CN114094823B - 多输出电源电路及其控制方法 - Google Patents

多输出电源电路及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114094823B
CN114094823B CN202110923397.1A CN202110923397A CN114094823B CN 114094823 B CN114094823 B CN 114094823B CN 202110923397 A CN202110923397 A CN 202110923397A CN 114094823 B CN114094823 B CN 114094823B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
output
voltage
sampling
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110923397.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114094823A (zh
Inventor
�龙昊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Joulwatt Technology Co Ltd
Original Assignee
Joulwatt Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Joulwatt Technology Co Ltd filed Critical Joulwatt Technology Co Ltd
Priority to CN202110923397.1A priority Critical patent/CN114094823B/zh
Publication of CN114094823A publication Critical patent/CN114094823A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114094823B publication Critical patent/CN114094823B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/157—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators with digital control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明公开了一种多输出电源电路及其控制方法，该多输出电源电路包括：第一电压转换模块，用于根据多输出电源电路的工作模式选择相应的基准电压和采样信号对输入电压进行转换，以在多输出电源电路的第一模式下生成具有第一电压值的第一输出信号，以及在多输出电源电路的第二模式下生成具有第二电压值的第一输出信号；第二电压转换模块，用于根据第三基准电压和第三采样信号对第一输出信号进行转换以生成第二输出信号；其中，第一电压值小于第二电压值。本发明能够通过降低多输出电源电路在第一模式下的第一输出电压值，降低两个输出端之间的压降，避免在第一模式下两个输出端之间的较大压降所造成的低压功率管发热和不必要的功率损耗。

Description

多输出电源电路及其控制方法
技术领域
本发明涉及多输出电源电路技术领域，具体涉及一种多输出电源电路及其控制方法。
背景技术
多输出电源通常要具备至少两路的输出，以两路输出为例，如图1所示，多输出电源电路的其中一路输出为由输入电压Vin经第一开关管1(例如高压MOS管)后产生第一输出信号Vo1，该第一输出信号Vo1主要用作提供比如继电器等执行机构30的电源；另外一路输出为通过第一输出信号Vo1经第二开关管2(例如低压MOS管)转换后产生第二输出信号Vo2，该第二输出信号Vo2主要用作提供比如单片机等控制单元40的电源需求。其中，第一输出信号Vo1的电压值通常需要高于第二输出信号Vo2的电压值，例如，第一输出信号Vo1的电压值通常为12V，第二输出信号Vo2的电压值通常是5V、3.3V或者2.7V。
通常情况下，执行机构在需要的时候才会工作，因此不需要一直保持第一输出信号Vo1为高电压的状态，且当第一输出信号Vo1与第二输出信号Vo2之间的电压差过大时，容易造成低压开关器件上损耗偏大，发热甚至损坏低压开关器件。
因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多输出电源电路及其控制方法，能够通过降低多输出电源电路在第一模式下的第一输出电压值的方式来降低多输出电源电路的两个输出端之间的电压差，避免在第一模式下两个输出端之间的较大压降所造成的低压功率管发热和不必要的功率损耗。
根据本公开第一方面，提供了一种多输出电源电路，包括：第一电压转换模块，接收输入电压，用于根据多输出电源电路的工作模式选择基准电压和采样信号对所述输入电压进行转换，以在所述多输出电源电路的第一模式下生成具有第一电压值的第一输出信号，以及在所述多输出电源电路的第二模式下生成具有第二电压值的第一输出信号；
第二电压转换模块，与所述第一电压转换模块连接，接收所述第一输出信号，用于根据第三基准电压和第三采样信号对所述第一输出信号进行转换以生成第二输出信号；
其中，所述第一电压值小于所述第二电压值。
可选地，所述第一电压转换模块包括：
第一控制单元，连接所述多输出电源电路的第一输出端，产生采样信号，并接收与所述多输出电源电路的工作模式相对应的使能信号，用于根据所述采样信号、所述使能信号和所述基准电压生成第一驱动控制信号；
第一电压转换单元，接收所述输入电压和所述第一驱动控制信号，用于根据所述第一驱动控制信号对所述输入电压进行转换以输出所述第一输出信号。
可选地，所述第一控制单元包括：
第一采样单元，与所述多输出电源电路的第一输出端连接，用于对所述第一输出信号的电压值进行采样并生成第一采样信号；
选择单元，接收所述第一采样信号和所述使能信号，并根据所述使能信号选择基准电压；
在所述第一模式下，所述选择单元选择第一基准电压和所述第一采样信号进行比较，在所述第二模式下，所述选择单元选择第二基准电压和所述第一采样信号进行比较，并根据比较结果生成所述第一控制信号；
其中，所述第一基准电压小于所述第二基准电压。
可选地，所述选择单元包括：
第一比较电路，第一输入端接收所述第一采样信号，所述第一比较电路的第二输入端接收第一基准电压，所述第一比较电路的使能端接收所述使能信号；
第二比较电路，第一输入端接收所述第一采样信号，所述第二比较电路的第二输入端接收第二基准电压；所述第二比较电路的使能端接收所述使能信号的非信号；
或逻辑电路，第一输入端与所述第一比较电路的输出端连接，所述或逻辑电路的第二输入端与所述第二比较电路的输出端连接，所述或逻辑电路的输出端输出所述第一控制信号。
可选地，所述选择单元包括：
选择开关，第一输入端接收第二基准电压，所述选择开关的第二输入端接收第一基准电压，所述选择开关的控制端接收所述使能信号；
第三比较电路，第一输入端接收所述第一采样信号，所述第三比较电路的第二输入端与所述选择开关的输出端连接，所述第三比较电路的输出端输出所述第一控制信号。
可选地，所述第一控制单元包括：
第一采样单元，与所述多输出电源电路的第一输出端连接；以对所述第一输出信号的电压值进行采样并生成第一采样信号和第二采样信号，其中，所述第一采样信号小于所述第二采样信号；
选择单元，接收所述使能信号和第二基准电压，用于根据所述使能信号选择采样信号；
在所述第一模式下，所述选择单元选择第二采样信号和第二基准电压进行比较，在所述第二模式下，所述选择单元选择第一采样信号和第二基准电压进行比较，并根据比较结果生成第一控制信号。
可选地，所述第一电压转换模块还包括：
充电单元，接收所述多输出电源电路的输入电压，用于判断所述输入电压的电压值是否处于预设范围内，并根据判断结果生成第二控制信号；
与逻辑电路，接收所述第一控制信号和所述第二控制信号，用于根据所述第一控制信号和所述第二控制信号生成所述第一驱动控制信号，所述第一驱动控制信号用于控制所述多输出电源电路的电压输入端与第一输出端之间的连通或断开。
可选地，所述多输出电源电路的模式控制信号输入端输入的模式控制信号作为所述使能信号；或者
所述第一控制单元还包括：
模式检测单元，与所述模式控制信号输入端连接，以接收所述模式控制信号，用于根据所述模式控制信号输出与所述多输出电源电路的工作模式相对应的使能信号。
可选地，所述第二电压转换模块包括：
第二采样单元，与所述多输出电源电路的第二输出端连接，接收第二输出信号，用于对所述第二输出信号的电压值进行采样并生成第三采样信号；
差分放大电路，第一输入端接收所述第三基准电压，第二输接收所述第三采样信号，所述差分放大电路用于根据所述第三基准电压和所述第三采样信号生成误差放大信号；
第二电压转换单元，根据所述误差放大信号对所述第一输出信号进行转换以生成第二输出信号；
其中，所述第三采样信号的采样系数与所述第一采样信号的采样系数相同。
可选地，选择单元包括加法电路，
所述加法电路的第一输入端接收所述第三基准电压，第二输入端接收一个偏置电压，进行加法运算，获得所述第一基准电压；
或者所述加法电路的第一输入端接收所述第三基准电压，第二输入端接收所述误差放大信号，进行加法运算，获得所述第一基准电压。
可选地，所述多输出电源电路还包括：
执行机构控制模块，接收所述第一输出信号和执行机构驱动信号，用于根据所述执行机构驱动信号，连通或关断具有第二电压值的所述第一输出信号对外部执行机构的驱动路径，
当具有第二电压值的第一输出信号驱动所述执行机构时，所述执行机构和所述多输出电源电路的第二输出端形成电气通路，使得驱动所述执行机构的电流传输到第二输出端的储能电容上。
可选地，所述执行机构控制模块包括：
二极管，阴极与所述多输出电源电路的第一输出端连接，阳极与所述执行机构连接；
第三驱动器，接收所述执行机构驱动信号，用于根据所述执行机构驱动信号的电平状态生成第三驱动信号；
第三开关管，连接在所述二极管的阳极与所述多输出电源电路的第二输出端之间，且所述第三开关管的控制端接收所述第三驱动信号。
可选地，所述执行机构驱动信号由所述多输出电源电路的执行机构驱动信号输入端输入；或者
所述执行机构控制模块还包括：
第四比较电路，第一输入端与所述第一采样单元连接以接收第一采样信号，所述第四比较电路的第二输入端接收第四基准电压，所述第四比较电路的使能端接收所述使能信号的非信号，所述第四比较电路的输出端输出所述执行机构驱动信号；
其中，所述第四基准电压小于所述第二基准电压，且大于所述第一基准电压。
根据本公开第二方面，提供了一种多输出电源电路的控制方法，适用于如上所述的多输出电源电路，该控制方法包括：根据多输出电源电路的工作模式选择基准电压和采样信号对输入电压进行转换，以在多输出电源电路的第一模式下生成具有第一电压值的第一输出信号，以及在多输出电源电路的第二模式下生成具有第二电压值的第一输出信号；
基于第三基准电压和第三采样信号对所述第一输出信号进行转换，生成第二输出信号，
其中，所述第一电压值小于所述第二电压值。
可选地，进一步包括：
采样所述多输出电源电路的第一输出端获得表征所述第一输出信号的第一采样信号；
在所述多输出电源电路的第一模式下，选择第一基准电压，并基于所述第一基准电压和第一采样信号对输入电压进行转换以生成具有第一电压值的第一输出信号；
在所述多输出电源电路的第二模式下，选择第二基准电压，并基于所述第二基准电压和第一采样信号对输入电压进行转换以生成具有第二电压值的第一输出信号；
其中，所述第一基准电压小于所述第二基准电压。
可选地，进一步包括：
采样所述多输出电源电路的第一输出端获得表征所述第一输出信号的第一采样信号和第二采样信号，所述第一采样信号小于所述第二采样信号；
在所述多输出电源电路的第一模式下，选择第二采样信号，并基于第二基准电压和所述第二采样信号对输入电压进行转换以生成具有第一电压值的第一输出信号；
在所述多输出电源电路的第二模式下，选择第一采样信号，并基于第二基准电压和所述第一采样信号对输入电压进行转换以生成具有第二电压值的第一输出信号。
本发明的有益效果是：本发明公开了一种多输出电源电路及其控制方法，在基于基准电压和采样信号对输入电压进行转换以生成第一输出信号的过程中，于多输出电源电路的不同工作模式下(包括第一模式和第二模式，第一模式例如为待机模式，第二模式例如为非待机模式)选择不同的基准电压和采样信号生成具有不同电压值的第一输出信号，可以使得第一输出信号在第一模式下的电压值小于在第二模式下的电压值，进而能够在第一模式下降低多输出电源电路的两个输出端之间的电压差，避免在第一模式下两个输出端之间的较大压降所造成的低压功率管发热和不必要的功率损耗。
另一方面，由于第一模式下第一输出信号的电压值较第二模式下有所降低，使得输入电压对第一输出端处的第一电容充电的电压值也会随之下降(只要能够给第一电容充满电即可)，因此在第一模式下并不会增加电压输入端与第一输出端之间的高压功率管(即第一开关管)的损耗。
应当说明的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
图1示出多输出电源电路的电压转换原理示意图；
图2示出多输出电源电路的一种应用结构示意图；
图3示出根据本公开实施提供的多输出电源电路的结构框图；
图4示出根据本公开第一实施例提供的多输出电源电路的电路结构示意图；
图5示出根据本公开第二实施例提供的多输出电源电路的电路结构示意图；
图6示出根据本公开第三实施例提供的多输出电源电路的电路结构示意图；
图7示出根据本公开第四实施例提供的多输出电源电路的电路结构示意图；
图8示出根据本公开第五实施例提供的多输出电源电路的电路结构示意图；
图9示出根据本公开实施例提供的多输出电源电路的控制方法的流程框图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
下面，参照附图对本发明进行详细说明。
图2示出多输出电源电路的一种应用结构示意图。
如图2所示，该应用中，多输出电源电路芯片20的电压输入管脚VIN与整流器10连接，该整流器10经由第一电阻R1接收电源电压。示例性的，该电源电压例如为交流电压。
多输出电源电路芯片20的第一输出管脚VCC分别与执行机构30中第一继电器的第一输入端和第二继电器的第一输入端连接，多输出电源电路芯片20的第一负载管脚PLY1与第一继电器的第二输入端连接，多输出电源电路芯片20的第二负载管脚PLY2与第二继电器的第二输入端连接。多输出电源电路芯片20的第一执行机构驱动信号输入管脚DRV1、第二执行机构驱动信号输入管脚DRV2、同步管脚SYN、模式控制信号输入管脚STB及第二输出管脚Vo均与控制单元40(例如为微控制器MCU)连接。多输出电源电路芯片20的接地管脚GND与参考地连接。
进一步的，多输出电源电路芯片20的第一输出管脚VCC与接地管脚GND之间还连接有第一输出电容C1；多输出电源电路芯片20的第二输出管脚Vo与接地管脚GND之间还连接有第二输出电容C2。
多输出电源电路芯片20用于将自电压输入管脚VIN接收的直流电压信号进行转换后，于第一输出管脚VCC输出第一输出信号Vo1驱动执行机构30，以及于第二输出管脚Vo输出第二输出信号Vo2驱动控制单元40。具体的，多输出电源电路芯片20的内部结构如图3至图8所示。
实施例一
参考图3，本公开中，多输出电源电路包括：第一电压转换模块21、第二电压转换模块22。
其中，第一电压转换模块21的输入端接收输入电压Vin，用于根据多输出电源电路的不同工作模式(包括第一模式和第二模式)选择相应的基准电压和采样信号对输入电压Vin进行转换，以在多输出电源电路的第一模式(例如为待机模式)下生成具有第一电压值的第一输出信号Vo1，以及在多输出电源电路的第二模式(例如为非待机模式)下生成具有第二电压值的第一输出信号Vo1。
第一电压转换模块21进一步包括：第一控制单元211和第一电压转换单元213。
第一控制单元211连接多输出电源电路的第一输出端，产生采样信号，并接收与多输出电源电路的工作模式相对应的使能信号。该第一控制单元211用于根据采样信号、使能信号和基准电压生成第一驱动控制信号。
可选的，可在第一电压转换模块21中设置与多输出电源电路的模式控制信号输入端STB连接的模式检测单元212，由该模式检测单元212接收外部控制单元40提供的模式控制信号，并根据所接收的模式控制信号输出与多输出电源电路的工作模式相对应的使能信号。也可将多输出电源电路的模式控制信号输入端STB输入的模式控制信号直接作为使能信号。
可以理解的是，模式检测单元212的输入端接收外部控制单元40提供的模式控制信号，当该模式控制信号为数字信号时，模式检测单元212可将该模式控制信号转换成对应的模拟信号并输出作为后级器件或单元的使能信号。同时，当该模式控制信号为模拟信号时，在选择单元2112中也可以不设置模式检测单元212，也即，将多输出电源电路的模式控制信号输入端STB直接与后级器件或单元的使能端连接。具体可根据实际情况进行合理选择。
示例性的，本实施例中，多输出电源电路在第一模式时对应的使能信号为低电平。
进一步的，本实施例中，参考图4，第一控制单元211进一步包括：第一采样单元2111和选择单元2112。
其中，第一采样单元2111与多输出电源电路的第一输出端连接，用于对第一输出信号Vo1的电压值进行采样并生成第一采样信号。
选择单元2112与第一采样单元2111连接，接收使能信号和第一采样单元2111生成的第一采样信号，用于根据使能信号选择基准电压和第一采样信号进行比较，并根据比较结果生成第一控制信号。示例性的，在多输出电源电路的第一模式下，选择单元2112被设置为选择第一基准电压VOUTREF+2V和第一采样信号进行比较；而在多输出电源电路的第二模式下，选择单元2112被设置为选择第二基准电压VCCOFF1和第一采样信号进行比较。其中，第一基准电压VOUTREF+2V小于第二基准电压VCCOFF1。
本实施例中，可以理解的是，第一基准电压VOUTREF+2V和第二基准电压VCCOFF1可均由独立的基准电压产生电路提供，以保证各基准电压的稳定性和精确性。
第一电压转换单元213与第一控制单元211连接以接收第一驱动控制信号，用于根据第一驱动控制信号连通或断开多输出电源电路的电压输入端VIN与第一输出端之间的电气性连接，以对输入电压Vin进行转换从而获得第一输出信号Vo1。
本实施例中，第一采样单元2111用于根据第一采样系数对第一输出信号Vo1的电压值进行采样并生成第一采样信号。且进一步的，如图4所示，选择单元2112包括：第一比较电路U1、第二比较电路U2、反相器U3和或逻辑电路U4。
第一比较电路U1的第一输入端与第一采样单元2111连接以接收第一采样信号，第一比较电路U1的第二输入端接收第一基准电压(本实施例中，第一基准电压为VOUTREF+2V)，第一比较电路U1的使能端接收使能信号。
第二比较电路U2的第一输入端与第一采样单元2111连接以接收第一采样信号，第二比较电路U2的第二输入端接收第二基准电压VCCOFF1，第二比较电路U2的使能端接收使能信号的非信号。
本实施例中，第一比较电路U1和第二比较电路U2例如均为迟滞比较器，基于迟滞比较器的电路结构和工作原理，迟滞比较器会将接收到的基准电压转换成对应该基准电压值的两个阈值电压(例如，一个阈值电压略大于该基准电压，另一个阈值电压略小于该基准电压)。进而，迟滞比较器在工作时，可将输入电压Vin转换为两个阈值电压所对应的电压范围内的电压值。进而，当第一采样单元2111采用相同的采样系数即第一采样系数对第一输出信号Vo1的电压值进行采样时，通过设置第一基准电压VOUTREF+2V小于第二基准电压VCCOFF1，可使得基于第一比较电路U1生成的具有第一电压值的第一输出信号Vo1小于基于第二比较电路U2生成的具有第二电压值的第一输出信号Vo1，也即，第一电压值小于第二电压值。
进一步的，反相器U3的输入端接收使能信号，输出端与第二比较电路U2的使能端连接。或逻辑电路U4的第一输入端与第一比较电路U1的输出端连接，或逻辑电路U4的第二输入端与第二比较电路U2的输出端连接，或逻辑电路U4的输出端输出第一控制信号。
进一步地，第一控制单元211还包括：充电单元2113和与逻辑电路U5。其中，充电单元2113接收多输出电源电路的输入电压Vin，用于判断输入电压Vin的电压值是否处于预设范围内，并根据判断结果生成第二控制信号至与逻辑电路U5的第一输入端。可以理解的是，充电单元2113可在输入电压Vin异常时触发控制多输出电源电路的主电路结构不工作，进而保证了多输出电源电路的稳定性。与逻辑电路U5的第一输入端与充电单元2113的输出端连接以接收第二控制信号，与逻辑电路U5的第二输入端与或逻辑电路U4的输出端连接以接收第一控制信号，与逻辑电路U5用于根据所接收的第一控制信号和第二控制信号生成第一驱动控制信号。该第一驱动控制信号用于控制多输出电源电路的电压输入端VIN与第一输出端之间的连通或断开。
本实施例中，第一电压转换单元213进一步包括：第一驱动器2131和第一开关管M1。其中，第一驱动器2131的输入端和与选择单元2112的输出端连接。以及第一开关管M1连接于多输出电源电路的电压输入端VIN与第一输出端之间，且第一开关管M1的控制端与第一驱动器2131的输出端连接。第一驱动器2131用于根据与逻辑电路U5输出的第一驱动控制信号的电平状态控制第一开关管M1的导通和关断。
可以理解的是，第一驱动器2131可将与逻辑电路U5输出的信号增强后输出至第一开关管M1的控制端，进而实现对第一开关管M1的通断控制。并且，当与逻辑电路U5输出的信号为数字信号时，第一驱动器2131还可将该数字信号转换成对应的模拟信号并输出至第一开关管M1的栅极。
示例性的，第一开关管M1为NMOS场效应晶体管，以及第一开关管M1的漏极与电压输入端VIN连接，第一开关管M1的源极与第一输出端连接，第一开关管M1的栅极与第一驱动器2131的输出端连接。
本公开中，第二电压转换模块22与第一电压转换模块21连接，接收第一输出信号Vo1，用于根据第三基准电压和第三采样信号对第一输出信号Vo1进行转换以生成第二输出信号Vo2。
本实施例中，第二电压转换模块22包括：第二采样单元221、差分放大电路U6和第二电压转换单元222。其中，第二采样单元221与多输出电源电路的第二输出端连接，接收第二输出信号Vo2，用于根据第一采样系数对第二输出信号Vo2的电压值进行采样并生成第三采样信号。差分放大电路U6的第一输入端接收第三基准电压VOUTREF，差分放大电路U6的第二输入端与第二采样单元221的输出端连接以接收第三采样信号，差分放大电路U6用于根据第三基准电压VOUTREF和第三采样信号生成误差放大信号(本文中记为Vcomp)。第二电压转换单元222用于根据差分放大信号对第一输出信号Vo1进行转换以生成第二输出信号。
进一步的，第二电压转换单元222进一步包括：第二驱动器2221和第二开关管M2。第二驱动器2221的输入端与差分放大电路U6的输出端连接，第二驱动器2221的输出端与第二开关管M2的控制端连接。第二开关管M2连接于多输出电源电路的第一输出端与第二输出端之间。
本实施例中，可以理解的是，第三基准电压VOUTREF可由独立的基准电压产生电路提供，以保证各基准电压的稳定性和精确性。
需要说明的是，本实施例中，第三采样信号的采样系数和第一采样信号的采样系数相同。
可选的，在第二驱动器2221中可设置比较单元，进而，当误差放大信号Vcomp大于第一预设值时，第二驱动器2221可控制第二开关管M2导通，而当误差放大信号Vcomp小于第二预设值时，第二驱动器2221可以控制第二开关管M2关断。同时，第二驱动器2221还可将比较单元输出的信号增强后输出至第二开关管M2的控制端，进而实现对第二开关管M2的通断控制。
示例性的，第二开关管M2为NMOS场效应晶体管，以及第二开关管M2的漏极与第一输出端连接，第二开关管M2的源极与第二输出端连接，第二开关管M2的栅极与第二驱动器2221的输出端连接。
本实施例中，第三基准电压VOUTREF的电压值均小于第一基准电压VOUTREF+2V的电压值和第二基准电压VCCOFF1的电压值，如此，可以确保实现第一输出信号Vo1至第二输出信号Vo2的转换。
具体的，本实施例中，多输出电源电路的工作原理如下：
在多输出电源电路的第二模式下，在需要执行机构30动作前，模式控制信号输入端STB接收的模式控制信号为高电平，也即模式检测单元212输出的使能信号为高电平，高电平的使能信号控制第一比较电路U1不工作，第二比较电路U2工作，进而使得第一电压转换模块21选择第二基准电压VCCOFF1和第一采样单元2111根据第一采样系数对第一输出信号Vo1的电压值采样后获得的第一采样信号进行比较，当第一采样信号的电压值大于经第二基准电压VCCOFF1转换生成的第二比较电路U2的上限阈值时，或逻辑电路U4输出低电平的第一控制信号，进而第一驱动器2131控制第一开关管M1关断；而当第一采样信号的电压值小于经第二基准电压VCCOFF1转换生成的第二比较电路U2的下限阈值时，或逻辑电路U4输出高电平的第一控制信号，且此时充电单元2113检测到输入电压Vin的电压值也处于预设范围内时，第一驱动器2131控制第一开关管M1导通，由输入电压Vin对连接于第一输出端的第一输出电容C1进行充电(参考图2)，如此，即可使得第一输出信号Vo1的电压值在延迟一定时间后能够维持在设定的第二电压值(如12V)。
进一步的，本实施例中，第二电压转换模块22通过第二采样单元221根据第一采样系数对第二输出信号Vo2的电压值采样获得第三采样信号，并在该第三采样信号与第三基准电压VOUTREF的差值大于第一预设值时控制第二开关管M2的导通，由第一输出信号Vo1对连接于第二输出端的第二输出电容C2进行充电(参考图2)，而当第三采样信号与第三基准电压VOUTREF的差值小于第二预设值时控制第二开关管M2的关断，如此，即可使得第二输出信号Vo2的电压值维持在设定的电压值(如5V)。
而在多输出电源电路的第一模式下，模式控制信号输入端STB接收的模式控制信号为低电平，也即第一模式检测单元212输出的使能信号为低电平，该低电平的使能信号控制第一比较电路U1工作，第二比较电路U2不工作，进而使得第一电压转换模块21选择第一基准电压VOUTREF+2V和第一采样单元2111根据第一采样系数对第一输出信号Vo1的电压值采样后获得的第一采样信号进行比较，当第一采样信号的电压值大于经第一基准电压VOUTREF+2V转换生成的第一比较电路U1的上限阈值时，或逻辑电路U4输出低电平的第一控制信号，进而第一驱动器2131控制第一开关管M1关断；而当第一采样信号的电压值小于经第一基准电压VOUTREF+2V转换生成的第一比较电路U1的下限阈值时，或逻辑电路U4输出高电平的第一控制信号，且此时充电单元2113检测到输入电压Vin的电压值也处于预设范围内时，第一驱动器2131控制第一开关管M1导通，由输入电压Vin对连接于第一输出端的第一输出电容C1进行充电(参考图2)，如此，即可使得第一输出信号Vo1的电压值维持在设定的第一电压值(如7V)。第二电压转换模块22的工作原理同前述。
本实施例中，在需要执行机构30动作前，多输出电源电路的模式控制信号输入端STB接收到高电平的模式控制信号，进而控制多输出电源电路工作于第二模式，使得第一输出信号Vo1的电压值在延迟一定时间后能够维持在设定的第二电压值(如12V)。进而，当多输出电源电路的执行机构驱动信号输入端DRV1接收到执行机构驱动信号后，具有第二电压值的第一输出信号Vo1驱动执行机构30动作。当执行机构30执行完响应动作后，可输出低电平的模式控制信号至模式控制信号输入端STB，再次控制多输出电源电路工作于第一模式，将第一输出信号Vo1的电压值维持在略高于第二输出信号Vo2的地步。
本实施例中，在第一模式下，第一基准电压VOUTREF+2V的电压值小于第二基准电压VCCOFF1的电压值，这样在维持第二输出信号Vo2稳定的条件下，能够使得第一输出信号Vo1的电压值仅会略高于第二输出信号Vo2的电压值，例如仅高出如2V左右，相比于第一输出信号Vo1如为12V时在第二开关管M2两功率端所带来的很大的压差，本实施例中在第一模式下选择较小的新的基准电压，能够在第一模式下降第二开关管M2两功率端之间的电压差，避免在第一模式下较大压降所造成的低压功率管(即第二开关管M2)发热，可以极大的降低损耗。
实施例二
本实施例提供的多输出电源电路的电路结构如图5所示。
具体地，本实施所提供的多输出电源电路的电路结构与上述实施例一基本相同，因此不再赘述。
区别之处在于：本实施例中，选择单元2112包括：选择开关21122和第三比较电路U7。其中，选择开关21122的第一输入端接收第二基准电压VCCOFF1，选择开关21122的第二输入端接收第一基准电压，选择开关21122的控制端接收使能信号。第三比较电路U7的第一输入端与第一采样单元2111连接以接收第一采样信号，第三比较电路U7的第二输入端与选择开关21122的输出端连接，第三比较电路U7的输出端输出第一控制信号。
相较于实施例一中的选择单元2112结构，本实施例中的选择单元2112所需的电路器件更少，结构更加简单。
进一步的，本实施例中，选择单元2112中包括：加法电路21121。该加法电路21121的第一输入端接收第三基准电压VOUTREF，加法电路21121的第二输入端接收一个偏置电压或误差放大信号Vcomp。该加法电路21121的输出端与选择开关21122的第二输入端连接。也即，本实施例中选择开关21122的第二输入端所接收的第一基准电压可由加法电路21121对第三基准电压VOUTREF和一个偏置电压进行加法运算后获得，也可由加法电路21121对第三基准电压VOUTREF和误差放大信号Vcomp进行加法运算后获得。
具体的，本实施例中，多输出电源电路的工作原理如下：
其中，第二电压转换模块22的工作原理与前述实施例一中的相同，此处不再赘述。
在多输出电源电路的第二模式下，第一电压转换单元21的工作原理也与前述实施例一中的基本相同，其相同之处不再详述。而区别之处在于，模式检测单元212输出的高电平的使能信号为控制选择开关21122连通其输出端与第一输入端，进而将第二基准电压VCCOFF1输出至第三比较电路U7的第二输入端，使得第一电压转换模块21选择第二基准电压VCCOFF1和第一采样单元2111根据第一采样系数对第一输出信号Vo1的电压值采样后获得的第一采样信号进行比较，进而使得第一输出信号Vo1的电压值在延迟一定时间后能够维持在设定的第二电压值(如12V)。
在多输出电源电路的第一模式下，第一模式检测单元212输出的低电平的使能信号控制选择开关21122连通其输出端与第二输入端，进而将加法电路21121的输出信号输出至第三比较电路U7的第二输入端。使得第一电压转换模块21选择第一基准电压(以加法电路21121的第二输入端接收误差放大信号Vcomp为例，第一基准电压为VOUTREF+Vcomp)和第一采样单元2111根据第一采样系数对第一输出信号Vo1的电压值采样后获得的第一采样信号进行比较，进而实现基于第二输出信号Vo2的电压值对第一输出信号Vo1的电压值的自适应调节。具体的，当第二输出端处的负载增大使得第二输出信号Vo2的电压值比第三基准电压VOUTREF略低时，误差放大信号Vcomp增加，在控制第二开关管M2导通使得第二输出信号Vo2的电压值增加的同时，第一基准电压VOUTREF+Vcomp也随之增加，从而稳压后的第一输出信号Vo1的电压值也随之提高，进而使得第二输出信号Vo2能够快速恢复到稳定值，同时也提高了第二输出信号Vo2稳定的余量。当第二输出端处的负载减小使得第二输出信号Vo2的电压值比第三基准电压VOUTREF略高时，误差放大信号Vcomp减小，在控制第二开关管M2关断使得第二输出信号Vo2的电压值减小的同时，第一基准电压VOUTREF+Vcomp也随之减小，稳压后的第一输出信号Vo1的电压值也随之减小，从而控制调整第一输出信号Vo1的电压值最终在满足第二输出信号Vo2稳定的同时，第一输出信号Vo1的电压值只略高于第二输出信号Vo2的电压值。
本实施例中，在多输出电源电路的第一模式下，稳定状态下的第一输出信号Vo1的电压值的设定是受第二输出信号Vo2自适应控制的，即第一输出信号Vo1的电压值不需要人为设定在比第二输出信号Vo2略高2V或者其他电压值，误差放大信号Vcomp可以自动调整第一输出信号Vo1的基准电压，从而更加快速的维持第二输出信号Vo2的电压稳定。另一方面，稳定状态下第一输出信号Vo1的电压值与第二输出信号Vo2的电压值之间的差值更小，能够更进一步的降低损耗。
实施例三
本实施例提供的多输出电源电路的电路结构如图6所示。
具体地，本实施所提供的多输出电源电路的电路结构与上述实施例一基本相同，因此不再赘述。
区别之处在于：本实施例中，第一采样单元2111包括第一采样子单元21111和第二采样子单元21112。其中，第一采样子单元21111用于对第一输出信号Vo1的电压值进行采样并生成第一采样信号，；第二采样子单元2112用于对第一输出信号Vo1的电压值进行采样并生成第二采样信号。
本实施中，选择单元2112被设置为接收使能信号和第二基准电压，用于根据使能信号选择采样信号。具体的，在第一模式下，选择单元2112选择第二采样信号和第二基准电压进行比较；而在第二模式下，选择单元2112选择第一采样信号和第二基准电压进行比较，并根据比较结果生成第一控制信号。
进一步的，本实施例中，选择单元2112包括：第一比较电路U1、第二比较电路U2、反相器U3和或逻辑电路U4。其中，第一比较电路U1的第一输入端接收第二采样信号，第一比较电路U1的第二输入端接收第二基准电压VCCOFF1，第一比较电路U1的使能端接收使能信号。第二比较电路U2的第一输入端接收第一采样信号，第二比较电路U2的第二输入端接收第二基准电压VCCOFF1。反相器U3的输入端接收使能信号，反相器U3的输出端与第二比较电路U2的使能端连接。或逻辑电路U4的第一输入端与第一比较电路U1的输出端连接，或逻辑电路U4的第二输入端与第二比较电路U2的输出端连接，或逻辑电路U4的输出端输出第一控制信号。
本实施例中，第一比较电路U1和第二比较电路U2例如均为迟滞比较器，基于迟滞比较器的电路结构和工作原理，迟滞比较器会将接收到的基准电压转换成对应该基准电压值的两个阈值电压(例如，一个阈值电压略大于该基准电压，另一个阈值电压略小于该基准电压)。进而，迟滞比较器在工作时，可将输入电压Vin转换为两个阈值电压所对应的电压范围内的电压值。进而，当第一比较电路U1和第二比较电路U2采用相同的基准电压如为第二基准电压VCCOFF1时，可设置第一采样子单元21111和第二采样子单元21112分别基于不同的采样系数对第一输出信号Vo1的电压值进行采样，进而使得基于第一比较电路U1生成的具有第一电压值的第一输出信号Vo1小于基于第二比较电路U2生成的具有第二电压值的第一输出信号Vo1，也即，第一电压值小于第二电压值。具体的，可设置第一采样子单元21111的采样系数小于第二采样子单元21112的采样系数，进而使得第一采样信号小于第二采样信号。
具体的，本实施例中，以第一采样子单元21111的采样系数为1/3，二采样子单元21112的采样系数为1/2为例，多输出电源电路的工作原理如下：
其中，第一电压转换模块21和第二电压转换模块22工作原理均与前述实施例一中的基本相同，因此其相同之处不再赘述。
不同之处在于，在多输出电源电路的第二模式下，第一电压转换模块21中的第一比较电路U1不工作，第二比较电路U2工作，进而使得第一电压转换模块21选择第二基准电压VCCOFF1和第一采样子单元2111采样后获得的第一采样信号进行比较，当第一采样信号的电压值(等于Vo1*1/3)大于经第二基准电压VCCOFF1转换生成的第二比较电路U2的上限阈值时，或逻辑电路U4输出低电平的第一控制信号，进而第一驱动器2131控制第一开关管M1关断；而当第一采样信号的电压值小于经第二基准电压VCCOFF1转换生成的第二比较电路U2的下限阈值时，或逻辑电路U4输出高电平的第一控制信号，且此时充电单元2113检测到输入电压Vin的电压值也处于预设范围内时，第一驱动器2131控制第一开关管M1导通，由输入电压Vin对连接于第一输出端的第一输出电容C1进行充电(参考图2)，如此，在延迟一定时间后稳定状态下的第一输出信号Vo1的电压值将满足如下关系式：
而在多输出电源电路的第一模式下，第一电压转换模块21中的第一比较电路U1工作，第二比较电路U2不工作，进而使得第一电压转换模块21选择第二基准电压VCCOFF1和第二采样子单元2112采样后获得的第二采样信号进行比较，当第二采样信号的电压值大于经第二基准电压VCCOFF1转换生成的第一比较电路U1的上限阈值时，或逻辑电路U4输出低电平的第一控制信号，进而第一驱动器2131控制第一开关管M1关断；而当第二采样信号的电压值小于经第二基准电压VCCOFF1转换生成的第一比较电路U1的下限阈值时，或逻辑电路U4输出高电平的第一控制信号，且此时充电单元2113检测到输入电压Vin的电压值也处于预设范围内时，第一驱动器2131控制第一开关管M1导通，由输入电压Vin对连接于第一输出端的第一输出电容C1进行充电(参考图2)，如此，在延迟一定时间后稳定状态下的第一输出信号Vo1的电压值将满足如下关系式：
结合(1)式和(2)式可以理解的是，第一模式下的第一输出信号Vo1稳定后的电压值小于第二模式下的第一输出信号Vo1稳定后的电压值。
本实施例中，基于第二基准电压VCCOFF1和对应不同采样系数的采样信号，也能够在维持第一输出信号Vo1稳定的条件下，使得第一模式下的第一输出信号Vo1的电压值小于第二模式下的第一输出信号Vo1的电压值，进而达到在第一模式下降第二开关管M2两功率端之间的电压差，避免在第一模式下较大压降所造成的低压功率管(即第二开关管M2)发热的目的，可以极大的降低损耗。
实施例四
本实施例提供的多输出电源电路的电路结构如图7所示。
具体地，本实施所提供的多输出电源电路的电路结构与上述实施例一至实施例三中的任一实施例基本相同，因此不再赘述。
区别之处在于：本实施例还包括执行机构控制模块23，该执行机构控制模块23与第一电压转换模块21连接，接收第一输出信号Vo1和执行机构驱动信号，用于根据该执行机构驱动信号，连通或关断具有第二电压值的第一输出信号Vo1对外部执行机构30的驱动路径。
执行机构控制模块23进一步包括：二极管D1、第三驱动器231和第三开关管M3。其中，二极管D1的阴极与多输出电源电路的第一输出端连接，二极管D1的阳极与多输出电源电路的第一负载端PLY1连接。第三驱动器231的输入端与多输出电源电路的第一驱动信号输入端DRV1(即执行机构驱动信号输入端)连接以接收执行机构驱动信号，第三驱动器231用于根据执行机构驱动信号的电平状态生成第三驱动信号。第三开关管M3连接在二极管D1的阳极与第一节点之间，且第三开关管M3的控制端与第三驱动器231的输出端连接以接收第三驱动信号。
本实施例中，该第一节点可与多输出电源电路的第二输出端或参考地连接。且第三驱动器231所接收的执行机构驱动信号由多输出电源电路的执行机构驱动信号输入端DRV1输入。
示例性的，第三开关管M3为NMOS场效应晶体管，以及第三开关管M3的漏极与二极管D1的阳极连接，第三开关管M3的源极与第一节点连接，第三开关管M3的栅极与第三驱动器231的输出端连接。
也即是说，在多输出电源电路的第二模式下，当具有第二电压值的第一输出信号Vo1驱动执行机构30时，执行机构30和多输出电源电路的第二输出端形成电气通路，使得第三开关管M3导通时用于驱动外部执行机构30动作的电流传输到第二输出端的储能电容C2上进行能量存储，以供与第二输出端连接的负载使用。同时，相较于第一节点与参考地连接的方案，第一节点与多输出电源电路的第二输出端连接可以提高能量的利用率，节约能量。
具体的，本实施例中，在多输出电源电路的第一模式下，与前述实施例相同，控制第一输出信号Vo1的电压值维持在略高于第二输出信号Vo2的电压值(例如2V左右)，可减小第二开关管M2的压差。
进一步的，基于本实施例中多输出电源电路的连接结构，为保证在第二模式下仍能够正常的驱动外部执行机构30，此时，第一输出信号Vo1的电压值应在前述实施例中所设定的数值的基础上再增加对应第二输出信号Vo2的电压值(如5V)。例如，本实施例中，设置第二基准电压VCCOFF1使得Vo1的电压值为12V+5V＝17V，最终使得稳定后的第一输出信号Vo1的电压值维持在17V。
实施例五
本实施例提供的多输出电源电路的电路结构如图8所示。
具体地，本实施所提供的多输出电源电路的电路结构与上述实施例四基本相同，因此不再赘述。
区别之处在于：本实施例中，执行机构控制模块23还包括：第四比较电路U8。其中，第四比较电路U8的第一输入端与第一采样单元2111的输出端连接以接收第一采样信号，第四比较电路U8的第二输入端接收第四基准电压VCCOFF2，第四比较电路U8的使能端接收使能信号的非信号，第四比较电路U8的输出端输出执行机构驱动信号。也即是说，本实施例中，第三驱动器231所接收的执行机构驱动信号由第四比较电路U8基于对第一采样信号和第四基准电压VCCOFF2的比较后提供。
进一步的，本实施例中，第四基准电压VCCOFF2的电压值小于第二基准电压VCCOFF1的电压值，且第四基准电压VCCOFF2的电压值大于第一基准电压的电压值。
具体的，本实施例中，在多输出电源电路的第一模式下和第二模式下的第一输出信号Vo1的电压值，与前述实施例四相同。
进一步的，本实施例的多输出电源电路，在第二模式下，当第一输出信号Vo1的电压值达到设定值(如17V)后，由第四比较电路U8提供执行机构驱动信号以驱动外部执行机构30完成一次执行动作，同时将驱动该执行机构30的电流存储在第二输出电容C2上供控制单元40使用。本实施例中，可以在第一输出信号Vo1的电压值满足外部执行机构30的驱动电压时自动驱动执行机构30工作，而无需额外的驱动信号及接口，优化了电路结构。
可以理解的是，本文中的各项数值的列举均是示例性的，其也可以是其它的合理数值，具体可根据实际需求进行选择替换，本发明对此不作限定。
进一步的，本发明还公开了一种多输出电源电路的控制方法，该控制方法适用于如图2-图8中所示出的多输出电源电路。其中，如图9所示，该控制方法包括执行步骤S01至步骤S02。
在步骤S01中，根据多输出电源电路的工作模式选择相应的基准电压和采样信号对输入电压进行转换，以在多输出电源电路的第一模式下生成具有第一电压值的第一输出信号，以及在多输出电源电路的第二模式下生成具有第二电压值的第一输出信号。
在本发明的一个实施例中，步骤S01进一步包括：采样多输出电源电路的第一输出端获得表征第一输出信号的第一采样信号；在多输出电源电路的第一模式下，选择第一基准电压，并基于第一基准电压和第一采样信号对输入电压进行转换以生成具有第一电压值的第一输出信号；在多输出电源电路的第二模式下，选择第二基准电压，并基于第二基准电压和第一采样信号对输入电压进行转换以生成具有第二电压值的第一输出信号。其中，第一基准电压小于第二基准电压。
在本发明的另一个实施例中，步骤S01进一步包括：采样多输出电源电路的第一输出端获得表征第一输出信号的第一采样信号和第二采样信号，第一采样信号小于第二采样信号；在多输出电源电路的第一模式下，选择第二采样信号，基于第二基准电压和第二采样信号对输入电压进行转换以生成具有第一电压值的第一输出信号；在多输出电源电路的第二模式下，选择第一采样信号，基于第二基准电压和第一采样信号对输入电压进行转换以生成具有第二电压值的第一输出信号。
具体方法可参考前述各实施例中第一电压转换模块21的工作原理进行理解，此处不再详述。
在步骤S02中，基于第三基准电压和第三采样信号对第一输出信号进行转换，生成第二输出信号。本实施例中，步骤S02的具体实现方法可参考前述各实施例中第二电压转换模块22的工作原理进行理解，此处不再详述。
进一步的，在生成具有第二电压值的第一输出信号之后，控制方法还包括：提供执行机构驱动信号，并基于具有第二电压值的第一输出信号驱动外部的执行机构，当具有第二电压值的第一输出信号驱动执行机构时，执行机构和多输出电源电路的第二输出端形成电气通路，使得驱动执行机构的电流传输到第二输出端的储能电容上。本实施例中，该执行机构驱动信号可由多输出电源电路的驱动信号输入端DRV1输入，也可在多输出电源电路内部产生(例如，由第四比较电路U8基于对第一采样信号和第四基准电压的比较后产生)。具体可参考前述实施四和实施例五中执行机构控制模块23的工作原理进行理解，此处不再详述。
综上，本发明在基于基准电压和采样信号对输入电压进行转换以生成第一输出信号的过程中，于多输出电源电路的不同工作模式下(包括第一模式和第二模式，第一模式例如为待机模式，第二模式例如为非待机模式)选择不同的基准电压和采样信号生成具有不同电压值的第一输出信号，可以使得第一输出信号在第一模式下的电压值小于在第二模式下的电压值，进而能够在第一模式下降低多输出电源电路的两个输出端之间的电压差，避免在第一模式下两个输出端之间的较大压降所造成的低压功率管发热和不必要的功率损耗。
另一方面，由于第一模式下第一输出信号的电压值较第二模式下有所降低，使得输入电压对第一输出端处的第一电容充电的电压值也会随之下降(只要能够给第一电容充满电即可)，因此在第一模式下并不会增加电压输入端与第一输出端之间的高压功率管(即第一开关管)的损耗。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (16)

1.一种多输出电源电路，其中，包括：
第一电压转换模块，接收输入电压，用于根据多输出电源电路的工作模式选择基准电压和采样信号对所述输入电压进行转换，以在所述多输出电源电路的第一模式下生成具有第一电压值的第一输出信号，以及在所述多输出电源电路的第二模式下生成具有第二电压值的第一输出信号；
第二电压转换模块，与所述第一电压转换模块连接，接收所述第一输出信号，用于根据第三基准电压和第三采样信号对所述第一输出信号进行转换以生成第二输出信号；
其中，所述第一电压值小于所述第二电压值，以使在所述第一模式下所述第一输出信号和所述第二输出信号的差值小于在所述第二模式下所述第一输出信号和所述第二输出信号的差值。
2.根据权利要求1所述的多输出电源电路，其中，所述第一电压转换模块包括：
第一控制单元，连接所述多输出电源电路的第一输出端，产生采样信号，并接收与所述多输出电源电路的工作模式相对应的使能信号，用于根据所述采样信号、所述使能信号和所述基准电压生成第一驱动控制信号；
第一电压转换单元，接收所述输入电压和所述第一驱动控制信号，用于根据所述第一驱动控制信号对所述输入电压进行转换以输出所述第一输出信号。
3.根据权利要求2所述的多输出电源电路，其中，所述第一控制单元包括：
第一采样单元，与所述多输出电源电路的第一输出端连接，用于对所述第一输出信号的电压值进行采样并生成第一采样信号；
选择单元，接收所述第一采样信号和所述使能信号，并根据所述使能信号选择基准电压；
在所述第一模式下，所述选择单元选择第一基准电压和所述第一采样信号进行比较，在所述第二模式下，所述选择单元选择第二基准电压和所述第一采样信号进行比较，并根据比较结果生成第一控制信号；
其中，所述第一基准电压小于所述第二基准电压。
4.根据权利要求3所述的多输出电源电路，其中，
所述选择单元包括：
第一比较电路，第一输入端接收所述第一采样信号，所述第一比较电路的第二输入端接收第一基准电压，所述第一比较电路的使能端接收所述使能信号；
第二比较电路，第一输入端接收所述第一采样信号，所述第二比较电路的第二输入端接收第二基准电压；所述第二比较电路的使能端接收所述使能信号的非信号；
或逻辑电路，第一输入端与所述第一比较电路的输出端连接，所述或逻辑电路的第二输入端与所述第二比较电路的输出端连接，所述或逻辑电路的输出端输出所述第一控制信号。
5.根据权利要求3所述的多输出电源电路，其中，
所述选择单元包括：
选择开关，第一输入端接收第二基准电压，所述选择开关的第二输入端接收第一基准电压，所述选择开关的控制端接收所述使能信号；
第三比较电路，第一输入端接收所述第一采样信号，所述第三比较电路的第二输入端与所述选择开关的输出端连接，所述第三比较电路的输出端输出所述第一控制信号。
6.根据权利要求2所述的多输出电源电路，其中，所述第一控制单元包括：
第一采样单元，与所述多输出电源电路的第一输出端连接；以对所述第一输出信号的电压值进行采样并生成第一采样信号和第二采样信号，其中，所述第一采样信号小于所述第二采样信号；
选择单元，接收所述使能信号和第二基准电压，用于根据所述使能信号选择采样信号；
在所述第一模式下，所述选择单元选择第二采样信号和第二基准电压进行比较，在所述第二模式下，所述选择单元选择第一采样信号和第二基准电压进行比较，并根据比较结果生成第一控制信号。
7.根据权利要求3或6所述的多输出电源电路，其中，所述第一控制单元还包括：
充电单元，接收所述多输出电源电路的输入电压，用于判断所述输入电压的电压值是否处于预设范围内，并根据判断结果生成第二控制信号；
与逻辑电路，接收所述第一控制信号和所述第二控制信号，用于根据所述第一控制信号和所述第二控制信号生成所述第一驱动控制信号，所述第一驱动控制信号用于控制所述多输出电源电路的电压输入端与第一输出端之间的连通或断开。
8.根据权利要求2所述的多输出电源电路，其中，所述多输出电源电路的模式控制信号输入端输入的模式控制信号作为所述使能信号；或者
所述第一电压转换模块还包括：
模式检测单元，与所述模式控制信号输入端连接，以接收所述模式控制信号，用于根据所述模式控制信号输出与所述多输出电源电路的工作模式相对应的使能信号。
9.根据权利要求3所述的多输出电源电路，其中，所述第二电压转换模块包括：
第二采样单元，与所述多输出电源电路的第二输出端连接，接收第二输出信号，用于对所述第二输出信号的电压值进行采样并生成第三采样信号；
差分放大电路，第一输入端接收所述第三基准电压，第二输入端接收所述第三采样信号，所述差分放大电路用于根据所述第三基准电压和所述第三采样信号生成误差放大信号；
第二电压转换单元，根据所述误差放大信号对所述第一输出信号进行转换以生成第二输出信号；
其中，所述第三采样信号的采样系数与所述第一采样信号的采样系数相同。
10.根据权利要求9中所述的多输出电源电路，其中，选择单元包括加法电路，
所述加法电路的第一输入端接收所述第三基准电压，第二输入端接收一个偏置电压，进行加法运算，获得所述第一基准电压；
或者所述加法电路的第一输入端接收所述第三基准电压，第二输入端接收所述误差放大信号，进行加法运算，获得所述第一基准电压。
11.根据权利要求3或6所述的多输出电源电路，其中，所述多输出电源电路还包括：
执行机构控制模块，接收所述第一输出信号和执行机构驱动信号，用于根据所述执行机构驱动信号，连通或关断具有第二电压值的所述第一输出信号对外部执行机构的驱动路径，
当具有第二电压值的第一输出信号驱动所述执行机构时，所述执行机构和所述多输出电源电路的第二输出端形成电气通路，使得驱动所述执行机构的电流传输到第二输出端的储能电容上。
12.根据权利要求11所述的多输出电源电路，其中，
所述执行机构控制模块包括：
二极管，阴极与所述多输出电源电路的第一输出端连接，阳极与所述执行机构连接；
第三驱动器，接收所述执行机构驱动信号，用于根据所述执行机构驱动信号的电平状态生成第三驱动信号；
第三开关管，连接在所述二极管的阳极与所述多输出电源电路的第二输出端之间，且所述第三开关管的控制端接收所述第三驱动信号。
13.根据权利要求11所述的多输出电源电路，其中，所述执行机构驱动信号由所述多输出电源电路的执行机构驱动信号输入端输入；或者
所述执行机构控制模块还包括：
第四比较电路，第一输入端与所述第一采样单元连接以接收第一采样信号，所述第四比较电路的第二输入端接收第四基准电压，所述第四比较电路的使能端接收所述使能信号的非信号，所述第四比较电路的输出端输出所述执行机构驱动信号；
其中，所述第四基准电压小于所述第二基准电压，且大于第一基准电压。
14.一种多输出电源电路的控制方法，其中，该控制方法包括：
根据多输出电源电路的工作模式选择基准电压和采样信号对输入电压进行转换，以在多输出电源电路的第一模式下生成具有第一电压值的第一输出信号，以及在多输出电源电路的第二模式下生成具有第二电压值的第一输出信号；
基于第三基准电压和第三采样信号对所述第一输出信号进行转换，生成第二输出信号，
其中，所述第一电压值小于所述第二电压值，以使在所述第一模式下所述第一输出信号和所述第二输出信号的差值小于在所述第二模式下所述第一输出信号和所述第二输出信号的差值。
15.根据权利要求14所述的控制方法，其中，进一步包括：
采样所述多输出电源电路的第一输出端获得表征所述第一输出信号的第一采样信号；
在所述多输出电源电路的第一模式下，选择第一基准电压，并基于所述第一基准电压和第一采样信号对输入电压进行转换以生成具有第一电压值的第一输出信号；
在所述多输出电源电路的第二模式下，选择第二基准电压，并基于所述第二基准电压和第一采样信号对输入电压进行转换以生成具有第二电压值的第一输出信号；
其中，所述第一基准电压小于所述第二基准电压。
16.根据权利要求14所述的控制方法，其中，进一步包括：
采样所述多输出电源电路的第一输出端获得表征所述第一输出信号的第一采样信号和第二采样信号，所述第一采样信号小于所述第二采样信号；
在所述多输出电源电路的第一模式下，选择第二采样信号，并基于第二基准电压和所述第二采样信号对输入电压进行转换以生成具有第一电压值的第一输出信号；
在所述多输出电源电路的第二模式下，选择第一采样信号，并基于第二基准电压和所述第一采样信号对输入电压进行转换以生成具有第二电压值的第一输出信号。
CN202110923397.1A 2021-08-12 2021-08-12 多输出电源电路及其控制方法 Active CN114094823B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110923397.1A CN114094823B (zh) 2021-08-12 2021-08-12 多输出电源电路及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110923397.1A CN114094823B (zh) 2021-08-12 2021-08-12 多输出电源电路及其控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114094823A CN114094823A (zh) 2022-02-25
CN114094823B true CN114094823B (zh) 2024-01-23

Family

ID=80296146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110923397.1A Active CN114094823B (zh) 2021-08-12 2021-08-12 多输出电源电路及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114094823B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115086562B (zh) * 2022-07-25 2023-01-17 荣耀终端有限公司 供电电路、供电控制方法及电子设备

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USB422156I5 (zh) * 1970-12-13 1976-03-23
CN201307560Y (zh) * 2008-10-28 2009-09-09 福州大学 宽电压输入交直流通用电磁接触器智能控制模块
JP2012060758A (ja) * 2010-09-08 2012-03-22 Sanken Electric Co Ltd スイッチング電源装置及び電源システム
CN103166471A (zh) * 2011-12-19 2013-06-19 比亚迪股份有限公司 开关电源及其控制方法和控制芯片
CN206135734U (zh) * 2016-08-08 2017-04-26 杭州得明电子有限公司 一种输入电压自适应三相整流电路
CN109495078A (zh) * 2019-01-14 2019-03-19 上海艾为电子技术股份有限公司 一种基准电压生成电路及开关电源
CN113141110A (zh) * 2021-04-14 2021-07-20 杰华特微电子股份有限公司 开关电源电路

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3872331B2 (ja) * 2001-03-07 2007-01-24 富士通株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータ及び電源回路
JP4857888B2 (ja) * 2006-04-26 2012-01-18 ミツミ電機株式会社 多出力型ｄｃ／ｄｃコンバータ
US20140152104A1 (en) * 2012-12-05 2014-06-05 Richtek Technology Corporation Multi-Output Switching Regulator and Multi-Output Power Supply Method

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USB422156I5 (zh) * 1970-12-13 1976-03-23
CN201307560Y (zh) * 2008-10-28 2009-09-09 福州大学 宽电压输入交直流通用电磁接触器智能控制模块
JP2012060758A (ja) * 2010-09-08 2012-03-22 Sanken Electric Co Ltd スイッチング電源装置及び電源システム
CN103166471A (zh) * 2011-12-19 2013-06-19 比亚迪股份有限公司 开关电源及其控制方法和控制芯片
CN206135734U (zh) * 2016-08-08 2017-04-26 杭州得明电子有限公司 一种输入电压自适应三相整流电路
CN109495078A (zh) * 2019-01-14 2019-03-19 上海艾为电子技术股份有限公司 一种基准电压生成电路及开关电源
WO2020147637A1 (zh) * 2019-01-14 2020-07-23 上海艾为电子技术股份有限公司 一种基准电压生成电路及开关电源
CN113141110A (zh) * 2021-04-14 2021-07-20 杰华特微电子股份有限公司 开关电源电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN114094823A (zh) 2022-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108306489B (zh) 升降压开关变换器的驱动电路、控制电路及驱动方法
US11190095B2 (en) Isolated switching converter, control circuit and control method thereof
US20100046124A1 (en) Boost DC-DC converter control circuit and boost DC-DC converter having protection circuit interrupting overcurrent
CN108616210B (zh) 开关变换器的驱动电路、控制电路及自举电压刷新方法
JP5369750B2 (ja) 電源回路及びその動作制御方法
CN102364855A (zh) 开关变换器及其控制电路和控制方法
US11258360B2 (en) Switched-capacitor power converting apparatus and operating method thereof
CN102761273A (zh) 一种原边反馈ac-dc开关电源的空载控制***
JP2010075043A (ja) コントローラと絶縁型インターフェイスとを有する回路および電源ならびに方法
CN112202335B (zh) 一种有源钳位反激变换器光耦反馈上拉电阻控制方法及电路
WO2024087624A1 (zh) 反激式开关电源及其自供电电路和方法
KR20190024832A (ko) 스위칭 레귤레이터
CN106026700B (zh) 电源转换器的控制器及其操作方法
CN114094823B (zh) 多输出电源电路及其控制方法
US20160190920A1 (en) Control Arrangement for a Switched Mode Power Supply
CN110572013B (zh) 电压变换器及用于电压变换器的方法
CN103516218B (zh) 电源供应装置
CN108633139B (zh) 一种具有两路稳定输出的电源装置及其控制方法
CN209895208U (zh) 可控型线性稳压器
CN112910269A (zh) 一种次级侧脉宽调制及同步整流驱动电路以及驱动方法
CN114785167B (zh) 一种可控整流电路及其稳压控制方法
US11764982B2 (en) Ethernet power supply device
CN117543972B (zh) 快速动态响应开关变换器电路、开关电源以及电子设备
CN111200360B (zh) 一种基于锂电池soc应用的开关电容变换器***
CN113258536B (zh) 一种抑制输出过冲电路及开关电源芯片

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant