本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，尤其涉及一種用于小電流檢測(cè)的新方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在的人為了讓手機(jī)第二天充得飽飽的再去上班，因此一整夜將手機(jī)插著充電，殊不知這樣做會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞電池，縮短電池的使用壽命。長(zhǎng)期將手機(jī)插著充電，一是會(huì)引起發(fā)熱，二是會(huì)影響手機(jī)電池的充放電循環(huán)，時(shí)間久了不僅會(huì)損耗電池的使用壽命，而且還浪費(fèi)了電力資源。因此在手機(jī)發(fā)展日新月異的階段，十分必要開(kāi)發(fā)一種檢測(cè)手機(jī)充電是否充滿(mǎn)的方法，以在檢測(cè)到手機(jī)充滿(mǎn)時(shí)指示手機(jī)充電完成并自動(dòng)關(guān)閉充電端口。在大部分常規(guī)移動(dòng)電源中現(xiàn)在也都有此要求。

眾所周知，當(dāng)手機(jī)充滿(mǎn)電時(shí)，外圍供電系統(tǒng)的輸出電流將很小，因此可以通過(guò)檢測(cè)供電系統(tǒng)的輸出電流的大小來(lái)判斷手機(jī)是否充滿(mǎn)。在傳統(tǒng)方案中，通過(guò)偵測(cè)主路檢測(cè)電阻的壓降來(lái)達(dá)到檢測(cè)電流的目的，一般由主路檢測(cè)電阻，電壓比較器，控制電路(即邏輯驅(qū)動(dòng)電路或者電壓比較器的反饋接收電路)組成。其工作原理如下：將主路檢測(cè)電阻串聯(lián)在主路中，由電壓比較器檢測(cè)主路檢測(cè)電阻兩端的電壓并將結(jié)果反饋給控制電路，利用公式io＝δv/r進(jìn)行計(jì)算即可得到輸出電流。應(yīng)該理解，當(dāng)輸出電流很小時(shí)，需要很大的檢測(cè)電阻才能測(cè)量出輸出電壓，而主路檢測(cè)電阻過(guò)大則將大大影響系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率，達(dá)不到節(jié)能要求；而如果選用過(guò)小的檢測(cè)電阻，則要求很高精度的比較器，大大增加了成本，不僅如此，很小的紋波或雜訊都會(huì)引起比較器誤動(dòng)作，從而造成錯(cuò)誤關(guān)閉無(wú)法繼續(xù)充電。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于小電流檢測(cè)的新方法，以在不需要大檢測(cè)電阻和高精度比較器的情況下實(shí)現(xiàn)可靠的小電流檢測(cè)，從而節(jié)約能源，節(jié)省成本，提高電流檢測(cè)的可靠性。

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于小電流檢測(cè)的新方法，用以檢測(cè)外圍電路的輸出電流是否為小電流，其中該外圍電路的輸出端連接有一輸出電容，所述方法包括：檢測(cè)外圍電路的輸出電壓的下降速率，若所述下降速率小于預(yù)定下降速率則判定外圍電路的輸出電流為小電流，同時(shí)輸出一小電流信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述方法通過(guò)邏輯驅(qū)動(dòng)模塊以及并聯(lián)在所述邏輯驅(qū)動(dòng)模塊與外圍電路的輸出端之間的電壓比較模塊和計(jì)時(shí)模塊實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步地，所述方法包括以下步驟：在所述計(jì)時(shí)模塊設(shè)定的預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)，判斷所述電壓比較模塊檢測(cè)的外圍電路的輸出電壓下降值是否達(dá)到預(yù)設(shè)的固定參考電壓，若未達(dá)到，表示外圍電路的輸出電壓的下降速率小于預(yù)定下降速率，則所述邏輯驅(qū)動(dòng)模塊輸出所述小電流信號(hào)，否則表示外圍電路的輸出電壓的下降速率不小于預(yù)定下降速率，則所述邏輯驅(qū)動(dòng)模塊輸出與所述小電流信號(hào)電平相反的大電流信號(hào)，其中，此處所述預(yù)定下降速率等于所述固定參考電壓與所述預(yù)設(shè)時(shí)間的比值。

進(jìn)一步地，所述方法包括以下步驟：通過(guò)所述電壓比較模塊檢測(cè)外圍電路的輸出電壓的下降值，當(dāng)所述下降值達(dá)到預(yù)設(shè)的固定參考電壓時(shí)，判斷所述計(jì)時(shí)模塊的計(jì)時(shí)時(shí)間是否達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間，若未達(dá)到，表示外圍電路的輸出電壓的下降速率不小于預(yù)定下降速率，則所述邏輯驅(qū)動(dòng)模塊輸出與所述小電流信號(hào)電平相反的大電流信號(hào)，否則表示外圍電路的輸出電壓的下降速率小于預(yù)定下降速率，則所述邏輯驅(qū)動(dòng)模塊輸出所述小電流信號(hào)，其中，此處所述預(yù)定下降速率等于所述固定參考電壓與所述預(yù)設(shè)時(shí)間的比值。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：

1、由于采用檢測(cè)輸出電壓下降速率(輸出電壓變化量/時(shí)間)的方法來(lái)判斷外圍電路的輸出電流為大電流還是小電流，可以提供比較精確的輸出小電流檢測(cè)功能，實(shí)現(xiàn)可靠的小電流檢測(cè)。

2、采用了檢測(cè)電容放電間接測(cè)量方法，電壓比較模塊比較的是輸出電容的電壓，不需要傳統(tǒng)電流檢測(cè)電阻和高精度的比較器，降低了成本，提高了系統(tǒng)效率，節(jié)約了能源。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明用于小電流檢測(cè)的新方法的一個(gè)實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)原理圖；

圖2是圖1實(shí)施例的工作時(shí)序圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，給出本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并予以詳細(xì)描述，使能更好地理解本發(fā)明的功能、特點(diǎn)。

本發(fā)明提供了一種用于小電流檢測(cè)的新方法，如圖1所示，該方法通過(guò)邏輯驅(qū)動(dòng)模塊11以及并聯(lián)在邏輯驅(qū)動(dòng)模塊11與外圍電路的輸出端之間的電壓比較模塊13和計(jì)時(shí)模塊12實(shí)現(xiàn)，用以檢測(cè)外圍電路的輸出電流是否為小電流，其中外圍電路的輸出端連接有一輸出電容cout，則輸出電壓vo的大小等于輸出電容電壓。

具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的方法通過(guò)檢測(cè)外圍電路的輸出電壓的下降速率來(lái)判定外圍電路的輸出電流大于還是小于電流分界點(diǎn)i電流分界點(diǎn)，主要包括以下步驟：通過(guò)電壓比較模塊13檢測(cè)外圍電路的輸出電壓的下降值，將所述外圍電路的輸出電壓vo下降的變化值δvo與一固定參考電壓v參考進(jìn)行比較，并在輸出電壓下降的變化值δvo達(dá)到所述固定參考電壓v參考時(shí)發(fā)出一壓降到達(dá)信號(hào)，同時(shí)通過(guò)計(jì)時(shí)模塊12設(shè)定預(yù)設(shè)時(shí)間t，并在經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間t后發(fā)出計(jì)時(shí)完畢信號(hào)，而后通過(guò)邏輯驅(qū)動(dòng)模塊11接收電壓比較模塊13和計(jì)時(shí)模塊12輸出的信號(hào)，若先收到計(jì)時(shí)模塊12輸出的計(jì)時(shí)完畢信號(hào)，表示外圍電路的輸出電壓的下降速率小于預(yù)定下降速率(此處預(yù)定下降速率等于固定參考電壓v參考與預(yù)設(shè)時(shí)間t的比值)，則邏輯驅(qū)動(dòng)模塊11判定外圍電路的輸出電流小于電流分界點(diǎn)i電流分界點(diǎn)，因而輸出一小電流信號(hào)；若邏輯驅(qū)動(dòng)模塊11先收到電壓比較模塊13輸出的壓降到達(dá)信號(hào)，表示外圍電路的輸出電壓的下降速率不小于預(yù)定下降速率，則邏輯驅(qū)動(dòng)模塊11判定外圍電路的輸出電流不小于電流分界點(diǎn)i電流分界點(diǎn)，因而輸出一與該小電流信號(hào)電平相反的大電流信號(hào)。

由于系統(tǒng)的輸出電壓為輸出電容兩端的電壓，所以前述電流分界點(diǎn)i電流分界點(diǎn)可以由已知的物理量以及電容放電公式確定。

具體地，輸出電流可以通過(guò)以下公式計(jì)算得到：io＝co*δvo/δt。其中，co是輸出電容的容值；由于輸出電壓vo即為電容電壓，δvo是輸出電壓的變化量；δt是輸出電壓變化了δvo所經(jīng)過(guò)的時(shí)間；io為電容電流即輸出電流。本公式成立前提是不存在外部供電，僅僅由電容提供電流，電容的電壓下降。若輸出電壓上升或不變化則不按照本公式來(lái)計(jì)算，因此本公式并非用于實(shí)時(shí)計(jì)算電流大小。

代入本發(fā)明的模塊已知的物理量，可以確定輸出電流分界點(diǎn)的計(jì)算公式：

在上式中，co是輸出電容的容值，t是計(jì)時(shí)模塊13的預(yù)設(shè)時(shí)間，δvo是輸出電壓變化量，即外圍電路正常工作時(shí)的輸出電壓值vo與電壓比較模塊參考電壓v參考的差值。

其中，計(jì)時(shí)器的預(yù)設(shè)時(shí)間t是可以需要的任意定值，電壓比較參考電壓v參考也可以是0到外圍電路正常工作時(shí)的輸出電壓值vo之間的任意定值。輸出電流分界點(diǎn)的值i電流分界點(diǎn)可以是小于滿(mǎn)載電流的任意數(shù)，可以根據(jù)所需的輸出電流分界點(diǎn)設(shè)計(jì)合適的計(jì)時(shí)器的預(yù)設(shè)時(shí)間t和電壓比較模塊的固定參考電壓v參考。

下面結(jié)合圖2描述本發(fā)明的工作原理。在時(shí)刻t1之前，外圍電路正常工作，輸出電壓為vo，輸出電流為io。在時(shí)刻t1，由于外圍電路停止供電，只有輸出電容維持輸出電壓供給負(fù)載(如手機(jī))，則輸出電流減小，輸出電壓下降，輸出電容放電，計(jì)時(shí)模塊13開(kāi)始計(jì)時(shí)，到t2時(shí)刻為止，輸出電壓下降了δv，電壓比較模塊12發(fā)出壓降到達(dá)信號(hào)。

此時(shí)，邏輯驅(qū)動(dòng)模塊11在計(jì)時(shí)模塊13設(shè)定的計(jì)時(shí)時(shí)間t內(nèi)已經(jīng)收到了壓降到達(dá)信號(hào)，表示此時(shí)輸出電流過(guò)大，邏輯驅(qū)動(dòng)模塊11輸出一大電流信號(hào)，外圍電路的輸出開(kāi)關(guān)管打開(kāi)，外圍電路就由輸入端對(duì)負(fù)載供電。在t2到t3時(shí)刻，由于輸出電壓上升或不變，本發(fā)明的方法不工作。

至t3時(shí)刻，輸出電壓上升到調(diào)整值即電路正常工作時(shí)的輸出電壓值，與t1時(shí)刻相同，外圍電路供電斷開(kāi)，只有輸出電容維持輸出電壓供給負(fù)載，輸出電容繼續(xù)放電電壓下降，計(jì)時(shí)模塊13開(kāi)始計(jì)時(shí)，如此反復(fù)，直到滿(mǎn)足在計(jì)時(shí)模塊13的計(jì)時(shí)時(shí)間t結(jié)束時(shí)電壓比較模塊12未發(fā)出壓降觸發(fā)信號(hào)的條件。圖2中的t4-t5時(shí)間滿(mǎn)足前述條件，在計(jì)時(shí)模塊13計(jì)時(shí)時(shí)間t以后，電壓比較模塊12才達(dá)到翻轉(zhuǎn)條件，則邏輯驅(qū)動(dòng)模塊11輸出一小電流信號(hào)通知外圍電路進(jìn)入節(jié)能模式或者關(guān)斷外圍電路的輸出開(kāi)關(guān)管，t5時(shí)刻過(guò)后輸出電容和小電流負(fù)載自由放電到零即t6時(shí)刻，t6時(shí)刻后將一直維持完全關(guān)閉狀態(tài)，直到再次喚醒進(jìn)行下次正常輸出電壓。

通過(guò)本發(fā)明的小電流檢測(cè)方法，能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)外圍電路的輸出電流是否為小電流，從而可以在手機(jī)充滿(mǎn)電時(shí)及時(shí)為手機(jī)關(guān)閉充電端口。

本發(fā)明的實(shí)施例還可以做出如下變化：第一種是，外圍電路將輸出電壓充到設(shè)定工作電壓后停止供電，電壓比較模塊和計(jì)時(shí)模塊開(kāi)始工作，當(dāng)輸出電壓下降到固定參考電壓v參考翻轉(zhuǎn)時(shí)，邏輯驅(qū)動(dòng)模塊讀取此時(shí)計(jì)時(shí)模塊的計(jì)時(shí)時(shí)間，若大于預(yù)設(shè)時(shí)間，輸出小電流信號(hào)，反之輸出大電流信號(hào)；第二種是，外圍電路將輸出電壓充到設(shè)定工作電壓后停止供電，電壓比較模塊和計(jì)時(shí)模塊開(kāi)始工作，電壓比較模塊在計(jì)時(shí)模塊開(kāi)始工作時(shí)檢測(cè)一個(gè)電壓v1，在計(jì)時(shí)模塊預(yù)設(shè)時(shí)間t完成時(shí)再檢測(cè)一個(gè)電壓v2，通過(guò)這兩個(gè)電壓及輸出電容值來(lái)判斷輸出電流大小io＝co*(v1-v2)/t，并據(jù)此輸出大電流信號(hào)或小電流信號(hào)。

綜上，本發(fā)明的實(shí)施例利用一定時(shí)間內(nèi)或不定時(shí)間內(nèi)輸出電壓的下降速率即電容掉電的電壓變化來(lái)間接計(jì)算測(cè)量電流是否為小電流，若所述下降速率小于預(yù)定速率則判定外圍電路的輸出電流為小電流。類(lèi)似的利用一定時(shí)間內(nèi)或不定時(shí)間內(nèi)輸出電容掉電的電壓變化速率間接計(jì)算測(cè)量輸出電流的實(shí)施例都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。

以上所述的，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用以限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的上述實(shí)施例還可以做出各種變化。因此凡是依據(jù)本發(fā)明申請(qǐng)的權(quán)利要求書(shū)及說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單、等效變化與修飾，皆落入本發(fā)明專(zhuān)利的權(quán)利要求保護(hù)范圍。本發(fā)明未詳盡描述的均為常規(guī)技術(shù)內(nèi)容。