[發(fā)明專利]雙模穩(wěn)壓器電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610375691.2
• 申請日: 2016-05-31
• 公開（公告）號: CN106855731B
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝仲銘
• 申請（專利權(quán)）人: 新唐科技股份有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤

本發(fā)明提供一種雙模穩(wěn)壓器電路，其包含電壓穩(wěn)壓器及檢測電路。電壓穩(wěn)壓器包含一第一晶體管、一第二晶體管及一穩(wěn)壓器輸出端，其中電壓穩(wěn)壓器為可配置的，以通過使用在該電壓穩(wěn)壓器的一線性區(qū)域中的第二晶體管在一線性穩(wěn)壓器模式下運(yùn)作，且通過使用第一晶體管在一切換式降壓穩(wěn)壓器模式下運(yùn)作以對一電感充電。檢測電路經(jīng)配置以在穩(wěn)壓器輸出端接地后且在電壓穩(wěn)壓器向穩(wěn)壓器輸出端輸出輸出電壓前，驅(qū)動電流通過第二晶體管，以根據(jù)穩(wěn)壓器輸出端的電壓判斷穩(wěn)壓器輸出端是否連接于電感。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種雙模穩(wěn)壓器電路，更精確的說，本發(fā)明是關(guān)于一種能根據(jù)穩(wěn)壓器輸出點(diǎn)的電壓判斷外部電路的形式，而在線性穩(wěn)壓模式以及切換式電源穩(wěn)壓模式之間切換的雙模穩(wěn)壓器電路。

背景技術(shù)

近年來為了因應(yīng)低靜態(tài)功率的需求，MCU或是其他相似的SOC、Embedded系統(tǒng)開始使用切換電源穩(wěn)壓電路(DC/DCregulator)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的線性穩(wěn)壓器(linearregulator)。

切換電源穩(wěn)壓器其效率遠(yuǎn)高于線性穩(wěn)壓器。例如輸入電源為3.3V、輸出電壓為1.2V的電源系統(tǒng)上使用切換式穩(wěn)壓器效率可高于80％，而線性穩(wěn)壓器最大僅為36％，兩者相差了44％以上。

雖然切換電源穩(wěn)壓器有著效率高的顯著優(yōu)點(diǎn)，但是因?yàn)榍袚Q電源穩(wěn)壓器的特性為將功率元件當(dāng)作開關(guān)使用，在電路中會有一電路節(jié)點(diǎn)有著0到電源準(zhǔn)位的切換信號，并且此節(jié)點(diǎn)會輸出較大電流。如此快速的切換準(zhǔn)位有機(jī)會造成明顯的電源跳動(bouncing)，或是對其他電路的動作造成干擾，例如EMI/EMC。

現(xiàn)在有越來越多的MCU都將切換式和線性穩(wěn)壓器都做在同一個芯片里，讓使用者可以自己決定使用何種穩(wěn)壓器，但也可能造成開機(jī)時系統(tǒng)無法得知外部電路所接為切換式電源形式還是線性穩(wěn)壓形式的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本案提供一種雙模穩(wěn)壓器電路，其包含電壓穩(wěn)壓器及檢測電路。電壓穩(wěn)壓器包含第一晶體管、第二晶體管及穩(wěn)壓器輸出端，其中電壓穩(wěn)壓器為可配置的，以通過使用在其之線性區(qū)域中的第二晶體管在線性穩(wěn)壓器模式下運(yùn)作，且通過使用第一晶體管在切換式降壓穩(wěn)壓器模式下運(yùn)作以對電感充電；以及檢測電路，配置以在穩(wěn)壓器輸出端接地后且在電壓穩(wěn)壓器向穩(wěn)壓器輸出端輸出輸出電壓前，驅(qū)動電流通過第二晶體管，以根據(jù)穩(wěn)壓器輸出端的電壓判斷穩(wěn)壓器輸出端是否連接于一電感。

較佳者，檢測電路包含比較器以及邏輯電路。比較器可包含第一輸入端、第二輸入端及比較器輸出端。第一輸入端連接于穩(wěn)壓器輸出端，第二輸入端連接于參考電壓源并接收參考電壓。邏輯電路可連接于比較器輸出端及電壓穩(wěn)壓器之間，其中當(dāng)比較器判斷第一輸入端的電壓超過或等于第二輸入端的電壓時，邏輯電路控制電壓穩(wěn)壓器使用第一晶體管在一切換式降壓穩(wěn)壓器模式下運(yùn)作以對電感充電，或控制電壓穩(wěn)壓器使用在線性區(qū)域中的第二晶體管在線性穩(wěn)壓器模式下運(yùn)作以對電感充電，當(dāng)比較器判斷第一輸入端的電壓與第二輸入端的電壓之間的電壓差為參考電壓源提供的參考電壓時，邏輯電路控制電壓穩(wěn)壓器使用在線性區(qū)域中的第二晶體管在線性穩(wěn)壓器模式下運(yùn)作。

較佳者，比較器經(jīng)配置以判斷第一輸入端的電壓是否大于0，若是，則配置邏輯電路控制電壓穩(wěn)壓器驅(qū)動電流通過第一晶體管。

較佳者，雙模穩(wěn)壓器電路可進(jìn)一步包含一第三晶體管連接于穩(wěn)壓器輸出端及接地端之間。

較佳者，第一晶體管為p型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，第三晶體管為n型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。

較佳者，第二晶體管為p型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。

較佳者，雙模穩(wěn)壓器電路可進(jìn)一步包含選擇電路設(shè)置在第二晶體管及第三晶體管之間，且選擇電路的控制端連接于邏輯電路，當(dāng)比較器判斷第一輸入端的電壓超過或等于第二輸入端的電壓時，邏輯電路經(jīng)配置以控制選擇電路使第二晶體管與第三晶體管并聯(lián)。

較佳者，雙模穩(wěn)壓器電路可進(jìn)一步包含電感連接于穩(wěn)壓器輸出端。