电源管理芯片及开关电源管理系统技术方案

技术编号:40185782 阅读:5 留言:0更新日期:2024-01-26 23:50
本技术涉及电源管理技术领域,尤其涉及一种电源管理芯片及开关电源管理系统,该电源管理芯片包括:电源电压采样模块、负载电流采样模块和计算处理模块;其中,电源电压采样模块,用于获取供电电源输出的电源电压,并向计算处理模块发送电源电压信号;负载电流采样模块,用于获取负载端的电流,并向计算处理模块发送负载电流信号;计算处理模块,用于根据电源电压信号和负载电流信号分别计算出PSM调制模式下的输出功效和PWM调制模式下的输出功效并选择最佳调制方式输出至外部开关。相比于现有技术,本技术能够通过计算处理模块计算出输出功效最佳的调制模式并输出至外部开关,能够灵活应对负载大小的变化。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电源管理,尤其涉及一种电源管理芯片及开关电源管理系统


技术介绍

1、目前,目前开关电源有两种最常见的调制方式分别为:脉冲宽度调制(pwm),脉冲跨周期调制(psm),pwm(频率不变,不断调整脉冲宽度),psm(频率和脉宽都不变,脉冲时有时无)。两种方式各有优缺点,psm在轻负载下输出功效较高,而中、重负载下pwm调制模式依然有优势,因此psm或pwm的双模调制模式逐渐流行。

2、上述内容仅用于辅助理解本技术的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种电源管理芯片及开关电源管理系统,旨在解决现有技术中采用psm或pwm一种调制模式来控制开关电源输出,输出功效差,不能灵活应对负载大小变化的技术问题。

2、为实现上述目的,本技术提出一种电源管理芯片,所述电源管理芯片包括:电源电压采样模块、负载电流采样模块和计算处理模块;

3、其中,所述电源电压采样模块分别与供电电源和所述计算处理模块连接,所述计算处理模块分别与所述负载电流采样模块和外部开关连接,所述负载电流采样模块和负载连接;

4、所述电源电压采样模块,用于获取所述供电电源输出的电源电压,并向所述计算处理模块发送电源电压信号;

5、所述负载电流采样模块,用于获取所述负载端的电流,并向所述计算处理模块发送负载电流信号;

6、所述计算处理模块,用于根据所述电源电压信号和所述负载电流信号分别计算出psm调制模式下的输出功效和pwm调制模式下的输出功效;

7、所述计算处理模块,还用于若所述psm调制模式下的输出功效大于所述pwm调制模式下的输出功效,则输出psm控制信号至所述外部开关,否则输出pwm控制信号至所述外部开关。

8、可选地,所述电源电压采样模块为:电压模数转换器;

9、其中,所述电压模数转换器分别与所述供电电源和所述计算处理模块连接;

10、所述电压模数转换器,用于获取所述供电电源输出的电源电压,并对所述供电电源输出的电源电压进行模数转换获得电源电压数字信号,将所述电源电压数字信号发送至所述计算处理模块,所述电源电压数字信号为电源电压信号。

11、可选地,所述负载电流采样模块包括:电流模数转换器和负载电流采样电路;

12、其中,所述负载电流采样电路分别与所述负载和所述电流模数转换器连接,所述电流模数转换器与所述计算处理模块连接;

13、所述负载电流采样电路,用于获取所述负载端的电流,并向所述电流模数转换器发送负载电流模拟信号;

14、所述电流模数转换器,用于对负载电流模拟信号进行模数转换得到负载电流数字信号,将所述负载电流数字信号发送至所述计算处理模块,所述负载电流数字信号为负载电流信号。

15、可选地,所述计算处理模块包括:处理器、数字接口电路和信号发送单元;

16、其中,所述处理器与所述数字接口电路连接,所述数字接口电路分别与所述电压模数转换器、信号发送单元和所述电流模数转换器连接,所述信号发送单元与所述外部开关连接;

17、所述数字接口电路,用于将所述电源电压数字信号和所述负载电流数字信号输送至所述处理器;

18、所述处理器,用于根据所述电源电压数字信号和所述负载电流数字信号分别计算出psm调制模式下的输出功效和pwm调制模式下的输出功效;

19、所述处理器,还用于若所述psm调制模式下的输出功效大于所述pwm调制模式下的输出功效,则通过所述数字接口电路输出高电平信号至所述信号发送单元,否则通过所述数字接口电路输出低电平信号至所述信号发送单元;

20、所述信号发送单元,用于在接收到所述高电平信号时,输出psm控制信号至所述外部开关,在接收到所述低电平信号时,输出pwm控制信号至所述外部开关。

21、可选地,所述信号发送单元包括:psm信号发送器、pwm信号发送器、psm导通子单元和pwm导通子单元;

22、其中,所述psm导通子单元分别与所述供电电源、所述psm信号发送器和所述数字接口电路连接,所述pwm导通子单元分别与所述供电电源、所述pwm信号发送器和所述数字接口电路连接,所述psm导通子单元和所述pwm导通子单元还与所述外部开关连接;

23、所述psm导通子单元,用于在接收到所述高电平信号时,导通所述供电电源与所述psm信号发送器之间的回路,以使所述供电电源输出电源电压至所述psm信号发送器;

24、所述psm信号发送器,用于在接收到所述供电电源输出的电源电压时,输出psm控制信号至所述外部开关;

25、所述pwm导通子单元,用于在接收到所述低电平信号时,导通所述供电电源与所述pwm信号发送器之间的回路,以使所述供电电源输出电源电压至所述pwm信号发送器;

26、所述pwm信号发送器,用于在接收到所述供电电源输出的电源电压时,输出pwm控制信号至所述外部开关。

27、可选地,所述psm导通子单元包括:第一电阻、第二电阻、第一mos管和第一三极管;

28、其中,所述第一mos管的源极分别与所述供电电源和所述第一电阻的一端连接,所述第一mos管的栅极分别与所述第一电阻的另一端、通过第二电阻与第一三极管的集电极连接,所述第一mos管的漏极与所述psm信号发送器连接,所述第一三极管的基极与所述数字接口电路连接,所述第一三极管的发射极接地。

29、可选地,所述pwm导通子单元包括:第三电阻和第二mos管;

30、其中,所述第二mos管的源极分别与所述第三电阻的一端和所述供电电源连接,所述第二mos管的栅极分别与所述第三电阻的另一端和所述数字接口电路连接,所述第二mos管的漏极与所述pwm信号发送器连接。

31、此外,本技术还提出一种开关电源管理系统,所述开关电源管理系统包括:电源模块、驱动模块、输出模块和如上文所述的电源管理芯片;

32、其中,所述电源模块分别与220v交流电、所述电源管理芯片的电源端和输出模块连接,所述驱动模块与所述电源管理芯片的驱动端和输出模块连接,所述输出模块与所述负载和所述电源管理芯片的负载电流采样端连接。

33、可选地,所述电源模块包括:第一二极管至第六二极管、第四电阻和第一电容;

34、其中,第一二极管至第四二极管构成整流桥,所述整流桥的输入端与所述220v交流电连接,所述整流桥的输出端与所述输出模块连接以及通过第一电容接地,所述220v交流电正接所述第五二极管和所述第六二极管通过第四电阻连接至所述电源管理芯片的电源端。

35、可选地,所述驱动模块包括:第五电阻、第六电阻、第七电阻和第二三极管,所述输出模块包括:变压器和第七二极管;

36、其中,所述第六电阻一端与所述第二二极管的基极连接,所述第六电阻的另一端与所述电源管理芯片的驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电源管理芯片,其特征在于,所述电源管理芯片包括:电源电压采样模块、负载电流采样模块和计算处理模块;

2.如权利要求1所述的电源管理芯片,其特征在于,所述电源电压采样模块为:电压模数转换器;

3.如权利要求2所述的电源管理芯片,其特征在于,所述负载电流采样模块包括:电流模数转换器和负载电流采样电路;

4.如权利要求3所述的电源管理芯片,其特征在于,所述计算处理模块包括:处理器、数字接口电路和信号发送单元;

5.如权利要求4所述的电源管理芯片,其特征在于,所述信号发送单元包括:PSM信号发送器、PWM信号发送器、PSM导通子单元和PWM导通子单元;

6.如权利要求5所述的电源管理芯片,其特征在于,所述PSM导通子单元包括:第一电阻、第二电阻、第一MOS管和第一三极管;

7.如权利要求6所述的电源管理芯片,其特征在于,所述PWM导通子单元包括:第三电阻和第二MOS管;

8.一种开关电源管理系统,其特征在于,所述开关电源管理系统包括:电源模块、驱动模块、输出模块和权利要求1~7中任一项所述的电源管理芯片;

9.如权利要求8所述的开关电源管理系统,其特征在于,所述电源模块包括:第一二极管至第六二极管、第四电阻和第一电容;

10.如权利要求9所述的开关电源管理系统,其特征在于,所述驱动模块包括:第五电阻、第六电阻、第七电阻和第二三极管,所述输出模块包括:变压器和第七二极管;

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【技术特征摘要】

1.一种电源管理芯片,其特征在于,所述电源管理芯片包括:电源电压采样模块、负载电流采样模块和计算处理模块;

2.如权利要求1所述的电源管理芯片,其特征在于,所述电源电压采样模块为:电压模数转换器;

3.如权利要求2所述的电源管理芯片,其特征在于,所述负载电流采样模块包括:电流模数转换器和负载电流采样电路;

4.如权利要求3所述的电源管理芯片,其特征在于,所述计算处理模块包括:处理器、数字接口电路和信号发送单元;

5.如权利要求4所述的电源管理芯片,其特征在于,所述信号发送单元包括:psm信号发送器、pwm信号发送器、psm导通子单元和pwm导通子单元;

6.如权利要求5所述的电源管...

【专利技术属性】
技术研发人员:涂振坤邓觊骥
申请(专利权)人:深圳力堃科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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