CN211830562U

CN211830562U - 一种电源管理芯片的使能电路

Info

Publication number: CN211830562U
Application number: CN202020836863.3U
Authority: CN
Inventors: 刘玉山; 刘玉龙; 张梁堂
Original assignee: Xiamen Yichuang Xincheng Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Xiamen Yichuang Xincheng Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2020-05-19
Filing date: 2020-05-19
Publication date: 2020-10-30
Anticipated expiration: 2030-05-19

Abstract

一种电源管理芯片的使能电路包括N型场效应管MN0、MN1、MN2、MN3、MN4、MN5，二极管D1、D2、电阻R1、R2、R3，N型场效应管MNE1……MNEn‑1，MNEn和电源芯片功能电路；所述N型场效应管MNE1……MNEn‑1，MNEn的源极接地，漏极连接电源芯片功能电路后接电源，栅极相连后接于N型场效应管MN0的栅极。本实用新型采用常规的CMOS工艺设计，使能电路直接从芯片电源取电，快速决定电源芯片功能电路是否需正常工作；使能控制管可采用低压架构的场效应管，栅极电容较小，可以快速响应芯片的输入控制状态，并且在生产时可减少掩模成本和节省芯片面积。

Description

一种电源管理芯片的使能电路

技术领域

本实用新型涉及一种使能电路，特别提供一种电源管理芯片的使能电路。

背景技术

电源管理芯片种类繁多，包括LDO，DC-DC，AC-DC等不同类型，广泛的应用于消费类电子，家电设备，工业应用等领域。在电源管理芯片的应用过程中，为了便于系统对电源管理芯片的控制，一般芯片外部会设置一个使能脚位，来实现电源芯片的切换、休眠唤醒等不同的功能。

电源管理芯片使能控制电路传统的做法是从芯片内部稳压电源供电，而该电源来自于芯片内部转换后的稳压电源，其建立需要一定的时间。在极端情况下，电源管理芯片需要快速响应外部的使能控制信号，否则芯片的输出有可能危害到芯片所带负载的安全性。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种可以快速响应芯片的输入控制状态的电源管理芯片的使能电路。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种电源管理芯片的使能电路包括N型场效应管MN0、MN1、MN2、MN3、MN4、MN5 ，二极管D1、D2、电阻R1、R2、R3，N型场效应管MNE1……MNEn-1，MNEn和电源芯片功能电路；所述N型场效应管MN1、MN2和所述二极管D1、D2依次串联后接于电源与地线间；所述N型场效应管MN2、MN3、MN4的栅极相连，所述N型场效应管MN2的栅极和漏极短接；所述N型场效应管MN3的漏极串接电阻R1后接电源，源极连接N型场效应管MN0的漏极；所述N型场效应管MN0的源极接于N型场效应管MN2和二极管D1之间，栅极连接N型场效应管MN5后接地；所述N型场效应管MN5的栅极接入EN信号；所述N型场效应管MN4的源极连接电阻R3后接N型场效应管MN0的栅极，漏极连接电阻R2后接电源；所述N型场效应管MNE1……MNEn-1，MNEn的源极接地，漏极连接电源芯片功能电路后接电源，栅极相连后接于N型场效应管MN0的栅极。

本实用新型的有益效果是：（1）采用常规的CMOS工艺设计，使能电路直接从芯片电源取电，快速决定电源芯片功能电路是否需正常工作；（2）使能控制管可采用低压架构的场效应管，栅极电容较小，可以快速响应芯片的输入控制状态，并且在生产时可减少掩模成本和节省芯片面积。

附图说明

图1为本实用新型电路结构图；图2为本实用新型使能控制输入和输出电压信号的示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本实用新型的具体实施方式。

如图1所示：一种电源管理芯片的使能电路包括N型场效应管MN0、MN1、MN2、MN3、MN4、MN5 ，二极管D1、D2、电阻R1、R2、R3，N型场效应管MNE1……MNEn-1，MNEn和电源芯片功能电路；所述N型场效应管MN1、MN2和所述二极管D1、D2依次串联后接于电源与地线间；所述N型场效应管MN2、MN3、MN4的栅极相连，所述N型场效应管MN2的栅极和漏极短接；所述N型场效应管MN3的漏极串接电阻R1后接电源，源极连接N型场效应管MN0的漏极；所述N型场效应管MN0的源极接于N型场效应管MN2和二极管D1之间，栅极连接N型场效应管MN5后接地；所述N型场效应管MN5的栅极接入EN信号；所述N型场效应管MN4的源极连接电阻R3后接N型场效应管MN0的栅极，漏极连接电阻R2后接电源；所述N型场效应管MNE1……MNEn-1，MNEn的源极接地，漏极连接电源芯片功能电路后接电源，栅极相连后接于N型场效应管MN0的栅极。

耗尽型N型场效应管MN1，增强型N型场效应管MN2和二极管D1、D2，在N型场效应管MN3和MN4的栅极产生一个较低的偏置电压VB，电压大小为：

VB=VD1+VD2+VGS_MN2 ………………………………………（1）

其中VD1和VD2分别为二极管D1和D2的正向导通电压，VGS_MN2为N型场效应管MN2的栅极和源极电压差。VB电压控制N型场效应管MN4的源级电压为：

VS_MN4=VB-VGS_MN4=VD1+VD2+VGS_MN2-VGS_MN4 ……………………（2）

在N型场效应管MN2和MN4漏端电流和尺寸相差不大的情况下，VGS_MN2=VGS_MN4，所以电阻R3的上端电压约为VD1+VD2，在EN端输入为低电平的状态，即N型场效应管MN5截止的情况下，CTRL的电压为：

V_CTRL=VD1+VD2 ……………………………………………（3）

该值约为1.3V，因此该结构保证EN输入管MN5的源漏端无须耐高压，后续EN控制管的栅源端无须耐高压。

使能控制输出信号CTRL输入到N型场效应管MN0的栅极，控制该场效应管的导通和关闭。当EN使能输入电压处于缓慢上升或缓慢下降的过程中间态的时候，N型场效应管MN0和电阻R1、N型场效应管MN3组成的支路起迟滞作用，从而抑制CTRL输出信号的震荡。合理设计电阻R2，电阻R3，N型场效应管MN4支路的电阻大小，使得N场效应管MN5处于稳定的工作状态。

使能控制输出信号CTRL控制N型场效应管MNE1……MNEn-1，MNEn的导通和关闭，这些N型场效应管的漏极接电源芯片功能电路，即电源芯片内部的不同功能模块，源极接不同功能模块到GND的电源通路。当使能控制输出信号CTRL为高电平时，N型场效应管MNE1……MNEn-1，MNEn导通，电源芯片内部的不同功能模块对地形成通路，电路正常工作；当使能控制输出信号CTRL为低电平时，N型场效应管MNE1……MNEn-1，MNEn关闭，电源芯片内部的不同功能模块对地形成开路，电路失效，从而控制整体电源芯片的输出为开路，确保芯片负载的安全。

如图2所示：当芯片的使能控制信号的高电平电压低于一定阈值时，使能控制输出信号CTRL输出高电平信号，芯片内部功能模块正常工作；当芯片的使能控制信号的高电平电压高于一定阈值时，使能控制输出信号CTRL输出低电平信号，芯片内部功能模块功能失效，控制整体电源芯片的输出为开路，确保芯片负载的安全。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims

1.一种电源管理芯片的使能电路，其特征在于：包括N型场效应管MN0、MN1、MN2、MN3、MN4、MN5 ，二极管D1、D2、电阻R1、R2、R3，N型场效应管MNE1……MNEn-1，MNEn和电源芯片功能电路；所述N型场效应管MN1、MN2和所述二极管D1、D2依次串联后接于电源与地线间；所述N型场效应管MN2、MN3、MN4的栅极相连，所述N型场效应管MN2的栅极和漏极短接；所述N型场效应管MN3的漏极串接电阻R1后接电源，源极连接N型场效应管MN0的漏极；所述N型场效应管MN0的源极接于N型场效应管MN2和二极管D1之间，栅极连接N型场效应管MN5后接地；所述N型场效应管MN5的栅极接入EN信号；所述N型场效应管MN4的源极连接电阻R3后接N型场效应管MN0的栅极，漏极连接电阻R2后接电源；所述N型场效应管MNE1……MNEn-1，MNEn的源极接地，漏极连接电源芯片功能电路后接电源，栅极相连后接于N型场效应管MN0的栅极。