CN115313872B - 用于供电的电子器件和供电*** - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种用于供电的电子器件和供电***。该电子器件包括:补偿充电电路,在所述电子器件上电时向所述电子器件的补偿引脚充电;电压检测电路,耦接至所述补偿引脚,并且被配置为检测所述补偿引脚的电压并且基于所述补偿引脚的电压和第二参考电压产生切换触发信号;以及切换控制电路,耦接至所述电压检测电路和所述补偿引脚,并且被配置为基于所述电压检测电路的切换触发信号将所述电子器件切换至内部补偿配置或者外部补偿配置。
Description
技术领域
本公开涉及供电领域,更具体而言,涉及一种支持内部补偿和外部补偿的用于供电的电子器件和供电***。
背景技术
DCDC电源是一种通过将输入直流电压转换为输出直流电压来为负载供电的电源,其广泛地应用于各类电子***的供电。峰值电流模式控制是主流的DCDC电源控制方式之一,其通常通过内部补偿或者外部补偿方式使DCDC电源的环路保持稳定,进而为电子***提供稳定的供电电压。
内部补偿是指在DCDC电源的芯片内部实现电源环路补偿以保证电子***稳定工作,而不需要外置额外的补偿器件。这种内部补偿方式由于直接将补偿实现在芯片内部,设计简单,方便使用,但是客户对环路调整的手段有限,对于瞬态性能要求高的客户可能存在不能够满足***要求的情况。
外部补偿是指将DCDC电源的芯片外接到外部补偿电路以实现电源环路补偿。这种外部补偿方式的优点是客户可以根据自己***的需求,通过计算需要的环路补偿参数来设计相应的外部补偿电路,以得到更好的环路响应和瞬态性能,但是缺点是需要额外的补偿器件,同时对于***要求不高的客户而言,增加了设计的复杂度。
当前,主流的DCDC电源的芯片要么采用内部补偿,要么采用外部补偿,尚没有同时兼容内部补偿和外部补偿的产品,因此客户需要根据不同的***要求,分别采购支持内部补偿方式的电源或者支持外部补偿方式的电源,这增加了客户采购的负担,尤其是在市场芯片短缺和产能不足的大背景下,客户需要花费更多精力来满足电源的供应问题。
发明内容
针对上述问题中的至少一个,本公开提供了一种用于供电的电子器件和供电***,其能够兼容内部补偿配置和外部补偿配置。
在本公开的一方面,提供一种用于供电的电子器件。该电子器件包括:补偿充电电路,在所述电子器件上电时向所述电子器件的补偿引脚充电;电压检测电路,耦接至所述补偿引脚,并且被配置为检测所述补偿引脚的电压并且基于所述补偿引脚的电压和第二参考电压产生切换触发信号;以及切换控制电路,耦接至所述电压检测电路和所述补偿引脚,并且被配置为基于所述电压检测电路的切换触发信号将所述电子器件切换至内部补偿配置或者外部补偿配置。
在一些实施例中,所述补偿充电电路包括使能控制电路、电压电流转换电路和限流电路,其中所述使能控制电路被配置为向所述电压电流转换电路提供第一使能控制信号,以关闭或使能所述电压电流转换电路;所述电压电流转换电路被配置为在被所述使能控制电路使能时向所述补偿引脚提供充电电流;所述限流电路用于限制所述充电电流。
在一些实施例中,所述使能控制电路包括:串联的第一反向器和第一开关,其中所述第一反向器被配置为接收所述第一使能控制信号并对所述第一使能控制信号反向,所述第一开关被配置为响应于所述第一使能控制信号为第一电平而使能所述电压电流转换电路,并且响应于所述第一使能控制信号为第二电平而关闭所述电压电流转换电路。
在一些实施例中,所述电压电流转换电路包括:第一误差放大器,其中所述第一误差放大器的第一输入端接收第一参考电压,第二输入端接收所述电压电流转换电路的反馈电压;第一电容,将所述第一误差放大器的输出端耦接到地;以及第二开关,响应于所述电压电流转换电路的反馈电压小于所述第一参考电压而导通以使得能够向所述补偿引脚充电。
在一些实施例中,所述限流电路包括内部电源、第一电阻和第三开关,其中所述内部电源为所述补偿充电电路提供电压源;所述第三开关与所述第一电阻串联耦接在所述第二开关和所述内部电源之间,并且在所述第二开关导通时导通,以向所述补偿引脚提供充电电流。
在一些实施例中,所述电压电流转换电路还包括:充电设备模型模块,将所述电压电流转换电路的输出电压反馈连接至所述第一误差放大器的所述第二输入端,以对所述电压电流转换电路进行静电放电保护。
在一些实施例中,所述电压检测电路包括:迟滞比较器,所述迟滞比较器将所述补偿引脚的电压与所述第二参考电压进行比较,并且基于比较结果输出比较信号;延时器,所述延时器对所述比较信号进行延时以产生延时比较信号;以及D触发器,其在被第二使能控制信号使能时,将所述延时比较信号输出作为所述切换触发信号,其中所述第二使能控制信号是所述补偿充电电路的第一使能控制信号的反向信号。
在一些实施例中,所述迟滞比较器在引脚读信号的触发下将所述补偿引脚的电压与所述第二参考电压进行比较,其中所述引脚读信号滞后于所述补偿充电电路的第一使能控制信号。
在一些实施例中,所述切换控制电路包括:第二误差放大器,其中所述第二误差放大器的第一输入端接收第三参考电压,第二输入端接收所述补偿充电电路的反馈电压,并且输出补偿信号;第四开关,响应于所述电压检测电路的切换触发信号为第一电平而将所述补偿信号提供给DCDC电源;以及第五开关,耦接在所述第二误差放大器的输出端与外部补偿电路之间,响应于所述电压检测电路的切换触发信号为不同于所述第一电平的第二电平而将所述补偿信号提供给所述外部补偿电路。
在一些实施例中,所述切换控制电路还包括:整形电路,所述整形电路接收所述电压检测电路的切换触发信号,并且输出端耦接到所述第五开关。
在一些实施例中,所述整形电路包括:串联的第二反向器和第三反向器。
在本公开的另一方面,提供了一种供电***。该供电***包括:如上所述的电子器件;与所述电子器件并联的DCDC电源;以及可与所述电子器件选择性相连的接地端和外部补偿电路。
在一些实施例中,所述外部补偿电路包括串联的第二电阻和第二电容以及与所述串联的第二电阻和第二电容并联的第三电容。
在一些实施例中,所述第二电容远远大于所述第三电容。
利用本公开的方案,针对电子***的不同的电源补偿需求,可以仅通过对本公开提供的用于供电的电子器件的补偿引脚进行简单配置即可满足相应的补偿配置需求,不仅能够通过一个电子器件满足多种性能需求,而且该电子器件也不需要额外的对外引脚(PINout)控制,非常方便使用。
提供本发明内容是为了以简化的形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的一些概念。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征,也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述,本公开的上述以及其他目的、结构和特征将更加清楚。在附图中,以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施例。为了清楚起见,附图中的各个部分没有按比例绘制。
图1示出了根据本公开实施例的供电***的示意图。
图2示出了根据本公开实施例的用于供电的电子器件的示意性框图。
图3示出了根据本公开一些实施例的补偿充电电路的示意性框图。
图4示出了根据本公开一些实施例的电压检测电路的示意性框图。
图5示出了根据本公开一些实施例的切换控制电路的示意性框图。
图6示意性地示出了外部补偿配置的波形时序图。
图7示意性地示出了内部补偿配置的波形时序图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例,然而应当理解的是,本公开可以通过各种形式来实现,而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例,相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是,本公开的附图及实施例仅用于示例性作用,并非用于限制本公开的保护范围。在一些或所有情形中可以明显的是,可以不采用以下所述具体设计细节而实施以下所述的任何实施例。在其他一些情形中,以框图形式示出广泛已知的结构和装置以使得容易描述一个或多个实施例。
在本公开的实施例的描述中,表述“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含,即“包括但不限于”。表述“基于”应当理解为“至少部分地基于”。表述“一个实施例”或“该实施例”应当理解为“至少一个实施例”。表述“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
如上文所述,常规的DCDC电源要么支持内部补偿配置,要么支持外部补偿配置,无法通过一个电源芯片满足两种不同的补偿配置。
在本公开的实施例中,提供了一种改进的用于供电的电子器件,该电子器件能够通过将其补偿引脚进行不同配置来支持电子器件的内部补偿配置或外部补偿配置。例如,在补偿引脚配置为接地的情况下,可以支持电子器件的内部补偿,在补偿引脚配置为连接至外部补偿电路的情况下,可以支持电子器件的外部补偿。
图1示出了根据本公开实施例的供电***1的示意图。供电***1可以包括用于供电的电子器件10、与电子器件10并联的DCDC电源20、可以与电子器件10相连的外部补偿电路30和接地端40。其中,电子器件10用于对DCDC电源20提供内部补偿或者与外部补偿电路30一起对DCDC电源20提供外部补偿。
图2示出了根据本公开实施例的用于供电的电子器件10的示意性框图。
如图2中所示,在一些实施例中,电子器件10可以包括补偿充电电路110、电压检测电路120、切换控制电路130和补偿引脚140。取决于客户对供电***1的需求,可以将补偿引脚140与接地端40相连或者与外部补偿电路30相连。在补偿引脚140与接地端40相连的情况下,电子器件10实现对DCDC电源20的内部补偿,在补偿引脚140与外部补偿电路30相连的情况下,电子器件10实现对DCDC电源20的外部补偿。电子器件10通过对补偿引脚140充电并检测补偿引脚140的电压实现内部补偿配置或外部补偿配置。例如,在补偿引脚140与接地端40相连的情况下,补偿引脚140上的电压不随充电电流而变化,总是为0,此时电子器件10可以配置为对DCDC电源20进行内部补偿。在补偿引脚140与外部补偿电路30相连的情况下,补偿引脚140上的电压随着充电电流而变化(例如线性上升至预定参考电压),此时电子器件10可以配置为对DCDC电源20进行外部补偿。
在一些实施例中,补偿充电电路110被配置为在电子器件10上电时向电子器件10的补偿引脚140充电。例如,如图2中所示,补偿充电电路110可以以充电电流ICHG向补偿引脚140充电。
电压检测电路120耦接至补偿引脚140,并且被配置为检测补偿引脚140上的电压VCOMP。基于补偿引脚140上的电压VCOMP和预定的参考电压(这里称为第二参考电压VREF2)产生切换触发信号COMP_Latch。
切换控制电路130耦接至电压检测电路120和补偿引脚140,并且被配置为基于来自电压检测电路120的切换触发信号COMP_Latch将电子器件10切换至内部补偿配置或者外部补偿配置。
在内部补偿配置中,电子器件10可以通过其内部电路对DCDC电源20形成补偿环路,在外部补偿配置中,电子器件10可以通过与外部补偿电路30导通而对DCDC电源20形成补偿环路。
图3示出了根据本公开一些实施例的补偿充电电路110的示意性框图。
如图3中所示,补偿充电电路110可以包括使能控制电路112和电压电流转换电路114和限流电路116。
使能控制电路112被配置为向电压电流转换电路114提供第一使能控制信号EN_COMPDET。该第一使能控制信号EN_COMPDET用于关闭或使能电压电流转换电路114。在一些实施例中,第一使能控制信号EN_COMPDET可以被配置为不同的电平。当第一使能控制信号EN_COMPDET处于第一电平时,电压电流转换电路114被使能,而当第一使能控制信号EN_COMPDET处于不同于第一电平的第二电平时,电压电流转换电路114被关闭(或禁用)。例如,第一电平可以为高电平,第二电平可以为低电平。
在一种实施例中,例如如图3中所示,使能控制电路112可以包括串联的第一反向器INV0和第一开关MN1。其中第一反向器INV0被配置为接收第一使能控制信号EN_COMPDET并对第一使能控制信号EN_COMPDET进行反向。第一开关MN1被配置为响应于第一使能控制信号EN_COMPDET为第一电平(例如高电平)而使能电压电流转换电路114,并且响应于第一使能控制信号EN_COMPDET为第二电平(例如低电平)而关闭(或禁用)电压电流转换电路114。
电压电流转换电路114被配置为在被使能控制电路112使能时(例如第一使能控制信号EN_COMPDET为高电平时)向补偿引脚140提供充电电流ICHG。
在一种实施例中,例如如图3中所示,电压电流转换电路114可以包括第一误差放大器EA0。第一误差放大器EA0被配置为第一输入端接收第一参考电压VREF1,第二输入端接收电压电流转换电路114的反馈电压VFB。
电压电流转换电路114还包括第一电容C0。第一电容C0被配置为将第一误差放大器EA0的输出端耦接到地(GND)。
电压电流转换电路114还包括第二开关MN0。第二开关MN0被配置为响应于电压电流转换电路114的反馈电压VFB小于第一参考电压VREF1而导通以使得能够向补偿引脚140充电,例如以充电电流ICHG进行充电。
在一些实施例中,电压电流转换电路114还可以包括充电设备模型(CDM)模块,其将电压电流转换电路114的输出电压反馈连接至第一误差放大器EA0的第二输入端,以对电压电流转换电路114进行静电放电保护。
限流电路116用于限制充电电流ICHG的最大值以防止充电电流ICHG过大而烧毁电路上的器件。在一些实施例中,限流电路116可以包括内部电源VDD、第一电阻R0和第三开关MP0。如图3中所示,假设第二开关MN0为NMOS管,第三开关MP0为PMOS管,则第三开关MP0的源极与内部电源VDD相连,栅极和漏极都与第一电阻R0的一端相连,第一电阻R0的另一端连接到第二开关MN0的漏极。然而本领域技术人员可以理解,图3所示和这里所描述的开关器件和连接关系仅仅是示例性的,在不脱离本公开的精神的情况下,还可以采用其他类型的开关器件和连接关系,例如用PNP管代替PMOS管,用NPN管代替NMOS管等。
内部电源VDD可以为补偿充电电路110提供电压源。内部电源VDD例如可以是5V的电压源。
第三开关MP0与第一电阻R0串联耦接在第二开关MN0和内部电源VDD之间,并且在第二开关MN0导通时导通,以向补偿引脚140提供充电电流ICHG。
在补偿引脚140分别与外部补偿电路30或接地端40导通的情况下,补偿充电电路110以不同的充电电流ICHG向补偿引脚140充电。
具体地,在补偿引脚140与接地端40相连的情况下,在第一使能控制信号EN_COMPDET变为第一电平(例如高电平)的情况下,第二开关MN0和第三开关MP0导通,内部电源VDD经由第三开关MP0、第一电阻R0和第二开关MN0形成到接地端40的电流通路,此时充电电流ICHG的最大值ICHG_max可以表示为:
ICHG_max=(VDD-VGS_MP0-VDS_MN0)/R0
其中,VDD表示内部电源VDD的电压值,VGS_MP0表示第三开关MP0的栅源电压(即栅极、源极电压差),VDS_MN0表示第二开关MN0的源漏电压(即源极、漏极电压差),R0表示第一电阻R0的电阻值。
由于补偿引脚140与接地端40相连,因此补偿引脚140的电压VCOMP总是为0。
在补偿引脚140与外部补偿电路30相连的情况下,补偿引脚140的电压VCOMP将随着充电电流ICHG的充电而升高。
在一些实施例中,如图3中所示,外部补偿电路30可以包括两条并联支路,一条支路包括串联的电阻32和电容34,另一条支路包括电容36。两条支路并联接地(GND)。其中,电容34被设置得远远大于电容36,以使得电容36可以忽略。例如,电阻32可以为10KΩ~100KΩ级别的电阻,电容34为nF级别的电容,电容36为pF级别的电容,从而可以主要考虑电阻32和电容34的影响。
在第一使能控制信号EN_COMPDET变为第一电平(例如高电平)的情况下,电容34的电压不能突变,可以认为其初始电压为0V,随着充电电流ICHG的充电而升高。
具体地,在补偿引脚140的电压VCOMP小于电压电流转换电路114的第一参考电压VREF1的情况下,第二开关MN0和第三开关MP0导通,内部电源VDD经由第三开关MP0、第一电阻R0和第二开关MN0形成到电容34的电流通路,此时充电电流ICHG可以表示为:
ICHG=(VDD-VGS_MP0-VDS_MN0-VCOMP)/R0
其中,VDD表示内部电源VDD的电压值,VGS_MP0表示第三开关MP0的栅源电压(即栅极、源极电压差),VDS_MN0表示第二开关MN0的源漏电压(即源极、漏极电压差),VCOMP表示补偿引脚140的电压,R0表示第一电阻R0的电阻值。
补偿引脚140的电压VCOMP又可以表示为:
VCOMP=VCc+VRc
其中,VCc表示电容34上的电压,VRc表示电阻32上的电压。
可以看出,随着充电电流ICHG对电容34充电,电容34上的电压升高,从而补偿引脚140的电压VCOMP随之升高,直到接近第一参考电压VREF1。此时第一误差放大器EA0通过控制其输出端的电压限制充电电流ICHG的大小。这样,电压电流转换电路114可以通过环路负反馈将补偿引脚140的电压VCOMP限制为不会超过第一参考电压VREF1,从而避免检测期间电压VCOMP过高而影响电路的正常工作。
一般而言,在电路正常工作情况下,会要求电压VCOMP在一定的范围内工作,因此第一参考电压VREF1的设计需要小于电压VCOMP的下限,进而避免在电压VCOMP监测期间就将补偿引脚140的电压VCOMP充电过高,影响电路的正常工作。例如在要求0.4V<VCOMP<3V的情况下,第一参考电压VREF1可以设计为0.3V。
由于本公开的方案中对于充电电流ICHG的精度要求并不高,因此为了简化电路的设计可以采用第三开关MP0和第一电阻R0来限制充电电流ICHG的最大电流。然而本发明并不局限于此,还可以采用其他的设计来达到同样的目的。例如利用电流镜的镜像来代替第三开关MP0和第一电阻R0。因为电容34较大,因此主要综合考虑来设计电阻32和电阻34的数值以及检测时间,以避免所设计的充电电流ICHG过小,导致电压VCOMP数值小于检测需要的数值,进而影响了电路的判断。
图4示出了根据本公开一些实施例的电压检测电路120的示意性框图。
如图4中所示,电压检测电路120可以包括迟滞比较器CMP0。迟滞比较器CMP0的一个输入端接收将补偿引脚140的电压VCOMP,另一个输入端接收第二参考电压VREF2,以将补偿引脚140的电压VCOMP与第二参考电压VREF2进行比较,并且基于比较结果输出比较信号COMP_DET。
这里,第二参考电压VREF2需要小于第一参考电压VREF1,以便可以正确的检测补偿引脚140的电压VCOMP。例如,在如上所述将第一参考电压VREF1设计为0.3V的情况下,这里可以将第二参考电压VREF2设计为0.15V。
在一些实施例中,可以向迟滞比较器CMP0施加引脚读信号Read_MEM,在引脚读信号Read_MEM的触发下,迟滞比较器CMP0将补偿引脚140的电压VCOMP与第二参考电压VREF2进行比较。引脚读信号Read_MEM滞后于补偿充电电路110的第一使能控制信号EN_COMPDET。
在一些实施例中,与补偿充电电路110类似,补偿引脚140的电压VCOMP和迟滞比较器CMP0的输入端之间可以包括CDM模块(图中未示出)以对迟滞比较器CMP0进行静电放电保护。
电压检测电路120还包括延时器DLY0。延时器DLY0对迟滞比较器CMP0输出的比较信号COMP_DET进行延时以产生延时比较信号COMP_DET_DLY。例如,延时器DLY0可以将比较信号COMP_DET延时100ns。
电压检测电路120还包括D触发器DFF0。D触发器DFF0在被第二使能控制信号EN_COMPDET_n使能(例如变为高电平)时,将延时比较信号COMP_DET_DLY输出作为切换触发信号COMP_Latch。也就是说,在第二使能控制信号EN_COMPDET_n变高时,D触发器DFF0可以将输入的延时比较信号COMP_DET_DLY存储到其输出上,作为切换触发信号COMP_Latch。这里,第二使能控制信号EN_COMPDET_n是补偿充电电路110的第一使能控制信号EN_COMPDET的反向信号,即第一反向器INV0的输出信号。
图5示出了根据本公开一些实施例的切换控制电路130的示意性框图。
如图5中所示,切换控制电路130可以包括第二误差放大器EA1。第二误差放大器EA1是整个电子器件10的主误差放大器。第二误差放大器EA1的第一输入端接收第三参考电压VREF,第二输入端接收补偿充电电路110的反馈电压VFB,并且输出补偿信号COMP_int。
切换控制电路130还可以包括第四开关S1。第四开关S1响应于电压检测电路120的切换触发信号COMP_Latch为第一电平(例如高电平)而将补偿信号COMP_int提供给DCDC电源20。即,实现内部补偿配置。
切换控制电路130还可以包括第五开关S2。第五开关S2耦接在第二误差放大器EA1的输出端与外部补偿电路30之间。响应于电压检测电路120的切换触发信号COMP_Latch为不同于第一电平的第二电平(例如低电平)而将补偿信号COMP_int提供给外部补偿电路30。
补偿信号COMP_int的电压的数值可以转换为电流用以进行峰值电流控制。
第四开关S1和第五开关S2可以用来配置内部补偿或者外部补偿。如图5中所示,在切换触发信号COMP_Latch为第一电平(例如高电平)时,第四开关S1断开,第五开关S2导通,电子器件10与外部补偿电路30形成环路以实现DCDC电源20的外部补偿配置,在切换触发信号COMP_Latch为第二电平(例如低电平)时,第四开关S1导通,第五开关S2断开,电子器件10对DCDC电源20实现内部补偿配置。
在一些实施例中,切换控制电路130还可以包括整形电路132。整形电路132接收电压检测电路120的切换触发信号COMP_Latch,并且输出端耦接到第五开关S2。例如,整形电路132可以包括串联的第二反向器INV1和第三反向器INV2,如图5中所示。
图6示意性地示出了外部补偿配置的波形时序图。
如图6中所示,在t1时刻,第一使能控制信号EN_COMPDET从低电平转换到高电平,补偿充电电路110开始给补偿引脚140充电。在第一使能控制信号EN_COMPDET为高电平期间(例如图中所示的时间Td0期间),电压检测电路120可以检测补偿引脚140的电压VCOMP,从而根据电压VCOMP判断补偿引脚140的连接方式,即补偿方式。
如果补偿引脚140连接外部补偿电路30,补偿引脚140的电压VCOMP将逐渐升高。因此,在第一使能控制信号EN_COMPDET变为高电平之后的t2时刻(例如相对于第一使能控制信号EN_COMPDET延迟3us),引脚读信号Read_MEM变为高电平,以使得电压检测电路120开始检测补偿引脚140的电压VCOMP。
在引脚读信号Read_MEM为高电平的时间Td1期间内,电压检测单元120不断比较补偿引脚140的电压VCOMP与第二参考电压VREF2。在补偿引脚140的电压VCOMP高于第二参考电压VREF2的时刻t3,延时比较信号COMP_DET_DLY变为高电平。
在引脚读信号Read_MEM再次变为低电平的时刻t4,第一使能控制信号EN_COMPDET也变为低电平,此时将延时比较信号COMP_DET_DLY存储到D触发器DFF0的输出作为切换触发信号COMP_Latch。切换触发信号COMP_Latch可以用来将电子器件10配置为内部补偿配置或外部补偿配置。
这里,如图6中所示,延时比较信号COMP_DET_DLY将迟滞比较器CMP0输出的比较信号COMP_DET进行了延时(t2至t3或t4至t5),以保证D触发器DFF0建立和保持时间的要求。延时时间例如是100ns。
图7示意性地示出了内部补偿配置的波形时序图。
如图7中所示,在t1'时刻,第一使能控制信号EN_COMPDET从低电平转换到高电平,补偿充电电路110开始给补偿引脚140充电。在第一使能控制信号EN_COMPDET为高电平期间(例如图中所示的时间Td0期间),电压检测电路120可以检测补偿引脚140的电压VCOMP,从而根据电压VCOMP判断补偿引脚140的连接方式,即补偿方式。
如果补偿引脚140连接到接地端40,则补偿引脚140的电压VCOMP将始终为0。因此,即使引脚读信号Read_MEM在时刻t2'变为高电平,电压检测电路120检测到的补偿引脚140的电压VCOMP始终为0,从而比较信号COMP_DET和延时比较信号COMP_DET_DLY以及D触发器DFF0的输出信号(即切换触发信号COMP_Latch)也都始终为0,此时切换控制电路130将电子器件10配置为外部补偿配置。
利用本公开的实施例,通过对本公开提供的电子器件10的补偿引脚140进行简单配置即可满足不同的补偿配置需求,而无需针对不同的电源补偿需求使用不同的电子器件。同时,该电子器件10不仅适用于峰值电流模控制的BUCK芯片的设计,同样还适用于其他控制结构的设计如BOOST,BUCK-BOOST电路结构等。
此外,本公开提供了各种示例实施例,如所描述的以及如附图所示。然而,本公开不限于本文所描述和说明的实施例,而是可以延伸到其他实施例,如本领域技术人员已经知道或将会知道的。说明书中对“一个实施例”、“该实施例”、“这些实施例”或“一些实施例”的引用意指所描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中,并且这些短语在说明书中各个地方的出现不必全部指代相同的实施例。
最后,虽然已经以专用于结构特征和/或方法动作的语言描述了各个实施例,但是应当理解,在所附表示中限定的主题不一定限于所描述的具体特征或动作。相反,具体特征和动作被公开作为实现所要求保护的主题的示例形式。
Claims (13)
1.一种用于供电的电子器件,包括:
补偿充电电路,在所述电子器件上电时向所述电子器件的补偿引脚充电;
电压检测电路,耦接至所述补偿引脚,并且被配置为检测所述补偿引脚的电压并且基于所述补偿引脚的电压和第二参考电压产生切换触发信号;以及
切换控制电路,耦接至所述电压检测电路和所述补偿引脚,并且被配置为基于所述电压检测电路的切换触发信号将所述电子器件切换至内部补偿配置或者外部补偿配置,
其中所述切换控制电路包括:
第二误差放大器,其中所述第二误差放大器的第一输入端接收第三参考电压,第二输入端接收所述补偿充电电路的反馈电压,并且输出补偿信号;
第四开关,响应于所述电压检测电路的切换触发信号为第一电平而将所述补偿信号提供给与所述电子器件并联的DCDC电源以对所述DCDC电源进行内部补偿;以及
第五开关,耦接在所述第二误差放大器的输出端与外部补偿电路之间,响应于所述电压检测电路的切换触发信号为不同于所述第一电平的第二电平而将所述补偿信号提供给所述外部补偿电路以与所述外部补偿电路一起对所述DCDC电源进行外部补偿。
2.根据权利要求1所述的电子器件,其中所述补偿充电电路包括使能控制电路、电压电流转换电路和限流电路,其中
所述使能控制电路被配置为向所述电压电流转换电路提供第一使能控制信号,以关闭或使能所述电压电流转换电路,
所述电压电流转换电路被配置为在被所述使能控制电路使能时向所述补偿引脚提供充电电流;
所述限流电路用于限制所述充电电流。
3.根据权利要求2所述的电子器件,其中所述使能控制电路包括:
串联的第一反向器和第一开关,其中所述第一反向器被配置为接收所述第一使能控制信号并对所述第一使能控制信号反向,所述第一开关被配置为响应于所述第一使能控制信号为第一电平而使能所述电压电流转换电路,并且响应于所述第一使能控制信号为第二电平而关闭所述电压电流转换电路。
4.根据权利要求2所述的电子器件,其中所述电压电流转换电路包括:
第一误差放大器,其中所述第一误差放大器的第一输入端接收第一参考电压,第二输入端接收所述电压电流转换电路的反馈电压;
第一电容,将所述第一误差放大器的输出端耦接到地;以及
第二开关,响应于所述电压电流转换电路的反馈电压小于所述第一参考电压而导通以使得能够向所述补偿引脚充电。
5.根据权利要求4所述的电子器件,其中,所述限流电路包括内部电源、第一电阻和第三开关,其中
所述内部电源为所述补偿充电电路提供电压源;
所述第三开关与所述第一电阻串联耦接在所述第二开关和所述内部电源之间,并且在所述第二开关导通时导通,以向所述补偿引脚提供充电电流。
6.根据权利要求4所述的电子器件,其中所述电压电流转换电路还包括:
充电设备模型模块,将所述电压电流转换电路的输出电压反馈连接至所述第一误差放大器的所述第二输入端,以对所述电压电流转换电路进行静电放电保护。
7.根据权利要求1所述的电子器件,其中所述电压检测电路包括:
迟滞比较器,所述迟滞比较器将所述补偿引脚的电压与所述第二参考电压进行比较,并且基于比较结果输出比较信号;
延时器,所述延时器对所述比较信号进行延时以产生延时比较信号;以及
D触发器,其在被第二使能控制信号使能时,将所述延时比较信号输出作为所述切换触发信号,其中所述第二使能控制信号是所述补偿充电电路的第一使能控制信号的反向信号。
8.根据权利要求7所述的电子器件,其中
所述迟滞比较器在引脚读信号的触发下将所述补偿引脚的电压与所述第二参考电压进行比较,其中所述引脚读信号滞后于所述补偿充电电路的第一使能控制信号。
9.根据权利要求1所述的电子器件,其中所述切换控制电路还包括:
整形电路,所述整形电路接收所述电压检测电路的切换触发信号,并且输出端耦接到所述第五开关。
10.根据权利要求9所述的电子器件,其中所述整形电路包括:
串联的第二反向器和第三反向器。
11.一种供电***,包括:
如权利要求1至10中任一项所述的电子器件;
与所述电子器件并联的DCDC电源;以及
与所述电子器件选择性相连的接地端和外部补偿电路。
12.如权利要求11所述的供电***,其中,所述外部补偿电路包括串联的第二电阻和第二电容以及与所述串联的第二电阻和第二电容并联的第三电容。
13.如权利要求12所述的供电***,其中,所述第二电容远远大于所述第三电容。
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