[發明專利]基準電壓控制裝置、方法及電子設備

有效

• 申請號: 202110696066.9
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113342112B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 李征
• 申請（專利權）人: 江蘇應能微電子有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 嚴慧

本發明公開了一種基準電壓控制裝置、方法及電子設備，該裝置包括：分壓單元，用于采樣基準電壓發生單元的輸出電壓，得到第一分壓電壓和第二分壓電壓；第一采樣電容，用于采樣第一分壓電壓，得到第一采樣電壓；第二采樣電容，用于采樣第二分壓電壓，得到第二采樣電壓；將第一采樣電壓與第二采樣電壓中電壓變化速率小的采樣電壓作為基準參考電壓；比較單元，用于根據第一采樣電壓及第二采樣電壓輸出比較信號，控制基準電壓發生單元啟動或者停止工作，并控制第一開關及第二開關導通或者關斷。本發明設置多個采樣電容，通過調整不同采樣電容的漏電流，將基準電壓維持在較小的波動范圍內，降低靜態功耗，提高基準電壓精度，改善控制效果。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種基準電壓控制裝置、方法及電子設備。

背景技術

基準電壓源是用于提供基準電壓的裝置，在線性穩壓電路及開關電源等電子設備中，將基準電壓源提供的基準電壓與實時采樣電壓進行比較，生成用于調節輸出電壓的反饋控制信號。因此，基準電壓源的基準電壓精度和功耗至關重要。

目前，為了最大限度降低基準電壓源的靜態功耗，通常采用采樣并保持的方法，其基本原理在于，在正常狀態下，基準電壓源工作，輸出基準電壓，并通過電容采樣該電壓值；在空閑狀態下，基準電壓源停止工作，不再輸出基準電壓，也不再消耗任何電流，同時，斷開采樣電容與基準電壓源之間的開關，以使采樣電容仍然保持切斷之前的基準電壓，以供其他電路使用，其存在以下問題：

在現有技術中，采樣電容與基準電壓源之間的開關通常采用絕緣柵型場效應管(Metal-Oxide-Semiconductor?Field?Effect?Transistor，MOSFET)，在MOSFET開關管處于關斷狀態時，源極與漏極之間存在電壓差，產生漏電流，如果MOSFET開關管長時間關斷，則會導致采樣電容上的采樣電壓產生偏移，例如，在1秒鐘的時間內，10fA的漏電流會導致1pF電容上電壓偏移10mV，導致基準電壓失準，在恢復基準電壓時，基準電壓源消耗的電流較大，導致基準電壓源功耗增加。

發明內容

本發明提供一種基準電壓控制裝置，解決了現有的基準電壓源功耗較大的問題，有利于縮短基準電壓源空閑狀態下的工作時間，降低靜態功耗。

第一方面，本發明實施例提供了一種基準電壓控制裝置，包括：基準電壓發生單元、分壓單元、第一采樣單元、第二采樣單元和比較單元，其中，所述第一采樣單元包括第一采樣電容和第一開關，所述第二采樣單元包括第二采樣電容和第二開關；所述分壓單元用于采樣所述基準電壓發生單元的輸出電壓，所述分壓單元設有第一采樣節點和第二采樣節點，所述第一采樣節點的第一分壓電壓低于所述第二采樣節點的第二分壓電壓；所述第一采樣電容通過所述第一開關與所述第一采樣節點電連接，所述第一采樣電容用于采樣所述第一分壓電壓，得到第一采樣電壓；所述第二采樣電容通過所述第二開關與所述第二采樣節點電連接，所述第二采樣電容用于采樣所述第二分壓電壓，得到第二采樣電壓；所述第一采樣電壓的電壓變化速率與所述第二采樣電壓的電壓變化速率之間的差值大于預設差值閾值，所述第一采樣電壓與所述第二采樣電壓中電壓變化速率小的采樣電壓為基準參考電壓；所述比較單元用于根據所述第一采樣電壓及所述第二采樣電壓輸出比較信號，所述比較信號用于控制所述基準電壓發生單元啟動或者停止工作，并控制第一開關及第二開關導通或者關斷。

可選地，所述第一采樣電容的第一采樣電容值大于或者小于所述第二采樣電容的第二采樣電容值。

可選地，所述第一開關的尺寸小于或者大于所述第二開關的尺寸。

可選地，所述基準電壓控制裝置還包括延時驅動電路，所述延時驅動電路用于根據所述比較信號延時控制所述第一開關及所述第二開關開通或者關斷。