[发明专利]电源选择装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及电源选择装置和方法。

背景技术

电源选择装置(Power Supply Selector)能实现多电源间的选择和切换，被广泛的应用于各类电池备电(Battery Backup)型的电源管理(PowerManagement)系统中，例如，电池充电管理(Battery Charger Management)芯片、电池备电存储器芯片、电池备电微处理器和网络处理器芯片等等。以锂电池充电管理芯片为例，在单节锂电池或多节锂电池串联充电管理电路中，通常连接有两路电源，一路是外接电源，另一路是电池电源。外接电源在位时，外接电源给负载提供能量；外接电源不在位时，电池给负载提供能量。在多节锂电池并联充电管理电路中，通常连接有多路电源，一路是外接电源，另几路是各电池电源。因此，在各类锂电池充电管理电路中，都需要利用电源选择电路从多路电源中选择一路给电池充电管理电路供电。通常，电源选择电路选中的电源为各路电源中电压最高的一路。这类电路可实现两个基本功能：第一，比较多路电源电压，选出电源电压最高的一路电源；第二，高效的传输被选电源，防止电流在各电源间流动。目前，业界实现电源选择电路的方案大致有两种：方案一、二极管结构的电源选择电路；方案二、开关管结构的电源选择电路。图1为现有技术中的一种二极管结构的二路电源选择电路。在该电路中，两个二极管的正端分接各路电源，负端接在一起输出。该电路能使电源电压最高的一路二极管导通，其它支路二极管均不导通，实现电源的选择。同时，这种结构也能防止电流从电压高的电源流向电压低的电源。

除了采用普通二极管实现多电源选择电路，还有一些衍生结构。例如，可用肖特基二极管代替普通二极管，或者利用晶体管连接成二极管来代替所述普通二极管。然而不论采用何种二极管结构，导通的二极管都会产生一定导通压降。普通二极管和二极管连接MOS(金属氧化物半导体)管的导通压降较大，为0.5-0.6V，肖特基二极管的导通压降较小，但也有0.2-0.3V。特别是对于低压存储器系统这样的导通压降是不利的。

现有技术提出的一种开关管结构的电源选择电路如图2所示。其可在低压应用中，减小导通压降对电路的影响。这种结构的设计难点是防止电流在电源间的相互流动。其次，还要考虑开关管类型的选择。分离开关可以选用Bipolar(双极)或者MOS管。其原理是：选择电路21对2路备选电源进行选择，选择电路21产生的信号用于控制各路NMOS开关22的状态。可将选择电路输出的电源电压通过内部的电荷泵(CP，Charge Pump)23提升到一定的电压值，再经过驱动电路24，将输出的信号作为NMOS开关的栅极的驱动信号。由于NMOS开关传输高电平时会损失一个阈值电压，因此提升后的电压值至少要比最高的电源电压高一个阈值电压。这种设计可以增大开关管的过驱动电压，降低其导通电阻，减小电压传输损失。但是该系统中引入电荷泵，同时还需配备驱动电荷泵的时钟电路等，不但增加了电路复杂性，也增加了系统的功耗。

要实现电源选择并输出准确的电源电压，并兼顾系统的功耗等性能，这对电源选择电路的设计提出了挑战。

发明内容

本发明实施例提供一种电源选择装置和方法，以从多路备选电源中选择电源。

根据本发明的一实施例，提供一种电源选择装置，包括：

第一选择模块，用于：接收多路备选电源并从所述多路备选电源中选择电源作为内部电源；

控制模块，接收所述多路备选电源并耦合至所述第一选择模块，利用所述内部电源供电，并对所述多路备选电源电压进行比较生成所述多路备选电源中的各路备选电源的控制信号；

第二选择模块，接收所述多路备选电源并耦合至所述控制模块，由所述各路备选电源的控制信号进行控制，以从所述多路备选电源中选择电源作为输出电源。

根据本发明的另一实施例，提供一种电源选择方法，包括：

从多路备选电源中选择电源作为内部电源；

利用内部电源为控制模块供电，并利用所述控制模块对所述多路备选电源电压进行比较生成各路备选电源的控制信号；

利用所述各路备选电源的控制信号对所述多路备选电源进行控制，以从所述多路备选电源中选择电源作为输出电源。

本发明实施例电源选择装置可初步选择电源为控制模块供电，并由控制模块通过比较生成控制信号，以控制从多路备选电源中选择一路电源输出，减少了二极管导通压降对电源选择的影响，输出的电源准确且功耗低。

附图说明