控制低壓差穩壓器輸出穩定性的方法和實現該方法的電路技術

本發明專利技術涉及一種控制方法及其電路，具體是一種控制低壓差穩壓器輸出穩定性的方法和實現該方法的電路，方法包括：（1）判斷當前狀態下的LDO的輸出是否打開，如果沒有打開則進入步驟（2），否則進入步驟（5）；（2）判斷整流電壓是否大于預設電壓值，如果大于則進入步驟（3），否則返回到步驟（1）；（3）調用軟軟開關程序使得LDO的輸出緩慢打開，進入步驟（4）；（4）LDO的輸出打開，進入步驟（5）；（5）退出當前狀態。本發明專利技術的電路包括整流模塊、電壓采樣模塊、軟開關模塊和LDO模塊。本發明專利技術解決了LDO輸出打開的瞬間，Vrect不會被瞬間拉低到導致Rx的MCU無法正常工作的電壓，從而保證了LDO的輸出穩定性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及無線充電系統中的一種輸出控制方法及其實現電路，具體涉及控制低壓差穩壓器（LDO）輸出穩定性的方法和實現該方法的電路。
技術介紹
無線充電是是一種利用電磁場或電磁波進行能量傳輸技術，目前在小功率的范圍內應用比較廣泛，主要用于智能手機、微型計算機，小型便攜式家用電器等。在無線充電系統中，Tx(發送端)一上電以F_INIT（初始頻率）進行工作，帶載能力較差，所以Rx電路的低壓差穩壓器（簡稱LDO）輸出模塊一開始是處于關閉狀態，即相當于Rx（接收端）是空載，若Rx的負載一開始是打開的，這樣就會導致Rx的Vrect（整流電壓）過低，從而使得Rx的MCU（主控芯片）不能正常工作。在現有的控制LDO輸出穩定性的方法中，主要是通過判斷Rx的Vrect的電壓，當Vrect的電壓達到一定的值時，通過控制輸出使能的GPIO（通用輸入輸出口）來控制LDO輸出打開，這種方法會導致LDO在輸出打開的瞬間，即PMOS管（P型金屬氧化物半導體）導通瞬間，電流急速上升，電壓急速下降，即導致接收端的整流電壓會被瞬間拉到低于接收端的MCU工作電壓，導致無線充電系統不能正常工作。
技術實現思路
本專利技術的目的就是克服現有技術的缺陷，解決
技術介紹
中不能解決的難題，從而提供了一種控制低壓差穩壓器（LDO）輸出穩定性的方法和實現該方法的電路，該方法能夠保證低壓差穩壓器具有很好的輸出穩定性。為了解決上述至少一個技術問題，本專利技術所采用的技術方案是：一種控制低壓差穩壓器輸出穩定性的方法，該方法具體包括如下步驟：（1）首先判斷當前狀態下的LDO的輸出是否打開，如果沒有打開則進入步驟（2），否則進入步驟（5）；（2）其次判斷整流電壓是否大于預設電壓值，如果大于預設電壓值則進入步驟（3），否則返回到步驟（1）；（3）調用軟開關程序使得LDO的輸出按照1%~1.5%的步進從初始占空比遞減到0的速度打開，進入步驟（4）；（4）LDO的輸出打開，進入步驟（5）；（5）退出當前狀態。上述步驟（2）中的預設電壓值為21V。上述步驟（3）中的軟開關程序的一種設計流程如下：①選定一個主控芯片（即MCU），利用該主控芯片的定時器產生一個80KHz~120KHz的頻率；②通過手動配置定時器的比較/捕捉寄存器0來配置PWM（脈沖寬度調制）的周期；③通過手動配置定時器的比較/捕捉控制寄存器1來配置PWM的輸出模式，即配置為翻轉/復位模式；④通過手動配置定時器的比較/捕捉寄存器1來配置PWM的初始占空比，配置初始占空比在45%~55%；⑤手動配置PWM的輸出口，即將LDO輸出口的IO作為PWM輸出口；⑥設置占空比以1.25%的步進從初始占空比遞減到0，且在每個頻率下循環140~160次。一種實現上述控制低壓差穩壓器輸出穩定性的方法的電路，包括整流模塊、電壓采樣模塊、LDO模塊和軟開關模塊，所述軟開關模塊設置在所述LDO模塊的前端；所述整流模塊、電壓采樣模塊、軟開關模塊、LDO模塊依次連接，整流模塊用于將交流轉換成直流，電壓采樣模塊用于通過ADC采樣得到整流電壓值，軟開關模塊用于輸出PWM波形，LDO模塊用于控制輸出。本專利技術的有益效果是：該方法在LDO輸出打開時引入軟開關的方式，也就是PMOS管的開啟采用軟開啟，即通過在PMOS開啟的GPIO上輸出PWM（脈沖寬度調制）波形，初始占空比設置在45%~55%之間，且以1.25%的步進調到0，使得PMOS管緩慢導通，這樣可以有效的防止接收端的整流電壓被瞬間拉的過低而導致系統不能正常工作。附圖說明圖1，本專利技術的電路組成框圖；圖2，本專利技術的LDO輸出打開流程圖；圖3，本專利技術的一種軟開關程序設計流程圖；圖4，本專利技術的一種實施例示意圖。具體實施方式下面結合附圖以及優選的方案對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細的說明。如圖1所示，是本專利技術的電路組成框圖，具體是一種控制低壓差穩壓器輸出穩定性的電路的組成框圖，該電路包括依次連接的整流模塊、電壓采樣模塊、軟開關模塊和LDO模塊；整流模塊用于將交流轉換成直流，電壓采樣模塊用于通過ADC采樣得到整流電壓值，軟開關模塊用于輸出PWM波形，LDO模塊用于控制輸出。如圖2所示，是本專利技術的LDO輸出打開流程圖，結合該圖來說明一種控制低壓差穩壓器輸出穩定性的方法，該方法是基于整流模塊、電壓采樣模塊，軟開關模塊和LDO模塊來實現的，具體包括如下步驟：（1）首先判斷當前狀態下的LDO的輸出是否打開，如果沒有打開則進入步驟（2），否則進入步驟（5）；（2）其次判斷整流電壓是否大于21V，如果大于則進入步驟（3），否則返回到步驟（1）；（3）調用軟開關程序使得LDO的輸出按照1%~1.5%的步進從初始占空比遞減到0的速度緩慢的打開，進入步驟（4）；（4）LDO的輸出打開，進入步驟（5）；（5）退出當前狀態。如圖3所示，是本專利技術的一種軟開關程序設計流程圖，對應該圖的步驟的描述如下：①選定一個主控芯片（即MCU），可以采用MSP430型號的，利用該主控芯片的定時器產生一個80KHz~120KHz的頻率；②通過手動配置定時器的比較/捕捉寄存器0來配置PWM（脈沖寬度調制）的周期；③通過手動配置定時器的比較/捕捉控制寄存器1來配置PWM的輸出模式，即配置為翻轉/復位模式；④通過手動配置定時器的比較/捕捉寄存器1來配置PWM的初始占空比，配置初始占空比在45%~55%；⑤手動配置PWM的輸出口，即將LDO輸出口的IO作為PWM輸出口；⑥設置占空比以1.25%的步進從初始占空比遞減到0，且在每個頻率下循環140~160次。結合圖4來說明本專利技術的一種實施例，圖4中Vrect指整流電壓值；Vmcu指MCU的工作電壓值；PWM指通過控制輸出GPIO產生的PWM波形，Outputen（輸出使能）打開之前，GPIO是高電平，Outputen打開之后，GPIO為低電平。該實施例同時結合了圖2中的軟開關程序設計步驟中的優選方案，具體優選的是：所述軟開關程序中以MSP430作為主控芯片，通過它產生一個100KHz的頻率；并配置PWM的初始占空比為50%，占空比以1.25%的步進從50%遞減到0，且在每個頻率下循環150次，這樣做的目的是為了確保軟開關的時間要大于Vrect被拉低的時間。本專利技術中涉及的整流模塊用于將交流轉換成直流；電壓采樣模塊是通過ADC采樣得到整流電壓的值，即Vrect的值；軟開關模塊是通過在GPIO上輸出PWM波形；LDO模塊是控制輸出的模塊。不同負載下使用軟開關程序前后的Vrect掉落的瞬間值如下表：通過上表中的實驗數據可以看出，在LDO輸出打開之前啟動軟開關程序，可以有效的改善Vrect被拉低的瞬間值，從而避免Vrect低于Rx的MCU工作電壓，而導致系統不能正常工作的情況。本專利技術的優點在于可以解決LDO輸出打開的瞬間，Vrect不會被瞬間拉低到導致Rx的MCU無法正常工作的電壓，從而保證了LDO的輸出穩定性。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種控制低壓差穩壓器輸出穩定性的方法，其特征在于，該方法具體包括如下步驟：（1）首先判斷當前狀態下的LDO的輸出是否打開，如果沒有打開則進入步驟（2），否則進入步驟（5）；（2）其次判斷整流電壓是否大于預設電壓值，如果大于預設電壓值則進入步驟（3），否則返回到步驟（1）；（3）調用軟開關程序使得LDO的輸出按照1%~1.5%的步進從初始占空比遞減到0的速度打開，進入步驟（4）；（4）LDO的輸出打開，進入步驟（5）；（5）退出當前狀態。

【技術特征摘要】
1.一種控制低壓差穩壓器輸出穩定性的方法，其特征在于，該方法具體包括如下步驟：
（1）首先判斷當前狀態下的LDO的輸出是否打開，如果沒有打開則進入步驟（2），否則進入步驟（5）；
（2）其次判斷整流電壓是否大于預設電壓值，如果大于預設電壓值則進入步驟（3），否則返回到步驟（1）；
（3）調用軟開關程序使得LDO的輸出按照1%~1.5%的步進從初始占空比遞減到0的速度打開，進入步驟（4）；
（4）LDO的輸出打開，進入步驟（5）；
（5）退出當前狀態。
2.根據權利要求1所述的控制低壓差穩壓器輸出穩定性的方法，其特征在于，所述步驟（2）中的預設電壓值為21V。
3.根據權利要求1所述的控制低壓差穩壓器輸出穩定性的方法，其特征在于，所述步驟（3）中的軟開關程序的一種設計流程如下：①選定一個主控芯片（即MCU），利用主控芯片的定時器產生一個80KHz~120KHz的頻率；②配置PWM（脈沖寬度調制）的周期；③配置PWM的輸出模式；④配置PWM的初始占空比；⑤配置PWM的輸出口；⑥設置初始占空比以1%~1.5%的步進從初始占空比遞減到0，且在每個頻率下循環140~160次。
4.根據權利要求3所述的控制低壓差穩壓器輸出穩定性的方法，其特征在于，所述步驟①中定時器產生一個100KHz的頻率。
5.根據權利要求...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王振麗，
申請(專利權)人：無錫迪思微電子有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32