本發(fā)明涉及電子電路，具體涉及一種在多電源管理系統(tǒng)中的電源開關(guān)裝置及控制方法。

背景技術(shù)：

1、一般的電路中，都會(huì)選擇pmos用作電源開關(guān)，原因是開關(guān)導(dǎo)通的時(shí)候pmos的漏源電壓可以做的很小，而nmos會(huì)使得源端的電壓比柵極電壓低一個(gè)閾值電壓的幅度，這個(gè)就決定了開關(guān)只能選擇pmos。當(dāng)柵極sw為0時(shí)開關(guān)導(dǎo)通，這個(gè)時(shí)候內(nèi)部電壓等于電源電壓vddx。柵極電壓sw為高電壓的時(shí)候，開關(guān)斷開。而如果采用?nmos?作為電源的開關(guān)的話，電路設(shè)計(jì)的困難程度就會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于采用pmos作為電源開關(guān)，因?yàn)?nmos?的開啟電壓vgs?=(vg-vs)>0，就要求?nmos?的柵極電壓要大于源極的電壓，這樣在一個(gè)系統(tǒng)下，經(jīng)常是降壓比較多的，就不容易找到一個(gè)比連接?nmos?的源極還更高的電壓，所以導(dǎo)通電壓常用pmos。nmos的電源開關(guān)不如?pmos?方便控制。

2、但在實(shí)際的cmos工藝中，漏極和源極都是p型摻雜，襯底是n井，所以會(huì)有漏極到襯底的寄生pn結(jié)二極管。當(dāng)電源開關(guān)斷開，源極的電源電壓比較低或者是0的時(shí)候，內(nèi)部的電壓由于其他電源的供電，促使漏極電壓高于襯底，從而pn結(jié)正向?qū)ㄏ螂娫磛ddx漏電，長(zhǎng)期的漏電會(huì)使得其他電源的效率降低，浪費(fèi)能耗。隨著應(yīng)用場(chǎng)景的豐富，芯片會(huì)面臨多種電源的供電應(yīng)用。合理的規(guī)劃電源方案，要避免不同的電源所帶來(lái)的壓差反向?qū)╇??？珉娫从虻穆╇姇?huì)嚴(yán)重降低了芯片的有效工作時(shí)間。目前很多電源方案管理方案比較復(fù)雜，無(wú)法有效的檢測(cè)電源域的差異做出有效的防漏電控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種在多電源管理系統(tǒng)中的電源開關(guān)裝置及控制方法，該方法用低成本的控制設(shè)計(jì)，提供電源襯底的自動(dòng)的檢測(cè)和連接，切斷電源開關(guān)的襯底寄生pn結(jié)的導(dǎo)通路徑，保證多路電源工作的情況下，電源開關(guān)在外部電源關(guān)閉的時(shí)候電源開關(guān)能正常的工作，切斷漏電通路。

2、一種在多電源管理系統(tǒng)中的電源開關(guān)裝置，包括：襯底選通信號(hào)模塊；

3、所述襯底選通信號(hào)模塊連接電源模塊和開關(guān)模塊，用于切斷開關(guān)模塊中的襯底寄生pn結(jié)的導(dǎo)通路徑；

4、所述襯底選通信號(hào)模塊包括：第一電阻、第二電阻、第一電容和比較器；

5、所述第一電阻的一端接vdd，另一端接第二電阻和比較器的負(fù)端輸入；

6、所述第二電阻的一端接地，另一端接第一電阻和比較器的負(fù)端輸入；

7、所述第一電容并聯(lián)在第二電阻的兩端。

8、優(yōu)選地，所述電源模塊包括濾波模塊和浪涌保護(hù)模塊；

9、所述濾波模塊的輸入端與電源連接，輸出端與浪涌保護(hù)模塊的輸入端連接；

10、所述浪涌保護(hù)模塊輸出端與襯底選通信號(hào)模塊連接。

11、優(yōu)選地，所述比較器為遲滯比較器。

12、優(yōu)選地，所述濾波模塊與電源模塊和襯底選通信號(hào)模塊連接；

13、所述濾波模塊包括：第二電容、第一電感和第三電容；

14、所述第二電容的上極板和第一電感的第一端均連接到浪涌保護(hù)模塊，所述第二電容的第二端接地；

15、所述第一電感的第二端通過(guò)第三電容接地，第一電感的第二端連接到襯底選通模塊；

16、所述第三電容的上極板與第一電感相連，下極板接地。

17、優(yōu)選地，所述浪涌保護(hù)模塊包括：瞬態(tài)抑制二極管、第四電容、第二電感、二極管、第五電容和第六電容；

18、瞬態(tài)抑制二極管的正極接地，瞬態(tài)抑制二極管的負(fù)極與外部輸入連接；

19、第四電容的上極板與瞬態(tài)抑制二極管的負(fù)極連接，第四電容的下極板接地；

20、二極管與第二電感并聯(lián)，二極管的負(fù)極與第四電容的上極板連接，二極管的正極與第五電容的上極板連接；

21、第二電感的第一端與第四電容的上極板連接，第二端與第五電容的上極板連接；

22、第五電容的下極板接地，上極板與濾波模塊連接；

23、所述第六電容與第五電容并聯(lián)。

24、優(yōu)選地，所述開關(guān)模塊包括：pmos。

25、一種在多電源管理系統(tǒng)中的電源開關(guān)裝置控制方法，應(yīng)用于一種在多電源管理系統(tǒng)中的電源開關(guān)裝置，其特征在于，包括：

26、檢測(cè)vdd和內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)電壓；

27、當(dāng)vdd大于內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)電壓時(shí)，選通第一電路；

28、當(dāng)vdd小于內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)電壓時(shí)，選通第二電路。

29、優(yōu)選地，所述當(dāng)vdd大于內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)電壓時(shí)，選通第一電路包括：

30、vip=0.5*vdd1,?vin=0.5*vint，當(dāng)vdd1大于vint的時(shí)候，比較器的正端輸入大于負(fù)端輸入；

31、比較器的輸出電壓為1；

32、電路選擇模塊選通第一電路。

33、優(yōu)選地，所述當(dāng)vdd小于內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)電壓時(shí)，選通第二電路包括：

34、vip=0.5*vdd1,?vin=0.5*vint，當(dāng)vdd1小于vint的時(shí)候，比較器的正端輸入小于負(fù)端輸入；

35、比較器的輸出電壓為0，電路選擇模塊選通第二電路。

36、一種電子設(shè)備，包括：芯片、處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序代碼，所述計(jì)算機(jī)程序代碼包括計(jì)算機(jī)指令，在所述芯片執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)指令的情況下，所述電子設(shè)備執(zhí)行一種在多電源管理系統(tǒng)中的電源開關(guān)裝置控制方法。

37、本發(fā)明的有益效果在于：1.本發(fā)明通過(guò)監(jiān)測(cè)電路的內(nèi)部電源和電源電壓的壓差，根據(jù)電路的內(nèi)部電源和電源電壓的壓差大小，判斷是否需要切斷襯底導(dǎo)通電壓；2.本發(fā)明能夠解決多路電源電壓工作場(chǎng)景下漏電路徑的切斷，能夠防止電路漏電，提高電路安全性的同時(shí)還能夠提高電源的工作效率；3.本發(fā)明通過(guò)比較器和選通電壓控制，電路生產(chǎn)成本低，實(shí)現(xiàn)便捷。

技術(shù)特征：

1.一種在多電源管理系統(tǒng)中的電源開關(guān)裝置，其特征在于，包括：襯底選通信號(hào)模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在多電源管理系統(tǒng)中的電源開關(guān)裝置，其特征在于，所述電源模塊包括濾波模塊和浪涌保護(hù)模塊；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在多電源管理系統(tǒng)中的電源開關(guān)裝置，其特征在于，所述比較器為遲滯比較器。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種在多電源管理系統(tǒng)中的電源開關(guān)裝置，其特征在于，所述濾波模塊與電源模塊和襯底選通信號(hào)模塊連接；

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種在多電源管理系統(tǒng)中的電源開關(guān)裝置，其特征在于，所述浪涌保護(hù)模塊包括：瞬態(tài)抑制二極管、第四電容、第二電感、二極管、第五電容和第六電容；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在多電源管理系統(tǒng)中的電源開關(guān)裝置，其特征在于，所述開關(guān)模塊包括：pmos。

7.一種在多電源管理系統(tǒng)中的電源開關(guān)裝置控制方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的一種在多電源管理系統(tǒng)中的電源開關(guān)裝置，其特征在于，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種在多電源管理系統(tǒng)中的電源開關(guān)裝置控制方法，其特征在于，所述當(dāng)vdd大于內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)電壓時(shí)，選通第一電路包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種在多電源管理系統(tǒng)中的電源開關(guān)裝置控制方法，其特征在于，所述當(dāng)vdd小于內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)電壓時(shí)，選通第二電路包括：

10.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：芯片、處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序代碼，所述計(jì)算機(jī)程序代碼包括計(jì)算機(jī)指令，在所述芯片執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)指令的情況下，所述電子設(shè)備執(zhí)行如權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的一種在多電源管理系統(tǒng)中的電源開關(guān)裝置控制方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明的目的是提供一種在多電源管理系統(tǒng)中的電源開關(guān)裝置及控制方法，該裝置包括：襯底選通信號(hào)模塊；所述襯底選通信號(hào)模塊連接電源模塊和開關(guān)模塊，用于切斷開關(guān)模塊中的襯底寄生PN結(jié)的導(dǎo)通路徑。本發(fā)明用低成本的控制設(shè)計(jì)，提供電源襯底的自動(dòng)的檢測(cè)和連接，切斷電源開關(guān)的襯底寄生PN結(jié)的導(dǎo)通路徑，保證多路電源工作的情況下，電源開關(guān)在外部電源關(guān)閉的時(shí)候電源開關(guān)能正常的工作，切斷漏電通路。

技術(shù)研發(fā)人員：張亞南,劉德啟,關(guān)皓偉,鐘龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中茵微電子（南京）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21