[发明专利]一种具有极小静态电流的电压调节器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有极小静态电流的电压调节器，属于电子信息技术领域。

背景技术

线性(低压差)和开关电压调节器广泛应用于手机，照相机等便携式电器的电源系统。由于节能的要求，降低电压调节器本身的功耗，即减小静态电流是该类产品发展的主要趋势之一。实际应用中，手机、照相机等便携式电器可能在较长时间下处于待机或睡眠状态。在此情况下电压调节器本身的功耗(无负载或轻负载功耗)成为影响电池寿命的主要因素。传统的低压差电压调节器一般包括偏置电流产生器，带隙参考源产生器，差分放大器和输出功率器件及反馈电阻等几个主要部分。电压调节器本身静态电流(主要是差分放大器消耗的电流)的降低通常会导致其它性能变差。例如低压差电压调节器输出电压负载瞬变和电源电压拟制比与其差分放大器的偏置电流有很大的关系。若偏置电流小，其响应速度会慢，导致输出电压负载瞬变会很大，电源电压拟制比会很差。同样，开关电压调节器中，睡眠状态苏醒监视比较器的偏置电流也不能太小。另外，带隙参考源和反馈电阻均要消耗一定的功耗。因此，低压差电压调节器的无负载静态电流一般在20微安以上，而开关电压调节器在睡眠状态时的静态电流一般在10微安以上。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种能能把电压调节器的等待功耗大幅度降低(静态电流降低到1微安左右)而不影响其它性能的具有极小静态电流的电压调节器。

按照本发明提供的技术方案，一种具有极小静态电流的电压调节器，特征是：包括参考电压生成电路、方波脉冲产生器、误差放大电路、电压检测电路、电流检测电路和输出功率器件；方波脉冲产生器的输出端连接参考电压生成电路和电压检测电路的输入端，方波脉冲产生器输出的方波控制信号Vsw控制参考电压生成电路和电压检测电路中静态电流的大小；电流检测电路的输入端连接误差放大电路的输出端以检测输出电流的大小，参考电压生成电路、电压检测电路和电流检测电路的输出端连接误差放大电路的输入端，分别提供控制信号Vref、Vfb和Vc以控制误差放大电路中静态电流的大小；误差放大电路的输出端和电压检测电路的输入端与输出功率器件连接；所述方波脉冲产生器输出的脉冲信号Vsw的占空比小于0.05。

所述参考电压生成电路包括带隙参考源、第一电压控制开关、第二电压控制开关、第三电压控制开关、第三电阻、第一电容和第二电容；带隙参考源通过第一电压控制开关连接到工作电压，通过第二电压控制开关接地；第三电压控制开关的一端连接带隙参考源的输出端，另一端连接第三电阻和第一电容；第一电容的一端接地，另一端连接第三电阻和第三电压控制开关；第二电容一端接地，另一端连接第三电阻和参考电压生成电路的输出端Vref；所述第一电压控制开关、第二电压控制开关和第三电压控制开关的控制信号为方波脉冲产生器的输出信号Vsw。

所述电压检测电路包括第四电压控制开关、第五电压控制开关、第三电容、第一电阻和第二电阻；第四电压控制开关、第一电阻、第二电阻、第五电压控制开关依次连接，所述第四电压控制开关的另一端连接电压检测电路的输入电压Vout，所述第五电压控制开关的另一端接地；第三电容的一端连接电压检测电路的输入电压Vout，另一端连接第一电阻、第二电阻和电压检测电路的输出电压Vfb；所述第四电压控制开关和第五电压控制开关的控制信号为方波脉冲产生器的输出信号Vsw。

所述第三电阻是有源PMOS器件、有源NMOS器件，或有源PMOS器件和NMOS器件的组合。

所述功率器件可以是PMOS器件或者NMOS器件，其栅极连接误差放大电路的输出端，源极连接电压检测电路的输入端。

所述功率器件可以是双极型器件，其基极连接误差放大电路的输出端，发射极连接电压检测电路的输入端。

本发明的优点是通过方波脉冲产生器所产生的方波控制信号Vsw来控制参考电压生成电路和电压检测电路的静态电流的大小，由电流检测电路检测输出电流的大小，并由此返回控制信号Vc，此控制信号Vc控制误差放大器的静态电流的大小。通过此方法，可大幅度降低等待功耗，且可大大降低电压调节器的静态电流。

附图说明

图1为本发明电路方框原理图。

图2为本发明参考电压生成电路图。

图3为本发明电压检测电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。