一种稳压器及其控制方法、装置和设备与流程

本发明涉及电子电路，特别涉及一种稳压器及其控制方法、装置和设备。

背景技术：

1、稳压器是一种常见的电源管理芯片，其中低压差线性稳压器（low dropoutregulator，ldo）因其静态功耗低、低成本和无输出纹波等优点，在便携及通信设备上有着广泛的应用。传统ldo的输出电压表达式可以如下：

2、；

3、由上述传统ldo输出电压的表达式可知，输出电压（vout）由反馈电阻比（r2/r3）以及基准电压（vref）决定；虽然看似与电源电压无关，但ldo关键参数指标漏失电压vdrop限制着电源电压（vdd）的最小值；ldo正常工作时mos管工作在线性区，等效为一个线性电阻，必然会在其源漏两端产生压降，漏失电压指在满载的条件下保证ldo正常工作时该压降的最小值；所以ldo在应用时会规定输入电压范围，其应用环境由此受到限制，如图1所示，电源电压需要大于2.4v才能保证ldo能够正常输出1.8v电压。因此，如何能够使ldo在不同电源电压的情况下均能输出稳定电压，提高ldo在不同应用场景的适用性，是现今急需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种稳压器及其控制方法、装置和设备，以使ldo在不同输电源电压的情况下均能输出稳定电压，提高ldo在不同应用场景的适用性。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种稳压器，包括：运算放大器、稳压输出电路和模式切换控制电路；其中，所述运算放大器的同相输入端和输出端与所述稳压输出电路连接；

3、所述模式切换控制电路用于控制所述稳压输出电路，以调整切换所述稳压器的工作模式；其中，所述工作模式包括电源电压为第一电压时的第一工作模式和所述电源电压为第二电压时的第二工作模式；

4、所述稳压输出电路用于在所述工作模式为所述第一工作模式时，在所述运算放大器的作用下，将所述第一电压转换为第二电压输出；在所述工作模式为所述第二工作模式时，输出所述第二电压；其中，所述第一电压大于所述第二电压。

5、在另一方面，所述模式切换控制电路包括电平转换器、逻辑门、控制输出端；其中，所述电平转换器与所述逻辑门连接，所述逻辑门与所述控制输出端连接。

6、在另一方面，所述稳压输出电路包括：驱动输出电路和下拉控制电路；其中，所述驱动输出电路的输入端与电源输入端连接，所述驱动输出电路的接地端接地；所述驱动输出电路的输出端作为稳压输出端；所述驱动输出电路的稳压控制端分别与所述运算放大器的输出端和所述下拉控制电路的第一端连接，所述下拉控制电路的第二端接地；所述驱动输出电路的工作模式控制端和下拉控制电路的控制端分别与所述模式切换控制电路连接；

7、所述驱动输出电路，用于根据所述模式切换控制电路的控制，在所述工作模式为所述第一工作模式时，分别导通所述驱动输出电路的输出端与输入端和接地端的连接，在所述运算放大器的作用下，将所述电源输入端输入的所述第一电压转换为所述第二电压，并通过所述稳压输出端输出所述第二电压；在所述工作模式为所述第二工作模式时，在所述下拉控制电路的作用下，导通所述驱动输出电路的输出端与输入端的连接，通过所述稳压输出端输出所述电源输入端输入的所述第二电压。

8、在另一方面，所述工作模式还包括所述电源输入端输入第二电压时的第三工作模式；其中，所述稳压器在第三工作模式下支持所述稳压输出端接入外灌电压，所述外灌电压小于或等于所述第二电压。

9、在另一方面，所述驱动输出电路包括：第一电阻、第二电阻、第一开关单元、第二开关单元和第一pmos管；

10、其中，所述第一开关单元的第一端与所述电源输入端连接，所述第一开关单元的第二端与所述第一pmos管的源极连接；所述第一pmos管的漏极与所述第二开关单元的第一端连接，连接的公共端作为所述稳压输出端；所述第二开关单元的第二端与所述第一电阻的第一端连接；所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，连接的公共端与所述运算放大器的同相输入端连接；所述第二电阻的第二端接地；所述第一pmos管的栅极作为所述稳压控制端与所述下拉控制电路的第一端连接，连接的公共端与所述运算放大器的输出端连接；

11、所述驱动输出电路，根据所述模式切换控制电路的控制，在所述工作模式为所述第一工作模式时，导通所述第一开关单元和所述第二开关单元，在所述运算放大器的作用下，将所述电源输入端输入的所述第一电压转换为所述第二电压，并通过所述第一pmos的漏极输出所述第二电压；在所述工作模式为所述第二工作模式时，导通所述第一开关单元和关闭所述第二开关单元，并在所述下拉控制电路的作用下，导通所述第一pmos并通过所述第一pmos的漏极输出所述电源输入端输入的所述第二电压。

12、在另一方面，所述下拉控制电路包括：第一nmos管、第二nmos管和第三nmos管；

13、其中，所述第一nmos管的漏极作为所述下拉控制电路的第一端与所述驱动输出电路的稳压控制端连接，连接的公共端与所述运算放大器的输出端连接；所述第二nmos管的漏极与所述第二nmos管的栅极连接，连接的公共端分别与所述第一nmos管的栅极和所述第三nmos管的漏极连接；所述第二nmos管的漏极与所述第二nmos管的栅极连接的公共端用于与电流源的正极连接，所述电流源的负极用于与所述电源输入端连接；所述第一nmos管的源极、第二nmos管的源极和第三nmos管的源极连接，连接的公共端作为所述下拉控制电路的第二端并接地；所述模式切换控制电路的控制输出端包括第一控制输出端；

14、所述第三nmos管的栅极与所述第一控制输出端连接，用于在所述工作模式为所述第二工作模式时，关断所述第三nmos管，以导通所述第一nmos管和所述第二nmos管将所述驱动输出电路的稳压控制端输入的电压缓慢下拉到0；在所述工作模式为所述第一工作模式时，导通所述第三nmos管，以关闭所述第一nmos管和所述第二nmos管。

15、在另一方面，所述下拉控制电路还包括：

16、设置在所述驱动输出电路的稳压控制端和所述第一nmos管的漏极之间的隔离电路，用于在所述工作模式为所述第一工作模式时，将所述运算放大器的输出端输出的电压隔离并转换为预设电压输出至所述第一nmos管的漏极；其中，所述预设电压小于或等于所述第二电压。

17、在另一方面，所述隔离电路包括：第三电阻、第四电阻和第四nmos管；

18、其中，所述第四nmos管的漏极作为所述下拉控制电路的第一端与所述驱动输出电路的稳压控制端连接，连接的公共端与所述运算放大器的输出端连接；所述第四nmos管的源极与所述第一nmos管的漏极连接；所述第三电阻的第一端与所述电源输入端连接；所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端连接，连接的公共端与所述第四nmos管的栅极连接，所述第四电阻的第二端接地。

19、在另一方面，所述第一开关单元包括第二pmos管、所述第二开关单元包括第三pmos管，述模式切换控制电路的控制输出端包括第一控制输出端、第二控制输出端和第三控制输出端；其中，所述第二pmos管的源极与所述电源输入端连接，所述第二pmos管的漏极与所述第一pmos管的源极连接，所述第二pmos管的栅极作为所述第一开关单元的控制端与所述第二控制输出端连接；所述第三pmos管的源极与所述第一pmos管的漏极连接，所述第三pmos管的漏极与所述第一电阻的第一端连接，所述第三pmos管的栅极作为所述第二开关单元的控制端与所述第三控制输出端连接；

20、所述第一控制输出端、所述第二控制输出端和所述第三控制输出端均用于通过输出第一控制电平和/或第二控制电平，对应控制各自连接的mos管的导通或关断。

21、本发明还提供了一种稳压器的控制方法，应用于如上述所述的稳压器，包括：

22、获取所述稳压器的电源电压配置信息；其中，所述电源电压配置信息包括所述稳压器的稳压输出电路中电源输入端的电源电压；所述电源电压包括第一电压和第二电压；

23、根据所述电源电压配置信息，确定所述稳压器的工作模式；其中，所述工作模式包括所述电源电压为第一电压时的第一工作模式和所述电源电压为第二电压时的第二工作模式；

24、通过所述稳压器的模式切换控制电路，控制所述稳压输出电路，将所述稳压器调整切换到所述工作模式。

25、本发明还提供了一种稳压器的控制装置，应用于如上述所述的稳压器，包括：

26、获取模块，用于获取所述稳压器的电源电压配置信息；其中，所述电源电压配置信息包括所述稳压器的稳压输出电路中电源输入端的电源电压；所述电源电压包括第一电压和第二电压；

27、确定模块，用于根据所述电源电压配置信息，确定所述稳压器的工作模式；其中，所述工作模式包括所述电源电压为第一电压时的第一工作模式和所述电源电压为第二电压时的第二工作模式；

28、控制模块，用于通过所述稳压器的模式切换控制电路，控制所述稳压输出电路，将所述稳压器调整切换到所述工作模式。

29、此外，本发明还提供了一种稳压器的控制设备，包括：

30、存储器，用于存储计算机程序；

31、处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述所述的稳压器的控制方法的步骤。

32、本发明所提供的一种稳压器，包括：运算放大器、稳压输出电路和模式切换控制电路；其中，运算放大器的同相输入端和输出端与稳压输出电路连接；模式切换控制电路用于控制稳压输出电路，以调整切换稳压器的工作模式；其中，工作模式包括电源电压为第一电压时的第一工作模式和电源电压为第二电压时第二工作模式，稳压输出电路用于在工作模式为第一工作模式时，在运算放大器的作用下，将第一电压转换为第二电压输出；在工作模式为第二工作模式时，输出第二电压；其中，第一电压大于第二电压；

33、可见，本发明通过模式切换控制电路和稳压输出电路的设置，能够实现ldo在不同电源电压情况下的工作模式的切换，使ldo在两种电源电压的情况下均能输出稳定电压，实现了先进工艺下电源可切换的ldo，提高了ldo在不同应用场景的适用性。此外，本发明还提供了一种稳压器的控制方法、装置及设备，同样具有上述有益效果。