电源管理模块及方法、多次可编程非易失性存储器与流程

    技术2026-07-11  18


    本发明涉及存储器,特别是涉及一种多次可编程非易失性存储器,还涉及一种电源管理模块,及一种电源管理方法。


    背景技术:

    1、随着电源管理芯片技术的不断发展,更多的电源管理芯片可被应用于更多的领域。低压差线性稳压器(ldo)是一种广泛应用的电源管理芯片,相比于dc—dc(直流转直流)芯片等其他电源管理芯片来说,ldo具有相对更低的成本、更小的面积、更简单的电路结构、更低的功耗及更稳定的输出电压的优势。

    2、mtp(multi-times program)全称多次可编程非易失性存储器,其编程次数介于otp(one-time program)存储器和e-flash(嵌入式闪存)之间,可实现多达万次的擦写次数,成本亦介于otp和e-flash之间。因此mtp在数字电源、快速充电器、无线充电器以及mcu(microcontroller unit,微控制单元)等市场有着广泛的应用。

    3、在使用ldo作为mtp的电源管理芯片的示例性方案中,mtp的功耗较高。


    技术实现思路

    1、基于此,有必要提供一种功耗较低的电源管理模块。

    2、一种电源管理模块,包括:工作状态检测单元,被配置为在检测到主电路处于工作状态时输出启动信号,在检测到主电路处于非工作状态时输出关断信号;ldo电路,与所述工作状态检测单元连接,所述ldo电路被配置为在接收到所述关断信号时关断,在接收到所述启动信号时启动并输出第一工作电压;电压快速生成单元,与所述工作状态检测单元连接,所述电压快速生成单元被配置为在接收到所述关断信号时关断,在接收到所述启动信号时启动并输出第二工作电压,所述电压快速生成单元的启动速度比所述ldo电路快;选择器,接收所述第一工作电压和第二工作电压,在所述ldo电路启动完成后输出所述第一工作电压,在所述电压快速生成单元启动完成、所述ldo电路的启动尚未完成时输出所述第二工作电压;启动检测单元,与所述ldo电路和电压快速生成单元连接,所述启动检测单元被配置为在检测到所述ldo电路启动完成后控制所述电压快速生成单元关断。

    3、上述电源管理模块,在主电路处于非工作状态时关断ldo电路与电压快速生成单元以降低功耗。在主电路处于工作状态时启动ldo电路与电压快速生成单元,利用电压快速生成单元启动快的特点先为主电路提供第二工作电压;待ldo电路启动完成后再切换为由ldo电路为主电路提供第一工作电压,并且将电压快速生成单元关断。因此,上述电源管理模块在主电路处于非工作状态时,通过令ldo电路处于关断状态(而不是待机状态)降低了功耗,并且通过配置电压快速生成单元,在ldo电路的启动未完成期间替代ldo电路为主电路提供电压,避免在连续的启动和关断的情况下因ldo电路启动较慢导致主电路无法正常工作。

    4、在其中一个实施例中,所述电源管理模块还包括比较器,所述比较器的第一输入端与所述电压快速生成单元的输出端连接,所述比较器的第二输入端与所述ldo电路的输出端连接;所述比较器的输出端、所述电压快速生成单元的输出端及所述ldo电路的输出端与所述选择器连接,所述选择器在接收到所述比较器输出的第一逻辑电平时输出所述第二工作电压,在接收到所述比较器输出的第二逻辑电平时输出所述第一工作电压。

    5、在其中一个实施例中,所述ldo电路启动后输出的所述第一工作电压不小于所述电压快速生成单元启动后输出的所述第二工作电压。

    6、在其中一个实施例中,所述比较器包括运算放大器,所述电压快速生成单元的输出端连接所述运算放大器的同相输入端,所述ldo电路的输出端连接所述运算放大器的反相输入端,所述选择器在所述比较器的输出为“1”时输出所述第二工作电压,所述选择器在所述比较器的输出为“0”时输出所述第一工作电压。

    7、在其中一个实施例中,所述启动检测单元与所述比较器连接,所述启动检测单元在检测到所述比较器的输出由所述第一逻辑电平变为所述第二逻辑电平时控制所述电压快速生成单元关断。

    8、在其中一个实施例中,所述电源管理模块应用于多次可编程非易失性存储器中。

    9、在其中一个实施例中,所述电压快速生成单元包括第八mos管t8、电压提供单元及电容器,所述第八mos管t8为nmos管;所述电容器的一端连接公共接地端vss,另一端连接所述第八mos管t8的源极并作为所述第二工作电压的输出端;所述电压提供单元的输入端连接工作电压端vdd,所述电压提供单元的输出端连接第八mos管t8的栅极,所述电压提供单元用于为所述第八mos管t8的栅极提供预设电压,所述第八mos管t8的漏极连接所述工作电压端vdd。

    10、在其中一个实施例中,所述电压快速生成单元包括第一mos管t1、第二mos管t2、第三mos管t3、第四mos管t4、第五mos管t5、第六mos管t6、第七mos管t7、第八mos管t8、第一电阻r1、第二电阻r2及第三电阻r3;所述第一mos管t1、第二mos管t2、第三mos管t3、第四mos管t4、第八mos管t8及第九mos管t9是nmos管,所述第五mos管t5、第六mos管t6及第七mos管t7是pmos管;所述第一mos管t1的漏极和栅极、所述第八mos管t8的漏极及所述第二电阻r2的一端连接工作电压端vdd,所述第一mos管t1连接所述电阻r1的一端,所述电阻r1的另一端连接所述第二mos管t2的漏极和栅极、以及所述第三mos管t3的栅极;所述第二mos管t2的源极连接所述第三mos管t3的源极,并连接公共接地端vss;所述第三mos管t3的漏极连接所述第二电阻r2的另一端、所述第四mos管t4的栅极、所述第八mos管t8的栅极及所述第五mos管t5的源极;所述第四mos管t4的源极连接所述第四mos管t4的漏极,并连接所述公共接地端vss;所述第五mos管t5的栅极连接所述第五mos管t5的漏极,并连接所述第六mos管t6的源极;所述第六mos管t6的栅极连接所述第六mos管t6的漏极,并连接所述第七mos管t7的源极;所述第七mos管t7的栅极连接所述第七mos管t7的漏极,并连接所述第三电阻r3的一端,所述第三电阻r3的另一端连接所述公共接地端vss;所述第八mos管t8的源极连接所述第九mos管t9的栅极,并作为输出所述第二工作电压的输出端;所述第九mos管t9的源极连接所述第九mos管t9的漏极,并连接公共接地端vss。

    11、还有必要提供一种多次可编程非易失性存储器,包括前述任一实施例所述的电源管理模块。

    12、还有必要提供一种电源管理方法。

    13、一种电源管理方法,包括:响应于主电路处于工作状态,启动ldo电路和电压快速生成单元;响应于主电路处于非工作状态,使所述ldo电路和电压快速生成单元关断;所述电压快速生成单元在启动后输出第二工作电压,所述ldo电路在启动后输出第一工作电压;在所述电压快速生成单元启动完成、所述ldo电路的启动尚未完成时,将所述第二工作电压作为所述主电路的电源电压;在所述ldo电路启动完成后,将所述第一工作电压作为所述主电路的电源电压;在所述ldo电路启动完成后控制所述电压快速生成单元关断;其中,所述电压快速生成单元的启动速度比所述ldo电路快。

    14、上述电源管理方法,在主电路处于非工作状态时关断ldo电路与电压快速生成单元以降低功耗。在主电路处于工作状态时启动ldo电路与电压快速生成单元,利用电压快速生成单元启动快的特点先为主电路提供第二工作电压;待ldo电路启动完成后再切换为由ldo电路为主电路提供第一工作电压,并且将电压快速生成单元关断。因此,上述电源管理方法在主电路处于非工作状态时,通过令ldo电路处于关断状态(而不是待机状态)降低了功耗,并且通过配置电压快速生成单元,在ldo电路的启动未完成期间替代ldo电路为主电路提供电压,避免在连续的启动和关断的情况下因ldo电路启动较慢导致主电路无法正常工作。

    15、在其中一个实施例中,所述方法还包括:在所述电压快速生成单元输出的电压的电压值不大于所述ldo电路输出的电压的电压值时,判定所述电压快速生成单元启动完成。

    16、在其中一个实施例中,所述方法应用于多次可编程非易失性存储器中,所述主电路处于工作状态是所述多次可编程非易失性存储器在进行读操作、编程操作或擦除操作。


    技术特征:

    1.一种电源管理模块,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的电源管理模块,其特征在于,还包括比较器,所述比较器的第一输入端与所述电压快速生成单元的输出端连接,所述比较器的第二输入端与所述ldo电路的输出端连接;

    3.根据权利要求1或2所述的电源管理模块,其特征在于,所述ldo电路启动后输出的所述第一工作电压不小于所述电压快速生成单元启动后输出的所述第二工作电压。

    4.根据权利要求2所述的电源管理模块,其特征在于,所述比较器包括运算放大器,所述电压快速生成单元的输出端连接所述运算放大器的同相输入端,所述ldo电路的输出端连接所述运算放大器的反相输入端,所述选择器在所述比较器的输出为“1”时输出所述第二工作电压,所述选择器在所述比较器的输出为“0”时输出所述第一工作电压。

    5.根据权利要求2所述的电源管理模块,其特征在于,所述启动检测单元与所述比较器连接,所述启动检测单元在检测到所述比较器的输出由所述第一逻辑电平变为所述第二逻辑电平时控制所述电压快速生成单元关断。

    6.根据权利要求1所述的电源管理模块,其特征在于,所述电压快速生成单元包括第八mos管t8、电压提供单元及电容器,所述第八mos管t8为nmos管;所述电容器的一端连接公共接地端vss,另一端连接所述第八mos管t8的源极并作为所述第二工作电压的输出端;所述电压提供单元的输入端连接工作电压端vdd,所述电压提供单元的输出端连接第八mos管t8的栅极,所述电压提供单元用于为所述第八mos管t8的栅极提供预设电压,所述第八mos管t8的漏极连接所述工作电压端vdd。

    7.根据权利要求1所述的电源管理模块,其特征在于,所述电源管理模块应用于多次可编程非易失性存储器中。

    8.一种多次可编程非易失性存储器,其特征在于,包括如权利要求1-6中任一项所述的电源管理模块,所述主电路处于工作状态是所述多次可编程非易失性存储器在进行读操作、编程操作或擦除操作。

    9.一种电源管理方法,包括:

    10.根据权利要求9所述的电源管理方法,其特征在于,还包括:在所述电压快速生成单元输出的电压的电压值不大于所述ldo电路输出的电压的电压值时,判定所述电压快速生成单元启动完成。


    技术总结
    本发明涉及一种电源管理模块及方法、多次可编程非易失性存储器,所述电源管理模块包括:工作状态检测单元,在检测到主电路处于工作状态时输出启动信号,在检测到主电路处于非工作状态时输出关断信号;LDO电路,在接收到关断信号时关断,在接收到启动信号时启动并输出第一工作电压;电压快速生成单元,在接收到关断信号时关断,在接收到启动信号时启动并输出第二工作电压;选择器,接收第一和第二工作电压,在LDO电路启动完成后输出第一工作电压,在电压快速生成单元启动完成、LDO电路的启动尚未完成时输出第二工作电压;启动检测单元,在检测到LDO电路启动完成后控制电压快速生成单元关断。本发明能够解决电路功耗高和LDO启动时间慢而导致的问题。

    技术研发人员:郭术明,王浩,张楠,李有慧,徐勐,聂筱敏,李鹏渤,杜一贺,刘俊良
    受保护的技术使用者:无锡华润上华科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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