本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域,具體而言,涉及一種壓降控制方法、裝置、壓降控制器及充電設(shè)備。
背景技術(shù):
隨著通訊終端的發(fā)展,對(duì)終端充電的電源適配器和移動(dòng)電源等可以隨身攜帶的移動(dòng)充電設(shè)備也得到了廣泛的應(yīng)用。為了防止發(fā)熱和大電流充電帶來(lái)的安全問(wèn)題,很多電源適配器和移動(dòng)充電設(shè)備都對(duì)輸出的電流進(jìn)行了限制,例如1A、500mA等等。在這些電流限制的處理方法中,很大一部分使用了限流開關(guān)的電路。限流開關(guān)其實(shí)質(zhì)等同于一個(gè)金屬-氧化物-半導(dǎo)體(Metal Oxide Semiconductor,簡(jiǎn)稱為MOS)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,在限流設(shè)定值之內(nèi),MOS管全導(dǎo)通,電壓降很小;當(dāng)負(fù)載需要的電流超過(guò)設(shè)定值時(shí),限流開關(guān)MOS管的內(nèi)阻增加將電流限定在設(shè)定的值。
由于在限流時(shí),限流開關(guān)的內(nèi)阻增加了,限流開關(guān)消耗的功耗也將增加。舉例如下:如果一個(gè)移動(dòng)電源的輸出功率限定為5V/1A,其輸出功率也就是最大5W,其最大的帶載也就是5Ω。當(dāng)某款終端充電時(shí)需要5V/1.25A電流(也就是負(fù)載4Ω)時(shí),由于限流開關(guān)的作用,移動(dòng)電源只能輸出1A電流,這時(shí)加在終端上的電壓為1A×4Ω=4V,功率為4W,意味著在限流開關(guān)上有5V-4V=1V的電壓降。由于此時(shí)移動(dòng)電源的輸出功率是5V×1A=5W,這就意味著其中有1W的功率是被限流開關(guān)消耗了。1W的功耗在白白被消耗的同時(shí),會(huì)帶來(lái)器件發(fā)熱的問(wèn)題,給設(shè)備安全帶來(lái)很大的隱患。因此,在相關(guān)技術(shù)中存在著限流開關(guān)功率消耗大,降低器件壽命的問(wèn)題。
針對(duì)相關(guān)技術(shù)中存在的限流開關(guān)功率消耗大,充電設(shè)備使用壽命低的問(wèn)題,目前尚未提出有效的解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種壓降控制方法、裝置、壓降控制器及充電設(shè)備,以至少解決相關(guān)技術(shù)中存在的限流開關(guān)功率消耗大,充電設(shè)備使用壽命低的問(wèn)題。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種壓降控制方法,包括:檢測(cè)充電設(shè)備中的用于限制輸出電流的限流開關(guān)兩端的壓降值,其中,所述充電設(shè)備用于為預(yù)定終端充電;當(dāng)檢測(cè)到所述限流開關(guān)兩端的壓降值超過(guò)預(yù)定閾值時(shí),調(diào)整所述充電設(shè)備中的直流到直流DCDC電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓,使得所述限流開關(guān)兩端的壓降小于或等于所述預(yù)定閾值。
可選地,調(diào)整所述充電設(shè)備中的所述DCDC電源轉(zhuǎn)換器的所述輸出電壓包括:通 過(guò)調(diào)整所述DCDC電源轉(zhuǎn)換器中的反饋FB管腳的反饋電壓調(diào)整所述DCDC電源轉(zhuǎn)換器的所述輸出電壓。
可選地,通過(guò)如下方式調(diào)整所述DCDC電源轉(zhuǎn)換器中的所述FB管腳的所述反饋電壓:向三極管的基極輸出預(yù)定電壓,其中,所述三極管的集電極和發(fā)射極串聯(lián)在所述反饋電壓的分壓電阻網(wǎng)絡(luò)中,所述預(yù)定電壓用于通過(guò)改變所述集電極和所述發(fā)射極之間的阻抗,改變所述分壓電阻網(wǎng)絡(luò)的分壓比;通過(guò)改變所述分壓電阻網(wǎng)絡(luò)的所述分壓比,調(diào)整所述FB管腳的所述反饋電壓。
可選地,向所述三極管的所述基極輸出所述預(yù)定電壓包括:根據(jù)檢測(cè)到的所述限流開關(guān)兩端的壓降值確定所述預(yù)定電壓;將確定的所述預(yù)定電壓輸出給所述三極管的所述基極;和/或,將所述限流開關(guān)兩端的壓降轉(zhuǎn)換為單端輸出;利用反向比例運(yùn)放電路對(duì)所述單端輸出的電壓進(jìn)行處理得到所述預(yù)定電壓;將得到的所述預(yù)定電壓輸出給所述三極管的所述基極。
可選地,通過(guò)調(diào)整所述DCDC電源轉(zhuǎn)換器中的所述FB管腳的所述反饋電壓調(diào)整所述DCDC電源轉(zhuǎn)換器的所述輸出電壓包括:通過(guò)增加所述DCDC電源轉(zhuǎn)換器中的所述FB管腳的所述反饋電壓降低所述DCDC電源轉(zhuǎn)換器的所述輸出電壓。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種壓降控制裝置,包括:檢測(cè)模塊,用于檢測(cè)充電設(shè)備中的用于限制輸出電流的限流開關(guān)兩端的壓降值,其中,所述充電設(shè)備用于為預(yù)定終端充電;調(diào)整模塊,用于當(dāng)檢測(cè)到所述限流開關(guān)兩端的壓降值超過(guò)預(yù)定閾值時(shí),調(diào)整所述充電設(shè)備中的直流到直流DCDC電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓,使得所述限流開關(guān)兩端的壓降小于或等于所述預(yù)定閾值。
可選地,所述調(diào)整模塊包括:調(diào)整單元,用于通過(guò)調(diào)整所述DCDC電源轉(zhuǎn)換器中的反饋FB管腳的反饋電壓調(diào)整所述DCDC電源轉(zhuǎn)換器的所述輸出電壓。
可選地,在調(diào)整所述DCDC電源轉(zhuǎn)換器中的所述FB管腳的所述反饋電壓時(shí),所述調(diào)整單元包括:輸出子單元,用于向三極管的基極輸出預(yù)定電壓,其中,所述三極管的集電極和發(fā)射極串聯(lián)在所述反饋電壓的分壓電阻網(wǎng)絡(luò)中,所述預(yù)定電壓用于通過(guò)改變所述集電極和所述發(fā)射極之間的阻抗,改變所述分壓電阻網(wǎng)絡(luò)的分壓比;調(diào)整子單元,用于通過(guò)改變所述分壓電阻網(wǎng)絡(luò)的所述分壓比,調(diào)整所述FB管腳的所述反饋電壓。
可選地,所述輸出子單元包括:確定次子單元,用于根據(jù)檢測(cè)到的所述限流開關(guān)兩端的壓降值確定所述預(yù)定電壓;第一輸出次子單元,用于將確定的所述預(yù)定電壓輸出給所述三極管的所述基極;和/或,轉(zhuǎn)換次子單元,用于將所述限流開關(guān)兩端的壓降轉(zhuǎn)換為單端輸出;處理次子單元,用于利用反向比例運(yùn)放電路對(duì)所述單端輸出的電壓進(jìn)行處理得到所述預(yù)定電壓;第二輸出次子單元,用于將得到的所述預(yù)定電壓輸出給所述三極管的所述基極。
可選地,所述調(diào)整單元包括:通過(guò)增加所述DCDC電源轉(zhuǎn)換器中的所述FB管腳的所述反饋電壓降低所述DCDC電源轉(zhuǎn)換器的所述輸出電壓。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種壓降控制器,包括上述任一項(xiàng)所述的的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種充電設(shè)備,包括限流開關(guān)、直流到直流DCDC電源轉(zhuǎn)換器和所述壓降控制器,其中,所述限流開關(guān)用于限制輸出電流;所述DCDC電源轉(zhuǎn)換器,連接至所述限流開關(guān),用于為所述限流開關(guān)提供輸出電壓;所述壓降控制器,連接至所述限流開關(guān)和所述DCDC電源轉(zhuǎn)換器。
通過(guò)本發(fā)明,采用檢測(cè)充電設(shè)備中的用于限制輸出電流的限流開關(guān)兩端的壓降值,其中,所述充電設(shè)備用于為預(yù)定終端充電;當(dāng)檢測(cè)到所述限流開關(guān)兩端的壓降值超過(guò)預(yù)定閾值時(shí),調(diào)整所述充電設(shè)備中的直流到直流DCDC電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓,使得所述限流開關(guān)兩端的壓降小于或等于所述預(yù)定閾值。解決了相關(guān)技術(shù)中存在的限流開關(guān)功率消耗大,充電設(shè)備使用壽命低的問(wèn)題,進(jìn)而達(dá)到了降低限流開關(guān)的功率消耗,延長(zhǎng)充電設(shè)備的使用壽命的效果。
附圖說(shuō)明
此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓降控制方法的流程圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓降控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓降控制裝置中調(diào)整模塊24的結(jié)構(gòu)框圖;
圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓降控制裝置中調(diào)整單元32的結(jié)構(gòu)框圖;
圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓降控制裝置中輸出子單元42的結(jié)構(gòu)框圖;
圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓降控制器的結(jié)構(gòu)框圖;
圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的充電設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖;
圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的采用單片機(jī)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)限流開關(guān)兩端的壓降的電路圖;
圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的采用集成運(yùn)放控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)限流開關(guān)兩端的壓降的電路圖;
圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的DCDC限流輸出降功耗的實(shí)現(xiàn)方法流程圖。
具體實(shí)施方式
下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。需要說(shuō)明的是,在不沖突的情況下,本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明的說(shuō)明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象,而不必用于描述特定的順序或先后次序。
在本實(shí)施例中提供了一種壓降控制方法,圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓降控制方法的流程圖,如圖1所示,該流程包括如下步驟:
步驟S102,檢測(cè)充電設(shè)備中的用于限制輸出電流的限流開關(guān)兩端的壓降值,其中,該充電設(shè)備用于為預(yù)定終端充電;
步驟S104,當(dāng)檢測(cè)到上述限流開關(guān)兩端的壓降值超過(guò)預(yù)定閾值時(shí),調(diào)整該充電設(shè)備中的直流到直流DCDC電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓,使得該限流開關(guān)兩端的壓降小于或等于上述預(yù)定閾值。
其中,上述的DCDC電源轉(zhuǎn)換器的輸出端可以和限流開關(guān)相連,通過(guò)上述步驟,可以通過(guò)調(diào)整DCDC電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓使得限流開關(guān)兩端的壓降保持在上述的預(yù)定閾值內(nèi),從而避免了限流開關(guān)消耗過(guò)多的功率,解決了相關(guān)技術(shù)中存在的限流開關(guān)功率消耗大,充電設(shè)備使用壽命低的問(wèn)題,進(jìn)而達(dá)到了降低限流開關(guān)的功率消耗,延長(zhǎng)充電設(shè)備的使用壽命的效果。
在一個(gè)可選的實(shí)施例中,上述調(diào)整充電設(shè)備中的DCDC電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓包括:通過(guò)調(diào)整DCDC電源轉(zhuǎn)換器中的反饋(Feed Back,簡(jiǎn)稱為FB)管腳的反饋電壓調(diào)整上述DCDC電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。其中,調(diào)整DCDC電源轉(zhuǎn)換器中的FB管腳的反饋電壓可以有多種,下面對(duì)其進(jìn)行舉例說(shuō)明:
在一個(gè)可選的實(shí)施例中,可以通過(guò)如下方式調(diào)整上述DCDC電源轉(zhuǎn)換器中的FB管腳的反饋電壓:向三極管的基極輸出預(yù)定電壓,其中,該三極管的集電極和發(fā)射極串聯(lián)在上述反饋電壓的分壓電阻網(wǎng)絡(luò)中,該預(yù)定電壓用于通過(guò)改變上述集電極和發(fā)射極之間的阻抗,改變上述分壓電阻網(wǎng)絡(luò)的分壓比;通過(guò)改變上述分壓電阻網(wǎng)絡(luò)的分壓比,調(diào)整該FB管腳的反饋電壓。
在一個(gè)可選的實(shí)施例中,向上述三極管的基極輸出上述預(yù)定電壓包括:根據(jù)檢測(cè)到的限流開關(guān)兩端的壓降值確定上述預(yù)定電壓;將確定的上述預(yù)定電壓輸出給三極管的基極;和/或,將上述限流開關(guān)兩端的壓降轉(zhuǎn)換為單端輸出;利用反向比例運(yùn)放電路對(duì)上述單端輸出的電壓進(jìn)行處理得到上述預(yù)定電壓;將得到的預(yù)定電壓輸出給三極管的基極。需要說(shuō)明的是,上述的兩種方式僅僅是實(shí)例,還可以采用其他的方式向三極管的基極輸出預(yù)定電壓,在此不一一列舉。
在一個(gè)可選的實(shí)施例中,通過(guò)調(diào)整上述DCDC電源轉(zhuǎn)換器中的FB管腳的反饋電壓調(diào)整上述DCDC電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓包括:通過(guò)增加上述DCDC電源轉(zhuǎn)換器中的FB 管腳的反饋電壓降低該DCDC電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。
通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到根據(jù)上述實(shí)施例的方法可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn),當(dāng)然也可以通過(guò)硬件,但很多情況下前者是更佳的實(shí)施方式?;谶@樣的理解,本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái),該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)(如ROM/RAM、磁碟、光盤)中,包括若干指令用以使得一臺(tái)終端設(shè)備(可以是手機(jī),計(jì)算機(jī),服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述的方法。
在本實(shí)施例中還提供了一種壓降控制裝置,該裝置用于實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例及優(yōu)選實(shí)施方式,已經(jīng)進(jìn)行過(guò)說(shuō)明的不再贅述。如以下所使用的,術(shù)語(yǔ)“模塊”可以實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的軟件和/或硬件的組合。盡管以下實(shí)施例所描述的裝置較佳地以軟件來(lái)實(shí)現(xiàn),但是硬件,或者軟件和硬件的組合的實(shí)現(xiàn)也是可能并被構(gòu)想的。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓降控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖,如圖2所示,該裝置包括檢測(cè)模塊22和調(diào)整模塊24,下面對(duì)該裝置進(jìn)行說(shuō)明。
檢測(cè)模塊22,用于檢測(cè)充電設(shè)備中的用于限制輸出電流的限流開關(guān)兩端的壓降值,其中,該充電設(shè)備用于為預(yù)定終端充電;調(diào)整模塊24,連接至上述檢測(cè)模塊22,用于當(dāng)檢測(cè)到上述限流開關(guān)兩端的壓降值超過(guò)預(yù)定閾值時(shí),調(diào)整該充電設(shè)備中的直流到直流DCDC電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓,使得上述限流開關(guān)兩端的壓降小于或等于預(yù)定閾值。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓降控制裝置中調(diào)整模塊24的結(jié)構(gòu)框圖,如圖3所示,該調(diào)整模塊24包括調(diào)整單元32,下面對(duì)該調(diào)整模塊24進(jìn)行說(shuō)明。
調(diào)整單元32,用于通過(guò)調(diào)整上述DCDC電源轉(zhuǎn)換器中的反饋FB管腳的反饋電壓調(diào)整該DCDC電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓降控制裝置中調(diào)整單元32的結(jié)構(gòu)框圖,在調(diào)整DCDC電源轉(zhuǎn)換器中的FB管腳的反饋電壓時(shí),該調(diào)整單元32包括輸出子單元42和調(diào)整子單元44,下面對(duì)該調(diào)整單元32進(jìn)行說(shuō)明。
輸出子單元42,用于向三極管的基極輸出預(yù)定電壓,其中,該三極管的集電極和發(fā)射極串聯(lián)在上述反饋電壓的分壓電阻網(wǎng)絡(luò)中,上述預(yù)定電壓用于通過(guò)改變集電極和發(fā)射極之間的阻抗,改變分壓電阻網(wǎng)絡(luò)的分壓比;調(diào)整子單元44,連接至上述輸出子單元42,用于通過(guò)改變上述分壓電阻網(wǎng)絡(luò)的分壓比,調(diào)整FB管腳的反饋電壓。
圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓降控制裝置中輸出子單元42的結(jié)構(gòu)框圖,如圖5所示,該輸出子單元42包括確定次子單元52和第一輸出次子單元54;和/或,該輸出子單元42包括轉(zhuǎn)換次子單元56、處理次子單元58和第二輸出次子單元510,下面對(duì)該輸出子單元42進(jìn)行說(shuō)明。
確定次子單元52,用于根據(jù)檢測(cè)到的上述限流開關(guān)兩端的壓降值確定預(yù)定電壓;第 一輸出次子單元54,連接至上述確定次子單元52,用于將確定的預(yù)定電壓輸出給三極管的基極;和/或,轉(zhuǎn)換次子單元56,用于將上述限流開關(guān)兩端的壓降轉(zhuǎn)換為單端輸出;處理次子單元58,連接至上述轉(zhuǎn)換次子單元56,用于利用反向比例運(yùn)放電路對(duì)單端輸出的電壓進(jìn)行處理得到上述預(yù)定電壓;第二輸出次子單元510,連接至上述處理次子單元58,用于將得到的上述預(yù)定電壓輸出給三極管的基極。
在一個(gè)可選的實(shí)施例中,上述調(diào)整單元32包括:通過(guò)增加DCDC電源轉(zhuǎn)換器中的FB管腳的反饋電壓降低DCDC電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。
圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓降控制器的結(jié)構(gòu)框圖,如圖6所示,該壓降控制器62包括上述任一項(xiàng)的壓降控制裝置64。
圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的充電設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖,如圖7所示,該充電設(shè)備包括限流開關(guān)72、DCDC電源轉(zhuǎn)換器74和上述的壓降控制器62,下面對(duì)該充電設(shè)備進(jìn)行說(shuō)明。
限流開關(guān)72用于限制輸出電流;DCDC電源轉(zhuǎn)換器74,連接至上述限流開關(guān)72,用于為限流開關(guān)72提供輸出電壓;上述壓降控制器62,連接至上述限流開關(guān)72和DCDC電源轉(zhuǎn)換器74。
從上述的實(shí)施例可知,本發(fā)明實(shí)施例中提供的是一種DCDC限流輸出降功耗的實(shí)現(xiàn)方法,將實(shí)時(shí)采集限流開關(guān)兩端的電壓降,當(dāng)電壓降超過(guò)了設(shè)定的閾值后,反饋調(diào)節(jié)電路將調(diào)整DCDC電路的FB反饋電壓,使DCDC的輸出電壓下降,進(jìn)而降低限流開關(guān)兩端的壓降,達(dá)到降低功耗的目的。還是采用上面的例子說(shuō)明:當(dāng)移動(dòng)電源輸出限定在5V/1A時(shí),而此時(shí)終端負(fù)載是4Ω。根據(jù)上面的計(jì)算,限流開關(guān)兩端上的壓降是1V,終端上的電壓是4V。此時(shí),反饋調(diào)節(jié)電路采集限流開關(guān)兩端的壓降(假定壓降設(shè)定的閾值是0.1V)。由于限流開關(guān)的壓降大于設(shè)定的閾值,反饋調(diào)節(jié)電路將調(diào)整DCDC上的FB反饋電壓,使DCDC的輸出電壓降低,直到4.1V,滿足設(shè)定的閾值條件,停止調(diào)整。此時(shí),DCDC輸出功耗4.1V×1A=4.1W,加到終端負(fù)載的功耗是4V×1A=4W,限流開關(guān)上的功率損耗只有0.1W,功耗降低了90%。
在上述的實(shí)施例中,在檢測(cè)充電設(shè)備中的限流開關(guān)兩端的壓降值時(shí),需要進(jìn)行壓降的采集,其中,可以使用信號(hào)采集電路(對(duì)應(yīng)于上述的檢測(cè)模塊22)采集限流開關(guān)兩端的壓降。這個(gè)信號(hào)采集電路可以使用很多種類,如:模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog-Digital Converter,簡(jiǎn)稱為ADC)信號(hào)采集,使用集成運(yùn)放轉(zhuǎn)換,使用電阻網(wǎng)絡(luò)加單片機(jī)(或其他可編程控制處理器)轉(zhuǎn)換等。
在調(diào)整DCDC電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓時(shí),可以利用信號(hào)調(diào)節(jié)電路(對(duì)應(yīng)于上述的調(diào)整模塊24)進(jìn)行調(diào)整,利用該信號(hào)調(diào)節(jié)電路可以將壓降采集信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)DCDC的FB電壓的控制信號(hào)輸出。信號(hào)調(diào)節(jié)電路也可以是很多種類,例如:?jiǎn)纹瑱C(jī)(或其他可編程控制處理器)+數(shù)模轉(zhuǎn)換器(Digital Analog Converter,簡(jiǎn)稱為DAC)輸出,單片機(jī)(或其他可編程控制處理器)+數(shù)字電位器,利用集成運(yùn)放的分離電路等。
信號(hào)調(diào)節(jié)電路的輸出,可以用來(lái)對(duì)DCDC的FB電壓進(jìn)行控制。也可以提供給DCDC內(nèi)部脈寬調(diào)制(Pulse Width Modulation,簡(jiǎn)稱為PWM)控制器,直接調(diào)節(jié)PWM的占空比。總之,只要信號(hào)調(diào)節(jié)電路的輸出能直接或間接控制DCDC輸出電壓的方法就在本專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。
下面分別以單片機(jī)和集成運(yùn)放兩個(gè)示例對(duì)整個(gè)控制進(jìn)行說(shuō)明。
首先以單片機(jī)控制系統(tǒng)為例進(jìn)行說(shuō)明:
圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的采用單片機(jī)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)限流開關(guān)兩端的壓降的電路圖,如圖8所示,當(dāng)采用單片機(jī)進(jìn)行控制時(shí),可以由ADC采集通道分別采集限流開關(guān)兩端的電壓,或者也可以采用差分轉(zhuǎn)單端電路(如差分運(yùn)放放大電路)將限流開關(guān)兩端的壓差轉(zhuǎn)換為單端輸出,使用一個(gè)ADC通道進(jìn)行采集。當(dāng)電壓數(shù)據(jù)采集到以后,單片機(jī)內(nèi)部根據(jù)事先設(shè)定的閾值進(jìn)行判斷。如果閾值超標(biāo),單片機(jī)根據(jù)程序設(shè)定控制一個(gè)DAC(數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換輸出)輸出模擬電壓。這個(gè)模擬電壓連接到一個(gè)三極管的基極上(當(dāng)然根據(jù)不同的電路設(shè)計(jì),也可以直接連接到DCDC的FB反饋電壓腳上)。這個(gè)三極管的集電極和發(fā)射極串聯(lián)在DCDC的FB反饋電壓的分壓電阻網(wǎng)絡(luò)里。控制三極管的基極,進(jìn)而改變?nèi)龢O管集電極和發(fā)射極之間的阻抗,改變分壓電阻網(wǎng)絡(luò)的分壓比,就可以改變FB反饋電壓。由于FB反饋電壓的改變,將導(dǎo)致DCDC輸出電壓的改變,進(jìn)而限流電阻兩端的壓降也發(fā)生改變。這樣,通過(guò)ADC采集限流電阻兩端壓降→單片機(jī)→DAC輸出→FB反饋電壓→DCDC輸出改變→限流電阻兩端壓降改變形成了一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng),直到限流電阻兩端的壓降降低到閾值范圍內(nèi)。這樣達(dá)到了降低限流開關(guān)功耗的要求。
從圖8中可以看出,圖8是采用單片機(jī)+ADC+DAC構(gòu)成反饋調(diào)整系統(tǒng)的電路框圖。在圖8中,使用ADC分別采集限流開關(guān)兩端的電壓。當(dāng)移動(dòng)電源的充電負(fù)載超過(guò)了限流開關(guān)設(shè)定的電流值后,限流開關(guān)兩端將產(chǎn)生比較大的壓降。ADC將采集到的電壓傳送到單片機(jī),單片機(jī)根據(jù)程序設(shè)定的閾值進(jìn)行判斷和處理。單片機(jī)處理的結(jié)果通過(guò)DAC輸出模擬信號(hào)控制三極管的基極。如果限流開關(guān)兩端的壓差比較大,DAC輸出的電壓減小,這時(shí),三極管工作在非飽和導(dǎo)通狀態(tài),其集電極和發(fā)射極之間的阻抗增大。三極管的阻抗增加后,DCDC的FB腳電阻分壓比發(fā)生改變,由于是分壓電阻網(wǎng)絡(luò)的下半部分阻抗增加,將導(dǎo)致FB腳的電壓增加。FB腳的電壓改變反饋到DCDC的內(nèi)部,DCDC改變PWM調(diào)制的占空比,進(jìn)而降低DCDC的輸出電壓。由于是閉環(huán)控制系統(tǒng),整個(gè)系統(tǒng)會(huì)不斷反饋循環(huán),直到限流開關(guān)兩端的電壓差降低到設(shè)定的閾值范圍內(nèi)。這樣,通過(guò)ADC+單片機(jī)+DAC+三極管形成了一個(gè)閉環(huán)的反饋控制系統(tǒng)。達(dá)到了本發(fā)明的目的。
下面以集成運(yùn)放控制系統(tǒng)為例進(jìn)行說(shuō)明:
圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的采用集成運(yùn)放控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)限流開關(guān)兩端的壓降的電路圖,如圖9所示,使用差分運(yùn)放將限流開關(guān)兩端的壓差轉(zhuǎn)換為單端輸出。使用反相比例運(yùn)放電路將差分運(yùn)放的輸出反相等比例縮小,即,輸入越大,輸出越小。反相比例運(yùn)放輸出控制一個(gè)三極管的基極,當(dāng)基極電壓越大,三極管的集電極和發(fā)射極之間的阻抗就越?。划?dāng)基極的電壓越小,三極管的集電極和發(fā)射極之間的阻抗就越大。由于三極管的集電極和發(fā)射極串聯(lián)在DCDC的FB反饋電阻網(wǎng)絡(luò)中,當(dāng)集電極和發(fā)射極之間的阻抗變換時(shí),也就改變了反饋電阻網(wǎng)絡(luò)的分壓比,進(jìn)而影響到FB反饋電壓,達(dá)到改變DCDC輸出電壓的目的。整個(gè)調(diào)整過(guò)程是:差分運(yùn)放轉(zhuǎn)換限流開關(guān)的壓差→反相比例運(yùn)放輸出反相控制信號(hào)→三極管的阻抗改變→FB反饋電壓改變→DCDC輸出改變→限流開關(guān)兩端的壓差改變。
從圖9可以看出,該實(shí)施例中首先采用了差分運(yùn)放將限流電阻兩端的壓差轉(zhuǎn)換成單端信號(hào)輸出。反相比例運(yùn)放電路接收差分運(yùn)放的輸出模擬信號(hào),將其反相比例輸出(即輸入電壓越大,輸出電壓越小,其輸出比例可以通過(guò)調(diào)整Ri和Rf進(jìn)行改變)。反相比例運(yùn)放的輸出模擬電壓控制三級(jí)管的基極。如果限流開關(guān)兩端的壓差比較大,反相比例運(yùn)放的輸出電壓將減小,三極管集電極和發(fā)射極之間的阻抗增大。三極管的阻抗增加后,DCDC的FB腳電阻分壓比發(fā)生改變,導(dǎo)致FB的電壓增加。FB上電壓改變反饋到DCDC的內(nèi)部,DCDC將改變PWM調(diào)制的占空比,進(jìn)而降低DCDC的輸出電壓。這樣形成了一個(gè)閉環(huán)的反饋循環(huán)控制系統(tǒng)。從而解決了上述的相關(guān)技術(shù)中存在的問(wèn)題。
由于根據(jù)輸出限流開關(guān)的壓差反饋控制DCDC輸出的方法還有很多,也可以不通過(guò)DCDC的FB反饋電壓方式,而是直接將壓差反饋連接到DCDC的PWM控制器上進(jìn)行控制的。因此,本專利不可能將每一種控制方式進(jìn)行描述。只要是,采集限流開關(guān)兩端的壓降,動(dòng)態(tài)調(diào)整DCDC輸出電壓,降低限流開關(guān)功耗的方式,都在本專利的保護(hù)范圍中。
其中,在實(shí)際應(yīng)用時(shí),也可以將限流開關(guān)和上述反饋控制部分電路,直接集成到DCDC芯片中。這樣可以簡(jiǎn)化外圍電路。還可以采用在DCDC芯片輸入端控制電流的方法來(lái)達(dá)到控制DCDC輸出電流的目的。例如,在輸入端增加一個(gè)PMOS管或限流開關(guān)等。
圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的DCDC限流輸出降功耗的實(shí)現(xiàn)方法流程圖,如圖10所示,該流程包括如下步驟:
步驟S1002,外部中斷插入,移動(dòng)電源充電開始;
步驟S1004,DCDC通過(guò)限流開關(guān)對(duì)外輸出電流和電壓;
步驟S1006,反饋調(diào)整系統(tǒng)采集限流開關(guān)兩端的電壓;
步驟S1008,反饋調(diào)整系統(tǒng)根據(jù)壓差的采集結(jié)果,判斷限流開關(guān)上的電流大小,限 流開關(guān)是否開始限流(根據(jù)設(shè)定的閾值);如果采集的結(jié)果是壓差沒(méi)有超過(guò)閾值(即限流開關(guān)還沒(méi)有起限流作用),則反饋調(diào)整系統(tǒng)不做調(diào)整,流程回到步驟S1004,反饋調(diào)整系統(tǒng)繼續(xù)監(jiān)控限流開關(guān)上的壓差;
步驟S1010,如果采集的結(jié)果是壓差超過(guò)了閾值,反饋調(diào)整系統(tǒng)將輸出控制信號(hào),調(diào)整三極管基極的電壓;
步驟S1012,三極管的基極電壓調(diào)整的結(jié)果將導(dǎo)致DCDC的FB電阻網(wǎng)絡(luò)的分壓比發(fā)生變化,F(xiàn)B電壓升高;
步驟S1014,F(xiàn)B電壓升高后,DCDC內(nèi)部會(huì)自動(dòng)調(diào)整PWM的占空比,將DCDC的輸出電壓降低。然后,流程回到02,DCDC輸出電壓電流。如果調(diào)整不到位,整個(gè)閉環(huán)的系統(tǒng)會(huì)循環(huán)調(diào)整,直到DCDC的輸出,限流開關(guān)的兩端電壓差滿足設(shè)定的閾值條件;
步驟S1016,調(diào)整流程結(jié)束。
需要說(shuō)明的是,上述各個(gè)模塊是可以通過(guò)軟件或硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)的,對(duì)于后者,可以通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn),但不限于此:上述模塊均位于同一處理器中;或者,上述模塊分別位于多個(gè)處理器中。
本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種存儲(chǔ)介質(zhì)??蛇x地,在本實(shí)施例中,上述存儲(chǔ)介質(zhì)可以被設(shè)置為存儲(chǔ)用于執(zhí)行以下步驟的程序代碼:
S1,檢測(cè)充電設(shè)備中的用于限制輸出電流的限流開關(guān)兩端的壓降值,其中,該充電設(shè)備用于為預(yù)定終端充電;
S2,當(dāng)檢測(cè)到上述限流開關(guān)兩端的壓降值超過(guò)預(yù)定閾值時(shí),調(diào)整該充電設(shè)備中的直流到直流DCDC電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓,使得該限流開關(guān)兩端的壓降小于或等于上述預(yù)定閾值。
可選地,在本實(shí)施例中,上述存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括但不限于:U盤、只讀存儲(chǔ)器(Read-Only Memory,簡(jiǎn)稱為ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Random Access Memory,簡(jiǎn)稱為RAM)、移動(dòng)硬盤、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
可選地,在本實(shí)施例中,處理器根據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)中已存儲(chǔ)的程序代碼執(zhí)行上述的步驟S1-S2。
可選地,本實(shí)施例中的具體示例可以參考上述實(shí)施例及可選實(shí)施方式中所描述的示例,本實(shí)施例在此不再贅述。
通過(guò)本發(fā)明上述各個(gè)實(shí)施例中的方案,可以有效降低移動(dòng)電源中內(nèi)部的限流開關(guān)的功耗,提高移動(dòng)電源的輸出效率;有效降低移動(dòng)電源的發(fā)熱,增加其可靠性和安全性;由于集成運(yùn)放的廣泛使用,集成度高,本發(fā)明實(shí)施例中的電路可以輕易的集成到目前所 有的DCDC中。
顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白,上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來(lái)實(shí)現(xiàn),它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上,或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上,可選地,它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來(lái)實(shí)現(xiàn),從而,可以將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來(lái)執(zhí)行,并且在某些情況下,可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟,或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊,或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣,本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。