CN111077974A - 基于差分通信的远程唤醒电源装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于差分通信的远程唤醒电源装置，包括：可控电源；差分比较器，差分比较器通过差分通信总线远程接收差分形式的启动命令信号，并对启动命令信号进行放大；增量积分器，增量积分器与差分比较器相连，增量积分器用于根据放大后的启动命令信号生成相应的驱动控制信号；驱动器，驱动器与增量积分器和可控电源相连，驱动器用于根据驱动控制信号唤醒可控电源。本发明能够适用于电源的远程唤醒，并且结构简单，功耗较低。
Description
技术领域
本发明涉及电源控制技术领域，具体涉及一种基于差分通信的远程唤醒电源装置。
背景技术
电子设备在我们生活生产中被广泛应用，并随着科技的发展具有更加合理与人性化的设计，比如越来越多的电子设备具有唤醒功能，能够快速唤醒电子设备进入工作状态。
目前，通常配置唤醒装置来实现唤醒功能，并且适用于不同的电子设备具有多种不同的唤醒装置。其中，有通过增加协处理器和采集单元来启动主电源模块，用于手机、平板电脑等电子设备的唤醒装置；有通过具有待机电源的多信号检测和多任务器的待机电路启动主电源，用于电视产品的唤醒装置；有通过感应信号控制启动待机电源，用于家用投影仪等产品的唤醒装置。
然而，上述唤醒装置中的电路大多存在待机电源，容易产生额外的功耗，同时通过附加处理器或控制器，也使得装置较为复杂，此外，上述唤醒装置通常采用信号感应方法，难以满足远程唤醒的需求。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种基于差分通信的远程唤醒电源装置，能够适用于电源的远程唤醒，并且结构简单，功耗较低。
为达到上述目的，本发明实施例提出了一种基于差分通信的远程唤醒电源装置，包括：可控电源；差分比较器，所述差分比较器通过差分通信总线远程接收差分形式的启动命令信号，并对所述启动命令信号进行放大；增量积分器，所述增量积分器与所述差分比较器相连，所述增量积分器用于根据放大后的所述启动命令信号生成相应的驱动控制信号；驱动器，所述驱动器与所述增量积分器和所述可控电源相连，所述驱动器用于根据所述驱动控制信号唤醒所述可控电源。
根据本发明实施例提出的基于差分通信的远程唤醒电源装置，通过差分比较器接收差分形式的启动命令信号并对其进行放大，并通过增量积分器根据放大后的启动命令信号生成相应的驱动控制信号，最后通过驱动器根据驱动控制信号唤醒可控电源，由此，能够适用于电源的远程唤醒，并且结构简单，功耗较低。
另外，根据本发明上述实施例提出的基于差分通信的远程唤醒电源装置还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，所述的基于差分通信的远程唤醒电源装置还包括：自锁控制模块，所述自锁控制模块分别与所述可控电源和所述驱动器相连，所述自锁控制模块用于根据所述可控电源的唤醒或待机状态向所述驱动器输出相应的锁定信号，以锁定所述可控电源的唤醒或待机状态。
进一步地，所述差分比较器包括运算放大器，所述运算放大器的同相输入端通过第一电阻连接到所述差分通信线的第一差分线，所述运算放大器的反相输入端通过第二电阻连接到所述差分通信线的第二差分线，并通过第三电阻与所述运算放大器的输出端相连，所述运算放大器的电源端连接到预设电源。
进一步地，所述增量积分器包括第四电阻、第一二极管和第一极性电容，所述第四电阻的一端与所述运算放大器的输出端相连，所述第一二极管的阳极与所述第四电阻的另一端相连，所述第一极性电容的正极与所述第一二极管的阴极相连，所述第一极性电容的负极接地，其中，所述第一二极管的阴极作为所述增量积分器的驱动控制信号输出端。
进一步地，所述驱动器包括NMOS管，所述NMOS管的栅极与所述增量积分器的驱动控制信号输出端相连，所述NMOS管的源极接地。
进一步地，所述可控电源包括开关电压调节芯片，所述开关电压调节芯片的开关控制引脚与所述NMOS管的漏极相连。
附图说明
图1为本发明实施例的基于差分通信的远程唤醒电源装置方框示意图；
图2为本发明一个实施例的基于差分通信的远程唤醒电源装置方框示意图；
图3为本发明一个实施例的基于差分通信的远程唤醒电源装置的电路图。
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。
图1为本发明实施例的基于差分通信的远程唤醒电源装置的方框示意图。
如图1所示，本发明实施例的基于差分通信的远程唤醒电源装置，包括可控电源10、差分比较器20、增量积分器30和驱动器40。其中，差分比较器20通过差分通信总线远程接收差分形式的启动命令信号，并对启动命令信号进行放大；增量积分器30与差分比较器20相连，增量积分器30用于根据放大后的启动命令信号生成相应的驱动控制信号；驱动器40与增量积分器30和可控电源10相连，驱动器40用于根据驱动控制信号唤醒可控电源10。
进一步地，如图2所示，本发明实施例的基于差分通信的远程唤醒电源装置还可包括自锁控制模块50。自锁控制模块50分别与可控电源10和驱动器40相连，自锁控制模块50用于根据可控电源10的唤醒或待机状态向驱动器40输出相应的锁定信号，以锁定可控电源10的唤醒或待机状态。
在本发明的一个实施例中，如图3所示，差分比较器10可包括运算放大器PIC4，运算放大器PIC4的同相输入端可通过第一电阻PR24连接到差分通信线的第一差分线，运算放大器PIC4的反相输入端可通过第二电阻PR23连接到差分通信线的第二差分线，并可通过第三电阻PR25与运算放大器PIC4的输出端相连，同时运算放大器PIC4的电源端可连接到预设电源，例如+12V直流电源。其中，差分通信线可为RS485总线或CAN总线，当差分通信线为CAN总线时，如图3所示，运算放大器PIC4的同相输入端可通过第一电阻PR24连接到CANH线，同时运算放大器PIC4的反相输入端可通过第二电阻PR23连接CANL线；运算放大器可选型号为LMC6041AIM的运算放大器，并且整机电流小于20uA、高输入阻抗大于5TΩ、低输入电流小于100fA、宽电压范围大于12V、大输出电流大于10mA，从而能够保证运算放大器具有较低的功耗。
在本发明的一个实施例中，如图3所示，增量积分器30可包括第四电阻PR22、第一二极管PD2和第一极性电容PC23，第四电阻PR22的一端与运算放大器的输出端相连，第一二极管PD2的阳极与第四电阻PR22的另一端相连，第一极性电容PC23的正极与第一二极管PD2的阴极相连，第一极性电容PC23的负极接地。其中，第一二极管PD2可选型号为M7的二极管，并且第一二极管PD2的阴极可作为增量积分器的驱动控制信号输出端。
在本发明的一个实施例中，如图3所示，驱动器40可包括NMOS管Q6，NMOS管Q6的栅极可与增量积分器30的驱动控制信号输出端，即第一二极管PD2的阴极相连，同时NMOS管Q6的源极与电容PC22的一端相连并接地。其中，驱动器可包括型号为AP2306的NMOS管，驱动器的低启动电压小于2.5V、低导通电阻小于40mΩ、高输入阻抗大于100MΩ、低控制电流小于100nA，从而能够保证驱动器具有较低的功耗。
在本发明的一个实施例中，如图3所示，可控电源10可包括开关电压调节芯片PIC3，开关电压调节芯片PIC3的开关控制引脚，即ON/OFF引脚可与NMOS管Q6的漏极相连，并且开关电压调节芯片PIC3的开关控制引脚，即ON/OFF引脚还分别与第五电阻PR21的一端和电容PC22的另一端相连，其中，可控电源可包括型号为LM2596-5的开关电压调节芯片，并且可控电源的待机电流小于80uA。
进一步地，如图3所示，开关电压调节芯片PIC3的Vin引脚分别与预设电源，例如+12V直流电源和第五电阻PR21的另一端相连，开关电压调节芯片PIC3的Output引脚分别与第二二极管PD1的阴极和线圈PL1的一端相连，开关电压调节芯片PIC3的Freedback引脚分别与线圈PL1的另一端和第二极性电容PC21的一端相连，开关电压调节芯片PIC3的GND引脚分别与第二二极管PD1的阳极和第二极性电容PC21的另一端相连并接地，其中，线圈PL1的另一端作为+5V直流电源的输出端。
在本发明的一个实施例中，自锁控制模块50可为通信处理器，可在可控电源10被唤醒，即启动成功后向驱动器40输出相应的锁定信号，例如通过图3所示的第六电阻PR26向NMOS管Q6的栅极持续输出供电信号PowerOn，从而锁定可控电源10的唤醒状态，即供电状态，并且可在可控电源10处于待机状态时进行待机状态的锁定。
基于上述结构，本发明实施例的基于差分通信的远程唤醒电源装置在通过差分比较器远程接收到启动命令信号，即差分通信总线上产生的电压差信号后，可通过由第四电阻、第一二极管和第一极性电容构成的RDC(Resistance-Diode-Capacitance，电阻-二极管-电容)电路对电压差信号进行峰值包络检测，生成相应的电平信号并控制驱动器启动可控电源，例如生成高电平信号控制NMOS管导通，以控制开关电压调节芯片输出+5V直流电源；在本发明实施例的基于差分通信的远程唤醒电源装置没有接收到启动命令信号时，驱动器，即NMOS管处于截止状态，则可控电源，即开关电压调节芯片的ON/OFF引脚可通过第五电阻PR21连接到预设电源，例如+12V直流电源，以停止+5V直流电源的输出。
根据本发明实施例提出的基于差分通信的远程唤醒电源装置，通过差分比较器接收差分形式的启动命令信号并对其进行放大，并通过增量积分器根据放大后的启动命令信号生成相应的驱动控制信号，最后通过驱动器根据驱动控制信号唤醒可控电源，由此，能够适用于电源的远程唤醒，并且结构简单，功耗较低。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种基于差分通信的远程唤醒电源装置，其特征在于，包括：
可控电源；
差分比较器，所述差分比较器通过差分通信总线远程接收差分形式的启动命令信号，并对所述启动命令信号进行放大；
增量积分器，所述增量积分器与所述差分比较器相连，所述增量积分器用于根据放大后的所述启动命令信号生成相应的驱动控制信号；
驱动器，所述驱动器与所述增量积分器和所述可控电源相连，所述驱动器用于根据所述驱动控制信号唤醒所述可控电源。
2.根据权利要求1所述的基于差分通信的远程唤醒电源装置，其特征在于，还包括：
自锁控制模块，所述自锁控制模块分别与所述可控电源和所述驱动器相连，所述自锁控制模块用于根据所述可控电源的唤醒或待机状态向所述驱动器输出相应的锁定信号，以锁定所述可控电源的唤醒或待机状态。
3.根据权利要求2所述的基于差分通信的远程唤醒电源装置，其特征在于，所述差分比较器包括运算放大器，所述运算放大器的同相输入端通过第一电阻连接到所述差分通信线的第一差分线，所述运算放大器的反相输入端通过第二电阻连接到所述差分通信线的第二差分线，并通过第三电阻与所述运算放大器的输出端相连，所述运算放大器的电源端连接到预设电源。
4.根据权利要求3所述的基于差分通信的远程唤醒电源装置，其特征在于，所述增量积分器包括第四电阻、第一二极管和第一极性电容，所述第四电阻的一端与所述运算放大器的输出端相连，所述第一二极管的阳极与所述第四电阻的另一端相连，所述第一极性电容的正极与所述第一二极管的阴极相连，所述第一极性电容的负极接地，其中，所述第一二极管的阴极作为所述增量积分器的驱动控制信号输出端。
5.根据权利要求4所述的基于差分通信的远程唤醒电源装置，其特征在于，所述驱动器包括NMOS管，所述NMOS管的栅极与所述增量积分器的驱动控制信号输出端相连，所述NMOS管的源极接地。
6.根据权利要求5所述的基于差分通信的远程唤醒电源装置，其特征在于，所述可控电源包括开关电压调节芯片，所述开关电压调节芯片的开关控制引脚与所述NMOS管的漏极相连。
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