CN110007742B - 一种电源管理电路及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种电源管理电路及电子设备，所述电源管理电路，应用于具有NVDC架构的主板，包括：升压模块、转换模块和充电控制器；所述升压模块，用于在所述充电控制器处于非电池管理模式下，获取与电源适配器相关联的第一电压，并将所述第一电压升高到第二电压；其中，所述电源适配器通过USB Type C接口供电；所述转换模块，用于根据所述第二电压生成激活电压；所述充电控制器，用于根据所述激活电压从所述非电池管理模式进入供电管理模式。本申请利用USB PD协议的特点搭配现有NVDC的power设计架构，提供了应用类似RTS545x，CCGx等USB PD芯片的电源管理方案，节省了高压LDO及相关电路，降低了生产成本，减小了占用线路板的空间，节省了接口的占用数量。

Description

一种电源管理电路及电子设备
技术领域
本申请涉及计算机供电领域，具体涉及电源管理电路，以及电子设备。
背景技术
目前，很多笔记本电脑都配置的Type C/Thunderbolt接口，利用USB Type C接口的电源适配器可以给系统供电(20V)，这种接口需要主板集成充电控制器(USB PDcontroller)。当没接电源适配器时，系统关机状态下且没装电池，USB PD controller会处于非电池管理模式(Dead Battery Mode，简称DB Mode)，当插入电源适配器后，系统必须使USB PD controller先退出Dead Battery Mode，然后USB PD controller与电源适配器沟通后，电源适配器才能输出20V给系统供电。
退出Dead Battery Mode的电路必须满足电源适配器20V的要求，以防某种状态下可能引起烧坏此部分电路的可能性。
目前一些具有USB PD controller功能的芯片，需要额外增加高压线性稳压器(Low Dropout Regulator，简称高压LDO)及其外围电路。考虑到电源效率，高压LDO在USBPD controller退出Dead Battery Mode后，需要改用系统5V输出作为USB PD controller的电源，通过嵌入式控制器(Embed Controller，简称EC)芯片的通用型之输入输出(General-purpose input/output，简称GPIO)关闭高压LDO的输出。并增加一颗防止倒流的二极管。因此，该方案围绕高压LDO电路进行一系列操作，成本比较高。
而且，上述方案占用电子线路板的空间较多，Type C/TBT接口周边零件一般较多，这样也不方便电路布局。
发明内容
本申请提供一种电源管理电路，以及一种电子设备。以解决退出Dead BatteryMode的电路以成本较高的高压LDO电路为核心进行一系列操作的问题，以及高压LDO电路占用空间大的问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了如下的技术方案：
本申请提供了一种电源管理电路，应用于具有NVDC架构的主板，包括：升压模块、转换模块和充电控制器；
所述升压模块，用于在所述充电控制器处于非电池管理模式下，获取与电源适配器相关联的第一电压，并将所述第一电压升高到第二电压；其中，所述电源适配器通过USBType C接口供电；
所述转换模块，用于根据所述第二电压生成激活电压；
所述充电控制器，用于根据所述激活电压从所述非电池管理模式进入供电管理模式。
优选的，所述电源管理电路还包括处理模块；
所述转换模块，包括：
输出第一工作电压子模块，用于根据所述第二电压生成并输出开启所述处理模块进入工作状态的第一工作电压；
输出激活电压子模块，用于根据所述处理模块发送的第一激活信号将所述第二电压转换成所述激活电压。
优选的，所述处理模块，包括：
第一电源子模块，用于接收所述第一工作电压并使所述处理模块进入工作状态；
第一处理子模块，用于进入工作状态后根据所述非电池管理模式生成所述第一激活信号。
优选的，所述充电控制器，包括：
控制电压子模块，用于进入所述供电管理模式后，根据预设第一规则控制所述电源适配器输出与所述供电管理模式相关联的第三电压。
优选的，所述电源管理电路还包括处理模块；
所述处理模块，包括：
周期发送子模块，用于根据预设周期定时向所述充电控制器发送读取所述电源适配器输出电压的第一信号；
延时子模块，用于接收所述电源适配器的输出电压值并根据所述输出电压值控制主板组电开启；
所述充电控制器，还包括：
获取电压值子模块，用于根据所述第一信号及所述预设第一规则获取所述电源适配器的输出电压值并将所述输出电压值传送给所述延时子模块。
优选的，所述延时子模块，包括：
接收子模块，用于接收所述输出电压值；
判断子模块，用于判断所述输出电压值是否满足启动系统条件；
开启子模块：用于若所述判断子模块的输出结果为“是”，则按照预设时序开启主板组电。
本申请提供了一种电子设备，所述电子设备包括设备主体及如上所述电源管理电路。
进一步的，所述电源管理电路设于设备主体的壳体内。
基于上述实施例的公开可以获知，本申请实施例具备如下的有益效果：
本申请提供了一种电源管理电路及电子设备，所述电源管理电路，应用于具有NVDC架构的主板，包括：升压模块、转换模块和充电控制器；所述升压模块，用于在所述充电控制器处于非电池管理模式下，获取与电源适配器相关联的第一电压，并将所述第一电压升高到第二电压；其中，所述电源适配器通过USB Type C接口供电；所述转换模块，用于根据所述第二电压生成激活电压；所述充电控制器，用于根据所述激活电压从所述非电池管理模式进入供电管理模式。本申请利用USB PD协议的特点搭配现有NVDC的power设计架构，提供了应用类似RTS545x，CCGx等USB PD芯片的电源管理方案，节省了高压LDO及相关电路，降低了生产成本，减小了占用线路板的空间，节省了接口的占用数量。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种电源管理电路示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种电源管理电路示意图。
具体实施方式
下面，结合附图对本申请的具体实施例进行详细的描述，但不作为本申请的限定。
应理解的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本申请的范围和精神内的其他修改。
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且与上面给出的对本申请的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本申请的原理。
通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本申请的这些和其它特性将会变得显而易见。
还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本申请进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本申请的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。
当结合附图时，鉴于以下详细说明，本申请的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。
此后参照附图描述本申请的具体实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是本申请的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本申请模糊不清。因此，本文所公开的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本申请。
本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本申请的相同或不同实施例中的一个或多个。
本申请提供一种电源管理电路，本申请提供一种电子设备。在下面的实施例中逐一进行详细说明。
对本申请提供的第一实施例，即一种电源管理电路的实施例。
下面结合图1对本实施例进行详细说明，其中，图1为本申请实施例提供的一种电源管理电路示意图；图2为本申请实施例提供的另一种电源管理电路示意图。
请参见图1所示，一种电源管理电路，应用于具有NVDC架构的主板，包括：升压模块、转换模块和充电控制器。
所述NVDC架构，也就是窄电压直流充电，是充电器的一种工作方式架构，用于充电器上限定充电电压值，以保护电池内部的化学物质。
所述升压模块，用于在所述充电控制器处于非电池管理模式下，获取与电源适配器相关联的第一电压，并将所述第一电压升高到第二电压；其中，所述电源适配器通过USBType C接口供电。
当主板没接电源适配器时，系统关机状态下且没装电池，所述充电控制器会处于非电池管理模式。
当所述电源适配器插入主板时，根据所述USB Type C的接口工作协议规定，所述电源适配器向所述主板输出主板电压(比如主板电压VBUS_CONN＝+5V)。
例如，所述升压模块为所述NVDC架构中的升压器(比如Charger)，由于当前主板的输出功率比较小，为了提高所述升压器的输入功率，将所述主板电压与所述电源适配器的输出电压并联获取所述升压器所需的输入功率。
因此，所述第一电压，也就是所述主板电压与所述电源适配器的输出电压生成的并联电压。
本实施例设置所述升压模块的目的是防止某种状态下烧坏本实施例电路。因此，通过所述升压模块将所述第一电压升高到第二电压。例如，所述升压模块将输入的+5V电压升高到第二电压(比如+8V或+12V)。
所述转换模块，用于根据所述第二电压生成激活电压。
所述激活电压，就是使所述充电控制器从所述非电池管理模式进入供电管理模式的电压。例如，在笔记本电脑里所述充电控制器的激活电压是+5V；继续上述的例子，所述根据所述第二电压生成激活电压，也就是将+8V或+12V电压转变成+5V电压。
在理想状态下，所述转换模块能够实现将第二电压直接转换成激活电压。但是在多数情况下，由于设计的不同，这种方式比较特殊。
请参见图2所示，优选的，本实施例所述电源管理电路还包括处理模块(比如笔记本中常用的嵌入式控制器(EC))。
所述转换模块，包括：输出第一工作电压子模块和输出激活电压子模块。
所述输出第一工作电压子模块，用于根据所述第二电压生成并输出开启所述处理模块进入工作状态的第一工作电压。
例如，所述处理模块为EC，开启所述EC进入工作状态的第一工作电压是+3V；所述输出第一工作电压子模块生成+3V电压，并将该+3V电压输出给EC，使所述EC进入工作状态。
所述输出第一工作电压子模块的工作与所述处理模块的第一电源子模块的工作相关联。
所述输出激活电压子模块，用于根据所述处理模块发送的第一激活信号将所述第二电压转换成所述激活电压。
所述输出激活电压子模块的工作与所述处理模块的第一处理子模块的工作相关联。
例如，继续上述的例子，EC接通+3V电压后，由于处于所述非电池管理模式，因此，生成所述第一激活信号，所述输出激活电压子模块获得所述第一激活信号后，将所述第二电压(比如+8V或+12V)转换成所述激活电压(比如+5V)。
所述处理模块，包括：第一电源子模块和第一处理子模块。
所述第一电源子模块，用于接收所述第一工作电压并使所述处理模块进入工作状态。
也就是使所述处理模块通电。例如，继续上述例子，使EC接通+3V电压。
所述第一处理子模块，用于进入工作状态后根据所述非电池管理模式生成所述第一激活信号。
所述充电控制器，用于根据所述激活电压从所述非电池管理模式进入供电管理模式。
所述供电管理模式，也就是正常工作模式。
所述充电控制器，包括：
控制电压子模块，用于进入所述供电管理模式后，根据预设第一规则控制所述电源适配器输出与所述供电管理模式相关联的第三电压。
所述预设第一规则，也就是所述充电控制器与所述电源适配器的USB Type C接口进行信息交换的规则。例如，USB Type C接口工作协议。
所述第三电压，也就是保证所述主板正常工作的电压。例如，笔记本正常工作的电压是+20V。
所述处理模块，包括：
周期发送子模块，用于根据预设周期定时向所述充电控制器发送读取所述电源适配器输出电压的第一信号。
延时子模块，用于接收所述电源适配器的输出电压值并根据所述输出电压值控制主板组电开启。
在主板电路中存在很多不同的功能组，所述功能组由于存在通电依赖的逻辑关系，因此，每个功能组根据逻辑关系存在通电的先后顺序。
所述主板组电，也就是主板中每个功能组的电源。
在开机的过程中，可能存在由于所述充电控制器转换工作模式时间太长，导致所述电源适配器正常供电的时间晚于所述主板组电的开启时间。为了，使主板中的电源开启有序进行。本实施例由EC控制主板中电源按照预设时序开启主板组电。
所述充电控制器，还包括：
获取电压值子模块，用于根据所述第一信号及所述预设第一规则获取所述电源适配器的输出电压值并将所述输出电压值传送给所述延时子模块。
例如，所述预设第一规则是USB Type C接口工作协议。
所述获取电压值子模块的工作与所述处理模块的周期发送子模块的工作相关联，用于接收所述周期发送子模块发送的所述第一信号。
同时，所述获取电压值子模块的工作与所述延时子模块的工作相关联，向所述延时子模块传送所述输出电压值。
具体的，所述延时子模块，包括：
接收子模块，用于接收所述输出电压值。
判断子模块，用于判断所述输出电压值是否满足启动系统条件。
开启子模块：用于若所述判断子模块的输出结果为“是”，则按照预设时序开启主板组电。
本实施例利用USB PD协议的特点搭配现有NVDC的power设计架构，提供了应用类似RTS545x，CCGx等USB PD芯片的电源管理方案，节省了高压LDO及相关电路，降低了生产成本，减小了占用线路板的空间，节省了接口的占用数量。
与本申请提供的第一实施例相对应，本申请还提供了第二实施例，即一种电子设备。由于第二实施例基本相似于第一实施例，所以描述得比较简单，相关的部分请参见第一实施例的对应说明即可。下述描述仅仅是示意性的。
本申请提供一种电子设备，所述电子设备包括设备主体及如第一实施例所述电源管理电路。
进一步的，所述电源管理电路设于设备主体的壳体内。
本实施例利用USB PD协议的特点搭配现有NVDC的power设计架构，提供了应用类似RTS545x，CCGx等USB PD芯片的电源管理方案，节省了高压LDO及相关电路，降低了生产成本，减小了占用线路板的空间，节省了接口的占用数量。
以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (6)

1.一种电源管理电路，应用于具有NVDC架构的主板，其特征在于，包括：升压模块、转换模块和充电控制器；
所述升压模块，用于在所述充电控制器处于非电池管理模式下，获取与电源适配器相关联的第一电压，并将所述第一电压升高到第二电压；其中，所述电源适配器通过USB TypeC接口供电；
所述转换模块，用于根据所述第二电压生成激活电压；
所述充电控制器，用于根据所述激活电压从所述非电池管理模式进入供电管理模式；
所述电源管理电路还包括处理模块，所述处理模块，包括：第一电源子模块，用于接收第一工作电压并使所述处理模块进入工作状态；第一处理子模块，用于进入工作状态后根据所述非电池管理模式生成第一激活信号；
所述转换模块，包括：
输出第一工作电压子模块，用于根据所述第二电压生成并输出开启所述处理模块进入工作状态的第一工作电压；
输出激活电压子模块，用于根据所述处理模块发送的第一激活信号将所述第二电压转换成所述激活电压。
2.根据权利要求1所述电源管理电路，其特征在于，所述充电控制器，包括：
控制电压子模块，用于进入所述供电管理模式后，根据预设第一规则控制所述电源适配器输出与所述供电管理模式相关联的第三电压。
3.根据权利要求2所述电源管理电路，其特征在于，所述电源管理电路还包括处理模块；
所述处理模块，包括：
周期发送子模块，用于根据预设周期定时向所述充电控制器发送读取所述电源适配器输出电压的第一信号；
延时子模块，用于接收所述电源适配器的输出电压值并根据所述输出电压值控制主板组电开启；
所述充电控制器，还包括：
获取电压值子模块，用于根据所述第一信号及所述预设第一规则获取所述电源适配器的输出电压值并将所述输出电压值传送给所述延时子模块。
4.根据权利要求3所述电源管理电路，其特征在于，所述延时子模块，包括：
接收子模块，用于接收所述输出电压值；
判断子模块，用于判断所述输出电压值是否满足启动系统条件；
开启子模块：用于若所述判断子模块的输出结果为“是”，则按照预设时序开启主板组电。
5.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括设备主体及如权利要求1至4任意一项所述电源管理电路。
6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述电源管理电路设于设备主体的壳体内。
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