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电压调节器的输出电压修调装置及修调方法

摘要

本发明公开了一种用于对电压调节器电路的输出电压进行修调的修调装置及修调方法,涉及电压调节器电路,目的是提供一种简单易行的修调电路,以降低电压调节器电路的修调功耗并减小芯片尺寸。根据本发明实施例的修调装置通过一组串联的分压器件对电压调节器电路的输出电压进行分压,并产生表征该输出电压的多个不同的反馈电压,所述多个不同的反馈电压一一对应于所述输出电压的多个不同的输出电压值;顺次修调所述多个不同的反馈电压,以顺次修调所述多个不同的输出电压值;对后一输出电压值的修调不会影响已经修调好的前一输出电压值。

著录项

  • 公开/公告号CN102467144A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2012-05-23

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 成都芯源系统有限公司;

    申请/专利号CN201010533723.X

  • 发明设计人 李伊珂;周江云;

    申请日2010-11-05

  • 分类号G05F1/56(20060101);

  • 代理机构51214 成都九鼎天元知识产权代理有限公司;

  • 代理人徐宏;詹永斌

  • 地址 611731 四川省成都市高新西区出口加工区(西区)科新路8号

  • 入库时间 2023-12-18 05:12:52

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2014-03-12

    授权

    授权

  • 2012-07-04

    实质审查的生效 IPC(主分类):G05F1/56 申请日:20101105

    实质审查的生效

  • 2012-05-23

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及电压调节器,尤其涉及电压调节器电路的输出电压修调装置。

背景技术

电压调节器作为电源在各种电子设备中有着广泛的应用。电压调节器大 多采用负反馈调节,可以为其负载提供精确稳定的输出电压。在一些应用中, 还希望电压调节器能够为其负载提供多个精确而稳定的具有不同电平值的输 出电压,例如采用电压调节器为多个不同的电池线性充电时。图1示出了一 个电压调节器电路100的示意图,其包括功率转换单元101、控制单元103 以及反馈单元105,电压调节器100接收未经调节的输入电压Vin,并提供调 节后的输出电压Vout。反馈单元105接收输出电压Vout并提供表征该输出 电压Vout的反馈电压Vfb至控制单元103;控制单元103将该反馈电压Vfb 与参考电压Vref比较后,基于比较结果控制功率转换单元101将输出电压 Vin转换为输出电压Vout。若该电压调节器电路100需要提供多个具有不同 电平值的输出电压,则理论上可以通过设定参考电压Vref具有多个相应的不 同电平值来实现,也可以通过改变反馈单元105对输出电压Vout的反馈点, 从而使反馈电压Vfb具有多个不同的电平值,控制单元103将反馈电压Vfb 的多个不同的电平值与同一参考电压Vref相比较来控制功率转换单元101将 输入电压Vin变换为多个不同电平值的输出电压。然而,若输出电压的多个 不同电平值中有某个或者某几个较小时,则需要设定参考电压Vref的相应电 平值非常小,要产生如此小的精确参考电压在实现上比较困难,因而通常采 用改变反馈单元对输出电压的反馈点从而产生具有多个不同电平值的反馈电 压的方法来实现调整输出电压具有多个不同电平值的目的。

一般情况下由于工艺、温度、寄生参数等的影响,输出电压可能会偏离 期望值,为了保证输出电压的精确性,通常可以通过对反馈单元进行修调来 调节输出电压的值到期望值。图2示出了现有技术中提供具有两个输出电平 值的输出电压的电压调节器电路200的示意图。该电压调节器电路200与电 压调节器电路100类似,包括功率转换单元202、控制单元204以及反馈单 元206,此外,该电压调节器电路200还包括选择单元208。其中,功率转换 单元202、控制单元204的功能及工作原理与电压调节器电路100中的功率 转换单元101和控制单元103的类似,这里不再赘述。反馈单元206示例性 地包括串联耦接在输出端与地之间的反馈电阻R1、R2和R3,R1和R2的公 共节点作为第一反馈节点FB1,R2与R3的公共节点作为第二反馈节点FB2, 选择单元208选择性地将反馈端FB耦接于第一反馈节点FB1或者第二反馈 节点FB2,从而使得反馈电压Vfb选择性地耦接第一反馈节点FB1处的电压 或者第二反馈节点FB2处的电压。若反馈端FB被耦接到第一反馈节点FB1, 则输出电压Vout将被调节到第一输出电平值Vout1,可由下式表达:

Vout1=(R1+R2+R3)VrefR1---(1)

若反馈端FB被耦接到第二反馈节点FB2,则输出电压Vout将被调节到 第二输出电平值Vout2,可由下式表达:

Vout2=(R1+R2+R3)VrefR1+R2---(2)

如果第一和第二输出电平值Vout1和Vout2都与期望值有偏差,例如,分 别偏小于期望的第一输出电平值和第二输出电平值,则需要对反馈电阻R1、 R2和R3进行修调,例如,首先根据式(2),保持R1和R2不变,修调R3 增大以调节第二输出电平值Vout2增大到期望的第二输出电平值;其次根据 式(1),保持R1不变,增大R2+R3以调节第一输出电平值Vout1增大到期 望的第一输出电平值,由于R3已被修调好,则此时仅修调R2增大以达到增 大R2+R3的目的,然而,对R2修调后,由式(2)可见又会影响到Vout2, 从而又需对R3进行修调。这样经过反复修调可能仍很难得到满意的结果。 解决上述问题的一种做法是改用两组相互独立的串联的反馈电阻R1和R2以 及R3和R4取代图2中一组串联的反馈电阻R1、R2和R3,如图3所示。 反馈单元306在反馈电阻R1和R2的公共节点处提供第一反馈节点FB1,在 反馈电阻R3和R4的公共节点处提供第二反馈节点FB2,这样,电压调节器 电路300的输出电压Vout在反馈端FB被耦接到第一反馈节点FB1时被调节 到第一输出电平值Vout1,可由下式表达:

Vout1=(R1+R2)VrefR1---(3)

Vout在反馈端FB被耦接到第二反馈节点FB2时将被调节到第二输出电平 值Vout2,可由下式表达:

Vout2=(R3+R4)VrefR3---(4)

在这种情况下,如果第一和第二输出电平值Vout1和Vout2都与期望值有 偏差,则可以分别对R2和R4进行修调以使第一和第二输出电平值Vout1和 Vout2分别达到期望的第一和第二输出电平值。但是,采用多组互相独立的串 联反馈电阻分别对输出电压分压以提供多个不同的反馈电压的方法,虽然使 修调变得容易实现,却是以电压调节器电路功耗以及芯片尺寸的增加为代价 的。

发明内容

针对现有技术中的一个或多个问题,本发明的一个目的是提供一种修调 装置及修调方法,用于对电压调节器的输出电压进行修调。本发明还提供采 用该修调装置及修调方法的电压调节器电路。

为了实现本发明的目的,可以采取下述技术方案:

一种电压调节器,包括

功率转换单元,接收输入电压,将所述输入电压转换为输出电压;

反馈和修调单元,接收所述输出电压,通过一组串联分压器件对所述输 出电压分压,以提供表征该输出电压的多个不同的反馈电压;以及

控制单元,选择性地将所述多个不同的反馈电压中的一个与参考电压相 比较,基于比较结果控制所述功率转换单元将输入电压转换为输出电压;

所述输出电压具有多个不同的输出电压值,与所述多个不同的反馈电压 一一对应;所述反馈和修调单元从所述一组串联分压器件中引出多个不同的 反馈端,该多个不同的反馈端相应地具有所述多个不同的反馈电压;所述反 馈和修调单元通过顺次修调所述多个反馈端在所述一组串联分压器件中的引 出位置,以顺次修调所述多个反馈电压,从而相应地修调所述多个输出电压 值,并且对后一输出电压值的修调不影响已经修调好的前一输出电压值。

所述反馈和修调单元包括:

多个阻性分压器件,串联耦接于输出电压和地之间;以及

多个修调单元,用于提供所述多个反馈端,其中每个修调单元耦接于相 邻的两个阻性分压器件之间,并提供一个反馈端,该反馈端在修调前从该修 调单元的设定位置引出;所述反馈和修调单元顺次通过所述多个修调单元来 修调所述多个反馈端在与其相应的修调单元上的引出位置,以顺次修调所述 多个反馈电压,从而相应地修调所述多个输出电压值。

所述输出电压包括N个输出电压值;所述反馈和修调单元包括:

N+1个阻性分压器件,串联耦接于所述输出电压和地之间;以及

N个修调单元,用于提供N个反馈端,其中第X个修调单元耦接于第X 和第X+1个阻性分压器件之间,并提供第X个反馈端,该第X个反馈端具 有第X个反馈电压,对应于第X个输出电压值;其中,N为大于或者等于1 的整数,X从1变化到N;所述反馈和修调单元顺次通过第1至N个修调单 元对第1至N个反馈端在与其相应的修调单元上的引出位置进行修调,以顺 次修调第1至N个反馈电压,从而相应地修调第1至N个输出电压值。

所述N个修调单元中的第X个修调单元对第X个输出电压值的修调范 围由第X个修调单元的等效电阻值与第X个阻性分压器件的等效电阻值的比 值决定。

所述N个修调单元中的第X个修调单元以设定的修调间距对第X个输 出电压值进行修调。

所述N个修调单元中的第X个修调单元包括:

第一支路,其包括电阻ΔRX,耦接于第X和第X+1个阻性分压器件之间;

第二支路,与第一支路并联,其包括第一组修调电阻和第二组修调电阻, 其中,所述第一和第二组修调电阻均包括M+1个串联耦接的、阻值依次为 2MRTX、2M-1RTX、…、20RTX的修调电阻,每个修调电阻并联有金属熔丝, 其中,M,M-1,…,0依次为各修调电阻的加权指数;所述第一组修调电阻的 一端通过电阻RSX连接到电阻ΔRX的一端,其另一端连接第X个反馈端;所 述第二组修调电阻的一端通过电阻RSX连接到电阻ΔRX的另一端,其另一端 连接第X个反馈端。

所述N+1个阻性分压器件中第X个阻性分压器件的等效阻值用RX表示, 所述N个修调单元中的第X个修调单元对第X个输出电压值的修调范围为 -ΔRX2RX,ΔRX2RX.

所述N+1个阻性分压器件中第X个阻性分压器件的等效阻值用RX表示, 所述N个修调单元中的第X个修调单元对第X个输出电压值的修调间距为 1ΣY=0Y=M2Y·ΔRXRX.

所述电阻ΔRX的阻值远小于所述第一和第二组修调电阻中各修调电阻的 阻值以及电阻RSX的阻值,并且电阻RSX的阻值远小于第一或者第二组修调 电阻中个修调电阻的总阻值(2M+2M-1+Λ+20)RTX

所述N个修调单元中的第X个修调单元选择性地切断与第一组修调电阻 和第二组修调电阻中的一部分修调电阻并联的金属熔丝,以对第X个反馈端 在第二支路上的引出位置进行修调。

所述N个修调单元中的第X个修调单元选择性地以第一组修调电阻和第 二组修调电阻中各修调电阻的加权指数互补的方式切断与上述两组修调电阻 中的一部分各自并联的金属熔丝,以使被串联入第二支路中的修调电阻的总 阻值保持为(2M+2M-1+Λ+20)RTX,同时对第X个反馈端在第二支路上的引出 位置进行修调。

一种修调装置,其接收电压调节器的输出电压,并对所述输出电压进行 修调,其特征在于,所述修调装置通过一组串联的分压器件对所述输出电压 进行分压,从所述一组串联分压器件中引出多个不同的反馈端,该多个不同 的反馈端相应地具有多个不同的反馈电压;所述多个不同的反馈电压与所述 输出电压的多个不同的输出电压值一一对应;所述修调装置顺次对所述多个 反馈端在所述一组串联分压器件中的引出位置进行修调,以顺次修调所述多 个反馈电压,从而相应地修调所述多个输出电压值以产生表征该输出电压的 多个不同的反馈电压,并且对后一输出电压值的修调不影响已经修调好的前 一输出电压值。

所述修调装置包括:

多个分压器件,串联耦接于所述输出电压和地之间;以及

多个修调单元,用于提供所述多个反馈端,其中每个修调单元耦接于相 邻的两个分压器件之间,并提供一个反馈端,该反馈端在修调前从该修调单 元的设定位置引出;所述修调装置顺次通过所述多个修调单元来修调所述多 个反馈端在与其相应的修调单元上的引出位置,以顺次修调所述多个反馈电 压,从而相应地修调所述多个输出电压值。

所述输出电压具有N个不同的输出电压值,所述修调装置包括:

N+1个阻性分压器件,串联耦接于所述输出电压和地之间;以及

N个修调单元,用于提供N个反馈端,其中第X个修调单元耦接于第X 和第X+1个阻性分压器件之间,并提供第X个反馈端,该第X个反馈端具 有第X个反馈电压,对应于第X个输出电压值;其中,N为大于或者等于1 的整数,X从1变化到N;所述修调装置顺次通过第1至N个修调单元对第 1至N个反馈端在与其相应的修调单元上的引出位置进行修调,以顺次修调 第1至N个反馈电压,从而相应地修调第1至N个输出电压值。

所述N个修调单元中的第X个修调单元对第X个输出电压值的修调范 围由第X个修调单元的等效电阻值与第X个阻性分压器件的等效电阻值的比 值决定。

所述N个修调单元中的第X个修调单元以设定的修调间距对第X个输 出电压值进行修调。

所述N个修调单元中的第X个修调单元包括:

第一支路,其包括电阻ΔRX,耦接于第X和第X+1个阻性分压器件之间;

第二支路,与第一支路并联,其包括第一组修调电阻和第二组修调电阻, 其中,所述第一和第二组修调电阻均包括M+1个串联耦接的、阻值依次为 2MRTX、2M-1RTX、…、20RTX的修调电阻,每个修调电阻并联有金属熔丝, 其中,M,M-1,…,0依次为各修调电阻的加权指数;所述第一组修调电阻的 一端通过电阻RSX连接到电阻ΔRX的一端,其另一端连接第X个反馈端;所 述第二组修调电阻的一端通过电阻RSX连接到电阻ΔRX的另一端,其另一端 连接第X个反馈端。

所述N+1个阻性分压器件中第X个阻性分压器件的等效阻值用RX表示, 所述N个修调单元中的第X个修调单元对第X个输出电压值的修调范围为 -ΔRX2RX,ΔRX2RX.

所述N+1个阻性分压器件中第X个阻性分压器件的等效阻值用RX表示, 所述N个修调单元中的第X个修调单元对第X个输出电压值的修调间距为 1ΣY=0Y=M2Y·ΔRXRX.

所述电阻ΔRX的阻值远小于所述第一和第二组修调电阻中各修调电阻的 阻值以及电阻RSX的阻值,并且电阻RSX的阻值远小于第一或者第二组修调 电阻中个修调电阻的总阻值(2M+2M-1+Λ+20)RTX

所述N个修调单元中的第X个修调单元选择性地切断与两组修调电阻中 的一部分各自并联的金属熔丝,以对第X个反馈端在第二支路上的引出位置 进行修调。

所述N个修调单元中的第X个修调单元选择性地以第一组修调电阻和第 二组修调电阻中各修调电阻的加权指数互补的方式切断与两组修调电阻中的 一部分各自并联的金属熔丝,以使被串联入第二支路中的修调电阻的总阻值 保持为(2M+2M-1+Λ+20)RTX,同时对第X个反馈端在第二支路上的引出位置 进行修调。

一种修调方法,用于对电压调节器的输出电压进行修调,该修调方法包 括:

接收电压调节器的输出电压;

通过一组串联的分压器件对所述输出电压进行分压,从所述一组串联分 压器件中引出N个不同的反馈端,该多个不同的反馈端相应地具有N个不同 的反馈电压,所述N个不同的反馈电压一一对应于所述输出电压的N个不同 的输出电压值;

顺次修调所述N个反馈端在所述一组串联分压器件中的引出位置,以顺 次修调所述N个反馈电压,从而相应地修调所述N个输出电压值;

保持串联分压器件的总阻值不变,通过顺次修调所述反馈端的引出位 置,顺次改变分压阻值,以使对后一输出电压值的修调不影响已经修调好的 前一输出电压值。

所述一组串联分压器件包括N+1个阻性分压器件以及N个修调单元, 所述修调方法进一步包括:

将所述N+1个阻性分压器件串联耦接于所述输出电压和地之间;以及

将所述N个修调单元中的第X个修调单元耦接于第X和第X+1个阻性 分压器件之间,并从第X个修调单元引出第X个反馈端,该第X个反馈端 具有第X个反馈电压,对应于第X个输出电压值;

顺次通过第1至N个修调单元对第1至N个反馈端在与其相应的修调单 元上的引出位置进行修调,以顺次修调第1至N个反馈电压,从而相应地修 调第1至N个输出电压值;

其中,N为大于或者等于1的整数,X从1变化到N。

本发明采用上述的装置和/或方法,可以对电压调节器的多个输出电压进 行修调,对后一输出电压的修调不影响已修调的前一输出电压,而且电压调 节器电路功耗以及芯片尺寸可以更小。

附图说明

下面的附图表明了本发明的实施方式。这些附图和实施方式以非限制性、 非穷举性的方式提供了本发明的一些实施例。

图1为现有技术中的一种电压调节器电路的模块示意图;

图2为现有技术中的一种具有两个不同输出电平值的电压调节器电路的 模块示意图;

图3为现有技术中的又一种具有两个不同输出电平值的电压调节器电路 的模块示意图;

图4为根据本发明一个实施例的电压调节器电路的模块示意图。

图5为根据本发明一个实施例的适用于图4中电压调节器电路的修调单 元的示意图。

图6为根据本发明一个实施例的具有两个不同输出电压值的电压调节器 电路的示意图。

图7为根据本发明一个实施例的修调方法的流程图。

具体实施方式

下面详细说明本发明实施例的电压调节器的输出修调装置及修调方法, 以及采用该修调装置及修调方法的电压调节器电路。在接下来的说明中,一 些具体的细节,例如实施例中的具体电路结构和这些电路元件的具体参数, 都用于对本发明的实施例提供更好的理解。本技术领域的技术人员可以理解, 即使在缺少一些细节或者其他方法、元件、材料等结合的情况下,本发明的 实施例也可以被实现。

本发明的一个实施例提供电压调节器电路,它采用下面所述的修调装置 和修调方法对其输出电压进行修调。

本发明不同的实施例还提供适用于电压调节器电路的输出电压修调装置 及修调方法。

本领域的技术人员应该理解,接下来对具体实施例的详细说明只是示例 性的,并不用于限定本发明的范围。

如图4所示,为根据本发明一个实施例的电压调节器电路400的模块示 意图。该电压调节器电路400包括功率转换单元402、控制单元404以及反 馈和修调单元406,电压调节器电路400接收未经调节的输入电压Vin,并提 供调节后的输出电压Vout。反馈和修调单元406接收输出电压Vout并提供 表征该输出电压Vout的反馈电压,反馈和修调单元406具有N个不同的反 馈端FB1~FBN,用于分别提供表征输出电压Vout的N个不同的反馈电压值 VFB1~VFBN;控制单元404选择性地耦接到反馈和修调单元406的N个反馈 端FB1~FBN中的任一个,并将与其耦接的反馈端的反馈电压值与参考电压 Vref比较,基于比较结果控制功率转换单元402将输出电压Vin转换为输出 电压Vout;电压调节器电路400基于这样的负反馈调节,提供的输出电压 Vout具有N个不同的输出电压值Vout1~VoutN,分别对应于所述N个不同 的反馈电压值VFB1~VFBN,这里,N为大于或者等于1的整数。

根据本发明的一个实施例,通过反馈和修调单元406来修调所述N个不 同的反馈电压值VFB1~VFBN,以使得相应的N个不同的输出电压值Vout1~ VoutN被修调到其各自的期望值。根据本发明的一个实施例,反馈和修调单 元406采用一组串联的分压器件对输出电压Vout进行分压,并提供所述N 个不同的反馈端FB1~FBN,通过顺次修调所述N个反馈端FB1~FBN在该组 串联分压器件中的引出位置,可以对所述N个不同的反馈电压值VFB1~VFBN顺次进行修调,进而达到对输出电压值Vout1~VoutN进行顺次修调的目的, 而且对后一反馈电压值的修调不会影响已经修调好的前一反馈电压值,也就 是说对后一输出电压值的修调不会影响已经修调好的前一输出电压值。

根据本发明的一个实施例,反馈和修调单元406包括一组串联耦接于输 出电压Vout和地之间的阻性分压器件4061~406N+1,以及N个修调单元Δ1~ ΔN,如图4所示。根据本发明的一个实施例,阻性分压器件4061~406N+1的等效电阻值分别为R1~RN+1,修调单元Δ1~ΔN的等效电阻值分别为Δ R1~ΔRN;修调单元Δ1耦接于阻性分压器件4061和4062之间,并提供反馈 端FB1,反馈端FB1在修调单元Δ1上的引出位置可以通过修调调节,未经修 调调节前,反馈端FB1从修调单元Δ1的设定的位置引出;在本发明的一个优 选实施例中,反馈端FB1从修调单元Δ1的中间位置引出;类似地,修调单元 ΔX耦接于阻性分压器件406X和406X+1之间,并提供反馈端FBX,反馈端FBX在修调单元ΔX上的引出位置可以通过修调调节,未经修调调节前,反馈端 FBX从修调单元ΔX的设定的位置引出;根据本发明的一个优选的实施例,反 馈端FBX从修调单元ΔX的中间位置引出;这里X是可以从1变化到N的整 数。根据本发明的一个优选实施例,未作修调调节之前,在反馈端FBX从修 调单元ΔX的中间位置引出的情况下,电压调节器电路400的输出电压Vout 的N个不同的输出电压值Vout1~VoutN可以分别由下式表示:

VoutX=Rtotal×VrefRX+RX-1+K+R1,(X=1,Λ,N)---(5)

其中,

Rtotal=ΣX=1X=N(RX+ΔRX)+RN+1---(6)

RX=RX+12ΔRX-1+12ΔRX,(X=2,Λ,N)---(7)

R1=R1+12ΔR1---(8)

若VoutX(X=1,…,N)与其期望值之间有偏差,则需要通过修调单元ΔX 修调反馈端FBX在该修调单元ΔX上的引出位置从而改变等效分压电阻RX的值,以将VoutX调节到其期望值。根据本发明的一个实施例,顺次通过修 调单元Δ1~ΔN分别对反馈端FB1~FBN在其对应所在的修调单元上的引出 位置进行修调,从而顺次对等效分压电阻R′1~R′N的值进行修调,由式(5) 至(8)可见,顺次修调等效分压电阻R′1~R′N的值,即可以顺次修调输出电 压值Vout1~VoutN,而且对后一输出电压值的修调不影响已经修调好的前一 输出电压值。

根据本发明的一个实施例,修调单元ΔX对输出电压VoutX的修调范围由 修调单元ΔX的等效电阻值ΔRX与阻性分压器件406X的等效电阻值RX的比值 决定。根据本发明的一个实施例,修调单元ΔX对等效分压电阻R′X的修调范 围为相应地,对输出电压VoutX的修调范围为:

-ΔRX2RXVoutX-VoutXVoutXΔRX2RX,(X=1,Λ,N)---(9)

其中,ΔR′X为修调单元ΔX通过修调使等效分压电阻R′X增大或者减小的 量,Vout′X为输出电压值VoutX经过修调后的值。

根据本发明的一个实施例,修调单元ΔX可以以设定的修调间距对等效 分压电阻R′X的值进行修调,进而达到以设定的修调间距对输出电压值VoutX进 行修调的目的。根据本发明的一个实施例,修调单元ΔX对等效分压电阻R′X的 修调间距为进而对输出电压值VoutX的修调间距为其 中M为大于或者等于零的整数。

如图5所示为根据本发明一个实施例的修调单元ΔX的示意图。修调单 元ΔX包括:主支路501,其包括电阻ΔRX,耦接于阻性分压器件406X和406X+1之间;以及与主支路501并联的第二支路503,该第二支路503包括第一组 修调电阻和第二组修调电阻;其中所述第一组修调电阻具有M+1个串联耦接 的、阻值依次为2MRTX、2M-1RTX、…、20RTX的修调电阻,每个修调电阻并 联有金属熔丝(可以用激光或其它类似方式熔断),其中,M,M-1,…,0依 次为各修调电阻的加权指数,该第一组修调电阻的一端通过电阻RSX连接到 电阻ΔRX的一端,该第一组修调电阻的另一端连接反馈端FBX;所述第二组 修调电阻,与第一组修调电阻一样,具有M+1个串联耦接的、阻值依次为 2MRTX、2M-1RTX、…、20RTX的修调电阻,每个修调电阻并联有金属熔丝, 其中,M,M-1,…,0依次为各修调电阻的加权指数,该第二组修调电阻的一 端通过另一个电阻RSX连接到电阻ΔRX的另一端,该第二组修调电阻的另一 端连接反馈端FBX。这样在修调前,反馈端FBX在第二支路503上的引出位 置为该支路的中点。

根据本发明的实施例,所述电阻ΔRX的阻值远小于各修调电阻的阻值以 及电阻RSX的阻值,并且电阻RSX的阻值远小于(2M+2M-1+Λ+20)RTX,因此, 修调单元ΔX的等效电阻约为ΔRX,并且在修调过程中几乎保持不变,从而在 修调过程中串联在Vout与地之间的电阻值几乎不变,也就是说由式(6)定 义的Rtotal几乎不变,另外,由于电阻ΔRX的阻值远小于各修调电阻的阻值以 及电阻RSX的阻值,并且电阻RSX的阻值远小于(2M+2M-1+Λ+20)RTX,则反馈 端FBX在第二支路503上的引出位置的变化也就等同于反馈端FBX在电阻 ΔRX上滑动,从而改变了由式(7)定义的等效分压电阻R′X中ΔRX的贡献比例, 这样,修调单元ΔX便实现了对等效分压电阻R′X进行修调,进而实现对第X 个输出电压值VoutX进行修调。

根据本发明的一个实施例,修调单元ΔX通过激光选择性地切断与第一 组修调电阻和第二组修调电阻中的一部分修调电阻各自并联的金属熔丝,以 使该部分修调电阻被串联入第二支路503中,同时也改变了反馈端FBX在第 二支路503上的引出位置,其等同于改变了反馈端FBX在ΔRX上的引出位置, 从而改变了等效分压电阻R′X中ΔRX的贡献比例。根据本发明的一个实施例, 修调单元ΔX通过激光选择性地以第一组修调电阻和第二组修调电阻中各修 调电阻的加权指数互补的方式切断与其中一部分修调电阻并联的金属熔丝, 使得被串联入第二支路503中的修调电阻的总阻值保持为 (2M+2M-1+Λ+20)RTX,同时使反馈端FBX在第二支路503上的引出位置改变, 从而改变了等效分压电阻R′X中ΔRX的贡献比例。例如,如果修调单元ΔX通 过激光切断第一组修调电阻中与加权指数为0的修调电阻(即阻值为20RTX的 修调电阻)并联的金属熔丝,则以第一和第二组修调电阻中各修调电阻的加 权指数互补的方式切断指的是,同时切断第二组修调电阻中与除加权指数为 0的修调电阻外的剩余修调电阻(即阻值为2M、2M-1RTX、…、21RTX的修调 电阻)并联的金属熔丝,这种情况下,相当于反馈端FBX在ΔRX上的引出位 置变化到如图5所示的距ΔRX上端的处,从而使得由式(7) 定义的等效分压电阻R′X的阻值增加了本领域的技 术人员应该理解,修调单元ΔX对第一组修调电阻和第二组修调电阻中的与 各修调电阻并联的金属熔丝的加权指数互补切断方式有多种,例如,也可以 切断第一组修调电阻中与加权指数为4、5、M的修调电阻并联的金属熔丝, 则同时切断第二组修调电阻中与除加权指数为4、5、M的修调电阻外的剩余 修调电阻并联的金属熔丝,这里不一一列举。在图5所示的示例性实施例中, 修调单元ΔX对等效分压电阻R′X的修调范围为修调间距为 从而相应地实现了对输出电压值VoutX由式(9)定义的 修调范围,修调间距为

为了帮助更好地理解本发明,图6示出了根据本发明一个实施例的具有 两个不同输出电压值的电压调节器电路600的示意图。该电压调节器电路600 与电压调节器400类似,包括功率转换单元602、控制单元604以及反馈和 修调单元606,电压调节器电路600接收未经调节的输入电压Vin,并提供调 节后的输出电压Vout。反馈和修调单元606接收输出电压Vout并提供表征 该输出电压Vout的反馈电压,反馈和修调单元606具有两个不同的反馈端 FB1和FB2,分别提供表征输出电压Vout的两个不同的反馈电压值VFB1和 VFB2;控制单元604选择性地耦接到反馈和修调单元606的两个反馈端FB1和FB2中的任一个,并将与其耦接的反馈端的反馈电压值与参考电压Vref比 较,基于比较结果控制功率转换单元602将输出电压Vin转换为输出电压 Vout;电压调节器电路600基于这样的负反馈调节,提供的输出电压Vout 具有两个不同的输出电压值Vout1和Vout2,分别对应于所述两个不同的反馈 电压值VFB1和VFB2

反馈和修调单元606包括一组串联耦接于输出电压Vout和地之间的阻性 分压器件6061~6063,以及两个修调单元Δ1和Δ2,如图4所示。根据本发 明的一个实施例,阻性分压器件6061~6063的等效电阻值分别为R1~R3,修 调单元Δ1和Δ2的等效电阻值分别为ΔR1和ΔR2;修调单元Δ1耦接于阻性 分压器件6061和6062之间,并提供反馈端FB1,反馈端FB1在修调单元Δ1上的引出位置可以通过修调调节,未经修调调节前,反馈端FB1从修调单元 Δ1的中点引出;类似地,修调单元Δ2耦接于阻性分压器件6062和6063之间, 并提供反馈端FB2,反馈端FB2在修调单元Δ2上的引出位置可以通过修调调 节,未经修调调节前,反馈端FB2从修调单元Δ2的中点引出。本领域的技术 人员应该理解,未经修调调节前,反馈端FB1和FB2在修调单元Δ1和Δ2上 的引出位置可以为其它任何设定的位置。在如图6所示的示例性实施例中, 未作修调调节之前,电压调节器电路600的输出电压Vout的两个不同的输出 电压值Vout1和Vout2可以分别由下式表示:

Vout1=Rtotal×VrefR1---(10)

Vout2=Rtotal×VrefR2+R1---(11)

以上式(10)和式(11)中,Rtotal=R1+ΔR1+R2+ΔR2+R3,R1=R1+12ΔR1,R2=R2+12ΔR1+12ΔR2.

在如图6所示的实施例中,修调单元Δ1包括:主支路608,其包括电阻 ΔR1,耦接于阻性分压器件6061和6062之间;以及与主支路608并联的第二 支路610,该第二支路610包括第一组修调电阻,该第一组修调电阻示例性 地具有3个串联耦接的、阻值依次为22RT1、21RT1和20RT1的修调电阻,分别 依次并联有激光金属熔丝F11、F12和F13,该第一组修调电阻的一端通过电阻 RS1连接到电阻ΔR1的一端,该第一组修调电阻的另一端连接反馈端FB1;第 二组修调电阻,与第一组修调电阻一样,具有3个串联耦接的、阻值依次为 22RT1、21RT1和20RT1的修调电阻,分别依次并联有激光金属熔丝F14、F15和 F16,该第二组修调电阻的一端通过电阻RS1连接到电阻ΔR1的另一端,该第二 组修调电阻的另一端连接反馈端FB1,这样在修调前,反馈端FB1在第二支 路610上的引出位置为该支路的中点。类似地,修调单元Δ2包括:主支路 612,其包括电阻ΔR2,耦接于阻性分压器件6062和6063之间;以及与主支 路612并联的第二支路614,该第二支路614包括第一组修调电阻,示例性 地具有3个串联耦接的、阻值依次为22RT2、21RT2和20RT2的修调电阻,分别 依次并联有激光金属熔丝F21、F22和F23,该第一组修调电阻的一端通过电阻 RS2连接到电阻ΔR2的一端,该第一组修调电阻的另一端连接反馈端FB2;第 二组修调电阻,与第一组修调电阻一样,具有3个串联耦接的、阻值依次为 22RT2、21RT2和20RT2的修调电阻,分别依次并联有激光金属熔丝F24、F25和 F26,该第二组修调电阻的一端通过电阻RS2连接到电阻ΔR2的另一端,该第二 组修调电阻的另一端连接反馈端FB2,这样在修调前,反馈端FB2在第二支 路614上的引出位置为该支路的中点。图6所示的实施例中,所述电阻ΔR1的 阻值远小于各修调电阻22RT1、21RT1和20RT1以及电阻RS1的阻值,并且 RS1π(22+21+20)RT1;电阻ΔR2的阻值远小于各修调电阻22RT2、21RT2和20RT2以及电阻RS2的阻值,并且RS2π(22+21+20)RT2,因此,修调单元Δ1和Δ2的 等效电阻分别约为ΔR1和ΔR2,并且在修调过程中几乎保持不变。

若Vout1和Vout2与其期望值之间有偏差,则需要通过修调单元Δ1和Δ2分别对其进行修调。根据本发明的一个实施例,顺次通过修调单元Δ1和Δ2分别对反馈端FB1在支路610上的引出位置和反馈端FB2在支路614上的引 出位置进行修调,以达到顺次对Vout1和Vout2进行修调的目的。根据本发 明的一个实施例,修调单元Δ1通过激光选择性地以其第一组修调电阻和第 二组修调电阻中各修调电阻的加权指数互补的方式切断与上述两组修调电阻 的一部分各自并联的金属熔丝,使得被串联入第二支路610中的修调电阻的 总阻值保持为(22+21+20)RT1,同时使反馈端FB1在第二支路610上的引出位 置改变,从而改变了R′1中ΔR1的贡献比例。下表列出了修调单元Δ1切断金属 熔丝的各种可能情况,以及每种切断情况下相对应的Vout1的修调比例 ΔVout1/Vout1,其中ΔVout1=Vout′1-Vout1,Vout′1为Vout1经修调后的值,下表中X 表示切断:

 F11  F12  F13  F14  F15  F16  ΔVout1/Vout1 X   X   X   -3.5ΔR1/7R1 X   X   X   -2.5ΔR1/7R1 X   X   X   -1.5ΔR1/7R1 X   X   X   -0.5ΔR1/7R1  X   X   X   0.5ΔR1/7R1  X   X   X   1.5ΔR1/7R1  X   X   X   2.5ΔR1/7R1  X   X   X   3.5ΔR1/7R1

修调单元Δ1对R′1的修调范围为修调间距为 从而相应地实现了对输出电压值Vout1的修调范围为 修调间距为

类似地,修调单元Δ2通过激光选择性地以其第一组修调电阻和第二组 修调电阻中各修调电阻的加权指数互补的方式切断与上述两组修调电阻中的 一部分各自并联的金属熔丝,使得被串联入第二支路614中的修调电阻的总 阻值保持为(22+21+20)RT2,同时使反馈端FB2在第二支路614上的引出位置 改变,从而改变了R′2中ΔR2的贡献比例。下表列出了修调单元Δ2切断金属熔 丝的各种可能情况,以及每种切断情况下相对应的Vout2的修调比例 ΔVout2/Vout2,其中ΔVout2=Vout′2-Vout2,Vout′2为Vout2经修调后的值,下表中 X表示切断:

 F21 F22  F23  F24  F25  F26  ΔVout2/Vout2 X  X   X   -3.5ΔR2/7R2 X  X   X   -2.5ΔR2/7R2 X   X   X   -1.5ΔR2/7R2 X   X   X   -0.5ΔR2/7R2 X   X   X   0.5ΔR2/7R2 X   X   X   1.5ΔR2/7R2  X   X   X   2.5ΔR2/7R2  X   X   X   3.5ΔR2/7R2

修调单元Δ2对R′2的修调范围为修调间距为 从而相应地实现了对输出电压值Vout2的修调范围为 修调间距为

以上参照图1~6,结合本发明不同实施例,描述了适用于电压调节器电 路的输出修调装置及其工作原理。下面,参照图7,描述根据本发明实施例 的适用于电压调节器电路的输出修调方法,该修调方法700包括:在步骤701, 接收电压调节器电路的输出电压;在步骤703,通过一组串联的分压器件对 所述输出电压进行分压,并产生表征该输出电压的N个不同的反馈电压,所 述N个不同的反馈电压一一对应于所述输出电压的N个不同的输出电压值; 在步骤705,顺次修调所述N个不同的反馈电压,以顺次修调所述N个不同 的输出电压值,其中对后一输出电压值的修调不会影响已经修调好的前一输 出电压值。

根据本发明的实施例,修调方法700还包括:在步骤703从所述一组串 联分压器件中引出N个不同的反馈端,该多个不同的反馈端相应地具有所述 N个反馈电压;在步骤705顺次修调所述N个反馈端在所述一组串联分压器 件中的引出位置,以顺次修调所述N个反馈电压,从而相应地修调所述N个 输出电压值。

根据本发明的实施例,步骤703中的所述一组串联分压器件可以包括 N+1个阻性分压器件以及N个修调单元,步骤703进一步包括将所述N+1 个阻性分压器件串联耦接于所述输出电压和地之间;以及将所述N个修调单 元中的第X个修调单元耦接于第X和第X+1个阻性分压器件之间,并从第 X个修调单元引出第X个反馈端,该第X个反馈端具有第X个反馈电压, 对应于第X个输出电压值;其中X从1变化到N,从而提供N个反馈端, 它们相应地具有所述N个不同的反馈电压,一一对应于所述输出电压的N个 不同的输出电压值;步骤705进一步包括顺次通过第1至N个修调单元对第 1至N个反馈端在与其相应的修调单元上的引出位置进行修调,以顺次修调 第1至N个反馈电压,从而相应地修调第1至N个输出电压值。

上述本发明的说明书和实施方式仅仅以示例性的方式对本发明实施例的 电压调节器输出修调电路及修调方法进行了说明,并公开了采用该修调电路 及修调方法的电压调节器电路,以上说明并不用于限定本发明的范围。对于 公开的实施例进行变化和修改都是可能的,其他可行的选择性实施例和对实 施例中元件的等同变化可以被本技术领域的普通技术人员所了解。本发明所 公开的实施例的其他变化和修改并不超出本发明的精神和保护范围。

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