CN112542829A - 应用于电子设备的多路供电管理方法及多路供电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于电子设备的多路供电管理方法及多路供电装置。具体是利用各路供电源的在线情况，按优先级策略从多路供电线路中选择一路电源，并基于既定的上电时序，分别为电子设备的核心模块和外围模块提供电能。本发明可以实现针对具备多路供电的电子设备，提供基于优先级的供电切换管控，在不同场景中，可以有效确保供电稳定性，也可以减少对设备自身器件的损耗。并且本发明在解决多类电源切换问题的同时，还设计了拓扑结构简单、可通过少量元器件实施的低成本硬件架构优化方案，该方案可以明显提高供电稳定性、可靠性，并大大提升整体供电效率。本发明还相应公开了一种应用上述多路供电管理方法或多路供电装置的电子设备。

Description

应用于电子设备的多路供电管理方法及多路供电装置

技术领域

本发明涉及电子设备领域，尤其涉及一种应用于电子设备的多路供电管理方法及多路供电装置。

背景技术

由于涉及不同的应用场景及环境条件，有些电子设备产品具备多种类型的电源供电方式，目前市面已有的电子产品中常见的是两路供电源模式，即主要以两种供电源类型实现供电互补；此外，本领域已有的电源切换实现方式多是基于两路供电需求，使用集成电路的理想二极管方案，或者以嵌入式软件固化在电源管理芯片内。

但是，当电子设备产品存在更多路供电可能时，例如某电子设备可接入POE、USB以及适配器等多种类型的电源，目前的电子产品供电方案则难以提供对于这种供电情形进行灵活切换及上电的指导，一方面是由于现有的供电方案针对的是前述两种供电模式设计的，并不适用其他多路供电场景；另一方面，通常电子设备中并不会为两路供电设计专门的切换及上电逻辑，因为两路供电相对简单且二者起到的是相辅相成的供电作用，很多情况下无需考虑供电切换；再一方面，即便存在对两路供电进行切换的电子产品，但多数也是由程序管控并集成在难以检测的产品程序算法内。

由此，本发明认为需要设计一种可对多路供电源进行灵活切换、且便于实现的专门的解决方案，以弥补电子设备领域中对多类型供电管理的不足。

发明内容

鉴于上述，本发明旨在提供一种应用于电子设备的多路供电管理方法及多路供电装置，相应地，还提供了一种电子设备产品，通过上述方面，主要解决针对具备多类型供电源的电子产品的供电切换及上电问题。

本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种应用于电子设备的多路供电管理方法，包括：

根据多路供电源的在线情况，按照预设的供电优先级进行供电源切换；

利用切换后的供电源按照预设的上电时序为电子设备的核心模块及外围模块供电。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述多路供电源包括：适配器供电源、外部辅助供电源以及工作电压供电源。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述供电优先级包括：所述适配器供电源最高，所述工作电压供电源最低。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述按照预设的供电优先级进行供电源切换包括：

当所述适配器供电源在线时，断开所述外部辅助供电源的线路，由所述适配器供电源为电子设备各模块供电，并断开所述工作电压供电源向电子设备各模块供电的线路；

当所述外部辅助供电源在线且所述适配器供电源不在线时，由所述外部辅助供电源为电子设备各模块供电，并断开所述工作电压供电源向电子设备各模块供电的线路；

当仅有所述工作电压供电源在线时，由所述工作电压供电源为电子设备各模块供电。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述利用切换后的供电源按照预设的上电时序为电子设备的核心模块及外围模块供电包括：

经由切换后的供电源为所述核心模块供电；

利用上电后的核心模块触发切换后的供电源为所述外围模块供电。

第二方面，本发明提供了一种应用于电子设备的多路供电装置，包括：

分别与多路供电源连接的切换模块，所述切换模块用于根据多路供电源的在线情况，按照预设的供电优先级进行供电源切换；

以及，与所述切换模块连接的上电模块，所述上电模块用于利用切换后的供电源按照预设的上电时序为电子设备的核心模块及外围模块供电。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述多路供电源包括：适配器供电源、外部辅助供电源以及工作电压供电源；

所述切换模块包括第一切换单元以及第二切换单元；

所述第一切换单元分别与所述适配器供电源、所述外部辅助供电源、所述第二切换单元以及所述上电模块连接；所述第一切换单元用于基于所述适配器供电源与所述外部辅助供电源的在线情况，将二者之一作为系统供电源输入至所述第二切换单元以及所述上电模块；

所述第二切换单元还分别与所述工作电压供电源以及所述上电模块连接；所述第二切换单元用于当所述系统供电源在线时，断开所述工作电压供电源至所述上电模块的供电线路。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述上电模块包括第一核心供电线路、第一外围供电线路、第二核心供电线路、第二外围供电线路；

所述第一切换单元分别通过所述第一核心供电线路、所述第一外围供电线路，与相应的核心模块及外围模块连接；且所述第一外围供电线路还设有与核心模块连接的第一通断单元，用于被上电的核心模块触发后，使所述第一外围线路导通；

所述第二切换单元分别通过所述第二核心供电线路、所述第二外围供电线路，与相应的核心模块及外围模块连接；且所述第二外围供电线路还设有与核心模块连接的第二通断单元，用于被上电的核心模块触发后，使所述第二外围线路导通。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述第二切换单元包括三个呈两两背靠背设置的PMOS管：

三个PMOS管的源极相互连接；

三个PMOS管的栅极与所述系统供电源连接；

三个PMOS管的漏极分别与所述工作电压供电源连接、与上电模块中至核心模块的供电线路以及至外围模块的供电线路连接。

第三方面，本发明提供了一种电子设备，其采用以上任一项所述的多路供电管理方法为其核心模块及外围模块供电；或者采用以上任一项所述的多路供电装置为其核心模块及外围模块供电。

本发明的构思在于利用各路供电源的在线情况，按照优先级策略从多路供电线路中选择一路电源，并基于既定的上电时序，分别为电子设备的核心模块和外围模块提供电能。本发明可以实现针对具备多路供电的电子设备，提供基于优先级的供电切换管控，在不同场景应用中，可以有效确保供电稳定性，也可以减少对设备自身器件的损耗。

进一步地，本发明在解决多类电源切换问题的同时，在一些硬件实现实施例中，还设计了拓扑结构简单、可通过少量元器件实施的低成本硬件架构方案，通过该优化的硬件架构，减少了供电通道上的元器件数量，从而可以有效降低供电时的总线压降和损耗，尤其对于由数据端口引入的工作电压源来说，可以明显提高其供电稳定性、可靠性，并大大提升整体供电效率。

进一步地，在某些具体的硬件实施例，本发明采用少量MOS管并以背靠背结构进行拓扑设计，可以有效防止各供电源之间发生反灌。

附图说明

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：

图1为本发明提供的应用于电子设备的多路供电管理方法的流程图；

图2为本发明提供的应用于电子设备的多路供电装置实施例的方框图；

图3为本发明提供的切换模块的实施例的框架示意图；

图4为本发明提供的上电模块的实施例的框架示意图；

图5为本发明提供的应用于电子设备的多路供电装置的实施例的框架示意图；

图6为本发明提供的应用于电子设备的多路供电装置的实施例的电路示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

有鉴于电子产品所需，本发明具体提供了至少一种应用于电子设备的多路供电管理方法的实施例，如图1所示，可以包括如下逻辑：

步骤S1、根据多路供电源的在线情况，按照预设的供电优先级进行供电源切换；

步骤S2、利用切换后的供电源按照预设的上电时序为电子设备的核心模块及外围模块供电。

所述多路供电源的在线情况，其中“在线”二字是指某供电源存在，即该供电源正在为电子设备提供电能，这取决于电子设备采用的供电模式的种类和数量，仅配置单一供电类型的电子设备并不在本发明的设计范围内，而对于具有两种供电类型的电子设备，如前文提及，两种供电模式的复杂度相对较为简单，且一般设备中并不会为此设计专门的切换及上电策略，即便市面上在售的部分电子设备存在两类供电模式的切换设计，但通常其切换及上电机制也会固化在其中的芯片内，并不能为本发明所需提供开放、清晰且明确的实现指导。由此，本发明所针对的多路供电场景优选考虑相对较为复杂的具有三类及以上供电模式的电子设备产品，也即是为某些具备复杂多样供电源的设备提供了供电逻辑的解决方案。

由此，本实施例提供的供电管理逻辑的含义是，基于电子设备当前接入的若干供电源的种类及其数量，由预先设定的供电源的供电优先级执行供电源类型的选择操作，选择了此时用于向电子设备各模块供电的目标供电类型后，再依据上电时序进行上电操作，例如先核心模块上电，后外围模块上电，当然，先核心后外围的上电时序必然有其优势，但本实施例中并不绝对限制谁先谁后，只需按照一个既定的上电次序进行上电即可。

本发明基于电子设备领域所用供电源的种类，将具备多路供电方式的电子设备可能采用的多种供电源进行了分类，主要归为如下三类：适配器供电源、外部辅助供电源以及工作电压供电源。

1、适配器类电源是指直接通过适配器提供电能输入，具体来说即适配器的输入端直接与市电连接，并且适配器的输出端直接与电子设备连接的有线或无线供电源，例如但不限于常见的变压充电器、磁吸附充电座等；

2、外部辅助类电源是指某些特殊的电能转换产品，其可以提供辅助的功能需求，例如但不限于POE供电、太阳能供电等；

3、工作电压类电源是指直接为电子设备提供标准工作电压(5V、3.3V等可直接为电子模块供电)的电源，例如但不限于通过数据接口引入的电源(可通过诸如USB数据线将外部电子设备或移动电源的标准工作电能引入)、置于电子设备内部的储能装置(如电池)等。

需指出的是，由于供电方式及组合形式较多，本发明的主要实现方式中并不关注将已区分类型的上述供电源混合的情况，例如将适配器类与工作电压类组合的供电源(适配器的输出通过设备数据接口直接为设备提供工作电压)，由此也可知晓，本实施例将适配器类电源及外部辅助类电源提供的电压，与工作电压类电源提供的电压进行了区分，在此前提下，可以理解为本实施例中适配器类电源及外部辅助类电源提供的电压会高于标准的工作电压(例如但不限于12V、24V等)，而且适配器类电源及外部辅助类电源二者在某些场景中可以认为是外部供电的冗余机制，即提供给设备使用者更多的供电选择，这样可以基于环境及场景，灵活配置设备的供电方式；但是，本发明并不排除在其他实施例中未组合的不同类型供电源输入至电子设备的电压是一致的，例如适配器向设备提供5V，USB数据线也可向设备提供5V。

此外，还需说明的是，上述多路供电源在实际为设备供电时并无需限定在线电源的数量，可以是仅一路电源在线，也可以是两路、三路、四路等多路电源在线，本发明所述“多路”是针对电子设备而言且涵盖了较多供电模式种类，即，该电子设备具备接入不同类型供电源的软硬件条件，例如某电子产品可以单独或同时接入一路适配器供电、接入一路辅助供电、接入两路工作供电，即该示例产品具有最多4路电源共同在线的供电模式，而本发明设计的电源切换主要针对的对象是供电类型，例如该示例中涉及的是前述实施例区分出的三类供电源种类，那么当多路在线时，切换策略会从中选择一种供电类型为设备供电；当然，如果某一类型供电源又涉及有多路，例如该示例中工作供电包含USB和充电电池两路，则可以进一步针对该同一类型下的不同供电源进行二次切换，对此后文将做说明。

本领域技术人员可以理解的是，上述分类仅是一种示意，基于不同的标准可以产生其他类型，本发明仅是通过上述分类实施例提供启发，核心目的是区分出提供不同电压值和/或提供不同接入方式的供电源类型，因此，并不排除在其他实现方式中出现的其他类型定义及类型数量，也不限定基于不同供电类型而设定的供电优先级。

这里，仅以前述示例的三种供电类型提供一种优先级设定参考，所述供电优先级具体包括：所述适配器供电源最高，所述工作电压供电源最低，那么必然地，所述外部辅助供电源的优先级则位于二者之间。当然，在其他实施例中也可以调整此三者的优先级，并且如果是按其他标准定义的类型，则可根据实际情形制定各自具体所需的优先级。

上述实施参考中的优先级，适配器供电源＞外部辅助供电源＞工作电压供电源，主要是站位于供电稳定性(在某些场景也会一并考虑供电源的寿命)的角度，这里对该优先级示例进行说明：适配器供电方式由于是直接通过变压器件与市电连接，其稳定性主要取决于市电网络以及变压器件，而此二者在本领域中相对最为成熟，因此本发明经分析认为适配器供电方式可靠性、稳定性最高，当设备一旦接入适配器供电，则可以忽略其他供电线路，而优先采用适配器供电模式。而工作电压供电源，一方面，如果采用数据端口直接向设备提供工作电压，以USB供电为例，由于USB总线是标准的5V供电，线路中产生的压降会带来供电系统的不稳定；同时，USB总线的功率是一定的，由于线路中的器件额外带来的功率损耗，同样会降低系统供电功率，因此相对来说工作电压供电源的稳定性最低。另一方面，如果采用设备内部电池直接提供工作电压，虽然稳定性可以保证，但由于设备内部的储电器件涉及设备整体运行以及整体成本，其使用寿命最为关键，反复消耗内部的触电器件必然会加速其老化、失效以及效率，因而从此角度分析后，本发明认为也应当将工作电压供电源的供电优先级放置低位。而对于外部辅助供电源，其从技术成熟度、稳定性及使用寿命角度综合来看，介于适配器供电源和工作电压供电源之间，主要原因是通常该类供电源是通过其他设施予以实现的，例如，POE供电需借助于网络设备，太阳能供电则需借助光伏设备，因此就稳定性及使用寿命角度，其优于工作电压供电源，但从技术成熟度及可靠性而言又低于传统的市电适配器供电源，因此本发明将所述外部辅助供电源的优先级设置在适配器供电源和工作电压供电源之间。本领域技术人员可以理解的是，站位于不同的技术视角，可能存在其他优先级排序方式，并且如前文提及，当存在其他类型定义时，也可能会有不同的优先级指定策略，因此，前述仅是本发明在一些实施例中的优先级设定举例，而非唯一的限定。

也正是由此，本发明所述按照预设的供电优先级进行供电源切换的具体实现方式，也会因不同的供电源类型定义以及不同的优先级设置，存在多种切换策略。

此处，本发明仅基于前文提供的供电源分类及优先级示例，提供一种具体的供电源切换构思的参考：

(1)当所述适配器供电源在线时，断开所述外部辅助供电源的线路，由所述适配器供电源为电子设备各模块供电，并断开所述工作电压供电源向电子设备各模块供电的线路。

为便于说明，在介绍本发明设计的切换逻辑时，暂将前述三种供电类型分别以A、B、C指代，其中A表征适配器供电源、B表征外部辅助供电源、C表征适配器供电源。由此，这里所述当所述适配器供电源在线时，即是指电子设备上至少接入了适配器供电源，那么在实际操作中便涵盖了如下供电源接入模式：A+B+C、A+B、A+C、A，实际操作中例如初始时只有B和/或C，之后再接入A；或者A一直在线，其他供电源可后续接入或不接入等等场景。在这些供电场景下，本实施例的构思是一旦A存在，便断开与A起到冗余配置的B的线路，这里请注意，此逻辑中断开的仅是B的供电线路，并不限定B是否已接入设备；接续前文，在该构思中由于A的优先级最高，因此目的是使A作为选择出的为核心及外围模块提供电能的供电源，那么因此也需将C的供电线路断开，同理地，仅是线路断开，并不限定C是否在线。这里需要指出的是，从具体操作而言，当仅有A在线时并不需要实际发生“切换”动作，但本领域技术人员可以理解的是，本发明从管控逻辑的表述上，仍将单独A在线情况视为切换场景，只是与其发生切换的对象是空。

(2)当所述外部辅助供电源在线且所述适配器供电源不在线时，由所述外部辅助供电源为电子设备各模块供电，并断开所述工作电压供电源向电子设备各模块供电的线路。

由上述，这里所述当外部辅助供电源在线且适配器供电源不在线时，即是指电子设备上至少接入了外部辅助供电源、但未接入适配器供电源的场景，那么在实际操作中便涵盖了如下供电源接入模式：B+C、B，实际操作中例如初始时AB同时存在，然后撤掉A；或者，初始时只有C，然后接入B等等场景。在这些供电场景下，本实施例的构思是一旦B存在且A不存在时，由于B的优先级高于C，那么便将B作为选择出的为核心及外围模块提供电能的供电源，与前文同理，断开C的供电线路。

(3)当仅有所述工作电压供电源在线时，由所述工作电压供电源为电子设备各模块供电。

由上述，这里所述当仅有所述工作电压供电源在线时，即是指电子设备上当前只接入了工作电压供电源，那么在实际操作中便仅涵盖了如下供电源接入模式：C，但是在实际操作中可能初始ABC均在线，之后撤掉了A和B，或者初始是AC或BC在线，但之后撤掉了A或B等等场景。在这些供电场景下，本实施例的构思是一旦只有C存在，则恢复优先级最低的C的供电线路，由C为电子设备的核心及外围模块提供电能。

(4)作为(3)的进一步拓展，本发明在其他实施例中还考虑到所述工作电压供电源也可以包括多路形式，例如外部USB供电和内部电池，那么假设只有工作电压供电源在线，且此时工作电压供电源又包含了内外多路，则可以基于内部电池供电模式其优先级最低的既定要求，仅由外部数据接口提供工作电压的方式向电子设备供电，内部电池的供电线路则可以被断开；在此情形下，一旦外部数据供电撤掉，则恢复内部电池的供电线路，由电池为核心及外围模块供电。

最后，还可以进一步说明的是，图1示例中提及的上电逻辑，可以基于既定的上电先后顺序，先完成某一模块的上电，再完成另一模块的上电。具体实现而言，结合前文所述的“先核心后外围”的思路，本发明所述的上电逻辑可以是指利用切换后的供电源(例如前例ABC之中的一种)，先为核心模块供电，接着再利用已经上电的核心模块，去触发切换后的供电源为所述外围模块供电。当然，本领域技术人员可以理解的是，先后上电时序的具体实现手段，也可以不通过先上电的模块触发之后的模块上电，即二者的上电动作没有关联，仅是存在先后顺序即可。

综上所述，本发明提供的供电管控的核心逻辑是利用各路供电源的在线情况，按照优先级策略从多路供电线路中选择一路电源，并基于既定的上电时序，分别为电子设备的核心模块和外围模块提供电能。本发明可以实现针对具备多路供电的电子设备，提供基于优先级的供电切换管控，在不同场景应用中，可以有效确保供电稳定性，也可以减少对设备自身器件的损耗。

前述各实施例及其优选方案提供的供电管理逻辑，在实际操作中既可通过软件+硬件予以实现，也可以仅由硬件予以实现。也即是说，可以将上述供电管理方法形成于软件控制逻辑，再配合电路硬件予以实现，也可以将上述供电管理方法仅通过逻辑硬件予以实现。

基于此，本发明提供了一种应用于电子设备的多路供电装置的实施例，该实施例便可以基于软件+硬件，或者完全以硬件方式实现上述供电管理逻辑。如图2所示，具体可以包括如下部件：

分别与多路供电源连接的切换模块，所述切换模块用于根据多路供电源的在线情况，按照预设的供电优先级进行供电源切换；

以及，与所述切换模块连接的上电模块，所述上电模块用于利用切换后的供电源按照预设的上电时序为电子设备的核心模块及外围模块供电。

存在软件参与的实现手段例如可以由硬件监测手段向软件反馈多路供电源的接入情况，继而由程序按照设定的优先级，驱动线路选择器件在多路供电源中进行切换，然后由程序再根据设定的上电时序，先驱动开关器件上电核心模块，监测到该模块上电完毕后，再驱动开关器件上电外围模块。

仍需说明的是，虽然本发明不限定实现前文供电管控逻辑的软硬件载体，然而，经发明人分析，完全依赖硬件的实现方案相对软硬结合方案而言更具有便于实施、简易且清晰可见的优势。因此，在图2实施例基础上，本发明进一步提供了主要以硬件实现的具体方案，如下基于前文提及的供电源分类示例，对所述切换模块以及上电模块做分别介绍。

如图3所示，所述切换模块可以包括第一切换单元以及第二切换单元、其中，所述第一切换单元分别与前述适配器供电源、前述外部辅助供电源、所述第二切换单元以及所述上电模块连接。所述第一切换单元的主要用途是基于所述适配器供电源与所述外部辅助供电源的在线情况，将二者之一作为系统供电源输入至所述第二切换单元以及上电模块；也即是说，第一切换单元是由A和B的接入情况在AB之间做选择，并将二者之一一方面作用到后续的第二切换单元，且由于AB优先级相对较高，因而另一方面可通过上电模块使二者之一为核心及外围模块供电，由此，在本实施例中将选择后的二者之一称为系统供电源。

所述第二切换单元还分别与前述工作电压供电源以及所述上电模块连接。所述第二切换单元的主要用途是基于前述系统供电源的在线情况，断开或导通工作电压供电源至所述上电模块的供电线路，图3中以虚线示意处前述系统供电源起到的是触发作用，即当AB二者之一在线时则必然系统供电源在线，那么其作用在所述第二切换单元为高电平，基于该高电平便可断开C至上电模块的供电线路，反之AB均不在线时则必然系统供电源不在线，那么C至上电模块的供电线路则处于导通状态，即此情形下由C为核心及外围模块供电。

由此需指出的是，图3中第一、第二切换单元均指向了上电模块，但实际操作中，只会切换出唯一一路向上电模块输送电能，为电子设备的核心及外围模块供电。

如图4所示，所述上电模块可以包括第一核心供电线路、第一外围供电线路、第二核心供电线路、第二外围供电线路，这里所述核心供电线路及外围供电线路，是指电路拓扑中通向核心模块和外围模块的上电输入端的供电线路。

其中，所述第一切换单元分别通过所述第一核心供电线路、所述第一外围供电线路，与相应的核心模块及外围模块连接。并且，考虑到前文提及的上电时序，图4中同样以虚线示出了触发关联，具体地，所述第一外围供电线路还设有与核心模块连接的第一通断单元，该第一通断单元的主要用途是被在先上电的核心模块触发后，使所述第一外围线路导通，即此时可由第一切换单元输出的系统供电源经由所述第一外围线路向外围模块供电。

所述第二切换单元分别通过所述第二核心供电线路、所述第二外围供电线路，与相应的核心模块及外围模块连接。并且，考虑到前文提及的上电时序，图4中同样以虚线示出了触发关联，具体地，所述第二外围供电线路还设有与核心模块连接的第二通断单元，该第二通断单元的主要用途是被在先上电的核心模块触发后，使所述第二外围线路导通，即此时可由第二切换单元输出的工作电压经由所述第二外围线路向外围模块供电。

图3及图4示出了多路供电装置的具体切换及上电硬件架构，在此架构中，包含了四路触发关联，实际操作中的实现方式可参考如下：

(1)第一切换单元是由A和B的接入情况在AB之间做选择，基于前文提及的优先级设置，那么可以在第一切换单元具体电路中，设计为当A提供高电平时，则断开B的线路；

(2)第二切换单元是基于前述系统供电源的在线情况，断开或导通工作电压供电源至所述上电模块的供电线路，那么可以在第二切换单元具体电路中，设计为当系统供电源提供高电平时，则断开C的线路；

(3)第一通断单元的主要用途是被在先上电的核心模块触发后，使所述第一外围线路导通，那么可以在上电模块具体电路中，设计为由在先上电的核心模块提供触发信号，一旦核心模块上电，该触发信号便输出至第一通断单元，使第一外围线路接通；

(4)第二通断单元的主要用途是被在先上电的核心模块触发后，使所述第二外围线路导通，那么可以在上电模块具体电路中，设计为由在先上电的核心模块提供触发信号，一旦核心模块上电，该触发信号便输出至第二通断单元，使第二外围线路接通。

结合上述四路触发控制的介绍，以及图3与图4的示例，可以进一步将切换模块与上电模块融合，并将四种触发关联等价为开关形式，如图5所示，本发明还提供了一个完整的所述多路供电装置实施例的拓扑框架，其中以四条虚线表征了优先级切换策略及上电时序策略所涉及的触发关联。

站位于本领域技术人员，基于该综合的拓扑框架搭建具体的硬件电路时则可以有多种实现方案，例如可选用各类起到开关作用的元器件实施前述等效框架，本发明从多种硬件实现方式中选择了至少一种较佳的实施参考，在该具体实施例中，本发明通过MOS管的组合配置，并结合直流变压器件、开关器件以及核心模块的I/O端，构建了如图6所示的较佳的多路供电装置的综合方案，在该方案中，本发明还同时考虑到如下两点：

其一、尽量减少MOS数量，在控制成本的同时降低电路中的功率损耗，尤其是针对工作电压供电源而言，MOS使用量越少，则工作电压供电源的供电稳定性越佳。

其二、在降低MOS数量的同时，考虑到MOS管存在体二极管，需避免电流反灌到各供电源的情况。例如若仅考虑减少数量，使用单个MOS实现开关功能，电流则会通过MOS的体二极管流动，导致反灌发生。

基于上述考虑，结合图6所示，本发明在至少一种较佳的实现方式中，针对适配器供电源与外部辅助供电源的切换，提出采用两个背靠背设置的PMOS管作为主要的开关器件，并配合串入二极管实现了前述第一切换单元的功能。

为了便于说明，基于图6，本发明以12V适配器表征所述适配器供电源，即通过交直流变压器件，将市电转换为直流12V，记为DC_12V；以POE供电源表征所述外部辅助供电源，即使用的成熟的Flyback降压拓扑，由将POE的48V转换为直流12V，记为POE_12V；以外部接入的USB线缆表征所述工作电压供电源，即通过USB总线获取到直流5V，记为USB_5V；第一切换单元选择后输出的系统供电源记为SYS_12V。

回到图6，DC_12V可串接一颗用于防反灌的二极管，并连接SYS_12V；POE_12V则使用两颗背靠背PMOS进行切换，背靠背方式为：此两个PMOS管的源极相互连接，栅极与DC_12V以及地连接，漏极分别与SYS_12V和POE_12V连接，背靠背的设计可以有效规避反灌现象；切换方式为：当DC_12V存在时，高电平(虚线示意)使两颗PMOS关断，当DC_12V不存在时，两颗PMOS的栅极接地，即低电平导通。这样，便可以实现当适配器供电源接入设备时，优先使用适配器供电源。

关于第二切换单元，在该实施例中主要是以三个呈两两背靠背设置的PMOS管实现的，具体结合图6而言，三个PMOS管的源极相互连接，且该三个PMOS管的栅极与所述系统供电源以及地连接，该三个PMOS管的漏极则分别与所述工作电压供电源连接、与上电模块中至核心模块的供电线路以及至外围模块的供电线路连接。同理地，背靠背的结构可以起到有效的防反灌功能。

具体来说，在该示例中由于SYS_12V提供的是非工作电压，因此本发明考虑采用两个DCDC集成电路实现12V至工作电压的转换，其中DCDC1用于将SYS_12V转换为5V后输入至核心模块的供电网络，这里的供电网络可以是指电路中的一个接点或者核心模块的上电引脚等；DCDC2用于将SYS_12V转换为5V后输入至外围模块的供电网络。尤其需指出的是，在该实施例中，由于考虑到上电时序的控制方式，DCDC电路可以包含使能端，即本领域技术人员可以理解的enable引脚，且在实际操作中DCDC1的使能端可与SYS_12V直接相连，即SYS_12V输入至DCDC1的同时使能DCDC1直接将输入的SYS_12V转换为5V后输至核心模块的供电网络；而DCDC2的使能端则可以与核心模块的I/O端连接，例如电子设备的核心模块的POWOK端(通常为3.3V)，也即是SYS_12V输入至DCDC2后需经由POWOK使能才能将12V转换为5V输至外围模块的供电网络。可以理解的是，在此实施例中是将DCDC2作为上电时序控制器件之一。

结合图6，当SYS_12V存在时，高电平(虚线示意)关断第二切换单元的三个PMOS管的同时，经由DCDC1使核心模块上电，之后核心模块输出POWOK高电平(虚线示意)至DCDC2的enable引脚，使能DCDC2工作，输出5V以驱动外围模块。

当SYS_12V不存在时，第二切换单元的三个PMOS管导通，这里需说明的是，结合上电时序的控制，可以设计为此三个PMOS并不同时导通。以图6为例，靠近外围模块一侧的PMOS的栅极可连接一个与POWOK关联(虚线示意)的开关器件，由于该开关器件未打开，那么该PMOS的栅极悬空，这样即便SYS_12V不存在，也不会使该PMOS导通；而是仅导通另外两个导通的PMOS，使得USB_5V输送至核心模块，接着核心模块上电完成后POWOK被拉高，使得前述开关器件打开，外围模块一侧的PMOS导通，外围模块也获取到USB_5V，实现了对外围模块的驱动。

还需指出，上述示意性介绍中所用各符号、各具体硬件器件选型以及相关参数等，皆非对本发明构思的限定。

最后，综合上述各实施例及其优选方案，本发明还提供了一种电子设备的实施例，其特点即是在于采用以上所述的多路供电管理方法各实施例为电子设备的核心模块及外围模块供电；或者采用以上任一项所述的多路供电装置各实施例为电子设备的核心模块及外围模块供电。这里所述的电子设备可以任何一种具备多类电源供电的设备，本发明并不对具体产品本身作出限定。

本发明实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

以及，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于装置、设备等实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以相关之处可参见方法实施例的部分说明即可。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，但以上仅为本发明的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本发明的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种应用于电子设备的多路供电管理方法，其特征在于，包括：

根据多路供电源的在线情况，按照预设的供电优先级进行供电源切换；

利用切换后的供电源按照预设的上电时序为电子设备的核心模块及外围模块供电。

2.根据权利要求1所述的应用于电子设备的多路供电管理方法，其特征在于，所述多路供电源包括：适配器供电源、外部辅助供电源以及工作电压供电源。

3.根据权利要求2所述的应用于电子设备的多路供电管理方法，其特征在于，所述供电优先级包括：所述适配器供电源最高，所述工作电压供电源最低。

4.根据权利要求3所述的应用于电子设备的多路供电管理方法，其特征在于，所述按照预设的供电优先级进行供电源切换包括：

当所述适配器供电源在线时，断开所述外部辅助供电源的线路，由所述适配器供电源为电子设备各模块供电，并断开所述工作电压供电源向电子设备各模块供电的线路；

当所述外部辅助供电源在线且所述适配器供电源不在线时，由所述外部辅助供电源为电子设备各模块供电，并断开所述工作电压供电源向电子设备各模块供电的线路；

当仅有所述工作电压供电源在线时，由所述工作电压供电源为电子设备各模块供电。

5.根据权利要求1～4任一项所述的应用于电子设备的多路供电管理方法，其特征在于，所述利用切换后的供电源按照预设的上电时序为电子设备的核心模块及外围模块供电包括：

经由切换后的供电源为所述核心模块供电；

利用上电后的核心模块触发切换后的供电源为所述外围模块供电。

6.一种应用于电子设备的多路供电装置，其特征在于，包括：

分别与多路供电源连接的切换模块，所述切换模块用于根据多路供电源的在线情况，按照预设的供电优先级进行供电源切换；

以及，与所述切换模块连接的上电模块，所述上电模块用于利用切换后的供电源按照预设的上电时序为电子设备的核心模块及外围模块供电。

7.根据权利要求6所述的应用于电子设备的多路供电装置，其特征在于，所述多路供电源包括：适配器供电源、外部辅助供电源以及工作电压供电源；

所述切换模块包括第一切换单元以及第二切换单元；

所述第一切换单元分别与所述适配器供电源、所述外部辅助供电源、所述第二切换单元以及所述上电模块连接；所述第一切换单元用于基于所述适配器供电源与所述外部辅助供电源的在线情况，将二者之一作为系统供电源输入至所述第二切换单元以及所述上电模块；

所述第二切换单元还分别与所述工作电压供电源以及所述上电模块连接；所述第二切换单元用于当所述系统供电源在线时，断开所述工作电压供电源至所述上电模块的供电线路。

8.根据权利要求7所述的应用于电子设备的多路供电装置，其特征在于，所述上电模块包括第一核心供电线路、第一外围供电线路、第二核心供电线路、第二外围供电线路；

所述第一切换单元分别通过所述第一核心供电线路、所述第一外围供电线路，与相应的核心模块及外围模块连接；且所述第一外围供电线路还设有与核心模块连接的第一通断单元，用于被上电的核心模块触发后，使所述第一外围线路导通；

所述第二切换单元分别通过所述第二核心供电线路、所述第二外围供电线路，与相应的核心模块及外围模块连接；且所述第二外围供电线路还设有与核心模块连接的第二通断单元，用于被上电的核心模块触发后，使所述第二外围线路导通。

9.根据权利要求7所述的应用于电子设备的多路供电装置，其特征在于，所述第二切换单元包括三个呈两两背靠背设置的PMOS管：

三个PMOS管的源极相互连接；

三个PMOS管的栅极与所述系统供电源连接；

三个PMOS管的漏极分别与所述工作电压供电源连接、与上电模块中至核心模块的供电线路以及至外围模块的供电线路连接。

10.一种电子设备，其特征在于，采用权利要求1～5任一项所述的多路供电管理方法为其核心模块及外围模块供电；或者采用权利要求6～9任一项所述的多路供电装置为其核心模块及外围模块供电。

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