CN114498840A - 电源管理电路和电子设备 - Google Patents

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CN114498840A
CN114498840A CN202210111121.8A CN202210111121A CN114498840A CN 114498840 A CN114498840 A CN 114498840A CN 202210111121 A CN202210111121 A CN 202210111121A CN 114498840 A CN114498840 A CN 114498840A
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侯光勇
张聪
胡震宇
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Shenzhen Huole Science and Technology Development Co Ltd
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Shenzhen Huole Science and Technology Development Co Ltd
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Abstract

本申请提供一种电源管理电路和电子设备。电源管理电路包括外设接口、电源模块、主控制模块以及第一电压输出模块。外设接口用于与外部设备电连接。电源模块与外设接口电连接。主控制模块用于在电子设备处于工作状态时输出使能信号。第一电压输出模块包括使能端、输入端以及输出端,其中,使能端用于接收使能信号,以及用于通过外设接口接收外部设备的输入电压。输入端用于接收外部设备或电源模块的输入电压。输出端用于输出第一电压。第一电压输出模块在使能端未接收到外部设备的输入电压且未接收到主控制模块输出的使能信号时,暂停输出第一电压。所述电源管理电路可以减少电子设备在待机状态下的电池电能损耗,延长待机续航时间。

Description

电源管理电路和电子设备
技术领域
本申请涉及电源控制技术领域,尤其涉及一种电源管理电路和电子设备。
背景技术
为了满足消费者对于便携性的要求,现有的电子产品一般都配备有电池以及充放电协议控制模块,其中,充放电协议控制模块用于与适配器或外部设备,例如手机进行充电协议识别,从而实现充电功能。现有的电子设备普遍具有以下几种工作模式:1、放电模式,即在工作状态时,内部电池对产品自身供电,并对外部设备,例如手机充电;2、充电模式,即在工作状态时,通过适配器接入外部电源对产品自身供电并同时对内部电池充电;3、待机状态,即产品不工作。
现有电子产品的内部电池在上述几种工作模式下都对充放电协议控制模块供电,如此,造成电子产品在待机状态时的耗电多,从而导致电子产品的待机续航时间短,用户体验差,更甚者,如果电子产品长时间待机不充电,内部电池电量耗尽,可能引起内部电池损坏。
发明内容
有鉴于此,本申请的主要目的在于提出电源管理电路和电子设备,旨在解决现有的电子产品在待机状态时的耗电多的问题。
为实现上述目的,本申请提供一种电源管理电路,所述电源管理电路包括外设接口、电源模块、主控制模块以及第一电压输出模块。所述外设接口用于与外部设备电连接。所述电源模块与所述外设接口电连接。所述主控制模块用于在所述电子设备处于工作状态时输出使能信号。所述第一电压输出模块包括使能端、输入端以及输出端,其中,所述使能端与所述外设接口、所述主控制模块分别电连接,所述使能端用于接收所述主控制模块输出的使能信号,以及用于通过所述外设接口接收所述外部设备的第一输入电压。所述输入端与所述外设接口、所述电源模块分别电连接,所述输入端用于接收所述第一输入电压或所述电源模块的第二输入电压。所述输出端用于输出第一电压。所述第一电压输出模块在其使能端未接收到所述第一输入电压且未接收到所述使能信号时,处于禁能状态,并暂停输出所述第一电压。
一种实施例中,所述电源管理电路还包括隔离模块,所述隔离模块电连接在所述外设接口和所述第一电压输出模块的使能端之间,以及所述外设接口和所述第一电压输出模块的输入端之间;所述隔离模块用于实现从所述外设接口到所述第一电压输出模块的使能端的单向导通,以及用于实现从所述外设接口到所述第一电压输出模块的输入端的单向导通。
一种实施例中,所述电源管理电路还包括降压模块,所述降压模块电连接于所述第一电压输出模块的使能端与所述隔离模块之间,所述降压模块用于对所述第一输入电压进行降压,得到降压信号,并将所述降压信号输出给所述第一电压输出模块的使能端。
一种实施例中,所述第一电压输出模块在其使能端接收到所述第一输入电压或接收到所述使能信号时,处于使能状态,并输出所述第一电压;所述主控制模块还用于在所述电子设备处于待机状态时输出禁能信号;所述第一电压输出模块还用于在所述使能端未接收到所述第一输入电压且接收到所述禁能信号时,处于禁能状态,并暂停输出所述第一电压。
一种实施例中,所述电源管理电路还包括第二电压输出模块、显示端口模块以及图像处理模块,所述显示端口模块分别与所述外设接口、所述图像处理模块电连接,所述显示端口模块还与所述第二电压输出模块的输出端电连接;所述外设接口还用于接收所述外部设备的显示端口信号;所述第二电压输出模块包括使能端、输入端以及输出端。其中,所述使能端与所述主控制模块电连接,所述第二电压输出模块的使能端用于接收所述使能信号或所述禁能信号。所述输入端与所述电源模块电连接,所述第二电压输出模块的输入端用于接收所述第二输入电压。所述输出端用于输出第二电压,所述显示端口模块用于基于所述第二电压工作,并通过所述外设接口读取所述显示端口信号,并输出给所述图像处理模块。所述第二电压输出模块在接收到所述使能信号时,处于使能状态,并输出所述第二电压;所述第二电压输出模块在接收到所述禁能信号时,处于禁能状态,并暂停输出所述第二电压。
一种实施例中,所述电源管理电路包括多组外设接口电路,每一组所述外设接口电路均包括所述外设接口与所述隔离模块。每一组所述外设接口电路的隔离模块均电连接在对应的所述外设接口和所述第一输出模块的使能端之间,以及对应的所述外设接口和所述第一输出模块的输入端之间。
一种实施例中,所述电源管理电路还包括充放电协议控制模块,所述充放电协议控制模块分别与所述第一电压输出模块、所述外设接口电连接,所述充放电协议控制模块用于基于所述第一电压工作,并通过所述外设接口与所述外部设备进行通信,以识别所述外部设备的充电协议。
一种实施例中,所述充放电协议控制模块还用于基于所述外部设备的充电协议,输出选通信号。所述电源管理电路还包括充放电控制模块,所述充放电控制模块包括第一导通路径和第二导通路径,所述第一导通路径为从所述电源模块到所述外设接口的单向导通路径,所述第二导通路径为从所述外设接口到所述电源模块的单向导通路径;所述充放电控制模块还与所述充放电协议控制模块电连接,所述充放电控制模块用于接收所述选通信号,并根据所述选通信号导通相应的一条导通路径。
一种实施例中,所述电源模块包括储能模块、充放电管理模块以及开关模块。所述充放电管理模块与所述充放电控制模块电连接,所述开关模块电连接于所述储能模块和所述充放电管理模块之间,所述开关模块还与所述第一电压输出模块的输入端电连接。所述充放电管理模块用于控制所述开关模块导通或断开,从而实现对所述储能模块进行充电或放电。
本申请提供的电源管理电路应用于电子设备,所述电源管理电路通过所述外部设备的第一输入电压以及所述主控制模块输出的使能信号共同控制所述第一电压输出模块的工作状态,使得电子设备在工作状态或待机状态时都能够通过适配器给其电源模块充电,并且在工作状态时还可以为多媒体设备的电池充电,能够适用于多种应用场景。此外,第一电压输出模块在所述电子设备处于待机状态且未接入所述外部设备时暂停输出所述第一电压,能够减少所述电子设备在待机状态下的电能损耗,可以延长所述电子设备在待机状态下的续航时间,不仅节约能源,还能够进一步提升用户体验。
本申请还提供一种电子设备,所述电子设备包括上述的电源管理电路。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种电源管理电路的结构示意图。
图2是本申请实施例提供的另一种电源管理电路的结构示意图。
图3是本申请实施例提供的又一种电源管理电路的结构示意图。
图4是本申请实施例提供的电源管理电路中的隔离模块、降压模块以及第一电压输出模块的一种结构示意图。
图5是本申请实施例提供的电源管理电路中第一电压输出模块的另一种结构示意图。
主要元件符号说明:
电源管理电路 100
电子设备 1000
外部设备 200
外设接口 10、110、120、1n0
外设接口电路 101
第一电压输出模块 20
第二电压输出模块 21
开关单元 201
稳压单元 202
主控制模块 30
充放电协议控制模块 40
电源模块 50
充放电管理模块 53
开关模块 52
储能模块 51
降压模块 60
连接节点 601
二极管 D100、D101、D102、D103、
D104、D105、D106
电阻 R100、R101
充放电控制模块 70
隔离模块 80、810、820、8n0
第一单向导通元件 81
第二单向导通元件 82
第三单向导通元件 83
显示端口模块 90
图像处理模块 91
降压芯片 U100
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
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,本领域普通技术人员在没有付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。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参阅图1,本申请提供一种电源管理电路100,电源管理电路100应用于电子设备1000。其中,电源管理电路100包括外设接口10、电源模块50、主控制模块30以及第一电压输出模块20。示例性的,电子设备1000可以是投影仪、DVD播放机、个人计算机、数字音响等设备。
外设接口10用于与外部设备200电连接,电源模块50与外设接口10电连接。示例性地,外设接口10包括Type-C接口、USB接口等。外部设备200包括适配器和多媒体设备(例如个人电脑、笔记本电脑、手机等),适配器可以通过外设接口10为电子设备1000的各个功能模块供电,以及给电子设备1000内部的电源模块50充电。多媒体设备接入外设接口10时,电子设备1000可以与多媒体设备交互数据(例如音频数据、视频数据等),以及通过电源模块50给多媒体设备的电池充电,避免多媒体设备因电量不足而无法与电子设备1000进行数据交互。进一步地,电源模块50包括储能模块51、开关模块52以及充放电管理模块53。充放电管理模块53与充放电控制模块70电连接,开关模块52电连接于储能模块51和充放电管理模块53之间,开关模块52还与第一电压输出模块20电连接。充放电管理模块53用于控制开关模块52导通或断开,从而实现对储能模块51的充电或放电。示例性地,储能模块51可以是蓄电池、超级电容等。开关模块52可以是MOS管、三极管等。
主控制模块30用于在电子设备1000处于工作状态时输出使能信号给第一电压输出模块20。示例性地,主控制模块30可以是单片机、中央处理单元(Central ProcessingUnit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
第一电压输出模块20包括使能端EN1、输入端IN1以及输出端OUT1。其中,第一电压输出模块20的使能端EN1与外设接口10、主控制模块30分别电连接,使能端EN1用于接收主控制模块30输出的使能信号,以及用于通过外设接口10接收外部设备200的第一输入电压。
第一电压输出模块20的输入端IN1与外设接口10、电源模块50分别电连接。在本实施例中,第一电压输出模块20的输入端IN1与电源模块50的开关模块52电连接。第一电压输出模块20的输入端IN1用于接收外部设备200的第一输入电压或电源模块50的第二输入电压。
第一电压输出模块20的输出端OUT1输出第一电压(例如5V的直流电压)。在本实施例中,第一电压输出模块20在其使能端EN1接收到外部设备200的第一输入电压或接收到主控制模块30输出的使能信号时,处于使能状态,并输出第一电压。可以理解的是,当第一电压输出模块20接收到外部设备200的第一输入电压时,说明有外部设备200接入外设接口10,用户需要给外部设备200的电池充电,或者,用户需要通过适配器给电子设备1000的电源模块50充电。需要说明的是,电子设备1000的充电功能是基于充放电协议控制模块40实现的,因此,此时,第一电压输出模块20需要输出第一电压供给充放电协议控制模块40。当第一电压输出模块20接收到主控制模块30输出的使能信号时,说明电子设备1000正处于工作状态,此时,第一电压输出模块20也需要输出第一电压供给充放电协议控制模块40。如此,电子设备1000在工作状态或待机状态时都能够通过适配器给其电源模块50充电,并且在工作状态时还可以为多媒体设备的电池充电。特别地,在电子设备1000处于工作状态下,当已经完全失电的多媒体设备接入外设接口10时,即多媒体设备的第一输入电压接近于0V,由于第一电压输出模块20接收到使能信号而处于使能状态,如此,电子设备1000仍然能够对完全失电的多媒体设备的电池充电。
在本申请实施例中,第一电压输出模块20还包括电连接于其输入端IN1与输出端OUT1之间的电压转换单元(图中未示)。在第一电压输出模块20处于使能状态时,电压转换单元用于对外部设备200的第一输入电压和电源模块的第二输入电压中的较高者进行电压转换(例如降压),得到第一电压,并通过输出端OUT1输出第一电压。在本申请实施例中,第一电压输出模块20与部分功能模块(例如充放电协议控制模块40)电连接,第一电压输出模块20输出的第一电压作为所述部分功能模块的工作电压,其中,所述部分功能模块在电子设备1000处于工作状态时需要正常上电工作,在电子设备1000处于待机状态时可以断电。
第一电压输出模块20在使能端EN1未接收到外部设备200的第一输入电压且未接收到主控制模块30输出的使能信号时,处于禁能状态,并暂停输出第一电压。可以理解的是,当第一电压输出模块20未接收到主控制模块30输出的使能信号时,说明电子设备1000处于待机状态。在本申请实施例中,主控制模块30还用于在电子设备1000处于待机状态时输出禁能信号。第一电压输出模块20还用于在使能端EN1未接收到外部设备200的第一输入电压且接收到主控制模块30输出的禁能信号时,切换为禁能状态,并暂停输出第一电压。当电子设备1000处于待机状态且未接入外部设备200时,所述部分功能模块(例如充放电协议控制模块40)可以断电,此时,使第一电压输出模块20处于禁能状态暂停输出第一电压,可以减小不必要的电能损耗。
需要说明的是,在另一种实施例中,主控制模块30也可以在电子设备处于工作状态,且外设接口10接入外部设备200时输出使能信号,否则,输出禁能信号,如此,电源管理电路100在电子设备1000处于工作状态时根据外部设备200的接入情况,控制第一电压输出模块20的工作状态,在电子设备1000处于工作状态,而外设接口10未接入外部设备200时,第一电压输出模块20也暂停输出第一电压,可以进一步减小电子设备1000的功耗。
在本申请实施例中,电源管理电路100还包括充放电协议控制模块40。其中,充放电协议控制模块40分别与第一电压输出模块20、外设接口10电连接,充放电协议控制模块40用于基于第一电压输出模块20输出的第一电压工作,并通过外设接口10与外部设备200进行通信,以识别外部设备200的充电协议。
在本申请实施例中,充放电协议控制模块40还用于基于识别到的外部设备200的充电协议,输出选通信号。电源管理电路100还包括充放电控制模块70,充放电控制模块70包括分别电连接于电源模块50、外设接口10之间的第一导通路径和第二导通路径,其中,第一导通路径为从电源模块50到外设接口10的单向导通路径,第二导通路径为从外设接口10到电源模块50的单向导通路径。充放电控制模块70还与充放电协议控制模块40电连接,充放电控制模块70用于接收充放电协议控制模块40输出的选通信号,并根据选通信号导通相应的一条导通路径。具体地,当适配器接入外设接口10时,充放电协议控制模块40用于识别适配器的充电协议,向充放电控制模块70发送相应的选通信号,使得充放电控制模块70导通第二导通路径,使适配器以与适配器的充电协议相匹配的充电功率对电源模块50进行充电。当多媒体设备接入外设接口10时,充放电协议控制模块40用于识别多媒体设备的充电协议,向充放电控制模块70发送相应的选通信号,使得充放电控制模块70导通第一导通路径,使电源模块50以与多媒体设备的充电协议相匹配的放电功率对多媒体设备进行放电。示例性地,充电协议包括常规的USB充电协议、PD充电协议、QC充电协议等。
在本申请实施例中,电源管理电路100还包括隔离模块80,隔离模块80电连接在外设接口10和第一电压输出模块20的使能端EN1之间,隔离模块80还电连接在外设接口10和第一电压输出模块20的输入端IN1之间。隔离模块80用于实现从外设接口10到第一电压输出模块20的使能端EN1的单向导通,以及用于实现从外设接口10到第一电压输出模块20的输入端IN1的单向导通。需要说明的是,当外设接口10的通过其同一连接端与第一电压输出模块20的使能端EN1、输入端IN1分别电连接时,隔离模块80可以避免电源模块50向第一电压输出模块20的输入端IN1提供的第二输入电压反送至外设接口10,从而可以避免第一电压输出模块20误动作。
在本申请实施例中,电源管理电路100还包括降压模块60,降压模块60电连接于第一电压输出模块20的使能端EN1与隔离模块80之间,降压模块60用于对外部设备200的第一输入电压进行降压,得到降压信号,并将降压信号输出给第一电压输出模块20的使能端EN1。其中,外部设备200传输至第一电压输出模块20的使能端EN1的电压为降压信号。需要说明的是,适配器在进行快速充电时的充电电压可以达到几十伏,当适配器接入外设接口10时,如果将适配器的第一输入电压直接传输至第一电压输出模块20的使能端EN1,可能造成第一电压输出模块20遭受高电压冲击而损坏,降压模块60用于对外设接口10的电压进行降压,可以对第一电压输出模块20起到保护作用。
本申请提供的电源管理电路100应用于电子设备1000,电源管理电路100通过外部设备200的第一输入电压以及主控制模块50输出的使能信号共同控制第一电压输出模块20的工作状态,使得电子设备1000在工作状态或待机状态时都能够通过适配器给其电源模块50充电,并且在工作状态时还可以为多媒体设备的电池充电,能够适用于多种应用场景。此外,第一电压输出模块20在电子设备1000处于待机状态且未接入外部设备200时暂停输出第一电压,能够减少电子设备1000在待机状态下的电能损耗,可以延长电子设备1000在待机状态下的续航时间,不仅节约能源,还能够进一步提升用户体验。
请参阅图2,在另一种实施例中,电源管理电路100还包括第二电压输出模块21、显示端口(DisplayPort,DP)模块90以及图像处理模块91,外设接口10还用于接收外部设备200的显示端口信号,即DP信号。
第二电压输出模块21包括使能端EN2、输入端IN2以及输出端OUT2。其中,第二电压输出模块21的使能端EN2与主控制模块30电连接,第二电压输出模块21的使能端EN2用于接收主控制模块30输出的使能信号或禁能信号。第二电压输出模块21的输入端IN2与电源模块50电连接,第二电压输出模块21的输入端IN2用于接收电源模块50的第二输入电压。第二电压输出模块21的输出端OUT2用于输出第二电压。
第二电压输出模块21在接收到使能信号时,处于使能状态,并输出第二电压。第二电压输出模块21在接收到禁能信号时,处于禁能状态,并暂停输出第二电压。
显示端口模块90与外设接口10、第二电压输出模块21的输出端以及图像处理模块91电连接,显示端口模块90基于第二电压输出模块21输出的第二电压工作,通过外设接口10读取显示端口信号,并输出给图像处理模块91。可以理解的是,在电子设备1000处于待机状态时,外部设备200不会向电子设备1000发送显示端口信号,因此,此时,可以不对显示端口模块90供电,以进一步减少电子设备1000在待机状态下的电能损耗。
请参阅图3,在又一种实施例中,电源管理电路100包括多组外设接口电路101,每一组外设接口电路101均包括外设接口与隔离模块。如图3所示,第一组外设接口电路101包括外设接口110、隔离模块810,第n组外设接口电路101包括外设接口1n0、隔离模块8n0。可以理解的是,每一组外设接口电路101包括的外设接口的类型可以相同,也可以不同,例如,可以都为Type-C接口。
对于每一组外设接口电路101而言,外设接口电路101包括的隔离模块均电连接在对应的外设接口10和第一电压输出模块20的使能端EN1之间,以及对应的外设接口10和第一电压输出模块20的输入端IN1之间。外设接口电路101包括的隔离模块用于实现从外设接口到第一电压输出模块20的使能端EN1的单向导通,以及用于实现从外设接口到第一电压输出模块20的输入端IN1的单向导通。进一步地,外设接口电路101包括的外设接口10还分别与充放电协议控制模块40、充放电控制模块70电连接。如此,本申请提供的电源管理电路100可以同时与多个外部设备200电连接,在通过一外设接口10接入适配器对电源模块50进行充电的同时,还可以通过其他外设接口10接入多媒体设备,与多媒体设备进行数据交互。
请参阅图4,本申请以电源管理电路100包括两组外设接口电路101为例,对电源管理电路100中的隔离模块80、降压模块60以及第一电压输出模块20的电路结构和工作原理进行详细地介绍。
第一电压输出模块20包括降压芯片U100,降压芯片U100包括的使能端EN、输入端IN以及输出端OUT(即引脚LX)与第一电压输出模块20的使能端EN1、输入端IN1以及输出端OUT1一一对应。在本实施例中,降压芯片U100在其使能端EN为高电平时,处于使能状态,对其输入端IN接收的第一输入电压或第二输入电压进行降压,得到第一电压,并通过其输出端OUT输出第一电压。降压芯片U100在其使能端EN为低电平时,处于禁能状态,暂停输出第一电压。在本实施例中,使能信号为高电平信号,禁能信号为低电平信号。
在另一种实施例中,如图5所示,第一电压输出模块20包括相互电连接的开关单元201和稳压单元202,开关单元201的第一端作为第一电压输出模块20的输入端IN1,开关单元201的第二端与稳压单元202的输入端电连接,开关单元201的控制端作为第一电压输出模块20的使能端EN1。稳压单元202的输出端作为第一电压输出模块20的输出端OUT1。开关单元201用于导通或断开第一电压输出模块20的输入端IN1与稳压单元202之间的电连接,从而实现第一电压输出模块20工作状态的切换。示例性地,开关单元201可采用三极管或MOS管。稳压单元202可采用DC-DC转换器或线性稳压器,例如低压差线性稳压器(lowdropout regulator,LDO)。
当开关单元201的控制端接收到外部设备200的第一输入电压或接收到主控制模块30输出的使能信号时导通,使得稳压单元202输出第一电压。当开关单元201的控制端未接收到外部设备200的第一输入电压且接收到主控制模块30输出的禁能信号时关断,使得稳压单元202暂停输出第一电压。在一些实施例中,第二电压输出模块21也可以采用图5所示的电路结构。
请再次参阅图4,第一组外设接口电路101包括外设接口110、隔离模块810,第二组外设接口电路包括外设接口120、隔离模块820。其中,隔离模块810包括二极管D100、D103,二极管D100的阳极与外设接口110电连接,二极管D100的阴极与降压芯片U100的输入端IN电连接,二极管D100用于实现从外设接口110到降压芯片U100的输入端IN的单向导通。二极管D103的阳极与外设接口110电连接,二极管D103的阴极与降压模块60电连接,二极管D103用于实现从外设接口110到降压模块60的单向导通。
隔离模块820包括二极管D101、D104。二极管D101的阳极与外设接口120电连接,二极管D101的阴极与降压芯片U100的输入端IN电连接,二极管D101用于实现从外设接口120到降压芯片U100的输入端IN的单向导通。二极管D104的阳极与外设接口120电连接,二极管D104的阴极与降压模块60电连接,二极管D104用于实现从外设接口120到降压模块60的单向导通。
在本实施例中,电源管理电路100还包括第一单向导通元件81、第二单向导通元件82以及第三单向导通元件83。第一单向导通元件81电连接于电源模块50和降压芯片U100的输入端IN之间,第一单向导通元件81用于实现从电源模块50到降压芯片U100的输入端IN的单向导通。第二单向导通元件82电连接于降压模块60和降压芯片U100的使能端EN之间,第二单向导通元件82用于实现从主控制模块50到降压芯片U100的使能端EN的单向导通,以避免降压芯片U100的使能端EN向主控制模块50反向输出电压造成主控制模块50损坏。第三单向导通元件83电连接于主控制模块50和降压芯片U100的使能端EN之间,第三单向导通元件83用于实现从主控制模块50到降压芯片U100的使能端EN的单向导通,以避免降压芯片U100的使能端EN向主控制模块50反向输出电压造成主控制模块50损坏。
在本申请实施例中,第一单向导通元件81包括二极管D102,二极管D102的阳极与电源模块50的电连接,二极管D102的阴极与降压芯片U100的输入端IN电连接。
第二单向导通元件82包括二极管D105,二极管D105的阳极与降压模块60电连接,二极管D105的阴极与降压芯片U100的使能端EN电连接。
第三单向导通元件83包括二极管D106,二极管D106的阳极主控制模块50电连接,二极管D106的阴极与降压芯片U100的使能端EN电连接。
降压模块60包括串联于二极管103的阴极与接地端之间的第一分压单元和第二分压单元,第一分压单元和第二分压单元之间的连接节点601通过二极管D105与降压芯片U100的使能端EN电连接。
降压模块60通过第一分压单元和第二分压单元对外部设备200的第一输入电压进行分压,得到降压信号,并通过连接节点601输出降压信号至降压芯片U100的使能端EN。
具体地,在本实施例中,第一分压单元包括电阻R100,第二分压单元包括电阻R101。当然,在其他实施例中,第一分压单元、第二分压单元也可以包括其他电子元件,例如可以包括串联和/或并联设置的多个电阻。
当外设接口110接入适配器时,适配器的第一输入电压经二极管D103传输至降压模块60,同理,当外设接口120接入适配器时,适配器的第一输入电压经二极管D104传输至降压模块60。降压模块60对适配器的第一输入电压进行降压,得到降压信号,并输出给降压芯片U100的使能端EN,使得降压芯片U100输出第一电压至充放电协议控制模块40。充放电协议控制模块40基于第一电压与适配器进行通信,使得适配器输出充电电压(例如20V的电压)给电源模块50充电。此时,由于适配器输出的充电电压高于电源模块50的输出电压,因此,降压芯片U100的输入端IN的电压由适配器提供,不再消耗电源模块50的电能。
当电子设备1000处于工作状态,且外设接口110接入多媒体设备时,主控制模块30输出使能信号,使得降压芯片U100输出第一电压至充放电协议控制模块40。充放电协议控制模块40基于第一电压与多媒体设备进行通信,使得电源模块50给多媒体设备充电。此时,若外设接口120接入适配器,充放电协议控制模块40还与适配器进行通信,使得适配器输出充电电压(例如20V的电压)给电源模块50充电。
当电子设备1000处于待机状态,且外设接口110、120均未接入外部设备200时,主控制模块30输出禁能信号,降压芯片U100的使能端EN处于低电平,从而暂停输出第一电压。
本申请还提供一种电子设备1000,电子设备1000包括上述的电源管理电路100。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电源管理电路,应用于电子设备,其特征在于,包括:
外设接口,用于与外部设备电连接;
电源模块,与所述外设接口电连接;
主控制模块,用于在所述电子设备处于工作状态时输出使能信号;以及
第一电压输出模块,包括:
使能端,与所述外设接口、所述主控制模块分别电连接,所述使能端用于接收所述使能信号,以及用于通过所述外设接口接收所述外部设备的第一输入电压;
输入端,与所述外设接口、所述电源模块分别电连接,所述输入端用于接收所述第一输入电压或所述电源模块的第二输入电压;以及
输出端,用于输出第一电压;
所述第一电压输出模块在其使能端未接收到所述第一输入电压且未接收到所述使能信号时,处于禁能状态,并暂停输出所述第一电压。
2.如权利要求1所述的电源管理电路,其特征在于,还包括隔离模块,所述隔离模块电连接在所述外设接口和所述第一电压输出模块的使能端之间,以及所述外设接口和所述第一电压输出模块的输入端之间;所述隔离模块用于实现从所述外设接口到所述第一电压输出模块的使能端的单向导通,以及用于实现从所述外设接口到所述第一电压输出模块的输入端的单向导通。
3.如权利要求2所述的电源管理电路,其特征在于,还包括降压模块,所述降压模块电连接于所述第一电压输出模块的使能端与所述隔离模块之间,所述降压模块用于对所述第一输入电压进行降压,得到降压信号,并将所述降压信号输出给所述第一电压输出模块的使能端。
4.如权利要求1所述的电源管理电路,其特征在于,所述第一电压输出模块在其使能端接收到所述第一输入电压或接收到所述使能信号时,处于使能状态,并输出所述第一电压;
所述主控制模块还用于在所述电子设备处于待机状态时输出禁能信号;所述第一电压输出模块还用于在其使能端未接收到所述第一输入电压且接收到所述禁能信号时,处于禁能状态,并暂停输出所述第一电压。
5.如权利要求4所述的电源管理电路,其特征在于,还包括第二电压输出模块、显示端口模块以及图像处理模块,所述显示端口模块分别与所述外设接口、所述图像处理模块电连接,所述显示端口模块还与所述第二电压输出模块的输出端电连接;所述外设接口还用于接收所述外部设备的显示端口信号;
所述第二电压输出模块包括:
使能端,与所述主控制模块电连接,所述第二电压输出模块的使能端用于接收所述使能信号或所述禁能信号;
输入端,与所述电源模块电连接,所述第二电压输出模块的输入端用于接收所述第二输入电压;以及
输出端,用于输出第二电压,所述显示端口模块用于基于所述第二电压工作,并通过所述外设接口读取所述显示端口信号,并输出给所述图像处理模块;
所述第二电压输出模块在接收到所述使能信号时,处于使能状态,并输出所述第二电压;所述第二电压输出模块在接收到所述禁能信号时,处于禁能状态,并暂停输出所述第二电压。
6.如权利要求2所述的电源管理电路,其特征在于,所述电源管理电路包括多组外设接口电路,每一组所述外设接口电路均包括所述外设接口与所述隔离模块;
每一组所述外设接口电路的隔离模块均电连接在对应的所述外设接口和所述第一输出模块的使能端之间,以及对应的所述外设接口和所述第一输出模块的输入端之间。
7.如权利要求1所述的电源管理电路,其特征在于,还包括:
充放电协议控制模块,分别与所述第一电压输出模块、所述外设接口电连接,所述充放电协议控制模块用于基于所述第一电压工作,并通过所述外设接口与所述外部设备进行通信,以识别所述外部设备的充电协议。
8.如权利要求7所述的电源管理电路,其特征在于,所述充放电协议控制模块还用于基于所述外部设备的充电协议,输出选通信号;
所述电源管理电路还包括充放电控制模块,所述充放电控制模块包括第一导通路径和第二导通路径,所述第一导通路径为从所述电源模块到所述外设接口的单向导通路径,所述第二导通路径为从所述外设接口到所述电源模块的单向导通路径;所述充放电控制模块还与所述充放电协议控制模块电连接,所述充放电控制模块用于接收所述选通信号,并根据所述选通信号导通相应的一条导通路径。
9.如权利要求8所述的电源管理电路,其特征在于,所述电源模块包括储能模块、充放电管理模块以及开关模块;
所述充放电管理模块与所述充放电控制模块电连接,所述开关模块电连接于所述储能模块和所述充放电管理模块之间,所述开关模块还与所述第一电压输出模块的输入端电连接;所述充放电管理模块用于控制所述开关模块导通或断开,从而实现对所述储能模块进行充电或放电。
10.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1-9任意一项所述的电源管理电路。
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