[实用新型]电压调节系统

说明书

本实用新型提供了一种电压调节系统，包括：直流‑直流转换器用于根据反馈信号产生切换信号以将输入电压转换成第一输出电压，反馈信号是根据第一输出电压的可调分压比例而产生，且直流‑直流转换器是根据比例控制信号确定可调分压比例；以及电压调节单元，是用于将第一输出电压转成一第二输出电压；其中，电压调节单元包括：负载电流状态检测单元，用于根据负载电流产生比例控制信号以确定可调分压比例，且可调分压比例和负载电流呈现反向变动的关系。本实用新型能够调整调节压差的大小，还能够调节直流‑直流转换器的输出电压，优化轻载时的效率，从而提高整个电压调节系统在轻载时的整体复合效率。

技术领域

本实用新型涉及电压调节技术领域，具体涉及一种可自动调整压差以提高整体转换效率的电源系统。

背景技术

在实际的供电应用中，经常需要在DC-DC(direct current-direct current；直流-直流)转换器后级联一个或多个LDO(low dropout；低调节压差)线性稳压器，或者在DC-DC转换器后级联一个或多个电荷泵。参照图1-a至1-d，其中，图1-a所示由DC-DC转换器10级联LDO 线性稳压器11所组成的电源管理系统；图1-b所示由DC-DC转换器 10级联电荷泵12所组成的电源管理系统；图1-c所示由DC-DC转换器10级联LDO线性稳压器11和电荷泵12所组成的电源管理系统；以及图1-d所示由DC-DC转换器10级联多个LDO线性稳压器11和多个电荷泵12所组成的电源管理系统；其中，LDO线性稳压器11和电荷泵12的输入电压均需要比输出电压高出预定的调节压差 (headroom或dropout)才能正常工作。

如图1-a所示，DC-DC转换器10用于将输入电压V_in转成第一输出电压V_reg，而LDO线性稳压器11则是用于将第一输出电压V_reg转成第二输出电压V_ldo，其中V_reg须比V_ldo高出预定的调节压差；如图1-b 所示，DC-DC转换器10用于将输入电压V_in转成第一输出电压V_reg，而电荷泵12则是用于将第一输出电压V_reg转成第二输出电压V_cp，其中V_reg须比V_cp高出预定的调节压差；如图1-c所示，DC-DC转换器 10用于将输入电压V_in转成第一输出电压V_reg，LDO线性稳压器11是用于将第一输出电压V_reg转成第二输出电压V_ldo，且电荷泵12是用于将第一输出电压V_reg转成第三输出电压V_cp，其中V_reg须比V_ldo高出预定的第一调节压差且须比V_cp高出预定的第二调节压差；以及如图1-d 所示，DC-DC转换器10用于将输入电压V_in转成第一输出电压V_reg，各LDO线性稳压器11是用于将第一输出电压V_reg转成第二输出电压V_ldoi，i为1到n之间的正整数，且各电荷泵12是用于将第一输出电压V_reg转成第三输出电压V_cpi，i为1到n之间的正整数，其中V_reg须比各V_ldoi高出预定的第一调节压差且须比各V_cpi高出预定的第二调节压差，也就是说，V_reg须足够高以确保各LDO线性稳压器11及各电荷泵 12均能正常工作。

另外，在电压调节系统中，调节压差一般会根据最大负载条件确定，且调节压差在确定后，在整个工作期间就不会再改变。另外，电压调节系统的复合效率等于DC-DC转换器的效率乘以LDO线性稳压器或者电荷泵的效率，而LDO线性稳压器和电荷泵的理想最大效率η是与调节压差直接相关，该理想最大效率η可表示如下式：