专利名称：启动电源部件电路及其应用的电源模块电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及电源技术领域，尤其涉及启动电源部件电路及其应用的电源模块电路。
背景技术：
电源模块电路的高密小型化、低成本高性能是业界势不可挡的总发展趋势，空间 和成本是技术和市场对电源发展的长期需求。为适应市场需要，保证产品的竞争力，必须持 续不断地对电源模块电路进行简洁优化，保证性能可靠，使得同功能电路在方案和器件上 的选型可归一化，完成模块化设计的目标，实现节约空间和降低成本的双重目标。现有的电源模块中为了实现大的降压比，通常需要在电源模块电路中设置多个电 阻，如此便增加了电源模块的成本、功耗及体积，不能满足当前环保的需求。
发明内容
本发明实施例提供一种低成本的启动电源部件电路及其应用的电源模块电路。一种启动电源部件电路，其包括第一线性降压单元电路，用于对一电源输入端提供的第一电压进行线性降压并输 出第二电压；所述第一线性降压单元电路包括第一开关元件，所述第一开关元件包括一个 控制端；第二线性降压单元电路，用于对一第三电压进行线性降压并输出第四电压；所述 第二线性降压单元电路包括第二开关元件，所述第二开关元件的导通电压低于所述第一开 关元件的导通电压，所述第二开关元件包括一个控制端，所述第二开关元件的控制端通过 一个单向导通元件与第一开关元件的控制端连接，其中第二开关元件的控制端连接在所述 单向导通元件的阳极，第一开关元件的控制端连接在所述单向导通元件的阴极；所述单向 导通元件用以隔离第一线性降压单元电路及第二线性降压单元电路；闭环稳压控制电路，用于对第一线性降压单元电路输出的第二电压或第二线性降 压单元电路输出的第四电压进行闭环稳压控制以输出稳定的输出电压，并控制第一线性降 压单元电路及第二线性降压单元电路之间的切换。一种电源模块电路，其包括启动电源部件电路，所述启动电源部件电路包括第一线性降压单元电路，用于对一电源输入端提供的第一电压进行线性降压并输 出第二电压；所述第一线性降压单元电路包括第一开关元件，所述第一开关元件包括一个 控制端；第二线性降压单元电路，用于对一第三电压进行线性降压并输出第四电压；所述 第二线性降压单元电路包括第二开关元件，所述第二开关元件的导通电压低于所述第一开 关元件的导通电压，所述第二开关元件包括一个控制端，所述第二开关元件的控制端通过 一个单向导通元件与第一开关元件的控制端连接，其中第二开关元件的控制端连接在所述单向导通元件的阳极，第一开关元件的控制端连接在所述单向导通元件的阴极；所述单向 导通元件用以隔离第一线性降压单元电路及第二线性降压单元电路；闭环稳压控制电路，用于对第一线性降压单元电路输出的第二电压或第二线性降 压单元电路输出的第四电压进行闭环稳压控制以输出稳定的输出电压，并控制第一线性降 压单元电路及第二线性降压单元电路之间的切换；所述控制电路，用于接收所述第一线性降压单元电路输出的第二电压，并在接收 到所述第二电压后控制功率变换单元工作；所述功率变换单元电路，用于在所述控制电路的控制下产生电源输出，并输出所 述第三电压至第二线性降压单元电路；所述第二线性降压单元电路在接收所述的第三电压后输出所述的第四电压，所述 第四电压经闭环稳压控制电路调制后传输给所述控制电路以维持控制电路工作。本发明实施例提供的一种启动电源部件电路及电源模块电路中，启动电源部件电 路的第二线性降压单元电路中第二开关元件的导通电压低于第一线性降压单元电路中第 一开关元件的导通电压；且采用单向导通元件用以隔离第一线性降压单元电路及第二线性 降压单元电路；启动电源部件电路采用了闭环稳压控制电路对第一线性降压单元电路或第 二线性降压单元电路的输出电压进行闭环稳压控制以输出稳定的输出电压，并控制第一线 性降压单元电路及第二线性降压单元电路之间的切换；从而通过启动电源部件电路中第一 线性降压单元电路、第二线性降压单元电路和闭环稳压控制电路的相互配合以输出稳定的 输出电压，无需在电源模块电路中设置多个电阻，可以降低电源模块的成本、功耗及体积， 满足当前环保的需求，还能够显著提高降压可靠性。
为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，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。在附图中图1为本发明实施例中电源模块电路的结构示意图；图2为本发明实施例中电源模块电路的一具体实例的结构示意图；图3为本发明实施例中电源模块电路的另一具体实例的结构示意图；图4为本发明实施例中电源模块电路的又一具体实例的结构示意图；图5为本发明实施例中电源模块电路的再一具体实例的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发 明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并 不作为对本发明的限定。本发明实施例提供一种电源模块电路，如图1所示，该电路可以包括启动电源部件电路101;启动电源部件电路101包括
第一线性降压单元电路1011，用于对电源输入端提供的第一电压进行线性降压， 输出第二电压至控制电路102 ；第一线性降压单元电路1011包括第一开关元件，所述第一 开关元件包括一个控制端；第二线性降压单元电路1012，用于对功率变换单元电路103输出的第三电压进行 线性降压，输出第四电压至控制电路102 ；第二线性降压单元电路1012包括第二开关元件， 第二开关元件的导通电压低于第一开关元件的导通电压，所述第二开关元件包括一个控制 端，所述第二开关元件的控制端通过一个单向导通元件与第一开关元件的控制端连接，其 中第二开关元件的控制端连接在所述单向导通元件的阳极，第一开关元件的控制端连接在 所述单向导通元件的阴极；所述单向导通元件用以隔离第一线性降压单元电路1011及第 二线性降压单元电路1012 ；其中，单向导通元件可以是二极管、稳压管等元件；闭环稳压控制电路1013，用于对第一线性降压单元电路1011输出的第二电压或 第二线性降压单元电路1012输出的第四电压进行闭环稳压控制以输出稳定的输出电压， 并控制第一线性降压单元电路1011及第二线性降压单元电路1012之间的切换；由图1所示结构可以得知，本发明实施例中，电源模块电路采用的启动电源部件 电路中，第二线性降压单元电路中第二开关元件的导通电压低于第一线性降压单元电路中 第一开关元件的导通电压；且采用单向导通元件用以隔离第一线性降压单元电路及第二 线性降压单元电路；启动电源部件电路中采用了闭环稳压控制电路对第一线性降压单元电 路或第二线性降压单元电路的输出电压进行闭环稳压控制以输出稳定的输出电压，并控制 第一线性降压单元电路及第二线性降压单元电路之间的切换；从而通过启动电源部件电路 中第一线性降压单元电路、第二线性降压单元电路和闭环稳压控制电路的相互配合输出稳 定的输出电压，无需在电源模块电路中设置多个电阻，可以降低电源模块的成本、功耗及体 积，满足当前环保的需求，还能够显著提高降压可靠性。此外，该电源模块电路还包括控制电路102和功率变换单元电路103。所述控制电路102，用于接收第一线性降压单元电路1011输出的第二电压，并在 接收到所述第二电压后控制功率变换单元电路103工作；所述功率变换单元电路103，用于在控制电路102的控制下，产生电源输出，并输 出第三电压至第二线性降压单元电路1012。所述第二线性降压单元电路1012在接收所述的第三电压后输出所述的第四电 压，所述第四电压经闭环稳压控制电路1013调制后传输给所述控制电路以维持控制电路 102工作。具体的，图1中，启动电源部件电路101的第一输入端为第一线性降压单元1011 的输入端，连接电源输入端；启动电源部件电路101的第二输入端为第二线性降压单元 1012的输入端，连接功率变换单元电路103的第一输出端；启动电源部件电路101的输出 端为闭环稳压控制电路1013的输出端，连接控制电路102的输入端；控制电路102的输出 端连接功率变换单元电路103的输入端；功率变换单元电路103的第二输出端连接电源输 出端。启动电源部件电路101的第一输入端接收电源输入端提供的第一电压，启动电源 部件电路101的输出端输出第二电压至控制电路102的输入端；控制电路102控制功率变 换单元电路103产生电源输出，并由功率变换单元电路103的第二输出端输出；控制电路102还控制功率变换单元电路103的第一输出端输出第三电压至启动电源部件电路101的 第二输入端；启动电源部件电路101的输出端输出第四电压至控制电路102的输入端，同时 切断第一电压支路电流。具体实施时，图1中还可以包括整流/滤波电路104，可对电源输入端提供的信号 进行整流/滤波处理，输出至启动电源部件电路101和功率变换单元电路103。图1所示的电源模块电路在具体实施时，电源上电即产生第一电压Vin，启动电 源部件电路101的第一输入端即第一线性降压单元1011的输入端接收Vin，输出闭环稳 压源VCC(第二电压)至控制电路102，VCC建立后，控制电路102控制功率变换单元电路 103工作，产生电源输出，并由功率变换单元电路103的第二输出端输出；同时得到第三电 压Vaux，由功率变换单元电路103的第一输出端输出至启动电源部件电路101的第二输入 端即第二线性降压单元1012的输入端；Vaux经第二线性降压单元1012输出第四电压，导 致VCC升高，由于VCC输出要求恒定，因此，闭环稳压控制电路1013开始调整VCC，降低第 一开关元件的控制端的电压，由于第一开关元件的导通电压是高于第二开关元件的导通电 压，当第一开关元件的控制端的电压低于一定值时就会截止，而此时第二开关元件仍然工 作，VCC将达到需求值；若第二线性降压单元1012输出的第四电压不能满足需求，此时闭环 稳压控制电路1013将调高第一开关元件的控制端的电压，使第一开关元件导通以补偿第 二线性降压单元1012的输出不足，而此时第二线性降压单元1012也将由于控制端电压不 足而截止。具体实施时，第一开关元件还包括一个输入端以及一个输出端，第一开关元件的 输入端与电源输入端连接，第一开关元件的输出端与闭环稳压控制电路及控制电路连接用 以输出所述的第二电压，并接受所述闭环稳压电路的对第二电压的稳压控制，所述第二开 关元件还包括一个输入端以及一个输出端，所述第二开关元件的输入端与功率变换单元电 路的输出端相连接，所述第二开关元件的输出端与闭环稳压控制电路及控制电路连接用以 输出所述的第四电压，并接受所述闭环稳压电路的对第四电压的稳压控制。具体实施时，第一线性降压单元电路1011中的第一开关元件可以是三极管，第一 开关元件的控制端为三极管的基极；第一开关元件的输入端为三极管的集电极；第一开关 元件的输出端为三极管的发射极；此时第一线性降压单元电路1011可以包括至少一个子单元电路，其中每一子单元电路包括电阻和三极管；每一子单元电路中，电阻的第一端连接三极管的集电极；电阻的第二端连接三极 管的基极；若第一线性降压单元电路包括一个子单元电路，则在该子单元电路中，电阻的第 一端为第一线性降压单元电路的输入端用以接收所述的第一电压，电阻的第二端为第一线 性降压单元电路的第一输出端用以与所述的三极管的集电极连接，三极管的发射极为第一 线性降压单元电路的第二输出端用以输出所述的第二电压；若第一线性降压单元电路包括至少两个所述的子单元电路，则在第一个子单元电 路中电阻的第一端为第一线性降压单元电路的输入端用以接收所述的第一电压，电阻的 第二端连接第二个子单元电路中电阻的第一端；三极管的发射极连接第二个子单元电路中 三极管的集电极；以此类推，直至最后一个子单元电路中，电阻的第二端为第一线性降压单元电路的第一输出端用以与所述的最后一个子单元电路中的三极管的集电极连接，三极管 的发射极为第一线性降压单元电路的第二输出端用以输出所述的第二电压。具体实施时，第一线性降压单元电路1011中的第一开关元件也可以用场效应管 实现，第一开关元件的控制端为场效应管的栅极；第一开关元件的输入端为场效应管的漏 极；第一开关元件的输出端为场效应管的源极；则第一线性降压单元电路1011，可以包括至少一个子单元电路，其中每一子单元电路包括电阻和场效应管；所述每一子单元电路中，电阻的第一端连接场效应管的漏极；电阻的第二端连接 场效应管的栅极；若第一线性降压单元电路包括一个所述的子单元电路，则在该子单元电路中，电 阻的第一端为第一线性降压单元电路的输入端用以接收所述的第一电压，电阻的第二端为 第一线性降压单元电路的第一输出端用以与所述的效应管的栅极连接，场效应管的源极为 第一线性降压单元电路的第二输出端用以输出所述的第二电压；若第一线性降压单元电路包括至少两个所述的子单元电路，则在第一个子单元电 路中电阻的第一端为第一线性降压单元电路的输入端用以接收所述的第一电压，电阻的 第二端连接第二个子单元电路中电阻的第一端；场效应管的源极连接第二个子单元电路中 场效应管的漏极；以此类推，直至最后一个子单元电路中，电阻的第二端为第一线性降压单 元电路的第一输出端用以与所述的最后一个子单元电路中的场效应管的栅极连接，场效应 管的源极为第一线性降压单元电路的第二输出端用以输出所述的第二电压。下面举例说明本发明实施例的第一线性降压单元电路1011的结构。举一例，本发明实施例中第一线性降压单元电路1011的结构可以如图2中的A单 元框电路所示，包括Rl、R2、Ql、Q2 ；其中，Ql、Q2可以是场效应管M0SFET，也可以是三极管， 图2中以场效应管为例进行说明；Rl的第一端连接Ql的漏极；Rl的第二端分别连接Ql的 栅极和R2的第一端；Ql的源极连接Q2的漏极；R2的第二端连接Q2的栅极；Rl的第一端为 该线性降压单元电路的输入端，R2的第二端为该线性降压单元电路的第一输出端，Q2的源 极为该线性降压单元电路的第二输出端。再举一例，本发明实施例中第一线性降压单元电路的结构可以如图3中的A单元 框电路所示，包括Rl、Ql;其中，Ql可以是场效应管MOSFET，也可以是三极管，图3中以三极 管为例进行说明；Rl的第一端连接Ql的集电极；Rl的第二端连接Ql的基极；Rl的第一端 为该线性降压单元电路的输入端，Rl的第二端为该线性降压单元电路的第一输出端，Ql的 发射极为该线性降压单元电路的第二输出端。再举一例，本发明实施例中第一线性降压单元电路的结构可以如图4中的A单元 框电路所示，包括Rl RN ;Q1 QN(N为大于2的任意值)；其中，Ql QN可以是场效应 管M0SFET，也可以是三极管，图4中以场效应管为例进行说明；Rl的第一端为该线性降压单 元电路的输入端；Rl的第一端连接Ql的漏极；Rl的第二端分别连接R2的第一端和Ql的栅 极；Ql的源极连接Q2的漏极；以此类推，直至RN的第二端为该线性降压单元电路的第一输 出端，QN的发射极为该线性降压单元电路的第二输出端。具体实施时，第二线性降压单元电路1012中的第二开关元件可以是三极管，第二 开关元件的控制端为三极管的基极；第二开关元件的输入端为三极管的集电极；第二开关元件的输出端为三极管的发射极；此时第二线性降压单元电路1012可以包括第十电阻、三极管、以及单向导通元件，这里的单向导通元件可以是二极管、稳压 管等元件；第十电阻的第一端为第二线性降压单元电路的输入端，用以接收所述的第三电压 并连接三极管的集电极；第十电阻的第二端分别连接三极管的基极、以及单向导通元件的 阳极；三极管的发射极为第二线性降压单元电路的第一输出端，连接第一线性降压单元 电路的第二输出端；单向导通元件的阴极为第二线性降压单元电路的第二输出端，连接第一线性降压 单元电路的第一输出端。具体实施时，上述第二线性降压单元电路1012中三极管的基极-发射极电压，低 于第一线性降压单元电路1011的第二输出端所在的三极管的基极-发射极电压或场效应 管的栅极-源极电压，这样可以保证第一线性降压单元电路1011和第二线性降压单元电路 1012自动平滑软切换，从而与闭环稳压控制电路1013配合完成对控制电路102的供电，并 提高降压可靠性。另一实施例中，上述第二线性降压单元电路1012中的第二开关元件可以替换为 场效应管，第二开关元件的控制端为场效应管的栅极；第二开关元件的输入端为场效应管 的漏极；第二开关元件的输出端为场效应管的源极；则第二线性降压单元电路1012可以包 括第十电阻、场效应管、以及单向导通元件，这里单向导通元件可以是二极管、稳压 管等元件；第十电阻的第一端为第二线性降压单元电路的输入端用以接收所述的第三电压 并连接场效应管的漏极；第十电阻的第二端分别连接场效应管的栅极、以及单向导通元件 的阳极；场效应管的源极为第二线性降压单元电路的第一输出端，连接第一线性降压单元 电路的第二输出端；单向导通元件的阴极为第二线性降压单元电路的第二输出端，连接第一线性降压 单元电路的第一输出端。具体实施时，上述第二线性降压单元电路1012中场效应管的栅极-源极电压，低 于第一线性降压单元电路1011的第二输出端所在的三极管的基极-发射极电压或场效应 管的栅极-源极电压，这样可以保证第一线性降压单元电路1011和第二线性降压单元电路 1012自动平滑软切换，从而与闭环稳压控制电路1013配合完成对控制电路102的供电，并 提高降压可靠性。下面举例说明本发明实施例的第二线性降压单元电路1012的结构。举一例，上述第二线性降压单元电路1012的结构可以如图2和图3中的C单元框 电路所示，包括R10、Q10、D1 ；其中，RlO为上述第十电阻；QlO可以是场效应管M0SFET，也可 以是三极管，图2和图3中以三极管为例进行说明；Dl为单向导通元件，可以是二极管或稳 压管。RlO的第一端为该第二线性降压单元电路的输入端，连接QlO的集电极；RlO的第二 端分别连接QlO的基极和Dl的阳极；QlO的发射极为该第二线性降压单元电路的第一输出端，连接第一线性降压单元电路的第二输出端；Dl的阴极为第二线性降压单元电路的第二 输出端，连接第一线性降压单元电路的第一输出端。再举一例，上述第二线性降压单元电路的结构可以如图4中的C单元框电路所示， 包括R10、Q10、D1 ；其中，RlO为上述第十电阻；QlO可以是场效应管M0SFET，也可以是三极 管，图4中以场效应管为例进行说明；Dl为单向导通元件，可以是二极管或稳压管。RlO的 第一端为该第二线性降压单元电路的输入端，连接QlO的漏极；RlO的第二端分别连接QlO 的栅极和Dl的阳极；QlO的源极为该第二线性降压单元电路的第一输出端，连接第一线性 降压单元电路的第二输出端；Dl的阴极为第二线性降压单元电路的第二输出端，连接第一 线性降压单元电路的第一输出端。具体实施时，上述闭环稳压控制电路1013可以包括基准源、第九电阻和第十一电阻；基准源的阴极为闭环稳压控制电路1013的第一输入端，分别连接第一线性降压 单元电路1011的第一输出端和第二线性降压单元电路1012的第二输出端；基准源的参考 极分别连接第十一电阻的第一端和第九电阻的第二端；基准源的阳极为闭环稳压控制电路 1013的输出端，连接第十一电阻的第二端；第九电阻的第一端为闭环稳压控制电路1013的第二输入端，分别连接第一线性 降压单元电路1011的第二输出端和第二线性降压单元电路1012的第一输出端；第九电阻 的第二端连接第十一电阻的第一端。举一例，上述闭环稳压控制电路1013的结构可以如图2、图3和图4中的B单元 框电路所示，包括基准源U1、R9(上述第九电阻)和Rll (上述第十一电阻)；其中，Ul的阴 极为闭环稳压控制电路的第一输入端，分别连接第一线性降压单元电路的第一输出端和第 二线性降压单元电路的第二输出端；Ul的参考极分别连接Rll的第一端和R9的第二端；Ul 的阳极为闭环稳压控制电路的输出端，连接Rll的第二端；R9的第一端为闭环稳压控制电 路的第二输入端，分别连接第一线性降压单元电路和第二输出端和第二线性降压单元电路 的第一输出端；R9的第二端连接Rll的第一端。基于上述启动电源部件电路中第一线性降压单元电路、第二线性降压单元电路和 闭环稳压控制电路的具体电路实现结构，本发明实施例的电源模块电路可具体实施为图2、 图3或图4所示的电路结构。以图2所示电源模块电路为例，A单元框电路为第一线性降压单元电路，Vin经A 单元框电路线性降压，产生第二电压VCC ；B单元框电路为闭环稳压控制电路，VCC电压值由 电压反馈网路任意设定；C单元框电路为第二线性降压单元电路，VCC电压建立后，控制功 率变换单元电路工作，此时第三电压Vaux产生；Vaux建立后，Vaux经QlO提供VCC电压，利 用QlO的Vbe (或Vgs)低于Q2的Vgs (或Vbe)，实现Ql、Q2支路自动关断，Q2关断前后，A 单元各同类器件压降和功耗相当。以图3所示电源模块电路为例，A单元框电路为第一线性降压单元电路，Vin经A 单元框电路线性降压，产生第二电压VCC ；B单元框电路为闭环稳压控制电路，VCC电压值由 电压反馈网路任意设定；C单元框电路为第二线性降压单元电路，VCC电压建立后，控制功 率变换单元电路工作，此时第三电压Vaux产生；Vaux建立后，Vaux经QlO提供VCC电压，利 用QlO的Vbe (或Vgs)低于Q2的Vgs (或Vbe)，实现Ql支路自动关断。
以图4所示电源模块电路为例，A单元框电路为第一线性降压单元电路，QU Q2… QN(N为大于2的任意值，Vin越高，VCC负载越大，N越大，以满足宽范围和高电压Vin的需 求)可以是场效应管M0SFET，也可以是三极管，Vin经A单元框电路线性降压，产生第二电 压VCC ；B单元框电路为闭环稳压控制电路，VCC电压值由电压反馈网路任意设定；C单元框 电路为第二线性降压单元电路，VCC电压建立后，控制功率变换单元电路工作，此时第三电 压Vaux产生；Vaux建立后，Vaux经QlO提供VCC电压，利用QlO的Vbe (或Vgs)低于Q2的 Vgs (或Vbe)，实现Ql、Q2支路自动关断，Q2关断前后，A单元各同类器件压降和功耗相当。另外，图5提供了本发明另一实施例中的电源模块电路。该电路与之前所述实施 例的区别在于，在A模块(第一线性降压单元电路)的第一开关元件的输出端增加了一个 单向导通元件D2 (可以是二极管、稳压管等元件)，D2的主要作用是为了能够提高Q2与QlO 之间的导通电压差，以在C模块(第二线性降压单元电路)工作时能够确保A模块被有效 的断开，这种应用场景主要是针对，Q2与QlO之间的导通电压差较小的情况下，可能产生的 Q2断开的可靠性不高的问题。由上述实施例可以得知，本发明实施例的上述电源模块电路，对VCC实现闭环控 制，输出高稳压精度的VCC电平，实现VCC和电压基准的归一化，VCC既是控制电路的电压 源，也是控制电路的电压基准源；由于场效应管和三极管的Vgs(th)和Vbe(th)高低温下的 变化误差由环路自动补偿，因此本发明实施例不需要稳压管元件，电路方案简单，器件数量 较少，节约占板空间，有效降低电路成本。并且，本发明实施例利用三极管be结和Dl (稳压 管或二极管)的控制特性，当第三电源Vaux建立后，Vin供电线性源支路自动关断，关断前 后该支路实现线性降压的半导体器件保持自动均压均功率，可适应宽范围和超高Vin电压 的线性降压需要。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详 细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保 护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本 发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种启动电源部件电路，其特征在于包括第一线性降压单元电路，用于对一电源输入端提供的第一电压进行线性降压并输出第 二电压；所述第一线性降压单元电路包括第一开关元件，所述第一开关元件包括一个控制 端；第二线性降压单元电路，用于对一第三电压进行线性降压并输出第四电压；所述第二 线性降压单元电路包括第二开关元件，所述第二开关元件的导通电压低于所述第一开关元 件的导通电压，所述第二开关元件包括一个控制端，所述第二开关元件的控制端通过一个 单向导通元件与第一开关元件的控制端连接，其中第二开关元件的控制端连接在所述单向 导通元件的阳极，第一开关元件的控制端连接在所述单向导通元件的阴极；所述单向导通 元件用以隔离第一线性降压单元电路及第二线性降压单元电路；闭环稳压控制电路，用于对第一线性降压单元电路输出的第二电压或第二线性降压单 元电路输出的第四电压进行闭环稳压控制以输出稳定的输出电压，并控制第一线性降压单 元电路及第二线性降压单元电路之间的切换。
2.如权利要求1所述的启动电源部件电路，其特征在于，所述第一开关元件为三极管； 所述第一开关元件的控制端为三极管的基极；所述第一开关元件的输入端为三极管的集电 极；所述第一开关元件的输出端为三极管的发射极；所述第一线性降压单元电路包括至少一个子单元电路，其中每一子单元电路包括电阻和所述的三极管；每一所述子单元电路中，电阻的第一端连接三极管的集电极；电阻的第二端连接三极 管的基极；若所述第一线性降压单元电路包括一个所述的子单元电路，则在该子单元电路中，电 阻的第一端为所述第一线性降压单元电路的输入端用以接收所述的第一电压，电阻的第二 端为所述第一线性降压单元电路的第一输出端用以与所述的三极管的集电极连接，三极管 的发射极为所述第一线性降压单元电路的第二输出端用以输出所述的第二电压；若所述第一线性降压单元电路包括至少两个所述的子单元电路，则在第一个子单元电 路中电阻的第一端为所述第一线性降压单元电路的输入端用以接收所述的第一电压，电 阻的第二端连接第二个子单元电路中电阻的第一端；三极管的发射极连接第二个子单元电 路中三极管的集电极；以此类推，直至最后一个子单元电路中，电阻的第二端为所述第一 线性降压单元电路的第一输出端用以与所述的最后一个子单元电路中的三极管的集电极 连接，三极管的发射极为所述第一线性降压单元电路的第二输出端用以输出所述的第二电 压。
3.如权利要求1所述的启动电源部件电路，其特征在于，所述第一开关元件为场效应 管；所述第一开关元件的控制端为场效应管的栅极；所述第一开关元件的输入端为场效应 管的漏极；所述第一开关元件的输出端为场效应管的源极；所述第一线性降压单元电路包括至少一个子单元电路，其中每一子单元电路包括电阻和场效应管；每一所述子单元电路中，电阻的第一端连接场效应管的漏极；电阻的第二端连接场效 应管的栅极；若所述第一线性降压单元电路包括一个所述的子单元电路，则在该子单元电路中，电阻的第一端为所述第一线性降压单元电路的输入端用以接收所述的第一电压，电阻的第二 端为所述第一线性降压单元电路的第一输出端用以与所述的效应管的栅极连接，场效应管 的源极为所述第一线性降压单元电路的第二输出端用以输出所述的第二电压；若所述第一线性降压单元电路包括至少两个所述的子单元电路，则在第一个子单元电 路中电阻的第一端为所述第一线性降压单元电路的输入端用以接收所述的第一电压，电 阻的第二端连接第二个子单元电路中电阻的第一端；场效应管的源极连接第二个子单元电 路中场效应管的漏极；以此类推，直至最后一个子单元电路中，电阻的第二端为所述第一 线性降压单元电路的第一输出端用以与所述的最后一个子单元电路中的场效应管的栅极 连接，场效应管的源极为所述第一线性降压单元电路的第二输出端用以输出所述的第二电 压。
4.如权利要求2或3所述的启动电源部件电路，其特征在于，所述第二开关元件为三极 管；所述第二开关元件的控制端为三极管的基极；所述第二开关元件的输入端为三极管的 集电极；所述第二开关元件的输出端为三极管的发射极；所述第二线性降压单元电路包括第十电阻、三极管、以及所述的单向导通元件；所述第十电阻的第一端为所述第二线性降压单元电路的输入端用以接收所述的第三 电压并连接三极管的集电极；第十电阻的第二端分别连接三极管的基极、以及单向导通元 件的阳极；所述三极管的发射极为第二线性降压单元电路的第一输出端，连接第一线性降压单元 电路的第二输出端；所述单向导通元件的阴极为第二线性降压单元电路的第二输出端，连接第一线性降压 单元电路的第一输出端。
5.如权利要求4所述的启动电源部件电路，其特征在于，所述第二开关元件的导通电 压低于所述第一开关元件的导通电压，包括所述第二线性降压单元电路中三极管的基极-发射极电压，低于第所述一线性降压单 元电路的第二输出端所在的三极管的基极-发射极电压或场效应管的栅极-源极电压。
6.如权利要求5所述的启动电源部件电路，其特征在于，所述闭环稳压控制电路包括基准源、第九电阻和第十一电阻；所述基准源的阴极为所述闭环稳压控制电路的第一输入端，分别连接第一线性降压单 元电路的第一输出端和所述第二线性降压单元电路的第二输出端；所述基准源的参考极分 别连接所述第十一电阻的第一端和所述第九电阻的第二端；所述基准源的阳极为所述闭环 稳压控制电路的输出端，连接所述第十一电阻的第二端；所述第九电阻的第一端为所述闭环稳压控制电路的第二输入端，分别连接所述第一线 性降压单元电路的第二输出端和所述第二线性降压单元电路的第一输出端；第九电阻的第 二端连接第十一电阻的第一端。
7.如权利要求2或3所述的启动电源部件电路，其特征在于，所述第二开关元件为场效 应管；所述第二开关元件的控制端为场效应管的栅极；所述第二开关元件的输入端为场效 应管的漏极；所述第二开关元件的输出端为场效应管的源极；所述第二线性降压单元电路包括第十电阻、场效应管、以及所述的单向导通元件；所述第十电阻的第一端为所述第二线性降压单元电路的输入端用以接收所述的第三 电压并连接场效应管的漏极；所述第十电阻的第二端分别连接场效应管的栅极、以及所述 单向导通元件的阳极；所述场效应管的源极为所述第二线性降压单元电路的第一输出端，用以连接所述第一 线性降压单元电路的第二输出端；单向导通元件的阴极为所述第二线性降压单元电路的第二输出端，所述连接第一线性 降压单元电路的第一输出端。
8.如权利要求7所述的启动电源部件电路，其特征在于，所述第二开关元件的导通电 压低于所述第一开关元件的导通电压，包括所述第二线性降压单元电路中场效应管的栅极-源极电压，低于所述第一线性降压单 元电路的第二输出端所在的三极管的基极-发射极电压或场效应管的栅极-源极电压。
9.如权利要求7所述的启动电源部件电路，其特征在于，所述闭环稳压控制电路包括基准源、第九电阻和第十一电阻；所述基准源的阴极为所述闭环稳压控制电路的第一输入端，分别连接第一线性降压单 元电路的第一输出端和所述第二线性降压单元电路的第二输出端；所述基准源的参考极分 别连接第十一电阻的第一端和第九电阻的第二端；所述基准源的阳极为所述闭环稳压控制 电路的输出端，连接所述第十一电阻的第二端；所述第九电阻的第一端为所述闭环稳压控制电路的第二输入端，分别连接所述第一线 性降压单元电路的第二输出端和所述第二线性降压单元电路的第一输出端；所述第九电阻 的第二端连接第十一电阻的第一端。
10.如权利要求1所述的启动电源部件电路，其特征在于，所述第一开关元件还包括一 个输入端以及一个输出端，所述第一开关元件的输入端与所述电源输入端连接，所述第一 开关元件的输出端用以输出所述的第二电压，所述第二开关元件还包括一个输入端以及一 个输出端，所述第二开关元件的输入端用以接收所述的第三电压，所述第二开关元件的输 出端用以输出所述的第四电压；所述第一开关元件的输出端还通过一个单向导通元件与第 二开关元件的输出端连接，其中第一开关元件的输出端连接在该单向导通元件的阳极，第 二开关元件的输出端连接在该单向导通元件的阴极。
11.一种电源模块电路，其特征在于，该电路包括启动电源部件电路，所述启动电源部件电路包括第一线性降压单元电路，用于对一电源输入端提供的第一电压进行线性降压并输出第 二电压；所述第一线性降压单元电路包括第一开关元件，所述第一开关元件包括一个控制 端；第二线性降压单元电路，用于对一第三电压进行线性降压并输出第四电压；所述第二 线性降压单元电路包括第二开关元件，所述第二开关元件的导通电压低于所述第一开关元 件的导通电压，所述第二开关元件包括一个控制端，所述第二开关元件的控制端通过一个 单向导通元件与第一开关元件的控制端连接，其中第二开关元件的控制端连接在所述单向 导通元件的阳极，第一开关元件的控制端连接在所述单向导通元件的阴极；所述单向导通 元件用以隔离第一线性降压单元电路及第二线性降压单元电路；闭环稳压控制电路，用于对第一线性降压单元电路输出的第二电压或第二线性降压单 元电路输出的第四电压进行闭环稳压控制以输出稳定的输出电压，并控制第一线性降压单 元电路及第二线性降压单元电路之间的切换；所述控制电路，用于接收所述第一线性降压单元电路输出的第二电压，并在接收到所 述第二电压后控制功率变换单元工作；所述功率变换单元电路，用于在所述控制电路的控制下产生电源输出，并输出所述第 三电压至第二线性降压单元电路；所述第二线性降压单元电路在接收所述的第三电压后输出所述的第四电压，所述第四 电压经闭环稳压控制电路调制后传输给所述控制电路以维持控制电路工作。
12.如权利要求11所述的电源模块电路，其特征在于，所述第一开关元件还包括一个 输入端以及一个输出端，所述第一开关元件的输入端与所述电源输入端连接，所述第一开 关元件的输出端与闭环稳压控制电路及控制电路连接用以输出所述的第二电压，所述第二 电压经过所述闭环稳压电路的调制后传输给所述控制电路，所述第二开关元件还包括一个 输入端以及一个输出端，所述第二开关元件的输入端与功率变换单元电路的输出端相连 接，所述第二开关元件的输出端与闭环稳压控制电路及控制电路连接用以输出所述的第四 电压。
13.如权利要求11所述的电源模块电路，其特征在于，所述第一开关元件为三极管； 所述第一开关元件的控制端为三极管的基极；所述第一开关元件的输入端为三极管的集电 极；所述第一开关元件的输出端为三极管的发射极；所述第一线性降压单元电路包括至少一个子单元电路，其中每一子单元电路包括电阻和所述的三极管；每一所述子单元电路中，电阻的第一端连接三极管的集电极；电阻的第二端连接三极 管的基极；若所述第一线性降压单元电路包括一个所述的子单元电路，则在该子单元电路中，电 阻的第一端为所述第一线性降压单元电路的输入端用以接收所述的第一电压，电阻的第二 端为所述第一线性降压单元电路的第一输出端用以与所述的三极管的集电极连接，三极管 的发射极为所述第一线性降压单元电路的第二输出端用以输出所述的第二电压；若所述第一线性降压单元电路包括至少两个所述的子单元电路，则在第一个子单元电 路中电阻的第一端为所述第一线性降压单元电路的输入端用以接收所述的第一电压，电 阻的第二端连接第二个子单元电路中电阻的第一端；三极管的发射极连接第二个子单元电 路中三极管的集电极；以此类推，直至最后一个子单元电路中，电阻的第二端为所述第一 线性降压单元电路的第一输出端用以与所述的最后一个子单元电路中的三极管的集电极 连接，三极管的发射极为所述第一线性降压单元电路的第二输出端用以输出所述的第二电 压。
14.如权利要求11所述的电源模块电路，其特征在于，所述第一开关元件为场效应管； 所述第一开关元件的控制端为场效应管的栅极；所述第一开关元件的输入端为场效应管的 漏极；所述第一开关元件的输出端为场效应管的源极；所述第一线性降压单元电路包括至少一个子单元电路，其中每一子单元电路包括电阻和场效应管；每一所述子单元电路中，电阻的第一端连接场效应管的漏极；电阻的第二端连接场效 应管的栅极；若所述第一线性降压单元电路包括一个所述的子单元电路，则在该子单元电路中，电 阻的第一端为所述第一线性降压单元电路的输入端用以接收所述的第一电压，电阻的第二 端为所述第一线性降压单元电路的第一输出端用以与所述的效应管的栅极连接，场效应管 的源极为所述第一线性降压单元电路的第二输出端用以输出所述的第二电压；若所述第一线性降压单元电路包括至少两个所述的子单元电路，则在第一个子单元电 路中电阻的第一端为所述第一线性降压单元电路的输入端用以接收所述的第一电压，电 阻的第二端连接第二个子单元电路中电阻的第一端；场效应管的源极连接第二个子单元电 路中场效应管的漏极；以此类推，直至最后一个子单元电路中，电阻的第二端为所述第一 线性降压单元电路的第一输出端用以与所述的最后一个子单元电路中的场效应管的栅极 连接，场效应管的源极为所述第一线性降压单元电路的第二输出端用以输出所述的第二电 压。
15.如权利要求13或14所述的电源模块电路，其特征在于，所述第二开关元件为三极 管；所述第二开关元件的控制端为三极管的基极；所述第二开关元件的输入端为三极管的 集电极；所述第二开关元件的输出端为三极管的发射极；所述第二线性降压单元电路包括第十电阻、三极管、以及所述的单向导通元件；所述第十电阻的第一端为所述第二线性降压单元电路的输入端用以接收所述的第三 电压并连接三极管的集电极；第十电阻的第二端分别连接三极管的基极、以及单向导通元 件的阳极；所述三极管的发射极为第二线性降压单元电路的第一输出端，连接第一线性降压单元 电路的第二输出端；所述单向导通元件的阴极为第二线性降压单元电路的第二输出端，连接第一线性降压 单元电路的第一输出端。
16.如权利要求15所述的电源模块电路，其特征在于，所述第二开关元件的导通电压 低于所述第一开关元件的导通电压，包括所述第二线性降压单元电路中三极管的基极-发射极电压，低于第所述一线性降压单 元电路的第二输出端所在的三极管的基极-发射极电压或场效应管的栅极-源极电压。
17.如权利要求15所述的电源模块电路，其特征在于，所述闭环稳压控制电路包括基准源、第九电阻和第十一电阻；所述基准源的阴极为所述闭环稳压控制电路的第一输入端，分别连接第一线性降压单 元电路的第一输出端和所述第二线性降压单元电路的第二输出端；所述基准源的参考极分 别连接所述第十一电阻的第一端和所述第九电阻的第二端；所述基准源的阳极为所述闭环 稳压控制电路的输出端，连接所述第十一电阻的第二端；所述第九电阻的第一端为所述闭环稳压控制电路的第二输入端，分别连接所述第一线 性降压单元电路的第二输出端和所述第二线性降压单元电路的第一输出端；第九电阻的第 二端连接第十一电阻的第一端。
18.如权利要求13或14所述的电源模块电路，其特征在于，所述第二开关元件为场效应管；所述第二开关元件的控制端为场效应管的栅极；所述第二开关元件的输入端为场效 应管的漏极；所述第二开关元件的输出端为场效应管的源极；所述第二线性降压单元电路包括第十电阻、场效应管、以及所述的单向导通元件；所述第十电阻的第一端为所述第二线性降压单元电路的输入端用以接收所述的第三 电压并连接场效应管的漏极；所述第十电阻的第二端分别连接场效应管的栅极、以及所述 单向导通元件的阳极；所述场效应管的源极为所述第二线性降压单元电路的第一输出端，用以连接所述第一 线性降压单元电路的第二输出端；单向导通元件的阴极为所述第二线性降压单元电路的第二输出端，所述连接第一线性 降压单元电路的第一输出端。
19.如权利要求18所述的电源模块电路，其特征在于，所述第二开关元件的导通电压 低于所述第一开关元件的导通电压，包括所述第二线性降压单元电路中场效应管的栅极-源极电压，低于所述第一线性降压单 元电路的第二输出端所在的三极管的基极-发射极电压或场效应管的栅极-源极电压。
20.如权利要求18所述的电源模块电路，其特征在于，所述闭环稳压控制电路包括基准源、第九电阻和第十一电阻；所述基准源的阴极为所述闭环稳压控制电路的第一输入端，分别连接第一线性降压单 元电路的第一输出端和所述第二线性降压单元电路的第二输出端；所述基准源的参考极分 别连接第十一电阻的第一端和第九电阻的第二端；所述基准源的阳极为所述闭环稳压控制 电路的输出端，连接所述第十一电阻的第二端；所述第九电阻的第一端为所述闭环稳压控制电路的第二输入端，分别连接所述第一线 性降压单元电路的第二输出端和所述第二线性降压单元电路的第一输出端；所述第九电阻 的第二端连接第十一电阻的第一端。
21.如权利要求12所述的电源模块电路，其特征在于，所述第一开关元件的输出端还 通过一个单向导通元件与第二开关元件的输出端连接，其中第一开关元件的输出端连接在 该单向导通元件的阳极，第二开关元件的输出端连接在该单向导通元件的阴极。
22.如权利要求11或21所述的电源模块电路，其特征在于，所述单向导通元件为二极 管或稳压管。
全文摘要
本发明公开了一种启动电源部件电路，其包括第一线性降压单元电路、第二线性降压单元电路及闭环稳压控制电路。第一、二线性降压单元电路中分别包括一个开关元件，其中第二线性降压单元电路中的开关元件的导通电压低于第一线性降压单元电路中关元件的导通电压；且该电源模块中采用了闭环稳压控制电路对第一线性降压单元电路或第二线性降压单元电路的输出电压进行闭环稳压控制以输出稳定的输出电压，以解决降压可靠性不高的问题，尤其是在电源输入端提供的第一电压为宽范围高电压时，能够显著提高降压可靠性。
文档编号H02M7/5375GK102082501SQ20101059760
公开日2011年6月1日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者向志强, 蔡庸光 申请人:华为技术有限公司