一种用于数据卡输入限流的集成电路芯片制造技术

本发明专利技术涉及一种用于数据卡输入限流的集成电路芯片，它包括MOS开关管；连接在外围的USB接口与所述MOS开关管之间的电流检测模块；与所述电流检测模块连接的逻辑模块；分别连接在所述逻辑模块与MOS开关管之间的一级限流模块和二级限流模块。本发明专利技术采用电流检测模块和逻辑模块控制MOS开关管工作在一级或二级限流状态，从而控制MOS开关管的导通电流，以达到两级限流的功能，从而可以减小3G数据卡内部DC-DC降压集成电路的输入电容，节省成本，同时确保电脑USB不会发生报错的情况，保证3G数据卡正常工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路领域，尤其涉及一种用于数据卡输入限流的集成电路芯片。
技术介绍
现有3G数据卡中的部分电路可如图1所示，其包括限流集成电路芯片11、DC-DC输入电容12、DC-DC降压集成电路芯片13和功率发射模块14，其中，限流集成电路芯片11的输入端与外围计算机的USB接口 10连接，即以作为电源，该限流集成电路芯片11内部设有一级限流模块(图中未示)，用于提供一个限流点的电流；DC-DC降压集成电路芯片13用于电压转化，例如将5V电压降为3.3V，从而为功率发射模块14提供其所需的电流波形；当3G数据卡在对外发射功率时，功率发射模块14需要在DC-DC降压集成电路芯片13的输出端抽取3A左右的电流，抽取时间分单时序(680us)和双时序(1.36ms)两种模式。但是由于限流集成电路芯片11的作用，其输出电流被限流(限制为500-900mA)，发射功率时所需要的能量需要存储在DC-DC输入电容12上，一般电容值为750uF，由于考虑到DC-DC输入电容12所占的面积要小，容值要大，所以要采用钽电容，但如此大容量的钽电容会增加很大的成本，有些甚至被限制使用。因此，如何能节省此电容或减小其容值成为了降低成本的关键。现有的技术方案中是采用去除限流集成电路芯片11的方式来达到节省DC-DC输入电容12的目的的。具体来说，如果去掉限流集成电路芯片11后，DC-DC输入电容12并联到电脑的USB接口 10本身的输出电容，则一方面，由于USB接口 10内部的输出电容使DC-DC降压集成电路芯片13的输入电容增加，在输入电容的总值不变的情况下，可以减小DC-DC输入电容12的容值，另一方面，由于去掉限流集成电路芯片11后，USB接口 10的输出电流就不会被限流，这样提供给DC-DC降压集成电路芯片13的电流就会增大，从而也可以减小DC-DC输入电容12的容值。然而，这种方案虽然节省了 DC-DC输入电容12，但是去除了限流集成电路芯片11后，有可能产生USB报错的问题。具体来说，在双时序1.36ms下，有些电脑USB内部的限流器(例如，型号为国半LM3526的产品)的限流时间(即指USB工作在它所能出的最大电流的时间)为1ms，S卩，当USB的输出的负载电流很大，超过它的限流点时，USB就只能提供它所设定的限流点的电流，并且只能保持1ms，因此，当功率发射模块14的抽取时间超过Ims时，也就意味着USB提供限流点电流的时间会超过1ms，此时，USB就会报错，认为USB短路从而切断USB供电，从而使3G数据卡无法正常工作。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术旨在提供一种用于数据卡输入限流的集成电路芯片，以实现既可以解决电脑USB报错的问题，又可以减小3G数据卡内部DC-DC输入电容的目的，从而有效节省制造成本。本专利技术所述的一种用于数据卡输入限流的集成电路芯片，它包括:MOS 开关管；连接在外围的USB接口与所述MOS开关管之间的电流检测模块，检测流过该MOS开关管的负载电流；与所述电流检测模块连接的逻辑模块，其根据电流检测模块输出的检测信号控制所述芯片进入一级限流状态或二级限流状态，并控制所述芯片处于一级限流状态的时间最长为T ；分别连接在所述逻辑模块与MOS开关管之间的一级限流模块和二级限流模块，其中，所述一级限流模块在芯片进入一级限流状态时控制MOS开关管输出的电流值最大为预设的一级限流点所限电流值；所述二级限流模块在所述芯片进入二级限流状态时控制MOS开关管输出的电流值最大为预设的二级限流点所限电流值。在上述的一种用于数据卡输入限流的集成电路芯片中，所述电流检测模块将所述负载电流与二级限流点所限电流值比较，当所述负载电流大于二级限流点所限电流值时，所述逻辑模块控制芯片进入一级限流状态，否则，所述逻辑模块控制芯片进入二级限流状态。在上述的一种用于数据卡输入限流的集成电路芯片中，所述逻辑模块包括串联的电流源和电容；并联在所述电容两端的第一 NMOS管；比较器，其正相输入端连接至所述电流源和电容之间，其反相输入端接收一参考电压信号；或门，其一个输入端与所述比较器的输出端连接，其另一个输入端接收所述检测信号的反向信号；以及D触发器，其R端与所述或门的输出端连接，其CLK端接收所述检测信号，其Q端向所述一级限流模块输出第一控制信号，其QB端分别向所述二级限流模块和第一 NMOS管的栅极输出第二控制信号。在上述的一种用于数据卡输入限流的集成电路芯片中，当所述负载电流大于二级限流点所限电流值时，所述检测信号为高电平，否则，所述检测信号为低电平。在上述的一种用于数据卡输入限流的集成电路芯片中，所述二级限流点所限电流值不超过所述USB接口的内部限流值。在上述的一种用于数据卡输入限流的集成电路芯片中，所述MOS开关管为PMOS管或NMOS管。在上述的一种用于数据卡输入限流的集成电路芯片中，所述一级限流模块和二级限流模块的输出端相连至所述MOS开关管的栅极。由于采用了上述的技术解决方案，本专利技术通过采用电流检测模块和逻辑模块控制芯片工作在一级或二级限流状态，从而控制MOS开关管的导通电流，达到两级限流的功能；由于当本专利技术芯片接收的输入负载电流增大时(如功率模块抽取电流时)，芯片输出大于二级限流点所限电流的一级限流点所限电流，因此，芯片提供给后续模块(如DC-DC降压集成电路芯片)的输入负载电流也增大，从而有效减小数据卡中的DC-DC输入电容，节省成本；同时，通过设置一级限流状态的维持时间T，可以避免发生电脑USB报错的情况，从而保证数据卡正常工作。附图说明图1是现有技术的3G数据卡的内部结构框图；图2是本专利技术一种用于数据卡输入限流的集成电路芯片的内部结构框图；图3是本专利技术中逻辑模块的内部结构框图；图4是本专利技术的输出电流的波形示意图。具体实施例方式下面结合附图，给出本专利技术的较佳实施例，并予以详细描述。如图2所示，本专利技术，即一种用于数据卡输入限流的集成电路芯片，包括电流检测模块21、MOS开关管22、一级限流模块23、二级限流模块24和逻辑模块25，其中电流检测模块21与外围的计算机USB接口(图中未示)连接，用于检测流过MOS开关管22的负载电流是否超过预设的二级限流点所限电流值(以下简称为二级限流值)；MOS开关管22用于输出限流后的负载电流(该负载电流即为图1中DC-DC降压集成电路芯片13所要求的输入电流,其值由功率发射模块14决定)，M0S开关管22的栅极与一级限流模块23和二级限流模块24的输出端相连，在本专利技术中，MOS开关管22可以是PMOS管，也可以是NMOS管；一级限流模块23维持芯片输出的最大电流为预设的一级限流点所限电流值(以下简称为一级限流值)；二级限流模块24维持芯片输出的最大电流为预设的二级限流值；逻辑模块25根据电流检测模块21的检测结果来设定进入一级限流状态或二级限流状态，并设定工作在一级限流状态的最长时间为τ(时间T的最大值根据USB内部限流器的参数而定)，当负载电流大于二级限值时，逻辑模块25控制芯片进入一级限流状态，否贝U，逻辑模块25控制芯片进入二级限流状态；具体来说，逻辑模块25的内部结构可如图3所示，逻辑模块25包括串联的电流源32和电容33 ；并联在电容33本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于数据卡输入限流的集成电路芯片，其特征在于，所述芯片包括：MOS开关管；连接在外围的USB接口与所述MOS开关管之间的电流检测模块，检测流过该MOS开关管的负载电流；与所述电流检测模块连接的逻辑模块，其根据电流检测模块输出的检测信号控制所述芯片进入一级限流状态或二级限流状态，并控制所述芯片处于一级限流状态的时间最长为T；分别连接在所述逻辑模块与MOS开关管之间的一级限流模块和二级限流模块，其中，所述一级限流模块在芯片进入一级限流状态时控制MOS开关管输出的电流值最大为预设的一级限流点所限电流值；所述二级限流模块在所述芯片进入二级限流状态时控制MOS开关管输出的电流值最大为预设的二级限流点所限电流值。

【技术特征摘要】
1.一种用于数据卡输入限流的集成电路芯片，其特征在于，所述芯片包括: MOS开关管； 连接在外围的USB接口与所述MOS开关管之间的电流检测模块，检测流过该MOS开关管的负载电流； 与所述电流检测模块连接的逻辑模块，其根据电流检测模块输出的检测信号控制所述芯片进入一级限流状态或二级限流状态，并控制所述芯片处于一级限流状态的时间最长为T ； 分别连接在所述逻辑模块与MOS开关管之间的一级限流模块和二级限流模块，其中， 所述一级限流模块在芯片进入一级限流状态时控制MOS开关管输出的电流值最大为预设的一级限流点所限电流值； 所述二级限流模块在所述芯片进入二级限流状态时控制MOS开关管输出的电流值最大为预设的二级限流点所限电流值。2.根据权利要求1所述的一种用于数据卡输入限流的集成电路芯片，其特征在于，所述电流检测模块将所述负载电流与二级限流点所限电流值比较，当所述负载电流大于二级限流点所限电流值时，所述逻辑模块控制芯片进入一级限流状态，否则，所述逻辑模块控制芯片进入二级限流状态。3.根据权利要求2所述的一种用于数据卡输入限流的集成电路芯片，其特征在于，所述逻辑模块包括: 串联的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜华，陈力，
申请(专利权)人：钰泰科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：