电源供电电路及其驱动装置的制作方法

文档序号:37183665发布日期:2024-03-01 12:44阅读:16来源:国知局
电源供电电路及其驱动装置的制作方法

本发明涉及电源供电,尤其涉及一种电源供电电路及其驱动装置。


背景技术:

1、小型移动设备常常具备可移动电池和固定电源,为了能够在关机状态下和开机状态下都能够准确的选择和切换供电电路,具有较高的功耗。当设备开机时需要自行选择供电方式,更进一步地,当设备使用移动电源供电时,移动电源可能包括多个电池或者电池组,在设备开启或者运行时,需要选择合适的供电电池。

2、现有技术通常使用传感器配合控制芯片,实时监控设备的供电电压或移动电源中各电池的电压状态,而后通过软件判断并选择合适的供电路径,然而软件控制抗干扰性低,且响应速度慢,功耗高;并且现有技术中多电源冗余,常用二极管,但是效率低,现有技术中多电源切换时也无法均衡放电,容易导致寿命降低。


技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种电源供电电路及其驱动装置,以解决现有技术中单电源的电容量少不足以支撑负载长时间运行,并且多电源供电系统切换供电时功耗高、供电难以均衡的技术问题。

2、为实现上述发明目的之一,本发明一实施方式提供一种电源供电电路,包括:n条供电支路,分别包括用于输出供电电压的n组供电电源,以及串联于供电电源和负载之间的n组开关管;其中,n>1;比较电路,包括分别耦接所述供电电源的输出端的n个输入端,以及分别耦接所述开关管的栅极的n个输出端;所述比较电路配置为,比较n个供电电压,控制具有最大供电电压的供电支路处开关管导通,以将该供电支路处供电电源的输出端耦接负载。

3、作为本发明一实施方式的进一步改进,所述比较电路包括第一控制器和第二控制器,所述第一控制器串联于第一供电电源和所述负载之间,所述第二控制器串联于第二供电电源和所述负载之间;所述第一控制器配置为,比较并在第一供电电压大于负载处电压时,导通对应的第一供电支路,以使所述第一供电电源耦接所述负载;所述第二控制器配置为,比较并在第二供电电压大于负载处电压时,导通对应的第二供电支路,以使所述第二供电电源耦接所述负载;所述第一控制器和所述第二控制器配置为相同电路结构。

4、作为本发明一实施方式的进一步改进,所述比较电路包括第一控制器和第二控制器,所述第一控制器的第一输入端耦接于第一供电电源,所述第一控制器的第二输入端耦接于所述负载,所述第一控制器的输出端耦接于串联在第一供电支路的第一开关管的栅极;所述第二控制器的第一输入端耦接于第二供电电源,所述第二控制器的第二输入端耦接于所述负载,所述第二控制器的输出端耦接于串联在第二供电支路的第二开关管的栅极;所述第一控制器和所述第二控制器配置为相同电路结构。

5、作为本发明一实施方式的进一步改进,所述第一控制器包括第一比较器和第三开关管;所述第三开关管串联于所述第一供电电源和所述第一开关管的栅极之间,所述第一比较器的第一输入端耦接所述第一供电电源,所述第一比较器的第二输入端耦接所述负载,所述第一比较器的输出端耦接所述第三开关管的栅极;所述第一控制器包括第二比较器和第四开关管;所述第四开关管串联于所述第一开关管的栅极与地之间,所述第二比较器的第二输入端耦接所述第一供电电压,所述比较器的第一输入端耦接所述负载,所述第二比较器的输出端耦接所述第四开关管的栅极。

6、作为本发明一实施方式的进一步改进,所述第一控制器还包括耦接于所述第一比较器的第二输入端的第一电压源,和/或耦接于所述第二比较器的第二输入端的第二电压源。

7、作为本发明一实施方式的进一步改进,所述第一控制器包括第三比较器、第三开关管和第四开关管;所述第三比较器的第一输入端耦接所述第一供电电源,所述第三比较器的第二输入端耦接所述负载,所述第三比较器的输出端分别耦接第三开关管和第四开关管的栅极,所述第三开关管和所述第四开关管的漏极相连,所述第三开关管的源极耦接所述第一供电电源,所述第四开关管的源极耦接参考地,所述第三开关管和所述第四开关管之间的漏极耦接所述第一开关管的栅极。

8、作为本发明一实施方式的进一步改进,所述第一控制器还包括第一电阻和第二电阻,所述第一电阻串联于所述第三比较器的第二输入端和输出端之间,所述第二电阻串联于所述第三比较器的第二输入端和所述第一供电电源之间。

9、作为本发明一实施方式的进一步改进,所述比较电路包括第一控制器,所述第一控制器的n个输入端分别耦接n组供电电源,所述第一控制器的n个输出端分别耦接n条供电支路处的开关管的控制端;所述第一控制器配置为,比较n组供电电源的供电电压,导通具有最大供电电压的供电电源所对应的支路,以使该供电电源耦接所述负载。

10、作为本发明一实施方式的进一步改进,所述第一控制器包括第四比较器,所述第四比较器的第一输入端耦接第一供电电源,所述第四比较器的第二输入端耦接第二供电电源;所述第四比较器配置为,比较并在第一供电电压大于第二供电电压时,将第一供电电源耦接后级电路,且在第二供电电压大于第一供电电压时,将第二供电电源耦接后级电路;所述第一控制器包括第五比较器,所述第五比较器的第一输入端耦接第三供电电源,所述第五比较器的第二输入端耦接第四供电电源;所述第五比较器配置为,比较并在第三供电电压大于第四供电电压时,将第三供电电源耦接后级电路,且在第四供电电压大于第三供电电压时,将第四供电电源耦接后级电路;所述第一控制器包括第六比较器和处理电路;所述第六比较器的第一输入端耦接所述第四比较器,所述第六比较器的第二输入端耦接所述第五比较器;所述第六比较器配置为,比较并将来自第四比较器一侧供电电压和来自第五比较器一侧供电电压中较大者对应的供电电源,耦接所述处理电路;所述处理电路配置为,导通与该供电电源对应的供电支路,以使该供电电源耦接所述负载。

11、作为本发明一实施方式的进一步改进,所述第一控制器包括第五开关管和第六开关管;所述第五开关管串联于所述第一供电电源和所述第六比较器的第一输入端,所述第五开关管的栅极耦接所述第四比较器的输出端;所述第六开关管串联于所述第二供电电源和所述第六比较器的第一输入端,所述第六开关管的栅极耦接所述第四比较器的输出端;所述第一控制器包括第七开关管和第八开关管;所述第七开关管串联于所述第三供电电源和所述第六比较器的第二输入端,所述第七开关管的栅极耦接所述第五比较器的输出端;所述第八开关管串联于所述第四供电电源和所述第六比较器的第二输入端,所述第八开关管的栅极耦接所述第五比较器的输出端。

12、作为本发明一实施方式的进一步改进,所述第一控制器包括第九开关管和第十开关管,所述处理电路包括第一反相器和第二反相器;所述第九开关管串联于所述第四比较器的输出端和所述第一反相器的输入端;所述第十开关管串联于所述第五比较器的输出端和所述第一反相器的输入端;所述第二反相器的输入端耦接所述第六比较器的输出端;所述第六比较器的输出端耦接所述第十开关管的栅极,所述第二反相器的输入端耦接所述第九开关管的栅极;所述处理电路还包括第一与非门、第二与非门、第三与非门和第四与非门;所述第一与非门的第一输入端耦接所述第六比较器的输出端,所述第一与非门的第二输入端耦接第九开关管和第十开关管,所述第一与非门的输出端耦接第一供电支路处的开关管;所述第二与非门的第一输入端耦接所述第六比较器的输出端,所述第二与非门的第二输入端耦接所述第一反相器的输出端,所述第二与非门的输出端耦接第二供电支路处的开关管;所述第三与非门的第一输入端耦接所述第二反相器的输出端,所述第三与非门的第二输入端耦接第九开关管和第十开关管,所述第二与非门的输出端耦接第三供电支路处的开关管;所述第四与非门的第一输入端耦接所述第二反相器的输出端,所述第四与非门的第二输入端耦接所述第一反相器的输出端,所述第四与非门的输出端耦接第四供电支路处的开关管。

13、作为本发明一实施方式的进一步改进,所述第一控制器包括:串联于所述第四比较器的第一输入端与第一供电电源之间的第三电阻,以及串联于所述第四比较器的第一输入端与所述第四比较器的输出端之间的第四电阻;所述第一控制器包括:串联于所述第五比较器的第一输入端与第二供电电源之间的第五电阻,以及串联于所述第五比较器的第一输入端与所述第五比较器的输出端之间的第六电阻;所述第一控制器包括:串联于所述第五开关管与第六比较器的第一输入端之间,且/或串联于所述第六开关管与第六比较器的第一输入端之间的第七电阻,以及串联于所述第六比较器的第一输入端与所述第六比较器的输出端之间的第八电阻。

14、作为本发明一实施方式的进一步改进,第一供电支路上的开关管包括串联设置的第一mos管和第二mos管;第二供电支路上的开关管包括串联设置的第三mos管和第四mos管;第三供电支路上的开关管包括串联设置的第五mos管和第六mos管;第四供电支路上的开关管包括串联设置的第七mos管和第八mos管。

15、为实现上述发明目的之一,本发明一实施方式提供一种驱动装置,包括上述任一种技术方案所述的电源供电电路。

16、与现有技术相比,本发明可以多电池进行叠加供电,增加容量,每次选用最大供电电压的电源进行供电,可以自主调整供电电源使得负载的供电电压保持在当前最大状态,从而保证供电功耗更低;通过比较电路对比多条供电支路的供电电压,实现电池间自动均衡,避免仅由一块电池循环工作,过度使用,降低寿命的情况。

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