电压切换电路以及使用它的电源系统技术方案

本申请公开了一种电压切换电路和使用它的电源系统

【技术实现步骤摘要】
电压切换电路以及使用它的电源系统


[0001]本专利技术涉及电源管理系统
，更具体地，涉及一种电压切换电路以及使用它的电源系统
。

技术介绍

[0002]随着无线充电技术的普及，无线充电接收芯片广泛应用在手机
、
无线蓝牙耳机等各种便携式电子设备中
。
这种具备无线充电功能的设备通常有两种充电方式，一种是通过无线充电器进行无线充电，另一种是通过电源适配器进行有线充电
。
而无线充电在通信过程中可能在接收端产生高压，如果两种充电方式同时进行，这部分高压可能会通过电源通路达到电源适配器，造成适配器损坏甚至引发安全问题
。
这就需要在这部分产品中采用电源切换方式来合理切换两种充电方式，来达到安全充电的目的
。
[0003]图1示出了传统的电压切换电路
100
的电路示意图，其中包括晶体管
M1
和
M2。
其中，二极管
D1
和
D2
分别是晶体管
M1
和
M2
的衬底二极管，晶体管
M1
和
M2
的第一端分别接收输入电压
Vin1
和
Vin2
，晶体管
M1
和
M2
的控制端相互电连接，晶体管
M1
和
M2
的第二端相互电连接且输出一电压
Vin_h。
传统的方案利用晶体管
M1
和
M2
的衬底二极管
D1
和
D2
实现单向导通的功能来进行电压切换，选择更高的输入电压为芯片内部的其他模块供电
。
然而，这种方式会在芯片内部产生一个二极管电压的压降，不利于降低芯片的工作电压，也消耗了系统的整体功率
。
此外，二极管正偏也很容易出现闩锁效应，系统稳定性不好
。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种电压切换电路以及使用它的电源系统，可以在输入端子的电压之间的压差大于晶体管的导通阈值时自动开启对应的晶体管，通过晶体管的沟道导通去掉了二极管的电压损耗，便于降低芯片的工作电压和系统的整体功率
。
[0005]根据本专利技术实施例的一方面，提供了一种电压切换电路，用于将施加到第一输入端子和第二输入端子的电压选择性地传输到输出端子，包括：第一晶体管，连接在所述第一输入端子和所述输出端子之间；第二晶体管，连接在所述第二输入端子和所述输出端子之间；以及切换模块，与所述第一晶体管和所述第二晶体管的栅极连接，用于根据所述第一输入端子的第一输入电压和所述第二输入端子的第二输入电压之间的电压差控制所述第一晶体管和所述第二晶体管之一导通
。
[0006]可选的，当所述第一输入电压大于所述第二输入电压，且二者的电压差大于所述第一晶体管的导通阈值时，所述第一晶体管导通；当所述第二输入电压大于所述第一输入电压，且二者的电压差大于所述第二晶体管的导通阈值时，所述第二晶体管导通
。
[0007]可选的，所述切换模块包括：一齐纳二极管和电阻，所述齐纳二极管的阴极与所述输出端子连接，阳极与所述电阻的第一端连接，所述电阻的第二端接地；第三晶体管，栅极与所述齐纳二极管和所述电阻的中间节点连接，漏极与所述第二输入电压连接，源极与所
述第一晶体管的栅极连接；以及第四晶体管，栅极与所述齐纳二极管和所述电阻的中间节点连接，漏极与所述第一输入电压连接，源极与所述第二晶体管的栅极连接
。
[0008]可选的，所述第三晶体管和所述第四晶体管为钳位晶体管，可分别将所述第一晶体管和所述第二晶体管的栅源电压钳位于安全电压范围内
。
[0009]可选的，所述第三晶体管和所述第四晶体管始终处于导通状态
。
[0010]可选的，该第一至第四晶体管分别由
P
型晶体管实现
。
[0011]根据本专利技术实施例的另一方面，提供了一种电源系统，用于向电池充电，包括：上述的电压切换电路，可用于接收电源适配器提供的第一输入电压；无线充电接收电路，通过接收无线充电器发射的能量，为所述电压切换电路提供第二输入电压，所述电压切换电路选择性地将所述第一输入电压或所述第二输入电压传递到输出端子；以及电池充电管理电路，用于根据所述电压切换电路的输出端子的电压对所述电池进行充电管理
。
[0012]综上所述，本专利技术的电压切换电路通过两个晶体管的栅极相互控制的方式，可实现在输入端子的电压之间的压差大于晶体管的导通阈值时自动开启对应的晶体管，通过晶体管的沟道导通去掉了二极管的电压损耗，便于降低芯片的工作电压和系统的整体功率，因此也不会出现二极管正偏引起的闩锁效应
。
[0013]此外，本专利技术的电压切换电路中还包括钳位晶体管，可以在输入端子的电压之间的压差过大时，将晶体管的栅源电压钳位在安全电压范围内，避免了晶体管的损坏
。
附图说明
[0014]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的
、
特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0015]图1示出了传统的电压切换电路的电路示意图；
[0016]图2示出了根据本专利技术一实施例的电压切换电路的电路示意图；
[0017]图3示出了根据本专利技术一实施例的用于有线充电和无线充电的电源系统的结构示意图
。
具体实施方式
[0018]以下将参照附图更详细地描述本专利技术的各种实施例
。
在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示
。
为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制
。
此外，可能未示出某些公知的部分
。
[0019]应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路
。
当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件
/
电路“连接在”两个节点之间时，它可以直接耦合或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的
、
逻辑上的
、
或者其结合
。
相反，当称元件“直接耦合到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件
。
[0020]本专利技术可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例
。
[0021]图2示出了根据本专利技术实施例的电压切换电路
200
的电路示意图
。
图3示出了安装了图2中的电压切换电路
200
的用于有线充电和无线充电的电源系统
300
的结构示意图
。
电源系统
300
包括无线充电接收电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电压切换电路，用于将施加到第一输入端子和第二输入端子的电压选择性地传输到输出端子，包括：第一晶体管，连接在所述第一输入端子和所述输出端子之间；第二晶体管，连接在所述第二输入端子和所述输出端子之间；以及切换模块，与所述第一晶体管和所述第二晶体管的栅极连接，用于根据所述第一输入端子的第一输入电压和所述第二输入端子的第二输入电压之间的电压差控制所述第一晶体管和所述第二晶体管之一导通
。2.
根据权利要求1所述的电压切换电路，其中，当所述第一输入电压大于所述第二输入电压，且二者的电压差大于所述第一晶体管的导通阈值时，所述第一晶体管导通；当所述第二输入电压大于所述第一输入电压，且二者的电压差大于所述第二晶体管的导通阈值时，所述第二晶体管导通
。3.
根据权利要求2所述的电压切换电路，其中，所述切换模块包括：一齐纳二极管和电阻，所述齐纳二极管的阴极与所述输出端子连接，阳极与所述电阻的第一端连接，所述电阻的第二端接地；第三晶体管，栅极与所述齐纳二极管和所述电阻的中间节点连接，漏极与所述第二输入电压连接，源极与所述第一晶体管的栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘荣亮，
申请(专利权)人：圣邦微电子北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：