一种高压转低压电源管理装置制造方法及图纸

一种高压转低压电源管理装置，包括用于产生低功耗基准电路的供电电压的预稳压电路；用于产生低功耗基准参考电压VREF的低功耗基准电路；用于产生高功耗基准参考电压VBG的高功耗基准电路；选通所述低功耗基准参考电压VREF或所述高功耗基准参考电压VBG的基准选择电路；低功耗线性稳压电路以所述基准选择电路的选通信号为输入，输出为低压供电电压VREG；本实用新型专利技术通过基准选择电路对VBG和VREF进行选择后，输出信号VREF_LDO为低功耗线性稳压电路提供基准，最终由低功耗线性稳压电路将VREF_LDO倍乘后得到低压供电电压VREG，实现高压转低压功能同时，保证了LDO输出电压的精度，不额外耗费光罩并增加了负载范围。外耗费光罩并增加了负载范围。外耗费光罩并增加了负载范围。

【技术实现步骤摘要】
一种高压转低压电源管理装置


[0001]本技术属于集成电路
，具体涉及一种高压转低压电源管理装置。

技术介绍

[0002]BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，电池管理系统)芯片对多节电池进行管理时，常常需要面对多串节电池产生的高电压，而BMS芯片内部出于性能和面积考虑，会使用到低压器件，因此需要用到高压转低压电路来为内部低压器件供电，传统的做法是在系统上添加一个高压转低压的LDO(low dropout regulator，低压差线性稳压器)芯片为BMS芯片或其它芯片供电。
[0003]BMS芯片在部分场景下需要进入低功耗状态。系统上与BMS一起使用的其他芯片，比如MCU(Microcontroller Unit，微控制器)一般也是低压器件，也需要用到低电压。由于MCU芯片规模可大可小，因此需要该低电压能够支持较宽的负载范围，同时MCU也经常使用该低电压作为基准，对该电压的精度也有较高要求，经常性的要求为
±
1％。
[0004]现有的解决方案一种是在芯片内添加预稳压电路，但该解决方案需要添加稳压二极管，会增加额外的光罩。
[0005]专利申请CN102707763A公开了一种高低压转换电路，包括：运算放大器、NMOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一PNP三极管、第二PNP三极管、第一电容和第二电容。所述运算放大器的输出端分别与所述NMOS管的栅极和所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端接地；所述运算放大器的电源端和NMOS管的漏极分别连接外部电源电压VDDA，所述运算放大器的地端和NMOS管的衬底接地；所述NMOS管的源极分别与所述第四电阻、第五电阻和第一电容的第一端连接，并作为所述高低压转换电路的输出端，所述第一电容的第二端接地；所述运算放大器的正输入端分别与所述第四电阻的第二端、所述第二电阻的第一端以及所述第一PNP三极管的发射极连接，所述第二电阻的第二端接地，所述第一PNP三极管的基极与自身集电极连接并且接地；所述运算放大器的负输入端分别与所述第五电阻的第二端、所述第一电阻的第一端以及所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端接地；所述第一电阻的第二端与所述第二PNP三极管的发射极连接，所述第二PNP三极管的基极与自身集电极连接并且接地。其中，运算放大器和NMOS管均采用高压器件。该申请的高低压转换电路无需外接电容，电路模块及器件规模较少，并且不需要全部采用高压器件；但其无法兼顾精度和大的负载范围要求；上述现有技术共同的缺点是无法配合系统实现低功耗要求。

技术实现思路

[0006]为了克服上述现有技术存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种高压转低压电源管理装置，通过芯片内设置的预稳压电路、低功耗基准电路、基准选择电路和低功耗线性稳压电路，来解决高压转低压问题以及低功耗问题，通过基准选择电路可以灵活进行低功耗基准和高功耗基准切换，给LDO提供基准，在实现高压转低压功能的同时，保证了LDO输
出电压的精度，不额外耗费光罩，并增加了负载范围。
[0007]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：
[0008]一种高压转低压电源管理装置，包括预稳压电路1、低功耗基准电路2、基准选择电路3、高功耗基准电路4和低功耗线性稳压电路5；
[0009]所述预稳压电路1，用于产生低功耗基准电路2的供电电压VDDA；
[0010]低功耗基准电路2，用于产生低功耗基准参考电压VREF；
[0011]高功耗基准电路4，用于产生高功耗基准参考电压VBG；
[0012]基准选择电路3，选通所述低功耗基准参考电压VREF或所述高功耗基准参考电压VBG；
[0013]低功耗线性稳压电路5，以所述基准选择电路3的选通信号为输入，输出为低压供电电压VREG。
[0014]所述预稳压电路1包括第一电阻R1、第二电阻R0、第一N型MOS管NM0至第八N型MOS管NM7、第一P型MOS管PM0、第二P型MOS管PM1；
[0015]其中，第一电阻R1一端分别接VCC、第一P型MOS管PM0的源极、第二P型MOS管PM1的源极及第七N型MOS管NM6的漏极；第一电阻R1另一端与第一N型MOS管NM0的漏极、第二N型MOS管NM1的栅极连接；第一N型MOS管NM0的源极接地，第一N型MOS管NM0的栅极连接于第二N型MOS管NM1的源极与第二电阻R0之间；
[0016]第一P型MOS管PM0的漏极与第二N型MOS管NM1的漏极连接，第二N型MOS管NM1的源极分别与第一N型MOS管NM0的漏极、第二电阻R0连接；第二电阻R0与第二N型MOS管NM1连接的相对端接地；第一P型MOS管PM0的栅极与第二P型MOS管PM1的栅极连接于第二N型MOS管NM1的漏极与第一P型MOS管PM0的漏极之间；
[0017]第二P型MOS管PM1的漏极与第三N型MOS管NM2的漏极连接；第三N型MOS管NM2的源极与第四N型MOS管NM3的漏极连接；第四N型MOS管NM3源极与第五N型MOS管NM4的漏极连接；第五N型MOS管NM4的源极与第六N型MOS管NM5的漏极连接，第六N型MOS管NM5的源极接地；第三N型MOS管NM2的栅极与第七N型MOS管NM6的栅极连接于第二P型MOS管PM1的漏极与第三N型MOS管NM2的漏极之间；第四N型MOS管NM3的栅极连接于第三MOS管NM2的源极与第四N型MOS管NM3的漏极之间；第五N型MOS管NM4的栅极连接于第四N型MOS管NM3的源极与第五N型MOS管NM4的漏极之间；第六N型MOS管NM5的栅极与第八N型MOS管NM7的栅极连接于第五N型MOS管NM4的源极与第六N型MOS管NM5的漏极之间；
[0018]第七N型MOS管NM6的源极与第八N型MOS管NM7的漏极连接；第八N型MOS管NM7的源极接地；该电路产生供电电压VDDA。
[0019]所述VCC的范围6V～36V；所述VDDA1.9V～5.0V，预稳压电路1电流<1uA。
[0020]所述低功耗基准电路2包括第三P型MOS管PM2、第四P型MOS管PM3、第五P型MOS管PM4、第九N型MOS管NM8、第十N型MOS管NM9、第三电阻R2、第四电阻R3、三极管Q0；
[0021]其中，第三P型MOS管PM2的源极接VDDA，第三P型MOS管PM2的漏极与第九N型MOS管NM8的漏极连接；第九N型MOS管NM8的源极接地；第三P型MOS管PM2的栅极与第四P型MOS管PM3的栅极连接于第四P型MOS管PM3的漏极与第十N型MOS管NM9的漏极之间；
[0022]第九N型MOS管NM8的栅极与第十N型MOS管NM9的栅极连接于第三P型MOS管PM2的漏极与第九N型MOS管NM8的漏极之间；
[0023]第四P型MOS管PM3的源极接VDDA，第四P型MOS管PM3的漏极与第十N型MOS管NM9的漏极连接；第十本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压转低压电源管理装置，其特征在于：包括预稳压电路(1)、低功耗基准电路(2)、基准选择电路(3)、高功耗基准电路(4)和低功耗线性稳压电路(5)；所述预稳压电路(1)，用于产生低功耗基准电路（2）的供电电压VDDA；低功耗基准电路(2)，用于产生低功耗基准参考电压VREF；高功耗基准电路(4)，用于产生高功耗基准参考电压VBG；基准选择电路(3)，选通所述低功耗基准参考电压VREF或所述高功耗基准参考电压VBG；低功耗线性稳压电路(5)，以所述基准选择电路（3）的选通信号为输入，输出为低压供电电压VREG。2.根据权利要求1所述的一种高压转低压电源管理装置，其特征在于：所述预稳压电路(1)包括第一电阻R1、第二电阻R0、第一N型MOS管NM0至第八N型MOS管NM7、第一P型MOS管PM0、第二P型MOS管PM1；其中，第一电阻R1一端分别接VCC、第一P型MOS管PM0的源极、第二P型MOS管PM1的源极及第七N型MOS管NM6的漏极；第一电阻R1另一端与第一N型MOS管NM0的漏极、第二N型MOS管NM1的栅极连接；第一N型MOS管NM0的源极接地，第一N型MOS管NM0的栅极连接于第二N型MOS管NM1的源极与第二电阻R0之间；第一P型MOS管PM0的漏极与第二N型MOS管NM1的漏极连接，第二N型MOS管NM1的源极分别与第一N型MOS管NM0的漏极、第二电阻R0连接；第二电阻R0与第二N型MOS管NM1连接的相对端接地；第一P型MOS管PM0的栅极与第二P型MOS管PM1的栅极连接于第二N型MOS管NM1的漏极与第一P型MOS管PM0的漏极之间；第二P型MOS管PM1的漏极与第三N型MOS管NM2的漏极连接；第三N型MOS管NM2的源极与第四N型MOS管NM3的漏极连接；第四N型MOS管NM3源极与第五N型MOS管NM4的漏极连接；第五N型MOS管NM4的源极与第六N型MOS管NM5的漏极连接，第六N型MOS管NM5的源极接地；第三N型MOS管NM2的栅极与第七N型MOS管NM6的栅极连接于第二P型MOS管PM1的漏极与第三N型MOS管NM2的漏极之间；第四N型MOS管NM3的栅极连接于第三N型MOS管NM2的源极与第四N型MOS管NM3的漏极之间；第五N型MOS管NM4的栅极连接于第四N型MOS管NM3的源极与第五N型MOS管NM4的漏极之间；第六N型MOS管NM5的栅极与第八N型MOS管NM7的栅极连接于第五N型MOS管NM4的源极与第六N型MOS管NM5的漏极之间；第七N型MOS管NM6的源极与第八N型MOS管NM7的漏极连接；第八N型MOS管NM7的源极接地；该电路产生供电电压VDDA。3.根据权利要求2所述的一种高压转低压电源管理装置，其特征在于：所述VCC的范围6V～36V；所述VDDA1.9V～5.0V，预稳压电路1电流<1uA。4.根据权利要求1所述的一种高压转低压电源管理装置，其特征在于：所述低功耗基准电路(2)包括第三P型MOS管PM2、第四P型MOS管PM3、第五P型MOS管PM4、第九N型MOS管NM8、第十N型MOS管NM9、第三电阻R2、第四电阻R3、三极管Q0；其中，第三P型MOS管PM2的源极接VDDA，第三P型MOS管PM2的漏极与第九N型MOS管NM8的漏极连接；第九N型MOS管NM8的源极接地；第三P型MOS管PM2的栅极与第四P型MOS管PM3的栅极连接于第四P型MOS管PM3的漏极与第十N型MOS管NM9的漏极之间；第九N型MOS管NM8的栅极与第十N型MOS管NM9的栅极连接于第三P型MOS管PM2的漏极与
第九N型MOS管NM8的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华磊，
申请(专利权)人：西安恩狄集成电路有限公司，
类型：新型
国别省市：