一种高稳定性电压调节器制造技术

技术编号:10037195 阅读:91 留言:0更新日期:2014-05-11 02:49
本实用新型专利技术提供一种电压调节器,其包括:输出电路,其具有输入端、输出端和连接于输入端和输出端之间的功率管,通过控制所述功率管将从输入端接收到的输入电压转换为输出端的输出电压,输出电容串联于输出端和地之间;输出电容检测电路,其基于检测到的输出电压确定所述输出端连接的输出电容的大小,并基于输出电容的大小输出相应的选择信号;反馈环路控制电路,根据输出电压来输出控制信号给功率管,其还根据所述选择信号来调整内部的补偿结构。与现有技术相比,本实用新型专利技术提供一种电压调节器,其根据不同的输出电容来调整不同的通过检测判断输出电容的大小来选用不同的补偿结构或调整补偿电容的大小,从而实现对更宽输出电容范围的兼容性。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种电压调节器,其包括:输出电路,其具有输入端、输出端和连接于输入端和输出端之间的功率管,通过控制所述功率管将从输入端接收到的输入电压转换为输出端的输出电压,输出电容串联于输出端和地之间;输出电容检测电路,其基于检测到的输出电压确定所述输出端连接的输出电容的大小,并基于输出电容的大小输出相应的选择信号;反馈环路控制电路,根据输出电压来输出控制信号给功率管,其还根据所述选择信号来调整内部的补偿结构。与现有技术相比,本技术提供一种电压调节器,其根据不同的输出电容来调整不同的通过检测判断输出电容的大小来选用不同的补偿结构或调整补偿电容的大小,从而实现对更宽输出电容范围的兼容性。【专利说明】一种高稳定性电压调节器
】本技术涉及电路设计领域,特别涉及一种高稳定性电压调节器。【
技术介绍
】现有技术中电压调节器的稳定性都只是针对一定范围的输出电容值能够稳定。如果输出电容超过一定范围,则无法稳定。由于现代电子设备越来越复杂,为了提高各种电子设备的兼容性,电压调节器可能被连接到不同的被供电设备上,对于不同供电设备产生的电压调节器等效输出电容大小可能差异很大。所以能实现更好兼容性的电压调节器越来越受到消费者青睐。例如汽车的USB (Universal Serial Bus)输出,可能被连接到等效输出电容较小的蓝牙耳机上,也能被连接到等效输出电容较大的平板电脑,甚至处于无负载的悬空状态(等效输出电容很小,接近可忽略)。通常兼容较小输出电容稳定的设计可能所需电容值较小,而兼容较大输出电容稳定的设计可能所需电容值较大,无法完全由一种内部补偿电容值来实现。另外兼容较小的输出电容的补偿方法经常将内部极点设计为反馈环路的主极点,而兼容较大的输出电容的补偿方法经常将外部输出极点设计为反馈环路的主极点。因此,有必要提供一种兼容和适应较大输出电容范围的高稳定性电压调节器。
技术实现思路
本技术的目的在于提供电压调节器,其可以在较大输出电容范围都具有较高的稳定性。为了解决上述问题,本技术提供一种电压调节器,其包括:输出电路,其具有输入端、输出端和连接于输入端和输出端之间的功率管,通过控制所述功率管将从输入端接收到的输入电压转换为输出端的输出电压,输出电容串联于输出电路的输出端和地之间;输出电容检测电路,其基于检测到的输出端的输出电压确定所述输出端连接的输出电容的大小,并基于所述输出电容的大小输出相应的选择信号;反馈环路控制电路,根据输出端的输出电压来输出控制信号给所述功率管,以实现对输出端的输出电压的调控,此外其还根据所述输出电容检测电路输出的选择信号来调整内部的补偿结构以使得该反馈环路控制电路能够兼容所述输出电容。进一步的,所述电压调节器还包括电位维持电路和接收使能信号的使能端,所述电位维持电路与所述使能端相连,所述输出电容检测电路与所述使能端相连,在所述使能信号为无效,所述电位维持电路将所述输出端的输出电压限定为固定的电位,在所述使能信号为有效时,所述电位维持电路对所述输出端的输出电压不起作用,在所述使能信号由无效跳变为有效后的一段时间内,所述输出电容检测电路切断所述反馈环路控制电路对所述功率管的控制,并控制所述功率管以预定电流给所述输出电容充电,所述输出电容检测电路在这段时间后检测输出端的输出电压,并将其与预定电压阈值进行比较以判断出所述输出电容的大小。进一步的,所述电位维持电路包括连接在所述输出电路的输出端和地之间的开关S3,在所述使能信号无效时,所述开关S3导通,将所述输出电路的输出端的输出电压限定为地电平,在所述使能信号有效时,所述开关S3关断,所述输出电路的输出端的输出电压不再受地电位的限制。进一步的,所述输出电容检测电路包括输出电容检测单元和逻辑控制电路,所述输出电容检测单元在检测到所述使能信号由无效跳变为有效时,输出持续预定时间有效的切换信号,在该切换信号有效时,所述逻辑控制电路切断所述功率管的控制端与所述反馈环路控制电路的通路,而将所述功率管的控制端连接至所述输出电容检测单元输出的一偏置电压上,此时在所述偏置电压的驱动下所述功率管上流过预定电流给所述输出电容充电,所述输出电容检测单元检测在所述输出端的输出电压,并根据所述切换信号的有效时段的所述输出端的输出电压判定所述输出电容的大小,在所述切换信号无效时,所述逻辑控制电路切断所述输出电容检测单元提供的偏置电压与所述功率管的控制端的通路,而接通所述反馈环路控制电路与所述功率管的控制端的通路,此时所述反馈环路控制电路根据所述输出端的输出电压来输出控制信号给所述功率管的控制端,以实现对输出端的输出电压的调控。进一步的,在所述切换信号由有效信号跳变为无效信号时,所述输出电容检测单元基于所述输出端的输出电压与预定电压阈值的比较结果,输出相应的选择信号,所述反馈环路控制电路根据所述输出电容检测单元输出的选择信号有选择性的将一补偿电容接入所述反馈环路控制电路或将该补偿电容从所述反馈环路控制电路中去除。进一步的,所述反馈环路控制电路包括:采样所述输出电路的输出端的输出电压得到米样电压的分压电路;基于分压电压和第一参考电压输出控制信号的误差放大电路,所述误差放大电路中包括有所述补偿电容。进一步的,所述输出电容检测单元包括延迟电路、第一反相器、第二与门、比较器、第二反相器和D触发器,所述延迟电路的输入端接收所述使能信号,所述延迟电路的输出端接第一反相器的输入端,第一反相器的输出端与第二与门的一输入端相连,第二与门的第二输入端接收所述使能信号,第二与门的输出端输出所述切换信号;所述比较器的一端接所述输出电路的输出端,另一个接第二参考电压,其输出端接D触发器的输入端d,第二与门的输出端连接所述D触发器的时钟端,所述使能信号经由第二反相器与所述D触发器的复位端r相连,所述D触发器的输出端q输出所述选择信号。进一步的,所述补偿电容和一个选择开关串联于所述误差放大电路的输出端和输入电压之间,所述选择信号控制所述选择开关的导通和关断。进一步的,所述功率管为MOS晶体管,所述MOS晶体管的源极为所述输出电路的输入端,其漏极为所述输出电路的输出端。更进一步的,所述逻辑控制电路包括一个反相器INV1、控制开关S5和S6,所述控制开关S5的一端连接所述功率管的控制端,另一端连接所述反馈环路控制电路的输出端,所述控制开关S6的一端连接所述功率管的控制端,另一端接收所述输出电容检测单元的偏置电压PB,所述切换信号经由反相器INVl与所述控制开关S5的控制端相连,所述切换信号直接与所述控制开关S6相连。与现有技术相比,本技术提供一种电压调节器,其根据不同的输出电容来调整不同的通过检测判断输出电容的大小来选用不同的补偿结构或调整补偿电容的大小,从而实现对更宽输出电容范围的兼容性。【【专利附图】【附图说明】】为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:图1为本技术中的高稳定性电压调节器在一个实施例中的结构示意图;图2为图1所示的输出电容检测本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电压调节器,其特征在于,其包括:输出电路,其具有输入端、输出端和连接于输入端和输出端之间的功率管,通过控制所述功率管将从输入端接收到的输入电压转换为输出端的输出电压,输出电容串联于输出电路的输出端和地之间;输出电容检测电路,其基于检测到的输出端的输出电压确定所述输出端连接的输出电容的大小,并基于所述输出电容的大小输出相应的选择信号;反馈环路控制电路,根据输出端的输出电压来输出控制信号给所述功率管,以实现对输出端的输出电压的调控,此外其还根据所述输出电容检测电路输出的选择信号来调整内部的补偿结构以使得该反馈环路控制电路能够兼容所述输出电容。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王钊
申请(专利权)人:无锡中星微电子有限公司
类型:实用新型
国别省市:

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