可调节的欠压保护电路及电子设备

摘要

本发明涉及一种可调节的欠压保护电路及电子设备，所述电路包括电压调节电路、基准电压电路、比较电路以及迟滞反馈电路；基准电压电路生成基准电压；电压调节电路生成分压电压；比较电路进行对比，当分压电压大于基准电压时生成低电压逻辑信号，当分压电压小于基准电压时，生成高电压逻辑信号；迟滞反馈电路基于低电压逻辑信号，控制对应的可控开关管导通，此时迟滞反馈电路串联接入迟滞电阻，迟滞电阻产生压降；迟滞反馈电路基于高电压逻辑信号断开可控开关管。本申请能够在集成电路使用时实时判断供电电压是否不足，当出现供电电压不足时，能够通过迟滞反馈电路进行控制芯片的工作状态，从而进入欠压保护模式，避免电路出现故障无法恢复。

权利要求

1.一种可调节的欠压保护电路，其特征在于，包括：电压调节电路、基准电压电路、比较电路以及迟滞反馈电路；

所述基准电压电路用于生成基准电压；

所述电压调节电路用于对供电电压进行分压处理，生成分压电压；

所述比较电路的一个输入端接收所述基准电压，所述比较电路的另一个输入端接收所述分压电压，所述比较电路用于对比所述基准电压和所述分压电压，当所述分压电压大于所述基准电压时，生成低电压逻辑信号，当所述分压电压小于所述基准电压时，生成高电压逻辑信号；

所述迟滞反馈电路基于所述低电压逻辑信号，控制对应的第八N型可控开关管导通，此时所述迟滞反馈电路串联接入迟滞电阻，所述迟滞电阻产生压降，降低所述基准电压；所述迟滞反馈电路基于所述高电压逻辑信号断开所述第八N型可控开关管；

所述电压调节电路包括：第一电阻和第二电阻，所述第一电阻与第二电阻串连连接；

所述比较电路包括比较器；

所述比较器包括：第一电流镜和折叠式放大器，所述第一电流镜的输入端连接，所述第一电流镜的输出端连接所述折叠式放大器；

所述第一电流镜用于接收第一电流并根据所述第一电流生成与所述第一电流成预设比例的第二电流，所述第二电流用于对所述折叠式放大器提供电能；

所述折叠式放大器用于比较基准电压和分压电压；

所述折叠式放大器包括：

第一N型可控开关管、第二N型可控开关管、第三N型可控开关管、第四N型可控开关管、第二电流镜、第五P型可控开关管以及第六P型可控开关管；

所述第五P型可控开关管的源极、第六P型可控开关管的源极与第一电流镜的输出端共接，所述第五P型可控开关管的栅极与所述第一电阻的一端、第二电阻的一端共接，所述第五P型可控开关管的漏极与第一N型可控开关管的栅极、漏极共接，所述第一N型可控开关管的栅极还与所述第三N型可控开关管的栅极连接，所述第三N型可控开关管的漏极与所述第二电流镜的一端连接，所述第六P型可控开关管的漏极与第二N型可控开关管的栅极、漏极共接，所述第二N型可控开关管的栅极还与所述第四N型可控开关管的栅极连接，所述第四N型可控开关管的漏极与所述第二电流镜的另一端连接；

所述第一N型可控开关管的源极、第二N型控开关管的源极、第三N型可控开关管的源极、第四N型可控开关管的源极、第五P型可控开关管以及第六P型可控开关管的源极均接地；

所述迟滞反馈电路包括：反相器、第三电流镜、第八N型可控开关管以及迟滞电阻；

所述反相器的输入端连接所述折叠式放大器的输出端，所述反相器的输出端连接所述第八N型可控开关管的栅极；所述迟滞电阻的一端与所述折叠式放大器、第八N型可控开关管的漏极共接，所述迟滞电阻的另一端连接基准电压电路；所述第八N型可控开关管的源极连接第三电流镜的一端，所述第三电流镜的另一端接地；

所述反相器包括：第七P型可控开关管和第五N型可控开关管；

所述第七P型可控开关管的栅极、第五N型可控开关管的栅极、第二电流镜的输出端以及第四N型可控开光管的漏极共接，所述第七P型可控开关管的源极连接电源电压，所述第七P型可控开关管的漏极与第五N型可控开关管的漏极、第八N型可控开关管的栅极共接，所述第五N型可控开关管的源极接地；

所述第一电流镜包括：第一P型可控开关管和第二P型可控开关管；

所述第二电流镜包括：第三P型可控开关管和第四P型可控开关管；

所述第三电流镜包括：第六N型可控开关管和第七N型可控开关管。

2.一种电子设备，其特征在于，应用权利要求1所述的可调节的欠压保护电路。

说明书

可调节的欠压保护电路及电子设备

技术领域

[0001] 本发明属于电子设备技术领域，具体涉及一种可调节的欠压保护电路及电子设备。

背景技术

[0002] 集成电路(芯片)在使用过程中有可能会遇到供电不足的情况，供电不足可能导致芯片部分电路开启或者时序混乱，所以需要一个欠压保护电路。当输出电压低于设定阈值时输出一个指示信号，表示芯片处于欠压状态，需要进入欠压保护模式。

[0003] 相关技术中，现有的集成电路芯片存在处于供电电压不足时仍然开启导致功能紊乱甚至无法恢复的问题。

发明内容

[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可调节的欠压保护电路及电子设备，以解决现有技术中集成电路芯片存在处于供电电压不足时仍然开启导致功能紊乱甚至无法恢复的问题。

[0005] 为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种可调节的欠压保护电路，包括：电压调节电路、基准电压电路、比较电路以及迟滞反馈电路；

[0006] 所述基准电压电路用于生成基准电压；

[0007] 所述电压调节电路用于对供电电压进行分压处理，生成分压电压；

[0008] 所述比较电路的一个输入端接收所述基准电压，所述比较电路的另一个输入端接收所述分压电压，所述比较电路用于对比所述基准电压和所述分压电压，当所述分压电压大于所述基准电压时，生成低电压逻辑信号，当所述分压电压小于所述基准电压时，生成高电压逻辑信号；

[0009] 所述迟滞反馈电路基于所述低电压逻辑信号，控制对应的第八N型可控开关管导通，此时所述迟滞反馈电路串联接入迟滞电阻，所述迟滞电阻产生压降，降低所述基准电压；所述迟滞反馈电路基于所述高电压逻辑信号断开所述第八N型可控开关管。

[0010] 进一步的，所述电压调节电路包括：第一电阻和第二电阻，所述第一电阻与第二电阻串连连接。

[0011] 进一步的，所述比较电路包括比较器。

[0012] 进一步的，所述比较器包括：第一电流镜和折叠式放大器，所述第一电流镜的输入端连接，所述第一电流镜的输出端连接所述折叠式放大器；

[0013] 所述第一电流镜用于接收第一电流并根据所述第一电流生成与所述第一电流成预设比例的第二电流，所述第二电流用于对所述折叠式放大器提供电能；

[0014] 所述折叠式放大器用于比较基准电压和分压电压。

[0015] 进一步的，所述折叠式放大器包括：

[0016] 第一N型可控开关管、第二N型可控开关管、第三N型可控开关管、第四N型可控开关管、第二电流镜、第五P型可控开关管以及第六P型可控开关管；

[0017] 所述第五P型可控开关管的源极、第六P型可控开关管的源极与第一电流镜的输出端共接，所述第五P型可控开关管的栅极与所述第一电阻的一端、第二电阻的一端共接，所述第五P型可控开关管的漏极与第一N型可控开关管的栅极、漏极共接，所述第一N型可控开关管的栅极还与所述第三N型可控开关管的栅极连接，所述第三N型可控开关管的漏极与所述第二电流镜的一端连接，所述第六P型可控开关管的漏极与第二N型可控开关管的栅极、漏极共接，所述第二N型可控开关管的栅极还与所述第四N型可控开关管的栅极连接，所述第四N型可控开关管的漏极与所述第二电流镜的另一端连接；

[0018] 所述第一N型可控开关管的源极、第二N型控开关管的源极、第三N型可控开关管的源极、第四N型可控开关管的源极、第五P型可控开关管以及第六P型可控开关管的源极均接地。

[0019] 进一步的，所述迟滞反馈电路包括：反相器、第三电流镜、第八N型可控开关管以及迟滞电阻；

[0020] 所述反相器的输入端连接所述折叠式放大器的输出端，所述反相器的输出端连接所述第八N型可控开关管的栅极；所述迟滞电阻的一端与所述折叠式放大器、第八N型可控开关管的漏极共接，所述迟滞电阻的另一端连接基准电压电路；所述第八N型可控开关管的源极连接第三电流镜的一端，所述第三电流镜的另一端接地。

[0021] 进一步的，所述反相器包括：第七P型可控开关管和第五N型可控开关管；

[0022] 所述第七P型可控开关管的栅极、第五N型可控开关管的栅极、第二电流镜的输出端以及第四N型可控开光管的漏极共接，所述第七P型可控开关管的源极连接电源电压，所述第七P型可控开关管的漏极与第五N型可控开关管的漏极、第八N型可控开关管的栅极共接，所述第五N型可控开关管的源极接。

[0023] 进一步的，所述第一电流镜包括：第一P型可控开关管和第二P型可控开关管；

[0024] 所述第二电流镜包括：第三P型可控开关管和第四P型可控开关管；

[0025] 所述第三电流镜包括：第六N型可控开关管和第七N型可控开关管。

[0026] 本申请实施例提供一种电子设备，应用上述任一实施例提供的可调节的欠压保护电路。

[0027] 本发明采用以上技术方案，能够达到的有益效果包括：

[0028] 本申请通过设置电压调节电路、基准电压电路、比较电路以及迟滞反馈电路，比较电路对比基准电压和分压电压，当分压电压大于基准电压时，生成低电压逻辑信号，当分压电压小于基准电压时，生成高电压逻辑信号，迟滞反馈电路基于低电压逻辑信号，控制对应的第八N型可控开关管导通，此时迟滞反馈电路串联接入迟滞电阻，迟滞电阻产生压降，降低基准电压；迟滞反馈电路基于高电压逻辑信号断开第八N型可控开关管。本申请能够在集成电路使用时实时判断供电电压是否不足，当出现供电电压不足时，能够通过迟滞反馈电路进行控制芯片的工作状态，从而进入欠压保护模式，避免电路出现故障无法恢复。

附图说明

[0029] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0030] 图1为本发明一种可调节的欠压保护电路的结构示意图。

具体实施方式

[0031] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

[0032] 下面结合附图介绍本申请实施例中提供的一个具体的可调节的欠压保护电路及电子设备。

[0033] 如图1所示，本申请实施例中提供的可调节的欠压保护电路，包括，电压调节电路1、基准电压电路2、比较电路3以及迟滞反馈电路4；

[0034] 所述基准电压电路2用于生成基准电压；

[0035] 所述电压调节电路1用于对供电电压进行分压处理，生成分压电压；

[0036] 所述比较电路3的一个输入端接收所述基准电压，所述比较电路3的另一个输入端接收所述分压电压，所述比较电路3用于对比所述基准电压和所述分压电压，当所述分压电压大于所述基准电压时，生成低电压逻辑信号，当所述分压电压小于所述基准电压时，生成高电压逻辑信号；

[0037] 所述迟滞反馈电路4基于所述低电压逻辑信号，控制对应的第八N型可控开关管NM8导通，此时所述迟滞反馈电路4串联接入迟滞电阻R3，所述迟滞电阻R3产生压降，降低所述基准电压；所述迟滞反馈电路4基于所述高电压逻辑信号断开所述第八N型可控开关管NM8。

[0038] 可调节的欠压保护电路的工作原理为：如图1所示的可调节的欠压保护电路中，VIN为需要进行欠压检测的供电电压，该电压由电压调节电路1进行分压处理，产生电压信号UVLO；基准电压电路2中VREF为基准电压；比较电路3将UVLO与VREF进行比较，如果UVLO电压低于VREF，则电路处于欠压状态，欠压输出信号UVLO_OK为高电压；如果UVLO电压高于VREF，则电路处于正常状态，欠压输出信号UVLO_OK为低电压。当电路正常工作时UVLO_OK为低电压时，迟滞反馈电路4串联接入迟滞电阻R3，所述迟滞电阻R3产生压降，降低所述基准电压，从而达到欠压迟滞的目的；即电路正常工作时VIN电压需降低到比欠压保护电压低一个迟滞电压后电路才进行欠压保护状态；当UVLO_OK为高电压时，迟滞反馈电路4基于所述高电压逻辑信号断开所述第八N型可控开关管NM8，从而进入欠压保护模式，避免电路出现故障无法恢复。

[0039] 一些实施例中，所述电压调节电路1包括：第一电阻R1和第二电阻R2，所述第一电阻R1与第二电阻R2串连连接。

[0040] 其中，第一电阻R1和第二电阻R2进行分压产生电压信号UVLO。本申请还可以通过调节分压电阻中第一电阻R1、第二电阻R2的大小来调节UVLO电压的分压比例，从而调节本申请提供的可调节的欠压保护电路电路进入欠压保护状态的电压阈值。

[0041] 一些实施例中，所述比较电路3包括比较器。

[0042] 一些实施例中，所述比较器包括：第一电流镜和折叠式放大器，所述第一电流镜的输入端连接，所述第一电流镜的输出端连接所述折叠式放大器；

[0043] 所述第一电流镜用于接收第一电流I1并根据所述第一电流I1生成与所述第一电流I1成预设比例的第二电流I2，所述第二电流I2用于对所述折叠式放大器提供电能；

[0044] 所述折叠式放大器用于比较基准电压和分压电压。

[0045] 其中，第一电流镜能够接收第一电流I1并输出与所述第一电流I1成预设比例的第二电流I2。

[0046] 一些实施例中，所述折叠式放大器包括：

[0047] 第一N型可控开关管NM1、第二N型可控开关管NM2、第三N型可控开关管NM3、第四N型可控开关管NM4、第二电流镜、第五P型可控开关管PM5以及第六P型可控开关管PM6；

[0048] 所述第五P型可控开关管PM5的源极、第六P型可控开关管PM6的源极与第一电流镜的输出端共接，所述第五P型可控开关管PM5的栅极与所述第一电阻的一端、第二电阻的一端共接，所述第五P型可控开关管PM5的漏极与第一N型可控开关管NM1的栅极、漏极共接，所述第一N型可控开关管NM1的栅极还与所述第三N型可控开关管NM3的栅极连接，所述第三N型可控开关管NM3的漏极与所述第二电流镜的一端连接，所述第六P型可控开关管PM6的漏极与第二N型可控开关管NM2的栅极、漏极共接，所述第二N型可控开关管NM2的栅极还与所述第四N型可控开关管NM4的栅极连接，所述第四N型可控开关管NM4的漏极与所述第二电流镜的另一端连接；

[0049] 所述第一N型可控开关管NM1的源极、第二N型控开关管的源极、第三N型可控开关管NM3的源极、第四N型可控开关管NM4的源极、第五P型可控开关管PM5以及第六P型可控开关管PM6的源极均接地。

[0050] 一些实施例中，所述迟滞反馈电路4包括：反相器、第三电流镜、第八N型可控开关管NM8以及迟滞电阻R3；

[0051] 所述反相器的输入端连接所述折叠式放大器的输出端，所述反相器的输出端连接所述第八N型可控开关管NM8的栅极；所述迟滞电阻R3的一端与所述折叠式放大器、第八N型可控开关管NM8的漏极共接，所述迟滞电阻R3的另一端连接基准电压电路2；所述第八N型可控开关管NM8的源极连接第三电流镜的一端，所述第三电流镜的另一端接地。

[0052] 具体的，所述反相器包括：第七P型可控开关管PM7和第五N型可控开关管NM5；

[0053] 所述第七P型可控开关管PM7的栅极、第五N型可控开关管NM5的栅极、第二电流镜的输出端以及第四N型可控开光管的漏极共接，所述第七P型可控开关管PM7的源极连接电源电压，所述第七P型可控开关管PM7的漏极与第五N型可控开关管NM5的漏极、第八N型可控开关管NM8的栅极共接，所述第五N型可控开关管NM5的源极接地。

[0054] 一些实施例中，所述第一电流镜包括：第一P型可控开关管PM1和第二P型可控开关管PM2；

[0055] 所述第二电流镜包括：第三P型可控开关管PM3和第四P型可控开关管PM4；

[0056] 所述第三电流镜包括：第六N型可控开关管NM6和第七N型可控开关管NM7。

[0057] 需要说明的是，本申请中的迟滞反馈电路4：电路输入端口HYS_CUR输入一个迟滞电流，该端口与第七P型可控开关管PM7、第五N型可控开关管NM5、第六N型可控开关管NM6、第七N型可控开关管NM7、第八N型可控开关管NM8、迟滞电阻R3组成一个迟滞电路，达到一个欠压保护电压迟滞的功能。当电路正常工作时UVLO_OK为低电压，该电压通过第七P型可控开关管PM7、第五N型可控开关管NM5组成的反相器输出到第八N型可控开关管NM8栅极一个高电压，使第八N型可控开关管NM8处于打开状态，这时从HYS_CUR端口输入的电流可以通过第六N型可控开关管NM6、第七N型可控开关管NM7组成的电流镜传递到迟滞电阻R3上，该电流流过迟滞电阻R3产生压降，降低了比较器中第六P型可控开关管PM6栅极的电压(原始电压为VREF)，从而达到欠压迟滞的目的；即电路正常工作时VIN电压需降低到比欠压保护电压低一个迟滞电压后电路才进行欠压保护状态；通过调节迟滞电阻R3可以调节迟滞电压数值。

[0058] 本申请提供的电路中第一P型可控开关管PM1和第二P型可控开关管PM2构成第一电流镜，接收电流I1并产生与电流I1成预设比例的第二电流I2给电路中用于电压比较的折叠式放大器供电；第一N型可控开关管NM1、第二N型可控开关管NM2、第三N型可控开关管NM3、第四N型可控开关管NM4、第三P型可控开关管PM3、第四P型可控开关PM4、第五P型可控开关PM5、第六P型可控开关PM6构成一个折叠式放大器，用于比较UVLO电压和VREF电压。

[0059] 本申请实施例提供一种电子设备，应用上述任一实施例提供的可调节的欠压保护电路

[0060] 综上所述，本发明提供一种可调节的欠压保护电路及电子设备，所述电路包括电压调节电路、基准电压电路、比较电路以及迟滞反馈电路；基准电压电路生成基准电压；电压调节电路生成分压电压；比较电路进行对比，当分压电压大于基准电压时生成低电压逻辑信号，当分压电压小于基准电压时，生成高电压逻辑信号；迟滞反馈电路基于低电压逻辑信号，控制对应的可控开关管导通，此时迟滞反馈电路串联接入迟滞电阻，迟滞电阻产生压降；迟滞反馈电路基于高电压逻辑信号断开可控开关管。本申请能够在集成电路使用时实时判断供电电压是否不足，当出现供电电压不足时，能够通过迟滞反馈电路进行控制芯片的工作状态，从而进入欠压保护模式，避免电路出现故障无法恢复。

[0061] 可以理解的是，上述提供的系统实施例与上述的方法实施例对应，相应的具体内容可以相互参考，在此不再赘述。

[0062] 本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

[0063] 本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

[0064] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令方法的制造品，该指令方法实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

[0065] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

[0066] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。