[发明专利]一种用供电脉冲控制的物联网电源模块

说明书

本发明公开了一种用供电脉冲控制的物联网电源模块，包括：电源管理模块、物联网无线传感器模块和低功耗降压转换系统，通过电源管理模块基于脉冲控制分配无线传感器的各个节点的运行功率使得当前采集能量进行匹配；基于低功耗降压转换系统控制各个物联网无线传感器模块休眠状态和唤醒状态的转换效率，降低静态电流和动态损耗。

技术领域

本发明涉及电源控制技术领域，具体涉及一种用供电脉冲控制的物联网电源模块。

背景技术

物联网电源一般采用无线传感器作为采集装置，而针对无线传感器的供电方式，需要经常更换电池以保证正常工作状态，因此，现有技术中提供新一代的无线传感器在使用寿命期间不需要更换电池或无需电池，实现自供电。在此前提下，要求电源模块中的各个芯片的功耗降至最低，而在降低功耗的同时会损失原有性能，造成性能指标降低。因此，亟需一种方案可以在不降低性能指标的前提下，使电源模块中各个器件的功率降低至目标状态。

发明内容

本发明提供一种用供电脉冲控制的物联网电源模块，以解决现有技术中存在的上述问题。

本发明提供一种用供电脉冲控制的物联网电源模块，包括：

电源管理模块、物联网无线传感器模块和低功耗降压转换系统，通过电源管理模块基于脉冲控制分配无线传感器的各个节点的运行功率使得当前采集能量进行匹配；

基于低功耗降压转换系统控制各个物联网无线传感器模块休眠状态和唤醒状态的转换效率，降低静态电流和动态损耗。

优选的，所述低功耗降压转换系统通过对输出电压进行检测，若输出电压值高于设定输出值，启动一个或多个开关周期，当输出电压值低于设定输出值时，停止开关。

优选的，所述低功耗降压转换系统包括：

电流基准源、电压基准、反馈网络、迟滞比较器、驱动电路、电流采样电路、电流峰值比较器和电流过零比较器；

休眠状态时，电源管理模块基于电压基准检测输出电压是否小于基准电压，电流采样电路、电流峰值比较器和电流过零比较器不工作，工作的电路模块包括电流基准源、电压基准、反馈网络、迟滞比较器；

唤醒状态时，包括驱动电路、电流采样电路、电流峰值比较器和电流过零比较器均被快速开启。

优选的，电源管理模块通过迟滞比较器比较基准电压和反馈电压，当迟滞比较器输出为高时，电源管理模块控制各个物联网无线传感器模块进入唤醒状态，高边功率管开启，电感电流上升；电流采样电路、电流峰值比较器和电流过零比较器快速开启；

当电流峰值比较器检测到高边功率管超过峰值阈值时，高边功率管关闭，低边功率管开启；当电流过零比较器检测到低边功率管电流为零时，低边功率管关闭，一个开关周期结束；

当一个开关周期结束时，迟滞比较器检测输出是否为低，若迟滞比较器的输出为低时，电源管理模块控制各个物联网无线传感器模块进入休眠状态，并且关闭电流采样电路、电流峰值比较器和电流过零比较器。

优选的，还包括低功耗控制系统，所述低功耗控制系统包括：

低功耗PFM比较器、采样保持电压基准、低功耗振荡器和偏置电流比较器；

所述低功耗PFM比较器用于监控输出电压并在唤醒状态和休眠状态中进行切换；所述采样保持电压基准用于产生低功耗PFM比较器的输出参考电压；所述偏置电流比较器的重载检测逻辑通过时钟进行负载的判断，所述低功耗振荡器用于为重载检测逻辑提供时钟，并通过时钟分频电路，给采样保持电压基准提供保持延迟。

优选的，所述低功耗PFM比较器包括：