[發(fā)明專利]針對(duì)開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行輕負(fù)載電流檢測(cè)的方法、電路結(jié)構(gòu)及其功率分配電路系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110692358.5
• 申請(qǐng)日: 2021-06-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113300577B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏德剛;田劍彪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 紹興光大芯業(yè)微電子有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/08
• 分類號(hào): H02M1/08;H02M3/156
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

1.一種針對(duì)開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行輕負(fù)載電流檢測(cè)的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟：

（1）根據(jù)開(kāi)關(guān)電源的負(fù)載電流閾值設(shè)置該開(kāi)關(guān)電源在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)次數(shù)閾值，該預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)次數(shù)閾值即為開(kāi)關(guān)頻率閾值；

（2）持續(xù)實(shí)時(shí)檢測(cè)所述的開(kāi)關(guān)電源在所述的預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的開(kāi)關(guān)次數(shù)，即開(kāi)關(guān)頻率；

（3）通過(guò)判斷所述的開(kāi)關(guān)頻率與所述的開(kāi)關(guān)頻率閾值之間的關(guān)系，并基于所述的開(kāi)關(guān)頻率閾值與所述的負(fù)載電流閾值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，檢測(cè)所述的開(kāi)關(guān)電源的負(fù)載電流是否達(dá)到了所述的負(fù)載電流閾值；

所述的步驟（1）所述的負(fù)載電流閾值為滿足系統(tǒng)工作在PFM模式范圍內(nèi)的負(fù)載電流，且所述的負(fù)載電流與開(kāi)關(guān)頻率成正比。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對(duì)開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行輕負(fù)載電流檢測(cè)的方法，其特征在于，所述的負(fù)載電流閾值為大于0mA到500mA。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的針對(duì)開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行輕負(fù)載電流檢測(cè)的方法，其特征在于，所述的負(fù)載電流閾值為10mA。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對(duì)開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行輕負(fù)載電流檢測(cè)的方法，其特征在于，所述的步驟（3）具體包括以下步驟：

（3.1）判斷所述的開(kāi)關(guān)頻率是否不小于所述的開(kāi)關(guān)頻率閾值；如是，則繼續(xù)步驟（3.2）；否則，繼續(xù)步驟（3.3）；

（3.2）基于所述的開(kāi)關(guān)頻率閾值與所述的負(fù)載電流閾值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到檢測(cè)開(kāi)關(guān)電源的負(fù)載電流已經(jīng)達(dá)到了所述的負(fù)載電流閾值的檢測(cè)結(jié)果，并返回上述步驟（2）；

（3.3）基于所述的開(kāi)關(guān)頻率閾值與所述的負(fù)載電流閾值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到檢測(cè)開(kāi)關(guān)電源的負(fù)載電流未達(dá)到所述的負(fù)載電流閾值的檢測(cè)結(jié)果，并返回上述步驟（2）。

5.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法的針對(duì)開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行輕負(fù)載電流檢測(cè)的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的電路結(jié)構(gòu)具體包括：

時(shí)間計(jì)數(shù)器，時(shí)鐘信號(hào)CLK通過(guò)所述的計(jì)數(shù)器生成時(shí)鐘計(jì)數(shù)信號(hào)，用于進(jìn)行周期頻率統(tǒng)計(jì)；

N次脈沖計(jì)數(shù)器，開(kāi)關(guān)信號(hào)通過(guò)所述的N次脈沖計(jì)數(shù)器生成開(kāi)關(guān)計(jì)數(shù)信號(hào)，用于統(tǒng)計(jì)周期頻率內(nèi)高、低電平的脈沖次數(shù)；

單脈沖發(fā)生器，清零信號(hào)CLR輸入至所述的N次脈沖計(jì)數(shù)器的nRST復(fù)位端，用于生成周期頻率內(nèi)所述的N次脈沖計(jì)數(shù)器的清零信號(hào)CLR；以及

D觸發(fā)器，所述的時(shí)鐘計(jì)數(shù)信號(hào)、開(kāi)關(guān)計(jì)數(shù)信號(hào)與所述的D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入端相連接，所述的單脈沖發(fā)生器的輸出端與所述的D觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入端相連接，所述的D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)鎖存輸出端用于輸出高、低電平信號(hào)，該D觸發(fā)器用于檢測(cè)單位時(shí)間內(nèi)所述的負(fù)載的開(kāi)關(guān)頻率。

6.一種包括權(quán)利要求5所述的電路結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)電源輕負(fù)載工作狀態(tài)下的功率分配的電路系統(tǒng)，其特征在于，所述的電路系統(tǒng)具體包括：

DC/DC芯片處理模塊，用于進(jìn)行負(fù)載電流的判斷與檢測(cè)；

協(xié)議芯片，與所述的DC/DC芯片處理模塊相連接，用于接收所述的DC/DC芯片處理模塊輸出的負(fù)載插入信號(hào)，以進(jìn)行負(fù)載功率分配；

負(fù)載端口，所述的負(fù)載端口的VCC端通過(guò)第一電感（L1）與所述的DC/DC芯片處理模塊相連接，且所述的負(fù)載端口的VCC端還通過(guò)第一電容（C1）接地，所述的負(fù)載端口的GND端通過(guò)電流檢測(cè)電阻接地；

變壓器，所述的變壓器的第一輸出端通過(guò)第一二極管（D1）的正端以及第二電容（C2）接地，所述的變壓器的第二輸出端接地，所述的變壓器的輸入端與AC/DC芯片的第一端相連接；

所述的AC/DC芯片的第二端通過(guò)光電耦合器與所述的協(xié)議芯片以及DC/DC芯片處理模塊相連接；

其中，所述的DC/DC芯片處理模塊具體包括：

負(fù)載判斷處理單元，其應(yīng)用了權(quán)利要求5所述的電路結(jié)構(gòu)，用于通過(guò)開(kāi)關(guān)電源的PFM特性，輸出負(fù)載插入信號(hào)至所述的協(xié)議芯片進(jìn)行負(fù)載加入的判斷處理；以及

電流檢測(cè)處理單元，用于檢測(cè)所述的負(fù)載的安培級(jí)充電電流。