避免输入端限流的电源电路及电源芯片制造技术

本发明专利技术提供了一种避免输入端限流的电源电路及电源芯片。其中，所述电源电路基于外部电源为负载供电，所述电源电路包括限流判定模块和电流调整模块，其中，所述限流判定模块用于当判断所述外部电源处于限流状态时，输出限流信号；所述电流调整模块接收到所述限流信号时，持续地减小所述电源电路的设定输出电流以驱使所述外部电源解除所述限流状态；当接收到的所述限流信号消失后，所述设定输出电流维持。如此配置，能够及时解除所述外部电源的所述限流状态，从而确保所述外部电源的输出功率始终接近最大输出功率。解决了现有技术中电源系统有时会因为电源芯片输入端限流导致输出功率远远低于输入端未限流时的最大输出功率的问题。

【技术实现步骤摘要】
避免输入端限流的电源电路及电源芯片
本专利技术涉及电源芯片
，特别涉及一种避免输入端限流的电源电路及电源芯片。
技术介绍
由电源芯片组成的电源系统在使用过程中，有时会出现电源芯片输入端限流的问题。上述的电源系统实际上包括两个部分，第一部分是提供能量的电源，第二部分是电源芯片，其中电源芯片先接收电源所提供的电能，然后进行能量转化输出给后续的电路，因此整个电源系统也可以视为一个电源。为了便于描述问题，对上述的电源的概念进行清晰的区分，在本文的其他部分，将提供能量的电源称为供电电源，将不提供能量，仅仅是进行能量转换的部分称为电源芯片或者电源电路，将两者组成的系统称为电源系统。而事实上，供电电源本身可能也存在保护措施，当供电电源处于保护状态下，其输出电流会被限制在一个范围内，将这种状态称为限流状态。输入端限流的问题往往是由于供电电源的最大输出功率小于电源芯片的最大输出功率导致的。在BUCK芯片中，供电电源处于限流状态时，供电电源的输出电压下降至略高于电源芯片的输出电压，电源芯片的输出电流降低至供电电源的输出电流（考虑到电源芯片组成的系统的转换损耗，一般情况下，电源系统输出的电流基本等于供电电源的输出电流）。电源芯片输入端限流时，会造成电源芯片的输出功率明显减小。例如，在电源芯片给超级电容充电的应用中，电源芯片输出功率明显减小的时候，超级电容的充电时间明显增加，无法满足用户需要快速充电的需求。例如，供电电源的电压为24V，供电电源的最大电流能力为1A，电源芯片的输出端接负载为超级电容，超级电容充电截止电压12V，最大充电电流3A（即电源芯片设定输出电流）。在超级电容充电至接近8V时，供电电源的输出功率可达24W，当超级电容的电压达到8V时，由于输出功率24W，考虑到系统转换损耗，此时电源系统的所需要的输入功率超过24W，大于供电电源所能提供的功率，会触发到供电电源内部的限流点；此时电源芯片输入端限流（供电电源为恒流源状态），电源芯片的输入端电压下降至略高于输出电压，电源芯片的输出端电流等于输入最大电流1A。即在超级电容电压8-12V区间内，电源芯片的输出功率在8W-12W，远小于输入端未限流时的输出功率24W。综上，现有技术中，电源系统有时会出现电源芯片输入端限流的现象，并进一步导致电源芯片的输出功率远远低于输入端未限流时的最大输出功率的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种避免输入端限流的电源电路及电源芯片，以解决现有技术中电源系统有时会因为电源芯片输入端限流导致输出功率远远低于输入端未限流时的最大输出功率的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种避免输入端限流的电源电路，所述避免输入端限流的电源电路基于外部电源为负载供电，所述避免输入端限流的电源电路包括限流判定模块和电流调整模块，其中，所述限流判定模块用于当判断所述外部电源处于限流状态时，输出限流信号；所述电流调整模块接收到所述限流信号时，持续地减小设定输出电流以驱使所述外部电源解除所述限流状态；当接收到的所述限流信号消失后，所述电流调整模块维持所述电源电路的设定输出电流；所述避免输入端限流的电源电路的输出电流小于或者等于所述设定输出电流。可选的，在第一次接收到所述限流信号之前，所述电流调整模块用于将所述设定输出电流维持在第一预设范围内。可选的，所述限流信号为高电平或低电平，所述电流调整模块包括恒流元件、第一开关元件和第一电容器，所述恒流元件的输出端通过所述第一开关元件连接所述第一电容器；所述第一开关元件的控制端接收到所述限流信号时，所述第一开关元件导通，所述第一电容器充电；当接收到的所述限流信号消失后，所述第一开关元件关断，所述第一电容器维持电量；所述恒流元件用于限制所述第一电容器的充电电流在第二预设范围内；所述设定输出电流基于所述第一电容器的电压确定。可选的，所述限流信号为高电平，所述电流调整模块包括第一电阻、第二电容器、第二开关元件和第三开关元件；其中，所述第一电阻的第一端用于接收所述限流信号，所述第一电阻的第二端与所述第二电容器的第一端连接，所述第二电容器的第二端用于接地；所述第一电阻的第二端与所述第二开关元件的控制端连接，所述第二开关元件的第一连接端与所述第一电容器的第一端连接，所述第二开关元件的第二连接端与所述第一电容器的第二端连接；所述第一电容器的第二端还用于接地；当所述第二开关元件的控制端接收到高电平时，所述第二开关元件关断，否则，所述第二开关元件导通；所述第三开关元件的第一连接端用于连接稳压源，所述第三开关元件的控制端与所述第三开关元件的第二连接端连接，所述第三开关元件的第二连接端与所述第二电容器的第一端连接；当所述第三开关元件的控制端接收到低电平时，所述第三开关元件关断，否则，所述第三开关元件导通。可选的，所述避免输入端限流的电源电路包括功率管，所述电流调整模块还包括运算放大器、第二电阻、第三电阻、第四电阻、误差放大器和第三电容器；其中，所述运算放大器的同相端用于获取所述第一电容器的电压，所述运算放大器的反相端与所述运算放大器的输出端连接；所述运算放大器的输出端通过所述第二电阻与所述误差放大器的反相端连接，所述误差放大器的同相端用于获取基准电压，所述误差放大器的输出端用于输出控制信号驱使所述功率管的开断以控制所述避免输入端限流的电源电路的设定输出电流，所述误差放大器的输出端还与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端用于通过所述第三电容器接地；所述第三电阻的第一端与所述误差放大器的反相端连接，所述第三电阻的第二端用于获取反馈电压，所述反馈电压与所述设定输出电流存在比例关系。可选的，所述限流判定模块包括第一判定单元和第二判定单元；当所述避免输入端限流的电源电路的输入电压符合第一限流判断条件时，所述第一判定单元输出第一限流判定信号；当所述避免输入端限流的电源电路的输入电压和所述避免输入端限流的电源电路的输出电压的差值符合第二限流判断条件时，所述第二判定单元输出第二限流判定信号；当所述第一判定单元输出第一限流判定信号以及所述第二判定单元输出所述第二限流判定信号时，所述限流判定模块输出所述限流信号。可选的，所述第一限流判断条件包括：所述外部电源的输出电压持续下降，且下降压差超过第一预设压差；和/或，所述第二限流判断条件包括：所述外部电源的输出电压和所述电源电路的输出电压的差值小于第二预设压差。为了解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种电源芯片，包括上述的电源电路。与现有技术相比，本专利技术提供的避免输入端限流的电源电路及电源芯片中，所述电源电路基于外部电源为负载供电，所述电源电路包括限流判定模块和电流调整模块，其中，所述限流判定模块用于当判断所述外部电源处于限流状态时，输出限流信号；所述电流调整模块接收到所述限流信号时，持续地减小所述电源电路的设定输出电流以驱使所述外部电源解除所述限流状态；当接收到的所述限流信号消失后，所述电流调整模块维持所述电源电路的设定输出电流。如此配置，能够及时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种避免输入端限流的电源电路，其特征在于，所述避免输入端限流的电源电路基于外部电源为负载供电，所述避免输入端限流的电源电路包括限流判定模块和电流调整模块，其中，/n所述限流判定模块用于当判断所述外部电源处于限流状态时，输出限流信号；/n所述电流调整模块接收到所述限流信号时，持续地减小设定输出电流以驱使所述外部电源解除所述限流状态；当接收到的所述限流信号消失后，所述电流调整模块维持设定输出电流；/n所述避免输入端限流的电源电路的输出电流小于或者等于所述设定输出电流。/n

【技术特征摘要】
1.一种避免输入端限流的电源电路，其特征在于，所述避免输入端限流的电源电路基于外部电源为负载供电，所述避免输入端限流的电源电路包括限流判定模块和电流调整模块，其中，
所述限流判定模块用于当判断所述外部电源处于限流状态时，输出限流信号；
所述电流调整模块接收到所述限流信号时，持续地减小设定输出电流以驱使所述外部电源解除所述限流状态；当接收到的所述限流信号消失后，所述电流调整模块维持设定输出电流；
所述避免输入端限流的电源电路的输出电流小于或者等于所述设定输出电流。


2.根据权利要求1所述的避免输入端限流的电源电路，其特征在于，在第一次接收到所述限流信号之前，所述电流调整模块用于将所述设定输出电流维持在第一预设范围内。


3.根据权利要求2所述的避免输入端限流的电源电路，其特征在于，所述限流信号为高电平或低电平，所述电流调整模块包括恒流元件、第一开关元件和第一电容器，所述恒流元件的输出端通过所述第一开关元件连接所述第一电容器；所述第一开关元件的控制端接收到所述限流信号时，所述第一开关元件导通，所述第一电容器充电；当接收到的所述限流信号消失后，所述第一开关元件关断，所述第一电容器维持电量；所述恒流元件用于限制所述第一电容器的充电电流在第二预设范围内；所述设定输出电流基于所述第一电容器的电压确定。


4.根据权利要求3所述的避免输入端限流的电源电路，其特征在于，所述限流信号为高电平，所述电流调整模块包括第一电阻、第二电容器、第二开关元件和第三开关元件；其中，
所述第一电阻的第一端用于接收所述限流信号，所述第一电阻的第二端与所述第二电容器的第一端连接，所述第二电容器的第二端用于接地；
所述第一电阻的第二端与所述第二开关元件的控制端连接，所述第二开关元件的第一连接端与所述第一电容器的第一端连接，所述第二开关元件的第二连接端与所述第一电容器的第二端连接；所述第一电容器的第二端还用于接地；当所述第二开关元件的控制端接收到高电平时，所述第二开关元件关断，否则，所述第二开关元件导通；
所述第三开关元件的第一连接端用于连接稳压源，所述第三开关元件的控制端与所述第三开关元件的第二连接端连接，所述第三开...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琦桀，李瑞平，刘彬，
申请(专利权)人：上海芯龙半导体技术股份有限公司南京分公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32