CN116400127B - 欠压检测电路、电源管理芯片以及欠压检测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种欠压检测电路、电源管理芯片以及欠压检测方法,欠压检测电路具有检测输出端,用于输出检测信号,欠压检测电路包括分压电路、第一比较电路以及第二比较电路,分压电路与电源轨以及检测输出端连接,用于根据检测信号,对电源轨两端的电压进行分压,输出检测电压;第一比较电路与电源轨、分压电路以及检测输出端连接,用于在检测电压小于第一阈值电压时,输出第一电平信号;第二比较电路与电源轨、分压电路以及第一比较电路连接,利用第一比较电路以及分压电路均与检测输入端连接,不需额外的电压基准电路及电流偏置电路,实现了欠压检测,且提高了检测的可靠性和准确性。
Description
技术领域
本申请涉及欠压检测技术领域,具体而言,涉及一种欠压检测电路、电源管理芯片以及欠压检测方法。
背景技术
电源管理芯片可包括AC/DC电源管理芯片(交流转直流电源管理芯片)和DC/DC电源管理芯片(直流转直流电源管理芯片)两大类。在DC-DC电源管理芯片中,电压的稳定尤为重要,往往会在芯片内部集成欠压锁定电路(Under voltage lock out,UVLO)来提高电源的可靠性和安全性。
相关技术中的欠压锁定电路,通过利用比较器对采样电压与基准电压进行比较,来得到是否欠压的逻辑信号,因此需要额外的电压基准电路以及电流偏置电路,会导致欠压检测电路较为复杂。
发明内容
本申请实施例提供了一种欠压检测电路、电源管理芯片以及欠压检测方法,不需额外的电压基准电路及电流偏置电路,实现了欠压检测,且提高了检测的可靠性和准确性。
本申请实施例提供了一种欠压检测电路,欠压检测电路具有检测输出端,用于输出检测信号,欠压检测电路包括分压电路、第一比较电路以及第二比较电路,分压电路与电源轨以及检测输出端连接,用于根据检测信号,对电源轨两端的电压进行分压,输出检测电压;其中,检测信号为第一电平信号或第二电平信号,第一电平信号用于指示电源轨处于欠压状态,第二电平信号用于指示电源轨未处于欠压状态;第一比较电路与电源轨、分压电路以及检测输出端连接,用于在检测电压小于第一阈值电压时,输出第一电平信号;第二比较电路与电源轨、分压电路以及第一比较电路连接,用于若检测电压大于或等于第一阈值电压且小于第二阈值电压,则通过第一比较电路输出第一电平信号,若检测电压大于或等于第二阈值电压,则通过第一比较电路输出第二电平信号。
基于上述实施例,利用第一比较电路、第二比较电路以及分压电路均与电源轨连接,从而使得第一比较电路、第二比较电路与分压电路均可以利用电源轨供电,以无需使用额外的电源提供基准电压为第一比较电路以及第二比较电路单独供电,进而可以简化电路设计,降低制作成本。并且在分压电路输出的检测电压小于第一阈值电压时,第一比较电路可以经由检测输出端输出第一电平信号,以指示电源轨处于欠压状态;在分压电路输出的检测电压大于或等于第一阈值电压且小于第二阈值电压时,第一比较电路可以经由检测输出端输出第一电平信号,以指示电源轨处于欠压状态;在分压电路输出的检测电压大于或等于第二阈值电压时,第一比较电路可以经由检测输出端输出第二电平信号,以指示电源轨未处于欠压状态,以提高检测输出端输出的检测信号的准确性和可靠性。
在其中一些实施例中,第一比较电路包括第一电阻、第一开关元件以及第二开关元件,第一电阻的第一端与电源轨的一端连接;第一开关元件的受控端与第二比较电路连接,第一开关元件的输入端与第一电阻的第二端连接,检测输出端连接于第一电阻的第二端与第一开关元件的输入端之间;第二开关元件的受控端与分压电路连接,第二开关元件的输入端与第一开关元件的输出端连接,第二开关元件的输出端与电源轨的另一端连接。
基于上述实施例,在分压电路输出的检测电压小于第一阈值电压时,第二开关元件关断,使得检测输出端输出第一电平信号,指示电源轨处于欠压状态,从而可以在电源轨的电压较低时,使得欠压检测电路能够指示电源轨处于欠压状态,进而可以提高欠压检测电路输出的检测信号的准确性和可靠性。
在其中一些实施例中,第二比较电路包括第二电阻、第三电阻、第一三极管、第三开关元件、第二三极管以及第四开关元件,第二电阻的第一端与电源轨的一端连接;第三电阻的第一端与第二电阻的第二端连接;第一三极管的发射极与第三电阻的第二端连接,第一三极管的基级与分压电路连接;第三开关元件的输入端与第一三极管的集电极连接,第三开关元件的输出端与电源轨的另一端连接,第三开关元件的受控端与第三开关元件的输入端连接;第二三极管的发射极与第三电阻的第一端连接,第二三极管的基级与分压电路连接;第四开关元件的输入端与第二三极管的集电极连接,第四开关元件的输出端与电源轨的另一端连接,第四开关元件的受控端与第三开关元件的受控端连接,第一比较电路连接于第四开关元件的输入端与第二三极管的集电极之间。
在其中一些实施例中,分压电路包括第五开关元件以及依次串联于电源轨两端之间的第四电阻、第五电阻以及第六电阻,第一比较电路以及第二比较电路均连接于第五电阻以及第六电阻之间;第五开关元件的输入端与电源轨的一端连接,第五开关元件的输出端连接于第四电阻以及第五电阻之间,第五开关元件的受控端与检测输出端连接。
基于上述实施例,在检测电压小于第二阈值电压时,检测输出端第一检测信号,以使得第五开关元件的输入端与输出端之间导通,从而对第四电阻短路;在检测电压大于或等于第二阈值电压时,检测输出端第二检测信号,以使得第五开关元件的输入端与输出端之间关断,从而可以实现欠压检测电路的迟滞功能,以使得检测电压在第二阈值电压附近震荡时,可以提高欠压检测电路运行的稳定性。
在其中一些实施例中,分压电路还包括第一反相器,第一反相器的输入端与检测输出端连接,第一反相器的输出端与第五开关元件的受控端连接。
基于上述实施例,通过第一反相器改变检测输出端输出的电平信号,并且可以对检测输出端输出的电平信号进行整流,以提高第五开关元件通断控制的稳定性。
在其中一些实施例中,欠压检测电路还包括钳位电路,钳位电路与第二比较电路、电源轨的另一端以及检测输出端连接,用于将第二比较电路的输出电压限制至限值电压。
基于上述实施例,利用钳位电路,可以对第四开关元件的输入端与第二三极管的集电极之间的电压进行钳位,以防止第四开关元件的输入端与第二三极管的集电极之间的电压过大,从而可以保护第一比较电路,以延长第一比较电路的使用寿命,并且可以提高检测输出端输出的检测信号的准确性和可靠性。
在其中一些实施例中,钳位电路包括第六开关元件,第六开关元件的受控端与检测输出端连接,第六开关原件的输入端与第二比较电路连接,第六开关元件的输出端与电源轨的另一端连接。
基于上述实施例,在第四开关元件的输入端与第二三极管的集电极之间的电压大于检测输出端的电压时,第六开关元件的输入端与输出端导通,可以对第四开关元件的输入端与第二三极管的集电极之间的电压进行钳位,以防止第四开关元件的输入端与第二三极管的集电极之间的电压过大,从而可以保护第一比较电路,以延长第一比较电路的使用寿命,并且可以提高检测输出端输出的检测信号的准确性和可靠性。
在其中一些实施例中,欠压检测电路还包括还包括第二反相器,第二反相器的输入端与分压电路以及第一比较电路连接,第二反相器的输出端与检测输出端连接。
基于上述实施例,利用第二反相器可以对第一电阻与第一开关元件的输入端之间的电平信号进行整流,以提高检测输出端输出的检测信号的稳定性。
本申请实施例还提供了一种开关电源管理芯片,包括欠压检测电路。
本申请实施例还提供了一种欠压检测方法,应用于欠压检测电路,方法包括:
根据检测输出端输出的检测信号,对电源轨两端的电压进行分压,得到检测电压;其中,检测信号为第一电平信号或第二电平信号,第一电平信号用于指示电源轨处于欠压状态,第二电平信号用于指示电源轨未处于欠压状态;
检测电压小于第一阈值电压时,检测输出端输出第一电平信号;
检测电压大于或等于第一阈值电压且小于第二阈值电压时,检测输出端输出第一电平信号;
检测电压大于或等于第二阈值电压时,检测输出端输出第二电平信号。
基于本申请的欠压检测电路,可以利用第一比较电路、第二比较电路以及分压电路均与电源轨连接,从而使得第一比较电路、第二比较电路与分压电路均可以利用电源轨供电,以无需使用额外的电源提供基准电压为第一比较电路以及第二比较电路单独供电,进而可以简化欠压检测电路的电路设计,降低欠压检测电路的制作成本,并且可以提高检测信号输出的可靠性和准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,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的附图。
图1为本申请一种实施例中欠压检测电路的框架结构示意图;
图2为本申请一种实施例中欠压检测电路的示意图;
图3为本申请一种实施例中欠压检测方法的流程示意图。
附图标记说明:1、欠压检测电路;1A、检测输出端;11、分压电路;12、第一比较电路;13、第二比较电路;14、钳位电路;K1、第一开关元件;K2、第二开关元件;K3、第三开关元件;K4、第四开关元件;K5、第五开关元件;K6、第六开关元件;Q1、第一三极管;Q2、第二三极管;R1、第一电阻;R2、第二电阻;R3、第三电阻;R4、第四电阻;R5、第五电阻;R6、第六电阻;INV1、第一反相器;INV2、第二反相器。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请实施例提供了一种电源管理芯片(Power ManagementIntegratedCircuits),电源管理芯片可以应用于电子设备上,电源管理芯片主要用于负责电子设备系统中电能的转换、配电、检测和其他电源管理。
请参照图1,在一种具体的实施例中,电源管理芯片包括欠压检测电路1,欠压检测电路1与电源轨连接,电源轨可以是稳定电源轨或浮动电源轨中的一种。示例性的,在电源管理芯片为Buck型DC-DC电源管理芯片(降压型直流转直流电源管理芯片),且利用自举电容为功率开关管供电时,此时电源轨为浮动电源轨,通过欠压检测电路1检测自举电容的电压,以判断当前自举电容的电压能否为功率开关管供电,从而可以在自举电容的电压小于预设电压时,检测输出端1A向控制器发送用于指示电源轨处于欠压状态的第一电平信号,以限制功率开关管导通,从而限制Buck型DC-DC电源管理芯片输出电能;在自举电容的电压大于或等于预设电压时,检测输出端1A向控制器发送用于指示电源轨未处于欠压状态的第二电平信号,以使得自举电容可以为功率开关管供电,从而使得Buck型DC-DC电源管理芯片可以输出电能。
欠压检测电路1包括分压电路11、第一比较电路12以及第二比较电路13。
分压电路11与电源轨以及检测输出端1A连接,用于根据检测信号对电源轨两端的电压进行分压,并且可以输出检测电压。
第一比较电路12与电源轨、分压电路11以及检测输出端1A连接,用于在检测电压小于第一阈值电压时,输出第一电平信号。
第二比较电路13与电源轨、分压电路11以及第一比较电路12连接,用于在检测电压大于或等于第一阈值电压且小于第二阈值电压,则通过第一比较电路12输出第一电平信号,若检测电压大于或等于第二阈值电压,则通过第一比较电路12输出第二电平信号。
在本申请实施例中,利用第一比较电路12、第二比较电路13以及分压电路11均与电源轨连接,从而使得第一比较电路12、第二比较电路13与分压电路11均可以利用电源轨供电,以无需使用额外的电源提供基准电压为第一比较电路12以及第二比较电路13单独供电,进而可以简化电路设计,降低制作成本。并且在分压电路11输出的检测电压小于第一阈值电压时,第一比较电路12可以经由检测输出端1A输出第一电平信号,以指示电源轨处于欠压状态;在分压电路11输出的检测电压大于或等于第一阈值电压且小于第二阈值电压时,第一比较电路12可以经由检测输出端1A输出第一电平信号,以指示电源轨处于欠压状态;在分压电路11输出的检测电压大于或等于第二阈值电压时,第一比较电路12可以经由检测输出端1A输出第二电平信号,以指示电源轨未处于欠压状态,以提高检测输出端1A输出的检测信号的准确性和可靠性。
示例性的,在图1以及图2中,以电源轨的一端连接VDD,另一端接地为例示出,即电源轨两端的电压为VDD。
请参照图2,第一比较电路12包括第一电阻R1、第一开关元件K1以及第二开关元件K2。
第一电阻R1的第一端与电源轨的一端连接;第一开关元件K1的受控端与第二比较电路13连接,第一开关元件K1的输入端与第一电阻R1的第二端连接,检测输出端1A连接于第一电阻R1的第二端与第一开关元件K1的输入端之间;第二开关元件K2的受控端与分压电路11连接,第二开关元件K2的输入端与第一开关元件K1的输出端连接,第二开关元件K2的输出端与电源轨的另一端连接。
在分压电路11输出的检测电压小于第一阈值电压时,第二开关元件K2关断,使得检测输出端1A输出第一电平信号,指示电源轨处于欠压状态,从而可以在电源轨的电压较低时,使得欠压检测电路1能够指示电源轨处于欠压状态,进而可以提高欠压检测电路1输出的检测信号的准确性和可靠性。
示例性的,第一开关元件K1以及第二开关元件K2可以为三极管(bipolarjunction transistor,BJT)、场效应管(Metal Oxide Semiconductor,MOS)、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor,IGBT)以及电磁继电器中的至少一种。示例性的,图2中以第一开关元件K1以及第二开关元件K2均为NMOS为例示出。
请参照图2,具体的,第二开关元件K2可以为N沟道场效应管(NegativechannelMetal Oxide Semiconductor,NMOS),N沟道场效应管的栅极为第二开关元件K2的受控端,N沟道场效应管的漏极为第二开关元件K2的输入端,N沟道场效应管的源极为第二开关元件K2的输出端。该情况下,上述第一阈值电压为NMOS的阈值电压Vth。在电源轨的电压小于预设电压时,检测电压小于第一阈值电压时,N沟道场效应管关断,使得检测输出端1A输出第一电平信号,指示电源轨处于欠压状态;在电源轨的电压大于或等于预设电压时,检测电压大于或等于第一阈值电压,N沟道场效应管导通。
请参照图2,具体的,第一开关元件K1可以为N沟道场效应管,N沟道场效应管的栅极为第一开关元件K1的受控端,N沟道场效应管的漏极为第一开关元件K1的输入端,N沟道场效应管的源极为第一开关元件K1的输出端。
请参照图2,在一种具体的实施例中,第二比较电路13包括第二电阻R2、第三电阻R3、第一三极管Q1、第三开关元件K3、第二三极管Q2以及第四开关元件K4。
第二电阻R2的第一端与电源轨的一端连接;第三电阻R3的第一端与第二电阻R2的第二端连接;第一三极管Q1的发射极与第三电阻R3的第二端连接,第一三极管Q1的基级与分压电路11连接;第三开关元件K3的输入端与第一三极管Q1的集电极连接,第三开关元件K3的输出端与电源轨的另一端连接,第三开关元件K3的受控端与第三开关元件K3的输入端连接;第二三极管Q2的发射极与第三电阻R3的第一端连接,第二三极管Q2的基级与分压电路11连接;第四开关元件K4的输入端与第二三极管Q2的集电极连接,第四开关元件K4的输出端与电源轨的另一端连接,第四开关元件K4的受控端与第三开关元件K3的受控端连接,第一开关元件K1的栅极连接于第四开关元件K4的输入端与第二三极管Q2的集电极之间。
利用第二电阻R2、第三电阻R3、第一三极管Q1、第三开关元件K3、第二三极管Q2以及第四开关元件K4组成带隙基准电路,可以降低温度对开关元件参数变化的影响,从而提高检测输出端1A输出的检测信号的准确性。带隙基准电路用于在检测电压大于或等于第一阈值电压的情况下,比较检测电压和第二阈值电压,第二阈值电压即欠压锁定阈值,该欠压锁定阈值大于第一阈值电压。带隙基准电路,用于若检测电压小于第二阈值电压,则通过第一比较电路12输出第一电平信号,若检测电压大于或等于第二阈值电压,则通过第一比较电路12输出第二电平信号。
可以理解的是,第三开关元件K3以及第四开关元件K4组成电流镜电路,以使得带隙基准电路的电流稳定。示例性的,第三开关元件K3以及第四开关元件K4均可以为三极管以及场效应管中的至少一种。示例性的,图2中以第三开关元件K3和第四开关元件K4均为NMOS为例示出。
请参照图2,在一种具体的实施例中,欠压检测电路1还包括钳位电路14。
钳位电路14与第四开关元件K4的输入端与第二三极管Q2的集电极之间、电源轨的另一端以及检测输出端1A连接,用于将第四开关元件K4的输入端与第二三极管Q2的集电极之间的输出电压限制至限值电压,从而可以保护第一比较电路12,以延长第一比较电路12的使用寿命,并且可以提高检测输出端1A输出的检测信号的准确性和可靠性。
请参照图2,在一种具体的实施例中,钳位电路14包括第六开关元件K6,第六开关元件K6的受控端与检测输出端1A连接,第六开关元件K6的输入端连接于第四开关元件K4的输入端与第二三极管Q2的集电极之间,第六开关元件K6的输出端与电源轨的另一端连接。
在第四开关元件K4的输入端与第二三极管Q2的集电极之间的电压大于检测输出端1A的电压时,第六开关元件K6的输入端与输出端导通,可以对第四开关元件K4的输入端与第二三极管Q2的集电极之间的电压进行钳位,以防止第四开关元件K4的输入端与第二三极管Q2的集电极之间的电压过大,从而可以保护第一比较电路12,以延长第一比较电路12的使用寿命,并且可以提高检测输出端1A输出的检测信号的准确性和可靠性。示例性的,第六开关元件K6可以为三极管、场效应管以及稳压管中的至少一种。示例性的,图2中以第六开关元件K6为PMOS为例示出。
请参照图2,具体的,第六开关元件K6可以为P沟道场效应管,P沟道场效应管的栅极为第六开关元件K6的受控端,P沟道场效应管的源极为第六开关元件K6的输入端,P沟道场效应管的漏极为第六开关元件K6的输出端,在第四开关元件K4的输入端与第二三极管Q2的集电极之间的电压大于检测输出端1A的电压时时,第六开关元件K6的源极与漏极之间导通,从而可以对第四开关元件K4的输入端与第二三极管Q2的集电极之间的电压进行钳位,从而对第一比较电路12进行保护,以延长第一比较电路12的使用寿命。
请参照图2,在一种具体的实施例中,分压电路11包括第五开关元件K5以及依次串联于电源轨两端之间的第四电阻R4、第五电阻R5以及第六电阻R6。
第一比较电路12以及第二比较电路13均连接于第五电阻R5以及第六电阻R6之间;第五开关元件K5的输入端与电源轨的一端连接,第五开关元件K5的输出端连接于第四电阻R4以及第五电阻R5之间,第五开关元件K5的受控端与检测输出端1A连接。示例性的,第五开关元件K5可以为三极管以及场效应管中的至少一种。示例性的,图2中以第五开关元件K5为PMOS为例示出。
请参照图2,分压电路11还包括第一反相器INV1。
第一反相器INV1的输入端与检测输出端1A连接,第一反相器INV1的输出端与第五开关元件K5的受控端连接,通过第一反相器INV1改变检测输出端1A输出的电平信号,并且可以对检测输出端1A输出的电平信号进行整流,以提高第五开关元件K5通断控制的稳定性。
请参照图2,在一种具体的实施例中,欠压检测电路1还包括第二反相器INV2。
第二反相器INV2的输入端与分压电路11以及第一比较电路12连接,第二反相器INV2的输出端与检测输出端1A连接,利用第二反相器INV2可以对第一电阻R1与第一开关元件K1的输入端之间的电平信号进行整流,以提高检测输出端1A输出的检测信号的稳定性。
可以理解是,可以通过设置第五电阻R5以及第六电阻的阻值,以改变第一阈值电压的数值,可以通过设置第二电阻R2、第三电阻R3、第五电阻R5以及第六电阻的阻值,以改变第二阈值电压的数值。在其他实施例中,还可以通过设置第二电阻R2、第三电阻R3、第五电阻R5以及第六电阻的阻值,以改变第一三极管Q1以及第二三极管Q2的节面积的比值。在本申请实施例中,对第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5以及第六电阻R6的阻值均不做限定。
以下结合图2对本申请实施例提供的欠压检测电路1的电路原理进行详细介绍。
请参考图2,在本申请实施例中,假设第一开关元件K1、第二开关元件K2、第三开关元件K3以及第四开关元件K4为NMOS,第五开关元件K5以及第六开关元件K6为PMOS。且假设第一电平信号为低电平,第二电平信号为高电平,即检测输出端1A输出低电平时表明电源轨处于欠压状态,检测输出端1A输出高电平时表明电源轨未处于欠压状态,这样以便电源管理芯片根据检测输出端1A输出的电平信号执行欠压锁定的功能。
在电源轨两端的电压小于预设电压,且检测电压小于第一阈值电压,即检测电压小于第二开关元件K2的阈值电压Vth时,第二开关元件K2关断,以使得第二反相器INV2的输入端上拉为高电平,第二反相器INV2的输出端输出低电平,即检测输出端1A输出的检测信号为低电平信号,以指示电源轨处于欠压状态。并且由于第二开关元件K2处于关断状态,使得第一反相器INV1的输入端上拉为高电平,第一反相器INV1的输出端输出低电平,第五开关元件K5的栅极为低电平,第五开关元件K5导通,此时检测电压为第五电阻R5以及第六电阻R6对电源轨两端电压VDD分压得到。这样在电源轨两端的电压较低时,通过利用第二开关元件K2,实现了欠压的可靠检测,避免因带隙基准电路未工作导致欠压的误判,从而使得电源管理芯片更加准确地执行欠压锁定功能。
在电源轨两端的电压小于预设电压,且检测电压大于或等于第一阈值电压时,检测电压大于等于第二开关元件K2的阈值电压Vth,第二开关元件K2导通,此时,第二比较电路13,即带隙基准电路比较检测电压与第二阈值电压之间的大小。
若检测电压大于或等于第一阈值电压,且小于第二阈值电压,带隙基准电路的输出电压被拉低,即第一开关元件K1的栅极电压被拉低,第一开关元件K1的漏极电压被拉高,使得第二反相器INV2的输出端输出低电平,即检测输出端1A输出的检测信号为低电平信号,以指示电源轨仍处于欠压状态。并且由于第一开关元件K1的漏极电压被拉高,使得第一反相器INV1的输出端输出低电平,第五开关元件K5的栅极为低电平,第五开关元件K5导通,此时检测电压为第五电阻R5以及第六电阻R6对电源轨两端分压得到。
若检测电压大于或等于第二阈值电压,表明电源轨两端的电压大于预设电压,带隙基准电路的输出电压被拉高,使得第一开关元件K1的漏极电压被拉低,以使得第二反相器INV2的输出端输出高电平,即检测输出端1A输出的检测信号为高电平信号,以指示电源轨未处于欠压状态。并且由于第一开关元件K1的漏极电压被拉低,使得第一反相器INV1的输出端输出高电平,第五开关元件K5的栅极为高电平,第五开关元件K5关断,此时检测电压为第四电阻R4、第五电阻R5以及第六电阻R6对电源轨两端分压得到。这样在电源轨两端的电压逐渐增大时,通过利用带隙基准电路,实现了是否欠压的精准检测。当欠压检测电路1的检测输出端1A从输出低电平信号跳变为输出高电平信号时,表明未欠压,此时电压管理芯片可以关闭欠压锁定功能,控制芯片上的环路正常工作。
进一步的,检测输出端1A从输出低电平信号跳变为输出高电平信号的情况下,检测电压从第五电阻R5以及第六电阻R6对电源轨两端分压,变为第四电阻R4、第五电阻R5以及第六电阻R6对电源轨两端分压。虽然检测电压变小,但随着电源轨两端的电压继续增大,使得电源轨两端电压VDD与检测电压的压差进一步增大,从而使得带隙基准电路的输出电压进一步被拉高,进而确保检测输出端保持输出高电平信号。这样,避免了由于电源轨两端电压的波动导致检测输出端的输出震荡,进一步的保证了欠压检测的可靠性和准确性。
随着电源轨两端的电压继续增大,通过利用第六开关元件K6对带隙基准电路的输出电压进行钳位,使得该输出电压小于或等于限值电压,这样,能够避免带隙基准电路由于电压过高导致无法正常工作,从而进一步确保了欠压检测的可靠性和准确性。
请参照图2和图3,本申请实施例还提供了一种欠压检测方法,适用于欠压检测电路1,方法包括:
步骤S100、根据检测输出端1A输出的检测信号,对电源轨两端的电压进行分压,得到检测电压;其中,检测信号为第一电平信号或第二电平信号,第一电平信号用于指示电源轨处于欠压状态,第二电平信号用于指示电源轨未处于欠压状态。
在本申请实施例中,根据检测输出端1A输出的检测信号,通过分压电路11对电源轨两端的电压进行分压,以使得分压电路11可以输出检测电压,其中,检测信号为第一电平信号或第二电平信号,第一电平信号用于指示电源轨处于欠压状态,第二电平信号用于指示电源轨未处于欠压状态。
步骤S200、检测电压小于第一阈值电压时,检测输出端1A输出第一电平信号。
在本申请实施例中,在电源轨的电压小于预设电压时,检测电压小于第一阈值电压,第二开关元件K2关断,使得检测输出端1A输出第一电平信号,指示电源轨处于欠压状态,从而使得电源管理芯片停止向外输出电压。
步骤S300、检测电压大于或等于第一阈值电压且小于第二阈值电压时,检测输出端1A输出第一电平信号。
在本申请实施例中,在电源轨的电压大于或等于预设电压,以使得检测电压大于或等于第一阈值电压且小于第二阈值电压时,第二开关元件K2导通,第一开关元件K1使得检测输出端1A输出第一电平信号,以指示电源轨处于欠压状态。
步骤S400、检测电压大于或等于第二阈值电压时,检测输出端1A输出第二电平信号。
在本申请实施例中,在电源轨的电压大于或等于预设电压,以使得检测电压大于或等于第二阈值电压时,第二开关元件K2导通,第一开关元件K1使得检测输出端1A输出第二电平信号,以指示电源轨未处于欠压状态,进而使得电源管理芯片可以向外输出电压。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本申请的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,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,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本申请的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
以上仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种欠压检测电路,其特征在于,所述欠压检测电路(1)具有检测输出端(1A),用于输出检测信号,所述欠压检测电路(1)包括:
分压电路(11),与电源轨以及所述检测输出端(1A)连接,用于根据所述检测信号,对所述电源轨两端的电压进行分压,输出检测电压;
其中,所述检测信号为第一电平信号或第二电平信号,所述第一电平信号用于指示所述电源轨处于欠压状态,所述第二电平信号用于指示所述电源轨未处于欠压状态;
第一比较电路(12),与所述电源轨、所述分压电路(11)以及所述检测输出端(1A)连接,用于在所述检测电压小于第一阈值电压时,输出所述第一电平信号;
第二比较电路(13),与所述电源轨、所述分压电路(11)以及所述第一比较电路(12)连接,用于若所述检测电压大于或等于所述第一阈值电压且小于第二阈值电压,则通过所述第一比较电路(12)输出所述第一电平信号,若所述检测电压大于或等于所述第二阈值电压,则通过所述第一比较电路(12)输出所述第二电平信号;
所述第一比较电路(12)包括:
第一电阻(R1),所述第一电阻(R1)的第一端与所述电源轨的一端连接;
第一开关元件(K1),所述第一开关元件(K1)的受控端与所述第二比较电路(13)连接,所述第一开关元件(K1)的输入端与所述第一电阻(R1)的第二端连接,所述检测输出端(1A)连接于所述第一电阻(R1)的第二端与所述第一开关元件(K1)的输入端之间;
第二开关元件(K2),所述第二开关元件(K2)的受控端与所述分压电路(11)连接,所述第二开关元件(K2)的输入端与所述第一开关元件(K1)的输出端连接,所述第二开关元件(K2)的输出端与所述电源轨的另一端连接;
所述第二比较电路(13)包括:
第二电阻(R2),所述第二电阻(R2)的第一端与所述电源轨的一端连接;
第三电阻(R3),所述第三电阻(R3)的第一端与所述第二电阻(R2)的第二端连接;
第一三极管(Q1),所述第一三极管(Q1)的发射极与所述第三电阻(R3)的第二端连接,所述第一三极管(Q1)的基级与所述分压电路(11)连接;
第三开关元件(K3),所述第三开关元件(K3)的输入端与所述第一三极管(Q1)的集电极连接,所述第三开关元件(K3)的输出端与所述电源轨的另一端连接,所述第三开关元件(K3)的受控端与所述第三开关元件(K3)的输入端连接;
第二三极管(Q2),所述第二三极管(Q2)的发射极与所述第三电阻(R3)的第一端连接,所述第二三极管(Q2)的基级与所述分压电路(11)连接;
第四开关元件(K4),所述第四开关元件(K4)的输入端与所述第二三极管(Q2)的集电极连接,所述第四开关元件(K4)的输出端与所述电源轨的另一端连接,所述第四开关元件(K4)的受控端与第三开关元件(K3)的受控端连接,所述第一比较电路(12)连接于所述第四开关元件(K4)的输入端与所述第二三极管(Q2)的集电极之间;
所述分压电路(11)包括第五开关元件(K5)以及依次串联于所述电源轨两端之间的第四电阻(R4)、第五电阻(R5)以及第六电阻(R6);
所述第一比较电路(12)以及所述第二比较电路(13)均连接于所述第五电阻(R5)以及所述第六电阻(R6)之间;
所述第五开关元件(K5)的输入端与所述电源轨的一端连接,所述第五开关元件(K5)的输出端连接于所述第四电阻(R4)以及所述第五电阻(R5)之间,所述第五开关元件(K5)的受控端与所述检测输出端(1A)连接。
2.如权利要求1所述的欠压检测电路,其特征在于,所述分压电路(11)还包括:
第一反相器(INV1),所述第一反相器(INV1)的输入端与所述检测输出端(1A)连接,所述第一反相器(INV1)的输出端与所述第五开关元件(K5)的受控端连接。
3.如权利要求1所述的欠压检测电路,其特征在于,所述欠压检测电路(1)还包括:
钳位电路(14),与所述第二比较电路(13)、所述电源轨的另一端以及所述检测输出端(1A)连接,用于将所述第二比较电路(13)的输出电压限制至限值电压。
4.如权利要求3所述的欠压检测电路,其特征在于,所述钳位电路(14)包括:
第六开关元件(K6),所述第六开关元件(K6)的受控端与所述检测输出端(1A)连接,所述第六开关元件(K6)的输入端与所述第二比较电路(13)连接,所述第六开关元件(K6)的输出端与所述电源轨的另一端连接。
5.如权利要求1-4任一项所述的欠压检测电路,其特征在于,所述欠压检测电路(1)还包括:
第二反相器(INV2),所述第二反相器(INV2)的输入端与所述分压电路(11)以及所述第一比较电路(12)连接,所述第二反相器(INV2)的输出端与所述检测输出端(1A)连接。
6.一种电源管理芯片,其特征在于,包括:
如权利要求1-5任一项所述的欠压检测电路(1)。
7.一种欠压检测方法,其特征在于,应用于如权利要求1-5任一项所述的欠压检测电路(1),所述方法包括:
根据检测输出端(1A)输出的检测信号,对电源轨两端的电压进行分压,得到检测电压;其中,所述检测信号为第一电平信号或第二电平信号,所述第一电平信号用于指示所述电源轨处于欠压状态,所述第二电平信号用于指示所述电源轨未处于欠压状态;
所述检测电压小于所述第一阈值电压时,所述检测输出端(1A)输出所述第一电平信号;
所述检测电压大于或等于所述第一阈值电压且小于第二阈值电压时,所述检测输出端(1A)输出所述第一电平信号;
所述检测电压大于或等于所述第二阈值电压时,所述检测输出端(1A)输出所述第二电平信号。
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