CN115833556A - 一种电源变换器芯片限流校准方法及电路 - Google Patents
一种电源变换器芯片限流校准方法及电路 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种电源变换器芯片限流校准方法及电路,涉及电源领域,包括根据电源变换器芯片输出电压调整外灌电源输出电压;设置电源变换器芯片限流值为第一电源变换器芯片限流值;获取第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值;设置电源变换器芯片限流值为第二电源变换器芯片限流值;获取第二电源变换器芯片限流值下的限流实际值;根据第一电源变换器芯片限流值、第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值、第二电源变换器芯片限流值和第二电源变换器芯片限流值下的限流实际值确定限流增益和限流偏置。本发明在芯片测试阶段,在芯片处于极小电流工作状态,对限流值进行准确的校准,从而满足快充协议等各种应用对电源限流精度的要求。
Description
技术领域
本发明涉及电源领域,特别是涉及一种电源变换器芯片限流校准方法及电路。
背景技术
电源变换器,如降压变换器、升压变换器及升降压变换器,一般都要有限流功能,当负载超过设置的最大电流时,限制输出的最大电流,用于对后级供电设备或自身的保护。随着各种快速充电协议的兴起,尤其是步进调压协议在手机等消费类电子设备的广泛应用,对电源变换器的限流精度提出了越来越高的要求,如PD协议,要求限流精度在正负3%以内。
电源变换器的限流做法,一般采用外部限流电阻,采集限流电阻两端压差,经过放大后与设计基准值比较,通过运放控制,控制输出电压,达到限流的目的。在整个限流控制环路中,外部限流电阻精度、采集限流电阻压差及放大器、运放等,都会引入误差。尤其是随着输出功率的不断增大,限流电阻越来越小,采集的限流电阻压差信号幅度也越小,更需要进行精确控制。
一般来说,为了实现精确限流,需要对每颗电源变换器芯片在芯片测试阶段引入限流的校准环节。由于限流功能一般在电源变换器工作并输出负载达到限流值时才起作用,输出电流会很大。然而在芯片测试阶段,芯片是放置在测试座上,通过测试座的插针将芯片引脚引到外部器件如功率管、电感及电容器件,形成可工作的电路。在此种连接状态下,芯片处于大电流的开关及输出状态,芯片引脚将引入寄生电感及电阻,不仅引入很大的开关噪声,甚至导致芯片工作异常或芯片损坏现象。所以在芯片测试阶段,不适合大电流工作,一般工作在很小电流如空载状态。所以在芯片测试系统中无法让芯片工作在正常的限流状态对限流值进行校准,只能工作在小电流工作状态,通过特殊的测试模式将影响限流的限流环路设计参数放置出来,进行间接的校准。由于不是直接对限流值进行校准,所以校准出来的限流值相对实际值还是有较大偏差,可能不能满足应用的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种电源变换器芯片限流校准方法及电路,可在芯片测试阶段,在芯片处于极小电流工作状态,对限流值进行准确的校准,从而满足快充协议等各种应用对电源限流精度的要求。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种电源变换器芯片限流校准方法,包括:
获取电源变换器芯片输出电压;
根据所述电源变换器芯片输出电压调整外灌电源输出电压;
设置电源变换器芯片限流值为第一电源变换器芯片限流值;
获取所述第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值;
设置所述电源变换器芯片限流值为第二电源变换器芯片限流值;
获取所述第二电源变换器芯片限流值下的限流实际值;
根据所述第一电源变换器芯片限流值、所述第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值、所述第二电源变换器芯片限流值和所述第二电源变换器芯片限流值下的限流实际值确定限流增益和限流偏置。
可选地,获取所述第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值,具体包括:
打开输出负载;
获取电源变换器芯片的限流状态信号并抽取所述输出负载的电流值;
判断所述限流状态信号是否处于限流状态,得到第一判断结果;
若所述第一判断结果为是,则调低抽取所述输出负载的电流值并根据所述输出负载的电流值和所述限流状态信号确定第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值;
若所述第一判断结果为否,则调高抽取所述输出负载的电流值并根据所述输出负载的电流值和所述限流状态信号确定第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值。
可选地,调低抽取所述输出负载的电流值并根据所述输出负载的电流值和所述限流状态信号确定第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值,具体包括:
调低抽取所述输出负载的电流值并获取所述限流状态信号;
判断所述限流状态信号是否处于限流状态,得到第二判断结果;
若所述第二判断结果为是,则返回步骤“调低抽取所述输出负载的电流值并获取所述限流状态信号”;
若所述第二判断结果为否,则确定抽取的所述输出负载的电流值为第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值。
可选地,调高抽取所述输出负载的电流值并根据所述输出负载的电流值和所述限流状态信号确定第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值,具体包括:
调高抽取所述输出负载的电流值并获取所述限流状态信号;
判断所述限流状态信号是否处于限流状态,得到第三判断结果;
若所述第三判断结果为否,则返回步骤“调高抽取所述输出负载的电流值并获取所述限流状态信号”;
若所述第三判断结果为是,则确定抽取的所述输出负载的电流值为第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值。
可选地,根据所述第一电源变换器芯片限流值、所述第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值、所述第二电源变换器芯片限流值和所述第二电源变换器芯片限流值下的限流实际值确定限流增益和限流偏置,具体包括:
根据所述第一电源变换器芯片限流值、所述第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值、所述第二电源变换器芯片限流值和所述第二电源变换器芯片限流值下的限流实际值确定当前增益误差;
根据所述当前增益误差确定限流增益;
根据所述当前增益误差、所述第一电源变换器芯片限流值和所述第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值确定当前偏置误差;
根据所述当前偏置误差确定限流偏置。
本发明提供一种电源变换器芯片限流校准电路,所述电源变换器芯片限流校准电路应用上述所述的电源变换器芯片限流校准方法,所述电源变换器芯片限流校准电路包括:输入电源、外灌电源、输出负载、控制模块、电源变换器芯片和测试系统;
所述输入电源与所述电源变换器芯片连接;所述外灌电源、所述输出负载、所述控制模块均与所述测试系统连接;所述外灌电源和所述输出负载还均与所述控制模块连接;所述外灌电源与所述输出负载连接。
可选地,所述电源变换器芯片为降压变换器芯片。
可选地,所述电源变换器芯片为升压变换器芯片。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
根据所述电源变换器芯片输出电压调整外灌电源输出电压;设置电源变换器芯片限流值为第一电源变换器芯片限流值;获取所述第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值;设置所述电源变换器芯片限流值为第二电源变换器芯片限流值;获取所述第二电源变换器芯片限流值下的限流实际值;根据所述第一电源变换器芯片限流值、所述第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值、所述第二电源变换器芯片限流值和所述第二电源变换器芯片限流值下的限流实际值确定限流增益和限流偏置,从而在芯片测试阶段,在芯片处于极小电流工作状态,对限流值进行准确的校准,从而满足快充协议等各种应用对电源限流精度的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为电源变换器芯片限流校准方法示意图;
图2为获取当前限流设置值下的限流实际值流程图;
图3为电源变换器芯片限流校准电路总体图;
图4为降压变换器的结构图;
图5为升压变换器的结构图;
图6为本发明提供的电源变换器芯片限流校准方法流程图。
符号说明:
输入电源-1,电源变换器芯片-2,测试座-3,测试系统-4,外灌电源-5,输出负载-6,控制模块-7,降压变换器芯片-8,升压变换器芯片-9,滤波电感-L,输出电容-Cout,限流电流-Rcs。
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。
本发明的目的是提供一种电源变换器芯片限流校准方法及电路,可在芯片测试阶段,在芯片处于极小电流工作状态,对限流值进行准确的校准,从而满足快充协议等各种应用对电源限流精度的要求。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
限流环路的误差一般呈现为增益误差及偏置误差,即Iact=k×Iset+b,其中Iset为限流设置值,Iact为限流实际值,k为增益,b为偏置。根据以上限流偏差公式,可通过获取两个限流设置值下所对应的限流实际值,计算出当前限流环路下的增益误差k及偏置误差b,然后调整限流环路设计参数,使得增益k变为1,偏置b变为0,即完成对限流值的校准。如图1和图6所示,本发明提供一种电源变换器芯片限流校准方法,包括:
步骤101:获取电源变换器芯片输出电压。控制模块打开电源变换器芯片的输出,获取电源变换器芯片输出电压。
步骤102:根据所述电源变换器芯片输出电压调整外灌电源输出电压。
控制模块打开外灌电源,调整外灌电源输出电压比电源变换器芯片输出电压稍高,并且不会触发电源变换器芯片的输出过压保护。比如电源变换器芯片输出电压5V,输出过压保护值6V,则控制外灌电源电压为5.5V。此时由于外灌电源电压比电源变换器芯片电压高,输出负载抽取的电流都从外灌电源输出,电源变换器芯片输出电流为零,相当于工作在空载状态,满足测试系统的小电流工作及低干扰的要求,并且电源变换器芯片还处于工作状态,限流环路可以正常输出限流状态信号。
步骤103:设置电源变换器芯片限流值为第一电源变换器芯片限流值。控制模块设置电源变换器芯片限流值为Iset1,Iset1优先为电源变换器芯片的最小限流值。
步骤104:获取所述第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值。
如图2所示,步骤104,具体包括:打开输出负载;获取电源变换器芯片的限流状态信号并抽取所述输出负载的电流值;判断所述限流状态信号是否处于限流状态,得到第一判断结果;若所述第一判断结果为是,则调低抽取所述输出负载的电流值并根据所述输出负载的电流值和所述限流状态信号确定第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值;若所述第一判断结果为否,则调高抽取所述输出负载的电流值并根据所述输出负载的电流值和所述限流状态信号确定第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值。
调低抽取所述输出负载的电流值并根据所述输出负载的电流值和所述限流状态信号确定第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值,具体包括:调低抽取所述输出负载的电流值并获取所述限流状态信号;判断所述限流状态信号是否处于限流状态,得到第二判断结果;若所述第二判断结果为是,则返回步骤“调低抽取所述输出负载的电流值并获取所述限流状态信号”;若所述第二判断结果为否,则确定抽取的所述输出负载的电流值为第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值。
调高抽取所述输出负载的电流值并根据所述输出负载的电流值和所述限流状态信号确定第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值,具体包括:调高抽取所述输出负载的电流值并获取所述限流状态信号;判断所述限流状态信号是否处于限流状态,得到第三判断结果;若所述第三判断结果为否,则返回步骤“调高抽取所述输出负载的电流值并获取所述限流状态信号”;若所述第三判断结果为是,则确定抽取的所述输出负载的电流值为第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值。
具体来说,控制模块打开输出负载,先设置抽取负载电流Iset1。控制模块获取电源变换器的限流状态信号,根据限流状态信号不断调整输出负载抽取的电流值。如果限流状态信号处于非限流状态,则不断调高抽取的电流值,直到限流状态信号从非限流状态切换到限流状态,记录此时抽取的电流值Iact1,即为当前限流设置值下的限流实际值。本步骤结束。如果限流状态信号处于限流状态时,则不断调低抽取的电流值,直到限流状态信号从限流状态切换到非限流状态,记录此时抽取的电流值Iact1,即为当前限流设置值下的限流实际值,本步骤结束。其中,限流状态信号是反映电源变换器是否处于限流状态的一个标志信号,比如当电源变换器处于电流状态时,限流状态信号置高,当电源变换器不处于限流状态时,限流状态信号置低。
步骤105:设置所述电源变换器芯片限流值为第二电源变换器芯片限流值。控制模块设置电源变换器芯片限流值为Iset2,Iset2优先为电源变换器芯片的最大限流值。
步骤106:获取所述第二电源变换器芯片限流值下的限流实际值。
控制模块打开输出负载,先设置抽取负载电流Iset2。控制模块获取电源变换器的限流状态信号,根据限流状态信号不断调整输出负载抽取的电流值。如果限流状态信号处于非限流状态,则不断调高抽取的电流值,直到限流状态信号从非限流状态切换到限流状态,记录此时抽取的电流值Iact2,即为当前限流设置值下的限流实际值,本步骤结束。如果限流状态信号处于限流状态时,则不断调低抽取的电流值,直到限流状态信号从限流状态切换到非限流状态,记录此时抽取的电流值Iact2,即为当前限流设置值下的限流实际值,本步骤结束。
步骤107:根据所述第一电源变换器芯片限流值、所述第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值、所述第二电源变换器芯片限流值和所述第二电源变换器芯片限流值下的限流实际值确定限流增益和限流偏置。
步骤107,具体包括:
根据所述第一电源变换器芯片限流值、所述第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值、所述第二电源变换器芯片限流值和所述第二电源变换器芯片限流值下的限流实际值确定当前增益误差;根据所述当前增益误差确定限流增益;根据所述当前增益误差、所述第一电源变换器芯片限流值和所述第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值确定当前偏置误差;根据所述当前偏置误差确定限流偏置。
计算限流校准值。根据限流环路误差公式Iact=k×Iset+b,结合Iact1、Iset1、Iact2、Iset2值,可计算获得限流环路当前增益误差k=(Iact2-Iact1)/(Iset2-Iset1),限流环路当前偏置误差b=Iact1-k×Iset1。根据当前增益误差k及当前偏置误差b,调整限流环路设计参数,使得增益误差k变为1,偏置误差b为0,并将调整后的限流环路设计参数固化到芯片,后续限流按此参数进行校准后,将获得更高的限流精度。限流环路设计参数,是指可调整限流增益及限流偏置的设计参数。为了更直观,这里也可描述为限流增益及限流偏置。
如图3所示,本发明还提供一种电源变换器芯片限流校准电路,所述电源变换器芯片限流校准电路应用上述所述的电源变换器芯片限流校准方法,所述电源变换器芯片限流校准电路包括:输入电源1、外灌电源5、输出负载6、控制模块7、电源变换器芯片2和测试系统4。所述输入电源1与所述电源变换器芯片2连接;所述电源变换器芯片2通过测试座3与所述测试系统4连接;所述外灌电源5、所述输出负载6、所述控制模块7均与所述测试系统4连接;所述外灌电源5和所述输出负载6还均与所述控制模块7连接;所述外灌电源5与所述输出负载6连接。
输入电源1连接电源变换器测试系统,给电源变换器测试系统供电。电源变换器测试系统由电源变换器芯片2、测试座3及测试系统4组成,电源变换器芯片2放置在测试座3,测试座3通过插针将芯片引脚引线到测试系统4,测试系统4包含电源变换器的外围器件,使得电源变换器芯片2可以正常工作。电源变换器测试系统连接限流电阻Rcs,限流电阻Rcs后端连接输出负载6。电源变换器测试系统采样限流电阻Rcs两端压差,对输出电流进行限流。外灌电源5连接在电源变换器测试系统的限流电阻Rcs前端,通过限流电阻Rcs后给输出负载6供电。控制模块7连接外灌电源5及输出负载6,控制外灌电源5的开启及调整其输出电压,控制输出负载6抽取设置的电流。控制模块7还与电源变换器测试系统相连,对电源变换器进行开启控制、获取限流状态、调整限流环路参数,进行校准操作。
如图4所示,作为一种可选的实施方式,所述电源变换器芯片2为降压变换器芯片8。除了电源变换器测试系统部分不同,其他相同。电源变换器测试系统变成降压变换器测试系统。降压变换器芯片8放置在测试座3,测试座3通过插针将芯片引脚引线到外围器件,外围器件包括两个NMOS管、滤波电感L、输出电容Cout及限流电阻Rcs,组成降压变换器。
如图5所示,作为一种可选的实施方式,所述电源变换器芯片2为升压变换器芯片9。除了电源变换器测试系统部分不同,其他相同。电源变换器测试系统变成升压变换器测试系统。升压变换器芯片9放置在测试座3,测试座3通过插针将芯片引脚引线到外围器件,外围器件包括两个NMOS管、滤波电感L、输出电容Cout及限流电阻Rcs,组成升压变换器。
电源变换器芯片测试系统,是由电源变换器芯片的测试座3及相关外围器件如功率管、滤波电感L、电容等组成的,电源变换器芯片2可以正常工作的电路。输入电源1通过变换器将输入电源1转换为特定输出电压的直流电源,通过串联的限流电阻Rcs供给后级输出负载6。电源变换器芯片2通过采集限流电阻Rcs的电压,当输出负载6输出电流超过限流值时,对输出负载6进行限流。电源变换器,包括但不限于降压变换器、升压变换器及升降压变换器。
电源变换器芯片2放置在测试座3,芯片引脚通过测试座3插针将芯片引脚引线到外围器件,使得芯片可以正常工作。由于测试座3的插针较细,同时芯片引脚接触插针的接触阻抗较大,芯片在测试座3的通电流能力比实际正常工作时要小很多,一般只有几百毫安的级别,远小于正常工作时几安甚至更大的范围。并且由于接触引入的寄生电感(寄生电感是芯片引脚通过测试座插针引线到测试系统的外围器件时,在芯片引脚到外围器件间产生的寄生小电感,通常感值很小,但是芯片引脚在高频开关动作时,会导致电压尖峰,严重时甚至损坏芯片),在芯片开关动作时,会引入非常大的干扰,对芯片工作产生影响,严重时甚至导致芯片损坏。所以在芯片测试系统4中,一般工作电流很小,最好工作在空载状态。本测试系统中输出负载6的抽取的电流主要由外灌电源5提供,不会经过芯片及测试座3,芯片工作在空载状态,所以不会引入很大的干扰,同时芯片测试座3流过的电流也很小,可以满足测试座3的小电流限制的要求。
外灌电源5是输出电源可调的直流电源,连接在电源变换器芯片测试系统输出与限流电阻Rcs的连接处,与电源变换器芯片2输出端形成并联关系,用于给输出负载6供电。外灌电源5的输出电压会调整到比电源变换器芯片2输出电压稍高的电压,不会触发电源变换器芯片2的过压保护。由于与电源变换器芯片2输出并联,使得输出负载6抽取的电流都由外灌电源5提供,电源变换器芯片2不会带载,只工作在空载情况。由于抽取的电流流经限流电阻Rcs,所以电源变换器芯片2的限流环路还是处于正常工作状态,限流状态信号还可以正常指示在当前输出负载6抽取的电流下是否处于限流状态。
输出负载6是负载电流可调的负载,可精确控制从电源变换器芯片2输出端抽取的电流。
控制模块7对整个校准过程进行控制。控制模块7打开电源变换器芯片2,并获取电源变换器芯片输出电压,控制外灌电源输出电压比电源变换器芯片输出电压稍高,并且不会触发电源变换器芯片的输出过压保护,使得电源变换器芯片2处于空载工作状态且限流环路处于正常工作状态。控制模块7设置电源变换器芯片限流值,根据电源变换器芯片2的限流状态信号,调整输出负载6抽取的电流大小,获取当前限流设置值下所对应的限流实际值,计算当前限流环路增益及偏置误差,调整限流环路设计参数,修正增益和偏置误差,并将调整后的设计固化在电源变换器芯片2中。
输入电源1为直流电源,为后级的降压变换器芯片测试系统供电。电源变换器为降压变换器,结合外围功率管、滤波电感L、输出电容Cout、限流电阻Rcs组成降压电源,供给后级的输出负载6。在本实施例中,输入电源1可设置为12V,降压变换器芯片8输出电压设置为5V,限流范围在1~5A。对于降压变换器,滤波电感L的一端连接在两个MOS管的连接处,另外一端连接在输出端;对于升压变换器,滤波电感L的一端连接在输入端,另外一端连接在两个MOS管的连接处。
外灌电源5为输出电压可调的直流电源,连接在降压变换器芯片输出与限流电阻Rcs之间,与降压变换器输出形成并联输出关系。外灌电源5的输出电压设置为降压变换器芯片输出电压稍高,但又不会触发降压变换器芯片8的输出过压保护。在本实施例中,降压变换器芯片输出过压保护值为输出设置电压的120%,输出电压设置为5V,输出过压保护值为6V,外灌电源5电压可设置为5.5V。
输出负载6为输出电流可调的直流负载。当输出负载6抽取电流时,由于外灌电源输出电压比降压变换器芯片8输出电压高,所以抽取电流都从外灌电源5供给,降压变换器芯片8工作在空载状态,限流环路处于正常工作状态。输出负载6抽取的电流经过限流电阻Rcs,所以降压变换器芯片8的限流状态信号还可以正常指示在当前输出负载6电流下是否处于限流状态。
单片机作为控制模块7。单片机打开降压变换器芯片8输出,获取降压变换器芯片输出电压,打开外灌电源5并设置外灌电源5电压为5.5V。单片机设置降压变换器芯片限流值分别为1A及5A,并且调整输出负载6抽取电流值,获取限流设置为1A及5A下的限流实际值。根据1A及5A限流设置值及限流实际值,计算限流环路当前的限流增益及偏置误差,调整限流环路的设计参数,并将调整后的参数固化在芯片当中,后续限流按此参数进行校准后,将获得更高的限流精度。
根据上述实施例,具体的校准步骤如下。
步骤一,单片机打开降压变换器芯片输出,降压变换器芯片输出电压为5V。
步骤二,单片机打开外灌电源,并设置外灌电源输出电压为5.5V。
步骤三,单片机设置降压变换器芯片的限流值为1A。
步骤四,获取限流设置值1A下的限流实际值。单片机设置输出负载抽取1A电流,获取降压变换器芯片的限流状态信号。
如果当前限流状态信号处于非限流状态,表示当前抽取的电流比限流设置值1A要小,则不断调大抽取的电流值,比如按0.01A的步进值往上调大抽取的电流,每调整一次获取一次限流状态信号,直到限流状态信号从非限流状态转变为限流状态,记录此时抽取的电流值,即为限流设置值1A下的限流实际值。本步骤结束。
如果当前限流状态信号处于限流状态,表示当前抽取的电流比限流设置值1A要大,则不断调小抽取的电流值,比如按0.01A的步进值往下调小抽取的电流,每调整一次获取一次限流状态信号,直到限流状态信号从非限流状态转变为限流状态,记录此时抽取的电流值,即为限流设置值1A下的限流实际值。本步骤结束。
假设本步骤记录的限流设置值为1.2A。
步骤五,单片机设置降压变换器芯片的限流值为5A。
步骤六,获取限流设置值5A下的限流实际值。单片机设置输出负载抽取5A电流,获取降压变换器芯片的限流状态信号。
如果当前限流状态信号处于非限流状态,表示当前抽取的电流比限流设置值5A要小,则不断调大抽取的电流值,比如按0.01A的步进值往上调大抽取的电流,每调整一次获取一次限流状态信号,直到限流状态信号从非限流状态转变为限流状态,记录此时抽取的电流值,即为限流设置值5A下的限流实际值。本步骤结束。
如果当前限流状态信号处于限流状态,表示当前抽取的电流比限流设置值5A要大,则不断调小抽取的电流值,比如按0.01A的步进值往下调小抽取的电流,每调整一次获取一次限流状态信号,直到限流状态信号从非限流状态转变为限流状态,记录此时抽取的电流值,即为限流设置值5A下的限流实际值。本步骤结束。
假设本步骤记录的限流设置值为5.6A。
步骤七,计算限流校准参数。根据1A及5A下限流设置值所记录的1.2A及5.6A限流实际值,根据限流环路误差公式Iact=k×Iset+b,计算获得限流环路当前增益误差k及偏置误差b。由1.2A=k×1A+b及5.6A=k×5A+b,可计算得出k=1.1,b=0.1A,即当前限流环路增益偏大10%,偏置偏大0.1A,导致限流实际值总体偏大。根据当前增益1.1,调整限流环路设计参数,使得增益修正为1。根据当前偏置0.1,调整限流环路设计参数,使得偏置修正为0。并将调整后的限流环路参数固化到芯片当中,后续的限流值将按照调整后的限流环路参数进行修正,可获得更高的限流精度。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种电源变换器芯片限流校准方法,其特征在于,包括:
获取电源变换器芯片输出电压;
根据所述电源变换器芯片输出电压调整外灌电源输出电压;
设置电源变换器芯片限流值为第一电源变换器芯片限流值;
获取所述第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值;
设置所述电源变换器芯片限流值为第二电源变换器芯片限流值;
获取所述第二电源变换器芯片限流值下的限流实际值;
根据所述第一电源变换器芯片限流值、所述第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值、所述第二电源变换器芯片限流值和所述第二电源变换器芯片限流值下的限流实际值确定限流增益和限流偏置。
2.根据权利要求1所述的电源变换器芯片限流校准方法,其特征在于,获取所述第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值,具体包括:
打开输出负载;
获取电源变换器芯片的限流状态信号并抽取所述输出负载的电流值;
判断所述限流状态信号是否处于限流状态,得到第一判断结果;
若所述第一判断结果为是,则调低抽取所述输出负载的电流值并根据所述输出负载的电流值和所述限流状态信号确定第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值;
若所述第一判断结果为否,则调高抽取所述输出负载的电流值并根据所述输出负载的电流值和所述限流状态信号确定第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值。
3.根据权利要求2所述的电源变换器芯片限流校准方法,其特征在于,调低抽取所述输出负载的电流值并根据所述输出负载的电流值和所述限流状态信号确定第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值,具体包括:
调低抽取所述输出负载的电流值并获取所述限流状态信号;
判断所述限流状态信号是否处于限流状态,得到第二判断结果;
若所述第二判断结果为是,则返回步骤“调低抽取所述输出负载的电流值并获取所述限流状态信号”;
若所述第二判断结果为否,则确定抽取的所述输出负载的电流值为第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值。
4.根据权利要求2所述的电源变换器芯片限流校准方法,其特征在于,调高抽取所述输出负载的电流值并根据所述输出负载的电流值和所述限流状态信号确定第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值,具体包括:
调高抽取所述输出负载的电流值并获取所述限流状态信号;
判断所述限流状态信号是否处于限流状态,得到第三判断结果;
若所述第三判断结果为否,则返回步骤“调高抽取所述输出负载的电流值并获取所述限流状态信号”;
若所述第三判断结果为是,则确定抽取的所述输出负载的电流值为第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值。
5.根据权利要求1所述的电源变换器芯片限流校准方法,其特征在于,根据所述第一电源变换器芯片限流值、所述第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值、所述第二电源变换器芯片限流值和所述第二电源变换器芯片限流值下的限流实际值确定限流增益和限流偏置,具体包括:
根据所述第一电源变换器芯片限流值、所述第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值、所述第二电源变换器芯片限流值和所述第二电源变换器芯片限流值下的限流实际值确定当前增益误差;
根据所述当前增益误差确定限流增益;
根据所述当前增益误差、所述第一电源变换器芯片限流值和所述第一电源变换器芯片限流值下的限流实际值确定当前偏置误差;
根据所述当前偏置误差确定限流偏置。
6.一种电源变换器芯片限流校准电路,其特征在于,所述电源变换器芯片限流校准电路应用权利要求1-5任意一项所述的电源变换器芯片限流校准方法,所述电源变换器芯片限流校准电路包括:输入电源、外灌电源、输出负载、控制模块、电源变换器芯片和测试系统;
所述输入电源与所述电源变换器芯片连接;所述外灌电源、所述输出负载、所述控制模块均与所述测试系统连接;所述外灌电源和所述输出负载还均与所述控制模块连接;所述外灌电源与所述输出负载连接。
7.根据权利要求6所述的电源变换器芯片限流校准电路,其特征在于,所述电源变换器芯片为降压变换器芯片。
8.根据权利要求6所述的电源变换器芯片限流校准电路,其特征在于,所述电源变换器芯片为升压变换器芯片。
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