一种用于单电感多输出电源的驱动电荷回收装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于单电感多输出电源的驱动电荷回收装置。该驱动电荷回收装置包括电压获取单元、多个开关器件和控制器，多个开关器件用以分别连接在P类缓冲器输出的电压V

【技术实现步骤摘要】
一种用于单电感多输出电源的驱动电荷回收装置


[0001]本专利技术涉及电源转换器
，具体涉及一种用于单电感多输出电源的驱动电荷回收装置。

技术介绍

[0002]如图1所示，单电感多路输出(SIMO:Single inductor multiple output)直流
‑
直流转换器，在消费者电子应用中逐步流行。相比于传统的单路输出BUCK或BOOST电源，SIMO技术可以实现更小的面积，且可以大大减少物料成本。由于这些优势，SIMO技术将在消费者电子邻域逐步替代传统的BUCK技术。
[0003]为了提高SIMO电源的转换效率，应该减少能量传输过程中的损耗。能量损耗主要包括传导损耗(conduction loss)以及转换损耗(switching loss)，其中转换损耗主要来自于功率管驱动器的周期性充放电。电荷回收技术可以减少转换损耗，其意义在于将放电电流(discharge current)重新回收到输出负载，而不是浪费到地，因此来优化电源效率。
[0004]在SIMO电源中，当多路负载的电流和电压由于客户需求发生变化时，仍然需要有效地进行电荷回收，且不影响系统正常运行。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种用于单电感多输出电源的驱动电荷回收装置。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于单电感多输出电源的驱动电荷回收装置，所述单电感多输出电源包括上拉管S
HS
、下拉管S
LS
和多个输出管，所述上拉管S
HS
、下拉管S
LS
和多个输出管分别与一驱动器连接，所述上拉管S
HS
连接的驱动器由P类缓冲器输出的电压控制工作，若干输出管由N类缓冲器输出的电压控制工作，所述输出管控制输出的电压不同，所述驱动电荷回收装置包括：
[0007]电压获取单元，用以采集P类缓冲器输出的电压V
PBUF
、N类缓冲器输出的电压V
NBUF
，以及所述输出管控制输出的电压；
[0008]控制器，用以判断每一输出管的输出功率，并设定上拉管S
HS
的驱动器的电荷回收电压判断优先级为输出管的输出电压由高至低排序、地VSS，以及输出管的驱动器的电荷回收判断优先级为部分输出管的输出电压由低至高排序、地VSS；
[0009]多个开关器件，用以分别连接在P类缓冲器输出的电压V
PBUF
的线路与地VSS和各个输出管的输出端之间，以及连接在N类缓冲器输出的电压V
NBUF
的线路与部分输出管的输出端之间；
[0010]所述控制器还用以按照电压判断优先级依次分别判断P类缓冲器输出的电压V
PBUF
和N类缓冲器输出的电压V
NBUF
与输出管的输出电压的大小关系，若P类缓冲器输出的电压V
PBUF
和/或N类缓冲器输出的电压V
NBUF
大于某个输出管的输出电压，则进一步判断控制输出该电压的输出管的输出功率是否在设定的功率阈值以上，若在设定的功率阈值以上，则通
过控制相应的开关器件闭合，以将P类缓冲器输出的电压V
PBUF
和/或N类缓冲器输出的电压V
NBUF
的线路与该负载连接，否则，控制连接在P类缓冲器输出的电压V
PBUF
的线路和/或N类缓冲器输出的电压V
NBUF
的线路与地VSS之间的开关器件闭合，以将P类缓冲器输出的电压V
PBUF
和N类缓冲器输出的电压V
NBUF
的线路与地VSS连接。
[0011]进一步的，所述输出管包括第一输出管S
O1p8
、第二输出管S
OL1
和第三输出管S
OL2
，所述第一输出管S
O1p8
、第二输出管S
OL1
和第三输出管S
OL1
控制输出的电压依次为V
O1p8
、V
OL1
和V
OL2
，且V
O1p8
＞V
OL1
、V
OL2
。
[0012]进一步的，所述下拉管S
LS
和第一输出管S
O1p8
连接的驱动器在V
O1p8
‑
0域工作。
[0013]进一步的，所述开关器件为MOS管。
[0014]有益效果：本专利技术可以同时实现对单电感多输出电源的上拉管和输出管的驱动电荷进行回收，并可自动选择最优的输出通道以进行电荷泄放，上拉管的驱动电荷回收到较高的负载电平，以获得更高的回收功率，输出管的驱动电荷回收到较低的负载电平，不会出现体二极管导通的问题；结构简单，可以被应用在小体积、低成本的消费者电子，以及车载电子中。
附图说明
[0015]图1是现有技术中的单电感多输出电源的原理示意图；
[0016]图2是本专利技术实施例的单电感多输出电源的上拉管驱动电荷回收原理图；
[0017]图3是本专利技术实施例的单电感多输出电源的输出管的驱动电荷回收原理图；
[0018]图4是本专利技术实施例的上拉管的驱动电荷回收流程示意图；
[0019]图5是本专利技术实施例的输出管的驱动电荷回收流程示意图；
[0020]图6是本专利技术实施例的控制器的原理图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。
[0022]如图2和图3所示，本专利技术实施例提供了一种用于单电感多输出电源的驱动电荷回收装置，其中，上述单电感多输出电源包括上拉管S
HS
、下拉管S
LS
和多个输出管，上拉管S
HS
、下拉管S
LS
和多个输出管分别与一驱动器连接，具体可参见图2和图3，上拉管S
HS
、下拉管S
LS
和多个输出管栅极连接的即为驱动器。上拉管S
HS
连接的驱动器由P类缓冲器(P
‑
Buffer)输出的电压控制工作，具体的，其驱动器在VBat
‑
VPBUF域工作。若干输出管由N类缓冲器输出的电压控制工作，输出管控制输出的电压不同，图中省略了相关的调压部件。
[0023]本专利技术实施例的驱动电荷回收装置包括电压获取单元、控制器和多个开关器件。其中，开关器件优选采用MOS管。电压获取单元用以采集P类缓冲器输出的电压V
PBUF
、N类缓冲器输出的电压V
NBUF
，以及输出管控制输出的电压。电压获取单元获取的电压信息会发送至控制器。控制器用以判断每一输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于单电感多输出电源的驱动电荷回收装置，所述单电感多输出电源包括上拉管S
HS
、下拉管S
LS
和多个输出管，所述上拉管S
HS
、下拉管S
LS
和多个输出管分别与一驱动器连接，所述上拉管S
HS
连接的驱动器由P类缓冲器输出的电压控制工作，若干输出管由N类缓冲器输出的电压控制工作，所述输出管控制输出的电压不同，其特征在于，所述驱动电荷回收装置包括：电压获取单元，用以采集P类缓冲器输出的电压V
PBUF
、N类缓冲器输出的电压V
NBUF
，以及所述输出管控制输出的电压；控制器，用以判断每一输出管的输出功率，并设定上拉管S
HS
的驱动器的电荷回收电压判断优先级为输出管的输出电压由高至低排序、地VSS，以及输出管的驱动器的电荷回收判断优先级为部分输出管的输出电压由低至高排序、地VSS；多个开关器件，用以分别连接在P类缓冲器输出的电压V
PBUF
的线路与地VSS和各个输出管的输出端之间，以及连接在N类缓冲器输出的电压V
NBUF
的线路与部分输出管的输出端之间；所述控制器还用以按照电压判断优先级依次分别判断P类缓冲器输出的电压V
PBUF
和N类缓冲器输出的电压V
NBUF
与输出管的输出电压的大小关系，若P类缓冲器输出的电压V
PBUF
和/或N类缓冲器输出的电压V
NBUF
大于某个输出管的输出电压，则进一步判断控制输出该电压的输出管的输出功率是否在设定的功率阈值以上...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴，孟潇东，
申请(专利权)人：江苏鑫康微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：