CN110502092B - 供电电路及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种供电电路，包括第一电压转换芯片、第二电压转换芯片、使能控制模块及连接模块。本发明还提供一种电子设备。本发明提供的供电电路及电子设备，实现了在电子设备开机后，通过使能控制模块关断输入输出压差较大的第一电压转换芯片，进而断开外接电源，由系统电源经过第二电压转换芯片及连接模块为待供电芯片供电，第二电压转换芯片的输入输出压差较小，功耗较小，效率较高，且第二电压转换芯片的成本较低，进而减小了电子设备的开机功耗，降低了供电电路的成本。

Description

供电电路及电子设备
【技术领域】
本发明涉及电子设备供电技术领域，尤其涉及一种供电电路及电子设备。
【背景技术】
目前，电子设备内的待供电芯片通常通过外接电源经过电压转换芯片进行供电，电压转换芯片将外接电源的电压转换为待供电芯片的额定电压。因此，现有的供电电路内的电压转换芯片的输入输出压差较大，电压转换芯片的损耗大，导致整个供电电路的功耗较大且成本较高。
鉴于此，实有必要提供一种新型的供电电路及电子设备以克服上述缺陷。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种在电子设备开机后能够断开外接电源、由系统电源为待供电芯片供电、减小电压转换芯片的功耗、减小电子设备的开机功耗、降低成本的供电电路及电子设备。
为了实现上述目的，本发明提供一种供电电路，包括第一电压转换芯片、第二电压转换芯片、使能控制模块及连接模块；所述第一电压转换芯片包括第一电源引脚、第一使能引脚及第一输出引脚；所述第二电压转换芯片包括第二电源引脚、第二使能引脚及第二输出引脚；所述使能控制模块包括使能控制输入端及使能控制输出端；所述连接模块包括信号输入端、信号输出端及控制端；所述第一电源引脚用于连接外接电源，所述第一输出引脚用于连接待供电芯片，所述第一使能引脚连接所述使能控制输出端；所述第二电源引脚用于连接系统电源，所述第二输出引脚连接所述信号输入端，所述信号输出端用于连接所述待供电芯片，所述控制端连接所述使能控制输入端，所述第二使能引脚用于连接开机电路；当所述开机电路输出的开机信号为低电平时，所述连接模块的控制端为低电平，所述使能控制模块的使能控制输入端为低电平，由所述外接电源通过第一电压转换芯片为所述待供电芯片供电；当所述开机电路输出的开机信号为高电平时，所述连接模块的控制端为高电平，所述使能控制模块的使能控制输入端为高电平，所述使能控制模块控制所述第一电压转换芯片关断，由所述系统电源经过所述第二电压转换芯片及连接模块为所述待供电芯片供电。
在一个优选实施方式中，所述使能控制模块包括第一电阻及第一MOS管，所述第一电阻的一端引出所述使能控制输入端，所述第一电阻的另一端连接所述第一MOS管的G极，所述第一MOS管的S极接地，所述第一MOS管的D极引出所述使能控制输出端。
在一个优选实施方式中，所述连接模块包括第二电阻、第三电阻、第二MOS管、第四电阻、第五电阻及第三MOS管；所述第二电阻的一端引出所述信号输入端，所述第二电阻的另一端连接所述第三电阻，所述第二电阻与所述第三电阻之间引出所述控制端；所述第二MOS管的G极连接所述控制端，所述第二MOS管的S极接地，所述第二MOS管的D极连接所述第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端连接所述第三MOS管的G极，所述第三MOS管的D极连接所述信号输入端，所述第三MOS管S极引出所述信号输出端；所述第五电阻的两端分别连接所述第三MOS管的G极及S极。
在一个优选实施方式中，所述第一MOS管及所述第二MOS管为N型MOS管，所述第三MOS管为P型MOS管。
在一个优选实施方式中，所述第一电源引脚还连接第一电容；所述第一输出引脚还连接第二电容。
在一个优选实施方式中，所述第一电源引脚与所述第一使能引脚之间还连接第六电阻。
在一个优选实施方式中，所述第一MOS管的G极还连接有第三电容。
在一个优选实施方式中，所述第二电源引脚还连接第四电容；所述第二输出引脚还连接第五电容。
本发明还提供一种电子设备，包括上述任意一项实施方式所述的供电电路。
相比于现有技术，本发明提供的供电电路及电子设备，实现了在电子设备开机后，通过使能控制模块关断输入输出压差较大的第一电压转换芯片，进而断开外接电源，由系统电源经过第二电压转换芯片及连接模块为待供电芯片供电，第二电压转换芯片的输入输出压差较小，功耗较小，效率较高，且第二电压转换芯片的成本较低，进而减小了电子设备的开机功耗，降低了供电电路的成本。
为使发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。
图1为本发明提供的供电电路的原理框图；
图2为本发明提供的供电电路的电路图。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域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。
请参阅图1，图1为本发明提供的供电电路100的原理框图。本发明提供的供电电路100包括第一电压转换芯片U1、第二电压转换芯片U2、使能控制模块10及连接模块20。
第一电压转换芯片U1包括第一电源引脚VCC1、第一使能引脚EN1及第一输出引脚VOUT1；第二电压转换芯片U2包括第二电源引脚VCC2、第二使能引脚EN2及第二输出引脚VOUT2；使能控制模块10包括使能控制输入端11及使能控制输出端12；连接模块20包括信号输入端21、信号输出端22及控制端23。
第一电源引脚VCC1用于连接外接电源30，第一输出引脚VOUT1用于连接待供电芯片40，第一使能引脚EN1连接使能控制输出端12；第二电源引脚VCC2用于连接系统电源50，第二输出引脚VOUT2连接信号输入端21，信号输出端22用于连接待供电芯片40，控制端23连接使能控制输入端11，第二使能引脚EN2用于连接开机电路60。
当开机电路60输出的开机信号为低电平时，连接模块20的控制端23为低电平，使能控制模块10的使能控制输入端11为低电平，第二电压转换芯片U2、连接模块20及使能控制模块10关断，由外接电源30通过第一电压转换芯片U1为待供电芯片40供电；当开机电路60输出的开机信号为高电平时，连接模块20的控制端23为高电平，使能控制模块10的使能控制输入端11为高电平，使能控制模块10控制第一电压转换芯片U1关断，由系统电源50经过第二电压转换芯片U2及连接模块20为待供电芯片40供电。
本发明提供的供电电路100，应用于电子设备中，实现了当电子设备关机时，即当开机电路60输出的开机信号为低电平时，由外接电源30通过第一电压转换芯片U1为待供电芯片40供电，外接电源30的电压与待供电芯片40的额定电压的电压差较大，由第一电压转换芯片U1将外接电源30的电压转换为待供电芯片40的额定电压，第一电压转换芯片U1的功耗较大，且第一电压转换芯片U1的成本较高；当电子设备开机后，即当开机电路60输出的开机信号为高电平时，连接模块20的控制端23输出控制信号至使能控制模块10，使能控制模块10根据所述控制信号控制第一电压转换芯片U1关断，由系统电源50经过第二电压转换芯片U2及连接模块20为待供电芯片40供电，系统电源50的电压与待供电芯片40的额定电压的电压差较小，由第二电压转换芯片U2将系统电源50的电压转换为待供电芯片40的额定电压，第二电压转换芯片U2的功耗较小，且第二电压转换芯片U2的成本较低。
因此，本发明提供的供电电路100，实现了在电子设备开机后，通过使能控制模块10关断输入输出压差较大的第一电压转换芯片U1，进而断开外接电源30，由系统电源50经过第二电压转换芯片U2及连接模块20为待供电芯片40供电，第二电压转换芯片U2的输入输出压差较小，功耗较小，效率较高，且第二电压转换芯片U2的成本较低，进而减小了电子设备的开机功耗，降低了供电电路的成本。
请一并参阅图2，进一步地，使能控制模块10包括第一电阻R1及第一MOS管Q1，第一电阻R1的一端引出使能控制输入端11，第一电阻R1的另一端连接第一MOS管Q1的G极，第一MOS管Q1的S极接地，第一MOS管Q1的D极引出使能输出端12。
当开机电路60输出的开机信号为低电平时，使能控制输入端11为低电平，即第一MOS管Q1的G极为低电平，第一MOS管Q1关断，由外接电源30通过第一电压转换芯片U1为待供电芯片40供电；当开机电路60输出的开机信号为高电平时，使能控制输入端11为高电平，第一MOS管Q1的G极为高电平，第一MOS管Q1导通，使能控制模块10控制第一电压转换芯片U1关断，由系统电源50经过第二电压转换芯片U2及连接模块20为待供电芯片40供电。具体的，第一MOS管Q1为N型MOS管。
使能控制模块10的开启及关断通过对应第一MOS管Q1的导通及关断，使能控制模块10的电路设计简单，元件较少且成本较低。可以理解，第一电阻R1用于分压，第一电阻R1的阻值可以根据实际应用进行设计及调整。
连接模块20包括第二电阻R2、第三电阻R3、第二MOS管Q2、第四电阻R4、第五电阻R5及第三MOS管Q3；第二电阻R2的一端引出信号输入端21，第二电阻R2的另一端连接第三电阻R3，第二电阻R3与第三电阻R3之间引出控制端23(即附图2中的3V3-PGD端)；第二MOS管Q2的G极连接控制端23，第二MOS管Q2的S极接地，第二MOS管Q2的D极连接第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端连接第三MOS管Q3的G极，第三MOS管Q3的D极连接信号输入端21，第三MOS管S极引出信号输出端22；第五电阻R5的两端分别连接第三MOS管Q3的G极及S极。
当开机电路60输出的开机信号为低电平时，第二电压转换芯片U2关断，连接模块20的信号输入端21及控制端23均为低电平，使能控制输入端11为低电平，此时，由外接电源30通过第一电压转换芯片U1为待供电芯片40供电，并且，第二电压转换芯片U2不工作，为了防止第三MOS管Q3误导通，通过第五电阻R5将第三MOS管Q3的G极上拉到高电平，具体的，第五电阻R5的阻值较小；当开机电路60输出的开机信号为高电平时，连接模块20的控制端23为高电平，即第一MOS管Q1的G极为高电平，第一MOS管Q1导通，使能控制模块10控制第一电压转换芯片U1关断，并且，第二MOS管Q2的G极为高电平，第二MOS管Q2导通，进而第三MOS管Q3的G极为低电平，第三MOS管Q3导通，如此，由系统电源50经过第二电压转换芯片U2及连接模块20为待供电芯片40供电。具体的，第二MOS管Q2为N型MOS管，第三MOS管Q3为P型MOS管。
可以理解，第一电压转换芯片U1的关断及第三MOS管Q3的导通是同时的，保证待供电芯片40的电压不出现跌落，第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4及第五电阻R5用于分压，其阻值可以根据实际应用进行设计及调整。
本发明提供的供电电路100，电子设备开机后，由系统电源50经过第二电压转换芯片U2及连接模块20为待供电芯片40供电，第二电压转换芯片U2的输入输出压差较小，例如，当供电电路100应用于笔记本电脑中时，系统电源50的电压为3.6V，而待供电芯片40的额度电压为3.3V，因此，第二电压转换芯片U2的功耗较小，效率较高，且第二电压转换芯片U2的成本较低，进而减小了电子设备的开机功耗，降低了供电电路的成本。
本实施方式中，第一电源引脚VCC1还连接第一电容C1，第一输出引脚OUT1还连接第二电容C2，第一电源引脚VCC1与第一使能引脚EN1之间还连接第六电阻R6，第一电容C1及第二电容C2分别用于稳定第一电源引脚VCC1及第一输出引脚OUT1的电压，第一电容C1、第二电容C2及第六电阻R6的大小可以根据实际需要进行设计及调整。具体的，第一MOS管Q1的G极还连接有第三电容C3，第三电容C3用于稳定控制端23的电压，第三电容C3的大小可以根据实际需要进行设计及调整。
本实施方式中，第二电源引脚VCC2还连接第四电容C4，第二输出引脚OUT2还连接第五电容C5，第四电容C4及第五电容C5分别用于稳定第二电源引脚VCC2及第二输出引脚OUT2的电压，第四电容C4及第五电容C5的大小可以根据实际需要进行设计及调整。
本发明还提供一种电子设备，包括上述任意一项实施方式所述的供电电路100。具体的，电子设备例如可以为笔记本电脑。
可以理解，本发明提供的供电电路100的所有实施例均适用于上述的本发明提供的电子设备，且能够达到相同或相似的技术效果。
本发明提供的供电电路100及电子设备，实现了在电子设备开机后，通过使能控制模块10关断输入输出压差较大的第一电压转换芯片U1，进而断开外接电源30，由系统电源50经过第二电压转换芯片U2及连接模块20为待供电芯片40供电，第二电压转换芯片U2的输入输出压差较小，功耗较小，效率较高，且第二电压转换芯片U2的成本较低，进而减小了电子设备的开机功耗，降低了供电电路的成本。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种供电电路，其特征在于，包括第一电压转换芯片、第二电压转换芯片、使能控制模块及连接模块；所述第一电压转换芯片包括第一电源引脚、第一使能引脚及第一输出引脚；所述第二电压转换芯片包括第二电源引脚、第二使能引脚及第二输出引脚；所述使能控制模块包括使能控制输入端及使能控制输出端；所述连接模块包括信号输入端、信号输出端及控制端；
所述第一电源引脚用于连接外接电源，所述第一输出引脚用于连接待供电芯片，所述第一使能引脚连接所述使能控制输出端；所述第二电源引脚用于连接系统电源，所述第二输出引脚连接所述信号输入端，所述信号输出端用于连接所述待供电芯片，所述控制端连接所述使能控制输入端，所述第二使能引脚用于连接开机电路；
当所述开机电路输出的开机信号为低电平时，所述连接模块的控制端为低电平，所述使能控制模块的使能控制输入端为低电平，由所述外接电源通过第一电压转换芯片为所述待供电芯片供电；
当所述开机电路输出的开机信号为高电平时，所述连接模块的控制端为高电平，所述使能控制模块的使能控制输入端为高电平，所述使能控制模块控制所述第一电压转换芯片关断，由所述系统电源经过所述第二电压转换芯片及连接模块为所述待供电芯片供电。
2.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述使能控制模块包括第一电阻及第一MOS管，所述第一电阻的一端引出所述使能控制输入端，所述第一电阻的另一端连接所述第一MOS管的G极，所述第一MOS管的S极接地，所述第一MOS管的D极引出所述使能控制输出端。
3.如权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述连接模块包括第二电阻、第三电阻、第二MOS管、第四电阻、第五电阻及第三MOS管；所述第二电阻的一端引出所述信号输入端，所述第二电阻的另一端连接所述第三电阻，所述第二电阻与所述第三电阻之间引出所述控制端；所述第二MOS管的G极连接所述控制端，所述第二MOS管的S极接地，所述第二MOS管的D极连接所述第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端连接所述第三MOS管的G极，所述第三MOS管的D极连接所述信号输入端，所述第三MOS管S极引出所述信号输出端；所述第五电阻的两端分别连接所述第三MOS管的G极及S极。
4.如权利要求3所述的供电电路，其特征在于，所述第一MOS管及所述第二MOS管为N型MOS管，所述第三MOS管为P型MOS管。
5.如权利要求4所述的供电电路，其特征在于，所述第一电源引脚还连接第一电容；所述第一输出引脚还连接第二电容。
6.如权利要求5所述的供电电路，其特征在于，所述第一电源引脚与所述第一使能引脚之间还连接第六电阻。
7.如权利要求6所述的供电电路，其特征在于，所述第一MOS管的G极还连接有第三电容。
8.如权利要求7所述的供电电路，其特征在于，所述第二电源引脚还连接第四电容；所述第二输出引脚还连接第五电容。
9.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的供电电路。
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