Pg电子游戏平台：电源管理模块的制作方法
目前，嵌入式系统(x86架构或arm架构)性能越来越高，对于电源要求越来越高，其中电源稳定性主要包括：电源功率，电源保护，电源质量，电源上电顺序等。嵌入式系统一般会在其核心芯片的技术手册中表明其芯片对电源芯片的要求，如电压大小、电压纹波、电源上电顺序。
目前厂商会提供针对某一款芯片专用电源芯片，或对某一类芯片/某一系列芯片提供专用电源芯片，这些电源芯片会有上电顺序，电源电压调节，电源保护等功能；但这种芯片存在价格高，只能针对某一款或一类芯片有效，故这类芯片只在特定场合中使用；所以存在成本高，应用范围小等缺点。
一般情况下设计人员设计的电源网络和上电时序控制，较难满足芯片要求；如设计人员在设计电源网络是一般采用芯片的pg信号(powergood引脚，该引脚在电源未输出电源是为一个特定电平(如高电平)，当该电源芯片的输出电源达到标称的90％时，改引脚则输出相反电平(如低电平)作为下一级电源的使能信号，两级电源的上电之间的时间固定；图1标识了芯片的时序要求，如1v电源供给芯片的cpu，1.5v供给芯片的外设，1.8v供给芯片的io，之间需要满足时间间隔。图1中为ms级别，实际上一般在ns或us级别。
当电源网络存在级联关系(1v电源的pg信号控制1.5v电源工作，1.5v电源的pg信号可控制1.8v的电源工作，称之电源网络的级联关系)时，其中某一个电源芯片损坏(实际短路或功率大)，导致芯片使能信号(或者报警信号)失效，则会导致整个系统电源失灵，轻则烧毁整个电源模块，重则使控制器异常而导致执行机构异常，造成财产和人员损失。
本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种电源管理模块。
一种电源管理模块，包括mcu、第一比较器、第一直流电源芯片、第二比较器、第二直流电源芯片、第一非门、第一与门、第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻、第四分压电阻；
第一直流电源芯片的第一输入端、第二直流电源芯片的第一输入端、第一分压电阻的一端以及第三分压电阻的一端相连接，形成所述电源管理模块的输入端；
第一比较器的同相输入端、第一直流电源芯片的电压输出端以及所述mcu的第一模拟输入引脚相连接，第二比较器的同相输入端、第二直流电源芯片的电压输出端以及所述mcu的第二模拟输入引脚相连接；
第一比较器的反相输入端、第一分压电阻的另一端、第二分压电阻的一端以及所述mcu的第一模拟输出引脚相连接；
第二比较器的反相输入端、第三分压电阻的另一端、第四分压电阻的一端以及所述mcu的第二模拟输出引脚相连接；
第一比较器的输出端、第一直流电源芯片的第二输入端以及所述mcu的第一io引脚相连接；
第二比较器的输出端与第一与门的第二输入端相连接，第一直流电源芯片的pg引脚与第一非门的输入端连接，第一非门的输出端与第一与门的第一输入端连接，第一与门的输出端、第二直流电源芯片的第二输入端以及所述mcu的第二io引脚相连接；
较佳地，所述电源管理模块还包括过流保护单元，串联于所述电源管理模块的输入端与第一直流电源芯片的第一输入端之间，第一直流电源芯片的第一输入端与第二直流电源芯片的第一输入端相连接。
较佳地，所述电源管理模块还包括第一led，串联于所述过流保护单元的过流信号输出引脚与所述过流保护单元的输入端之间。
较佳地，所述电源管理模块还包括第三比较器、第三直流电源芯片、第二非门、第二与门、第五分压电阻以及第六分压电阻；
第二直流电源芯片的pg引脚与第二非门的输入端相连接，第二非门的输出端与第二与门的第一输入端相连接；
第三比较器的同相输入端、第三直流电源芯片的电压输出端以及所述mcu的第三模拟输入引脚相连接；
第三比较器的反相输入端、第五分压电阻的另一端、第六分压电阻的一端以及所述mcu的第三模拟输出引脚相连接，第三比较器的输出端与第二与门的第二输入端相连接，第二与门的输出端、第三直流电源芯片的第二输入端以及所述mcu的第三io引脚相连接；
较佳地，所述电源管理模块还包括第四比较器、第四直流电源芯片、第三非门、第三与门、第七分压电阻以及第八分压电阻；
第三直流电源芯片的pg引脚与第三非门的输入端相连接，第三非门的输出端与第三与门的第一输入端相连接；
第四比较器的同相输入端、第四直流电源芯片的电压输出端以及所述mcu的第四模拟输入引脚相连接；
第四比较器的反相输入端、第七分压电阻的另一端、第八分压电阻的一端以及所述mcu的第四模拟输出引脚相连接，第四比较器的输出端与第三与门的第二输入端相连接，第三与门的输出端、第四直流电源芯片的第二输入端以及所述mcu的第四io引脚相连接；
较佳地，所述电源管理模块还包括第二led，串联于第四直流电源芯片的电压输出端和pg引脚之间。
较佳地，第一直流电源芯片的电压输出端的电压为1v，第二直流电源芯片的电压输出端的电压为1.2v，第三直流电源芯片的电压输出端的电压为1.8v，第四直流电源芯片的电压输出端的电压为3.3v。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。
本实用新型的积极进步效果在于：与现有技术相比，本实用新型中级联的第一直流电源芯片和第二直流电源芯片互相独立，换句话说，任意一个直流电源芯片是否工作异常都不影响另外一个直流电源芯片的正常工作，而是完全受控于mcu，提高了电源管理模块的可靠性。
下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
如图2所示，本实施例提供一种电源管理模块，包括mcu、比较器n1、直流电源芯片d1、比较器n2、直流电源芯片d2、非门u1、与门u2、分压电阻r11、分压电阻r12、分压电阻r21、分压电阻r22。
直流电源芯片d1的第一输入端、直流电源芯片d2的第一输入端、分压电阻r11的一端以及分压电阻r21的一端相连接，形成所述电源管理模块的输入端vin。
比较器n1的同相输入端、直流电源芯片d1的电压输出端以及所述mcu的第一模拟输入引脚相连接，比较器n2的同相输入端、直流电源芯片d2的电压输出端以及所述mcu的第二模拟输入引脚相连接。其中，直流电源芯片d1的输出电压为vout1，直流电源芯片d2的输出电压为vout2。
比较器n1的反相输入端、分压电阻r11的另一端、分压电阻r12的一端以及所述mcu的第一模拟输出引脚相连接。其中，mcu的第一模拟输出引脚输出参考电压v1。
比较器n2的反相输入端、分压电阻r21的另一端、分压电阻r22的一端以及所述mcu的第二模拟输出引脚相连接。其中，mcu的第二模拟输出引脚输出参考电压v2。
比较器n1的输出端、直流电源芯片d1的第二输入端以及所述mcu的第一io引脚相连接。其中，直流电源芯片d1的第二输入端用于接收直流电源芯片d1的使能信号。
比较器n2的输出端与与门u2的第二输入端相连接，直流电源芯片的pg引脚与非门u1的输入端连接，非门u1的输出端与与门u2的第一输入端连接，与门u2的输出端、直流电源芯片d2的第二输入端以及所述mcu的第二io引脚相连接。其中，直流电源芯片d2的第二输入端用于接收直流电源芯片d2的使能信号。
本实施例中，直流电源芯片d2与d1之间级联，mcu的第一io引脚与比较器n1的输出端形成了线与功能，即只有当二者都输出高电平时，直流电源芯片d1的第二输入端才能接收到高电平的使能信号，否则直流电源芯片d1将被关断，无法输出电压。同理，mcu的第二io引脚与与门u2的输出端也形成了线与功能，即只有当二者都输出高电平时，直流电源芯片d2的第二输入端才能接收到高电平的使能信号，否则直流电源芯片d2将被关断，无法输出电压。
具体地，当比较器n1同相输入端的电压大于反相输入端的电压，即直流电源芯片d1的输出电压vout1大于参考电压v1时，输出高电平，否则呈高阻状态。其中，若直流电源芯片d1的输出电压vout1过高时，mcu的第一io引脚用于输出低电平，关断直流电源芯片d1。
其中，参考电压v1的值由分压电阻r11和分压电阻r12决定，也可以结合mcu的第一模拟输出引脚输出的电压决定。
直流电源芯片d1可以调整输出电压，同时其pg引脚能够提供一个pg信号给下一级直流电源芯片d2。pg信号一般为高阻状态，当直流电源芯片d1达到90％的输出电压时，pg引脚输出低电平的pg信号。在一个具体的例子中，直流电源芯片d1采用tps82084芯片。
当比较器n2同相输入端的电压大于反相输入端的电压，即直流电源芯片d2的输出电压vout2大于参考电压v2时，输出高电平，否则呈高阻状态。其中，若直流电源芯片d2的输出电压vout2过高时，mcu的第二io引脚用于输出低电平，关断直流电源芯片d2。
当直流电源芯片d1输出正常时，pg1信号为低电平，经过反相器u1之后为高电平，直流电源芯片d2的输出电压vout2大于参考电压v2时，比较器n2输出高电平，与门u2输出高电平，mcu的第二io引脚也输出高电平，直流电源芯片d2可以正常工作。
另外，如果直流电源芯片d1输出异常时，控制pg引脚输出低电平的pg1信号，结合mcu控制第二模拟输出引脚输出小于直流电源芯片d2的输出电压vout2的参考电压v2，仍然可以使能直流电源芯片d2，使其正常工作。本实施例中，即使直流电源芯片d1无法正常工作，直流电源芯片d2也能正常工作，二者的输出互相独立，受控于mcu。
在可选的一种实施方式中，如图3所示，上述电源管理模块还包括过流保护单元，串联于所述电源管理模块的输入端vin与直流电源芯片d1的第一输入端之间，直流电源芯片d1的第一输入端与直流电源芯片d2的第一输入端相连接。在一个具体的例子中，过流保护单元采用tps2052芯片。
上述电源管理模块还包括led1，串联于所述过流保护单元的过流信号输出引脚oc与所述过流保护单元的输入端之间。其中，当发生过流时，过流信号输出引脚oc输出低电平，led1亮。
上述电源管理模块还包括比较器n3、直流电源芯片d3、非门u3、与门u4、分压电阻r31以及分压电阻r32。
直流电源芯片d2的pg引脚与非门u3的输入端相连接，非门u3的输出端与与门u3的第一输入端相连接；
比较器n3的同相输入端、直流电源芯片d3的电压输出端以及所述mcu的第三模拟输入引脚相连接。其中，直流电源芯片d3的输出电压为vout3。
比较器n3的反相输入端、分压电阻r31的另一端、分压电阻r32的一端以及所述mcu的第三模拟输出引脚相连接。其中，mcu的第三模拟输出引脚输出参考电压v3。
比较器n3的输出端与与门u4的第二输入端相连接，与门u3的输出端、直流电源芯片d3的第二输入端以及所述mcu的第三io引脚相连接。其中，直流电源芯片d3的第二输入端用于接收直流电源芯片d3的使能信号。
上述电源管理模块还包括比较器n4、直流电源芯片d4、非门u5、与门u6、分压电阻r41以及分压电阻r42；
直流电源芯片d3的pg引脚与非门u5的输入端相连接，非门u5的输出端与与门u6的第一输入端相连接；
比较器n4的同相输入端、直流电源芯片d4的电压输出端以及所述mcu的第四模拟输入引脚相连接。其中，直流电源芯片d4的输出电压为vout4。
比较器n4的反相输入端、分压电阻r41的另一端、分压电阻r42的一端以及所述mcu的第四模拟输出引脚相连接。其中，mcu的第四模拟输出引脚输出参考电压v4。
比较器n4的输出端与与门u6的第二输入端相连接，与门u6的输出端、直流电源芯片d4的第二输入端以及所述mcu的第四io引脚相连接。其中，直流电源芯片d4的第二输入端用于接收直流电源芯片d4的使能信号。
上述电源管理模块还包括led2，串联于直流电源芯片d4的电压输出端和pg引脚之间。其中，直流电源芯片d4为最后一级，当电源从第一级d1至最后一级d4上电完成，led2亮。
在可选的一种实施方式中，直流电源芯片d1的电压输出端的电压为1v，即输出电压vout1＝1v；直流电源芯片d2的电压输出端的电压为1.2v，即输出电压vout2＝1.2v；直流电源芯片d3的电压输出端的电压为1.8v，即输出电压vout3＝1.8v；直流电源芯片d4的电压输出端的电压为3.3v即输出电压vout4＝3.3v。
本实施例中，直流电源芯片d4、d3、d2与d1之间级联。通过mcu可以控制各级输出电压之间的时序。同理，即使直流电源芯片d1无法正常工作，直流电源芯片d2、d3、d4也都能正常工作；即使直流电源芯片d2无法正常工作，直流电源芯片d3和d4也都能正常工作；即使直流电源芯片d3无法正常工作，直流电源芯片d4也能正常工作，即四者的输出互相独立，完全受控于mcu。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
