CN203574422U - 一种集成输出控制、低压检测及增强稳压输出的电源芯片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种集成输出控制、低压检测及增强稳压输出的电源芯片，包括依次连接的输入电压端口、输出电压端口、输出电压检测单元、升压模块、相互连接的低电压检测单元及线性稳压单元，所述的输出电压检测单元控制关断开关的通断状态，所述的升压模块包括依次连接的升压控制开关、PFM电路单元和参考电压输入单元。本新型设置输出电压检测单元及低电压检测单元，集成LDO稳压及升压模块，输出电压检测单元可根据输出电压控制关断开关的通断，同时IC检测到低电压后，延时一段时间再关断VOUT，当输入电压Vdd出现短暂跌落时，此设置增强了LDO输出电压的稳定性，并对电池状态监测更为精确，延长电池寿命，可避免系统频繁重启。
Description
技术领域
本实用新型属于电子玩具领域，特别涉及到一种电源管理芯片电路。
背景技术
在现有的玩具行业中，大多都已实现电子控制化，然而，由于玩具为快消品，厂家在电源管理方面缺乏系统化的研发，因而现有的玩具电路上依然存在着如下缺点：
（1）不能有效提供对于充电电池及干电池的保护，会导致电池寿命缩短；
（2）由于现有电路检测范围狭窄，导致电源频繁开关，从而电池过放电后产生漏液，对设备造成腐蚀；
（3）在突发大电流负载情形下，会对系统产生扰动，导致频繁出错；
（4）IC发热时无法进行保护；
（5）电池供电并处于低压时无法稳压。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供一种避免系统频繁启动、电池过度放电导致寿命缩短以及进行低电压稳压的电源芯片。
通过以下技术方案实现上述目的：
一种集成输出控制、低压检测及增强稳压输出的电源芯片，包括输入电压端口、输出电压端口、输出电压检测单元、DC/DC升压模块、相互连接的低电压检测单元及线性稳压单元，所述的线性稳压单元包括关断开关，所述的升压模块与低电压检测单元连接；低电压检测单元包括相互连接的电压比较单元和电压检测单元，电压比较单元的正相端与上限电压输入端连接，反相端与下限电压输入端连接，电压检测单元与输入电压端口、关断开关连接，所述的输出电压检测单元接于关断开关及输出电压端口之间，电压检测单元与输出电压检测单元控制关断开关的通断状态；所述的升压模块包括依次连接的升压控制开关、PFM电路单元和参考电压输入单元，PFM电路单元和参考电压输入单元通过比较器连接，所述的输入电压端口与所述比较器的反相端连接，参考电压输入单元分别与比较器的正相端及所述的电压比较单元连接。
作为对上述集成输出控制、低压检测及增强稳压输出的电源芯片的进一步描述，所述的关断开关为MOS管，输出电压检测单元输出端与MOS管的栅极连接。
作为对上述集成输出控制、低压检测及增强稳压输出的电源芯片的进一步描述，所述的关断开关和输出电压端口之间接有一过温度保护单元。
作为对上述集成输出控制、低压检测及增强稳压输出的电源芯片的进一步描述，低电压检测单元还通过使能开关与一线性稳压单元连接。
作为对上述集成输出控制、低压检测及增强稳压输出的电源芯片的进一步描述，所述的所述电压比较单元和电压检测单元之间接有一定时电容。
本实用新型的有益效果是：集成LDO线性稳压模块,DC/DC升压模块及LVD低电压检测模块，设置输出电压检测单元及电压比较单元，输出电压检测单元可根据输出电压控制关断开关的通断，电压比较单元用于对输入电压及上下限值进行比对，当马达处于启动状态时，当输入电压Vdd出现短暂跌落时，DC/DC模块会马上工作，对VDD进行升压，增强了保证LDO输出电压的稳定；当输入电压低于下限电压输入端的电压值时，IC控制关断开关延时一段时间后进行断开，输出电压VOUT为零，当输入电压高于上限值后则控制关断开关接通，输出电压重新恢复输出。同时，IC检测到低电压后，不会马上关断VOUT,要延时一段时间，这个时间可通过外接的TCAP定时电容调整；集成OTA过温度保护单元，可及时检测IC温度状态；这种芯片可保证输入电压在很宽的电压范围内变化时保证输出电压的稳定，此新型的IC芯片对电池状态监测更为精确，延长电池寿命，并且可避免系统频繁重启。
附图说明
图1为本实用新型的电路连接图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行进一步说明：
一种集成输出控制、低压检测及增强稳压输出的电源芯片，包括输入电压端口Vdd、输出电压端口Vout、输出电压检测单元SCP、DC/DC升压模块、相互连接的低电压检测单元LVD及线性稳压单元LDO，所述的线性稳压单元LDO包括关断开关，所述的升压模块DC/DC与低电压检测单元LVD连接；低电压检测单元LVD包括相互连接的电压比较单元OP和电压检测单元，电压比较单元OP的正相端与上限电压输入端Vset2连接，反相端与下限电压输入端Vset1连接，电压检测单元与输入电压端口Vin、关断开关连接，所述的输出电压检测单元SCP接于关断开关及输出电压端口Vout之间，电压检测单元与输出电压检测单元共同控制关断开关的通断状态；所述的升压模块包括依次连接的升压控制开关、PFM电路单元和参考电压输入单元Vref，PFM电路单元和参考电压输入单元Vref通过比较器连接，所述的输入电压端口Vdd与所述比较器的反相端连接，参考电压输入单元Vref分别与比较器的正相端及所述的电压比较单元OP连接。
作为对上述集成输出控制、低压检测及增强稳压输出的电源芯片的进一步描述，所述的关断开关为MOS管，输出电压检测单元SCP输出端与MOS管的栅极连接。
作为对上述集成输出控制、低压检测及增强稳压输出的电源芯片的进一步描述，所述的关断开关和输出电压端口之间接有一过温度保护单元OTA,通过设置OTA过温度保护单元，可及时检测IC温度状态。
作为对上述集成输出控制、低压检测及增强稳压输出的电源芯片的进一步描述，低电压检测单元LVD还通过使能开关EN与一线性稳压单元连接。
作为对上述集成输出控制、低压检测及增强稳压输出的电源芯片的进一步描述，所述的所述电压比较单元OP和电压检测单元之间接有一定时电容Tcap。
用在玩具等电池产品上，随时间的增长，电池电压会慢慢降低，1、当电池电压低到一定程度时，IC要关断电压输出，不然电池过放电，电池会损坏或漏液；2、用于玩具产品时，由于玩具中有马达等大电流元件，而电池供电能力有限，当马达启动时，耗电较大，电压可能比较低，这时关断开关会关断输出（LVD检测到输入端的低电压后，不会马上关断VOUT，关断开关要延时一段时间，这个时间可通过外接的Tcap定时电容进行控制调整,如果在设定的延迟时间内电压恢复，则VOUT输出不会关断，VIN输入低电压时间超过设定延迟时间时，VOUT会关断），当马达启动完成后，电池电压会恢复，这时关断开关恢复控制输出。同时当Vin出现短暂低电压时，DC/DC会马上升压，DC/DC升压模块的输出电压一般设定为4V,当升压模块的输出电压偏离参考输入电压时，采样电压与参考输入电压Vref（Vref=0.8V)比较产生一个误差电压，通过负反馈电压去调整PFM电路，控制升压控制开关，使DC/DC输出调整到标准的设定值，将供给LDO稳压模块的电压升高，保证提供给LDO的电压是稳定的，其间接性地增强了保证LDO输出电压的稳定。同时LDO可输出整个IC的输出电压，可用以提供给需要稳压的负载进行供电。
以上所述并非对本新型的技术范围作任何限制，凡依据本实用新型技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本新型的技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种集成输出控制、低压检测及增强稳压输出的电源芯片，包括输入电压端口和输出电压端口，其特征在于：还包括输出电压检测单元、DC/DC升压模块、相互连接的低电压检测单元及线性稳压单元；所述的线性稳压单元包括关断开关，所述的升压模块与低电压检测单元连接；低电压检测单元包括相互连接的电压比较单元和电压检测单元，电压比较单元的正相端与上限电压输入端连接，反相端与下限电压输入端连接，电压检测单元与输入电压端口、关断开关连接，所述的输出电压检测单元接于关断开关及输出电压端口之间，电压检测单元与输出电压检测单元控制关断开关的通断状态；所述的升压模块包括依次连接的升压控制开关、PFM电路单元和参考电压输入单元，PFM电路单元和参考电压输入单元通过比较器连接，所述的输入电压端口与所述比较器的反相端连接，参考电压输入单元分别与比较器的正相端及所述的电压比较单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种集成输出控制、低压检测及增强稳压输出的电源芯片，其特征在于：所述的关断开关为MOS管，输出电压检测单元输出端与MOS管的栅极连接。
3.根据权利要求1所述的一种集成输出控制、低压检测及增强稳压输出的电源芯片，其特征在于：所述的关断开关和输出电压端口之间接有一过温度保护单元。
4.根据权利要求1所述的一种集成输出控制、低压检测及增强稳压输出的电源芯片，其特征在于：低电压检测单元通过使能开关与所述的线性稳压单元连接。
5.根据权利要求1所述的一种集成输出控制、低压检测及增强稳压输出的电源芯片，其特征在于：所述电压比较单元和电压检测单元之间接有一定时电容。
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