CN105529910A - 芯片电源管理系统、管理方法及电子设备的供电回路 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电源保护控制系统、管理方法及电子设备的供电回路，通过在保险单元中设置延时模块、保险选择模块和保险模块，并结合每个芯片电路中设置的短路修复模块和电能存储单元，实现了当某个或多个主芯片模块电路发生短路时，保险模块电路断开并报警，电能存储单元开始放电，控制短路修复模块工作，或断开发生短路的主芯片模块电路，当保险选择模块在延时模块延时一预定时间后，又闭合重新使保险模块电路导通，处于工作状态。由此，本发明可以在主芯片模块电路出现短路时，芯片电源管理系统进行自我修复并报警，避免了复杂的诊断与查找过程，节约了时间，并减少了因电器短路给人们生活或工作带来的影响。

Description

芯片电源管理系统、管理方法及电子设备的供电回路

技术领域

本发明涉及电源管理技术领域，具体涉及一种芯片电源管理系统、电源管理方法及电子设备的供电回路。

背景技术

当今世界，人们的生活已是片刻也离不开电子设备。电子设备的核心是半导体芯片，电源管理芯片在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责。电源管理芯片对电子系统而言是不可或缺的，其性能的优劣对整机的性能有着直接的影响。

所有电子设备(例如，控制单元)都有需要直流电源，电源管理芯片的应用范围十分广泛，但是不同的系统对电源的要求不同。为了发挥电子系统的最佳性能，需要选择最适合的电源管理方式，发展电源管理芯片对于提高整机性能具有重要意义。

芯片电源管理的范畴比较广，既包括单独的电能变换(主要是直流到直流，即DC/DC)，单独的电能分配和检测，也包括电能变换和电能管理相结合的系统，还需考虑供电回路的过压、过流、过温、短路保护等功能。

在家庭电路的使用过程中，具有多个具有大功率的电子设备(例如，家用电器)同时使用，每个家用电器均具有由直流电压供电的控制器和由交流电压供电的功能模块，每个控制器通过多个芯片去控制家用电器功能模块的各种工作状态。

然而，家用电器在使用过程中，往往会出现因控制器或功能模块的功率过大而短路的问题。当有一台或多台家用电器出现控制器短路时，会将芯片电源中的保险单元烧断，导致该家用电器无法正常工作，更甚至使整个电子设备的供电回路保险装置中的电闸跳起；我们知道，电闸跳起会导致总电源关闭，从而影响到人们的生活或生产。而且，电闸跳起时，人们往往不知道是哪里出了问题，还需要大量的诊断和查找，提高了电路修复难度。

因此，如果家用电器中控制芯片能在家用电器控制器中某一个或多个芯片出现短路时，可以自动检测并定位到发生短路的家用电器芯片，减少复杂的诊断和查找过程，控制该芯片的短路时间，使其它芯片不会受到短路的影响，进而使其它家用电器避免了因跳闸给人们生活或生产带来的困扰。

发明内容

为了克服以上问题，本发明旨在提供一种芯片电源管理系统、电源管理方法及电子设备的供电回路；当电子设备出现短路时，该电源管理芯片在电子设备的供电系统配合下，自动进行检测并定位到短路的电子设备，避免人为的诊断和查找而造成的时间的浪费。

本发明提供了一种芯片电源管理系统，应用于给多个电子设备供电的回路中，所述电子设备供电回路包括给所述多个电子设备功能单元供电的交流电源回路和给所述芯片电源管理系统供电的直流电源回路，所述芯片电源管理系统包括依次电连接的电源供给单元、保险单元，直流分压单元和多个芯片电路，所述分压单元将所述直流电源供给单元提供的电压，分成多路为所述多个芯片电路提供不同电压值的电源，其中：

所述保险单元包括延时模块、保险选择模块和保险模块电路，正常工作时，所述保险模块电路呈导通工作状态；

所述多个芯片电路分别包括主芯片模块电路和短路修复模块以及电能存储单元，所述主芯片模块电路和短路修复模块相串联，所述电能存储单元与相互串接的所述主芯片模块电路和短路修复模块相并联；其中，

当所述某个或多个主芯片模块电路发生短路时，以及所述保险模块电路断开后，所述电能存储单元开始放电，控制所述短路修复模块工作，断开发生短路的所述主芯片模块电路；所述保险选择模块在所述延时模块延时一预定时间后，重新使所述保险模块电路导通，处于导通工作状态。

优选地，所述保险模块电路包括第一保险组件和第二保险组件，正常工作时，所述第一保险组件处于导通工作状态，当所述某个或多个主芯片模块电路发生短路时，所述第一保险组件断开，所述保险选择模块在所述延时电路延时一预定时间后，使所述第二保险组件导通，处于工作状态。

优选地，所述第一保险组件和/或所述第二保险组件为保险丝。

优选地，所述短路修复模块为常闭开关，在所述某个或多个主芯片模块电路发生短路时，所述电能存储单元控制所述常闭开关断开，以使所述发生短路的主芯片模块电路断开连接。

优选地，还包括报警组件和启闭控制组件，正常工作时，所述启闭控制组件控制所述报警组件回路断开，在所述某个或多个主芯片模块电路发生短路时，所述启闭控制组件控制所述电能存储单元给所述报警组件供电。

优选地，所述启闭控制组件为串接在所述电能存储单元和所述报警组件之间的一个二极管，所述二极管的正极同所述报警组件相连，所述二极管的负极同所述电能存储单元相连。

优选地，所述保险单元设置于所述直流电源供给单元中。

所述直流电源供给单元为交流/直流转换单元。

本发明还提供了一种根据上述芯片电源管理系统的芯片电源管理方法，其包括：

步骤01：当所述某一或多个主芯片模块电路发生短路时，所述保险模块电路断开；

步骤02：所述电能存储单元开始放电，控制所述短路修复模块工作，使所述发生短路的主芯片模块电路呈断路；

步骤03：所述保险选择模块在所述延时模块延时一预定时间后，重新使所述保险模块电路导通，处于工作状态。

本发明还提供了一种电子设备的供电回路，包括给多个电子设备功能单元供电的交流电源回路和上述的芯片电源管理系统供电的直流电源回路。

本发明的芯片电源管理系统、电源管理方法及电子设备的供电回路，通过在保险单元中设置延时模块、保险选择模块和保险模块，并结合每个芯片电路中设置的短路修复模块和电能存储单元，在主芯片模块电路出现短路时进行自我修复呈不短路状态；同时，延时模块延时一预定时间后，保险选择模块重新使保险模块电路导通处于工作状态；由此，可以在主芯片模块电路出现短路时，芯片电源管理系统进行自我修复，避免了复杂的诊断与查找过程，节约了时间，并减少了因电器短路给人们生活或工作带来的影响。

附图说明

图1为本发明的一个较佳实施例的芯片电源管理系统的方块图

图2为本发明的另一个较佳实施例的芯片电源管理系统的方块图

图3为本发明的又一个较佳实施例的芯片电源管理系统的方块图

图4为本发明的一个较佳实施例的芯片电源管理方法的流程示意图

具体实施方式

为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图1-4，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。

需要说明的是，本发明的芯片电源管理系统、芯片电源管理方法及电子设备的供电回路，应用于给多个电子设备供电的回路中；该电子设备供电回路包括给多个电子设备功能单元供电的交流电源回路和给芯片电源管理系统供电的直流电源回路，芯片电源管理系统包括依次电连接的电源供给单元、保险单元，直流分压单元和多个芯片电路，分压单元将直流电源供给单元提供的电压，分成多路为多个芯片电路提供不同电压值的电源；本发明通过在保险单元中设置延时模块、保险选择模块和保险模块，并结合每个芯片电路中设置的短路修复模块和电能存储单元；当某个或多个主芯片模块电路发生短路时，保险模块电路断开，电能存储单元开始放电，控制短路修复模块工作，断开发生短路的主芯片模块电路；保险选择模块在延时模块延时一预定时间后，重新使保险模块电路导通，处于工作状态。

实施例一

请参阅图1，为本发明的一个较佳实施例的芯片电源管理系统的方块图；本发明的芯片电源管理系统，应用于给多个电子设备供电的回路中；这里，在图1中显示的多个芯片电路可以是一个电子设备中的，也可以是不同的电子设备中的；电子设备供电回路包括交流电源，以及交流/直流转换单元(AC/DC)用于将交流电转换为直流电输送给芯片电路使用；芯片电源管理系统包括直流电源供给单元、保险单元、直流分压单元和多个芯片电路；在本实施例中，电源供给单元即为交流/直流转换单元，如图1所示，虚线框框住的部分为芯片电源管理系统中的芯片单元部分。交流/直流转换单元将交流电源出来的交流电转换为直流电。在本发明中，直流电源供给单元还可以包括整流电路和/或滤波电路。

分压单元将直流电源供给单元提供的电压分成多路，为多个芯片电路提供不同电压值的电源；具体的，由于工作电路中的电压都是交流电压且较高，而不同芯片电路需要直流电压且较低，加上每个芯片电路需要的电压不同，因此，需要将交流/直流转换单元输出的直流电压，经分压单元分压，以供不同的芯片电路在相应的直流电压下工作。

保险单元包括延时模块、保险选择模块和保险模块电路，正常工作时，保险模块电路呈工作状态；具体的，延时模块的作用是在主芯片模块电路出现短路时，使保险模块电路在延时一预定时间后再重新连接起来，这样可以确保主芯片模块电路在修复好后，使整个电路均不存在短路的情况下重新工作。保险选择模块的作用是：在延时模块的预定时间结束后，使保险模块电路重新导通并处于工作状态。

多个芯片电路分别包括相互串接的主芯片模块电路和短路修复模块以及电能存储单元，电能存储单元与相互串接的芯片和短路修复模块相互并联；具体的，当某个或多个主芯片模块电路发生短路时，电路电流瞬间增大，保险模块电路断开，电能存储单元开始放电，控制短路修复模块工作，断开发生短路的主芯片模块电路。电能存储单元的作用是在主芯片模块电路出现短路时，向短路修复模块提供电能，这样短路修复模块就可以进行修复工作了。这是因为，在主芯片模块电路出现短路时，保险模块电路断开，也即是断开了直流电源供给单元与主芯片模块电路之间的电连关系，因此，需要有电能提供给短路修复模块，使其可以进行修复工作。

在本发明的一些实施例中，短路修复模块可以为常闭开关；当某一路芯片或多路主芯片模块电路出现短路时，电能存储单元开始放电，电能存储单元控制上述常闭开关断开，以使故障芯片电路呈断路状态。这样，短路修复模块通过一常闭开关的断开动作，使主芯片模块电路呈断路，从而在后续第二保险组件正常工作时，经分压单元流出的电流也不会通过此故障芯片电路，从而避免故障芯片电路短路给整个电路带来的影响，使其他芯片电路仍可以正常工作。

实施例二

以下将结合附图2和具体实施例一对本发明的芯片电源管理系统进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式、使用非精准的比例，且仅用以方便、清晰地达到辅助说明本实施例的目的。

请参阅图2，图2为本发明的另一个较佳实施例的芯片电源管理系统的方块图；如图2所示，电子设备供电回路包括交流电源，以及交流/直流转换单元(AC/DC)用于将交流电转换为直流电输送给芯片电路使用；芯片电源管理系统包括直流电源供给单元、保险单元、直流分压单元和多个芯片电路；在本实施例中，电源供给单元即为交流/直流转换单元，虚线框框住的部分为芯片电源管理系统中的芯片单元部分。交流/直流转换单元将交流电源出来的交流电转换为直流电。本实施例中，上述实施例中的其它单元均可以用于本实施例中，就是保险单元同上述实施例中的不同，并且由此产生的控制方式也发生了不同。在本发明中，直流电源供给单元还可以包括整流电路和/或滤波电路。

具体地，如图所示，保险单元还是包括延时模块、保险选择模块、和保险模块电路；正常工作时，保险模块电路呈工作状态；并且，保险模块电路包括第一保险组件和第二保险组件；多个芯片电路分别包括相互串接的主芯片模块电路1至n、短路修复模块以及电能存储单元，电能存储单元与相互串接的芯片和短路修复模块相互并联。

正常工作时，第一保险组件处于正常闭合工作状态，第二保险组件断开；当某个或多个主芯片模块电路发生短路时，第一保险组件会应过载而断开，即保险模块电路断开，电能存储单元就开始放电，控制短路修复模块工作，断开发生短路的主芯片模块电路。电能存储单元的作用是在主芯片模块电路出现短路时，向短路修复模块提供电能，这样短路修复模块就可以进行修复工作了。

从上述技术方案可以看出，修复工作需要持续一定的时间，在该修复时间段中，电能存储单元在供电，同时，保险选择模块在延时电路延时一预定时间后，使第二保险组件导通，处于正常闭合工作状态，即使保险模块电路重新导通并处于工作状态。保险选择模块的工作电源可以由电能存储单元在供电、单独的直流单元供电等均可。

具体的，短路修复模块可以为常闭开关；当主芯片模块电路1至n中的某个或多个发生短路时，电能存储单元开始放电，电能存储单元控制上述常闭开关断开，以使发生短路的主芯片模块电路呈断路状态。这样，短路修复模块通过一常闭开关的断开动作，使主芯片模块电路呈断路，从而在后续第二保险组件正常工作时，经分压单元流出的电流也不会通过此发生短路的主芯片模块电路，从而避免主芯片模块电路发生短路给整个电路带来的影响，使其他芯片电路仍可以正常工作。

实施例三

以下将结合附图3和具体实施例二对本发明的芯片电源管理系统进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式、使用非精准的比例，且仅用以方便、清晰地达到辅助说明本实施例的目的。

请参阅图3，图3为本发明的又一个较佳实施例的芯片电源管理系统的方块图。如图2所示，电子设备供电回路包括交流电源，以及交流/直流转换单元(A/D)用于将交流电转换为直流电输送给芯片电路使用；芯片电源管理系统包括直流电源供给单元、保险单元、直流分压单元和多个芯片电路；在本实施例中，电源供给单元即为交流/直流转换单元，交流/直流转换单元将交流电源出来的交流电转换为直流电。虚线框框住的部分为包括芯片电源管理系统中芯片单元部分。本实施例中，上述实施例中的其它单元均可以用于本实施例中，就是增加了报警单元，并且由此产生的控制方式也发生了不同。

在本实施例中，如图3所示，多个芯片电路分别包括相互串接的主芯片模块电路1至n、短路修复模块、电能存储单元、启闭控制组件和报警组件；电能存储单元与相互串接的主芯片模块电路和短路修复模块相互并联，启闭控制组件在主芯片模块短路后，控制所述报警组件工作。

具体的，正常工作时，启闭控制组件控制报警组件回路断开，短路修复模块为常闭开关，并呈连接状态；当主芯片模块电路1至n中的某一或多个发生短路时，电能存储单元开始放电，电能存储单元控制上述常闭开关断开，以使发生短路的主芯片模块电路呈断路状态；同时，启闭控制组件控制报警组件上电，报警组件开始报警。这样，短路修复模块通过一常闭开关的断开动作，使主芯片模块电路呈断路，从而在后续第二保险组件正常工作时，经分压单元流出的电流也不会通过此故障主芯片模块电路，从而避免故障主芯片模块电路发生短路给整个电路带来的影响，使其他芯片电路仍可以正常工作。

在本实施例中，启闭控制组件的切换可以是保险模块电路中延时模块被启动的同时切换，即当某个或多个主芯片模块电路发生短路时，电路电流瞬间增大，第一保险模块电路断开，延时模块工作，启闭控制组件控制报警电路工作。

在其它实施例中，启闭控制组件也可以包括串接在电能存储单元和报警组件之间的一个二极管，二极管的正极同启闭控制组件相连，二极管的负极同电能存储单元相连，在芯片正常工作时，电能存储单元的负接地，电能存储单元储能，报警电路断开，即报警组件可以是一个值班电路；当芯片短路时，电能存储单元开始给报警组件供电，该电可以是输出一个控制信号控制报警电路工作，也可以直接给报警组件供电。并且，报警组件可以通过声、光和电等任何手段实现，启闭控制组件也可以省略，直接通过短路后输出的大电流控制报警组件工作。

请参阅图4，图4为本发明的一个较佳实施例的芯片电源管理方法的流程示意图，其包括以下步骤：

步骤01：当某个或多个主芯片模块电路发生短路时，保险模块电路断开；

具体的，在本发明的一个较佳实施例中，保险模块电路包括第一保险组件和第二保险组件，此时，由于主芯片模块电路发生短路产生的大电流，使第一保险组件断开。保险模块电路通知保险选择模块，使保险选择模块知晓第一保险组件已经断开，保险模块电路处于断开状态；

步骤02：电能存储单元开始放电，控制短路修复模块工作，使发生短路的主芯片模块电路呈断路；

具体的，在本发明的一个较佳实施例中，由于短路修复模块为一常闭开关，在短路时，常闭开关断开，使主芯片模块电路呈断路状态；

步骤03：保险选择模块在延时模块延时一预定时间后，重新使保险模块电路导通，处于工作状态。

具体的，延时模块延时的预定时间是可以提前设定好的，这可以根据实际短路修复模块的修复时间来设定，比如，时间为1-3秒；当预定时间达到后，保险选择模块控制保险模块电路中的第二保险组件导通，使保险模块电路重新处于工作状态。

本发明还提供了一种电子设备的供电回路，所述电子设备供电回路包括给所述多个电子设备功能单元供电的交流电源回路和给所述芯片电源管理系统供电的直流电源回路，所述芯片电源管理系统包括依次电连接的电源供给单元、保险单元，直流分压单元和多个芯片电路，所述分压单元将所述直流电源供给单元提供的电压，分成多路为所述多个芯片电路提供不同电压值的电源。

综上所述，本发明的芯片电源管理系统、电源管理方法及电子设备的供电回路，通过在保险单元中设置延时模块、保险选择模块和保险模块，并结合每个芯片电路中设置的短路修复模块和电能存储单元，在主芯片模块电路出现短路时进行自我修复呈不短路状态；同时，延时模块延时一预定时间后，保险选择模块重新使保险模块电路导通处于工作状态；由此，可以在主芯片模块电路出现短路时，芯片电源管理系统进行自我修复，避免了复杂的诊断与查找过程，节约了时间，并减少了因电器短路给人们生活或工作带来的影响。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然所述实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。

Claims (10)

1.一种电源保护控制系统，应用于给多个电子设备供电的回路中，所述电子设备供电回路包括给所述多个电子设备功能单元供电的交流电源回路和给所述芯片电源管理系统供电的直流电源回路，所述电源保护控制系统包括依次电连接的直流电源供给单元、保险单元，直流分压单元和多个芯片电路，所述分压单元将所述直流电源供给单元提供的电压，分成多路为所述多个芯片电路提供不同电压值的电源，其特征在于：

所述保险单元包括延时模块、保险选择模块和保险模块电路，正常工作时，所述保险模块电路呈导通工作状态；

所述多个芯片电路分别包括主芯片模块电路和短路修复模块以及电能存储单元，所述主芯片模块电路和短路修复模块相串联，所述电能存储单元与相互串接的所述主芯片模块电路和短路修复模块相并联；其中，

当所述某个或多个主芯片模块电路发生短路时，以及所述保险模块电路断开后，所述电能存储单元开始放电，控制所述短路修复模块工作，断开发生短路的主芯片模块电路；所述保险选择模块在所述延时模块延时一预定时间后，重新使所述保险模块电路导通，处于导通工作状态。

2.根据权利要求1所述的电源保护控制系统，其特征在于，所述保险模块电路包括第一保险组件和第二保险组件，正常工作时，所述第一保险组件处于导通工作状态，当所述某个或多个主芯片模块电路发生短路时，所述第一保险组件断开，所述保险选择模块在所述延时电路延时一预定时间后，使所述第二保险组件导通，处于工作状态。

3.根据权利要求2所述的电源保护控制系统，其特征在于，所述第一保险组件和/或所述第二保险组件为保险丝。

4.根据权利要求1所述的电源保护控制系统，其特征在于，所述短路修复模块为常闭开关，在所述某个或多个主芯片模块电路发生短路时，所述电能存储单元控制所述常闭开关断开，以使所述发生短路的主芯片模块电路断开连接。

5.根据权利要求1-4任意一个所述的电源保护控制系统，其特征在于，还包括报警组件和启闭控制组件，正常工作时，所述启闭控制组件控制所述报警组件回路断开，在所述某个或多个主芯片模块电路发生短路时，所述启闭控制组件控制所述电能存储单元或外部直流单元给所述报警组件供电。

6.根据权利要求5所述的电源保护控制系统，其特征在于，所述启闭控制组件为串接在所述电能存储单元和所述报警组件之间的一个二极管，所述二极管的正极同所述报警组件相连，所述二极管的负极同所述电能存储单元相连。

7.根据权利要求1所述的电源保护控制系统，其特征在于，所述保险单元设置于所述直流电源供给单元中。

8.根据权利要求1所述的电源保护控制系统，其特征在于，所述直流电源供给单元为交流/直流转换单元。

9.一种根据权利要求1所述电源保护控制系统的芯片电源管理方法，其特征在于，包括：

步骤01：当所述某一或多个主芯片模块电路发生短路时，所述保险模块电路断开；

步骤02：所述电能存储单元开始放电，控制所述短路修复模块工作，使所述发生短路的主芯片模块电路呈断路；

步骤03：所述保险选择模块在所述延时模块延时一预定时间后，重新使所述保险模块电路导通，处于工作状态。

10.一种电子设备的供电回路，其特征在于，包括给多个电子设备功能单元供电的交流电源回路和给权利要求1所述的电源保护控制系统供电的直流电源回路。