一种电源管理电路

技术领域

本申请涉及电源保护技术领域，特别涉及一种电源管理电路。

背景技术

笔记本电脑(NoteBook)又称便携式电脑，已因其机身小巧、方便携带等特点而成为民众生活和办公的常用设备。

笔记本电脑除了可以基于适配器而利用外接电源为其主板供电以外，还可以将外接电源的电能储存在其锂电池模块中，以便在无外接电源的情况下基于电池储能为主板供电。目前笔记本常用的电源管理方案，一般都考虑到了防止电池电压倒灌的问题，但是却没有提供针对外接电源的防反接保护功能。如此，一旦前端供电出现反接，就会造成前级芯片和电池的不可逆损坏。

鉴于此，提供一种解决上述技术问题的方案，已经是本领域技术人员所亟需关注的。

发明内容

本申请的目的在于提供一种电源管理电路，以便有效进行外接电源的防反接保护，避免相关功率器件受负压损坏。

为解决上述技术问题，一方面，本申请公开了一种电源管理电路，包括输入MOS管、反向阻断MOS管、防反接MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻；

所述输入MOS管的漏极用于与输入电源连接；所述反向阻断MOS管的源极串联至所述输入MOS管的源极，漏极为所述电源管理电路的输出端用于输出供电信号；

所述防反接MOS管的漏极与所述输入MOS管的栅极、所述反向阻断MOS管的栅极相互连接，用于通过所述第三电阻接收第一控制信号；所述防反接MOS管的源极与所述输入MOS管的源极、所述反向阻断MOS管的源极相互连接；所述防反接MOS管的栅极通过所述第一电阻接地，并通过所述第二电阻连接至所述防反接MOS管的源极。

可选地，还包括第四电阻；所述防反接MOS管、所述输入MOS管、所述反向阻断MOS管的源极并接点通过所述第四电阻接收第二控制信号。

可选地，还包括第五电阻；所述第五电阻的一端连接至所述输入MOS管的栅极，另一端连接至所述反向阻断MOS管的栅极、所述防反接MOS管的漏极与所述第三电阻的共接点。

可选地，还包括第一电容；所述第一电容的一端连接至所述输入MOS管的漏极，另一端连接至所述反向阻断MOS管的栅极、所述防反接MOS管的漏极与所述第三电阻的共接点。

可选地，还包括第二电容；所述第二电容的一端连接至所述防反接MOS管、所述输入MOS管与所述反向阻断MOS管的源极并接点，另一端连接至所述反向阻断MOS管的栅极、所述防反接MOS管的漏极与所述第三电阻的共接点。

可选地，所述第一控制信号和所述第二控制信号均为后接电路中电池管理芯片的输出信号。

可选地，所述防反接MOS管、所述输入MOS管与所述反向阻断MOS管均为NMOS管。

可选地，所述防反接MOS管的导通阈值电压低于所述配器输入MOS管和所述反向阻断MOS管的导通阈值电压

本申请所提供的电源管理电路包括输入MOS管、反向阻断MOS管、防反接MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻；所述输入MOS管的漏极用于与输入电源连接；所述反向阻断MOS管的源极串联至所述输入MOS管的源极，漏极为所述电源管理电路的输出端用于输出供电信号；所述防反接MOS管的漏极与所述输入MOS管的栅极、所述反向阻断MOS管的栅极相互连接，用于通过所述第三电阻接收第一控制信号；所述防反接MOS管的源极与所述输入MOS管的源极、所述反向阻断MOS管的源极相互连接；所述防反接MOS管的栅极通过所述第一电阻接地，并通过所述第二电阻连接至所述防反接MOS管的源极。

本申请所提供的电源管理电路所具有的有益效果是：本申请基于相关开关管的设置，能够在输入电源反接时有效关断电源传递通路，保护后级电路和电池免受负压损坏，有效实现了对外接输入电源的防反接保护，提高了产品的安全性和稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明现有技术和本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和本申请实施例描述中需要使用的附图作简要的介绍。当然，下面有关本申请实施例的附图描述的仅仅是本申请中的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图，所获得的其他附图也属于本申请的保护范围。

图1为本申请实施例公开的一种电源管理电路的电路结构图；

图2为本申请实施例公开的一种电源管理电路的结构示意图。

具体实施方式

本申请的核心在于提供一种电源管理电路，以便有效进行外接电源的防反接保护，避免相关功率器件受负压损坏。

为了对本申请实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行介绍。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

当前，笔记本电脑已因其机身小巧、方便携带等特点而成为民众生活和办公的常用设备。笔记本电脑除了可以基于适配器而利用外接电源为其主板供电以外，还可以将外接电源的电能储存在其锂电池模块中，以便在无外接电源的情况下基于电池储能为主板供电。目前笔记本常用的电源管理方案，一般都考虑到了防止电池电压倒灌的问题，但是却没有提供针对外接电源的防反接保护功能。如此，一旦前端供电出现反接，就会造成前级芯片和电池的不可逆损坏。鉴于此，本申请提供了一种电源管理电路，可有效解决上述问题。

参见图1所示，本申请实施例公开了一种电源管理电路，包括输入MOS管Q1、反向阻断MOS管Q2、防反接MOS管Q3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3；

输入MOS管Q1的漏极用于与输入电源连接；反向阻断MOS管Q2的源极串联至输入MOS管Q1的源极，漏极为电源管理电路的输出端用于输出供电信号；

防反接MOS管Q3的漏极与输入MOS管Q1的栅极、反向阻断MOS管Q2的栅极相互连接，用于通过第三电阻R3接收第一控制信号；防反接MOS管Q3的源极与输入MOS管Q1的源极、反向阻断MOS管Q2的源极相互连接；防反接MOS管Q3的栅极通过第一电阻R1接地，并通过第二电阻R2连接至防反接MOS管Q3的源极。

具体地，笔记本电脑的外接电源一般是通过适配器由市电转换为的直流电，因此，电源管理电路中与适配器连接的输入MOS管Q1也一般被称为适配器输入MOS管，即AdapterInput MOSFET。

其中，MOS管即MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体型场效应管)。MOS管具有栅极、漏极、源极三个端，栅极为控制端，通过控制栅源电压差，能够改变MOS管漏极与源极之间的导通状态。

本申请中，输入MOS管Q1与反向阻断MOS管(Reverse Blocking MOSFET)Q2串联，输入MOS管Q1的漏极作为电源管理电路的输入端DCIN，用于与电脑适配器的输出端连接而接入电源；反向阻断MOS管Q2的漏极作为电源管理电路的输出端VOUT，用于输出供电信号给后级电路，笔记本电脑的主板，还包括笔记本电脑的电池。

当DCIN端接入了外接电源后，通过对应的第一控制信号来控制输入MOS管Q1的栅极电压，使得输入MOS管Q1的栅源电压差达到其导通阈值电压，输入MOS管Q1便会导通；同理反向阻断MOS管Q2也会导通，电源管理电路的VOUT端便会为后级电路供电。

而为了防止外接电源反接时产生的负压给电路造成损坏，本申请还设置了防反接MOS管Q3。具体可参见图2，图2为本申请实施例公开的电源管理电路的结构示意图。

具体地，防反接MOS管Q3的作用具体是：在外接电源正接时，防反接MOS管Q3不导通；而当外接电源反接时，防反接MOS管Q3导通，并改变输入MOS管Q1和反向阻断MOS管Q2的栅源电压差，令这两个MOS管的栅源电源差满足不了导通阈值电压，从而令输入MOS管Q1和反向阻断MOS管Q2关断，避免负压损坏后级电路和电池。

为了实现上述作用，防反接MOS管Q3的源极与输入MOS管Q1的源极、反向阻断MOS管Q2的源极相互并联，同时，防反接MOS管Q3的漏极与输入MOS管Q1的栅极、反向阻断MOS管Q2的栅极相互并联。如此，一旦防反接MOS管Q3导通，便会令输入MOS管Q1的栅极和源极导通、栅源电压差接近零，从而输入MOS管Q1将会关断。反向阻断MOS管Q2也同样类似。

此外，第一电阻R1和第二电阻R2构成了电阻分压结构，电阻分压结构的一端接地，另一端连接至防反接MOS管Q3、输入MOS管Q1与反向阻断MOS管Q2的源极并接点；而两个电阻的公共端即分压点则与防反接MOS管Q3的栅极连接。如此，当外接电源正接、电路正常输出高电平时，防反接MOS管Q3、输入MOS管Q1与反向阻断MOS管Q2的源极并接点也为高电平，防反接MOS管Q3的栅源电压差无法满足其导通阈值电压，因此防反接MOS管Q3关断。

当外接电源反接时，防反接MOS管Q3、输入MOS管Q1与反向阻断MOS管Q2的源极并接点为低电平，防反接MOS管Q3的栅源电压差满足其导通阈值电压，此时防反接MOS管Q3导通，进而令输入MOS管Q1与反向阻断MOS管Q2因栅源短路而关断，从而起到防反接保护的作用。

可见，本申请所提供的电源管理电路，基于相关开关管的设置，能够在输入电源反接时有效关断电源传递通路，保护后级电路和电池免受负压损坏，有效实现了对外接输入电源的防反接保护，提高了产品的安全性和稳定性。

作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的电源管理电路在上述内容的基础上，还包括第四电阻R4；防反接MOS管Q3、输入MOS管Q1、反向阻断MOS管Q2的源极并接点通过第四电阻R4接收第二控制信号。

具体地，由于MOS管需要栅源电源差达到导通阈值电压后才能导通，因此，为了精确控制输入MOS管Q1、反向阻断MOS管Q2的栅源电压差，除了基于第一控制信号控制这两个MOS管的栅极电压，本实施例还基于第二控制信号来控制这两个MOS管的源极电压。

作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的电源管理电路在上述内容的基础上，还包括第五电阻R5；第五电阻R5的一端连接至输入MOS管Q1的栅极，另一端连接至反向阻断MOS管Q2的栅极、防反接MOS管Q3的漏极与第三电阻R3的共接点。

作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的电源管理电路在上述内容的基础上，还包括第一电容C1；第一电容C1的一端连接至输入MOS管Q1的漏极，另一端连接至反向阻断MOS管Q2的栅极、防反接MOS管Q3的漏极与第三电阻R3的共接点。

具体地，为了进一步对输入MOS管Q1的漏极电压进行稳压，本实施例还设置了第一电容C1。

作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的电源管理电路在上述内容的基础上，还包括第二电容C2；第二电容C2的一端连接至防反接MOS管Q3、输入MOS管Q1与反向阻断MOS管Q2的源极并接点，另一端连接至反向阻断MOS管Q2的栅极、防反接MOS管Q3的漏极与第三电阻R3的共接点。

具体地，为了进一步对输入MOS管Q1、反向阻断MOS管Q2的源极电压进行稳压，本实施例还设置了第二电容C2。

作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的电源管理电路在上述内容的基础上，第一控制信号和第二控制信号均为后接电路中电池管理芯片的输出信号。

具体地，电池管理芯片用于对电池充放电进行管理的集成芯片，第一控制信号、第二控制信号可均由电池管理芯片来提供。

作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的电源管理电路在上述内容的基础上，防反接MOS管Q3、输入MOS管Q1与反向阻断MOS管Q2均为NMOS管。

具体地，如图1所示，本申请中的防反接MOS管Q3、输入MOS管Q1与反向阻断MOS管Q2均为NMOS管。对于NMOS管，当栅源电压差大于某个正数值时才会导通，这个正数值就是导通阈值电压。

作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的电源管理电路在上述内容的基础上，防反接MOS管Q3的导通阈值电压低于配器输入MOS管Q1和反向阻断MOS管Q2的导通阈值电压。

具体地，为了使防反接MOS管Q3能够在外接电源反接时快速导通，避免关断不及时，本实施例可具体选择导通阈值电压较低的MOS管作为防反接MOS管Q3。

本申请中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的设备而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需说明的是，在本申请文件中，诸如“第一”和“第二”之类的关系术语，仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。此外，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请的保护范围内。