所述可调式三端稳压器的阴极与所述限流三极管的基极电连接，所述可调式三端稳压器的阳极与所述限流三极管的集电极电连接。

结合第一方面或第一方面的第一、第二、第三、第四、第五或第六种实施例中任意一种实施例，在第一方面的第七种实施例中，

所述第一端口和第二端口为任意处理器上的任意两个不同电源进行下电的端口。

第二方面，本发明实施例还提供了一种下电管理系统的工作方法，所述工作方法包括：

检测第一端口和第二端口的电压压差值；

判断所述电压压差值是否大于第一预设阈值；

当所述电压压差值大于第一预设阈值时，对第一端口或第二端口的电压进行调节，使得第一端口和第二端口的电压压差值小于或等于第二预设阈值。

本发明的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本发明实施例通过在不同电源进行供电的两个端口之间设置可调式三端稳压器、参考电压调节电路和限流电路，实现了根据两个端口之间的电压压差自动进行电压调节，使得两个端口之间的电压压差低于安全运行的电压压差值，使处理器上的各个端口可以更加安全有效的运行。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种下电管理系统结构示意图；

图2是本发明另一实施例提供的一种下电管理系统结构示意图；

图3是本发明又一实施例提供的一种下电管理系统的工作方法流程示意图。

图中，1：第一端口；2：第二端口；3：可调式三端稳压器；4：第一电阻；5：第二电阻；6：第四电阻；7：第五电阻；8：误差放大器；9：NPN三极管；10：参考电源；11：整流二极管；12：第三电阻；13：PNP三极管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动的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。

如图1所示，本发明实施例提供的一种下电管理系统，用于对第一端口1和第二端口2的压差进行调节。所述第一端口1和第二端口2为任意处理器上的任意两个不同电源进行下电的端口。

在本实施例中，下电管理系统包括：第一输入端与第一端口1电连接、第二输入端与可调式三端稳压器3的阳极电连接且用于对所述第一端口1的电压值进行检测的检压电路，所述检压电路的输出端与所述可调式三端稳压器3的参考端连接。

如图2所示，在本实施例中，可调式三端稳压器3可调式三端稳压器3包括：误差放大器8、NPN三极管9和参考电源10；所述误差放大器8的同相输入端为所述可调式三端稳压器3的参考端；所述误差放大器8的输出端电连接在所述NPN三极管9的基极；所述参考电源10电连接在所述误差放大器8的反相输入端和所述NPN三极管9的发射极之间；所述NPN三极管9的集电极为所述可调式三端稳压器3的阴极；所述NPN三极管9的发射极为所述可调式三端稳压器3的阳极。

在本实施例中，通过检压电路检测第一端口1的反馈电压值，并通过与可调式三端稳压器3的参考端连接，使得可调式三端稳压器3的参考段输入该反馈电压值，以此实时监控第一端口1的反馈电压值。

如图2所示，在本实施例中，检压电路包括：一端与所述第一端口1相连接的第一电阻4；一端分别与所述第一电阻4的另一端、所述可调式三端稳压器3的参考端相连接，另一端与所述可调式三端稳压器3的阳极连接的第二电阻5，即可调式三端稳压器3的参考端连接在所述第一电阻4和第二电阻5之间。

在本实施例中，下电管理系统包括：输入端与所述可调式三端稳压器3的阳极电连接、输出端与第二端口2电连接且用于对所述可调式三端稳压器3的阳极的电压值进行调节的参考电压调节电路，参考点电压调节电路的输入端与可调式三端稳压器3的阳极电连接，由于检压电路的第二输入端也与可调式三端稳压器3的阳极电连接，检压电路可以得到第一端口1和第二端口2之间的反馈电压值，并将反馈电压值输入可调式三端稳压器3的参考端。

如图2所示，在本实施例中，所述参考电压调节电路包括：第四电阻6和第五电阻7；所述第四电阻6和第五电阻7串联在所述第二端口2和接地线之间；所述可调式三端稳压器3的阳极电连接在所述第四电阻6和第五电阻7之间。

在本实施例中，下电管理系统还包括：一端与所述第一端口1连接、另一端与所述可调式三端稳压器3的阴极连接且用于对所述可调式三端稳压器3的输出阴极的电流和阳极的电流进行限流的限流电路。

在本实施例中，所述限流电路包括：第三电阻12；所述第三电阻12的一端与所述第一端口1电连接，所述第三电阻12的另一端与所述可调式三端稳压器3的阴极连接，通过限流电路对通路的电流进行约束，避免电流过大导致元器件损坏。

在本实施例中，当下电管理系统处于稳态时，可调式三端稳压器3的参考端的反馈电压值应该是参考电源10的电压值，即此时可调式三端稳压器3的NPN三极管9截止，若可调式三端稳压器3的阳极和参考端的电压压差增大，即第一端口1和第二端口2的电压压差增大时，可调式三端稳压器3的参考端的反馈电压值增大，可调式三端稳压器3的NPN三极管9导通，第一端口1通过限流电路经可调式三端稳压器3的阴极连通可调式三端稳压器3的阳极，对可调式三端稳压器3的阳极的电压值进行调节，使得电压压差小于预设阈值。

在本实施例中，所述可调式三端稳压器3还包括：整流二极管11。

所述整流二极管11的正极与所述NPN三极管9的发射极电连接；所述整流二极管11的负极与所述NPN三极管9的集电极电连接，通过整流二极管11。

在本实施例中，所述限流电路还包括：限流三极管。

在本实施例中，所述限流三极管为PNP三极管13，所述第一端口1与所述限流三极管的发射极电连接，所述可调式三端稳压器3的阴极与所述限流三极管的基极电连接，所述可调式三端稳压器3的阳极与所述限流三极管的集电极电连接，通过在限流电路中增加限流三极管，在第三电阻12无法明显降低通路电流时，即通路电流过大时限流三极管导通，进一步对通路的电流进行降低。

在本实施例中，基于上述实施例提供的下电管理系统可以得到：

可调式三端稳压器3的阳极的电压值为：

其中，V1为所述可调式三端稳压器3的阳极的电压值，Vb为第二端口2的电压值，Va为第一端口1的电压值，R1为第一电阻4的电阻值，R2为第二电阻5的电阻值，R4为第四电阻6的电阻值，R5为第五电阻7的电阻值；

可调式三端稳压器3的参考端的电压值为：

其中，V2为所述可调式三端稳压器3的参考端的电压值。

当第二端口2的电压值在下电过程中电压下降的速度过快时，可调式三端稳压器3的参考端接收到的反馈电压值就会大于参考电源10的电压值，此时NPN三极管9导通，调节第一端口1和第二端口2的压差，其中第四电阻6和第五电阻7的作用是调节参考电源10的参考电压，使得可调式三端稳压器3的参考端接收到的反馈电压值在一个合适的范围。

如图3所示，本发明实施例还提供了一种下电管理系统的工作方法，所述工作方法包括：

S1、通过检压电路检测第一端口1和第二端口2的电压压差值。

在本实施例中，由于在现在的处理器中，复杂的处理器通常采用多组电源分别进行供电，若不同电源之间的电压压差过大，有可能造成处理器的内部被击穿，导致处理器损坏，所以在本步骤中，实时检测任意两个端口的电压压差值，避免电压压差值过大对处理器造成损害，其中在处理器处于稳定启动时，不同端口之间的压差值不会出现明显变化，但是在各个端口进行下电时，由于各个端口的电压下降幅度不同有可能导致各个端口之间的电压压差增大，所以需要实时检测任意端口之间的电压压差值。

S2、判断所述电压压差值是否大于第一预设阈值。

实时判断不通供电源的端口之间的电压压差值是否大于第一预设阈值，其中第一预设阈值应小于处理器所能承受的电压压差值，即在该电压压差值之下时，处理器不至于受损。

S3、当所述电压压差值大于第一预设阈值时，对第一端口1或第二端口2的电压进行调节，使得第一端口1和第二端口2的电压压差值小于或等于第二预设阈值。

在本实施例中，当电压压差值过大时，对任意一端口的电压进行调节，使得电压压差值降低到处理器可承受的范围内，在本实施例中通过上述任一下电管理系统所提供的电器件即可使得任意两个端口之间的电压压差值小于第二预设阈值，其中，第二预设阈值可等于或小于第一预设阈值。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种下电管理系统，用于对第一端口和第二端口的压差进行调节，其特征在于，包括：

第一输入端与第一端口电连接、第二输入端与可调式三端稳压器的阳极电连接且用于对所述第一端口的电压值进行检测的检压电路，所述检压电路的输出端与所述可调式三端稳压器的参考端连接；

输入端与所述可调式三端稳压器的阳极电连接、输出端与第二端口电连接且用于对所述可调式三端稳压器的阳极的电压值进行调节的参考电压调节电路；

一端与所述第一端口连接、另一端与所述可调式三端稳压器的阴极连接且用于对所述可调式三端稳压器的输出阴极的电流和阳极的电流进行限流的限流电路。

2.根据权利要求1所述的下电管理系统，其特征在于，所述检压电路包括：

一端与所述第一端口相连接的第一电阻；

一端分别与所述第一电阻的另一端、所述可调式三端稳压器的参考端相连接，另一端与所述可调式三端稳压器的阳极连接的第二电阻。

3.根据权利要求2所述的下电管理系统，其特征在于，所述参考电压调节电路包括：第四电阻和第五电阻；

所述第四电阻和第五电阻串联在所述第二端口和接地线之间；

所述可调式三端稳压器的阳极电连接在所述第四电阻和第五电阻之间。

4.根据权利要求3所述的下电管理系统，其特征在于，所述可调式三端稳压器包括：误差放大器、NPN三极管和参考电源；

所述误差放大器的同相输入端为所述可调式三端稳压器的参考端；

所述误差放大器的输出端电连接在所述NPN三极管的基极；

所述参考电源电连接在所述误差放大器的反相输入端和所述NPN三极管的发射极之间；

所述NPN三极管的集电极为所述可调式三端稳压器的阴极；

所述NPN三极管的发射极为所述可调式三端稳压器的阳极。

5.根据权利要求4所述的下电管理系统，其特征在于，所述可调式三端稳压器还包括：整流二极管；

所述整流二极管的正极与所述NPN三极管的发射极电连接；

所述整流二极管的负极与所述NPN三极管的集电极电连接。

6.根据权利要求4所述的下电管理系统，其特征在于，所述限流电路包括：第三电阻；

所述第三电阻的一端与所述第一端口电连接，所述第三电阻的另一端与所述可调式三端稳压器的阴极连接。

7.根据权利要求6所述的下电管理系统，其特征在于，所述限流电路还包括：限流三极管；

所述限流三极管为PNP三极管，所述第一端口与所述限流三极管的发射极电连接，所述可调式三端稳压器的阴极与所述限流三极管的基极电连接，所述可调式三端稳压器的阳极与所述限流三极管的集电极电连接。

8.根据权利要求1-7中任一所述的下电管理系统，其特征在于，

所述第一端口和第二端口为任意处理器上的任意两个不同电源进行下电的端口。

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