CN116865559B - 一种双电源供电的输入功率均衡电路和方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种双电源供电的输入功率均衡电路和方法，涉及电子产品技术领域，所述输入功率均衡电路包括：第一供电支路、第二供电支路和控制模块；所述第一供电支路和所述第二供电支路，用于为负载和所述控制模块供电；所述控制模块，用于确定所述第一供电支路的第一电压和所述第二供电支路的第二电压，根据所述第一电压和所述第二电压确定电位信号；将所述电位信号发送给所述第一供电支路或所述第二供电支路；所述电位信号用于调整所述第一供电支路或第二供电支路的电流开度。如此，及时均衡双电源供电的两路电源的输入功率，避免两路电源输入功率存在较大差异而导致的过流保护或电路损坏等不良结果。
Description
技术领域
本公开涉及电子产品技术领域，尤其涉及一种双电源供电的输入功率均衡电路和方法。
背景技术
USB自诞生以来，发展至今已近该有二十多年的历史，USB接口的产品具有应用灵活、方便集成、即插即用和免单独供电的优势，已经非常广泛的应用于各行各业。随着USB接口产品的种类增多，产品对USB接口的供电需求日益提高，目前通用的USB接口供电的输出功率标准为2.5W（USB2.0接口）和4.5W（USB3.0接口），对于功耗要求较高的USB接口产品，通常会使用双接口供电的方法解决USB接口输出功率有限的问题（以下称为双电源供电），如需要主动光源的生物识别类产品、USB接口光驱和移动机械硬盘等。
当USB接口产品使用双电源供电时，由于两个电源电压客观上存在一定误差，所以会导致两个电源供电功率上存在差距，理论上电压偏高的一端会更大负荷输出功率。在以上情况下，双电源供电的产品工作时，会导致其中一路电源长期处于高负荷工作状态，如果产品的瞬间功率过大，还可能会导致该路电源自我保护，甚至可能会导致电源电路损坏。
发明内容
本公开提供了一种双电源供电的输入功率均衡电路和方法，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。
第一方面，本公开实施例提供了一种双电源供电的输入功率均衡电路，所述输入功率均衡电路包括：第一供电支路、第二供电支路和控制模块；
所述第一供电支路和所述第二供电支路，用于为负载和所述控制模块供电；
所述控制模块，用于确定所述第一供电支路的第一电压和所述第二供电支路的第二电压，根据所述第一电压和所述第二电压确定电位信号；将所述电位信号发送给所述第一供电支路或所述第二供电支路；所述电位信号用于调整所述第一供电支路或第二供电支路的电流开度。
上述方案中，所述第一供电支路包括：第一电阻和第一放大单元；所述第二供电支路包括：第二电阻和第二放大单元；
所述第一放大单元，用于将所述第一电阻两端的电位差进行差分放大，得到第一电位差；将所述第一电位差发送到所述控制模块；
所述第二放大单元，用于将所述第二电阻两端的电位差进行差分放大，得到第二电位差；将所述第二电位差发送到所述控制模块；
所述控制模块，用于根据所述第一电位差确定所述第一电压，根据所述第二电位差确定所述第二电压。
上述方案中，所述控制模块，用于运用预设的调整规则，根据所述第一电压和所述第二电压确定电位信号；其中，
所述预设的调整规则，包括：
比较所述第一电压和所述第二电压，将所述第一电压和所述第二电压中较小值对应的供电支路作为第一调整对象，将所述第一电压和所述第二电压中较大值对应的供电支路作为第二调整对象；
若所述第一调整对象对应的第一输出电位值不为0，则根据所述第一输出电位值和预设的调整参数，确定第二输出电位值；所述第二输出电位值小于所述第一输出电位值；
若所述第一调整对象对应的第一输出电位值为0，则根据所述第二调整对象对应的第三输出电位值和预设的调整参数，确定第四输出电位值；所述第四输出电位值大于所述第三输出电位值；
根据所述第二输出电位值生成所述电位信号并发送给所述第一调整对象，或，根据所述第四输出电位值生成所述电位信号并发送给所述第二调整对象。
上述方案中，所述预设的调整规则，还包括：
确定所述第一电压和所述第二电压的差值；
若所述差值大于预设差值阈值，确定预设的调整系数作为所述调整参数；
若所述差值小于或等于预设差值阈值，确定预设的电位调整值作为所述调整参数。
上述方案中，所述预设的调整规则，还包括：
若所述第一调整对象对应的第一输出电位值不为0、且采用预设的电位调整值作为所述调整参数，比较所述第一输出电位值和所述电位调整值；
若所述第一输出电位值小于所述电位调整值，则确定所述第二输出电位值为0；
若所述第一输出电位值大于或等于所述电位调整值，则根据所述第一输出电位值和所述电位调整值确定第二输出电位值。
上述方案中，所述控制模块，还用于执行以下至少之一：
采集预设时间段内的历史数据；运用数据处理模型识别所述历史数据，得到新的调整系数；
采集预设时间段内的历史数据；运用数据处理模型识别所述历史数据，得到新的电位调整值。
上述方案中，所述第一供电支路包括：第一电流开关；所述第一电流开关的第一端连接第一供电源，所述第一电流开关的第二端连接所述第一电阻，所述第一电流开关的第三端连接所述控制模块；
所述第二供电支路包括：第二电流开关；所述第二电流开关的第四端连接第二供电源，所述第二电流开关的第五端连接所述第二电阻，所述第二电流开关的第六端连接所述控制模块；
所述控制模块，用于将所述电位信号发送到所述第三端，以控制流过所述第一端和所述第二端的电流大小；或，
将所述电位信号发送到所述第六端，以控制流过所述第四端和所述第五端的电流大小。
上述方案中，所述第一电流开关和所述第二电流开关采用PMOS管；
所述第一端和所述第四端为源极；
所述第二端和所述第五端为漏极；
所述第三端和所述第六端为栅极；
所述第三端还通过第三电阻接地，所述第六端还通过第四电阻接地。
上述方案中，所述第一供电支路还包括：与第一电阻连接的第一二极管；所述第一电阻的另一端与所述第一电流开关的漏极连接；
所述第二供电支路还包括：与第二电阻的一端连接的第二二极管；所述第二电阻的另一端与所述第二电流开关的漏极连接；
经过所述第一二极管的电源与经过所述第二二极管的电源汇总为系统电源；所述系统电源用于为所述负载和控制模块供电。
上述方案中，所述第一电阻和所述第二电阻采用毫欧级电阻；
所述第一放大单元和所述第二放大单元采用差分运算放大器电路架构。
第二方法，本公开实施例提供了一种双电源供电的输入功率均衡方法，所述方法应用于以上任一项所述的电路；所述方法包括：
第一供电支路和第二供电支路分别为负载和控制模块供电；
所述控制模块确定所述第一供电支路的第一电压和所述第二供电支路的第二电压，根据所述第一电压和所述第二电压确定电位信号；将所述电位信号发送给所述第一供电支路或所述第二供电支路；所述电位信号用于调整所述第一供电支路或第二供电支路的电流开度。
本公开实施例提供的一种双电源供电的输入功率均衡电路和方法，所述电路包括：第一供电支路、第二供电支路和控制模块；所述第一供电支路和所述第二供电支路，用于为负载和所述控制模块供电；所述控制模块，用于确定所述第一供电支路的第一电压和所述第二供电支路的第二电压，根据所述第一电压和所述第二电压确定电位信号；将所述电位信号发送给所述第一供电支路或所述第二供电支路；所述电位信号用于调整所述第一供电支路或第二供电支路的电流开度。如此，通过控制模块实时检测第一电压和第二电压，根据第一电压和第二电压确定用于调整所述第一供电支路或第二供电支路的电流开度的电位信号，及时均衡了双电源供电的两路电源的输入功率，避免两路电源输入功率存在较大差异而导致的过流保护或电路损坏等不良结果。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
图1为本公开实施例提供的一种双电源供电的输入功率均衡电路的结构示意图；
图2为本公开应用实施例提供的一种双电源供电的输入功率均衡电路的结构示意图；
图3为本公开应用实施例提供的一种双电源供电的输入功率均衡电路的原理示意图；
图4为本公开实施例提供的一种双电源供电的输入功率均衡方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而非全部实施例。基于本公开中的实施例，本领域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，都属于本公开保护的范围。
在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本公开实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
除非另有定义，本公开所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本公开中所使用的术语只是为了描述本公开实施例的目的，不是旨在限制本公开。
应理解，在本公开的各种实施例中，各实施过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本公开实施例的实施过程构成任何限定。
图1为本公开实施例提供的一种双电源供电的输入功率均衡电路的结构示意图；如图1所示，所述输入功率均衡电路包括：第一供电支路、第二供电支路和控制模块；
所述第一供电支路和所述第二供电支路，用于为负载和所述控制模块供电；
所述控制模块，用于确定所述第一供电支路的第一电压和所述第二供电支路的第二电压，根据所述第一电压和所述第二电压确定电位信号；将所述电位信号发送给所述第一供电支路或所述第二供电支路；所述电位信号用于调整所述第一供电支路或第二供电支路的电流开度。
在一些实施例中，所述第一供电支路包括：第一电阻和第一放大单元；所述第二供电支路包括：第二电阻和第二放大单元；
所述第一放大单元，用于将所述第一电阻两端的电位差进行差分放大，得到第一电位差；将所述第一电位差发送到所述控制模块；
所述第二放大单元，用于将所述第二电阻两端的电位差进行差分放大，得到第二电位差；将所述第二电位差发送到所述控制模块；
所述控制模块，用于根据所述第一电位差确定所述第一电压，根据所述第二电位差确定所述第二电压。
这里，第一电位差为一个电位信号，可以通过控制模块进行模数转换得到数字量，即得到第一电压；
类似的，第二电位差也为一个电位信号，可以通过控制模块进行模数转换得到数字量，即得到第二电压。
在一些实施例中，所述第一供电支路还包括：第一电流开关；所述第一电流开关的第一端连接第一供电源，所述第一电流开关的第二端连接所述第一电阻，所述第一电流开关的第三端连接所述控制模块；
所述第二供电支路还包括：第二电流开关；所述第二电流开关的第四端连接第二供电源，所述第二电流开关的第五端连接所述第二电阻，所述第二电流开关的第六端连接所述控制模块；
所述控制模块，用于将所述电位信号发送到所述第三端，以控制流过所述第一端和所述第二端的电流大小；或，
将所述电位信号发送到所述第六端，以控制流过所述第四端和所述第五端的电流大小。
在一些实施例中，所述第一电流开关和所述第二电流开关采用PMOS管（n型衬底、p沟道，靠空穴的流动运送电流的MOS管）；
所述第一端和所述第四端为源极；
所述第二端和所述第五端为漏极；
所述第三端和所述第六端为栅极；
所述第三端还通过第三电阻接地，所述第六端还通过第四电阻接地。
这里，PMOS管，用于控制第一供电支路或第二供电支路的电流大小，即控制电流开度。PMOS管相当于一个可调节的阀门，其电流大小由PMOS的栅极电位决定，电位越小，允许通过源级和漏极的电流就越大，如此，本公开中选择采用采用PMOS管作为电流开关。
在一些实施例中，所述第一供电支路还包括：与第一电阻连接的第一二极管；所述第一电阻的另一端与所述第一电流开关的漏极连接；
所述第二供电支路还包括：与第二电阻的一端连接的第二二极管；所述第二电阻的另一端与所述第二电流开关的漏极连接；
经过所述第一二极管的电源与经过所述第二二极管的电源汇总为系统电源；所述系统电源用于为所述负载和控制模块供电。
这里，所述第一二极管和所述第二二极管可以采用肖特基二极管。
在一些实施例中，所述第一电阻和所述第二电阻采用毫欧级电阻；
所述第一放大单元和所述第二放大单元采用差分运算放大器电路架构。
这里，通过采用毫欧级电阻（也称毫欧级功率电阻），即阻值很小，对电流回路的功率损耗影响可忽略不急，电流通过电阻会在电阻两端产生一个微量的电位差，电流越大，电位差也越大。
在一些实施例中，所述控制模块，用于运用预设的调整规则，根据所述第一电压和所述第二电压确定电位信号；其中，
所述预设的调整规则，包括：
比较所述第一电压和所述第二电压，将所述第一电压和所述第二电压中较小值对应的供电支路作为第一调整对象，将所述第一电压和所述第二电压中较大值对应的供电支路作为第二调整对象；
若所述第一调整对象对应的第一输出电位值不为0，则根据所述第一输出电位值和预设的调整参数，确定第二输出电位值；所述第二输出电位值小于所述第一输出电位值；
若所述第一调整对象对应的第一输出电位值为0，则根据所述第二调整对象对应的第三输出电位值和预设的调整参数，确定第四输出电位值；所述第四输出电位值大于所述第三输出电位值；
根据所述第二输出电位值生成所述电位信号并发送给所述第一调整对象，或，根据所述第四输出电位值生成所述电位信号并发送给所述第二调整对象。
具体来说，控制模块根据确定的第一电压和第二电压确定两个供电支路（可理解为两个电源回路）的电流大小，根据预设的调整规则，快速并动态的调整PMOS管的电流开度，以控制电源输入功率均衡。
这里，第一输出电位值和第三输出电位值为当前的电位值，实际供电过程中可以理解为上一次调整时输出的电位值。而第二输出电位值和第四输出电位值为待确定并输出的电位值。
在一些实施例中，预设的调整参数可以是电压调整值、调整系数；
所述预设的调整规则，还包括：
确定所述第一电压和所述第二电压的差值；
若所述差值大于预设差值阈值，确定预设的调整系数作为所述调整参数；
若所述差值小于或等于预设差值阈值，确定预设的电位调整值作为所述调整参数。
这里，在差值较大的情况下，采用调整系数可以加快调整的速度；而差值相对较小时，可以采用电位调整值，由于电位调整值的数值固定，可以较为精准的达到调整效果。
当调整参数为电压调整值，可以将第一输出电位值与电压调整值进行加或减的计算，得到第二输出电位值，类似的，将第三输出电位值与电压调整值进行加或减的计算，得到第四输出电位值。
当调整参数为调整系数，可以将第一输出电位值与电压调整值进行乘或除的计算，得到第二输出电位值，类似的，将第三输出电位值与电压调整值进行乘或除的计算，得到第四输出电位值。
在一些实施例中，所述预设的调整规则，还包括：
若所述第一调整对象对应的第一输出电位值不为0、且采用预设的电位调整值作为所述调整参数，比较所述第一输出电位值和所述电位调整值；
若所述第一输出电位值小于所述电位调整值，则确定所述第二输出电位值为0；
若所述第一输出电位值大于或等于所述电位调整值，则根据所述第一输出电位值和所述电位调整值确定第二输出电位值。
这里，考虑到电位值最小为0，若第一输出电位值小于电位调整值，第一输出电位值减去电位调整值为负数，因此，提出了直接确定所述第二输出电位值为0。
如图2所示，为本公开应用实施例提供的一种双电源供电的输入功率均衡电路的结构示意图；所述输入功率均衡电路包括：第一供电支路、第二供电支路和控制模块；其中，所述第一供电支路包括：第一电源、第一电流开关、第一电阻和第一放大单元；所述第二供电支路包括：第二电源、第二电流开关、第二电阻和第二放大单元。第一电源为VCC1，第二电源为VCC2；第一电阻为R1，第二电阻为R7，均采用毫欧级电阻；第一电流开关采用PMOS管（Q1）；第二电流开关采用PMOS管（Q2）；Q1、Q2用于控制VCC1和VCC2的供电回路的电流大小（电流开度）。
第一放大单元和第二放大单元采用差分运算放大电路，具体的，第一放大单元包括：运算放大器（U1）、电阻（R2）、电阻（R3）、电阻（R4）、电阻（R6）；第二放大单元包括：运算放大器（U2）、电阻（R8）、电阻（R9）、电阻（R10）、电阻（R12）。通过采用差分运算放大器电路架构，将毫欧级电阻两端的电位差进行差分放大，并将放大后的电位送入数字信号处理器（U3）运算。
所述控制模块采用数字信号处理器（DSP，Digital Signal Process）；数字信号处理器可根据电位获取对应供电回路的电流大小的信息；即数字信号处理器可以检测确定VCC1和VCC2两个电源的供电回路的电流大小，根据预设的调整规则，快速并动态的调整PMOS管的电流开度，以控制VCC1和VCC2的电源输入功率的均衡。
如图3所示，为本公开应用实施例提供的一种双电源供电的输入功率均衡电路的原理示意图。其中，VCC1和VCC2可以表示两路USB电源输入，相当于上述第一电位差、第二电位差，经过模数转换得到上述第一电压、第二电压；VCC_SYS表示设备的系统电源，连接系统的负载电路。R1、R7、U1、U2以及放大器外围电路（如R2、R3、R4、R6等）组成电流检测电路。
功率均衡电路的运行状态主要有两个状态：上电后的初始状态和运行状态。
上电后的初始状态：电路上电后，Q1和Q2因栅极通过R5和R11接地，Q1和Q2处于最大电流开度，VCC1和VCC2通过V1和V2汇总生成VCC_SYS电源，给负载以及U3供电，U3上电后的初始状态会将Vout1和Vout2的输出最小，以至于不影响Q1和Q2的最大电流开度。电路上电的同时，在R1和R7上产生电流I1和I2，并在R1和R7两端各自产生电位差，电位差通过差分放大后，分别形成电位Vin1和Vin2供给U3处理。
运行状态：当U3接收到电位信号Vin1和Vin2时，经过内部A/D转换器（ADC）转换为数字量，通过算法计算Vin1和Vin2的数值偏差，并通过D/A转换器（DAC）输出电位信号Vout1或Vout2，用于控制Q1或Q2的开度，实时调整I1或I2的大小相互接近，达到均衡VCC1和VCC2电源输入功率均衡的效果。
根据以上说明的初始状态、运行状态可以知道，调整规则实际是通过电位信号Vout1或Vout2，调整Q1或Q2的栅极电位实现功率均衡。
提供一示例，采用电位调整值作为所述调整参数。具体如下式所示：
根据上式可以看出：
若Vout2不等于0、Vin1>Vin2、Vout2≥A；则Vout1不变，Vout2=Vout2-A；
若Vout2不等于0、Vin1>Vin2、Vout2<A；则Vout1不变，Vout2=0；
若Vout2等于0、Vin1>Vin2；则Vout1=Vout1+A；
若Vout1不等于0、Vin2>Vin1、Vout1≥B；则Vout1=Vout1-B，Vout2不变；
若Vout1不等于0、Vin2>Vin1、Vout1<B；则Vout1=0，Vout2；
若Vout1等于0、Vin2>Vin1；则Vout1不变，Vout2=Vout2+B；
其中，A、B为电位调整值，可以反应算法的响应速度，可根据用户需求设定或根据Vin1和Vin2的差值自行设定。A大于0，B大于0，两者可以相同或不同，对于具体的取值不做限定。
Vin1和Vin2分别为两个输入U3的电位信号，如一个为第一电位差、另一个为第二电位差，A/D转换后得到第一电压、第二电压；
Vout1和Vout2分别为U3输出的两个电位信号，如一个为第二输出电位值、另一个为第四输出电位值。
U3的处理逻辑为：当Vin1与Vin2之间出现差值后，根据当前Vout1和Vout2的输出现状调整二者的输出电位，调整的速率为A和B。通过该逻辑，当Vin1大于Vin2时，先判断当前Vout2的输出是否为0，如果为0，则逐步增大Vout1的输出（即Vout1=Vout1+A），当Vout2的输出不为0，则逐步减小Vout2（即Vout2=Vout2-A），直至Vin1等于Vin2。当Vin2大于Vin1时，与上述逻辑同理，不赘述。
这里，A、B可以为用户设定的固定参数，也可以由控制模块基于某种规则自行设定，例如，以A为例，A=k|Vin1-Vin2|，其中k为一个固定的比例系数。
提供另一示例中，采用调整系数作为调整参数。具体如下式所示：
根据上式可以看出处理逻辑如下：
当Vout2不为0，即Q2的开度不是最大的时候，且Vin1>Vin2（即I1>I2），U3不断地调整Vout2，使Vout2=αVout2（α是大于0并小于1的参数），如此Vout2逐步减小，直至趋近于0，同时会导致Q2的开度逐步增大，I2也逐步增大。
当Vout2已经为0，即Q2已经处于最大开度，且Vin1>Vin2（即I1>I2），U3执行Vout2=αVout2没有任何意义（因为Vout2已经是最小值0），因此逐步增大Vout1，使Vout1=Vou1+A（A为大于0的值），或者Vout1=（1/α）Vout1（α为大于0并小于1的参数）。
当Vin1＜Vin2的情况下，逻辑类似，这里不再赘述。当Vout2和Vout1相同，即I1=I2，不用再做任何调整，保持当前即可。
再还一示例中，采用调整系数作为调整参数。具体如下式所示：
该示例逻辑与以上示例逻辑相同，不同之处在于可以只采用1/α或1/β作为调整系数，α和β为大于0并小于1的参数，对于处理逻辑不再赘述。
需要说明的是，以上仅为本公开实施例提供的三种示例，实际应用中还可以基于处理逻辑采用其它公式，达到调整I1或I2效果即可，这里不一一枚举。
在一些实施例中，所述控制模块，还用于执行以下至少之一：
采集预设时间段内的历史数据；运用数据处理模型识别所述历史数据，得到新的调整系数；
采集预设时间段内的历史数据；运用数据处理模型识别所述历史数据，得到新的电位调整值。
这里，所述控制模块可以预先获取并保存数据处理模型，所述数据处理模型可以通过对神经网络训练得到。该数据处理模型可以用于分析历史数据，根据历史数据确定调整参数，所述历史数据可以包括：初始的电压差值、调整后次数、每次调整的电压值、采用的调整参数等。
图4为本公开实施例提供的一种双电源供电的输入功率均衡方法的流程示意图；所述方法应用于以上图1所示的电路；如图4所示，所述方法包括：
步骤401、第一供电支路和第二供电支路分别为负载和控制模块供电；
步骤402、控制模块确定所述第一供电支路的第一电压和所述第二供电支路的第二电压，根据所述第一电压和所述第二电压确定电位信号；将所述电位信号发送给所述第一供电支路或所述第二供电支路。
其中，所述电位信号用于调整所述第一供电支路或第二供电支路的电流开度。
在一些实施例中，所述第一供电支路包括：第一电阻和第一放大单元；所述第二供电支路包括：第二电阻和第二放大单元；
所述控制模块确定所述第一供电支路的第一电压和所述第二供电支路的第二电压，根据所述第一电压和所述第二电压确定电位信号，包括：
第一放大单元将所述第一电阻两端的电位差进行差分放大，得到第一电位差；将所述第一电位差发送到所述控制模块；
第二放大单元将所述第二电阻两端的电位差进行差分放大，得到第二电位差；将所述第二电位差发送到所述控制模块；
控制模块根据所述第一电位差确定所述第一电压，根据所述第二电位差确定所述第二电压。
这里，所述控制模块运用预设的调整规则，根据所述第一电压和所述第二电压确定电位信号；其中，
所述预设的调整规则，包括：
比较所述第一电压和所述第二电压，将所述第一电压和所述第二电压中较小值对应的供电支路作为第一调整对象，将所述第一电压和所述第二电压中较大值对应的供电支路作为第二调整对象；
若所述第一调整对象对应的第一输出电位值不为0，则根据所述第一输出电位值和预设的调整参数，确定第二输出电位值；所述第二输出电位值小于所述第一输出电位值；
若所述第一调整对象对应的第一输出电位值为0，则根据所述第二调整对象对应的第三输出电位值和预设的调整参数，确定第四输出电位值；所述第四输出电位值大于所述第三输出电位值；
根据所述第二输出电位值生成所述电位信号并发送给所述第一调整对象，或，根据所述第四输出电位值生成所述电位信号并发送给所述第二调整对象。
在一些实施例中，所述预设的调整规则，还包括：
确定所述第一电压和所述第二电压的差值；
若所述差值大于预设差值阈值，确定预设的调整系数作为所述调整参数；
若所述差值小于或等于预设差值阈值，确定预设的电位调整值作为所述调整参数。
在一些实施例中，所述预设的调整规则，还包括：
若所述第一调整对象对应的第一输出电位值不为0、且采用预设的电位调整值作为所述调整参数，比较所述第一输出电位值和所述电位调整值；
若所述第一输出电位值小于所述电位调整值，则确定所述第二输出电位值为0；
若所述第一输出电位值大于或等于所述电位调整值，则根据所述第一输出电位值和所述电位调整值确定第二输出电位值。
在一些实施例中，所述方法还包括以下至少之一：
控制模块采集预设时间段内的历史数据；运用数据处理模型识别所述历史数据，得到新的调整系数；
控制模块采集预设时间段内的历史数据；运用数据处理模型识别所述历史数据，得到新的电位调整值。
需要说明的是，所述双电源供电的输入功率均衡方法与所述双电源供电的输入功率均衡电路属于同一构思，具体过程已在图1、图2、图3的示例中具体说明，这里不再赘述。
通过以上实施例提供的电路和方法，实时检测第一电压和第二电压，根据第一电压和第二电压确定用于调整所述第一供电支路或第二供电支路的电流开度的电位信号，及时均衡了双电源供电的两路电源的输入功率，避免两路电源输入功率存在较大差异而导致的过流保护或电路损坏等不良结果。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种双电源供电的输入功率均衡电路，其特征在于，所述输入功率均衡电路包括：第一供电支路、第二供电支路和控制模块；
所述第一供电支路和所述第二供电支路，用于为负载和所述控制模块供电；
所述控制模块，用于确定所述第一供电支路的第一电压和所述第二供电支路的第二电压，运用预设的调整规则根据所述第一电压和所述第二电压确定电位信号；将所述电位信号发送给所述第一供电支路或所述第二供电支路；所述电位信号用于调整所述第一供电支路或第二供电支路的电流开度；
其中，所述预设的调整规则，包括：
比较所述第一电压和所述第二电压，将所述第一电压和所述第二电压中较小值对应的供电支路作为第一调整对象，将所述第一电压和所述第二电压中较大值对应的供电支路作为第二调整对象；
若所述第一调整对象对应的第一输出电位值不为0，则根据所述第一输出电位值和预设的调整参数，确定第二输出电位值；所述第二输出电位值小于所述第一输出电位值；
若所述第一调整对象对应的第一输出电位值为0，则根据所述第二调整对象对应的第三输出电位值和预设的调整参数，确定第四输出电位值；所述第四输出电位值大于所述第三输出电位值；
根据所述第二输出电位值生成所述电位信号并发送给所述第一调整对象，或，根据所述第四输出电位值生成所述电位信号并发送给所述第二调整对象。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一供电支路包括：第一电阻和第一放大单元；所述第二供电支路包括：第二电阻和第二放大单元；
所述第一放大单元，用于将所述第一电阻两端的电位差进行差分放大，得到第一电位差；将所述第一电位差发送到所述控制模块；
所述第二放大单元，用于将所述第二电阻两端的电位差进行差分放大，得到第二电位差；将所述第二电位差发送到所述控制模块；
所述控制模块，用于根据所述第一电位差确定所述第一电压，根据所述第二电位差确定所述第二电压。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述预设的调整规则，还包括：
确定所述第一电压和所述第二电压的差值；
若所述差值大于预设差值阈值，确定预设的调整系数作为所述调整参数；
若所述差值小于或等于预设差值阈值，确定预设的电位调整值作为所述调整参数。
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述预设的调整规则，还包括：
若所述第一调整对象对应的第一输出电位值不为0、且采用预设的电位调整值作为所述调整参数，比较所述第一输出电位值和所述电位调整值；
若所述第一输出电位值小于所述电位调整值，则确定所述第二输出电位值为0；
若所述第一输出电位值大于或等于所述电位调整值，则根据所述第一输出电位值和所述电位调整值确定第二输出电位值。
5.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述控制模块，还用于执行以下至少之一：
采集预设时间段内的历史数据；运用数据处理模型识别所述历史数据，得到新的调整系数；
采集预设时间段内的历史数据；运用数据处理模型识别所述历史数据，得到新的电位调整值。
6.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一供电支路包括：第一电流开关；所述第一电流开关的第一端连接第一供电源，所述第一电流开关的第二端连接所述第一电阻，所述第一电流开关的第三端连接所述控制模块；
所述第二供电支路包括：第二电流开关；所述第二电流开关的第四端连接第二供电源，所述第二电流开关的第五端连接所述第二电阻，所述第二电流开关的第六端连接所述控制模块；
所述控制模块，用于将所述电位信号发送到所述第三端，以控制流过所述第一端和所述第二端的电流大小；或，
将所述电位信号发送到所述第六端，以控制流过所述第四端和所述第五端的电流大小。
7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第一电流开关和所述第二电流开关采用PMOS管；
所述第一端和所述第四端为源极；
所述第二端和所述第五端为漏极；
所述第三端和所述第六端为栅极；
所述第三端还通过第三电阻接地，所述第六端还通过第四电阻接地。
8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述第一供电支路还包括：与第一电阻连接的第一二极管；所述第一电阻的另一端与所述第一电流开关的漏极连接；
所述第二供电支路还包括：与第二电阻的一端连接的第二二极管；所述第二电阻的另一端与所述第二电流开关的漏极连接；
经过所述第一二极管的电源与经过所述第二二极管的电源汇总为系统电源；所述系统电源用于为所述负载和控制模块供电。
9.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一电阻和所述第二电阻采用毫欧级电阻；
所述第一放大单元和所述第二放大单元采用差分运算放大器电路架构。
10.一种双电源供电的输入功率均衡方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1至9中任一项所述的电路；所述方法包括：
第一供电支路和第二供电支路分别为负载和控制模块供电；
所述控制模块确定所述第一供电支路的第一电压和所述第二供电支路的第二电压，运用预设的调整规则根据所述第一电压和所述第二电压确定电位信号；将所述电位信号发送给所述第一供电支路或所述第二供电支路；所述电位信号用于调整所述第一供电支路或第二供电支路的电流开度；
其中，所述预设的调整规则，包括：
比较所述第一电压和所述第二电压，将所述第一电压和所述第二电压中较小值对应的供电支路作为第一调整对象，将所述第一电压和所述第二电压中较大值对应的供电支路作为第二调整对象；
若所述第一调整对象对应的第一输出电位值不为0，则根据所述第一输出电位值和预设的调整参数，确定第二输出电位值；所述第二输出电位值小于所述第一输出电位值；
若所述第一调整对象对应的第一输出电位值为0，则根据所述第二调整对象对应的第三输出电位值和预设的调整参数，确定第四输出电位值；所述第四输出电位值大于所述第三输出电位值；
根据所述第二输出电位值生成所述电位信号并发送给所述第一调整对象，或，根据所述第四输出电位值生成所述电位信号并发送给所述第二调整对象。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103841728A (zh) * | 2014-03-18 | 2014-06-04 | 杰华特微电子（杭州）有限公司 | 多路负载均衡稳流控制电路、对应的电路组合和控制方法 |
| CN108933525A (zh) * | 2017-05-24 | 2018-12-04 | 华为技术有限公司 | 电流均衡电路、阵列电路及多相变换器 |
| CN111309089A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-06-19 | 深圳市鼎阳科技股份有限公司 | 一种线性稳压电源 |
| CN111478570A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-07-31 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司天生桥局 | 一种基于pmos的低功耗冗余均流电路 |
| CN112803613A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-05-14 | 湖北理工学院 | 非接触供电装置的多取电器自动均衡控制电路及控制方法 |
| CN216672600U (zh) * | 2020-11-11 | 2022-06-03 | 北京聚能合源科技有限公司 | 电压源并联均流控制电路 |
| CN115954980A (zh) * | 2023-02-06 | 2023-04-11 | 西安睿维申电子科技有限公司 | 一种电池均衡放电控制电路 |
-
2023
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103841728A (zh) * | 2014-03-18 | 2014-06-04 | 杰华特微电子（杭州）有限公司 | 多路负载均衡稳流控制电路、对应的电路组合和控制方法 |
| CN108933525A (zh) * | 2017-05-24 | 2018-12-04 | 华为技术有限公司 | 电流均衡电路、阵列电路及多相变换器 |
| CN111309089A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-06-19 | 深圳市鼎阳科技股份有限公司 | 一种线性稳压电源 |
| CN111478570A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-07-31 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司天生桥局 | 一种基于pmos的低功耗冗余均流电路 |
| CN216672600U (zh) * | 2020-11-11 | 2022-06-03 | 北京聚能合源科技有限公司 | 电压源并联均流控制电路 |
| CN112803613A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-05-14 | 湖北理工学院 | 非接触供电装置的多取电器自动均衡控制电路及控制方法 |
| CN115954980A (zh) * | 2023-02-06 | 2023-04-11 | 西安睿维申电子科技有限公司 | 一种电池均衡放电控制电路 |
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