[发明专利]任意调变输出电压的电压调节器及相关电压调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电压调节器及相关电压调节方法，尤其涉及一种以序列延迟方式来任意来调变电压的电压调节器及相关电压调节方法。

背景技术

在电子产品中，电压调节器(voltage regulator)通常设置在电源供应电路与负载电路之间，其作用在于提供一个稳定的输出电压和大范围的输出电流，使得输出电压在负载瞬间产生变化时，仍然可以快速地稳定在原本的电压电平并提供不同的负载电流，进而提供最有效率的电压转换。以手机、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)和笔记型计算机等可携带式电子产品为例，其电池的电压会随使用时间而下降，通常无法维持在稳定电位。如果是通过低压降调节器(low dropout regulator，LDO regulator)，只要电池所提供的输入电压和低压降调节器预计提供的输出电压之间的差值大于一压差电压(dropout voltage)，电压调节器便可持续地提供固定的输出电压至可携带式电子产品的负载电路。

请参考图1，图1为一种先前技术中一低压降调节器10的示意图。低压降调节器10包含一误差放大器(error amplifier)110、一功率元件120、一分压电路130，以及一输出电容Co。低压降调节器10可将输入电压V_IN转换为输出电压V_OUT以驱动一负载(由电阻R_L来表示)，而负载电流则由I_L来表示。分压电路130包含电阻R₁和R₂，可对输出电压V_OUT进行分压以产生对应于输出电压V_OUT的反馈电压V_FB。误差放大器110可比较反馈电压V_FB及参考电压V_REF之间的差异，并依此产生相对应的控制信号V_SW。输出电容Co并联于负载电阻R_L，当负载电流I_L突然改变时，输出电容Co可暂时提供负载所需的大量电流，以改善输出电压V_OUT的暂态响应(transient response)。功率元件120可为一P通道金属氧化物半导体(P-channel metal oxide semiconductor，PMOS)开关，其于栅极接收误差放大器110传来的控制信号V_SW，在源极接收输入电压V_IN，且于漏极接收输出电压V_OUT。当反馈电压V_FB低于参考电压V_REF时，误差放大器110所产生的控制信号V_SW会增加功率元件120的输出电流；当反馈电压V_FB高于参考电压V_REF时，误差放大器110所产生的控制信号V_SW会减少功率元件120的输出电流。因此，低压降调节器10可将输出电压V_OUT稳定在一预定值V_{OUT_NOM}，其中输出电压V_OUT和参考电压V_REF的大小关系如下：

V_OUT＝(R₁+R₂)*V_REF/R₁

其中(R₁+R₂)/R₁为固定值