CN102545587B - 具有共用功能的电源电路和用于操作电源电路的方法 - Google Patents

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Abstract

本文描述一种电源电路和用于操作电源电路的方法。在一种实施方式中，该电源电路包括用于接收至少一个输入电压的至少一个输入端、包括被配置为将所述至少一个输入电压转换成至少一个输出电压的多个功率元件部的功率元件、被配置为控制功率元件部用于将所述至少一个输入电压转换成所述至少一个输出电压的多个调节器控制器、耦接至所述调节器控制器和所述功率元件部的至少一个第一开关、以及用于输出所述至少一个输出电压的多个输出端。所述至少一个第一开关用来将电源电路配置为用作一个电压调节器或多个独立的电压调节器。还描述其它实施方式。

Description

具有共用功能的电源电路和用于操作电源电路的方法
技术领域
本发明的实施方式大体涉及电气系统用于操作该电气系统的方法，更具体地，涉及电源电路和用于操作该电源电路的方法。
背景技术
电源电路将输入电压转换成目标输出电压。常规电源电路通常实现彼此独立的多个电压调节器。每个电压调节器包括功率元件和调节器控制器。然而，由于热限制，常规电源电路可能具有不必要的电路面积开销。这种电路面积开销会给电源电路带来不希望的额外成本。
发明内容
本文描述电源电路和用于操作该电源电路的方法。在一种实施方式中，一种电源电路包括用于接收至少一个输入电压的至少一个输入端、包括被配置为将所述至少一个输入电压转换成至少一个输出电压的多个功率元件部的功率元件、被配置为控制功率元件部用于将所述至少一个输入电压转换成所述至少一个输出电压的多个调节器控制器、耦接至所述调节器控制器和所述功率元件部的至少一个第一开关、以及用于输出所述至少一个输出电压的多个输出端。所述至少一个第一开关用来将电源电路配置为用作一个电压调节器或多个独立的电压调节器。还描述其它实施方式。
在一种实施方式中，电源电路包括用于接收至少一个输入电压的至少一个输入端、包括被配置为将所述至少一个输入电压转换成至少一个输出电压的多个功率元件部的功率元件、被配置为控制功率元件部用于将所述至少一个输入电压转换成所述至少一个输出电压的多个调节器控制器、耦接至所述调节器控制器和所述功率元件部的至少一个第一开关、以及用于输出所述至少一个输出电压的多个输出端。每个调节器控制器连接至不同的一个功率元件部。所述至少一个第一开关用来将电源电路配置为用作一个电压调节器或多个独立的电压调节器。
在一种实施方式中，一种电源电路包括用于至少一个输出电压的输入端、包括第一晶体管和第二晶体管的功率元件、第一运算放大器(OPAMP)和第二OPAMP、耦接至所述第一和第二OPAMP以及第一和第二晶体管的第一开关、以及用于输出所述至少一个输出电压的两个输出端。第一晶体管和第二晶体管被配置为将所述输入电压转换成至少一个输出电压。第一OPAMP耦接至第一晶体管，第二OPAMP耦接至第二晶体管，并且第一和第二OPAMP被配置为控制第一晶体管和第二晶体管，用于将所述输入电压转换成所述至少一个输出电压。第一开关用来将电源电路配置为用作一个电压调节器或两个独立的电压调节器。
在一种实施方式中，一种用于操作电源电路的方法，该方法包括下述步骤：将电源电路的至少一个第一开关设置为选择性地连接电源电路的多个功率元件部，以将电源电路配置为用作一个电压调节器或多个独立的电压调节器；在电源电路处接收至少一个输入电压；采用所述功率元件部将所述至少一个输入电压转换成至少一个输出电压；以及通过电源电路的多个输出端输出所述至少一个输出电压。
附图说明
根据接下来结合附图进行详细描述，本发明的实施方式的其它方面和优点将变得明显，附图以举例的方式描述本发明的原理。
图1为根据本发明实施方式的电源电路的示意性框图。
图2描述图1的电源电路的一种实施方式。
图3描述图1的电源电路的另一种实施方式。
图4为用于操作根据本发明实施方式的电源电路的方法的过程流程图。
在说明书全文中，相似的附图标记可以用来表示相似的元件。
具体实施方式
将容易理解，如大致在本文中描述并在附图中图示的实施方式的部件可以以多种不同的配置设置和设计。因此，如在附图中表示的多种实施方式的接下来的详细描述不是要限制本公开内容的范围，而是仅仅代表多种实施方式。虽然在附图中呈现了实施方式的多个方面，但附图没有必要按比例绘制，除非明确指明。
所描述的实施方式在所有方面都被认为是说明性的而不是限制性的。因此，本发明的范围由附图而不是由该具体实施方式表示。落入权利要求的等同物的含义和范围内的所有变化将包含在它们的范围内。
本说明书全文对特征、优点或类似语言的涉及不是暗示本发明实现的所有特征和优点应当在或出现在任何单个实施方式中。确切地说，涉及特征和优点的语言被理解为是指结合一种实施方式描述的具体特性、优点或特性包括在至少一种实施方式中。因此，本说明书全文对特征、优点或类似语言的讨论可以，但不是必要地，涉及同一种实施方式。
而且，本发明的所述特征、优点和特性可以在一种或多种实施方式中以任何合适的方式组合。本领域技术人员将会认识到，根据本文中的描述，可以在缺少特定实施方式的具体特征或优点中的一个或多个的情况下实践本发明。在其它例子中，未在本发明的所有实施方式中给出的某种实施方式可以认识到其它特征和优点。
本说明书全文对“一种实施方式”、“实施方式”或类似语言的涉及是指结合所指出的实施方式描述的特定特性、结构或特性包括在至少一种实施方式中。因此，本说明书全文中的措词“在一种实施方式中”、“在实施方式中”或类似语言可以，但不是必要地，全部涉及同一实施方式。
图1为根据本发明实施方式的电源电路100的示意性框图。该电源电路可以用于多种装置和应用，如计算机、工业机器和家用电器。在一些实施方式中，电源电路用于汽车应用。例如，电源电路用于机动车辆的车体控制器、雨刷器、乘客检测系统、转向角系统、雨光灯传感器和距离控制系统。在一种实施方式中，电源电路的至少一个部件以单个集成电路(IC)芯片实施。
在图1中示出的实施方式中，电源电路100包括第一、第二、第三、第四、第五和第六输入端102-1、102-2、102-3、102-4、102-5、102-6，功率元件104，第一、第二和第三调节器控制器106-1、106-2、106-3，第一、第二和第三输出端108-1、108-2、108-3，第一组开关110，第二组开关112，以及第一、第二和反馈回路118-1、118-2、118-3。虽然该电源电路被图示和描述为具有某些部件和功能，但该电源电路的其它实施方式可以包括更多或更少的功能。例如，电源电路可以具有多于或少于六个输入端，多于或少于三个调节器控制器，多于或少于三个输出端，单个第一开关和/或单个第二开关。
电源电路100的输入端102-1用来接收第一输入电压Vin，1。输入端102-3用来接收第二输入电压Vin，2。输入端102-5用来接收第三输入电压Vin，3。例如，电源电路可以接收三个输入信号，三个输入信号中的每一个都具有电压电平。这些输入电压可以彼此相同或不同。输入端102-2用来接收第一参考电压Vref，1。输入端102-4用来接收第二参考电压Vref，2。输入端102-6用来接收第三参考电压Vref，3。这些参考电压可以彼此相同或不同。虽然电源电路在图1中示出为接收三个输入电压Vin，1、Vin，2、Vin，3，但在其它实施方式中电源电路可以配置为接收多于或少于三个输入电压。此外，虽然电源电路在图1中示出为接收三个参考电压Vref，1、Vref，2、Vref，3，但电源电路可以配置为接收多于或少于三个参考电压。电源电路中包括的输入端的数量可以取决于电源电路配置接收的输入电压和/或参考电压的数量。
电源电路100可以包括多于或少于六个输入端，用于接收输入电压Vin，1、Vin，2、Vin，3和参考电压Vref，1、Vref，2、Vref，3。例如，电源电路可以包括少于三个输入端，用于接收第一、第二和第三输入电压。在一种实施方式中，所述三个输入电压中的至少两个相同。在该实施方式中，电源电路仅需要一个或两个输入端，用于接收第一、第二和第三参考电压。在另一个例子中，电源电路可以包括少于三个输入端，用于接收第一、第二和第三参考电压。在一种实施方式中，所述三个参考电压中的至少两个相同。在该实施方式中，电源电路仅需要一个或两个输入端，用于接收第一、第二和第三参考电压。在另一种实施方式中，第一、第二和第三参考电压中的至少一个可以设置在电源电路内。在该实施方式中，电源电路可以需要少于三个输入端，用于接收第一、第二和第三参考电压。
电源电路100的功率元件104将输入电压Vin，1、Vin，2、Vin，3中的至少一个转换成第一、第二和第三输出电压Vout，1、Vout，2、Vout，3中的至少一个。输出电压可以彼此相同或不同。在图1中图示的实施方式中，功率元件进行降压转换。在其它实施方式中功率元件可以进行升压转换。如图1所示，功率元件包括第一功率元件部114-1、第二功率元件部114-2和第三功率元件部114-3。在一种实施方式中，每个功率元件部为晶体管，如NMOS或PMOS晶体管，或NPN或PNP双极晶体管。
电源电路100的第一、第二和第三调节器控制器106-1、106-2、106-3配置为控制第一、第二和第三功率元件部114-1、114-2、114-3，用于将输入电压Vin，1、Vin，2、Vin，3中的至少一个转换成第一、第二和第三输出电压Vout，1、Vout，2、Vout，3中的至少一个。每个调节器控制器连接所述功率元件部中不同的一个。每个调节器控制器还配置为由控制信号“使能/禁用”而被使能(启动)或禁用(停用)。调节器控制器可以共用相同的参考输入电压或具有不同的参考电压。
电源电路100的连接至第一功率元件部114-1的第一输出端108-1用来输出输出电压Vout，1。连接至第二功率元件部114-2的第二输出端108-2用来输出输出电压Vout，2。连接至第三功率元件部114-3的第三输出端108-3用来输出输出电压Vout，3。例如，电源电路可以将三个输出信号输出至电源电路的至少一个负载，如机动车辆的至少一个部件。所述三个输出信号中的每一个都具有电压电平。除了电压电平，所述三个输出信号中的每一个都具有电流水平Iout，1，Iout，2，Iout，3。
第一、第二和反馈回路118-1、118-2、118-3将第一、第二和第三输出端108-1、108-2、108-3分别连接至第一、第二和第三调节器控制器106-1、106-2、106-3。反馈回路用来将输出电压Vout，1、Vout，2、Vout，3调节为目标输出电压。
电源电路100的第一组开关110耦接至调节器控制器106-1、106-2、106-3和功率元件部114-1、114-2、114-3。第一组开关用来配置电源电路以用作一个电压调节器或多个独立的电压调节器。在图1中图示的实施方式中，第一组开关包括第一开关116-1、第二开关116-2和第三开关116-3。第一、第二和第三开关通常以晶体管实现。第一、第二和第三开关中的每一个将两个调节器控制器和两个对应的功率元件部连接在一起。换句话说，第一、第二和第三开关中的每一个将一个调节器控制器和对应的功率元件部连接至另一个调节器控制器和对应的功率元件部。在另一种实施方式中，电源电路可以仅包括一个第一开关，其将两个调节器控制器和两个对应的功率元件部连接在一起。
电源电路100的第二组开关112耦接至功率元件部114-1、114-2、114-3和输出端108-1、108-2、108-3。第二组开关与第一组开关110一起使用以将电源电路配置为用作一个电压调节器或多个独立的电压调节器。在图1中图示的实施方式中，第二组开关包括第四开关116-4、第五开关116-5和第六开关116-6。第四、第五和第六开关中的每一个将一个输出端连接至另一个输出端。在另一种实施方式中，电源电路可以仅包括将两个输出端连接在一起的一个第二开关。
通过接通或断开第一、第二和第三开关116-1、116-2、116-3，第一、第二和第三功率元件部114-1、114-2、114-3可以彼此连接在一起或断开。此外，第四、第五和第六开关116-4、116-5、116-6可以以与第一、第二和第三开关相似或相同的方式接通或断开。因此，电源电路100可以用作一个电压调节器或多个独立的电压调节器。例如，当所有六个开关都断开(打开)时，第一、第二和第三功率元件部断开并彼此独立操作。在该示例中，所有的第一、第二和第三调节器控制器106-1、106-2、106-3都被使能，并且电源电路用作三个独立的电压调节器。第一功率元件部将第一输入电压Vin，1转换成第一输出电压Vout，1，第二功率元件部将第二输入电压Vin，2转换成第二输出电压Vout，2，第三功率元件部将第三输入电压Vin，3转换成第三输出电压Vout，3。在另一个示例中，当第一、第二和第三开关都接通(闭合)时，第一、第二和第三功率元件部相互连接并协同操作。在该示例中，第一、第二和第三调节器控制器中的仅一个被使能，并且电源电路用作一个电压调节器以将一个输入电压转换成一个输出电压。
在图1中图示的实施方式中，第四、第五和第六开关116-4、116-5、116-6随着第一、第二和第三开关116-1、116-2、116-3一起接通或断开。通过接通或断开第四、第五和第六开关，第一、第二和第三输出端108-1、108-2、108-3可以连接在一起或彼此断开。结果，电源电路100可以用作一个电压调节器或多个独立的电压调节器。例如，当第四、第五和第六开关都断开(打开)时，第一、第二和第三输出端未被连接。电源电路可以用作三个独立的电压调节器，并通过三个输出端在三个单独的输出信号中输出三个输出电压和三个输出电流。在另一个示例中，当第四、第五和第六开关都接通(闭合)时，第一、第二和第三输出端相互连接。电源电路可以用作一个电压调节器，并在输出信号输出一个输出电压和输出电流，输出电流通过三个输出端中的一个并且是来自三个功率元件部114-1，114-2，114-3三个输出电流之和。
通过接通和断开第一组开关和第二组开关110、112，电源电路100可以被配置为一个电压调节器或多个独立的电压调节器。在图1中描述的实施方式中，开关116-1、116-2、116-3、116-4、116-5、116-6都由控制器150控制。在另一种实施方式中，每个开关可以由单独的控制器控制。在又一种实施方式中，一些开关可以由第一控制器控制，剩余的开关可以由第二控制器控制。当第一组开关和第二组开关中的所有开关都断开(打开)时，电源电路被配置为三个独立的电压调节器，其通过三个输出端108-1、108-2、108-3输出三个输出电压和三个输出电流。
当第一组开关110中仅一个开关和第二组开关112中仅一个开关接通(闭合)，且第一组开关和第二组开关中剩余的开关断开(打开)时，电源电路100可以被配置为两个独立的电压调节器。例如，当第一和第四开关116-1、116-4接通(闭合)且第一组开关和第二组开关中的剩余开关断开(打开)时，第一功率元件部和第二功率元件部114-1、114-2以及第一调节器控制器和第二调节器控制器106-1、106-2中的一个用作一个电压调节器。第三功率元件部114-3和第三调节器控制器106-3用作另一个独立的电压调节器。在另一个示例中，当第二和第五开关116-2、116-5接通(闭合)且第一组开关和第二组开关中的剩余开关断开(打开)时，第二和第三功率元件部114-2、114-3以及第二和第三调节器控制器106-2、106-3中的一个用作一个电压调节器。第一功率元件部和第一调节器控制器用作另一个独立的电压调节器。在又一种示例中，当第三和第六开关116-3、116-6接通(闭合)且第一组开关和第二组开关中的剩余开关断开(打开)时，第一和第三功率元件部以及第一和第三调节器控制器中的一个用作一个电压调节器。第二功率元件部和第二调节器控制器用作另一个独立的电压调节器。
当第一组开关110中多于一个的开关和第二组开关112中多于一个的开关接通(闭合)时，电源电路100可以被配置为一个电压调节器。例如，当第一、第二、第四和第五开关116-1、116-2、116-4、116-5接通(闭合)时，当第一、第三、第四和第六开关116-1、116-3、116-4、116-6接通(闭合)时，当第二、第三、第五和第六开关116-2、116-3、116-5、116-6，或者当第一组开关和第二组开关中的所有开关都接通(闭合)时，电源电路配置为一个电压调节器。在该情况中，调节器控制器106-1、106-2、106-3中的一个被使能。
虽然在图1中电源电路100示出为包括三个功率元件部114-1、114-2、114-3，多于三个的调节器控制器106-1、106-2、106-3，多于三个的第一开关116-1、116-2、116-3，以及多于三个的第二开关116-4、116-5、116-6，但电源电路100可以包括任意数量的功率元件部、调节器控制器和/或第一或组开关。在一种实施方式中，电源电路包括多于三个的功率元件部、多于三个的调节器控制器、多于三个的第一开关、以及多于三个的第二开关。第一和第二开关可以以每一种组合接通或断开，以将电源电路配置为一个电压调节器或数量为N的多个独立的电压调节器，其中N可以为从2至电源单元中包括的功率元件部的数量中的任何数量。
常规电源电路通常采用彼此完全独立的多个电压调节器。每个电压调节器包括功率元件和调节器控制器。然而，由于电压调节器彼此完全独立，常规电源电路可能具有不必要的电路面积开销。不必要的电路面积开销会带来不希望的额外成本并减小产品余量。例如，常规电源电路可以包括具有高功率和高输出电流能力的一个电压调节器和具有中等输出电流能力的多个电压调节器。当需要高输出功率和高输出电流时，使用高功率电压调节器，而中等功率电压调节器不用被保持空闲。结果，中等功率电压调节器构成电路面积开销。当需要中等输出电流时，可以使用常规电源电路中的所有电压调节器。然而，由于热限制，高功率电压调节器的尺寸被选择用于高输出电流水平。因此，高功率电压调节器对于中等电流水平来说是尺寸过大的，这导致电路面积额外开销。因此，当常规电源电路用于高功率和高输出电流或用于中等输出电流时，常规电源电路的功率元件电路面积存在额外开销。由于电压调节器的功率元件的电路面积与实现电压调节器的电路面积和成本成比例，常规电源电路中功率元件的浪费的电路面积带来不希望的额外成本并减小了产品余量。
在图1中图示的实施方式中，电源电路100包括三个独立的电压调节器，其具有与功率元件部114-1，114-2，114-3共用的某些功能。在其它实施方式中，电源电路可以包括具有某些共用功能的多于或少于三个的独立的电压调节器。在具有共用功能的情况下，电源电路可以配置为一个电压调节器或多个独立的电压调节器。当电源电路被配置为一个电压调节器时，由功率元件部产生的多个输出电流可以合并并且输出为最终输出电流。结果，图1中的电源电路可以采用多个功率元件部输出电流水平。当电源电路被配置为多个独立的电压调节器，所有的电压调节器可以彼此独立地使用。此外，每个电压调节器电路面积尺寸可以被指定用于中等输出电流能力。因此，实现电源电路的成本可以优化，而不降低性能，如负载响应、线路响应、电源抑制比(PSRR)、待机电流和静态电流。负载响应表示作为负载电流变化的函数的输出电压变化。线路响应表示作为输入电源电压变化的函数输出电压变化。待机电流是输出电压使能时电源电路的电流消耗，但电流消耗接近零。静态电流是输出电压禁用时电源电路的电流消耗。换句话说，共用功率元件部对电源电路的性能来说没有风险。然而，共用调节器控制器106-1、106-2、106-3和/或反馈回路118-1、118-2、118-3可能难以实现，并且对电源电路的性能可能具有负面影响。
在图1中描述的实施方式中，第一、第二和第三输出端108-1、108-2、108-3之间的连接可以由第四、第五和第六开关116-4、116-5、116-6实现。然而，输出端之间的连接可以由其它装置实现。在一种实施方式中，代替第二组开关112或单个开关，电源电路100包括用于将功率元件部114-1、114-2、114-3选择性地连接至输出端108-1、108-2、108-3的至少一条键合线。开关由控制器150通电而切换为打开或闭合，而键合线可以被固定为存在或不存在于电源电路的最终组件处。该键合线可以与第一组开关一起使用以将电源电路配置为用作一个电压调节器或多个独立的电压调节器。在图2和3中描述图1的电源电路的两种实施方式。
图2和3描述图1的电源电路100的两种实施方式，其中第二组开关112由键合线代替。在图2和3中图示的实施方式中，电源电路200或300包括输入端202、第一输出端208-1、第二输出端208-2、第一OPAMP 206-1、第二OPAMP 206-2、由控制器250控制的开关216、第一晶体管214-1、第二晶体管214-2、第一反馈回路218-1、第二反馈回路218-2。电源电路还包括参考电压源220、电阻器222、224、可选的第三晶体管226和可选的二极管228。
图2的电源电路200和图3的电源电路300包括相同的元件。然而，通过设置开关216，至OPAMP 206-1和206-2的“使能/禁用”控制信号、以及晶体管214-1、214-2和输出端208-1、208-2之间的键合线，可以不同地配置图2和3中的电源电路。在图2中描述的电源电路200中，开关216闭合，且电源电路200用作一个电压调节器，以基于输入电压Vin， 1产生具有高输出电流能力的输出电压Vout，1。通过将合适的“使能/禁用”控制信号仅设置到OPAMP206-1、206-2中的一个而启动或使能该OPAMP。通过将合适的“使能/禁用”控制信号仅设置到OPAMP206-1、206-2中的另一个而停用或禁用该OPAMP。键合线234-1和234-2用来将第一和第二晶体管连接至输入端202。键合线234-3和234-4用来将第一和第二晶体管连接至第一输出端208-1。结果，电源电路的输出电流是第一和第二晶体管的输出电流之和。第二输出端208-2被隔离且不连接至第一和第二晶体管。
电源电路200的输入端202用来接收输入电压Vin，1。第一和第二晶体管214-1、214-2将输入电压Vin，1转换成输出电压Vout，1。参考电压源220提供恒定的参考电压Vref。第一输出端208-1用来输出输出电压Vout，1。第一和第二OPAMP 206-1、206-2中启动的OPAMP控制第一和第二晶体管，用于将输入电压Vin，1转换成输出电压Vout，1。第一反馈回路218-1包括电阻器230，第二反馈回路218-2包括另一个电阻器232。输出电压Vout，1可能由于第一和第二晶体管以及输入电压Vin，1处的负载电流变化而波动。如果输出电压Vout，1变得太高，则电源电路的负载会受损。如果输出电压Vout，1变得太低，则电源电路的负载不能恰当地发挥作用。反馈回路将输出电压Vout，1调节为目标输出电压。采用反馈回路，可以调节启动的OPAMP以将输出电压Vout，1调整返回目标输出电压。具体地，电阻器230和电阻器222，或电阻器232和电阻器224确定启动的OPAMP处由输出电压Vout，1引起的反馈电压。启动的OPAMP将反馈电压与参考电压源的恒定参考电压Vref进行比较。如果在反馈电压和参考电压Vref之间存在差异，则启动的OPAMP用作放大器以使该差异加倍，从而调整第一和第二晶体管，进而沿期望的方向改变输出电压Vout， 1。反馈回路提供负反馈。当输出电压Vout，1大于预定的输出电压时，反馈回路使输出电压Vout，1降低。当输出电压Vout，1小于预定输出电压时，反馈回路使输出电压Vout，1增加。可选的第三晶体管226可以用来消除在第一输出端208-1、二极管228和电阻器224之间流动的电流。在图2中描述的实施方式中，第三晶体管被供给具有低电压的逻辑低信号“0”且不导通。在图2的电源电路中，可选的二极管不导通。参考电压源、电阻器222和第三晶体管接地。
在图3中描述的电源电路300中，开关216打开，并且电源电路300用作两个独立的电压调节器，以基于输入电压Vin，1产生具有中等输出电流能力的第一和第二输出电压Vout，1和Vout，2。通过设置合适的“使能/禁用”控制信号，启动或使能第一和第二OPAMP 206-1、206-2。键合线234-1和234-2用来将第一和第二晶体管连接至输入端202。键合线234-3和234-5用来将第一和第二晶体管分别连接至第一和第二输出端208-1、208-2。
在图3中描述的实施方式中，电源电路300的输入端202用来接收输入电压Vin，1。第一和第二晶体管214-1、214-2独立地将输入电压Vin，1转换成输出电压Vout，1，Vout，2。第一输出端208-1用来输出第一输出电压Vout，1。第二输出端208-2用来输出第二输出电压Vout，2。第一和第二OPAMP 206-1、206-2分别控制第一和第二晶体管，用于将输入电压Vin， 1转换成输出电压Vout，1，Vout，2。参考电压源220提供恒定的参考电压Vref。与第一和第二OPAMP 206-1、206-2以及参考电压源220一起工作，反馈回路218-1、218-2将输出电压Vout，1，Vout，2调节为目标输出电压。在图3中描述的实施方式中，第三晶体管226被供给具有高电压的逻辑高信号“1”并导通。可选的二极管在误差状态中允许第二输出电压Vout，2安全地高于输入电压Vin，1。该二极管是可选的并且可以由MOS晶体管代替。为了用在汽车电压调节器中，该二极管会是有利的。参考电压源、电阻器222和第三晶体管接地。
图4为用于操作根据本发明的实施方式的电源电路的方法的过程流程图。在框402处，电源电路的至少一个第一开关被设置为选择性地连接电源电路的功率元件部，以将电源电路配置为用作一个电压调节器或多个独立的电压调节器。在框404处，在电源电路处接收至少一个输入电压。在框406处，采用功率元件部将所述至少一个输入电压转换成至少一个输出电压。在框408处，通过电源电路的输出端输出所述至少一个输出电压。
虽然已经以特定顺序示出和描述本文中的方法的操作，但该方法的操作顺序可以改变，以便可以以颠倒的顺序进行某些操作，或者以便可以至少部分地与其它操作同时进行某些操作。在另一种实施方式中，可以以间歇和/或交替方式执行明显不同的操作指令或子操作。
此外，虽然本发明的已经描述或图示的特定实施方式包括在此描述或图示的部件，但本发明的其它实施方式可以包括更少或更多的部件，以实现更少或更多的特征。
而且，虽然已经描述和描述本发明的具体实施方式，但本发明不限于如此描述和图示的部件的特定形式或布置。本发明的范围将由附于此的权利要求及其等同物限定。

Claims (20)

1.一种电源电路，包括：
至少一个输入端，用于接收至少一个输入电压；
功率元件，包括被配置为将所述至少一个输入电压转换成至少一个输出电压的多个功率元件部；
多个调节器控制器，被配置为控制功率元件部用于将所述至少一个输入电压转换成所述至少一个输出电压，其中每个调节器控制器耦接至所述功率元件部中不同的一个功率元件部；
至少一个第一开关，耦接至所述调节器控制器和所述功率元件部，其中所述至少一个第一开关用来将电源电路配置为在一个电压调节器与多个独立的电压调节器之间切换，从而提供多个独立的电压输出，一个独立的电压输出来自于多个独立的电压调节器之一；和
多个输出端，用于输出所述至少一个输出电压。
2.根据权利要求1所述的电源电路，还包括耦接至所述功率元件部和所述输出端的至少一个第二开关，其中所述至少一个第二开关与所述至少一个第一开关一起使用，以将所述功率元件部选择性地连接至所述输出端，从而将电源电路配置为用作一个电压调节器或多个独立的电压调节器。
3.根据权利要求1所述的电源电路，还包括将所述功率元件部连接至所述输出端中的至少一个的至少一条键合线，其中所述至少一条键合线与所述至少一个第一开关一起使用，以将电源电路配置为用作一个电压调节器或多个独立的电压调节器。
4.根据权利要求1所述的电源电路，其中所述至少一个第一开关中的每一个将所述调节器控制器中的两个和两个对应的功率元件部连接在一起。
5.根据权利要求2所述的电源电路，其中所述至少一个第二开关中的每一个将一个输出端连接至另一个输出端。
6.根据权利要求1所述的电源电路，还包括将所述输出端连接至所述调节器控制器的反馈回路，其中所述反馈回路用来将所述至少一个输出电压调节为至少一个目标输出电压。
7.根据权利要求1所述的电源电路，其中所述调节器控制器被进一步配置为由控制信号使能或禁用。
8.根据权利要求7所述的电源电路，其中当电源电路被配置为用作多个独立的电压调节器时，使能全部所述调节器控制器。
9.根据权利要求7所述的电源电路，其中当电源电路被配置为用作一个电压调节器时，使能仅一个所述调节器控制器。
10.一种电源电路，包括：
输入端，用于接收输入电压；
功率元件，包括第一晶体管和第二晶体管，其中第一晶体管和第二晶体管被配置为将所述输入电压转换成至少一个输出电压；
第一运算放大器和第二运算放大器，其中第一运算放大器耦接至第一晶体管，第二运算放大器耦接至第二晶体管，并且第一运算放大器和第二运算放大器被配置为控制第一晶体管和第二晶体管，用于将所述输入电压转换成所述至少一个输出电压；
第一开关，耦接至所述第一运算放大器和第二运算放大器以及所述第一晶体管和第二晶体管，其中第一开关用来将电源电路配置为在一个电压调节器与两个独立的电压调节器之间切换，从而提供两个独立的电压输出，一个独立的电压输出来自于两个独立的电压调节器之一；和
两个输出端，用于输出所述至少一个输出电压。
11.根据权利要求10所述的电源电路，其中第一开关将所述第一运算放大器和第二运算放大器和所述第一晶体管和第二晶体管连接在一起。
12.根据权利要求10所述的电源电路，还包括将所述第一晶体管和第二晶体管连接至所述两个输出端中的至少一个的至少一条键合线，其中所述至少一条键合线与第一开关一起使用，以将电源电路配置为用作一个电压调节器或两个独立的电压调节器。
13.根据权利要求10所述的电源电路，还包括将所述两个输出端连接至所述第一运算放大器和第二运算放大器的反馈回路，其中该反馈回路用来将所述至少一个输出电压调节为至少一个目标输出电压。
14.根据权利要求10所述的电源电路，其中所述第一运算放大器和第二运算放大器被进一步配置为由控制信号使能或禁用。
15.根据权利要求14所述的电源电路，其中当电源电路被配置为用作两个独立的电压调节器时，使能第一运算放大器和第二运算放大器。
16.根据权利要求14所述的电源电路，其中当电源电路被配置为用作一个电压调节器时，使能第一运算放大器和第二运算放大器中的仅一个。
17.根据权利要求10所述的电源电路，还包括耦接至所述第一晶体管和第二晶体管以及所述输出端的第二开关，其中该第二开关与所述第一开关一起使用，以将电源电路配置为用作一个电压调节器或两个独立的电压调节器。
18.一种用于操作电源电路的方法，该方法包括下述步骤：
将电源电路的至少一个第一开关设置为选择性地连接电源电路的多个功率元件部，以将电源电路配置为在一个电压调节器与多个独立的电压调节器之间切换，从而提供多个独立的电压输出，一个独立的电压输出来自于多个独立的电压调节器之一；
在电源电路处接收至少一个输入电压；
采用所述功率元件部将所述至少一个输入电压转换成至少一个输出电压；以及
通过电源电路的多个输出端输出所述至少一个输出电压。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括下述步骤：
将电源电路的至少一个第二开关设置为与所述至少一个第一开关一起选择性地连接电源电路的功率元件部和输出端，以将电源电路配置为用作一个电压调节器或多个独立的电压调节器。
20.根据权利要求18所述的方法，还包括下述步骤：
将电源电路的至少一条键合线设置为与所述至少一个第一开关一起选择性地连接电源电路的功率元件部和输出端，以将电源电路配置为用作一个电压调节器或多个独立的电压调节器。
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