CN107765576A - 一种电源转换芯片 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种电源转换芯片，其包括逻辑控制模块、第一DC‑DC转换模块、第二DC‑DC转换模块、采样模块，其中所述逻辑控制模块包括自激振荡保护控制模块，所述第一DC‑DC转换模块、第二DC‑DC转换模块分别输出第一路直流电压和第二路直流电压。所述采样模块采样所述第一DC‑DC转换模块的直流电压输出端的电流值，并将采样电流值数据发送给所述自激振荡保护控制模块，所述自激振荡保护控制模块将采样电流值与其内存储的门限值比较，当采样电流值超过所述门限值时，所述自激振荡保护控制模块会降低所述第二DC‑DC转换模块的直流输出电压。

Description

一种电源转换芯片
技术领域
本发明涉及集成电路的芯片领域，尤其是其中的一种电源转换芯片。
背景技术
在基站和直放站的应用中，高功率放大器通常采用LDMOS功率管作为放大管。而功率放大器常会面临的一个问题是自激振荡，自激振荡不仅会引起功率放大器的功能失效，而且还可能会造成功率管的烧毁。
引起功率放大器的自激振荡的根本原因是正反馈的影响，例如功率放大器的增益过高、外部突发性冲击以及电源波动等均可能引起正反馈并造成功率放大器的自激振荡。
请参阅图3所示，对于自激振荡问题，现有业界采用的方案是采用功率计5来对功率放大器2的输出信号3进行功率检测，然后在通过单片机MCU6来控制功率放大器2的增益，从而实现自激振荡保护功能。
这种现有方案中自激振荡的检测和电源转换是相互独立分开的，而且其同时需要采用功率计和单片机MCU才能实现对功率放大器的自激振荡保护功能，使得该方案实现复杂、反应速度慢且成本高。
因此，确有必要来开发一种新型的电源转换芯片，来克服现有技术中的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的电源转换芯片，其具有自激振荡保护功能。
为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
一种电源转换芯片，其包括逻辑控制模块、第一DC-DC转换模块、第二DC-DC转换模块、采样模块，其中所述逻辑控制模块包括自激振荡保护控制模块，所述第一DC-DC转换模块、第二DC-DC转换模块分别输出第一路直流电压和第二路直流电压。所述采样模块采样所述第一DC-DC转换模块的直流电压输出端的电流值，并将采样电流值数据发送给所述自激振荡保护控制模块，所述自激振荡保护控制模块将采样电流值与其内存储的门限值比较，当采样电流值超过所述门限值时，所述自激振荡保护控制模块会降低所述第二DC-DC转换模块的直流输出电压。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述采样模块包括采样电阻、电流采样放大器和模数转换器ADC，其中所述采样电阻用于采样所述DC-DC转换模块直流电压输出端的电流值，所述电流采样放大器用于对采样电阻两端的采样电压进行放大，所述模数转换器ADC用于对经过所述电流采样放大器放大后的采样电压进行数字化，并将处理后的采样电流值发送给所述自激振荡保护控制模块。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述模数转换器ADC将处理后的采样电流值发送存放到所述自激振荡保护控制模块的寄存器中。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述采样模块采样所述第二DC-DC转换模块的直流电压输出端的电流值，并将采样电流值数据发送给所述自激振荡保护控制模块，所述自激振荡保护控制模块将采样电流值与其内存储的门限值比较，当采样电流值超过所述门限值时，所述自激振荡保护控制模块会降低所述第一DC-DC转换模块的直流输出电压。
进一步的，在不同实施方式中，其还包括接口，连接至所述逻辑控制模块，通过所述接口实现所述DC-DC转换模块的可编程配置信息的输入。
进一步的，在不同实施方式中，其还包括存储器，连接至所述逻辑控制模块，用于存储所述DC-DC转换模块的直流输出电压可编程配置信息。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述逻辑控制模块包括可编程配置模块，用于对所述DC-DC转换模块进行配置。
相比于现有技术，本发明的优势在于，本发明涉及的一种电源转换芯片，其集成自激振荡保护功能模块，具有实现简单的、反应速度快和成本低等优势。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式提供的一种电源转换芯片的逻辑结构图；
图2是图1中所示的电源转换芯片中的采样模块的一个实施方式的逻辑结构图；
图3是现有技术中涉及的自激振荡保护功能方案的逻辑结构图。
附图1、2中的标号说明：
逻辑控制模块 10 DC-DC转换模块 11
接口12 12 存储器 13
可编程配置模块 14 自激振荡保护控制模块 15
采样模块 16 电流采样电阻 161
电流采样放大器 162 模数转换器ADC 163
附图3中的标号说明：
输入信号 1 功放管 2
输出信号 3 电源转换 4
功率计 5 MCU 6
具体实施方式
以下结合较佳实施例及其附图对本发明涉及的一种电源转换芯片的技术方案作进一步非限制性的详细说明。
请参阅图1所示，本发明的一个实施方式提供了一种电源转换芯片，包括逻辑控制模块10、DC-DC转换模块11、接口12、存储器13和采样模块16。其中所述逻辑控制模块10包括可编程配置模块14和自激振荡保护控制模块15，所述可编程配置模块14用于对DC-DC转换模块11进行配置，所述自激振荡保护控制模块15连接所述采样模块16以及DC-DC转换模块11。
进一步的，所述DC-DC转换模块11包括两个，其是通过PWM波控制实现直流电压到直流电压的转换，得到恒定的第1路直流输出电压和第2路直流输出电压，并且使其纹波在直流输入电压波动或输出端负载变化的情况下尽可能的小。
其中所述第1路直流输出电压和第2路直流输出电压的一个功用是分别给功率管的漏极和栅极提供直流偏置电压。PWM波可以由模拟脉冲宽度调制或者数字脉冲宽度调制器DPWM来产生，DC-DC转换模块11可采用BUCK降压型或者BOOST升压型来实现。
所述接口12连接至逻辑控制模块10，可采用I2C、SPI或USB等接口类型，通过该接口实现对第1路直流输出电压和第2路直流输出电压的可编程配置信息的输入。
所述存储器13连接至逻辑控制模块10，可采用EPROM、EEPROM或FLASH等存储器类型，其中存储第1路直流输出电压和第2路直流输出电压可编程配置信息。
所述采样模块16用于采样所述第1路直流输出和第2路直流输出的电流值，然后发送给所述自激振荡保护控制模块15。请参阅图2所示，在一个具体实施方式中，所述采样模块16包括电流采样电阻Rsense161、电流采样放大器162和模数转换器163。
其中所述电流采样电阻Rsense161串联在第1路直流输出电压端，用于对第1路直流输出电压端进行电流采样。电流采样放大器162用于对电流采样电阻Rsense两端采样电压进行放大，采样放大器的增益为Asense。所述模数转换器ADC163用于对经过所述电流采样放大器放大后的采样电压进行数字化，然后将处理结果传递给所述自激振荡保护控制模块15。
以下将结合本发明的又一个实施方式提供的一种用于本发明涉及的电源转换芯片的控制方法来对本发明涉及的电源转换芯片的工作过程作进一步的说明。
一种用于本发明涉及的电源转换芯片的控制方法，包括以下步骤：
S1：芯片上电复位；
S2：所述可编程配置模块14分别对第1路直流输出电压和第2路直流输出电压对应的DC-DC转换模块11进行配置，产生第1路直流输出电压和第2路直流输出电压；
S3：所述电流采样放大器162和所述模数转换器ADCl63对第1路直流输出电压端流经所述采样电阻161的电流进行采样和数字化，并将处理后的采样电流值发送存储到所述自激振荡保护控制模块15的寄存器中；
S4：所述自激振荡保护控制模块15将收到的第1路直流输出电压端的采样电流值与预设的自激振荡电流门限值进行比较。若采样电流值小于自激振荡电流门限值，则表示无自激振荡发生，返回S3继续检测第1路直流输出电压端的电流值；反之，若采样电流值大于自激振荡电流门限值，则表示有自激振荡发生，所述自激振荡保护控制模块15进入自激振荡保护模式；
S5：进入自激振荡保护模式后，所述自激振荡保护控制模块15会通过所述DC-DC转换模块11减小第2路直流输出电压，并返回S3继续采样第1路直流输出电压端的电流值。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述采样模块是和每一路直流电压输出连接，并能采样其输出电流值发送给所述自激振荡保护控制模块，以便所述自激振荡保护控制模块能够确认该路输出是否存在自激振荡的情况。
同时，本发明涉及的电源转换芯片中的DC-DC转换模块可以设置有多个，并不限于两个。对于采样模块的设置方式，其可以是每一条直流输出电路上均连接一个采样模块；也可以是一个采样模块可以同时连接多条直流输出电路，其能依次按需发送不同直流输出电路的电流采样值给所述自激振荡保护功能模块，具体可随需要而定，并不限于。
本发明提供了一种电源转换芯及控制方法，其集成自激振荡保护功能模块，具有实现简单的、反应速度快和成本低等优势。
需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电源转换芯片；其特征在于，包括逻辑控制模块、第一DC-DC转换模块、第二DC-DC转换模块、采样模块，其中所述逻辑控制模块包括自激振荡保护控制模块，所述第一DC-DC转换模块、第二DC-DC转换模块分别输出第一路直流电压和第二路直流电压；所述采样模块采样所述第一DC-DC转换模块的直流电压输出端的电流值，并将采样电流值数据发送给所述自激振荡保护控制模块，所述自激振荡保护控制模块将采样电流值与其内存储的门限值比较，当采样电流值超过所述门限值时，所述自激振荡保护控制模块会降低所述第二DC-DC转换模块的直流输出电压。
2.根据权利要求1所述的一种电源转换芯片；其特征在于，其中所述采样模块包括采样电阻、电流采样放大器和模数转换器ADC，其中所述采样电阻用于采样所述DC-DC转换模块直流电压输出端的电流值，所述电流采样放大器用于对采样电阻两端的采样电压进行放大，所述模数转换器ADC用于对经过所述电流采样放大器放大后的采样电压进行数字化，并将处理后的采样电流值发送给所述自激振荡保护控制模块。
3.根据权利要求2所述的一种电源转换芯片；其特征在于，其中所述模数转换器ADC将处理后的采样电流值存放在所述自激振荡保护控制模块的寄存器中。
4.根据权利要求1所述的一种电源转换芯片；其特征在于，其中所述采样模块采样所述第二DC-DC转换模块的直流电压输出端的电流值，并将采样电流值数据发送给所述自激振荡保护控制模块，所述自激振荡保护控制模块将采样电流值与其内存储的门限值比较，当采样电流值超过所述门限值时，所述自激振荡保护控制模块会降低所述第一DC-DC转换模块的直流输出电压。
5.根据权利要求1所述的一种电源转换芯片；其特征在于，其还包括接口，连接至所述逻辑控制模块，通过所述接口实现所述DC-DC转换模块的可编程配置信息的输入。
6.根据权利要求1所述的一种电源转换芯片；其特征在于，其还包括存储器，连接至所述逻辑控制模块，用于存储所述DC-DC转换模块的直流输出电压可编程配置信息。
7.根据权利要求1所述的一种电源转换芯片；其特征在于，其中所述逻辑控制模块包括可编程配置模块，用于对所述DC-DC转换模块进行配置。
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