CN214101181U - 输出电压可调装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种输出电压可调装置，该输出电压可调装置包括：直流变换器DCDC电路、微控制单元以及电压调节电路；所述直流变换器DCDC电路的输出端与所述微控制单元的输入端连接，所述微控制单元的通用型输入与输出端GPIO通过所述电压调节电路与所述直流变换器DCDC电路的输入端连接；所述直流变换器DCDC电路，用于为微控制单元提供电源；所述微控制单元，用于通过所述通用型输入与输出端GPIO控制所述电压调节电路，用以调节所述直流变换器DCDC电路的输出电压。本实施例提供的输出电压可调装置能够克服现有技术中无法简单有效地调节MCU的电源电路的输出电压的问题。
Description
技术领域
本申请实施例涉及电压调节技术领域，尤其涉及一种输出电压可调装置。
背景技术
微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)，又称单片微型计算机(Single ChipMicrocomputer)或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。
目前，对于一些含有MCU的系统，MCU在休眠后核电源电压可以使用更低的电压值，以达到降低休眠后系统功耗的目的。但是，一般MCU的电源电路的输出电压是固定的，系统没有专用电源管理芯片。因此，现有技术无法实现对MCU的电源电路的输出电压进行简单有效地调节，进而无法简单有效地达到控制系统功耗的目的。
实用新型内容
本申请实施例提供一种输出电压可调装置，以克服现有技术中无法简单有效地调节MCU的电源电路的输出电压的问题。
第一方面，本申请实施例提供一种输出电压可调装置，包括：
直流变换器DCDC电路、微控制单元以及电压调节电路；
所述直流变换器DCDC电路的输出端与所述微控制单元的输入端连接，所述微控制单元的通用型输入与输出端GPIO通过所述电压调节电路与所述直流变换器DCDC电路的输入端连接；
所述直流变换器DCDC电路，用于为微控制单元提供电源；
所述微控制单元，用于通过所述通用型输入与输出端GPIO控制所述电压调节电路，用以调节所述直流变换器DCDC电路的输出电压。
在一种可能的设计中，所述直流变换器DCDC电路，包括：直流变换器DCDC芯片、第一电阻、第一电容、第二电容以及充放电电感；
所述直流变换器DCDC芯片的输入端为所述直流变换器DCDC电路的输入端，且所述直流变换器DCDC芯片的输入端通过所述第二电容接地；
所述直流变换器DCDC芯片的参考电压端分别与所述第一电阻的一端和所述电压调节电路的输出端连接，所述电压调节电路的控制端与所述通用型输入与输出端GPIO连接；
所述第一电阻的另一端为所述直流变换器DCDC电路的输出端，所述第一电阻的另一端通过所述第一电容接地，且所述第一电阻的另一端通过所述充放电电感与所述直流变换器DCDC芯片的开关端连接；
其中，所述微控制单元，具体用于通过调节所述通用型输入与输出端GPIO的状态控制所述电压调节电路得输出电压或电流，用以调节所述直流变换器DCDC电路的输出电压；所述直流变换器DCDC芯片的开关端用于控制所述充放电电感充放电。
在一种可能的设计中，所述通用型输入与输出端GPIO的状态包括下述至少一项：高阻状态、电平状态以及脉冲宽度调制状态。
在一种可能的设计中，所述电压调节电路，包括：第二电阻、第三电阻以及第四电阻；
所述第二电阻的一端为所述电压调节电路的输出端，所述第二电阻的一端与所述第三电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端接地，所述第三电阻的另一端通过所述第四电阻与所述通用型输入与输出端GPIO连接。
在一种可能的设计中，所述通用型输入与输出端GPIO的状态至少包括脉冲宽度调制状态时，所述装置还包括：第三电容；所述第三电容的一端与所述第三电阻的另一端连接，所述第三电容的另一端接地；
所述通用型输入与输出端GPIO用于对所述第三电容进行充放电。
在一种可能的设计中，所述通用型输入与输出端GPIO的状态为高阻状态或电平状态时，所述电压调节电路，包括：第二电阻以及第五电阻；
所述第二电阻的一端为所述电压调节电路的输出端，所述第二电阻的一端通过所述第五电阻与所述通用型输入与输出端GPIO连接。
在一种可能的设计中，所述通用型输入与输出端GPIO的状态为脉冲宽度调制状态时，所述第一电容、第二电容以及第三电容均为叠层瓷片电容。
在一种可能的设计中，所述通用型输入与输出端GPIO的状态为高阻状态或电平状态时，所述直流变换器DCDC电路的输出电压为所述直流变换器DCDC芯片的参考电压端的参考电压和所述第一电阻的电压之和，第一电阻的电压为所述第一电阻的电阻值与所述第一电阻的电流之积；
所述第一电阻的电流为所述第二电阻的电流与通过所述第三电阻和所述第四电阻的电流之和，所述第三电阻和所述第四电阻的两端电压为所述直流变换器DCDC芯片的参考电压端的参考电压与所述通用型输入与输出端GPIO的电压的差值，所述通过所述第三电阻和所述第四电阻的电流为所述差值与所述第三电阻和所述第四电阻之和的比值。
在一种可能的设计中，所述通用型输入与输出端GPIO的状态为脉冲宽度调制状态时，所述直流变换器DCDC电路的输出电压为所述直流变换器DCDC芯片的参考电压端的参考电压和所述第一电阻的电压之和，第一电阻的电压为所述第一电阻的电阻值与所述第一电阻的电流之积；
所述第一电阻的电流为所述第二电阻的电流与通过所述第三电阻和所述第四电阻的电流之和，所述第三电阻和所述第四电阻的两端电压为所述直流变换器DCDC芯片的参考电压端的参考电压与调制电压的差值，所述调制电压为所述通用型输入与输出端GPIO的电压与脉冲宽度调制状态下PWM信号的占空比，所述通过所述第三电阻和所述第四电阻的电流为所述差值与所述第三电阻和所述第四电阻之和的比值。
在一种可能的设计中，所述第一电阻的大小与所述直流变换器DCDC电路的输出端输出的纹波质量相关联。
本申请实施例提供的输出电压可调装置，通过设置了直流变换器DCDC电路、微控制单元以及电压调节电路；其中所述直流变换器DCDC电路的输出端与所述微控制单元的输入端连接，所述微控制单元的通用型输入与输出端GPIO通过所述电压调节电路与所述直流变换器DCDC电路(即DCDC电路)的输入端连接，使用DCDC电路为微控制单元提供电源，使用微控制单元通过该GPIO控制所述电压调节电路，用以调节DCDC电路的输出电压，实现了微控制单元控制GPIO输出不同输出状态，通过电压调节电路得到不同的电源电压，即实现了有效地调节DCDC电路的输出电压，达到改变通用集成电源电路(即DCDC电路)固定输出电压的目的，且该输出电压可调装置的设置以及调节过程简单化，进而能够简单有效地达到控制系统功耗的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的输出电压可调装置的方框示意图；
图2为本申请实施例提供的输出电压可调装置的电路图；
图3为本申请再一实施例提供的输出电压可调装置的电路图；
图4为本申请另一实施例提供的输出电压可调装置的电路图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
目前，对于一些含有MCU的系统，MCU在休眠后核电源电压可以使用更低的电压值，以达到降低休眠后系统功耗的目的(电路参数设计以电压为基础)。但是，系统没有专用电源管理芯片，一般升压应用电路，例如，使用简单直流变换器(Direct Current，简称DCDC或DC/DC)实现LCD背光可调电路(电路参数设计以电流为基础)，而通用电源芯片输出自身不能自动调节。因此，现有技术无法实现对MCU的电源电路的输出电压进行简单有效地调节，进而无法简单有效地达到控制系统功耗的目的。
为了解决上述问题，本申请的技术构思为利用通用集成电路，并使用电阻电路组成电压调节电路，以MCU的GPIO不同状态设置不同输出状态，通过电压调节电路得到不同的电源电压，简单有效地调节了MCU的电源电路的输出电压，实现动态输出可调电压，达到改变通用集成电源电路固定输出电压的目的。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图1为本申请实施例提供的输出电压可调装置的方框示意图，如图1所示，该输出电压可调装置可以包括：直流变换器DCDC电路、微控制单元以及电压调节电路。
其中，所述直流变换器DCDC电路的输出端与所述微控制单元的输入端连接，所述微控制单元的通用型输入与输出端GPIO通过所述电压调节电路与所述直流变换器DCDC电路的输入端连接。
所述直流变换器DCDC电路，用于为微控制单元提供电源；所述微控制单元，用于通过所述通用型输入与输出端GPIO控制所述电压调节电路，用以调节所述直流变换器DCDC电路的输出电压。
本实施例中，可用于MCU等的电源电路，及其他需要可调电压电源而无专用电源的应用，可用于升压调节，也可用于降压调节。
具体地，直流变换器DCDC电路(以下简称DCDC电路)、微控制单元以及电压调节电路按照顺序收尾相接，DCDC电路的输出电压为微控制单元供电，微控制单元通过电压调节电路调节DCDC电路的输出电压，进而达到为微控制单元供电的电源可调节的目的。
具体地，以通用DCDC集成电路(即直流变换器DCDC电路或DCDC电路)为基础，设计电源输出给MCU供电，使用MCU的通用型输入与输出端GPIO(General-purpose input/output的简称，即通用型输入输出端口的简称，其功能可以根据软件配置，以下简称GPIO)完成控制电压调节电路使电源输出电压(这里可以指通用DCDC集成电路的电源输出)可调节，即软件设置GPIO状态不同，可以输出不同的电压。该装置简单可靠、设计成本低，并且有效地实现输出电压可调节。
本申请实施例通过设置了直流变换器DCDC电路、微控制单元以及电压调节电路；其中所述直流变换器DCDC电路的输出端与所述微控制单元的输入端连接，所述微控制单元的通用型输入与输出端GPIO通过所述电压调节电路与所述直流变换器DCDC电路的输入端连接，使用DCDC电路为微控制单元提供电源，使用微控制单元通过该GPIO控制所述电压调节电路，用以调节DCDC电路的输出电压，实现了微控制单元控制GPIO输出不同输出状态，通过电压调节电路得到不同的电源电压，即实现了有效地调节DCDC电路的输出电压，达到改变通用集成电源电路(即DCDC电路)固定输出电压的目的，且该输出电压可调装置的设置以及调节过程简单化，进而能够简单有效地达到控制系统功耗的目的。
在一种可能的设计中，参见图2所示，图2为本申请实施例提供的输出电压可调装置的电路图。其中，所述直流变换器DCDC电路，包括：直流变换器DCDC芯片、第一电阻、第一电容、第二电容以及充放电电感。
所述直流变换器DCDC芯片的输入端为所述直流变换器DCDC电路的输入端，且所述直流变换器DCDC芯片的输入端通过所述第二电容接地；所述直流变换器DCDC芯片的参考电压端分别与所述第一电阻的一端和所述电压调节电路的输出端连接，所述电压调节电路的控制端与所述通用型输入与输出端GPIO连接；所述第一电阻的另一端为所述直流变换器DCDC电路的输出端，所述第一电阻的另一端通过所述第一电容接地，且所述第一电阻的另一端通过所述充放电电感与所述直流变换器DCDC芯片的开关端连接。
其中，所述微控制单元，具体用于通过调节所述通用型输入与输出端GPIO的状态控制所述电压调节电路得输出电压或电流，用以调节所述直流变换器DCDC电路的输出电压；所述直流变换器DCDC芯片的开关端用于控制所述充放电电感充放电。
在一种可能的设计中，所述通用型输入与输出端GPIO的状态包括下述至少一项：高阻状态、电平状态以及脉冲宽度调制状态。
本实施例中，直流变换器DCDC芯片，以下简称DCDC芯片(即通用DCDC集成电路)为U1，第一电阻为R1、第一电容为C1、第二电容为C2，充放电电感为L1。其中，U1的EN端为使能端，VOUT_EN用来使能，即使得U1处于工作状态；U1的VCC端即U1的输入端，VCC_IN用来输入电压；U1的FB端即U1的参考电压端，输出的电压为固定的参考电压；U1的LX端即U1的开关端，用于控制充放电电感L1充放电。
其中，VCC_OUT为DCDC电路的电源输出，VOUT_ADJ为MCU的通用可编程GPIO(或通用型输入与输出端GPIO输出)。
在一种可能的设计中，所述电压调节电路，包括：第二电阻、第三电阻以及第四电阻；所述第二电阻的一端为所述电压调节电路的输出端，所述第二电阻的一端与所述第三电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端接地，所述第三电阻的另一端通过所述第四电阻与所述通用型输入与输出端GPIO连接。
本实施例中，参见图2所示，第二电阻为R2、第三电阻为R3以及第四电阻为R4。R2、R3、R4组成电压调节电路，通过软件(即MCU)设置改变VOUT_ADJ的状态，因为U1的FB端的电压是固定的，R3、R4通过的电流随VOUT_ADJ的改变而改变，从而改变R1的电流，最终实现了VCC_OUT电压可以调节的目的。
其中，所述通用型输入与输出端GPIO的状态至少包括脉冲宽度调制状态时，所述装置还包括：第三电容；所述第三电容的一端与所述第三电阻的另一端连接，所述第三电容的另一端接地；所述通用型输入与输出端GPIO用于对所述第三电容进行充放电。
本实施例中，所述通用型输入与输出端GPIO的状态为脉冲宽度调制状态时，第三电容C3和R4必须包括(参见图2所示)，其他两种状态可以去掉图2中的C3(参见图3所示)。
在一种可能的设计中，参见图4所示，图4为本申请另一实施例提供的输出电压可调装置的电路图。其中，所述通用型输入与输出端GPIO的状态为高阻状态或电平状态时，所述电压调节电路，可以包括：第二电阻以及第五电阻；所述第二电阻的一端为所述电压调节电路的输出端，所述第二电阻的一端通过所述第五电阻与所述通用型输入与输出端GPIO连接。
本实施例中，第二电阻为R2，第五电阻为R5即R5在图2的基础上，将电阻R3、R4合并为一颗电阻，同时，图2中的C3可以去掉。
此外，所述通用型输入与输出端GPIO的状态为脉冲宽度调制状态时，所述第一电容、第二电容以及第三电容均为叠层瓷片电容。所述第一电阻的大小与所述直流变换器DCDC电路的输出端输出的纹波质量相关联。
其中，这里的第三电容，以及第一电容、第二电容小型化设计中一般为叠层瓷片电容。
具体地，当采用GPIO为PWM方式(即脉冲宽度调制状态)时，输出电容C2选用叠层瓷片电容，且R4、C3是必须要的，不然会引起DCDC的输出电容C2因电压瞬间剧烈变化导致振动而产生啸叫；PWM信号通过RC电路网络后波形会变为类似正弦波信号，将信号剧烈变化改变为缓慢变化，从而消除VCC_OUT因瞬间剧烈变化引起的啸叫。一般可以使用R4＝10kΩ、C3＝100nf；这个电路参数的设计可以选择性比较大，更加灵活。需要说明的是，R4＝10kΩ、C3＝100nf仅仅是示例性的，在此不做具体限定。
当使用GPIO电压设置输出时，VCC_OUT电压变化不像GPIO为PWM信号调节导致频繁瞬间剧烈变化，电压输出电容C2不会产生啸叫，电阻R3、R4可合并为一颗电阻即R5，而且电容C4可省掉，参见图4所示；软件设置GPIO状态为高阻态(即高阻状态)、高电平、低电平，因此电路可有三种电压值输出。这里的高电平和低电平均为电平状态。
其中，电阻R1的大小直接影响VCC_OUT的纹波质量，可取经验值R1<1MΩ。
因此，该装置以通用集成DCDC芯片及简单的电阻电路组成的电压调节电路实现输出可调节电压，适用于没有专用电源管理的CPU、MCU的电源设计，也可应用于升压电路的应用电路，如LCD背光应用，电路简单可靠、设计成本低。
在一种可能的设计中，如何在GPIO的不同状态下，确定配置的电路参数，可以通过以下场景实现：(以图2为例)
场景1、GPIO的状态为高阻状态或电平状态。
所述直流变换器DCDC电路的输出电压为所述直流变换器DCDC芯片的参考电压端的参考电压和所述第一电阻的电压之和，第一电阻的电压为所述第一电阻的电阻值与所述第一电阻的电流之积。
其中，所述第一电阻的电流为所述第二电阻的电流与通过所述第三电阻和所述第四电阻的电流之和，所述第三电阻和所述第四电阻的两端电压为所述直流变换器DCDC芯片的参考电压端的参考电压与所述通用型输入与输出端GPIO的电压的差值，所述通过所述第三电阻和所述第四电阻的电流为所述差值与所述第三电阻和所述第四电阻之和的比值。
场景2、GPIO的状态为脉冲宽度调制状态。所述直流变换器DCDC电路的输出电压为所述直流变换器DCDC芯片的参考电压端的参考电压和所述第一电阻的电压之和，第一电阻的电压为所述第一电阻的电阻值与所述第一电阻的电流之积。
其中，所述第一电阻的电流为所述第二电阻的电流与通过所述第三电阻和所述第四电阻的电流之和，所述第三电阻和所述第四电阻的两端电压为直流变换器DCDC芯片的参考电压端的参考电压与调制电压的差值，所述调制电压为所述通用型输入与输出端GPIO的电压与脉冲宽度调制状态下PWM信号的占空比，所述通过所述第三电阻和所述第四电阻的电流为所述差值与所述第三电阻和所述第四电阻之和的比值。
本实施例中，以通用集成DCDC芯片应用为例说明电路应用及电路参数设计，在系统不休眠时候使用高一些的电源电压，而系统休眠时通过MCU的GPIO控制以降低电源的电压，达到降低系统休眠功耗的目的。
具体地，电路实现原理说明：采用通用的DCDC电路，通过电压调节电路改变电路中关键点电阻R1的电流，实现DCDC在不同状态，输出不同电压；以MCU系统为例，对于一般系统核电压系统不休眠时为1.2v，而系统休眠时需要降低至0.8v，该电路中VOUT_ADJ为MCU的GPIO；集成电路DCDC芯片U1的FB端的参考电压VFB是固定的，一般是0.6v，也有其他值的(如104mv)；当VOUT_ADJ为高低不同时相当于人为改变了通过电阻R1的电流，从而调节了VFB的电压；假定通过R1的电流为I1，因为集成电路U1的FB端阻抗极高，可以认为该处没有电流，根据电路的伏安特性，有：
VCC_OUT＝VFB+R1×I1
I1＝VFB/R2+(VFB-VPUT_ADJ_ADJ)/(R3+R4) (1)
可以得到：
其中，针对场景1，电路参数：VOUT_OUT表示DCDC电路的输出电压，VOUT_ADJ表示GPIO对应的输出电压(或电压)，VFB表示U1的FB端的参考电压，I1表示(通过)电阻R1的电流，VFB/R2表示(通过)电阻R2的电流，(VFB-VOUT_ADJ)表示FB端的参考电压与GPIO的电压的差值，(VFB-VOUT_ADJ)/(R3+R4)表示通过所述第三电阻和所述第四电阻的电流。
其中，GPIO可以通过软件设置为高阻状态、电平状态，也可以为PWM，所以这个电路参数设置可以有三种基本的方式。
电路参数设计方式1：如果设计GPIO为高阻态时(即通过R3、R4的电流为0)电路输出1.2v(即DCDC电路的输出电压为1.2v)，GPIO为低时(即VOUT_ADJ＝0v)电路输出0.8v(即DCDC电路的输出电压为0.8v)，FB端的参考电压VFB＝0.6v。根据上面的公式(2)，可得到电阻组合：R3+R4＝1.5R、R2＝3R1。
其中，该电路设计GPIO仅有高阻和低电平两种状态，GPIO选择时只需要选用可以设置为高组态的，不需要考虑高电平电压值，就可以既容易又简单地得到两种不同电压输出了。
电路参数设计方法2：如果设计GPIO为低时，电路输出1.2v；GPIO为高时，电路输出0.8v；FB端参考电压VFB＝0.6v；以GPIO电压1.8v或0v为例，即VOUT_ADJ＝1.8v或0v，通过上面的公式(2)，可以得到电阻组合：R3+R4＝9R1/2、R2＝9R1/7。
其中，该设计方式中GPIO的高电平电压不同，电阻组合不同，软件设置可以得到两种不同电压输出。
电路参数设计方式3：如果选用GPIO为PWM信号、高电平为VOUT_ADJ，DUTY为PWM信号的占空比；公式2变为：
VCC_OUT＝VFB+R1×(VFB/R2+(VFB-DUTY×VOUT_ADJ)/(R3+R4))
＝VFB×(1+R1/R2+R1/(R3+R4))-DUTY×VOUT_ADJ×R1/(R3+R4) (3)
其中，针对场景2，电路参数：VOUT_OUT表示DCDC电路的输出电压，VOUT_ADJ表示GPIO对应的输出电压(或电压)，VFB表示U1的FB端的参考电压，VFB/R2表示(通过)电阻R2的电流，(DUTY×VOUT_ADJ)表示调制电压，(VFB-DUTY×VOUT_ADJ)表示FB端的参考电压与GPIO的电压的差值即第三电阻R3和所述第四电阻R4的两端电压，(VFB-DUTY×VOUT_ADJ)/(R3+R4)表示通过所述第三电阻和所述第四电阻的电流，(VFB/R2+(VFB-DUTY×VOUT_ADJ)/(R3+R4))表示(通过)电阻R1的电流。
具体地，如果GPIO的高电平电压为1.8v，即VOUT_ADJ＝1.8v，假定当占空比为100％时电路输出0.4v、占空比为0％时为电路输出1.4v，此时，根据公式(3)，可以得到R3+R4＝1.8R1、R2＝9R1/7。如果需要得到输出为VCC_OUT＝0.8v，只需软件设置DUTY＝60％即可，即通过软件设置选择适当占空比的PWM信号就可以得到所需电压。
因此，该装置以通用集成DCDC芯片及简单的电阻电路组成的电压调节电路实现输出可调节电压，适用于没有专用电源管理的CPU、MCU的电源设计，也可应用于升压电路的应用电路，如LCD背光应用，电路简单可靠、设计成本低。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。
Claims (10)
1.一种输出电压可调装置，其特征在于，包括：直流变换器DCDC电路、微控制单元以及电压调节电路；
所述直流变换器DCDC电路的输出端与所述微控制单元的输入端连接，所述微控制单元的通用型输入与输出端GPIO通过所述电压调节电路与所述直流变换器DCDC电路的输入端连接；
所述直流变换器DCDC电路，用于为微控制单元提供电源；
所述微控制单元，用于通过所述通用型输入与输出端GPIO控制所述电压调节电路，用以调节所述直流变换器DCDC电路的输出电压。
2.根据权利要求1所述的输出电压可调装置，其特征在于，所述直流变换器DCDC电路，包括：直流变换器DCDC芯片、第一电阻、第一电容、第二电容以及充放电电感；
所述直流变换器DCDC芯片的输入端为所述直流变换器DCDC电路的输入端，且所述直流变换器DCDC芯片的输入端通过所述第二电容接地；
所述直流变换器DCDC芯片的参考电压端分别与所述第一电阻的一端和所述电压调节电路的输出端连接，所述电压调节电路的控制端与所述通用型输入与输出端GPIO连接；
所述第一电阻的另一端为所述直流变换器DCDC电路的输出端，所述第一电阻的另一端通过所述第一电容接地，且所述第一电阻的另一端通过所述充放电电感与所述直流变换器DCDC芯片的开关端连接；
其中，所述微控制单元，具体用于通过调节所述通用型输入与输出端GPIO的状态控制所述电压调节电路得输出电压或电流，用以调节所述直流变换器DCDC电路的输出电压；所述直流变换器DCDC芯片的开关端用于控制所述充放电电感充放电。
3.根据权利要求2所述的输出电压可调装置，其特征在于，所述通用型输入与输出端GPIO的状态包括下述至少一项：高阻状态、电平状态以及脉冲宽度调制状态。
4.根据权利要求3所述的输出电压可调装置，其特征在于，所述电压调节电路，包括：第二电阻、第三电阻以及第四电阻；
所述第二电阻的一端为所述电压调节电路的输出端，所述第二电阻的一端与所述第三电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端接地，所述第三电阻的另一端通过所述第四电阻与所述通用型输入与输出端GPIO连接。
5.根据权利要求4所述的输出电压可调装置，其特征在于，所述通用型输入与输出端GPIO的状态至少包括脉冲宽度调制状态时，所述装置还包括：第三电容；所述第三电容的一端与所述第三电阻的另一端连接，所述第三电容的另一端接地；
所述通用型输入与输出端GPIO用于对所述第三电容进行充放电。
6.根据权利要求3所述的输出电压可调装置，其特征在于，所述通用型输入与输出端GPIO的状态为高阻状态或电平状态时，所述电压调节电路，包括：第二电阻以及第五电阻；
所述第二电阻的一端为所述电压调节电路的输出端，所述第二电阻的一端通过所述第五电阻与所述通用型输入与输出端GPIO连接。
7.根据权利要求3所述的输出电压可调装置，其特征在于，所述通用型输入与输出端GPIO的状态为脉冲宽度调制状态时，所述第一电容、第二电容以及第三电容均为叠层瓷片电容。
8.根据权利要求4或5所述的输出电压可调装置，其特征在于，所述通用型输入与输出端GPIO的状态为高阻状态或电平状态时，所述直流变换器DCDC电路的输出电压为所述直流变换器DCDC芯片的参考电压端的参考电压和所述第一电阻的电压之和，第一电阻的电压为所述第一电阻的电阻值与所述第一电阻的电流之积；
所述第一电阻的电流为所述第二电阻的电流与通过所述第三电阻和所述第四电阻的电流之和，所述第三电阻和所述第四电阻的两端电压为所述直流变换器DCDC芯片的参考电压端的参考电压与所述通用型输入与输出端GPIO的电压的差值，所述通过所述第三电阻和所述第四电阻的电流为所述差值与所述第三电阻和所述第四电阻之和的比值。
9.根据权利要求4或5所述的输出电压可调装置，其特征在于，所述通用型输入与输出端GPIO的状态为脉冲宽度调制状态时，所述直流变换器DCDC电路的输出电压为所述直流变换器DCDC芯片的参考电压端的参考电压和所述第一电阻的电压之和，第一电阻的电压为所述第一电阻的电阻值与所述第一电阻的电流之积；
所述第一电阻的电流为所述第二电阻的电流与通过所述第三电阻和所述第四电阻的电流之和，所述第三电阻和所述第四电阻的两端电压为所述直流变换器DCDC芯片的参考电压端的参考电压与调制电压的差值，所述调制电压为所述通用型输入与输出端GPIO的电压与脉冲宽度调制状态下PWM信号的占空比，所述通过所述第三电阻和所述第四电阻的电流为所述差值与所述第三电阻和所述第四电阻之和的比值。
10.根据权利要求2-7任一项所述的输出电压可调装置，其特征在于，所述第一电阻的大小与所述直流变换器DCDC电路的输出端输出的纹波质量相关联。
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Publications (1)
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| CN214101181U true CN214101181U (zh) | 2021-08-31 |
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