一种电子产品多电源供电管理装置的制作方法

本发明属于电子产品电源管理技术领域；涉及一种电子产品多电源供电管理装置。

背景技术：

随着数字电路技术的发展，在复杂的功能需求下，电子产品趋向于基于高性能dsp和fpga构建的信号处理平台或多核处理架构，同时包括高速大容量存储以及高速通讯，这使得电子产品告别了单5v电压，进入低电压、多电源时代。电源种类繁多，系统功耗大，欠压或瞬态电流超限均会造成系统工作异常，因此对多电源供电进行管理迫在眉睫。

技术实现要素：

本发明提供了一种电子产品多电源供电管理装置；解决电子产品在欠压状态下出现的异常状态和瞬态电流超限的问题。

本发明的技术方案是：一种电子产品多电源供电管理装置，包括ipmc模块和chmc模块，ipmc模块和chmc模块通过i²c总线连接；其中chmc模块包括一个电源管理模块，ipmc模块包括多个电源管理模块；其中电源管理模块包括与i²c总线连接的微控制器，与微控制器连接的温度监测点，与i²c总线连接的电源时序控制器，与电源时序控制器连接的电源管理单元；chmc模块通过i²c总线监控、采集ipmc模块的上/下电时序；ipmc模块控制多个功能模块的上/下电时序；ipmc模块的功能模块与其电源管理模块对应设置。

更进一步的，本发明的特点还在于：

其中ipmc模块的电源管理模块中微控制器检测功能模块的电压。

其中chmc模块的电源管理模块中微控制器读取ipmc模块中的多个功能模块的数据，并发出各个功能模块的上/下电信号。

其中微控制器为mps430单片机装置。

其中微控制器通过i²c总线配置电源管理单元的上/下电时序。

其中电源时序控制器为ucd9080单片机装置。

其中电源时序控制器的gpo管脚配置i²c总线的地址。

其中电源管理单元为tps62125单片机装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明使用的chmc模块和ipmc模块能够控制多电源供电时序，同时根据不同任务阶段的用电需求，通过供电策略动态可重构，有效降低系统功耗；使用微控制器mps430起到对各功能模板电压的监测作用，控制输出电压；使用电源时序控制器ucd9080起到控制电源上/下电时序的作用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中微控制器的结构示意图；

图3为本发明中ipmc模块中功能模块的上电原理图；

图4为本发明中电源时序控制器的结构示意图；

图5为本发明中电源时序控制器的电压监控设计图。

图中：1为底板；2为i²c总线；3为电源时序控制器；4为电源管理单元；5为微控制器；6为温度检测点。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步说明。

本发明提供了一种电子产品多电源供电管理装置，通过i²c总线2互相连接的ipmc模块和chmc模块；其中ipmc模块用于管理多个功能模块的电源上/下电时序和状态的检测、回传；chmc模块用于管理ipmc模块的电源上/下电情况。其中cnmc模块通过i²c总线2接收ipmc模块中各个功能模块的上/下电信息，同时通过i²c接口控制各个功能模块；各个功能模块在ipmc模块的控制下实现上/下电，上/下电完成之后，将检测信息通过i²c接口回传给chmc模块。

如图1所示，该装置包括通过i²c总线2互相连接的ipmc模块和chmc模块，其中chmc模块包括一个电源管理模块，ipmc模块包括多个电源管理模块。其中电源管理模块包括与i²c总线2连接的微控制器5，微控制器5与温度监测点6连接，电源管理模块还包括与i²c总线2连接的电源时序控制器3，电源时序控制器3与电源管理单元4连接。

其中微控制器5上连接的温度监测点6用于检测当前环境的温度，防止芯片散热不及时，导致环境温度过高，损坏芯片。

如图2所示，微控制器5采用mps430单片机装置，微控制器能够满足对电压的监测功能。微控制器msp430通过i²c配置电源管理单元4的上/下电时序，由电源管理单元4按照配置好的上电策略，通过对功能模板上电源的使能输出管脚进行顺序控制，从而实现电源上/下电管理。ipmc模块中各功能模块的电源时序控制器3采用ucd9080芯片，其上的rstn引脚，由chmc模块对ipmc模块上各功能模块进行数据读取判断，根据读取的功能模块的存储信息决定各功能模块能否开始上/下电工作。其中如图4所示ucd9080芯片上的gpo管脚配置板上i²c地址，在上电复位结束后第一个时钟周期采集本功能模板i²c地址。

如图3所示，ipmc模块的功能模块的上电过程中，电源管理单元4采用tsp62125芯片，并且输入电压为12v，产生ipmc专用的电源电压3.3v，为微控制器5和电源管理单元4供电。

如图4所示，电源时序控制器3采用ucd9080芯片，ucd9080芯片的使能输出信号en通过电阻下拉，以保证在上电后电源管理单元4暂时处于关闭状态，直到ucd9080芯片加载完成默认配置，或通过i²c总线对ucd9080配置完成后，再按照设定的供电时序上电工作。

如图5所示，使用ucd9080芯片的电压监控设计为：采用ucd9080的mon(0:7)引脚来监测功能模板上各电源电压是否正常，若监测的电压多余8个，可以使用msp430的模拟量监测管脚p6.0-p6.7。由于ucd9080监测的最大电压3.3v，对于大于3.3v的电压，采用分压方式监测。常用的需要监测的电压主要有1.2v，1.8v，3.3v，5.0v和12.0v这几种电源电压，对于5.0v和12.0v采用分压方式监测。

其中监测5v时，分压电路通过电流<10ma，根据分压电路原理：r1和r2的阻值分别定为：10k和5.16k。

其中监测12v时，分压电路通过电流<10ma，根据分压电路原理：r3和r4的阻值分别定为：10k和27.4k。

同时，ucd9080还支持8路电源电压的实时监控。将各个输出的powergood信号连接到ucd9080的monitor引脚上，用于监测板内各种电源的工作情况。当某个电源出现故障导致异常掉电时，可由ucd9080控制该电源断电，由ucd9080控制各种电源按上电相反的时序逐一下电保护硬件电路不受损伤。

本发明的装置，能够对复杂模式系统内部的多电源上/下电时序进行管理，有效避免所有器件同时上/下电带来的瞬态电流超限对产品产生的影响，同时根据不同任务阶段的用电需求，通过供电策略动态可重构，可以有效降低系统功耗。