技术领域
[0001] 本实用新型涉及电源管理领域，更确切地说涉及一种低压直流电压转换电路。
背景技术
[0002] 小型
电子设备中的芯片一般都是采用低压直流电源供电，线性直流电压转换电路能实现瞬时校准且成本低方案简单，正越来越多的被应用到电源管理芯片中。但是负载芯片在不同的工作模式下，其功率、等效阻值、需要的驱动
电流均有不同。而
现有技术中，同一个线性直流电压转换电路往往
输出电压固定，驱
动能力也固定，无法适应负载芯片的工作模式变化，不能稳定输出电压，也不能调整驱动电流的大小。实用新型内容
[0003] 本实用新型要解决的技术问题是，提供一种低压直流电压转换电路，可以适应负载芯片的各种工作模式，能稳定输出电压，并能根据负载芯片的需要提供不同的驱动电流。
[0004] 本实用新型的技术解决方案是，提供一种低压直流电压转换电路，包括一个外接
电阻和一个电源管理电路，所述的电源管理电路包括一个基准电压源、一个
运算放大器、若干个功率PMOS管、一个内部电阻；每个功率PMOS管的体端和源端均连接在一起，且至少一个功率PMOS管的源端连接直流电源；基准电压源产生一个与工艺、
电源电压和
温度无关的带隙电压，该带隙电压与
运算放大器的
反相输入端电连接；运算放大器的同相输入端、内部电阻的一端、外接电阻的一端电连接；外接电阻的另一端接地；内部电阻的另一端与所有功率PMOS管的漏极电连接；运算放大器的输出端与所有功率PMOS管的栅极电连接；所述的低压直流电压转换电路通过功率PMOS管的漏极向外部负载供电。
[0005] 与现有技术相比，本实用新型的低压直流电压转换电路有以下优点：本实用新型的电源管理电路可以与负载一同设计在芯片中，外接电阻可以设置在芯片外；调整外接电阻的阻值，可以调节本实用新型的低压直流电压转换电路向外部负载供电的电压值；增减源端连接到直流电源的功率PMOS管的数量，可以调节本实用新型的低压直流电压转换电路对外部负载的驱动电流的大小。
[0006] 优选的，所述的电源管理电路被封装成电源管理芯片，所述的电源管理芯片中还包括输入引脚、输出引脚、与功率PMOS管数量对应的若干电源引脚，所述运算放大器的同相输入端通过输入引脚与所述的外接电阻连接，所述的功率PMOS管的体端和源端通过对应的电源引脚连接直流电源，所述的功率PMOS管的漏极通过输出引脚向外部负载供电。采用此方式，电源管理电路被封装成电源管理芯片，适宜批量生产；外接电阻设置在电源管理芯片外，方便调整外接电阻的阻值；输入引脚的设置，方便对外接电阻进行更换；电源引脚的设置，方便将功率PMOS管的源端连接到直流电源；输出引脚的设置，方便电源管理芯片向外部负载供电。
[0007] 优选的，所述的外接电阻是可变电阻。采用此方式，方便对外接电阻的阻值进行线性调节
附图说明
[0008] 图1为本实用新型的低压直流电压转换电路的实施方式的电路图。
具体实施方式
[0009] 为了更好得理解本
申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在
说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。
[0010] 还应理解的是，用语“包含”“包括”、“具有”、“包含”、“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“…至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是
修改列表中的单独元件。
[0011] 如图1中所示，本实用新型的低压直流电压转换电路包括一个外接电阻Rex和一个电源管理电路，所述的电源管理电路包括一个基准电压源D1、一个运算放大器D2、若干个功率PMOS管D3、一个内部电阻Rin；每个功率PMOS管D3的体端和源端均连接在一起，且至少一个功率PMOS管D3的源端连接直流电源；基准电压源产生一个与工艺、电源电压和温度无关的带隙电压作为基准电位Vb，该基准电位Vb与运算放大器D2的反相输入端电连接，本
实施例中基准电位Vb为1V；运算放大器D2的同相输入端、内部电阻Rin的一端、外接电阻Rex的一端电连接；外接电阻Rex的另一端接地；内部电阻Rin的另一端与所有功率PMOS管D3的漏极电连接；运算放大器D2输出的电压作为调控电位Vc，该调控电位Vc与所有功率PMOS管D3的栅极电连接；所述的低压直流电压转换电路通过功率PMOS管D3的漏极向外部负载供电。所述的电源管理电路被封装成电源管理芯片，运算放大器D2的同相输入端的电压作为
采样电位Vs，该采样电位Vs通过IN引脚引出到芯片外与外接电阻Rex连接；功率PMOS管D3的数量为8个，功率PMOS管D3的漏极电位作为输出电位Vout，该输出电位Vout通过OUT引脚引出到芯片外并向外部负载供电；功率PMOS管D3的体端和源端通过对应的VDD引脚引出到芯片外与直流电源连接。用于调节本实用新型的低压直流电压转换电路输出电位Vout的外接电阻Rex可以是可变电阻，方便对外接电阻Rex的阻值进行线性调节。
[0012] 本实用新型的低压直流电压转换电路的工作原理如下：
[0013] 在IN引脚处连接一个外接电阻Rex，外接电阻Rex的另一端接地，至少一个功率PMOS管D3对应的VDD引脚连接直流电源，OUT引脚外接负载芯片，该负载芯片的等效电阻设为Rout，则此时由内部电阻Rin和外接电阻Rex组成的支路与负载芯片所在的支路并联，该两条支路的等效电阻作为Rt；运算放大器D2根据采样电位Vs和基准电位Vb的比较情况调制调控电位Vc，如果采样电位Vs大于基准电位Vb则提高调控电位Vc，如果采样电位Vs小于基准电位Vb，则降低调控电位Vc；功率PMOS管D3受到调控电位Vc的调制，产生一定的电阻Rp，Rp与Rt分压后产生输出电位Vout，内部电阻Rin和外接电阻Rex则一起构成了该输出电位Vout的分压采样通路，产生采样电位Vs
信号。另一方面，连接直流电源的VDD引脚数量增加，流过VOUT引脚的电流增加，使本实用新型的低压直流电压转换电路的对外驱动能力增强；反之，连接直流电源的VDD引脚数量减少，流过VOUT引脚的电流减小，使本实用新型的低压直流电压转换电路的对外驱动能力减弱。
[0014] 当接入的负载芯片的由于工作模式的原因导致Rout变大时(比如进入低功耗模式)，Rt也会相应的变大，输出电位Vout瞬时变大，若电路稳定后输出电位Vout仍然高于负载芯片的额定工作电压，则可以通过增大外接电阻Rex的阻值来提高采样电位Vs的值，运算放大器D2输出的调控电位Vc变大，使功率PMOS管D3的电阻Rp增大，进而拉低输出电位Vout的值，使输出电位Vout回复到负载芯片的额定工作电压；若电路稳定后输出电位Vout低于负载芯片的额定工作电压，则可以通过减小外接电阻Rex的阻值来降低采样电位Vs的值，运算放大器D2输出的调控电位Vc变小，使功率PMOS管D3的电阻Rp减小，进而拉高输出电位Vout的值，使输出电位Vout回复到负载芯片的额定工作电压。负载芯片进入低功耗模式后，其需要的驱动电流变小，可以通过减少连接直流电源的VDD引脚数量来削弱本实用新型的低压直流电压转换电路的对外驱动能力，使流过OUT引脚的电流减小。
[0015] 当接入的负载芯片的由于工作模式的原因导致Rout变小时(比如进入大功率模式)，Rt也会相应的变小，输出电位Vout瞬时变小，若电路稳定后输出电位Vout仍然低于负载芯片的额定工作电压，则可以通过减小外接电阻Rex的阻值来降低采样电位Vs的值，运算放大器D2输出的调控电位Vc变小，使功率PMOS管D3的电阻Rp减小，进而拉高输出电位Vout的值，使输出电位Vout回复到负载芯片的额定工作电压；若电路稳定后输出电位Vout高于负载芯片的额定工作电压，则可以通过增大外接电阻Rex的阻值来提高采样电位Vs的值，运算放大器D2输出的调控电位Vc变大，使功率PMOS管D3的电阻Rp增大，进而拉低输出电位Vout的值，使输出电位Vout回复到负载芯片的额定工作电压。负载芯片进入大功率模式后，其需要的驱动电流变大，可以通过增加连接直流电源的VDD引脚数量来增强本实用新型的低压直流电压转换电路的对外驱动能力，使流过OUT引脚的电流增大。
