CN212486389U - 一种dc/dc电压调节电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种DC/DC电压调节电路及电子设备，该DC/DC电压调节电路包括依次电连接的控制电路、反馈电路以及调节电路；其中，反馈电路的第一电阻R1的第一端连接于控制电路的输出端，第二端一路连接于控制电路的电压反馈输入端FB，一路通过第二电阻R2接地；调节电路的第五电阻R5的第一端连接于降压信号输入端，第二端一路通过第二电容C2接地，一路通过第四电阻R4连接于第一电阻R1和第二电阻R2的连接节点；负载休眠状态时，降压信号输入端输入降压信号，通过调节电路为第二电阻R2叠加额外电流而令电压反馈输入端FB电压升高，控制电路控制输出电压下降，实现系统设备的动态功耗调节功能，使输出电压根据系统负载运行状态进行调节。

Description

一种DC/DC电压调节电路及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子电路设计领域，尤其涉及一种DC/DC电压调节电路及电子设备。

背景技术

在电子产品设计电路中由于成本的原因在电源芯片选型时采用分立元件进行设计，而分立元器件的电源电路相对于使用PMU进行设计的电源电路，优点是元件成本低，器件采购广阔，容易更换不同品牌器件，而缺点是DCDC输出电压不能根据系统负载运行状态进行调节，不利于动态控制功耗，实现系统设备的动态功耗调节功能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种DC/DC电压调节电路及电子设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种DC/DC电压调节电路，包括依次电连接的用于将输入电源升降压后输出至外部负载的控制电路、用于反馈输出电压的反馈电路、以及调节电路；

其中，所述反馈电路的第一电阻R1的第一端连接于所述控制电路的输出端，第二端一路连接于所述控制电路的电压反馈输入端FB，一路通过第二电阻R2接地；

所述调节电路的第五电阻R5的第一端连接于降压信号输入端，第二端一路通过第二电容C2接地，一路通过第四电阻R4连接于所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的连接节点；

所述负载休眠状态时，所述降压信号输入端输入降压信号，通过所述调节电路为所述第二电阻R2叠加额外电流而令所述电压反馈输入端FB电压升高，所述控制电路控制输出电压下降。

优选地，在本实用新型所述的DC/DC电压调节电路中，所述控制电路包括型号为SY8089AAAC的芯片U1、功率电感L1、滤波电容C3、第四电容C4、第五电容C5和第六电阻R6；

所述芯片U1的使能端EN一路连接到所述负载的使能信号输出端，一路通过所述第六电阻R6接地；

所述输入电源一路通过所述第四电容C4接地，一路通过所述第五电容C5接地，一路连接于所述芯片U1的电源输入端VIN；

所述芯片U1的内部功率开关LX通过所述功率电感L1和所述滤波电容C3后输出电压至所述负载；

所述第一电阻R1的第一端连接于所述功率电感L1和所述滤波电容C3的连接节点。

优选地，在本实用新型所述的DC/DC电压调节电路中，所述反馈电路还包括连接于所述第一电阻R1两端的采样电容C1。

优选地，在本实用新型所述的DC/DC电压调节电路中，所述调节电路还包括至少一个与所述第四电阻R4串联的第三电阻R3。

优选地，在本实用新型所述的DC/DC电压调节电路中，所述反馈电路通过由所述第一电阻R1和所述第二电阻R2组成的串联分压网络，令所述电压反馈输入端FB稳定在一固定值Vfb，作为所述控制电路控制输出电压的参考值，所述电压反馈输入端FB的电压高于所述参考值时，通过增加所述控制电路内部的Mosfet关闭时间，使输出电压下降。

优选地，在本实用新型所述的DC/DC电压调节电路中，所述降压信号输入端为PWM信号输入。

优选地，在本实用新型所述的DC/DC电压调节电路中，所述降压信号输入端输入PWM信号时，经所述第五电阻R5和所述第二电容C2转换为直流电压Vpwm，并经所述第三电阻R3和所述第四电阻R4后叠加至所述第二电阻R2；

所述输出电压根据以下公式计算：Vout＝Vfb*(1+R1/R2)+R2*(Vfb-Vpwm)/(R3+R4+R5)。

优选地，在本实用新型所述的DC/DC电压调节电路中，所述电压反馈输入端FB的电压Vfb为0.6V。

本实用新型还构造了一种电子设备，包括上述任一项所述的DC/DC电压调节电路。

通过实施本实用新型，在负载休眠状态时，降压信号输入端输入降压信号，通过调节电路为第二电阻R2叠加额外电流而令电压反馈输入端FB电压升高，从而令控制电路控制输出电压下降，实现系统设备的动态功耗调节功能，使输出电压根据系统负载运行状态进行调节。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型DC/DC电压调节电路的电路框图；

图2是本实用新型DC/DC电压调节电路的电路图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型构造了一种DC/DC电压调节电路，包括依次电连接的用于将输入电源升降压后输出至外部负载的控制电路、用于反馈输出电压的反馈电路、以及调节电路。

如图2所示，在一些实施例中，控制电路为DC/DC控制电路，用于将某一电压等级的直流输入电源变换为其他电压等级的直流输出电源，包括型号为SY8089AAAC的芯片U1、功率电感L1、滤波电容C3、第四电容C4、第五电容C5和第六电阻R6；

芯片U1的使能端EN一路连接到负载的使能信号输出端DCDC_EN，一路通过第六电阻R6接地；输入电源一路通过第四电容C4接地，一路通过第五电容C5接地，一路连接于芯片U1的电源输入端VIN；芯片U1的接地端GND接地；芯片U1的内部功率开关LX通过功率电感L1和滤波电容C3后输出电压至负载。在一些实施例中，内部功率开关LX为Mosfet，Mosfet的D极连接到功率电感L1的第一端，功率电感L1的第二端一路通过滤波电容C3接地，一路连接到电源输出端VOUT，输出适当的电压至负载。

在一些实施例中，反馈电路包括通过第一电阻R1和第二电阻R2组成的串联分压网络，第一电阻R1的第一端连接于控制电路的输出端，第二端一路连接于控制电路的电压反馈输入端FB，一路通过第二电阻R2接地。具体地，第一电阻R1的第一端连接于功率电感L1和滤波电容C3的连接节点。在本实施例中，反馈电路还包括连接于第一电阻R1两端的采样电容C1。

芯片U1的电压反馈输入端FB和第一电阻R1、第二电阻R2组成闭环反馈网络，使输出电压稳定在一个用户设定的固定输出电压。具体地，通过反馈电路令芯片U1的电压反馈输入端FB稳定在一固定值Vfb，作为控制电路控制输出电压的参考值，当电压反馈输入端FB的电压高于参考值时，通过增加控制电路内部的Mosfet关闭时间，使输出电压下降；当电压反馈输入端FB的电压低于参考值时，通过增加控制电路内部的Mosfet接通时间，使输出电压上升。在本实施例中，电压反馈输入端FB的电压Vfb为0.6V，在其他实施例中亦可是其他电压值，在此不作限定。

在一些实施例中，负载内设有应用处理器(AP)，在实际使用中当用电负载系统工作在休眠状态下时，AP只保留最小的运算单元和中断处理部分运行，因此在休眠状态下功耗较少，在PCB线路上的因PCB线路寄生电阻引起的压降几乎可以忽略，同时在低负载工作状态下AP系统的干扰信号和抗干扰的兼容性也有提升，因此，在AP系统工作在低功耗状态下可以适当把AP供电系统输出电压根据芯片规格书适当降低，以实现AP系统更低的休眠功耗，增加电池的使用时间，改善用户体验。即，AP通过降压信号输入端输入降压信号至调节电路，调节输出电压。

具体地，调节电路包括第五电阻R5、第二电容C2、以及第四电阻R4。第五电阻R5的第一端连接于降压信号输入端，第二端一路通过第二电容C2接地，一路通过第四电阻R4连接于第一电阻R1和第二电阻R2之间的连接节点。负载休眠状态时，负责通过降压信号输入端输入降压信号，通过调节电路为第二电阻R2叠加额外电流而令电压反馈输入端FB电压升高，控制电路控制输出电压下降。

在一些实施例中，调节电路还包括至少一个与第四电阻R4串联的第三电阻R3。

在一些实施例中，降压信号输入端为PWM信号输入。负载系统工作在休眠状态下时，通过降压信号输入端PWM_IN输入PWM信号，经第五电阻R5和第二电容C2将PWM信号转换为直流电压Vpwm后，并经第三电阻R3和第四电阻R4后叠加至第二电阻R2，使第二电阻R2两端的电压升高，导致电压反馈输入端FB电压上升，模拟输出电压上升导致的电压反馈输入端FB电压上升，使芯片U1内部的Mosfet关闭时间增加，输出电压下降，其输出电压根据以下公式计算：Vout＝Vfb*(1+R1/R2)+R2*(Vfb-Vpwm)/(R3+R4+R5)。另外，当降压信号输入端PWM_IN没有输入PWM信号时，其输出电压根据以下公式计算Vout＝0.6*(1+R1/R2)。

在一些实施例中，除了上述基于PWM的DC/DC电压调节方法以外，还可以基于GPIO，在此不再赘述。

另外，本实用新型还构造了一种电子设备，包括上述的DC/DC电压调节电路，在此不再赘述。

通过实施本实用新型，在负载休眠状态时，降压信号输入端输入降压信号，通过调节电路为第二电阻R2叠加额外电流而令电压反馈输入端FB电压升高，从而令控制电路控制输出电压下降，实现系统设备的动态功耗调节功能，使输出电压根据系统负载运行状态进行调节。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种DC/DC电压调节电路，其特征在于，包括依次电连接的用于将输入电源升降压后输出至外部负载的控制电路、用于反馈输出电压的反馈电路、以及调节电路；

其中，所述反馈电路的第一电阻R1的第一端连接于所述控制电路的输出端，第二端一路连接于所述控制电路的电压反馈输入端FB，一路通过第二电阻R2接地；

所述调节电路的第五电阻R5的第一端连接于降压信号输入端，第二端一路通过第二电容C2接地，一路通过第四电阻R4连接于所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的连接节点；

所述负载休眠状态时，所述降压信号输入端输入降压信号，通过所述调节电路为所述第二电阻R2叠加额外电流而令所述电压反馈输入端FB电压升高，所述控制电路控制输出电压下降。

2.根据权利要求1所述的DC/DC电压调节电路，其特征在于，所述控制电路包括型号为SY8089AAAC的芯片U1、功率电感L1、滤波电容C3、第四电容C4、第五电容C5和第六电阻R6；

所述芯片U1的使能端EN一路连接到所述负载的使能信号输出端，一路通过所述第六电阻R6接地；

所述输入电源一路通过所述第四电容C4接地，一路通过所述第五电容C5接地，一路连接于所述芯片U1的电源输入端VIN；

所述芯片U1的内部功率开关LX通过所述功率电感L1和所述滤波电容C3后输出电压至所述负载；

所述第一电阻R1的第一端连接于所述功率电感L1和所述滤波电容C3的连接节点。

3.根据权利要求1所述的DC/DC电压调节电路，其特征在于，所述反馈电路还包括连接于所述第一电阻R1两端的采样电容C1。

4.根据权利要求1所述的DC/DC电压调节电路，其特征在于，所述调节电路还包括至少一个与所述第四电阻R4串联的第三电阻R3。

5.根据权利要求4所述的DC/DC电压调节电路，其特征在于，所述反馈电路通过由所述第一电阻R1和所述第二电阻R2组成的串联分压网络，令所述电压反馈输入端FB稳定在一固定值Vfb，作为所述控制电路控制输出电压的参考值，所述电压反馈输入端FB的电压高于所述参考值时，通过增加所述控制电路内部的Mosfet关闭时间，使输出电压下降。

6.根据权利要求5所述的DC/DC电压调节电路，其特征在于，所述降压信号输入端为PWM信号输入。

7.根据权利要求6所述的DC/DC电压调节电路，其特征在于，所述降压信号输入端输入PWM信号时，经所述第五电阻R5和所述第二电容C2转换为直流电压Vpwm，并经所述第三电阻R3和所述第四电阻R4后叠加至所述第二电阻R2。

8.根据权利要求5所述的DC/DC电压调节电路，其特征在于，所述电压反馈输入端FB的电压Vfb为0.6V。

9.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的DC/DC电压调节电路。

Images