[发明专利]一种加快稳定电源输出电压的方法

说明书

本发明涉及一种加快稳定电源输出电压的方法。所述方法包括以下步骤：设定工作设定值；设定启停设定值；确定是否需要调整；释放电荷；判断是否停止释放电荷；补充电荷；判断是否停止补充电荷；输出电压正常。本发明利用电荷泵，可以将电容C3上的电压提升到高于LDO输入电压VDD的值，根据电容储能公式，可知电容值一样的条件下，电容上的电压V越高，存储的电荷越多，所以可以用较小的电容面积，来获得大电容一样的补偿效果；本发明中电容电压提升后，也会减少电荷流经开关S4时的损耗，降低芯片的发热，获得更好的稳定性；本发明将多余的电荷回收存储到C2，并转移到电容C3处，待负载加大时重新补充回去利用，提升了电池的续航能力。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种加快稳定电源输出电压的方法。

背景技术

随着便携式及手持电子设备的迅速普及，电源管理技术的研究急剧增加。电源管理的主要目的是提高功率器件的效率，从而延长电池寿命和设备的使用时间。电源管理系统一般包含多个子系统，包括线性稳压器，开关稳压器，以及控制逻辑单元等。其中控制逻辑单元可以控制各子系统的工作状态，例如开启和关闭，以及改变输出电压电平，从而优化整个系统的功耗。

LDO(Low Dropout Regulator)是用于提供一个恒定的电压，属于一类线性稳压器，具有改善电源效率的特点。LDO的主要优点有：电路简单，输出噪声低，低功耗。非常适合RF电路，音频放大器以及锂电池等应用环境。另外，由于LDO易于片上集成，使得它更适合于片上电源管理系统。因此，LDO在现代各类电子设备中应用广泛。

电路通过反馈电阻R1和R2检测输出电压VOUT的变化，然后利用一个误差放大器对VFB与参考电压Vref进行比较，之后进行误差放大，然后控制调整管的栅极电压，从而形成了负反馈路径，实时调整LDO的输出电压。由调整管，电阻反馈网络和控制电路构成的负反馈环路使得当VIN>VOUT时，根据电流的大小改变调整管的导通能力，使VOUT在一定负载范围内保持恒定输出。LDO通常应用于需要低噪声，高精度供电的应用场合。为在不同的负载条件下提供恒定的输出电压，LDO必须具备包括应对不同瞬态电流和负载阻抗快速调整的能力。

对于传统LDO来说，当负载电流突然增大时，由于环路带宽限制，调整管还来不及产生相应大小的电流，此时输出端大电容迅速对输出放电，为负载提供电流。随着电容放电，LDO输出电压迅速降低。当调整管栅极电压降到最低值时LDO的输出电压停止降低，此时输出电压达到最小值Vout-Vdip。当Vdip过大，导致LDO的输出电压Vout波动超出后端电路的允许波动范围，会导致后端电路出现不稳定甚至异常，所以必须避免这种情况出现。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种加快稳定电源输出电压的方法，用较小的电容面积，来获得大电容一样的补偿效果，减少电荷流经开关时的损耗，降低芯片的发热，获得更好的稳定性，提升了电池的续航能力。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种加快稳定电源输出电压的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一：设定工作设定值；设定输出电压Vout的工作设定值为Va，可接受电压变化差值为Vb；

步骤二：设定启停设定值；记电容C2和C3的电压差为VΔ＝VC3-VC2，设定启停设定值为Vset；

步骤三：确定是否需要调整；当输出电压Vout>Va+Vb时，说明输出端电压过高，需要释放电荷；当输出电压Vout<Va-Vb时，说明输出端电压过低，需要补充电荷；当Va+Vb>Vout>Va-Vb时，说明输出电压Vout处于正常工作范围；

步骤四：释放电荷；当需要释放电荷时，控制开关S1闭合，让多余的电荷通过开关S1进入电容C2；