技术领域
[0001] 本申请涉及射频技术领域,尤其涉及一种过流保护电路、射频前端模组、电源装置及电子设备。
相关背景技术
[0002] 在射频技术领域,利用电源模块给射频前端模组中的用电模块供电时,通常需要采取过流保护措施,即在判断供电电流发生过流时断开电源模块的供电。然而,电源模块上电或校准的过程中,容易出现浪涌电流。该浪涌电流容易触发射频前端模组的过流保护,从而导致断电,极大影响了射频前端模组的正常工作。
具体实施方式
[0031] 需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”是用于区别类似的对象,而不是用于描述特定的顺序或先后次序。
[0032] 另外需要说明的是,本申请实施例中公开的方法或流程图所示出的方法,包括用于实现方法的一个或多个步骤,在不脱离权利要求的范围的情况下,多个步骤的执行顺序可以彼此互换,其中某些步骤也可以被删除。
[0033] 下面结合附图,对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0034] 图1为本申请实施方式提供的一种电源模块对用电模块进行供电的应用场景图。如图1所示,在射频技术领域,需要利用电源模块10给射频前端模组中的用电模块20供电。
其中,为了避免电流过大导致用电模块损坏,通常需要采取过流保护措施,比如在电源模块
10与用电模块20之间设置过流保护电路100,从而为电源模块10和/或用电模块20提供过流保护。
[0035] 相关技术中,在电源模块10上电或校准的过程中,容易出现浪涌电流。该浪涌电流容易触发过流保护电路100的过流保护机制,从而断开电源模块10与用电模块20之间的供电,极大影响了射频前端模组中的用电模块20的正常工作。
[0036] 接下来,结合图2a和图2b介绍本申请实施方式提供的一种过流保护电路,该过流保护电路可设置于上述的电源模块10一侧,例如与电源模块10一同集成在电源产品中;也可设置在用电模块20一侧,例如与用电模块20一同集成在射频前端模组中。该过流保护电路能够在出现如浪涌电流等瞬时过流时,保证射频前端模组中用电模块20的正常工作,从而提高了射频前端模组的可靠性。
[0037] 如图2a和图2b所示,图2a和图2b为本申请的实施例提供的过流保护电路的一实施方式的电路示意图。
[0038] 具体的,过流保护电路100包括开关模块110、检测模块120、第一计时模块130以及控制模块140。
[0039] 其中,开关模块110用于连接电源模块10和射频前端模组中的用电模块20,电源模块10用于为用电模块20供电,具体地,电源模块10用于在开关模块110导通时为用电模块20供电。检测模块120用于连接电源模块10,以检测电源模块10的输出电流。检测模块120还用于在输出电流大于第一预设电流阈值时,输出第一触发信号。
[0040] 如图2a所示,开关模块110可以与检测模块120串联连接于电源模块10与用电模块20之间。如图2b所示,开关模块110可以连接于电源模块10与用电模块20之间。检测模块120的一端连接于电源模块10与开关模块110之间,检测模块120的另一端连接于第一计时模块
130。
[0041] 需要说明的是,电源模块10可以包括交流‑直流转换单元、直流‑直流转换单元、交流‑交流转换单元、逆变单元、升降压单元、储能装置等,储能装置例如为一个或多个电池。用电模块20可以包括功率放大器、功率衰减器、功率合成器、功率分配器中的至少一个。第一预设电流阈值可以根据用电模块20的最大额定电流进行设置,不同用电模块20的最大额定电流不同,其对应的第一预设电流阈值也可以不同。当用电模块20为多个时,第一预设电流阈值可以根据多个用电模块20的最大额定电流中的最小值确定。
[0042] 其中,第一计时模块130与检测模块120连接,第一计时模块130在接收到第一触发信号时进行计时,以获得第一持续时间,该第一持续时间为输出电流大于第一预设电流阈值的持续时间。控制模块140分别与开关模块110、第一计时模块130连接;控制模块140用于在第一持续时间大于或等于第一时间阈值时,控制开关模块110断开,以切断电源模块10向用电模块20的供电,其中第一时间阈值大于电源模块10的单个浪涌脉冲时长。
[0043] 需要说明的是,浪涌(也称为突波)是指电路中瞬间出现超出稳定值的峰值,包括浪涌电压和浪涌电流,其产生原因包括负荷接通或断开、电源切换、设备开机等。浪涌通常发生在以微秒或纳秒为单位的时间内,因此浪涌脉冲时长也可以以微秒或纳秒作为计量单位。比如,浪涌脉冲时长可以为2微秒或500纳秒。单个浪涌脉冲时长例如是指单个浪涌脉冲的宽度,通常为几微秒。
[0044] 本申请实施例中,在出现如浪涌电流等瞬时过流时,过流保护电路100并不立即切断电源模块10向用电模块20的供电,而是先获得电源模块10的输出电流大于第一预设电流阈值的第一持续时间,并由控制模块140确定该第一持续时间大于或等于第一时间阈值时控制开关模块110断开,以切断电源模块10向用电模块20的供电。由于第一时间阈值大于电源模块10的单个浪涌脉冲时长,因此不容易因浪涌电流引起过流保护电路100的误触发,保证射频前端模组在出现如浪涌电流等瞬时过流时能够正常工作。因此,能够解决浪涌电流容易触发射频前端模组的过流保护,从而影响射频前端模组的正常工作的问题。
[0045] 示例性的,第一时间阈值的取值范围包括(5μs,50μs);第一预设电流阈值的取值范围包括(3A,5A)。在射频技术领域,电源模块10的浪涌电流通常为微秒级且小于5微秒,因此第一时间阈值的取值范围可以取5μs到50μs之间,第一预设电流阈值的取值范围可以根据用电模块的最大额定电流取3A到5A之间。在第一时间阈值的取值范围内,小于第一预设电流阈值的输出电流不会对用电模块20造成损害。然而,当控制模块140检测到输出电流超过第一预设电流阈值(比如3A)的持续时长超过第一时间阈值(比如50μs)时,为了避免对用电模块20造成损害,需要控制开关模块110断开,以切断电源模块10向用电模块20的供电。
[0046] 以用电设备20为功率放大器为例,相关技术中,对功率放大器设定的过流保护电流阈值通常低于3A,一旦检测到电流超过3A就会立刻切断对功率放大器的供电。然而,在电源模块10上电的过程中,刚接通电源模块10的瞬间可能产生超过3A的浪涌电流,相关技术容易将其误判为过流,从而导致上电失败。本申请的发明人经过研究发现,一般浪涌电流持续的时间仅为几微秒,且在几微秒甚至几十微秒的时间内,3A的电流并不会对功率放大器造成损坏,因此,本申请除了设置检测模块120对电源模块10的输出电流进行检测之外,还设置了大于电源模块10的单个浪涌脉冲时长的第一时间阈值,以排除由于电源浪涌导致的瞬时过流。
[0047] 示例性地,针对用电设备为功率放大器的场景,第一预设电流阈值的取值范围可以取3A到5A之间,第一时间阈值的取值范围可以取5μs到50μs之间,从而不容易因浪涌电流引起过流保护的误触发,保证射频前端模组在出现如浪涌电流等瞬时过流时能够正常工作,从而提高了射频前端模组的可靠性。
[0048] 在一实施例中,如图2a和图2b所示,检测模块120还用于在输出电流大于第二预设电流阈值时,输出第二触发信号。第一计时模块130还在接收到第二触发信号时进行计时,以获得第二持续时间,第二持续时间为输出电流大于第二预设电流阈值的持续时间。控制模块140还用于在第二持续时间大于或等于第二时间阈值时,控制开关模块110断开,以切断电源模块10向用电模块20的供电;其中,第二预设电流阈值小于第一预设电流阈值,第二时间阈值大于第一时间阈值。
[0049] 需要说明的是,由于该第二预设电流阈值小于第一预设电流阈值,因此在电源模块10的输出电流大于第二预设电流阈值时,为了避免对用电模块20造成损害,也可以触发过流保护。具体的触发条件可以是输出电流大于第二预设电流阈值的第二持续时间大于或等于第二时间阈值,其中该第二时间阈值大于第一时间阈值。
[0050] 也就是说,在电源模块10的输出电流大于第二预设电流阈值的情况下,若是控制模块140确定该输出电流大于第二预设电流阈值的第二持续时间大于第二时间阈值,可以向开关模块110发送断开指令,开关模块110在接收到断开指令时断开,以切断电源模块10向用电模块20的供电,从而不容易引起过流保护的误触发,提高过流保护电路100所提供的过流保护的可靠性。
[0051] 示例性的,第二时间阈值的取值范围包括(50μs,1ms);第二预设电流阈值的取值范围包括(2A,3A)。其中,第二预设电流阈值需要小于第一预设电流阈值,第一预设电流阈值的取值范围可以取3A到5A之间。第二时间阈值需要大于第一时间阈值,第一时间阈值的取值范围可以取5μs到50μs之间。也就是说,在第二时间阈值的取值范围内,位于第一预设电流阈值与第二预设电流阈值之间的输出电流不会对用电模块20造成损害。但是,当控制模块140检测到输出电流超过第二预设电流阈值(比如2A)的持续时长超过第二时间阈值(比如1ms)时,需要控制开关模块110断开,以切断电源模块10向用电模块20的供电,从而实现对用电模块20的过流保护。
[0052] 以用电设备20为功率放大器为例,在电源模块10向功率放大器供电的过程中,过流保护电路100还可以提供3A以下的过流保护,但该输出电流大于第二预设电流阈值的第二持续时长要大于3A以上的第一持续时长,才能够被触发。故而,第二预设电流阈值的取值范围可以取2A到3A之间,第二时间阈值的取值范围可以取50μs到1ms之间,从而不容易因瞬时电流引起过流保护的误触发,保证射频前端模组在出现瞬时过流时能够正常工作,从而提高了射频前端模组的可靠性。
[0053] 在一实施例中,如图3a和图3b所示,过流保护电路100还包括第二计时模块150,第二计时模块150用于在输出电流大于第二预设电流阈值且小于第一预设电流阈值的情形下断开开关模块110时进行计时,以获得开关模块110的断开时间。控制模块140与第二计时模块150连接,控制模块140还用于在断开时间大于或等于第二预设时间时,控制开关模块110导通,以恢复电源模块10向用电模块20的供电。
[0054] 需要说明的是,控制模块140可以在输出电流大于第二预设电流阈值且小于第一预设电流阈值的情形下,控制开关模块110断开时,向第二计时模块150发送计时指令。第二计时模块150在接收到计时指令后开始计时,以获得开关模块110的断开时间。在断开时间大于或等于第二预设时间后,可以控制开关模块110导通,从而恢复电源模块10向用电模块20的供电,第二预设时间例如为5ms。在此情况下,可以自动恢复向用电模块20的供电,使得用电模块20可以正常工作,从而提高了射频前端模组的可靠性。
[0055] 也就是说,在电源模块10的输出电流大于第二预设电流阈值且小于第一预设电流阈值的情形下,若符合过流保护的触发条件导致开关模块110断开,可能是由于当时功率过大或电路不稳定等原因引起的,电路重启后就能解决,因此可以在开关模块110的断开时间大于或等于第二预设时间后,控制开关模块110导通,从而恢复电源模块10向用电模块20的供电。
[0056] 在一些实施例中,比如电源模块10的输出电流大于第一预设电流阈值的情形下,若符合过流保护的触发条件导致开关模块110断开,可能是由于电路短路或其他故障引起的,电路重启后可能问题仍然存在,而多次重启可能会对用电模块20造成损坏,因此可以不恢复向用电模块20的供电。
[0057] 在一实施例中,如图2a和图2b所示,检测模块120还用于在输出电流大于第三预设电流阈值时,输出第三触发信号;第一计时模块130还在接收到第三触发信号时进行计时,以获得第三持续时间,第三持续时间为输出电流大于第三预设电流阈值的持续时间;控制模块140还用于在第三持续时间大于或等于第三时间阈值时,控制开关模块110断开,以切断电源模块10向用电模块20的供电;其中,第三预设电流阈值大于第一预设电流阈值,第三时间阈值小于第一时间阈值。
[0058] 需要说明的是,在电源模块10的输出电流大于第三预设电流阈值时,也可以触发过流保护。具体的触发条件可以是输出电流大于第三预设电流阈值的第三持续时间大于或等于第三时间阈值。在此情况下,可以控制开关模块110断开,以切断电源模块10向用电模块20的供电。由于第三时间阈值小于第一时间阈值,故相较于输出电流大于第一预设电流阈值的情形,可以更快地触发过流保护,从而提高过流保护的及时性,能够有效避免用电模块20受到损害。
[0059] 也就是说,在电源模块10的输出电流大于第三预设电流阈值的情况下,若是控制模块140确定输出电流大于第三预设电流阈值的第三持续时间大于第三时间阈值,可以向开关模块110发送断开指令,开关模块110在接收到断开指令时断开,从而及时切断电源模块10向用电模块20的供电,不容易对用电模块20造成损害,因此能够提高过流保护电路100的可靠性。
[0060] 示例性的,第三时间阈值的取值范围包括(0μs,5μs);第三预设电流阈值的取值范围包括(5A,10A)。其中,第三预设电流阈值大于第一预设电流阈值,第一预设电流阈值的取值范围可以取3A到5A之间。第三时间阈值需要小于第一时间阈值,第一时间阈值的取值范围可以取5μs到50μs之间。也就是说,在第三时间阈值的取值范围内,大于第三预设电流阈值的输出电流不会对用电模块20造成损害。但是,当控制模块140检测到输出电流超过第三预设电流阈值(比如5A)的持续时长超过第三时间阈值(比如5μs)时,控制开关模块110断开,以切断电源模块10向用电模块20的供电。
[0061] 以用电设备20为功率放大器为例,在电源模块10向功率放大器供电的过程中,过流保护电路100可以提供5A以上的过流保护,其对应的第三持续时长小于5A以下的第一持续时长,即在电流较大的情况下,可以更快地触发过流保护,以提高用电模块20的安全性。故而,第三预设电流阈值的取值范围可以取5A到10A之间,第二时间阈值的取值范围可以取
0μs到5μs之间,从而保证能够及时触发过流保护,有效避免用电模块20受到损害,从而避免影响用电模块20的使用寿命。
[0062] 在一实施例中,如图4a和图4b所示,检测模块120还用于在输出电流大于第四预设电流阈值时,输出第四触发信号;控制模块140还与检测模块120连接,控制模块140还用于在检测到第四触发信号时,控制开关模块110断开,以切断电源模块10向用电模块20的供电;其中,第四预设电流阈值大于第三预设电流阈值。
[0063] 也就是说,当控制模块140接收到表征输出电流超过第四预设电流阈值的第四触发信号时,无需判断该输出电流的持续时长,可以直接控制开关模块110断开,以切断电源模块10向用电模块20的供电,从而保证射频前端模组中的用电模块20的安全。
[0064] 示例性的,第四预设电流阈值的取值范围大于或等于10A。其中,第四预设电流阈值大于第三预设电流阈值,第三预设电流阈值的取值范围可以取5A到10A之间。也就是说,在输出电流大于第四预设电流阈值的情形下,容易对用电模块20造成损害,因此,当检测到输出电流超过第四预设电流阈值(比如10A),可以直接控制开关模块110断开,以切断电源模块10向用电模块20的供电,从而保证过流保护的及时性,能够有效避免用电模块20受到损害,因此能够极大提高过流保护电路100的可靠性。
[0065] 在一实施例中,第三预设电流阈值与第四预设电流阈值之间设置有多个预设电流区间,每个预设电流区间设置有对应的持续时间阈值,持续时间阈值与预设电流区间内的电流阈值呈负相关。
[0066] 其中,如图4a和图4b所示,检测模块120还用于在输出电流位于任一预设电流区间时,输出第五触发信号;第一计时模块130还在接收到第五触发信号时进行计时;控制模块140还用于在第一计时模块130的计时时长大于或等于输出电流所处的预设电流区间对应的持续时间阈值时,控制开关模块110断开,以切断电源模块10向用电模块20的供电。
[0067] 需要说明的是,多个预设电流区间可以根据实际情况灵活设置,每个预设电流区间对应的持续时间阈值也可以根据实际情况进行设置。各个预设电流区间内的电流阈值越大,其对应的持续时间阈值越小。各个预设电流区间内的电流阈值越小,其对应的持续时间阈值越大。通过设置多个预设电流区间以及个预设电流区间对应的持续时间阈值,能够灵活的控制开关模块110断开的触发条件,能够更加有效的实现过流保护功能,因此能够提高过流保护电路100的可靠性。
[0068] 示例性的,第三预设电流阈值为5A,第四预设电流阈值为10A。5A与10A之间的预设电流区间有3个,分别为(5A,7A)、(7A,9A)、(9A,10A),其对应的持续时间阈值分别为3μs、2μs、1μs。当输出电流位于第一个预设电流区间(5A,7A)时,若第一计时模块130的计时时长大于或等于3μs,则控制开关模块110断开,以切断电源模块10向用电模块20的供电。当输出电流位于第二个预设电流区间(7A,9A)时,若第一计时模块130的计时时长大于或等于2μs,则控制开关模块110断开,以切断电源模块10向用电模块20的供电。当输出电流位于第二个预设电流区间(9A,10A)时,若第一计时模块130的计时时长大于或等于1μs,则控制开关模块110断开,以切断电源模块10向用电模块20的供电。也就是说,对于连续的多个预设电流区间,该预设电流区间内的电流阈值越大,其对应的持续时间阈值越小,因此可以更快地触发过流保护,以提高用电模块20的安全性。
[0069] 在一实施例中,如图5所示,检测模块120包括转换单元121和比较单元122;转换单元121的输入端VCC_IN用于连接电源模块10,转换单元121用于将电源模块10的输出电流转化为电压信号;比较单元122的第一输入端与转换单元121的输出端连接,比较单元122的第二输入端用于连接参考电压信号Vref,比较单元122的输出端与第一计时模块130连接。比较单元122在电压信号大于或等于参考电压信号Vref时,向第一计时模块130输出触发信号OCP_Max。可选地,当参考电压信号Vref是一个固定的电压时,触发信号OCP_Max可以是高电平或低电平。当参考电压信号Vref包括多个可切换的电压时,触发信号OCP_Max可以是一组由代表高电平的1和代表低电平的0组成的至少2bit的码值,如00、01、10、11。
[0070] 其中,参考电压信号Vref的电压值可以是根据第一预设电流阈值确定的,此时该触发信号OCP_Max可以为第一触发信号。比如,在转换单元121输出的电压信号大于参考电压信号Vref时,可以表明输出电流大于第一预设电流阈值。在转换单元121输出的电压信号小于或等于参考电压信号Vref时,可以表明输出电流小于或等于第一预设电流阈值。
[0071] 同理可得,参考电压信号Vref的电压值可以是分别根据第二预设电流阈值、第三预设电流阈值或第四预设电流阈值确定的,对应的触发信号OCP_Max可以包括第二触发信号、第三触发信号或第四触发信号。在第三预设电流阈值与第四预设电流阈值之间设置有多个预设电流区间的场景下,触发信号OCP_Max还可以包括第五触发信号。对应于不同的预设电流阈值,参考电压信号Vref的电压值可以是不同的。
[0072] 需要说明的是,通过转换单元121对输出电流转化为电压信号,再通过比较单元122将电压信号与一个或多个参考电压信号Vref进行比较,从而能够准确的判断输出电流是否大于预设电流阈值,因此能够提高检测模块120的检测准确性。
[0073] 示例性的,如图6所示,转换单元121包括第一晶体管TR1、第二晶体管TR2、第三晶体管TR3、运算放大器OP和第一电阻R;第一晶体管TR1、第二晶体管TR2的第一端与用于连接电源模块10;第一晶体管TR1的第二端与运算放大器OP的第一输入端连接,第二晶体管TR2的第二端与运算放大器的OP第二输入端连接,第二晶体管TR2的第二端还用于连接用电模块20;第三晶体管TR3的第一端与第二晶体管TR2的第二端连接,第三晶体管TR3的第二端作为转换单元121的输出端,第三晶体管TR3的第二端还通过第一电阻接地R,第三晶体管TR3的受控端与运算放大器OP的输出端连接。
[0074] 其中,第一晶体管TR1、第二晶体管TR2、第三晶体管TR3可以为单极性晶体管。比如,第一晶体管TR1、第二晶体管TR2、第三晶体管TR3可以为MOS管(金属‑氧化物半导体场效应晶体管)、基于SOI(Silicon‑On‑Insulator,绝缘衬底上的硅)工艺的晶体管、高电子迁移率晶体管、赝配高电子迁移率晶体管等。
[0075] 需要说明的是,转换单元121可以利用第一电阻R,将电源模块10的输出电流I转换成电压信号Vdet(Vdet=I*R)。在一些示例中,第一晶体管TR1的第二端还可以连接开关模块110的一端,从而通过检测模块120经由开关模块110向用电模块20供电。
[0076] 示例性的,以第一晶体管TR1、第二晶体管TR2、第三晶体管TR3为MOS管进行举例说明,第一晶体管TR1、第二晶体管TR2、第三晶体管TR3的第一端可以为源极,第一晶体管TR1、第二晶体管TR2、第三晶体管TR3的第二端可以为漏极,第一晶体管TR1、第二晶体管TR2、第三晶体管TR3的受控端可以为栅极。其中,第一晶体管TR1、第二晶体管TR2的受控端可以与控制模块130连接,控制模块130通过向第一晶体管TR1、第二晶体管TR2的受控端发送控制信号,以对第一晶体管TR1、第二晶体管TR2进行控制。
[0077] 示例性的,如图6所示,比较单元122可以包括比较器VC,通过比较器VC将电压信号Vdet与参考电压信号Vref进行比较,如果电压信号Vdet大于参考电压信号Vref,比较器VC输出触发信号OCP_Max。
[0078] 其中,比较单元122的数量可以为一个或多个。比如,当预设电流阈值为多个时,比较单元122的数量可以大于或等于预设电流阈值的数量,该预设电流阈值可以包括前述的第一预设电流阈值、第二预设电流阈值、第三预设电流阈值、第四预设电流阈值中的至少一个。当比较单元122为多个时,与多个比较单元122连接的第一计时模块130也可以为多个,比如每个比较单元122分别连接一个第一计时模块130,以使在不同输出电流的场景下不同的第一计时模块130能够分别对电流持续时间进行计时。
[0079] 需要说明的是,当比较单元122为多个时,多个比较单元122可以分别向对应的第一计时模块130输出不同的触发信号OCP_Max,该不同的触发信号OCP_Max可以包括前述的第一触发信号、第二触发信号、第三触发信号、第四触发信号、第五触发信号中的至少一个。不同的触发信号OCP_Max可以是一组由代表高电平的1和代表低电平的0组成的至少2bit的码值。当触发信号OCP_Max为多个时,可以从多个触发信号OCP_Max中选择用于表征最高输出电流的目标触发信号。当多个比较单元122按照对应预设电流阈值的从小到大的顺序进行编排时,目标触发信号可以是码值最大的触发信号。
[0080] 因此,当触发信号OCP_Max为多个时,与多个比较单元122对应连接的第一计时模块130可以将各自接收的触发信号OCP_Max发送至控制模块,再由控制模块从中选择用于表征最高输出电流的目标触发信号。或者,也可以由多个比较单元122分别将多个触发信号OCP_Max发送至控制模块,再由控制模块从中选择用于表征最高输出电流的目标触发信号。
[0081] 示例性的,与转换单元121连接的比较单元122为4个,同时设置有4个第一计时模块130分别对应连接于4个比较单元122。假设,第一预设电流阈值为3A,第二预设电流阈值为2A,第三预设电流阈值为5A,第四预设电流阈值为10A,4个比较单元122的参考电压信号的电压值分别为该4个预设电流阈值与第一电阻R的乘积值。当电源模块10的输出电流小于2A时,4个比较单元122均不输出触发信号OCP_Max。当电源模块10的输出电流大于2A且小于
3A时,第一个比较单元122输出的触发信号OCP_Max为00。当电源模块10的输出电流大于3A且小于5A时,第一个比较单元122输出的触发信号OCP_Max为00,第二个比较单元122输出的触发信号OCP_Max为01,则目标触发信号为01。当电源模块10的输出电流大于5A且小于10A时,第一个比较单元122输出的触发信号OCP_Max为00,第二个比较单元122输出的触发信号OCP_Max为01,第三个比较单元122输出的触发信号OCP_Max为10,则目标触发信号为10。当电源模块10的输出电流大于10A时,第一个比较单元122输出的触发信号OCP_Max为00,第二个比较单元122输出的触发信号OCP_Max为01,第三个比较单元122输出的触发信号OCP_Max为10,第四个比较单元122输出的触发信号OCP_Max为11,则目标触发信号为11。
[0082] 在一实施例中,如图7所示,第一计时模块130可以包括计数器131,计数器131在接收到触发信号OCP_Max后,按预设的时钟周期进行计数。计数器131还在计数值达到预设计数值时输出一个电信号EN_Tout;控制模块140还用于根据接收的电信号EN_Tout,获得输出电流的持续时间。
[0083] 其中,触发信号OCP_Max使能计数器131,计数器131开始计数,计满1ms或100us输出一个电信号EN_Tout,控制模块可根据电信号EN_Tout控制开关模块110关断,实现过流保护。需要说明的是,当触发信号OCP_Max为第一触发信号时,得到的输出电流的持续时间为第一持续时间,可以此类推。同理,当触发信号OCP_Max为多个时,各第一计时模块130可以将各自接收的触发信号OCP_Max发送至控制模块。
[0084] 在一实施例中,控制模块140可以用于提供计算和控制能力,支撑整个过流保护电路100的运行。其中,控制模块140至少可以包括门电路、触发器以及由它们构成的各种组合逻辑电路和时序逻辑电路。
[0085] 上述实施例的过流保护电路100,包括开关模块110、检测模块120、第一计时模块130以及控制模块140。该过流保护电路100能够在电源模块的输出电流大于第一预设电流阈值时,判定该输出电流大于第一预设电流阈值的第一持续时间,并在第一持续时间大于或等于第一时间阈值的情况下切断电源模块10向用电模块20的供电。而在电源模块的输出电流小于第一预设电流阈值时,或者在输出电流大于第一预设电流阈值的第一持续时间小于第一时间阈值(比如为输出电流为浪涌电流等瞬时电流)时,不会因触发过流保护而导致切断电源模块10向用电模块20的供电。因此不容易因浪涌电流引起过流保护的误触发,保证射频前端模组在出现如浪涌电流等瞬时过流时能够正常工作,从而提高了射频前端模组的可靠性。
[0086] 请参照图8a和图8b,图8a和图8b为本申请实施例提供的过流保护电路的另一实施方式的电路示意图。
[0087] 如图8a和图8b所示,过流保护电路200包括开关模块210、检测模块220以及控制模块240。
[0088] 其中,开关模块210用于连接电源模块10和功率放大器30,电源模块10用于为功率放大器30供电。检测模块220用于连接电源模块10,以检测电源模块10的输出电流;检测模块220还用于在输出电流大于第一预设电流阈值时,输出第一触发信号。控制模块240用于根据第一触发信号确定输出电流大于第一预设电流阈值的第一持续时间,并在第一持续时间大于或等于第一时间阈值时,控制开关模块210断开,以切断电源模块10向功率放大器30的供电,其中第一时间阈值大于5μs。
[0089] 如图8a所示,开关模块210可以与检测模块220串联连接于电源模块10与功率放大器30之间。如图8b所示,开关模块210可以连接于电源模块10与功率放大器30之间,检测模块220的一端连接于电源模块10与开关模块210之间,检测模块220的另一端连接于控制模块240。
[0090] 需要说明的是,在输出电流大于第一预设电流阈值时,控制模块240可以根据第一触发信号确定输出电流大于第一预设电流阈值的第一持续时间,并在第一持续时间大于或等于第一时间阈值时,控制开关模块210断开,以切断电源模块10向功率放大器30的供电,其中第一时间阈值大于5μs,为一般浪涌电流的持续时间。
[0091] 也就是说,在电源模块的输出电流小于第一预设电流阈值时,或者在输出电流大于第一预设电流阈值的第一持续时间小于5μs(单个浪涌脉冲时长)时,不会因触发过流保护而导致切断电源模块10向用电模块20的供电。因此不容易因浪涌电流引起过流保护的误触发,保证功率放大器30在出现如浪涌电流等瞬时过流时能够正常工作。因此,能够解决浪涌电流容易触发功率放大器30的过流保护,从而影响功率放大器30的正常工作的问题。
[0092] 在一实施例中,如图9所示,控制模块240可以包括第一计时单元241和控制单元242。第一单元241与检测模块220连接,第一计时单元241在接收到第一触发信号时进行计时,以获得第一持续时间,该第一持续时间为输出电流大于第一预设电流阈值的持续时间。
控制单元242与第一计时单元241连接,还与开关模块210连接,控制单元242用于在第一持续时间大于或等于第一时间阈值时,控制开关模块210断开,以切断电源模块10向功率放大器30的供电,从而提供对功率放大器30的过流保护。
[0093] 示例性的,第一预设电流阈值的取值范围包括(3A,5A)。
[0094] 在一实施例中,检测模块220还用于在输出电流大于第二预设电流阈值时,输出第二触发信号。控制模块240还用于根据第二触发信号确定输出电流大于第二预设电流阈值的第二持续时间。控制模块240还用于在第二持续时间大于或等于第二时间阈值时,控制开关模块210断开,以切断电源模块10向功率放大器30的供电;其中,第二预设电流阈值小于第一预设电流阈值,第二时间阈值大于第一时间阈值。
[0095] 示例性的,第二时间阈值的取值范围包括(50μs,1ms);第二预设电流阈值的取值范围包括(2A,3A)。
[0096] 在一实施例中,检测模块220还用于在输出电流大于第三预设电流阈值时,输出第三触发信号;控制模块240还用于根据第三触发信号确定输出电流大于第三预设电流阈值的第三持续时间;控制模块240还用于在第三持续时间大于或等于第三时间阈值时,控制开关模块210断开,以切断电源模块10向功率放大器30的供电;其中,第三预设电流阈值大于第一预设电流阈值,第三时间阈值小于第一时间阈值。
[0097] 示例性的,第三时间阈值的取值范围包括(0μs,5μs);第三预设电流阈值的取值范围包括(5A,10A)。
[0098] 在一实施例中,检测模块220还用于在输出电流大于第四预设电流阈值时,输出第四触发信号;控制模块240还用于在检测到第四触发信号时,控制开关模块210断开,以切断电源模块10向功率放大器30的供电;其中,第四预设电流阈值大于第三预设电流阈值。
[0099] 示例性的,第四预设电流阈值的取值范围大于或等于10A。
[0100] 在一实施例中,第三预设电流阈值与第四预设电流阈值之间设置有多个预设电流区间,每个预设电流区间设置有对应的持续时间阈值,持续时间阈值与预设电流区间内的电流阈值呈负相关。
[0101] 其中,检测模块220还用于在输出电流位于任一预设电流区间时,输出第五触发信号;控制模块240还用于根据第五触发信号确定输出电流大于或等于所处的预设电流区间的持续时长,并在持续时长大于或等于输出电流所处的预设电流区间对应的持续时间阈值时,控制开关模块210断开,以切断电源模块10向功率放大器30的供电。
[0102] 本申请实施例提供的过流保护电路200能够在出现如浪涌电流等瞬时过流时,判定其大于第一预设电流阈值的第一持续时间,并在第一持续时间大于单个浪涌脉冲时长的情况下切断电源模块10向功率放大器30的供电,因此不容易因浪涌电流引起过流保护的误触发,保证功率放大器30在出现如浪涌电流等瞬时过流时能够正常工作,从而提高了功率放大器30的可靠性。
[0103] 需要说明的是,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的过流保护电路200的具体内容,可以参考前述过流保护电路100实施例中的对应内容,在此不再赘述。
[0104] 请参照图10,图10为本申请实施例提供的射频前端模组的一示意性框图。
[0105] 如图10所示,射频前端模组300包括用电模块310以及如本申请实施例中任一项所述的过流保护电路320,所述过流保护电路320用于为所述用电模块310提供过流保护。
[0106] 在一实施例中,用电模块310包括以下至少一项:功率放大器、功率衰减器、功率合成器、功率分配器。
[0107] 其中,用电模块310可以是上述实施例所述的电源模块20。过流保护电路320可以是上述实施例所述的过流保护电路100或过流保护电路200。
[0108] 需要说明的是,本申请实施例提供的射频前端模组是一种将射频开关、低噪声放大器、滤波器、双工器、功率放大器、变压器等两种或者两种以上的分立器件集成为一个独立模组的元件,从而提高射频前端模组的集成度和硬件性能,并使其体积小型化。具体地,射频前端模组可以应用于智能手机、平板电脑、智能手表等4G、5G通信设备。
[0109] 随着信息技术的发展,5G技术和5G设备对射频前端模组的性能有更高的要求。本申请提供的技术方案能够提供的射频前端模组,不容易因浪涌电流引起过流保护的误触发,保证射频前端模组在出现如浪涌电流等瞬时过流时能够正常工作,从而提高了射频前端模组的可靠性,从而能够更好地满足5G技术的需求,因此可以应用于5G设备。
[0110] 需要说明的是,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的射频前端模组300的具体内容,可以参考前述过流保护电路100或过流保护电路200实施例中的对应内容,在此不再赘述。
[0111] 请参照图11,图11为本申请实施例提供的电源装置的一示意性框图。
[0112] 如图11所示,电源装置400包括电源模块410以及如本申请实施例中任一项所述的过流保护电路420,所述过流保护电路420用于连接所述电源模块410和射频前端模组中的用电模块,所述电源模块410用于为射频前端模组中的用电模块供电。
[0113] 其中,电源模块410可以是上述实施例所述的电源模块10,过流保护电路420可以是上述实施例所述的过流保护电路100或过流保护电路200。用电模块430可以是上述实施例所述的用电模块20。
[0114] 需要说明的是,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的电源装置400的具体内容,可以参考前述过流保护电路100或过流保护电路200实施例中的对应内容,在此不再赘述。
[0115] 请参照图12,图12为本申请实施例提供的电子设备的一示意性框图。
[0116] 如图12所示,电子设备500包括:电源模块510、射频前端模组520以及如本申请实施例中任一项所述的过流保护电路530,所述射频前端模组520包括至少一个用电模块,所述电源模块510用于为所述用电模块供电,所述过流保护电路530用于为所述电源模块510和/或所述用电模块提供过流保护。
[0117] 其中,电源模块510可以是上述实施例所述的电源模块10,射频前端模组520可以是上述实施例所述的射频前端模组300,过流保护电路530可以是上述实施例所述的过流保护电路100或过流保护电路200。
[0118] 需要说明的是,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的电子设备500的具体内容,可以参考前述过流保护电路100或过流保护电路200实施例中的对应内容,在此不再赘述。
[0119] 可以理解,本申请实施例提供的电子设备所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应实施例中过流保护电路的有益效果,此处不再赘述。
[0120] 上面结合附图对本申请实施例作了详细说明,但是本申请不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本申请宗旨的前提下做出各种变化。