CN103731012A - 一种双模式运行的高效电源电路 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种双模式运行的高效电源电路。一种双模式运行的高效电源电路，包括：输入端口，接收输入电压；输出端口，提供输出电压；第一功率晶体管、第二功率晶体管、第三功率晶体管、电感器、输出电容、比较电路、降压控制器、低压差线性控制器和逻辑电路。本发明能够根据不同的输入电压高效地提供所需的输出电压。

Description

一种双模式运行的高效电源电路

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种双模式运行的高效电源电路。

背景技术

开关电源电路由于其功率晶体管工作在开关状态，在电源转换领域得到了广泛地应用。针对某一具体应用场合，通常开关电源电路的输出电压为一固定直流电压，而其输入电压可能会有一定的变化。如在输入电压和输出电压为相当值时，则低压差线性电源电路的效率更高。因此，需要提供一可适应不同输入电压均能高效转化为所需直流电压的电源电路。

发明内容

因此本发明的目的在于提出一种双模式运行的高效电源电路。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种双模式运行的高效电源电路，包括：输入端口，接收输入电压；输出端口，提供输出电压；中间节点；第一功率晶体管，耦接在输入端口和中间节点之间；第二功率晶体管，耦接在中间节点和参考地之间；第三功率晶体管，耦接在输入端口和输出端口之间，所述第一至第三功率晶体管均具有控制端子；电感器，耦接在中间节点和输出端口之间；输出电容，耦接在输出端口和参考地之间；比较电路，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至输入端口接收输入电压，其第二输入端子耦接至输出端口接收输出电压，其输出端子根据输入电压和输出电压提供比较信号；降压控制器，耦接至比较电路，在输入电压大于输出电压时被使能，并提供降压控制信号至逻辑电路；低压差线性控制器，耦接至比较电路，在输入电压等于输出电压时被使能，并提供低压差线性控制信号至逻辑电路；所述逻辑电路，具有第一输入端子、第二输入端子、第一输出端子、第二输出端子和第三输出端子，其第一输入端子耦接至降压控制器接收降压控制信号，其第二输入端子耦接至低压差线性控制器接收低压差线性控制信号，其第一输出端子提供第一控制信号至第一功率晶体管的控制端子，其第二输出端子提供第二控制信号至第二功率晶体管的控制端子，其第三输出端子提供第三控制信号至第三功率晶体管的控制端子。

可选地，当所述输入电压大于输出电压时，第一至第三控制信号控制第三功率晶体管保持断开、第一功率晶体管和第二功率晶体管交替导通；当所述输入电压等于输出电压时，第一至第三控制信号控制第一功率晶体管和第二功率晶体管保持断开、第三功率晶体管工作于低压差线性模式。。

可选地，所述比较电路包括比较器。

本发明的有益效果是：可根据不同的输入电压高效地提供所需的输出电压。

附图说明

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。

图1为本发明一种双模式运行的高效电源电路100的电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明一种双模式运行的高效电源电路100的电路结构示意图。如图1所示，所述双模式运行的高效电源电路100包括：输入端口11，接收输入电压；输出端口12，提供输出电压；中间节点13；第一功率晶体管101，耦接在输入端口11和中间节点13之间；第二功率晶体管102，耦接在中间节点13和参考地之间；第三功率晶体管103，耦接在输入端口11和输出端口12之间，所述第一至第三功率晶体管均具有控制端子；电感器104，耦接在中间节点13和输出端口12之间；输出电容105，耦接在输出端口12和参考地之间；比较电路106，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至输入端口11接收输入电压，其第二输入端子耦接至输出端口12接收输出电压，其输出端子根据输入电压和输出电压提供比较信号；降压控制器107，耦接至比较电路106，在输入电压大于输出电压时被使能，并提供降压控制信号至逻辑电路109；低压差线性控制器108，耦接至比较电路106，在输入电压等于输出电压时被使能，并提供低压差线性控制信号至逻辑电路109；所述逻辑电路109，具有第一输入端子、第二输入端子、第一输出端子、第二输出端子和第三输出端子，其第一输入端子耦接至降压控制器107接收降压控制信号，其第二输入端子耦接至低压差线性控制器108接收低压差线性控制信号，其第一输出端子提供第一控制信号D1至第一功率晶体管101的控制端子，其第二输出端子提供第二控制信号D2至第二功率晶体管102的控制端子，其第三输出端子提供第三控制信号D3至第三功率晶体管103的控制端子。

优选地，所述比较电路106包括比较器。

优选地，当输入电压大于输出电压时，第一至第三控制信号控制第三功率晶体管103保持断开、第一功率晶体管101和第二功率晶体管102交替导通；当输入电压等于输出电压时，第一至第三控制信号控制第一功率晶体管101和第二功率晶体管102保持断开、第三功率晶体管103工作于低压差线性模式。

在双模式运行的高效电源电路100运行过程中，若输入电压大于输出电压，则比较电路106输出的比较信号使能降压控制器107，去使能低压差线性控制器108，则逻辑电路109根据降压控制信号产生第一至第三控制信号，控制第三功率晶体管103保持断开、第一功率晶体管101和第二功率晶体管102交替导通，使电路100运行于降压模式，从而在输出端口12得到所需电压；若输入电压等于输出电压，则比较电路106输出的比较信号去使能降压控制器107，使能低压差线性控制器108，则逻辑电路109根据低压差线性控制信号产生第一至第三控制信号，控制第一功率晶体管101和第二功率晶体管102保持断开、第三功率晶体管103工作于低压差线性模式，使电路100运行于低压差线性模式，从而在输出端口12得到所需电压。

因此，本发明的双模式运行的高效电源电路100可根据不同的输入电压高效地提供所需的输出电压。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种双模式运行的高效电源电路，其特征在于，包括：

输入端口，接收输入电压；

输出端口，提供输出电压；

中间节点；

第一功率晶体管，耦接在输入端口和中间节点之间；

第二功率晶体管，耦接在中间节点和参考地之间；

第三功率晶体管，耦接在输入端口和输出端口之间，所述第一至第三功率晶体管均具有控制端子；

电感器，耦接在中间节点和输出端口之间；

输出电容，耦接在输出端口和参考地之间；

比较电路，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至输入端口接收输入电压，其第二输入端子耦接至输出端口接收输出电压，其输出端子根据输入电压和输出电压提供比较信号；

降压控制器，耦接至比较电路，在输入电压大于输出电压时被使能，并提供降压控制信号至逻辑电路；

低压差线性控制器，耦接至比较电路，在输入电压等于输出电压时被使能，并提供低压差线性控制信号至逻辑电路；

所述逻辑电路，具有第一输入端子、第二输入端子、第一输出端子、第二输出端子和第三输出端子，其第一输入端子耦接至降压控制器接收降压控制信号，其第二输入端子耦接至低压差线性控制器接收低压差线性控制信号，其第一输出端子提供第一控制信号至第一功率晶体管的控制端子，其第二输出端子提供第二控制信号至第二功率晶体管的控制端子，其第三输出端子提供第三控制信号至第三功率晶体管的控制端子。

2.如权利要求1所述的双模式运行的高效电源电路，其特征在于，其中

当所述输入电压大于输出电压时，第一至第三控制信号控制第三功率晶体管保持断开、第一功率晶体管和第二功率晶体管交替导通；

当所述输入电压等于输出电压时，第一至第三控制信号控制第一功率晶体管和第二功率晶体管保持断开、第三功率晶体管工作于低压差线性模式。

3.如权利要求1所述的双模式运行的高效电源电路，其特征在于，所述比较电路包括比较器。