纹波可调芯片及电源芯片系统

摘要

本发明的纹波可调芯片及电源芯片系统中，纹波可调芯片包括第一功率管、第二功率管、纹波接收模块、纹波处理模块、步进控制模块、振荡器模块、误差比较模块及逻辑控制模块。通过纹波接收模块实时获取负载电压后输出相对应的纹波电压，通过纹波处理模块实时检测纹波电压的幅值，并将幅值与设计阈值进行比较，在幅值大于设计阈值时通过步进控制模块输出对应的步进频率的步进控制信号，使得振荡器模块自适应地调整输出的振荡电压的振荡频率，从而改变误差比较模块输出的驱动信号的驱动频率，驱使逻辑控制模块调整第一功率管和第二功率管的开关频率，进而降低纹波电压的幅值，直到幅值不超过设计阈值，如此可以向终端用电设备提供平稳的负载电压。

权利要求

1.一种纹波可调芯片，应用于电源芯片系统中，其特征在于，包括：第一功率管和第二功率管，所述第一功率管的输入端接入所述纹波可调芯片的输入端；所述第一功率管的输出端和所述第二功率管的输出端连接，并共同接入所述纹波可调芯片的输出端；所述第二功率管的输入端接地；

纹波接收模块，其被配置为实时获取所述电源芯片系统输出的负载电压，并对所述负载电压去直流运算以得到纹波电压，进而电平移位处理所述纹波电压；

纹波处理模块，其被配置为实时获取所述纹波接收模块处理得到的所述纹波电压，并根据预设的通过频率对所述纹波电压进行低通滤波处理，进而根据所述纹波电压的电压幅值与预设的设计阈值进行比较运算后输出比较信号；当所述纹波电压的电压幅值大于所述设计阈值时，所述比较信号被确认为有效；

所述纹波处理模块包括幅阈比较单元，所述幅阈比较单元包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一相移子单元、第二相移子单元、第三放大器、恒流源及第一比较器；

其中，所述第一相移子单元的输入端和所述第二相移子单元的输入端共同连接后作为所述幅阈比较单元的输入端，用于获取经低通滤波处理后的所述纹波电压；所述第一相移子单元和所述第二相移子单元中的至少一者用于对经低通滤波处理后的所述纹波电压进行相位移动，使得在同一时刻所述第一相移子单元输出所述纹波电压的波谷，所述第二相移子单元输出所述纹波电压的波峰；所述第一相移子单元的输出端通过所述第六电阻接入所述第三放大器的反相输入端，并自所述第六电阻与所述第三放大器的公共端引出所述第五电阻的第一端，所述第五电阻的第二端接入所述第三放大器的输出端；所述第二相移子单元的输出端通过所述第八电阻接入所述第三放大器的同相输入端，并自所述第八电阻和所述第三放大器的公共端引出所述第七电阻的第一端，所述第七电阻的第二端接地；所述第一比较器的反相输入端连接所述第三放大器的输出端，所述恒流源和所述第九电阻的第一端连接后共同接入所述第一比较器的同相输入端，所述第九电阻的第二端接地，所述第一比较器的输出端被配置为所述幅阈比较单元的输出端；

步进控制模块，其内设一控制值，所述步进控制模块被配置为在一周期脉冲信号的每个脉冲到来时对所述比较信号进行检测，并在检测到所述比较信号有效时将所述控制值自增一步进值，且将自增后的所述控制值按照预设的映射关系转换为对应的步进频率的步进控制信号并输出；

振荡器模块，其被配置为实时获取所述步进控制信号，并根据所述步进控制信号所对应的所述步进频率调整自身输出的振荡电压的振荡频率，所述振荡电压的信号波形为锯齿波；

误差比较模块，其被配置为实时获取所述负载电压和所述振荡电压，并根据所述负载电压与内部预设的参考电压生成一误差放大电压，进而根据所述误差放大电压与所述振荡电压的比较值输出一驱动信号；

逻辑控制模块，其分别接入所述第一功率管的控制端和所述第二功率管的控制端；所述逻辑控制模块被配置为实时获取所述驱动信号以控制所述第一功率管和所述第二功率管于开关频率下交替开启与截止；其中，所述逻辑控制模块用于根据所述驱动信号的驱动频率而自适应地调整所述开关频率。

2.根据权利要求1所述的纹波可调芯片，其特征在于，所述纹波处理模块包括滤波处理单元，所述滤波处理单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一放大器和第二放大器；

其中，所述第一电阻的第一端被配置为所述滤波处理单元的输入端，用于获取所述纹波电压，所述第一电阻的第二端同时接入所述第二电阻的第一端和所述第二电容的第一端；所述第二电容的第二端接入所述第一放大器的输出端，并与所述第一放大器的反相输入端连接；所述第二电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接后共同接入所述第一放大器的同相输入端，所述第一电容的第二端接地；所述第三电阻的第一端接入所述第一放大器的输出端，所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端连接，并自所述第三电阻和所述第四电阻的公共端引出所述第三电容的第一端；所述第三电容的第二端接入所述第二放大器的输出端，并与所述第二放大器的反相输入端连接；所述第四电阻的第二端与所述第四电容的第一端连接后共同接入所述第二放大器的同相输入端，所述第四电容的第二端接地；所述第二放大器的输出端被配置为所述滤波处理单元的输出端。

3.根据权利要求1所述的纹波可调芯片，其特征在于，所述步进控制模块包括计数器、脉冲发生器、步进MAP表和步进控制器；

所述脉冲发生器用于向所述计数器发送所述周期脉冲信号，使得所述计数器在每个脉冲到来时检测所述比较信号；

所述计数器用于在所述比较信号有效时自所述控制值自增所述步进值，并将自增后的所述控制值转换为预设进制格式输出；

所述步进MAP表配置有与所述预设进制格式的自增后的所述控制值相对应的所述步进控制频率；

所述步进控制器被配置为根据所述步进控制频率输出相对应的所述步进控制信号。

4.根据权利要求3所述的纹波可调芯片，其特征在于，所述预设进制包括二进制，所述控制值的初始值为0，所述步进值为1。

5.根据权利要求1所述的纹波可调芯片，其特征在于，所述误差比较模块包括第十电阻、第十一电阻、误差放大器、基准电压源和第二比较器；所述第十电阻的第一端被配置为所述误差比较模块的输入端，以获取所述负载电压；所述第十电阻的第二端与所述第十一电阻的第一端连接后共同接入所述误差放大器的反相输入端，所述第十一电阻的第二端接地；所述基准电压源接入所述误差放大器的同相输入端，以提供所述参考电压；所述第二比较器的反相输入端接入所述误差放大器的输出端，所述第二比较器的同相输入端接入所述振荡器模块，以获取所述振荡电压，所述第二比较器的输出端被配置为所述误差比较模块的输出端。

6.根据权利要求1所述的纹波可调芯片，其特征在于，所述开关频率为预设的初始频率与所述步进频率之和。

7.根据权利要求1所述的纹波可调芯片，其特征在于，所述第一功率管为PMOS管，所述第一功率管的输入端为PMOS管的源极，所述第一功率管的输出端为PMOS管的漏极，所述第一功率管的控制端为PMOS管的栅极；所述第二功率管为NMOS管，所述第二功率管的输入端为NMOS管的源极，所述第二功率管的输出端为NMOS管的漏极，所述第二功率管的控制端为NMOS管的栅极。

8.一种电源芯片系统，其特征在于，包括：输入电容电路、输出电容电路、电感及根据权利要求1 7中任一项所述的纹波可调芯片；所述输入电容电路的第一端接入所述纹波可调~

芯片的输入端，所述输入电容电路的第二端接地；所述电感的第一端与所述纹波可调芯片的输出端连接，所述电感的第二端与所述输出电容电路的第一端连接，所述输出电容电路的第二端接地；其中，所述第一功率管开启、所述第二功率管截止时，所述输入电容电路、所述第一功率管、所述电感和所述输出电容电路构成第一回路；所述第一功率管截止、所述第二功率管开启时，所述第二功率管、所述电感及所述输出电容电路构成第二回路。

9.根据权利要求8所述的电源芯片系统，其特征在于，所述电源芯片系统包括钳位电容，所述纹波可调芯片设有与所述逻辑控制模块连接的钳位电容端，所述钳位电容耦接于所述纹波可调电源芯片的输入端和所述钳位电容端之间。

说明书

纹波可调芯片及电源芯片系统

技术领域

[0001] 本发明涉及电源芯片技术领域，特别涉及一种纹波可调芯片及电源芯片系统。

背景技术

[0002] 在开关电源芯片领域，降压变换器的终端用电设备包括单片机模块、数模转换芯片等，上述的终端用电设备通常都是要求降压变换器内的电源芯片系统输出的纹波电压控
制在一定的范围内，输出的纹波电压过大会影响终端用电设备的正常工作，通常降压变换
器的电源芯片系统输出的纹波电压大小取决于该降压变换器的电源芯片系统内输出端的
LC滤波网络中的电感值和电容值。

[0003] 当终端用电设备进入大规模批量生产过程中时，针对工作电压相同的终端用电设备，通常会使用输出电压单一固定（例如3.3V，5V）的电源芯片系统配置的降压变换器来向
终端用电设备供电。使用输出电压单一固定的电源芯片系统配置的降压变换器可以降低成
本，但是不可避免地会出现电源芯片系统经过长时间使用后，电源芯片系统内的LC滤波网
络的电容值与最初设计的值出现偏差。具体言之，在降压变换器使用一段时间后，电源芯片
系统内LC滤波网络的电容特性发生变化，具体表现在LC滤波网络中电容的寄生电阻（ESR）
会随着降压变换器的使用时间增加而变大（一般变化的幅度不是很剧烈），从而造成电源芯
片系统输出的纹波电压也相应增大，导致降压变换器的供电性能下降，影响终端用电设备
的工作状态。

[0004] 有鉴于此，考虑到大规模批量生产供电电压相同的降压变换器，如何改善各个降压变换器的电源芯片系统输出的纹波电压的差异，减少加工生产环节中造成的损耗，成为
设计者需要面临的问题。因此，如何研究设计一款芯片，使得基于该芯片设计的电源芯片系
统可以对输出的纹波电压自适应调节以改善降压变换器的供电性能，是一个亟待解决的问
题。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种纹波可调芯片及电源芯片系统，以解决现有技术中电源芯片系统输出的纹波电压随着电源芯片系统的工作时间增加而变大，最终影响终端用电
设备的工作状态的问题。

[0006] 为解决上述技术问题，基于本发明的一个方面，本发明提供一种纹波可调芯片，应用于电源芯片系统中，所述纹波可调芯片包括：

[0007] 第一功率管和第二功率管，所述第一功率管的输入端接入所述纹波可调芯片的输入端；所述第一功率管的输出端和所述第二功率管的输出端连接，并共同接入所述纹波可
调芯片的输出端；所述第二功率管的输入端接地；

[0008] 纹波接收模块，其被配置为实时获取所述电源芯片系统输出的负载电压，并对所述负载电压去直流运算以得到纹波电压，进而电平移位处理所述纹波电压；

[0009] 纹波处理模块，其被配置为实时获取所述纹波接收模块处理得到的所述纹波电压，并根据预设的通过频率对所述纹波电压进行低通滤波处理，进而根据所述纹波电压的
电压幅值与预设的设计阈值进行比较运算后输出比较信号；当所述纹波电压的电压幅值大
于所述设计阈值时，所述比较信号被确认为有效；

[0010] 步进控制模块，其内设一控制值，所述步进控制模块被配置为在一周期脉冲信号的每个脉冲到来时对所述比较信号进行检测，并在检测到所述比较信号有效时将所述控制
值自增一步进值，且将自增后的所述控制值按照预设的映射关系转换为对应的步进频率的
步进控制信号并输出；

[0011] 振荡器模块，其被配置为实时获取所述步进控制信号，并根据所述步进控制信号所对应的所述步进频率调整自身输出的振荡电压的振荡频率，所述振荡电压的信号波形为
锯齿波；

[0012] 误差比较模块，其被配置为实时获取所述负载电压和所述振荡电压，并根据所述负载电压与内部预设的参考电压生成一误差放大电压，进而根据所述误差放大电压与所述
振荡电压的比较值输出一驱动信号；

[0013] 逻辑控制模块，其分别接入所述第一功率管的控制端和所述第二功率管的控制端；所述逻辑控制模块被配置为实时获取所述驱动信号以控制所述第一功率管和所述第二
功率管于开关频率下交替开启与截止；其中，所述逻辑控制模块用于根据所述驱动信号的
驱动频率而自适应地调整所述开关频率。

[0014] 可选的，所述纹波处理模块包括滤波处理单元，所述滤波处理单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一放大器和第
二放大器；

[0015] 其中，所述第一电阻的第一端被配置为所述滤波处理单元的输入端，用于获取所述纹波电压，所述第一电阻的第二端同时接入所述第二电阻的第一端和所述第二电容的第
一端；所述第二电容的第二端接入所述第一放大器的输出端，并与所述第一放大器的反相
输入端连接；所述第二电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接后共同接入所述第一放
大器的同相输入端，所述第一电容的第二端接地；所述第三电阻的第一端接入所述第一放
大器的输出端，所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端连接，并自所述第三电阻
和所述第四电阻的公共端引出所述第三电容的第一端；所述第三电容的第二端接入所述第
二放大器的输出端，并与所述第二放大器的反相输入端连接；所述第四电阻的第二端与所
述第四电容的第一端连接后共同接入所述第二放大器的同相输入端，所述第四电容的第二
端接地；所述第二放大器的输出端被配置为所述滤波处理单元的输出端。

[0016] 可选的，所述纹波处理模块包括幅阈比较单元，所述幅阈比较单元包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一相移子单元、第二相移子单元、第三放大器、
恒流源及第一比较器；

[0017] 其中，所述第一相移子单元的输入端和所述第二相移子单元的输入端共同连接后作为所述幅阈比较单元的输入端，用于获取经低通滤波处理后的所述纹波电压；所述第一
相移子单元和所述第二相移子单元中的至少一者用于对经低通滤波处理后的所述纹波电
压进行相位移动，使得在同一时刻所述第一相移子单元输出所述纹波电压的波谷，所述第
二相移子单元输出所述纹波电压的波峰；所述第一相移子单元的输出端通过所述第六电阻
接入所述第三放大器的反相输入端，并自所述第六电阻与所述第三放大器的公共端引出所
述第五电阻的第一端，所述第五电阻的第二端接入所述第三放大器的输出端；所述第二相
移子单元的输出端通过所述第八电阻接入所述第三放大器的同相输入端，并自所述第八电
阻和所述第三放大器的公共端引出所述第七电阻的第一端，所述第七电阻的第二端接地；
所述第一比较器的反相输入端连接所述第三放大器的输出端，所述恒流源和所述第九电阻
的第一端连接后共同接入所述第一比较器的同相输入端，所述第九电阻的第二端接地，所
述第一比较器的输出端被配置为所述幅阈比较单元的输出端。

[0018] 可选的，所述步进控制模块包括计数器、脉冲发生器、步进MAP表和步进控制器；

[0019] 所述脉冲发生器用于向所述计数器发送所述周期脉冲信号，使得所述计数器在每个脉冲到来时检测所述比较信号；

[0020] 所述计数器用于在所述比较信号有效时自所述控制值自增所述步进值，并将自增后的所述控制值转换为预设进制格式输出；

[0021] 所述步进MAP表配置有与所述预设进制格式的自增后的所述控制值相对应的所述步进控制频率；

[0022] 所述步进控制器被配置为根据所述步进控制频率输出相对应的所述步进控制信号。

[0023] 可选的，所述预设进制包括二进制，所述控制值的初始值为0，所述步进值为1。

[0024] 可选的，所述误差比较模块包括第十电阻、第十一电阻、误差放大器、基准电压源和第二比较器；所述第十电阻的第一端被配置为所述误差比较模块的输入端，以获取所述
负载电压；所述第十电阻的第二端与所述第十一电阻的第一端连接后共同接入所述误差放
大器的反相输入端，所述第十一电阻的第二端接地；所述基准电压源接入所述误差放大器
的同相输入端，以提供所述参考电压；所述第二比较器的反相输入端接入所述误差放大器
的输出端，所述第二比较器的同相输入端接入所述振荡器模块，以获取所述振荡电压，所述
第二比较器的输出端被配置为所述误差比较模块的输出端。

[0025] 可选的，所述开关频率为预设的初始频率与所述步进频率之和。

[0026] 基于本发明的另一个方面，本发明还提供一种电源芯片系统，其包括输入电容电路、输出电容电路、电感及如上所述的纹波可调芯片；所述输入电容电路的第一端接入所述
纹波可调芯片的输入端，所述输入电容电路的第二端接地；所述电感的第一端与所述纹波
可调芯片的输出端连接，所述电感的第二端与所述输出电容电路的第一端连接，所述输出
电容电路的第二端接地；其中，所述第一功率管开启、所述第二功率管截止时，所述输入电
容电路、所述第一功率管、所述电感和所述输出电容电路构成第一回路；所述第一功率管截
止、所述第二功率管开启时，所述第二功率管、所述电感及所述输出电容电路构成第二回
路。

[0027] 可选的，所述电源芯片系统包括钳位电容，所述纹波可调芯片设有与所述逻辑控制模块连接的钳位电容端，所述钳位电容耦接于所述纹波可调电源芯片的输入端和所述钳
位电容端之间。

[0028] 综上所述，在本发明提供的纹波可调芯片及电源芯片系统中，所述纹波可调芯片包括第一功率管、第二功率管、纹波接收模块、纹波处理模块、步进控制模块、振荡器模块、
误差比较模块及逻辑控制模块。本发明通过纹波接收模块实时获取电源芯片系统输出的负
载电压后输出相对应的纹波电压，通过纹波处理模块实时检测纹波电压的幅值，并将纹波
电压的幅值与设计阈值进行比较，在幅值大于设计阈值时通过步进控制模块输出对应的步
进频率的步进控制信号给振荡器模块，使得振荡器模块自适应地调整输出的振荡电压的振
荡频率，从而改变误差比较模块输出的驱动信号的驱动频率，驱使逻辑控制模块接收到驱
动信号后调整第一功率管和第二功率管的开关频率，进而降低纹波电压的幅值，直到幅值
不超过设计阈值，如此可以向终端用电设备提供平稳的负载电压，保证终端用电设备在大
规模批量生产中以及长期工作中需要的纹波电压的范围的一致性，提高纹波可调芯片的可
靠性、实用性和适用性。

附图说明

[0029] 本领域的普通技术人员应当理解，提供的附图用于更好地理解本发明，而不对本发明的范围构成任何限定。

[0030] 图1是本发明一实施例的电源芯片系统的示意图。

[0031] 图2是本发明一实施例的纹波可调芯片的示意图。

[0032] 图3是本发明一实施例的纹波可调芯片的纹波处理模块的示意图。

[0033] 图4是本发明一实施例的纹波可调芯片的步进控制模块的示意图。

[0034] 附图中：

[0035] 100‑纹波可调芯片；P1‑电源输入端引脚；P2‑功率输出端引脚；P3‑钳位电容端引脚；P4‑GND端引脚；P5‑反馈输入端引脚；P6‑纹波电压阈值配置端引脚；

[0036] Ca‑输入电容；Cb‑输出电容；输出电容的寄生电阻‑ESR；Cc‑钳位电容；L‑电感；

[0037] 110‑纹波接收模块；

[0038] 120‑纹波处理模块；STAGE1‑滤波处理单元；R1‑第一电阻；R2‑第二电阻；R3‑第三电阻；R4‑第四电阻；C1‑第一电容；C2‑第二电容；C3‑第三电容；C4‑第四电容；121‑第一放大
器；122‑第二放大器；STAGE2‑幅阈比较单元；R5‑第五电阻；R6‑第六电阻；R7‑第七电阻；R8‑
第八电阻；R9‑第九电阻；123‑第三放大器；124‑第一相移子单元；125‑第二相移子单元；
126‑恒流源；127‑第一比较器；

[0039] 130‑步进控制模块；131‑计数器；132‑步进MAP表；133‑步进控制器；134‑脉冲发生器；

[0040] 140‑振荡器模块；

[0041] 150‑误差比较模块；R10‑第十电阻；R11‑第十一电阻；151‑误差放大器；152‑第二比较器；153‑基准电压源；

[0042] 160‑逻辑控制模块；Q1‑第一功率管；Q2‑第二功率管；

[0043] 200‑输入电源模块；300‑负载模块。

具体实施方式

[0044] 为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方
便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部
分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

[0045] 如在本发明中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义
而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此
外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或
者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明
示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征，“一端”与“另一端”以及“近端”与“远端”通常
是指相对应的两部分，其不仅包括端点，术语“安装”、“相连”、“连接”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；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。此外，如在本发明中所使用的，一元件设置于另一元件，通常仅表示两元件之
间存在连接、耦合、配合或传动关系，且两元件之间可以是直接的或通过中间元件间接的连
接、耦合、配合或传动，而不能理解为指示或暗示两元件之间的空间位置关系，即一元件可
以在另一元件的内部、外部、上方、下方或一侧等任意方位，除非内容另外明确指出外。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发明中的具体含义。

[0046] 本发明提供一种纹波可调芯片及电源芯片系统，以解决现有技术中电源芯片系统输出的纹波电压随着电源芯片系统的工作时间增加而变大，最终影响终端用电设备的工作
状态的问题。

[0047] 以下请参考附图对本实施例的纹波可调芯片及电源芯片系统进行描述。

[0048] 如图1所示，图1是本发明一实施例的电源芯片系统的示意图，本发明提供的电源芯片系统可以应用于降压变换器中，所述电源芯片系统包括输入电容电路、输出电容电路、
电感L及纹波可调芯片100；请参阅图2，图2是本发明一实施例的纹波可调芯片的示意图，纹
波可调芯片100内设第一功率管Q1和第二功率管Q2，所述第一功率管Q1的输入端接入所述
纹波可调芯片100的输入端；所述第一功率管Q1的输出端和所述第二功率管Q2的输出端连
接，并共同接入所述纹波可调芯片100的输出端；所述第二功率管Q2的输入端接地；所述输
入电容电路的第一端接入所述纹波可调芯片100的输入端，所述输入电容电路的第二端接
地；所述电感L的第一端与所述纹波可调芯片100的输出端连接，所述电感L的第二端与所述
输出电容电路的第一端连接，所述输出电容电路的第二端接地；其中，所述第一功率管Q1开
启、所述第二功率管Q2截止时，所述输入电容电路、所述第一功率管Q1、所述电感L和所述输
出电容电路构成第一回路；所述第一功率管Q1截止、所述第二功率管Q2开启时，所述第二功
率管Q2、所述电感L及所述输出电容电路构成第二回路。具体而言，可采用一输入电源模块
200向所述的电源芯片系统提供电源电压，输入电源模块200的第一端同时与输入电容电路
的第一端和纹波可调芯片100的输入端连接，输入电源模块200的第二端与输入电容电路的
第二端连接；电源芯片系统对输入的电源电压处理后输出负载电压给负载模块300供电，负
载模块300比如可以是单片机模块、数模转换芯片等，负载模块300的第一端同时接入电感L
的第二端和输出电容电路的第一端，负载模块300的第二端与输出电容电路的第二端连接。
上述的第一回路中，可实现电源电压的正常输入输出，第二回路可理解为续流回路，能够在
第一功率管Q1截止后，持续向负载模块300供电。对于本实施例的电源芯片系统，输入电源
模块200提供的电源电压经过输入电容电路滤波后从纹波可调芯片100的输入端输入至纹
波可调芯片100内部，经过纹波可调芯片100处理后从纹波可调芯片100的输出端输出可控
制的脉冲型功率开关电压，经过电感L储能并由输出电容电路滤波后输出恒定的负载电压
（直流电压）给负载模块300，以满足负载模块300的带载特性。本实施例中，输入电容电路可
以为图1所示的输入电容Ca，输出电容电路可以为图1中的输出电容Cb，当然，本实施例还可
以是多个输入电容Ca并联形成所述输入电容电路，多个输出电容Cb并联形成所述输出电容
电路。

[0049] 现有技术中的降压变换器采用的电源芯片系统大致上可参阅本实施例的附图1所示的电路结构，对于现有技术中的各部分结构仍然以本实施例的命名方式进行说明，比如
仍然以纹波可调芯片表示现有技术中的电源芯片系统中对应的芯片。电源芯片系统输出负
载电压（直流电压）时，可狭义地理解为输出的纹波电压是叠加在直流稳定量上的交流分
量，在示波器上会看到负载电压上下轻微波动，类似水纹。常规的降压变换器的电源芯片系
统输出的纹波电压主要是由输出电容电路的寄生电阻（相当于图1中的ESR）所决定的，具体
地，可用如下公式表示：

[0050]

[0051] 其中：

[0052] ΔVESR表示电源芯片系统输出的纹波电压；

[0053] D为纹波可调芯片的占空比；

[0054] L为LC滤波网络的电感值（相当于图1中的L的值）；

[0055] VOUT为纹波可调芯片的固定输出电压（如背景技术而言，当终端用电设备进入大规模批量生产过程中时，针对工作电压相同的终端用电设备，通常会使用输出电压单一固
定（例如3.3V，5V）的电源芯片系统配置的降压变换器来向终端用电设备供电，以降低成
本），需说明，本实施例的电源芯片系统输出的负载电压恒定）；

[0056] RESR为输出电容电路的寄生电阻ESR（相当于图1中与输出电容Cb的寄生电阻，）；

[0057] FS为纹波可调芯片内部第一功率管Q1和第二功率管Q2的开关频率，即第一功率管Q1和第二功率管Q2交替开启与截止的频率。

[0058] 由上述公式可知，当输出电压固定不变时，那么纹波可调芯片输入电压也是不变的，那么占空比D固定，电感为实际工作中焊接固定，电感值也不会发生改变，只有输出电容
电路的寄生电阻ESR和开关频率FS是可变的。在电源芯片系统工作一段时间后，输出电容电
路因为老化或者疲劳问题，导致输出电容电路的寄生电阻ESR会增加，通过上述公式可知，
在RESR增加后可以通过增大开关频率FS的值来降低纹波电压的幅值，使得纹波电压的幅值
在实际工作需求的范围内。

[0059] 有鉴于此，本实施例基于上述的纹波电压与输出电容电路的寄生电容ESR和开关频率FS的关系，提供一种纹波可调芯片100，所述纹波可调芯片100应用至上述的电源芯片
系统中。

[0060] 请参阅图1，进一步，纹波可调芯片100具有六个引脚，分别是电源输入端引脚P1、功率输出端引脚P2、钳位电容端引脚P3、GND端引脚P4、反馈输入端引脚P5、纹波电压阈值配
置端引脚P6。下面将对部分引脚的功能进行说明，未提到的引脚的功能将在后文中结合实
际配置情景进行说明，其中，电源输入端引脚P1用于获取输入电源模块200提供的电源电
压，功率输出端引脚P2用于输出经过纹波可调芯片100处理后输出的可控制的脉冲型功率
开关电压（高电平幅值与电源电压的幅值相同，GND端引脚P4接参考地。

[0061] 本实施例提供的纹波可调芯片100优选为是一种使用先进集成电路制造工艺的同步整流功率开关电源集成电路芯片。请继续参阅图2，本实施例提供的纹波可调芯片100除
了内设上述的第一功率管Q1和第二功率管Q2，所述纹波可调芯片100还包括：纹波接收模块
110、纹波处理模块120、步进控制模块130、振荡器模块140、误差比较模块150和逻辑控制模
块160，下面将分别对各部分模块展开说明。

[0062] 本实施例中的纹波接收模块110，其被配置为实时获取所述电源芯片系统输出的负载电压，并对所述负载电压去直流运算以得到纹波电压VA，进而电平移位处理所述纹波
电压VA。具体地，纹波接收模块110通过反馈输入端引脚P5获取负载电压。纹波接收模块110
将负载电压中的直流部分去除得到交流成分，即纹波电压VA，然后将纹波电压VA进行电平
移位，可理解为在示波器中将纹波电压VA的信号曲线纵向移动（一般是下沉），使得纹波电
压VA的波谷接近0（包括等于0）。

[0063] 本实施例中的纹波处理模块120，其被配置为实时获取所述纹波接收模块110处理得到的所述纹波电压VA，并根据预设的通过频率对所述纹波电压VA进行低通滤波处理，进
而根据所述纹波电压VA的电压幅值VF与预设的设计阈值VG进行比较运算后输出比较信号
VB；当所述纹波电压VA的电压幅值VF大于所述设计阈值VG时，所述比较信号VB被确认为有
效。对纹波电压VA进行低通滤波处理，可以滤除不必要毛刺干扰信号，获得纹波电压VA的完
整波形，避免后续的误动作。在一示范性的实施例中，关于低通滤波的所述通过频率可以设
置为通带‑3dB@300KHz，阻带‑40dB@1000KHz，即设定通过频率为300KHz时，信号衰减为3dB；
设定通过频率为1000KHz时，信号衰减为40dB。

[0064] 在一个具体的实施例中，请参阅图3，图3是发明一实施例的纹波可调芯片100的纹波处理模块120的示意图，本实施例的纹波处理模块120对于所述纹波电压低通滤波处理的
过程提供一种滤波处理单元STAGE1，以及对于所述纹波电压的电压幅值与预设的设计阈值
进行比较运算的过程提供一种幅阈比较单元STAGE2。下面将分别对滤波处理单元STAGE1和
幅阈比较单元STAGE2进行说明。

[0065] 滤波处理单元STAGE1包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一放大器121和第二放大器122；其中，
所述第一电阻R1的第一端被配置为滤波处理单元STAGE1的输入端（也即是所述纹波处理模
块120的输入端），以获取所述纹波电压VA（经过纹波接收模块110处理得到的纹波电压），所
述第一电阻R1的第二端同时接入所述第二电阻R2的第一端和所述第二电容C2的第一端，所
述第二电容C2的第二端接入所述第一放大器121的输出端，并与所述第一放大器的反相输
入端连接，所述第二电阻R2的第二端与所述第一电容C1的第一端连接后共同接入所述第一
放大器121的同相输入端，所述第一电容C1的第二端接地；所述第三电阻R3的第一端接入所
述第一放大器121的输出端，所述第三电阻R3的第二端与所述第四电阻R4的第一端连接，并
自所述第三电阻R3和所述第四电阻R4的公共端引出所述第三电容C3的第一端，所述第三电
容C3的第二端接入所述第二放大器122的输出端，并与所述第二放大器的反相输入端连接，
所述第四电阻R4的第二端与所述第四电容C4的第一端连接后共同接入所述第二放大器122
的同相输入端，所述第四电容C4的第二端接地；所述第二放大器122的输出端被配置为所述
滤波处理单元STAGE1的输出端。上述的滤波处理单元STAGE1即形成一低通滤波器，对纹波
电压VA进行低通滤波处理后输出纹波信号VH。

[0066] 幅阈比较单元STAGE2包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一相移子单元124、第二相移子单元125、第三放大器123、恒流源126及第一比
较器127；其中，所述第一相移子单元124的输入端和所述第二相移子单元125的输入端共同
连接后连接后作为所述幅阈比较单元STAGE2的输入端，用于获取经低通滤波处理后的所述
纹波电压VA（可理解为滤波处理单元STAGE1输出的纹波信号VH），所述第一相移子单元124
和所述第二相移子单元125中的至少一者用于对经低通滤波处理后的所述纹波电压VA（可
理解为滤波处理单元STAGE1输出的纹波信号VH）进行相位移动，使得在同一时刻所述第一
相移子单元124输出所述纹波电压VA的波谷，所述第二相移子单元125输出所述纹波电压VA
的波峰，即在同一时刻第一相移子单元124输出经过低通滤波处理后的纹波电压VA的波峰，
第二相移子单元125输出经过低通滤波处理后的纹波电压VA的波谷，进一步可认为是在同
一时刻第一相移子单元124输出纹波信号VH（即纹波电压VA经过低通滤波处理后得到的信
号）的波峰，第二相移子单元125输出纹波信号VH（纹波电压VA经过低通滤波处理后得到的
信号）的波谷；所述第一相移子单元124的输出端通过所述第六电阻R6接入所述第三放大器
123的反相输入端，并自所述第六电阻R6与所述第三放大器123的公共端引出所述第五电阻
R5的第一端，所述第五电阻R5的第二端接入所述第三放大器123的输出端；所述第二相移子
单元125的输出端通过所述第八电阻R8接入所述第三放大器123的同相输入端，并自所述第
八电阻R8和所述第三放大器123的公共端引出所述第七电阻R7的第一端，所述第七电阻R7
的第二端接地；所述第一比较器127的反相输入端连接所述第三放大器123的输出端，所述
恒流源126和所述第九电阻R9的第一端连接后共同接入所述第一比较器127的同相输入端，
所述第九电阻R9的第二端接地，所述第一比较器127的输出端被配置为幅阈比较单元
STAGE2的输出端（也即是所述纹波处理模块120的输出端）。具体言之，幅阈比较单元STAGE2
获取经过低通滤波后的纹波电压VA（可理解为滤波处理单元STAGE1输出的纹波信号VH），并
将纹波信号VH分成两路信号（相当于复制了一个纹波信号VH）分别传输至第一相移子单元
124和第二相移子单元125，第一相移子单元124和第二相移子单元125中的至少一者用于对
各自对应的纹波信号VH进行相位移动后分别输出信号VD和信号VE，使得在同一时刻所述第
一相移子单元124输出的信号VD对应于纹波信号VH的波谷，所述第二相移子单元125输出的
信号VE对应于纹波信号VH的波峰，然后通过第三放大器123对信号VE和信号VD进行差分放
大运算后得到纹波电压的幅值VF（即波峰减波谷）。本实施例中，第一相移子单元124和第二
相移子单元125均对各自输入的这一路纹波信号VH进行相位移动处理，并且使得输出后的
信号VE的相位滞后于信号VD的相位。此外，恒流源126输出一固定的恒流电流，通过恒流电
流与第九电阻R9的乘积配置所述设计阈值VG。优选的，请参阅图1，所述第九电阻R9外置于
所述纹波可调芯片100，方便技术人员调节第九电阻R9的阻值，从而调整设计阈值VG的大
小。

[0067] 在一个示范性的实施例中，设计阈值VG=R9x0.01mV/Ω，设定电源芯片系统输出的纹波电压VA不超过150mV，那么相应地配置第九电阻R9的阻值为15KΩ。实际地，输出的纹波
电压VA不可能无限减小，过小的纹波电压VA也即意味着寄生电容ESR也会过小，这样会导致
电路的其他一些衍生问题，纹波电压VA调整适度即可，一般在80mV和200mV之间。

[0068] 本实施例中的步进控制模块130，其内设一控制值，所述步进控制模块130被配置为在一周期脉冲信号的每个脉冲到来时对所述比较信号VB进行检测，并在检测到所述比较
信号VB有效时将所述控制值自增一步进值，且将自增后的所述控制值按照预设的映射关系
转换为对应的步进频率的步进控制信号VC并输出。这里应理解的是，在周期脉冲信号每个
脉冲到来时检测比较信号VB，指的是在周期脉冲信号在每个脉冲高电平有效时刻检测比较
信号VB。具体言之，这里将自增后的控制值记作操作值，设定在第一个脉冲到来时，检测到
比较信号VB有效，那么操作值=控制值+步进值，步进控制信号VC的步进频率对应此时操作
值所映射的频率；在第二个脉冲到来时，仍然检测到比较信号VB有效，那么操作值=控制值+
步进值x2，步进控制信号VC的步进频率对应此时操作值所映射的频率；在第三个脉冲到来
时，仍然检测到比较信号VB有效，那么操作值=控制值+步进值x3，步进控制信号VC的步进频
率对应此时操作值所映射的频率……。对于周期脉冲信号的频率，这里不再举例说明，本领
域技术人员可根据实际需求相应设定。

[0069] 在一个具体的实施例中，请参阅图4，图4是本发明一实施例的纹波可调芯片的步进控制模块的示意图，所述步进控制模块130包括计数器131、脉冲发生器134、步进MAP表
132和步进控制器133；所述脉冲发生器134用于向所述计数器131发送所述周期脉冲信号，
使得所述计数器131在每个脉冲到来时检测所述比较信号VB；所述计数器131用于在所述比
较信号VB有效时自所述控制值自增所述步进值，并将自增后的所述控制值转换为预设进制
格式输出，即可理解为计数器131实现对比较信号有效次数的计数；所述步进MAP表132配置
有与所述预设进制格式的自增后的所述控制值（结合前文，可理解为操作值）相对应的所述
步进控制频率，即可理解为自增后的控制值与步进频率之间的映射关系通过预先配置的
MAP表来表示；所述步进控制器133被配置为根据所述步进控制频率输出相对应的所述步进
控制信号VC。

[0070] 在一示范性的实施例中，设定所述预设进制为二进制，所述控制值的初始值为0，所述步进值为1。具体地，在每个脉冲到来时，计数器131检测比较信号是否有效，控制值为
初始值0时，步进MAP表132向步进控制器133提供二进制为0000所对应的步进频率；在第一
次检测到比较信号有效时，控制值第一次自增1变为1，步进MAP表132向步进控制器133提供
二进制为0001所对应的步进频率；在第二次检测到比较信号有效时，控制值第二次自增1变
为2，步进MAP表132向步进控制器133提供二进制为0010所对应的步进频率；在第三次检测
到比较信号有效时，控制值第三次自增1变为3，步进MAP表132向步进控制器133提供二进制
为0011所对应的步进频率……。而后，步进控制器133依据每次的步进频率输出对应的步进
控制信号。本实施例中，设定步进控制信号的频率即为所述的步进频率。进一步，此示范例
中还提供关于自增后的控制值转换为二进制格式与步进频率之间的映射关系表，具体请参
阅表1，其中Ft表示步进频率。

[0071] 表1 二进制的步进MAP表

[0072]VC_3 VC_2 VC_1 VC_0 Ft（ KHz ）
0 0 0 0 负值≤Ft<3.3
0 0 0 1 3.3≤Ft<7.6
0 0 1 0 7.6≤Ft<10.3
0 0 1 1 10.3≤Ft<13.2
0 1 0 0 13.2≤Ft<16.3
0 1 0 1 16.3≤Ft<19.9
0 1 1 0 19.9≤Ft<22.7
0 1 1 1 22.7≤Ft<25.1
1 0 0 0 25.1≤Ft<27.5
1 0 0 1 27.5≤Ft<29.7
1 0 0 0 29.7≤Ft<31.9
1 0 0 1 31.9≤Ft<34.0
1 1 0 0 34.0≤Ft<36.0
1 1 0 1 36.0≤Ft<37.8
1 1 1 0 37.8≤Ft<39.7
1 1 1 1 39.7≤Ft

[0073] 需说明的是，在实际工程时，通常会大规模或大批量的生产一批纹波可调芯片，由于生产工艺、工艺参数等客观条件，每个纹波可调芯片中的相应自增后的控制值所对应的
步进频率是不同的，大致上呈现正态分布，因此，针对大批量的纹波可调芯片的步进频率，
一般都设定一个范围，在实际计算时，从此范围内取值，计算结果的误差可以忽略不计，因
此，表1中的步进频率给出的是一个范围，以此范围应用于实际生产中。

[0074] 在其他一些实施例中，所述预设进制还可以是四进制、八进制或者十六进制，所述控制值的初始值可以1、2、3……，所述步进值可以是1、2、3……，本领域是技术人员可根据
实际情况相应的配置，这里不再展开说明。

[0075] 本实施例中的振荡器模块140，其被配置为实时获取所述步进控制信号VC，并根据所述步进控制信号VC所对应的所述步进频率调整自身输出的振荡电压的振荡频率，所述振
荡电压的信号波形为锯齿波。具体地，振荡频率随着步进频率的增大而相应的增大。所述振
荡器模块140可以是振荡器、振荡电路，本发明对此不限制。

[0076] 本实施例中的误差比较模块150，其被配置为实时获取所述负载电压和所述振荡电压，并根据所述负载电压与内部预设的参考电压VREF生成一误差放大电压VEA，进而根据
所述误差放大电压VEA与所述振荡电压的比较值输出一驱动信号。

[0077] 在一个具体的实施中，所述误差比较模块150包括第十电阻R10、第十一电阻R11、误差放大器151、基准电压源153和第二比较器152；所述第十电阻R10的第一端被配置为所
述误差比较模块150的输入端，以获取所述负载电压；所述第十电阻R10的第二端与所述第
十一电阻R11的第一端连接后共同接入所述误差放大器151的反相输入端，所述第十一电阻
R11的第二端接地；所述基准电压源153接入所述误差放大器151的同相输入端，以提供所述
参考电压；所述第二比较器152的反相输入端接入所述误差放大器151的输出端，所述第二
比较器152的同相输入端接入所述振荡器模块140，以获取所述振荡电压，所述第二比较器
152的输出端被配置为所述误差比较模块150的输出端。具体言之，通过第十电阻R10和第十
一电阻R11实时对负载电压进行分压检测，形成一负载检测电压VFB，通过误差放大器151将
负载检测电压VFB与基准电压源153提供的参考电压VREF差分放大运算后输出误差放大电
压VEA，由于负载电压是直流信号，故误差放大电压VEA也是直流信号；然后通过第二比较器
152将误差放大电压VEA与振荡器模块140提供的振荡电压差分运算后输出驱动信号，由于
误差放大电压VEA是直流信号，振荡电压的波形是锯齿波，故驱动信号的波形是方波，可理
解的，方波的频率与振荡电压的频率是相对应（相等）的。

[0078] 本实施例中的逻辑控制模块160，其分别接入所述第一功率管Q1的控制端和所述第二功率管Q2的控制端；所述逻辑控制模块160被配置为实时获取所述驱动信号以控制所
述第一功率管Q1之运行状态和所述第二功率管Q2之运行状态，使得所述第一功率管Q1和所
述第二功率管Q2于开关频率下交替开启与截止；其中，所述逻辑控制模块160用于根据所述
驱动信号的驱动频率而自适应地调整所述开关频率。具体而言，逻辑控制模块160获取驱动
信号，根据驱动信号的驱动频率调整第一功率管Q1和第二功率管Q2的开关频率，从而根据
前文的公式调整纹波电压。请参阅图1，本实施例设定逻辑控制模块160根据驱动信号的驱
动频率调整两个功率管的交替开启与截止，可认为是开关频率的实时值等于驱动频率（方
波的频率）的实时值。

[0079] 在一示范性的实施例中，所述第一功率管Q1为PMOS管，所述第一功率管Q1的输入端为PMOS管的源极，所述第一功率管Q1的输出端为PMOS管的漏极，所述第一功率管Q1的控
制端为PMOS管的栅极；所述第二功率管Q2为NMOS管，所述第二功率管Q2的输出端为NMOS管
的漏极，所述第二功率管Q2的输入端为NMOS管的源极，所述第二功率管Q2的控制端为NMOS
管的栅极。进一步，逻辑控制模块160发送给第一功率管Q1的控制信号为第一控制信号，发
送给第二功率管Q2的控制信号为第二控制信号，为了避免第一功率管Q1和第二功率管Q2同
时开启，第一控制信号和第二控制信号是非交叠的。第一控制信号为低电平时，第一控制信
号的电压比第一功率管Q1的源极电压低，且栅源之间电压差的绝对值大于第一功率管Q1的
最小开启电压，第二控制信号为低电平，且栅源之间电压差的小于第二功率管Q2的最小开
启电压，故第一功率管Q1开启，第二功率管Q2截止；第一控制信号为高电平，且与第一功率
管Q1源极电压的差值的绝对值小于所述第一功率管Q1的最小开启电压，第二控制信号为高
电平，第二控制信号的电压比第二功率管Q2的源极电压高，且栅源之间的电压差大于第二
功率管Q2的最小开启电压，故第一功率管Q1截止，第二功率管Q2开启。

[0080] 本实施例中，所述开关频率为预设的初始频率与所述步进频率之和，当设定开关频率等于驱动频率时，实际上也就是振荡频率等于预设的初始频率与所述步进频率之和。
具体言之，检测到比较信号VB有效后，开关频率等于预设的初始频率加上自增后的控制值
所对应的步进频率。

[0081] 在一示范性的实施例中，请结合参阅表1，设定预设的初始频率为150KHz，此时控制值为0，二进制转换后对应的步进频率的范围为负值与3.3KHz之间（取步进频率为0），开
关频率此时等于150KHz，即第一功率管Q1和第二功率管Q2开始阶段在150KHz下交替开启与
截止；在第一次检测到比较信号VB有效后，开关频率等于150KHz加上控制值为1二进制转换
后所对应的步进频率（3.3KHz与7.6KHz之间取值）；在第二次检测到比较信号VB有效后，开
关频率等于150KHz加上控制值为2二进制转换后所对应的步进频率（7.6KHz与10.3KHz之间
取值）……

[0082] 作为本实施例较优选的方案，所述电源芯片系统包括钳位电容Cc，所述纹波可调芯片100设有与所述逻辑控制模块160连接的钳位电容端（钳位电容端引脚P3），所述钳位电
容Cc耦接于所述纹波可调芯片100的输入端和所述钳位电容端之间。钳位电容Cc的一端连
接所述电源输入端引脚P1，另一端通过所述钳位电容端引脚P3连接至逻辑控制模块160，其
为内部功率管（例如P型金属—氧化物—半导体晶体管（PMOS管））提供栅极相对于源极的驱
动电压（VGS）。请参阅图1，钳位电容外置于纹波可调芯片100，第一功率管Q1为PMOS管，钳位
电容Cc通过钳位电容端引脚P3提供用于开启第一功率管Q1的稳定电压。

[0083] 本实施例的纹波可调芯片100的具体工作原理为：

[0084] 通过纹波接收模块110对电源芯片系统的负载电压实时检测，并处理得到纹波电压VA；通过纹波处理模块120得到纹波电压的幅值VF，并将幅值VF与预设的设计阈值VG进行
比较后输出比较信号VB，在电源芯片系统工作一段时间后，输出电容的寄生电阻ESR会逐渐
增大，从而导致纹波电压VA增大，在纹波处理模块120检测到纹波电压的幅值VF大于设计阈
值VG后，比较信号VB有效（比如可以认为是高电平有效），从而调整步进控制模块130输出的
步进控制信号VC的步进频率，进而调整振荡器模块140提供的振荡电压的振荡频率，具体而
言，比较信号VB有效后，步进频率升高为控制值第一次自增后对应的频率，振荡频率也相应
的增大，从而增大开关频率，降低纹波电压VA；在第一次降低纹波电压VA后，还是检测到幅
值VF大于设计阈值VG，即比较信号VB仍然有效，那么步进控制频率升高为控制值第二次自
增后对应的频率，开关频率也相应的增大，纹波电压VA将第二次减小……，循环此过程，直
到检测到纹波电压的幅值VF不超过设计阈值VG，比较信号VB被认为失效。

[0085] 另外，需要说明的是，在实际工程应用中，控制值不可能会一直自增使得纹波电压VA小于某个值，这样会导致电路产生其他的衍生问题。当控制值自增到某个最大值时，纹波
电压的幅值VF还是大于设计阈值VG，那么技术人员可以认为输出电容Cb已经处于老化阶
段，如果仍然使用该输出电容Cb，可能会导致终端用电设备工作不稳定，可以考虑更换新的
电容替代原来的输出电容Cb。即本实施例的纹波可调芯片100不仅可以调整纹波电压VA，还
可以检测输出电容Cb的状态寿限。更进一步地解释，请参阅前文的表1，二进制的步进位是
16位，在经过前面十五次的纹波电压VA降压处理后，在纹波处理模块120在第十六次仍然检
测到纹波电压的幅值VF大于设计阈值VG，此时步进频率升高至最大值，相应的开关频率也
为最大值，驱动第一功率管Q1和第二功率管Q2在此时最大开关频率下工作；在纹波处理模
块120在第十七次仍然检测到纹波电压的幅值VF大于设计阈值VG，此时由于没有相应的步
进频率输出，开关频率维持在第十六次检测输出对应的最大开关频率，纹波电压VA不会降
低，此后输出的纹波电压VA将保持在第十六次检测后降低的值，技术人员可以考虑更换新
的输出电容Cb。

[0086] 综上所述，在本发明提供的纹波可调芯片及电源芯片系统中，所述纹波可调芯片包括第一功率管、第二功率管、纹波接收模块、纹波处理模块、步进控制模块、振荡器模块、
误差比较模块及逻辑控制模块。本发明通过纹波接收模块实时获取电源芯片系统输出的负
载电压后输出相对应的纹波电压，通过纹波处理模块实时检测纹波电压的幅值，并将纹波
电压的幅值与设计阈值进行比较，在幅值大于设计阈值时通过步进控制模块输出对应的步
进频率的步进控制信号给振荡器模块，使得振荡器模块自适应地调整输出的振荡电压的振
荡频率，从而改变误差比较模块输出的驱动信号的驱动频率，驱使逻辑控制模块接收到驱
动信号后，调整第一功率管和第二功率管的开关频率，进而降低纹波电压的幅值，直到幅值
不超过设计阈值，如此可以向终端用电设备提供平稳的负载电压，保证终端用电设备在大
规模批量生产中以及长期工作中需要的纹波电压的范围的一致性，提高纹波可调芯片的可
靠性、实用性和适用性。

[0087] 上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明技术方案的
保护范围。