一种线性调压器、供电系统和调压方法技术方案

本申请实施例中提供了一种线性调压器，该调压器包括：参考电压产生单元，对外部接入的电源电压进行分压处理，输出参考电压；反馈调节单元，基于所述参考电压和外接串联的第一负载与第二负载之间电压的比较结果，对第一负载与第二负载之间的电压进行调节；所述第一负载和第二负载分别连接在所述参考电压产生单元和反馈调节单元之间；所述第一负载与第二负载之间的电压作为调压器的输出电压。采用本申请中的方案，通过并联式线性调压有效的提高负载供电效率，同时，无需另外在PCB板上增加电容元器件，降低生产成本，节省PCB板的使用空间。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及微电子技术，具体地，涉及一种用于微小型设备的线性调压器和调压方法。
技术介绍
调压器作为一种电源电压调节器件被广泛应用于负载电路的变压供电。但是，对于将输入电源VIN调节至VIN/2或VIN/2以下的电压为被供电电路供电时，线性调压器的工作效率将大大降低，工作效率仅有50％或更低。如图1所示，为现有技术中线性调压器电路结构图，通过图1可知，传统线性调压器将输入电源降低为VIN/2为负载供电时，其有一半的效率被线性调压器所浪费掉。为了能够满足VIN/2或VIN/2以下的电压供电，现有技术中通常采用电荷泵作为VIN/2或VIN/2以下的调压器件，这样可以大幅度提高供电效率。如图2所示，现有技术中1/2倍率的电荷泵包括输入电源VIN、开关S11、S12、S21、S22、电容C1、Co、负载Load。C1为飞电容(flyingcapacitor)。Co为输出电容。时钟信号CK1和CK2可以交替导通，例如各导通相同时间。从图2可以看出，传统的电荷泵需要至少1个飞电容和一个输出电容，通过飞电容来搬移电荷，从而实现能量转移。这种小型器件的优势在于占用空间小，使用方便，批量化生产成本低；但是，这些电容的使用会增加对印刷电路板面积的占用，不利于小型化设备，例如，蓝牙耳机的生产；并且会增加应用成本。现有技术中存在的不足之处在于：1、现有调压供电的工作效率将过低，无法满足负载供电需求；2、现有调压供电器件占用空间大，应用成本高，无法满足微小型设备的设计需要。
技术实现思路
本申请实施例中提供了一种线性调压器和调压方法，通过并联式线性调压提高负载供电效率，同时，无需另外在PCB板上增加电容元器件，降低生产成本，节省PCB板的使用空间。本专利技术提供了一种线性调压器，该调压器包括：参考电压产生单元，对外部接入的电源电压进行分压处理，输出参考电压；反馈调节单元，基于所述参考电压和外接串联的第一负载与第二负载之间电压的比较结果，对第一负载与第二负载之间的电压进行调节；所述第一负载和第二负载串联连接，并和所述参考电压产生单元并联与外部接入电源连接；所述第一负载与第二负载之间的电压作为调压器的输出电压。一种供电系统，该系统包括：供电电源，串联连接的第一电阻和第二电阻，以及，串联连接的第一负载和第二负载；所述串联连接的第一电阻和第二电阻与所述串联连接的第一负载和第二负载并联连接在供电电源上：第一电阻和第二电阻的连接点与第一负载和第二负载的连接点之间依次连接有运算放大器和MOS管；所述运算放大器的第一输入端与第一电阻和第二电阻的连接点连接，所述运算放大器的输出端与MOS管的栅极连接，所述运算放大器的第二输入端与MOS管的漏极连接；所述MOS管的漏极与第一负载与第二负载之间的连接点连接；所述MOS管的源极接地；或，所述MOS管的源极与供电电源连接本专利技术还提供了一种并联式线性调压方法，该方法的步骤包括：对接入的电源电压进行分压处理，获得参考电压，同时，获取串联接入外部电源的第一负载和第二负载之间的电压；基于所述参考电压和第一负载与第二负载之间电压的比较结果，对第一负载与第二负载之间的电压进行调节；将调节后的所述第一负载与第二负载之间的电压作为调压输出电压。本专利技术的有益效果如下：本申请所述方案，将负载电路拆分为两个虚拟负载，并以层叠的方式串联接入电源，通过反馈调节的方式调节两虚拟负载间的电压，从而实现对调压器输出电压的实时调整。通过合理调配拆分后的虚拟负载，有效的提高负载电路的供电效率，同时，无需另外在线性调压器内PCB板上增加电容元器件，降低生产成本，节省PCB板的使用空间。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本专利技术
技术介绍
中所述传统线性调压器的示意图；图2为本专利技术
技术介绍
中所述传统电荷泵的示意图；图3为本专利技术实施例1中所述叠层式线性调压器的示意图；图4为本专利技术实施例2中所述叠层式线性调压器的示意图。1、参考电压产生单元，2、反馈调节单元。具体实施方式为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本专利技术的核心思路是将现有技术中利用调压器对接入电源的单一负载进行供电的方式，改变为将串联连接的第一负载LoadA和第二负载LoadB接入电源进行供电，并利用本方案所述线性调压器，对为双负载进行供电的输出电压进行反馈调节，实现对输入电源VIN的VIN/2或VIN/2以下供电电压的调节。进而，本专利技术实例中提供一种线性调压器及调压方法，在下面进行详细说明。如图3所示，本专利技术第一个实例中提供了一种线性调压器，该调压器包括：参考电压产生单元和反馈调节单元；参考电压产生单元用于对外部接入的电源电压进行分压处理，输出参考电压。具体的，本实例中，所述参考电压产生单元包括：串联连接的第一电阻R1和第二电阻R2；所述第一电阻R1和第二电阻R2与输入电源串联连接，通过两个电阻对输入电源进行分压处理；所述第一电阻R1和第二电阻R2的连接点作为所述参考电压产生单元的参考电压输出端与所述反馈调节单元连接。本方案中，所述第一电阻R1和第二电阻R2的阻值可以是相等的，也可以是不等的。当第一电阻R1和第二电阻R2相等时，参考电压产生单元输出的标准电压为VIN/2。当第一电阻R1和第二电阻R2不相等时，参考电压产生单元输出的电压为即根据用户需要，调整第一电阻R1和第二电阻R2的阻值，使参考电压产生单元输出所需标准电压对于本方案进一步优选的方案，所述第一电阻R1和第二电阻R2可以设置成可调整的电阻，以满足用户实际的调压需求。调整方式可以为手动档位调节、预设调节或通过控制器进行自动调节，上述调节方案的实现方式，可以通过本领域技术人员所掌握的常规技术手段实现。反馈调节单元主要是将所述参考电压和外接串联的第一负载loadA与第二负载loadB之间电压进行比较，通过比较结果对第一负载loadA与第二负载loadB之间的电压进行调节。具体的，所述反馈调节单元包括：运算放大器OP和NMOS管MN3；所述运算放大器OP的负输入端作为所述反馈调节单元的输入端与参考电压产生单元连接；所述运算放大器OP的输出端与NMOS管MNS的栅极连接，所述运算放大器OP的正输入端与NMOS管MNS的漏极连接；所述NMOS管MNS的漏极作为所述反馈调节单元的输出端和第一负载loadA与第二负载loadB之间的连接点连接；所述NMOS管MNS的源极接地。需要注意的是，当采用第一个实施例中所述反馈调节单元时，需要保证所述第一负载loadA小于或等于第二负载loadB。所述线性调压器还包括：用于与外部电源连接的电源接口，用于输出调压后电压的电压输出接口，以及用于连接第一负载loadA和第二负载loadB的两个负载接口。如图3所示，本实例中，所述线性调压器的电阻R1、R2相等，通过第一电阻R1和第二电阻R2组成的参考电压产生单元产生的参考电压VIN/2。运算放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线性调压器，其特征在于，该调压器包括：参考电压产生单元，对外部接入的电源电压VIN进行分压处理，输出参考电压；反馈调节单元，基于所述参考电压和外接串联的第一负载与第二负载之间电压的比较结果，对第一负载与第二负载之间的电压进行调节；所述第一负载和第二负载串联连接，并和所述参考电压产生单元并联与外部接入电源连接；所述第一负载与第二负载之间的电压作为调压器的输出电压。

【技术特征摘要】
1.一种线性调压器，其特征在于，该调压器包括：参考电压产生单元，对外部接入的电源电压VIN进行分压处理，输出参考电压；反馈调节单元，基于所述参考电压和外接串联的第一负载与第二负载之间电压的比较结果，对第一负载与第二负载之间的电压进行调节；所述第一负载和第二负载串联连接，并和所述参考电压产生单元并联与外部接入电源连接；所述第一负载与第二负载之间的电压作为调压器的输出电压。2.根据权利要求1所述的调压器，其特征在于，所述参考电压产生单元包括：串联连接的第一电阻R1和第二电阻R2；所述第一电阻R1和第二电阻R2的连接点作为所述参考电压产生单元的输出端与所述反馈调节单元连接。3.根据权利要求2所述的调压器，其特征在于，所述第一电阻R1和第二电阻R2相等时，调压器的输出电压为VIN/2。4.根据权利要求1所述的调压器，其特征在于，所述反馈调节单元包括：运算放大器和NMOS管；所述运算放大器的第一输入端作为所述反馈调节单元的输入端与参考电压产生单元连接；所述运算放大器的输出端与NMOS管的栅极连接，所述运算放大器的第二输入端与NMOS管的漏极连接；所述NMOS管的漏极作为所述反馈调节单元的输出端和第一负载与第二负载之间的连接点连接；所述NMOS管的源极接地。5.根据权利要求4所述的调压器，其特征在于，所述第一负载小于等于第二负载。6.根据权利要求1所述的调压器，其特征在于，所述反馈调节单元包括：运算放大器和PMOS管；所述运算放大器的第一输入端作为所述反馈调节单元的输入端与参考电压产生单元连接；所述运算放大器的输出端与PMOS管的栅极连接，所述运算放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：王钊，
申请(专利权)人：合肥中感微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34