[实用新型]一种电源管理电路

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及电路设计领域，尤其涉及一种包括直流-直流转换器和低压 差电压调节器的电源管理电路。

【背景技术】

随着便携式电子设备功能日益增加，越来越多的电路需要优化效率，否则 工作时间会被限制，而且过热也是一个严重的问题。越来越多的电路通过DC-DC 转换器(即直流-直流转换器)来降压，但有些电路对电源噪声十分敏感，如果 直接使用DC-DC转换器的输出就会大幅度降低其性能。

由于通常DC-DC转换器的输出纹波约10mV～50mV，因此，在DC-DC转 换器的后面再接一个LDO(即低压差电压调节器)可以减小电压纹波。如果LDO 的输入输出电压差越小，其效率越高，但是，由于大批量生产时，芯片间存在 差异，导致每颗芯片可实现的最低输入输出电压差不同，为了满足最差情况(一 般为慢工艺角：slowprocesscorner，且工作环境温度较高)，因此，会将DC-DC 转换器的输出电压调节到较高，但这样对于典型芯片和快工艺角芯片则显得浪 费，没有实现最佳效率。

因此，有必要提出一种新的方案来解决上述问题。

【实用新型内容】

本实用新型的目的之一在于提供一种电源管理电路，其可以实现较佳的系 统效率。

为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种电源 管理电路，其包括DC-DC转换器、低压差电压调节器和参考电压产生电路，所 述DC-DC转换器包括反馈控制电路和电源转换电路。所述电源转换电路包括第 一功率开关和第二功率开关，其通过第一功率开关和第二功率开关交替导通， 将输入电压转换为输出电压VDC；所述反馈控制电路包括与第一功率开关的栅 极相连的第一输出端和与第二功率开关的栅极相连的第二输出端，所述反馈控 制电路基于输出电压VDC和参考电压Vref，通过其第一输出端输出第一驱动信 号，通过其第二输出端输出第二驱动信号，所述第一驱动信号驱动第一功率开 关导通或关断，所述第二驱动信号驱动第二功率开关导通或关断；所述低压差 电压调节器的输入端与输出电压VDC相连，所述低压差电压调节器用于对输出 电压VDC进行低压差调节，以得到输出电压Vo；所述参考电压产生电路对低 压差电压调节器的输出电压Vo和一预设电压求和，该求和电压作为参考电压 Vref提供给DC-DC转换器。

进一步的，所述低压差电压调节器包括输出管和运算放大器，所述预设电 压等于低压差电压调节器在最大输出电流时在输出管的源漏极上形成的最大电 压降。

进一步的，所述参考电压产生电路包括功率管、第一电流源和电压源，所 述第一电流源的正端与输入电压相连，其负端与功率管的源极相连；功率管的 漏极与所述输出电压Vo相连，功率管的栅极与所述电压源的正极相连；电压源 的负极接地，功率管的源极和漏极之间的电压降为所述预设电压，第一电流源 和功率管之间的连接节点上的电压为所述参考电压Vref。

进一步的，功率管与输出管为相同类型的MOS管，功率管的宽长比之比为 输出管的宽长比之比的1/K倍；第一电流源的电流值为低压差电压调节器的最 大输出电流的1/K倍，K为大于1的自然数，电压源的电压值等于低压差电压 调节器中运算放大器工作在饱和区的最低输出电压。

进一步的，所述低压差电压调节器还包括第二电流源，所述输出管的源极 和与所述输出电压VDC相连，其漏极与第二电流源的正端相连，第二电流源的 负端接地；运算放大器的第一输入端与输出管和第二电流源之间的连接节点相 连，其第二输入端与参考电压Ref相连，其输出端与输出管的栅极相连；输出 管和第二电流源之间的连接节点的电压为输出电压Vo。

进一步的，运算放大器的第一输入端为正向输入端，其第二输入端为负向 输入端；输出管和功率管均为PMOS晶体管。

进一步的，所述反馈控制电路包括误差放大器、PWM比较器和驱动电路， 所述误差放大器的第一输入端与所述参考电压Vref相连，其第二输入端与所述 输出电压VDC相连，其输出端与所述PWM比较器的第一输入端相连；PWM 比较器的第二输入端与三角波信号Ramp相连，PWM比较器的输出端与驱动电 路的输入端相连；驱动电路的第一输出端与第一功率开关的栅极相连，其第二 输出端与第二功率开关的栅极相连。