多路输入电源和集成电路制造技术

公开了一种多路输入电源和用于构建该电源的集成电路，本发明专利技术实施例通过独立的控制环路控制对应的输入支路上设置的晶体管，每个控制环路基于预定的箝位电压和对应的晶体管两端电压来控制所述晶体管，从而可以实现在多个端口同时有输入电压时，可以调节多个输入支路上的晶体管工作在饱和区，将晶体管两端电压箝位在所述预定的箝位电压上，必要时多路输入可以同时提供输入电流，同时，独立的控制环路可以自动控制对应的晶体管根据输入电压的变化导通和关断，避免来回切换并对连接到输入端口的外部电源提供保护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子技术，具体涉及一种多路输入电源和集成电路。
技术介绍
多路输入电源通常会应用于需要获取较大输出电流的场合，例如电池快速充电的场景。图1示出了两路输入电源的电路示意图。如图1所示，所述电源包括降压性拓扑形式的功率变换器以及两个并列的输入支路，每个输入支路对应于不同的输入端口PORT1和PORT2，两个输入支路上分别设置有控制支路通断的晶体管M1和M2。控制逻辑电路CTRL根据不同的控制策略控制晶体管M1和M2导通或关断选择不同的端口作为输入。一种控制策略是根据外围电路输出一个指示电平指定晶体管M1和M2之一导通，从而使得对应的端口作为输入。另一种控制策略是将先上电的端口作为输入端口，控制对应的晶体管导通，另一个端口对应的晶体管则保持关断。还有一种控制策略是将输入电压高的端口作为输入端口，控制对应的晶体管导通。这可以提供更高的输入功率。但是，现有的控制策略使得两个端口中只有一个能作为输入，不能为后续电路提供更大的输入功率。同时，对于第二种策略，在一个端口先输入较低电压，控制逻辑电路CTRL控制该支路导通的前提下，如果另一个端口在后接入一个较高的输入电压，由于，具有较高输入电压的端口对应的晶体管存在体二极管，同时，具有较低输入电压的端口的晶体管处于导通状态，由此，会导致该较高的输入电压会传递到具有较低电压的输入端口从而对外部电源造成损害。而对于第三种策略，通过两个端口PORT1和PORT2同时输入两个不同的输入电压Vin1和Vin2，且Vin1>Vin2。根据第三种控制策略，由于Vin1>Vin2，控制逻辑电路CTRL选通PORT1对应的支路。在选通后，由于电流流过线路会有电压降，这会使得随着输入电流Iin的增大，作用在端口上的输入电压Vin1逐渐下降。在输入电压Vin1下降到小于输入电压Vin2时，根据控制策略，两个输入支路发生切换，切换后不久，由于同样的原因，输入支路会再次切换，如此反复。由此，会导致来回切换，影响电路稳定性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供多路输入电源以及适于构建该多路输入电源的集成电路，以实现对于多路输入电源的多个输入支路的自动控制，同时避免出现来回切换的现象。第一方面，提供一种多路输入电源，包括：功率变换器；第一晶体管，设置于第一端口到功率变换器输入端的支路上；第二晶体管，设置于第二端口到功率变换器输入端的支路上；第一控制环路，用于根据预定的箝位电压和所述第一晶体管两端电压控制所述第一晶体管的控制端；以及第二控制环路，用于根据所述箝位电压和所述第二晶体管两端电压控制所述第二晶体管的控制端。优选地，所述第一控制环路适于根据所述第一晶体管两端电压与所述箝位电压的差值控制所述第一晶体管；所述第二控制环路适于根据所述第二晶体管两端电压与所述箝位电压的差值控制所述第二晶体管。优选地，所述第一控制环路包括：第一误差放大电路，用于输出第一差值，所述第一差值用于表征所述第一晶体管两端电压和所述箝位电压的差值；以及，第一驱动器，用于根据所述第一差值输出控制所述第一晶体管的控制信号；所述第二控制环路包括：第二误差放大电路，用于输出第二差值，所述第二差值用于表征所述第二晶体管两端电压和所述箝位电压的差值；以及第二驱动器，用于根据所述第二差值输出控制所述第二晶体管的控制信号。优选地，所述第一控制环路在所述第一端口电压大于输入欠压保护电压后经过预定的防抖时间后控制所述第一晶体管导通；所述第二控制环路在所述第二端口电压大于输入欠压保护电压后经过预定的防抖时间后控制所述第二晶体管导通。优选地，所述第一端口适于连接外部电源，所述第二端口适于连接外部电源或外部负载，所述功率变换器为开关型变换器。优选地，所述第一晶体管和所述第二晶体管为金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，所述第一晶体管的两端电压为所述MOSFET的源漏电压，所述第二晶体管的两端电压为所述MOSFET的源漏电压。第二方面，提供一种集成电路，适于构建包括功率变换器的多路输入电源，所述集成电路包括：第一晶体管，设置于第一端口到功率变换器输入端的支路上；第二晶体管，设置于第二端口到功率变换器输入端的支路上；第一控制环路，用于根据预定的箝位电压和所述第一晶体管两端电压控制所述第一晶体管的控制端；以及第二控制环路，用于根据所述箝位电压和所述第二晶体管两端电压控制所述第二晶体管的控制端。优选地，所述第一控制环路适于根据所述第一晶体管两端电压与所述箝位电压的差值控制所述第一晶体管；所述第二控制环路适于根据所述第二晶体管两端电压与所述箝位电压的差值控制所述第二晶体管。优选地，所述第一控制环路包括：第一误差放大电路，用于输出第一误差信号，所述第一误差信号用于表征所述第一晶体管两端电压和所述箝位电压的差值；以及第一驱动器，用于根据所述第一差值输出控制所述第一晶体管的控制信号；所述第二控制环路包括：第二误差放大电路，用于输出第二差值，所述第二差值用于表征所述第二晶体管两端电压和所述箝位电压的差值；以及第二驱动器，用于根据所述第二差值输出控制所述第二晶体管的控制信号。优选地，所述第一控制环路适于在所述第一端口电压大于输入欠压保护电压后经过预定的防抖时间后控制所述第一晶体管导通；所述第二控制环路适于在所述第二端口电压大于输入欠压保护电压后经过预定的防抖时间后控制所述第二晶体管导通。优选地，所述第一端口适于连接外部电源，所述第二端口适于连接外部电源或外部负载，所述集成电路还包括用于构建所述功率变换器的至少一个开关器件。优选地，所述第一晶体管和所述第二晶体管为金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，所述第一晶体管的两端电压为所述MOSFET的源漏电压，所述第二晶体管的两端电压为所述MOSFET的源漏电压。本专利技术实施例通过独立的控制环路控制对应的输入支路上设置的晶体管，每个控制环路基于预定的箝位电压和对应的晶体管两端电压来控制所述晶体管，从而可以实现在多个端口同时有输入电压时，可以调节多个输入支路上的晶体管工作在饱和区，将晶体管两端电压箝位在所述预定的箝位电压上，必要时多路输入可以同时提供输入电流，同时，独立的控制环路可以自动控制对应的晶体管根据输入电压的变化导通和关断，避免来回切换并对连接到输入端口的外部电源提供保护。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1是现有技术的多路输入电源的示意图；图2是本专利技术实施例的多路输入电源的示意图；图3是本专利技术实施例的多路输入电源的控制策略示意图；图4是本专利技术实施例的多路输入电源在只有一个端口上电时的工作波形图；图5是本专利技术实施例的多路输入电源在两个端口同时上电时的工作波形图；图6是本专利技术实施例的多路输入电源在两个端口先后上电时的工作波形图。具体实施方式以下基于实施例对本专利技术进行描述，但是本专利技术并不仅仅限于这些实施例。在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。为了避免混淆本专利技术的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。同时，应当理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多路输入电源，包括：功率变换器；第一晶体管，设置于第一端口到功率变换器输入端的支路上；第二晶体管，设置于第二端口到功率变换器输入端的支路上；第一控制环路，用于根据预定的箝位电压和所述第一晶体管两端电压控制所述第一晶体管的控制端；以及第二控制环路，用于根据所述箝位电压和所述第二晶体管两端电压控制所述第二晶体管的控制端。

【技术特征摘要】
1.一种多路输入电源，包括：功率变换器；第一晶体管，设置于第一端口到功率变换器输入端的支路上；第二晶体管，设置于第二端口到功率变换器输入端的支路上；第一控制环路，用于根据预定的箝位电压和所述第一晶体管两端电压控制所述第一晶体管的控制端；以及第二控制环路，用于根据所述箝位电压和所述第二晶体管两端电压控制所述第二晶体管的控制端。2.根据权利要求1所述多路输入电源，其特征在于，所述第一控制环路适于根据所述第一晶体管两端电压与所述箝位电压的差值控制所述第一晶体管；所述第二控制环路适于根据所述第二晶体管两端电压与所述箝位电压的差值控制所述第二晶体管。3.根据权利要求1所述的多路输入电源，其特征在于，所述第一控制环路包括：第一误差放大电路，用于输出第一差值，所述第一差值用于表征所述第一晶体管两端电压和所述箝位电压的差值；以及，第一驱动器，用于根据所述第一差值输出控制所述第一晶体管的控制信号；所述第二控制环路包括：第二误差放大电路，用于输出第二差值，所述第二差值用于表征所述第二晶体管两端电压和所述箝位电压的差值；以及第二驱动器，用于根据所述第二差值输出控制所述第二晶体管的控制信号。4.根据权利要求1-3中任一项所述的多路输入电源，其特征在于，所述第一控制环路在所述第一端口电压大于输入欠压保护电压后经过预定的防抖时间后控制所述第一晶体管导通；所述第二控制环路在所述第二端口电压大于输入欠压保护电压后经过预定的防抖时间后控制所述第二晶体管导通。5.根据权利要求1-3中任一项所述的多路输入电源，其特征在于，所述第一端口适于连接外部电源，所述第二端口适于连接外部电源或外部负载，所述功率变换器为开关型变换器。6.根据权利要求1-3中任一项所述的多路输入电源，其特征在于，所述第一晶体管和所述第二晶体管为金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，所述第一晶体管的两端电压为所述MOSFET的源漏电压，所述第二晶体管的两端电压为所述MOSFET的源漏电压。7.一种集成电路，适于构建包括功...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷明星，邓甫华，
申请(专利权)人：南京矽力杰半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32