[发明专利]低压差电压调节器及电压转换方法

说明书

相关引用

本发明要求2012年1月10日在美国提交的第13/347,378号专利申请的优先权和权益，并且在此包含了该申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施例涉及功率管理电路，尤其涉及低压差电压调节电路。

背景技术

大多数电子产品都需要工作在合适的相对稳定的电压下。特别是对于绝大多数基于半导体制造的电子设备，通常需要工作在相对较低的直流电压下，例如低于12V的直流电压。然而，用于为各种电子产品供电的电能通常来源于具有较高电压的电源。例如，美国民用电源通常为额定值是120V的交流电压，中国民用电源通常为额定值是220V的交流电压。

通常，可以采用功率变换器将较高的电压转化为可以为电子产品供电的合适的供电电压。典型的功率变换器包括电压调节器。降压型电压调节器是电压调节器的一种，用于将相对较高的电压转换为经过调节的相对较低的电压，以为电子产品供电。通常使用的降压型电压调节器中包括低压差电压调节器(LDO)。低压差电压调节器将其输出电压与该输出电压的期望值之差反馈，用来控制流经传输器件(例如功率晶体管)的输出电流以为负载提供合适的供电电压。低压差电压调节器的压差即为其在负反馈调节过程中输入电压与输出电压之差的损耗。

低压差电压调节器可以单独用于为电子产品供电，也可以集成于集成电路(IC)，例如驱动器或者功率变换器等电路中，将来源于供电总线(例如高压交流电压总线)的相对较高的电压转换为该集成电路中其它电路单元所需的合适的工作电压。然而，由于来源于供电总线的该相对较高的电压通常在不同的条件下变化很大，传统的低压差调节器功耗会很大并且会引发散热问题。例如，在多数高压应用场合，来源于供电总线的高电压可能达到几百伏特，将传统的低压差调节器连接于该供电总线的可能性通常被其所在集成电路的散热能力所限制。

某些情况下，可以采用功率电阻和稳压二极管来代替低压差电压调节器连接于高压供电总线以达到为其它电路单元提供合适的相对较低电压的目的。然而，采用这种方式消耗在功率电阻上的能量将非常高。

因此，有必要提出一种能够解决或者至少缓减以上现有技术中存在问题的低压差电压调节器。

发明内容

针对现有技术中的一个或多个问题，本发明的实施例提供一种低压差电压调节电路、包含该低压差电压调节电路的电子电路及将供电电压转换为输出电压的方法。

在本发明的一个方面，提出了一种低压差电压调节器，包括：输入端，用于接收供电电压；输出端，用于提供输出电压；传输器件，具有第一端、第二端和控制端，该第一端耦接所述输入端，该第二端耦接至所述输出端；和控制器，包括控制器输入端和控制器输出端，其中该控制器输入端用于接收输入信号，该控制器输出端基于该输入信号提供驱动信号至所述传输器件的控制端，该驱动信号在所述输入信号位于设定的范围内时，将所述传输器件导通，在所述输入信号超出所述设定的范围时，将所述传输器件关断。

根据本发明的实施例，所述输入信号包括所述供电电压，所述设定的范围包括第一设定范围。

根据本发明的实施例，所述输入信号包括所述输出电压，所述设定的范围包括设定的第二范围。

根据本发明的实施例，所述输入信号包括所述供电电压和所述输出电压；

所述控制器输入端包括第一输入端和第二输入端，该第一输入端用于接收所述供电电压，该第二输入端用于接收所述输出电压；所述设定的范围包括第一设定范围和第二设定范围；所述驱动信号，在所述供电电压位于所述第一设定的范围内并且所述输出电压位于所述第二设定的范围内时，控制所述传输器件导通，在所述供电电压超出所述第一设定的范围和/或者所述输出电压超出所述第二设定的范围时，控制所述传输器件关断。

在本发明的另一方面，提出了一种包含所述低压差电压调节器的电子电路，该电子电路进一步包括负载电路，耦接所述低压差电压调节器，用于接收所述输出电压，该输出电压驱动所述负载电路工作。