[发明专利]智能电源管理系统及电压管理方法

说明书

本发明公开了一种智能电源管理系统及电压管理方法。通过对电源电压进行检测比较，智能选择输出，能同时高效率的输出两路电压基准：一路有一定电流能力的低压供电基准和一路栅极驱动基准电压，克服了现有电源管理应用中存在的电源电压高时效率低、电源电压低时无法工作的技术问题，极大的减小了系统功耗，提高系统效率，增长了电池(组)的使用和待机时间。

技术领域

本发明涉及模拟集成电路技术领域，尤其涉及一种智能电源管理系统及电压管理方法。

背景技术

当前电机驱动行业很多应用采用电池(组)供电，电池(组)电量充足时，输出电压高，随着电池(组)存储电量的下降，电源电压也会相应的下降，甚至可以下降到低于50％。在电机驱动领域，电池(组)供电的电压范围波动比较大，需要针对不同电压来优化电源管理。现有的电源管理系统采用LDO(低压差线性稳压器)来输出5V的低压电压基准，其存在两个弊端：一是在电池(组)电量充足时，电源电压高，输入电压和输出电压之间的差值比较大，LDO功耗大、效率低，降低了电池(组)的使用时间和待机时间；二是在电池(组)电量低时，电源电压低，输入电压低于输出电压，LDO又不能提供足够的输出。

栅极驱动(gate driver)芯片智能电源管理系统(Smart Power Manager)，用于将输入电源电压转换为适合驱动功率MOS管或者IGBT的栅极驱动基准电压VG(VG一般为10～15V)，而作为栅极驱动的输出电压(栅极驱动基准电压VG)，需要其电压稳定而驱动能力不大。栅极驱动芯片智能电源管理系统同时还集成了一路5V的直流电压基准V5V，给主机系统的控制器或者MCU供电，极大的简化系统的复杂度，提高了易用度和可靠性。

但是现有的栅极驱动芯片智能电源管理系统应用中，依然存在如下问题：在电池(组)电源电压高时，输入电压和输出电压之间的差值比较大，LDO功耗大、效率很低，降低了电池(组)的使用时间和待机时间；在电池(组)电源电压低于栅极驱动基准电压时，LDO又不能提供足够的栅极驱动基准电压输出。因此，现有的智能电源管理系统亟待改进。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术中存在的技术问题，提供一种智能电源管理系统及电压管理方法，可以针对不同电压来优化电源管理，同时可以提供稳定的输出电压，实现高效输出。

为实现上述目的，本发明提供了一种智能电源管理系统，所述智能电源管理系统包括DC/DC转换模块以及电荷泵电路；所述智能电源管理系统用于将输入电源电压与一模式切换电压进行比较，并基于比较结果输出升压模式控制信号或者降压模式控制信号；所述DC/DC转换模块用于接收所述升压模式控制信号并根据所述升压模式控制信号输出第一基准电压，或者接收所述降压模式控制信号并根据所述降压模式控制信号输出第二基准电压；所述电荷泵电路，用于根据所述升压模式控制信号对所述第一基准电压进行升压以输出第二基准电压，或者根据所述降压模式控制信号对所述输入电源电压进行降压以输出所述第一基准电压。

为实现上述目的，本发明还提供了一种电压管理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)接收输入电源电压以及模式切换电压；(2)比较所述输入电源电压与所述模式切换电压，并基于第一比较结果输出升压模式控制信号并执行步骤(3)，或者基于第二比较结果输出降压模式控制信号并执行步骤(4)；(3)根据所述升压模式控制信号，控制DC/DC转换模块输出第一基准电压，以及控制电荷泵电路对所述第一基准电压进行升压以获取第二基准电压并输出；(4)根据所述降压模式控制信号，控制所述DC/DC转换模块输出所述第二基准电压，以及控制所述电荷泵电路对所述输入电源电压进行降压以获取所述第一基准电压并输出。