CN112018839B - 一种负载检测电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电路技术领域，尤其涉及一种负载检测电路，其中，包括：一电压源；一第一开关，串联于电压源和地之间；一导通信号的有效电平与第一开关相反的第二开关，串联于第一开关和地之间，第一开关和第二开关之间引出一电压输出端；一比较单元，根据一基准电压及电压输出端的输出电压，产生一控制第一开关的第一导通信号和一控制第二开关的第二导通信号，以使得输出电压趋近于基准电压。有益效果：使得输出电压趋近于基准电压，可降有效降低充电设备待机的漏电流，进而提高供电系统的效率，且不仅可检测阻性负载也可以检测容性负载，具有较好的兼容性。

Description

一种负载检测电路
技术领域
本发明涉及电路技术领域，尤其涉及一种负载检测电路。
背景技术
目前，市场上需要锂电池充电仓进行充电管理的电子设备越来越多。通常，为了省电，电池充电仓放电电路在待充设备未插入时处于待机状态，且待机状态的电压越小，充电设备待机的漏电流也越低。
现有技术中，需要一个功率开关管和两个检测引脚来检测充电设备待机的状态，但是，该方案成本高，会产生较大的损耗，从而降低供电系统的效率。另外，现有的负载检测方案只通过阻性负载方式检测，然而实际情况中，手机的种类很多，有些手机的电阻很大，现有技术无法检测，兼容性差。并且，电压输出端的输出电压较高，从而造成输出电压在充电设备待机的漏电流较高。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种负载检测电路。
具体技术方案如下：
本发明提供一种负载检测电路，提供一基准电压端，其中，包括：
一电压源；
一第一开关，串联于所述电压源和地之间；
一导通信号的有效电平与所述第一开关相反的第二开关，串联于所述第一开关和地之间，所述第一开关和所述第二开关之间引出一电压输出端；
一比较单元，根据一基准电压及所述电压输出端的输出电压，产生一控制所述第一开关的第一导通信号和一控制所述第二开关的第二导通信号，以使得所述输出电压趋近于所述基准电压。
优选的，所述比较单元包括：
一第一比较器，所述第一比较器的正向输入端连接至所述电压输出端，所述第一比较器的反向输入端连接至所述基准电压端，所述第一比较器的输出端连接至所述第一开关，以输出所述第一导通信号。
优选的，所述比较单元包括：
一第二比较器，所述第二比较器的正向输入端连接至所述电压输出端，所述第二比较器的反向输入端连接至所述基准电压端，所述第二比较器的输出端连接至所述第二开关，以输出所述第二导通信号。
优选的，所述第一比较器设置有一第二延时模块，当所述输出电压向下接近所述基准电压时，所述第二延时模块使所述第一比较器的输出延迟翻转。
优选的，所述第二比较器设置有一第一延时模块，当所述输出电压向上接近所述基准电压时，所述第一延时模块使所述第二比较器的输出延迟翻转。
优选的，所述第一开关为PMOS管。
优选的，所述第二开关为NMOS管。
优选的，所述第二延时模块由所述第一比较器的正向迟滞输入元件形成。
优选的，所述第一延时模块由所述第二比较器的正向迟滞输入元件形成。
优选的，还包括一负载接口，所述负载接口的输入端连接至所述电压输出端，所述负载接口的输出端接地。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：通过比较单元根据基准电压及电压输出端的输出电压，产生控制第一开关的第一导通信号和控制第二开关的第二导通信号，以使得输出电压趋近于基准电压，可降有效降低充电设备待机的漏电流，进而提高供电系统的效率，且不仅可检测阻性负载也可以检测容性负载，具有较好的兼容性。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
图1为本发明的实施例的整体电路结构图；
图2为本发明的实施例的第一延时模块和第二延时模块的示意波形图；
图3为本发明的实施例的负载接口为容性负载的波形图；
图4为本发明的实施例的负载接口为阻性负载的波形图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明提供一种负载检测电路，提供一基准电压端，其中，包括：
一电压源U；
一第一开关1，串联于电压源U和地GND之间；
一导通信号的有效电平与第一开关1相反的第二开关2，串联于第一开关1和地GND之间，第一开关1和第二开关2之间引出一电压输出端；
一比较单元3，根据一基准电压及电压输出端的输出电压VOUT，产生一控制第一开关1的第一导通信号和一控制第二开关2的第二导通信号，以使得输出电压趋近于基准电压VREF。
如图1所示，通过电压源U提供一电压，该电压的数值范围在3.6V～4.2V之间，本实施例中，当开关S1闭合时，使得第一开关1导通，而第二开关2断开，进而电压源U的电压于第一开关1和第二开关2之间输出的输出电压VOUT远小于基准电压VREF。
进一步地，本实施例中提供2V的基准电压VREF，当上述输出电压VOUT过高或过低时，通过上述比较单元3控制第一开关1和第二开关2使得输出电压VOUT在较短时间内快速趋近于2V的基准电压可降有效降低充电设备待机的漏电流，进而提高供电系统的效率。
在一种较优的实施例中，比较单元3包括：
一第一比较器COMP1，第一比较器COMP1的正向输入端连接至电压输出端，第一比较器COPM1的反向输入端连接至基准电压端，第一比较器COMP1的输出端连接至第一开关S1，以输出第一导通信号。
如图1所示，具体地，上述技术方案中的比较单元3包括第一比较器COMP1，通过该第一比较器COMP1进行比较上述的输出电压VOUT和基准电压VREF，从而输出第一导通信号。
在一种较优的实施例中，比较单元3包括：
一第二比较器COPM2，第二比较器COPM2的正向输入端连接至电压输出端，第二比较器COPM2的反向输入端连接至基准电压端，第二比较器COPM2的输出端连接至第二开关2，以输出第二导通信号。
具体地，上述技术方案中的比较单元3还包括第二比较器COMP2，通过该第二比较器COMP2进行比较上述的输出电压VOUT和基准电压VREF，从而输出第二导通信号。
另外，需要说明的是，上述第一比较器COMP1和本实施例中的第二比较器COMP2的合计耗电电流小于2uA。
在一种较优的实施例中，第一比较器COMP1设置有一第二延时模块(图中未显示)，当输出电压VOUT向下接近基准电压VREF时，第二延时模块(图中未显示)使第一比较器COMP1的输出延迟翻转。
具体地，本实施例中，第一比较器COMP1设置有第二延时模块(图中未显示)，该第二延时模块(图中未显示)具有输入迟滞的功能，如图2所示(横坐标：时间T，单位秒S，纵坐标：电压U，单位V)，当输出电压VOUT的波形向下接近2V时，通过第二延时模块(图中未显示)使第一比较器COMP1的输出延迟翻转，即第一比较器COMP1后进入低电平，进而使得上述第二比较器COMP2输出的第二导通信号n1g和第一比较器COMP1输出第一导通信号p2g为电平方向相反的电平信号，从而使得第一开关1和第二开关2均关断，不额外耗电。
在一种较优的实施例中，第二比较器COMP2设置有一第一延时模块(图中未显示)，当输出电压VOUT向上接近基准电压VREF时，第一延时模块(图中未显示)使第二比较器COMP2的输出延迟翻转。
具体的，第二比较器COMP2设置有第一延时模块(图中未显示)，该第一延时模块(图中未显示)具有输入迟滞的功能，如图2所示，当输出电压VOUT的波形向上接近2V时，通过第一延时模块(图中未显示)使第二比较器COMP2的输出延迟翻转，即上述第一比较器COMP1先进入高电平，第二比较器COMP1后进入高电平，进而使得上述第一比较器COMP1输出的第一导通信号p2g和第二比较器COMP2输出第二导通信号n1g为电平方向相反的电平信号，从而使得第一开关1和第二开关2均关断，不额外耗电。
在一种较优的实施例中，第一开关1为PMOS管。
在一种较优的实施例中，第二开关2为NMOS管。
在一种较优的实施例中，第二延时模块(图中未显示)由第一比较器COMP1的正向迟滞输入元件形成。
具体的，本实施例中的第一比较器COMP1内的第二延时模块(图中未显示)由正向迟滞输入原件形成，使得输出电压VOUT向下接近基准电压VREF时，第二延时模块(图中未显示)使第一比较器COMP1的输出延迟翻转。
在一种较优的实施例中，第一延时模块(图中未显示)由第二比较器COMP2的正向迟滞输入元件形成。
具体的，本实施例中的第二比较器COMP2内的第一延时模块(图中未显示)也由正向迟滞输入原件形成，使得输出电压VOUT向上接近基准电压VREF时，第一延时模块(图中未显示)使第二比较器COMP2的输出延迟翻转。
在一种较优的实施例中，还包括一负载接口4，负载接口4的输入端连接至电压输出端，负载接口4的输出端接地GND。
具体的，上述技术方案中还包括负载接口4，该负载接口4用于模拟接入容性负载和阻性负载。该负载接口4可以接容性负载，即一个电容C，或者负载接口4也可以接一个阻性负载。
进一步的，当负载接口4接1uF容性负载，且成功检测到待充设备插入时，并释放出逻辑信号的仿真波形，如图3所示(横坐标：时间T，单位秒S，纵坐标：电压U，单位V)，其中直线表示基准电压VREF，曲线表示输出电压VOUT。
当负载接口4接2kΩ阻性负载，且其负载电流为1mA，成功检测到待充设备插入时，并释放出逻辑信号的仿真波形，如图4所示(横坐标：时间T，单位秒S，纵坐标：电压U，单位V)，其中直线表示基准电压VREF，曲线表示输出电压VOUT。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：通过比较单元根据基准电压及电压输出端的输出电压，产生控制第一开关的第一导通信号和控制第二开关的第二导通信号，以使得输出电压趋近于基准电压，可降有效降低充电设备待机的漏电流，进而提高供电系统的效率。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种负载检测电路，提供一基准电压端，其特征在于，包括：
一电压源；
一第一开关，串联于所述电压源和地之间；
一导通信号的有效电平与所述第一开关相反的第二开关，串联于所述第一开关和地之间，所述第一开关和所述第二开关之间引出一电压输出端；
一比较单元，根据一基准电压及所述电压输出端的输出电压，产生一控制所述第一开关的第一导通信号和一控制所述第二开关的第二导通信号，以使得所述输出电压趋近于所述基准电压，
所述比较单元包括：
一第一比较器，所述第一比较器的正向输入端连接至所述电压输出端，所述第一比较器的反向输入端连接至所述基准电压端，所述第一比较器的输出端连接至所述第一开关，以输出所述第一导通信号，所述第一比较器设置有一第二延时模块，当所述输出电压向下接近所述基准电压时，所述第二延时模块使所述第一比较器的输出延迟翻转；
一第二比较器，所述第二比较器的正向输入端连接至所述电压输出端，所述第二比较器的反向输入端连接至所述基准电压端，所述第二比较器的输出端连接至所述第二开关，以输出所述第二导通信号，所述第二比较器设置有一第一延时模块，当所述输出电压向上接近所述基准电压时，所述第一延时模块使所述第二比较器的输出延迟翻转；
所述第一比较器和第二比较器的合计耗电电流小于2uA。
2.根据权利要求1所述的负载检测电路，其特征在于，所述第一开关为PMOS管。
3.根据权利要求1所述的负载检测电路，其特征在于，所述第二开关为NMOS管。
4.根据权利要求1所述的负载检测电路，其特征在于，所述第二延时模块由所述第一比较器的正向迟滞输入元件形成。
5.根据权利要求1所述的负载检测电路，其特征在于，所述第一延时模块由所述第二比较器的正向迟滞输入元件形成。
6.根据权利要求1所述的负载检测电路，其特征在于，还包括一负载接口，所述负载接口的输入端连接至所述电压输出端，所述负载接口的输出端接地。
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