CN117595659A - 一种降压电路和电源管理装置 - Google Patents

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CN117595659A CN202311554774.4A CN202311554774A CN117595659A CN 117595659 A CN117595659 A CN 117595659A CN 202311554774 A CN202311554774 A CN 202311554774A CN 117595659 A CN117595659 A CN 117595659A
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Abstract

本申请公开了一种降压电路和电源管理装置,该降压电路包括:第一开关管、第一驱动模块、第二开关管、第二驱动模块和电压输出模块;第一驱动模块和第二驱动模块驱动第一开关管和第二开关管交替通断,以调节平均输出电压。第一供电模块为降压电路提供输入电压,第二供电模块对第一驱动模块供电,且保证第二供电模块的电压与第一供电模块的电压(即降压模块的输入电压)的差值大于或者等于第一驱动电压阈值。如此,使得第一开关管的驱动电压不受降压电路的输入电压减小的影响,即使输入电压较低,第一开关管仍然具有较高的驱动电压,降低第一开关管的导通阻抗,也就降低了导通损耗,从而提高降压电路的效率。

Description

一种降压电路和电源管理装置
技术领域
本申请涉及电源管理技术,尤其涉及一种降压电路和电源管理装置。
背景技术
电源管理集成电路(Power Management IC,PMIC)芯片它是一种专门用于管理和控制电源的集成电路。PMIC为电子设备提供稳定的电源,并对电池进行管理和控制。
PMIC采用的电路架构包括一种降压(BUCK)电路,大多数降压电路通过控制开关管的导通和关断,以调节平均输出电压。但现有降压电路的开关损耗和导通损耗较大,使得降压电路效率较低。
发明内容
本申请实施例期望提供一种降压电路和电源管理装置。
本申请的技术方案是这样实现的:
第一方面,提供了一种降压电路,包括:第一开关管、第一驱动模块、第二开关管、第二驱动模块和电压输出模块;
所述第一开关管的第一端作为所述降压电路的输入端,用于接收第一供电模块提供的输入电压,所述第一开关的第二端和第三端分别与所述第一驱动模块的输出端和所述第二开关管的第一端相连;
所述第二开关管的第二端和所述第二驱动模块的输出端相连,所述第二开关管的第三端接地;
所述第一驱动模块的电源端连接第二供电模块,所述第二驱动模块的电源端连接第三供电模块,其中,所述第二供电模块提供的第一供电电压大于所述第三供电模块提供的第二电压;
所述第一开关管的第三端和所述第二开关管的第一端均与所述电压输出模块的输入端相连,所述电压输出模块的输出端作为所述降压电路的输出端,用于向负载提供降压后的输出电压;
所述第一开关管导通所述第二开关管关断时,所述输入电压经过所述第一开关管送入所述电压输出模块的输入端;
所述第一开关管关断所述第二开关管导通时,所述电压输出模块的输入端经过所述第二开关管接地。
第二方面,提供了一种电源管理装置,包括:前述降压电路。
本申请实施例中提供了一种降压电路和电源管理装置,该降压电路包括:第一开关管、第一驱动模块、第二开关管、第二驱动模块和电压输出模块;第一开关管的第一端作为所述降压电路的输入端,用于接收第一供电模块提供的输入电压,第一驱动模块用于驱动第一开关管的导通和关断,第二驱动模块用于驱动第二开关管的导通和关断,所述第一开关管的第三端和所述第二开关管的第一端均与所述电压输出模块的输入端相连,所述电压输出模块的输出端作为所述降压电路的输出端,用于向负载提供降压后的输出电压;所述第二供电模块的电压和所述第一供电模块的电压的差值大于或者等于预设的第一驱动电压阈值,使得第一开关管的驱动电压不受降压电路的输入电压减小的影响,即使输入电压较低,第一开关管仍然具有较高的驱动电压,降低第一开关管的导通阻抗,也就降低了导通损耗,从而提高降压电路的效率。
附图说明
图1为本申请实施例中降压电路的第一组成结构示意图;
图2为本申请实施例中不同输入电压对应的降压电路效率的影响曲线示意图;
图3为本申请实施例中一种系统电源的第一组成结构示意图;
图4为本申请实施例中一种系统电源的第二组成结构示意图;
图5为本申请实施例中降压电路的第二组成结构示意图;
图6为本申请实施例中不同电感值对应的降压电路的瞬态响应示意图;
图7为本申请实施例中降压电路的一种电路示意图;
图8为本申请实施例中一种开关管的控制信号时序图;
图9为本申请实施例中降压电路的另一种电路示意图;
图10为本申请实施例中电源管理装置的组成结构示意图。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本申请实施例的特点与技术内容,下面结合附图对本申请实施例的实现进行详细阐述,所附附图仅供参考说明之用,并非用来限定本申请实施例。
图1为本申请实施例中降压电路的第一组成结构示意图,如图1所示,降压电路10包括:第一开关管11、第一驱动模块12、第二开关管13、第二驱动模块14和电压输出模块15。
第一开关管11的第一端作为降压电路10的输入端,用于接收第一供电模块21提供的输入电压,第一开关管11的第二端和第三端分别与第一驱动模块12的输出端和第二开关管13的第一端相连。
第二开关管13的第二端和第二驱动模块14的输出端相连,第二开关管13的第三端接地。
第一驱动模块12的电源端连接第二供电模块22,第二驱动模块14的电源端连接第三供电模块23,其中,第二供电模块22的电压和第一供电模块21的电压的差值大于或者等于预设的第一驱动电压阈值;第三供电模块23的电压大于或者等于第二驱动电压阈值。
第一开关管11的第三端和第二开关管13的第一端均与电压输出模块15的输入端相连,电压输出模块15的输出端作为降压电路10的输出端,用于向负载提供降压后的输出电压。其中,负载可以为电子设备中任一器件,该器件的工作电压需要将电源电压降低后得到。例如,手机中的应用处理器(Application Processor,AP),图形处理器(GraphicProcessing Unit,GPU)等。
第一开关管11导通第二开关管13关断时,输入电压经过第一开关管11送入电压输出模块15的输入端。
第一开关管11关断第二开关管13导通时,电压输出模块15的输入端经过第二开关管13接地。
需要说明的是,第一驱动模块12的输入端用于接收第一控制信号,用于控制第一开关管11的关断和导通,第二驱动模块14的输入端用于接收第而控制信号,用于控制第一开关管11的关断和导通。其中,第一驱动模块12和第二驱动模块14具体是一个用于放大来自控制器或其他来源的低电压或低电流的电路,即放大第一开关管11和第二开关管13的控制信号,使得控制器更好地控制开关管的通断操作。
在一些实施例中,控制信号可以为脉冲宽度调制(Pulse width modulation,PWM)信号,通过PWM信号是一种模拟控制方式,根据相应载荷的变化来调制开关管第二端的电压,来实现开关管导通时间的改变,从而实现降压电路的电压输出的改变。具体地,第一开关管11导通第二开关管13关断时,电流从第一开关管的第一端流向第二端,再流入电压输出模块15,第一开关管11关断第二开关管13导通时,电流截止,电压输出模块15无电流流入,也就是说,通过控制PWM信号的占空比来控制第一开关管11和第二开关管13交替通断,以调节平均输出电压。
在一些实施例中,开关管类型可以包括:多晶硅管、绝缘栅双极晶体管(Insulate-Gate Bipolar Transistor,IGBT)、金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)和双极性结型晶体管(bipolarjunction transistor,BJT)等。其中,MOSFET具体可以为N型MOSFET和P型MOSFET,分别简称为NMOS管和PMOS管。
还需说明的是,第一驱动电压阈值可以为第一开关管11的理想驱动电压范围的下限值,第二驱动电压阈值可以为第二开关管13的理想驱动电压范围的下限值。在理想驱动电压范围内开关管具有理想的导通损耗。
导通损耗是指开关管在导通状态下,电流通过开关管时所产生的损耗,导通阻抗越小导通损耗越小,反之越大。由于第一开关管11为上管,第一开关管11的导通损耗会直接影响降压电路的效率,因此,第一驱动电压阈值的设定除了要考虑第一开关管11的阈值电压之外还应该考虑导通阻抗的大小,设置合适的第一驱动电压阈值即设置合适的第二供电模块22的电压,可以减小第一开关管11的导通阻抗,从而提高降压电路的效率。
具体地,降压电路的效率E可以表示如下:
E=[Pout/Pin]×100%
Pout=Iout×Vout
Pin=Iin×Vin=Pout+Ploss
其中,Pout为输入功率,Pin为输入功率,Ploss为功率损耗。
需要说明的是,Ploss越小降压电路的效率E越高,Ploss具体可以包括开关损耗、导通损耗等。本申请实施例中利用第二供电模块对第一驱动模块供电,保证第一开关管具有较高的驱动电压,降低第一开关管的导通阻抗,也就是降压第一开关管的导通损耗。
采用上述降压电路,利用第二供电模块对第一驱动模块供电,且保证第二供电模块的电压与第一供电模块的电压(即降压模块的输入电压)的差值大于或者等于第一驱动电压阈值。如此,使得第一开关管的驱动电压不受降压电路的输入电压减小的影响,即使输入电压较低,第一开关管仍然具有较高的驱动电压,降低第一开关管的导通阻抗,也就降低了导通损耗,从而提高降压电路的效率。
在一些实施例中,第一供电模块可以包括第一电源和第一降压变换器;第一降压变换器用于根据预设的第一电压变换比例将第一电源的电压降低后提供给第一开关管的第一端。
需要说明的是,降压电路的输入电压与输出电压的压差越低,其开关损耗也就越低,故而效率更高。因此,在输出电压恒定的情况下,本申请实施例通过降压变压器对第一电源的电压进行降低,能够为降压电路提供较低的输入电压,在输出电压稳定时,减小输入电压与输出电压的差值,能够降低降压电路的开关损耗,从而进一步提升降压电路的效率。
图2为本申请实施例中不同输入电压对应的降压电路效率的影响曲线示意图,如图2所示,每条效率曲线的输出电压是相同的,输入电压越低,即输入电压与输出电压的压差越低,其开关损耗也就越低,故而效率更高。
如果第一开关管的第一驱动模块的电压受到输入电压的影响,例如输入电压越低时,第一开关管的第一驱动模块的电压越低,第一开关管导通时第二端和第三端的电压差也就越低,其导通阻抗也更高。故而随着负载电流IO的增大时,虽然使得开关损耗更低,但导通损耗占总损耗的比例越来越高,效率曲线逐渐与更高输入电压的效率曲线靠近,最后相交。基于此,本申请实施例利用第二供电模块对第一驱动模块供电,且保证第二供电模块的供电电压与第一供电模块的供电电压(即降压模块的输入电压)的差值大于或者等于第一驱动电压阈值,使得第一开关管的驱动电压不受降压电路的输入电压减小的影响,使得第一开关管具备较低的导通损耗,同时降低输入电压和输出电压的压差,使得降压电路具备较低的开关损耗,在负载电流的大幅波动,保证降压电路的效率。
在一些实施例中,第一电源包括单电池,利用第一降压变换器降低单电池的电压,使得第一开关管的输入电压小于单电池的电压,如图3所示。示例性的,第一降压变换器的输入电压和输出电压之间的第一电压变换比例小于1,例如,0.9、0.8、0.7等。
示例性的,对于现有一些电子设备,诸如手机的供电架构,由单节电池,或者两个电池并联给手机系统供电,降压电路的输入电压范围为单节电池电压,范围通常为3~4.5V,输出电压范围通常为0.5~1.1V,通过第一降压变换器将输入电压从3~4.5V变为2~3V,使得降压电路,输入和输出的电压差更小。
在另一些实施例中,第一电源包括N个串联的电池,N的取值大于1,第一降压变换器的输入电压和输出电压之间的第一电压变换比例小于N。也就是说,将第一降压变换器将N倍的单电池电压降低至单电池电压以下,如图4所示,两节电池串联时通过3:1变换器将,输入电压Vin降至两节电池电压的三分之一。
示例性的,对于现有一些电子设备,诸如手机的供电架构,由双节电池串联给手机系统供电,降压电路的输入电压范围为双节电池电压,范围通常为6~9V,输出电压范围通常为0.5~1.1V,通过电压变换比例为3:1的第一降压变换器将输入电压从6~9V变为2~3V,使得降压电路,输入和输出的电压差更小。
图5为本申请实施例中降压电路的第二组成结构示意图,如图5所示,第一供电模块可以包括第一电源211和第一降压变换器212;第一降压变换器212用于根据预设的第一电压变换比例将第一电源211的电压降低后提供给第一开关管11的第一端。
第二供电模块可以包括第二电源221和电压变换器222;电压变换器222用于根据预设的第二电压变换比例将第二电源221的电压变换后提供给第一驱动模块12的电源端,第二电压变换比例是根据第一开关管11的第一驱动电压阈值确定的。
其中,第一开关管11的驱动电压具体指示第一开关管11的第二端和第三端的电压差。当第一供电模块和第二供电模块的输入电压相同时,第一电源和第二电源可以为同一电源,当第一供电模块和第二供电模块的输入电压不相同时,第一电源和第二电源可以为各自独立的电源。
需要说明的是,若第二电源电压较低时,通过电压变换器222对第二电源221的电源电压进行升高,能够为第二驱动模块提供合适的电压,使得第一开关管11导通时第二端和第三端的电压差较高,从而降低导通阻抗,在驱动第一开关管11导通后,使得第一开关管11的导通损耗较小。
若第二电源电压较低时,通过电压变换器222对第二电源221的电源电压进行降低,同样能够为第二驱动模块提供合适的电压,使得第一开关管导通时第二端和第三端的电压差较高,从而降低导通阻抗,在驱动第一开关管11导通后,使得第一开关管11的导通损耗较小。
第二电压变换比例是根据第一开关管的第一驱动电压阈值确定的。示例性的,第二电源电压为3V,第一开关管的第一驱动电压阈值为3V,第二电压变换比例可以为1:2,即将升压变换器将输入电压升高一倍输出。第二电源电压为3V,第一开关管的第一驱动电压阈值为6V,第二电压变换比例可以为1:3,即将升压变换器将输入电压升高两倍输出。
在一些实施例中,电压变换器为升压变换器或者为第二降压变换器;升压变换器用于根据第二电压变换比例将第二电源的电压升高后提供给第一驱动模块的电源端。
示例性的,升压变换器可以为直流到直流的变换器(DC-to-DC converter,DCDC)。直流到直流的变换器(DCDC)是一种将直流基础电源转变为其他电压种类的直流变换装置。它可以将一个固定的直流电压转换为另一个可变的直流电压。本申请实施例可以采用一种具备升压功能的DCDC变换器。
在一些实施例中,第二供电模块可以包括第二电源和第二降压变换器,第一降压变换器用于根据预设的第二电压变换比例将第二电源的电压降低后提供给第一开关管的第一端,第二电压变换比例是根据第一驱动电压阈值确定的。当第一供电模块和第二供电模块的输入电压相同时,第一电源和第二电源可以为同一电源,当第一供电模块和第二供电模块的输入电压不相同时,第一电源和第二电源可以为各自独立的电源。
示例性的,第二降压变换器为低压差稳压器(Low Dropout Regulaor,LDO)。LDO的输出电压与输入电压之间的压差较低,因此被称为“低压差”。这个特性使得LDO在电源转换效率上具有更高的性能,可以提供更稳定、更纯净的直流电源输出。
在一些实施例中,第三供电模块、第一供电模块和第二供电模块可以为各自独立的供电模块,第三供电模块也可以和第一供电模块为同一供电模块,也就是,第一供电模块除了为降压电路提供输入电压还可以为第二驱动模块供电。
进一步地,电压输出模块15包括电感和电容。在降压电路中,电容主要起到减小或者稳定电源电压的作用。具体来说,如果降压电路中输入的电压不稳定,可以通过增加电容的容量,使其在电压波动时起到稳定电压的作用,为电路提供一个稳定的工作环境。此外,电容还可以实现电路中的电荷储存和释放功能,起到滤波、调节电压等作用。电感在降压电路中主要起到滤波的作用,同时,电感还可以保持负载电流的连续,从而保持输出电压的稳定性。二者协同工作,共同保证降压电路的输出电压的稳定性。
具体地,电感的第一端和第二端分别与第一开关管的第三端和电容的第一端相连,电容的第二端接地;电感的第二端作为电压输出模块的输出端。
在一些实施例中,电感的电感值是根据负载的电流变化范围确定的,且电感的电感值小于或者等于预设的第一电感值。
通常情况下,更小的电感值,降压电路的瞬态响应更快。如图6所示,Istep为负载电流,Iinductor为电感电流,Vout为输出电压。在负载电流快速跳变的情况下,100nH的电感相比于300nH的电感,其电流能够更快速地爬升达到负载电流的数值,从而具有更低的输出电压跌落。也就是说,更小的电感具备更高的瞬态响应,本申请实施例进一步通过预设的第一电感值对电感选取进行了限制,为降压电路选取小电感来提高瞬态响应。
为了能更加体现本申请的目的,在本申请上述实施例的基础上,第一开关管和第二开关管为NMOS管为例进行进一步的举例说明,每个开关管的第一端、第二端和第三端分别为NMOS管的漏极、栅极和源极。
图7为本申请实施例中降压电路的一种电路示意图,如图7所示,降压电路包括:第一NMOS管Q1、第二NMOS管Q2、第一NMOS管的驱动器U1、第一NMOS管的驱动器U2和电压输出模块,电压输出模块具体可以包括:电感L和电容C1。
降压电路的工作原理是:驱动器U1和驱动器U2根据控制信号PWM1和PWM2控制Q1管和Q2管交替通断,在Q1关断Q2管导通的时候,输入电压Vin通过电感L对电容C1充电,在Q1导通Q2管关断的时候,输入电压Vin停止对电容C1充电,电感L和电容C1可以使输出电压稳定。示例性的,L的电感值为100nH、47nH、33nH等。
需要说明的是,第一NMOS管的驱动器U1的供电由单独的直流变换器(DCDC)提供,DCDC的输入电压为Vin,输出电压可以为Vin+Vo1,也就是驱动器U1的供电电压,通过DCDC将Vin升高Vo1,Vo1可以理解为本申请实施例中的第一驱动电压阈值。示例性的,输入电压范围为2~3V,Vo1可以为4V。
通过单独的DCDC将Vin升高后为U1供电,即便Vin较低的情况,Q1的栅源电压VGS依然保持较高电压,降低了Q1管的导通阻抗,也就降低了导通损耗,提高了降压电路的效率。
在一些实施例中,第一供电模块输出Vin,具体是通过第一降压变换器将第一电源的电压降低后得到的。
图8为本申请实施例中一种开关管的控制信号时序图,如图8所示,PMW1为第一开关管Q1的控制信号,PWM2为第二开关管Q2的控制信号,PMW1高电平PWM2低电平时,Q1管导通Q2管断开,PMW1低电平PWM2高电平时,Q1管断开Q2管导通。
在一些实施例中,降压电路还包括自举升压模块,自举升压模块作为第二供电模块,自举升压模块包括二极管和自举电容;二极管的正级与第一供电模块相连,二极管的负极同时与自举电容的第一端和第一驱动模块的电源端相连;自举电容的第二端与第一开关管的第三端相连;第二开关管导通时,第一供电模块通过二极管对对自举电容充电;第二开关管关断时,自举电容放电对第一驱动模块的电源端供电,以使第一开关管导通。
需要说明的是,自举升压模块也是一种升压电路,其原理为:在第二开关管导通的时候,输入电压通过二级管对自举电容充电,在第二开关管关断,第一开关管需要导通的时候,通常将自举电容放电电压和第一供电模块的电压叠给第一驱动模块供电,使得第一开关管导通。也就是说,在降压电路中设置自举升压模块来提高输入电压,从而驱动第一开关管导通。有些自举升压模块甚至可以将其输出电压升高到几倍的输入电压。
图9为本申请实施例中降压电路的另一种电路示意图,如图9所示,降压电路包括:第一NMOS管Q1、第二NMOS管Q2、第一NMOS管的驱动器U1、第一NMOS管的驱动器U2、自举升压模块和电压输出模块,电压输出模块可以包括电感L和电容C1,自举升压模块包括二极管D和电容C2。
自举升压模块的升压原理为:在Q2管导通的时候,输入电压Vin通过二级管D对自举电容C2充电,在Q2管关断,Q1管需要导通的时候,自举电容C2中存储的能量给驱动器U1供电,使得Q1管导通。
采用本申请实施例提供的降压电路具有如下优点:
1、提高第一开关管的驱动模块的供电电压,来降低第一开关管的导通损耗,提高了效率;
2、减小降压电路的输入电压与输出电压的差值,能够降低开关损耗,提高降压电路效率;
3、降压电路的电感采用更低的电感值,提高降压电路的瞬态响应速度。
为实现本申请实施例的降压电路,基于同一发明构思本申请实施例还提供了一种电源管理装置,如图10所示,该电源管理装置100包括,本申请实施例中任一种降压电路1001。
降压电路1001包括:第一开关管、第一驱动模块、第二开关管、第二驱动模块和电压输出模块;
第一开关管的第一端作为降压电路的输入端,用于接收第一供电模块提供的输入电压,第一开关管的第二端和第三端分别与第一驱动模块的输出端和第二开关管的第一端相连;
第二开关管的第二端和第二驱动模块的输出端相连,第二开关管的第三端接地;
第一驱动模块的电源端连接第二供电模块,第二驱动模块的电源端连接第三供电模块,其中,第二供电模块的电压和第一供电模块的电压的差值大于或者等于预设的第一驱动电压阈值;
第一开关管的第三端和第二开关管的第一端均与电压输出模块的输入端相连,电压输出模块的输出端作为降压电路的输出端,用于向负载提供降压后的输出电压;
第一开关管导通第二开关管关断时,输入电压经过第一开关管送入电压输出模块的输入端;
第一开关管关断第二开关管导通时,电压输出模块的输入端经过第二开关管接地。
在一些实施例中,第一供电模块包括第一电源和第一降压变换器;第一降压变换器用于根据预设的第一电压变换比例将第一电源的电压降低后提供给第一开关管的第一端。
在一些实施例中,第一电源包括N个串联的电池,N的取值大于1,第一降压变换器的输入电压和输出电压之间的第一电压变换比例小于N。
在一些实施例中,降压电路还包括自举升压模块,自举升压模块作为第二供电模块,自举升压模块包括二极管和自举电容;二极管的正级与第一供电模块相连,二极管的负极同时与自举电容的第一端和第一驱动模块的电源端相连;自举电容的第二端与第一开关管的第三端相连;
第二开关管导通时,第一供电模块通过二极管对对自举电容充电;
第二开关管关断时,自举电容放电对第一驱动模块的电源端供电,以使第一开关管导通。
在一些实施例中,第二供电模块包括第二电源和电压变换器;电压变换器用于根据预设的第二电压变换比例将第二电源的电压变换后提供给第一驱动模块的电源端,第二电压变换比例是根据第一驱动电压阈值确定的。
在一些实施例中,第二供电模块包括第二电源和升压变换器;升压变换器用于根据预设的第二电压变换比例将第二电源的电压升高后提供给第一驱动模块的电源端,第二电压变换比例是根据第一驱动电压阈值确定的;
或者,第二供电模块包括第二电源和第二降压变换器;第二降压变换器用于根据预设的第三电压变换比例将第二电源的电压降低后提供给第一驱动模块的电源端,第三电压变换比例是根据第一驱动电压阈值确定的。
在一些实施例中,升压变换器为直流到直流的变换器,第二降压变换器为低压差稳压器。
在一些实施例中,电压输出模块包括电感和电容;电感的第一端和第二端分别与第一开关管的第三端和电容的第一端相连,电容的第二端接地;电感的第二端作为电压输出模块的输出端。
在一些实施例中,电感的电感值是根据负载的电流变化范围确定的,且电感的电感值小于或者等于预设的第一电感值。
在一些实施例中,第一开关管和第二开关管为N型金属-氧化物-半导体场效应管;第一开关管的第一端、第二端和第三端分别为N型金属-氧化物-半导体场效应管的漏极、栅极和源极。
电源管理装置可以为电子设备,也可以为电子设备中的电源管理芯片,用于实现电子设备电源管理,电子设备可以包括诸如手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、便捷式媒体播放器(Portable MediaPlayer,PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、相机等。
实际应用中,上述电源管理装置可以为PMIC芯片。PMIC芯片它是一种专门用于管理和控制电源的集成电路。它集成了多种电源管理功能,包括电源供应、电池管理、充电管理、功耗管理等,为电子设备提供稳定的电源,并对电池进行管理和控制。
可选地,该PMIC芯片还可以包括以下至少一个电路:电荷泵电路、DCDC变换器、LDO稳压器等。
可选地,该PMIC芯片还可以包括输入接口。其中,PMIC芯片可以控制该输入接口与其他设备或芯片进行通信,具体地,可以获取其他设备或芯片发送的信息或数据。
可选地,该PMIC芯片还可以包括输出接口。其中,PMIC芯片可以控制该输出接口与其他设备或芯片进行通信,具体地,可以向其他设备或芯片输出信息或数据。
应当理解,在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。本申请中表述“具有”、“可以具有”、“包括”和“包含”、或者“可以包括”和“可以包含”在本文中可以用于指示存在对应的特征(例如,诸如数值、功能、操作或组件等元素),但不排除附加特征的存在。
应当理解,尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开,不必用于描述特定的顺序或先后次序。例如,在不脱离本发明范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。
本申请实施例所记载的技术方案之间,在不冲突的情况下,可以任意组合。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的降压电路、装置和设备,可以通过其它的方式实现。以上所描述的实施例仅仅是示意性的,例如,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,如:多个单元或组件可以结合,或可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,设备或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,也可以分布到多个网络单元上;可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中,也可以是各单元分别单独作为一个单元,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中;上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种降压电路,其特征在于,所述降压电路包括:第一开关管、第一驱动模块、第二开关管、第二驱动模块和电压输出模块;
所述第一开关管的第一端作为所述降压电路的输入端,用于接收第一供电模块提供的输入电压,所述第一开关管的第二端和第三端分别与所述第一驱动模块的输出端和所述第二开关管的第一端相连;
所述第二开关管的第二端和所述第二驱动模块的输出端相连,所述第二开关管的第三端接地;
所述第一驱动模块的电源端连接第二供电模块,所述第二驱动模块的电源端连接第三供电模块,其中,所述第二供电模块的电压和所述第一供电模块的电压的差值大于或者等于预设的第一驱动电压阈值;
所述第一开关管的第三端和所述第二开关管的第一端均与所述电压输出模块的输入端相连,所述电压输出模块的输出端作为所述降压电路的输出端,用于向负载提供降压后的输出电压;
所述第一开关管导通所述第二开关管关断时,所述输入电压经过所述第一开关管送入所述电压输出模块的输入端;
所述第一开关管关断所述第二开关管导通时,所述电压输出模块的输入端经过所述第二开关管接地。
2.根据权利要求1所述的降压电路,其特征在于,所述第一供电模块包括第一电源和第一降压变换器;
所述第一降压变换器用于根据预设的第一电压变换比例将所述第一电源的电压降低后提供给所述第一开关管的第一端。
3.根据权利要求2所述的降压电路,其特征在于,所述第一电源包括N个串联的电池,N的取值大于1,
所述第一降压变换器的输入电压和输出电压之间的所述第一电压变换比例小于N。
4.根据权利要求2所述的降压电路,其特征在于,所述降压电路还包括自举升压模块,所述自举升压模块作为所述第二供电模块,所述自举升压模块包括二极管和自举电容;
所述二极管的正级与所述第一供电模块相连,所述二极管的负极同时与所述自举电容的第一端和所述第一驱动模块的电源端相连;
所述自举电容的第二端与所述第一开关管的第三端相连;
所述第二开关管导通时,所述第一供电模块通过所述二极管对对所述自举电容充电;
所述第二开关管关断时,所述自举电容放电对所述第一驱动模块的电源端供电,以使所述第一开关管导通。
5.根据权利要求1所述的降压电路,其特征在于,所述第二供电模块包括第二电源和电压变换器;
所述电压变换器用于根据预设的第二电压变换比例将所述第二电源的电压变换后提供给所述第一驱动模块的电源端,所述第二电压变换比例是根据所述第一驱动电压阈值确定的。
6.根据权利要求5所述的降压电路,其特征在于,所述电压变换器为升压变换器或者为第二降压变换器;
所述升压变换器用于根据所述第二电压变换比例将所述第二电源的电压升高后提供给所述第一驱动模块的电源端;
所述第二降压变换器用于根据所述第二电压变换比例将所述第二电源的电压降低后提供给所述第一驱动模块的电源端。
7.根据权利要求1至6任一项所述的降压电路,其特征在于,所述电压输出模块包括电感和电容;
所述电感的第一端和第二端分别与所述第一开关管的第三端和所述电容的第一端相连,所述电容的第二端接地;
所述电感的第二端作为所述电压输出模块的输出端。
8.根据权利要求7所述的降压电路,其特征在于,所述电感的电感值是根据所述负载的电流变化范围确定的,且所述电感的电感值小于或者等于预设的第一电感值。
9.根据权利要求1所述的降压电路,其特征在于,所述第一开关管和第二开关管为N型金属-氧化物-半导体场效应管;
所述第一开关管的第一端、第二端和第三端分别为所述N型金属-氧化物-半导体场效应管的漏极、栅极和源极。
10.一种电源管理装置,其中,所述电源管理装置包括权利要求1至9任一项所述的降压电路。
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