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(jìn)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(chǎng)景下的供電需求。

技術(shù)實(shí)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(shí)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(gè)穩(wěn)壓工作電路，多個(gè)所述穩(wěn)壓工作電路中的其中一個(gè)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(hào)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(hào)接入至目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路；

5、所述反饋電路用于對(duì)所述目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路輸出的實(shí)時(shí)供電電壓進(jìn)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(duì)電源電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，以輸出穩(wěn)定供電電壓。

7、進(jìn)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(hào)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(hào)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(duì)所述目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路輸出的實(shí)時(shí)供電電壓進(jìn)行采樣，得到相應(yīng)的反饋電壓。

10、進(jìn)一步地，所述第一控制模塊包括多個(gè)反相器和多個(gè)與門；

11、各所述反相器用于接收二進(jìn)制控制碼；

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

13、進(jìn)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(duì)所述負(fù)載電路輸出的實(shí)時(shí)供電電壓進(jìn)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(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出第一誤差信號(hào)；

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

17、所述開關(guān)電路用于根據(jù)所述第一脈寬調(diào)制信號(hào)對(duì)所述電源電壓進(jìn)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(duì)所述輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，以輸出穩(wěn)定供電電壓。

19、進(jìn)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(hào)接入至所述第二dc-dc轉(zhuǎn)換電路時(shí)：

21、所述反饋電路用于對(duì)所述負(fù)載電路輸出的實(shí)時(shí)供電電壓進(jìn)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(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出第二脈寬調(diào)制信號(hào)；

23、所述開關(guān)電路用于根據(jù)所述第二脈寬調(diào)制信號(hào)對(duì)所述電源電壓進(jìn)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(duì)所述輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，以輸出穩(wěn)定供電電壓。

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

26、所述過流保護(hù)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(cè)模塊的輸出端電連接于所述開關(guān)電路的輸入端。

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

28、所述過零檢測(cè)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(cè)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(gè)穩(wěn)壓工作電路，多個(gè)所述穩(wěn)壓工作電路中的其中一個(gè)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(hào)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(hào)接入至目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路；

33、所述反饋電路對(duì)所述目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路輸出的供電電壓進(jìn)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(duì)電源電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，以輸出穩(wěn)定的供電電壓。

35、進(jìn)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(hào)至所述反饋電路；

37、所述反饋電路對(duì)所述目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路輸出的供電電壓進(jìn)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(hào)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(duì)所述目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路輸出的實(shí)時(shí)供電電壓進(jìn)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(gè)穩(wěn)壓工作電路中的其中一個(gè)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(shí)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(chǎng)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(gè)穩(wěn)壓工作電路，多個(gè)所述穩(wěn)壓工作電路中的其中一個(gè)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(gè)反相器和多個(gè)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(hù)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(cè)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(xiàng)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(gè)穩(wěn)壓工作電路，多個(gè)所述穩(wěn)壓工作電路中的其中一個(gè)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(gè)穩(wěn)壓工作電路，多個(gè)穩(wěn)壓工作電路中的其中一個(gè)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(hào)至反饋電路；反饋電路用于根據(jù)第一控制信號(hào)接入至目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路；反饋電路用于對(duì)目標(biāo)穩(wěn)壓工作電路輸出的實(shí)時(shí)供電電壓進(jìn)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(duì)電源電壓進(jìn)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(chǎng)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(hù)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