开关电源、数控电压源及数控可调基准源芯片制造技术

一种开关电源、数控电压源及数控可调基准源芯片，包括：一数控电压源控制电路和与该数控电压源控制电路相连的一数字控制信号输入端口、一控制信号输出端口、一采样电压输入端口以及一接地端口；其中，该数控电压源控制电路能够根据该数字控制信号输入端口输入的数字信号的要求，生成一电压源，与根据该采样电压输入端口采样的输出电压信号比较后，由该控制信号输出端口输出一控制信号。本实用新型专利技术能够提供稳定可靠的基准，并且易于与通信协议芯片配接。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及基准源芯片，尤其涉及一种适用于开关电源的基准源芯片。
技术介绍
在USBType-C及高通公司的QC3.0快充标准发布后，具有输出电压切换功能的开关电源应用得到快速发展。依据其要求，在上电时输出默认的5V电压，当终端连接并正确识别后，可进一步按照终端要求将输出电压调整，例如：从5V升至最高20V，从而可以传输高达100W的功率给终端负载，同时电源依然可以兼容标准的5V设备。参见图1所示的现有一种开关电源及基准源，当需要输出14.5V时，通信协议芯片U2的端口Ctrl1输出高电平，MOS管Q1导通，电阻R5与电阻R4并联，改变采样分压电阻阻值，通过型号为TL431的电压基准芯片U1调整输出电压到14.5V，此电压借助光耦芯片U3，可以反馈到PWM控制芯片U4的FB端口来控制输出电压Vout。当需要输出20V时，通信协议芯片U2的端口Ctrl1和端口Ctrl2同时输出高电平，MOS管Q1和MOS管Q2均导通，电阻R6、电阻R5与电阻R4并联，改变采样分压电阻阻值，通过电压基准芯片U1调整输出电压到20V。这种现有的基准源存在一些问题：外围器件较多，增多一个输出电压值，就相应地需要增加一个MOS管及相应的控制电阻，还相应地需要增多一个通信协议芯片U2的控制端口来控制新增的该MOS管；并且，由于输出电压值是靠与新增的MOS管的漏极串联的控制电阻的阻值大小来决定，因此在电路设定好之后，如需要改变输出电压值，必须同时更改通信协议芯片U2软件和控制电阻的阻值才能实现。参见图2所示的现有另一种开关电源及基准源，在通信协议芯片U2内部集成有一个下拉电流源，其是通过通信协议芯片U2的端口CTRL1以2uA每步，通过控制型号为TL431的电压基准芯片U1的FB端口来控制输出电压Vout。这种的基准源存在一些问题：对于通常用来作为接口协议处理单元的单片机系统而言，要产生精确的2uA每步的电流源是非常困难的事情，无法直接使用通用的单片机电路进行控制；另外，对于2uA的电流来说，极易因为布线不良或连接距离因素而受到外部信号干扰。可见，在设计从5V可升高至20V的电源系统时，基于现有三端可调分流源，例如：TL431型电压基准、TSM1052型电压电流基准，所实现的基准源，存在很多的问题，给诸如手机之类的智能终端进行全数字的控制带来根本性的障碍，实有必要进行改进。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，而提出一种数控可调基准源芯片，能够提供稳定可靠的基准，并且易于与通信协议芯片配接。本技术针对上述技术问题而提出的技术方案包括，提出一种数控可调基准源芯片，包括：一数控电压源控制电路和与该数控电压源控制电路相连的一数字控制信号输入端口、一控制信号输出端口、一采样电压输入端口以及一接地端口；其中，该数控电压源控制电路能够根据该数字控制信号输入端口输入的数字信号的要求，生成一电压源，与根据该采样电压输入端口采样的输出电压信号比较后，由该控制信号输出端口输出一控制信号。在一些实施例中，该数控电压源控制电路包括：一串口处理逻辑单元，用于从该数字控制信号输入端口输入控制信号，生成一开关控制信号；一选择开关与电阻网络单元，包括多个选择开关和与这些选择开关相连的电阻网络，这些选择开关受控于该开关控制信号，提供该电压源；一参考电平单元，为该电阻网络提供一基准电平；以及一比较单元，用于将该电压源与该输出电压信号比较，比较的结果作为该控制信号输出。本技术针对上述技术问题而提出的技术方案还包括，提出一种开关电源，包括：一通信协议芯片，经由一光耦芯片受控于该通信协议芯片的一PWM控制芯片，以及设置在该通信协议芯片与该光耦芯片之间的、如上所述的数控可调基准源芯片，其中，该数字控制信号输入端口与该通信协议芯片的一输出端口相连，该控制信号输出端口与该光耦芯片相连，该采样电压输入端口与该开关电源的输出电压相连。本技术针对上述技术问题而提出的技术方案还包括，提出一种数控电压源，包括：如上所述的数控可调基准源芯片，其中，该控制信号输出端口与一供给电源之间串设一第一电阻，该采样电压输入端口与该控制信号输出端口之间串设一第二电阻。本技术针对上述技术问题而提出的技术方案还包括，提出一种数控可调基准源芯片，包括：一数控电压源控制电路，一输出电流检测电路，与该数控电压源控制电路相连的一数字控制信号输入端口、一控制信号输出端口、一采样电压输入端口以及一接地端口，以及与该输出电流检测电路相连的一采样电流输入端口；其中，该数控电压源控制电路能够根据该数字控制信号输入端口输入的数字信号的要求，生成一电压源，与根据该采样电压输入端口采样的输出电压信号比较后，由该控制信号输出端口输出一恒电压控制信号；该输出电流检测电路能够根据该数字控制信号输入端口输入的数字信号的要求，生成另一个电压源，与根据该采样电流输入端口采样的输出电流信号比较后，由该控制信号输出端口输出一恒电流控制信号。在一些实施例中，该数控电压源控制电路包括：一串口处理逻辑单元，用于从该数字控制信号输入端口输入控制信号，生成一开关控制信号；一第一选择开关与电阻网络单元，包括多个选择开关和与这些选择开关相连的电阻网络，这些选择开关受控于该开关控制信号，提供该电压源；一第一参考电平单元，为该电阻网络提供一第一基准电平；以及一第一比较单元，用于将该电压源与该采样的输出电压信号比较，比较的结果作为恒电压控制信号输出。在一些实施例中，该输出电流检测电路包括：一第二选择开关与电阻网络单元，包括多个选择开关和与这些选择开关相连的电阻网络，这些选择开关受控于该开关控制信号，提供该另一电压源；一第二参考电平单元，为该电阻网络提供一第二基准电平；以及一第二比较单元，用于将该另一电压源与该采样的输出电流信号比较，比较的结果作为恒电流控制信号输出。在一些实施例中，还包括：设置在该第一比较单元与该控制信号输出端口之间的一第一隔离单元，和设置在该第二比较单元与该控制信号输出端口之间的一第二隔离单元，以使该恒电压控制信号输出与该恒电流控制信号输出相互之间不会产生冲突。在一些实施例中，该第一隔离单元/第二隔离单元选用隔离二极管，该隔离二极管的正极与该控制信号输出端口相连、负极与该第一比较单元/第二比较单元的输出端相连。本技术针对上述技术问题而提出的技术方案还包括，提出一种开关电源，包括：一通信协议芯片，经由一光耦芯片受控于该通信协议芯片的一PWM控制芯片，以及设置在该通信协议芯片与该光耦芯片之间的、如上所述的数控可调基准源芯片，其中，该数字控制信号输入端口与该通信协议芯片的一输出端口相连，该控制信号输出端口与该光耦芯片相连，该采样电压输入端口与该开关电源的输出电压相连，该采样电流输入端口与该开关电源的输出电流相连。与现有技术相比，本技术通过数字控制信号输入端口从通信协议芯片输入的数字信号，相应地在芯片内部产生一个电压源，与采样电压输入端口提供的开关电源的输出电压进行比较，经由光耦芯片来控制PWM控制芯片，这样就可以输入数字信号指令来实现开关电源输出不同电压值；另外，数字控制信号输入端口上的控制信号采用数字串行指令，极大地增强了采样反馈电路的抗干扰性；并且，只需要一个普通的数字本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控可调基准源芯片，其特征在于，包括：一数控电压源控制电路和与该数控电压源控制电路相连的一数字控制信号输入端口、一控制信号输出端口、一采样电压输入端口以及一接地端口；其中，该数控电压源控制电路能够根据该数字控制信号输入端口输入的数字信号的要求，生成一电压源，与根据该采样电压输入端口采样的输出电压信号比较后，由该控制信号输出端口输出一控制信号。

【技术特征摘要】
1.一种数控可调基准源芯片，其特征在于，包括：一数控电压源控制电路和与该数控电压源控制电路相连的一数字控制信号输入端口、一控制信号输出端口、一采样电压输入端口以及一接地端口；其中，该数控电压源控制电路能够根据该数字控制信号输入端口输入的数字信号的要求，生成一电压源，与根据该采样电压输入端口采样的输出电压信号比较后，由该控制信号输出端口输出一控制信号。2.依据权利要求1所述的数控可调基准源芯片，其特征在于，该数控电压源控制电路包括：一串口处理逻辑单元，用于从该数字控制信号输入端口输入控制信号，生成一开关控制信号；一选择开关与电阻网络单元，包括多个选择开关和与这些选择开关相连的电阻网络，这些选择开关受控于该开关控制信号，提供该电压源；一参考电平单元，为该电阻网络提供一基准电平；以及一比较单元，用于将该电压源与该采样的输出电压信号比较，比较的结果作为该控制信号输出。3.一种开关电源，其特征在于，包括：一通信协议芯片，经由一光耦芯片受控于该通信协议芯片的一PWM控制芯片，以及设置在该通信协议芯片与该光耦芯片之间的、如权利要求1或2所述的数控可调基准源芯片；其中，该数字控制信号输入端口与该通信协议芯片的一输出端口相连，该控制信号输出端口与该光耦芯片相连，该采样电压输入端口与该开关电源的输出电压相连。4.一种数控电压源，其特征在于，包括：如权利要求1或2所述的数控可调基准源芯片，其中，该控制信号输出端口与一供给电源之间串设一第一电阻，该采样电压输入端口与该控制信号输出端口之间串设一第二电阻。5.一种数控可调基准源芯片，其特征在于，包括：一数控电压源控制电路，一输出电流检测电路，与该数控电压源控制电路相连的一数字控制信号输入端口、一控制信号输出端口、一采样电压输入端口以及一接地端口，以及与该输出电流检测电路相连的一采样电流输入端口；其中，该数控电压源控制电路能够根据该数字控制信号输入端口输入的数字信号的要求，生成一电压源，与根据该采样电压输入端口采样的输出电压信号比较后，由该控制信号输出端口输出一恒电压控制信号；该输出电流检测电路能够根据该数字控制信号输入端口...

【专利技术属性】
技术研发人员：林新春，郑凌波，张杰，王福龙，
申请(专利权)人：苏州力生美半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32