[發明專利]一種低成本嵌入式設備的電源供電方法

在審

• 申請號: 202010771720.3
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111756230A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 鄭茂;沈俊杰;葉劍兵
• 申請（專利權）人: 杭州國芯科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/00
• 分類號: H02M3/00;G06F1/26
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊舟濤

本發明公開了一種低成本嵌入式設備的電源供電方法。為滿足內核電源上電先于IO電源的上電時序，現有實現方法成本較高。本發明方法采用一個BULK型DCDC電路、一個LDO電路和一個加速電阻。BULK型DCDC電路的輸入端與接輸入電源VDD。LDO電路的輸出端接加速電阻的一端，作為內核電源輸入端；LDO電路的輸入端和加速電阻的另一端接BULK型DCDC電路的輸出端，作為IO電源輸入端。本發明方法通過一個BULK型DCDC電路提供給IO電源，一個LDO電路提供給內核電源，降低了系統成本。本發明通過加速電阻使內核電源能夠提前輸出電流，加速了內核電源電壓抬升，最終實現要求上電時序。本發明結構簡單、實用性強。

技術領域

本發明屬于電子設備電源供電技術領域，涉及一種低成本嵌入式設備的電源供電方法。

背景技術

嵌入式設備的處理器芯片一般需要2個以上不同電平的電源，其中至少會包括一個內核電源和一個IO電源。內核電源VCORE的電壓范圍為0.7V到1.8V，IO電源VDDIO的電壓范圍為1.8V到3.3V。這就需要一套電源供電系統將外部輸入電源轉換成內核電源VCORE和IO電源VDDIO。IO電源VDDIO除了給處理器芯片供電，還會給外圍電子器件供電。電子產品的功能越多，外圍電子器件的功耗也越大，IO電源VDDIO電流也越大。而內核電源VCORE一般僅提給處理器芯片供電，處理器芯片工藝越高，內核電源VCORE的電流越小。

因為工藝與設計的不同，不同處理器芯片對IO電源VDDIO和內核電源VCORE的上電時序會有不同的要求。如德州儀器(TI)的部分數字信號處理器(DSP)芯片,要求內核電源VCORE上電先于IO電源VDDIO。如果IO電源VDDIO上電先于內核電源VCORE，管腳產生不穩定的未知狀態，對系統產生影響，甚至會使電子產品出現無法正常開機的現象。

為了滿足內核電源VCORE上電先于IO電源VDDIO的上電時序，可以采用2路BULK型DCDC，通過控制2路BULK型DCDC的使能時序來實現。也可以通過電源管理芯片(PMU)產生所需要的上電時序。不管是2路BULK型DCDC還是電源管理芯片(PMU)，成本都會高很多。

BULK型DCDC電路和LDO電路是電子產品中最常用的電壓轉換電路。BULK型DCDC電路由DCDC芯片、輸入電容、輸出電容、功率電感、反饋電阻組成，具有電壓轉換效率高、輸出電流大等優點。主要缺點是成本比較高。

LDO電路主要由LDO芯片、輸入電容、輸出電容組成，具有外圍電路簡單、成本低等優點。LDO輸入電壓和輸出電壓的差值又不能太大，LDO芯片的熱耗和電壓差成正比，熱耗太大會影響LDO芯片的工作壽命。

發明內容

本發明的目的就是提供一種低成本嵌入式設備的電源供電方法，具有成本低、結構簡單的優點，又能使上電時序滿足內核電源VCORE上電先于IO電源VDDIO。

本發明方法采用一個BULK型DCDC電路、一個LDO電路和一個加速電阻R。

所述的BULK型DCDC電路的輸入端接輸入電源VDD。

所述的LDO電路的輸出端接加速電阻R的一端，作為內核電源VCORE輸入端；LDO電路的輸入端和加速電阻R的另一端接BULK型DCDC電路的輸出端，作為IO電源VDDIO輸入端。

上電啟動時，BULK型DCDC電路輸出電流，IO電源VDDIO電壓逐步上升，同時通過加速電阻R對內核電源VCORE進行充電，加速內核電源VCORE電壓上升；

當VDDIO電壓提高到滿足LDO電路的最低輸入電壓的時候，LDO電路開始正常工作，并輸出電流；

內核電源VCORE電壓逐步上升，直到達到內核電源VCORE的預定電壓值，內核電源VCORE保持該預定電壓輸出；此時IO電源VDDIO電壓未達到預定電壓值；