电源管理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开电源管理系统及方法。当欠压锁定电路判断电源管理系统的共享电压小于第一锁定电压时，欠压锁定电路输出第一欠压锁定信号以控制供应最高输出电压的电源转换器迅速调降供应的输出电压至零值。接着，欠压锁定电路输出第二欠压锁定信号，以控制供应最低输出电压的电源转换器逐渐调降供应的输出电压至零值。零值。零值。

【技术实现步骤摘要】
电源管理系统及方法


[0001]本专利技术涉及电源，具体是涉及一种电源管理系统及方法。

技术介绍

[0002]系统单芯片(System on a Chip,SoC)越来越多使用先进制程(28纳米以下)。由于晶体管的尺寸缩小、组件制程的限制，再加上相对应的系统规格的操作电压与信号电平并没有随之下降，造成了电路设计的困难与挑战。系统单芯片从电源管理系统取得运作所需的电力。然而，电源管理系统供应的多个输出电压可能介于一个大范围值例如1.8V至3.3V内，当有热插入(Hot swapping/Hot plugging)的操作状态下，供应给系统单芯片的其中两输出电压的最大压差可能大于系统单芯片可承受的电压阀值，会造成系统单芯片内部分功能受损，甚至造成整个系统单芯片报废。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种电源管理系统，包含电源转换电路以及欠压锁定电路。电源转换电路包含多个电源转换器。多个电源转换器分别配置以供应多个输出电压。多个电源转换器中供应最低输出电压者定义为第一电源转换器。多个电源转换器中供应最高输出电压者定义为第二电源转换器。当欠压锁定电路判断共享电压降低至小于第一锁定电压时，欠压锁定电路输出第一欠压锁定信号至第二电源转换器。第二电源转换器依据第一欠压锁定信号迅速调降供应的输出电压至零值。在第二电源转换器的输出电压降低至零值之后，欠压锁定电路输出第二欠压锁定信号至第一电源转换器，第一电源转换器依据第二欠压锁定信号逐渐调降所供应的输出电压至零值。
>[0004]在实施例中，在第二电源转换器迅速调降供应的输出电压至零值之后，欠压锁定电路判断共享电压是否降低至小于第二锁定电压。第二锁定电压小于第一锁定电压。直到当共享电压降低至小于第二锁定电压时，欠压锁定电路输出第二欠压锁定信号至第一电源转换器，以控制第一电源转换器逐渐调降所供应的输出电压至零值。
[0005]在实施例中，所述的电源管理系统还包含主控电路。主控电路连接电源转换电路以及欠压锁定电路。主控电路配置以依据从欠压锁定电路接收到的第一欠压锁定信号以控制第二电源转换器，并依据第二欠压锁定信号以控第一电源转换器。
[0006]在实施例中，所述的电源管理系统还包含计时电路。计时电路连接主控电路。主控电路控制计时电路在第二电源转换器的输出电压开始降低之后开始计时。当计时电路计时的时间到达默认时间时，计时电路输出计时信号至主控电路。主控电路依据计时信号以控制第一电源转换器逐渐调降供应的输出电压至零值。
[0007]在实施例中，当共享电压降低至小于第一锁定电压时，欠压锁定电路输出电压调降指示信号至主控电路。主控电路控制多个电源转换器中供应最高输出电压者依据电压调降指示信号指示的参考电压以调降输出电压。
[0008]在实施例中，所述的电源管理系统还包含压差检测电路。压差检测电路连接主控
电路以及电源转换电路。压差检测电路配置以计算多个输出电压中的最高输出电压与最低输出电压的差值。当压差检测电路判断差值大于默认压差时，压差检测电路输出压差检测信号至主控电路。主控电路依据压差检测信号以控制多个电源转换器运作，使得最高输出电压开始逐渐上升的时间点与最低输出电压开始逐渐上升的时间点不同，或是使得最高输出电压开始逐渐下降的时间点与最低输出电压开始逐渐下降的时间点不同。
[0009]在实施例中，压差检测电路包含多工器、误差放大器以及比较器。多工器的输入端连接电源转换电路。多工器的输出端连接误差放大器的第一输入端和第二输入端。比较器的第一输入端连接误差放大器的输出端。比较器的第二输入端耦接预设压差。比较器的输出端连接主控电路的输入端。多工器从多个输出电压中选择最高输出电压以及最低输出电压分别传输至误差放大器的第一输入端和第二输入端。误差放大器将最高输出电压与最低输出电压的差值放大以输出误差放大信号至比较器的第一输入端。比较器比较误差放大信号的电压与默认压差以输出压差检测信号至主控电路。
[0010]在实施例中，各电源转换器包含上桥开关、下桥开关以及驱动电路。上桥开关的第一端耦接输入电压。上桥开关的第二端连接下桥开关的第一端。下桥开关的第二端接地。上桥开关以及下桥开关之间的节点连接电感的第一端。电感的第二端连接电容的第一端。电容的第二端接地。驱动电路连接上桥开关的控制端以及下桥开关的控制端。主控电路连接驱动电路。
[0011]在实施例中，各电源转换器还包含运算放大器。运算放大器的第一输入端连接数字模拟转换器，并从数字模拟转换器接收模拟信号。运算放大器的第二输入端连接电感的第二端以及电容的第一端之间的节点。
[0012]在实施例中，各电源转换器还包含分压电路。分压电路的输入端连接电感的第二端以及电容的第一端之间的节点。分压电路的输出端连接多工器的输入端。运算放大器的第二输入端透过分压电路连接电感的第二端以及电容的第一端之间的节点。
[0013]在实施例中，各电源转换器还包含放电电路。放电电路连接电感的第二端以及电容的第一端之间的节点。放电电路配置以调整电感的第二端以及电容的第一端之间的节点的电压。
[0014]在实施例中，放电电路包含多个电阻。多个电阻相互并联连接。各电阻的第一端连接在电感的第二端以及电容的第一端之间的节点。各电阻的第二端接地。
[0015]在实施例中，各电源转换器的放电电路还包含开关组件。开关组件的控制端连接主控电路。开关组件的第一端连接各电阻的第二端，开关组件的第二端接地。
[0016]在实施例中，当共享电压降低至小于第一锁定电压时，在第二电源转换器中的驱动电路开启下桥开关，以加速第二电源转换器的输出电压调降至零值。
[0017]另外，本专利技术提供一种电源管理方法，包含以下步骤：配置多个电源转换器分别供应多个输出电压，定义多个电源转换器中供应最低输出电压者为第一电源转换器，定义多个电源转换器中供应最高输出电压者为第二电源转换器；检测所述的电源管理系统使用的共享电压；判断共享电压是否降低至小于第一锁定电压，若否，持续检测共享电压，若是，执行下一步骤；迅速调降第二电源转换器供应的输出电压至零值；以及逐渐调降第一电源转换器供应的输出电压至零值。
[0018]在实施例中，所述的电源管理方法还包含以下步骤：在第二电源转换器迅速调降
供应的输出电压至零值之后，判断共享电压是否降低至小于第二锁定电压，若否，持续检测共享电压，回到上一步骤，若是，执行下一步骤；以及逐渐调降第一电源转换器供应的输出电压至零值。
[0019]在实施例中，所述的电源管理方法还包含以下步骤：在第二电源转换器迅速调降供应的输出电压至零值之后开始计时；以及判断计时的时间是否到达预设时间，若否，回到上一步骤，持续计时，若是，控制第一电源转换器逐渐调降供应的输出电压至零值。
[0020]在实施例中，所述的电源管理方法还包含以下步骤：判断共享电压是否降低至小于第一锁定电压，若否，持续检测共享电压，回到上一步骤，若是，执行下一步骤；以及控制多个电源转换器中供应最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源管理系统，其特征在于，所述电源管理系统包含：电源转换电路，包含多个电源转换器，分别配置所述多个电源转换器以供应多个输出电压，所述多个电源转换器中供应最低所述输出电压的电源转换器定义为第一电源转换器，所述多个电源转换器中供应最高所述输出电压的电源转换器定义为第二电源转换器；以及欠压锁定电路，配置以判断共享电压降低至小于第一锁定电压时，输出第一欠压锁定信号至所述第二电源转换器，所述第二电源转换器依据所述第一欠压锁定信号迅速调降供应的所述输出电压至零值；在所述第二电源转换器的所述输出电压降低至零值之后，所述欠压锁定电路输出第二欠压锁定信号至所述第一电源转换器，所述第一电源转换器依据所述第二欠压锁定信号逐渐调降所供应的所述输出电压至零值。2.根据权利要求1所述的电源管理系统，其特征在于，在所述第二电源转换器迅速调降供应的所述输出电压至零值之后，所述欠压锁定电路判断所述共享电压是否降低至小于第二锁定电压，所述第二锁定电压小于所述第一锁定电压；直到当所述共享电压降低至小于所述第二锁定电压时，所述欠压锁定电路输出所述第二欠压锁定信号至所述第一电源转换器，以控制所述第一电源转换器逐渐调降所供应的所述输出电压至零值。3.根据权利要求1所述的电源管理系统，其特征在于，所述电源管理系统还包含主控电路，连接所述电源转换电路以及所述欠压锁定电路，所述主控电路配置以依据从所述欠压锁定电路接收到的所述第一欠压锁定信号以控制所述第二电源转换器，并依据所述第二欠压锁定信号以控所述第一电源转换器。4.根据权利要求3所述的电源管理系统，其特征在于，所述电源管理系统还包含计时电路，连接所述主控电路，所述主控电路控制所述计时电路在所述第二电源转换器的输出电压开始降低之后开始计时，当所述计时电路计时的时间到达默认时间时，所述计时电路输出计时信号至所述主控电路，所述主控电路依据所述计时信号以控制所述第一电源转换器逐渐调降供应的所述输出电压至零值。5.根据权利要求3所述的电源管理系统，其特征在于，当所述共享电压降低至小于所述第一锁定电压时，所述欠压锁定电路输出电压调降指示信号至所述主控电路，所述主控电路控制所述多个电源转换器中供应最高所述输出电压的电源转换器依据所述电压调降指示信号指示的一参考电压以调降输出电压。6.根据权利要求3所述的电源管理系统，其特征在于，所述电源管理系统还包含压差检测电路，连接所述主控电路以及所述电源转换电路，所述压差检测电路配置以计算所述多个输出电压中的最高所述输出电压与最低所述输出电压的差值；其中，当所述压差检测电路判断所述多个输出电压中的最高所述输出电压与最低所述输出电压的差值大于预设压差时，所述压差检测电路输出压差检测信号至所述主控电路；其中，所述主控电路依据所述压差检测信号以控制所述多个电源转换器运作，使得最高所述输出电压开始逐渐上升的时间点与最低所述输出电压开始逐渐上升的时间点不同，或是使得最高所述输出电压开始逐渐下降的时间点与最低所述输出电压开始逐渐下降的时间点不同。
7.根据权利要求6所述的电源管理系统，其特征在于，所述压差检测电路包含多工器、误差放大器以及比较器，所述多工器的输入端连接所述电源转换电路，所述多工器的输出端连接所述误差放大器的第一输入端和第二输入端，所述比较器的第一输入端连接所述误差放大器的输出端，所述比较器的第二输入端耦接所述预设压差，所述比较器的输出端连接所述主控电路的输入端；其中，所述多工器从所述多个输出电压中选择最高所述输出电压以及最低所述输出电压分别传输至所述误差放大器的第一输入端和第二输入端，所述误差放大器将最高所述输出电压与最低所述输出电压的差值放大以输出一误差放大信号至所述比较器的第一输入端，所述比较器比较所述误差放大信号的电压与所述预设压差以输出所述压差检测信号至所述主控电路。8.根据权利要求3所述的电源管理系统，其特征在于，各所述电源转换器包含上桥开关、下桥开关以及驱动电路，所述上桥开关的第一端耦接一输入电压，所述上桥开关的第二端连接所述下桥开关的第一端，所述下桥开关的第二端接地，所述上桥开关以及所述下桥开关之间的节点连接电感的第一端，所述电感的第二端连接电容的第一端，所述电容的第二端接地，所述驱动电路连接所述上桥开关的控制端以及所述下桥开关的控制端，所述主控电路连接所述驱动电路。9.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄子建，谢欣璁，杨尚霖，
申请(专利权)人：茂达电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：