电源电压切换电路及电源电压切换方法技术

本申请公开一种电源电压切换电路及电源电压切换方法，包括：电荷泵、开关S1～S4、高压管MN1以及可调电路，通过改进电路结构，为芯片提供灵活可调的内部电源电压，将所述内部电源电压AVDD由所述电源电压VIN供电调整至由所述电源电压VOUT供电，以实现所述内部电源电压AVDD的平滑切换，减小切换电源电压时内部电源电压的波动，降低对内部电路的冲击，从而避免影响芯片的正常工作。影响芯片的正常工作。影响芯片的正常工作。

【技术实现步骤摘要】
电源电压切换电路及电源电压切换方法


[0001]本申请涉及电子电路
，特别是涉及一种电源电压切换电路及电源电压切换方法。

技术介绍

[0002]boost电路是六种基本斩波电路之一，是一种开关直流升压电路，它可以使输出电压比输入电压高，主要应用于直流电动机传动、单相功率因数校正(PFC，Power Factor Correction)电路及其他交直流电源中。
[0003]然而，在boost电路中，由于VIN电压远低于VOUT电压，一般芯片选择由VIN供电，其具有功耗低、效率高的优点，但有时VIN电压太低，难以满足内部电路的需要，则需要将供电方式切换为由VOUT供电。芯片在正常使用中经常会碰到VIN电压逐渐降低的情况，因此，在芯片工作过程中需要将供电电源从VIN切换到VOUT。在突然切换供电电源时，很容易引起内部电源电压的抖动，对内部电路是个很大的冲击，影响芯片正常工作。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提出一种电源电压切换电路及电源电压切换方法，通过改进电路结构，为芯片提供灵活可调的内部电源电压，将所述内部电源电压AVDD由所述电源电压VIN供电调整至由所述电源电压VOUT供电，以实现所述内部电源电压AVDD的平滑切换，减小切换电源电压时内部电源电压的波动，降低对内部电路的冲击，从而避免影响芯片的正常工作。
[0005]为达到上述目的，本申请提供了以下技术方案：
[0006]一种电源电压切换电路，包括：电荷泵、开关S1～S4、开关管MN1以及可调电路，其中：r/>[0007]所述开关S1、所述开关S3和所述电荷泵的第一端相连，其公共端与电源电压VIN相连，所述开关S2的一端与电源电压VOUT相连，所述开关S1的另一端与所述开关S2的另一端相连，其公共端分别与所述开关管MN1和所述可调电路的第一端相连，所述开关管MN1的栅极与所述电荷泵的第二端相连，所述电荷泵的使能端接使能信号；
[0008]所述开关管MN1的漏极与所述可调电路的第二端相连，其公共端与所述开关S4的一端相连，所述开关S3的另一端和所述开关S4的另一端相连，其公共端作为电源电压切换电路的输出端，输出内部电源电压AVDD；
[0009]所述可调电路的第三端与所述电源电压VOUT相连，当所述电源电压VIN降至预设电压点时，则通过调整所述可调电路输入的电压信号来调整所述内部电源电压AVDD，将所述内部电源电压AVDD由所述电源电压VIN供电调整至由所述电源电压VOUT供电，以实现所述内部电源电压AVDD的平滑切换。
[0010]优选的，所述可调电路包括：开关管MN2、开关管MN3、电流源I和电阻R，其中：
[0011]所述开关管MN2的源极作为所述可调电路的第一端与所述开关管MN1的源极相连，
所述开关管MN2的漏极作为所述可调电路的第二端与所述开关管MN1的漏极相连；
[0012]所述开关管MN2的栅极与所述开关管MN3的栅极相连，所述开关管MN3的栅极与源极相连，并与所述电流源I的第二端相连，所述开关管MN3的漏极通过所述电阻R接地；
[0013]所述电流源I的一端作为所述可调电路的第三端与所述电源电压VOUT相连，所述电流源I的另一端与所述开关管MN3的源级相连，所述开关管MN3的漏极通过所述电阻R接地；
[0014]当所述电源电压VIN降至所述预设电压点时，通过所述电流源I将电流注入所述电阻R上，产生电压信号V_R＝I*R，通过调节所述电流源I的电流值和所述电阻R的阻值，将所述内部电源电压AVDD由所述电源电压VIN供电调整至由所述电源电压VOUT供电，以实现所述内部电源电压AVDD的平滑切换。
[0015]优选的，所述开关管MN3和所述开关管MN2的栅极信号V_PWR由所述电压信号V_R加上所述开关管MN3的Vgs产生，则所述内部电源电压AVDD＝V_PWR
‑
Vgs_MN2＝V_R+Vgs_MN3
‑
Vgs_MN2≈I*R，通过调节所述电流源I的电流值和所述电阻R的阻值，将所述内部电源电压AVDD由所述电源电压VIN调整至所述电源电压VOUT，以实现所述内部电源电压AVDD的平滑切换。
[0016]优选的，所述开关管MN1、所述开关管MN2和所述开关管MN3为高压管。
[0017]优选的，所述电荷泵仅在芯片上电启动时使用，在启动结束后通过输入使能信号EN将所述电荷泵关闭。
[0018]优选的，在所述芯片正常工作时，所述电源电压VOUT为高压，所述开关S1断开，所述开关S2闭合，若VIN电压大于VOUT，开关S1闭合，开关S2断开。
[0019]优选的，在所述电源电压VIN在所述预设电压点以上时，所述开关S3闭合，所述开关S4断开，所述内部电源电压AVDD由所述电源电压VIN提供。
[0020]优选的，当所述电源电压VIN降至所述预设电压点以下时，所述开关S3断开，所述开关S4闭合，所述电荷泵关闭，所述高压管MN1栅极为0V，所述内部电源电压AVDD由所述电源电压VOUT通过所述开关S2及所述高压管MN2提供。
[0021]一种电源电压切换方法，基于上述所述的电源电压切换电路，所述电源电压切换电路包括：电荷泵、开关S1～S4、开关管MN1以及可调电路，该方法包括：
[0022]将所述电源电压VIN与预设电压点进行比较，判断所述电源电压VIN的大小；
[0023]在所述电源电压VIN在所述预设电压点以上时，所述开关S3闭合，所述开关S4断开，所述内部电源电压AVDD由所述电源电压VIN提供；
[0024]当所述电源电压VIN降至预设电压点时，则通过调整所述可调电路输入的电压信号来调整所述内部电源电压AVDD，将所述内部电源电压AVDD由所述电源电压VIN调整至所述电源电压VOUT，以实现所述内部电源电压AVDD的平滑切换。
[0025]优选的，所述可调电路包括：开关管MN2、开关管MN3、电流源I和电阻R，则当所述电源电压VIN降至预设电压点时，则通过调整所述可调电路输入的电压信号来调整所述内部电源电压AVDD，将所述内部电源电压AVDD由所述电源电压VIN供电调整至由所述电源电压VOUT供电，以实现所述内部电源电压AVDD的平滑切换，具体为：
[0026]当所述电源电压VIN降至所述预设电压点时，通过所述电流源I将电流注入所述电阻R上，产生电压信号V_R＝I*R，通过调节所述电流源I的电流值和所述电阻R的阻值，将所
述内部电源电压AVDD由所述电源电压VIN供电调整至由所述电源电压VOUT供电，以实现所述内部电源电压AVDD的平滑切换。
[0027]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本申请公开了一种电源电压切换电路及电源电压切换方法，包括：电荷泵、开关S1～S4、开关管MN1以及可调电路，其中：所述开关S1、所述开关S3和所述电荷泵的第一端相连，其公共端与电源电压VIN相连，所述开关S2的一端与电源电压VOU本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源电压切换电路，其特征在于，包括：电荷泵、开关S1～S4、开关管MN1以及可调电路，其中：所述开关S1、所述开关S3和所述电荷泵的第一端相连，其公共端与电源电压VIN相连，所述开关S2的一端与电源电压VOUT相连，所述开关S1的另一端与所述开关S2的另一端相连，其公共端分别与所述开关管MN1和所述可调电路的第一端相连，所述开关管MN1的栅极与所述电荷泵的第二端相连，所述电荷泵的使能端接使能信号；所述开关管MN1的漏极与所述可调电路的第二端相连，其公共端与所述开关S4的一端相连，所述开关S3的另一端和所述开关S4的另一端相连，其公共端作为电源电压切换电路的输出端，输出内部电源电压AVDD；所述可调电路的第三端与所述电源电压VOUT相连，当所述电源电压VIN降至预设电压点时，则通过调整所述可调电路输入的电压信号来调整所述内部电源电压AVDD，将所述内部电源电压AVDD由所述电源电压VIN供电调整至由所述电源电压VOUT供电，以实现所述内部电源电压AVDD的平滑切换。2.根据权利要求1所述的电源电压切换电路，其特征在于，所述可调电路包括：开关管MN2、开关管MN3、电流源I和电阻R，其中：所述开关管MN2的源极作为所述可调电路的第一端与所述开关管MN1的源极相连，所述开关管MN2的漏极作为所述可调电路的第二端与所述开关管MN1的漏极相连；所述开关管MN2的栅极与所述开关管MN3的栅极相连，所述开关管MN3的栅极与源极相连，并与所述电流源的第二端相连，所述开关管MN3的漏极通过所述电阻R接地；所述电流源I的一端作为所述可调电路的第三端与所述电源电压VOUT相连，所述电流源I的另一端与所述开关管MN3的源级相连，所述开关管MN3的漏极通过所述电阻R接地；当所述电源电压VIN降至所述预设电压点时，通过所述电流源I将电流注入所述电阻R上，产生电压信号V_R＝I*R，通过调节所述电流源I的电流值和所述电阻R的阻值，将所述内部电源电压AVDD由所述电源电压VIN供电调整至由所述电源电压VOUT供电，以实现所述内部电源电压AVDD的平滑切换。3.根据权利要求2所述的电源电压切换电路，其特征在于，所述开关管MN3和所述开关管MN2的栅极信号V_PWR由所述电压信号V_R加上所述开关管MN3的Vgs产生，则所述内部电源电压AVDD＝V_PWR
‑
Vgs_MN2＝V_R+Vgs_MN3
‑
Vgs_MN2≈I*R，通过调节所述电流源I的电流值和所述电阻R的阻值，将所述内部电源电压AVDD由所述电源电压VIN调整至所述电源电压VOUT，以实现所述内部电源电压A...

【专利技术属性】
技术研发人员：章雨一，潘光臣，于翔，肖飞，
申请(专利权)人：圣邦微电子苏州有限责任公司，
类型：发明
国别省市：