降压电路及数字处理器供电电路的制作方法

本实用新型涉及到电源管理技术，特别是涉及到一种降压电路及数字处理器供电电路。

背景技术：

数字处理器的供电通常需要接入若干路电压值不同、上电时序不同的电源，因此数字处理器的供电需要采用电源管理单元(pmu)来实现。但是电源管理单元的输入电压范围不宽，并且最大输入电压为5.5v，即电源管理单元需要在输入端连接降压电路才能应用在输入电压大于5.5v的场合。

然而，传统的降压电路在输入电源的电压低于某一指定的低电压阈值时，无法正常启动进行工作，导致电源管理单元在输入电源的电压低于某一指定的阈值时无电源输入，进而影响数字处理器的正常工作。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的为提供一种降压电路及数字处理器供电电路，可解决在输入电源的电压低于低电压阈值时，降压电路无法正常启动进行工作的问题。

本实用新型提出一种降压电路，包括辅助控制电路和dc/dc降压电路；

所述dc/dc降压电路设有第一电源输入端口、控制电压输入端口和电源输出端口；所述辅助控制电路设有第二电源输入端口和控制电压输出端口；

所述第一电源输入端口和所述第二电源输入端口均用于与外部输入电源连接；所述控制电压输出端口与所述控制电压输入端口连接；

所述dc/dc降压电路用于对所述外部输入电源输入的电压进行降压，并在所述电源输出端口提供降压后的输出电压；

所述辅助控制电路用于在所述外部输入电源的电压低于指定的低电压阈值时，在所述控制电压输出端口提供用于控制所述dc/dc降压电路的工作开启的控制电压。

进一步的，所述辅助控制电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一三极管、第二三极管和第一二极管；

所述第一电阻的一端、所述第三电阻的一端和所述第一三极管的基极相互连接，所述第一电阻的另一端和所述第二电源输入端口连接，所述第三电阻的另一端接地，所述第一三极管的发射极和所述第二电源输入端口连接，所述第一三极管的集电极、所述第二电阻的一端和所述第二三极管的基极相互连接，所述第二电阻的另一端接地，所述第二三极管的发射极和所述第二电源输入端口连接，所述第二三极管的集电极、所述第四电阻的一端和所述第一二极管的输入端连接，所述第四电阻的另一端接地，所述第一二极管的输出端与所述控制电压输出端口连接。

进一步的，所述dc/dc降压电路包括同步降压转换器；所述同步降压转换器设有电源输入引脚、控制电压输入引脚和电源输出引脚，所述电源输入引脚与所述第一电源输入端口连接，所述控制电压输入引脚与所述控制电压输入端口连接，所述电源输出引脚与所述电源输出端口连接。

进一步的，所述同步降压转换器的boot引脚为所述控制电压输入引脚，所述同步降压转换器的vin引脚为所述电源输入引脚，所述同步降压转换器的ph引脚为所述电源输出引脚。

进一步的，所述dc/dc降压电路还包括反馈电路，所述反馈电路包括：电感、第五电阻和第九电阻；

所述电感的一端与所述ph引脚连接，所述电感的另一端与所述电源输出端口连接，所述第五电阻的一端、所述第九电阻的一端与所述同步降压转换器的vsns引脚连接，所述第五电阻的另一端与所述电源输出端口连接，所述第九电阻的另一端接地。

进一步的，所述dc/dc降压电路还包括同步降压转换器外围电路；所述同步降压转换器外围电路与所述同步降压转换器连接。

进一步的，所述同步降压转换器外围电路包括：第七电容、第八电容、第六电阻、第七电阻和第八电阻；

所述第七电容的一端与所述同步降压转换器的ss/tr引脚连接，所述第七电容的另一端接地，所述第八电容的一端接地，所述第八电容的另一端与所述第七电阻的一端连接，所述第七电阻的另一端与所述同步降压转换器的comp引脚连接，所述第六电阻的两端分别与所述第一电源输入端口和所述同步降压转换器的en引脚连接，所述第八电阻的一端与所述同步降压转换器的rt/clk引脚连接，所述第八电阻的另一端接地。

进一步的，所述同步降压转换器外围电路还包括：第二二极管、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容和第六电容；

所述第二二极管的输入端、所述第二电容的一端、所述第三电容的一端和所述同步降压转换器的gnd引脚接地，所述第二二极管的输出端与所述ph引脚连接，所述第二电容的另一端、所述第三电容的另一端与所述电源输出端口连接，所述第四电容的一端与所述电源输出端口连接，所述第四电容的另一端接地，所述第五电容的一端、所述第六电容的一端和所述第一电源输入端口连接，所述所述第五电容的另一端和所述第六电容的另一端接地。

进一步的，所述dc/dc降压电路还包括第一电容，所述第一电容的两端分别与所述同步降压转换器的boot引脚和ph引脚连接。

进一步的，所述辅助控制电路包括第一集成电路，所述第一三极管和所述第二三极管均为所述第一集成电路的内部电路。

本实用新型还提出一种数字处理器供电电路，包括电源管理单元和所述的降压电路，所述电源管理单元的输入端与所述电源输出端口连接。

进一步的，还包括升压电路，所述升压电路的输入端与所述电源输出端口连接。

本实用新型的降压电路及数字处理器供电电路的有益效果为：通过所述dc/dc降压电路对所述外部输入电源输入的电压进行降压，并在所述电源输出端口提供降压后的输出电压；其中，在外部输入电源的电压高于低电压阈值时，所述dc/dc降压电路可直接开启进行工作，在外部输入电源的电压低于低电压阈值时，通过所述辅助控制电路在所述控制电压输出端口提供用于控制所述dc/dc降压电路的工作开启的控制电压，从而可解决在输入电源的电压低于低电压阈值时，降压电路无法正常启动进行工作的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种降压电路的电路图；

图2为本实用新型实施例的一种数字处理器供电电路的结构框图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“上述”“上述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在上述特征、整数、步骤、操作、元件、单元、模块和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、单元、模块、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

参照图1，本实用新型实施例的一种降压电路，包括辅助控制电路100和dc/dc降压电路200；

所述dc/dc降压电路200设有第一电源输入端口、控制电压输入端口和电源输出端口；所述辅助控制电路100设有第二电源输入端口和控制电压输出端口；

所述第一电源输入端口和所述第二电源输入端口均用于与外部输入电源vdd_in连接；所述控制电压输出端口与所述控制电压输入端口连接；

所述dc/dc降压电路200用于对所述外部输入电源vdd_in输入的电压进行降压，并在所述电源输出端口提供降压后的输出电压vdd_out；

所述辅助控制电路100用于在所述外部输入电源vdd_in的电压低于指定的低电压阈值时，在所述控制电压输出端口提供用于控制所述dc/dc降压电路200的工作开启的控制电压。

本实用新型的降压电路通过所述dc/dc降压电路200对所述外部输入电源vdd_in输入的电压进行降压，并在所述电源输出端口提供降压后的输出电压vdd_out；其中，在外部输入电源vdd_in的电压高于低电压阈值时，所述dc/dc降压电路200可直接开启进行工作，在外部输入电源vdd_in的电压低于低电压阈值时，通过所述辅助控制电路100在所述控制电压输出端口提供用于控制所述dc/dc降压电路200的工作开启的控制电压，从而可解决在输入电源的电压低于低电压阈值时，降压电路无法正常启动进行工作的问题。

所述辅助控制电路100包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第一三极管q1、第二三极管q2和第一二极管d1；

所述第一电阻r1的一端、所述第三电阻r3的一端和所述第一三极管q1的基极b相互连接，所述第一电阻r1的另一端和所述第二电源输入端口连接，所述第三电阻r3的另一端接地，所述第一三极管q1的发射极e和所述第二电源输入端口连接，所述第一三极管q1的集电极c、所述第二电阻r2的一端和所述第二三极管q2的基极b相互连接，所述第二电阻r2的另一端接地，所述第二三极管q2的发射极e和所述第二电源输入端口连接，所述第二三极管q2的集电极c、所述第四电阻r4的一端和所述第一二极管d1的输入端连接，所述第四电阻r4的另一端接地，所述第一二极管d1的输出端与所述控制电压输出端口连接。

其中，需要根据指定的低电压阈值选取电阻值合适的第一电阻r1和第三电阻r3，以使外部输入电源vdd_in在电压低于所述低电压阈值时，第一三极管q1的发射极e和基极b之间得到第一三极管q1的发射极e和集电极c导通所需的偏置电压。

在所述外部输入电源vdd_in的电压低于指定的低电压阈值时，所述辅助控制电路100控制所述dc/dc降压电路200开启的工作原理为：当外部输入电源vdd_in的电压低于指定的低电压阈值(比如5v)，第一三极管q1的发射极e和基极b之间得到偏置电压，使第一三极管q1的发射极e和集电极c导通，从而第二三极管q2的发射极e和基极b之间也得到偏置电压，使第二三极管q2的发射极e和集电极c导通，进而在所述控制电压输出端口提供用于控制所述dc/dc降压电路200的工作开启的控制电压。

所述dc/dc降压电路200包括同步降压转换器u2；所述同步降压转换器u2设有电源输入引脚、控制电压输入引脚和电源输出引脚，所述电源输入引脚与所述第一电源输入端口连接，所述控制电压输入引脚与所述控制电压输入端口连接，所述电源输出引脚与所述电源输出端口连接。

优选的，本实施例中所述同步降压转换器u2的型号为tps54620；所述同步降压转换器u2的boot引脚为所述控制电压输入引脚，所述同步降压转换器u2的vin引脚为所述电源输入引脚，所述同步降压转换器u2的ph引脚为所述电源输出引脚。

本实施例的dc/dc降压电路200单独工作时，在外部输入电源vdd_in的电压低于所述低电压阈值时，所述同步降压转换器u2的内部高位mos管不能有效的开启，会影响dc/dc降压电路200的正常工作，无法提供输出电压vdd_out。而同步降压转换器u2的boot引脚与同步降压转换器u2内部高位mos管的栅极连接，因此可将所述同步降压转换器u2的boot引脚与所述控制电压输入端口连接，以通过所述辅助控制电路100提供的控制电压控制同步降压转换器u2内部高位mos管的工作开启。

所述dc/dc降压电路200还包括反馈电路，所述反馈电路包括：电感l1、第五电阻r5和第九电阻r9；

所述电感l1的一端与所述ph引脚连接，所述电感l1的另一端与所述电源输出端口连接，所述第五电阻r5的一端、所述第九电阻r9的一端与所述同步降压转换器u2的vsns引脚连接，所述第五电阻r5的另一端与所述电源输出端口连接，所述第九电阻r9的另一端接地。

反馈电路用于在同步降压转换器u2开关切换时存储和释放能量，起到续流的作用，如果移除反馈电路，输出电压vdd_out为0v时，则vsns引脚始终为低电平，同步降压转换器u2的内部高位mos管会一直开启无法关闭，dc/dc降压电路200不能正常工作(输出电压vdd_out等于外部输入电源vdd_in的电压)。

所述dc/dc降压电路200还包括同步降压转换器外围电路；所述同步降压转换器外围电路与所述同步降压转换器u2连接。

所述同步降压转换器外围电路包括：第七电容c7、第八电容c8、第六电阻r6、第七电阻r7和第八电阻r8；

所述第七电容c7的一端与所述同步降压转换器u2的ss/tr引脚连接，所述第七电容c7的另一端接地，所述第八电容c8的一端接地，所述第八电容c8的另一端与所述第七电阻r7的一端连接，所述第七电阻r7的另一端与所述同步降压转换器u2的comp引脚连接，所述第六电阻r6的两端分别与所述第一电源输入端口和所述同步降压转换器u2的en引脚连接，所述第八电阻r8的一端与所述同步降压转换器u2的rt/clk引脚连接，所述第八电阻r8的另一端接地。

所述同步降压转换器外围电路还包括：第二二极管d2、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5和第六电容c6；

所述第二二极管d2的输入端、所述第二电容c2的一端、所述第三电容c3的一端和所述同步降压转换器u2的gnd引脚接地，所述第二二极管d2的输出端与所述ph引脚连接，所述第二电容c2的另一端、所述第三电容c3的另一端与所述电源输出端口连接，所述第四电容c4的一端与所述电源输出端口连接，所述第四电容c4的另一端接地，所述第五电容c5的一端、所述第六电容c6的一端和所述第一电源输入端口连接，所述所述第五电容c5的另一端和所述第六电容c6的另一端接地。

本实施例中，所述dc/dc降压电路200还包括第一电容c1，所述第一电容c1的两端分别与所述同步降压转换器u2的boot引脚和ph引脚连接。通过所述第一电容c1，可进一步提高在所述同步降压转换器u2每次工作开启时，对所述同步降压转换器u2的内部高位mos管的栅极的充电速度。

本实施例中，所述辅助控制电路100包括第一集成电路u1，所述第一三极管q1和所述第二三极管q2均为所述第一集成电路u1的内部电路。

参照图2，本实用新型实施例的一种数字处理器供电电路，包括电源管理单元300和所述的降压电路，所述电源管理单元300的输入端与所述电源输出端口连接。

本实施例中，通过降压电路可接入电压为5-50v的外部输入电源vdd_in，并且将电压为3.7-4.8v的输出电压vdd_out输出到电源管理单元300；再通过电源管理单元300输出多路电压值不同、上电时序不同的电源，以满足数字处理器的供电。

本实施例中，本实用新型的数字处理器供电电路还包括升压电路400，所述升压电路400的输入端与所述电源输出端口连接。通过升压电路400可进一步提高供电电源的电压范围。

本实用新型的数字处理器供电电路能够使数字处理器应用在宽电压输入的场合，同时还能通过升压电路400提供高电压的供电电源，具有宽电压输入、可广泛应用的特点。

以上上述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。