CN219592274U - 一种小型化电源管理模组 - Google Patents

Abstract

本实用为一种小型化电源管理模组，应用于QCA2066芯片的WIFI 6E模块，包第一输出回路、第二输出回路、第三输出回路和第四输出回路，第三输出回路设有第一延时电路，而第四输出回路设有第二延时电路，第二延时电路用于控制第四输出端的输出时序晚于第一输出端和第二输出端的输出时序，第一延时电路用于控制第三输出端的输出时序晚于第四输出时序，即在第一延时电路和第二延时电路的作用下使得小型化电源管理模组能够按照时序需求依次输出1.8V、2.0V、0.95V和1.9V电压的电流，由此可见小型化电源管理模组在同时保证时序需求和电流电压的情况下，大大节省了PCB设计空间，进而降低生产成本。

Description

一种小型化电源管理模组

技术领域

本实用新型涉及小型化电源管理模组技术领域，尤其涉及一种基于QCA2066芯片的WIFI 6E模块的小型化电源管理模组。

背景技术

目前，无线网络发展十分迅速，电子产品向无线化，小型化的趋势发展; wifi模组作为重要的电子元器件,对其小型化也提出了更高的要求。而QCA2066芯片是高通公司发布的一块无线芯片，该芯片具备WIFI 6E模块，完全支持WIFI6E协议，而且启动QCA2066芯片的WIFI 6E模块时需要电源管理模组按照时序需求依次输出1.8V、2.0V、0.95V和1.9V电压的电流，而在现有的QCA2066芯片的WIFI 6E模块的电源管理模组（如说明书附图1-2所示）中，在通过大量的DC-DC变换器、低压差线性稳压器（LDO）以及与之配套的外围电路，将3.3V的电压转化为启动QCA2066芯片的WIFI 6E模块所需的电压，并按照QCA2066芯片的WIFI 6E模块的时序需要依次输出。在该电源管理模组中虽然能够按照QCA2066芯片的WIFI 6E模块的时序需要依次输出符合需求的电压，但是在该电源管理模块中设置了大量的DC-DC变换器、低压差线性稳压器（LDO）以及与之配套的外围电路，大大增加了生成成本，同时，使用DC-DC转换器时必须使用功率型电感器与大电容器作为储能器件，会占用大量的PCB设计空间，为电子产品小型化造成极大的阻碍，因此现在亟需一种新型的小型化电源管理模组，在节省了大量PCB设计空间，满足QCA2066芯片的WIFI 6E模块的时序需求和电压需要。

实用新型内容

本实用新型公开了一种小型化电源管理模组，以解决上述背景技术中如何提供一种新型的小型化电源管理模组，在节省了大量PCB设计空间，满足QCA2066芯片的WIFI 6E模块的时序需求和电压需要的问题。

为解决上述技术问题，现提出以下技术方案：

一种小型化电源管理模组，应用于QCA2066芯片的WIFI 6E模块，包括：

第一输出回路，包括第一输入端、降压模块和第一输出端，所述降压模块的一端与所述第一输入端耦接，另一端与所述第一输出端耦接；

第二输出回路，包括第二输出端，所述第二输出端耦接与所述第一输入端与降压模块的连接点上，且所述第二输出端的输入电压与输出电压相等；

第三输出回路，包括第二输入端、第一NMOS管、第三输出端和第一延时电路，所述第一输入端与所述第一NMOS管的漏极耦接，所述第一NMOS管的源极与所述第三输出端耦接，所述第二输入端与所述第一NMOS管的栅极耦接，并用于控制所述第一NMOS管的通断，所述第一延时电路设置在所述第二输入端与所述第一NMOS管的的栅极之间；

第四输出回路，包括DC-DC转换电路、第二延时电路和第四输出端，所述DC-DC转换电路的输入端与所述第二输入端耦接，所述DC-DC转换电路的输出端与所述第四输出端耦接，所述第二延时电路与所述DC-DC转换电路耦接；

其中，所述第二延时电路用于控制所述第四输出端的输出时序晚于所述第一输出端和所述第二输出端的输出时序，所述第一延时电路用于控制所述第三输出端的输出时序晚于所述第四输出时序。

作为优选，所述降压模块为肖特基二极管。

作为优选，所述第一延时电路包括第一电阻和第一电容，所述第一电阻的一端与所述第二输入端耦接，另一端与所述第一NMOS管的的栅极耦接，所述第一电容的一端耦接于所述第一电阻和第一NMOS管的的栅极的连接点，另一端接地。

作为优选，所述第二延时电路包括第二电阻和第二电容，所述第二输入端与所述DC-DC转换电路中的VIN接口耦接，所述第二电阻的一端耦接于所述第二输入端与所述DC-DC转换电路的VIN接口的连接点，另一端与所述DC-DC转换电路的EN接口耦接，所述第二电容的一端耦接于所述第二电阻与所述DC-DC转换电路的EN接口的连接点，另一端接地。

作为优选，还包括第二NMOS管，所述第二NMOS管的漏极与所述第一NMOS管的漏极耦接，所述第二NMOS管的源极与所述第一NMOS管的源极耦接，所述第二NMOS管的栅极与所述第一NMOS管的栅极耦接。

作为优选，还包括第三电容和第四电容，所述第三电容一端与所述第一NMOS管的源极耦接，另一端与所述第一电容接地的一端耦接，所述第四电容与所述第三电容并联。

有益效果：本实用新型为一种小型化电源管理模组，应用于QCA2066芯片的WIFI6E模块，包括：第一输出回路、第二输出回路、第三输出回路和第四输出回路，第三输出回路设有第一延伸电路，而第四输出回路设有第二延伸电路，第二延时电路用于控制第四输出端的输出时序晚于第一输出端和第二输出端的输出时序，第一延时电路用于控制第三输出端的输出时序晚于第四输出时序，即在第一延时电路和第二延时电路的作用下使得小型化电源管理模组能够安装QCA2066芯片WIFI 6E模块的时序需求依次输出1.8V、2.0V、0.95V和1.9V电压的电流，由此可见小型化电源管理模组在同时保证QCA2066芯片WIFI 6E模块的时序需求和电流电压的情况下，大大节省了PCB设计空间，进而降低了QCA2066芯片WIFI 6E模块的电源管理模组的生产成本。

附图说明

图1为现有的QCA2066芯片WIFI 6E模块的电源管理模组的原理图；

图2为现有的QCA2066芯片WIFI 6E模块的电源管理模组的电路图；

图3为本实用新型的原理图；

图4为本实用新型的电路图。

主要元件符号说明如下：

1、第一延时电路；2、第二延伸电路。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型为一种小型化电源管理模组，请参阅图1-4，应用于QCA2066芯片的WIFI 6E模块，包括：

第一输出回路，包括第一输入端、降压模块D1和第一输出端，降压模块D1的一端与第一输入端耦接，另一端与第一输出端耦接，第一输入端输入2V电压的电流，该电流在通过降压模块D1后产生0.2V的压降，进而在第一输出端输出1.8V电压的电流。

第二输出回路，包括第二输出端，第二输出端耦接与第一输入端与降压模块D1的连接点上，且第二输出端的输入电压与输出电压相等，因此第二输出端输出2V电压的电流。

第三输出回路，包括第二输入端、第一NMOS管Q1、第三输出端和第一延时电路1，第一输入端与第一NMOS管Q1的漏极耦接，第一NMOS管Q1的源极与第三输出端耦接，第二输入端与第一NMOS管Q1的的栅极耦接，并用于控制第一NMOS管Q1的通断，第一延时电路1设置在第二输入端与第一NMOS管Q1的的栅极之间；

第四输出回路，包括DC-DC转换电路U30、第二延时电路2和第四输出端，DC-DC转换电路U30的输入端与第二输入端耦接，DC-DC转换电路U30的输出端与第四输出端耦接，第二延时电路2与DC-DC转换电路U30耦接，在此过程中，第二输入端输入2V电压电流，该电流在通过DC-DC转换电路U30被转换为QCA2066所需的核心电压0.95V的电流，最后从第四输出端输出。

其中，第二延时电路2用于控制第四输出端的输出时序晚于第一输出端和第二输出端的输出时序，第一延时电路1用于控制第三输出端的输出时序晚于第四输出时序，即在第一延时电路1和第二延时电路2的作用下使得小型化电源管理模组能够安装QCA2066芯片WIFI 6E模块的时序需求依次输出1.8V、2.0V、0.95V和1.9V电压的电流，由此可见小型化电源管理模组在同时保证QCA2066芯片WIFI 6E模块的时序需求和电流电压的情况下，大大节省了PCB设计空间，进而降低了QCA2066芯片WIFI 6E模块的电源管理模组的生产成本。

在本实施例中，降压模块D1为肖特基二极管，由于因QCA2066 1.8V的电流仅有2~3mA，因此选择具有同等降压效果的故能较容易的找到0.35V压降@500mA的肖特基二极管，而且肖特基二极管相较于普通的降压电阻，肖特基二极管体积更小，使得电源管理电路更加小型化。

在本实施例中，第一延时电路1包括第一电阻R257和第一电容C247，第一电阻R257的一端与第二输入端耦接，另一端与第一NMOS管Q1的的栅极耦接，第一电容C247的一端耦接于第一电阻R257和第一NMOS管Q1的的栅极的连接点，另一端接地，在使用过程中，第二输入端的输入电压通过第一电阻R257后给第一电容C247充电，此时第一电容C247和第一电阻R257的连接点处的电压会从0开始升高，因此对于第一NMOS管Q1来说，第一电容C247和第一电阻R257的连接点处（即第一NMOS管Q1的栅极）的电压升高到第一NMOS管Q1导通所需有效电压的时间t就可以认为是延时的时间。其次，在本实施例中，第一电阻R257还还可以用作上拉电阻，上拉电阻是用于将第二输入端输入的3.3V电压通过上拉电阻后，将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平，以使的第一NMOS管Q1的栅极输入高电平，同时上拉电阻还起到限流作用。

在实施例中，第二延时电路2包括第二电阻R259和第二电容C253，第二输入端与DC-DC转换电路U30中的VIN接口耦接，第二电阻R259的一端耦接于第二输入端与DC-DC转换电路U30的VIN接口的连接点，另一端与DC-DC转换电路U30的EN接口耦接，第二电容C253的一端耦接于第二电阻R259与DC-DC转换电路U30的EN接口的连接点，另一端接地。

在本实施例中，还包括第二NMOS管Q2，第二NMOS管Q2的漏极与第一NMOS管Q1的漏极耦接，第二NMOS管Q2的源极与第一NMOS管Q1的源极耦接，第二NMOS管Q2的栅极与第一NMOS管Q1的栅极耦接。在电路中通过设置两组并联的NMOS管对电路中的电流进行分流，在NMOS管进行电流的均流时，当其中一路NMOS管中的电流大于另一路NMOS管中的电流时，电流大的NMOS管产生的热量多，从而引起导通电阻增大，进而减小流过该NMOS管的电流，通过在两组并联的NMOS管之间根据电流大小的不同来反复调节，进而实现两个NMOS管之间的电流均衡，从而增大输出负载电流。

在本实施例中，还包括第三电容C45和第四电容C250，第三电容C45一端与第一NMOS管Q1的源极耦接，另一端与第一电容C247接地的一端耦接，第四电容C250与第三电容C45并联，且第四电容C250的容量小于第三电容C45C2的容量，其中，大容量的第三电容C45能够使低频信号易通过，而小容量的第四电容C250使高频信号易通过，因此在使用过程中第三电容C45用于过滤高频信号，而第四电容C250用于过滤低频信号。

工作原理：在启动QCA2066芯片的WIFI 6E模块的过程中需要电源管理模组根据不同是时序依次向QCA2066芯片的WIFI 6E模块输出1.8V、2V、0.95V和1.9V电压的电流，在本实用中小型化电源管理模组中共需要四组输出回路，分别向QCA2066芯片的WIFI 6E模块输出1.8V、2V、0.95V和1.9V电压的电流。

其中，在第一输出回路中第一输入端输入2V电压的电流，在通过降压模块D1（即肖特基二极管）的作用下直接降为1.8V，然后被第一输出端输出，因QCA2066 1.8V的电流仅有2~3mA，故能较容易的找到0.35V压降@500mA的肖特基二极管，电流2~3mA时实际压降仅有0.2~0.25V，实际1.8V输出为1.75~1.8V因此能够满足QCA2066 1.8V供电范围要求。

在第二输出回路中，第二输出端与第一输入端直连，因此在第二输出端输出的电压与第一输入端的输入电压相等，即第二输出电压为2V电压的电流。

而在第三回路中，第一NMOS管Q1和第二NMOS管Q2并联在有第二输入端输入的3.3V电压开启，具体的，QCA2066芯片的WIFI 6E模块所需的1.9V电压的电流理论最大电流约700mA，因此第一NMOS管Q1和第二NMOS管Q2必须选用超低开启电压的N沟道MOS管，以保证栅源电压在1.4V左右能正常工作；图中选用的LN239N3T5G MOSFET封装为超小尺寸的SOT882封装，通过查规格书其开启电压为0.65V左右，在栅源电压为1.4V时，单颗最大电流约500mA，导通阻抗约400mΩ,两颗并联能承受的最大电流约为1000mA, 导通阻抗约200mΩ；在1.9V最大负载700mA时，第一NMOS管Q1和第二NMOS管Q2预留了30%的承受电流余量;此时Q1、Q2总功耗约140mW,单颗功耗约70 mW,约为其最大允许功耗的1/3；同时1.9V最大负载700mA时，Q1、Q2产生的压降为ΔV=I*R=0.7A*0.2Ω=0.14V，此时实际1.9V输出为1.86V，满足芯片对1.9V供电范围的要求；其次，第三回路在第一延时电路1的作用下，能够保证第三回路输出的1.9V电压的电流晚于1.8V电压的电流启动。

而在第四回路中，第二输入端输入的3.3V电压的电流直接通过DC TO DC转换为QCA2066所需的核心电压0.95V；同时第四回路在第二延时电路2的作用下使得，第四回路输出的0.95V电压的时序早于第三回路，而晚于第一回路和第二回路。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种小型化电源管理模组，应用于QCA2066芯片的WIFI 6E模块，其特征在于，包括：

第一输出回路，包括第一输入端、降压模块和第一输出端，所述降压模块的一端与所述第一输入端耦接，另一端与所述第一输出端耦接；

第二输出回路，包括第二输出端，所述第二输出端耦接与所述第一输入端与降压模块的连接点上，且所述第二输出端的输入电压与输出电压相等；

第三输出回路，包括第二输入端、第一NMOS管、第三输出端和第一延时电路，所述第一输入端与所述第一NMOS管的漏极耦接，所述第一NMOS管的源极与所述第三输出端耦接，所述第二输入端与所述第一NMOS管的栅极耦接，并用于控制所述第一NMOS管的通断，所述第一延时电路设置在所述第二输入端与所述第一NMOS管的栅极之间；

第四输出回路，包括DC-DC转换电路、第二延时电路和第四输出端，所述DC-DC转换电路的输入端与所述第二输入端耦接，所述DC-DC转换电路的输出端与所述第四输出端耦接，所述第二延时电路与所述DC-DC转换电路耦接；

其中，所述第二延时电路用于控制所述第四输出端的输出时序晚于所述第一输出端和所述第二输出端的输出时序，所述第一延时电路用于控制所述第三输出端的输出时序晚于所述第四输出端的输出时序。

2.根据权利要求1所述的小型化电源管理模组，其特征在于，所述降压模块为肖特基二极管。

3.根据权利要求1所述的小型化电源管理模组，其特征在于，所述第一延时电路包括第一电阻和第一电容，所述第一电阻的一端与所述第二输入端耦接，另一端与所述第一NMOS管的栅极耦接，所述第一电容的一端耦接于所述第一电阻和第一NMOS管的栅极的连接点，另一端接地。

4.根据权利要求1所述的小型化电源管理模组，其特征在于，所述第二延时电路包括第二电阻和第二电容，所述第二输入端与所述DC-DC转换电路中的VIN接口耦接，所述第二电阻的一端耦接于所述第二输入端与所述DC-DC转换电路的VIN接口的连接点，另一端与所述DC-DC转换电路的EN接口耦接，所述第二电容的一端耦接于所述第二电阻与所述DC-DC转换电路的EN接口的连接点，另一端接地。

5.根据权利要求1所述的小型化电源管理模组，其特征在于，还包括第二NMOS管，所述第二NMOS管的漏极与所述第一NMOS管的漏极耦接，所述第二NMOS管的源极与所述第一NMOS管的源极耦接，所述第二NMOS管的栅极与所述第一NMOS管的栅极耦接。

6.根据权利要求3所述的小型化电源管理模组，其特征在于，还包括第三电容和第四电容，所述第三电容一端与所述第一NMOS管的源极耦接，另一端与所述第一电容接地的一端耦接，所述第四电容与所述第三电容并联。