[发明专利]双路电压转换控制芯片、双路电压转换器和电子式电能表

说明书

本发明提供一种双路电压转换控制芯片、双路电压转换器及电子式电能表。所述芯片包括：一BUCK电路和一电荷泵电路，所述BUCK电路的输入端与一外部的输入电压电连接；当BUCK电路的输出电压小于或等于第一阈值时，电荷泵电路的输入端与外部输入电压相连接；当BUCK电路的输出电压大于第一阈值时，电荷泵电路的输入端连接至BUCK电路的输出端。本发明能够实现双路电压转换的功能，替代现有分离的BUCK结构和线性稳压器的组合，不但解决线性稳压器所造成的温升较高的问题，而且可以实现当BUCK电路的输出电压处于异常时，并不影响电荷泵电路的输出电压，且通过使用双路电压转换控制芯片可以节约系统板的空间。

技术领域

本发明涉及电子领域，尤其涉及双路电压转换控制芯片、双路电压转换器和电子式电能表。

背景技术

目前，在电子式电能表的应用中，有两路共地的电源，一路输出+12V(供电至通讯模块)，一路输出+5V(供电至单片机)。而在实际应用中，通常采用相互独立工作的BUCK结构的降压转换器(+12V输出)和LDO线性稳压器(+5V输出)实现双路电压的输出。所述BUCK结构的降压转换器为一种常用的电压转换器的拓扑结构，其利用电感作为储能元件，以实现电压转换功能。所述LDO线性稳压器利用工作在线性区域的晶体管或者FET场效应管，输入电压减去超额电压以产生经调节的输出电压。所述LDO线性稳压器结构简单，但是其输入/输出电压差较大，效率较低且易温升较高。出于散热的考虑，所述LDO线性稳压器通常采用SOT-89独立封装，无法与BUCK结构的降压转换器集成，以至增加了整个方案的体积和成本。另外，所述LDO线性稳压器的使用也会降低整个系统的效率，且，过高的温升也降低了整个系统的可靠性。

发明内容

为了解决上述问题，提供一种双路电压转换控制芯片、双路电压转换器和电子式电能表，其能够实现双路电压转换的功能，替代现有分离的BUCK结构和线性稳压器的组合，不但解决线性稳压器所造成的温升较高的问题，而且可以实现当第一输出电压出现故障时，并不影响第二输出电压，且通过使用双路电压转换控制芯片可以节约系统板的空间。

依据本发明的一方面，提供一种双路电压转换控制芯片，包括：一BUCK电路和一电荷泵电路，所述BUCK电路的输入端与一外部输入电压电连接；当所述BUCK电路的输出电压小于或者等于一第一阈值时，所述电荷泵电路的输入端与外部输入电压电连接；当所述BUCK电路的输出电压大于所述第一阈值时，所述电荷泵电路的输入端电连接至所述BUCK电路的输出端。

在本发明一实施例中，所述BUCK电路包括：第一场效应管、第二场效应管、第一驱动单元和运算放大器；所述第一场效应管的栅极电连接至所述第一驱动单元的第一输出端，所述第一场效应管的源极电连接至所述第二场效应管的漏极，所述第一场效应管的漏极与外部输入电压电连接；所述第二场效应管的栅极电连接至所述第一驱动单元的第二输出端，所述第二场效应管的源极接地；所述运算放大器的第一输入端连接第一基准电压，所述运算放大器的第二输入端电连接至所述BUCK电路的输出端，所述运算放大器的输出端电连接至所述第一驱动单元的第一输入端。