CN109521825A - 一种快速启动芯片电源 - Google Patents

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杨帆
倪娜
马玉林
甄玉龙
陈涛
王悦
张亮
任居胜
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Abstract

本申请公开了一种快速启动芯片电源，包括带隙基准源、启动通路、计数器和复路选择器；所述启动通路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻与外部电源连接，所述第二电阻一端与第一电阻连接，另一端接地，第一电阻与第二电阻组成串联分压电路；所述带隙基准源，用于产生稳定参考电压，与所述计数器连接；所述计数器，达到编程设计的延迟时间后，产生切换信号，输出至所述复路选择器切换开关通路；所述复路选择器第一通路接入启动通路产生的串联分压电压，第二通路接入所述带隙基准源电压，所述切换开关通路根据所述切换信号选择通路电压，输出至供电对象。本申请降低了线性稳压电源输出级功率管漏源压差，延长其使用寿命，提高整个芯片的使用寿命。

Description

一种快速启动芯片电源
技术领域
本申请涉及电源领域，尤其涉及一种快速启动芯片电源。
背景技术
现在很多电子产品都需要支持热插拔(hot-plug supported)。芯片上电时，热插拔的需求会导致芯片外电源上升速度非常快，通常可以达到5μs。在传统电源管理设计中，如此高速的外部电源上升速度，会导致上电过程中，内部电源输出级功率管器件耐压过高，从而严重减少该器件与芯片的使用寿命。
常见的传统结构的电源管理方案，其核心功能是用芯片外部5V电源，产生芯片内部3.3V电源。功能模块有，带隙基准源，误差放大器，电源输出级功率管，反馈电阻，以及解耦电容等。其工作原理为，带隙基准源模块用于产生稳定参考电压，稳定参考电压不随温度和外部电源的变化而变化，精度通常可以做到10mV以内。接着，由误差放大器，功率管，反馈电阻和解耦电容等构成线性稳压电源，从而得到芯片内部3.3V电源。
在支持热插拔的应用中，芯片上电时，外部电源上升速度可以高达5μs。带隙基准模块无法在如此短暂的时间内完成建立，因此，对于功率管，其漏源压差Vds会高达5V，严重高于其安全电压3.3V，从而使其耐压过高，严重缩短该器件的使用寿命，最终导致整个芯片的使用寿命的减少。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种快速启动芯片电源，解决现有启动电源电路启动速度慢和寿命短的问题。
本申请实施例提供一种快速启动芯片电源，包括带隙基准源，其特征在于，还包括启动通路、计数器和复路选择器；所述启动通路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻与外部电源连接，所述第二电阻一端与第一电阻连接，另一端接地，第一电阻与第二电阻组成串联分压电路；所述带隙基准源，用于产生稳定参考电压，与所述计数器连接；所述计数器，达到编程设计的延迟时间后，产生切换信号，输出至所述复路选择器切换开关通路；所述复路选择器第一通路接入启动通路产生的串联分压电压，第二通路接入所述带隙基准源电压，所述切换开关通路根据所述切换信号选择通路电压，输出至供电对象。
本申请实施例采用的上述技术方案能够达到以下有益效果：在支持热插拔的芯片电源应用中，加入快速启动通路和复路选择器，产生临时基准电压，提供给线性稳压电源，弥补了带隙基准模块无法在短时间内提供基准电压的问题。同时，降低了线性稳压电源中输出级功率管漏源压差，延长该器件使用寿命，从而提高整个芯片的使用寿命。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为传统芯片电源供电初期电压时序示意图；
图2为本申请实施例提供的一种快速启动芯片电源结构示意图；
图3为本申请实施例提供的快速启动芯片电源电压时序示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
图1为传统芯片电源供电初期电压时序示意图。
在支持热插拔的应用中，芯片接通外部电源后，电压上升速度可以高达5μs。带隙基准源模块无法在如此短暂的时间内完成建立，如图2所示，在AB时间段，外部电压已经上升到5V，但由于稳定参考电压无法完成建立，供电对象电压也无法上升起来。因此，对于线性稳压电源中的功率管，其漏源压差会高达5V，严重高于其安全电压3.3V，从而使其耐压过高(严重缩短该器件的使用寿命，最终导致整个芯片的使用寿命的减少。
图2为本申请实施例提供的一种快速启动芯片电源结构示意图。包括带隙基准源1，其特征在于，还包括启动通路2、计数器3和复路选择器4；所述启动通路2包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻与外部电源连接，所述第二电阻一端与第一电阻连接，另一端接地，第一电阻与第二电阻组成串联分压电路；所述带隙基准源1，用于产生稳定参考电压，与所述计数器3连接；所述计数器3，达到编程设计的延迟时间后，产生切换信号，输出至所述复路选择器4切换开关通路；所述复路选择器4第一通路接入启动通路2产生的串联分压电压，第二通路接入所述带隙基准源电压1，所述切换开关通路根据所述切换信号选择通路电压，输出至供电对象。
优选地，所述计数器嵌入带隙基准源。
进一步地，所述复路选择器为2选1复路选择器。
例如，本实施例供电对象为线性稳压电源，需要3.3V稳定电压，外部电源电压为5V，当外部电压在极短时间内(比如5μs)上升至5V后，所述带隙基准源内部并不能立即产生稳定参考电压，需要一定建立时间。此时，所述启动通路，根据串联分压电路分压后，可以与外部电源同步产生一个基准电压1.2V，经复路选择器第一通路输送至线性稳压电源，为其提供临时的基准电压。当带隙基准源内部电路建立完全，可以输出稳定参考电压，且计数器达到编程设计的延迟时间后，由计数器产生切换信号送达至复路选择器，此时复路选择器选择第二通路带隙基准源产生的稳定参考电压，并输出至线性稳压电源。
需要说明的是，所述计数器的设定时间，根据所述带隙基准源建立稳定输出电压所需时间确定。实际应用中，快速启动通路中的串联分压电压大小，可根据供电对象所需的实际电压大小来设计。
需要说明的是，本申请实施提供的快速启动芯片电源，作为一种新的电源管理架构，也可以用于其他需要提供稳定电压的产品。
图3为本申请实施例提供的快速启动芯片电源电压时序示意图。
与图1主要区别在于，在外部电压快速上升到5V时，图2所示的快速启动通路串联分压电路，可以同步产生一个电压1.2V，提供给线性稳压电源临时使用；此时，在AB和BC时间段，带隙基准源继续产生稳定参考电压，当稳定参考电压在C时刻建立完成后，复路选择器接通第二通路，即带隙基准源电压，提供给线性稳压电源。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (3)

1.一种快速启动芯片电源，包括带隙基准源，其特征在于，还包括启动通路、计数器和复路选择器；
所述启动通路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻与外部电源连接，所述第二电阻一端与第一电阻连接，另一端接地，第一电阻与第二电阻组成串联分压电路；
所述带隙基准源，用于产生稳定参考电压，与所述计数器连接；
所述计数器，达到编程设计的延迟时间后，产生切换信号，输出至所述复路选择器切换开关通路；
所述复路选择器第一通路接入所述启动通路产生的串联分压电压，第二通路接入所述带隙基准源电压，所述切换开关通路根据所述切换信号选择通路电压，输出至供电对象。
2.如权利要求1所述快速启动芯片电源，其特征在于，所述计数器嵌入带隙基准源。
3.如权利要求1所述快速启动芯片电源，其特征在于，所述复路选择器为2选1复路选择器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020108312A1 (zh) * 2018-11-26 2020-06-04 北京无线电计量测试研究所 一种快速启动芯片电源
CN115454191A (zh) * 2022-10-08 2022-12-09 武汉杰开科技有限公司 一种过冲保护电路、方法及芯片

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102857097A (zh) * 2011-06-30 2013-01-02 意法半导体研发(深圳)有限公司 高效率升压转换器
CN104022641A (zh) * 2014-06-05 2014-09-03 辉芒微电子（深圳）有限公司 防过冲且快启动的电荷泵电路及其防过冲的快启动方法
CN104914909A (zh) * 2014-03-11 2015-09-16 深圳市中兴微电子技术有限公司 一种电源控制装置及方法
CN108322041A (zh) * 2018-04-17 2018-07-24 福州大学 一种智能调度的高效率电源管理器及其控制方法
CN108762359A (zh) * 2017-12-29 2018-11-06 北京智芯微电子科技有限公司 高电源抑制比的超低功耗电源结构

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7562105B2 (en) * 2003-11-26 2009-07-14 Intel Corporation Methods and apparatus for generating a delay using a counter
US7307468B1 (en) * 2006-01-31 2007-12-11 Xilinx, Inc. Bandgap system with tunable temperature coefficient of the output voltage
CN105867503B (zh) * 2016-06-03 2017-08-25 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种参考电压源电路及参考电压的控制方法
CN109521825A (zh) * 2018-11-26 2019-03-26 北京无线电计量测试研究所 一种快速启动芯片电源

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102857097A (zh) * 2011-06-30 2013-01-02 意法半导体研发(深圳)有限公司 高效率升压转换器
CN104914909A (zh) * 2014-03-11 2015-09-16 深圳市中兴微电子技术有限公司 一种电源控制装置及方法
CN104022641A (zh) * 2014-06-05 2014-09-03 辉芒微电子（深圳）有限公司 防过冲且快启动的电荷泵电路及其防过冲的快启动方法
CN108762359A (zh) * 2017-12-29 2018-11-06 北京智芯微电子科技有限公司 高电源抑制比的超低功耗电源结构
CN108322041A (zh) * 2018-04-17 2018-07-24 福州大学 一种智能调度的高效率电源管理器及其控制方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020108312A1 (zh) * 2018-11-26 2020-06-04 北京无线电计量测试研究所 一种快速启动芯片电源
CN115454191A (zh) * 2022-10-08 2022-12-09 武汉杰开科技有限公司 一种过冲保护电路、方法及芯片
CN115454191B (zh) * 2022-10-08 2023-09-29 武汉杰开科技有限公司 一种过冲保护电路、方法及芯片
WO2024074032A1 (zh) * 2022-10-08 2024-04-11 武汉杰开科技有限公司 一种过冲保护电路、方法及芯片

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