一种用于芯片的高压供电控制系统及方法技术方案

本公开提供了一种用于芯片的高压供电控制系统及方法。该高压供电控制系统包括：供电电压获取模块，被配置为获取用于为芯片供电的高压供电电压的实时电压值；供电电压比较模块，被配置为将供电电压的实时电压值与预定的供电电压阈值进行比较；以及供电开关管，被配置为控制对芯片的高压供电，其中：当供电电压比较模块的比较结果指示供电电压的实时电压值高于供电电压阈值时，供电开关管在满足芯片正常工作的情况下关断或者降低供电电流，以控制中断或降低对芯片的供电；并且当供电电压比较模块的比较结果指示供电电压的实时电压值低于供电电压阈值时，供电开关管开通或提高供电电流，以控制启动或加强对芯片的供电。

A High Voltage Power Supply Control System and Method for Chip

The present disclosure provides a high voltage power supply control system and method for chips. The high-voltage power supply control system includes: a power supply voltage acquisition module configured to obtain the real-time voltage value of the high-voltage power supply voltage for chip supply; a power supply voltage comparison module configured to compare the real-time voltage value of the power supply voltage with the predetermined power supply voltage threshold; and a power supply switch tube configured to control the high-voltage power supply of the chip, in which: when power is supplied, the power supply switch tube is configured to control the high-voltage power supply of the chip. When the real-time voltage value of the supply voltage is higher than the threshold value of the supply voltage, the supply switch switches turn off or reduce the supply current to control the interruption or decrease the supply of power to the chip when the chip is working normally; and when the comparison result of the supply voltage comparison module indicates that the real-time voltage value of the supply voltage is lower than the threshold value of the supply voltage, the supply switch switches turn off or reduce the supply current to control the interruption or decrease the supply of power to the chip Switch on or increase the supply current to control the start-up or enhance the supply of power to the chip.

【技术实现步骤摘要】
一种用于芯片的高压供电控制系统及方法
本专利技术涉及芯片领域，更具体地涉及一种用于芯片的高压供电控制系统及方法。
技术介绍
高压供电技术已广泛应用于不同系统来为芯片提供稳定的电源电压。图1示出了一种应用高压供电的示例性系统的示意图。如图所示，该示例性系统是应用高压供电电源为一种Buck结构的开关电源进行供电。输入高压交流电源连接到由四个二极管构成的整流桥的两个输入端，通过整流桥整流之后再经电容器C1滤波，然后被输入到由虚线框指示的开关电源控制芯片来为开关电源控制芯片提供稳定的电源电压VDD。在上述示例性系统中，用于控制开关电源控制芯片的高压供电的VDD控制模块被集成在开关电源控制芯片中。图2示出了典型的高压供电系统的简化示意图，其中用虚线框指示典型的高压供电控制模块，并且该系统中的其他模块或电路已被省略。如图2所示，典型的高压供电控制模块可以由供电开关管(例如结型场效应管JFET)和电压比较器构成，通过JFET的开通和关断来控制对开关电源控制芯片的供电。当芯片电源电压VDD低于芯片电源参考电压VREF时，JFET开通，从而通过输入电压VIN为芯片充电；当芯片电源电压VDD高于芯片电源参考电压VREF时，JFET关断，芯片电源电压VDD通过稳压电容器进行维持，从而可以将芯片电源电压VDD稳定在芯片电源参考电压VREF处。图3示出了应用上述典型的高压供电控制模块时芯片电源电压VDD、供电开关管JFET的电流IJFET和漏极电压VHV的波形的示意图。如图所示，芯片电源电压VDD稳定在芯片电源参考电压VREF处；JFET的漏极电压VHV等于输入电压VIN，其按一定的频率(例如电网工频的两倍)在最低输入电压和最高输入电压之间变化；IJFET为流过供电开关管JFET的电流，其平均电流等于芯片工作电流IIC，IJFET_MAX为能够流过JFET的最大电流。由于供电开关管JFET的漏极与输入电压VIN耦合，该JFET在工作时漏极与源极之间存在较大压降，所以在该JFET上存在较大损耗。由高压供电带来的损耗可以近似为：尤其是随着输入电压VIN的升高，JFET上的损耗也随之增大。高压带来的损耗转化为热量，会导致开关电源控制芯片的温度升高，系统效率降低。
技术实现思路
鉴于以上所述的一个或多个问题，本专利技术提供了一种用于芯片的高压供电控制系统及方法。根据本专利技术的一方面，提供了一种用于芯片的高压供电控制系统。该高压供电控制系统包括：供电电压获取模块，被配置为获取用于为芯片供电的高压供电电压的实时电压值；供电电压比较模块，被配置为将供电电压的实时电压值与预定的供电电压阈值进行比较；以及供电开关管，被配置为控制对芯片的高压供电，其中：当供电电压比较模块的比较结果指示供电电压的实时电压值高于供电电压阈值时，供电开关管在满足芯片正常工作的情况下关断或降低供电电流，以控制中断或降低对芯片的供电；并且当供电电压比较模块的比较结果指示供电电压的实时电压值低于供电电压阈值时，供电开关管开通或提高供电电流，以控制启动或加强对芯片的供电。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于芯片的高压供电控制方法。该高压供电控制方法包括：获取用于为芯片供电的高压供电电压的实时电压值；将供电电压的实时电压值与预定的供电电压阈值进行比较；当供电电压的实时电压值高于供电电压阈值时，用于控制高压供电的供电开关管在满足芯片正常工作的情况下关断或降低供电电流，以控制中断或降低对芯片的供电；并且当供电电压的实时电压值低于供电电压阈值时，供电开关管开通或提高供电电流，以控制启动或加强对芯片的供电。根据本专利技术的各个方面的高压供电控制系统和方法可以实现仅利用较低的供电电压对芯片进行分段式供电，从而可以避免供电开关管在过大的供电电压下进行工作，降低高压供电带来的损耗，降低芯片的温度，提高系统效率。附图说明从下面结合附图对本专利技术的具体实施方式的描述中可以更好地理解本专利技术，其中：图1示出了一种应用高压供电的示例性系统的示意图；图2示出了应用典型的高压供电控制模块的高压供电系统的简化示意图；图3示出了应用图2中的典型的高压供电控制模块时芯片电源电压VDD、供电开关管JFET的电流IJFET和漏极电压VHV的波形的示意图；图4示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的用于芯片的高压供电系统的示意性框图；图5示出了应用根据本专利技术的另一示例性实施例的高压供电控制系统的高压供电系统的示意性框图；图6示出了图5的示例性高压供电系统的简化电路示意图；图7A至7C示出了应用图5或图6中所示的高压供电控制系统时芯片电源电压VDD、供电开关管JFET的电流IJFET和漏极电压VHV的波形的示意图；图8示出了根据本专利技术的一个实施例的用于芯片的高压供电控制方法的示意流程图；图9示出了根据本专利技术的另一实施例的用于芯片的高压供电控制方法的示意流程图；以及图10示出了可应用根据本专利技术的高压供电控制系统的一种高压供电系统的示意图。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本专利技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术的更好的理解。本专利技术决不限于下面所提出的任何具体配置，而是在不脱离本专利技术的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本专利技术造成不必要的模糊。高压供电技术已被广泛应用于不同系统来为芯片提供稳定的电源电压。利用典型的高压供电控制方式，输入高压信号始终施加在供电开关管上，不断地对芯片进行充电，导致供电开关管在工作时大部分时间都存在较大的压降，因而造成较大的损耗。鉴于此问题，本专利技术提供了一种新的高压供电控制系统。该高压供电控制系统可以在供电电压的实时电压值升高至高于预定阈值时中断对芯片的供电，而在供电电压的实时电压值降低至低于预定阈值时再启动对芯片的供电，从而实现仅利用较低的供电电压对芯片进行分段式供电。这样可以避免供电开关管在过大的供电电压下进行工作，从而降低高压供电带来的损耗，降低芯片的温度，提高系统效率。图4示出了根据本专利技术的一个实施例的用于芯片的高压供电系统400的示意性框图。该高压供电系统400包括高压供电电源410、高压供电控制系统420以及芯片430。高压供电电源410例如接收来自电网的输入交流电压，对该输入交流电压进行整流和滤波，以提供经整流和滤波的供电电压来为芯片430供电。高压供电控制系统420包括供电电压获取模块421，被配置为获取用于为芯片430供电的高压供电电压的实时电压值VHV；供电电压比较模块422，被配置为将供电电压的实时电压值VHV与预定的供电电压阈值VHV_TH进行比较；以及供电开关管423，被配置为基于供电电压比较模块422的比较结果控制对芯片430的高压供电。根据本专利技术的示例性实施例，在高压供电控制系统420中，当供电电压比较模块422的比较结果指示供电电压的实时电压值VHV高于供电电压阈值VHV_TH时，供电开关管423在满足芯片正常工作的情况下关断或降低供电电流以控制中断或降低对芯片430的供电；并且当供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于芯片的高压供电控制系统，包括：供电电压获取模块，被配置为获取用于为所述芯片供电的高压供电电压的实时电压值；供电电压比较模块，被配置为将所述供电电压的实时电压值与预定的供电电压阈值进行比较；以及供电开关管，被配置为控制对所述芯片的高压供电，其中：当所述供电电压比较模块的比较结果指示所述供电电压的实时电压值高于所述供电电压阈值时，所述供电开关管在满足所述芯片的正常工作的情况下关断或降低供电电流，以控制中断或降低对所述芯片的供电；并且当所述供电电压比较模块的比较结果指示所述供电电压的实时电压值低于所述供电电压阈值时，所述供电开关管开通或提高供电电流，以控制启动或加强对所述芯片的供电。

【技术特征摘要】
1.一种用于芯片的高压供电控制系统，包括：供电电压获取模块，被配置为获取用于为所述芯片供电的高压供电电压的实时电压值；供电电压比较模块，被配置为将所述供电电压的实时电压值与预定的供电电压阈值进行比较；以及供电开关管，被配置为控制对所述芯片的高压供电，其中：当所述供电电压比较模块的比较结果指示所述供电电压的实时电压值高于所述供电电压阈值时，所述供电开关管在满足所述芯片的正常工作的情况下关断或降低供电电流，以控制中断或降低对所述芯片的供电；并且当所述供电电压比较模块的比较结果指示所述供电电压的实时电压值低于所述供电电压阈值时，所述供电开关管开通或提高供电电流，以控制启动或加强对所述芯片的供电。2.根据权利要求1所述的高压供电控制系统，还包括：参考电压设置模块，被配置为设置芯片电源参考电压；以及芯片电源电压比较模块，被配置为将芯片电源电压与所述芯片电源参考电压进行比较，其中，当所述芯片电源电压比较模块的比较结果指示所述芯片电源电压低于所述芯片电源参考电压时，所述供电开关管开通以允许通过所述供电电压对所述芯片进行充电；并且当所述芯片电源电压比较模块的比较结果指示所述芯片电源电压高于所述芯片电源参考电压时，所述供电开关管关断以暂停对所述芯片的充电。3.根据权利要求2所述的高压供电控制系统，其中所述参考电压设置模块还被配置为：设置第一芯片电源参考电压和第二芯片电源参考电压，其中所述第一芯片电源参考电压高于所述第二芯片电源参考电压；当所述供电电压比较模块的比较结果指示所述供电电压的实时电压值高于所述供电电压阈值时，选择所述第二芯片电源参考电压作为所述芯片电源参考电压；并且当所述供电电压比较模块的比较结果指示所述供电电压的实时电压值低于所述供电电压阈值时，选择所述第一芯片电源参考电压作为所述芯片电源参考电压。4.根据权利要求1所述的高压供电控制系统，其中所述供电电压获取模块还被配置为获取表征所述供电电压的实时电压值的信号的实时信号值，并且基于所述获取的信号的实时信号值来得到所述供电电压的实时电压值。5.根据权利要求1所述的高压供电控制系统，其中所述供电电压包括耦合到所述芯片的输入电压或者用于为所述芯片供电的高压节点处的供电电压。6.根据权利要求1至5中任一项所述的高压供电控制系统，还包括供电电压阈值调节模块，被配置为基于所述供电电压的有效值调节所述预定的供电电压阈值。7.根据权利要求1所述的高压供电控制系统，其中所述供电开关管是结型场效应晶体管JFET，并且所述JFET的漏极与所述供电电压相耦合。8.根据权利要求2或3所述的高压供电控...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘拓夫，朱力强，
申请(专利权)人：昂宝电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31