一种高效率低功耗脉冲能量转换模块制造技术

本发明专利技术公布了一种高效率低功耗脉冲能量转换模块，其包括输入储能模块、基准源和防死锁模块、输出电压调整模块、开关控制比较器模块、输出开关模块。输入储能模块用于对输入脉冲信号进行储能；基准源和防死锁模块用于基准电压设定和异常情况保护；输出电压调整模块用于调整整个模块的输出电压；开关控制比较器模块用于比较输出调整模块输出电压和基准源和防死锁模块的输出电压，控制输出开关模块；输出开关模块包括开关器件和储能器件，用于开关控制输入储能模块输出，对其内部的储能器件进行储能，储能器件电压为集成电路模块输出电压。本发明专利技术将离散脉冲能量高效地转成稳定电压输出。能量转换效率高，且采用防死锁系统设计，使电路工作更加稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是ー种具有高效率、低功耗的将脉冲能量转换为稳定电压输出的集成电路模块。属于电源管理领域。
技术介绍
我们一般设计专利技术的集成电路或电子产品，都需要在稳定的直流电压或固定的交流电压下才能正常工作，很少有在不规则的脉冲电压下还能持续工作的设计。但在ー些特定的环境和条件下，系统只有离散的脉冲电压做为能量提供给下ー级电路，怎么有效、稳定的将这些离散的脉冲能量转化为稳定的电压，一直是制约设计师突破的ー个瓶颈。目前大多采用射随器对外部电容储能的方式来稳定电压，但由于大多时候脉冲周期离散、能量较弱，所以输出电压极不稳定，对后一级电路的使用造成极大干扰。本设计充分考虑以上缺点，采用电容储能方案的同吋，并配以低功耗比较器和基准源模块，通过有效地逻辑比较，合理控制输出管的开关，达到将离散脉冲能量高效地转转成稳定电压输出的目的。
技术实现思路
本专利技术目的针对现有技术的缺点提供一种将离散脉冲能量高效地转转成稳定电压输出的一种高效率低功耗脉冲能量转换模块。本专利技术为实现上述目的，采用如下技术方案 一种高效率低功耗脉冲能量转换模块，其特征在于其包括输入储能模块、基准源和防死锁模块、输出电压调整模块、开关控制比较器模块、输出开关模块； 所述输入储能模块用于对输入脉冲信号进行储能，输出为开关控制比较器模块和基准源和防死锁模块部分器件供电，同时输出作为输出开关模块的输入； 所述基准源和防死锁模块包括基准源I、基准源2、比较器2和选通开关K1、选通开关K2 ;所述基准源I由集成电路模块输出电压供电；所述基准源2由输入储能模块输出电压供电；所述比较器2由输入储能模块输出电压供电，比较基准源I和基准源2的输出电压，输出控制选通开关K1、选通开关K2，用于选通输出不同基准电压； 所述输出电压调整模块输入集成电路模块输出电压，输出电压作为所述开关控制比较器模块的输入比较电压，用于调整整个模块的输出电压； 所述开关控制比较器模块用于比较输出调整模块输出电压的和基准源和防死锁模块的输出电压，控制所述输出开关模块； 所述输出开关模块包括开关器件和储能器件，用于开关控制输入储能模块输出，对其内部的储能器件进行储能，所述储能器件电压为集成电路模块输出电压。其进ー步特征在于所述输入储能模块和输出开关模块采用电容储能；所述输出电压调整模块采用电阻分压输出；所述基准源I电压输出为I. 25V、基准源2电压输出为O. 9V。本专利技术采用电容储能方案的同吋，并配以低功耗比较器和基准源模块，通过有效地逻辑比较，合理控制输出管的开关，达到将离散脉冲能量高效地转转成稳定电压输出的目的。专利技术采用特有负反馈电压稳定系统，大大提高了能量转换效率，并且大大降低了转换纹波；而防死锁系统设计，使电路工作更加稳定并增加了模块使用的通用性。附图说明图I为本专利技术中脉冲能量转换模块的原理方框图。具体实施例方式如图I所示一种高效率低功耗脉冲能量转换模块，其包括输入储能模块、基准源和防死锁模块、输出电压调整模块、开关控制比较器模块、输出开关模块。 所述输入储能模块用于对输入脉冲信号进行储能，输出为开关控制比较器模块和基准源和防死锁模块部分器件供电，同时输出作为输出开关模块的输入。所述基准源和防死锁模块包括基准源I、基准源2、比较器2和选通开关K1、选通开关K2 ;所述基准源I由集成电路模块输出电压供电；所述基准源2由输入储能模块输出电压供电；所述比较器2由输入储能模块输出电压供电，比较基准源I和基准源2的输出电压，输出控制选通开关K1、选通开关K2，用于选通输出不同基准电压。所述输出电压调整模块输入集成电路模块输出电压，输出电压作为所述开关控制比较器模块的输入比较电压，用于调整整个模块的输出电压。所述开关控制比较器模块用于比较输出调整模块输出电压的和基准源和防死锁模块的输出电压，控制所述输出开关模块。所述输出开关模块包括开关器件和储能器件，用于开关控制输入储能模块输出，对其内部的储能器件进行储能，所述储能器件电压为集成电路模块输出电压。所述输入储能模块和输出开关模块采用电容储能；所述输出电压调整模块采用电阻分压输出；所述基准源I电压输出为I. 25V、基准源2电压输出为O. 9V。本专利技术是处理脉冲信号，将其能量转换为稳定电压输出，所以首先设计了储能电容Cl对脉冲信号储能。由于脉冲状态的不一定，所以储能电容Cl储能后的电压是不一定的。针对储能后的电压不一定的特点，本专利技术采用特定的负反馈开关控制比较法，对输出电压进行实时监测比较，控制其能量的充放，来达到最終的动态平衡。本专利技术利用储能电容Cl储能后的电压对比较器I、比较器2、基准源2和选通开关K1、选通开关K2供电，其中基准源2的基准输出电压设计为O. 9V ;而基准源I和输出电压调整模块则由输出端的电压来供电，在电路刚启动时，输出端还未有能量补充，为低电平，基准源I不启动，比较器2选择选通开关K2闭合，使基准源2的基准输出电压O. 9V进入到比较器I的一个输入端，而比较器I的另ー个输入端此时也为低，通过比较器I的比较控制，会使输出开关模块的输出管打开，将储能电容Cl的能量转化到储能电容C2上，使输出端的电压上升；当输出端的电压上升到2. 5V以上时，基准源I启动，基准源I的基准输出电压设计为I. 25V，此时比较器2选择选通开关Kl闭合，使基准源I的基准输出电压I. 25V进入到比较器I的一个输入端，与输出端经电阻分压后的电压进行比较；当输出端经电阻分压后的电压小于I. 25V吋，比较器I控制输出管打开，继续将储能电容Cl的能量转化到储能电容C2上，当输出端经电阻分压后的电压大于I. 25V吋，比较器I控制输出管关闭，这样就通过这个负反馈系统，最終使输出端电压达到一个动态的平衡点上，使输出电压稳定，而储能电容C2在储能的同吋，也对输出电压起到滤波平滑的作用。再通过合理配置输出电压调整模块的分压电阻，可调节最終输出端的输出电压。本专利技术模块中的比较器2、基准源2和选通开关K1、选通开关K2除了在电路启动时起作用外，还具有防死锁的功能。当输出端电压由于某些特殊原因，电压陡然降到2. 5V以下时，基准源I就停止工作，基准源I的输出为O电平，如果还是将基准源I的输出做为比较器I的输入端，那么输出管将保持关闭，输出端电压不能再自动升高，这样系统就会进 入死锁状态。由于有了比较器2、基准源2和选通开关K1、选通开关K2的设计，当基准源I不启动后，比较器2自动选择选通开关K2闭合，将基准源2的基准电压O. 9V切換到比较器I的输入端，这样可以通过O. 9V与输出端经电阻分压后的电压在比较器I进行比较，使输出管打开，从而使电路重新启动正常工作。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效率低功耗脉冲能量转换模块，其特征在于其包括输入储能模块、基准源和防死锁模块、输出电压调整模块、开关控制比较器模块、输出开关模块； 所述输入储能模块用于对输入脉冲信号进行储能，输出为开关控制比较器模块和基准源和防死锁模块部分器件供电，同时输出作为输出开关模块的输入； 所述基准源和防死锁模块包括基准源I、基准源2、比较器2和选通开关K1、选通开关K2 ;所述基准源I由集成电路模块输出电压供电；所述基准源2由输入储能模块输出电压供电；所述比较器2由输入储能模块输出电压供电，比较基准源I和基准源2的输出电压，输出控制选通开关K1、选通开关K2，用于选通输出不同基准电压； 所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱伟民，郭斌，马晓辉，尹岱，
申请(专利权)人：无锡市晶源微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：