具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行详尽描述。

如背景技术所述，PMU中通常包括BUCK开关电源和LDO，通过BUCK开关电源接收电池电压，BUCK开关电源与LDO连接，通过LDO为负载供电，如图1所示。然而，不同的负载的工作电压是不同的，一个LDO仅能输出额定输出电压范围内的电压，因此需要采用不同的LDO为不同的负载供电.。

如图2所示，BUCK开关电源1分别与LDO1和LDO2连接，LDO1与负载1连接，LDO2与负载2连接。其中，开关电源1可提供的输入电压为0.9V，LDO1的额定输出电压应为0.6V，但实际LDO1的输出电压为0.62V，假定LDO1最小dropout为0.12V，通过开关电源1供电，则LDO1的输入端和输出端的电压差值为0.28V，该电压差值与LDO1最小dropout相差0.16V；开关电源1可提供的输入电压为0.9V，LDO2的额定输出电压应为0.7V，但实际LDO2的输出电压为0.69V，假定LDO2最小dropout为0.15V，通过开关电源1供电，则LDO2的输入端和输出端的电压差值为0.21V与LDO2最小dropout相差0.06V。LDO的功耗受电压差值与dropout影响，电压差值与dropout的差距越大，功耗越大，电压差值与dropout的差距越小，功耗越小。图2中，由于压差值与各LDO的dropout的差距大小不一，使得LDO1的功耗相对较大，LDO2的功耗相对较小。

故而，采用同一BUCK开关电源为不同的LDO供电，并不能使得不同的LDO功耗利用率均最高。此外，LDO中的dropout与LDO的输出电流正相关，即输出电流越大，LDO的dropout越大；输出电流越小，LDO的dropout越小，BUCK开关电源的输出电压相对固定不可调节，即使在LDO输出电流为I₁时，确定了一个使得LDO的功耗利用率最高的BUCK开关电源B₁，一旦LDO输出电流发生变化变为I₂时，LDO的dropout也发生变化，该BUCK开关电源B₁则不能使得LDO的功耗利用率最高。

基于此，本申请实施例提供一种供电电路，以降低LDO的功耗的损耗。

下面具体介绍供电电路的工作过程，为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。需要说明的是，在本申请实施例的描述中“至少一个”是指一个或多个，其中，多个是指两个或两个以上。鉴于此，本发明实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。另外，需要理解的是，在本申请的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。

需要指出的是，本申请实施例中“连接”指的是电连接，两个电学元件连接可以是两个电学元件之间的直接或间接连接。例如，A与B连接，既可以是A与B直接连接，也可以是A与B之间通过一个或多个其它电学元件间接连接，例如A与B连接，也可以是A与C直接连接，C与B直接连接，A与B之间通过C实现了连接。

本申请提供的一种供电电路，包括：控制电路、开关电源和多个LDO；开关电源的输入端接收电池电压，开关电源包括一个输入端和多个输出端；开关电源的多个输出端分别与多个LDO的输入端对应连接，开关电源的控制端与控制电路连接；多个LDO的输出端分别与多个负载一一对应连接；控制电路分别与多个LDO的输出端连接。在实际应用时，具体选择多少LDO，选择什么型号的LDO，可根据产品需求进行选择，在此不做具体限定。此外，开关电源、控制电路以及多个LDO可集成一个器件，也可以分别作为三个器件，还可以将任意两部分集成一个器件来为负载提供电压，在此不做具体限定。

控制电路用于：获取各LDO的输出端的输出电压，并根据各LDO的输出电压，调节与各LDO的输入端一一对应连接的开关电源的输出端的电压，以使各LDO的输出电压为额定输出电压。相关技术中，一个开关电源的输出电压是固定，可能通过连接多个不同的LDO为不同的负载供电，如：开关电源的输出电压为1v，后面可能接了额定输出电压为0.6V的LDO1，额定输出电压为0.8V的LDO2，由于LDO通过开关电源接收到的输入电压与LDO的输出电压差距较大，可能造成LDO的功耗损耗较大。而本申请实施例中，由于可根据LDO的输出电压，调节与LDO对应的开关电源的输出端的电压，使得每个LDO的输入端和输出端的电压差值调节到接近dropout，进而有利于降低功耗的损耗。

为了示例性说明本申请提供的供电电路，可参阅图3A所示的示意图，包括电池、开关电源、控制电路、LDO1、LDO2、LDO3、负载1、负载2以及负载3，其中，LDO1与负载1连接；LDO2与负载2连接；LDO3与负载3连接，其中，负载可以为电子元件如：电阻、发光二极管等；也可以为芯片如：图形处理器(graphics processing unit，GPU)、存储器等；还可以为通过多个电子元件以及芯片构建的电路，在此不对负载进行具体限定，凡是可通过LDO进行供电的负载均适用于本申请。此外，由于控制电路获取LDO的输出电压的工作过程是一致的，在此以LDO1进行示例性说明。控制电路实时采集LDO1的输出电压，并根据LDO1的输出电压实时调整开关电源与LDO1连接的输出端的输出电压，以使LDO1的输出端输出LDO1的额定输出电压，当LDO1输出额定输出电压时，LDO1接收开关电源的输出电压与LDO1的输出电压的差值恰好为LDO1的dropout，故而LDO1的功耗利用率达到最高。

为了将低LDO的功耗，本申请实施例还提供了另一种供电电路，该供电电路包括：控制电路、开关电源、多个LDO、多个采样电阻和采样电路；开关电源包括一个输入端和多个输出端；开关电源的输入端用于接收电池电压，开关电源的多个输出端分别与多个LDO的输入端对应连接，开关电源的控制端与控制电路连接；多个LDO的输出端分别与多个采样电阻的一端一一对应连接；多个采样电阻的另一端与多个负载一一对应连接；采样电路包括多个采样端和多个输出端；多个采样端分别与多个采样电阻的两端一一对应连接；多个输出端与控制电路连接；在实际应用时，具体选择多少LDO，选择什么型号的LDO，可根据产品需求进行选择，在此不做具体限定。此外，开关电源、控制电路、采样电路以及多个LDO可集成一个器件，也可以分别作为四个器件，还可以将任意两部分集成一个器件来为负载提供电压，在此不做具体限定。

其中，采样电路用于：获取第一采样电阻的电压值，第一采样电阻为与第一LDO对应连接的采样电阻，第一采样电阻设置在第一LDO输出端与第一负载之间；根据第一采样电阻的电压值和第一采样电阻的电阻值计算得到第一LDO的输出电流的电流值；向控制电路发送第一LDO的输出电流；第一LDO为多个LDO中任一LDO。该采样电路可通过运算放大器来实现，也可通过其他器件作为采样电路获取LDO的输出电流。此外，在选取采样电阻的阻值时尽可能的选择阻值小的电阻，以避免采样电阻损耗负载大量的电压，影响负载的正常工作，如可选择5uΩ的电阻作为采样电阻。另外，采样电路记录了采样电阻的电阻值，通过获取采样电阻的电压值，显然可以获取采样电阻的电流也即LDO输出电流。

控制电路用于：获取第一LDO的输出电流；第一LDO的输出电流为采样电路根据与第一LDO对应连接的采样电阻的电阻值以及电压值确定的；根据第一LDO的输出电流与压差dropout之间的对应关系，确定第一LDO当前的dropout；根据第一LDO当前的dropout和第一LDO的额定输出电压，确定第一输出端的目标输出电压；第一输出端为开关电源与第一LDO连接的输出端；控制开关电源从第一输出端输出目标输出电压。

该对应关系可通过图表的形式进行存储，如：散点图、数据表的形式，本申请通过数据表的形式存储该对应关系，但在实际应用中对应关系的存储形式并不做具体的限定，示意性的说明，如表1所示，在实际应用时，该对应关系中第一LDO的输出电流与dropout的取值并不限定，可将LDO实际的工作过程中LDO的输出电流与dropout的取值的对应关系存储在控制电路中，亦或者其他方式获取的LDO的输出电流与dropout的取值的对应关系存储在控制电路中。该表1中LDO的输出电流为1mA时，LDO最小dropout为50mV；LDO的输出电流为10mA时，LDO最小dropout为100mV；LDO的输出电流为100mA时，LDO最小dropout为150mV；LDO的输出电流为1000mA时，LDO最小dropout为200mV。

表1

若LDO的输出电流为1mA，LDO的额定输出电压为0.6V，根据表1可知1mA对应的dropout为50mV，那么通过控制电路查表可知目标输出电压为0.6V+50mV也即0.65V，故而调节开关电源的输出端输出0.65V的电压以满足需求。

为了示例性说明本申请提供的供电电路，可参阅图3B所示的示意图，包括电池、开关电源、控制电路、采样电路、采样电阻1、采样电阻2、采样电阻3、LDO1、LDO2、LDO3、负载1、负载2以及负载3，其中，LDO1与采样电阻1连接，采样电阻1与负载1连接；LDO2与采样电阻2连接，采样电阻2与负载2连接；LDO3与采样电阻3连接，采样电阻3与负载3连接。此外，由于控制电路获取LDO的输出电流的工作过程是一致的，在此以LDO1进行示例性说明。采样电路根据采样电阻1两端的电压值以及采样电阻1的电阻值，确定流经采样电阻1的电流值(也即LDO1的输出电流)，查询LDO1当前的输出电流对应的当前dropout；根据LDO1当前的dropout和LDO1的额定输出电压，确定与LDO1连接的输出端应输出的目标输出电压。

需要说明的是，本申请中的供电电路的开关电源均可通过单电感多输出(single-Inductor multiple-output，SIMO)开关电源来实现，也可通过其他可输出多个电压的开关电源来实现在此不做具体限定，凡是与本申请开关电源电路实现功能相一致的电路均适用于本申请。如图4所示，开关电源包括电压转换单元以及与多个LDO一一对应连接的开关单元；电压转换单元的输入端用于接收电池电压，电压转换单元的输出端分别与各开关单元的输入端连接，电压转换单元的控制端与所述控制电路连接。针对各开关单元，开关单元的控制端与控制电路连接，开关单元的输出端与对应的LDO连接。图4示意性示出了开关电源包括电压转换单元、第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元，其中，第一开关单元与LDO1连接；第二开关单元与LDO2连接；第三开关单元与LDO3连接。

其中，电压转换单元用于：在控制电路的控制下，向多个开关单元输出转换电压。由于电池的电压较高，直接为负载供电可能烧毁负载，因此可先通过电压转换单元降低电池电压，以便更适配负载的需求。

其中，控制电路用于：根据第一LDO的输出电压，调节第一脉冲信号；第一LDO为多个LDO中任一LDO；第一脉冲信号用于调节与第一LDO连接的开关单元的输出端的输出电压。

控制电路是通过调节脉冲信号中的脉冲占空比，和/或脉冲频率来实现对开关电源电压的调节的，本申请中所提及的脉冲信号可通过矩形方波来展示，调节脉冲的占空比，也即调节矩形方波中高电平信号在一个信号周期中的宽度，脉冲的频率，也即调整每秒中信号周期的出现次数，但是该信号周期中高电平脉冲在信号周期中的占空比不变。其中，高电平脉冲也即电路导通时的脉冲，低电平脉冲也即电路未导通时的脉冲。

假定脉冲信号的信号周期为1分钟，其中，高电平脉冲的占空比为50％，低电平脉冲的占空比为50％，脉冲频率为5次，可通过调整高电平脉冲的占空比来调节电压，如：通过增加高电平在信号周期中的占空比增大电压，也可通过减少高电平在信号周期中的占空比减小电压；亦或者调整脉冲频率的次数，来调节电压，如：通过增加脉冲频率的次数增大电压，也可通过降低脉冲频率的次数减小电压；亦或者通过改变高电平脉冲的占空比和脉冲频率共同调节电压。

本申请实施例中，开关电源通过电压转换单元转换电池电压得到转换电压，并将转换电压输出给开关单元。开关电源的开关单元接收控制电路的脉冲信号后，通过脉冲信号来调节开关单元的输出电压，以使开关电源的输出端的电压可与根据LDO的采样信号进行调节，进而使得每个LDO的输入端和输出端的电压差值调节到接近dropout电压，进而有利于降低功耗。

示例性说明，电压转换单元如图5所示，可包括：电感L1、第一控制开关T1、第二控制开关T2；第一控制开关T1的第一端接收电池电压，第一控制开关T1的第二端与控制电路连接，第一控制开关T1的第三端与电感L1的一端连接；第二控制开关T2的第一端与电感L1的一端连接，第二控制开关T2的第二端与控制电路连接，第二控制开关T2的第三端接地；电感L1的另一端分别与多个开关单元连接，电感L1的另一端为电压转换单元的输出端。

控制电路具体用于：调节第一控制开关T1的第二脉冲信号以及第二控制开关T2的第三脉冲信号，以使电压转换单元输出转换电压。

需要说明的是，第二脉冲信号和第三脉冲信号是相对存在，若第二脉冲信号为高电平则第三脉冲信号为低电平，也即，当第一控制开关T1导通时，第二控制开关T2断开；当第一控制开关T1断开时，第二控制开关T2导通。当第一控制开关T1导通，第二控制开关T2断开时，电池为电感L1供电；当第一控制开关T1断开，第二控制开关T2导通时，第二控制开关T2与电感L1组成闭合回路，使得电感L1可以为回路提供电流。故而使得电压转换单元的输出端存在电压，通过调节第二脉冲信号以及第三脉冲信号，以输出不同转换电压以便适配更多LDO的需求。

示例性说明，开关电源还包括第三控制开关T3如图6所示，第三控制开关T3的第一端与电压转换单元的输出端连接，第三控制开关T3的第二端与控制电路连接，第三控制开关T3的第三端接地。

其中，控制电路还用于：确定在第一脉冲信号的作用下，第开关电源的输出端的输出电压未位于第一LDO的电压需求范围内，则调节第四脉冲信号，第四脉冲信号用于控制第三控制开关T3调节电压转换单元向多个开关单元输出的电流。

需要说明的是，控制电路要通过脉冲信号来调控多个开关单元的输出电压，不同的开关单元所接的LDO的工作状态不尽相同，针对图3A中的供电电路，第一LDO的电压需求范围即使得LDO的输出电压为额定输出电压的电压，某些开关电源通过控制电路调节第一脉冲信号可使开关单元输出端的电压为LDO的额定输出电压，但是某些开关单元无论怎么调节输出端的电压也不能满足LDO的电压需求，因此需要通过第三控制开关T3来泄放掉电感输出端的多余的电流，以使开关单元调节的电压满足LDO的电压需求；针对图3B中的供电电路，第一LDO的电压需求范围即使得LDO的输入电压为目标输出电压的电压，某些开关电源通过控制电路调节第一脉冲信号可使开关单元输出端输出目标输出电压，但是某些开关单元无论怎么调节输出端的电压也不能满足LDO的电压需求，因此需要通过第三控制开关T3来泄放掉电感输出端的多余的电流，以使开关单元调节的电压满足LDO的电压需求。

本申请实施例中，通过控制电路调节第三控制开关的脉冲信号，以使开关单元调节的电压满足LDO的电压需求。

示例性说明，开关电源还包括与多个开关单元的输出端一一对应连接的电容如图7所示，图中通过C1、C2、C3示意电容，多个电容的另一端接地；图7中，C1一端与第一开关单元连接，一端接地。电容用于滤波。通过电容使得开关电源的工作性能更加稳定，并滤除杂波。

此外，还要说明的是，第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关、开关单元可以为MOS管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，MOSFET)如图8所示，也可为其他具有输入端、输出端、控制端的三端输入的开关，在此不做具体限定。图8中，MOS1为第一控制开关，MOS2为第二控制开关，MOS3为第三控制开关，MOS4为开关单元1，MOS5为开关单元2，MOS6为开关单元3。控制电路通过向MOS1输入第二脉冲信号，向MOS1输入第三脉冲信号，使得电压转换单元转换电池电压，并通过MOS3泄掉多余的电流。通过控制电路调整MOS4-MOS6各自对应的脉冲信号，使得MOS4-MOS6的输出端输出满足各对应的LDO的电压需求。

控制电路会根据各LDO的输出电压，调节开关电源输出端的输出电压，以使各LDO的输出电压为额定输出电压。控制电路可通过获取各LDO输出端的输出电压，来实时调控开关电源输出端的电压，以满足LDO的需求如图9所示，该图9是在图8的基础上进行示意的，也可在图4-图7任意开关电源的基础上示意供电电路。需要说明的是，每个LDO都对应有其额定输出电压，当LDO的输出端输出的电压恰好为该额定输出电压时，该LDO的输入端和输出端的电压差值为dropout。如：LDO1的额定输出电压为0.6V，控制电路通过采样获取LDO1输出端的电压为0.62V，故而，控制电路会调节输入至MOS4的脉冲信号，使得与LDO1连接的输出端输出0.6V，进而也就提高了LDO1的功耗利用率。图10中示意性描述了用于调节MOS4的脉冲信号的波形图，以及LDO1的输出电压的波形变化图，当LDO1的输出电压低于额定输出电压时，则增加高电平脉冲信号在一个脉冲信号周期中的占空比，进而使得LDO1的输出端的电压增加；当LDO1的输出电压恰好为额定输出电压时，可不高电平脉冲信号在一个脉冲信号周期中的占空比；当LDO1的输出电压高于额定输出电压时，则降低高电平脉冲信号在一个脉冲信号周期中的占空比，进而使得LDO1的输出端的电压降低。由于LDO的输出电压是实时采集的，且控制电路是根据采集的LDO输出电压实时调整LDO输入端输入的电压，进而使得LDO的输出电压为额定输出电压，通过该方式降低了LDO的功耗的损耗。

控制电路会根据各LDO的输出电流，调节开关电源输出端的输出电压，以降低LDO的功耗。控制电路可通过获取各LDO输出端的输出电流，来实时调控开关电源输出端的电压，以满足LDO的需求如图11所示，该图11是在图8的基础上进行示意的，也可在图4-图7任意开关电源的基础上示意供电电路。采样电阻R1、采样电阻R2以及采样电阻R3的两端均与采样电路连接。如采样电路通过获取采样电阻R1的电压值，经过计算确定LDO1的输出电流，并将该LDO1的输出电流反馈给控制电路，控制电路通过查询LDO1输出电流与dropout之间的对应关系，确定当前的dropout，并基于当前的dropout以及LDO1的额定输出电压，确定目标输出电压，基于该目标输出电压调节开关电源与LDO1对应的输出端的电压。通过该方式使得LDO的输入端和输出端的电压差值为dropout，进而提高了LDO的功耗利用率。

基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种控制方法。该方法可以应用于图3A所示的供电电路中的控制电路，本申请实施例对此不再赘述。图12示例性示出了本申请实施例所提供的一种控制方法流程示意图。该方法主要包括以下步骤：

步骤1201，获取各LDO的输出端的输出电压。

步骤1202，根据各LDO的输出电压，调节与各LDO的输入端一一对应连接的开关电源的输出端的电压，以使各LDO的输出电压为额定输出电压。

本申请实施例中，由于应用了单输入多输出的开关电源，且可根据实时采集的LDO的输出电压，实时调节开关电源与LDO对应的输出端的电压，使得LDO的输出电压为额定输出电压，进而使得每个LDO的输入端和输出端的电压差值调节到接近dropout，降低LDO的功耗。

本申请实施例还提供另一种控制方法。该方法可以应用于图3B所示的供电电路中的控制电路，本申请实施例对此不再赘述。图13示例性示出了本申请实施例所提供的一种控制方法流程示意图。该方法主要包括以下步骤：

步骤1301，获取第一LDO的输出电流；第一LDO的输出电流为采样电路根据与第一LDO对应连接的采样电阻的电阻值以及电压值确定的；第一LDO为多个LDO中任一LDO。

步骤1302，根据第一LDO的输出电流与压差dropout之间的对应关系，确定第一LDO当前的dropout。

步骤1303，根据第一LDO当前的dropout和第一LDO的额定输出电压，确定第一输出端的目标输出电压；第一输出端为开关电源与第一LDO连接的输出端。

步骤1304，控制开关电源从第一输出端输出目标输出电压。

本申请实施例中，由于应用了单输入多输出的开关电源，且可根据LDO的输出电流和dropout之间的对应关系，确定开关电源应给LDO的输入的目标输出电压，调节开关电源与LDO对应的输出端的电压，使得开关电源的输出端输出目标输出电压，进而使得每个LDO的输入端和输出端的电压差值调节到接近dropout，降低LDO的功耗。

本申请实施例还提供一种系统，包括多个负载、电池和上述的供电电路；供电电路一端与所述电池连接，另一端分别与多个负载连接；电池用于为所述供电电路提供电压；供电电路用于为所述多个负载提供工作电压。关于供电电路的描述，本申请实施例对此不再赘述。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的保护范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。