CN214707527U - 一种电源管理芯片自适应升压电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电源管理领域，具体涉及一种电源管理芯片自适应升压电路。本实用新型提供一种电源管理芯片自适应升压电路，包括：电源管理芯片、芯片供电电压源、时钟电路、采样电路和升压电路；时钟电路用于提供驱动信号，升压电路用于提升电压，采样电路用于判断和选择不同等级的升压电路。采样电路在通过使能信号的不同进而进行不同电荷泵电路的切换，选择不同的升压程度对芯片供电电压源进行升压，从而实现在不同程度的低电压下都可以高效、快速的启动电源管理芯片。通过本实用新型可以使电源管理芯片在低压或极低压的情况下实现自适应升压，并维持电源管理芯片一直处于高效的工作状态。

Description

一种电源管理芯片自适应升压电路

技术领域

本实用新型属于电源管理领域，具体涉及一种电源管理芯片自适应升压方法、系统及电路。

背景技术

电源管理芯片是电子设备中非常重要的芯片，电源管理芯片在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其它电能管理的职责。目前的电源管理芯片在遇低压时，会严重影响电源管理芯片的性能；因此需要一种可以自适应电压的升压方法、系统及设备，使电源管理芯片的供电电压提升，令电源管理芯片一直处于高效工作状态。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种电源管理芯片自适应升压电路。

本实用新型的技术方案是：

一种电源管理芯片自适应升压电路，包括：电源管理芯片、芯片供电电压源和时钟电路；包括：采样电路和升压电路；采样电路与升压电路连接；升压电路输出增益电压给电源管理芯片供电；芯片供电电压源与采样电路连接；时钟电路分别与采样电路、升压电路和电源管理芯片连接。

并且，采样电路包括：芯片供电电压源、驱动电压、偏置电流第一电阻、第二电阻、第一pmos管、第二pmos管、第三pmos管、第四pmos管、第五 pmos管、第一nmos管、第二nmos管、第三nmos管、反相器；芯片供电电压源与第一电阻连接，第一电阻与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端接地；第一pmos管的栅极与第一电阻与第二电阻组成的节点连接，第一pmos管的源极与第四pmos管的漏极连接，第一pmos管的漏极与第一nmos管的源极和栅极连接；第二pmos管的源极与第一pmos管的源极连接，第二pmos管的栅极接地，第二pmos管的漏极分别与第二nmos管的源极和第三nmos管的栅极连接；第一nmos管的栅极与第二nmos管的栅极连接，第三nmos管的漏极与第一nmos管的漏极和第二nmos管的漏极连接后并接地；第三nmos管的源极与第五pmos管的漏极连接并通过反向器输出使能信号；第三pmos管的源极、第四pmos管的源极和第五pmos管的源极与驱动电压连接；第三pmos管的栅极、第三pmos管的漏极、第四pmos管的栅极和第五pmos管的栅极均与偏置电流连接，所述偏置电流和驱动电压均由mos管驱动模块产生。

其中，时钟电路输出时钟信号和反向时钟信号，升压电路包括：第一电荷泵电路和第二电荷泵电路、软开关和反相器、电容；芯片供电电压源与软开关的输入端连接；时钟信号通过两个串联的反相器输入软开关的控制端；第一电荷泵电路和第二电荷泵电路分别通过电容与软开关的输入端连接；使能信号分别与第一电荷泵电路和第二电荷泵电路连接；反向时钟信号分别通过串联的第一电荷泵电路和第二电荷泵电路连接；第一电荷泵电路的输出端和第二电荷泵电路的输出端通过稳压二极管接地，并输出增益电压。

本实用新型的有益效果是：通过本实用新型可以在低压或极低压的情况下使电源管理芯片自适应升压，并维持电源管理芯片一直处于高效的工作状态。

附图说明

图1为本实用新型一种电源管理芯片自适应升压电路的采样电路的电路图；

图2为本实用新型一种电源管理芯片自适应升压电路的升压电路的电路图。

图中标记：10第一电荷泵电路、20第二电荷泵电路、EN使能信号、CK 时钟信号、CKB反相时钟信号、VBOOT增益电压、VCC芯片供电电压源、VDD 驱动电压、IB偏置电流、R1第一电阻、R2第二电阻、MP1第一pmos管、MP2 第二pmos管、MP3第三pmos管、MP4第四pmos管、MP5第五pmos管、 MN1第一nmos管、MN2第二nmos管、MN3第三nmos管、U1反相器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明；

一种电源管理芯片自适应升压电路，包括：电源管理芯片、芯片供电电压源VCC和时钟电路；还包括：采样电路和升压电路；采样电路与升压电路连接；升压电路输出增益电压VBOOT给电源管理芯片供电；芯片供电电压源VCC与采样电路连接；时钟电路分别与采样电路、升压电路和电源管理芯片连接。

时钟电路用于提供驱动信号，升压电路用于提升电压，采样电路用于判断和选择不同等级的升压电路。

其中，采样电路包括：芯片供电电压源VCC、驱动电压VDD、偏置电流 IB、第一电阻R1、第二电阻R2、第一pmos管MP1、第二pmos管MP2、第三pmos管MP3、第四pmos管MP4、第五pmos管MP5、第一nmos管MN1、第二nmos管MN2、第三nmos管MN3、反相器；芯片供电电压源VCC与第一电阻R1连接，第一电阻与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端接地；第一pmos管MP1的栅极与第一电阻R1与第二电阻R2组成的节点连接，第一pmos管MP1的源极与第四pmos管MP4的漏极连接，第一pmos管MP1 的漏极与第一nmos管MN1的源极和栅极连接；第二pmos管MP2的源极与第一pmos管MP1的源极连接，第二pmos管MP2的栅极接地，第二pmos管MP2 的漏极分别与第二nmos管MN2的源极和第三nmos管MN3的栅极连接；第一nmos管MN1的栅极与第二nmos管MN2的栅极连接，第三nmos管MN3的漏极与第一nmos管MN1的漏极和第二nmos管MN2的漏极连接后并接地；第三nmos管MN3的源极与第五pmos管MP5的漏极连接并通过反向器输出使能信号EN；第三pmos管MP3的源极、第四pmos管MP4的源极和第五pmos管MP5的源极与驱动电压VDD连接；第三pmos管MP3的栅极、第三pmos管MP3的漏极、第四pmos管MP4的栅极和第五pmos管MP5的栅极均与偏置电流IB连接，所述偏置电流IB和驱动电压VDD均由mos管驱动模块产生。

使用时，芯片供电电压源VCC经过第一电阻R1和第二电阻R2分压；当第二电阻R2对地的电压低于第一pmos管MP1的导通电压时，第一pmos管 MP1导通，驱动电压VDD的电压通过第四pmos管MP4施加到第一nmos管MN1和第二noms管MN2的栅极上,第一nmos管MN1和第二noms管MN2导通，则第三noms管关断，使能信号EN为低电平；当第二电阻R2对地的电压高于第一pmos管MP1的导通电压时第一pmos管MP1关断，第一nmos管MN1 和第二noms管MN2的栅极上电压不足以使二者导通，因此驱动电压VDD的电压通过第四pmos管MP4施加到第三nmos管的栅极上第三nmos管导通，使能信号EN为高电平。

并且，所时钟电路输出时钟信号CK和反向时钟信号CKB升压电路包括：第一电荷泵电路10和第二电荷泵电路20、软开关30和反相器、电容；芯片供电电压源VCC与软开关30的输入端连接；时钟信号CK通过两个串联的反相器输入软开关30的控制端；第一电荷泵电路10和第二电荷泵电路20分别通过电容与软开关30的输入端连接；使能信号EN分别与第一电荷泵电路10和第二电荷泵电路20连接；反向时钟信号CKB分别通过串联的第一电荷泵电路10 和第二电荷泵电路20连接；第一电荷泵电路10的输出端和第二电荷泵电路20 的输出端通过稳压二极管接地，并输出增益电压VBOOT。

使用时，通过使能信号EN的不同进而进行不同电荷泵电路的切换，选择不同的升压程度对芯片供电电压源VCC进行升压，从而实现在不同程度的低电压下都可以高效、快速的启动电路。

Claims (3)

1.一种电源管理芯片自适应升压电路，包括：电源管理芯片、芯片供电电压源(VCC)和时钟电路；其特征在于，包括：采样电路和升压电路；采样电路与升压电路连接；升压电路输出增益电压(VBOOT)给电源管理芯片供电；芯片供电电压源(VCC)与采样电路连接；所述时钟电路分别与采样电路、升压电路和电源管理芯片连接。

2.如权利要求1所述的一种电源管理芯片自适应升压电路，其特征在于，所述采样电路包括：芯片供电电压源(VCC)、驱动电压(VDD)、偏置电流(IB)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第一pmos管(MP1)、第二pmos管(MP2)、第三pmos管(MP3)、第四pmos管(MP4)、第五pmos管(MP5)、第一nmos管(MN1)、第二nmos管(MN2)、第三nmos管(MN3)、反相器；芯片供电电压源(VCC)与第一电阻(R1)连接，第一电阻与第二电阻(R2)的一端连接，第二电阻(R2)的另一端接地；第一pmos管(MP1)的栅极与第一电阻与第二电阻组成的节点连接，第一pmos管(MP1)的源极与第四pmos管(MP4)的漏极连接，第一pmos管(MP1)的漏极与第一nmos管(MN1)的源极和栅极连接；第二pmos管(MP2)的源极与第一pmos管(MP1)的源极连接，第二pmos管(MP2)的栅极接地，第二pmos管(MP2)的漏极分别与第二nmos管(MN2)的源极和第三nmos管(MN3)的栅极连接；第一nmos管(MN1)的栅极与第二nmos管(MN2)的栅极连接，第三nmos管(MN3)的漏极与第一nmos管(MN1)的漏极和第二nmos管(MN2)的漏极连接后并接地；第三nmos管(MN3)的源极与第五pmos管(MP5)的漏极连接并通过反向器输出使能信号(EN)；第三pmos管(MP3)的源极、第四pmos管(MP4)的源极和第五pmos管(MP5)的源极与驱动电压(VDD)连接；第三pmos管(MP3)的栅极、第三pmos管(MP3)的漏极、第四pmos管(MP4)的栅极和第五pmos管(MP5)的栅极均与偏置电流(IB)连接；所述偏置电流(IB)和驱动电压(VDD)均由mos管驱动模块产生。

3.如权利要求2所述一种电源管理芯片自适应升压电路，其特征在于，所述时钟电路输出时钟信号(CK)和反向时钟信号(CKB)，所述升压电路包括：第一电荷泵电路(10)和第二电荷泵电路(20)、软开关(30)和反相器、电容；芯片供电电压源(VCC)与软开关(30)的输入端连接；时钟信号(CK)通过两个串联的反相器输入软开关(30)的控制端；第一电荷泵电路(10)和第二电荷泵电路(20)分别通过电容与软开关(30)的输入端连接；使能信号(EN)分别与第一电荷泵电路(10)和第二电荷泵电路(20)连接；反向时钟信号(CKB)分别通过串联的第一电荷泵电路(10)和第二电荷泵电路(20)连接；第一电荷泵电路(10)的输出端和第二电荷泵电路(20)的输出端通过稳压二极管接地，并输出增益电压(VBOOT)。

Images