CN110888481A - 输出电压可调电路、输出电压可调电路的控制方法及芯片 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种输出电压可调电路、输出电压可调电路的控制方法及芯片，该可调电路包括：控制电路和分压电路，控制电路的输出端连接分压电路的输入端，分压电路的第一输出端的电压作为输出电压，第二输出端的电压为参考电压；其中，分压电路包括可调电阻，用于调节所述输出电压。本申请可通过调节可调电阻的阻值，实现对输出电压的调节。

Description

输出电压可调电路、输出电压可调电路的控制方法及芯片

技术领域

本发明涉及供电电路领域，尤其涉及一种输出电压可调电路、输出电压可调电路的控制方法及芯片。

背景技术

随着电子技术的发展和环保要求的提高，效率和稳定性成为电压变换电路至关重要的设计因素。现目前大多数的电压变换电路通过电阻分压的方式在电压输出端获取反馈电压，经过计算得到实际的输出电压，从而根据反馈电压的大小进行动态调节，以得到期望的输出电压。但这种电压变换电路在需要得到其他输出电压时，则需要将整个电路进行重新设计计算，导致了设计工作过于复杂，且增加调试的难度。

发明内容

本申请提供一种输出电压可调电路、输出电压可调电路的控制方法及芯片，以解决现有技术中变换电路在需要输出其他电压时，需要对整个电路结构进行重新设计计算的问题。

为解决上述问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种输出电压可调电路，所述可调电路包括：控制电路和分压电路，所述控制电路的输出端连接所述分压电路的输入端，所述分压电路的第一输出端的电压作为输出电压，第二输出端的电压为参考电压；其中，所述分压电路包括可调电阻，用于调节所述输出电压。

为解决上述问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种输出电压可调电路的控制方法，所述可调电路包括控制电路和分压电路，所述控制电路的输出端连接所述分压电路的输入端，所述分压电路的第一输出端的电压作为输出电压，第二输出端的电压为参考电压；其中，所述分压电路包括可调电阻；所述控制方法包括：获取所述参考电压，期望输出电压和所述控制电路的控制电压；根据所述控制电压，所述期望输出电压和所述参考电压，确定所述分压电路的阻值；根据所确定的阻值调节所述可调电阻，以使得所述输出电压为所述期望输出电压。

为解决上述问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种芯片，所述芯片应用于上述的输出电压可调电路。

本申请的有益效果是：提供输出电压可调电路、输出电压可调电路的控制方法及芯片，该可调电路包括：控制电路和分压电路，控制电路的输出端连接分压电路的输入端，分压电路的第一输出端的电压作为输出电压，第二输出端的电压为参考电压；其中，分压电路包括可调电阻，用于调节所述输出电压。通过调节分压电路中的可调电阻，从而调节输出电压，使得输出电压的调节简单化，避免了通过更换芯片的方式调节输出电压而增加的技术难度。

附图说明

图1是本申请输出电压可调电路的一实施方式的结构示意图；

图2是本申请输出电压可调电路的具体实施方式的结构示意图；

图3是本申请输出电压可调电路的控制方法一实施例的流程示意图；

图4是本申请输出电压可调电路的控制方法的另一实施例的流程示意图；

图5是本申请输出电压可调电路的芯片实施例结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，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做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。

请参阅图1-图2，图1是本申请输出电压可调电路30一实施方式的结构示意图，图2是本申请输出电压可调电路30的具体实施方式的结构示意图。如图1所示，该输出电压可调电路30包括控制电路200和分压电路100。

其中，控制电路200的输出端连接分压电路100的输入端，用于控制分压电路100的电压输出。分压电路100的第一输出端电压作为输出电压，第二输出端的电压为参考电压，分压电路100包括可调电阻，用于调节输出电压。

具体地，通过调节分压电路100中的可调电阻，使得稳定输出的控制电压对输出电压进行调节，从而输出期望的输出电压。

可参阅图2，为了使控制电路200提供的控制电压更为稳定，本实施例控制电路200包括放大器220，放大器220的输出端用于输入控制电压，放大器220的输出端作为所述控制电路200的输出端。放大器220作为模数转换器电路中的最通用普通的单元，将控制电压稳定输入分压电路100。本实施例中的放大器220存在正极输入端和负极输入端，将正极输入端用于输入控制电压，负极输入端用于连接放大器220的输出端。当有信号输入时，放大器220因自身存在开环电压放大倍数，会使得放大器220的正极输入端和负极输入端之间存在“虚短”，及正极输入端和负极输入端的电压差为0，两者的电压值相近，可以看成两点间短路。此时，正极输入端电压等于负极输入端，因为控制电路200负极输入端连接放大器220的输出端，所以分压电路100的输入端电压值等于控制电路220正极输入端控制电压VDAC的值。

分压电路100包括可调电阻，用于调节输出电压。其中，该可调电阻为第一可调电阻13、第二可调电阻14和第三可调电阻15，第一可调电阻13的第一端、第二可调电阻14的第一端及第三可调电阻15的第一端相互连接，作为分压电路100的第二输出端；第一可调电阻13的第二端接地，第二可调电阻14的第二端作为分压电路100的第一输出端，第三可调电阻15的第二端连接控制电路200的输出端。

在具体实施例中，整个可调电路30的运作原理如下:

接通放大器220的电源，放大器220的正极输入端输入控制信号，通过放大器220将控制信号转换成控制电压，运用放大器220的“虚短”，将正极输入端电压近似于负极输入端电压，又由于负极输入端直接与放大器220的输出端连接，使得放大器220稳定输出正极输入端的控制电压VDAC，依据电路图可知电流走向，控制电压VDAC处于高电位，电流经由其流向低电位，最后到地，使得第二可调电阻14和第三可调电阻15的电流之和等于第一可调电阻13的电流。根据电流原理，可得到参考电压VREF、控制电压VDAC、输出电压VOUNT、第一可调电阻13、第二可调电阻14及第三可调电阻15间的关系满足下列方程：

(VOUT-VREF)/R2+(VDAC-VREF)/R3＝VREF/R1；

其中，VOUT为期望的输出电压，VREF为参考电压，VDAC为控制电压，R1，R2，R3分别为第一可调电阻13、第二可调电阻14、第三可调电阻15。

具体地，期望输出电压为5V，则期望输出电压的范围一般为5V±15％,即期望输出电压的实际范围为4.25V～5.75V。对应的控制电压即需要一个3.3V单片机的DAC信号去控制实现期望输出电压5V±15％的输出，即控制电压的电压范围为0～3V，将单片机的DAC信号转换成控制电压对期望输出电压进行控制。期望输出电压范围的最小值对应控制电压范围的最大值，期望输出电压范围的最大值对应控制电压范围的最小值，基于公式可知三个可调电阻的电阻关系，固定其中一个可调电阻的阻值，可获知其他两个可调电阻的阻值，并通过调节三个可调电阻，从而实现控制电压对期望输出电压的电压控制。

在本实施例中，控制电路200和分压电路100，控制电路200的输出端连接分压电路100的输入端，分压电路100的第一输出端的电压作为输出电压，第二输出端的电压为参考电压；其中，分压电路100包括可调电阻，用于调节输出电压。通过放大器220将信号转换为控制电压，并通过可调电阻调节分压，得到期望的输出电压，避免了因期望的输出电压不同，造成整个可调电路30的重新设计。本实施例的输出电压可调电路30的设计可以提高操作效率，降低成本。

参阅图3，本申请提出了输出电压可调电路30的控制方法，例如可通过芯片利用该方法实现对输出电压可调电路30的控制。本实施例的输出电压可调电路30的控制方法中的可调电路30包括控制电路200和分压电路100，控制电路200的输出端连接分压电路100的输入端，分压电路100的第一输出端的电压作为输出电压，第二输出端的电压为参考电压；其中，分压电路100包括可调电阻，分压电路100包括第一可调电阻13、第二可调电阻14和第三可调电阻15；第一可调电阻13的第一端、第二可调电阻14的第一端及第三可调电阻15的第一端相互连接，作为分压电路100的第二输出端；第一可调电阻13的第二端接地，第二可调电阻14的第二端作为分压电路100的第一输出端，第三可调电阻15的第二端连接控制电路200的输出端。

本实施例的输出电压可调电路30的控制方法具体包括以下步骤：

S101：获取参考电压，期望输出电压和控制电路200的控制电压。

基于上述实施例一中的可调电路30，获取参考电压VREF的电压值，参考电压的电压值与可调电路30有关，即不同的可调电路30中，参考电压VREF的电压值不同。期望输出电压由用户设定，例如5V，8V等，是需要输出的所想要的电压。控制电路200中控制电压则是由可调电路30中的控制电路200所确定，实际应用中，可选择具有不同输出电压的控制芯片。例如，期望输出电压为5V，可对应选择3.3V的控制电压，使期望输出电压在可控范围内进行输出，期望输出电压的可控范围可以为5V±15％。

S102：根据控制电压，期望输出电压和参考电压，确定分压电路100中的阻值。

基于S101中获取的控制电压，期望输出电压和参考电压，利用控制电压，期望输出电压和参考电压之间的关系，确定分压电路100中几个可调电阻的阻值。

控制电压，期望输出电压和参考电压满足以下公式：

(VOUT-VREF)/R2+(VDAC-VREF)/R3＝VREF/R1；

其中，VOUT为期望输出电压，VREF为参考电压，VDAC为控制电压，R1，R2，R3分别为第一可调电阻13、第二可调电阻14、第三可调电阻15。

在根据上述公式进行计算时，由于公式中存在三个未知数，即三个可调电阻的阻值，因此可通过三组对应的控制电压和参考电压，得到具有三组方程的方程组，以算得三组可调电阻的阻值；或通过两组对应的控制电压和参考电压，以及一个可调电阻的阻值，从而算得另外两个可调电阻的阻值；或通过一组对应的控制电压和参考电压，以及两个可调电阻的阻值，算得另一可调电阻的阻值。

S103：获取第一可调电阻13的阻值。

基于S102中控制电压，期望输出电压和参考电压的方程，可获知方程中未知的第一可调电阻13、第二可调电阻14、第三可调电阻15的电阻关系，首先可固定第一可调电阻13的阻值，然后根据第一可调电阻13的阻值来确定第二可调电阻14的阻值和第三可调电阻15的阻值。

S104：根据第一可调电阻13的阻值及确定的阻值调节第二可调电阻14和第三可调电阻15。

基于S103中获取得第一可调电阻13的阻值及S102中控制电压，期望输出电压和参考电压的关系可获知其余可调电阻的阻值关系，从而确定可调电阻的阻值。本实施例对可调电阻的数量分布不作具体限定。

在本实施例中，获取参考电压，期望输出电压和控制电路200的控制电压；根据控制电压，期望输出电压和参考电压，确定分压电路100的阻值；获取第一可调电阻13的阻值；根据第一可调电阻13的阻值及确定的阻值调节第二可调电阻14和第三可调电阻15。本实施例通过用户期望的输出电压，从而对应得知控制电压，根据期望输出电压、控制电压、参考电压及三个可调电阻间的关系建立方程组，计算出三个可调电阻间的关系。其中固定其中一个可调电阻的阻值，可获知其他可调电阻的关系，进而求出可调电阻的阻值。本实施例提供的可调电路30的控制方法通过对三个可调电阻的调节，使得控制电路200稳定输出的控制电压能够对输出电压进行调节，简单易操作，避免因输出电压值达不到预期而对整个可调电路30进行更换，增加技术成本及人工成本。

在另一实施例中，本实施例提出了另一种输出电压可调电路30的控制方法，可参阅图4，图4是本申请提供的输出电压可调电路30的控制方法第三实施例的流程示意图。

如图3所示，本实施例的输出电压可调电路30的控制方法具体包括以下步骤：

S201：获取期望输出电压的最大值和最小值，控制电压的最大值和最小值。

获取期望输出电压，期望输出电压为用户期望的输出电压，例如期望输出5V，则期望输出电压即为5V,期望输出电压的范围一般为5V±15％,即期望输出电压的实际范围为4.25～5.75。对应的控制电压即需要一个3.3V单片机的DAC信号去控制实现期望输出电压5V±15％的输出，将单片机的DAC信号转换成控制电压对期望输出电压进行控制。参考电压与可调电路30有关，即可调电路30决定了参考电压的大小，不同的可调电路30中参考电压不同。

S202：将期望输出电压的最大值和控制电压的最小值代入公式得到第一方程。

基于S201中的期望输出电压和控制电压，将期望输出电压最大值、控制电压最小值和参考电压带入实施例二中S102的公式中，得到第一方程。以S201中假设的期望输出电压范围和控制电压可知，期望输出电压范围为4.25～5.75，控制电压范围为0～3.3。此时期望输出电压最大值为5.75，控制电压最小值为0V，带入得到5.75＝(1+R2/R1+R2/R3)*0.8，为第一方程。

S203：将期望输出电压的最小值和控制电压的最大值代入公式得到第二方程。

以S201中假设的期望输出电压范围和控制电压可知，期望输出电压范围为4.25～5.75，控制电压范围为0～3.3。此时期望输出电压最小值为4.25，控制电压最大值为3.3V，带入得到，得到第二方程。

第二方程如下：

4.25＝(1+R2/R1+R2/R3)*0.8-R2*3.3/R3。

S204：对第一方程和第二方程进行求解，确定第二可调电阻14的阻值和第三可调电阻15的阻值。

将S202及S203中得到的第一方程和第二方程组合方程组进行求解可调电阻，将得到的三元二次方程组中的第一可调电阻13进行固定，求得第二可调电阻14和第三可调电阻15，也可以固定第二可调电阻14或者第三可调电阻15。

S205:根据确定的阻值调节可调电阻，以使得输出电压为期望的输出电压。

基于S204中求解的可调电阻，对求解的可调电阻进行调节，使得输出电压为期望的输出电压。

在本实施例中，获取期望输出电压的最大值和最小值，控制电压的最大值和最小值；将期望输出电压的最大值和控制电压的最小值代入公式得到第一方程；将期望输出电压的最小值和控制电压的最大值代入公式得到第二方程；对第一方程和第二方程进行求解，确定第二可调电阻14的阻值和第三可调电阻15的阻值，根据确定的阻值调节可调电阻，以使得输出电压为期望的输出电压。通过调节可调电阻的阻值，从而使得控制电压能稳定输出，并且能控制期望的输出电压，使输出电压为所需要的输出电压，确保输出电压数据准确无误。

为实现上述实施例的输出电压可调电路30及输出电压可调电路30的控制方法，本申请还提出了一种芯片，具体请参阅图5，图5是本申请提供的芯片一实施例的结构示意图。

芯片500包括处理器52，其中，处理器52连接可调电路51。处理器52可实现上述方法，对可调电路51进行调节。

在本实施例中，处理器52还可以称为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。处理器52可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器52还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器52也可以是任何常规的处理器等。

综上所述，本领域技术人员容易理解，本申请提供输出电压可调电路51、输出电压可调电路51的控制方法及芯片，通过调节分压电路100中的可调电阻，从而调解输出电压，使得输出电压的调节简单化，避免了通过更换芯片的方式调节输出电压而增加技术难度。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种输出电压可调电路，其特征在于，所述可调电路包括：控制电路和分压电路，所述控制电路的输出端连接所述分压电路的输入端，所述分压电路的第一输出端的电压作为输出电压，第二输出端的电压为参考电压；其中，所述分压电路包括可调电阻，用于调节所述输出电压。

2.根据权利要求1所述的可调电路，其特征在于，分压电路包括第一可调电阻、第二可调电阻和第三可调电阻；

所述第一可调电阻的第一端、所述第二可调电阻的第一端及所述第三可调电阻的第一端相互连接，作为所述分压电路的第二输出端；

所述第一可调电阻的第二端接地，所述第二可调电阻的第二端作为所述分压电路的第一输出端，所述第三可调电阻的第二端连接所述控制电路的输出端。

3.根据权利要求1所述的可调电路，其特征在于，所述控制电路包括放大器，所述放大器的输入端用于输入控制电压，所述放大器的输出端作为所述控制电路的输出端。

4.根据权利要求3所述的可调电路，其特征在于，所述放大器的正输入端用于输入控制电压，所述放大器的负输入端连接所述放大器的输出端。

5.一种输出电压可调电路的控制方法，其特征在于，所述可调电路包括控制电路和分压电路，所述控制电路的输出端连接所述分压电路的输入端，所述分压电路的第一输出端的电压作为输出电压，第二输出端的电压为参考电压；其中，所述分压电路包括可调电阻；

所述控制方法包括：

获取所述参考电压，期望输出电压和所述控制电路的控制电压；

根据所述控制电压，所述期望输出电压和所述参考电压，确定所述分压电路的阻值；

根据所确定的阻值调节所述可调电阻，以使得所述输出电压为所述期望输出电压。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，分压电路包括第一可调电阻、第二可调电阻和第三可调电阻；所述第一可调电阻的第一端、所述第二可调电阻的第一端及所述第三可调电阻的第一端相互连接，作为所述分压电路的第二输出端；所述第一可调电阻的第二端接地，所述第二可调电阻的第二端作为所述分压电路的第一输出端，所述第三可调电阻的第二端连接所述控制电路的输出端；

所述根据所确定的阻值调节所述可调电阻，包括：

获取所述第一可调电阻的阻值；

根据所述第一可调电阻的阻值及所述确定的阻值调节所述第二可调电阻和所述第三可调电阻。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，根据所述控制电压，所述期望输出电压和所述参考电压，确定所述分压电路的阻值，包括：

根据以下公式确定所述分压电路的阻值：

(VOUT-VREF)/R2+(VDAC-VREF)/R3＝VREF/R1；

VOUT为所述期望输出电压，VREF为所述参考电压，VDAC为所述控制电压，R1，R2，R3分别为所述第一可调电阻、所述第二可调电阻、所述第三可调电阻。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

获取所述期望输出电压的最大值和最小值，所述控制电压的最大值和最小值；

将所述期望输出电压的最大值和所述控制电压的最小值代入所述公式得到第一方程；

将所述期望输出电压的最小值和所述控制电压的最大值代入所述公式得到第二方程；

对所述第一方程和所述第二方程进行求解，确定所述第二可调电阻的阻值和所述第三可调电阻的阻值。

9.一种芯片，其特征在于，所述芯片包括权利要求1-4中任一项所述的可调电路。

10.根据权利要求9所述的芯片，其特征在于，所述芯片包括处理器，所述处理器连接所述可调电路，所述处理器用于实现权利要求5-8中任一项所述的控制方法。

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