[發明專利]一種裕度可調的輸出電壓裕度產生電路

有效

• 申請號: 202010414703.4
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111552341B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 明鑫;張杰;程政;梁華;賈麗偉;王卓;張波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

一種裕度可調的輸出電壓裕度產生電路，第一緩沖器接入固定基準電壓的分壓值，輸出端通過片內電阻后連接可調基準電壓輸出端；第二緩沖器接入固定基準電壓，輸出經過緩沖后的固定基準電壓加在片外電阻上產生基準電流，電流鏡模塊將基準電流鏡像到上通路或下通路；控制上、下通路，當上通路打開、下通路關閉時，基準電流流入可調基準電壓輸出端，使得第一基準電壓為第二基準電壓加上基準電流在片內電阻上的壓降；當上通路關閉、下通路打開時，基準電流從可調基準電壓輸出端流出，使得第一基準電壓為第二基準電壓減去基準電流在片內電阻上的壓降；當上、下通路都關閉時，第一基準電壓為第二基準電壓，改變片外電阻的電阻值能夠改變輸出電壓裕度。

技術領域

本發明屬于電源管理技術領域，涉及一種裕度可調的輸出電壓裕度產生電路，適用于負反饋控制模式電源系統，通過可編程地雙向調整電源系統的參考電壓來調整電源系統的輸出電壓。

背景技術

為了測試驗證電子設備或系統在供電電壓方面的可靠性，往往需要評測該設備在供電電壓偏離額定供電電壓的情況下是否仍然能夠正常工作，并且有時候需要找到能保證系統正常工作的極限電壓范圍，可定義為V_O±V_O％，其中VO為額定電壓，而V_O％為相對于額定電壓偏移的電壓量(裕度)，用百分比來代表偏移程度。當系統不需要很大的供電電流時，普通測試用的供電電源即可產生需要的電壓，通過逐步調整電壓的偏移量來找到被測試系統的供電電壓極限。但是當系統正常工作時需要較大的供電電流時，普通測試用的供電電源通常不能驅動被測試系統，而這些系統的正常工作往往通過電源管理芯片來保證足夠供電電流(如線性穩壓器和開關電源)，所以可以在電源管理芯片中嵌入相關電路來實現輸出電壓有可編程調整的裕度。

電源芯片如線性穩壓器和開關電源基本上都可以簡化為圖一所示的負反饋系統，其中參考電壓V_REF和分壓電阻R_f3和R_f4的分壓比共同決定了輸出電壓VOUT。參考電壓V_REF一般通過系統內部的基準模塊產生的電壓固定基準電壓經過電阻R_f1和R_f2分壓來產生的，為了保證參考電壓的不隨溫度工藝漂移，分壓電阻R_f1和R_f2需要在片內做相互匹配。這樣圖一中的 V_REF基本被確定不能改變，并且如果R_f3和R_f4也做在片內的話輸出電壓V_OUT將徹底不能調節。而如果R_f3和R_f4在片外，那么可以通過調節兩者的分壓比來調節輸出電壓V_OUT，但是每次改變分壓比只能單向地調節一次電壓，操作繁瑣麻煩，而且為了避免PCB板上的寄生效應影響到輸出電壓的值，分壓電阻R_f3和R_f4往往分布在靠近芯片的位置，那么每次更換電阻都面臨的損壞芯片的風險并且操作十分費時費力，所以分壓電阻阻值在確定后基本上不再改變了。

發明內容

針對上述電源芯片輸出電壓難以調整的問題，本發明提出一種裕度可調的輸出電壓裕度產生電路，可以根據需要調整輸出電壓的變大或變小，且變化范圍(變化的輸出電壓相對于額定電壓偏移的電壓量即輸出電壓裕度)可控，用于測試負載在供電電壓變化時承受能力，即以負載的額定供電電壓為中心正負雙向地改變供電電壓一定值，看負載能否正常工作，適用于負反饋控制模式的電源芯片。

本發明的技術方案為：

一種裕度可調的輸出電壓裕度產生電路，適用于負反饋控制模式電源系統；所述負反饋控制模式電源系統根據固定基準電壓和反饋電壓調整其輸出電壓，所述反饋電壓為采樣所述負反饋控制模式電源系統的輸出電壓獲得；

所述輸出電壓裕度產生電路對所述固定基準電壓進行處理獲得可調整的第一基準電壓用于調整所述負反饋控制模式電源系統的輸出電壓，通過改變所述第一基準電壓來改變所述負反饋控制模式電源系統的輸出電壓，產生負反饋控制模式電源系統的輸出電壓裕度；