CN112433113A - 一种轻载检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种轻载检测系统，其中，包括：检测模块，其输入端连接至电池电压，以检测电池电压的输出电压值对应的检测信号；编码模块，其输入端连接检测模块的输出端，以将检测信号进行编码，以输出编码结果；逻辑模块，其输入端连接至编码模块的输出端，根据编码结果进行逻辑运算，以获取检测信号对应的负载电流；当检测到检测信号对应的负载电流较小时，以输出一轻载退出信号。有益效果：通过检测电池电压的输出电压值对应的检测信号，再进行编码及逻辑运算后，以便通过查找编码的方式获取检测信号对应的负载电流，当查找到的负载电流较小时，从而检测出轻载退出信号，无需增加外部器件和额外芯片引脚，且简单可靠。

Description

一种轻载检测系统

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种轻载检测系统。

背景技术

目前，需要锂电池充电仓进行充电的电子设备越来越多，为了提高电池仓每一次充电后的使用效率，检测升压直流变直流输出端负载电流的变化，并在轻载时退出充电的功能十分实用且必要。

然而，现有技术中，还无法直接检测出负载电流，而是需要采用差分运放的方式检测感应电阻的压差来检测负载电流，进而需要采用一个精确的外部感应电阻和一个引脚，这样会导致增加检测电路的复杂程度以及成本。因此，针对上述问题，成为本领域技术人员亟待解决的难题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种轻载检测系统。

具体技术方案如下：

本发明提供一种轻载检测系统，提供一电池电压，其中，包括：

一检测模块，所述检测模块的输入端连接至所述电池电压，用于检测所述电池电压的一输出电压值对应的检测信号；

一编码模块，所述编码模块的输入端连接所述检测模块的输出端，用于将所述检测信号进行编码，以输出一编码结果；

一逻辑模块，所述逻辑模块的输入端连接至所述编码模块的输出端，用于根据所述编码结果进行逻辑运算，以获取所述检测信号对应的一负载电流；

当检测到所述检测信号对应的所述负载电流较小时，以输出一轻载退出信号。

优选的，所述检测模块包括一脉宽检测单元，用于检测所述输出电压值对应的脉宽信号；

当所述脉宽信号对应的所述负载电流较小时，以输出所述轻载退出信号。

优选的，所述检测模块包括一电感检测单元，用于检测所述输出电压值对应的电感值；

当所述电感值对应的所述负载电流较小时，以输出所述轻载退出信号。

优选的，当所述电感值不变时，所述脉宽信号与所述负载电流呈正比。

优选的，当所述脉宽信号不变时，所述电感值与所述负载电流呈反比。

优选的，所述脉宽检测单元为一鉴相器。

优选的，所述鉴相器包括：

一第一反相器，所述第一反相器的输入端连接至所述电池电压；

一第二反相器，所述第二反相器的输入端连接所述第一反相器的输出端；

一第三反相器，所述第三反相器的输入端连接所述第二反相器的输出端；

一第一触发器，所述第一触发器的输入端连接所述第三反相器的输出端；

一第四反相器，所述第四反相器的输入端连接至所述第一反相器的输出端；

一延迟子单元，所述延迟子单元的输入端连接所述第四反相器的输出端；

一第五反相器，所述第五反相器的输入端连接所述延迟子单元的输出端；

一第二触发器，所述第二触发器的输入端连接所述第五反相器的输出端；

一第三触发器，所述第三触发器的第一输入端连接所述第三反相器的输出端，所述第三触发器的第二输入端连接所述第二触发器的输出端，所述第三触发器的输出端连接至所述编码模块的输入端。

优选的，所述延迟子单元包括复数个延迟部件，每个所述延迟部件包括：

一延迟线，所述延迟线的输入端连接至所述第四反相器的输出端，用于接收所述第四反相器输出的所述脉宽信号后延迟一预设时间；

一计数器，所述计数器的输出端连接至所述延迟线的输入端。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：通过检测电池电压的输出电压值对应的检测信号，再进行编码及逻辑运算后，以便通过查找编码的方式获取检测信号对应的负载电流，当查找到的负载电流较小时，从而检测出轻载退出信号，无需增加外部器件和额外芯片引脚，且简单可靠。

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原理框图；

图2为本发明的实施例的检测模块的一种原理框图；

图3为本发明的实施例的检测模块的另一种原理框图；

图4为本发明的实施例的鉴相器的电路结构示意图；

图5为本发明的实施例的延迟部件的电路结构示意图。

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。

本发明提供一种轻载检测系统，提供一电池电压V，如图1所示，其中，包括：

一检测模块1，检测模块1的输入端连接至电池电压V，用于检测电池电压V的一输出电压值对应的检测信号；

一编码模块2，编码模块2的输入端连接检测模块1的输出端，用于将检测信号进行编码，以输出一编码结果；

一逻辑模块3，逻辑模块3的输入端连接至编码模块2的输出端，用于根据编码结果进行逻辑运算，以获取检测信号对应的一负载电流；

当检测到检测信号对应的负载电流较小时，以输出一轻载退出信号。

由于无法直接检测出负载电流，因此，本实施例中通过设置检测模块1可以检测出与电池电压V的输出电压值对应的检测信号，进一步地将该检测信号进行编码，从而形成一种编码表。

进一步地，根据该编码表进行逻辑运算，从而获取检测信号对应的负载电流，当检测到的检测信号对应的负载电流较小时，进而检测出轻载退出信号，无需增加外部器件和额外芯片引脚，且简单可靠。

在一种较优的实施例中，如图2所示，检测模块1包括一脉宽检测单元10，用于检测负载电流对应的脉宽信号；

当脉宽信号对应的输出电压值较小时，以输出轻载退出信号。

具体地，本实施例中，是采用检测脉宽的方式间接检测负载电流，即通过检测输出电压值对应的脉宽信号，就可以获得连接至电源电压V的负载的负载电流，当检测到脉宽信号对应的负载电流较小时，从而可检测出轻载退出信号。

在一种较优的实施例中，如图3所示，检测模块1包括一电感检测单元11，用于检测输出电压值对应的电感值；

当电感值对应的负载电流较小时，以输出轻载退出信号。

具体地，本实施例中，是采用检测电感值的方式间接检测负载电流，即通过检测输出电压值对应的电感值，就可以获得连接至电源电压V的负载的负载电流，当检测到电感值对应的负载电流较小时，从而可检测出轻载退出信号。

在一种较优的实施例中，当电感值不变时，脉宽信号与负载电流呈正比。

具体地，当电感值不变时，脉宽信号与负载电流具有一一对应关系，并进行编码，例如以下表1所示，

表1

脉宽信号	负载电流	编码
			200ns	1mA	001
300ns	2.25mA	010
			400ns	4mA	011
500ns	6.25mA	100
			600ns	9mA	101
700ns	12.25mA	110

有上述表1可知，便于通过编码去设置检测的脉宽信号和负载电流的关系，当电感值不变时，脉冲信号越大，对应的负载电流越大。例如，编码001对应的脉冲信号是200ns，以及对应的负载电流为1mA，编码010对应的脉冲信号是300ns，以及对应的负载电流为2.25mA等，因此，通过查找编码的方式就可以直接获得负载电流的大小。

需要说明的是，本实施例中的编码可以根据实际需要进行自主编码。

在一种较优的实施例中，当脉宽信号不变时，电感值与负载电流呈反比。

具体地，当脉宽信号一定时，电感值与负载电流具有一一对应关系，并进行编码，例如以下表2所示，

表2

电感值	负载电流	编码
			4.7uH	2.13mA	001
3.3uH	3.03mA	010
			2.2uH	4.55mA	011
500ns	6.67mA	100
			1.5uH	10mA	101

有上述表2可知，通过编码去设置检测的电感值和负载电流的关系，当脉宽信号不变时，电感值越小，负载电流越大，电感值越大，负载电流越小，从而实现检测负载电流的目的。

在一种较优的实施例中，脉宽检测单元10为一鉴相器PD。

具体地，本实施例中，上述技术方案中的脉宽检测单元10可以通过采用鉴相器PD实现。需要说明的是，本发明采用的鉴相器PD仅以说明可行性，不应当以此限定本申请的保护范围。

在一种较优的实施例中，如图4所示，鉴相器PD包括：

一第一反相器P1，第一反相器P1的输入端连接至电池电压V；

一第二反相器P2，第二反相器P2的输入端连接第一反相器P1的输出端；

一第三反相器P3，第三反相器P3的输入端连接第二反相器P2的输出端；

一第一触发器D1，第一触发器D1的输入端连接第三反相器P3的输出端；

一第四反相器P4，第四反相器P4的输入端连接至第一反相器P1的输出端；

一延迟子单元100，延迟子单元100的输入端连接第四反相器P4的输出端；

一第五反相器P5，第五反相器P5的输入端连接延迟子单元100的输出端；

一第二触发器D2，第二触发器D2的输入端连接第五反相器P5的输出端；

一第三触发器D3，第三触发器D3的第一输入端连接第三反相器P3的输出端，第三触发器P3的第二输入端连接第二触发器D2的输出端，第三触发器P3的输出端连接至编码模块2的输入端。

具体地，本实施例中鉴相器PD用作相位检测锁定窗口。

在一种较优的实施例中，延迟子单元100包括复数个延迟部件110，如图5所示，每个延迟部件110包括：

一延迟线111，延迟线111的输入端连接至第四反相器P4的输出端，用于接收第四反相器P4输出的脉宽信号后延迟一预设时间；

一计数器112，计数器112的输出端连接至延迟线111的输入端。

具体地，本实施例中，上述技术方案中的延迟子单元100包括有多个延迟部件110，需要说明的是，本实施例中需要采用多少个延迟部件110由上述技术方案中的鉴相器PD决定，当鉴相器PD检测到的相数不够时，可通过增加延迟部件110来实现鉴相器PD的相数足够的目的。

进一步地，在通过延迟线111延迟的预设时间内，通过计数器112计数该预设时间内的脉冲数量。

在一种较优的实施例中，上述延迟子单元100还包括缓冲器buffer和非门ANDgate，其中，缓冲器buffer连接于上述第四反相器P4和延迟线111之间，非门AND gate与计数器112连接。

需要说明的是，本发明中的延迟部件110中包括的各个器件仅以说明可行性，不应当以此限定本申请的保护范围。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：通过检测电池电压的输出电压值对应的检测信号，再进行编码及逻辑运算后，以便通过查找编码的方式获取检测信号对应的负载电流，当查找到的负载电流较小时，从而检测出轻载退出信号，无需增加外部器件和额外芯片引脚，且简单可靠。

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 (8)

1.一种轻载检测系统，提供一电池电压，其特征在于，包括：

一检测模块，所述检测模块的输入端连接至所述电池电压，用于检测所述电池电压的一输出电压值对应的检测信号；

一编码模块，所述编码模块的输入端连接所述检测模块的输出端，用于将所述检测信号进行编码，以输出一编码结果；

一逻辑模块，所述逻辑模块的输入端连接至所述编码模块的输出端，用于根据所述编码结果进行逻辑运算，以获取所述检测信号对应的一负载电流；

当检测到所述检测信号对应的所述负载电流较小时，以输出一轻载退出信号。

2.根据权利要求1所述的轻载检测系统，其特征在于，所述检测模块包括一脉宽检测单元，用于检测所述输出电压值对应的脉宽信号；

当所述脉宽信号对应的所述负载电流较小时，以输出所述轻载退出信号。

3.根据权利要求1所述的轻载检测系统，其特征在于，所述检测模块包括一电感检测单元，用于检测所述输出电压值对应的电感值；

当所述电感值对应的所述负载电流较小时，以输出所述轻载退出信号。

4.根据权利要求2所述的轻载检测系统，其特征在于，当所述电感值不变时，所述脉宽信号与所述负载电流呈正比。

5.根据权利要求3所述的轻载检测系统，其特征在于，当所述脉宽信号不变时，所述电感值与所述负载电流呈反比。

6.根据权利要求2所述的轻载检测系统，其特征在于，所述脉宽检测单元为一鉴相器。

7.根据权利要求6所述的轻载检测系统，其特征在于，所述鉴相器包括：

一第一反相器，所述第一反相器的输入端连接至所述电池电压；

一第二反相器，所述第二反相器的输入端连接所述第一反相器的输出端；

一第三反相器，所述第三反相器的输入端连接所述第二反相器的输出端；

一第一触发器，所述第一触发器的输入端连接所述第三反相器的输出端；

一第四反相器，所述第四反相器的输入端连接至所述第一反相器的输出端；

一延迟子单元，所述延迟子单元的输入端连接所述第四反相器的输出端；

一第五反相器，所述第五反相器的输入端连接所述延迟子单元的输出端；

一第二触发器，所述第二触发器的输入端连接所述第五反相器的输出端；

一第三触发器，所述第三触发器的第一输入端连接所述第三反相器的输出端，所述第三触发器的第二输入端连接所述第二触发器的输出端，所述第三触发器的输出端连接至所述编码模块的输入端。

8.根据权利要求7所述的轻载检测系统，其特征在于，所述延迟子单元包括复数个延迟部件，每个所述延迟部件包括：

一延迟线，所述延迟线的输入端连接至所述第四反相器的输出端，用于接收所述第四反相器输出的所述脉宽信号后延迟一预设时间；

一计数器，所述计数器的输出端连接至所述延迟线的输入端。

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