CN111913421B - 一种电源舱芯片内部性能调整结构及调整方法 - Google Patents

一种电源舱芯片内部性能调整结构及调整方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111913421B
CN111913421B CN202010792084.2A CN202010792084A CN111913421B CN 111913421 B CN111913421 B CN 111913421B CN 202010792084 A CN202010792084 A CN 202010792084A CN 111913421 B CN111913421 B CN 111913421B
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
power supply
control module
voltage
adjustment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010792084.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111913421A (zh
Inventor
刘世军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Yuxin Semiconductor Co ltd
Original Assignee
Suzhou Yuxin Semiconductor Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Yuxin Semiconductor Co ltd filed Critical Suzhou Yuxin Semiconductor Co ltd
Priority to CN202010792084.2A priority Critical patent/CN111913421B/zh
Publication of CN111913421A publication Critical patent/CN111913421A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111913421B publication Critical patent/CN111913421B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0428—Safety, monitoring
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/26—Pc applications
    • G05B2219/2639—Energy management, use maximum of cheap power, keep peak load low

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本申请公开了一种电源舱芯片内部性能调整结构及调整方法，涉及电源管理芯片技术领域。所述的电源舱芯片内部性能调整结构包括：多路多类型电源管理模块、模拟控制模块、智能控制模块、反馈及调整模块。本申请通过结合电源舱芯片的硬件设计及固件设计，引入了自适应的智能控制模块，结合反馈及调整模块，解决了现有技术中难以解决的独立的单颗多路多输出的电源舱芯片的性能失配后无法恢复调整的问题，可极大地提高芯片内多路电源管理模块的性能指标。

Description

一种电源舱芯片内部性能调整结构及调整方法
技术领域
本申请涉及电源管理芯片技术领域，特别涉及到一种电源舱芯片内部性能调整结构及调整方法。
背景技术
一般适用于5G移动通讯、物联网、可穿戴设备(尤其是手环手表类)等消费电子设备的电源管理系统需要使用多路多输出的不同电压域电压或电流，这样复杂系统需要使用多颗多路正负压的线性稳压LDO芯片、电荷泵芯片和升压/降压转换芯片等电源管理芯片，从而输出不同的电压或电流，其电压输出一般使用的是正负1.8V-5V的常规电压输出。为了节约PCB板上因使用多颗独立的电源管理芯片的面积，减少多颗芯片间的性能不一致等问题，将多路多类型的电源管理模块整合在一颗电源舱芯片中，但集成后精度性能要求高，设计难度大。
当多路多输出电源管理芯片集成到一颗电源舱芯片(即整合型电源管理芯片)后，不同的功能需求集成必然带来性能下降的影响；与此同时，多个功能的电源控制电路及产生模块在集成电路制造时，由于工艺的偏差、各级电路失配、制造缺陷及不良率等影响使得芯片在使用过程中性能参数发生较大偏移。
由于电源舱芯片中包含了众多不同电压及电流管理模块，各电源管理模块性能指标高，如果在一个电源管理功能出问题后，基本上该芯片不能再使用，不像采用多颗独立的电源管理芯片的电源管理解决方案，其在单颗电源芯片性能不好时只需要更换该颗芯片即可。因此，这一缺陷大大提高了电源舱芯片的设计风险和成本。
所以，现有技术中缺少一种用于电源舱芯片的自适应调整输出电压或电流的结构和方法。
发明内容
本申请的目的是提供一种电源舱芯片内部性能调整结构及调整方法，解决现有技术中的整合型的电源舱芯片单个或数个电源功能失效后整个芯片无法再继续使用的问题。
为实现上述目的，本申请实施例采用以下技术方案：一种整合型电源管理芯片(即电源舱芯片)内部性能调整结构，包括：多路多类型电源管理模块，该多路多类型电源管理模块具有多个不同功能的电源控制模块；智能控制模块，该智能管理模块与多路多类型电源管理模块连接，接收多路多类型电源管理模块中的各功能电源控制模块的输出电压或电流信号，并根据判断结果产生电压或电流调整范围和调整方法；反馈及调整模块，该反馈及调整模块与智能控制模块连接，接收电压或电流调整范围和调整方法；反馈及调整模块还与多路多类型电源管理模块连接，并根据电压或电流调整范围和调整方法对多路多类型电源管理模块中的各功能电源控制模块的输出电压或电流进行调整。
在上述技术方案中，本申请实施例通过结合电源舱芯片的硬件设计及固件设计，引入了自适应的智能控制模块，结合反馈及调整模块，解决了现有技术中难以解决的独立的单颗多路多输出的电源舱芯片的性能失配后无法恢复调整的问题，可自适应地调整芯片内多路电源管理模块的性能指标。
进一步地，根据本申请实施例，其中，多路多类型电源管理模块中的各功能电源控制模块包括支持各种正负电压输出的LDO线性稳压电路设计模块、电荷泵电路设计模块、Boost升压电路设计模块及Buck降压电路设计模块等。
进一步地，根据本申请实施例，其中，电源舱芯片内部性能调整结构还包括模拟控制模块，模拟控制模块分别与智能控制模块和反馈及调整模块连接，模拟控制模块包括高压输入管脚和模拟控制电路。
进一步地，根据本申请实施例，其中，反馈及调整模块包括运算放大器及控制模块、电路补偿模块及固件反馈与控制模块。
进一步地，根据本申请实施例，其中，智能控制模块与运算放大器及控制模块连接。
进一步地，根据本申请实施例，其中，智能控制模块与固件反馈及控制模块连接。
进一步地，根据本申请实施例，其中，电路补偿模块与多路多类型电源管理模块连接。
为了实现上述目的，本申请实施例还公开了一种电源舱芯片内部性能调整方法，包括以下步骤：
智能控制模块接收多路多类型电源管理模块中的各功能电源模块的电压或电流信号；
智能控制模块运行固件，根据判断结果得出电压或电流调整范围和调整方案；
智能控制模块将电压或电流调整范围和调整方案传输给反馈及调整模块；
反馈及调整模块根据调整范围和调整方案对多路多类型电源管理模块的输出电压或电流进行调整。
进一步地，根据本申请实施例，其中，电压或电流调整范围及调整方法是根据多路多类型电源管理模块中的各电源管理模块的功能定义而明确的，预先存储在智能控制模块中。
进一步地，根据本申请实施例，其中，智能控制模块运行固件时，首先判断各功能电源模块的电压或电流信号是否符合所需的电路性能参数，若符合则停止运行，若不符合，则生成自适应的电压或电流调整范围和调整方案。
与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：本申请结合电源舱芯片的硬件设计及固件设计，引入了自适应的智能控制模块，结合反馈及调整模块，解决了现有技术中难以解决的独立的单颗多路多输出的电源舱芯片的性能失配后无法恢复调整的问题，可自适应地调整芯片内多路电源管理模块的性能指标。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请进一步说明。
图1是本申请实施例一中提供的一种电源舱芯片内部性能调整结构的示意图。
图2是本申请实施例一中的智能控制模块与多路多类型电源管理模块、反馈及调整模块的交互示意图。
图3是本申请实施例二公开的一种电源舱芯片内部性能调整方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是，对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。
实施例一
图1为本申请实施例一公开的一种电源舱芯片内部性能调整结构的示意图。如图1所示，所述的电源舱芯片内部性能调整结构包括多路多类型电源管理模块、模拟控制模块、智能控制模块、反馈及调整模块。其中，多路多类型电源管理模块为电源舱芯片内的电路结构，具有多个不同功能的电源控制模块。模拟控制模块具有高压输入管脚和模拟控制电路，并分别与智能控制模块和反馈及调整模块连接，从高压输入管脚处输入高压脉冲，当模拟控制电路检测其达到指定电压的条件后，控制智能控制模块和反馈及调整模块启动。智能控制模块由微型固件设计所得，通过对多路多类型电源管理模块的各电源管理功能的定义，明确各功能电源模块的电压或电流调整范围及调整方式。智能控制模块与多路多类型电源管理模块和反馈及调整模块连接，接收多路多类型电源管理模块的输出电压或电流信号，与标准设计的电压或电流性能参数进行比较，根据比较结果得出电压或电流调整范围及调整方案，传输给反馈与调整模块。反馈及调整模块与多路多类型电源管理模块连接，接收来自于智能控制模块的电压或电流调整范围及调整方案，对多路多类型电源管理模块的输出性能参数进行调整。
本申请实施例通过结合电源舱芯片的硬件设计及固件设计，引入了自适应的智能控制模块，结合反馈及调整模块，解决了现有技术中难以解决的独立的单颗多路多输出的电源舱芯片的性能失配后无法恢复调整的问题，可自适应地调整芯片内多路管理模块的性能指标；同时，通过特定管脚采用高压输入特定脉冲的形式，启动智能控制模块，避免了常规电源管理芯片的误操作，安全可靠。
在本实施例中，所述的整合型电管理芯片采用的是5V及以下的电压，而从高压输入管脚输入的高压脉冲电路大于7V。在进行调整前，可预先设定启动智能控制模块的指定条件，指定条件包括输入电压的大小及高压脉冲保持的时间等。这样设置，在电源舱芯片出现故障后，通过向高压输入管脚输入符合要求的高压脉冲电路，即可启动智能控制模块对输出电压进行调整。
其中多路多类型电源管理模块包括了支持各种正负电压输出的LDO线性稳压电路设计模块、电荷泵电路设计模块、Boost升压电路设计模块及Buck降压电路设计模块等电源管理模块。
图2是实施例一中的智能控制模块与多路多类型电源管理模块、反馈及调整模块的交互示意图。如图2所示，反馈及调整模块包括运算放大器及控制模块、电路补偿模块及固件反馈与控制模块。
多路多类型电源管理模块分别与智能控制模块和运算放大器及控制模块连接，将输出的电压或电流传输给运算放大器及控制模块，通过运算放大器及控制模块放大性能差异，比较电压或电流的正负偏差。运算放大器及控制模块与智能控制模块连接，将放大后的电压或电流比较结果传输给智能控制模块。
其次，智能控制模块还与固件反馈及控制模块连接，将根据上述比较结果产生的自适应的调整方案与调整范围传输给固件反馈及控制模块。固件反馈及控制模块与电路补偿模块连接，将接收到的自适应的调整方案与调整范围传输给电路补偿模块。
最后，电路补偿模块与多路多类型电源管理模块连接，根据接收的电压或电流调整范围和调整方案，对多路多类型电源管理模块的输出电压或电流进行调整。
多路多类型电源管理模块将输出电压或电流的调整结果反馈给智能控制模块进行判断，直至输出电压或电流被调整至匹配的性能参数。
实施例二
图3是本申请实施例二公开的一种电源舱芯片内部性能调整方法的流程图。如图3所示，所述的电源舱芯片内部性能调整方法包括以下步骤：
101、智能控制模块接收多路多类型电源管理模块中各功能电源模块的电压或电流信号；
102、智能控制模块运行固件，根据判断结果得出电压或电流调整范围和调整方案；
103、智能控制模块将电压或电流调整范围和调整方案传输给固件反馈及控制模块；
104、反馈及调整模块根据调整范围和调整方案通过电路补偿机制对多路多类型电源管理模块的输出电压或电流进行调整。
本实施中，电压或电流调整范围及调整方法是根据多路多类型电源管理模块中的各电源模块的功能定义而明确的，预先存储在智能控制模块中。
本实施例中，智能控制模块运行固件时，首先判断各功能电源模块的电压或电流信号是否符合所需的电性能参数，若符合则可停止运行，若不符合，则得出相应的调整范围和方案。
本实施例中，在进行上述调整步骤之前，智能控制模块接收模拟控制模块的启动信号。该启动信号由模拟控制模块中的模拟控制电路检测到指定条件后产生，指定条件包括高压输入管脚输入的电压大小及高压脉冲保持时间。
本实施例中，反馈及调整模块中的运算放大器及控制模块接收来自智能控制模块的电压或电流调整范围，放大电性能差异，并判断正负偏差，并传输给电路补偿模块。
本实施例中，反馈及调整模块中的固件反馈与控制模块接收来自智能控制模块的调整方法，并控制电路补偿模块对多路多类型电源管理模块的输出电压或电流进行自适应调整。
本实施例中，经过调整的多路多类型电源管理模块的输出电压或电流继续反馈给智能控制模块，并循环进行上述调整步骤，直至输出电压或电流被调整至匹配的电性能参数。
尽管上面对本申请说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本申请，但是本申请不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本申请精神和范围内，一切利用本申请构思的申请创造均在保护之列。

Claims (9)

1.一种电源舱芯片内部性能调整结构，其特征在于，包括：
多路多类型电源管理模块，所述多路多类型电源管理模块具有多个不同功能的电源控制模块；
智能控制模块，所述智能控制模块与所述多路多类型电源管理模块连接，接收所述多路多类型电源管理模块中的各功能电源控制模块的输出电压或电流信号，并根据判断结果产生电压或电流调整范围和调整方法；
反馈及调整模块，所述反馈及调整模块与所述智能控制模块连接，接收所述电压或电流调整范围和调整方法；所述反馈及调整模块还与所述多路多类型电源管理模块连接，并根据电压或电流调整范围和调整方法对所述多路多类型电源管理模块中的各功能电源控制模块的输出电压或电流进行调整；
模拟控制模块，所述模拟控制模块分别与智能控制模块和反馈及调整模块连接，所述模拟控制模块包括高压输入管脚和模拟控制电路。
2.根据权利要求1所述的一种电源舱芯片内部性能调整结构，其特征在于，所述多路多类型电源管理模块中的各功能电源控制模块包括支持正负电压输出的LDO设计模块、charge pump电路设计模块、boost电路设计模块及buck电路设计模块。
3.根据权利要求1所述的一种电源舱芯片内部性能调整结构，其特征在于，所述反馈及调整模块包括运算放大器及控制模块、电路补偿模块及固件反馈与控制模块。
4.根据权利要求3所述的一种电源舱芯片内部性能调整结构，其特征在于，所述智能控制模块与运算放大器及控制模块连接。
5.根据权利要求3所述的一种电源舱芯片内部性能调整结构，其特征在于，所述智能控制模块与固件反馈及控制模块连接。
6.根据权利要求3所述的一种电源舱芯片内部性能调整结构，其特征在于，所述电路补偿模块与所述多路多类型电源管理模块连接。
7.一种基于如权利要求1所述的一种电源舱芯片内部性能调整结构的电源舱芯片内部性能调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
智能控制模块接收多路多类型电源管理模块中各功能电源模块的电压或电流信号；
所述智能控制模块运行固件，根据判断结果得出电压或电流调整范围和调整方案；
所述智能控制模块将所述电压或电流调整范围和调整方案传输给反馈及调整模块；
所述反馈及调整模块根据调整范围和调整方案对多路多类型电源管理模块的输出电压或电流进行调整。
8.根据权利要求7所述的一种电源舱芯片内部性能调整方法，其特征在于，所述电压或电流调整范围及调整方法是根据多路多类型电源管理模块中的各功能电源模块的功能定义而明确的，预先存储在所述智能控制模块中。
9.根据权利要求7所述的一种电源舱芯片内部性能调整方法，其特征在于，所述智能控制模块运行固件时，首先判断各功能电源模块的电压或电流信号是否符合所需的电路性能参数，若符合则停止运行，若不符合，则得出自适应的电压或电流调整范围和调整方案。
CN202010792084.2A 2020-08-08 2020-08-08 一种电源舱芯片内部性能调整结构及调整方法 Active CN111913421B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010792084.2A CN111913421B (zh) 2020-08-08 2020-08-08 一种电源舱芯片内部性能调整结构及调整方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010792084.2A CN111913421B (zh) 2020-08-08 2020-08-08 一种电源舱芯片内部性能调整结构及调整方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111913421A CN111913421A (zh) 2020-11-10
CN111913421B true CN111913421B (zh) 2021-09-14

Family

ID=73284741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010792084.2A Active CN111913421B (zh) 2020-08-08 2020-08-08 一种电源舱芯片内部性能调整结构及调整方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111913421B (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6653891B1 (en) * 2002-07-09 2003-11-25 Intel Corporation Voltage regulation
CN101192069A (zh) * 2006-11-24 2008-06-04 群康科技(深圳)有限公司 多路直流稳压输出电路
CN101968668B (zh) * 2009-10-22 2013-03-27 中兴通讯股份有限公司 电源芯片及调整电源芯片输出电压的方法
CN102158082B (zh) * 2011-04-12 2013-09-18 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种具有多路输出的电源管理系统
CN105388957B (zh) * 2015-12-21 2018-06-08 深圳市华星光电技术有限公司 一种反馈控制电路及电源管理模块
CN210431229U (zh) * 2019-07-23 2020-04-28 北京理工雷科电子信息技术有限公司 一种自适应电源微控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN111913421A (zh) 2020-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9276460B2 (en) Power converter with noise immunity
US9727125B2 (en) Power supply system with a plurality of power supply circuits and control method of the same
CN111880082A (zh) 一种电源舱芯片测试方法
CN106710531A (zh) 背光控制电路及电子装置
CN111459220B (zh) 一种高感量的电磁阀恒流驱动控制方法
CN116471720B (zh) Led驱动芯片、led自适应余量控制系统及方法
CN107404131A (zh) 一种充电控制方法、装置及系统
CN111913421B (zh) 一种电源舱芯片内部性能调整结构及调整方法
US11728733B2 (en) Multi-input single-output circuit and control method thereof
CN110677043A (zh) 一种输出电压自适应调节的多相dcdc电源控制电路
CN108418636B (zh) 光模块与阻抗匹配方法
CN212850269U (zh) 一种大功率低噪声数字可调电压源
CN111694394B (zh) 数字稳压系统及其控制方法
CN114046375B (zh) 一种电磁阀供电电路及其调节方法
CN108646839B (zh) 一种恒流电路快速响应控制器
US20200168921A1 (en) Controlling method and device of fuel cell system with multiple stack towers
CN107800202A (zh) 无线输电阻抗匹配及电压调节电路
CN112886794A (zh) 大功率高频开关电源的控制方法及控制装置
CN113067474A (zh) 一种开关电源与浮动轨ldo级联的混合电源及其应用
CN220254364U (zh) 多路输出开关电源电路
CN212231334U (zh) 一种电源电路
CN220933410U (zh) 恒压恒流补偿电路及电子设备
CN212435583U (zh) 一种共享型输出电压可调式电路
CN114675698B (zh) 基于单总线通讯的多负载系统的电压调节方法
CN220422016U (zh) 一种充电盒及耳机充电系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant