【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电子，具体而言，涉及一种单电感多输出电压转换器、电源芯片及电子设备。
技术介绍
1、单电感多输出电压转换器(single-inductor multiple-output，simo)广泛应用于便携式电子产品中，它只使用一个电感即可提供多个不同的输出电压，减少了封装管脚和片外电感的数量，降低了元器件成本和提升了电源效率。
2、相关技术中的单电感多输出电压转换器通常采用电压模式或者电流模式的控制方式，而无论是电压模式还是电流模式，对于多通道输出电压的转换器，都需要与多个通道一一对应的多个运放。在单电感多输出电压转换器的实际应用中，为了提高环路的瞬态响应能力，运放的带宽往往会设置得比较大，而带宽一般与功耗成正比，这会导致相关技术中的单电感多输出电压转换器的功耗较大，不适用于低功耗的应用场合。
技术实现思路
1、本申请实施例至少提供一种单电感多输出电压转换器、电源芯片及电子设备，通过该转换器，能够在不需要多个运放的前提下，通过一个电感来提供多个不同的输出电压，从而避免了多个运放对应的大带宽，降低了功耗。
2、第一方面，本申请提供了一种单电感多输出电压转换器，转换器包括能量产生电路、能量分配电路、电感峰值电流检测电路、电感电流过零检测电路、控制逻辑电路：
3、能量产生电路包括电感、充电开关管和放电开关管，充电开关管的第一端连接输入电压端，第二端连接电感的第一端，放电开关管的第一端接地，第二端连接电感的第一端；
4、能量分配电路包括并联
5、电感峰值电流检测电路包括充电比较器，充电比较器的正端经过第一失调电压后连接输入电压端，负端连接电感的第一端，当充电比较器的正端电压高于负端电压时输出电感电流峰值检测高电平信号；
6、电感电流过零检测电路包括放电比较器，放电比较器的正端经过第二失调电压后连接电感的第一端，负端接地，当放电比较器的正端电压高于负端电压时输出电感电流过零检测高电平信号；
7、控制逻辑电路与充电比较器和放电比较器连接，用于控制充电开关管和m个输出基本单元中的第m个输出基本单元对应的输出开关管导通，以便对电感充电；当电感的电感电流达到电感电流最大阈值，充电比较器的输出发生翻转输出电感电流峰值检测高电平信号时，控制充电开关管关闭和放电开关管导通，以便通过电感的放电对第m个输出基本单元对应的输出电压端充电；当电感的电感电流达到电感电流最小阈值时，放电比较器的输出发生翻转输出电感电流过零检测高电平信号时，控制放电开关管和第m个输出基本单元对应的输出开关管关闭，m为整数，m≥m≥1。
8、在一种可能的实现方式中，转换器还包括能量回收电路、与m个输出基本单元一一对应的m个输出电压状态判断电路、上升沿脉冲检测电路、第一复位脉冲电路：
9、能量回收电路包括能量回收开关管，能量回收开关管的第一端连接输入电压端，第二端连接电感的第二端；
10、m个输出电压状态判断电路均包括输出电压比较器，针对m个输出电压状态判断电路中的与第m个输出基本单元对应的第m个输出电压状态判断电路，当第m个输出基本单元对应的输出电压达到输出电压设定值时，第m个输出电压状态判断电路对应的输出电压比较器的输出发生翻转产生第m个输出基本单元对应的参考电压高电平信号；
11、上升沿脉冲检测电路包括第一d触发器，第一d触发器用于当第m个输出电压状态判断电路产生参考电压高电平信号时，产生第m个输出基本单元对应的输出电压充电完成信号；
12、第一复位脉冲电路用于基于放电开关管的控制信号对第一d触发器复位；
13、控制逻辑电路与第一d触发器连接，还用于当第一d触发器产生第m个输出基本单元对应的输出电压充电完成信号时，控制充电开关管和第m个输出基本单元对应的输出开关管关闭，以及放电开关管和能量回收开关管导通，以便通过电感的放电将电感电流回送到输入电压端；当电感的电感电流达到电感电流最小阈值时，放电比较器的输出发生翻转输出电感电流过零检测高电平信号时，控制放电开关管和能量回收开关管关闭。
14、在一种可能的实现方式中，上升沿脉冲检测电路还包括第二d触发器、转换器还包括第二复位脉冲电路：
15、第二复位脉冲电路用于基于充电开关管的控制信号对第二d触发器复位；
16、第二d触发器用于当第m个输出电压状态判断电路产生参考电压高电平信号时，产生第m个输出基本单元对应的输出电压放电完成信号；
17、控制逻辑电路与第二d触发器连接，还用于当第二d触发器产生第m个输出基本单元对应的输出电压放电完成信号时，控制充电开关管和第m个输出基本单元对应的输出开关管关闭，以及放电开关管和能量回收开关管导通，以便通过电感的放电将电感电流回送到输入电压端；当电感的电感电流达到电感电流最小阈值时，放电比较器的输出发生翻转输出电感电流过零检测高电平信号时，控制放电开关管和能量回收开关管关闭。
18、在一种可能的实现方式中，转换器还包括与m个输出基本单元一一对应的m个输出电压电阻反馈电路：
19、m个输出电压电阻反馈电路均包括串联的第一反馈电阻和第二反馈电阻，针对m个输出电压电阻反馈电路中的与第m个输出基本单元对应的第m个输出电压电阻反馈电路，第m个输出电压电阻反馈电路对应的第一反馈电阻的第一端连接第m个输出基本单元对应的输出电压端，第m个输出电压电阻反馈电路对应的第二反馈电阻的第二端接地，第m个输出电压电阻反馈电路对应的第一反馈电阻和对应的第二反馈电阻的连接点产生第m个输出基本单元对应的输出电压的反馈分压；
20、针对第m个输出电压状态判断电路，第m个输出电压状态判断电路对应的输出电压比较器的正端连接第m个输出基本单元对应的反馈分压，负端连接高基准电压或低基准电压，高基准电压大于低基准电压，当第m个输出基本单元对应的输出电压未达到输出电压设定值时，第m个输出电压状态判断电路对应的输出电压比较器的负端连接高基准电压，当第m个输出基本单元对应的输出电压达到输出电压设定值时，第m个输出电压状态判断电路对应的输出电压比较器的输出发生翻转产生第m个输出基本单元对应的参考电压高电平信号，第m个输出电压状态判断电路对应的输出电压比较器的负端切换连接所述低基准电压。
21、在一种可能的实现方式中，转换器还包括与m个输出基本单元一一对应的m个输出负载电路：
22、m个输出负载电路均包括并联的输出负载电阻和输出负载电容，针对m个输出负载电路中的与第m个输出基本单元对应的第m个输出负载电路，第m个输出负载电路对应的输出负载电阻的第一端连接第m个输出基本单元对应的输出开关管的第二端，第二端接地；第m个输出负载电路对应的输出负载电容的第一端连接第m个输出基本单本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种单电感多输出电压转换器，其特征在于，所述转换器包括能量产生电路、能量分配电路、电感峰值电流检测电路、电感电流过零检测电路、控制逻辑电路：
2.根据权利要求1所述的单电感多输出电压转换器，其特征在于，所述转换器还包括能量回收电路、与所述M个输出基本单元一一对应的M个输出电压状态判断电路、上升沿脉冲检测电路、第一复位脉冲电路：
3.根据权利要求2所述的单电感多输出电压转换器，其特征在于，所述上升沿脉冲检测电路还包括第二D触发器、所述转换器还包括第二复位脉冲电路：
4.根据权利要求3所述的单电感多输出电压转换器，其特征在于，所述转换器还包括与所述M个输出基本单元一一对应的M个输出电压电阻反馈电路：
5.根据权利要求3所述的单电感多输出电压转换器，其特征在于，所述转换器还包括与所述M个输出基本单元一一对应的M个输出负载电路：
6.根据权利要求3所述的单电感多输出电压转换器，其特征在于，所述转换器还包括与门电路，所述与门电路的输入端连接所述M个输出电压状态判断电路的输出信号，输出端连接所述第一D触发器、所述第二D触发器和所
7.根据权利要求3所述的单电感多输出电压转换器，其特征在于，所述转换器还包括第一或门电路和第二或门电路：
8.根据权利要求1所述的单电感多输出电压转换器，其特征在于，所述能量分配电路包括并联的四个输出基本单元。
9.一种电源芯片，其特征在于，所述电源芯片包括如权利要求1-8任一项所述的单电感多输出电压转换器。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括负载、以及如权利要求1-8任一项所述的单电感多输出电压转换器，所述转换器用于为所述负载供电。
...【技术特征摘要】
1.一种单电感多输出电压转换器，其特征在于，所述转换器包括能量产生电路、能量分配电路、电感峰值电流检测电路、电感电流过零检测电路、控制逻辑电路：
2.根据权利要求1所述的单电感多输出电压转换器，其特征在于，所述转换器还包括能量回收电路、与所述m个输出基本单元一一对应的m个输出电压状态判断电路、上升沿脉冲检测电路、第一复位脉冲电路：
3.根据权利要求2所述的单电感多输出电压转换器，其特征在于，所述上升沿脉冲检测电路还包括第二d触发器、所述转换器还包括第二复位脉冲电路：
4.根据权利要求3所述的单电感多输出电压转换器，其特征在于，所述转换器还包括与所述m个输出基本单元一一对应的m个输出电压电阻反馈电路：
5.根据权利要求3所述的单电感多输出电压转换器，其特征在于，所述转换器还包括与所述m个输出基本单元一...
【专利技术属性】
技术研发人员：庞坚，凌宇，顾海涛，
申请(专利权)人：泰凌微电子上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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