專利名稱：電壓調(diào)節(jié)器的輸出電壓修調(diào)裝置及修調(diào)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電壓調(diào)節(jié)器，尤其涉及電壓調(diào)節(jié)器電路的輸出電壓修調(diào)裝置。
背景技術：
電壓調(diào)節(jié)器作為電源在各種電子設備中有著廣泛的應用。電壓調(diào)節(jié)器大多采用負反饋調(diào)節(jié)，可以為其負載提供精確穩(wěn)定的輸出電壓。在一些應用中，還希望電壓調(diào)節(jié)器能夠為其負載提供多個精確而穩(wěn)定的具有不同電平值的輸出電壓，例如采用電壓調(diào)節(jié)器為多個不同的電池線性充電時。

圖1示出了一個電壓調(diào)節(jié)器電路100的示意圖，其包括功率轉換單元101、控制單元103以及反饋單元105，電壓調(diào)節(jié)器100接收未經(jīng)調(diào)節(jié)的輸入電壓Vin， 并提供調(diào)節(jié)后的輸出電壓Vout。反饋單元105接收輸出電壓Vout并提供表征該輸出電壓 Vout的反饋電壓Vfb至控制單元103 ；控制單元103將該反饋電壓Vfb與參考電壓Vref比較后，基于比較結果控制功率轉換單元101將輸出電壓Vin轉換為輸出電壓Vout。若該電壓調(diào)節(jié)器電路100需要提供多個具有不同電平值的輸出電壓，則理論上可以通過設定參考電壓Vref具有多個相應的不同電平值來實現(xiàn)，也可以通過改變反饋單元105對輸出電壓 Vout的反饋點，從而使反饋電壓Vfb具有多個不同的電平值，控制單元103將反饋電壓Vfb 的多個不同的電平值與同一參考電壓Vref相比較來控制功率轉換單元101將輸入電壓Vin 變換為多個不同電平值的輸出電壓。然而，若輸出電壓的多個不同電平值中有某個或者某幾個較小時，則需要設定參考電壓Vref的相應電平值非常小，要產(chǎn)生如此小的精確參考電壓在實現(xiàn)上比較困難，因而通常采用改變反饋單元對輸出電壓的反饋點從而產(chǎn)生具有多個不同電平值的反饋電壓的方法來實現(xiàn)調(diào)整輸出電壓具有多個不同電平值的目的。一般情況下由于工藝、溫度、寄生參數(shù)等的影響，輸出電壓可能會偏離期望值，為了保證輸出電壓的精確性，通?？梢酝ㄟ^對反饋單元進行修調(diào)來調(diào)節(jié)輸出電壓的值到期望值。圖2示出了現(xiàn)有技術中提供具有兩個輸出電平值的輸出電壓的電壓調(diào)節(jié)器電路200的示意圖。該電壓調(diào)節(jié)器電路200與電壓調(diào)節(jié)器電路100類似，包括功率轉換單元202、控制單元204以及反饋單元206，此外，該電壓調(diào)節(jié)器電路200還包括選擇單元208。其中，功率轉換單元202、控制單元204的功能及工作原理與電壓調(diào)節(jié)器電路100中的功率轉換單元 101和控制單元103的類似，這里不再贅述。反饋單元206示例性地包括串聯(lián)耦接在輸出端與地之間的反饋電阻Rl、R2和R3，Rl和R2的公共節(jié)點作為第一反饋節(jié)點FB1, R2與R3的公共節(jié)點作為第二反饋節(jié)點FB2，選擇單元208選擇性地將反饋端冊耦接于第一反饋節(jié)點 FB1或者第二反饋節(jié)點FB2，從而使得反饋電壓Vfb選擇性地耦接第一反饋節(jié)點FB1處的電壓或者第二反饋節(jié)點FB2處的電壓。若反饋端FB被耦接到第一反饋節(jié)點FB1,則輸出電壓 Vout將被調(diào)節(jié)到第一輸出電平值Vout1,可由下式表達
權利要求
1.一種電壓調(diào)節(jié)器，包括功率轉換單元，接收輸入電壓，將所述輸入電壓轉換為輸出電壓；反饋和修調(diào)單元，接收所述輸出電壓，通過一組串聯(lián)分壓器件對所述輸出電壓分壓，以提供表征該輸出電壓的多個不同的反饋電壓；以及控制單元，選擇性地將所述多個不同的反饋電壓中的一個與參考電壓相比較，基于比較結果控制所述功率轉換單元將輸入電壓轉換為輸出電壓；其特征在于，所述輸出電壓具有多個不同的輸出電壓值，與所述多個不同的反饋電壓一一對應；所述反饋和修調(diào)單元從所述一組串聯(lián)分壓器件中引出多個不同的反饋端，該多個不同的反饋端相應地具有所述多個不同的反饋電壓；所述反饋和修調(diào)單元通過順次修調(diào)所述多個反饋端在所述一組串聯(lián)分壓器件中的引出位置，以順次修調(diào)所述多個反饋電壓， 從而相應地修調(diào)所述多個輸出電壓值，并且對后一輸出電壓值的修調(diào)不影響已經(jīng)修調(diào)好的前一輸出電壓值。
2.如權利要求1所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述反饋和修調(diào)單元包括多個阻性分壓器件，串聯(lián)耦接于輸出電壓和地之間；以及多個修調(diào)單元，用于提供所述多個反饋端，其中每個修調(diào)單元耦接于相鄰的兩個阻性分壓器件之間，并提供一個反饋端，該反饋端在修調(diào)前從該修調(diào)單元的設定位置引出；所述反饋和修調(diào)單元順次通過所述多個修調(diào)單元來修調(diào)所述多個反饋端在與其相應的修調(diào)單元上的引出位置，以順次修調(diào)所述多個反饋電壓，從而相應地修調(diào)所述多個輸出電壓值。
3.如權利要求2所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述輸出電壓包括N個輸出電壓值； 所述反饋和修調(diào)單元包括N+1個阻性分壓器件，串聯(lián)耦接于所述輸出電壓和地之間；以及N個修調(diào)單元，用于提供N個反饋端，其中第X個修調(diào)單元耦接于第X和第X+1個阻性分壓器件之間，并提供第X個反饋端，該第X個反饋端具有第X個反饋電壓，對應于第X個輸出電壓值；其中，N為大于或者等于1的整數(shù)，X從1變化到N ；所述反饋和修調(diào)單元順次通過第1至N個修調(diào)單元對第1至N個反饋端在與其相應的修調(diào)單元上的引出位置進行修調(diào)，以順次修調(diào)第1至N個反饋電壓，從而相應地修調(diào)第1至N個輸出電壓值。
4.如權利要求3所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述N個修調(diào)單元中的第X個修調(diào)單元對第X個輸出電壓值的修調(diào)范圍由第X個修調(diào)單元的等效電阻值與第X個阻性分壓器件的等效電阻值的比值決定。
5.如權利要求3所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述N個修調(diào)單元中的第X個修調(diào)單元以設定的修調(diào)間距對第X個輸出電壓值進行修調(diào)。
6.如權利要求3所述的電壓調(diào)節(jié)器電路，其特征在于，所述N個修調(diào)單元中的第X個修調(diào)單元包括第一支路，其包括電阻Δ &，耦接于第X和第Χ+1個阻性分壓器件之間；第二支路，與第一支路并聯(lián)，其包括第一組修調(diào)電阻和第二組修調(diào)電阻，其中，所述第一和第二組修調(diào)電阻均包括Μ+1個串聯(lián)耦接的、阻值依次為ZmRUshRTjo…、2°RTx的修調(diào)電阻，每個修調(diào)電阻并聯(lián)有金屬熔絲，其中，M，M-1，…，0依次為各修調(diào)電阻的加權指數(shù)；所述第一組修調(diào)電阻的一端通過電阻！^^連接到電阻Δ &的一端，其另一端連接第X個反饋端；所述第二組修調(diào)電阻的一端通過電阻^^連接到電阻的另一端，其另一端連接第X個反饋端。
7.如權利要求6所述的電壓調(diào)節(jié)器電路，其特征在于，所述N+1個阻性分壓器件中第X 個阻性分壓器件的等效阻值用&表示，所述N個修調(diào)單元中的第X個修調(diào)單元對第X個輸 出電壓值的修調(diào)范圍為
8.如權利要求6所述的電壓調(diào)節(jié)器電路，其特征在于，所述Ν+1個阻性分壓器件中第X 個阻性分壓器件的等效阻值用&表示，所述N個修調(diào)單元中的第X個修調(diào)單元對第X個輸 出電壓值的修調(diào)間距為
9.如權利要求6所述的電壓調(diào)節(jié)器電路，其特征在于，所述電阻八仏的阻值遠小于所述第一和第二組修調(diào)電阻中各修調(diào)電阻的阻值以及電阻！^^的阻值，并且電阻阻值遠小于第一或者第二組修調(diào)電阻中個修調(diào)電阻的總阻值0^2^1+ A +2°) RTxo
10.如權利要求6所述的電壓調(diào)節(jié)器電路，其特征在于，所述N個修調(diào)單元中的第X個修調(diào)單元選擇性地切斷與第一組修調(diào)電阻和第二組修調(diào)電阻中的一部分修調(diào)電阻并聯(lián)的金屬熔絲，以對第X個反饋端在第二支路上的引出位置進行修調(diào)。
11.如權利要求6所述的電壓調(diào)節(jié)器電路，其特征在于，所述N個修調(diào)單元中的第X個修調(diào)單元選擇性地以第一組修調(diào)電阻和第二組修調(diào)電阻中各修調(diào)電阻的加權指數(shù)互補的方式切斷與上述兩組修調(diào)電阻中的一部分各自并聯(lián)的金屬熔絲，以使被串聯(lián)入第二支路中的修調(diào)電阻的總阻值保持為QM+ZH+A+Z^RTx，同時對第X個反饋端在第二支路上的引出位置進行修調(diào)。
12.—種修調(diào)裝置，其接收電壓調(diào)節(jié)器的輸出電壓，并對所述輸出電壓進行修調(diào)，其特征在于，所述修調(diào)裝置通過一組串聯(lián)的分壓器件對所述輸出電壓進行分壓，從所述一組串聯(lián)分壓器件中引出多個不同的反饋端，該多個不同的反饋端相應地具有多個不同的反饋電壓；所述多個不同的反饋電壓與所述輸出電壓的多個不同的輸出電壓值一一對應；所述修調(diào)裝置順次對所述多個反饋端在所述一組串聯(lián)分壓器件中的引出位置進行修調(diào)，以順次修調(diào)所述多個反饋電壓，從而相應地修調(diào)所述多個輸出電壓值以產(chǎn)生表征該輸出電壓的多個不同的反饋電壓，并且對后一輸出電壓值的修調(diào)不影響已經(jīng)修調(diào)好的前一輸出電壓值。
13.如權利要求12所述的修調(diào)裝置，其特征在于，所述修調(diào)裝置包括多個分壓器件，串聯(lián)耦接于所述輸出電壓和地之間；以及多個修調(diào)單元，用于提供所述多個反饋端，其中每個修調(diào)單元耦接于相鄰的兩個分壓器件之間，并提供一個反饋端，該反饋端在修調(diào)前從該修調(diào)單元的設定位置引出；所述修調(diào)裝置順次通過所述多個修調(diào)單元來修調(diào)所述多個反饋端在與其相應的修調(diào)單元上的引出位置，以順次修調(diào)所述多個反饋電壓，從而相應地修調(diào)所述多個輸出電壓值。
14.如權利要求13所述的修調(diào)裝置，其特征在于，所述輸出電壓具有N個不同的輸出電壓值，所述修調(diào)裝置包括N+1個阻性分壓器件，串聯(lián)耦接于所述輸出電壓和地之間；以及N個修調(diào)單元，用于提供N個反饋端，其中第X個修調(diào)單元耦接于第X和第X+1個阻性分壓器件之間，并提供第X個反饋端，該第X個反饋端具有第X個反饋電壓，對應于第X個輸出電壓值；其中，N為大于或者等于1的整數(shù)，X從1變化到N ；所述修調(diào)裝置順次通過第 1至N個修調(diào)單元對第1至N個反饋端在與其相應的修調(diào)單元上的引出位置進行修調(diào)，以順次修調(diào)第1至N個反饋電壓，從而相應地修調(diào)第1至N個輸出電壓值。
15.如權利要求14所述的修調(diào)裝置，其特征在于，所述N個修調(diào)單元中的第X個修調(diào)單元對第X個輸出電壓值的修調(diào)范圍由第X個修調(diào)單元的等效電阻值與第X個阻性分壓器件的等效電阻值的比值決定。
16.如權利要求14所述的修調(diào)裝置，其特征在于，所述N個修調(diào)單元中的第X個修調(diào)單元以設定的修調(diào)間距對第X個輸出電壓值進行修調(diào)。
17.如權利要求14所述的修調(diào)裝置，其特征在于，所述N個修調(diào)單元中的第X個修調(diào)單元包括第一支路，其包括電阻Δ &，耦接于第X和第Χ+1個阻性分壓器件之間； 第二支路，與第一支路并聯(lián)，其包括第一組修調(diào)電阻和第二組修調(diào)電阻，其中，所述第一和第二組修調(diào)電阻均包括Μ+1個串聯(lián)耦接的、阻值依次為ZmRUshRTjo…、2°RTx的修調(diào)電阻，每個修調(diào)電阻并聯(lián)有金屬熔絲，其中，M，M-1，…，0依次為各修調(diào)電阻的加權指數(shù)；所述第一組修調(diào)電阻的一端通過電阻！^^連接到電阻Δ &的一端，其另一端連接第X個反饋端；所述第二組修調(diào)電阻的一端通過電阻^^連接到電阻的另一端，其另一端連接第X 個反饋端。
18.如權利要求17所述的修調(diào)裝置，其特征在于，所述Ν+1個阻性分壓器件中第X個阻性分壓器件的等效阻值用&表示，所述N個修調(diào)單元中的第X個修調(diào)單元對第X個輸出電 壓值的修調(diào)范圍為
19.如權利要求17所述的修調(diào)裝置，其特征在于，所述Ν+1個阻性分壓器件中第X個阻性分壓器件的等效阻值用&表示，所述N個修調(diào)單元中的第X個修調(diào)單元對第X個輸出電 壓值的修調(diào)間距為
20.如權利要求17所述的修調(diào)裝置，其特征在于，所述電阻的阻值遠小于所述第一和第二組修調(diào)電阻中各修調(diào)電阻的阻值以及電阻！^^的阻值，并且電阻！^^的阻值遠小于第一或者第二組修調(diào)電阻中個修調(diào)電阻的總阻值02M+2M-1+ A +2°) RTx.
21.如權利要求17所述的修調(diào)裝置，其特征在于，所述N個修調(diào)單元中的第X個修調(diào)單元選擇性地切斷與兩組修調(diào)電阻中的一部分各自并聯(lián)的金屬熔絲，以對第X個反饋端在第二支路上的引出位置進行修調(diào)。
22.如權利要求17所述的修調(diào)裝置，其特征在于，所述N個修調(diào)單元中的第X個修調(diào)單元選擇性地以第一組修調(diào)電阻和第二組修調(diào)電阻中各修調(diào)電阻的加權指數(shù)互補的方式切斷與兩組修調(diào)電阻中的一部分各自并聯(lián)的金屬熔絲，以使被串聯(lián)入第二支路中的修調(diào)電阻的總阻值保持為0^2.1+ A +2°) RTx,同時對第X個反饋端在第二支路上的引出位置進行修調(diào)。
23.—種修調(diào)方法，用于對電壓調(diào)節(jié)器的輸出電壓進行修調(diào)，該修調(diào)方法包括 接收電壓調(diào)節(jié)器的輸出電壓；通過一組串聯(lián)的分壓器件對所述輸出電壓進行分壓，從所述一組串聯(lián)分壓器件中引出 N個不同的反饋端，該多個不同的反饋端相應地具有N個不同的反饋電壓，所述N個不同的反饋電壓一一對應于所述輸出電壓的N個不同的輸出電壓值；順次修調(diào)所述N個反饋端在所述一組串聯(lián)分壓器件中的引出位置，以順次修調(diào)所述N 個反饋電壓，從而相應地修調(diào)所述N個輸出電壓值；其特征在于，保持串聯(lián)分壓器件的總阻值不變，通過順次修調(diào)所述反饋端的引出位置， 順次改變分壓阻值，以使對后一輸出電壓值的修調(diào)不影響已經(jīng)修調(diào)好的前一輸出電壓值。
24.如權利要求23所述的修調(diào)方法，其特征在于，所述一組串聯(lián)分壓器件包括N+1個阻性分壓器件以及N個修調(diào)單元，所述修調(diào)方法進一步包括將所述N+1個阻性分壓器件串聯(lián)耦接于所述輸出電壓和地之間；以及將所述N個修調(diào)單元中的第X個修調(diào)單元耦接于第X和第X+1個阻性分壓器件之間， 并從第X個修調(diào)單元引出第X個反饋端，該第X個反饋端具有第X個反饋電壓，對應于第X 個輸出電壓值；順次通過第1至N個修調(diào)單元對第1至N個反饋端在與其相應的修調(diào)單元上的引出位置進行修調(diào)，以順次修調(diào)第1至N個反饋電壓，從而相應地修調(diào)第1至N個輸出電壓值； 其中，N為大于或者等于1的整數(shù)，X從1變化到N。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于對電壓調(diào)節(jié)器電路的輸出電壓進行修調(diào)的修調(diào)裝置及修調(diào)方法，涉及電壓調(diào)節(jié)器電路，目的是提供一種簡單易行的修調(diào)電路，以降低電壓調(diào)節(jié)器電路的修調(diào)功耗并減小芯片尺寸。根據(jù)本發(fā)明實施例的修調(diào)裝置通過一組串聯(lián)的分壓器件對電壓調(diào)節(jié)器電路的輸出電壓進行分壓，并產(chǎn)生表征該輸出電壓的多個不同的反饋電壓，所述多個不同的反饋電壓一一對應于所述輸出電壓的多個不同的輸出電壓值；順次修調(diào)所述多個不同的反饋電壓，以順次修調(diào)所述多個不同的輸出電壓值；對后一輸出電壓值的修調(diào)不會影響已經(jīng)修調(diào)好的前一輸出電壓值。
文檔編號G05F1/56GK102467144SQ20101053372
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權日2010年11月5日
發(fā)明者周江云, 李伊珂 申請人:成都芯源系統(tǒng)有限公司