电源转换电路及电压转换方法_2

文档序号:8318649阅读:来源:国知局
压实施调制的状态下第二分压器中原始微调电阻初始数量为Suml,当在启用第一校准单元时设定第二分压器中具有的微调电阻总数量不超过Suml。在一个可选的实施例中,如果在启用第一校准单元时可以设定第一分压器中具有的微调电阻数量为Sum2,则在启用第一校准单元时第二分压器中具有的微调电阻总数量不超过Suml减去Sum2。
【附图说明】
[0018]阅读以下详细说明并参照以下附图之后,本发明的特征和优势将显而易见:
[0019]图1展示了电源转换电路的基本结构。
[0020]图2是初级校准单元的示意性电路。
[0021]图3是示范性的展示了一种可选Buck型电压转换支路的电路。
[0022]图4是电压转换支路中次级校准单元的范例。
【具体实施方式】
[0023]参见图1,带隙基准源101电路根据硅材料的带隙电压与输入电压和温度无关的特性,利用双极晶体管的基极-发射极电压Vbe的负温度系数,与Λ Vbe的正温度系数相互抵消,从而实现提供低温漂、高精度的基准电压。鉴于带隙基准源101已经被业界的技术人员所熟知,故不予赘述,带隙基准源101提供了基准电压或第一参考电压Vkefi,在传统的具有多支路的电子装置中,因为电压值的额定需求值略有不同,所以每个支路会单独的对第一参考电压Vkefi进行电压调制,例如实现常规的降压Buck或升压Boost或升降压Buck-Boost等调制。在本发明中,示范性的展示了电源转换电路中提供直流输出电压Vtoti的第一电压转换支路103-1、提供输出电压Vqut2的第二电压转换支路103-2、提供输出电压V QUT3的第三电压转换支路103-3、…以及提供输出电压Vqutn的第N电压转换支路103-N(N为正的自然数)等等,这些电压转换支路典型的应用例如内核降压转换支路、ARM处理器降压转换支路、MEMO存储器降压支路、低压线性调节器LDO支路或WCDMA功率放大器支路等。由于各种缘由,譬如工艺偏差等外在因素,各支路提供的电压例如输出电压非一直与期望电压值吻合,因此该等并联设置的电压转换支路103-1、103-2、103-3、…103-N往往还分别配置有次级校准单元104-1、104-2、104-3、”.104_Ν等,以校准各自的输出电压。
[0024]较之传统多支路的电压调制方法,本发明中并未将带隙基准源101提供的第一参考电压¥_1直接输送给第一电压转换支路103-1、第二电压转换支路103-2、第三电压转换支路103-3等,替代性的是,先将第一参考电压Vkefi经由初级校准单元102校准后,再将初级校准单元102输出的校准电压Vp提供给第一电压转换支路103-1、第二电压转换支路
103-2、第三电压转换支路103-3等。先行申明,图2仅仅是一个用于解释本发明的示范性实施例,并不构成本发明的限制。参见图2,在误差放大器105的负输入端输入该第一参考电压Vkefi,误差放大器105的输出端连接到一个驱动开关106的控制端如栅极,譬如PMOS型的该驱动开关106 —般相对带隙基准源101具有更大的驱动能力。驱动开关106和初级校准单元102的一个分压器220串接在电源电压Vdd和接地端之间,具体而言,在驱动开关106的一个第一端如源极输入直流的电源电压VDD,而在其相对的一个第二端如漏极的节点180处和接地端GND之间串联有电阻器Ral和微调电路107及电阻器Ra2,其中电阻器Ral、Ra2和微调电路107构成分压器220,误差放大器105的正输入端连接到电阻器Ra2 —端的节点181处,电阻器Ra2的另一端接地。值得一提的是,图示的接法仅仅是作为阐释所用,利用电源电压Vdd和第一参考电压V KEF1产生初级校准单元102输出的校准电压V P还有多种未示意出的变形。
[0025]初级校准单元102在电阻器Ral和驱动开关106之间互连的公共节点180处输出校准后的电压Vp,其中电压Vp和电阻器Ral、微调电路107、电阻器Ra2这三者的总电阻值之和的比值,等于第一参考电压Vkefi和电阻器Ra2电阻值的比值。换言之,也可以说电压Vp通过微调电路107以及电阻器Ral、电阻器Ra2构建的分压器按预定的分压比在节点181处所产生的分压值等于第一参考电压VKEF1,该分压比其实就是电阻器Ra2的电阻值除以电阻器Ral、Ra2、微调电路107这三者的总电阻值。电压Vp能够校准的关键因素在于初级校准单元102中微调电路107的总电阻值可调,微调电路107包括多个串联连接的微调电阻RPp RP2、RP3、RP4、……RPK,而这些微调电阻各自相应皆被设置为并联有一个三端口的电子开关SP1'SP2、SP3、RP4、……SPK。注意本发明上下文提及的三端口电子开关是具有控制端和一个第一端口以及一个第二端口,控制端的逻辑电平决定了第一、第二端口连通还是关断。例如微调电阻RP1的两个端点对应分别连接到电子开关SP i的第一端口和第二端口,微调电阻RPk的两端分别连接到电子开关SPk(K是大于等于I的自然数)的第一端口和第二端口。如果某一个指定的电子开关SPk的控制端接收逻辑高电平被断开则微调电阻RP £有效,反之亦然,即电子开关接收低电平而被接通则与之并联的微调电阻RPk会被短路,
从而以这种方式,籍由电子开关SPp SP2,......SPk的接通与否来调整微调电路107的总电阻值。
[0026]初级校准单元102还包含一个对微调电路107的总电阻值进行调节的控制模块108或称之为编程模块,对电压Vp进行精确微调修正,以保障电压V P具有大致与第一目标电压值Vtak相等。控制模块108具有的一个或多个电压差值比较器111将初级校准单元102提供的电压Vp与电压差值比较器111从外部接收的第一目标电压值V TAK进行比较并产生电压差的反馈,指示应当增加还是减少电压vp,响应于该反馈,控制模块108具有的一个编码单元112根据该电压差产生相应的二进制码元,由控制模块108具有的一个烧录单元113接收该一系列的二进制码元数据,并写入至控制模块108的寄存器114作为控制电子开关SPpSP2'……SPk是否接通的控制信号TRMP pTRMV……TRIMPk,每一个控制信号TRMPJiS传输至对应的一个电子开关SP κ的控制端。应当理解,除了该实施例以为,任何ADC(Analog to digital converter)转换器将电压差转换为Bit数位都适合本发明。籍由电压Vp和第一目标电压值V TAK之间的电压差判断微调电路107中电子开关被接通或断开的数量,直至电压Vp处于第一目标电压值Vtak水准。值得一提的是,图2中微调电路107和控制模块108仅仅是展示了模型化的示意图,有些可省略掉的内容并没有展示,例如本领域的技术人员熟知寄存器的控制信号数据在某些实施例中需要先行通过译码器译码后再利用一组译码信号来有效接通或关断相应的开关。
[0027]参见图3和图4,以一个降压型电压转换支路103-1为例对次级校准单元104_1进行示范性的阐释,次级校准单元104-1具有一个连接在节点380和接地端之间的分压器230,而电压转换支路103-1就在节点380处提供输出
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