CN111354388B - 一种时序控制模块和电源管理芯片 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种时序控制模块，其包括第一时序控制单元、第二时序控制单元、第三降压电路、第一降压电路、第二降压电路以及第三降压电路；第一时序控制单元；第一降压电路，与第一时序控制单元连接；第二时序控制单元；第二降压电路，与第二时序控制单元连接；第三时序控制单元；第三降压电路，与第三时序控制单元连接。

Description

一种时序控制模块和电源管理芯片

技术领域

本申请涉及电源管理技术领域，尤其涉及电源时序管理技术领域，具体涉及一种时序控制模块和电源管理芯片。

背景技术

随着技术的发展，电源管理芯片(PMIC，Power Management IC)越来越精简化，已经将内部的非易失性存储器(NVM)节省，在这种情况下，电源管理芯片内部没有控制其输出电压时序的内部编码，大多数采用拓扑结构相同的硬件电路来实现，例如，第一降压单元的输出端与第二降压单元的输入端连接，第二降压单元的输出端与第三降压单元的输入端连接，这样也可以确定第一降压单元、第二降压单元以及第三降压单元按照既定的先后时序输出电压。

但是，这种时序的电路拓扑结构存在以下问题：

1、三个降压单元的拓扑结构相同或者相似，导致采用的电气元件相同，不能减少元器件的使用数量；

2、上述采用的这种串联式输出模式，容易增加环路的不稳定性，例如，该环路中任一处发生短路或者断路均可能影响到整个电路的工作状态。

因此，本申请提供了一种时序控制模块和电源管理芯片，以解决传统技术方案存在的电源管理芯片中相同电路拓扑结构实现时序控制，导致不易减少元件数量以及增加了环路不稳定性的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种时序控制模块，解决了传统技术方案存在的电源管理芯片(PMIC，Power Management IC)中相同电路拓扑结构实现时序控制，导致不易减少元件数量以及增加了环路不稳定性的问题。

第一方面，本申请提供了一种时序控制模块，其包括第一时序控制单元、第二时序控制单元、第三降压电路、第一降压电路、第二降压电路以及第三降压电路：第一时序控制单元，包括第一电阻和第一电压比较器；第一降压电路，与第一时序控制单元连接，第一时序控制单元用于控制第一降压电路的输出电压；第二时序控制单元，包括第二电阻、第一电容以及第二电压比较器；第二降压电路，与第二时序控制单元连接，第二时序控制单元用于控制第二降压电路的输出电压；第三时序控制单元，包括第三电阻、第二电容以及第三电压比较器；以及第三降压电路，与第三时序控制单元连接，第三时序控制单元用于控制第三降压电路的输出电压。

结合第一方面，在第一方面的第一种实施方式中，在第一时序控制单元中，第一电阻的第一端用于接入第一供电电压，第一电阻的第二端与第一电压比较器的同相输入端连接，第一电压比较器的反相输入端用于连接第一基准电压，第一电压比较器的输出端用于连接第一降压电路。

结合第一方面的第一种实施方式，在第一方面的第二种实施方式中，在第二时序控制单元中，第二电阻的第一端用于接入第二供电电压，第二电阻的第二端与第一电容的第一端和第二电压比较器的同相输入端连接，第二电压比较器的反相输入端用于连接第二基准电压，第二电压比较器的输出端用于连接第二降压电路，第一电容的第二端接地。

结合第一方面的第二种实施方式，在第一方面的第三种实施方式中，在第三时序控制单元中，第三电阻的第一端用于接入第三供电电压，第三电阻的第二端与第二电容的第一端和第三电压比较器的同相输入端连接，第三电压比较器的反相输入端用于连接第三基准电压，第三电压比较器的输出端用于连接第三降压电路，第二电容的第二端接地。

结合第一方面的第三种实施方式，在第一方面的第四种实施方式中，第一供电电压、第二供电电压以及第三供电电压均源自于同一供电电压，供电电压为直流供电电压。

结合第一方面的第四种实施方式，在第一方面的第五种实施方式中，第一电阻、第二电阻以及第三电阻的阻值相同或者依次增大。

结合第一方面的第五种实施方式，在第一方面的第六种实施方式中，第一电容的电容量小于第二电容的电容量。

结合第一方面的第六种实施方式，在第一方面的第七种实施方式中，第一基准电压、第二基准电压以及第三基准电压相同或者依次增大。

第二方面，本申请提供了一种电源管理芯片，其包括上述任一种实施方式中的时序控制模块。

结合第二方面，在第二方面的第一种实施方式中，第一降压电路、第二降压电路以及第二降压电路的输出端均连接有分压电路，以调节第一降压电路、第二降压电路以及第二降压电路的输出电压幅值。

本申请提供的时序控制模块和电源管理芯片，通过第一时序控制单元、第二时序控制单元以及第三时序控制单元依次分别控制各降压电路的输出电压，实现了各降压电路的单独时序控制，降低了环路工作的不稳定性；第一时序控制单元比第二时序控制单元和第三时序控制单元减少了一个电容，通过选用第二时序控制单元和第三时序控制单元中相关元件的不同参数，来实现第二降压电路和第三降压电路的先后时序控制，从而可以采用不同的电路拓扑结构，并且第一时序控制单元能够节省一个电容的使用，减少了元器件的用量。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例提供的时序控制模块的结构示意图。

图2为图1所示的时序控制模块中的第一时序控制单元的电路原理图。

图3为图1所示的时序控制模块中的第二时序控制单元的电路原理图。

图4为图1所示的时序控制模块中的第三时序控制单元的电路原理图。

图5为本申请实施例提供的电源管理芯片的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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，都属于本申请保护的范围。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

如图1所示，本实施例提供了一种时序控制模块，其包括第一时序控制单元100、第二时序控制单元200、第三降压电路600、第一降压电路400、第二降压电路500以及第三降压电路600：第一时序控制单元100，包括第一电阻和第一电压比较器；第一降压电路400，与第一时序控制单元100连接，第一时序控制单元100用于控制第一降压电路400的输出电压；第二时序控制单元200，包括第二电阻、第一电容以及第二电压比较器；第二降压电路500，与第二时序控制单元200连接，第二时序控制单元200用于控制第二降压电路500的输出电压；第三时序控制单元300，包括第三电阻、第二电容以及第三电压比较器；以及第三降压电路600，与第三时序控制单元300连接，第三时序控制单元300用于控制第三降压电路600的输出电压。

具体来讲，第一时序控制单元100、第二时序控制单元200以及第三时序控制单元300在上电后，可以依次按照先后时序各输出一个方波信号，去对应控制第一降压电路400、第二降压电路500以及第三降压电路600的输出回路，例如，三个降压电路中的输出回路设置有开关器件，可以通过方波信号去控制对应开关器件的断开和闭合，通过方波信号到达对应开关器件的时间先后，可以实现三个降压电路按照预设的时序输出电压，从而满足时序控制器的供电需要。

其中，第一时序控制单元100作为最先输出方波信号的，比第二时序控制单元200和第三时序控制单元300能够节省一个电容，减少了元器件的使用数量，同时也可以减少材料成本；然后，通过对第二时序控制单元200和第三时序控制单元300中该相关元件的参数选用，可以实现第二时序控制单元200和第三时序控制单元300按照需求时序输出方波信号，即第二时序控制单元200比第三时序控制单元300先输出方波信号，可以控制第二降压电路500比第三降压电路600先输出电压。

如图2所示，在其中一个实施例中，在第一时序控制单元100中，第一电阻R1的第一端用于接入第一供电电压VL1，第一电阻R1的第二端与第一电压比较器IC1的同相输入端连接，第一电压比较器IC1的反相输入端用于连接第一基准电压VR1，第一电压比较器IC1的输出端用于连接第一降压电路400。

具体来讲，第一供电电压VL1通过第一电阻R1与第一电压比较器IC1的同相输入端连接，当第一电压比较器IC1的同相输入端的电压高于第一基准电压VR1时，该第一电压比较器IC1的输出端输出方波信号，去控制第一降压电路400中的开关器件导通，从而第一降压电路400可以实现电压输出。

如图3所示，在其中一个实施例中，在第二时序控制单元200中，第二电阻R2的第一端用于接入第二供电电压VL2，第二电阻R2的第二端与第一电容C1的第一端和第二电压比较器IC2的同相输入端连接，第二电压比较器IC2的反相输入端用于连接第二基准电压VR2，第二电压比较器IC2的输出端用于连接第二降压电路500，第一电容C1的第二端接地。

具体来讲，第二电阻R2和第一电容C1组成一个阻容分压电路，来共同控制第二电压比较器IC2的同相输入端的电压或者电位，第二电阻R2的作用是分压和限流，对第一电容C1的充电电流作出限制，第一电容C1随着充电时间的增加，其两端的电压也随之增大，当第二电压比较器IC2的同相输入端的电压或者电位大于第二基准电压VR2时，该第二电压比较器IC2的输出端输出方波信号，去控制第二降压电路500中的开关器件导通，从而第二降压电路500可以实现电压输出。由此可知，该第二时序控制单元200输出方波信号之前需要一个通电过程，这个通电过程能够导致第二降压电路500输出电压的时间滞后于第一降压电路400输出电压的时间。

如图4所示，在其中一个实施例中，在第三时序控制单元300中，第三电阻R3的第一端用于接入第三供电电压VL3，第三电阻R3的第二端与第二电容C2的第一端和第三电压比较器IC3的同相输入端连接，第三电压比较器IC3的反相输入端用于连接第三基准电压VR3，第三电压比较器IC3的输出端用于连接第三降压电路600，第二电容C2的第二端接地。

具体来讲，第三时序控制单元300与第二时序控制单元200的电路拓扑结构相同，区别在于第二电容C2与第一电容C1的参数不同，这也导致，随着充电时间的增加，第二电压比较器IC2的同相输入端的电位会高于第三电压比较器IC3的同相输入端的电位，从而第二时序控制单元200比第三时序控制单元300更早输出方波信号。

在其中一个实施例中，第一供电电压VL1、第二供电电压VL2以及第三供电电压VL3均源自于同一供电电压，供电电压为直流供电电压。

具体来讲，当上述三种供电电压采用同一供电电压时，便于对上述三个时序控制单元中的阻容原件参数的选择，可以降低设计的工作量；当然，在其他条件不变的情况下，例如，阻容参数、基准电压等，通过第一供电电压VL1、第二供电电压VL2以及第三供电电压VL3依次减小的情况下，也可以实现本申请公开的时序控制目的。

在其中一个实施例中，第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3的阻值相同或者依次增大。

具体来讲，在供电电压相同的情况下，该三个电阻的阻值在相同的情况下也可以按照预设的时序输出方波信号，达到控制输出电压时序的目的；同理，该三个电阻的阻值依次增大的情况下，可以进一步控制输出方波信号的时序，即三个时序控制单元输出方波信号的间隔时间也会增大，原因在于，阻值增大，电阻上的分压增大，则电容上的分压随着充电时间的持续，电容两端的电压上升会变慢，然后输出方波信号所需要的时间就会延长。

在其中一个实施例中，第一电容C1的电容量小于第二电容C2的电容量。

具体来讲，电容的电容量小，则充电时相对的升压速度较快，可以更早的超出电压比较器的基准电压，从而使得第二时序控制单元200比第三时序控制单元300更早的输出方波信号。需要说明的是，本实例可以但并不限于该两个电容的电容量这一参数，还可以包括其他影响充电电压的参数，例如，电容的介电常数等。

在其中一个实施例中，第一基准电压VR1、第二基准电压VR2以及第三基准电压VR3相同或者依次增大。

具体来讲，第一基准电压VR1、第二基准电压VR2以及第三基准电压VR3可以在一定的电压范围内进行设定，该三个基准电压也分别是每个时序控制单元输出方波信号的一个阈值，该阈值越大，则需要充电的时间会随之延长，那么输出方波信号就会越滞后。

如图5所示，在其中一个实施例中，本申请提供了一种电源管理芯片700(PMIC,Power Management IC)，其包括上述任一实施例中的时序控制模块。

具体来讲，上述任一实施例中的时序控制模块可以但不限于应用在显示技术领域中的电源管理芯片700，例如，当其作为构成显示技术领域中的电源管理芯片700时，该电源管理芯片700能够按照时序控制器的供电时序需求进行电压输出。

在其中一个实施例中，第一降压电路400、第二降压电路500以及第二降压电路500的输出端均连接有分压电路，以调节第一降压电路400、第二降压电路500以及第二降压电路500的输出电压幅值。

具体来讲，在显示技术领域，电源管理芯片700的第一降压电路400、第二降压电路500以及第二降压电路500一般需要直流3.3V、直流1.8V以及直流1.2V的供电电压，可以根据时序和电压值的需要来具体配置各降压电路，以满足需要。该分压电路可以对各降压电路的输出电压进行微调，例如，直流3.3V可以在直流3V至3.6V的范围内进行调整，以更好的满足系统对电压值的需求。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的时序控制模块进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请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申请的技术方案及其核心思想；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申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种时序控制模块，其特征在于，包括：

第一时序控制单元，包括第一电阻和第一电压比较器，所述第一电阻的第一端用于接入第一供电电压，所述第一电阻的第二端与所述第一电压比较器的同相输入端连接，所述第一电压比较器的反相输入端用于连接第一基准电压，所述第一电压比较器的输出端用于连接第一降压电路；

第一降压电路，与所述第一时序控制单元连接，所述第一时序控制单元用于控制所述第一降压电路的输出电压；

第二时序控制单元，包括第二电阻、第一电容以及第二电压比较器，所述第二电阻的第一端用于接入第二供电电压，所述第二电阻的第二端与所述第一电容的第一端和所述第二电压比较器的同相输入端连接，所述第二电压比较器的反相输入端用于连接第二基准电压，所述第二电压比较器的输出端用于连接第二降压电路，所述第一电容的第二端接地；

第二降压电路，与所述第二时序控制单元连接，所述第二时序控制单元用于控制所述第二降压电路的输出电压；

第三时序控制单元，包括第三电阻、第二电容以及第三电压比较器，所述第三电阻的第一端用于接入第三供电电压，所述第三电阻的第二端与所述第二电容的第一端和所述第三电压比较器的同相输入端连接，所述第三电压比较器的反相输入端用于连接第三基准电压，所述第三电压比较器的输出端用于连接第三降压电路，所述第二电容的第二端接地；以及

第三降压电路，与所述第三时序控制单元连接，所述第三时序控制单元用于控制所述第三降压电路的输出电压；

其中，所述第一电阻、所述第二电阻以及所述第三电阻的阻值依次增大。

2.根据权利要求1所述的时序控制模块，其特征在于，所述第一供电电压、所述第二供电电压以及所述第三供电电压均源自于同一供电电压，所述供电电压为直流供电电压。

3.根据权利要求2所述的时序控制模块，其特征在于，所述第一电容的电容量小于所述第二电容的电容量。

4.根据权利要求3所述的时序控制模块，其特征在于，所述第一基准电压、所述第二基准电压以及所述第三基准电压相同或者依次增大。

5.一种电源管理芯片，其特征在于，包括如权利要求1至4任一项所述的时序控制模块。

6.根据权利要求5所述的电源管理芯片，其特征在于，所述第一降压电路、所述第二降压电路以及所述第二降压电路的输出端均连接有分压电路，以调节所述第一降压电路、所述第二降压电路以及所述第二降压电路的输出电压幅值。

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