一种多路输入单路输出智能选择供电电路的制作方法

1.本发明具体涉及多路输入单路输出智能选择供电电路，属于充电技术领域。


背景技术：

2.供电电路广泛的应用于移动终端的智能设备，目前的供电技术也存在多样化，例如内部自带锂电池供电、外部有线充电和无线充电等，随着移动终端充电方式的多样化，以及手持设备的普及，要求智能设备自身支持多种充电模式，当有多路电源给移动终端特别是智能设备（如手机、平板电脑等）充电时，移动终端需要选出一个合适的电压作为工作电源。
3.目前市场上采用的简单的双路选择的电源选择方案已经不能满足移动终端的充电需求，急需对现有技术进行改革。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的的缺陷，本发明实施例提供了一种多路输入单路输出智能选择供电电路。
5.为实现上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：一种多路输入单路输出智能选择供电电路，包括：多路供电端、最高电源产生模块、信号检测模块、优先级选择输出模块；所述多路供电端包括至少2路电源输入端，且所述多路供电端包括一种或多种供电端，可以是有线快充端，有线普充端，无线充电端，电池充电端等多种供电方式的一种或组合式多种；根据实际情况选择不同方式的供电端，能够满足不同soc(片上系统）的应用需求。
6.所述最高电源产生模块包括至少一个由cmos组成的高电源选择器，且高电源选择器的正向输入端和反向输入端均耦接多路供电端；高电源选择器的数量比多路供电端的电源输入端数量少一个；优选的，每个高电源选择器可以实现加载两路供电端，每个高电源选择器对两路电源输入端的电压比较后输出较高的那路电压，优选的，所述高电源选择器的输出端耦接下一级高电源选择器的输入端，当存在多路电源输入端时，每个高电源选择器输出两路电源输入端中较高的电压，再将该较高的电压输入到下一级高电源选择器的输入端，最后一级的高电源选择器输出的电压为系统内的模块供电电源。
7.所述信号检测模块包括过压检测模块（ovp）和欠压检测模块（uvlo），且在所述多路供电端的每一路供电端均耦接一个信号检测模块，用于检测多路供电端的每一路的供电端，避免多路供电端输入的电压欠压和过压损坏后续的电子器件。
8.所述优先级选择输出模块包括：逻辑控制模块，稳压器低压电源（ldo_dig）、存储单元（register）和高压锁存器（latch）；
优选的，所述逻辑控制模块包括：至少2个开关控制源和由至少一个与非门、至少一个或非门以及至少一个反相器组合而成的逻辑控制单元（logic），所述开关控制源耦接多路供电端，且开关控制源的数量与多路供电端的电源输入端数量相等；优选的，所述逻辑控制单元设于最高电源产生模块的输出端，且最高电源产生模块的输出端加载有低功耗基准电压lvref，为ldo_dig以及过压检测模块和欠压检测模块提供参考电压，且所述逻辑控制单元耦接开关控制源，且所述逻辑控制单元基于多路供电端的各路的过压检测模块和欠压检测模块检测后产生了开关控制源的控制信号，用于控制输出开关控制源的电压输出；优选的，所述稳压器低压电源设于开关控制源的输出端，且稳压器低压电源耦接存储单元。
9.优选的，所述优先级选择输出模块的输出端耦接移动终端的供电模块，若多路供电端中只有其中的一路电源输入端正常供电时，则优先级选择输出模块毫无疑问的以该路的充电方式作为所述移动终端的供电端；若多路供电端中有2路以上正常时，则优先级选择输出模块将优先级最高的那路充电方式作为所述移动终端的供电端。
10.本发明具有以下效果：（1）本发明设有多路供电端，包括至少2路电源输入端，且包括多种供电端，可以是有线快充端，有线普充端，无线充电端，电池充电端中的组合式多种，根据实际情况选择不同方式的供电端，能够满足不同soc(片上系统）的应用需求；（2）本发明还设有最高电源产生模块，当存在多路电源输入端时，最高电源产生模块中的高电源选择器输出两路电源输入端中较高的电压，再将该较高的电压输入到下一级高电源选择器的输入端，最后一级的高电源选择器输出的电压作为系统内模块最高供电电压；（3）本发明还设有信号检测模块，用于检测多路供电端的每一路的供电端，避免多路供电端输入的电压欠压和过压损坏后续的电子器件；（4）本发明还设有优先级选择输出模块，并且根据逻辑控制单元的判定，再选择输出哪一路的电压作为系统供电电压，有效的解决了目前市场上采用的简单的双路选择的电源选择方案已经不能满足移动终端的充电需求的问题。
附图说明
11.图1为本发明整体结构电路示意图；图2为本发明最高电源产生模块内部电路示意图；图3为本发明逻辑控制模块的电路示意图。
具体实施方式
12.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
13.参考图1，本发明提供了一个可选实施例一种多路输入单路输出智能选择供电电路，包括：多路供电端、最高电源产生模块、信号检测模块、优先级选择输出模块；所述多路供电端包括至少2路电源输入端，且所述多路供电端包括一种或多种供
电端，可以是有线快充端，有线普充端，无线充电端，电池充电端等多种供电方式的一种或组合式多种；根据实际情况选择不同方式的供电端，能够满足不同soc(片上系统）的应用需求；例如，作为本发明的一种可选实施例，有4路电源输入端vin1、vin2、vin3和vin4，且以有线快充端，有线普充端，无线充电端，电池充电端四种充电方式为例，该4路供电源输入端可以选择有线快充端、有线普充端、无线充电端、电池充电端中的其中一种供电方式，也可以选择其中随意组合而形成的两种、三种供电方式，当然也可以每一路的供电端选择有线快充端，有线普充端，无线充电端，电池充电端中的不同的供电方式，该可选实施例有效的解决了市场中双路供电的单一供电方式的问题。
14.参考图2，所述最高电源产生模块包括至少一个由cmos组成的高电源选择器，该高电源选择器是基于比较器（但不局限于某一种比较器）和pmos开关的两路电源输入，输出最高电压的电路，且高电源选择器的正向输入端和反向输入端均耦接多路供电端，高电源选择器的数量比多路供电端的电源输入端数量少一个，每个高电源选择器可以实现加载两路供电端，每个高电源选择器对两路电源输入端的电压比较后输出较高的那路电压，所述高电源选择器的输出端耦接下一级高电源选择器的输入端，当存在多路电源输入端时，每个高电源选择器输出两路电源输入端中较高的电压，再将该较高的电压输入到下一级高电源选择器的输入端，最后一级的高电源选择器输出的电压作为系统模块的供电电压；例如，如图2所示，作为本发明的一种可选实施例，有4路电源输入端vin1、vin2、vin3和vin4，则需要3个高电源选择器comp1、comp2和comp3，高电源选择器comp1的输入端加载vin1和vin2，且高电源选择器comp2的输入端加载vin3和vin4，高电源选择器comp1通过比较vin1和vin2选出最高电压vina，高电源选择器comp2通过比较vin3和vin4选出最高电压vinb，vina和vinb加载到高电源选择器comp3的输入端，高电源选择器comp3通过比较vina和vinb再最终选出最高电压ctl_pwr作为系统最高的输出电压为系统内的模块供电，同时保证开关控制源的pmos不会漏电，在工作过程中，当没有供电端输入电压时，每个高电源选择器均可实现零功耗。
15.参考图1，所述信号检测模块包括过压检测模块和欠压检测模块，且在所述多路供电端的每一路供电端均耦接一个信号检测模块，用于检测多路供电端的每一路的供电端，避免多路供电端输入的电压欠压和过压损坏后续的电子器件。
16.参考图1，所述优先级选择输出模块包括：逻辑控制模块，稳压器低压电源（ldo_dig）、存储单元（register）和高压锁存器（latch）；参考图3，所述逻辑控制模块包括：至少2个开关控制源和由至少一个与非门、至少一个或非门以及至少一个反相器组合而成的逻辑控制单元（logic），所述开关控制源耦接多路供电端且采用pmos管，由逻辑控制单元控制，且开关控制源的数量与多路供电端的电源输入端数量相等；例如，作为本发明的一种可选实施例，有4路电源输入端vin1、vin2、vin3和vin4，则开关控制源应该设有4个开关控制源sw1、sw2、sw3和sw4分别耦接电源输入端vin1、vin2、vin3和vin4，用于输出对应路的电压。
17.参考图1，所述逻辑控制单元设于最高电源产生模块的输出端，且最高电源产生模块的输出端加载有低功耗基准电压lvref，为ldo_dig以及过压检测模块和欠压检测模块提
供参考电压，且所述逻辑控制单元耦接开关控制源，且所述逻辑控制单元基于多路供电端的各路的过压检测模块和欠压检测模块检测后产生了开关控制源的控制信号，用于控制输出开关控制源的电压输出。
18.参考图1，所述稳压器低压电源设于开关控制源的输出端，且稳压器低压电源耦接存储单元，存储单元存储了lvref的校准代码（code），该code可以提高lvref的精度，所述存储单元耦接高压锁存器，该锁存器实现了初始上电lvref读取默认code将lvref锁定在安全值，待存储单元有电后，lvref再读取校准code，并且根据逻辑控制单元的判定，再选择输出哪一路的电压作为系统的供电电压，优先级评定通过逻辑控制单元的逻辑电路来处理；例如，作为本发明的一种可选实施例，以多路供电端有4路电源输入端vin1、vin2、vin3和vin4，优先级为：vin1大于vin2大于vin3大于vin4，且分别对应的充电方式的优先级分别表示为：有线快充大于有线普充大于无线充电大于电池充电，且分别采用开关控制源sw1、sw2、sw3和sw4分别对应控制4路电源输入端vin1、vin2、vin3和vin4为例，具体的阐述4路输入电压中，通过优先级处理实现高电压输出的效果，优先级处理逻辑说明如下：如果vin1_ovp= vin1_uvlo=”0”，即ctrl_sw1=”0”,则打开sw1，vin1=vsys_pwr；如果vin2_ovp=vin2_uvlo=”0”且ctrl_sw1=”1”，则打开sw2，vin2=vsys_pwr；如果vin3_ovp=vin3_uvlo=”0”且ctrl_sw1= ctrl_sw2=”1”，则打开sw3，vin3=vsys_pwr；如果vin4_ovp=vin4_uvlo=”0”且ctrl_sw1= ctrl_sw2= ctrl_sw3=”1”，则打开sw4，vin4=vsys_pwr；其中，vsys_pwr表示4路电源输入端vin1、vin2、vin3和vin4中输出作为系统的供电端电压；”0”代表逻辑低电平，状态正常（非过压或非欠压）、在电源输入端中为低电压，也表示打开开关控制源；”1”代表逻辑高电平、状态异常（过压或欠压）、在电源输入端中为高电压，也表示关闭开关控制源；则上述优先级处理代码可以理解为：如果vin1为正常状态，则vin1_ovp= vin1_uvlo=”0”，即ctrl_sw1=”0”,无论vin2~4是否为正常状态，均打开sw1，则vin1=vsys_pwr，采用有线快充的充电方式；如果vin1状态异常，vin2为正常状态，即vin2_ovp=vin2_uvlo=”0”且ctrl_sw1=”1”，无论vin3~4是否为正常状态，均打开sw2，泽vin2=vsys_pwr，采用有线普充的充电方式；如果vin1~2状态异常，vin3_ovp=vin3_uvlo=”0”且ctrl_sw1= ctrl_sw2=”1”，无论vin4是否为正常状态，均打开sw3，则vin3=vsys_pwr，采用无线充电的充电方式；如果vin1~3均异常，vin4_ovp=vin4_uvlo=”0”且ctrl_sw1= ctrl_sw2= ctrl_sw3=”1”，则打开sw4，vin4=vsys_pwr，采用电池充电的充电方式。
19.所述优先级选择输出模块的输出端耦接移动终端的供电模块，例如，作为本发明的一种可选实施例，多路供电端有4路电源输入端vin1、vin2、vin3和vin4，且分别表示有线快充端，有线普充端，无线充电端和电池充电端，通过上述实施例可知，若多路供电端中只有其中的一路电源输入端正常供电时，则优先级选择输出模块毫无疑问的以该路的充电方式作为所述移动终端的供电端；若多路供电端中有2路以上正常时，则优先级选择输出模块将优先级最高的那路充电方式作为所述移动终端的供电端。
20.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。
21.需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。