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电压稳定电路、电源模块和电子设备的制作方法

  • 国知局
  • 2024-09-11 14:28:32

本技术涉及电子电路的,具体而言,涉及一种电压稳定电路、电源模块和电子设备。

背景技术:

1、由于电子设备越来越精密,使得电子设备对电压的要求越来越高。电压的波动可能导致电子设备的性能下降,以及造成数据丢失、产生电磁干扰等问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种电压稳定电路、电源模块和电子设备,以实现稳定电源电压的效果。

2、第一方面,本技术提供一种电压稳定电路,包括:反馈控制电路、输出控制电路和第一开关;所述第一开关的第一端被配置为与电源连接;所述反馈控制电路分别与所述第一开关的使能端和第二端连接,所述反馈控制电路用于在所述第一开关的输出电压大于第一预设阈值的情况下,调整所述第一开关的使能端电压,以降低所述第一开关的输出电压;所述输出控制电路的输入端与所述第一开关的第二端连接,所述输出控制电路用于:在所述第一开关的输出电压大于第二预设阈值的情况下,输出所述第一开关的输出电压;在所述第一开关第二端输出的电压小于第二预设阈值的情况下,输出参考地电压;其中,所述第二预设阈值小于所述第一预设阈值。

3、本技术实施例中,通过反馈控制电路可以维持第一开关的输出电压稳定,使得第一开关的输出电压不会过大。而输出控制电路只有在第一开关的输出电压大于第二预设阈值的情况下,才会输出第一开关的输出电压。从而使得最终输出的电压值保持在第一预设阈值和第二预设阈值之间,实现最终输出电压的稳定。

4、结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实施方式中,所述反馈控制电路,包括:镜像电路、电流产生电路;所述电流产生电路的输入端与所述第一开关的第二端连接,所述电流产生电路用于在所述第一开关的输出电压大于第一预设阈值的情况下,生成第一电流;所述镜像电路的第一端与所述电流产生电路连接,所述镜像电路的第二端与所述第一开关的使能端连接,所述镜像电路用于生成所述第一电流的镜像电流,并根据所述镜像电流调整所述第一开关的使能端电压。

5、本技术实施例中,通过电流产生电路实现在第一开关的输出电压大于第一预设阈值的情况下生成第一电流,而镜像电路能生成第一电流的镜像电流,从而通过镜像电流实现对第一开关的使能端电压的调整。以此减小第一开关上拉能力,从而达到降低第一开关输出电压的效果,使得第一开关的输出电压不会过大。

6、结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实施方式中,所述电流产生电路,包括:第一钳位电路,所述第一钳位电路包括按照二极管接法连接且依次串联的多个晶体管,串联的所述多个晶体管的第一端与所述第一开关的第二端连接,所述多个晶体管的第二端接地,所述多个晶体管的第三端与所述镜像电路的第一端连接;所述第一钳位电路的导通电压等于所述第一预设阈值。

7、本技术实施例中,由于钳位电路只有在其两端的电压值大于导通电压的情况下才会导通,因此,在第一钳位电路没有导通的情况下,电流产生电路中不会产生第一电流,从而实现只有在第一开关的输出电压大于第一预设阈值的情况下生成第一电流的效果。

8、结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实施方式中,所述电流产生电路,还包括:第二钳位电路,所述第二钳位电路的第一端与所述第一开关的第二端连接,所述第二钳位电路的第二端与所述第一钳位电路中指定晶体管的第一端连接,且所述第二钳位电路的第二端不与参考地和所述第一开关的第二端连接;其中,所述第二钳位电路包括按照二极管接法连接且依次串联的多个晶体管,所述第二钳位电路的导通电压等于所述第一预设阈值。

9、结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实施方式中,所述第一钳位电路包括:按照二极管接法连接且依次串联的第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管;其中,所述第一晶体管的第一端与所述第一开关的第二端连接,所述第四晶体管的第二端接地,所述第四晶体管的第三端与所述镜像电路的第一端连接;相应的,所述第二钳位电路,包括:按照二极管接法连接且依次串联的第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管;其中,所述第五晶体管的第一端与所述第一开关的第二端连接,所述第七晶体管的第二端与所述第三晶体管的第一端连接。

10、结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实施方式中,所述镜像电路包括:第八晶体管、第九晶体管、第十晶体管、第一电阻;所述第八晶体管的第二端与所述电流产生电路连接,所述第八晶体管的第三端接地,所述第八晶体管的第一端分别与所述第九晶体管的第二端、第三端连接;所述第九晶体管的第一端被配置为与电源连接;所述第十晶体管的第一端与所述第九晶体管的第一端连接,所述第十晶体管的第二端与所述第九晶体管的第二端连接,所述第十晶体管的第三端通过所述第一电阻接地,且所述第十晶体管的第三端与所述第一开关的使能端连接。

11、本技术实施例中,通过第八晶体管生成第一电流的镜像电流,以及通过第九晶体管、第十晶体管使得该镜像电流被镜像到第一电阻所在的支路上,从而在第一电阻上形成压降,进而提高第一开关使能端的电压,从而减小第一开关上拉能力,以降低第一开关输出电压。

12、结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实施方式中,所述输出控制电路,包括:指示电压电路、选择电路;所述指示电压电路的第一端与所述第一开关的第二端连接,所述指示电压电路的第二端接地,所述指示电压电路的第三端与所述选择电路的第一端连接;所述指示电压电路用于在所述第一开关的输出电压大于所述第二预设阈值的情况下,输出第一信号;在所述第一开关的输出电压小于等于所述第二预设阈值的情况下,输出第二信号;所述选择电路的第二端与所述第一开关的第二端连接,所述选择电路的第三端接地,所述选择电路用于在接收到所述第一信号的情况下,输出所述第一开关的输出电压;在接收到所述第二信号的情况下,输出参考地电压。

13、本技术实施例中,通过指示电压电路在两种情况下分别生成第一信号和第二信号,从而通过第一信号和第二信号控制选择电路输出参考地电压或者输出第一开关的输出电压。从而使得最终输出的电压不会小于第二预设阈值的电压,保持了最终输出的电压的稳定。

14、结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实施方式中,所述输出控制电路,还包括:电压整形电路,所述指示电压电路的第三端通过所述电压整形电路与所述选择电路的第一端连接;所述电压整形电路用于在所述指示电压电路输出第一信号的情况下,输出低电平信号;在所述指示电压电路输出第二信号的情况下,输出高电平信号;相应的,所述选择电路用于在接收到所述低电平信号的情况下,输出所述第一开关的输出电压;在接收到所述高电平信号的情况下,输出参考地电压。

15、本技术实施例中,通过电压整形电路对指示电压电路输出的信号进行整形,从而使得控制电路接收到的用于指示的信号之间的区别更加明显,降低出现将第二信号误识别为第一信号,以及将第一信号误识别为第二信号的情况。

16、结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实施方式中,所述电压整形电路,包括:施密特触发器和反相器;所述施密特触发器的第二端与所述第一开关的第二端连接,所述施密特触发器的第三端接地,所述施密特触发器的第四端与所述反相器的输入端连接;所述施密特触发器用于在所述指示电压电路输出第一信号的情况下,输出高电平信号;在所述指示电压电路输出第二信号的情况下,输出低电平信号;所述反相器的第二端与所述第一开关的第二端连接,所述反相器的第三端接地,所述反相器的第四端与所述选择电路的第一端连接。

17、结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实施方式中,所述指示电压电路,包括:第三钳位电路、第二开关、第二电阻、第三电阻;所述第三钳位电路的第一端与所述第一开关的第二端连接,所述第三钳位电路的第二端通过所述第二电阻接地;所述第三钳位电路的第二端还与所述第二开关的使能端连接;所述第二开关的第一端通过所述第三电阻与所述第一开关的第二端连接,所述第二开关的第一端还与所述选择电路的第一端连接,所述第二开关的第二端接地。

18、本技术实施例中,通过第三钳位电路可以实现唯有在第一开关的输出电压能导通该第三钳位电路的情况下,第二开关才会导通,从而才能将第二开关的第一端的电压下拉到低电压状态(也即第一信号)。而第三钳位电路没有导通的情况下,第二开关的第一端的电压会是一个相对高电压的状态(也即第二信号),从而实现识别第一开关的输出电压是否大于第二阈值的效果。

19、结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实施方式中,所述指示电压电路,还包括:第三开关,所述第三开关的第一端与所述第二开关的第一端连接,所述第三开关的第二端接地,所述第三开关的使能端用于接收第三开关使能信号;其中,在所述电压稳定电路输出所述第一开关的输出电压的情况下,所述第三开关使能。

20、本技术实施例中,由于在电压稳定电路输出第一开关的输出电压的情况下,第三开关使能,从而使得第三开关的第一端(也即第二开关的第一端)被下拉为低电压状态(也即第一信号),从而使得整个电压稳定电路的输出状态可以保持为输出第一开关输出电压的状态。

21、结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实施方式中,所述选择电路,包括:第四开关、第五开关;所述第四开关的第一端与所述第一开关的第二端连接,所述第四开关的使能端与所述指示电压电路的第三端连接;其中,所述第四开关为低电压使能的开关;所述第五开关的使能端与所述指示电压电路的第三端连接,所述第五开关的第二端与所述第四开关的第二端连接,所述第五开关的第一端接地;其中,所述第五开关为高电压使能的开关。

22、本技术实施例中,由于第四开关和第五开关的使能端均与指示电压电路的第三端连接,且第四开关为低电压使能的开关,第五开关为高电压使能的开关。从而在接收到第一信号的情况下,第四开关导通,第五开关截止,使得输出电压为第一开关的输出电压。而在接收到第二电压的情况下,第四开关截止,第五开关导通,使得输出电压为参考地电压。

23、结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实施方式中,所述电压稳定电路,还包括:第四钳位电路,所述第四钳位电路的第一端被配置为与所述电源连接,所述第四钳位电路的第二端与所述第一开关的使能端连接;其中,所述第四钳位电路的导通电压高于所述第一预设阈值。

24、本技术实施例中,通过第四钳位电路,使得在电源电压过大的情况下,钳位电路可以导通,从而提高第一开关使能端的电压,减小第一开关的栅源电压不会过大,从而保证第一开关能正常工作。

25、结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实施方式中,所述电压稳定电路还包括:滤波电路,所述滤波电路与所述输出控制电路的输出端连接。

26、本技术实施例中,通过滤波电路对电压稳定电路最终输出的电压进行滤波处理,从而可以滤除最终输出电压上的毛刺,使最终输出的输出电压更加稳定。

27、第二方面,本技术提供一种电源模块,包括:如上述第一方面和/或结合上述第一方面任一可能的实施方式所述的电压稳定电路。

28、第三方面,本技术提供一种电子设备,包括:如上述第二方面所述的电源模块。

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