本發(fā)明屬于集成電路，尤其涉及一種電源管理電路、電源管理芯片及控制方法。

背景技術(shù)：

1、直流-直流轉(zhuǎn)換器（dc-dc）和低壓差線性穩(wěn)壓器（ldo）均為能夠轉(zhuǎn)變輸入電壓后有效輸出穩(wěn)定電壓的電壓轉(zhuǎn)換器，其作為電源管理模塊廣泛應(yīng)用于芯片中。

2、直流-直流轉(zhuǎn)換器常見的轉(zhuǎn)換拓?fù)浒ㄉ龎海╞oost）、降壓（buck）、升降壓（buck-boost）等，根據(jù)需求包括多種反饋控制方式，如電壓控制模式、電流控制模式、遲滯控制模式等，在不同的反饋控制方式下，直流-直流轉(zhuǎn)換器的電壓轉(zhuǎn)換效率、電壓波紋及高速負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)速度存在差別。

3、低壓差線性穩(wěn)壓器通過晶體管在其工作區(qū)域內(nèi)調(diào)節(jié)電壓差，能夠?qū)⒏咻斎腚妷航档蜑榉€(wěn)定的輸出電壓。相比于直流-直流轉(zhuǎn)化器，低壓差線性穩(wěn)壓器的電壓轉(zhuǎn)換效率低于直流-直流轉(zhuǎn)換器，在高輸入輸出電壓差的情況下，低壓差線性穩(wěn)壓器具有較大的能量損耗，但其電壓輸出穩(wěn)定，具有低噪聲和高精度的特性。

4、目前，直流-直流轉(zhuǎn)換器或低壓差線性穩(wěn)壓器進行單輸出已無法滿足芯片中模擬電路、數(shù)字電路的不同模塊的多種供電場景下的供電需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種電源管理電路、電源管理芯片及控制方法，旨在解決直流-直流轉(zhuǎn)換器或低壓差線性穩(wěn)壓器的單輸出難以滿足目前的供電需求的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種電源管理電路，包括第一控制模塊、反饋電路和多個穩(wěn)壓工作電路，多個所述穩(wěn)壓工作電路中的其中一個所述穩(wěn)壓工作電路為低壓差線性穩(wěn)壓電路，其它所述穩(wěn)壓工作電路為dc-dc轉(zhuǎn)換電路；

3、所述第一控制模塊用于輸出第一控制信號至所述反饋電路；

4、所述反饋電路用于根據(jù)所述第一控制信號接入至目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路；

5、所述反饋電路用于對所述目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路輸出的實時供電電壓進行采樣，得到相應(yīng)的反饋電壓，并將所述反饋電壓輸出至所述目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路中；

6、所述目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路用于根據(jù)所述反饋電壓對電源電壓進行調(diào)節(jié)，以輸出穩(wěn)定供電電壓。

7、進一步地，所述電源管理電路還包括第二控制模塊；

8、所述第二控制模塊用于輸出第二控制信號至所述反饋電路；

9、所述反饋電路用于根據(jù)所述第二控制信號調(diào)節(jié)所述反饋電路的負(fù)載阻值，然后根據(jù)相應(yīng)的所述負(fù)載阻值對所述目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路輸出的實時供電電壓進行采樣，得到相應(yīng)的反饋電壓。

10、進一步地，所述第一控制模塊包括多個反相器和多個與門；

11、各所述反相器用于接收二進制控制碼；

12、各所述與門用于根據(jù)所述二進制控制碼生成所述第一控制信號，然后輸出所述第一控制信號至所述反饋電路。

13、進一步地，所述目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路包括電壓控制電路、開關(guān)電路和負(fù)載電路；所述電壓控制電路包括第一誤差放大器、第一基準(zhǔn)電壓源、第一比較器和電壓控制振蕩器；

14、所述反饋電路用于對所述負(fù)載電路輸出的實時供電電壓進行采樣，得到相應(yīng)的反饋電壓；

15、所述第一誤差放大器用于將所述反饋電壓和所述第一基準(zhǔn)電壓源生成的第一基準(zhǔn)電壓進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出第一誤差信號；

16、所述第一比較器用于將所述第一誤差信號和所述電壓控制振蕩器生成的斜坡信號進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出第一脈寬調(diào)制信號；

17、所述開關(guān)電路用于根據(jù)所述第一脈寬調(diào)制信號對所述電源電壓進行調(diào)節(jié)，以輸出相應(yīng)的輸出電壓；

18、所述負(fù)載電路用于對所述輸出電壓進行調(diào)節(jié)，以輸出穩(wěn)定供電電壓。

19、進一步地，所述目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路包括遲滯控制電路、開關(guān)電路以及負(fù)載電路；所述遲滯控制電路包括第二比較器和第二基準(zhǔn)電壓源；

20、所述反饋電路根據(jù)所述第一控制信號接入至所述第二dc-dc轉(zhuǎn)換電路時：

21、所述反饋電路用于對所述負(fù)載電路輸出的實時供電電壓進行采樣，得到相應(yīng)的反饋電壓；

22、所述第二比較器用于將所述反饋電壓和所述第二基準(zhǔn)電壓源生成的第二基準(zhǔn)電壓進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出第二脈寬調(diào)制信號；

23、所述開關(guān)電路用于根據(jù)所述第二脈寬調(diào)制信號對所述電源電壓進行調(diào)節(jié)，以輸出相應(yīng)的輸出電壓；

24、所述負(fù)載電路用于對所述輸出電壓進行調(diào)節(jié)，以輸出穩(wěn)定供電電壓。

25、進一步地，所述目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路還包括過流保護模塊；

26、所述過流保護模塊的輸入端電連接于所述反饋電路的輸出端，所述過零檢測模塊的輸出端電連接于所述開關(guān)電路的輸入端。

27、進一步地，所述目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路還包括過零檢測模塊；

28、所述過零檢測模塊的輸入端電連接于所述反饋電路的輸出端，所述過零檢測模塊的輸出端電連接于所述開關(guān)電路的輸入端。

29、本發(fā)明還提供了一種電源管理芯片，包括如上所述的電源管理電路。

30、本發(fā)明還提供了一種電源管理電路的控制方法，所述電源管理電路包括第一控制模塊、反饋電路和多個穩(wěn)壓工作電路，多個所述穩(wěn)壓工作電路中的其中一個所述穩(wěn)壓工作電路為低壓差線性穩(wěn)壓電路，其它所述穩(wěn)壓工作電路為dc-dc轉(zhuǎn)換電路；

31、所述第一控制模塊輸出第一控制信號至所述反饋電路；

32、所述反饋電路根據(jù)所述第一控制信號接入至目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路；

33、所述反饋電路對所述目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路輸出的供電電壓進行采樣，得到相應(yīng)的反饋電壓，并將所述反饋電壓輸出至所述目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路中；

34、所述目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路根據(jù)所述反饋電壓對電源電壓進行調(diào)節(jié)，以輸出穩(wěn)定的供電電壓。

35、進一步地，所述電源管理電路還包括第二控制模塊；所述方法還包括：

36、所述第二控制模塊輸出第二控制信號至所述反饋電路；

37、所述反饋電路對所述目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路輸出的供電電壓進行采樣，得到相應(yīng)的反饋電壓，包括：

38、所述反饋電路根據(jù)所述第二控制信號調(diào)節(jié)所述反饋電路的負(fù)載阻值，然后根據(jù)相應(yīng)的所述負(fù)載阻值對所述目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路輸出的實時供電電壓進行采樣，得到相應(yīng)的反饋電壓。

39、本發(fā)明中一種電源管理電路、電源管理芯片及控制方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：

40、本發(fā)明中的電源管理電路集成了多種穩(wěn)壓工作電路，多個穩(wěn)壓工作電路中的其中一個為低壓差線性穩(wěn)壓電路，其余為dc-dc轉(zhuǎn)換電路。第一控制模塊能夠控制反饋電路接入目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路，使目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路形成具有反饋功能的環(huán)路，繼而實現(xiàn)電源管理電路的穩(wěn)壓供電。多種穩(wěn)壓工作電路的電壓轉(zhuǎn)換效率、瞬態(tài)響應(yīng)速度、電壓波紋及穩(wěn)定性不同，使得電源管理電路能夠適應(yīng)寬范圍的電壓輸入輸出，具備調(diào)整電壓波紋、瞬態(tài)響應(yīng)速度和精度的能力，可以滿足集成電路中多模塊供電場景下的供電需求。

技術(shù)特征：

1.一種電源管理電路，其特征在于，包括第一控制模塊、反饋電路和多個穩(wěn)壓工作電路，多個所述穩(wěn)壓工作電路中的其中一個所述穩(wěn)壓工作電路為低壓差線性穩(wěn)壓電路，其它所述穩(wěn)壓工作電路為dc-dc轉(zhuǎn)換電路；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源管理電路，其特征在于，所述電源管理電路還包括第二控制模塊；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源管理電路，其特征在于，所述第一控制模塊包括多個反相器和多個與門；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源管理電路，其特征在于，所述目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路包括電壓控制電路、開關(guān)電路和負(fù)載電路；所述電壓控制電路包括第一誤差放大器、第一基準(zhǔn)電壓源、第一比較器和電壓控制振蕩器；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源管理電路，其特征在于，所述目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路包括遲滯控制電路、開關(guān)電路以及負(fù)載電路；所述遲滯控制電路包括第二比較器和第二基準(zhǔn)電壓源；

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的電源管理電路，其特征在于，所述目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路還包括過流保護模塊；

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電源管理電路，其特征在于，所述目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路還包括過零檢測模塊；

8.一種電源管理芯片，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至7中任意一項所述的電源管理電路。

9.一種電源管理電路的控制方法，其特征在于，所述電源管理電路包括第一控制模塊、反饋電路和多個穩(wěn)壓工作電路，多個所述穩(wěn)壓工作電路中的其中一個所述穩(wěn)壓工作電路為低壓差線性穩(wěn)壓電路，其它所述穩(wěn)壓工作電路為dc-dc轉(zhuǎn)換電路；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述電源管理電路還包括第二控制模塊；所述方法還包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種電源管理電路、電源管理模塊及控制方法，電源管理電路包括第一控制模塊、反饋電路和多個穩(wěn)壓工作電路，多個穩(wěn)壓工作電路中的其中一個穩(wěn)壓工作電路為低壓差線性穩(wěn)壓電路，其它穩(wěn)壓工作電路為DC?DC轉(zhuǎn)換電路；第一控制模塊用于輸出第一控制信號至反饋電路；反饋電路用于根據(jù)第一控制信號接入至目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路；反饋電路用于對目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路輸出的實時供電電壓進行采樣，得到相應(yīng)的反饋電壓，并將反饋電壓輸出至目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路中；目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路用于根據(jù)反饋電壓對電源電壓進行調(diào)節(jié)，以輸出穩(wěn)定供電電壓。該電路能夠適應(yīng)寬范圍的電壓輸入輸出，具備調(diào)整的能力，可以滿足集成電路中多模塊供電場景下的供電需求。

技術(shù)研發(fā)人員：廖宇航,宋陽,李林旭,竇宇奇,張茂億
受保護的技術(shù)使用者：深圳市國微電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9