专利名称：低电压输出电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及电压输出控制技术，尤其涉及一种低电压输出电路，属于电子领域。
背景技术：
在进行电子系统设计时，经常遇到外部提供的电源不能满足电子系统电
源需求的情况，例如，外部提供的电源电压为5V，而电子系统工作需要的电压为2.5V。此时，需要使用特定的电子电路，将已有的电源转换成满足使用要求的电源。这种电源转换的技术被称为电源变换技术，完成电源转换功能的电子电路被称为电源变换模块。
图1为现有技术中电源变换模块的原理结构示意图。如图1所示，电源变换模块包括控制器、开关调整电路、反馈电路及输出电容。在工作时，控制器通过控制开关调整电路，将输入电压转换为输出电压；控制器通过反馈电路监控电源的输出电压，据此调整开关调整电路，从而保证电源输出电压的稳定性。通过开关调整电路，电源变换模块将输入电压的功率直接传输到输出端，其间存在微小的功率损耗，实现了较高的电源变换效率；并且可以得到较为精确的输出电压，因此这种电源变换模块在电子系统中得到的广泛的应用。
图2为现有技术中电源变换模块的应用结构示意图。图2中示出了反馈电路的内部结构(如虚框中所示)，反馈电路包括电阻R1和电阻R2。反馈电路将输出电压进行分压，将分压结果输入到控制器内运算放大器的正输入管脚，使输出电压的分压结果与控制器内的参考电压比较，然后，控制器根据运算放大器的比较结果对开关调整电路进行调整，从而得到稳定的输出电压。
在图2所示的电源变换模块中，输出电压的大小与控制器的参考电压有
关。由于电阻R2两端的电压差为Vadj,根据电阻分压原理，输出电压为Vadjx (1+R1/R2);又根据运算放大器的虛短原理，VAD;与控制器的参考电压Vref大小相等，所以输出电压为Vrefx (1+R1/R2),由此可知，输出电压不低于VrefX (1+R1/R2)。控制器的参考电压一般为1.2V或0.8V,参考电压越低，控制器的成本相应的会大大增加。目前电子系统所需电压越来越低,而现有技术反馈电路受到控制器参考电压的限制，使得输出电压不能低于Vrefx (l+Rl/R2)。当前业界对低电压输出的解决方法是尽量减小控制器的参考电压，如参考电压最低至0.6V,随之而来的是成本却大大增加；若电源系统需要低于0.6V的电压，现有技术没有提供相关的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低电压输出电路，不需要调整参考电压，就能提供低电压，有效地降低成本。
本发明提供的低电压输出电路，包括控制器、开关调整电路以及反馈电路，所述反馈电路包括第一电路、第二电路和输出电压为正电压的第三电路，所述第一电路的一端与所述开关调整电路的输出端连接，所述第一电路的另一端与所述第二电路的一端连接，所述第二电路的另一端与所述第三电路的输出端连接，所述第三电路的输入端和所述第一电路的另一端均与所述控制器内运算放大器的输入端连接。
本发明通过增加第三电t 1f^^^W男 一端￥第三电路的输出端连接，使得低电压输出电路的输出电压与第三电路的输出的正电压相关，通过设置第三电路的输出的正电压，不需要减小参考电压，即可提供低电压。本发明利用反馈来调节和降低低电压输出电路的输出电压，使得低电压输出电路的输出电压不受控制器参考电压的限制，能够提供超低压，同时有效地降
5低了成本。
图1为现有技术中电源变换模块的原理结构示意图；图2为现有技术中电源变换模块的应用结构示意图；图3为本发明低电压输出电路一实施例的结构示意图；图4为本发明低电压输出电路另一实施例的结构示意图。
具体实施例方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。图3为本发明低电压输出电路一实施例的結构示意图。如图3所示，本实施例包括控制器、开关调整电路和反馈电路，该反馈电路(如虛框中所示)包括第一电路、第二电路和输出电压为正电压第三电路，本实施例第一电路可以包括第一电阻，第二电路包括第二电阻，进一步的，第一电路具体为作为第一电阻的Rl，第二电路具体为作为第二电阻的R2。本实施例第一电路和第二电路不仅限于包括一个电阻，也可以是由多个电阻串联或并联组成。
Rl的一端与开关调整电路的输出端连接，即R1的一端连接有低电压输出电路的输出电压；Rl的另一端与R2的一端连接；R2的另一端与第三电路的输出端连接；第三电路的输入端和R1的另一端均与控制器内运算放大器的输入端连接。
本实施例的原理为将R2的另一端连接到第三电路的输出端上，这样，相当于减少了 R2两端的电压差。具体地说，用V，表示第三电路输出端的输出电压，根据电阻分压原理可知，低电压输出电路的输出电压为Vadj*(1+R1/R2)-V， * (Rl/R2)，又根据运算放大器的虚短原理，Vadj与控制器的参考电压Vref大小相等，所以低电压输出电路的输出电压为VreF* (l+Rl/R2)-V，* (Rl/R2)。
本实施例中，V，为第三电路的输出电压，V，为正值。本实施例可以通过设置V，，不需要减小Vref，即可提供低电压。例如将V，进行设置，使得R2两端为一个很小的电压，则整个低电压输出电路的输出电压小于VreF*(1+Rl/R2)，接近于Vref;在某些条件下，整个低电压输出电路的输出电压可以小于参考电压，例如将V，设置为大于Vref的植，R2两端为一负压，整个
电路的输出电压就小于Vref。
进一步的，该V，可以为一可调的电压，可以随时调节V，得到适合的输出电压。
本实施例通过增加第三电路，将R2的另一端与第三电路的输出端连接，使得低电压输出电路的输出电压与第三电路的输出电压相关，通过设置第三电路的输出电压，不需要减小参考电压，即可提供低电压。本实施例利用反馈来调节和降低低电压输出电路的输出电压，使得低电压输出电路的输出电压不受控制器参考电压的限制，能够提供超低压，同时有效地降低了成本。
图4为本发明低电压输出电路另一实施例的结构示意图。本实施例在上述实施例的基础上，提供了一种第三电路的具体实现方式。如图4所示，第三电路包括放大器、第三电阻R3、第四电阻R4和可变电阻R5。
本实施例中放大器具体为LM358放大器，LM358放大器包括两个运算放大器，其具有8个输入/输出端，其中，第2端与R2的另一端连接，第5端与控制器内运算放大器的正输入管脚连接；第3端与R5的滑动端连接；R5的一非滑动端与放大器的第7端和R4的一端连接；R4的另一端与放大器的第6端和R3的一端连接；R3的另一端接地，R5的另一非滑动端接地。
进一步的，放大器的第1端与R2的另一端连接；放大器的第4端接地；放大器的第8端外接输入电压；
为了使整个低电压输出电路的输出电压可以达到0V, Rl、 R2、 R3和R4的阻值关系可以为A±A = A±A。进一步的，R1和R3阻值可以相等，R2
及3 《
和R4阻值可以相等。
上述反馈电路(如虚框中所示)通过改变可变电阻R5的负载电阻(靠近地端的电阻)与R5总阻值的比例，可以调节第三电路的输出电压，进而可以调节整个低电压输出电路的输出电压大小，具体分析如下。
用Vi表示LM358中运算放大器第i端的输出电压，例如，LM358第7端的输出电压为V7。
将可变电阻R5调到最左边，也即将LM358的第7端和第3端连接，根据运算放大器的虚短原理可得
根据电阻分压原理可得
F6 =
/ 3 + i 4
根据运算放大器的虛短原理可得根据电阻分压原理可得
_(及1 +及2) — KowZ *及2
(1)
(2)
(3)
(4)
当^^-^^，根据式(1)_(4)可得^^ = or，所以，低电压输出电路
的最小输出电压为ov。
假设可变电阻R5的负载电阻R，与R5总阻值的比例为k时，也即R'=k*R5, k的取值范围为[O， l]。根据电阻分压原理可得
匸=卫 (5)及5 及'
由于R，-]^R5，所以V3-1^V7,再根据虚短原理，V3=V2,综合这几式3曰
可付
F2 = F3 = "r7 (6) 当满足AlA-AlA时，根据式(l)-(4)和式(6)可得
y("岸+甲颜 (7) i 2
由于k的取值范围为[O， l]，所以低电压输出电路的输出电压的最小值为 0V,实现了超低压输出的目的。
本实施例通过增加第三电路，将R2的另一端与第三电路的输出端连接， 使得低电压输出电路的输出电压与第三电路的输出电压相关，通过设置第三 电路的输出电压，不需要减小参考电压，即可提供低电压。并且第三电路的 输出电压为可调电压，可以随时对其进行调节，从而得到适合的输出电压。 本实施例利用反馈来调节和降低低电压输出电路的输出电压，使得低电压输 出电路的输出电压不受控制器参考电压的限制，同时有效地降低了成本。
需要说明的是，在本发明的启示下，采用与运算放大器电路类似的不 同方式实现在输出电压分压电阻上增加偏置电压，从而达到输出超低电压 的性能，属于本发明所要保护的范围。
另夕卜，本发明不仅限于采用增加第三电路，达到输出超低电压的目的， 也可以在图2的基础上，在R2与地电平之间增加一个负电压源，也可以 使得整个电路的输出电压小于控制器的参考电压，达到输出超低电压的目 的。但是，与釆用负电压源的电路相比，采用第三电路的低电压输出电路 成本4交^氐。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其 限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术 人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或 者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技
术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1、一种低电压输出电路，包括控制器、开关调整电路以及反馈电路，其特征在于所述反馈电路包括第一电路、第二电路和输出电压为正电压的第三电路，所述第一电路的一端与所述开关调整电路的输出端连接，所述第一电路的另一端与所述第二电路的一端连接，所述第二电路的另一端与所述第三电路的输出端连接，所述第三电路的输入端和所述第一电路的另一端均与所述控制器内运算放大器的输入端连接。
2、 根据权利要求1所述的低电压输出电路，其特征在于，所述第三电 路的输出电压为一可调的正电压。
3、 根据权利要求2所述的低电压输出电路，其特征在于，所述第一电 路包括第一电阻，所述第二电路包括第二电阻。
4、 根据权利要求2或3所述的低电压输出电路，其特征在于，所述第 三电路包括放大器、第三电阻、第四电阻和可变电阻；所述放大器的第2端与所述第二电路的另一端连接，所述放大器的第5 端与所述控制器内运算放大器的输入端连接；所述放大器的第3端与所述可变电阻的滑动端连"t妄；所述可变电阻的一 非滑动端与所述放大器的第7端和所述第四电阻的一端连接，所述第四电阻 的另一端与所述》文大器的第6端和所述第三电阻的一端连4妄；所述第三电阻的另一端^l妾地，所述可变电阻的另一非滑动端^^地。
5、 根据权利要求4所述的低电压输出电路，其特征在于，所述放大器 的第1端与所述第二电路的另一端连接，所述放大器的第4端接地，所述放 大器的第8端外接输入电压。
6、 据权利要求4所述的低电压输出电路，其特征在于，第一电阻的阻 值为R1，第二电阻的阻值为R2，第三电阻的阻值为R3，第四电阻的阻值为 R4;
7、 根据权利要求6所述的低电压输出电路，其特征在于，所述第一电 阻与所述第三电阻的阻值相等，所述第二电阻与所述第四电阻的阻值相等。
8、 根据权利要求4所述的低电压输出电路，其特征在于，所述放大器 为LM358》文大器。
全文摘要
本发明涉及一种低电压输出电路，包括控制器、开关调整电路以及反馈电路，所述反馈电路包括第一电路、第二电路和输出电压为正电压的第三电路，所述第一电路的一端与所述开关调整电路的输出端连接，所述第一电路的另一端与所述第二电路的一端连接，所述第二电路的另一端与所述第三电路的输出端连接，所述第三电路的输入端和所述第一电路的另一端均与所述控制器内运算放大器的输入端连接。本发明通过增加第三电路，利用反馈来调节和降低低电压输出电路的输出电压，使得低电压输出电路的输出电压不受控制器参考电压的限制，能够提供超低压，同时有效地降低了成本。
文档编号H02M3/00GK101510724SQ20091008108
公开日2009年8月19日 申请日期2009年4月1日 优先权日2009年4月1日
发明者柯超额 申请人:福建星网锐捷网络有限公司