提高开机启动时电源稳定性的方法及电源电路的制作方法_2

文档序号:8364814阅读:来源:国知局
0016]为了对所述第一类用电负载的启动运行进行准确地控制,所述第一路电源转换芯片的输出端通过第二开关电路连接第一类用电负载,所述第二开关电路接收所述控制电路输出的第一使能信号,在所述第一使能信号有效时,连通第一路电源转换芯片与第一类用电负载之间的供电回路,为第一类用电负载供电。
[0017]作为所述第二开关电路的一种优选电路结构设计,本发明在所述第二开关电路中设置有另一 NPN型三极管和另一 PMOS管,所述另一 PMOS管的源极连接第一路电源转换芯片的输出端,漏极连接第一类用电负载,栅极通过另一配置电阻连接所述另一 PMOS管的源极,并与所述另一 NPN型三极管的集电极相连接,所述另一 NPN型三极管的发射极接地,基极接收所述的第一使能信号。
[0018]与现有技术相比,本发明的优点和积极效果是:本发明通过对启动电流不同的两类用电负载的启动运行顺序进行控制,并在启动电流大的用电负载启动运行时控制两路电源转换芯片同时为该类用电负载供电,由此可以增加电源电路的带载能力,防止因负载的启动电流波动较大而导致电源转换芯片的输出侧的电压波动超出电源转换芯片所允许的电压输出范围,继而避免了电源电路在大负载启动时,因启动电流过大而引起的供电电压不稳定的现象,提高了电源电路的稳定性及负载运行的可靠性。
[0019]结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后,本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
【附图说明】
[0020]图1是现有电源电路的一种实施例的电路原理图;
图2是本发明所提出的电源电路的一种实施例的电路原理图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细地说明。
[0022]本实施例为了解决现有电源电路在系统开机时因某些用电负载启动电流较大而影响电源输出稳定性的问题,提出了一种全新的供电方法和电路设计,以提高系统开机启动时电源输出的稳定性。
[0023]首先对本实施例的电源供电控制方法的设计思想进行具体阐述。
[0024]本实施例的电源供电控制方法主要针对启动电流不同的两类用电负载在开机启动时的供电问题而提出的。针对两类用电负载,本实施例设计两路电源转换芯片为两类所述的用电负载供电。假设第一类用电负载的启动电流小于第二类用电负载的启动电流,在需要启动所述的两类用电负载时,为了提高开机启动时电源的稳定性,本实施例首先控制两路电源转换芯片共同为启动电流大的第二类用电负载供电,控制第二类用电负载先启动运行。由于两路电源转换芯片所能承受的电流波动范围远大于一路电源转换芯片的输出侧的电流承受能力,因此,即便是第二类用电负载的启动电流波动较大,其在两路电源转换芯片的输出侧所引起的电压波动峰值也不会超出电源转换芯片所允许的电压输出范围,因而不会对连接到所述电源转换芯片的输入电源造成影响,继而提高了电源电路的稳定性。
[0025]待所述的第二类用电负载运行稳定后,控制所述两路电源转换芯片中的第一路电源转换芯片停止向第二类用电负载供电,转而向第一类用电负载供电,以控制第一类用电负载启动运行。由于第一类用电负载的启动电流波动较小,其在第一路电源转换芯片的输出侧造成的电压波动不会超出第一路电源转换芯片所允许的电压输出范围,因此在第一类用电负载启动运行时,也不会对连接第一路电源转换芯片的输入电源造成影响,由此便可保证整个系统电源在负载开机启动时的稳定性。
[0026]在本实施例中,所述的两路电源转换芯片可以连接同一路输入电源,通过对所述输入电源进行电压幅值的转换,以生成两类用电负载所需的供电电压,为两类用电负载供电。
[0027]在本实施例中,所述的两类用电负载所需的供电电压可以相同也可以不同,在每一类用电负载中可以仅包括一个用电负载,也可以包括多个供电电压相同的不同用电负载。当所述的两类用电负载所需的供电电压不同时,在控制第二类用电负载启动运行时,需要首先按照第二类用电负载所需的供电电压调节所述第一路电源转换芯片的输出电压,使通过第一路电源转换芯片输出的电压满足第二类用电负载的供电需求。然后,待第二类用电负载运行稳定后,按照第一类用电负载所需的供电电压调节所述第一路电源转换芯片的输出电压,使通过第一路电源转换芯片输出的电压满足第一类用电负载的供电需求,继而控制第一类用电负载启动运行。此时,第二类用电负载所需的供电电压仅由第二路电源转换芯片提供,保持第二类用电负载持续运行。由于通过第二路电源转换芯片转换输出的电压仅用于为第二类用电负载供电,因此可以事先按照第二类用电负载所需的供电电压对第二路电源转换芯片的输出电压进行固定配置。
[0028]基于上述设计思想,本实施例提出了如图2所示的电源电路设计方式。
[0029]图2中,Ul为第一路电源转换芯片,U2为第二路电源转换芯片,所述的两路电源转换芯片U1、U2通过其输入端IN接收同一路直流输入电源VIN,电容CIN1、CIN2用于对所述的直流输入电源VIN进行滤波处理,以提高输入到两路电源转换芯片Ul、U2的直流输入电源VIN的稳定性。
[0030]将第一路电源转换芯片Ul的输出端OUT连接一防反偏二极管D2的阳极,将防反偏二极管D2的阴极连接至第二路电源转换芯片U2的输出端OUT,所述第二路电源转换芯片U2的输出端OUT连接第二类用电负载L0AD2,为用电负载L0AD2提供其所需的供电电压V2o为了对两路电源转换芯片Ul、U2的工作状态进行控制,本实施例通过一控制电路生成三路使能信号EN1、EN2、EN3,实现对两路电源转换芯片U1、U2的使能控制。在本实施例中,所述控制电路可以采用分立器件搭建而成,也可以直接采用MCU、CPU等集成芯片作为控制器来简化电路设计。本实施例优选采用MCU来生成所述的使能信号EN1、EN2、EN3,所述使能信号EN1、EN2、EN3可以是高/低电平的开关量信号。
[0031]将通过MCU输出的第一使能信号ENl通过开关二极管Dl传输至第一路电源转换芯片Ul的使能端EN,用于在需要控制第一类用电负载LOADl运行时,控制第一路电源转换芯片Ul使能运行。将通过MCU输出的第二使能信号EN2传输至第二路电源转换芯片U2的使能端EN,用于在需要控制第二类用电负载L0AD2运行时,控制第二路电源转换芯片U2使能运行。为了在第二类用电负载L0AD2启动运行时,能够控制两路电源转换芯片Ul、U2 —起为第二类用电负载L0AD2供电。本实施例将所述第二使能信号EN2同时传输至第一开关电路,并利用MCU输出的第三使能信号EN3控制第一开关电路在第二类用电负载L0AD2从启动到运行稳定的期间内导通,以连通第二使能信号EN2与第一路电源转换芯片Ul的使能端EN之间的信号传输通路,继而利用第二使能信号EN2控制第一路电源转换芯片Ul在第二类用电负载L0AD2启动运行时为第二类用电负载L0AD2供电。
[0032]作为本实施例的一种优选设计方案,所述第一开关电路可以采用一颗PMOS管Q5配合一颗NPN型三极管Q6连接而成,如图2所示。将所述PMOS管Q5的源极连接MCU,接收MCU输出的第二使能信号EN2,并通过
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