一种动态电压转换电路的制作方法

1.本实用新型涉及动态电压转换技术领域，特别涉及一种动态电压转换电路。


背景技术：

2.现有的电路应用中经常会用到端口供电根据实际的需求来自适应供电电压的情况，比如我们经常用到的tf(又称micro sd)或者sd卡接口，主控芯片自身就支持tf卡功能，通过sdio(secure digital input and output，安全数字输入输出)接口协议来实现，主控芯片支持sdio3.0协议时内部sdio模块的供电就可以支持1.8v和3.3v这2种电压模式，供电电压由外部输入。当供电为1.8v时工作在sdio3.0模式(需要外部接的tf/sd卡支持)，当供电电压为3.3v时工作在sdio2.0模式，sdio3.0模式下数据传输速率更快。现在常规的做法如图1所示，通过一个io口来控制mos管qp1的通断，使电阻rp4和rp3 是否组成并联关系，从而改变反馈电阻的阻值，达到调整输出电压的目的。
3.图1所示电路的技术问题在于：
4.需要用一个mos管来做开关控制，增加设计物料成本；
5.mos管的开关状态改变存在一定的时延，所以输出电平状态也会相应的存在时延；
6.mos管的开启需要一定的驱动能力，一般的io口可能存在驱动不足的情况导致mos无法正常打开导致输出电压无法调节；
7.使用5v输入电压，会增加器件自身消耗的功耗，同时增加产品设计风险。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的是提供一种动态电压转换电路，减少一个mos管，可以解决现有技术中的增加物料成本的问题，同时可以解决现有技术中使用mos管带来的其他问题。
9.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
10.一种动态电压转换电路，包括线性稳压器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述线性稳压器至少包括输入电压引脚、使能引脚、电压反馈引脚、接地引脚和输出电压引脚；所述输入电压引脚和所述使能引脚连接输入电压，所述接地引脚接地；所述第一电阻的一端和所述第二电阻的一端连接所述电压反馈引脚，所述第二电阻的另一端连接所述第三电阻的一端和所述第四电阻的一端；所述第三电阻所述的另一端连接主控芯片，所述第四电阻的另一端接地；所述第一电阻的另一端连接所述输出电压引脚并作为所述动态电压转换电路的输出端为后级电路提供供电电压。
11.进一步的，主控芯片输出控制信号控制第三电阻和第四电阻串联或并联，当控制信号为低电平时，第三电阻和第四电阻并联，当控制信号为高电平时，第三电阻和第四电阻串联。
12.进一步的，所述的动态电压转换电路还包括输入滤波电路，所述输入滤波电路连接在所述线性稳压器的输入电压引脚和接地引脚之间。
13.进一步的，所述输入滤波电路包括第一电容和第二电容，所述第一电容和第二电
容并联后，一端连接输入电压引脚，另一端连接接地引脚。
14.进一步的，所述的动态电压转换电路还包括输出滤波电路，所述输出滤波电路连接在所述线性稳压器的输出电压引脚和地之间。
15.进一步的，所述输出滤波电路包括第三电容和第四电容，第三电容和第四电容并联后，一端连接输出电压引脚vout，另一端接地。
16.进一步的，所述的动态电压转换电路还包括抗浪涌器件，所述抗浪涌器件连接在输出电压引脚和地之间。
17.本实用新型的动态电压转换电路，在现有的转换电路的基础上，省掉一个 mos管和一个电阻，设计成本更有优势，ldo器件自身的功耗消耗更低，性能更加稳定，能够更多的提升产品的市场竞争力。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为现有技术的动态电压转换电路的电路原理图；
20.图2为本实用新型的动态电压转换电路的电路原理图。
具体实施方式
21.下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
22.以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
23.一种动态电压转换电路，如图2所示，包括低压差的线性稳压器(ldo，lowdropout regulator)uw1、第一电阻rw1、第二电阻rw2、第三电阻rw3和第四电阻rw4。线性稳压器uw1至少包括输入电压引脚vin、使能引脚en、电压反馈引脚 fb、接地引脚gnd和输出电压引脚vout。输入电压引脚vin和使能引脚en连接输入电压，接地引脚gnd接地。第一电阻rw1的一端和第二电阻rw2的一端连接电压反馈引脚fb，第二电阻rw2的另一端连接第三电阻rw3的一端和第四电阻rw4的一端。第三电阻rw3的另一端连接主控芯片，第四电阻rw4的另一端接地。第一电阻rw1的另一端连接输出电压引脚vout并作为动态电压转换电路的输出端为后级电路输出供电电压。
24.进一步的，本实用新型的动态电压转换电路还包括输入滤波电路，输入滤波电路连接在线性稳压器uw1的输入电压引脚vin和接地引脚gnd之间。输入滤波电路可以是任何能够滤除输入电压中杂质的电路，为了更详细的解释本实用新型，本实用新型的输入滤波
电路举例说明如下，但本实用新型的输入滤波电路并不局限于此，凡是能够实现滤波功能的，都应在本实用新型的保护范围之内。
25.进一步的，输入滤波电路包括第一电容cw1和第二电容cw2，第一电容cw1 和第二电容cw2并联后，一端连接输入电压引脚vin，另一端连接接地引脚gnd。
26.进一步的，本实用新型的动态电压转换电路还包括输出滤波电路，输出滤波电路连接在线性稳压器uw1的输出电压引脚vout和地之间。同理，输出滤波电路可以是任何能够滤除输出电压中杂质的电路，为了更详细的解释本实用新型，本实用新型的输出滤波电路举例说明如下，但本实用新型的输出滤波电路并不局限于此，凡是能够实现滤波功能的，都应在本实用新型的保护范围之内。
27.进一步的，输出滤波电路包括第三电容cw3和第四电容cw4，第三电容cw3 和第四电容cw4并联后，一端连接输出电压引脚vout，另一端接地。
28.进一步的，本实用新型的动态电压转换电路还包括抗浪涌器件dw1，抗浪涌器件dw1连接在输出电压引脚vout和地之间。抗浪涌器件能够避免瞬间高压(例如静电)进入芯片导致芯片损坏。
29.本实用新型的动态电压转换电路的工作原理为：
30.现在的ldo(low dropout regulator，低压差线性稳压器)器件输入输出压降都很小，利用这个器件特性，我们将原有的电路改进为图2所示的电路， uw1为低压差线性稳压器ldo，输入电压为vddio_3v3(3.3v电压)，vddio_1v8/3v3为ldo输出网络，可以输出1.8v和3.3v电压。主控芯片通过输出vddioc_sw信号来控制第三电阻rw3和第四电阻rw4的串联或并联，从而控制ldo的输出电压。当vddioc_sw为低电平时，第三电阻rw3和第四电阻rw4 组成并联关系，并联之后的等效电阻记为rw34，第二电阻rw2再与rw34组成串联电阻，然后再与上拉电阻rw1串联，通过公式可以计算出ldo 的输出引脚的电压值v
out
。
31.上述公式中：ru为上拉电阻rw1的阻值，rd为下拉电阻即第二电阻rw2、第三电阻rw3和第四电阻rw4组成的等效电阻值，主控芯片端vddioc_sw网络高电平为1.8v，低电平为0v，vddioc_sw为0v时通过计算公式理论计算ldo输出 vddio_1v8/3v3网络电压为3.4v，但是由于此ldo只能降压不能升压，所以输出电压只能跟随输入电压，所以此时vddio_1v8/3v3网络电压也是3.3v；当 vddioc_sw为1.8v(高电平)时，第三电阻rw3和第四电阻rw4串联，通过电流等效原则计算rw1、rw2、rw4上面的电流，然后得出vddio_1v8/3v3网络为 1.8v，同理可以通过更改电阻rw1、rw2、rw3、rw4的阻值和vddioc_sw网络高电平电压得到低于输入电压的其他电压值。电容cw1～cw4是用于ldo器件输入输出的滤波电容，降低输入输出的纹波电压，同时也是储能电容。
32.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.以上仅为说明本实用新型的实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的
技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。