東芝雙COMS硅陶石集成電路

TB62501F

用于筆記本電腦的電源管理芯片

■用途

這個芯片用于筆記本電腦，用來控制電源供給線路。

■概述

TB62501F接受多種電源輸入和控制每一個RAMP驅(qū)動。

多種電源輸入：

VREGIN16（6-16V之間）

VCC3M（3.3V）

VCC5M（5V）

VDD15（15V）

RAMP驅(qū)動分為六部分：

1、5B_DRV，3A_DRV，3B_DRV

2、3P_DRV

3、VBL16_DRV

4、DCIN_DRV，BAT_DRV，M1_DRV，S1_DRV

5、RD1_DRV，RD2_DRV

6、RD3_DRV，RD4_DRV

關于4、5、6部分，由于電路的不同將命名為NDRV，這個芯片具有開啟電源、監(jiān)測電源、關閉電源的功能是通過連接N溝道MOS管送到RAMP驅(qū)動終端來實現(xiàn)的。

同樣，電源中電流過大受外部MOS（VCC5B、VCC3A、VCC3B、VCC3P、RD3、RD4）管監(jiān)視，關閉信號是規(guī)定在任何異常狀態(tài)下都要遵守。

在其他五個電源電壓（VCC5M、VCC3M、VCC5B、VCC3A、VCC3B）也要受到監(jiān)測（PGS線路），此外，它們是兩上PDRV線路（M2_DRV和S2_DRV），它是有效的控制電源系統(tǒng)保持不同的電力供應。

■特征

·封裝LQFP64

·工序BiCD 0.8um – 40V

·系統(tǒng)結構

1、  恒流驅(qū)動N溝道電源MOS管的開關（RAMP DRIVER）；

2、  集成PGS電路特有的±8%的偏差；

3、  集成3.3V穩(wěn)壓器（-3%～+4%）；

4、  集成驅(qū)動的電荷泵；

5、  所有邏輯輸入——COMS輸入（兼容TTL電平輸入）；低功耗（撥掉電池80μA關機20μA）

從上面表格中可以看出，這個電源管理芯片的供電只有五個，那就是在第三豎欄I/O項目中標為P電源符號的引腳，其中包括25腳VDD15、38腳VCPIN24、45腳VCC3M、48腳VCC5M、57腳VREGIN16五個電壓，這幾個供電引腳上每一個引腳的上電順序不同，最先是VREGIN16和VCPIN24，接著就VCC5M和VCC3M，最后是VDD15這個電壓信號，下面把這幾個電壓不同情況下芯片工作狀態(tài)列舉出來。

說明：○表示有電源；×表示沒電源；—表示已關閉；Operate表示在運行；All表示全部MOS打開。

TB62501F內(nèi)部結構原理框圖

實例分析：

東芝TB62501F這個芯片在筆記本電腦中應用比較廣泛，尤其是在IBM和東芝筆記本電腦中應用更是占絕大多數(shù)，網(wǎng)上也很少這個芯片的詳細資料，上面這張圖片是我從T40電路圖中截取的，我仔細分析一下把這個芯片分為四部分：藍色線圈內(nèi)供電部分、綠色線圈內(nèi)電池放電部分、黃色線圈內(nèi)是電壓開啟信號部分、紫色線圈內(nèi)是開機后芯片發(fā)出的電源好信號，剩下的52腳是送往MAX1631芯片23腳的開關信號，55腳是整個主板溫度監(jiān)測引腳，這個引腳通過溫度來判斷主板是不是有短路引起電流過大，因為這個引腳上用的都是熱敏電阻，并且每個熱敏電阻都靠近各個大電壓的MOS管。

在T40電路中這個芯片首先是從電源或電池通過二極管D10、D19、D23后面得到VREGIN16電壓信號，經(jīng)過電阻R413(有些主板是R422)送到第57腳，還經(jīng)過R817送至第34腳，這時芯片開始自檢，首先是內(nèi)部檢測第55和52腳溫控是否正常，再就是檢測第54腳電壓是否正常，如果只是電池供電時，電壓太低或者是異常偏高的話芯片都不會工作，一切正常后芯片開始在10腳和11腳產(chǎn)生時鐘，并且在第44腳輸出基準電壓，最后在第58復位后芯片正式開始第一步工作。第59腳輸出VCC3SW電壓信號，這個VCC3SW電壓信號主要是送給IBM專用芯片PMH_4供電，同時第52腳發(fā)出PWRSHUTDWN開關信號送給MAX1631，而IBM專用芯片PMH_4在收到VCC3SW供電后也發(fā)出一個開關信號經(jīng)過電阻R866后形成VCC5M_ON送給MAX1631的第7腳和第28腳，這時主板待機電壓VCC5M和VCC3M產(chǎn)生。

在VCC5M和VCC3M供電送到TB62501F之前還有一個VINT16的電壓經(jīng)過第36和37腳升壓后成24V供給第38腳，這個VCPIN24的電壓主要是給VBL16_DRV這個驅(qū)動信號提供電源，因為這個VBL16_DRV驅(qū)動22V必須得高于VBL16上屏供電電壓16V，而VCPIN24卻又要比VBL16_DRV驅(qū)動電壓還要高，所以這個供電不得不進行升壓。另外還有一個VDD15也是類似VCPIN24的功能，都是給其他驅(qū)動電壓(3A_DRV、3B_DRV、5A_DRV、5B_DRV)提供電源的。隨著VCC5M和VCC3M電壓的到來，芯片的第51就產(chǎn)生MPWRG這個電源好信號送給南橋和PMH4這兩個芯片，這時芯片等待其他芯片工作正常后一起進入待機狀態(tài)，等待用戶發(fā)出開機指令。

在芯片等待開機的同時下面綠色區(qū)域主要是負責電池供電的功能也在發(fā)揮作用，首先是芯片的第2腳根據(jù)電壓情況來判斷是外部電源供電還是電池供電，因為第2腳的-EXTPWR信號是從T40電路圖62頁的電阻R110送來的，如果有外接電源的話，那么經(jīng)過保險F2的DOCK_PWR16_F電壓信號再通過電阻R870形成+16VSRC就會導通MOS管Q73從而使電阻R110上的VCC3SW電壓對地拉低，相反在沒有外接電源時VCC3SW會經(jīng)過電阻R110送回芯片的第2腳，同時-EXTPWR這個信號還會送給單片機和PMH4芯片，這時PMPH4發(fā)送信號給上圖中綠色區(qū)域左邊上面四個引腳，這時右邊上面五個引腳開始工作導通電池供電電路的開關管，相反則關閉這些引腳同時還會打開右邊最下面那個42腳的信號，這樣就可以保證外接電源可以順利進入主板，另外單片機在通過D7二極管探測到-EXTPWR信號是低電壓時就知道是外接電源供電，這時單片機通過U46檢測電池電量，如果電池電量低的話就會發(fā)送DISCHARGE給TB62501F的第1腳，同時通過PMH4控制ADP3806開始充電。

當用戶開機后PMH4先后發(fā)送A_ON、B_ON和PANEL_POWER_ON三個信號給TB62501F，就是上圖中黃色區(qū)域左邊部分，然后右邊部分就開始輸出各路電壓的驅(qū)動信號，同時接受各路電壓的反饋信號，當反饋電壓正常再就從下面紫色區(qū)域分別輸出APWRG和BPWRG兩個電源好信號。

以上內(nèi)容只是我個人根據(jù)自己的經(jīng)驗和分析電路圖總結出來的理論，不一定保證正確，僅供參考。如有錯漏的地方還望前輩們賜教，隨著翻閱資料的增加我也在不斷完善和修改中。