本發(fā)明實(shí)施例涉及電力電子,尤其涉及一種電源選擇電路。
背景技術(shù):
1、電源選擇電路在多種電子設(shè)備中都有應(yīng)用,如智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等,這些設(shè)備通常使用多種電源源。如電池和外部交流適配器,電源選擇電路可以確保設(shè)備在不同電源源之間無縫切換,同時(shí)提供必要的電源管理和保護(hù)功能。例如,在智能手機(jī)中,電源選擇電路可以確保設(shè)備在插入外部充電器時(shí)自動(dòng)切換到充電器供電,并在拔掉充電器后自動(dòng)切換到電池供電。
2、同時(shí),這些設(shè)備也對電源選擇電路的性能提出了要求。例如,電源選擇電路應(yīng)能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的優(yōu)先級從多個(gè)電源輸入中選擇最合適的電源源進(jìn)行供電,具有較高的轉(zhuǎn)換效率,以減少能量損失和發(fā)熱,能夠快速響應(yīng)電源狀態(tài)的變化,確保在需要時(shí)能夠迅速切換到合適的電源源,并具有良好的穩(wěn)定性。但是,傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的電源選擇電路通常具有功耗高或者面積大,無法快速響應(yīng)電源源的變化,導(dǎo)致會(huì)有倒灌,過沖,欠沖的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供一種電源選擇電路,以實(shí)現(xiàn)低功耗及快速響應(yīng)的電源選擇,與傳統(tǒng)的電源選擇電路相比,提高了響應(yīng)速度,減小了功耗,不會(huì)有倒灌,過沖,欠沖的問題。
2、根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供了一種電源選擇電路,電源選擇電路包括:功率管模塊和電源選擇模塊,所述功率管模塊與所述電源選擇模塊連接;
3、所述功率管模塊包括:第一功率單元、第二功率單元以及第六功率單元;
4、所述第一功率單元和所述第二功率單元連接在第一電源電壓和電壓選擇輸出電壓之間,所述第六功率單元連接在第二電源電壓和所述電壓選擇輸出電壓之間;
5、所述電源選擇模塊用于根據(jù)所述第一電源電壓和所述第二電源電壓的大小對所述第一功率單元,所述第二功率單元以及所述第六功率單元的開啟狀態(tài)進(jìn)行控制;其中,所述第一功率單元的開啟狀態(tài)與所述第二功率單元的開啟狀態(tài)相同,所述第一功率單元的開啟狀態(tài)與所述第六功率單元的開啟狀態(tài)相反;
6、所述功率管模塊用于對輸入的所述第二電源電壓和所述第一電源電壓進(jìn)行選擇后并輸出電壓選擇輸出電壓。
7、可選地,所述第一功率單元的第一端與第一電源電壓連接,所述第一功率單元的第二端與所述第二功率單元的第一端連接,所述第二功率單元的第二端與電壓選擇輸出電壓連接,所述第一功率單元的控制端接入第二電壓信號,所述第二功率單元的控制端接入第三電壓信號;
8、或者,所述第二功率單元的第一端與第一電源電壓連接,所述第二功率單元的第二端與所述第一功率單元的第一端連接,所述第一功率單元的第二端與電壓選擇輸出電壓連接,所述第二功率單元的控制端接入所述第二電壓信號,所述第一功率單元的控制端接入所述第三電壓信號;
9、所述第六功率單元的第一端與第二電源電壓連接,所述第六功率單元的第二端與電壓選擇輸出電壓連接,所述第六功率單元的控制端接入第一電壓信號。
10、可選地,所述第一功率單元包括第一mos管,所述第二功率單元包括第二mos管,所述第六功率單元包括第六mos管;
11、所述第一mos管的第一端與第一電源電壓連接,所述第一mos管的第二端與所述第二mos管的第一端連接,所述第二mos管的第二端與電壓選擇輸出電壓連接,所述第一mos管的控制端接入所述第二電壓信號,所述第二mos管的控制端接入所述第三電壓信號;
12、或者,所述第二mos管的第一端與第一電源電壓連接,所述第二mos管的第二端與所述第一mos管的第一端連接,所述第一mos管的第二端與電壓選擇輸出電壓連接,所述第二mos管的控制端接入所述第二電壓信號,所述第一mos管的控制端接入所述第三電壓信號;
13、所述第六mos管的第一端與第二電源電壓連接,所述第六mos管的第二端與電壓選擇輸出電壓連接,所述第六mos管的控制端接入所述第一電壓信號。
14、可選地,所述電源選擇模塊包括:第一電源選擇子模塊和第二電源選擇子模塊,所述第一電源選擇子模塊與所述第二電源選擇子模塊連接;
15、所述第一電源選擇子模塊用于根據(jù)所述第一電源電壓和所述第二電源電壓輸出第四電壓信號,所述第二電源選擇子模塊響應(yīng)于所述第四電壓信號輸出所述第一電壓信號、所述第二電壓信號和所述第三電壓信號,所述功率管模塊用于根據(jù)所述第一電壓信號、所述第二電壓信號和所述第三電壓信號對輸入的所述第二電源電壓和所述第一電源電壓進(jìn)行選擇后并輸出電壓選擇輸出電壓。
16、可選地,所述第一電源選擇子模塊包括:第一上拉單元、第二上拉單元以及交叉耦合單元;
17、所述第二電源選擇子模塊包括:第三開關(guān)單元、第四開關(guān)單元、第五開關(guān)單元、第十三開關(guān)單元、第十四開關(guān)單元以及第十五開關(guān)單元;
18、所述第一上拉單元連接在所述第一電源電壓和所述交叉耦合單元的第一端之間,所述第二上拉單元連接在所述第二電源電壓和所述交叉耦合單元的第二端之間,所述交叉耦合單元的第二端還與所述第十三開關(guān)單元的控制端連接;
19、所述第四開關(guān)單元的第一端與所述第一電源電壓連接,所述第四開關(guān)單元的第二端與所述第十四開關(guān)單元的第一端以及所述第一功率單元的控制端連接;
20、所述第五開關(guān)單元的第一端與所述第二電源電壓連接,所述第五開關(guān)單元的第二端與所述第十五開關(guān)單元的第一端以及所述第二功率單元的控制端連接;
21、所述第十三開關(guān)單元的控制端與所述第一電源選擇子模塊連接,所述第十三開關(guān)單元的第二端與所述第十四開關(guān)單元的第二端連接后接地,所述第十三開關(guān)單元的第一端與所述第四開關(guān)單元的控制端、所述第十四開關(guān)單元的控制端、所述第十五開關(guān)單元的控制端以及所述第六功率單元的控制端連接;
22、所述第三開關(guān)單元的第一端與所述第一電源電壓連接,所述第三開關(guān)單元的控制端與所述第五開關(guān)單元的控制端連接后接地,所述第十五開關(guān)單元的第二端接地。
23、可選地,所述第一上拉單元包括第一上拉電阻,所述第二上拉單元包括第二上拉電阻;
24、所述第一上拉電阻連接在所述第一電源電壓和所述交叉耦合單元的第一端之間,所述第二上拉電阻連接在所述第二電源電壓和所述交叉耦合單元的第二端之間。
25、可選地,所述交叉耦合單元包括:第一開關(guān)子單元和第二開關(guān)子單元;
26、所述第一開關(guān)子單元的第一端與所述第二開關(guān)子單元的控制端以及所述第一上拉單元連接,所述第二開關(guān)子單元的第一端與所述第一開關(guān)子單元的控制端、所述第二上拉單元以及所述第十三開關(guān)單元的控制端連接,所述第一開關(guān)子單元的第二端與所述第二開關(guān)子單元的第二端連接后接地。
27、可選地,所述第一開關(guān)子單元包括第一nmos管,所述第二開關(guān)子單元包括第二nmos管;
28、所述第一nmos管的第一端與所述第二nmos管的控制端以及所述第一上拉單元連接,所述第二nmos管的第一端與所述第一nmos管的控制端、所述第二上拉單元以及所述第十三開關(guān)單元的控制端連接,所述第一nmos管的第二端與所述第二nmos管的第二端連接后接地。
29、可選地,所述第一nmos管與第二nmos管的尺寸關(guān)系表達(dá)式如下所示:
30、
31、其中,wn1為第一nmos管的寬度,ln1為第一nmos管的長度,wn2為第二nmos管的寬度,ln2為第二nmos管的長度。
32、可選地,所述第三開關(guān)單元包括第三mos管,所述第四開關(guān)單元包括第四mos管,所述第五開關(guān)單元包括第五mos管;
33、所述第十三開關(guān)單元包括第十三mos管,所述第十四開關(guān)單元包括第十四mos管,所述第五開關(guān)單元包括第十五mos管;
34、所述交叉耦合單元的第二端與所述第十三mos管的控制端連接,所述第十三mos管的第二端與所述第十四mos管的第二端連接后接地,所述第十四mos管的第一端與所述第四mos管的第二端以及所述第一mos管的控制端連接,所述第四mos管的第一端與所述第一電源電壓連接,所述第十三mos管的第一端與所述第六mos管的控制端連接,所述第十五mos管的控制端以及所述第三mos管的第二端連接,所述第三mos管的控制端與所述第五mos管的控制端連接后接地,所述第十五mos管的第二端接地,所述第十五mos管的第一端與所述第五mos管的第二端以及所述第二mos管的控制端連接,所述第三mos管的第一端與所述第一電源電壓連接,所述第五mos管的第一端與所述第二電源電壓連接。
35、本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,通過電源選擇模塊輸出第一電壓信號、第二電壓信號和第三電壓信號,功率管模塊根據(jù)第一電壓信號、第二電壓信號和第三電壓信號對第二電源電壓和第一電源電壓進(jìn)行選擇后并輸出電壓選擇輸出電壓,電源選擇電路能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的優(yōu)先級從多個(gè)電源輸入中選擇最合適的電源源進(jìn)行供電,可以實(shí)現(xiàn)低功耗及快速響應(yīng)的電源選擇,與傳統(tǒng)的電源選擇電路相比,提高了響應(yīng)速度,減小了功耗,不會(huì)有倒灌,過沖,欠沖的問題。綜上所述,本發(fā)明解決了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的電源選擇電路通常具有功耗高或者面積大,無法快速響應(yīng)電源源的變化,導(dǎo)致會(huì)有倒灌,過沖,欠沖的問題。
36、應(yīng)當(dāng)理解,本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識本發(fā)明的實(shí)施例的關(guān)鍵或重要特征,也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。