CN204290709U - 一种电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电源电路，包括集成在芯片内部的第一电压转换器、第二电压转换器和第一开关电路；芯片具有电源输入端、第一电压输入端、第一开关控制信号输入端、第一电源输出端、第二电源输出端和第三电源输出端；第一电压转换器的输入端连接至电源输入端；第一电压转换器的输出端连接至第一电源输出端；第二电压转换器的输入端与第一电压输入端连接，第二电压转换器的输出端连接至第二电源输出端；第一开关电路的输入端与第一电压输入端连接，第一开关电路的控制端连接至第一开关控制信号输入端，第一开关电路的输出端连接至第三电源输出端，简化了电路，提高了电源电路的集成度，降低了电源系统的成本。

Description

一种电源电路

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种电源电路。

背景技术

电视、机顶盒、平板电脑等电子产品的主板一般具有多个电路模块，不同的电路模块通常需要不同的电压进行供电。目前常用的方法是通过不同的DC-DC(直流转直流)芯片以及开关电路模块，将输入电压转换为不同的供电电压，其原理如图1所示，产品供电输入经过DC-DC芯片11转换为电压11，电压11经过DC-DC芯片12转换为电压12，电压11经过MOS开关电路模块转换为受开关控制信号控制的电压13。具体地，DC-DC芯片1的一种常用的外围电路如图2所示，DC-DC芯片2的一种常用的外围电路如图3所示，MOS(Metal Oxid Semiconductor)开关电路模块的一种常用电路如图4所示，从图中可知，现有的输出多路不同的供电电压的方法需要的元件众多，集成度不高，导致电源系统成本较高，PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)走线排版复杂。

发明内容

本实用新型提供一种电源电路，能够输出多路不同的电源电压，简化电路，提高电源电路的集成度，便于PCB走线排版，减少元件数量，降低电源系统的成本。

本实用新型实施例提供了一种电源电路，所述电源电路包括集成在芯片内部的第一电压转换器、第二电压转换器和第一开关电路；

所述芯片具有电源输入端、第一电压输入端、第一开关控制信号输入端、第一电源输出端、第二电源输出端和第三电源输出端；

所述第一电压转换器的输入端连接至所述电源输入端；所述第一电压转换器的输出端连接至所述第一电源输出端；

所述第二电压转换器的输入端与所述第一电压输入端连接，所述第二电压转换器的输出端连接至所述第二电源输出端；

所述第一开关电路的输入端与所述第一电压输入端连接，所述第一开关电路的控制端连接至所述第一开关控制信号输入端，所述第一开关电路的输出端连接至所述第三电源输出端。

优选地，所述电源电路还包括配置在所述芯片外围的第一电源输出电路、第二电源输出电路、第三电源输出电路、第一电压输出端、第二电压输出端和第三电压输出端；

所述第一电源输出端通过所述第一电源输出电路连接至所述第一电压输出端；

所述第二电源输出端通过所述第二电源输出电路连接至所述第二电压输出端；

所述第三电源输出端通过所述第三电源输出电路连接至所述第三电压输出端。

优选地，所述第一电源输出电路包括第一电感L1、第四电容C4和第五电容C5；

所述第一电感L1的第一端与所述第一电源输出端连接，所述第一电感L1的第二端连接至所述第一电压输出端；

所述第四电容C4的第一端与所述第一电感L1的第二端连接，所述第四电容C4的第二端接地；

所述第五电容C5的第一端与所述第一电感L1的第二端连接，所述第五电容C5的第二端接地。

优选地，所述第二电源输出电路包括第二电感L2、第六电容C6和第七电容C7；

所述第二电感L2的第一端与所述第二电源输出端连接，所述第二电感L2的第二端连接至所述第二电压输出端；

所述第六电容C6的第一端与所述第二电感L2的第二端连接，所述第六电容C6的第二端接地；

所述第七电容C7的第一端与所述第二电感L2的第二端连接，所述第七电容C7的第二端接地。

优选地，所述第三电源输出电路包括第八电容C8；

所述第八电容C8的第一端分别与所述第三电源输出端、所述第三电压输出端连接，所述第八电容C8的第二端接地。

优选地，所述芯片还具有第二电压反馈端；

所述第二电压转换器的反馈端连接至所述第二电压反馈端；

所述电源电路还包括第二电压反馈电路；

所述第二电压反馈电路包括第一电阻R1、第二电阻R2和第十电容C10；

所述第一电阻R1的第一端与所述第二电源输出端连接，所述第一电阻R1的第二端与所述第二电压反馈端连接；

所述第二电阻R2的第一端与所述第一电阻R1的第二端连接，所述第二电阻R2的第二端接地；

所述第十电容C10与所述第一电阻R1并联。

优选地，所述电源电路还包括电源输入电路；所述电源输入电路包括第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3；其中，所述第一电容C1为电解电容；

所述第一电容C1的正极与所述电源输入端连接，所述第一电容C1的负极接地；

所述第二电容C2的第一端与所述第一电压转换器的输入端连接，所述第二电容C2的第二端接地；

所述第三电容C3的第一端与所述第一电压转换器的输入端连接，所述第三电容C3的第二端接地。

优选地，所述芯片还具有接地端和自举端；所述电源电路还包括第九电容C9；

所述自举端通过所述第九电容C9与第一电源输出端连接。

优选地，所述电源电路还包括集成在所述芯片内部的至少一个第三电压转换器；

所述芯片还具有至少一个第四电源输出端；

所述第三电压转换器的输入端连接至所述电源输入端；或者，所述第三电压转换器的输入端与所述第一电压输入端连接；或者，所述第三电压转换器的输入端与所述第二电压转换器的输出端连接；

所述第三电压转换器的输出端连接至所述第四电源输出端。

优选地，所述电源电路还包括集成在所述芯片内部的至少一个第二开关电路；

所述芯片还具有至少一个第二开关控制信号输入端、至少一个第五电源输出端；

所述第二开关电路的输入端与所述第一电压输入端连接；或者，所述第二开关电路的输入端与所述第二电压转换器的输出端连接；或者，所述第二开关电路的输入端与所述第三电压转换器的输出端连接；

所述第二开关电路的控制端连接至所述第二开关控制信号输入端，所述第二开关电路的输出端连接至所述第五电源输出端。

所述第二开关电路的输出端连接至所述第五电源输出端，所述第二开关电路的控制端连接至所述第二开关控制信号输入端。

本实用新型提供一种电源电路，通过集成在芯片内部的电压转换器和开关电路，能够输出多路不同的电源电压，简化了电路，便于PCB的排版布线，提高了电源电路的集成度，减少了电路元件的数量，降低电源系统的成本。

附图说明

图1是现有技术提供的一种常用的输出多路不同电压信号的电路原理图；

图2是现有技术提供的如图1所示的DC-DC芯片1的一种常用电路图；

图3是现有技术提供的如图1所示的DC-DC芯片2的一种常用电路图；

图4是现有技术提供的如图1所示的MOS开关电路模块的一种常用电路图；

图5是本实用新型提供的电源电路的第一实施例的电路结构图；

图6是本实用新型提供的电源电路的第二实施例的电路结构图；

图7是本实用新型提供的电源电路的第三实施例的电路结构图；

图8是本实用新型提供的电源电路的第四实施例的电路结构图。

具体实施方式

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。

参见图5，是本实用新型提供的电源电路的第一实施例的电路结构图。

如图5所示，所述电源电路包括集成在芯片100内部的第一电压转换器101、第二电压转换器102和第一开关电路103。

所述芯片100具有电源输入端IN、第一电压输入端OUT1_IN、第一开关控制信号输入端EN1、第一电源输出端LX1、第二电源输出端LX2和第三电源输出端LX3。

所述第一电压转换器101的输入端连接至所述电源输入端IN。所述第一电压转换器101的输出端连接至所述第一电源输出端LX1。

所述第二电压转换器102的输入端与所述第一电压输入端OUT1_IN连接，所述第二电压转换器102的输出端连接至所述第二电源输出端LX2。

所述第一开关电路103的输入端与所述第一电压输入端OUT1_IN连接，所述第一开关电路103的控制端连接至所述第一开关控制信号输入端EN1，所述第一开关电路103的输出端连接至所述第三电源输出端LX3。

输入电压从电源输入端IN进入芯片100内部，芯片100中的第一电压转换器101把输入电压转换为第一电压，并通过第一电源输出端LX1输出，所述第一电压通过所述第一电压输入端OUT1_IN接回给芯片内部的第二电压转换器102和第一开关电路103，芯片100中的第二电压转换器102把第一电压转换为第二电压，并通过第二电源输出端LX2输出，开关控制信号通过第一开关控制信号输入端EN1输入，对芯片100中的第一开关电路103进行控制，把第一电压转换为受开关控制信号控制的第三电压，并通过第三电源输出端LX3输出。

通过将第一电压转换器101、第二电压转换器102和第一开关电路103集成在芯片100内部，简化了电路，提高了电源电路的集成度。

参见图6，是本实用新型提供的电源电路的第二实施例的电路结构图。

第二实施例在第一实施例的基础上，进一步地加入了相应的芯片外围电路。

所述电源电路还包括配置在所述芯片100外围的第一电源输出电路、第二电源输出电路、第三电源输出电路、第一电压输出端OUT1、第二电压输出端OUT2和第三电压输出端OUT3。

所述第一电源输出端LX1通过所述第一电源输出电路连接至所述第一电压输出端OUT1。

所述第二电源输出端LX2通过所述第二电源输出电路连接至所述第二电压输出端OUT2。

所述第三电源输出端LX3通过所述第三电源输出电路连接至所述第三电压输出端OUT3。

所述第一电源输出电路包括第一电感L1、第四电容C4和第五电容C5。

所述第一电感L1的第一端与所述第一电源输出端LX1连接，所述第一电感L1的第二端连接至所述第一电压输出端OUT1。

所述第四电容C4的第一端与所述第一电感L1的第二端连接，所述第四电容C4的第二端接地。

所述第五电容C5的第一端与所述第一电感L1的第二端连接，所述第五电容C5的第二端接地。

芯片100内部的第一电压转换器101将输入电压转换为第一电压的PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号，从第一电源输出端LX1输出，经电感L1、电容C4和电容C5滤波，将PWM信号转换为直流信号，从第一电压输出端OUT1输出。

所述第二电源输出电路包括第二电感L2、第六电容C6和第七电容C7。

所述第二电感L2的第一端与所述第二电源输出端LX2连接，所述第二电感L2的第二端连接至所述第二电压输出端OUT2。

所述第六电容C6的第一端与所述第二电感L2的第二端连接，所述第六电容C6的第二端接地。

所述第七电容C7的第一端与所述第二电感L2的第二端连接，所述第七电容C7的第二端接地。

第二电压转换器102将第一电压转换为第二电压的PWM信号，第二电源输出端LX2输出，经电感L2、电容C6和电容C7滤波，从第二电压输出端OUT2输出第二电压的直流信号。

所述第三电源输出电路包括第八电容C8。

所述第八电容C8的第一端分别与所述第三电源输出端LX3、所述第三电压输出端OUT3连接，所述第八电容C8的第二端接地。

第一开关电路103受从第一开关控制信号输入端EN1输入的开关控制信号控制，将第一电压转换为受开关控制信号控制的第三电压。

所述芯片100优选还具有第二电压反馈端FB2。

所述第二电压转换器102的反馈端连接至所述第二电压反馈端FB2。

相应地，所述电源电路还包括第二电压反馈电路。

所述第二电压反馈电路包括第一电阻R1、第二电阻R2和第十电容C10。

所述第一电阻R1的第一端与所述第二电源输出端LX2连接，所述第一电阻R1的第二端与所述第二电压反馈端FB2连接。

所述第二电阻R2的第一端与所述第一电阻R1的第二端连接，所述第二电阻R2的第二端接地。

所述第十电容C10与所述第一电阻R1并联。

所述电源电路优选还包括电阻R3。

所述电阻R3的第一端与所述第一开关控制信号输入端EN1连接，所述电阻R3的第二端接地。

优选地，所述电源电路还包括电源输入电路。所述电源输入电路包括第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3。其中，所述第一电容C1为电解电容。

所述第一电容C1的正极与所述电源输入端IN连接，所述第一电容C1的负极接地。

所述第二电容C2的第一端与所述第一电压转换器101的输入端连接，所述第二电容C2的第二端接地。

所述第三电容C3的第一端与所述第一电压转换器101的输入端连接，所述第三电容C3的第二端接地。

输入电压经过电容C1、电容C2和电容C3滤波后，输入到芯片100内部进行电压转换，避免了输入噪声的干扰。

所述芯片100还具有接地端GND和自举端BS1。所述电源电路还包括第九电容C9。

所述自举端BS1通过所述第九电容C9与第一电源输出端LX1连接。

通过所述第九电容C9，从第一电源输出端LX1获取第一电压的PWM信号，为芯片内部的MOS管提供驱动电压。

在具体实施当中，可以在电源输入端IN输入8～18V的电压，经过芯片100内部的第一电压转换器101、第二电压转换器102和第一开关电路103进行电压转换以及相应的外围电路滤波后，从第一电源输出端OUT1输出5.15V/3A的直流电压，从第二电源输出端OUT2输出5V/2A的直流电压，从第三电源输出端OUT3输出1.2V/1.2A的直流电压，满足不同电路模块的不同电压需求。

参见图7，是本实用新型提供的电源电路的第三实施例的电路结构图。

进一步地，本实用新型所述集成在所述芯片100中的电压转换器还可以推广到更多个的情形。

如图7所示，所述电源电路还包括集成在所述芯片100内部的至少一个第三电压转换器104/104'/104″。

所述芯片100还具有至少一个第四电源输出端LX4/LX4'/LX4″。

所述第三电压转换器104的输入端连接至所述电源输入端IN。

或者，所述第三电压转换器104的输入端与所述第一电压输入端OUT1_IN连接。

或者，所述第三电压转换器104'的输入端与所述第二电压转换器102的输出端连接。

所述第三电压转换器104/104'/104″的输出端分别连接至所述第四电源输出端LX4/LX4'/LX4″。

参见图8，是本实用新型提供的电源电路的第四实施例的电路结构图。

更进一步地，集成在所述芯片100中的开关电路也可以推广到多个的情形。

如图8所示，所述电源电路还包括集成在所述芯片100内部的至少一个第二开关电路105/105'/105″。

所述芯片100还具有至少一个第二开关控制信号输入端EN2/EN2'/EN2″、至少一个第五电源输出端LX5/LX5'/LX5″。

所述第二开关电路105的输入端与所述第一电压输入端OUT1_IN连接。或者，所述第二开关电路105的输入端与所述第二电压转换器102的输出端连接。或者，所述第二开关电路105的输入端与所述第三电压转换器104的输出端连接。

所述第二开关电路105/105'/105″的控制端分别连接至所述第二开关控制信号输入端EN2/EN2'/EN2″，所述第二开关电路105/105'/105″的输出端分别连接至所述第五电源输出端LX5/LX5'/LX5″。

第三实施例和第四实施例与前述实施例的基础上，增加了至少一个电压转换器和至少一个开关电路，可输出更多路直流电压信号，满足电子设备不同模块的不同电压需求。

综上所述，本实用新型提供一种电源电路，通过集成在芯片100内部的电压转换器和开关电路，能够输出多路不同的电源电压，简化了电路，提高了电源电路的集成度，减少了电路元件的数量，降低电源系统的成本。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电源电路，其特征在于，所述电源电路包括集成在芯片内部的第一电压转换器、第二电压转换器和第一开关电路；

所述芯片具有电源输入端、第一电压输入端、第一开关控制信号输入端、第一电源输出端、第二电源输出端和第三电源输出端；

所述第一电压转换器的输入端连接至所述电源输入端；所述第一电压转换器的输出端连接至所述第一电源输出端；

所述第二电压转换器的输入端与所述第一电压输入端连接，所述第二电压转换器的输出端连接至所述第二电源输出端；

所述第一开关电路的输入端与所述第一电压输入端连接，所述第一开关电路的控制端连接至所述第一开关控制信号输入端，所述第一开关电路的输出端连接至所述第三电源输出端。

2.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述电源电路还包括配置在所述芯片外围的第一电源输出电路、第二电源输出电路、第三电源输出电路、第一电压输出端、第二电压输出端和第三电压输出端；

所述第一电源输出端通过所述第一电源输出电路连接至所述第一电压输出端；

所述第二电源输出端通过所述第二电源输出电路连接至所述第二电压输出端；

所述第三电源输出端通过所述第三电源输出电路连接至所述第三电压输出端。

3.如权利要求2所述的电源电路，其特征在于，所述第一电源输出电路包括第一电感L1、第四电容C4和第五电容C5；

所述第一电感L1的第一端与所述第一电源输出端连接，所述第一电感L1的第二端连接至所述第一电压输出端；

所述第四电容C4的第一端与所述第一电感L1的第二端连接，所述第四电容C4的第二端接地；

所述第五电容C5的第一端与所述第一电感L1的第二端连接，所述第五电容C5的第二端接地。

4.如权利要求2所述的电源电路，其特征在于，所述第二电源输出电路包括第二电感L2、第六电容C6和第七电容C7；

所述第二电感L2的第一端与所述第二电源输出端连接，所述第二电感L2的第二端连接至所述第二电压输出端；

所述第六电容C6的第一端与所述第二电感L2的第二端连接，所述第六电容C6的第二端接地；

所述第七电容C7的第一端与所述第二电感L2的第二端连接，所述第七电容C7的第二端接地。

5.如权利要求2所述的电源电路，其特征在于，所述第三电源输出电路包括第八电容C8；

所述第八电容C8的第一端分别与所述第三电源输出端、所述第三电压输出端连接，所述第八电容C8的第二端接地。

6.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述芯片还具有第二电压反馈端；

所述第二电压转换器的反馈端连接至所述第二电压反馈端；

所述电源电路还包括第二电压反馈电路；

所述第二电压反馈电路包括第一电阻R1、第二电阻R2和第十电容C10；

所述第一电阻R1的第一端与所述第二电源输出端连接，所述第一电阻R1的第二端与所述第二电压反馈端连接；

所述第二电阻R2的第一端与所述第一电阻R1的第二端连接，所述第二电阻R2的第二端接地；

所述第十电容C10与所述第一电阻R1并联。

7.如权利要求6所述的电源电路，其特征在于，所述电源电路还包括电源输入电路；所述电源输入电路包括第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3；其中，所述第一电容C1为电解电容；

所述第一电容C1的正极与所述电源输入端连接，所述第一电容C1的负极接地；

所述第二电容C2的第一端与所述第一电压转换器的输入端连接，所述第二电容C2的第二端接地；

所述第三电容C3的第一端与所述第一电压转换器的输入端连接，所述第三电容C3的第二端接地。

8.如权利要求7所述的电源电路，其特征在于，所述芯片还具有接地端和自举端；所述电源电路还包括第九电容C9；

所述自举端通过所述第九电容C9与第一电源输出端连接。

9.如权利要求1～8任一项所述的电源电路，其特征在于，所述电源电路还包括集成在所述芯片内部的至少一个第三电压转换器；

所述芯片还具有至少一个第四电源输出端；

所述第三电压转换器的输入端连接至所述电源输入端；或者，所述第三电压转换器的输入端与所述第一电压输入端连接；或者，所述第三电压转换器的输入端与所述第二电压转换器的输出端连接；

所述第三电压转换器的输出端连接至所述第四电源输出端。

10.如权利要求9所述的电源电路，其特征在于，所述电源电路还包括集成在所述芯片内部的至少一个第二开关电路；

所述芯片还具有至少一个第二开关控制信号输入端、至少一个第五电源输出端；

所述第二开关电路的输入端与所述第一电压输入端连接；或者，所述第二开关电路的输入端与所述第二电压转换器的输出端连接；或者，所述第二开关电路的输入端与所述第三电压转换器的输出端连接；

所述第二开关电路的控制端连接至所述第二开关控制信号输入端，所述第二开关电路的输出端连接至所述第五电源输出端。