[發明專利]一種用于電池供電系統中的電源轉換芯片及其控制方法

在審

• 申請號: 201610643203.1
• 申請日: 2016-08-08
• 公開（公告）號: CN107707114A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 李瑞鋼
• 申請（專利權）人: 智瑞佳（蘇州）半導體科技有限公司
• 主分類號: H02M3/04
• 分類號: H02M3/04;H02J7/00
• 代理公司: 蘇州慧通知識產權代理事務所(普通合伙)32239
• 代理人: 丁秀華

技術領域

本發明涉及集成電路領域，尤其是，其中涉及的一種電池供電系統中的電源轉換芯片及控制方法。

背景技術

隨著電子技術的高速發展，電子系統的應用范圍越來越廣泛。其系統內部的功能設計也是越來越復雜，以便實現更好使用效果。同時，為保證電子系統的正常運行，這些電子系統所需要的供電電源數量也越來越多。

目前，許多電子系統一般都是采用電池進行供電。而其中電池的輸出電壓與電池的電量相關，例如標稱電壓為7.4V鋰電池在充滿電狀態下輸出電壓為8.4V，而在低電量狀態下輸出電壓只有6.4V。也就是說，電池因為存在一個逐步放電的過程，因此使得其輸出電壓并不是固定不變的，而是逐漸變小的。

但是，由于輸出電壓的變化會影響到電子系統的工作狀態，所以業界一般會采用電源轉換芯片將電池輸出電壓穩定到標稱電壓值，這種作法優點明顯，即電池供電的輸出電壓穩定，進而確保供電的電子系統能夠穩定的工作，不會因供電電壓的不穩定，出現系統工作不穩定的情況。

但有些系統往往能夠承受電池輸出電壓的一定波動，因此現有技術的電源轉換效率低，耗電量大，電池使用時間短。

因此，確有必要來開發一種新型的用于電池供電系統中的電源轉換芯片，來克服現有技術中的缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型的用于電池供電系統中的電源轉換芯片，其能夠提高電池的轉換效率，減少電池的耗電量和延長電池的使用時間。

為實現上述發明目的，本發明采用了如下技術方案：

一種用于電池供電系統中的電源轉換芯片，其包括數字控制模塊和電壓轉換模塊，所述電壓轉換模塊包括直通模塊、降壓模塊和升壓模塊。其中所述直通模塊是將所述輸入的電池電壓直接作為輸出電壓；所述降壓模塊是將所述輸入的電池電壓降壓得到輸出電壓；所述升壓模塊是將所述輸入的電池電壓升壓得到輸出電壓。所述數字控制模塊連接所述電壓轉換模塊，其能根據所述輸入的電池電壓的采樣值和輸出電壓的設定值來產生不同的選通信號，進而輸出給所述電壓轉換模塊的對應功能模塊。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述數字控制模塊包括選通控制模塊；所述選通控制模塊根據所述輸入電池電壓的采樣值和輸出電壓的設定值產生選通信號來控制電壓轉換模塊。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述數字控制模塊包括可編程配置模塊，其是用于實現對輸出電壓Vout和輸出電壓范圍ΔV的可編程配置。

進一步的，在不同實施方式中，其還包括模數轉換器ADC，連接在所述電池和所述數字控制模塊之間，用于對所述電池電壓進行采樣和數字化，并傳送給所述數字控制模塊來產生選通信號。

進一步的，在不同實施方式中，其還包括接口，與所述數字控制模塊連接。

進一步的，在不同實施方式中，其還包括存儲器，與所述數字控制模塊連接。

本發明的又一個實施方式，提供了一種適用于本發明涉及的用于電池供電系統中的電源轉換芯片的控制方法，其包括以下步驟：

S1：芯片上電復位；

S2：所述芯片的數字控制模塊讀入輸出電壓和輸出電壓范圍的配置參數以及電池電壓的采樣值；

S3：所述數字控制模塊根據電池電壓采樣值和配置參數產生控制電壓轉換模塊的選通信號；

S4：所述數字控制模塊根據所述選通信號來選通所述電壓轉換模塊中的對應模塊從而得到輸出電壓。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述數字控制模塊在產生選通信號后，其可編程配置模塊會再對所述電壓轉換模塊中的對應選通的模塊進行參數配置。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述數字控制模塊是通過接口或者從存儲器中讀入輸出電壓和輸出電壓范圍的配置參數。

進一步的，在不同實施方式中，其通過其模數轉換器ADC對電池電壓進行采樣，并將所述采樣值輸送給所述數字控制模塊。

相比于現有技術，本發明的優勢在于，本發明涉及的一種用于電池供電系統中的電源轉換芯片及其控制方法，其電壓轉換模塊包括三個不同的用于電壓輸出的功能模塊，從而使得其數字控制模塊能夠根據電池供電的電子系統所能承受的電壓波動范圍來對電源芯片進行編程配置，并選擇合適的功能模塊進行電壓輸出，如此提高了供電電池的電壓轉換效率，減少電池的耗電量，進而延長了電池的使用時間。

附圖說明

圖1是本發明的一個實施方式提供的一種用于電池供電系統中的電源轉換芯片的邏輯結構圖；

圖2是圖1所示的一種用于電池供電系統中的電源轉換芯片的控制方法的流程圖。