功率供应电路、对应的设备和方法技术

本公开的各实施例涉及功率供应电路、对应的设备和方法。耦合在第一节点和第二节点之间的电压调节器包括第一(全功率)调节器电路和第二(低功率)调节器电路。在第一模式中：当第一节点处的电压是电池电压时，第一调节器电路被激活(其中第二调节器电路未激活)，并且当第一节点处的电压是接地电压时，电压调节器保持解除激活。在第二模式中：当第一节点处的电压是电池电压时，第一调节器电路激活(其中第二调节器电路未激活)，并且当第一节点处的电压是接地电压时，电压调节器是未激活。在第三模式中：不管第一节点处的电压处于电池电压还是接地电压，第二调节器电路激活(其中第一调节器电路未激活)。器电路未激活)。器电路未激活)。

【技术实现步骤摘要】
功率供应电路、对应的设备和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年6月10日提交的意大利专利申请号102021000015176的优先权，该申请的内容在法律允许的最大程度上通过引用整体并入本文。


[0003]本描述涉及功率供应电路。
[0004]一个或多个实施例可以被适用于各种产品，诸如例如工业电子应用、大众市场应用(例如在物联网或物联网环境中)、各种嵌入式应用等。

技术介绍

[0005]在操作中，被配置以支持“高电压”能力(例如，在4.5V)的电压调节器(诸如低压降(LDO)调节器)可以引起显著的结温增加，其在一些情况下使得使用这种调节器几乎不可行。
[0006]另外要注意的是，在某些环境下，调节器的这种高压能力可以不是必需的并且因此可以是多余的。
[0007]因此，在根据特定的应用需求配置设备电源方案中增加的灵活性代表了期望的特征。
[0008]因此，本领域需要一种用于解决上述问题的解决方案。

技术实现思路

[0009]一个或多个实施例涉及一种电路。
[0010]一个或多个实施例涉及对应的系统。具有相关联(外部)的存储器(例如，快闪存储器)的微控制器单元(MCU)可以是这种设备的示例。
[0011]一个或多个实施例可以涉及对应的方法。
[0012]一个或多个实施例提供选择电压调节器(例如嵌入式LDO调节器)是否需要在通电时被激活并且变得可用于与相关联的控制电路共同可控制地切断以便节省功率的可能性。
[0013]一个或多个实施例提供基于例如功耗、电池电源范围和热性能方面的应用需求来选择期望的电源方案的可能性，并且降低了功耗和半导体面积成本。
[0014]一个或多个实施例可以提供允许各种操作条件的灵活的供应方案，诸如：处于4.5V的单电源，具有由1.8V－3.3V范围内的电源电压供应的外部负载(诸如外部存储器)；处于4.5V/3.6V的双电源，具有由1.8V－3.6V范围内的电源电压供应的外部负载；以及处于3.6V的单电源，具有由2.5V－3.6V的电源电压供应的外部负载。
[0015]以上给出的数量图纯属为示例性的并且不限制实施例。
附图说明
[0016]现在将参考附图仅以举例的方式描述一个或多个实施例，其中：
[0017]图1是电路的总体框图；
[0018]图2和图3是结合图1示出的电路采用的传统布置的示例性框图；
[0019]图4是示出在包括嵌入式电压调节器的电源电路中可能出现的某些热耗散问题的框图；
[0020]图5、图6和图7是本说明书的实施例所支持的不同操作条件的示例；
[0021]图8是本说明书的实施例的示例性框图；以及
[0022]图9是实施例的可能的操作模式的示例图。
具体实施方式
[0023]除非另外指明，否则不同附图中的对应的数字和符号通常指代对应的部分。
[0024]附图是为了清楚地示出实施例的相关方面而绘制的，并且不必按比例绘制。
[0025]在附图中画出的特征的边缘不一定指示特征的范围的终止。
[0026]在随后的描述中，各种具体的细节被示出以便提供对根据该描述的实施例的各种示例的深入理解。可以在没有一个或多个具体的细节的情况下来获得实施例，或利用其他方法、部件、材料等来获得实施例。在其他情况下，没有详细示出或描述已知的结构、材料或操作，从而不会模糊实施例的各个方面。
[0027]在本描述的框架中对“实施例”或“一个实施例”的引用旨在指示关于该实施例描述的特定的配置、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，可以出现在本描述的各个点中的诸如“在实施例中”、“在一个实施例中”等短语不一定确切地指代一个实施例和相同的实施例。此外，特定的配置、结构或特性可以在一个或多个实施例中以任何适当的方式组合。
[0028]这里使用的标题/参考仅仅是为了方便而提供的，因此不限定保护的范围或实施例的范围。
[0029]为了简洁和简单起见，相同的名称(例如，VBAT、VDDIO等)可在以下被使用以指定某个电路节点或某个线路以及出现在该节点或线路处的信号(例如，电压信号)两者。
[0030]图1是电路10的简化的表示，诸如，例如通过诸如电池LB的电源供电的微控制器单元或MCU。
[0031](可再充电的)锂离子电池可以是电池LB的示例。本领域的技术人员将理解，实施例不限于这种电池的存在，该电池是与实施例不同的元件。例如，电池LB可以是旨在仅由终端用户和/或在有限的时间段内耦合到电路10(“插入”)的电池。
[0032]诸如LB的电池是电源的代表，其被配置为将“热”节点VDD和接地GND之间的电源电压应用于电路10。
[0033]如上所述，尽管诸如现代可再充电锂离子电池的电池具有高达4.5V的工作电压和(稍微)更高的充电电压，但是大多数商业技术不包括能够/要求在3.6V以上工作的设备。
[0034]达到更高电压涉及使用“高电压”电路，其可能相当复杂并且增加半导体面积占用率、成本和功率消耗。
[0035]图2是一种这样的常规方法的示例，其中在电池LB和电路10中的节点VDD之间提供(外部)电压调节器(REG)12，其中在节点VDD和接地GND之间提供耦合电容器14。
[0036]如图2所示的布置存在额外部件的问题，其随着大小、复杂性和成本的增加而负面
地影响物料清单(BoM)。
[0037]另外的缺点涉及在激活模式以及低功率(静止)模式中增加的功耗。
[0038]所有上述内容使得图2中示例的解决方案针对诸如物联网(IoT)应用的应用几乎不具有吸引力，在物联网应用中期望在低功率模式下降低消耗。
[0039]如图3所示的另一个常规方法基于片上系统(SoC)架构，其中调节器12被“嵌入”在电路10中，其中提供类似地嵌入在电路10中的输入/输出(I/O)模拟电路装置16。去耦电容器14可以被布置在接地GND与嵌入式调节器12和电路装置16中间的节点之间。
[0040]虽然提供了稍微更好的性能，但是如图3所示的布置基本上具有与结合图2所讨论的相同的缺点。
[0041]下面描述的一个或多个实施例针对图3中示例的嵌入式布局解决了以上结合图2所讨论的缺点。
[0042]出于这个原因，除非上下文另有指示，否则上文结合图1至图3提供的一般公开内容也适用于其他附图，并且为了简洁起见，将不再结合图4之前的附图进行重复。
[0043]调节器(REG)100可以是低压降(LDO)调节器。
[0044]如下所述(例如，结合图8)，调节器100可以包括被指定为102的高驱动(HD)LDO电路装置，以及被指定为104的低功率(LP)LDO电路装置。
[0045]LDO是“低压降”的首字母缩写，并且指定DC线性电压调节器架构，该DC线性电压调节器架构被配置为(甚至)当提供给其的电压非本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电路，包括：第一节点；第二节点，所述第二节点被配置为向电动设备提供电力供应；电压调节器，所述电压调节器耦合到所述第一节点，并且被配置为向所述第二节点提供经调节的电压，所述电压调节器包括第一调节器电路装置和第二调节器电路装置，所述第一调节器电路被配置为提供所述电压调节器的全功率操作，所述第二调节器电路被配置为提供所述电压调节器的低功率操作；其中所述电路被配置以：i)在第一模式操作中操作，其中：当所述第一节点处的电压处于第一电压电平时，所述电压调节器中的所述第一调节器电路激活，其中所述第二调节器电路未激活，并且当所述第一节点处的电压处于第二电压电平时，所述电压调节器被保持解除激活；ii)在第二操作模式中操作，其中：当所述第一节点处的电压处于所述第一电压电平时，所述电压调节器中的所述第一调节器电路激活，其中所述第二调节器电路未激活，并且当所述第一节点处的电压处于所述第二电压电平时，所述电压调节器未激活，其中所述第一电压调节器电路和所述第二调节器电路两者都未激活；以及iii)在第三操作模式中操作，所述电压调节器中的所述第二调节器电路激活，并且所述第一调节器电路未激活，不管所述第一节点处的电压处于所述第一电压电平还是处于所述第二电压电平。2.根据权利要求1所述的电路，其中所述电路被配置为响应于所述第一节点处的所述电压从所述第二电压电平改变至所述第一电压电平，从所述第三操作模式切换至所述第二操作模式。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：