电源电路和电子设备制造技术

本申请公开一种电源电路和电子设备。电源电路包括电压输入端、电压输出端、主工作电路、开关电压提供电路与控制电路。主工作电路用于对输入电压进行转换，将转换后的电压提供给电压输出端输出。主工作电路包括电感和与电感连接的功率管单元，功率管单元包括第一功率管单元和第二功率管单元。开关电压提供电路用于提供能够使功率管导通或截止的开关电压。控制电路用于在第一功率管单元和第二功率管单元中的一者接收到开关电压而保持通断状态不变时，控制另一者通断，使主工作电路对输入电压进行转换。电子设备包括电源电路。

【技术实现步骤摘要】
电源电路和电子设备
本申请涉及电子
，尤其涉及一种电源电路和电子设备。
技术介绍
电源电路是指提供给用电设备电力供应的电源部分的电路。电源电路是电源产品中不可缺少的组成部分。电源产品包括大功率开关电源与小功率开关电源。在相关技术的电源电路中，采用专用的同步芯片或非同步芯片，例如，小功率开关电源采用非同步芯片，大功率开关电源采用同步芯片。专用芯片采用多驱动控制，对多个功率管同时进行控制驱动，产生的共模噪声大。
技术实现思路
本申请提供一种改进的电源电路和电子设备。本申请提供一种电源电路，其包括：电压输入端，用于接收输入电压；电压输出端；主工作电路，与所述电压输入端和所述电压输出端连接，用于对所述输入电压进行转换，将转换后的电压提供给所述电压输出端输出，所述主工作电路包括电感和与所述电感连接的功率管单元，所述电感包括与所述电压输入端连接的第一电感端和与所述电压输出端连接的第二电感端，所述功率管单元包括第一功率管单元和第二功率管单元，所述第一功率管单元与所述第一电感端连接，所述第二功率管单元与所述第二电感端连接；开关电压提供电路，与所述第一功率管单元和所述第二功率管单元中的至少一者连接，用于提供能够使功率管导通或截止的开关电压；及控制电路，连接于所述第一功率管单元和所述第二功率管单元中的至少一者，用于在所述第一功率管单元和所述第二功率管单元中的一者接收到所述开关电压而保持通断状态不变时，控制另一者通断，使所述主工作电路对所述输入电压进行转换。本申请提供一种电子设备，包括上述电源电路。本申请实施例的电源电路的控制电路在第一功率管单元和第二功率管单元中的一者接收到开关电压而保持通断状态不变时，控制另一者通断，使主工作电路对输入电压进行转换。控制电路可以控制第一功率管单元和第二功率管单元中的一者开关，另一者由开关电压提供电路提供的开关电压而保持通断状态不变，如此实现单驱动控制，从而减小共模噪声。附图说明图1所示为相关技术的电源电路的电路原理图；图2所示为另一相关技术的电源电路的电路原理图；图3所示为再一相关技术的电源电路的电路原理图；图4所示为本申请电源电路的一个实施例的电路原理框图；图5所示为图4所示的电源电路的电路原理图；图6所示为图5所示的电源电路的直流供电电路的电路原理图；图7所示为图5所示的电源电路的部分电路原理图；图8所示为图7所示的电源电路的控制电路输出的功率管控制信号的波形图；图9所示为图7所示的电源电路的储能控制电路输出的储能控制信号的波形图；图10所示为图5所示的电源电路的另一部分电路原理图；图11所示为图5所示的电源电路的另一部分电路原理图；图12所示为图5所示的电源电路的切换控制电路的电路原理图；图13所示为图10所示的控制电源电路的第一主功率管和续流功率管的功率管控制信号的波形图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示至少两个。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。图1所示为相关技术的电源电路的电路原理图。如图1所示，该电源电路为升降压SEPIC(SingleEndedPrimaryInductorConverter，单端初级电感式转换器)的斩波电路，该斩波电路是一种允许输出电压大于、小于或等于输入电压的DC-DC电路。该斩波电路的电压输入端与电压输出端共地，具备完全关断功能。当功率管Q1300关闭时，输出电压关断。该斩波电路可以实现升降压的电压转换，适用于小功率开关电源。但该斩波电路需要两个电感L1300、L1301，输出的谐波会受到电磁干扰，输出纹波大，且两个电感的体积大，成本高，效率低。图2所示为另一相关技术的电源电路的电路原理图。如图2所示，该电源电路为二级调压电路，该二级调压电路先把输入电压进行一级降压调节，然后再进行一级升压调节。该二级调压电路可以实现电压转换，且效率高于一般的拓扑电路结构，器件选型方便，电路简单。但该二级调压电路需要两个电感L1400、L1401，和两个控制器(未图示)分别控制。两个电感的体积大，成本高。一个控制器产生控制信号PWM1400，控制功率管Q1400，另一个控制器产生控制信号PWM1401，控制功率管Q1401，两级功率管的开关频率不一致存在开关电磁兼容性问题较难处理，且该二级调压电路将输入电压先降压调节后升压调节，两级损耗大，效率低。图3所示为另一相关技术的电源电路的电路原理图。如图3所示，该电源电路为专用芯片，该专用芯片的电路能够实现小型化与高度集成，使得使用该专用芯片设计的电子设备的整体电路设计简洁。但该专用芯片的四个功率管Q1500-Q1503分别通过控制信号PWM1500-PWM1503独立控制，当四个功率管都工作在开关状态时，产生的共模噪声大。专用芯片的型号少，造成电路设计时选型难，使得印制电路板的布线要求高，且专用芯片价格贵，造成使用其的电路和电子设备成本高。本申请提供一种改进的电源电路和电子设备，电子设备包括电源电路。本申请实施例的电源电路包括电压输入端、电压输出端、主工作电路、开关电压提供电路、控制电路。电压输入端用于接收输入电压。主工作电路与电压输入端和电压输出端连接，用于对输入电压进行转换，将转换后的电压提供给电压输出端输出，主工作电路包括电感和与电感连接的功率管单元，电感包括与电压输入端连接的第一电感端和与电压输出端连接的第二电感端，功率管单元包括第一功率管单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源电路，其特征在于，包括：/n电压输入端，用于接收输入电压；/n电压输出端；/n主工作电路，与所述电压输入端和所述电压输出端连接，用于对所述输入电压进行转换，将转换后的电压提供给所述电压输出端输出，所述主工作电路包括电感和与所述电感连接的功率管单元，所述电感包括与所述电压输入端连接的第一电感端和与所述电压输出端连接的第二电感端，所述功率管单元包括第一功率管单元和第二功率管单元，所述第一功率管单元与所述第一电感端连接，所述第二功率管单元与所述第二电感端连接；/n开关电压提供电路，与所述第一功率管单元和所述第二功率管单元中的至少一者连接，用于提供能够使功率管导通或截止的开关电压；及/n控制电路，连接于所述第一功率管单元和所述第二功率管单元中的至少一者，用于在所述第一功率管单元和所述第二功率管单元中的一者接收到所述开关电压而保持通断状态不变时，控制另一者通断，使所述主工作电路对所述输入电压进行转换。/n

【技术特征摘要】
1.一种电源电路，其特征在于，包括：
电压输入端，用于接收输入电压；
电压输出端；
主工作电路，与所述电压输入端和所述电压输出端连接，用于对所述输入电压进行转换，将转换后的电压提供给所述电压输出端输出，所述主工作电路包括电感和与所述电感连接的功率管单元，所述电感包括与所述电压输入端连接的第一电感端和与所述电压输出端连接的第二电感端，所述功率管单元包括第一功率管单元和第二功率管单元，所述第一功率管单元与所述第一电感端连接，所述第二功率管单元与所述第二电感端连接；
开关电压提供电路，与所述第一功率管单元和所述第二功率管单元中的至少一者连接，用于提供能够使功率管导通或截止的开关电压；及
控制电路，连接于所述第一功率管单元和所述第二功率管单元中的至少一者，用于在所述第一功率管单元和所述第二功率管单元中的一者接收到所述开关电压而保持通断状态不变时，控制另一者通断，使所述主工作电路对所述输入电压进行转换。


2.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述第一功率管单元包括第一主功率管，所述第一主功率管连接于所述电压输入端和所述第一电感端之间；
所述第二功率管单元包括第二主功率管和/或整流功率管，其中所述第二主功率管连接于所述第二电感端和接地端之间，所述整流功率管连接于所述第二电感端和所述电压输出端之间。


3.如权利要求2所述的电源电路，其特征在于，所述第一功率管单元包括续流功率管，所述续流功率管连接于所述第一电感端和接地端之间。


4.如权利要求1-3任一项所述的电源电路，其特征在于，所述开关电压提供电路包括与所述第一功率管单元连接的第一电压提供电路，和与所述第二功率管单元连接的第二电压提供电路；
所述控制电路连接于所述第一功率管单元和所述第二功率管单元，用于在所述第一功率管单元接收到所述第一电压提供电路提供的所述开关电压而保持通断状态不变时，控制所述第二功率管单元通断，且在所述第二功率管单元接收到所述第二电压提供电路提供的所述开关电压而保持通断状态不变时，控制所述第一功率管单元通断。


5.如权利要求4所述的电源电路，其特征在于，所述电源电路包括与所述功率管单元连接的切换电路，所述切换电路连接于所述控制电路和所述开关电压提供电路，用于使所述功率管单元在受所述控制电路控制的状态和受所述开关电压控制的状态之间切换。


6.如权利要求5所述的电源电路，其特征在于，所述电源电路包括与所述切换电路连接的切换控制电路，所述切换控制电路连接于所述电压输入端和所述电压输出端，用于根据所述输入电压和所述电压输出端的输出电压的大小关系，控制所述切换电路的切换。


7.如权利要求6所述的电源电路，其特征在于，所述切换控制电路包括切换开关比较器，所述切换开关比较器的输入端连接于所述电压输入端和所述电压输出端，所述切换开关比较器的输出端与所述切换电路连接，用于比较所述输入电压和所述输出电压，产生比较结果电压，通过所述比较结果电压控制所述切换电路的切换；和/或
所述切换电路包括至少一个切换三极管，所述切换三极管与所述切换控制电路连接，且与所述控制电路、所述开关电压提供电路和所述功率管单元连接，所述切换控制电路用于控制所述切换三极管的通断，以控制所述切换电路的切换。


8.如权利要求1-3任一项所述的电源电路，其特征在于，所述开关电压提供电路包括储能电路和与所述储能电路连接的储能控制电路，所述储能电路与所述功率管单元连接，所述储能控制电路用于控制所述储能电路充放电，产生所述开关电压。


9.如权利要求8所述的电源电路，其特征在于，所述储能电路包括第一储能单元和与所述第一储能单元连接的第二储能单元，所述第一储能单元与所述储能控制电路连接，所述第二储能单元与所述功率管单元连接，所述储能控制电路用于控制所述第一储能单元充放电，使所述第一储能单元在放电时给所述第二储能单元充电，以提供所述开关电压给所述功率管单元。


10.如权利要求9所述的电源电路，其特征在于，所述电源电路包括用于产生直流电压的直流供电电路，所述储能电路包括第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪志刚，洪瑜，
申请(专利权)人：杭州海康威视数字技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33