CN114696581A - 一种电源系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电源系统。该系统包括：一级电源芯片、二级时序管理电源芯片和片上系统芯片；一级电源芯片包括一级电源输入端、第一使能端及电源输出端；一级电源芯片在第一使能端工作时，向二级时序管理电源芯片提供电压源；二级时序管理电源芯片包括二级电源输入端、第二使能端、第一、第二、第N级电源输出端和上下电时序控制模块；片上系统芯片包括第一、第二、第N级电源输入端；上下电时序控制模块当第二使能端使能工作时，控制第一、第二、第N级电源输出端依次向第一、第二、第N级电源输入端上电；并当第二使能端使能不工作时，控制第N、第二、第一级电源输出端依次向第N、第二、第一级电源输入端断电以控制片上集成芯片有序上下电。
Description
技术领域
本发明实施例涉及电源技术，尤其涉及一种电源系统。
背景技术
新型电源系统应用方案，属于电源电路技术应用领域。现有技术中，电源系统由DC/DC级联芯片，即一级DC/DC的输出端作为二级DC/DC的输入端及使能端，同时输出至片上集成芯片的对应轨道上；二级DC/DC的输出端作为三级DC/DC的输入端及使能端，同时输出至片上集成芯片的对应轨道上，这样当一级DC/DC的输入端输入唤醒信号后，可以实现向片上集成芯片对应轨道上的有序上电；但若当一级DC/DC的输入端未输入唤醒信号，则片上集成芯片各轨道上的电源信号同时切断，无法实现片上集成芯片的下电有序，各轨道上的电源信号同时下电，降低了片上系统芯片的使用寿命及可靠性；同时DC/DC级联芯片，提高了电源系统的失效率，降低系统的可靠性；另外级联的DC/DC芯片会提高系统成本。
发明内容
本发明实施例提供了一种电源系统，以实现片上集成芯片的有序上下电。
本发明实施例提供了一种电源系统，该电源系统包括：一级电源芯片、二级时序管理电源芯片和片上系统芯片；
所述一级电源芯片包括一级电源输入端、第一使能端及电源输出端；所述一级电源输入端与整车电压源电连接；所述一级电源芯片，用于在所述第一使能端工作时，通过所述电源输出端向所述二级时序管理电源芯片提供电压源；
所述二级时序管理电源芯片包括二级电源输入端、第二使能端、第一级电源输出端、第二级电源输出端…、第N级电源输出端和上下电时序控制模块；
所述片上系统芯片包括第一级电源输入端、第二级电源输入端…、第N级电源输入端；
所述上下电时序控制模块，用于当所述第二使能端使能工作时，控制所述第一级电源输出端、所述第二级电源输出端…、所述第N级电源输出端依次向所述第一级电源输入端、所述第二级电源输入端…、所述第N级电源输入端上电；并当所述第二使能端使能不工作时，控制所述第N级电源输出端、所述第二级电源输出端…、所述第一级电源输出端依次切断向所述第N级电源输入端、所述第二级电源输入端…、所述第一级电源输入端断电以控制所述片上集成芯片有序上下电。
可选的，还包括第一逻辑元件；所述片上系统芯片还包括GPIO输出端；
所述第一逻辑元件的第一端与所述GPIO输出端电连接，所述第一逻辑元件的第二端与唤醒信号端电连接；所述第一逻辑元件的输出端与所述二级时序管理电源芯片的第二使能端电连接。
可选的，还包括第二逻辑元件；所述第二逻辑元件的第一端与所述唤醒信号端电连接，所述第二逻辑元件的第二端与所述二级时序管理电源芯片的第一级电源输出端电连接，所述第二逻辑元件的输出端与所述一级电源芯片的第一使能端电连接。
可选的，所述第一逻辑元件包括第一或门。
可选的，所述第一逻辑元件包括第一或门芯片。
可选的，所述第二逻辑元件包括第二或门。
可选的，所述第二逻辑元件包括第二或门芯片。
可选的，所述第一逻辑元件包括第一二极管和第二二极管；所述第一二极管与所述第二二极管并联电连接。
可选的，所述第二逻辑元件包括第三二极管和第四二极管，所述第三二极管与所述第四二极管并联电连接。
本发明实施例，通过一级电源芯片向二级时序管理电源芯片提供电压源；并通过上下电时序控制模块，在第二使能端使能工作时，控制第一级电源输出端、第二级电源输出端…、第N级电源输出端依次向第一级电源输入端、第二级电源输入端…、第N级电源输入端上电；并当第二使能端使能不工作时，控制第N级电源输出端、第二级电源输出端…、第一级电源输出端依次切断向第N级电源输入端、第二级电源输入端…、第一级电源输入端断电，如此通过上下电有序控制模块实现了对片上集成芯片的有序上下电。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种电源系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种电源系统的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种电源系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1是本发明实施例提供的一种电源系统的结构示意图，如图1所示，该电源系统包括：一级电源芯片10、二级时序管理电源芯片20和片上系统芯片30；一级电源芯片10包括一级电源输入端、第一使能端及电源输出端；一级电源输入端与整车电压源电连接；一级电源芯片10，用于在第一使能端工作时，通过电源输出端向二级时序管理电源芯片20提供电压源；二级时序管理电源芯片20包括二级电源输入端、第二使能端、第一级电源输出端、第二级电源输出端…、第N级电源输出端和上下电时序控制模块21；片上系统芯片30包括第一级电源输入端、第二级电源输入端…、第N级电源输入端；上下电时序控制模块21，用于当第二使能端使能工作时，控制第一级电源输出端、第二级电源输出端…、第N级电源输出端依次向第一级电源输入端、第二级电源输入端…、第N级电源输入端上电；并当第二使能端使能不工作时，控制第N级电源输出端、第二级电源输出端…、第一级电源输出端依次切断向第N级电源输入端、第二级电源输入端…、第一级电源输入端断电以控制片上集成芯片30有序上下电。
其中，该电源系统的有序上下电过程为：一级电源芯片10的第一使能端接收到使能信号时，一级电源芯片10通过电源输出端向二级时序管理电源芯片20提供电压源；同时，当第二使能端接收到使能信号时，上下电时序控制模块21依次控制第一级电源输出端、第二级电源输出端…、第N级电源输出端依次向第一级电源输入端、第二级电源输入端…、第N级电源输入端上电，各级电源输入端接收电源信号的时间间隔一致，片上集成芯片30有序上电完成；当第二使能端未接收到使能信号时，上下电时序控制模块21则依次控制第N级电源输出端、第二级电源输出端…、第一级电源输出端依次切断向第N级电源输入端、第二级电源输入端…、第一级电源输入端断电，片上集成芯片30有序下电完成，解决了现有技术中通过级联的DC/DC无法实现片上集成芯片的有序下电的问题，提高了片上集成芯片的可靠性与使用寿命，并当片上集成芯片下电完成后，向第一使能端输入不使能信号，则完全切换一级电源芯片向二级时序管理电源芯片20提供电压源。
可选的，图2是本发明实施例提供的另一种电源系统的结构示意图，如图2所示，该电源系统还包括第一逻辑元件40；片上系统芯片还包括GPIO输出端；第一逻辑元件40的第一端与GPIO输出端电连接，第一逻辑元件40的第二端与唤醒信号端电连接；第一逻辑元件40的输出端与二级时序管理电源芯片20的第二使能端电连接。
其中，第一逻辑元件40包括第一或门，或者包括第一或门芯片，或者第一逻辑元件40包括第一二极管和第二二极管；第一二极管与第二二极管并联电连接。该电源系统的有序上下电过程为：一级电源芯片10的第一使能端接收到使能信号时，一级电源芯片10通过电源输出端向二级时序管理电源芯片20提供电压源；同时，当第一逻辑元件40的第二端接收到唤醒信号时，第一逻辑元件40输出控制信号至第二使能信号，即二级时序管理电源芯片20的第二使能端使能时，二级时序管理电源芯片20工作，上下电时序控制模块21依次控制第一级电源输出端、第二级电源输出端…、第N级电源输出端依次向第一级电源输入端、第二级电源输入端…、第N级电源输入端上电，各级电源输入端接收电源信号的时间间隔一致，片上集成芯片有序上电完成；如此通过第一逻辑元件40实现了上电开始时间的控制。其中，片上集成芯片30上电完成后，其GPIO输出端输出控制信号有效，与第一逻辑元件40的第二端输入的唤醒信号共同作用，使第一逻辑元件40输出的控制信号可靠有效，形成控制环。
当片上集成芯片30检测到第一逻辑元件40的第二端未接收到唤醒信号时，片上集成芯片30下电开始，由于片上集成芯片30的GPIO输出端向第一逻辑元件40的第一端发送的控制信号有效，则二级时序管理电源芯片20继续使能，二级时序管理电源芯片20不下电，如此通过第一逻辑元件40实现下电延时控制功能，片上集成芯片执行下电前准备；预设时间后，片上集成芯片30通过GPIO端输出低电平，第一逻辑元件40的输出端输出低电平，即二级时序管理电源芯片20的第二使能端不使能，二级时序管理电源芯片20开始下电，上下电时序控制模块21则依次控制第N级电源输出端、第二级电源输出端…、第一级电源输出端依次切断向第N级电源输入端、第二级电源输入端…、第一级电源输入端断电，片上集成芯片有序下电完成；如此通过第一逻辑元件40构成的控制环实现了下电延时控制及下电开始时间的控制。
可选的，图3是本发明实施例提供的另一种电源系统的结构示意图，如图3所示，还包括第二逻辑元件50；第二逻辑元件50的第一端与唤醒信号端电连接，第二逻辑元件50的第二端与二级时序管理电源芯片20的第一级电源输出端电连接，第二逻辑元件50的输出端与一级电源芯片10的第一使能端电连接。
其中，第二逻辑元件50包括第二或门，或者第二逻辑元件包括第二或门芯片，或者第二逻辑元件包括第三二极管和第四二极管，第三二极管与第四二极管并联电连接。该电源系统的有序上下电过程为：当第二逻辑元件50的唤醒信号端输入唤醒信号，第二逻辑元件50输出控制信号有效，即一级电源芯片10的第一使能端使能，一级电源芯片10开始工作，一级电源芯片10通过电源输出端向二级时序管理电源芯片20的二级电源输入端供电；同时第一逻辑元件40的唤醒信号端输入唤醒信号，第一逻辑元件40输出控制信号有效，即二级时序管理电源芯片20的第二使能端使能时，二级时序管理电源芯片20开始工作，上下电时序控制模块21依次控制第一级电源输出端、第二级电源输出端…、第N级电源输出端依次向第一级电源输入端、第二级电源输入端…、第N级电源输入端上电，各级电源输入端接收电源信号的时间间隔一致，片上集成芯片有序上电完成；其中，二级时序管理电源芯片20的第一级电源输出端最先输出，并锁环控制第二逻辑元件50的第一端，与唤醒信号端的唤醒信号共同使第二逻辑元件50输出的控制信号有效，形成一级控制环，如此通过第二逻辑元件50构成的一级控制环保证了电源系统的上电的有效性。片上集成芯片有序上电完成，片上集成芯片开始工作，其GPIO端输出有效信号反馈至第一逻辑元件40的第一端，与第一逻辑元件40的唤醒信号端的唤醒信号共同使第一逻辑元件40输出控制信号有效，形成二级控制环。
其中，当片上集成芯片30检测到唤醒信号无效时，片上集成芯片30下电开始，由于片上集成芯片30的GPIO输出端向第一逻辑元件40的第一端发送的控制信号有效，保持电源系统不下电，实现下电延时控制功能，片上系统芯片执行下电前准备；预设时间后，当片上系统芯片30通过使GPIO输出低电平，二级控制环解除控制，第一逻辑元件40输出的控制信号无效，即二级时序管理电源芯片的第二使能端不使能时，二级时序管理电源芯片20开始下电；下电时序控制模块则依次控制第N级电源输出端、第二级电源输出端…、第一级电源输出端依次切断向第N级电源输入端、第二级电源输入端…、第一级电源输入端断电，片上集成芯片有序下电完成；由于二级时序管理电源芯片20的第一级电源输出端最后下电，二级控制环解除控制，第二逻辑元件50输出的控制信号状态变为无效，即一级电源芯片10的使能端不使能时，一级电源芯片10下电停止工作，整个电源系统下电完成；这样在上述实施例实现下电有序，通过第一逻辑元件40构成的一级控制环控制上下电开始时间、控制下电延时的基础上，通过第二逻辑元件50构成的二级控制环还实现了二级时序管理电源芯片20下电过程中，保证为二级时序管理电源芯片20提供持续供电；且能在二级时序管理电源芯片20完全按照时序要求下电后自动关闭一级电源芯片10，实现系统的极低静电流损耗要求。另外，该闭环自诊断执行上下电的电源系统方案，具备低成本、高集成度、实现简单优点。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (9)
1.一种电源系统，其特征在于，包括：一级电源芯片、二级时序管理电源芯片和片上系统芯片；
所述一级电源芯片包括一级电源输入端、第一使能端及电源输出端；所述一级电源输入端与整车电压源电连接；所述一级电源芯片，用于在所述第一使能端工作时，通过所述电源输出端向所述二级时序管理电源芯片提供电压源；
所述二级时序管理电源芯片包括二级电源输入端、第二使能端、第一级电源输出端、第二级电源输出端…、第N级电源输出端和上下电时序控制模块；
所述片上系统芯片包括第一级电源输入端、第二级电源输入端…、第N级电源输入端；
所述上下电时序控制模块，用于当所述第二使能端使能工作时，控制所述第一级电源输出端、所述第二级电源输出端…、所述第N级电源输出端依次向所述第一级电源输入端、所述第二级电源输入端…、所述第N级电源输入端上电；并当所述第二使能端使能不工作时，控制所述第N级电源输出端、所述第二级电源输出端…、所述第一级电源输出端依次切断向所述第N级电源输入端、所述第二级电源输入端…、所述第一级电源输入端断电以控制所述片上集成芯片有序上下电。
2.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，还包括第一逻辑元件；所述片上系统芯片还包括GPIO输出端；
所述第一逻辑元件的第一端与所述GPIO输出端电连接，所述第一逻辑元件的第二端与唤醒信号端电连接；所述第一逻辑元件的输出端与所述二级时序管理电源芯片的第二使能端电连接。
3.根据权利要求2所述的电源系统，其特征在于，还包括第二逻辑元件；所述第二逻辑元件的第一端与所述唤醒信号端电连接，所述第二逻辑元件的第二端与所述二级时序管理电源芯片的第一级电源输出端电连接，所述第二逻辑元件的输出端与所述一级电源芯片的第一使能端电连接。
4.根据权利要求2所述的电源系统，其特征在于，所述第一逻辑元件包括第一或门。
5.根据权利要求2所述的电源系统，其特征在于，所述第一逻辑元件包括第一或门芯片。
6.根据权利要求3所述的电源系统，其特征在于，所述第二逻辑元件包括第二或门。
7.根据权利要求3所述的电源系统，其特征在于，所述第二逻辑元件包括第二或门芯片。
8.根据权利要求2所述的电源系统，其特征在于，所述第一逻辑元件包括第一二极管和第二二极管；所述第一二极管与所述第二二极管并联电连接。
9.根据权利要求3所述的电源系统，其特征在于，所述第二逻辑元件包括第三二极管和第四二极管，所述第三二极管与所述第四二极管并联电连接。
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|---|---|---|---|
| CN202210475992.8A CN114696581A (zh) | 2022-04-29 | 2022-04-29 | 一种电源系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116572739A (zh) * | 2023-04-03 | 2023-08-11 | 浙江伊控动力系统有限公司 | 基于独立电源的xEV功能集成式电机控制器的上下电方法 |
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2022
- 2022-04-29 CN CN202210475992.8A patent/CN114696581A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116572739A (zh) * | 2023-04-03 | 2023-08-11 | 浙江伊控动力系统有限公司 | 基于独立电源的xEV功能集成式电机控制器的上下电方法 |
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