CN115113677A - 一种电压调节电路、电压调节装置及电子设备 - Google Patents
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- G05F1/567—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for temperature compensation
Abstract
本申请属于电压调节技术领域,提供了一种电压调节电路,应用于电压转换芯片,包括第一分压模块和第二分压模块;其中,第一分压模块的第一端与电压转换芯片的电压输出引脚连接;第二分压模块的第一端与第一分压模块的第二端共接于电压转换芯片的反馈引脚,第二分压模块的第二端接地;且第一分压模块和第二分压模块中至少一项的电阻值与温度呈比例关系。本申请的主要发明构思在于,通过设置第一分压模块或者第二分压模块的电阻值与温度呈设定关系变化,使得第一分压模块或者第二分压模块的电阻值随着温度变化,以实现电压转换芯片的电压输出引脚输出的电压可以随着温度变化,解决了现有的技术方案不能自动根据温度对输出电压进行调节的问题。
Description
技术领域
本申请属于电压调节技术领域,尤其涉及一种电压调节电路、电压调节装置及电子设备。
背景技术
目前芯片功耗一般分两种:来自开关的动态功耗和来自漏电的静态功耗,其中,静态功耗是由于绝缘材料绝缘性不足,本应关闭的部分无法完全断电,产生的多余功耗,专业术语来说是逻辑门没有活动或者没有翻转时产生的能量损耗,当温度上升时,半导体器件载流子浓度变高,漏电流较大加上之间的绝缘性不足,静态功耗随之上升,工艺越先进的器件此现象越明显,比如28nm的器件受温度影响导致的功耗变化率要比55nm的器件受温度影响导致的功耗变化率明显。
现有的电压调解方案常常在反馈端直接通过两个电阻对输出电压进行分压,但是,在反馈端增加电阻的方案不能根据温度对输出电压进行调节,导致负载芯片的功耗随温度变化较大。
发明内容
为了解决上述芯片功耗随温度变化较大的问题,本申请实施例提供了一种电压调节电路、电压调节装置及电子设备,可以解决现有的技术方案不能根据温度对输出电压进行调节,导致负载芯片的功耗随温度变化较大的问题。
本申请实施例的第一方面提供了一种电压调节电路,应用于电压转换芯片,所述电压转换芯片用于根据其电压输入引脚以及反馈引脚的电压调节其电压输出引脚的电压,所述电压调节电路包括:
第一分压模块,所述第一分压模块的第一端与所述电压转换芯片的电压输出引脚连接;
第二分压模块,所述第二分压模块的第一端与所述第一分压模块的第二端共接于所述电压转换芯片的反馈引脚,所述第二分压模块的第二端接地;
其中,所述第一分压模块和所述第二分压模块中至少一项的电阻值与所述电压转换芯片的温度呈设定关系变化。
通过采用上述技术方案,设置第一分压模块或者第二分压模块的电阻值与温度呈比例关系,以使得第一分压模块或者第二分压模块的电阻值随着温度的变化而变化,进而改变第一分压模块或者第二分压模块的电压,以实现电压转换芯片的电压输出引脚输出的电压可以随着温度的变化而变化,例如,当温度较高时,使得输出的电压较小,温度较低时,使得输出的电压较大,以解决现有的技术方案不能根据温度对输出电压进行调节的问题。
在一个实施例中,所述第一分压模块包括第一负温度补偿单元;其中,
所述第一负温度补偿单元的第一端与所述电压转换芯片的电压输出引脚连接,所述第一负温度补偿单元的第二端与所述电压转换芯片的反馈引脚连接,所述第一负温度补偿单元的电阻值与电压转换芯片的温度呈负相关关系。
通过采样上述技术方案,设置第一分压模块包括第一负温度补偿单元,且第一负温度补偿单元的电阻值与电压转换芯片的温度呈负相关关系,可以使得在外界温度较高时,电压转换芯片的电压输出引脚输出的电压较小,进而减小负载芯片的功耗,在外界环境温度较低时,使得电压转换芯片的电压输出引脚输出的电压增大,从而提升了负载芯片的工作性能。
在一个实施例中,所述第一负温度补偿单元包括:第一电阻,第二电阻以及第一负热敏电阻;其中,
所述第一电阻的第一端与所述电压转换芯片的电压输出引脚连接,所述第一电阻的第二端与所述电压转换芯片的反馈引脚连接,所述第二电阻和所述第一负热敏电阻串联后与所述第一电阻并联。
通过采用上述技术方案,设置第一分压模块包括第一负热敏电阻,可以使得在外界温度较高时,电压转换芯片的电压输出引脚输出的电压较小,进而减小负载芯片的功耗,在外界环境温度较低时,使得电压转换芯片的电压输出引脚输出的电压增大,从而提升了负载芯片的工作性能。
在一个实施例中,所述第二分压模块包括第一正温度补偿单元;其中,
所述第一正温度补偿单元的第一端与所述电压转换芯片的反馈引脚连接,所述第一正温度补偿单元的第二端接地,所述第一正温度补偿单元的电阻值与电压转换芯片的温度呈正相关关系。
通过采用上述技术方案,第一正温度补偿单元的电阻值随着温度的升高而增大,例如,当温度较低时,第一负温度补偿单元的电阻值较小,当温度较高时,第一正温度补偿单元的电阻值较大。在第一正温度补偿单元的电阻值较大时,电压输出引脚的输出电压就小,第一正温度补偿单元的电阻值较小时,电压输出引脚的输出电压就大。可以解决现有的技术方案不能根据温度对输出电压进行调节的问题。
在一个实施例中,所述第一正温度补偿单元包括:第三电阻,第四电阻以及第一正热敏电阻;其中,
所述第三电阻的第一端与所述电压转换芯片的反馈引脚连接,所述第三电阻的第二端接地,所述第四电阻和所述第一正热敏电阻串联后与所述第三电阻并联。
在一个实施例中,所述第一分压模块包括:第五电阻、第六电阻以及第二负温度补偿单元;其中,
所述第五电阻的第一端与所述电压转换芯片的电压输出引脚连接,所述第五电阻的第二端与所述电压转换芯片的反馈引脚连接,所述第六电阻和所述第二负温度补偿单元串联后与所述第五电阻并联。
通过采用上述技术方案,只需知道五个温度值相对应的第二负温度补偿单元的电阻值,以及五个温度值相对应的电压转换芯片的电压输出引脚的电压,即可求出对应的第五电阻、第六电阻、第二负温度补偿单元的阻值,即可求出任意温度下电压转换芯片的电压输出引脚的电压,更加接近需求值。
在一个实施例中,所述第二分压模块包括:第七电阻、第八电阻以及第二正温度补偿单元;其中,
所述第七电阻的第一端与所述电压转换芯片的反馈引脚连接,所述第七电阻的第二端接地,所述第八电阻和所述第二正温度补偿单元串联后与所述第七电阻并联。
通过采用上述技术方案,只需知道五个温度值相对应的第二正温度补偿单元电阻值,以及五个温度值相对应的电压转换芯片的电压输出引脚的电压,即可求出对应的第七电阻、第八电阻以及第二正温度补偿单元的阻值,即可求出任意温度下电压转换芯片的电压输出引脚的电压,更加接近需求值。
在一个实施例中,所述电压调节电路还包括:滤波模块,与所述电压转换芯片的电压输出引脚连接,用于对所述电压转换芯片的电压输出引脚输出的电压进行滤波处理。
通过采用上述技术方案,可以对电压转换芯片的电压输出引脚输出的电压进行滤波处理,滤除电压转换芯片的电压输出引脚输出的电压中的噪音信号,提升电压转换芯片的电压输出引脚输出的电压的抗干扰能力。
本申请实施例还提供了一种电压调节装置,包括接收卡,还包括:如上述任一项所述的电压调节电路;其中,所述电压调节电路与所述接收卡的电压输入接口连接,所述电压调节电路用于对所述接收卡的输入供电电压进行调节。
本申请实施例还提供了一种电子设备,包括:电压转换芯片;以及如上述所述的电压调节电压,所述电压调节电压与所述电压转换芯片连接。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是:提供了一种电压调节电路,应用于电压转换芯片,电压调节电路包括:第一分压模块和第二分压模块;其中,第一分压模块的第一端与电压转换芯片的电压输出引脚连接;第二分压模块的第一端与第一分压模块的第二端共接于电压转换芯片的反馈引脚,第二分压模块的第二端接地;且第一分压模块和第二分压模块中至少一项的电阻值与温度呈比例关系。本申请的主要发明构思在于,通过设置第一分压模块或者第二分压模块的电阻值与温度呈比例关系,以使得第一分压模块或者第二分压模块的电阻值随着温度的变化而变化,进而改变第一分压模块或者第二分压模块的电压,以实现电压转换芯片的电压输出引脚输出的电压可以随着温度的变化而变化,如此操作,可以区别于传统的采用温度采集对电源芯片的输出电压进行控制的技术方案,一方面减少了研发成本,另一方面简化了电路结构,本申请解决了现有的技术方案不能自动根据温度对输出电压进行调节,导致负载芯片的功耗随温度变化较大的问题。
附图说明
图1是本申请一个实施例提供的电压调节电路的结构示意图;
图2是本申请一个实施例提供的电压调节电路的具体结构示意图;
图3是本申请一个实施例提供的负热敏电阻阻值随着温度变化的示意图;
图4是本申请一个实施例提供的输出引脚的电压随温度变化的曲线示意图;
图5是本申请另一个实施例提供的电压调节电路的具体结构示意图;
图6是本申请一个实施例提供的正热敏电阻阻值随着温度变化的示意图;
图7是本申请另一个实施例提供的输出引脚的电压随温度变化的曲线示意图;
图8是本申请另一个实施例提供的电压调节电路的具体结构示意图;
图9是本申请另一个实施例提供的电压调节电路的具体结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。
芯片功耗一般分两种:来自开关的动态功耗来自漏电的静态功耗。静态功耗是由于绝缘材料绝缘性不足,本应关闭的部分无法完全断电,产生的多余功耗,专业术语来说是逻辑门没有活动或者没有翻转时产生的能量损耗,以FPGA为例子,P(static)=V(dd)*I(leakage),Vdd是FPGA工作电压,I leakage是漏电流。当温度上升时,半导体器件载流子浓度变高,CMOS漏电流较大加上之间的绝缘性不足,静态功耗随之上升,工艺越先进的器件此现象越明显,比如28nm的器件受温度影响导致的功耗变化率要比55nm的器件受温度影响导致的功耗变化率明显。
芯片在实现相同功能的前提下,由于温度更高,其过流量增加,实际整个芯片的负载被加重,芯片的“磨损”被加重。通过上述可知,降低Vdd电压可以降低电场强度,从而降低高温下带来的静态功耗进一步就能降低芯片结温。但是低温下芯片载流子不活跃,Vdd的降低会导致低温下芯片工作性能不佳,甚至不能进入工作状态。
但是现有的技术方案一般使用可编程电源来使得输出电压随温度变化,但是使用可编程电源需要外围温度采集及控制系统才能达到电源芯片输出的电压随温度变化,一方面成本较高,另一方面系统较为复杂。
另一方面,有的工程师也通过在电压转换芯片的反馈端设置两个电阻对输出电压进行分压,但是,在反馈端增加电阻的方案不能根据温度对输出电压进行调节。
为了解决上述技术问题,参考图1、图2所示,本申请实施例提供了一种电压调节电路,应用于电压转换芯片100,电压转换芯片100用于根据其电压输入引脚VIN以及反馈引脚FB的电压调节其电压输出引脚SW的电压,电压调节电路包括:第一分压模块10和第二分压模块20。
具体的,第一分压模块10的第一端与电压转换芯片100的电压输出引脚SW连接;第二分压模块20的第一端与第一分压模块10的第二端共接于电压转换芯片100的反馈引脚FB,第二分压模块20的第二端接地;其中,第一分压模块10和第二分压模块20中至少一项的电阻值与电压转换芯片100的温度呈设定关系变化。
在本实施例中,第一分压模块10和第二分压模块20用于对电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出的电压Vout进行调节,以使得电压输出引脚SW输出的电压Vout随着温度发生变化,因为负载芯片200的功耗会随着温度的升高而增大,当温度较高时,其功耗会增加,降低电压可以适当降低负载芯片200的电场强度,从而降低负载芯片200高温下的功耗,进一步降低负载芯片200的温度,进而降低负载芯片200的功耗;而负载芯片200在温度较低的环境中工作时,可能会降低其工作性能或者不能进入工作状态。可以通过对电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出的电压Vout进行调节来解决这些问题,例如,在温度较高时,使得电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出的电压Vout较小,在温度较高时,使得电压输出引脚SW输出的电压Vout大一些,以解决负载芯片200在高温时静态功耗大,在低温时芯片性能欠佳的问题。
在本实施例中,第一分压模块10和第二分压模块20中至少一项的电阻值与温度呈设定关系。具体的,通过设置第一分压模块10或者第二分压模块20的电阻值与温度呈比例关系,以使得第一分压模块10或者第二分压模块20的电阻值随着温度的变化而变化,进而改变第一分压模块10或者第二分压模块20两端的电压,以实现电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出的电压Vout可以随着温度的变化而变化,例如,当温度较高时,使得输出的电压Vout较小,温度较低时,使得输出的电压Vout较大,以解决现有的技术方案不能根据温度对输出电压进行调节的问题。
在本实施例中,第一分压模块10和第二分压模块20中至少一项的电阻值与电压转换芯片100的温度呈设定关系变化。具体的,第一分压模块10的电阻值可以与电压转换芯片100的温度呈负相关关系,例如,当电压转换芯片100的温度较高时,第一分压模块10的电阻值较小,当电压转换芯片100的温度较低时,第一分压模块10的电阻值较大。相同的,第二分压模块20的电阻值可以与电压转换芯片100的温度呈正相关关系,例如,当电压转换芯片100的温度较高时,第二分压模块20的电阻值较大,当电压转换芯片100的温度较低时,第二分压模块20的电阻值较小。因为电阻与电压的关系,通过使得第一分压模块10和第二分压模块20的电阻值随着温度变化,进而使得第一分压模块10和第二分压模块20对电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出的电压Vout进行调节,使得在温度较高时,使得电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出的电压Vout较小,在温度较高时,使得电压输出引脚SW输出的电压Vout大一些,以解决负载芯片200在高温时静态功耗大,在低温时芯片性能欠佳的问题。
在一个实施例中,电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出的电压Vout用于对负载芯片200供电。
在一个实施例中,参考图2所示,第一分压模块10包括第一负温度补偿单元11。
具体的,第一负温度补偿单元11的第一端与电压转换芯片100的电压输出引脚SW连接,第一负温度补偿单元11的第二端与电压转换芯片100的反馈引脚FB连接,第一负温度补偿单元11的电阻值与电压转换芯片100的温度呈负相关关系。
在本实施例中,第一负温度补偿单元11的电阻值与温度呈负相关关系,可以理解的是,第一负温度补偿单元11的电阻值随着温度的升高而减低,例如,当温度较低时,第一负温度补偿单元11的电阻值较大,当温度较高时,第一负温度补偿单元11的电阻值较小。由于第一负温度补偿单元11设置于电压转换芯片100的电压输出引脚SW和反馈引脚FB之间,根据电路原理可知,第一负温度补偿单元11的电阻值较大时,电压输出引脚SW的输出电压Vout就大,第一负温度补偿单元11的电阻值较小时,电压输出引脚SW的输出电压Vout就小。即,当温度较低时,第一负温度补偿单元11的电阻值较大,使得电压输出引脚SW的输出电压Vout较大,当温度较高时,第一负温度补偿单元11的电阻值较小,使得电压输出引脚SW的输出电压Vout较小,如此操作,可以使得电压输出引脚SW的输出电压Vout随着温度的变化而变化,解决现有的技术方案不能根据温度对输出电压进行调节的问题。并且,通过设置第一分压模块10包括第一负温度补偿单元11,且第一负温度补偿单元11的电阻值与温度呈负相关关系,可以使得在外界温度较高时,电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出的电压Vout较小,进而减小负载芯片200的功耗,在外界环境温度较低时,使得电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出的电压Vout增大,从而提升了负载芯片200的工作性能。
在一个实施例中,电压转换芯片100的电压输入引脚VIN以及使能引脚EN连接输入电压信号,电压转换芯片100的电压输入引脚VIN串联一个电容C2,电容C2用于对输出电压信号进行滤波处理。通过设置电容C2可以滤除输入电压信号中的噪音信号,从而提高了输出电压Vout信号的抗干扰能力。
在一个实施例中,参考图2所示,第一负温度补偿单元11包括:第一电阻R1,第二电阻R2以及第一负热敏电阻Rt1。
具体的,第一电阻R1的第一端与电压转换芯片100的电压输出引脚SW连接,第一电阻R1的第二端与电压转换芯片100的反馈引脚FB连接,第二电阻R2和第一负热敏电阻Rt1串联后与第一电阻R1并联。在本实施例中,第二电阻R2和第一负热敏电阻Rt1串联,可以理解的是,第二电阻R2和第一负热敏电阻Rt1的位置可以互换,只要第二电阻R2和第一负热敏电阻Rt1串联即可。
在本实施例中,当第一分压模块10包括第一负温度补偿单元11时,第二分压模块20为:第九电阻R9。具体的,通过在第一负温度补偿单元11中设置第一负热敏电阻Rt1,根据电路原理可知,电压转换芯片100的电压输出引脚SW通过第一分压模块10和第二分压模块20的补偿后此时输出的电压Vout为:
其中,VFB为电压转换芯片100的反馈引脚FB的参考电压,Vout为电压转换芯片100的电压输出引脚SW的电压;有上述公式可知,当第一负热敏电阻Rt1的阻值随着温度变化时,电压转换芯片100的电压输出引脚SW的输出电压Vout也会随着变化,且第一负热敏电阻Rt1的电阻值与温度呈负相关关系,在外界温度较高时,电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出的电压Vout较小,进而减小负载芯片200的功耗,在外界环境温度较低时,使得电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出的电压Vout增大,从而提升了负载芯片200的工作性能。
在一个实施例中,第一负热敏电阻Rt1采用的型号是SDNT1005系列中的F-10kΩ(B:3380),阻值温度变化曲线参考图3所示,第一负热敏电阻Rt1在低温-40℃时候电阻值为0.6kΩ,在常温25℃时电阻为10kΩ,在高温120℃时候电阻值为200kΩ。
在一个实施例中,电压转换芯片100的反馈引脚FB的电压VFB为0.6V,根据需求在低温-40℃时候需要电压输出引脚SW的电压Vout为3.3V;在常温25℃时,需要电压输出引脚SW的电压Vout为3.2V;在高温120℃时候,需要电压输出引脚SW的电压Vout为3.1V;来解决负载芯片200在外界高温环境中功耗大,在外界低温环境中时工作性能不佳的问题。
则,根据上述需求带入公式可得:
解得,R9=178.4Ω,R1=80.5Ω,R2=8.9KΩ;将R9=178.4Ω,R1=80.5Ω,R2=8.9KΩ带入公式中可得:将第一负热敏电阻Rt1的阻值随温度变的关系带入上述式子中即可绘制出电压输出引脚SW的电压Vout随温度变化的曲线,参考图4所示,可以看出,在在低温-40℃时候需要电压输出引脚SW的电压Vout为3.3V;在常温25℃时,需要电压输出引脚SW的电压Vout为3.2V;在高温120℃时候,需要电压输出引脚SW的电压Vout为3.1V。通过设置第一分压模块10包括第一负热敏电阻Rt1,可以使得在外界温度较高时,电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出的电压Vout较小,进而减小负载芯片200的功耗,在外界环境温度较低时,使得负载芯片200的电压输出引脚SW输出的电压Vout增大,从而提升了负载芯片200的工作性能。
在一个实施例中,参考图5所示,第二分压模块20包括第一正温度补偿单元21。
具体的,第一正温度补偿单元21的第一端与电压转换芯片100的反馈引脚FB连接,第一正温度补偿单元21的第二端接地,第一正温度补偿单元21的电阻值与电压转换芯片100的温度呈正相关关系。
在本实施例中,第一正温度补偿单元21的电阻值与温度呈正相关关系,可以理解的是,第一正温度补偿单元21的电阻值随着温度的升高而增大,例如,当温度较低时,第一负温度补偿单元11的电阻值较小,当温度较高时,第一正温度补偿单元21的电阻值较大。由于第一正温度补偿单元21设置于电压转换芯片100的反馈引脚FB与地端之间,根据电路原理可知,第一正温度补偿单元21的电阻值较大时,电压输出引脚SW的输出电压Vout就小,第一正温度补偿单元21的电阻值较小时,电压输出引脚SW的输出电压Vout就大。即,当温度较低时,第一正温度补偿单元21的电阻值较小,使得电压输出引脚SW的输出电压Vout较大,当温度较高时,第一正温度补偿单元21的电阻值较大,使得电压输出引脚SW的输出电压Vout较小,如此操作,可以使得电压输出引脚SW的输出电压Vout随着温度的变化而变化,解决现有的技术方案不能根据温度对输出电压进行调节的问题。并且,通过设置第二分压模块20包括第一正温度补偿单元21,且第一正温度补偿单元21的电阻值与温度呈正相关关系,可以使得在外界温度较高时,电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出的电压Vout较小,进而减小负载芯片200的功耗,在外界环境温度较低时,使得负载芯片200的电压输出引脚SW输出的电压Vout增大,从而提升了负载芯片200的工作性能。
在一个实施例中,参考图5所示,第一正温度补偿单元21包括:第三电阻R3,第四电阻R4以及第一正热敏电阻Rt2。
具体的,第三电阻R3的第一端与电压转换芯片100的反馈引脚FB连接,第三电阻R3的第二端接地,第四电阻R4和第一正热敏电阻Rt2串联后与第三电阻R3并联。在本实施例中,第四电阻R4和第一正热敏电阻Rt2的位置可以互换,只要第四电阻R4和第一正热敏电阻Rt2串联即可。
在一个实施例中,当第二分压模块20包括第一正温度补偿单元21时,第一分压模块10包括第十电阻R10,具体的,通过在第一正温度补偿单元21中设置第一正热敏电阻Rt2,根据电路原理可知,电压转换芯片100的电压输出引脚SW通过第一分压模块10和第二分压模块20的补偿后此时输出的电压Vout为:
其中,VFB为电压转换芯片100的反馈引脚FB的参考电压,Vout为电压转换芯片100的电压输出引脚SW的输出电压;有上述公式可知,当第一正热敏电阻Rt2的阻值随着温度变化时,电压转换芯片100的电压输出引脚SW的电压Vout也会随着变化,且第一正热敏电阻Rt2的电阻值与温度呈正相关关系,在外界温度较高时,使得电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出的电压Vout较小,进而减小负载芯片200的功耗,在外界环境温度较低时,使得电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出的电压Vout较大,从而提升了负载芯片200的工作性能。
在一个实施例中,第一正热敏电阻Rt2采用的型号为PT1000,阻值温度变化曲线参考图6所示,第一正热敏电阻Rt2在低温-40℃时候电阻值为824Ω,在常温25℃时电阻为1100Ω,在高温120℃时候电阻值为1461Ω。
在一个实施例中,电压转换芯片100的反馈引脚FB的电压VFB为0.6V,根据需求在低温-40℃时候需要电压输出引脚SW的电压Vout为3.3V;在常温25℃时,需要电压输出引脚SW的电压Vout为3.2V;在高温120℃时候,需要电压输出引脚SW的电压Vout为3.1V;依次来解决负载芯片200在外界高温环境中功耗大,在外界低温环境中时工作性能不佳的问题。
则,根据上述需求带入公式可得:
解得,R3=1451.0Ω,R10=4113.0Ω,R4=1630.0Ω;将R3=1451.0Ω,R10=4113.0Ω,R4=1630.0Ω带入公式中可得:将第一正热敏电阻Rt2的阻值随温度变的关系带入上述式子中即可绘制出电压输出引脚SW的电压Vout随温度变化的曲线,参考图7所示,可以看出,在在低温-40℃时候需要电压输出引脚SW的电压Vout为3.3V;在常温25℃时,需要电压输出引脚SW的电压Vout为3.2V;在高温120℃时候,需要电压输出引脚SW的电压Vout为3.1V。通过设置第二分压模块20包括第一正热敏电阻Rt2,可以使得在外界温度较高时,电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出的电压Vout较小,进而减小负载芯片200的功耗,在外界环境温度较低时,使得负载芯片200的电压输出引脚SW输出的电压Vout增大,从而提升了负载芯片200的工作性能。
在一个实施例中,参考图8所示,第一分压模块10包括:第五电阻R5、第六电阻R6以及第二负温度补偿单元12。
具体的,第五电阻R5的第一端与电压转换芯片100的电压输出引脚SW连接,第五电阻R5的第二端与电压转换芯片100的反馈引脚FB连接,第六电阻R6和第二负温度补偿单元12串联后与第五电阻R5并联。在本实施例中,第二负温度补偿单元12的结构与第一负温度补偿单元11的结构相同,具体的,第二负温度补偿单元12包括:第十一电阻R11、第十二电阻R12以及第二负热敏电阻Rt3,第十一电阻R11的第一端与第六电阻R6串联,第十二电阻R12和第二负热敏电阻Rt3串联后在与第十一电阻R11并联。
在一个实施例中,当第一分压模块10包括:第五电阻R5、第六电阻R6以及第二负温度补偿单元12时,第二分压模块20包括第十三电阻R13。具体的,第十三电阻R13的第一端与电压转换芯片100的反馈引脚FB连接,第十三电阻R13的第二端接地。则依据电路原理可知,此时只需知道五个温度值相对应的第二负热敏电阻Rt3电阻值,以及五个温度值相对应的电压转换芯片100的电压输出引脚SW的电压Vout,即可求出对应的第五电阻R5、第六电阻R6、第十一电阻R11、第十二电阻R12以及第十三电阻R13的阻值,即可求出任意温度下电压转换芯片100的电压输出引脚SW的电压Vout,使其更加接近需求值,通过设置第一分压模块10包括:第五电阻R5、第六电阻R6以及第二负温度补偿单元12,可以使得在外界温度较高时,电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出的电压Vout较小,进而减小负载芯片200的功耗,在外界环境温度较低时,使得电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出的电压Vout增大,从而提升了负载芯片200的工作性能,并且使得输出的负载芯片200的电压输出引脚SW的电压Vout更接近需求值。
在一个实施例中,参考图9所示,第二分压模块20包括:第七电阻R7、第八电阻R8以及第二正温度补偿单元22。
具体的,第七电阻R7的第一端与电压转换芯片100的反馈引脚FB连接,第七电阻R7的第二端接地,第八电阻R8和第二正温度补偿单元22串联后与第七电阻R7并联。在本实施例中第二正温度补偿单元22的结构与第一正温度补偿单元21的结构相同,具体的,第二正温度补偿单元22包括:第十四电阻R14、第十五电阻R15以及第二正热敏电阻Rt4,第十四电阻R14与第八电阻R8串联,第十五电阻R15与第二正热敏电阻Rt4串联后与第十四电阻R14并联。
在一个实施例中,当第二分压模块20包括:第七电阻R7、第八电阻R8以及第二正温度补偿单元22时,则第一分压模块10包括第十六电阻R16。具体的,第十六电阻R16的第一端与电压转换芯片100的电压输出引脚SW连接,第十六电阻R16的第二端与电压转换芯片100的反馈引脚FB连接,则依据电路原理可知,此时只需知道五个温度值相对应的第二正热敏电阻Rt4的电阻值,以及五个温度值相对应的电压转换芯片100的电压输出引脚SW的电压,即可求出对应的第七电阻R7、第八电阻R8、第十四电阻R14、第十五电阻R15以及第十六电阻R16的阻值,即可求出任意温度下电压转换芯片100的电压输出引脚SW的电压,使其更加接近需求值,通过设置第二分压模块20包括:第七电阻R7、第八电阻R8以及第二正温度补偿单元22,可以使得在外界温度较高时,电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出的电压较小,进而减小负载芯片200的功耗,在外界环境温度较低时,使得电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出的电压增大,从而提升了负载芯片200的工作性能,并且使得输出的电压转换芯片100的电压输出引脚SW的电压Vout更接近需求值。
在一个实施例中,电压调节电路还包括:滤波模块30。
具体的,滤波模块30与电压转换芯片100的电压输出引脚SW连接,滤波模块30用于对电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出的电压Vout进行滤波处理。在本实施例中,滤波模块30为第一电容C1,第一电容C1的第一端与电压转换芯片100的电压输出引脚SW连接,第一电容C1的第二端接地。通过设置滤波模块30可以滤波电压转换芯片100的电压输出引脚SW的输出电压Vout中噪音干扰,使得电压转换芯片100的电压输出引脚SW的输出电压Vout更加有利于负载芯片200的使用。
在一个实施例中,可以将图8中的第二负热敏电阻Rt3替换成第一负温度补偿单元11(或者第二负温度补偿单元12),可以理解的是,也可以将图9中的第二正热敏电阻Rt4替换成第一正温度补偿单元21(或者第二正温度补偿单元22),如此操作,只需要知道七个温度值相对应的负热敏电阻(或者正热敏电阻)的电阻值,以及起个温度值相对应的电压转换芯片100的电压输出引脚SW的电压Vout,即可求出电路中所有未知的电阻值,即可求出每一个温度下电压转换芯片100的电压输出引脚SW的输出电压Vout,使其更加接近需求值,通过将第二负热敏电阻Rt3替换成第一负温度补偿单元11(或者第二负温度补偿单元12),或者,也将第二正热敏电阻Rt4替换成第一正温度补偿单元21(或者第二正温度补偿单元22),可以使得在外界温度较高时,电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出的电压Vout较小,进而减小负载芯片200的功耗,在外界环境温度较低时,使得电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出的电压Vout增大,从而提升了负载芯片200的工作性能,并且使得输出的电压转换芯片100的电压输出引脚SW的电压Vout更接近需求值。
在一个实施例中,电压调节电路还包括第一电感L1,第一电感L1与电压转换芯片100的电压输出引脚SW连接,第一电感L1用于对电压转换芯片100的电压输出引脚SW输出电压Vout进行滤波处理。
本申请实施例还提供了一种电压调节装置,包括接收卡,还包括:如上述任一项的电压调节电路;其中,所述电压调节电路与所述接收卡的电压输入接口连接,所述电压调节电路用于对所述接收卡的输入供电电压进行调节。
在本实施例中,将电压调节电路应用到接收卡中,可以减少接收卡的功耗,具体的,所述电压调节电路与所述接收卡的电压输入接口连接,所述电压调节电路用于对所述接收卡的输入供电电压进行调节。例如,当温度较高时,电压调节电路可以使得输出给接收卡的电压适当减小,当温度较低时,电压调节电路可以使得输出给接收卡的电压适当增大,以解决现有的技术方案不能根据温度对输出电压进行调节的问题,通过经电压调节电路应用到接收卡中可以提升接收卡的工作性能。
本申请实施例还提供了一种电子设备,包括:电压转换芯片100;以及如上述的电压调节电路,电压调节电路与电压转换芯片100连接。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、电路的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、电路完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或电路,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、电路可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、电路的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、电路的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电压调节电路,应用于电压转换芯片,其特征在于,所述电压转换芯片用于根据其电压输入引脚以及反馈引脚的电压调节其电压输出引脚的电压,所述电压调节电路包括:
第一分压模块,所述第一分压模块的第一端与所述电压转换芯片的电压输出引脚连接;
第二分压模块,所述第二分压模块的第一端与所述第一分压模块的第二端共接于所述电压转换芯片的反馈引脚,所述第二分压模块的第二端接地;
其中,所述第一分压模块和所述第二分压模块中至少一项的电阻值与所述电压转换芯片的温度呈设定关系变化。
2.如权利要求1所述的电压调节电路,其特征在于,所述第一分压模块包括第一负温度补偿单元;其中,
所述第一负温度补偿单元的第一端与所述电压转换芯片的电压输出引脚连接,所述第一负温度补偿单元的第二端与所述电压转换芯片的反馈引脚连接,所述第一负温度补偿单元的电阻值与电压转换芯片的温度呈负相关关系。
3.如权利要求2所述的电压调节电路,其特征在于,所述第一负温度补偿单元包括:第一电阻,第二电阻以及第一负热敏电阻;其中,
所述第一电阻的第一端与所述电压转换芯片的电压输出引脚连接,所述第一电阻的第二端与所述电压转换芯片的反馈引脚连接,所述第二电阻和所述第一负热敏电阻串联后与所述第一电阻并联。
4.如权利要求1所述的电压调节电路,其特征在于,所述第二分压模块包括第一正温度补偿单元;其中,
所述第一正温度补偿单元的第一端与所述电压转换芯片的反馈引脚连接,所述第一正温度补偿单元的第二端接地,所述第一正温度补偿单元的电阻值与电压转换芯片的温度呈正相关关系。
5.如权利要求4所述的电压调节电路,其特征在于,所述第一正温度补偿单元包括:第三电阻,第四电阻以及第一正热敏电阻;其中,
所述第三电阻的第一端与所述电压转换芯片的反馈引脚连接,所述第三电阻的第二端接地,所述第四电阻和所述第一正热敏电阻串联后与所述第三电阻并联。
6.如权利要求1所述的电压调节电路,其特征在于,所述第一分压模块包括:第五电阻、第六电阻以及第二负温度补偿单元;其中,
所述第五电阻的第一端与所述电压转换芯片的电压输出引脚连接,所述第五电阻的第二端与所述电压转换芯片的反馈引脚连接,所述第六电阻和所述第二负温度补偿单元串联后与所述第五电阻并联。
7.如权利要求1所述的电压调节电路,其特征在于,所述第二分压模块包括:第七电阻、第八电阻以及第二正温度补偿单元;其中,
所述第七电阻的第一端与所述电压转换芯片的反馈引脚连接,所述第七电阻的第二端接地,所述第八电阻和所述第二正温度补偿单元串联后与所述第七电阻并联。
8.如权利要求1所述的电压调节电路,其特征在于,所述电压调节电路还包括:滤波模块,与所述电压转换芯片的电压输出引脚连接,用于对所述电压转换芯片的电压输出引脚输出的电压进行滤波处理。
9.一种电压调节装置,包括接收卡,其特征在于,还包括:如权利要求1-8任一项所述的电压调节电路;其中,所述电压调节电路与所述接收卡的电压输入接口连接,所述电压调节电路用于对所述接收卡的输入供电电压进行调节。
10.一种电子设备,其特征在于,包括:
电压转换芯片;以及
如权利要求1-8任一项所述的电压调节电路,所述电压调节电路与所述电压转换芯片连接。
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