一种具有双重模式的模块供电电路的制作方法

本发明涉及集成电路领域，特别涉及一种具有双重模式的模块供电电路。

背景技术：

随着能源越来越紧张、全球温室效应，各国对于电子产品能效的要求越来越高，传统的阻容降压电路，普遍使用阻容降压电路，效率低、待机功耗高、带载能力低，已无法符合各国能效要求。

有鉴于此，本发明人专门设计了一种具有双重模式的模块供电电路，特别涉及一种采用buck或buck/boost电路。本案由此产生。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有双重模式的模块供电电路，特别涉及一种采用buck或buck/boost电路，可选择输出正电压或负电压的高效率、低待机功耗、高带载能力的双重模式模块供电电路。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

包括保险丝、整流电路、π型滤波电路、控制芯片、拓扑电路、稳压电路；

所述保险丝的输入端，与市电网的火线相连；所述保险丝的输出端，与所述整流电路的输入端相连，用于保护电路的运行；

所述整流电路的输出端，与所述π型滤波电路相连，用于将所述市电整流为直流电，并传送至所述π型滤波电路的输入端；

所述π型滤波电路的输出端，与所述控制芯片相连，用于对所述直流电进行滤波后，传送至所述控制芯片；

所述控制芯片包括第一管脚、第二管脚和第三管脚；所述控制芯片的第一管脚与π型滤波电路的输出端相连；所述控制芯片的第二管脚与稳压电路的输出端相连，用于提供工作电压和反馈电压信号；所述控制芯片的第三管脚与拓扑电路的输入端相连，用于采集电流反馈信号；

所述拓扑电路的输出端包括第一输出端口、第二输出端口，用于将所述直流电转换为开关电源，并通过所述第一输出端口、第二输出端口传送至外部电路，提供电压；所述拓扑电路的第一输出端口与所述稳压电路的输入端相连；

所述稳压电路的输出端与所述控制芯片的第二管脚相连，用于稳定所述电压，提供工作电压和反馈电压信号，并传送至所述控制芯片的第二管脚；

优选地，所述整流电路包括全波整流模式和半波整流模式。

优选地，所述整流电路包括第一整流桥、第三稳压二极管、第七电阻；

所述第一整流桥的第一端口，与所述保险丝的输出端相连；所述第一整流桥的第二端口，与第三稳压二极管的阴极相连；所述第一整流桥的第三端口，与市电网的零线相连；所述第一整流桥的第四端口，与第七电阻的第一端口相连；

所述第三稳压二极管的阳极，与所述保险丝的输出端相连；

所述第七电阻的第二端口，与所述市电网的零线相连。

优选地，所述第一整流桥电连接，所述第三稳压二极管、第七电阻断开时，所述整流电路为全波整流模式；所述第一整流桥断开，所述第三稳压二极管和所述第七电阻电连接时，所述整流电路为半波整流模式。

优选地，所述π型滤波电路包括第一电感、第一电阻、第一电容、第二电容；

所述第一电感的第一端，与所述第三稳压二极管的阴极相连；所述第一电感的第二端，与所述控制芯片的第一管脚相连；

所述第一电阻的第一端，与第三稳压二极管的阴极相连；所述第一电阻的第二端，与所述控制芯片的第一管脚相连；

所述第一电容的第一端，与所述第三稳压二极管的阴极相连；所述第一电容的第二端，与所述第七电阻的第一端相连；

所述第二电容为极性电容，所述第二电容的阳极与所述控制芯片的第一管脚相连；所述第二电容的阴极，与所述第七电阻的第一端相连。

优选地，所述拓扑电路包括buck拓扑模式和buckboost拓扑模式。

优选地，所述控制芯片的型号为cr6210。

优选地，所述拓扑电路包括第二电阻、第三电阻、第二电感、第四电容、第一稳压二极管、第五电阻、第六电阻；

所述第二电阻的第一端，与所述控制芯片的第三管脚相连；所述第二电阻的第二端，与第一稳压二极管的阴极相连；

所述第三电阻的第一端，与所述控制芯片的第三管脚相连；所述第三电阻的第二端，与第一稳压二极管的阴极相连；

所述第二电感的第一端，与第一稳压二极管的阴极相连；所述第二电感的第二端，与所述第一输出端口相连；

所述第四电容为极性电容，所述第四电容的阳极与所述第一输出端口相连；所述第四电容的阴极与所述第二输出端口相连；

所述第一稳压二极管的阳极与所述第二输出端口相连；

所述第五电阻的第一端，与所述第二电容的阴极相连；所述第五电阻的第二端，与所述第二输出端口相连；

所述第六电阻的第一端，与所述第二电容的阴极相连；所述第六电阻的第二端，与所述稳压电路的输入端相连。

优选地，所述稳压电路包括第二稳压二极管、第三电容；

所述第二稳压二极管的阳极，与所述第一输出端口相连；所述第二稳压二极管的阴极，与所述控制芯片的第二管脚相连；

所述第三电容的第一端，与所述控制芯片的第二管脚相连；所述第三电容的第二端，与所述第二电阻的第二端相连。

优选地，所述第一输出端口与第二输出端口间设有第四电阻。

本发明的有益效果是：

本发明提供的一种具有双重模式的模块供电电路，特别涉及一种采用buck或buck/boost电路，可选择输出正电压或负电压的高效率、低待机功耗、高带载能力的双重模式模块供电电路。采用可选buck或buck/boost工作模式，与现有的阻容降压电路相比，在待机功耗、效率、带载能力、驱动可控硅等方面有明显优势。

附图说明

图1是本发明的系统框图；

图2是本发明的实施方式示意图。

其中100：整流电路；200：π型滤波电路；300：拓扑电路。

具体实施方式

如图1所示，一种具有双重模式的模块供电电路，包括保险丝、整流电路、π型滤波电路、控制芯片、拓扑电路、稳压电路；

保险丝的输入端，与市电网的火线相连；保险丝的输出端，与整流电路的输入端相连，用于保护电路的运行；

整流电路的输出端，与π型滤波电路相连，用于将市电整流为直流电，并传送至π型滤波电路的输入端；

π型滤波电路的输出端，与控制芯片相连，用于对直流电进行滤波后，传送至控制芯片；

控制芯片包括第一管脚、第二管脚和第三管脚；控制芯片的第一管脚与π型滤波电路的输出端相连；控制芯片的第二管脚与稳压电路的输出端相连，用于提供工作电压和反馈电压信号；控制芯片的第三管脚与拓扑电路的输入端相连，用于采集电流反馈信号；控制芯片的第一管脚与第三管脚之间内置一个高压mos，第一管脚内置mos的漏极，第二管脚为vcc供电与电压反馈检测复用脚，第三管脚为内置mos的源极与电流反馈检测复用脚。

拓扑电路的输出端包括第一输出端口vout+、第二输出端口vout-，用于将直流电转换为开关电源，并通过第一输出端口vout+、第二输出端口vout-传送至外部电路，提供电压；拓扑电路的第一输出端口vout+与稳压电路的输入端相连；

稳压电路的输出端与控制芯片的第二管脚相连，用于稳定电压，提供工作电压和反馈电压信号，并传送至控制芯片的第二管脚；

整流电路包括全波整流模式和半波整流模式。

如图2所示，整流电路100包括第一整流桥db1、第三稳压二极管d3、第七电阻r7；

第一整流桥db1的第一端口，与保险丝的输出端相连；第一整流桥db1的第二端口，与第三稳压二极管d3的阴极相连；第一整流桥db1的第三端口，与市电网的零线相连；第一整流桥db1的第四端口，与第七电阻r7的第一端口相连；

第三稳压二极管d3的阳极，与保险丝的输出端相连；

第七电阻r7的第二端口，与市电网的零线相连。

第一整流桥db1电连接，第三稳压二极管d3、第七电阻r7断开时，整流电路100为全波整流模式；第一整流桥db1断开，第三稳压二极管d3和第七电阻r7电连接时，整流电路100为半波整流模式。

π型滤波电路200包括第一电感l1、第一电阻r1、第一电容c1、第二电容c2；

第一电感l1的第一端，与第三稳压二极管d3的阴极相连；第一电感l1的第二端，与控制芯片u1的第一管脚相连；

第一电阻r1的第一端，与第三稳压二极管d3的阴极相连；第一电阻r1的第二端，与控制芯片u1的第一管脚相连；

第一电容c1的第一端，与第三稳压二极管d3的阴极相连；第一电容c1的第二端，与第七电阻r7的第一端相连；

第二电容c2为极性电容，第二电容c2的阳极与控制芯片u1的第一管脚相连；第二电容c2的阴极，与第七电阻r7的第一端相连。

拓扑电路300包括buck拓扑模式和buckboost拓扑模式。

控制芯片u1的型号为cr6210。

拓扑电路300包括第二电阻r2、第三电阻r3、第二电感l2、第四电容c4、第一稳压二极管d1、第五电阻r5、第六电阻r6；

第二电阻r2的第一端，与控制芯片u1的第三管脚相连；第二电阻r2的第二端，与第一稳压二极管d1的阴极相连；

第三电阻r3的第一端，与控制芯片u1的第三管脚相连；第三电阻r3的第二端，与第一稳压二极管d1的阴极相连；

第二电感l2的第一端，与第一稳压二极管d1的阴极相连；第二电感l2的第二端，与第一输出端口vout+相连；

第四电容c4为极性电容，第四电容c4的阳极与第一输出端口vout+相连；第四电容c4的阴极与第二输出端口vout-相连；

第一稳压二极管d1的阳极与第二输出端口vout-相连；

第五电阻r5的第一端，与第二电容c2的阴极相连；第五电阻r5的第二端，与第二输出端口vout-相连；

第六电阻r6的第一端，与第二电容c2的阴极相连；第六电阻r6的第二端，与稳压电路400的输入端相连；

稳压电路400包括第二稳压二极管d2、第三电容c3；

第二稳压二极管d2的阳极，与第一输出端口vout+相连；第二稳压二极管d2的阴极，与控制芯片u1的第二管脚相连；

第三电容c3的第一端，与控制芯片u1的第二管脚相连；第三电容c3的第二端，与第二电阻r2的第二端相连。

第一输出端口vout+与第二输出端口vout-间设有第四电阻r4。

本实施例涉及一种采用buck或buckboost电路，可选择输出正电压或负电压，正电压可供一般模块供电，负电压可供需驱动可控硅模块供电；市电由火线l、零线n进来；fu1是保险丝，对模块失效时起到保护作用；db1、d3、r7为可选择工作模式，db1接一个整流桥、d3、r7不接时，为全波整流模式；db1不接、d3接一个二极管、r7接一个0r电阻时，为半波整流模式；c1、l1、r1、c2组成一个π型滤波器对整流后的市电进行滤波，此时c2两端便输出一个稳定的直流电；u1是控制芯片,型号为cr6210，u1的第一管脚与第三管脚之间内置一个高压mos，第一管脚为内置mos的漏极，第二管脚为vcc供电与电压反馈检测复用脚，第三管脚为内置mos的源极与电流反馈检测复用脚；r5、r6为可选择工作模式，当r5接0r，r6断开时，c2、u1的第1管脚和第3管脚、r2、r3、l2、c4、r5、d1组成一个buck拓扑电路，此时，以c2的负极为0v参考点，vout+输出+5v，vout-输出0v；当r6接0r，r5断开时，c2、u1的1脚3脚、r2、r3、l2、c4、r6、d1组成一个buckboost拓扑电路，此时，以c2的负极为0v参考点，vout+输出0v，vout-输出-5v；通过d2从输出的vout+端提供u1的工作电压以及反馈电压信号；根据不同的输出带载电流，u1通过第二管脚采集电压反馈信号，以及第三管脚采集电流反馈信号进行分析，以控制不同的频率及峰值电流，以匹配此时的输出能量。r4为一个假负载，当输出电流为0a时，此时假负载可以消耗前端传过来的最小能量，以确保输出电压稳定。

本实施例具有可选择输出正电压或负电压的高效率、低待机功耗、高带载能力的双重模式模块供电电路。采用可选buck或buck/boost工作模式，与现有的阻容降压电路相比，在待机功耗、效率、带载能力、驱动可控硅等方面有明显优势。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。