CN204697030U - 驱动级电源选择电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于集成电路技术领域，涉及一种驱动级电源选择电路，该电路包括：基准电路、双电源电压比较电路、及功率选择电路。其特点是：在电路有两路电源供电时，可以自动选择其中的一个作为电路的电源。

Description

驱动级电源选择电路

技术领域

本实用新型涉及模拟集成电路领域，特别是涉及一种驱动级电源选择电路。

背景技术

在电路设计和应用中，当有两路电源可以供电时，需要对电源进行选择，把提供电源输入的一个作为电路的电源。双电源选择主要存在于由锂电池和AC电源作为供电电源的应用中。如手机，便携式电脑等，在没有连接AC电源时，把锂电池作为电源，在有AC电源时，优选选择AC电源作为供电电源，减少锂电池的耗电。

在驱动级，由于输出电压的不同，通常也会需要不同的电源电压为驱动级供电，用于驱动功率级的器件，但电源的串扰会损害电源自身，同时造成电路工作不正常。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种驱动级电源选择电路，在两路电源中有一路电源供电时，选择有输入的一路电源输出作为电路的电源，当两路均有供电时，不输出电压。

为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：

用于在电路有第一电源电压和第二电源电压两路电源供电时，自动选择其中的一个作为电路的电源；

包括：基准电路、第一比较器和第二比较器，及控制切换电路；

所述基准电路输入第一电源电压和第二电源电压，并选择其中较高的电压值作为基准电压，

所述第一比较器输入端接第一电源电压和所述基准电路产生的基准电压，输出第一比较电压；第二比较器输入端接第二电源电压和所述基准电路产生的基准电压，输出第二比较电压；

所述第一比较器包括：第二NMOS管，第三PMOS管，第二电阻和第一反相器；所述第三PMOS管源极和衬底与第一电源电压相连、栅极和漏极短接并连接到第二NMOS管的漏极和第一反相器输入端，第二NMOS管的栅极与基准电压相连、栅极与第二电阻的正端连接，第二电阻的负端连接到地，第一反相器输出第一比较信号；所述第二比较器包括：第三NMOS管，第四PMOS管，第三电阻和第二反相器；所述第四PMOS管源极和衬底与第二电源电压相连、栅极和漏极短接并连接到第三NMOS管的漏极和第二反相器输入端，第三NMOS管的栅极与基准电压相连、栅极与第三电阻的正端连接，第三电阻的负端连接到地，第二反相器输出第二比较信号；

所述控制切换电路的两个输入端与第一比较器和第二比较器的输出端连接，根据两个比较器的输出结果选择第一电源电压和第二电源电压中较高的电源电压输出。

具体的，所述基准电压包括第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管及第一电阻；所述第一PMOS管和第二PMOS管的栅端、漏端和衬底短接、并连接第一电阻的正端，第一PMOS管源端连接第一电源电压，第二PMOS管源端连接第二电源电压，第一电阻负端与第一NMOS管漏端和栅端连接并输出基准电压，第一NMOS管的源端和衬底接地。

具体的，所述控制切换电路由第一或门、第二或门、或非门、第五PMOS管、第六PMOS管组成；

所述或非门的两个输入端分别与第一比较器和第二比较器的输出端连接，第一或门和第二或门分别有一个输入端与第一比较器和第二比较器的输出端各自连接，另一输入端均连接或非门的输出端，所述第五PMOS管、第六PMOS管的栅极分别连接第一或门和第二或门的输出端，源级分别连接第一电源电压和第二电源电压，漏级均连接电源输出端。

本实用新型的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，基准电路输入所述第一电源电压和第二电源电压，产生基准电压；比较电路把所述第一电源电压和第二电源电压分别和所述基准电压比较，产生比较信号；控制切换电路输入所述比较信号，把所述第一电源电压和第二电源电压中较高的一个电压输出，产生选择电压。

因此，本实用新型所述的驱动级电源选择电路，能够在两路电源中有一路电源供电时，选择有输入的一路电源输出作为电路的电源，当两路均有供电时，不输出电压。

附图说明

通过以下对本实用新型驱动级电源选择电路的一实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本实用新型的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：

图1是本实用新型一种具体实施方式的电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1所示，这是本实用新型驱动级电源选择电路的电原理图。本实用新型的目的是把第一电源电压V1及第二电源电压V2之中的一个输出到电源输出端VOUT。如果第一电源电压V1有输入电压、第二电源电压V2没有输入电压，则VOUT=V1；反之，如果第一电源电压V1没有输入电压、第二电源电压V2有输入电压，则VOUT=V2；如果第一电源电压V1和第二电源电压V2都有输入电压，则不输出。

本实用新型驱动级电源选择电路由基准电路、第一比较器和第二比较器，及控制切换电路组成；

所述基准电路输入第一电源电压和第二电源电压，并选择其中较高的电压值作为基准电压。

图1中，基准电路包括：第一PMOS管P1、第二PMOS管P2、第一NMOS管N1及第一电阻R1。P1和P2管的栅端、漏端和衬底短接、并连接R1的正端，P1源端连接第一电源电压V1，P2源端连接第二电源电压V2，R1负端与N1漏端和栅端连接并输出基准电压，N1的源端和衬底接地。

以下描述基准电路的工作原理：P1管栅端和漏端短接，相当于一个二极管，其正端连接第一电源电压V1，负端节点为VIN；VIN端的输出电压作为后续两个比较器电路的供电电压，同样的，P2管栅端和漏端短接，也相当于一个二极管，其正端连接第二电源电压V2，负端与VIN节点连接。VIN的电压会选择V1和V2中较高的一个作为其电压：当V1有输入电压、V2没有输入电压时，P1导通、P2截止，VIN连接到V1的电压；当V1没有输入电压、V2有输入电压时，P1截止、P2导通，VIN连接到V2的电压；当V1和V2都有输入电压时，如果V1>V2，则P1导通、P2截止，如果V1<V2，则P1截止、P2导通，因此，VIN会连接到V1和V2中电压较高的一个电压，VIN在本实用新型中作为基准电路和所有反相器、或非门电路的电源。P1和P2的衬底接到VIN端是为了防止V1和V2之间产生漏电。

第一比较器包括：第二NMOS管N2，第三PMOS管P3，第二电阻R2和第一反相器INV1。第二比较器包括：第三NMOS管N3，第四PMOS管P4，第三电阻R3和第二反相器INV2。

以下描述第一比较器和第二比较器的工作原理。

第一比较器是比较基准电压和V1的值，比较器中：P3的源端和衬底接V1、源端和漏端接N2的漏端和INV1的输入端，N2的栅端接基准电压、源端接R2的正端，R2负端接地。INV1的输出端输出第一比较电压COMP1_V1。当有V1电源输入时，P3源端被拉到较高电压，COMP1_V1输出低电平；当V1没有电源输入时，P3截止，P3源端通过N2和R2被拉到地，COMP1_V1输出高电平。

第二比较器是比较基准电压和V2的值，比较器中：P4的源端和衬底接V2、源端和漏端接N3的漏端和INV2的输入端，N3的栅端接基准电压、源端接R3的正端，R3负端接地。INV2的输出端输出第一比较电压COMP2_V2。当有V2电源输入时，P4源端被拉到较高电压，COMP2_V2输出低电平；当V2没有电源输入时，P4截止，P4源端通过N3和R3被拉到地，COMP2_V2输出高电平。

基准电路和比较器的工作电流与R1~R3的阻值成反比，考虑到低功耗应用，可以增大R1~R3的阻值至兆欧级。

所述控制切换电路由第一或门OR1、第二或门OR2、或非门NOR、第五PMOS管P5、第六PMOS管P6组成；所述或非门的两个输入端分别与第一比较器和第二比较器的输出端连接，第一或门和第二或门分别有一个输入端与第一比较器和第二比较器的输出端各自连接，另一输入端均连接或非门的输出端，所述第五PMOS管、第六PMOS管的栅极分别连接第一或门和第二或门的输出端，源级分别连接第一电源电压和第二电源电压，漏级均连接电源输出端。

例如第一电源电压V1有电，第二电源电压V2不供电，第一比较器输出低电平，第二比较器输出高电平，则第一或门输出高电平，第五PMOS管开启，第六PMOS管关闭。第一电源电压V1不供电，第二电源电压V2供电的情况类似，当两个电源都有电时，或非门输出。能够在两路电源中有一路电源供电时，选择有输入的一路电源输出作为电路的电源，当两路均有供电时，NOR两个输入端均为低电压，输出高电平，使两个或门输出均为高电平，不输出电压。

综上所述，本实用新型驱动级电源选择电路，其输入为两个电源电压，输出选择电压会输出两个输入电源电压中有电源输入的一个电压，如果两个输入电源电压都中有电源输入时，输出选择电压会关闭，避免电路连通损害电源，造成电路工作不正常。同时，本实用新型还可以通过设置其中电阻的阻值使整个电路的静态电流更小，降低电路功耗，可见本实用新型具有输入电压范围广，面积小，结构简单，功耗低的优点。

上述实施例仅说明本实用新型的技术构思和特点，其目的是在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范畴之内。

Claims (3)

1.驱动级电源选择电路，用于在电路有第一电源电压和第二电源电压两路电源供电时，自动选择其中的一个作为电路的电源，输出到电源输出端；

包括：基准电路、第一比较器和第二比较器，及控制切换电路；

所述基准电路输入第一电源电压和第二电源电压，并选择其中较高的电压值作为基准电压，

所述第一比较器输入端接第一电源电压和所述基准电路产生的基准电压，输出第一比较电压；第二比较器输入端接第二电源电压和所述基准电路产生的基准电压，输出第二比较电压；

所述第一比较器包括：第二NMOS管，第三PMOS管，第二电阻和第一反相器；所述第三PMOS管源极和衬底与第一电源电压相连、栅极和漏极短接并连接到第二NMOS管的漏极和第一反相器输入端，第二NMOS管的栅极与基准电压相连、栅极与第二电阻的正端连接，第二电阻的负端连接到地，第一反相器输出第一比较信号；所述第二比较器包括：第三NMOS管，第四PMOS管，第三电阻和第二反相器；所述第四PMOS管源极和衬底与第二电源电压相连、栅极和漏极短接并连接到第三NMOS管的漏极和第二反相器输入端，第三NMOS管的栅极与基准电压相连、栅极与第三电阻的正端连接，第三电阻的负端连接到地，第二反相器输出第二比较信号；

所述控制切换电路的两个输入端与第一比较器和第二比较器的输出端连接，根据两个比较器的输出结果选择第一电源电压和第二电源电压中有供电的电源输出，当两路均有供电时，不输出电压。

2.如权利要求1所述的驱动级电源选择电路，其特征在于，所述基准电压包括第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管及第一电阻；所述第一PMOS管和第二PMOS管的栅端、漏端和衬底短接、并连接第一电阻的正端，第一PMOS管源端连接第一电源电压，第二PMOS管源端连接第二电源电压，第一电阻负端与第一NMOS管漏端和栅端连接并输出基准电压，第一NMOS管的源端和衬底接地。

3.如权利要求1所述的驱动级电源选择电路，其特征在于，所述控制切换电路由第一或门、第二或门、或非门、第五PMOS管、第六PMOS管组成；

    所述或非门的两个输入端分别与第一比较器和第二比较器的输出端连接，第一或门和第二或门分别有一个输入端与第一比较器和第二比较器的输出端各自连接，另一输入端均连接或非门的输出端，所述第五PMOS管、第六PMOS管的栅极分别连接第一或门和第二或门的输出端，源级分别连接第一电源电压和第二电源电压，漏级均连接电源输出端。