CN109062312A - 一种单火取电芯片及其实现方法 - Google Patents

一种单火取电芯片及其实现方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109062312A
CN109062312A CN201811105782.XA CN201811105782A CN109062312A CN 109062312 A CN109062312 A CN 109062312A CN 201811105782 A CN201811105782 A CN 201811105782A CN 109062312 A CN109062312 A CN 109062312A
Authority
CN
China
Prior art keywords
output
chip
comparator
circuit
input terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811105782.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109062312B (zh
Inventor
鲁春军
钟立松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Ohosure Intelligent Technology Co Ltd
Original Assignee
Nanjing Ohosure Intelligent Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Ohosure Intelligent Technology Co Ltd filed Critical Nanjing Ohosure Intelligent Technology Co Ltd
Priority to CN201811105782.XA priority Critical patent/CN109062312B/zh
Publication of CN109062312A publication Critical patent/CN109062312A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109062312B publication Critical patent/CN109062312B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/565—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
    • G05F1/567—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for temperature compensation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种单火取电芯片及其实现方法，取电芯片包括芯片输入端Vin、芯片参考地GND、输出电压反馈引脚FB和芯片驱动输出信号OUT共四个引脚，Vin引脚连接过压保护电路的输入端，Vin引脚还连接调节器的输出端，过压保护电路的输出端连接逻辑或门的输入端，同时逻辑或门还分别连接过温保护电路和比较器的输出端，逻辑或门的输出端连接图腾柱输出电路的输入端，比较器的同相输入端连接FB引脚，比较器的反相输入端连接基准参考电压Vref；本发明通过极少的***电路较低的物料成本实现了单火线取电功能，同时具备了输入/输出过压保护、过温保护等多种保护机制，使得单火取电应用更加安全、可靠。

Description

一种单火取电芯片及其实现方法
技术领域
本发明属于半导体芯片技术领域，尤其涉及单根火线***的取电，特别是一种单火取电芯片及其实现方法。
背景技术
随着无线通讯技术和智能家居行业的不断发展，越来越多的无线智能开关产品取代了原有的传统86机械开关应用到人们的日常生活中，使得单火线取电技术也越来越多。目前市面上主流的单火取电多数为触摸IC或433MHZ射频模块等供电，方案驱动能力较弱。或采用分立元件搭建电路，存在着失效保护能力不足，输出一致性差等缺点。
目前家庭内的开关86盒内多数未布置零线，传统的线性或开关电源无法满足取电要求。而市面上现有的单火取电方案主要有如下问题：1)只能提供很小的输出电流，如几百微安到几毫安，而zigbee芯片收发数据时需要30-40毫安的驱动电流；2）采用比较器等分立器件搭建电路，虽带载能力有所增强，但由于分立元件元器件参数有一定的精度误差，导致***一致性较差，且一旦其中的某个元件缺失或失效时导致整个***崩溃。3）也有一些方案封装成芯片的方式实现单火取电，但该方案***电路较多，特别是需要2个低压功率MOS管，导致整个***成本较高，占据的PCB空间较大，难以满足尺寸空间要求较高的应用场合。
现有方案中，芯片可以稳定的输出直流电流，但由于需要控制2只大功率MOS管，***成本较高，且需要较大的尺寸空间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种单火取电芯片及其实现方法，本发明通过极少的***电路较低的物料成本实现了单火线取电功能，同时具备了输入输出过压保护、过温保护等多种保护机制，使得单火取电应用更加安全、可靠，增强了***的稳定性，适合批量应用。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种单火取电芯片，取电芯片包括芯片输入端Vin、芯片参考地GND、输出电压反馈引脚FB和芯片驱动输出信号OUT共四个引脚，芯片输入端Vin连接过压保护电路的输入端，芯片输入端Vin还连接调节器的输出端，过压保护电路的输出端连接逻辑或门的输入端，同时逻辑或门还分别连接过温保护电路和比较器的输出端，逻辑或门的输出端连接图腾柱输出电路的输入端，比较器的同相输入端连接输出电压反馈引脚FB，比较器的反相输入端连接基准参考电压Vref，图腾柱输出电路的输出端通过芯片驱动输出信号OUT驱动外部MOS管；取电芯片还包括供电电路，供电电路为取电芯片内部的其他模块电路提供稳定的工作电压。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述调节器以取电芯片的芯片输入端Vin为输出，获得特定的基准参考电压Vref，作为比较器的一个输入信号。
前述过温保护电路内置NTC温度采样电阻采集芯片内部温度。
前述比较器为芯片输出电压采样比较器。
前述图腾柱输出电路为外部MOS管的驱动电路。
前述过压保护电路包括过压锁存器，过压锁存器的输出端连接逻辑或门的输入端。
进一步地，本发明还提供一种单火取电芯片的实现方法，包括如下具体步骤：
调节器以Vin引脚为输出，获得特定的基准参考电压Vref，作为比较器的一个输入信号；
过压保护电路通过高精度稳压管和高精度采样电阻通过Vin引脚采集输入电压，若输入电压Vin超出了过压保护阀值，则过压保护电路中的过压锁存器则输出高电平到取电芯片内的逻辑或门；
过温保护电路内置NTC温度采样电阻采集芯片内部温度，若取电芯片工作时内部超出过温保护阀值，则输出高电平信号到逻辑或门；
比较器为取电芯片输出电压采样比较器，FB引脚接比较器的同相输入端，基准参考电压Vref接比较器的反相输入端，若FB引脚的电压大于Vref则判断输出过压，此时比较器输出高电平，作为逻辑或门的一个输入信号；
逻辑或门有3个输入信号，分别为：过压锁存器的输出信号、过温保护电路的输出信号、比较器的输出信号，逻辑或门的输出信号为图腾柱输出电路的输入信号；
供电电路为芯片的稳压供电模块，为芯片内部的其他模块电路提供稳定的工作电压；
图腾柱输出电路为外部MOS管的驱动电路，逻辑或门的输出作为图腾柱输出电路的输入信号，放大后通过OUT引脚驱动外部MOS管。
本发明的有益效果是：
本发明提出了一种单火取电芯片的实现方法，以较少的***电路实现单根火线获取稳定的直流电压。本申请提出的取电芯片自身待机功耗小，输出电压稳定可靠，可靠性远高于一些用分立元件搭建的电路方案。芯片内部自带输入输出过压保护、过温保护等保护机制，能够适应于各种单火取电应用场合。***电路简单，***成本低，所需空间尺寸较小，适用性远高于市面上的其他方案。
附图说明
图1为本发明的电路示意图；
其中，1-调节器，2-过压保护电路，3-过温保护电路，4-比较器，5-逻辑或门，6-供电电路，7-图腾柱输出电路。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明进行进一步说明，其中：
过压保护电路采用稳压管和电压基准电路；
过温保护电路由NTC电阻和上拉电阻组成；
比较器采用TI公司LM321 datasheet 《SNOS935B –FEBRUARY 2001–REVISED MARCH2013》的设计；
供电电路采用线性稳压电源，可参考TI的LP3869x-3.3V。
实施例1
本实施例提供一种单火取电芯片，结构如图1所示，取电芯片包括芯片输入端Vin、芯片参考地GND、输出电压反馈引脚FB和芯片驱动输出信号OUT共四个引脚，芯片输入端Vin连接过压保护电路2的输入端，芯片输入端Vin还连接调节器1的输出端，过压保护电路2的输出端连接逻辑或门5的输入端，同时逻辑或门5还分别连接过温保护电路3和比较器4的输出端，逻辑或门5的输出端连接图腾柱输出电路7的输入端，比较器4的同相输入端连接输出电压反馈引脚FB，比较器4的反相输入端连接基准参考电压Vref，图腾柱输出电路7的输出端通过芯片驱动输出信号OUT驱动外部MOS管；取电芯片还包括供电电路6，供电电路6为取电芯片内部的其他模块电路提供稳定的工作电压。
前述调节器1以取电芯片的芯片输入端Vin为输出，获得特定的基准参考电压Vref，作为比较器4的一个输入信号。前述过温保护电路3内置NTC温度采样电阻采集芯片内部温度。前述比较器4为芯片输出电压采样比较器。前述图腾柱输出电路7为外部MOS管的驱动电路，包括。前述过压保护电路2包括过压锁存器，过压锁存器的输出端连接逻辑或门5的输入端。
本实施例提供的单火取电芯片包括对外的4个主要引脚，分别为芯片输入端Vin、芯片参考地GND、输出电压反馈引脚FB、芯片驱动输出信号OUT。芯片内部主要分为如下几个功能电路组成：调节器1、过压保护电路2、过温保护电路3、比较器4、逻辑或门5、供电电路6以及图腾柱输出电路7。调节器1以芯片的Vin引脚为输出，获得特定的基准参考电压Vref，作为比较器4的一个输入信号；过压保护电路2通过高精度稳压管和高精度采样电阻采集输入电压Vin，如输入电压Vin超出了过压保护阀值，该保护电路中的过压锁存器则输出高电平到芯片内部内部的逻辑或门5；过温保护电路3，该模块内置NTC温度采样电阻采集芯片内部温度，若芯片工作时内部超出过温保护阀值，则输出高电平信号给到逻辑或门5；比较器4是芯片输出电压采样比较器，芯片FB引脚接比较器4的同相输入端，内部参考电压基准源Vref接比较器4的反相输入端，若FB电压大于Vref则判断输出过压，此时比较器输出高电平，作为逻辑或门5的一个输入信号；逻辑或门5有3个输入信号，分别为：过压锁存器2的输出信号、过温保护3输出信号、比较器4的输出信号，输出信号为图腾柱输出电路7的输入信号；供电电路6为芯片的稳压供电模块，为芯片内部的其他模块电路提供稳定的工作电压；图腾柱输出电路7为外部MOS管的驱动电路，通过该电路可增强芯片的输出驱动能力。逻辑或门5的输出作为该电路的输入信号，放大后通过芯片OUT引脚驱动外部MOS管。
实施例2
本实施例提供一种单火取电芯片的实现方法，包括如下具体步骤：
调节器1以Vin引脚为输出，获得特定的基准参考电压Vref，作为比较器4的一个输入信号；
过压保护电路2通过高精度稳压管和高精度采样电阻通过Vin引脚采集输入电压，若输入电压Vin超出了过压保护阀值，则过压保护电路2中的过压锁存器则输出高电平到取电芯片内的逻辑或门5；
过温保护电路3内置NTC温度采样电阻采集芯片内部温度，若取电芯片工作时内部超出过温保护阀值，则输出高电平信号到逻辑或门5；
比较器4为取电芯片输出电压采样比较器，FB引脚接比较器4的同相输入端，基准参考电压Vref接比较器4的反相输入端，若FB引脚的电压大于Vref则判断输出过压，此时比较器4输出高电平，作为逻辑或门5的一个输入信号；
逻辑或门5有3个输入信号，分别为：过压锁存器的输出信号、过温保护电路3的输出信号、比较器4的输出信号，逻辑或门5的输出信号为图腾柱输出电路7的输入信号；
供电电路6为芯片的稳压供电模块，为芯片内部的其他模块电路提供稳定的工作电压；
图腾柱输出电路7为外部MOS管的驱动电路，逻辑或门5的输出作为图腾柱输出电路7的输入信号，放大后通过OUT引脚驱动外部MOS管。
本实施例提出了一种单火取电芯片的实现方法，以较少的***电路实现单根火线获取稳定的直流电压。本申请提出的取电芯片自身待机功耗小，输出电压稳定可靠，可靠性远高于一些用分立元件搭建的电路方案。芯片内部自带输入输出过压保护、过温保护等保护机制，能够适应于各种单火取电应用场合。***电路简单，***成本低，所需空间尺寸较小，适用性远高于市面上的其他方案。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (7)

1.一种单火取电芯片，其特征在于，所述取电芯片包括芯片输入端Vin、芯片参考地GND、输出电压反馈引脚FB和芯片驱动输出信号OUT共四个引脚，所述Vin引脚连接过压保护电路（2）的输入端，所述Vin引脚还连接调节器（1）的输出端，所述过压保护电路（2）的输出端连接逻辑或门（5）的输入端，同时逻辑或门（5）还分别连接过温保护电路（3）和比较器（4）的输出端，所述逻辑或门（5）的输出端连接图腾柱输出电路（7）的输入端，所述比较器（4）的同相输入端连接FB引脚，所述比较器（4）的反相输入端连接基准参考电压Vref，图腾柱输出电路（7）的输出端通过OUT引脚驱动外部MOS管；所述取电芯片还包括供电电路（6），所述供电电路（6）为取电芯片内部的其他模块电路提供稳定的工作电压。
2.根据权利要求1所述的单火取电芯片，其特征在于，所述调节器（1）以取电芯片的Vin引脚为输出，获得特定的基准参考电压Vref，作为比较器（4）的一个输入信号。
3.根据权利要求1所述的单火取电芯片，其特征在于，所述过温保护电路（3）内置NTC温度采样电阻采集芯片内部温度。
4.根据权利要求1所述的单火取电芯片，其特征在于，所述比较器（4）为芯片输出电压采样比较器。
5.根据权利要求1所述的单火取电芯片，其特征在于，所述图腾柱输出电路（7）为外部MOS管的驱动电路。
6.根据权利要求1所述的单火取电芯片，其特征在于，所述过压保护电路（2）包括过压锁存器，所述过压锁存器的输出端连接逻辑或门（5）的输入端。
7.基于权利要求1-6中任一权利要求所述的单火取电芯片的实现方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
所述调节器（1）以Vin引脚为输出，获得特定的基准参考电压Vref，作为比较器（4）的一个输入信号；
所述过压保护电路（2）通过高精度稳压管和高精度采样电阻通过Vin引脚采集输入电压，若输入电压Vin超出了过压保护阀值，则过压保护电路（2）中的过压锁存器则输出高电平到取电芯片内的逻辑或门（5）；
所述过温保护电路（3）内置NTC温度采样电阻采集芯片内部温度，若取电芯片工作时内部超出过温保护阀值，则输出高电平信号到逻辑或门（5）；
所述比较器（4）为取电芯片输出电压采样比较器，FB引脚接比较器（4）的同相输入端，基准参考电压Vref接比较器（4）的反相输入端，若FB引脚的电压大于Vref则判断输出过压，此时比较器（4）输出高电平，作为逻辑或门（5）的一个输入信号；
所述逻辑或门（5）有3个输入信号，分别为：过压锁存器的输出信号、过温保护电路（3）的输出信号、比较器（4）的输出信号，所述逻辑或门（5）的输出信号为图腾柱输出电路（7）的输入信号；
所述供电电路（6）为芯片的稳压供电模块，为芯片内部的其他模块电路提供稳定的工作电压；
所述图腾柱输出电路（7）为外部MOS管的驱动电路，逻辑或门（5）的输出作为所述图腾柱输出电路（7）的输入信号，放大后通过OUT引脚驱动外部MOS管。
CN201811105782.XA 2018-09-21 2018-09-21 一种单火取电芯片及其实现方法 Active CN109062312B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811105782.XA CN109062312B (zh) 2018-09-21 2018-09-21 一种单火取电芯片及其实现方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811105782.XA CN109062312B (zh) 2018-09-21 2018-09-21 一种单火取电芯片及其实现方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109062312A true CN109062312A (zh) 2018-12-21
CN109062312B CN109062312B (zh) 2023-04-25

Family

ID=64762404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811105782.XA Active CN109062312B (zh) 2018-09-21 2018-09-21 一种单火取电芯片及其实现方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109062312B (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030063900A1 (en) * 2001-12-13 2003-04-03 Carter Group, Inc. Linear electric motor controller and system for providing linear speed control
DE102004025909A1 (de) * 2004-05-27 2005-12-22 Infineon Technologies Ag Stromversorgungsanordnung zur Stromversorgung einer Last
WO2008042230A2 (en) * 2006-09-28 2008-04-10 Holosonic Research Labs. Inc. Capacitive load driving device
CN202514136U (zh) * 2012-03-30 2012-10-31 南京冠亚电源设备有限公司 一种可调光的led驱动芯片及驱动电路
CN203279284U (zh) * 2013-05-20 2013-11-06 贵州恩纬西光电科技发展有限公司 一种led照明电源驱动芯片
US20140152274A1 (en) * 2012-12-04 2014-06-05 Green Solution Technology Co., Ltd. Controller with protection function
CN106292821A (zh) * 2016-09-23 2017-01-04 南京物联传感技术有限公司 一种单火线取电芯片
CN206235909U (zh) * 2016-12-12 2017-06-09 重庆市嘉凌新科技有限公司 一种电源驱动芯片
CN206237638U (zh) * 2016-11-17 2017-06-09 重庆市嘉凌新科技有限公司 一种led驱动芯片
CN107666306A (zh) * 2016-07-28 2018-02-06 深圳指芯智能科技有限公司 一种基于指纹识别技术的单火线取电智能开关
CN208673178U (zh) * 2018-09-21 2019-03-29 南京荟学智能科技有限公司 一种单火取电芯片

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030063900A1 (en) * 2001-12-13 2003-04-03 Carter Group, Inc. Linear electric motor controller and system for providing linear speed control
DE102004025909A1 (de) * 2004-05-27 2005-12-22 Infineon Technologies Ag Stromversorgungsanordnung zur Stromversorgung einer Last
WO2008042230A2 (en) * 2006-09-28 2008-04-10 Holosonic Research Labs. Inc. Capacitive load driving device
CN202514136U (zh) * 2012-03-30 2012-10-31 南京冠亚电源设备有限公司 一种可调光的led驱动芯片及驱动电路
US20140152274A1 (en) * 2012-12-04 2014-06-05 Green Solution Technology Co., Ltd. Controller with protection function
CN203279284U (zh) * 2013-05-20 2013-11-06 贵州恩纬西光电科技发展有限公司 一种led照明电源驱动芯片
CN107666306A (zh) * 2016-07-28 2018-02-06 深圳指芯智能科技有限公司 一种基于指纹识别技术的单火线取电智能开关
CN106292821A (zh) * 2016-09-23 2017-01-04 南京物联传感技术有限公司 一种单火线取电芯片
CN206237638U (zh) * 2016-11-17 2017-06-09 重庆市嘉凌新科技有限公司 一种led驱动芯片
CN206235909U (zh) * 2016-12-12 2017-06-09 重庆市嘉凌新科技有限公司 一种电源驱动芯片
CN208673178U (zh) * 2018-09-21 2019-03-29 南京荟学智能科技有限公司 一种单火取电芯片

Also Published As

Publication number Publication date
CN109062312B (zh) 2023-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106300275B (zh) 一种buck驱动电路、电源芯片及其应用
CN103378725B (zh) 具有多功能引脚的控制器及转换控制器
CN103929048B (zh) 一种开关电源的过零检测电路
CN102231598B (zh) 一种电源电路
CN208673178U (zh) 一种单火取电芯片
CN101710686B (zh) 电路断路器的电子跳闸单元
CN101888182B (zh) 具有功率接收器的dc-dc转换器
CN208508789U (zh) 一种小型化低功耗开关电源启动电路
CN203339958U (zh) 一种基于峰值电流检测线电压补偿电路
CN203674691U (zh) 用于电源电路的欠压过压保护电路
CN107592108A (zh) 一种控制器ic
CN106292827B (zh) 一种电压产生装置及半导体芯片
CN107969048A (zh) 一种输出过压保护电路
CN109062312A (zh) 一种单火取电芯片及其实现方法
CN101425754B (zh) 一种控制开关电源输出电流的方法及控制器
CN107148125B (zh) 一种线性恒流红外led驱动芯片
CN100446415C (zh) 高精度、低失真的脉冲功率放大电路
CN102902336B (zh) 主板的电源连接模块、主板及其电子设备
CN210626994U (zh) 启动控制装置及电子设备
CN207399047U (zh) 供电电压转换电路和led供电***
CN103033669B (zh) 开关电源的极限峰值电流检测电路
CN207753897U (zh) 一种输出过压保护电路
CN105406711A (zh) 双路电压转换控制芯片、双路电压转换器和电子式电能表
CN205960631U (zh) 电机过载保护装置和电机***
CN217562479U (zh) 一种智能电子直流接触器和电气设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant