[实用新型]一种基于占空比调制的可变输出电压控制装置

说明书

本实用新型提供一种基于占空比调制的可变输出电压控制装置，包括：输入控制模块、脉宽调制模块以及输出控制模块，所述脉宽调制模块包括脉宽调制芯片、第一逻辑门和第二逻辑门，输入信号通过所述输入控制模块连接至所述脉宽调制模块的基准输入端，所述脉宽调制模块通过分别通过第一逻辑门和第二逻辑门连接至所述输出控制模块，所述输出控制模块还连接至所述脉宽调制模块的反馈端。本实用新型通过优化的硬件模块设计，只需要通过一个GPIO端口和脉宽调制缓冲器即可实现输出电压的可调控制，整体结构设计简单且高效，控制简便，成本低，不再局限于主芯片和电源芯片自带专用调电压的协议接口，能够很好地提高产品的通用性能和灵活应用程度。

技术领域

本实用新型涉及一种输出电压控制装置，尤其涉及一种基于占空比调制的可变输出电压控制装置。

背景技术

目前DC-DC BUCK开关电源领域的动态调压方式主要有下面2种方式：第一、上游半导体行业定制各自的动态调压协议接口，电源芯片厂商根据各行业巨头的独家协议，支持PMBUS、SVID和SVI2等接口协议来实现动态调压输出，这种方法涉及到各个厂家的特定接口协议，而且需要上游芯片和电源芯片两者都集成了同一种协议接口才能实现。第二、通过主芯片自带的GPIO端口控制多路并联电阻的参考电压分压比例，实现固定参考电压电源芯片的动态调压输出，比如3个GPIO端口可以实现8种不同电压输出，4个GPIO端口可以实现16种不同电压的输出。

如果采用第一种支持特定接口协议电源芯片的方式，物料的通用性就大打折扣，比如Intel的CPU必须要使用SVID协议的电源芯片，而AMD的CPU必须使用SVI2协议的电源芯片，两类协议互不兼容。同时其他厂商的主控芯片本身不带有专用的调压接口，即使电源芯片本身带有调压接口协议，也没法直接通过接口协议来实现输出电压可调。

如果采用第二种通过主芯片自带的多个GPIO端口去控制多路并联电阻给固定参考电压源做分压的方式，则需要的GPIO端口比较多，而且实现的电压阶次是比较有限的，比如用3个GPIO端口，只能实现二的三次方，总共8种电压阶次，如果要实现更多的电压阶次，所需GPIO端口数量，串联分压电阻以及MOSFET开关管的数量急剧增加。如果主芯片自带的GPIO端口数量不够，或者PCB电路板有结构和ID设计方面的限制，没法增加PCB电路板的尺寸，就会导致设计方案不可行。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是需要提供一种基于占空比调制的可变输出电压控制装置，旨在通过硬件模块化的设计实现只需要一个GPIO端口即可控制，提高产品的通用性能和灵活应用程度。

对此，本实用新型提供一种基于占空比调制的可变输出电压控制装置，包括：输入控制模块、脉宽调制模块以及输出控制模块，所述脉宽调制模块包括脉宽调制芯片、第一逻辑门和第二逻辑门，输入信号通过所述输入控制模块连接至所述脉宽调制模块的基准输入端，所述脉宽调制模块通过分别通过第一逻辑门和第二逻辑门连接至所述输出控制模块，所述输出控制模块还连接至所述脉宽调制模块的反馈端。

本实用新型的进一步改进在于，所述输出控制模块包括第一开关管、电感、电容和第二开关管，所述第一逻辑门分别与所述第一开关管以及所述电感的一端相连接，所述第一开关管连接至电源端，所述第二逻辑门通过所述第二开关管连接至所述电感的一端，所述电感的另一端通过所述电容接地。

本实用新型的进一步改进在于，所述电感靠近电压输出端的一端连接至所述脉宽调制模块的反馈端。

本实用新型的进一步改进在于，所述输入控制模块为基于空占比调制的分阶输入模块。

本实用新型的进一步改进在于，所述分阶输入模块包括电阻R1、电容C1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5，所述电阻R1分别与所述电容C1的一端以及所述电阻R2和电阻R3的连接节点A相连接，所述电阻R2连接至基准电压端，所述电容C1的另一端接地，所述电阻R3远离所述电阻R2的一端通过所述电阻R4和电阻R5接地，所述电阻R3和电阻R4的连接节点B连接至所述脉宽调制模块的基准输入端。