本發(fā)明涉及電路測試技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種利用MOSFET管內(nèi)阻作為輸出電流檢測的方法。
背景技術(shù):
目前,隨著移動消費類電子產(chǎn)品的普及,移動電源行業(yè)的發(fā)展也得到了快速的提升,移動電源的使用也逐漸成為生活中不可或缺的一部分,因此移動電源的電路設(shè)計上也隨著科技的進步而得到不斷的優(yōu)化,使其更加符合用戶的實際需求。
在已往的電路設(shè)計中,往往會采用取樣電阻的設(shè)計,進行電流的監(jiān)控,這種設(shè)計方式可以通過電阻產(chǎn)生的壓降,反饋給MCU(控制芯片),精確的獲取電流數(shù)據(jù),從而通過MCU的參數(shù)設(shè)定,設(shè)置相關(guān)的輸出過流保護參數(shù),以及截止關(guān)機電流等參數(shù),讓移動電源在使用中得到更好的安全保護以及更好的用戶體驗。
但是正因為采用這種設(shè)計方式,通過取樣電阻的壓降采集數(shù)據(jù),從而會消耗部分輸出功率,并且產(chǎn)生熱量,這不僅會讓能量的傳輸?shù)貌坏礁玫睦?,而且產(chǎn)生的熱量過大時會直接影響產(chǎn)品的正常使用,大大地降低用戶體驗度。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種利用MOSFET管內(nèi)阻作為輸出電流檢測的方法。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種利用MOSFET管內(nèi)阻作為輸出電流檢測的方法,包括:
內(nèi)置于移動電源的電路連接結(jié)構(gòu),該電路連接結(jié)構(gòu)包括MCU處理器、電池、升壓IC、NTC熱敏電阻、MOSFET管和輸出接口,所述電池分別與所述MCU處理器、升壓IC電性連接,所述MCU處理器分別與所述升壓IC、NTC熱敏電阻和MOSFET管電性連接,所述輸出接口與所述升壓IC、MOSFET管電性連接;
以及基于該電路連接結(jié)構(gòu)的輸出電流檢測方案,包括以下步驟:
(A1)在移動電源向外輸出電流供電始時,電池端提供電源給MCU處理器,MCU處理器同時提供一個驅(qū)動電壓給升壓IC以及使MOSFET管處于導通輸出狀態(tài);
(A2)MCU處理器內(nèi)置關(guān)于MOSFET管內(nèi)阻的浮動變化數(shù)據(jù),包括數(shù)據(jù)一和數(shù)據(jù)二,所述數(shù)據(jù)一為MOSFET管內(nèi)阻在特定溫度及不同帶載電流的條件下與電池電壓的浮動變化數(shù)據(jù);所述數(shù)據(jù)二為MOSFET管內(nèi)阻在不同環(huán)境溫度下與電池電壓的浮動變化數(shù)據(jù);
(A3)在輸出的過程中,MCU處理器獲取電路連接結(jié)構(gòu)中MOSFET管驅(qū)動電壓的實際電壓值以及實際溫度值,通過讀取所述實際溫度值對應(yīng)所述浮動變化數(shù)據(jù)中的MOSFET管內(nèi)阻,根據(jù)輸出電流=實際電壓值/MOSFET管內(nèi)阻的公式進行計算,從而獲得實際通過MOSFET管的輸出電流值。
上述技術(shù)方案中,所述MOSFET管包括并聯(lián)的第一MOSFET管和第二MOSFET管,所述第一MOSFET管和第二MOSFET管的輸入端與所述輸出接口電性連接,所述第一MOSFET管和第二MOSFET管的輸出端接地,所述第一MOSFET管和第二MOSFET管的驅(qū)動端與所述MCU處理器電性連接;所述MCU處理器對輸出端的電壓進行取樣,當判斷輸出接口為小功率輸出時,將第一MOSFET管或第二MOSFET管關(guān)閉。
上述技術(shù)方案中,所述MCU處理器與所述第一MOSFET管的驅(qū)動端電性連接并提供驅(qū)動電壓PN1,所述MCU處理器與所述第二MOSFET管的驅(qū)動端電性連接并提供驅(qū)動電壓PN2;所述第一MOSFET管和第二MOSFET管的輸入端相連節(jié)點與所述MCU處理器的反饋采樣端電性連接。
上述技術(shù)方案中,所述實際溫度值為所述NTC熱敏電阻在PCBA板上反饋給所述MCU處理器所獲取。
本發(fā)明的有益效果是:
1)實現(xiàn)了利用MOSFET管內(nèi)阻作為輸出電流檢測功能。在這個技術(shù)的基礎(chǔ)上,可以有效提高移動電源的放電轉(zhuǎn)換效率以及降低電流采樣時的固有發(fā)熱問題。實際上直接使用MOSFET內(nèi)阻替代傳統(tǒng)采樣電阻作為輸出電流檢測方式,在降低發(fā)熱的同時因減少了散熱材料的使用,使產(chǎn)品更具成本優(yōu)勢,提高了產(chǎn)品市場竟爭力。
2)并且由于去掉了電流采樣電阻,較傳統(tǒng)使用電阻采樣電流方式,輸出電壓變化范圍更小,使產(chǎn)品輸出電壓也更加穩(wěn)定。
3)采用輸出結(jié)合雙路MOSFET器結(jié)構(gòu):當輸出小功率時,將其中一路斷開,另一路串入一個MOSFET;這樣即能保證小功率輸出時有足夠的測量精度,也能在大功率輸出時獲最低的功率損耗。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明實施例二雙MOSFET管的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明MOSFET管內(nèi)阻在特定溫度及不同帶載電流的條件下與電池電壓的浮動變化數(shù)據(jù)圖表(由于數(shù)據(jù)表龐大,本發(fā)明僅給出溫度25℃時的數(shù)據(jù)圖表,根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明提供的方法測量出相對應(yīng)不同溫度的數(shù)據(jù)圖表);
圖4是本發(fā)明MOSFET管內(nèi)阻在不同環(huán)境溫度下與電池電壓的浮動變化數(shù)據(jù)圖表。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
如圖1所示,實施例一,一種利用MOSFET管內(nèi)阻作為輸出電流檢測的方法,包括:
內(nèi)置于移動電源的電路連接結(jié)構(gòu),該電路連接結(jié)構(gòu)包括MCU處理器、電池、升壓IC、NTC熱敏電阻、MOSFET管和輸出接口,所述電池分別與所述MCU處理器、升壓IC電性連接,所述MCU處理器分別與所述升壓IC、NTC熱敏電阻和MOSFET管電性連接,所述輸出接口與所述升壓IC、MOSFET管電性連接;
以及基于該電路連接結(jié)構(gòu)的輸出電流檢測方案,包括以下步驟:
(A1)在移動電源向外輸出電流供電始時,電池端提供電源給MCU處理器,MCU處理器同時提供一個驅(qū)動電壓給升壓IC以及使MOSFET管處于導通輸出狀態(tài);
(A2)MCU處理器內(nèi)置關(guān)于MOSFET管內(nèi)阻的浮動變化數(shù)據(jù),包括數(shù)據(jù)一和數(shù)據(jù)二;如圖3所示,所述數(shù)據(jù)一為MOSFET管內(nèi)阻在特定溫度(25℃)及不同帶載電流的條件下與電池電壓的浮動變化數(shù)據(jù);其中,X軸為電池電壓(V),Y軸為MOSFET管內(nèi)阻(mΩ),帶載電流的測量值為2A、1A、500mA、100mA、50mA。如圖4所示,所述數(shù)據(jù)二為MOSFET管內(nèi)阻在不同環(huán)境溫度下與電池電壓的浮動變化數(shù)據(jù);其中,X軸為電池電壓(V),Y軸為MOSFET管內(nèi)阻(mΩ);測量的溫度數(shù)據(jù)范圍為25℃-125℃,測量間距為10℃。電池電壓的變化會導致MOSFET管驅(qū)動電壓的變化。根據(jù)圖表也可以得出相對應(yīng)的數(shù)據(jù)表,在此就不再提供測量數(shù)據(jù)表。
(A3)在輸出的過程中,MCU處理器獲取電路連接結(jié)構(gòu)中MOSFET管驅(qū)動電壓的實際電壓值以及實際溫度值,通過讀取所述實際溫度值對應(yīng)所述浮動變化數(shù)據(jù)中的MOSFET管內(nèi)阻,根據(jù)輸出電流=實際電壓值/MOSFET管內(nèi)阻的公式進行計算,從而獲得實際通過MOSFET管的輸出電流值。其中,所述實際溫度值為所述NTC熱敏電阻在PCBA板上反饋給所述MCU處理器所獲取。
如圖2所示,實施例二,與實施例一的區(qū)別在于:所述MOSFET管包括并聯(lián)的第一MOSFET管和第二MOSFET管,所述第一MOSFET管和第二MOSFET管的輸入端與所述輸出接口電性連接,所述第一MOSFET管和第二MOSFET管的輸出端接地,所述第一MOSFET管和第二MOSFET管的驅(qū)動端與所述MCU處理器電性連接;所述MCU處理器對輸出端的電壓進行取樣,當判斷輸出接口為小功率輸出時,將第一MOSFET管或第二MOSFET管關(guān)閉。所述MCU處理器與所述第一MOSFET管的驅(qū)動端電性連接并提供驅(qū)動電壓PN1,所述MCU處理器與所述第二MOSFET管的驅(qū)動端電性連接并提供驅(qū)動電壓PN2;所述第一MOSFET管和第二MOSFET管的輸入端相連節(jié)點與所述MCU處理器的反饋采樣端SENS電性連接。當輸出小功率時,將其中一路斷開,另一路串入一個MOSFET;這樣即能保證小功率輸出時有足夠的測量精度,也能在大功率輸出時獲最低的功率損耗。
以上的實施例只是在于說明而不是限制本發(fā)明,故凡依本發(fā)明專利申請范圍所述的方法所做的等效變化或修飾,均包括于本發(fā)明專利申請范圍內(nèi)。