[實(shí)用新型]電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920373013.1
• 申請日: 2019-03-22
• 公開（公告）號: CN209472551U
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊偉;李東;金寧
• 申請（專利權(quán)）人: 北京集創(chuàng)北方科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 北京市京師律師事務(wù)所 11665
• 代理人: 高曉麗

本實(shí)用新型提供了一種電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括：直流?直流轉(zhuǎn)換器用于根據(jù)反饋信號產(chǎn)生切換信號以將輸入電壓轉(zhuǎn)換成第一輸出電壓，反饋信號是根據(jù)第一輸出電壓的可調(diào)分壓比例而產(chǎn)生，且直流?直流轉(zhuǎn)換器是根據(jù)比例控制信號確定可調(diào)分壓比例；以及電壓調(diào)節(jié)單元，是用于將第一輸出電壓轉(zhuǎn)成一第二輸出電壓；其中，電壓調(diào)節(jié)單元包括：負(fù)載電流狀態(tài)檢測單元，用于根據(jù)負(fù)載電流產(chǎn)生比例控制信號以確定可調(diào)分壓比例，且可調(diào)分壓比例和負(fù)載電流呈現(xiàn)反向變動的關(guān)系。本實(shí)用新型能夠調(diào)整調(diào)節(jié)壓差的大小，還能夠調(diào)節(jié)直流?直流轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，優(yōu)化輕載時(shí)的效率，從而提高整個電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)在輕載時(shí)的整體復(fù)合效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電壓調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可自動調(diào)整壓差以提高整體轉(zhuǎn)換效率的電源系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在實(shí)際的供電應(yīng)用中，經(jīng)常需要在DC-DC(direct current-direct current；直流-直流)轉(zhuǎn)換器后級聯(lián)一個或多個LDO(low dropout；低調(diào)節(jié)壓差)線性穩(wěn)壓器，或者在DC-DC轉(zhuǎn)換器后級聯(lián)一個或多個電荷泵。參照圖1-a至1-d，其中，圖1-a所示由DC-DC轉(zhuǎn)換器10級聯(lián)LDO 線性穩(wěn)壓器11所組成的電源管理系統(tǒng)；圖1-b所示由DC-DC轉(zhuǎn)換器 10級聯(lián)電荷泵12所組成的電源管理系統(tǒng)；圖1-c所示由DC-DC轉(zhuǎn)換器10級聯(lián)LDO線性穩(wěn)壓器11和電荷泵12所組成的電源管理系統(tǒng)；以及圖1-d所示由DC-DC轉(zhuǎn)換器10級聯(lián)多個LDO線性穩(wěn)壓器11和多個電荷泵12所組成的電源管理系統(tǒng)；其中，LDO線性穩(wěn)壓器11和電荷泵12的輸入電壓均需要比輸出電壓高出預(yù)定的調(diào)節(jié)壓差 (headroom或dropout)才能正常工作。

如圖1-a所示，DC-DC轉(zhuǎn)換器10用于將輸入電壓V_in轉(zhuǎn)成第一輸出電壓V_reg，而LDO線性穩(wěn)壓器11則是用于將第一輸出電壓V_reg轉(zhuǎn)成第二輸出電壓V_ldo，其中V_reg須比V_ldo高出預(yù)定的調(diào)節(jié)壓差；如圖1-b 所示，DC-DC轉(zhuǎn)換器10用于將輸入電壓V_in轉(zhuǎn)成第一輸出電壓V_reg，而電荷泵12則是用于將第一輸出電壓V_reg轉(zhuǎn)成第二輸出電壓V_cp，其中V_reg須比V_cp高出預(yù)定的調(diào)節(jié)壓差；如圖1-c所示，DC-DC轉(zhuǎn)換器 10用于將輸入電壓V_in轉(zhuǎn)成第一輸出電壓V_reg，LDO線性穩(wěn)壓器11是用于將第一輸出電壓V_reg轉(zhuǎn)成第二輸出電壓V_ldo，且電荷泵12是用于將第一輸出電壓V_reg轉(zhuǎn)成第三輸出電壓V_cp，其中V_reg須比V_ldo高出預(yù)定的第一調(diào)節(jié)壓差且須比V_cp高出預(yù)定的第二調(diào)節(jié)壓差；以及如圖1-d 所示，DC-DC轉(zhuǎn)換器10用于將輸入電壓V_in轉(zhuǎn)成第一輸出電壓V_reg，各LDO線性穩(wěn)壓器11是用于將第一輸出電壓V_reg轉(zhuǎn)成第二輸出電壓V_ldoi，i為1到n之間的正整數(shù)，且各電荷泵12是用于將第一輸出電壓V_reg轉(zhuǎn)成第三輸出電壓V_cpi，i為1到n之間的正整數(shù)，其中V_reg須比各V_ldoi高出預(yù)定的第一調(diào)節(jié)壓差且須比各V_cpi高出預(yù)定的第二調(diào)節(jié)壓差，也就是說，V_reg須足夠高以確保各LDO線性穩(wěn)壓器11及各電荷泵 12均能正常工作。

另外，在電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)壓差一般會根據(jù)最大負(fù)載條件確定，且調(diào)節(jié)壓差在確定后，在整個工作期間就不會再改變。另外，電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的復(fù)合效率等于DC-DC轉(zhuǎn)換器的效率乘以LDO線性穩(wěn)壓器或者電荷泵的效率，而LDO線性穩(wěn)壓器和電荷泵的理想最大效率η是與調(diào)節(jié)壓差直接相關(guān)，該理想最大效率η可表示如下式：