一种电源芯片的使能电路、电源芯片及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种电源芯片的使能电路、电源芯片及控制方法，使能电路用于控制电源芯片开机和关机，包括微恒流源电路、稳压电源模块和加速关机模块；所述微恒流源电路输出端与所述稳压电源模块连接，所述稳压电源模块与所述加速关机模块连接；所述微恒流源电路用于根据外部输入的使能信号产生第一电流，所述第一电流控制所述稳压电源模块产生稳定电压和第二电流；所述稳压电源模块输出所述稳定电压用于为所述电源芯片的电源电路供电；所述加速关机模块用于根据所述稳定电压和所述第二电流的大小，产生控制电源芯片对外供电状态的状态信号，供电状态包括加速断开供电和保持供电，该使能电路能降低EN模块电路复杂度、功耗以及缩短开关机时间。短开关机时间。短开关机时间。

【技术实现步骤摘要】
一种电源芯片的使能电路、电源芯片及控制方法


[0001]本专利技术涉及电源电路领域，特别是涉及一种电源芯片的使能电路、电源芯片及控制方法。

技术介绍

[0002]对于芯片来说，通常会设计一个使能引脚（通常为EN）来实现芯片的工作或者不工作的状态。具体到电源管理类芯片，EN通常用来实现控制芯片的开关机功能。
[0003]电源芯片在正常工作时，可以通过控制芯片的EN脚来实现控制芯片的开机和关机。用户通过高频信号控制EN脚，通过控制芯片开机与关机的状态快速切换，实现调整输出电压的目的。当EN高于（低于）一定电压时，芯片正常工作；当EN低于（高于）一定电压时，稳压模块关闭，使用稳压模块提供电源的其它模块（例如：误差放大器、比较器、锁存器、热关断、振荡器发生器、驱动器）也相应关机，达到芯片关机的目的，以此来降低功耗节约能源。
[0004]如图1所示，现有EN关机的控制电路为了提高电源芯片可靠性,存在的问题是电路复杂、功耗大，时间长（延迟时间久）,现有EN关机的控制电路通常有三个信号输出端，EN高电平时，EN模块输出端A输出a信号为高电平，迅速关断芯片的功率管，功率管被强制关闭后，芯片没有输出电压。EN控制电路输出端B和C，经过延时电路延时后产生b、c信号（b和c信号均为高电平，通常默认信号高电平有效），b高电平信号将误差放大器中的补偿电容内的剩余电荷泄放完毕，c信号负责迅速关断芯片内部电路供电；三个信号依次控制芯片内部模块，实现EN关机时，芯片不会出现异常。如图2所示，电源芯片开机时，EN为低电平，三个信号输出端均为低电平，芯片内部电路的供电模块开始工作并为误差放大器电路、逻辑控制及其它电路供电，误差放大器上电且其中的补偿电容电压从0V开始建立，芯片正常工作。由于电路控制逻辑比较复杂、器件多，所以关机功耗和关机所需时间长。
[0005]为防止开关机过程中，因上下电时序逻辑异常，或芯片内部逻辑电路异常，造成芯片失效，常规的芯片内部设置复杂逻辑电路的EN模块，通过控制上下电时序，防止芯片异常；造成开机和关机耗时较久，响应速度慢，功耗偏大。

技术实现思路

[0006]为降低使能模块电路复杂度、功耗以及缩短开关机时间，本专利技术提供了一种电源芯片的使能电路、电源芯片及控制方法。
[0007]为实现上述专利技术目的，第一方面，本专利技术提供了一种电源芯片的使能电路，使能电路用于控制电源芯片开机和关机，包括微恒流源电路、稳压电源模块和加速关机模块；所述微恒流源电路输出端与所述稳压电源模块连接，所述稳压电源模块与所述加速关机模块连接；所述微恒流源电路用于根据外部输入的使能信号产生第一电流，所述第一电流控制所述稳压电源模块产生稳定电压和第二电流；所述稳压电源模块输出所述稳定电压用于为所述电源芯片的电源电路供电；所述加速关机模块用于根据所述稳定电压和所述第二电流的大小，产生控制电源芯片对外供电状态的状态信号，供电状态包括加速断开
供电和保持供电。
[0008]可选的，电源电路包括上功率管，上功率管用于控制电源芯片对外供电状态，加速关机模块输出端产生的所述的状态信号用于控制上功率管加速关闭或保持正常工作状态。
[0009]可选的，微恒流源电路包括电流镜电路和电流源电路，所述电流镜电路与所述电流源电路连接，所述电流镜电路用于根据使能信号的电压值输出控制电压，所述控制电压控制电流源电路输出电流源的第一电流的电流值。
[0010]可选的，所述电流镜电路包括10个三极管、3个电阻和一个晶体管，其中第一三极管至第三三极管、第七三极管至第八三极管为PNP型三极管，第四三极管至第六三极管为NPN型三极管，晶体管为N沟道结型场效应晶体管；其中，第一三极管、第二三极管、第七三极管和第八三极管的发射极均与电源VCC连接，第一三极管、第二三极管、第七三极管和第八三极管的基极均连接在一起并与第一三极管的集电极连接；第一三极管的集电极与晶体管的漏极连接，晶体管的栅极接地，晶体管源极连接第一电阻一端；第一电阻另一端分别与第三三极管的发射极和第四三极管的集电极连接，第四三极管的集电极与基极连接在一起，第四三极管的发射极与第五三极管的基极连接，第三三极管的集电极与第三三极管的基极连接以及该连接处与使能信号连接，使能信号用于控制第三三极管与第四三极管连接处的电压；第五三极管集电极与第二三极管的集电极连接，该连接处与第六三极管的基极连接，第六三极管的发射极接地以及集电极与第七三极管的集电极连接，该连接处与第九三极管的集电极连接，第九三极管的基极与第十三极管的基极和第十三极管的集电极连接，第九三极管的发射极与第十三极管的发射极分别与第二电阻、第三电阻一端连接，第二和第三电阻的另一端接地，构成镜像恒流源电路。
[0011]可选的，所述电流源电路(212)连接电流镜电路用于产生第一电流，所述电流源电路包括第十一三极管、第十二三极管、第十三三极管以及第十五三极管；第十二至第十三三极管为PNP型三极管，第十一三极管和第十五三极管为NPN型三极管；第十一三极管的基极连接所述第七三极管与第九三极管的连接处，第十一三极管的集电极与第十二三极管和第十三三极管的基极连接，第十一三极管的发射极和第十二三极管的集电极均与所述第三电阻的一端连接；所述第十二三极管和所述第十三三极管的发射极接电源VCC，所述第十三三极管的集电极与所述第十五三极管的集电极和基极连接，第十五三极管的发射极接地，所述第十五三极管的基极用于产生第一电流。
[0012]可选的，所述稳压电源模块包括电流源输入电路和vdd稳压源电路，所述电流源输入电路用于输入第一电流，vdd稳压源电路依据第一电流大小产生稳定电压以及第二电流；电流源输入电路包括：第十四三极管和第十六三极管。其中所述第十六三极管的基极与所述第十五三极管的基极、vdd稳压源电路电流输入端连接，所述第十六三极管的集电极与所述第十四三极管的集电极和所述第十四三极管的基极连接，所述第十六三极管的发射极接地，所述第十四三极管的发射极与电源VCC连接；其中所述第十四三极管为PNP型三极管，所述第十六三极管为NPN型三极管。
[0013]可选的，所述加速关机模块包括充电电流控制模块和延时输出模块，延时输出模
块包括电容器；充电电流控制模块输入端与所述稳压电源模块的第二电流输出端连接，用于控制延时输出模块中的电容器充电以实现控制上功率管正常工作状态，或用于控制延时输出模块中的电容器放电以实现控制上功率管加速关闭工作状态。
[0014]可选的，所述充电电流控制模块包括第十七至第二十二三极管，其中第十七和第十八三极管的发射极、第二十一三极管的集电极与所述稳压电源模块的稳定电压输出端连接，第十七三极管的基极与所述稳压电源模块的所述第二电流输出端连接，第十七三极管的集电极与第二十三极管的集电极均与所述第二十一三极管的基极连接，所述第二十一三极管的发射极与第二十三极管和第二十二三极管的基极连接，第二十三极管和第二十二三极管的发射极接地，第二十二三极管的集电极与第十八三极管的集电极、第十九三极管的基极连接，第十八三极管的基极与第十九本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源芯片的使能电路，使能电路(200)用于控制电源芯片(100)开机和关机，包括微恒流源电路(210)、稳压电源模块(220)和加速关机模块(230)；所述微恒流源电路(210)输出端与所述稳压电源模块(220)连接，所述稳压电源模块(220)与所述加速关机模块(230)连接；所述微恒流源电路(210)用于根据外部输入的使能信号产生第一电流，所述第一电流控制所述稳压电源模块(220)产生稳定电压和第二电流；所述稳压电源模块(220)输出所述稳定电压用于为所述电源芯片(100)的电源电路供电；所述加速关机模块(230)用于根据所述稳定电压和所述第二电流的大小，产生控制电源芯片(100)对外供电状态的状态信号，供电状态包括加速断开供电和保持供电。2.根据权利要求1所述的电源芯片的使能电路，其特征在于，电源电路包括上功率管，上功率管用于控制电源芯片(100)对外供电状态，加速关机模块(230)输出端产生的所述的状态信号用于控制上功率管加速关闭或保持正常工作状态。3.根据权利要求1所述的电源芯片的使能电路，其特征在于，微恒流源电路(210)包括电流镜电路(211)和电流源电路(212)，所述电流镜电路(211)与所述电流源电路(212)连接，所述电流镜电路(211)用于根据使能信号的电压值输出控制电压，所述控制电压控制电流源电路(212)输出电流源的第一电流的电流值。4.根据权利要求3所述的电源芯片的使能电路，其特征在于，所述电流镜电路(211)包括10个三极管、3个电阻和一个晶体管，其中第一三极管至第三三极管、第七三极管至第八三极管为PNP型三极管，第四三极管至第六三极管为NPN型三极管，晶体管为N沟道结型场效应晶体管；其中，第一三极管、第二三极管、第七三极管和第八三极管的发射极均与电源VCC连接，第一三极管、第二三极管、第七三极管和第八三极管的基极均连接在一起并与第一三极管的集电极连接；第一三极管的集电极与晶体管的漏极连接，晶体管的栅极接地，晶体管源极连接第一电阻一端；第一电阻另一端分别与第三三极管的发射极和第四三极管的集电极连接，第四三极管的集电极与基极连接在一起，第四三极管的发射极与第五三极管的基极连接，第三三极管的集电极与第三三极管的基极连接以及该连接处与使能信号连接，使能信号用于控制第三三极管与第四三极管连接处的电压；第五三极管集电极与第二三极管的集电极连接，该连接处与第六三极管的基极连接，第六三极管的发射极接地以及集电极与第七三极管的集电极连接，该连接处与第九三极管的集电极连接，第九三极管的基极与第十三极管的基极和第十三极管的集电极连接，第九三极管的发射极与第十三极管的发射极分别与第二电阻、第三电阻一端连接，第二和第三电阻的另一端接地，构成镜像恒流源电路。5.根据权利要求4所述的电源芯片的使能电路，其特征在于，所述电流源电路(212)连接电流镜电路(211)用于产生第一电流，所述电流源电路(212)包括第十一三极管、第十二三极管、第十三三极管以及第十五三极管；第十二至第十三三极管为PNP型三极管，第十一三极管和第十五三极管为NPN型三极管；第十一三极管的基极连接所述第七三极管与第九三极管的连接处，第十一三极管的集电极与第十二三极管和第十三三极管的基极连接，第十一三极管的发射极和第十二三极管的集电极均与所述第三电阻的一端连接；
所述第十二三极管和所述第十三三极管的发射极接电源VCC，所述第十三三极管的集电极与所述第十五三极管的集电极和基极连接，第十五三极管的发射极接地，所述第十五三极管的基极用于产生第一电流。6.根据权利要求5所述的电源芯片的使能电路，其特征在于，所述稳压电源模块(220)包括电流源输入电路(221)和vdd稳压源电路(222)，所述电流源输入电路(221)用于输入第一电流，vdd稳压源电路(222)依据第一电流大小产生稳定电压以及第二电流；电流源输入电路(221)包括：第十四三极管和第十六三极管，其中所述第十六三极管的基极与所述第十五三极管的基极、vdd稳压源电路(222)电流输入端连接，所述第十六三极管的集电极与所述第十四三极管的集电极和所述第十四三极管的基极连接，所述第十六三极管的发射极接地，所述第十四三极管的发射极与电源V...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞平，胡玉婷，
申请(专利权)人：上海芯龙半导体技术股份有限公司，
类型：发明
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