一種電源路徑選擇變換系統的製作方法

2023-04-25 05:16:36

本實用新型涉及一種電源系統，尤其是涉及一種電源路徑選擇變換系統。

背景技術：

現有集成電路中，經常需要不同的上電電壓來供電，如果將這些電壓值不同的電壓源放置於不同位置上，將會給集成電路的布線造成極大的麻煩，因而需要一種可以在不同電源輸入時進行根據實際情況進行電源路徑選擇的裝置，同時由於系統電壓常常為定值，因而需要一個控制器來進行電壓變換，進而實現不同輸入電壓對於系統電壓的匹配。雖然目前市場上有了電源路徑選擇裝置和電壓變換裝置，但目前電源路徑選擇和變換技術無法在一個單獨的系統內完成。

技術實現要素：

本實用新型的目的是針對上述問題提供一種電源路徑選擇變換系統。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種電源路徑選擇變換系統，用於在多個電源輸入時選擇電源，並將選擇後得到的電源電壓變換為系統電壓，所述電源路徑選擇變換系統包括電源路徑選擇模塊和電壓變換模塊，所述電源路徑選擇模塊分別與多個電源和電壓變換模塊連接，所述電壓變換模塊與後級系統連接。

所述電源路徑選擇模塊包括電源路徑選擇中心和MOS管組件，所述電源路徑選擇中心與多個電源連接，所述MOS管組件與電源路徑選擇中心連接。

所述電源路徑選擇中心包括LTC4412晶片。

所述電源路徑選擇模塊還包括一個穩壓器，所述穩壓器分別與電源路徑選擇中心和電壓變換模塊連接。

所述電壓變換模塊包括模式選擇中心和電壓變換電路，所述模式選擇中心分別與電源路徑選擇模塊和電壓變換電路連接，所述電壓變換電路與後級系統連接。

所述模式選擇中心包括LTM4607V晶片。

所述電壓變換電路包括升壓電路和降壓電路。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：

(1)通過電源路徑選擇模塊，可以實現自動根據電源輸入情況確定電源路徑，自動化程度高。

(2)通過電壓變換模塊，可以實現對不同的輸入電壓與系統電壓進行匹配，避免了系統電壓無法達到要求的情況。

(3)將電源路徑選擇和電壓變換結合，可以靈活地將多電源輸入和系統電壓輸出。

(4)採用MOS管組件作為電路開關與電源路徑選擇中心相配合，導通壓降小，導通電阻小，柵極驅動不需要電流損耗小，整體電路簡單。

(5)電壓變換具有升壓、降壓和恆壓三個模式，變換效果好。

(6)電源路徑選擇模塊還設有一個穩壓器，對電源路徑選擇模塊的輸出電壓進行穩壓，防止電源路徑選擇模塊的輸出電壓不穩定導致電壓變換模塊被燒壞。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型的構成晶片示意圖；

圖3為電源路徑選擇模塊的電路圖；

圖4為電壓變換模塊的電路圖；

其中，1為電源路徑選擇模塊，2為電壓變換模塊，11為電源路徑選擇中心，12為MOS管組件，13為穩壓器，21為模式選擇中心，22為電壓變換電路。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。本實施例以本實用新型技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護範圍不限於下述的實施例。

如圖1所示，本實施例提供了一種電源路徑選擇變換系統，用於在多個電源輸入時選擇電源，並將選擇後得到的電壓變換為系統電壓，該電源路徑選擇變換系統包括：電源路徑選擇模塊1，用於根據電源的輸入情況選擇電源；電壓變換模塊2，用於在電源路徑選擇模塊1完成選擇後，將得到的電壓進行變換，與系統電壓進行匹配。

其中，電源路徑選擇模塊1包括：電源路徑選擇中心11，用於根據電源輸入情況進行路徑選擇；MOS管組件12，用於根據路徑選擇的情況進行開關，進而控制電流的流向；電源路徑選擇模塊1還包括一個穩壓器13，用於對電源路徑選擇模塊1的輸出電壓進行穩壓。電壓變換模塊2包括：模式選擇中心21和電壓變換電路22，模式選擇中心21分別與電源路徑選擇模塊1和電壓變換電路22連接，電壓變換電路22與後級系統連接。電壓變換電路包括升壓電路和降壓電路，本實施例中，模式選擇中心21採用LTM4607V晶片，如圖2所示。

上述電源路徑選擇模塊1進行路徑選擇的具體步驟為：

s11)判斷當前接入的電源中是否只有一個電源帶電，若是則進入步驟s12)，若否則進入步驟s13)；

s12)打開該帶電電源所在通路的MOS管，關閉其他MOS管，完成路徑選擇；

s13)選擇當前帶電電源中電壓最高的電源，打開該帶電電源所在通路的MOS管，關閉其他MOS管，完成路徑選擇。

上述電壓變換模塊2的具體工作步驟為：

s21)判斷電源路徑選擇模塊1的輸出電壓是否大於系統電壓，若否則進入步驟s22)，若是則進入步驟s23)；

s22)判斷電源路徑選擇模塊1的輸出電壓是否等於系統電壓，若是則進入步驟s24)，若否則進入步驟s25)；

s23)進入降壓模式，降低當前電壓值至系統電壓值；

s24)進入恆壓模式，不改變當前電壓值；

s25)進入升壓模式，升高當前電壓值至系統電壓值。

如圖3所示，本實施例中，VCC_CHG和VCC_OBD分別為2路不同電源輸出；Q1(Q1和Q2並聯)和Q3為MOS開關、U3為電源路徑選擇中心11，在VCC_CHG上電時，U3控制Q3打開，Q1和Q2關閉，電源無法通過Q1和Q2流到VCC_BD上；在VCC_OBD上電時，U3控制Q1和Q2打開，Q3關閉，電源無法通過Q3流到VCC_CHG上；當VCC_ODB和VCC_CHG同時上電時，在U3和MOS管的控制下，電源電壓高的一路打開，低的一路關閉，在電源不穩定時，切換時間小於500us，由於E3的存在，不影響電源輸出的穩定。

如圖4所示，U4為電壓變換單元23的控制器，在電源路徑選擇模塊1輸出的電壓在8V—28V之間時，U4處於工作模式輸出一個恆定的16V電壓，在電壓變換模塊2內部實現高於16V、低於16V、等於16V時，模式選擇中心21處於降壓、升壓的恆定的輸出模式。U4的效率最高時可達97％，最低時也可達90％。

具體操作時，打開電源，電路被接通，移動終端內部電壓信息傳輸到電源路徑選擇模塊1，電源路徑選擇模塊1會選擇一個合適電壓的電源進行傳輸，電壓變換模塊2會根據移動終端系統內部所需電壓的高低對輸入電壓及時調控以實現不同輸入電壓對系統電壓的匹配。