供电电路及其供电方法和供电电源技术

本发明专利技术提出了一种供电电路及其供电方法和供电电源。其中，供电电路包括第一钳位电路、第一供电生成电路、升压电路、第二钳位电路和第二供电生成电路。第一钳位电路用于根据输入电源电压输出第一钳位电压。第一供电生成电路分别耦接第一钳位电路和第二钳位电路，第一供电生成电路用于根据第一钳位电压和第二钳位电压生成第一供电电压以对升压电路进行供电。升压电路用于根据第一供电电压输出升压电压。第二钳位电路用于根据升压电压输出第二钳位电压。第二供电生成电路用于根据第二钳位电压输出第二供电电压以作为供电电压。本发明专利技术提出的一种供电电路及其供电方法和供电电源，有效实现了宽输入电源电压范围工作场景下能够对芯片进行稳定供电。芯片进行稳定供电。芯片进行稳定供电。

【技术实现步骤摘要】
供电电路及其供电方法和供电电源


[0001]本专利技术属于电力电子
，涉及一种供电技术，特别涉及一种供电电路及其供电方法和供电电源。

技术介绍

[0002]一般情况下，芯片只有一个输入电源电压，当芯片内部需要多个不同的供电电压的时候，就需要专门设计供电电路来给不同的电路或器件进行供电。比如当输入电源电压大于5V甚至几十伏时，需要专门设计一个供电电路给芯片内部的5V电路进行供电，因为5V电路内采用的是5V的器件，所以其供电电路的电压需要小于或者等于5V，太高的电压会造成器件的损坏，从而导致芯片无法正常工作。
[0003]如图1所示，现有的供电电路包括电阻R1、齐纳二极管D1和金属氧化物半导体场效应管M1(简称MOS管)，电阻R1的第一端接入输入电源电压VIN，电阻R1的第二端耦接齐纳二极管D1的一端，齐纳二极管D1的另一端耦接地，齐纳二极管D1的阴极耦接MOS管的栅极gate，MOS管的源极source作为跟随器输出VCC。当输入电源电压VIN较高时，可以得到齐纳二极管的稳压减去一个VGS电压的电压，从而给5V电路供电。但是，当输入电源电压只有2.5V时，假设VGS＝1V，那么此时给5V电路供电的电压仅有1.5V，这个电压会使得芯片内大部分的5V电路无法正常工作，从而无法满足低输入电源电压的要求。
[0004]那么，如果有一个供电电路可以让输入电源电压为2.5V时，可以直接把2.5V给到5V电路；而且当输入电源电压大于5V时，又可以输出小于等于5V的供电电压。这样的供电电路才能满足宽输入电压时芯片仍能够正常工作的设计要求。
[0005]有鉴于此，需要提供一种新的结构或控制方法，用于解决上述至少部分问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的一个或多个问题，本专利技术提出了一种供电电路及其供电方法和供电电源。
[0007]根据本专利技术的一个方面，公开了一种供电电路，所述供电电路包括：
[0008]第一钳位电路，其输入端用以耦接输入电源电压，用于根据输入电源电压输出第一钳位电压；
[0009]第一供电生成电路，其第一输入端耦接第一钳位电路的输出端，其第二输入端耦接第二钳位电路的输出端，用于根据第一钳位电压和第二钳位电压生成第一供电电压以对升压电路进行供电，第一供电电压在至少一段时间内与第二钳位电压成正相关；
[0010]升压电路，其输入端耦接第一供电生成电路的输出端，用于根据第一供电电压输出升压电压，升压电压大于第一供电电压；
[0011]第二钳位电路，其输入端耦接升压电路的输出端，用于根据升压电压输出第二钳位电压；以及
[0012]第二供电生成电路，其输入端耦接第二钳位电路的输出端，用于根据第二钳位电
压输出第二供电电压以作为供电电压。
[0013]作为本专利技术的一种实施方式，所述升压电路包括boost升压电路或电荷泵电路。
[0014]作为本专利技术的一种实施方式，所述电荷泵电路包括：
[0015]偏置电流生成电路，用以生成偏置电流；
[0016]时钟信号产生电路，其输入端耦接偏置电流生成电路的输出端，用以输出时钟信号；以及，
[0017]电荷泵模块，其第一输入端接收第一供电电压，其第二输入端接收时钟信号，用以根据第一供电电压生成升压电压。
[0018]作为本专利技术的一种实施方式，所述第一供电生成电路包括：
[0019]第三晶体管，其控制端耦接第一钳位电路的输出端，其第一端用以耦接输入电源电压，其第二端用以输出第一供电电压；以及
[0020]第四晶体管，其控制端耦接第二钳位电路的输出端，其第一端用以耦接输入电源电压，其第二端耦接第三晶体管的第二端。
[0021]作为本专利技术的一种实施方式，所述第二钳位电路包括：
[0022]第二齐纳二极管，其阴极耦接升压电路的输出端；以及
[0023]第二晶体管，其控制端分别耦接第二齐纳二极管的阳极和第二晶体管的第一端，其第二端耦接地。
[0024]作为本专利技术的一种实施方式，所述第一供电生成电路包括：
[0025]第三晶体管，其控制端耦接第一钳位电路的输出端，其第一端用以耦接输入电源电压，其第二端用以输出第一供电电压；
[0026]第四晶体管，其控制端耦接第二钳位电路的输出端，其第一端用以耦接输入电源电压，其第二端耦接第三晶体管的第二端；
[0027]第五晶体管，其控制端耦接第一钳位电路的输出端，其第一端用以耦接输入电源电压，其第二端用以输出第三供电电压；以及
[0028]第六晶体管，其控制端耦接第二钳位电路的输出端，其第一端用以耦接输入电源电压，其第二端耦接第五晶体管的第二端。
[0029]作为本专利技术的一种实施方式，所述第一供电生成电路还用于根据第一钳位电压和第二钳位电压生成第三供电电压以对偏置电流生成电路进行供电，第三供电电压在至少一段时间内与第二钳位电压成正相关；第一供电电压用以分别对时钟信号产生电路和电荷泵模块进行供电。
[0030]作为本专利技术的一种实施方式，第二钳位电路还包括滤波电路，滤波电路包括第四电阻和第三电容，第四电阻的第一端耦接第二齐纳二极管的阴极，第三电容的第一端耦接第四电阻的第二端，第三电容的第二端耦接地。
[0031]根据本专利技术的另一个方面，公开了一种供电电源，所述供电电源包括如上任一项所述的供电电路，所述供电电路用于对供电电源中的芯片进行供电。
[0032]根据本专利技术的又一个方面，公开了一种供电方法，供电方法用于控制供电电路，所述供电方法包括：
[0033]通过对输入电源电压进行钳位以输出第一钳位电压；
[0034]接收第一钳位电压和第二钳位电压，并根据第一钳位电压和第二钳位电压生成第
一供电电压，第一供电电压在至少一段时间内与第二钳位电压成正相关；
[0035]根据第一供电电压输出升压电压，升压电压大于第一供电电压；
[0036]对升压电压进行钳位以输出第二钳位电压；以及
[0037]根据第二钳位电压输出第二供电电压以作为供电电压。
[0038]作为本专利技术的一种实施方式，所述根据第一供电电压输出升压电压的步骤包括：
[0039]生成偏置电流，并获得时钟信号；
[0040]根据第一供电电压进行升压以输出升压电压。
[0041]作为本专利技术的一种实施方式，供电电路包括电荷泵电路，电荷泵电路包括偏置电流生成电路、时钟信号产生电路和电荷泵模块，所述供电方法还包括：
[0042]根据第一钳位电压和第二钳位电压生成第三供电电压以对偏置电流生成电路进行供电，第三供电电压在至少一段时间内与第二钳位电压成正相关；其中，第一供电电压用以分别对时钟信号产生电路和电荷泵模块进行供电。
[0043]本专利技术提出了一种供电电路及其供电方法和供电电源。其中，供电电路包括第一钳位电路、第一供电生成电路、升压电路、第二钳位电路和第二供电生成电路。第一钳位电路的输入端用以耦接输入电源电压，第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种供电电路，其特征在于，所述供电电路包括：第一钳位电路，其输入端用以耦接输入电源电压，用于根据输入电源电压输出第一钳位电压；第一供电生成电路，其第一输入端耦接第一钳位电路的输出端，其第二输入端耦接第二钳位电路的输出端，用于根据第一钳位电压和第二钳位电压生成第一供电电压以对升压电路进行供电，第一供电电压在至少一段时间内与第二钳位电压成正相关；升压电路，其输入端耦接第一供电生成电路的输出端，用于根据第一供电电压输出升压电压，升压电压大于第一供电电压；第二钳位电路，其输入端耦接升压电路的输出端，用于根据升压电压输出第二钳位电压；以及第二供电生成电路，其输入端耦接第二钳位电路的输出端，用于根据第二钳位电压输出第二供电电压以作为供电电压。2.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述升压电路包括boost升压电路或电荷泵电路。3.如权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述电荷泵电路包括：偏置电流生成电路，用以生成偏置电流；时钟信号产生电路，其输入端耦接偏置电流生成电路的输出端，用以输出时钟信号；以及，电荷泵模块，其第一输入端接收第一供电电压，其第二输入端接收时钟信号，用以根据第一供电电压生成升压电压。4.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述第一供电生成电路包括：第三晶体管，其控制端耦接第一钳位电路的输出端，其第一端用以耦接输入电源电压，其第二端用以输出第一供电电压；以及第四晶体管，其控制端耦接第二钳位电路的输出端，其第一端用以耦接输入电源电压，其第二端耦接第三晶体管的第二端。5.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述第二钳位电路包括：第二齐纳二极管，其阴极耦接升压电路的输出端；以及第二晶体管，其控制端分别耦接第二齐纳二极管的阳极和第二晶体管的第一端，其第二端耦接地。6.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述第一供电生成电路包括：第三晶体管，其控制端耦接第一钳位电路的输出端，其第一端用以耦接输入电源电压，其第二端用以输出第一供电电压；第四晶体管，其控制端耦接第二钳位电路的输出端，其第一端用以耦接输入电源电压，其第二端耦接第三晶体管的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宁锴，谭润钦，阮剑聪，陈彪，殷一文，
申请(专利权)人：深圳市单源半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：