确定动态调整电压电路电阻值的方法以及装置的制造方法

文档序号:9237690阅读:875来源:国知局
确定动态调整电压电路电阻值的方法以及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及电子技术领域,特别是涉及一种确定动态调整电压电路电阻值的方法 以及装置。
【背景技术】
[0002] 在现有技术中,通过脉冲宽度调制(PWM,PulseWidthModulation)方式来实现动 态调整电压是一种常见的方式。如图1所示,现有技术提供了一种动态调整电压电路,包括 直流/直流转换器110、反馈支路120、脉冲输入支路130以及脉冲宽度调制器140。其中, 直流/直流转换器110的第一输入端用于输入参考电压Vref,直流/直流转换器110的第 二输入端用于接收通过反馈支路120反馈的电压以及脉冲宽度调制器140通过脉冲输入支 路130输入的脉冲电压Vpwm,直流/直流转换器110的输出端输出电压经电感L以及电容 C2送至脉冲宽度调制器140。反馈支路120包括电阻R3和电阻R4,电阻R3和电阻R4将直 流/直流转换器110的输出端输出电压进行分压,并将分压后的电压输入至直流/直流转 换器110的第二端输入端。脉冲输入支路130包括电阻R1、电容C1以及电阻R2。电阻R2 和电容C1构成了低通滤波器,将脉冲宽度调制器140输出的交流电压滤成直流电压,再通 过电阻R1将直流电压输入至直流/直流转换器110的第二端输入端。
[0003] 直流/直流转换器110根据第一输入端输入的电压和第二端输入端的电压确定直 流/直流转换器110输出端的输出电压Vout。输出电压Vout再通过反馈支路120反馈至 直流/直流转换器110的第二输入端以动态调整直流/直流转换器110的输出电压Vout, 同样地,输出电压Vout被输入至脉冲宽度调制器140以调整脉冲宽度调制器140输出的脉 冲宽度,调整后的脉冲被输入至直流/直流转换器110的第二输入端,从而动态调整直流/ 直流转换器110的输出电压Vout。
[0004] 根据上述的原理,对动态调整电压电路进行分析可知,输出电压Vout满足如下公 式(1),
[0005] Vout=Vref(1+(R3/R4)) + (Vref-Vpwm) (R3/ (R1+R2)) 公式(1)
[0006] 从公式(1)可知,在R1、R2、R3、R4以及Vref确定的情况下,输出电压Vout和脉冲 电压Vpwm满足线性关系。
[0007] 直流/直流转换器110本身是一个电压反馈运算放大器电路,通过调节反馈电 压,从而起到对输出电压的调节作用。PWM信号相当于对反馈信号做补偿。不同占空比的 PWM信号经过低通滤波器后会输出0~3. 3V不同电压的直流电平。图1中CPU(Central ProcessingUnit,中央处理单元)通过动态调节PWM占空比的方法,动态补偿直流/直流转 换器110的反馈电压,从而起到动态调节直流/直流转换器110输出电压的效果。
[0008] 现有设计中,所有动态调整电压电路的硬件设计的结构以及元器件的参数都是 一样的,在利用动态调整电压电路进行二次开发时,可以根据需要,采用不同的参考电压 Vref,但是,根据公式(1)可知,在Rl、R2、R3以及R4确定的情况下,采用不同的参考电压 Vref时,输出电压Vout与脉冲电压Vpwm满足的线性关系不同,即在不同的参考电压Vref 下,动态调整电压电路根据脉冲电压Vpwm能够调整的输出电压Vout的范围不同。
[0009] 脉冲电压Vpwm调整输出电压Vout是由脉冲宽度调制器140上的软件实现,该软 件可运行在该CPU上,软件内预先存储了按某一参考电压Vref所确定的输出电压Vout与 脉冲电压Vpwm的线性关系,此时,如果脉冲宽度调制器140输出脉冲电压Vpwm,则直流/直 流转换器110按预先存储的线性关系输出Vout。但是,在参考电压Vref发生变化时,输出 电压Vout的范围会发生变化,为了解决该问题,需要采用多个版本的软件,每个版本对应 于一个参考电压下的线性关系,采用多个版本的软件给软件维护带来不便。

【发明内容】

[0010] 本申请提出确定动态调整电压电路电阻值的方法以及装置,通过调整该动态调整 电压电路中多个电阻的电阻值,实现在不同的参考电压值下该动态调整电压电路输出的电 压值的范围相同。
[0011] 本申请一方面提供一种确定动态调整电压电路电阻值的方法,所述动态调整电压 电路包括直流/直流转换器、反馈支路、脉冲输入支路以及脉冲宽度调制器,其中,所述直 流/直流转换器的第一输入端用于输入参考电压,所述直流/直流转换器的第二输入端用 于接收通过所述反馈支路反馈的信号以及所述脉冲宽度调制器通过所述脉冲输入支路输 入的脉冲信号,所述直流/直流转换器的输出端输出信号至所述脉冲宽度调制器,所述脉 冲信号用于补偿所述反馈的信号,所述直流/直流转换器通过比较经所述脉冲信号补偿的 所述反馈的信号与所述参考电压以调节所述输出信号,其中所述脉冲信号与所述输出信号 的线性关系随所述参考电压改变而变化,所述方法包括:
[0012] 确定所述动态调整电压电路的参考电压、最大输出电压值和最小输出电压值,其 中,所述最大输出电压值为所述脉冲宽度调制器通过所述脉冲输入支路输入最小脉冲电压 时所述动态调整电压电路输出的电压,所述最小输出电压值为所述脉冲宽度调制器通过所 述脉冲输入支路输入最大脉冲电压时所述动态调整电压电路输出的电压;根据所述参考电 压和所述最大输出电压值,确定所述参考电压、所述最大输出电压值与所述动态调整电压 电路中反馈支路和脉冲输入支路中多个电阻的阻值的第一关系式,以及,根据所述参考电 压和所述最小输出电压值,确定所述参考电压、所述最小输出电压值与所述多个电阻的阻 值的第二关系式;根据所述第一关系式和所述第二关系式确定与所述参考电压对应的所述 多个电阻的一组阻值。
[0013] 结合第一方面,本申请第一方面的第一种可能的实施方式中,所述脉冲输入支路 包括第一电阻、第一电容以及第二电阻,其中,所述第一电阻的一端连接所述直流/直流转 换器的第二输入端,所述第一电阻的另一端分别连接所述第一电容的一端以及所述第二电 阻的一端,所述第一电容的另一端接地,所述第二电阻的另一端连接所述脉冲宽度调制器 的输出,所述根据所述第一关系式和所述第二关系式确定所述多个电阻的一组阻值包括: 设置所述第二电阻的阻值为定值;根据所述第二电阻的阻值、所述第一关系式和所述第二 关系式确定与所述参考电压对应的所述多个电阻的一组阻值。
[0014] 结合第一方面的第一种可能的实施方式,本申请第一方面的第二种可能的实施方 式中,所述第一电阻由至少两个以上的电阻串联而成。
[0015] 结合第一方面的第一种或第二种可能的实施方式,本申请第一方面的第三种可能 的实施方式中,所述反馈支路包括第三电阻和第四电阻,所述第三电阻和所述第四电阻将 所述直流/直流转换器的输出端输出电压进行分压,并将分压后的电压输入至直流/直流 转换器的第二端输入端。
[0016] 结合第一方面的第三种可能的实施方式,本申请第一方面的第四种可能的实施方 式中,所述第一关系式为 :
[0017] Vmax=Vref(l+(R3/R4)) + (Vref-Vpwm(min)) (R3/ (R1+R2))
[0018] 其中,Vmax为所述最大输出电压值,Vref为所述参考电压,R1为所述第一电阻,R2 为所述第二电阻,R3为所述第三电阻,R4为所述第四电阻,Vpwm(min)为所述最小脉冲电 压;所述第二关系式为:
[0019] Vmin=Vref(l+(R3/R4)) + (Vref-Vpwm(max)) (R3/ (R1+R2))
[0020] 其中,Vmin为所述最小输出电压值,Vpwm(max)为所述最大脉冲电压。
[0021] 本申请第二方面提供了一种确定动态调整电压电路电阻值的装置,所述动态调整 电压电路包括直流/直流转换器、反馈支路、脉冲输入支路以及脉冲宽度调制器,其中,所 述直流/直流转换器的第一输入端用于输入参考电压,所述直流/直流转换器的第二输入 端用于接收通过所述反馈支路反馈的信号以及所述脉冲宽度调制器通过所述脉冲输入支 路输入的脉冲信号,所述直流/直流转换器的输出端输出信号至所述脉冲宽度调制器,所 述脉冲信号用于补偿所述反馈的信号,所述直流/直流转换器通过比较经所述脉冲信号补 偿的所述反馈的信号与所述参考电压以调节所述输出信号,其中所述脉冲信号与所述输出 信号的线性关系随所述参考电压改变而变化,所述装置包括:
[0022] 电压确定模块、关系式确定模块以及阻值查找模块;所述电压确定模块用于确定 所述动态调整电压电路的参考电压、最大输出电压值和最小输出电压值,其中,所述最大输 出电压值为所述脉冲宽度调制器通过所述脉冲输入支路输入最小脉冲电压时所述动态调 整电压电路输出的电压,所述最小输出电压值为所述脉冲宽度调制器通过所述脉冲输入支 路输入最大脉冲电压时所述动态调整电压电路输出的电压,所述电压确定模块将所述参考 电压、所述最大输出电压值和所述最小输出电压值发送给所述关系式确定模块;所述关系 式确定模块用于接收所述参考电压、所述最大输出电压值以及所述最小输出电压值,根据 所述参考电压和所述最大输出电压值,确定所述参考电压、所述最大输出电压值与所述动 态调整电压电路中反馈支路和脉冲输入支路中多个电阻的阻值的第一关系式,以及,根据 所述参考电压和所述最小输出电压值,确定所述参考电压、所述最小输出电压值与所述多 个电阻的阻值的第二关系式,所述关系式确定模块将所述第
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