[实用新型]一种电源管理芯片、供电系统和电子设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及电源芯片技术领域，特别涉及一种电源管理芯片、供电系统和电子设备。

背景技术

随着芯片制程工艺越来越先进，芯片体积减小，功耗降低已成为发展趋势。一般芯片内核的供电电压为0.5V-1.4V，如CPU供电电压(VCORE)、图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)供电电压(VGPU)、调制解调器MODEM供电电压(VMD)、动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)，供电电压(VDRAM)为0.5V-1.4V。电源管理芯片内部设置有降压式转换电路，一般为BUCK降压电路，对电源管理芯片的输入电压进行降压，达到芯片内核的供电电压值。图1为传统的电源管理芯片的供电示意图，BUCK降压电路将3V-5V的供电单元为其提供的输入电压降压到0.5V-1.4V，为与电源管理芯片连接的负载供电，可以理解为给芯片内核供电，当然也可以是其他的负载。

由于BUCK降压电路中的开关管存在导通损耗和开关损耗，电感存在线圈损耗和磁芯损耗，所以BUCK降压电路的降压转换效率不能做到很高，BUCK降压电路的转换效率一般为80％-85％左右。并且针对BUCK降压电路，输入电压与输出电压的压差越大，转换效率越低。因此随着芯片内核的供电电压越来越低，BUCK降压电路的转换效率持续下降，并且芯片的发热也会加强。

以下的表1为国外的某知名电源厂家的BUCK降压电路的转换效率：

表1

由表1可以得出，当输出电流相同时，输入电压与输出电压的压差越大，转换效率越低。这些都是原厂在嵌入式计算机板(Embedded Computer Board，EVB)上，在散热性，功率电感等都是最优的情况下，测试得到的数据。但是在实际的电路设计中，较多的采用印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)，由于受到PCB布局走线，器件选型的影响，BUCK降压电路的转换效率还会再降低1％-5％。终端中使用的电源管理芯片，是将相关的BUCK降压电路集成在一起，集成后的BUCK降压电路，比单个BUCK降压电路的转换效率还要降低，并且在受到布局走线，器件选型，散热等的影响后，BUCK降压电路的实际转换效率还要再降低。因此提高电源管理芯片的转换效率已变得非常重要。

实用新型内容

本实用新型实施例公开了一种电源管理芯片、供电系统和电子设备，用以解决现有技术中电源管理芯片转换效率低的问题。

为达到上述目的，本实用新型实施例公开了一种电源管理芯片，所述电源管理芯片包括：电荷泵转换模块和BUCK降压转换模块；

所述电荷泵转换模块的输出端与所述BUCK降压转换模块的输入端连接，所述BUCK降压转换模块的输出端与对应的负载连接；

所述电荷泵转换模块，用于将电源管理芯片的输入电压进行第一次降压，并将第一次降压后的第一电压传输给所述BUCK降压转换模块；

所述BUCK降压转换模块，用于将接收到的第一电压进行第二次降压，并将第二次降压后的第二电压输出给对应的负载。

进一步地，所述BUCK降压转换模块包括一个BUCK降压电路或两个以上并联的BUCK降压电路。

进一步地，所述电荷泵转换模块包括一个电荷泵转换子电路，所述电荷泵转换子电路的输出端和一个BUCK降压电路的输入端连接，或者所述电荷泵转换子电路的输出端与两个以上并联的BUCK降压电路的输入端连接。

进一步地，所述电荷泵转换模块包括两个以上并联的电荷泵转换子电路，当所述BUCK降压转换模块包括两个以上并联的BUCK降压电路时，其中，每个电荷泵转换子电路的输出端与一个BUCK降压电路或两个以上并联的BUCK降压电路的输入端连接。

进一步地，每个电荷泵转换子电路的输出端分别与所有并联的BUCK降压电路的输入端连接。

进一步地，

针对任一电荷泵转换子电路，所述电荷泵转换子电路包括：第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一电容以及第二电容；其中：

所述第一开关的输入端与为所述电源管理芯片提供输入电压的供电单元的输出端连接，所述第一开关的输出端分别与所述第三开关的输入端、所述第一电容的第一端相连；

所述第二开关的输入端与所述第一电容的第二端以及所述第四开关的输入端相连；所述第二开关的输出端与所述第二电容的第一端以及所述第三开关的输出端相连；