CN217643161U - 降压电路与开关电源 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种降压电路与开关电源，降压电路包括第一开关支路、第二开关支路、第三开关支路、感性支路与阻性支路。第一开关支路在输出端的电压小于或等于第一电压阈值时导通，以及在输出端的电压大于第一电压阈值时保持导通，第一开关支路在第三开关支路导通时断开。第二开关支路在第一开关支路导通时导通，并在第一开关支路断开时断开。第三开关支路在输出端的电压大于第二电压阈值时导通，并在输出端的电压小于或等于第二电压阈值时断开，第二电压阈值大于第一电压阈值。感性支路在第二开关支路导通时充电，感性支路在第二开关支路断开时放电。通过上述方式，能够采用电路结构实现降压功能，以降低成本，提高工作效率。

Description

降压电路与开关电源

技术领域

本申请涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种降压电路与开关电源。

背景技术

随着电源市场的发展，对开关电源的需求越来越大，在各种开关电源的中，对于非隔离型开关电源通常采用开关型降压BUCK或开关型升压BOOST电路架构进行设计。

其中，在BUCK电路设计时，通常需要采用专用开关芯片。例如采用MP1471芯片所设计的BUCK电路如图1所示,在该BUCK电路中，通过利用MP1471芯片U1的第4引脚输出的基准电压，能够在接口OUT1输出稳定的电压，并且，通过调整电阻R11、电阻R12、电阻R13与电阻R14的电阻值，就能够在接口OUT1输出不同的稳定电压。

然而，现有技术中的BUCK电路所采用的专用开关芯片一般价格比较高，使得BUCK电路成本较高。

实用新型内容

本申请旨在提供一种，本申请能够采用电路结构实现降压功能，以降低成本，提高工作效率。

为实现上述目的，第一方面，本申请提供一种降压电路，包括：

第一开关支路、第二开关支路、第三开关支路、感性支路与阻性支路；

所述第一开关支路的第一端分别与所述感性支路的第一端、所述第二开关支路的第一端及所述第三开关支路的第一端连接，所述第一开关支路的第二端与所述第二开关支路的第二端连接，所述第三开关支路的第二端分别与所述感性支路的第二端及所述阻性支路的第一端连接，所述阻性支路的第二端分别与所述第二开关支路的第三端及第一电源连接，其中，所述感性支路的第二端为输出端；

所述第一开关支路被配置为在所述输出端的电压小于或等于第一电压阈值时，响应于第一电压而导通，以及在所述输出端的电压大于所述第一电压阈值时，响应于所述输出端的电压而保持导通，所述第一开关支路还被配置为在所述第三开关支路导通时断开，其中，所述第一电压为所述第一电源通过所述阻性支路与所述感性支路后作用于所述第一开关支路上的电压；

所述第二开关支路被配置为在所述第一开关支路导通时导通，并在所述第一开关支路断开时断开；

所述第三开关支路被配置为在所述输出端的电压大于第二电压阈值时导通，并在所述输出端的电压小于或等于所述第二电压阈值时断开，其中，所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值；

所述感性支路被配置为在所述第二开关支路保持导通时被充电，以使所述输出端的电流增大，从而使所述输出端的电压增大，所述感性支路还被配置为在所述第二开关支路断开时放电，以使所述输出端的电流减小，从而使所述输出端的电压减小。

在一种可选的方式中，所述第一开关支路包括第一开关管与第二电阻；

所述第一开关管的第一端分别与所述感性支路的第一端、所述第二开关支路的第一端及所述第三开关支路的第一端连接，所述第一开关管的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地，所述第一开关管的第三端与所述第二开关支路的第二端连接。

在一种可选的方式中，所述第二开关支路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻与第二开关管；

所述第三电阻的第一端分别与所述第一电源及所述阻性支路的第二端连接，所述第三电阻的第二端分别与所述第二开关管的第二端及所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端分别与所述第二开关管的第一端及所述第五电阻的第一端连接，所述第二开关管的第三端分别与所述感性支路的第一端、所述第一开关支路的第一端及所述第三开关支路的第一端连接，所述第五电阻的第二端与所述第一开关支路的第二端连接。

在一种可选的方式中，所述第三开关支路包括第一电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、稳压二极管与第三开关管；

所述第六电阻的第一端分别与所述第一电阻的第一端及所述输出端连接，所述第六电阻的第二端分别与所述第七电阻的第一端及所述稳压二极管的阴极连接，所述稳压二极管的阴极分别与所述第三开关管的第一端及所述第八电阻的第一端连接，所述第三开关管的第三端分别与所述第一电阻的第二端、所述第一开关支路的第一端、所述感性支路的第一端及所述第二开关支路的第一端连接，所述第七电阻的第二端、所述第八电阻的第二端及所述第三开关管的第二端均接地。

在一种可选的方式中，所述感性支路包括第一电感；

所述第一电感的第一端分别与所述第一开关支路的第一端、所述第二开关支路的第一端及所述第三开关支路的第一端连接，所述第一电感的第二端与所述输出端连接。

在一种可选的方式中，所述阻性支路包括第九电阻、第十电阻与第十一电阻；

所述第九电阻、所述第十电阻与所述第十一电阻串联连接，所述第九电阻的非串联连接端分别与所述第二开关支路的第三端及所述第一电源连接，所述第十一电阻的非串联连接端与所述输出端连接。

在一种可选的方式中，所述降压电路还包括容性支路；

所述容性支路的第一端分别与所述感性支路的第一端及所述第二开关支路的第一端连接，所述容性支路的第二端分别与所述第一开关支路的第一端及所述第三开关支路的第一端连接；

所述容性支路被配置为在所述输出端的电压小于或等于所述第一电压阈值时充电，以基于所述第一电源的电压输出所述第一电压至所述第一开关支路的第一端，所述容性支路还被配置为在所述第二开关支路断开时放电；

所述感性支路还被配置为在所述容性支路放电至所述容性支路两端的电压小于第三电压阈值时放电。

在一种可选的方式中，所述容性支路包括第十二电阻与第一电容；

所述第十二电阻的第一端分别与所述感性支路的第一端及所述第二开关支路的第一端连接，所述第十二电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端分别与所述第一开关支路的第一端及所述第三开关支路的第一端连接。

在一种可选的方式中，所述降压电路还包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第二电容、第三电容与第四电容；

所述第一二极管的阳极与所述第一电源连接，所述第一二极管的阴极分别与所述阻性支路的第二端及所述第二开关支路的第三端连接，所述第二二极管的阳极接地，所述第二二极管的阴极分别与所述第一开关支路的第一端及所述第三开关支路的第一端连接，所述第三二极管的阳极接地，所述第三二极管的阴极分别与所述感性支路的第一端及所述第二开关支路的第一端连接，所述第二电容的第一端接地，所述第二电容的第二端及所述第二开关支路的第四端连接，所述第三电容的第一端与所述第四电容的第一端均接地，所述第三电容的第二端分别与所述第四电容的第二端及所述输出端连接。

第二方面，本申请提供一种开关电源，该开关电源包括如上所述的降压电路。

本申请的有益效果是：本申请提供的降压电路包括第一开关支路、第二开关支路、第三开关支路、感性支路与阻性支路。当输出端的电压小于或等于第一电压阈值时，第一电源可通过阻性支路与感性支路后输出第一电压并作用于第一开关支路，以为第一开关支路提供导通的电压，以使第一开关支路导通，则第二开关支路也导通。继而，感性支路被充电，以使输出端的电流逐渐增大，则输出端的电压也逐渐增大。直至输出端的电压大于第二电压阈值，第三开关支路导通，以使第一开关支路断开，则第二开关支路也断开。此时，感性支路也开始放电，输出端的电流逐渐减小，则输出端的电压也逐渐减小，直至减小至小于或等于第二电压阈值，则第三开关支路断开。并继续减小至小于或等于第一电压阈值，则第一电源又再一次通过阻性支路后为第一开关支路提供导通的电压，以使第一开关支路与第二开关支路导通，感性支路又被充电，输出端的电压再次增大。按照上述过程重复循环，能够使输出端的电压保持在一个范围内波动，并且通过设置第一电压阈值与第二电压阈值能够使该输出端的电压能够在较小的范围内波动，可近似认为输出端的电压保持为稳定的电压。同时，输出端的电压最大值即为第二电压阈值，只需设置第二电压阈值小于第一电源的电压，就能够实现降压功能。其次，由于该降压电路通过电路结构实现，而未采用专用开关芯片，则能够达到降低成本的目的。另外，该降压电路能够采用常规的元器件，受到采购周期影响的风险较小，则有利于提高工作效率。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为相关技术中的采用MP1471芯片所设计的BUCK电路的电路结构示意图；

图2为本申请实施例提供的降压电路的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的降压电路的电路结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

请参照图1，图1为相关技术中的采用MP1471芯片所设计的BUCK 电路的电路结构示意图。如图1所示，在该BUCK电路中，MP1471芯片 U1的第3引脚为电源输入的引脚，其通过接口IN1连接外部所输入的电源；MP1471芯片U1的第5引脚为使能引脚，其在与电源V11连接时即接收到使能信号，并使MP1471芯片U1开始运行；MP1471芯片U1的第 4引脚为输出基准电压的引脚，即MP1471芯片U1的第4引脚上的电压保持为一恒定值。

当电源V11输入至MP1471芯片U1的第5引脚，且接口IN1接入外部所输入的电源时，MP1471芯片U1的第4引脚输出基准电压，该基准电压经过电阻R11、电阻R12、电阻R13与电阻R14的分压后，就能够在接口OUT1输出降压后的电压。其中，通过调整电阻R11、电阻R12、电阻R13与电阻R14的电阻值，就能够在接口OUT1输出不同的稳定电压。

然而，在该BUCK电路，所采用的MP1471芯片价格较高，并且由于在当前的市场芯片较为短缺，处于供不应求的状态，则导致芯片采购周期长，也就会进一步影响到与BUCK电路相关的项目，导致整体工作效率较低。

基于此，本申请提供一种降压电路，该降压电路在不使用专用开关芯片的前提下，通过改进的电路结构实现了降压功能，从而能够达到降低成本的目的，同时采用的均为常规的元器件，受到采购周期影响的风险较小，则有利于提高工作效率。

请参照图2，图2为本申请实施例提供的降压电路的结构示意图。如图2所示，该降压电路100包括第一开关支路10、第二开关支路20、第三开关支路30、感性支路40与阻性支路50。

其中，第一开关支路10的第一端分别与感性支路40的第一端、第二开关支路20的第一端及第三开关支路30的第一端连接，第一开关支路10的第二端与第二开关支路20的第二端连接，第三开关支路30的第二端分别与感性支路40的第二端及阻性支路50的第一端连接，阻性支路50的第二端分别与第二开关支路20的第三端及第一电源V1连接，其中，感性支路40的第二端为输出端VOUT。

具体地，第一开关支路10被配置为在输出端VOUT的电压小于或等于第一电压阈值时，响应于第一电压而导通，以及在输出端VOUT的电压大于第一电压阈值时，响应于输出端VOUT的电压而保持导通，第一开关支路10还被配置为在第三开关支路30导通时断开，其中，第一电压为第一电源V1通过阻性支路50与感性支路40后作用于第一开关支路10上的电压。第二开关支路20被配置为在第一开关支路10导通时导通，并在第一开关支路10断开时断开。第三开关支路30被配置为在输出端VOUT的电压大于第二电压阈值时导通，并在输出端VOUT的电压小于或等于第二电压阈值时断开，其中，第二电压阈值大于第一电压阈值。感性支路40被配置为在第二开关支路20保持导通时被充电，以使输出端VOUT的电流增大，从而使输出端VOUT的电压增大，感性支路40 还被配置为在第二开关支路20断开时放电，以使输出端VOUT的电流减小，从而使输出端VOUT的电压减小。其中，感性支路40是阻抗特性为感性的支路，阻性支路50是阻抗特性为阻性的支路。

其中，第一电压阈值与第二电压阈值均可根据实际应用情况进行设置，本申请实施例对此不作具体限制。

在该实施例中，当输出端VOUT的电压小于或等于第一电压阈值时，第一电源V1、阻性支路50、感性支路40、第一开关支路10形成回路，第一电源V1通过阻性支路50与感性支路40后为第一开关支路10提供导通的电压，以使第一开关支路导通，则第二开关支路20也导通。继而，第一电源V1、第二开关支路20与感性支路40形成回路，第一电源 V1为感性支路40充电，对于感性支路40而言，其流过的电流无法突变，则输出端VOUT的电流逐渐增大，输出端VOUT的电压也逐渐增大。直至输出端VOUT的电压大于第二电压阈值，第三开关支路30导通，以使第一开关支路10断开，则第二开关支路20也断开。此时，感性支路40 开始放电，输出端VOUT的电流逐渐减小，则输出端VOUT的电压也逐渐减小，直至减小至小于或等于第二电压阈值，则第三开关支路30断开，此时第一开关支路10与第二开关支路20仍保持断开。直至输出端VOUT 的电压继续减小至小于或等于第一电压阈值，则第一电源V1又再一次通过阻性支路50与感性支路40后为第一开关支路10提供第一电压，以使第一开关支路10与第二开关支路20导通，感性支路40又被充电，输出端VOUT的电压再次增大。按照上述过程重复循环，能够使输出端的电压始终保持在一个范围内波动，并且通过调整降压电路100中电子元件的参数，能够达到调整第一电压阈值与第二电压阈值的目的，以使输出端VOUT的电压在较小的范围内波动，从而可近似认为输出端VOUT 的电压保持为稳定的电压。同时，通过上述描述可知，输出端VOUT的电压最大值即为第二电压阈值，只需设置第二电压阈值小于第一电源V1 的电压，就能够实现降压功能。其次，由于该降压电路100通过电路结构实现，而未采用专用开关芯片，则相对相关技术中采用专用开关芯片的技术方案，例如图1所示的电路结构，本申请所提供的降压电路100 的成本更低。另外，由于该降压电路100能够采用常规的元器件，则受到采购周期影响的风险较小，也有利于提高工作效率。

在一实施例中，如图3所示，降压电路100还包括容性支路60。其中，容性支路60的第一端分别与感性支路40的第一端及第二开关支路 20的第一端连接，容性支路60的第二端分别与第一开关支路10的第一端及第三开关支路30的第一端连接。其中，容性支路60是阻抗特性为容性的支路。

具体地，容性支路60被配置为在输出端VOUT的电压小于或等于第一电压阈值时充电，以基于第一电源V1的电压输出第一电压至第一开关支路10的第一端，容性支路60还被配置为在第二开关支路20断开时放电。感性支路40还被配置为在容性支路60放电至容性支路60两端的电压小于第三电压阈值时放电。

在该实施例中，当输出端VOUT的电压小于或等于第一电压阈值时，第一电源V1、阻性支路50、感性支路40、容性支路60、第一开关支路 10形成回路，第一电源V1通过阻性支路50与感性支路40后为容性支路60充电，同时，由于容性支路60的电流从零瞬间增大，可认为容性支路60近似接近短路，则第一电源V1通过阻性支路50、感性支路40 与容性支路60后输出第一电压至第一开关支路10的第一端，以使第一开关支路10导通，第二开关支路20也导通。第一电源V1通过第二开关支路20为感性支路40充电，则输出端VOUT的电流逐渐增大，输出端VOUT的电压也逐渐增大。直至输出端VOUT的电压大于第二电压阈值，第三开关支路30导通，以使第一开关支路10断开，则第二开关支路20 也断开。此时，容性支路60开始放电，并且在容性支路60两端的电压小于第三电压阈值时，感性支路40开始放电，输出端VOUT的电流逐渐减小，则输出端VOUT的电压也逐渐减小，直至减小至小于或等于第二电压阈值，则第三开关支路30断开。直至输出端VOUT的电压继续减小至小于或等于第一电压阈值，则第一电源V1又再一次通过阻性支路50、感性支路40与容性支路60后为第一开关支路10提供导通的电压，以使第一开关支路10与第二开关支路20导通，感性支路40又被充电，输出端VOUT的电压再次增大。按照上述过程重复循环，能够使输出端的电压始终保持在一个范围内波动。

在该实施例中，通过增加容性支路60，能够通过调整容性支路60 的充放电时间，以使第一开关支路10能够稳定导通。例如，当容性支路60的充放电时间过短时，可能导致在容性支路60被充电时，由于充电速度过快，而导致第一开关支路10在还未导通时，容性支路60已经被充满，此时容性支路60所在的回路的电流为零，第一开关支路10无法导通。因此，在调整容性支路60就有较为合适的充放电时间后，就能够始终为第一开关支路10提供足够的导通电压与电流，以使第一开关支路10稳定导通。

其中，第三电压阈值可根据实际应用情况进行设置，本申请实施例对此不作具体限制，例如，在一实施方式中，第三电压阈值设置为零。

图3中示例性示出了第一开关支路10的一种结构，如图3所示，第一开关支路10包括第一开关管Q1与第二电阻R2。

其中，第一开关管Q1的第一端与第三开关支路30的第一端连接，且第一开关管Q1的第一端还通过容性支路60后分别与感性支路40的第一端及第二开关支路20的第一端连接，第一开关管Q1的第二端与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端接地GND，第一开关管 Q1的第三端与第二开关支路20的第二端连接。其中，第一开关管Q1的第一端为第一开关支路10的第一端，第一开关管Q1的第三端为第一开关支路10的第二端。

在该实施例中，第二电阻R2均为限流电阻。当输出端VOUT的电压小于或等于第一电压阈值时，第一电源V1、阻性支路50、感性支路40、容性支路60、第一开关管Q1的第一端与第二端、第二电阻R2形成回路，容性支路60可近似为短路，该回路中存在较大的电流，继而，第一电源V1经过阻性支路50、感性支路40与容性支路60输出第二电压至第一开关管Q1的第一端，以驱动第一开关管Q1导通。继而，在输出端VOUT 的电压大于第一电压阈值时，输出端VOUT的电压通过第一电阻R1后加在第一开关管Q1的第一端，能够维持第一开关管Q1导通。当然，只要第三开关支路30导通，第一开关管Q1就会断开。

在该实施例中，以第一开关管Q1为NPN型三极管为例。NPN型三极管的基极为第一开关管Q1的第一端，NPN型三极管的发射极为第一开关管Q1的第二端，NPN型三极管的集电极为第一开关管Q1的第三端。

除此之外，第一开关管Q1可以是任何可控开关，比如，绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件、集成门极换流晶闸管(IGCT)器件、门极关断晶闸管(GTO)器件、可控硅整流器(SCR)器件、结栅场效应晶体管(JFET)器件、MOS控制晶闸管(MCT)器件等。此外，图3中示出的第一开关管Q1可作为并联连接的多个开关实现。

图3中还示例性示出了第二开关支路20的一种结构，如图3所示，第二开关支路20包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5与第二开关管Q2。

其中，第三电阻R3的第一端分别与第一电源V1及阻性支路50的第二端连接，第三电阻R3的第二端分别与第二开关管Q2的第二端及第四电阻R4的第一端连接，第四电阻R4的第二端分别与第二开关管Q2 的第一端及第五电阻R5的第一端连接，第二开关管Q2的第三端分别与感性支路40的第一端及容性支路60的第一端连接，且第二开关管Q2 的第三端还通过容性支路60后与第一开关支路10的第一端及第三开关支路30的第一端连接，第五电阻R5的第二端与第一开关支路10的第二端连接。其中，第二开关管Q2的第三端为第二开关支路20的第一端，第五电阻R5的第二端为第二开关支路20的第二端，第三电阻R3的第一端为第二开关支路20的第三端。

具体地，第三电阻R3与第五电阻R5为限流电阻，第四电阻R4第一端与第二端之间的电压即为第二开关管Q2的第二端与第一端之间，当第四电阻R4的第一端与第二端之间的电压大于第二开关管Q2的导通压降时，第二开关管Q2导通。

当第一开关管Q1导通时，第一电源V1、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一开关管Q1与第二电阻R2形成回路，第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5与第二电阻R2对第一电源V1的电压进行分压，以在第四电阻R4的两端获得大于第二开关管Q2的导通压降的电压，第二开关管Q2导通；当第一开关管Q1断开时，第一电源V1、第三电阻 R3、第四电阻R4与第五电阻R5所在回路被断开，第四电阻R4两端的电压为零，第二开关管Q2断开。

在该实施例中，以第二开关管Q2为PNP型三极管为例。PNP型三极管的基极为第二开关管Q2的第一端，PNP型三极管的发射极为第二开关管Q2的第二端，PNP型三极管的集电极为第二开关管Q2的第三端。

除此之外，第二开关管Q2可以是任何可控开关，比如，绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件、集成门极换流晶闸管(IGCT)器件、门极关断晶闸管(GTO)器件、可控硅整流器(SCR)器件、结栅场效应晶体管(JFET)器件、MOS控制晶闸管(MCT)器件等。此外，图3中示出的第二开关管Q2可作为并联连接的多个开关实现。

图3中还示例性示出了第三开关支路30的一种结构，如图3所示，第三开关支路30包括第一电阻R1、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、稳压二极管DW1与第三开关管Q3。

第六电阻R6的第一端分别与第一电阻R1的第一端及输出端VOUT 连接，第六电阻R6的第二端分别与第七电阻R7的第一端及稳压二极管DW1的阴极连接，稳压二极管DW1的阴极分别与第三开关管Q3的第一端及第八电阻R8的第一端连接，第三开关管Q3的第三端分别与第一电阻 R1的第二端、第一开关支路10的第一端及容性支路60的第二端连接，且第三开关管Q3的第三端还通过容性支路60分别与感性支路40的第一端及第二开关支路20的第一端连接，第七电阻R7的第二端、第八电阻R8的第二端及第三开关管Q3的第二端均接地GND。其中，第三开关管Q3的第三端与第一电阻R1的第二端为第三开关支路30的第一端，第六电阻R6的第一端为第三开关支路30的第二端。

具体地，第六电阻R6与第七电阻R7用于对输出端VOUT的电压进行分压，第六电阻R6与第七电阻R7之间的连接点的电压与稳压二极管 DW1的稳压值之间的差即为第三开关管Q3的第一端的电压。

当输出端VOUT的电压大于第二电压阈值时，第六电阻R6与第七电阻R7之间的连接点的电压大于稳压二极管DW1的稳压值，以使稳压二极管DW1被反向击穿，且稳压二极管DW1两端的电压即为其稳压值，则第三开关管Q3的第一端的电压为第六电阻R6与第七电阻R7之间的连接点的电压与稳压二极管DW1的稳压值之间的差值，此时，该差值大于第三开关管Q3的导通压降，第三开关管Q3导通；反之，当输出端VOUT 的电压小于或等于第二电压阈值时，第三开关管Q3断开。

在该实施例中，以第三开关管Q3为NPN型三极管为例。NPN型三极管的基极为第三开关管Q3的第一端，NPN型三极管的发射极为第三开关管Q3的第二端，NPN型三极管的集电极为第三开关管Q3的第三端。

除此之外，第三开关管Q3可以是任何可控开关，比如，绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件、集成门极换流晶闸管(IGCT)器件、门极关断晶闸管(GTO)器件、可控硅整流器(SCR)器件、结栅场效应晶体管 (JFET)器件、MOS控制晶闸管(MCT)器件等。此外，图3中示出的第三开关管Q3可作为并联连接的多个开关实现。

图3中还示例性示出了感性支路40的一种结构，如图3所示，感性支路40包括第一电感L1。

其中，第一电感L1的第一端分别与第二开关支路20的第一端及容性支路60的第一端连接，且第一电感L1的第一端还通过容性支路60 后分别与第一开关支路10的第一端及第三开关支路30的第一端连接，第一电感L1的第二端与输出端VOUT连接。其中，第一电感L1的第一端为感性支路40的第一端，第一电感L1的第二端为感性支路40的第二端。

当第二开关管Q2导通时，第一电源V1、第三电阻R3、第二开关管 Q2与第一电感L1形成回路，第一电感L1被充电，并且流过第一电感 L1的电流不能突变，所以流过第一电感L1的电流逐渐增大，则输出端 VOUT的电压也逐渐增大；当第二开关管Q2断开时，第一电感L1开始放电，电能逐渐被消耗，输出端VOUT的电流逐渐减小，则输出端VOUT也逐渐减小。

图3中还示例性示出了阻性支路50的一种结构，如图3所示，阻性支路50包括第九电阻R9、第十电阻R10与第十一电阻R11。

其中，第九电阻R9、第十电阻R10与第十一电阻R11串联连接，第九电阻R9的非串联连接端分别与第二开关支路20的第三端及第一电源 V1连接，第十一电阻R11的非串联连接端与输出端VOUT连接。其中，第十一电阻R11的非串联连接端为阻性支路50的第一端，第九电阻R9 的非串联连接端为阻性支路50的第二端。

在该实施例中，第九电阻R9、第十电阻R10与第十一电阻R11用于作为限流电阻。当然，在其他的实施例中，也可以采用其他数量的电阻，例如阻性支路50仅包括一个电阻，但该电阻需要具有较大电阻值，应大于第九电阻R9、第十电阻R10与第十一电阻R11中的任一电阻的电阻值，以保持限流的效果不变。

图3中还示例性示出了阻性支路50的一种结构，如图3所示，容性支路包括第十二电阻R12与第一电容C1。

第十二电阻R12的第一端分别与感性支路40的第一端及第二开关支路20的第一端连接，第十二电阻R12的第二端与第一电容C1的第一端连接，第一电容C1的第二端分别与第一开关支路10的第一端及第三开关支路30的第一端连接。其中，第十二电阻R12的第一端为容性支路60的第一端，第一电容C1的第二端为容性支路60的第二端。

在该实施例中，当输出端VOUT的电压小于或等于第一电压阈值时，第一电源V1、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第一电感 L1、第十二电阻R12、第一电容C1、第一开关管Q1的第一端与第二端、第二电阻R2形成回路，且由于流过第一电容C1的电流从零突变至一较大值，则第一电容C1可近似为处于短路状态，第一电源V1通过第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第一电感L1、第十二电阻R12 与第一电容C1后能够输出第二电压至第一开关管Q1的第一端，以使第一开关管Q1导通，第二开关管Q2也导通。继而，当第二开关管Q2断开时，第一电容C1、第十二电阻R12、第一电感L1、第三电容C3、第二二极管D2形成第一电容C1的放电回路，以使第一电容C1放电。

请继续参照图3，该降压电路100还包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第二电容C2、第三电容C3与第四电容C4。

其中，第一二极管D1的阳极与第一电源V1连接，第一二极管D1 的阴极分别与阻性支路50的第二端及第二开关支路20的第三端连接，第二二极管D2的阳极接地GND，第二二极管D2的阴极分别与第一开关支路10的第一端及第三开关支路30的第一端连接，第三二极管D3的阳极接地GND，第三二极管D3的阴极分别与感性支路40的第一端及第二开关支路20的第一端连接，第二电容C2的第一端接地GND，第二电容C2的第二端及第二开关支路20的第四端连接，第三电容C3的第一端与第四电容C4的第一端均接地GND，第三电容C3的第二端分别与第四电容C4的第二端及输出端VOUT连接。

在该实施例中，第一二极管D1用于整流与防止电源反接；第二二极管D2用于作为第一电感L1放电时的续流二极管；第三二极管D3用于作为第一电容C1放电时的续流二极管；第二电容C2、第三电容C3与第四电容C4均用于进行滤波。

以下对图3所示的电路结构的原理进行说明。

在该降压电路刚接入第一电源V1之前，输出端VOUT的电压为零，必然小于或等于第一电压阈值。则当该降压电路刚接入第一电源V1时，第一电源V1、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第一电感 L1、第十二电阻R12、第一电容C1、第一开关管Q1的第一端与第二端、第二电阻R2形成回路，且此时第一电容C1可近似认为处于短路状态，第一电源V1通过第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第一电感L1、第十二电阻R12与第一电容C1后能够输出第二电压至第一开关管Q1的第一端，以使第一开关管Q1导通，第二开关管Q2也导通。第一电源V1通过第二开关管Q2为第一电容C1与第一电感L1充电，一方面，第一电容C1被迅速充满；另一方面，由于第一电感L1被充电，则流经输出端VOUT的电流逐渐增大，输出端VOUT的电压也逐渐增大。

继而，当输出端VOUT的电压增大至大于第一电压阈值时，虽然因第一电容C1充满而导致第一电源V1无法通过第一电容C1后驱动第一开关管Q1导通，但此时输出端VOUT的电压已经增大至能够为第一开关管Q1提供导通的电压，从而第一开关管Q1能够维持导通，则第二开关管Q2也保持导通，第一电感L1保持被充电，输出端VOUT的电压继续增大。

当输出端VOUT的电压增大至大于第二电压阈值时，输出端VOUT上的电压经过第六电阻R6与第七电阻R7的分压后，在第六电阻R6与第七电阻R7之间的连接点的电压与稳压二极管的稳压值之差能够驱使第三开关管Q3导通。接着，第一开关管Q1的第一端通过第三开关管Q3 后接地GND，第一开关管Q1的第一端被强制拉低，第一开关管Q1断开，第二开关管Q2也断开。此时，第一电容C1、第十二电阻R12、第一电感L1、第三电容C3与第二二极管D2形成第一电容C1的放电，以使第一电容C1迅速放电至其两端的电压小于第三电压阈值，则第一电感L1 开始进行放电。第一电感L1放电的电能通过与输出端VOUT连接的负载进行消耗，流经第一电感L1的电流逐渐减小，输出端VOUT的电压也逐渐减小。当输出端VOUT的电压减小至小于或等于第二电压阈值时，第三开关管Q3的第一端的电压小于其导通压降，第三开关管Q3断开。当输出端VOUT的电压继续减小至小于或等于第一电压阈值时，第一电源 V1能够再次为第一电容C1充电，并控制第一开关管Q1、第二开关管Q2 再次导通。

不断重复上述过程，能够实现输出端VOUT的电压始终保持在一个范围内波动，可近似认为输出端VOUT的电压为稳定的输出电压，并且通过设置第一电压阈值与第二电压阈值，还能够减小输出端VOUT的电压的波动范围，以提高输出端VOUT的电压的稳定性。

第二方面，本申请提供一种开关电源，该开关电源包括本申请任一实施例中的降压电路。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种降压电路，其特征在于，包括：

第一开关支路、第二开关支路、第三开关支路、感性支路与阻性支路；

所述第一开关支路的第一端分别与所述感性支路的第一端、所述第二开关支路的第一端及所述第三开关支路的第一端连接，所述第一开关支路的第二端与所述第二开关支路的第二端连接，所述第三开关支路的第二端分别与所述感性支路的第二端及所述阻性支路的第一端连接，所述阻性支路的第二端分别与所述第二开关支路的第三端及第一电源连接，其中，所述感性支路的第二端为输出端；

所述第一开关支路被配置为在所述输出端的电压小于或等于第一电压阈值时，响应于第一电压而导通，以及在所述输出端的电压大于所述第一电压阈值时，响应于所述输出端的电压而保持导通，所述第一开关支路还被配置为在所述第三开关支路导通时断开，其中，所述第一电压为所述第一电源通过所述阻性支路与所述感性支路后作用于所述第一开关支路上的电压；

所述第二开关支路被配置为在所述第一开关支路导通时导通，并在所述第一开关支路断开时断开；

所述第三开关支路被配置为在所述输出端的电压大于第二电压阈值时导通，并在所述输出端的电压小于或等于所述第二电压阈值时断开，其中，所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值；

所述感性支路被配置为在所述第二开关支路保持导通时被充电，以使所述输出端的电流增大，从而使所述输出端的电压增大，所述感性支路还被配置为在所述第二开关支路断开时放电，以使所述输出端的电流减小，从而使所述输出端的电压减小。

2.根据权利要求1所述的降压电路，其特征在于，所述第一开关支路包括第一开关管与第二电阻；

所述第一开关管的第一端分别与所述感性支路的第一端、所述第二开关支路的第一端及所述第三开关支路的第一端连接，所述第一开关管的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地，所述第一开关管的第三端与所述第二开关支路的第二端连接。

3.根据权利要求1所述的降压电路，其特征在于，所述第二开关支路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻与第二开关管；

所述第三电阻的第一端分别与所述第一电源及所述阻性支路的第二端连接，所述第三电阻的第二端分别与所述第二开关管的第二端及所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端分别与所述第二开关管的第一端及所述第五电阻的第一端连接，所述第二开关管的第三端分别与所述感性支路的第一端、所述第一开关支路的第一端及所述第三开关支路的第一端连接，所述第五电阻的第二端与所述第一开关支路的第二端连接。

4.根据权利要求1所述的降压电路，其特征在于，所述第三开关支路包括第一电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、稳压二极管与第三开关管；

所述第六电阻的第一端分别与所述第一电阻的第一端及所述输出端连接，所述第六电阻的第二端分别与所述第七电阻的第一端及所述稳压二极管的阴极连接，所述稳压二极管的阴极分别与所述第三开关管的第一端及所述第八电阻的第一端连接，所述第三开关管的第三端分别与所述第一电阻的第二端、所述第一开关支路的第一端、所述感性支路的第一端及所述第二开关支路的第一端连接，所述第七电阻的第二端、所述第八电阻的第二端及所述第三开关管的第二端均接地。

5.根据权利要求1所述的降压电路，其特征在于，所述感性支路包括第一电感；

所述第一电感的第一端分别与所述第一开关支路的第一端、所述第二开关支路的第一端及所述第三开关支路的第一端连接，所述第一电感的第二端与所述输出端连接。

6.根据权利要求1所述的降压电路，其特征在于，所述阻性支路包括第九电阻、第十电阻与第十一电阻；

所述第九电阻、所述第十电阻与所述第十一电阻串联连接，所述第九电阻的非串联连接端分别与所述第二开关支路的第三端及所述第一电源连接，所述第十一电阻的非串联连接端与所述输出端连接。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的降压电路，其特征在于，所述降压电路还包括容性支路；

所述容性支路的第一端分别与所述感性支路的第一端及所述第二开关支路的第一端连接，所述容性支路的第二端分别与所述第一开关支路的第一端及所述第三开关支路的第一端连接；

所述容性支路被配置为在所述输出端的电压小于或等于所述第一电压阈值时充电，以基于所述第一电源的电压输出所述第一电压至所述第一开关支路的第一端，所述容性支路还被配置为在所述第二开关支路断开时放电；

所述感性支路还被配置为在所述容性支路放电至所述容性支路两端的电压小于第三电压阈值时放电。

8.根据权利要求7所述的降压电路，其特征在于，所述容性支路包括第十二电阻与第一电容；

所述第十二电阻的第一端分别与所述感性支路的第一端及所述第二开关支路的第一端连接，所述第十二电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端分别与所述第一开关支路的第一端及所述第三开关支路的第一端连接。

9.根据权利要求1所述的降压电路，其特征在于，所述降压电路还包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第二电容、第三电容与第四电容；

所述第一二极管的阳极与所述第一电源连接，所述第一二极管的阴极分别与所述阻性支路的第二端及所述第二开关支路的第三端连接，所述第二二极管的阳极接地，所述第二二极管的阴极分别与所述第一开关支路的第一端及所述第三开关支路的第一端连接，所述第三二极管的阳极接地，所述第三二极管的阴极分别与所述感性支路的第一端及所述第二开关支路的第一端连接，所述第二电容的第一端接地，所述第二电容的第二端及所述第二开关支路的第四端连接，所述第三电容的第一端与所述第四电容的第一端均接地，所述第三电容的第二端分别与所述第四电容的第二端及所述输出端连接。

10.一种开关电源，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的降压电路。

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