CN109494986B - 直流降压电路及直流降压方法 - Google Patents

直流降压电路及直流降压方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种直流降压电路及直流降压方法。本发明的直流降压电路在工作时，输入电压由0逐渐上升，当输入电压上升至大于等于启动电压且小于工作电压时，降压控制模块的第一输出端输出基准电压，启动控制模块将其输入端与输出端连接从而将降压控制模块的控制端接地，使得降压控制模块的第二输出端输出0，当输入电压继续上升直至大于等于工作电压，启动控制模块将其输入端与输出端断开从而将降压控制模块的控制端与接地端断开，此后当降压控制模块将其控制端充电至大于等于软启动电压时由其第二输出端输出控制信号控制功率变换模块输出为目标电压的输出电压，能够避免输入电压过低且负载较大时电路中的MOS管中电流过大。

Description

直流降压电路及直流降压方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种直流降压电路及直流降压方法。
背景技术
随着显示技术的发展，液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被广泛地应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。
现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示装置，其包括液晶显示面板、背光模组(backlight module)及电路板。液晶显示面板的工作原理是在薄膜晶体管阵列基板(Thin Film Transistor Array Substrate，TFT Array Substrate)与彩色滤光片基板(Color Filter Substrate，CF Substrate)之间灌入液晶分子，并在两片基板上施加驱动电压来控制液晶分子的旋转方向，以将背光模组的光线折射出来产生画面。
现有的液晶显示装置驱动所需求的电压一般为低压的直流电压，因此，一般会在液晶显示装置中设置直流降压电路以将高压的直流电压转换为低压的直流电压以供液晶显示装置使用。
请参阅图1，为一种现有的直流降压电路的结构示意图，该直流降压电路包括降压控制模块100及与降压控制模块100电性连接的功率变换模块200，所述降压控制模块100接入输入电压VIN，并在输入电压VIN大于一启动电压时开始向功率变换模块200传输脉冲信号，所述功率变换模块200接入输入电压VIN，并在脉冲信号的控制下对输入电压VIN进行降压处理产生输出电压VOUT并输出。在输入电压VIN上升的过程中，当输入电压VIN很低，而输出负载较大的情况下，直流降压电路中的场效应管(MOS管)中的电流较大，容易触发过电流保护导致电路无法正常工作，而在输入电压VIN下降的过程中，当输入电压VIN很低，而输出负载较大的情况下，直流降压电路中的MOS管中的电路较大容易发生烧毁的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种直流降压电路，能够避免输入电压过低且负载较大时电路中MOS管中电流过大。
本发明的另一目的在于提供一种直流降压方法，能够避免输入电压过低且负载较大时电路中MOS管中电流过大。
为实现上述目的，本发明首先提供一种直流降压电路，包括降压控制模块、功率变换模块及启动控制模块；
所述降压控制模块的输入端接入输入电压，控制端电性连接启动控制模块的输入端，第一输出端电性连接启动控制模块的第一控制端，第二输出端电性连接功率变换模块的控制端；所述启动控制模块的第二控制端接入输入电压，输出端接地；所述功率变换模块的输入端接入输入电压，输出端输出输出电压；
当降压控制模块的输入端的电压大于等于预设的启动电压时，第一输出端输出基准电压并且降压控制模块对其控制端充电，否则第一输出端输出0并且降压控制模块不对其控制端充电；当降压控制模块的输入端的电压大于等于预设的启动电压且其控制端的电压大于等于预设的软启动电压时，第二输出端输出控制信号控制功率变换模块输出为目标电压的输出电压，否则第二输出端输出0控制功率变换模块输出0；当启动控制模块的第一控制端的电压为基准电压且第二控制端的电压小于预设的工作电压时将其输入端与输出端连接，否则将其输入端与输出端断开；所述启动电压小于工作电压。
所述降压控制模块包括控制芯片；所述降压控制模块的输入端为控制芯片的输入引脚，所述降压控制模块的控制端为控制芯片的软启动引脚，所述降压控制模块的第一输出端为控制芯片的基准电压引脚，所述降压控制模块的第二输出端为控制芯片的控制信号引脚；
当控制芯片的输入引脚的电压大于等于预设的启动电压时，基准电压引脚输出基准电压并且控制芯片对软启动引脚充电，否则基准电压引脚输出0并且控制芯片不对软启动引脚充电；当控制芯片的输入引脚的电压大于等于预设的启动电压且软启动引脚的电压大于等于预设的软启动电压时，控制信号引脚输出控制信号控制功率变换模块输出为目标电压的输出电压，否则控制信号引脚输出0控制功率变换模块输出0。
所述启动控制模块包括第一分压单元、第二分压单元、第三分压单元、第一MOS管、第一电容、稳压二极管、三极管；所述第一分压单元的一端为启动控制模块的第一控制端，另一端电性连接第一MOS管的栅极；第一MOS管的漏极为启动控制模块的输入端，源极为启动控制模块的输出端；稳压二极管的负极为启动控制模块的第二控制端，正极电性连接第二分压单元的一端；第二分压单元的另一端电性连接第三分压单元的一端；第三分压单元的另一端接地；第一电容的一端电性连接第一MOS管的栅极，另一端接地；三极管的基极电性连接第二分压单元的另一端，发射极接地，集电极电性连接第一MOS管的栅极；所述工作电压大于稳压二极管的反向击穿电压，当稳压二极管的负极的电压大于等于工作电压时，三极管导通。
所述第一分压单元为第一电阻，所述第二分压单元为第二电阻，所述第三分压单元为第三电阻。
所述控制芯片的控制信号引脚包括第一控制信号引脚及第二控制信号引脚，该第一控制信号引脚及第二控制信号引脚分别电性连接功率变换模块的第一控制端及第二控制端；
当所述控制芯片的输入引脚的电压大于等于预设的启动电压且软启动引脚的电压大于等于预设的软启动电压时，第一控制信号引脚及第二控制信号引脚分别输出第一脉冲信号及第二脉冲信号，控制功率变换模块输出为目标电压的输出电压，否则第一控制信号引脚及第二控制信号引脚均输出0控制功率变换模块输出0；
所述功率变换模块包括第二MOS管、第三MOS管及电感；第二MOS管的栅极为功率变换模块的第一控制端，源极电性连接第三MOS管的漏极，漏极为功率变换模块的输入端；第三MOS管的栅极为功率变换模块的第二控制端，源极接地，漏极电性连接电感的一端；电感的另一端为功率变换模块的输出端。
所述直流降压电路，还包括输入滤波模块及输出滤波模块；
所述降压控制模块的输入端及功率变换模块的输入端分别经输入滤波模块接入输入电压；所述输入滤波模块用于对输入电压进行滤波后传输至降压控制模块的输入端及功率变换模块的输入端；
所述输出滤波模块电性连接功率变换模块的输出端，用于对功率变换模块输出的输出电压进行滤波。
所述输入滤波模块包括第四电容、第五电容及第六电容，所述第四电容、第五电容及第六电容各自的一端均接入输入电压并电性连接降压控制模块的输入端，各自的另一端均接地；
所述输出滤波模块包括第七电容及第八电容，所述第七电容及第八电容各自的一端均连接功率变换模块的输出端，各自的另一端均接地。
所述直流降压电路还包括反馈模块；所述反馈模块的输入端电性连接功率变换模块的输出端，输出端电性连接降压控制模块的反馈端；所述反馈模块用于对功率变换模块的输出端电压进行侦测并产生对应的反馈电压传输至降压控制模块的反馈端；
当降压控制模块的输入端的电压大于等于预设的启动电压且其控制端的电压大于等于预设的软启动电压时，对其反馈端的反馈电压进行侦测，依据其反馈端的反馈电压对其第二输出端输出控制信号进行调整以控制功率变换模块对其输出的输出电压进行调整，直至反馈端的反馈电压等于与目标电压对应的标准反馈电压。
所述反馈模块包括第六电阻及第七电阻，所述第六电阻的一端为反馈模块的输出端，另一端接地；所述第七电阻的一端电性连接第六电阻的一端，另一端为反馈模块的输入端。
本发明还提供一种直流降压方法，包括如下步骤：
步骤S1、提供上述的直流降压电路；
步骤S2、所述输入电压由0上升且小于启动电压，降压控制模块的第一输出端输出0并且降压控制模块不对其控制端充电，启动控制模块将其输入端与输出端断开，降压控制模块的第二输出端输出0控制功率变换模块输出0；
步骤S3、所述输入电压上升至大于等于启动电压且小于工作电压，降压控制模块的第一输出端输出基准电压并且降压控制模块对其控制端充电，启动控制模块将其输入端与输出端连接，降压控制模块的第二输出端输出0控制功率变换模块输出0；
步骤S4、所述输入电压上升至大于等于工作电压，降压控制模块的第一输出端输出基准电压并且降压控制模块对其控制端充电，启动控制模块将其输入端与输出端断开，降压控制模块的控制端电压不断上升，当降压控制模块的控制端电压大于等于软启动电压时，降压控制模块的第二输出端输出控制信号控制功率变换模块输出为目标电压的输出电压。
本发明的有益效果：本发明的直流降压电路在工作时，输入电压由0逐渐上升，当输入电压上升至大于等于启动电压且小于工作电压时，降压控制模块的第一输出端输出基准电压，启动控制模块将其输入端与输出端连接从而将降压控制模块的控制端接地，使得降压控制模块的第二输出端输出0，当输入电压继续上升直至大于等于工作电压，启动控制模块将其输入端与输出端断开从而将降压控制模块的控制端与接地端断开，此后当降压控制模块将其控制端充电至大于等于软启动电压时由其第二输出端输出控制信号控制功率变换模块输出为目标电压的输出电压，能够避免输入电压过低且负载较大时电路中的MOS管中电流过大。本发明的直流降压方法能够避免输入电压过低且负载较大时电路中MOS管中电流过大。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为现有的直流降压电路的结构示意图；
图2为本发明的直流降压电路的结构示意图；
图3为本发明的直流降压电路的电路图；
图4为本发明的直流降压电路中控制芯片的结构示意图；
图5为本发明的直流降压方法的流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图2及图3，本发明一种直流降压电路，包括降压控制模块10、功率变换模块20及启动控制模块30。
所述降压控制模块10的输入端接入输入电压Vin，控制端电性连接启动控制模块30的输入端，第一输出端电性连接启动控制模块30的第一控制端，第二输出端电性连接功率变换模块20的控制端。所述启动控制模块30的第二控制端接入输入电压Vin，输出端接地。所述功率变换模块20的输入端接入输入电压Vin，输出端输出输出电压Vout。
当降压控制模块10的输入端的电压大于等于预设的启动电压时，第一输出端输出基准电压并且降压控制模块10对其控制端充电，否则第一输出端输出0并且降压控制模块10不对其控制端充电。当降压控制模块10的输入端的电压大于等于预设的启动电压且其控制端的电压大于等于预设的软启动电压时，第二输出端输出控制信号控制功率变换模块20输出为目标电压的输出电压Vout，否则第二输出端输出0控制功率变换模块20输出0。当启动控制模块30的第一控制端的电压为基准电压且第二控制端的电压小于预设的工作电压时将其输入端与输出端连接，否则将其输入端与输出端断开。所述启动电压小于工作电压。
具体地，请参阅图3，所述降压控制模块10包括控制芯片U1。所述降压控制模块10的输入端为控制芯片U1的输入引脚IN，所述降压控制模块10的控制端为控制芯片U1的软启动引脚SS，所述降压控制模块10的第一输出端为控制芯片U1的基准电压引脚REF，所述降压控制模块10的第二输出端为控制芯片U1的控制信号引脚。当控制芯片U1的输入引脚IN的电压大于等于预设的启动电压时，基准电压引脚REF输出基准电压并且控制芯片U1对软启动引脚SS充电，否则基准电压引脚REF输出0并且控制芯片U1不对软启动引脚SS充电。当控制芯片U1的输入引脚IN的电压大于等于预设的启动电压且软启动引脚SS的电压大于等于预设的软启动电压时，控制信号引脚输出控制信号控制功率变换模块20输出为目标电压的输出电压Vout，否则控制信号引脚输出0控制功率变换模块20输出0。
具体地，请参阅图3，所述启动控制模块30包括第一分压单元31、第二分压单元32、第三分压单元33、第一MOS管Q1、第一电容C1、稳压二极管D1、三极管T1。所述第一分压单元31的一端为启动控制模块30的第一控制端，另一端电性连接第一MOS管Q1的栅极。第一MOS管Q1的漏极为启动控制模块30的输入端，源极为启动控制模块30的输出端。稳压二极管D1的负极为启动控制模块30的第二控制端，正极电性连接第二分压单元32的一端。第二分压单元32的另一端电性连接第三分压单元33的一端。第三分压单元33的另一端接地。第一电容C1的一端电性连接第一MOS管Q1的栅极，另一端接地。三极管T1的基极电性连接第二分压单元32的另一端，发射极接地，集电极电性连接第一MOS管Q1的栅极。所述工作电压大于稳压二极管D1的反向击穿电压，当稳压二极管D1的负极的电压大于等于工作电压时，三极管T1导通。
优选地，所述启动电压为5.5V，基准电压为5V，稳压二极管D1的反向击穿电压为7.5V。
优选地，所述第一分压单元31为第一电阻R1，所述第二分压单元32为第二电阻R2，所述第三分压单元33为第三电阻R3。
具体地，请参阅图3，所述控制芯片U1的控制信号引脚包括第一控制信号引脚HG及第二控制信号引脚LG，该第一控制信号引脚HG及第二控制信号引脚LG分别电性连接功率变换模块20的第一控制端及第二控制端。当所述控制芯片U1的输入引脚IN的电压大于等于预设的启动电压且软启动引脚SS的电压大于等于预设的软启动电压时，第一控制信号引脚HG及第二控制信号引脚LG分别输出第一脉冲信号及第二脉冲信号，控制功率变换模块20输出为目标电压的输出电压Vout，否则第一控制信号引脚HG及第二控制信号引脚LG均输出0控制功率变换模块20输出0。
具体地，请参阅图3，所述功率变换模块20包括第二MOS管Q2、第三MOS管Q3及电感L1。第二MOS管Q2的栅极为功率变换模块20的第一控制端，源极电性连接第三MOS管Q3的漏极，漏极为功率变换模块20的输入端。第三MOS管Q3的栅极为功率变换模块20的第二控制端，源极接地，漏极电性连接电感L1的一端。电感10的另一端为功率变换模块20的输出端。
具体地，请参阅图2及图3，所述直流降压电路还包括输入滤波模块40及输出滤波模块50。所述降压控制模块10的输入端及功率变换模块20的输入端分别经输入滤波模块40接入输入电压Vin。所述输入滤波模块40用于对输入电压Vin进行滤波后传输至降压控制模块10的输入端及功率变换模块20的输入端。所述输出滤波模块50电性连接功率变换模块20的输出端，用于对功率变换模块20输出的输出电压Vout进行滤波。
进一步地，请参阅图3，所述输入滤波模块40包括第四电容C4、第五电容C5及第六电容C6，所述第四电容C4、第五电容C5及第六电容C6各自的一端均接入输入电压Vin并电性连接降压控制模块10的输入端，各自的另一端均接地。所述输出滤波模块50包括第七电容C7及第八电容C8，所述第七电容C7及第八电容C8各自的一端均连接功率变换模块20的输出端，各自的另一端均接地。
具体地，请参阅图2及图3，所述直流降压电路还包括反馈模块60。所述反馈模块60的输入端电性连接功率变换模块20的输出端，输出端电性连接降压控制模块10的反馈端。所述反馈模块60用于对功率变换模块20的输出端电压进行侦测并产生对应的反馈电压传输至降压控制模块10的反馈端。当降压控制模块10的输入端的电压大于等于预设的启动电压且其控制端的电压大于等于预设的软启动电压时，对其反馈端的反馈电压进行侦测，依据其反馈端的反馈电压对其第二输出端输出控制信号进行调整以控制功率变换模块20对其输出的输出电压Vout进行调整，直至反馈端的反馈电压等于与目标电压对应的标准反馈电压。
进一步地，请参阅图3，所述反馈模块60包括第六电阻R6及第七电阻R7，所述第六电阻R6的一端为反馈模块60的输出端，另一端接地。所述第七电阻R7的一端电性连接第六电阻R6的一端，另一端为反馈模块60的输入端。
具体地，请参阅图4，所述控制芯片U1包括基准电压产生单元11、逻辑单元12及驱动单元13。所述基准电压产生单元11的输入端为控制芯片U1的输入引脚IN，输出端为控制芯片U1的基准电压引脚REF并电性连接逻辑单元12及驱动单元13的输入端。逻辑单元12的输出端电性连接驱动单元13的控制端。驱动单元13的控制端为控制芯片U1的软启动引脚SS，第一输出端为控制芯片U1的第一控制信号引脚HG，第二输出端为控制芯片U1的第二控制信号引脚LG。当基准电压产生单元11的输入端的电压大于等于预设的启动电压时，输出端输出基准电压为逻辑单元12及驱动单元13进行供电，否则输出端输出0。当逻辑单元12的输入端接入基准电压时对驱动单元13的控制端充电，否则不对驱动单元13的控制端充电。当驱动单元13的输入端接入基准电压且其控制端的电压大于等于软启动电压时，第一输出端及第二输出端分别输出第一脉冲信号及第二脉冲信号控制功率变换模块20输出为目标电压的输出电压Vout，否则第一输出端及第二输出端均输出0控制功率变换模块20输出0。
具体地，请参阅图3，所述降压控制模块10还包括第二电容C2、第三电容C3、第四电阻R4、第五电阻R5。所述第二电容C2的一端电性连接控制芯片U1的软启动引脚SS，另一端接地。所述第三电容C3的一端电性连接控制芯片U1的基准电压引脚REF，另一端接地。所述第四电阻R4的一端电性连接控制芯片U1的第一控制信号引脚HG，另一端电性连接功率变换模块20的第一控制端，从而第一控制信号引脚HG经第四电阻R4电性连接功率变换模块20的第一控制端。所述第五电阻R5的一端电性连接控制芯片U1的第二控制信号引脚LG，另一端电性连接功率变换模块20的第二控制端，从而第二控制信号引脚LG经第五电阻R5电性连接功率变换模块20的第二控制端。
具体地，请参阅图3，所述降压控制模块10还包括第九电容C9、第十电容C10及第八电阻R8。第九电容C9的一端电性连接控制芯片U1的电流限制门限调整引脚ILIM，另一端电性连接控制芯片U1的输入引脚IN。第十电容C10的一端电性连接控制芯片U1的自举引脚BST，另一端电性连接第二MOS管Q2的源极。第八电阻R8的两端分别与第九电容C9的两端电性连接。所述第二电容C2的另一端还与控制芯片U1的接地引脚GND电性连接。所述第十电容C10的另一端还与控制芯片U1的转换引脚SW电性连接。
需要说明的是，本发明的直流降压电路在开始工作时，输入电压Vin由0逐渐上升，在输入电压Vin小于启动电压的阶段，三极管T1截止，控制芯片U1的输入引脚IN的电压小于启动电压，此时控制芯片U1的基准电压引脚REF输出0，第一MOS管Q1截止，控制芯片U1的控制信号引脚输出0，功率变换模块20输出为0的输出电压Vout。当输入电压Vin上升至启动电压，三极管T1截止，控制芯片U1的基准电压引脚REF输出基准电压，第一MOS管Q1导通，软启动引脚SS接地，虽然控制芯片U1开始对软启动引脚SS充电，但由于软启动引脚SS接地，始终为接地端电压，此时控制芯片U1的控制信号引脚输出0，功率变换模块20输出为0的输出电压Vout，当所述输入电压Vin继续上升至工作电压，稳压二极管D1反向击穿使三极管T1导通，第一MOS管Q1的栅极接地而截止，控制芯片U1对软启动引脚SS进行充电使其电压上升，当软启动引脚SS的电压大于等于软启动电压时，控制芯片U1使其控制信号引脚输出脉冲信号控制功率变换模块20输出为目标电压的输出电压Vout，此时输入电压Vin的电压值已经很大，因此即使负载较大，直流降压电路中功率变换模块20中第二MOS管Q2及第三MOS管Q3中的电流也会很小，不会触发过电流保护，保证该电路可以正常工作，通过对稳压二极管D1的反向击穿电压、第二分压单元32也即第二电阻R2的电阻值、第三分压单元33也即第三电阻R3的电阻值进行选择，能够设置三极管T1导通时对应的输入电压Vin的电压值也即工作电压，通过对第一电容C1的电容值进行选择，能够对控制芯片U1使其控制信号引脚输出脉冲信号的时刻进行设置。另外，当输入电压Vin的电压下降时，三极管T1会首先关闭，从而使得软启动引脚SS再次接地，导致控制芯片U1的控制信号引脚输出0，能够防止输入电压Vin掉电过程中由于输入电压Vin过低导致的电流过大使得功率变换模块20中第二MOS管Q2及第三MOS管Q3烧毁，提升电路的可靠性。
请参阅图5，基于同一发明构思，本发明还提供一种直流降压方法，包括如下步骤：
步骤S1、请参阅图2至图4，提供上述的直流降压电路，在此不再对直流降压电路的结构进行重复性描述。
步骤S2、所述输入电压Vin由0上升且小于启动电压，降压控制模块10的第一输出端输出0并且降压控制模块10不对其控制端充电，启动控制模块30将其输入端与输出端断开，使得降压控制模块10的控制端与接地端之间断开，降压控制模块10的第二输出端输出0控制功率变换模块20输出0。
具体地，所述步骤S2中，三极管T1截止，控制芯片U1的基准电压引脚REF输出0，第一MOS管Q1截止。
步骤S3、所述输入电压Vin上升至大于等于启动电压且小于工作电压，降压控制模块10的第一输出端输出基准电压并且降压控制模块10对其控制端充电，启动控制模块30将其输入端与输出端连接，使得降压控制模块10的控制端接地，降压控制模块10的第二输出端输出0控制功率变换模块20输出0。
具体地，所述步骤S3中，三极管T1截止，由于控制芯片U1的输入引脚IN的电压大于等于启动电压，控制芯片U1的基准电压引脚REF输出基准电压，第一MOS管Q1导通，软启动引脚SS接地。
步骤S4、所述输入电压Vin上升至大于等于工作电压，降压控制模块10的第一输出端输出基准电压并且降压控制模块10对其控制端充电，启动控制模块30将其输入端与输出端断开，降压控制模块10的控制端电压不断上升，当降压控制模块10的控制端电压大于等于软启动电压时，降压控制模块10的第二输出端输出控制信号控制功率变换模块20输出为目标电压的输出电压Vout。
具体地，所述步骤S4中，稳压二极管D1反向击穿使三极管T1导通，第一MOS管Q1的栅极接地而截止，控制芯片U1对软启动引脚SS进行充电使其电压上升，当软启动引脚SS的电压大于等于软启动电压时，控制芯片U1使其控制信号引脚输出脉冲信号控制功率变换模块20输出为目标电压的输出电压Vout，此时输入电压Vin的电压值已经很大，因此即使负载较大，直流降压电路中功率变换模块20中第二MOS管Q2及第三MOS管Q3中的电流也会很小，不会触发过电流保护，保证该电路可以正常工作，通过对稳压二极管D1的反向击穿电压、第二分压单元32也即第二电阻R2的电阻值、第三分压单元33也即第三电阻R3的电阻值进行选择，能够设置三极管T1导通时对应的输入电压Vin的电压值也即工作电压，通过对第一电容C1的电容值进行选择，能够对控制芯片U1使其控制信号引脚输出脉冲信号的时刻进行设置。另外，当输入电压Vin的电压下降时，三极管T1会首先关闭，从而使得软启动引脚SS再次接地，导致控制芯片U1的控制信号引脚输出0，能够防止输入电压Vin掉电过程中由于输入电压Vin过低导致的电流过大使得功率变换模块20中第二MOS管Q2及第三MOS管Q3烧毁，提升电路的可靠性。
综上所述，本发明的直流降压电路在工作时，输入电压由0逐渐上升，当输入电压上升至大于等于启动电压且小于工作电压时，降压控制模块的第一输出端输出基准电压，启动控制模块将其输入端与输出端连接从而将降压控制模块的控制端接地，使得降压控制模块的第二输出端输出0，当输入电压继续上升直至大于等于工作电压，启动控制模块将其输入端与输出端断开从而将降压控制模块的控制端与接地端断开，此后当降压控制模块将其控制端充电至大于等于软启动电压时由其第二输出端输出控制信号控制功率变换模块输出为目标电压的输出电压，能够避免输入电压过低且负载较大时电路中的MOS管中电流过大。本发明的直流降压方法能够避免输入电压过低且负载较大时电路中MOS管中电流过大。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种直流降压电路，其特征在于，包括降压控制模块(10)、功率变换模块(20)及启动控制模块(30)；
所述降压控制模块(10)的输入端接入输入电压(Vin)，控制端电性连接启动控制模块(30)的输入端，第一输出端电性连接启动控制模块(30)的第一控制端，第二输出端电性连接功率变换模块(20)的控制端；所述启动控制模块(30)的第二控制端接入输入电压(Vin)，输出端接地；所述功率变换模块(20)的输入端接入输入电压(Vin)，输出端输出输出电压(Vout)；
当降压控制模块(10)的输入端的电压大于等于预设的启动电压时，第一输出端输出基准电压并且降压控制模块(10)对其控制端充电，否则第一输出端输出0并且降压控制模块(10)不对其控制端充电；当降压控制模块(10)的输入端的电压大于等于预设的启动电压且其控制端的电压大于等于预设的软启动电压时，第二输出端输出控制信号控制功率变换模块(20)输出为目标电压的输出电压(Vout)，否则第二输出端通过输出0控制功率变换模块(20)输出0；当启动控制模块(30)的第一控制端的电压为基准电压且第二控制端的电压小于预设的工作电压时，将其输入端与输出端连接，否则将其输入端与输出端断开；所述启动电压小于工作电压。
2.如权利要求1所述的直流降压电路，其特征在于，所述降压控制模块(10)包括控制芯片(U1)；所述降压控制模块(10)的输入端为控制芯片(U1)的输入引脚(IN)，所述降压控制模块(10)的控制端为控制芯片(U1)的软启动引脚(SS)，所述降压控制模块(10)的第一输出端为控制芯片(U1)的基准电压引脚(REF)，所述降压控制模块(10)的第二输出端为控制芯片(U1)的控制信号引脚；
当控制芯片(U1)的输入引脚(IN)的电压大于等于预设的启动电压时，基准电压引脚(REF)输出基准电压并且控制芯片(U1)对软启动引脚(SS)充电，否则基准电压引脚(REF)输出0并且控制芯片(U1)不对软启动引脚(SS)充电；当控制芯片(U1)的输入引脚(IN)的电压大于等于预设的启动电压且软启动引脚(SS)的电压大于等于预设的软启动电压时，控制信号引脚输出控制信号控制功率变换模块(20)输出为目标电压的输出电压(Vout)，否则控制信号引脚输出0控制功率变换模块(20)输出0。
3.如权利要求1所述的直流降压电路，其特征在于，所述启动控制模块(30)包括第一分压单元(31)、第二分压单元(32)、第三分压单元(33)、第一MOS管(Q1)、第一电容(C1)、稳压二极管(D1)、三极管(T1)；所述第一分压单元(31)的一端为启动控制模块(30)的第一控制端，另一端电性连接第一MOS管(Q1)的栅极；第一MOS管(Q1)的漏极为启动控制模块(30)的输入端，源极为启动控制模块(30)的输出端；稳压二极管(D1)的负极为启动控制模块(30)的第二控制端，正极电性连接第二分压单元(32)的一端；第二分压单元(32)的另一端电性连接第三分压单元(33)的一端；第三分压单元(33)的另一端接地；第一电容(C1)的一端电性连接第一MOS管(Q1)的栅极，另一端接地；三极管(T1)的基极电性连接第二分压单元(32)的另一端，发射极接地，集电极电性连接第一MOS管(Q1)的栅极；所述工作电压大于稳压二极管(D1)的反向击穿电压，当稳压二极管(D1)的负极的电压大于等于工作电压时，三极管(T1)导通。
4.如权利要求3所述的直流降压电路，其特征在于，所述第一分压单元(31)为第一电阻(R1)，所述第二分压单元(32)为第二电阻(R2)，所述第三分压单元(33)为第三电阻(R3)。
5.如权利要求2所述的直流降压电路，其特征在于，所述控制芯片(U1)的控制信号引脚包括第一控制信号引脚(HG)及第二控制信号引脚(LG)，该第一控制信号引脚(HG)及第二控制信号引脚(LG)分别电性连接功率变换模块(20)的第一控制端及第二控制端；
当所述控制芯片(U1)的输入引脚(IN)的电压大于等于预设的启动电压且软启动引脚(SS)的电压大于等于预设的软启动电压时，第一控制信号引脚(HG)及第二控制信号引脚(LG)分别输出第一脉冲信号及第二脉冲信号，控制功率变换模块(20)输出为目标电压的输出电压(Vout)，否则第一控制信号引脚(HG)及第二控制信号引脚(LG)均输出0控制功率变换模块(20)输出0；
所述功率变换模块(20)包括第二MOS管(Q2)、第三MOS管(Q3)及电感(L1)；第二MOS管(Q2)的栅极为功率变换模块(20)的第一控制端，源极电性连接第三MOS管(Q3)的漏极，漏极为功率变换模块(20)的输入端；第三MOS管(Q3)的栅极为功率变换模块(20)的第二控制端，源极接地，漏极电性连接电感(L1)的一端；电感(10)的另一端为功率变换模块(20)的输出端。
6.如权利要求1所述的直流降压电路，其特征在于，还包括输入滤波模块(40)及输出滤波模块(50)；
所述降压控制模块(10)的输入端及功率变换模块(20)的输入端分别经输入滤波模块(40)接入输入电压(Vin)；所述输入滤波模块(40)用于对输入电压(Vin)进行滤波后传输至降压控制模块(10)的输入端及功率变换模块(20)的输入端；
所述输出滤波模块(50)电性连接功率变换模块(20)的输出端，用于对功率变换模块(20)输出的输出电压(Vout)进行滤波。
7.如权利要求6所述的直流降压电路，其特征在于，所述输入滤波模块(40)包括第四电容(C4)、第五电容(C5)及第六电容(C6)，所述第四电容(C4)、第五电容(C5)及第六电容(C6)各自的一端均接入输入电压(Vin)并电性连接降压控制模块(10)的输入端，各自的另一端均接地；
所述输出滤波模块(50)包括第七电容(C7)及第八电容(C8)，所述第七电容(C7)及第八电容(C8)各自的一端均连接功率变换模块(20)的输出端，各自的另一端均接地。
8.如权利要求1所述的直流降压电路，其特征在于，还包括反馈模块(60)；所述反馈模块(60)的输入端电性连接功率变换模块(20)的输出端，输出端电性连接降压控制模块(10)的反馈端；所述反馈模块(60)用于对功率变换模块(20)的输出端电压进行侦测并产生对应的反馈电压传输至降压控制模块(10)的反馈端；
当降压控制模块(10)的输入端的电压大于等于预设的启动电压且其控制端的电压大于等于预设的软启动电压时，对其反馈端的反馈电压进行侦测，依据其反馈端的反馈电压对其第二输出端输出控制信号进行调整以控制功率变换模块(20)对其输出的输出电压(Vout)进行调整，直至反馈端的反馈电压等于与目标电压对应的标准反馈电压。
9.如权利要求8所述的直流降压电路，其特征在于，所述反馈模块(60)包括第六电阻(R6)及第七电阻(R7)，所述第六电阻(R6)的一端为反馈模块(60)的输出端，另一端接地；所述第七电阻(R7)的一端电性连接第六电阻(R6)的一端，另一端为反馈模块(60)的输入端。
10.一种直流降压方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、提供如权利要求1-9任一项所述的直流降压电路；
步骤S2、所述输入电压(Vin)由0上升且小于启动电压，降压控制模块(10)的第一输出端输出0并且降压控制模块(10)不对其控制端充电，启动控制模块(30)将其输入端与输出端断开，降压控制模块(10)的第二输出端输出0控制功率变换模块(20)输出0；
步骤S3、所述输入电压(Vin)上升至大于等于启动电压且小于工作电压，降压控制模块(10)的第一输出端输出基准电压并且降压控制模块(10)对其控制端充电，启动控制模块(30)将其输入端与输出端连接，降压控制模块(10)的第二输出端输出0控制功率变换模块(20)输出0；
步骤S4、所述输入电压(Vin)上升至大于等于工作电压，降压控制模块(10)的第一输出端输出基准电压并且降压控制模块(10)对其控制端充电，启动控制模块(30)将其输入端与输出端断开，降压控制模块(10)的控制端电压不断上升，当降压控制模块(10)的控制端电压大于等于软启动电压时，降压控制模块(10)的第二输出端输出控制信号控制功率变换模块(20)输出为目标电压的输出电压(Vout)。
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