[發明專利]帶負載狀態檢測的多路獨立限流輸出的單芯片智能電源

有效

• 申請號: 201410104092.8
• 申請日: 2014-03-20
• 公開（公告）號: CN103840530A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 何愛萍;陳恬;翟小娟
• 申請（專利權）人: 成都市智合微電子有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 楊軍

技術領域

本發明涉及帶負載狀態檢測的多路獨立限流輸出的單芯片智能電源，屬于移動電源、智能充電領域。

背景技術

電源為諸多電子器件提供電能，在電子技術高速發展的今天，電源也伴隨著各種電子產品的改進不斷改進，隨著智能手機、平板以及其他移動數碼產品的持續發展，移動電源也逐漸發展成為一個完整的市場，未來移動電源也將持續得向輕、薄、小的方向發展。

在現有的雙通路智能充電方案中，電源需要兩顆獨立的充電控制芯片和配套的外部元件，比如電感、電容和場效應管MOSFET，造成系統成本高昂且PCB板面積較大；另一方面，若負載輸出端短路到地，電池會通過外部MOS管的二極管到地形成短路大電流通道，嚴重時會造成電池過放電爆炸，形成安全隱患。

發明內容

本發明的目的在于提供帶負載狀態檢測的多路獨立限流輸出的單芯片智能電源，解決現有移動電源體積大、成本高以及安全性差的問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

帶負載狀態檢測的多路獨立限流輸出的單芯片智能電源，包括USB輸入接口，順次連接后與USB輸入接口連接的MOS管T1、MOS管T2和MOS管T3，同時與MOS管T1、MOS管T2和MOS管T3連接的控制芯片IC，順次連接后連接于MOS管T2和MOS管T3之間電感L1、電阻Ra和電池，所述控制芯片IC包括中央控制器MCU，至少一個與中央控制器MCU連接的負載狀態檢測與限流輸出單元?，所述負載狀態檢測與限流輸出單元一端連接于MOS管T1和MOS管T2之間，一端與外部負載相連。

具體地，所述負載狀態檢測與限流輸出單元的數量與負載的數量一致，且一個負載狀態檢測與限流輸出單元控制一個負載的輸出，所述負載狀態檢測與限流輸出單元包括并聯后一端連接于MOS管T1和MOS管T2之間、另一端和負載連接的負載狀態檢測單元G_N、限流開關S_N，其中N為自然數，負載狀態檢測單元G_N的檢測信息輸出到中央控制器MCU。

進一步地，所述負載狀態檢測單元G_N包括直流參考電壓源、感應器和運算放大器，所述直流參考電壓源一端連接于MOS管T1和MOS管T2之間，另一端與運算放大器一輸入端相連；感應器一端連接于MOS管T1和MOS管T2之間，另一端分別與運算放大器另一輸入端、負載相連，所述運算放大器的輸出端與中央控制器MCU相連。負載狀態檢測與限流輸出單元能夠檢測的負載狀態包括負載插入、拔出、短路、過流、限流等狀態，并配合中央控制器MCU控制電源的輸出。

更進一步地，所述限流開關S_N采用High-side開關，該開關一端連接于MOS管T1和MOS管T2之間，另一端與負載連接，當負載短路或過流后，該開關能夠有效阻斷電池和負載之間的通路，實現高安全可靠性。

帶負載狀態檢測的多路獨立限流輸出的單芯片智能電源，包括USB輸入接口，順次連接后與USB輸入接口連接的MOS管T1、MOS管T2和MOS管T3，順次連接后連接于MOS管T2和MOS管T3之間電感L1、電阻Ra和電池，所述MOS管T1、MOS管T2和MOS管T3內置于控制芯片IC中，所述控制芯片IC還包括中央控制器MCU，至少一個與中央控制器MCU連接的負載狀態檢測與限流輸出單元，所述負載狀態檢測與限流輸出單元一端連接于MOS管T1和MOS管T2之間，一端與負載相連，所述MOS管T1、MOS管T2和MOS管T3同時與中央控制器MCU相連。

具體地，所述負載狀態檢測與限流輸出單元的數量與負載的數量一致，且一個負載狀態檢測與限流輸出單元控制一個負載的輸出，所述負載狀態檢測與限流輸出單元包括并聯后一端連接于MOS管T1和MOS管T2之間、另一端和負載連接的負載狀態檢測單元G_N、限流開關S_N，其中N為自然數，負載狀態檢測單元G_N的檢測信息輸出到中央控制器MCU。

進一步地，所述負載狀態檢測單元G_N包括直流參考電壓源、感應器和運算放大器，所述直流參考電壓源一端連接于MOS管T1和MOS管T2之間，另一端與運算放大器一輸入端相連；感應器一端連接于MOS管T1和MOS管T2之間，另一端分別與運算放大器另一輸入端、負載相連，所述運算放大器的輸出端與中央控制器MCU相連。

再進一步地，所述限流開關S_N采用High-side開關，該開關一端連接于MOS管T1和MOS管T2之間，另一端與負載連接。