[实用新型]可编程的电压钳制电路

说明书

本实用新型公开了一种可编程的电压钳制电路，其包括电压转换模块、电压衰减模块、可编程控制模块和驱动模块，基于可编程控制模块和电压转换模块实现对多组输出电压的稳压控制。该电压钳制电路可以适配不同电压范围的输入输出电压的偏差检测和稳压控制，而无需改变电路结构，具有较强的可配置性和灵活性，节省器件成本。

技术领域

本实用新型涉及计算设备的电源供电技术，特别是涉及一种可编程的电压钳制电路。

背景技术

目前基于大规模集成电路的计算设备采用传统并联电源架构存在电流过大、能源使用效率低等显著缺点，并且增加了芯片电路设计的要求和生产设计的成本。随着半导体工艺的发展，集成电路(IC)芯片的工作电源电压越来越低，工作电流越来越大，为了最大化电源的转换效率，现有技术在印刷电路板(PCB)上开始采取多个芯片串联的供电方式，即多组芯片采用相互串联的方式，在电源输入端和接地端之间形成多级串联的电压域。这种串联供电架构可以有效地减小电路整体供电电流，提高电源转换效率，并且可以降低电源转换部分电路器件的成本。

但是，现有的I C芯片使用这种串联供电架构还存在一些问题。现有的串联供电电路将外部电源电压VCC经过DC-DC电源模块转换为电源电压VDD给串联的多个IC芯片供电，而每个芯片的内阻并不是完全一致的，每个芯片的内阻不同会导致供给每个芯片的工作电压不能保持一致，从而不能在各芯片上形成均衡的电压域。因此，为保证所有芯片都能正常工作，往往需要调高输入的电源电压VDD来保证串联的所有芯片的工作电压都能达到正常工作电压，当串联的芯片数量越多，加在每个芯片两端的电压一致性就越差，为保证所有芯片都能正常工作所需要的电源电压VDD就越高，这会造成了供电电路的整体功耗变大，降低了电源转换效率。

因此，需要一种电路结构来使得串联的各芯片的工作电压保持稳定一致。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提出一种可编程的电压钳制电路。

根据本实用新型的一方面，提出一种可编程的电压钳制电路，包括：

电压转换电路，用于对输入电压进行DC-DC转换，输出至少一个输出电压；

电压衰减模块，用于对所述至少一个输出电压和所述输入电压分别进行衰减降压，分别得到所述至少一个输出电压和所述输入电压的衰减采样电压；

可编程控制模块，用于对所述至少一个输出电压和所述输入电压的衰减采样电压进行电压偏差检测，根据电压偏差检测的结果输出至少一个脉冲宽度调制PWM信号；

驱动模块，用于接收所述至少一个脉冲宽度调制PWM信号，并转换为所述电压转换电路的至少一个驱动信号，所述至少一个驱动信号用于控制所述至少一个输出电压保持在固定值。

在一些实施方式中，所述电压转换电路包括至少一个由一组MOS场效应管组成的开关电路，所述开关电路基于所述驱动模块的驱动信号进行导通或关闭，从而控制所述至少一个输出电压保持在固定值。

在一些实施方式中，所述电压转换电路还包括分别在输入电压端和输出电压端之间以及在输出电压端和地之间并联连接的多组电容。

在一些实施方式中，所述可编程控制模块包括MCU单片机或FPGA可编程逻辑器件。

在一些实施方式中，所述可编程控制模块包括适配于不同电压范围的电压偏差检测和稳压控制的程序代码。

在一些实施方式中，所述至少一个输出电压包括第一输出电压和第二输出电压。

在一些实施方式中，所述开关电路包括第一开关电路和第二开关电路。

在一些实施方式中，所述第一开关电路包括MOS场效应管MOS1和MOS2，MOS1的源极和MOS2的漏极相连；所述第二开关电路包括MOS场效应管MOS3和MOS4，MOS3的源极和MOS4的漏极相连。