[發明專利]一種低壓差穩壓器及其控制方法

有效

• 申請號: 201711153338.0
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN107977037B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 馮雪歡;陳薇
• 申請（專利權）人: 合肥鑫晟光電科技有限公司;京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: G05F1/575
• 分類號: G05F1/575
• 代理公司: 11262 北京安信方達知識產權代理有限公司
• 代理人: 胡艷華;李丹

1.一種低壓差穩壓器，其特征在于，包括：控制電路、數字穩壓電路和模擬穩壓電路；

所述控制電路，與所述低壓差穩壓器的輸出端通訊連接，被配置為接收第一閾值電壓、第二閾值電壓、基準電壓和所述輸出端返回的輸出電壓，并比較輸出電壓與第一閾值電壓和輸出電壓與第二閾值電壓；在輸出電壓小于第一閾值電壓或者大于第二閾值電壓的狀態下，生成第一控制信號；在輸出電壓大于第一閾值電壓，且小于第二閾值電壓的狀態下，生成第二控制信號；

所述數字穩壓電路，與所述控制電路通訊連接，被配置為根據所述第一控制信號，調整所述輸出電壓，以使得輸出電壓等于基準電壓；根據所述第二控制信號，保持所述輸出電壓；

所述模擬穩壓電路，與所述控制電路通訊連接，被配置為在所述第二控制信號的觸發下，根據輸出電壓和基準電壓向所述輸出端輸出反饋電流，以降低輸出紋波；

其中，所述基準電壓大于所述第一閾值電壓，所述基準電壓小于所述第二閾值電壓；

所述控制電路包括：比較單元、編碼單元、時鐘頻率控制單元、多個開關和用于控制多個開關的開關控制單元；

所述比較單元，與所述低壓差穩壓器的輸出端通訊連接，被配置為比較輸出電壓與第一閾值電壓、輸出電壓與第二閾值電壓及輸出電壓與基準電壓，并向編碼單元輸出比較結果；

所述編碼單元，與所述比較單元通訊連接，被配置為在輸出電壓小于第一閾值電壓或者大于第二閾值電壓的狀態下，輸出第一編碼；在輸出電壓大于第一閾值電壓，且小于第二閾值電壓的狀態下，輸出第二編碼；

所述時鐘頻率控制單元，與所述編碼單元通訊連接，被配置為根據第一編碼生成高頻時鐘信號；根據第二編碼生成中頻時鐘信號；

所述開關控制單元，與所述編碼單元通訊連接，被配置為根據第一編碼生成用于控制多個開關全部關斷的第一信號；根據第二編碼生成用于控制多個開關全部開啟的第二信號；其中，所述多個開關與所述模擬穩壓電路連接；

所述多個開關包括：第一開關、第二開關和第三開關，所述基準電壓通過第一開關輸入模擬穩壓電路，模擬穩壓電路通過第三開關與低壓差穩壓器的輸出端連接；

所述第一控制信號包括：高頻時鐘信號和第一信號；所述第二控制信號包括：中頻時鐘信號和第二信號。

2.根據權利要求1所述的低壓差穩壓器，其特征在于，所述比較單元包括：第一比較器，第二比較器和第三比較器；

所述第一比較器的正向輸入端輸入第一閾值電壓，負向輸入端輸入所述輸出端返回的輸出電壓；

所述第二比較器的正向輸入端輸入基準電壓，負向輸入端輸入所述輸出端返回的輸出電壓；

所述第三比較器的正向輸入端輸入第二閾值電壓，負向輸入端輸入所述輸出端返回的輸出電壓。

3.根據權利要求2所述的低壓差穩壓器，其特征在于，所述數字穩壓電路包括：計數單元、譯碼單元和晶體管陣列；

所述計數單元，與所述比較單元通訊連接，被配置為根據比較單元的比較結果和高頻時鐘信號生成第三控制信號；

所述譯碼單元，與所述計數單元通訊連接，被配置為根據第三控制信號控制所述晶體管陣列中晶體管的導通數目。

4.根據權利要求3所述的低壓差穩壓器，其特征在于，晶體管陣列中的晶體管包括：P溝道金屬氧化物半導體晶體管、和/或N溝道金屬氧化物半導體晶體管、和/或薄膜晶體管。

5.根據權利要求2所述的低壓差穩壓器，其特征在于，所述模擬穩壓電路包括：放大單元和電源晶體管；

所述放大單元的正向輸入端輸入基準電壓，負向輸入端輸入所述輸出端返回的輸出電壓，被配置為對基準電壓和輸出電壓進行放大；

所述電源晶體管，與所述放大單元通訊連接，被配置為根據放大后的基準電壓和輸出電壓，生成反饋電流。

6.根據權利要求3所述的低壓差穩壓器，其特征在于，還包括：反饋電阻網絡和電容；

所述反饋電阻網絡的第一端與所述低壓差穩壓器的輸出端連接，第二端接地，被配置為對所述低壓差穩壓器的輸出端輸出的電流進行分流；

所述電容的第一端與所述低壓差穩壓器的輸出端連接，第二端接地，被配置為穩定所述低壓差穩壓器的輸出端輸出的電壓。