电源管理单元制造技术

本发明专利技术公开了一种电源管理单元,包括：启动模块、被划分为至少两个启动组的多个电源转换器，启动控制模块；启动模块产生初始启动信号；启动控制信号基于所述初始启动信号通过延时的方式产生分别对应所述至少两个启动组的至少两个直接启动信号，并将所述直接启动信号发送给对应的启动组中的电源转换器；每个启动组中的电源转换器在接收到对应的直接启动信号后开始启动；不同直接启动信号之间相互间隔预定时间，以使得不同启动组中的电源转换器在不同的时间开始启动。本发明专利技术采用分组启动模式，能够减小PMU芯片上瞬时电流带来的冲击，降低PMU系统的安全隐患，同时也减小了PCB板上的大电源电容的使用，既节约了成本，又具有很好的实用性。

【技术实现步骤摘要】
电源管理单元
本专利技术涉及电子电路领域,尤其涉及一种电源管理单元。
技术介绍
电源管理单元（PowerManagementUnit，PMU）在片上系统（SystemOnChip，SOC）有着广泛的应用，主要用于为各个模块提供电源。PMU一般由多个低压差线性稳压器（LowDropoutRegulator，LDO）、直流-直流转换器DCDC及充电器charger等模块组成。如图1所示，一般在PMU中各个模块的启动信号OFF是由中的模块EN产生，图中LDO与DCDC的OFF信号都是由模块EN产生，在LDO与DCDC内部再由逻辑电路选择相应模块的开关，这样上电会同时有电源模块开启，导致产生瞬时冲击电流。在系统上电时，由于存在多路LDO与DCDC等模块同时启动的现象，电源模块会受到较大的瞬时电流冲击，这给PMU带来很大的安全隐患。目前，主要在印刷电路板（PrintedOnBoard,PCB）上采用大电容来保证系统的安全。然而，大电容的使用也带来了一系列的问题：首先，大电容不但要占用PCB板较大的空间，也不利于电路的设计；其次，大电容的使用给电路设计带来了较高的成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题，提供了一种防止PMU多模块启动时较大电流对电路冲击的电源管理单元。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种电源管理单元，其包括启动模块、被划分为至少两个启动组的多个电源转换器，启动控制模块；所述启动模块产生初始启动信号；所述启动控制信号基于所述初始启动信号通过延时的方式产生分别对应所述至少两个启动组的至少两个直接启动信号，并将所述直接启动信号发送给对应的启动组中的电源转换器；每个启动组中的电源转换器在接收到对应的直接启动信号后开始启动；不同直接启动信号之间相互间隔预定时间，以使得不同启动组中的电源转换器在不同的时间开始启动。优选地，所述直接启动信号中有一个与所述初始启动信号之间的延时为零。优选地，所述启动控制模块直接将所述初始启动信号作为第一直接启动信号输出，并将该第一直接启动信号输出给其对应的一个启动组中的电源转换器，所述启动控制模块包括至少一个延时单元，所述延时单元的输入端接收所述初始启动信号，所述延时单元的输出端输出第二直接启动信号，并将该第二直接启动信号输出给其对应的一个启动组中的电源转换器，每个延时单元对输入的信号进行预定时间的延时。优选地，其特征在于，所述延时单元为多个并且相互级联，第一个延时单元接收所述初始启动信号，每个延时单元输出一个直接启动信号。所述延时单元包括第一反相器、第二反相器、电容、反馈电路；所述第一反相器的输入端作为延时单元的输入端接收输入信号，所述第一反相器的输出端与所述第二反相器的输入端连接于公共节点A，所述第二反相器的输出端作为延时单元的输出端输出信号；所述电容连接在公共节点A与地之间；所述反馈电路包括两个控制端和两个连接端，两个连接端分别与所述公共节点和电源端相连，两个控制端分别与第一反相器的输入端和第二反相器的输出端相连，当第一反相器的输入端和第二反相器的输出端同时为第一电平时将公共节点与电源端相连，当第一反相器的输入端和第二反相器的输出端不同时为第一电平时，将公共节点A与电源端相连。优选地，其还包括有整形电路，所述整形电路的输入端连接第二反相器的输出端，整形电路的输出端作为延时单元的输出端。所述第一反相器包括电流源、第一晶体管、第二晶体管；所述第一晶体管的栅极与所述第二晶体管的栅极相连接作为第一反相器的输入端，所述第一晶体管的源极经过所述电流源连接电源，所述第二晶体管的源极接地，所述第一晶体管和第二晶体管的漏极相连接作为所述第一反相器的输出端。所述第二反相器包括第五晶体管和第六晶体管；所述第五晶体管栅极和第六晶体管栅极相连接作为所述第二反相器信号输入端，所述第五晶体管漏极和第六晶体管漏极相连接作为所述第二反相器信号的输出端输出信号，所述第六晶体管源极接地，第五晶体管源极连接电源，所述第一反相器的输出端与所述第二反相器输入端相连接。优选地，所述反馈电路包括第三晶体管和第四晶体管；优选地，所述第三晶体管的栅极作为反馈电路的一个控制端与所述第一反相器输入端相连接，所述第四晶体管的栅极作为反馈电路的一个控制端与所述第二反相器输出端相连，所述第三晶体管漏极和第四晶体管源极相连接，所述第四晶体管漏极作为反馈电路的一个连接端与公共节点A相连接，所述第三晶体管源极作为反馈电路的一个连接端连接电源；当所述第一反相器输入端和所述第二反相器输出端同时为第一电平时，所述第三晶体管和所述第四晶体管导通，电源和公共节点A相连接，当所述第一反相器输入端和所述第二反相器输出端不同时为第一电平时，所述第三晶体管和所述第四晶体管断开。优选地，所述第一电平为低电平。本专利技术的有益效果是：采用本专利技术的电源管理电路，采用分组启动模式，能够有效减小PMU芯片上瞬时电流带来的冲击，降低了PMU系统的安全隐患，同时也减小了PCB板上的大电源电容的使用，既节约了成本，又具有很好的实用性。附图说明图1为本专利技术现有技术中PMU系统开关控制示意图；图2为本专利技术一实施例中电源管理单元示意图；图3为本专利技术一实施例中延时单元示意图；图4为本专利技术一实施例中延时单元电路图；图5为本专利技术一实施例延时启动信号的波形图。具体实施方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。图2示出了本专利技术一施例电源管理单元示意图。如图2所示，在实施例中的电源管理单元中，存在多个电源转换器LDO、DCDC等电路模块，考虑到电源管理单元的面积与冲击电路的折中，根据启动瞬时态电流把电源模块分为不同启动组，保证每个启动组上的瞬时电流不超过额定值。其中，PMU中各个模块的启动信号由启动模块20产生。启动控制模块10利用启动模块20提供的初始启动信号OFF产生直接启动信号(也可以被称为延迟启动信号)。本实施例中，优选的将DCDC21与LDO21、DCDC22与LDO22、DCDC23与LDO23依次分为三个启动组。其中，启动模块20发出控制的启动信号OFF经过启动控制模块20产生信号OFF_delay0。其中，信号OFF_delay0可以是不经过延时的信号，信号OFF_delay0发送给第一启动组DCDC21与LDO21，OFF信号经过启动控制模块20产生启动信号OFF_delay1，并将其提供给到达第二启动组DCDC22与LDO22，OFF信号经过启动控制模块20产生直接启动信号OFF_delay2，并将其提供给第三启动组DCDC23与LDO23。其中，启动控制模块10可以包括多个级联的延时单元30，每一级联的直接启动信号比上一级的直接启动信号延时100μs左右。当然，在其他实施例中，启动控制模块10也可以只包括一个延时单元30。每个启动组在收到对应的延时启动信号后才开始启动，并且由于各个延时启动信号之间相隔一定时间（本专利技术实施例中优选100μs左右），因此不同启动组中的电源转换器在不同的时间开始启动，这样可以有效降低电源管理电路上电时的瞬时电流冲击过大的问题。图3示出了本专利技术一实施例图2中启动控制模块10中的延时单元30的电路示意图。如图3所示，延时单元30包括：反相器31，反馈电路32,反相器33,整形电路34和电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源管理单元，其包括启动模块、被划分为至少两个启动组的多个电源转换器，其特征在于，其包括启动控制模块；所述启动模块产生初始启动信号；所述启动控制信号基于所述初始启动信号通过延时的方式产生分别对应所述至少两个启动组的至少两个直接启动信号，并将所述直接启动信号发送给对应的启动组中的电源转换器；每个启动组中的电源转换器在接收到对应的直接启动信号后开始启动；不同直接启动信号之间相互间隔预定时间，以使得不同启动组中的电源转换器在不同的时间开始启动。

【技术特征摘要】
1.一种电源管理单元，其包括启动模块、被划分为至少两个启动组的多个电源转换器，其特征在于，其包括启动控制模块；所述启动模块产生初始启动信号；所述启动控制模块直接将所述初始启动信号作为第一直接启动信号输出，并将该第一直接启动信号输出至一个启动组中的多个电源转换器，以便所述一个启动组中的多个电源转换器在接收到所述第一直接启动信号后开始启动；所述启动控制模块包括至少一个延时单元，所述延时单元的输入端接收所述初始启动信号，并在对所述初始启动信号进行预定时间的延时后产生第二直接启动信号，并将所述第二直接启动信号输出至另一个启动组中的多个电源转换器，以便所述另一个启动组中的多个电源转换器在接收到所述第二直接启动信号后开始启动；每个所述延时单元均包括第一反相器、第二反相器、电容、反馈电路；所述第一反相器的输入端作为延时单元的输入端接收输入信号，所述第一反相器的输出端与所述第二反相器的输入端连接于公共节点A，所述第二反相器的输出端作为延时单元的输出端输出信号；所述电容连接在公共节点A与地之间；所述反馈电路包括两个控制端和两个连接端，两个连接端分别与所述公共节点和电源端相连，两个控制端分别与第一反相器的输入端和第二反相器的输出端相连，当第一反相器的输入端和第二反相器的输出端同时为第一电平时将公共节点与电源端相连，当第一反相器的输入端和第二反相器的输出端不同时为第一电平时，将公共节点A与电源端相连。2.如权利要求1所述的电源管理单元，其特征在于，所述直接启动信号中有一个与所述初始启动信号之间的延时为零。3.如权利要求1所述的电源管理单元，其特征在于，所述至少一个延时单元相互级联，第一个延时单元接收所述初始启动信号，每个延时单元输出一个直接启动信号。4.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王搏，王钊，王才宝，
申请(专利权)人：无锡中星微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：