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【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電力電子領域,尤其涉及一種電荷泵的故障自保護方法、電子設備以及計算機可讀存儲介質。
技術介紹
1、電荷泵是利用電容作為儲能元件的一種開關電容式電壓變換器,其內部的mosfet開關管在時鐘信號的控制之下周期性的導通和關斷,使得飛跨電容一直在充電和放電的狀態之間切換,并最終輸出一個固定輸出電壓值。
2、在實際應用中,為保證功率電路工作的安全,一般的會在電荷泵工作前排除電容的開短路狀態,然而,電容發生短路故障時,電路容易在功率管導通瞬間產生大電流燒壞器件。
3、因而,如何在不增加電荷泵工作模式的情況下,兼顧保障系統安全,減少電荷泵軟啟動的自檢時間,已成為業界目前亟需解決的技術問題。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種電荷泵的故障自保護方法、電子設備以及計算機可讀存儲介質,解決了如何在不增加電荷泵工作模式的情況下,兼顧保障系統安全,減少電荷泵軟啟動的自檢時間的技術問題。
2、根據本專利技術的第一方面,本專利技術實施例提供一種電荷泵的故障自保護方法,所述電荷泵包括第一功率管、第二功率管、第三功率管、第四功率管以及飛跨電容;
3、所述第一功率管耦接在第一輸入電壓端和所述飛跨電容的第一端之間,所述第二功率管耦接在第二輸入電壓端和所述飛跨電容的第二端之間,所述第三功率管耦接在所述飛跨電容的第二端和輸出端之間,所述第四功率管耦接在所述飛跨電容的第一端和接地端之間,所述第一輸入電壓端以及所述第二輸入電壓端均用于接收輸入電壓;
5、在所述電荷泵上電時,執行以下步驟:
6、控制所述第一功率管以及所述第四功率管交替導通,且限制流過所述第一功率管以及所述第四功率管的電流值小于第一設定電流值,使得所述電荷泵進入限流模式;
7、實時檢測所述輸出端的電壓值,并將所述輸出端的電壓值與所述輸入電壓的電壓值進行相減處理,獲得第一電壓差值;
8、獲得所述第一電壓差值大于第一設定電壓值的持續時間,并基于所述持續時間控制所述電荷泵的工作模式,所述工作模式包括所述限流模式以及正常工作模式,其中:
9、在所述持續時間大于第一設定時間時,控制所述電荷泵進入正常工作模式;
10、在所述持續時間小于或等于第一設定時間時,控制所述電荷泵保持限流模式。
11、可選的,所述電荷泵進入正常工作模式之后,所述控制方法還包括:
12、控制所述第一功率管、所述第二功率管、所述第三功率管以及所述第四功率管交替完全導通。
13、可選的,在控制所述第一功率管、所述第二功率管、所述第三功率管以及所述第四功率管交替完全導通之后,所述控制方法還包括:
14、在所述第一功率管導通時,獲得第一信息,所述第一信息包括所述第一功率管在本導通周期以及前n次導通周期時所述飛跨電容的第一端的電壓值,其中n為大于或等于1的整數;和/或
15、在所述第四功率管導通時,獲得第二信息,所述第二信息包括所述第四功率管在本導通周期以及前m次導通周期時所述飛跨電容的第一端的電壓值,其中m為大于或等于1的整數;
16、基于所述第一信息和/或第二信息,判斷所述電荷泵的工作狀態,其中:
17、僅在所述第一信息表征為所述第一功率管在本導通周期以及前n次導通周期時所述飛跨電容的第一端的電壓值均高于第二設定電壓值,和/或第二信息表征為所述第一功率管在本導通周期以及前n次導通周期時所述飛跨電容的第一端的電壓值均低于第三設定電壓值,判斷所述電荷泵正常工作,控制所述電荷泵進入正常工作模式;
18、否則,控制所述電荷泵進入所述限流模式。
19、可選的,所述第三設定電壓值小于所述電荷泵的目標輸出電壓值,且所述第三設定電壓值與所述電荷泵的目標輸出電壓值的差值為一固定值。
20、可選的,在控制所述第一功率管、所述第二功率管、所述第三功率管以及所述第四功率管交替完全導通,所述控制方法還包括:
21、繼續獲得所述第一電壓差值大于第一設定電壓值的持續時間,并基于所述持續時間控制所述電荷泵的工作模式,其中:
22、僅在所述持續時間大于第一設定時間時,控制所述電荷泵進入正常工作模式;
23、否則,控制所述電荷泵進入所述限流模式。
24、可選的,所述第一功率管以及所述第三功率管均為pmos管、所述第二功率管與所述第四功率管均為nmos管。
25、可選的,所述電荷泵還包括電壓調制器件,所述電壓調制器件包括比較器、第五功率管以及去耦電容;
26、所述第五功率管的第一端耦接至第一輸入電壓端,其第二端分別耦接至所述去耦電容的第一端、所述比較器的同相輸入端以及所述第一功率管,所述去耦電容的第二端接地,所述比較器的反相輸入端接收第一參考電壓,其輸出端耦接至所述第五功率管的控制端;
27、所述方法還包括:
28、調整所述第一參考電壓的電壓值,以控制電荷泵輸出的輸出電壓的電壓值。
29、可選的,所述第一功率管、所述第二功率管與所述第四功率管均為nmos管、所述第三功率管為pmos管。
30、可選的,所述電荷泵還包括驅動電路,所述驅動電路耦接至所述輸出端以及所述飛跨電容的第一端之間;
31、所述驅動電路包括依次電性連接的高端源跟隨nmos管、低端源跟隨nmos管以及下拉nmos管,其中:
32、所述高端源跟隨nmos管的柵極接收可調參考電壓,所述低端源跟隨nmos管的柵極耦接至所述下拉nmos管的柵極,所述下拉nmos管的柵極還通過驅動器接收第一功率管控制信號,所述下拉nmos管的漏極還耦接至所述第一功率管的柵極。
33、所述方法還包括:
34、輸出所述第一功率管控制信號至所述驅動電路,以控制所述第一功率管的通斷。
35、根據本專利技術的第二方面,本專利技術實施例提供一種電子設備,包括存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的程序,所述處理器執行所述程序時實現本專利技術的第一方面中任一項所述方法的步驟。
36、根據本專利技術的第三方面,本專利技術實施例提供計算機可讀存儲介質,其上存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執行時實現本專利技術的第一方面中任一項所述方法中的步驟。
37、與現有技術相比,本專利技術實施例的技術方案具有以下有益效果:
38、本專利技術技術方案的電荷泵的故障自保護方法、設備及介質中,該方法通過在電荷泵上電時,控制第一功率管以及第四功率管交替導通,且限制流過第一功率管以及第四功率管的電流值小于第一設定電流值,使得電荷泵進入限流模式;實時檢測輸出端的電壓值與輸入電壓的電壓值的第一電壓差值,并獲得第一電壓差值大于第一設定電壓值的持續時間,并基于持續時間控制電荷泵的工作模式,其中:在持續時間大于第一設定時間時,控制電荷泵進入正常工作模式;在持續時間小于或等于第一設定時間時,控制電荷泵保持限流模式。從而,本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種電荷泵的故障自保護方法,其特征在于,所述電荷泵包括第一功率管、第二功率管、第三功率管、第四功率管以及飛跨電容;
2.如權利要求1所述的電荷泵的故障自保護方法,其特征在于,所述電荷泵進入正常工作模式之后,所述控制方法還包括:
3.如權利要求2所述的電荷泵的故障自保護方法,其特征在于,在控制所述第一功率管、所述第二功率管、所述第三功率管以及所述第四功率管交替完全導通之后,所述控制方法還包括:
4.如權利要求3所述的電荷泵的故障自保護方法,其特征在于,所述第三設定電壓值小于所述電荷泵的目標輸出電壓值,且所述第三設定電壓值與所述電荷泵的目標輸出電壓值的差值為一固定值。
5.如權利要求3所述的電荷泵的故障自保護方法,其特征在于,在控制所述第一功率管、所述第二功率管、所述第三功率管以及所述第四功率管交替完全導通,所述控制方法還包括:
6.如權利要求1~5任一項所述的電荷泵的故障自保護方法,其特征在于,所述第一功率管以及所述第三功率管均為PMOS管、所述第二功率管與所述第四功率管均為NMOS管。
7.如權利要求6所
8.如權利要求1~5任一項所述的電荷泵的故障自保護方法,其特征在于,所述第一功率管、所述第二功率管與所述第四功率管均為NMOS管、所述第三功率管為PMOS管。
9.如權利要求8所述的電荷泵的故障自保護方法,其特征在于,所述電荷泵還包括驅動電路,所述驅動電路耦接至所述輸出端以及所述飛跨電容的第一端之間;
10.一種電子設備,其特征在于,包括存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的程序,所述處理器執行所述程序時實現權利要求1-9任一項所述方法的步驟。
11.一種計算機可讀存儲介質,其上存儲有計算機程序,其特征在于,所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1-9中任一項所述方法中的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種電荷泵的故障自保護方法,其特征在于,所述電荷泵包括第一功率管、第二功率管、第三功率管、第四功率管以及飛跨電容;
2.如權利要求1所述的電荷泵的故障自保護方法,其特征在于,所述電荷泵進入正常工作模式之后,所述控制方法還包括:
3.如權利要求2所述的電荷泵的故障自保護方法,其特征在于,在控制所述第一功率管、所述第二功率管、所述第三功率管以及所述第四功率管交替完全導通之后,所述控制方法還包括:
4.如權利要求3所述的電荷泵的故障自保護方法,其特征在于,所述第三設定電壓值小于所述電荷泵的目標輸出電壓值,且所述第三設定電壓值與所述電荷泵的目標輸出電壓值的差值為一固定值。
5.如權利要求3所述的電荷泵的故障自保護方法,其特征在于,在控制所述第一功率管、所述第二功率管、所述第三功率管以及所述第四功率管交替完全導通,所述控制方法還包括:
6.如權利要求1~5任一項所述的電荷泵的故障自保護方法,其特征在于,所述第一功率管以...
【專利技術屬性】
技術研發人員:黃碩,
申請(專利權)人:芯聆半導體蘇州有限公司,
類型:發明
國別省市:
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