CN117134612A - 直流降压电路、直流降压芯片及开关电源 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种直流降压电路、直流降压芯片及开关电源，涉及电子电路技术领域。直流降压电路包括第一开关电路、第二开关电路、降压电路和电压转换电路。第一开关电路用于将输入电压信号输出至电压转换电路；第二开关电路用于在输入电压信号的电压幅值大于预设电压阈值时，控制第一开关电路断开；降压电路用于在第一开关电路处于断开状态时，对输入电压信号进行降压处理，得到第一降压信号输出至电压转换电路；电压转换电路用于将输入电压信号或第一降压信号转换为目标电压信号。本申请所提供的直流降压电路应用范围大，且在输入电压信号的电压幅值超过电压转换电路的电压阈值时，第一开关电路处于断开状态，降低了电压损耗。

Description

直流降压电路、直流降压芯片及开关电源

技术领域

本申请涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种直流降压电路、直流降压芯片及开关电源。

背景技术

在开关电源中，很多时候需要应用到直流降压电路来实现直流电压到直流电压的电压幅值变换，以得到一个稳定的低压直流供电电压。降压电路的核心部分是变换控制集成电路(Integrated Circuit，IC)。变换控制IC是一种针对降压电路的专用集成电路。它通常负责监测输入电压和输出电压，并基于这些电压信号来控制开关管的开关频率和占空比，以保持稳定的输出电压。

而现有的变换控制IC的输入电压范围小，使得直流降压电路的应用受到限制。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种直流降压电路、直流降压芯片及开关电源，以增大直流降压电路的输入电压范围，从而扩大直流降压电路的应用范围。

而本申请为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

第一方面，本申请提供了一种直流降压电路，该直流降压电路包括第一开关电路、第二开关电路、降压电路和电压转换电路。第一开关电路与电压转换电路电连接，第一开关电路用于在直流降压电路的输入电压信号的电压幅值小于或等于预设电压阈值时，将输入电压信号输出至电压转换电路；第二开关电路与第一开关电路电连接，第二开关电路用于在输入电压信号的电压幅值大于预设电压阈值时，控制第一开关电路由导通状态切换为断开状态；降压电路与电压转换电路电连接，降压电路用于在第一开关电路处于断开状态时，对输入电压信号进行降压处理，得到第一降压信号输出至电压转换电路，所述第一降压信号的电压幅值小于或等于预设电压阈值；电压转换电路用于将输入电压信号或第一降压信号转换为目标电压信号。

在本申请一种可能的实现方式中，第一开关电路包括第一阻抗单元和第一开关单元。第一阻抗单元用于基于输入电压信号产生第一启动电压信号；第一开关单元用于基于第一启动电压信号导通，将输入电压信号输出至电压转换电路。

在本申请一种可能的实现方式中，第一阻抗单元包括第一电阻电路，第一开关单元包括第一开关管；第一电阻电路的输入端与直流降压电路的输入端及第一开关管的第一端连接，第一电阻电路的输出端与第一开关管的第三端连接，第一开关管的第二端与电压转换电路的输入端连接。

在本申请一种可能的实现方式中，第一开关电路还包括第一保护单元，第一保护单元连接于第一开关管的第二端和第一开关管的第三端之间。

在本申请一种可能的实现方式中，第二开关电路包括第二保护单元、第二阻抗单元、第三阻抗单元和第二开关单元；第二保护单元用于对输入电压信号进行降压处理，得到第二降压信号输出至第二阻抗单元；第二阻抗单元用于在输入电压信号的电压幅值大于预设电压阈值时基于第二降压信号产生第二启动电压信号；第二开关单元用于基于第二启动电压信号导通，输出对地电压信号至第三阻抗单元；第三阻抗单元用于基于对地电压信号产生关断信号输出至第一开关电路，以使第一开关电路由导通状态切换为断开状态。

在本申请一种可能的实现方式中，第二保护单元包括第一稳压二极管，第二阻抗单元包括第二电阻电路，第三阻抗单元包括第三电阻电路，第二开关单元包括第二开关管；第一稳压二极管的第二端与直流降压电路的输入端连接；第二电阻电路的输入端与第一稳压二极管的第一端连接，第二电阻电路的输出端与第二开关管的第三端连接；第二开关管的第二端接地，第二开关管的第一端通过第三电阻电路与第一开关电路连接。

在本申请一种可能的实现方式中，第二开关电路还包括第三保护单元，第三保护单元连接于第二开关管的第二端和第二开关管的第三端之间。

在本申请一种可能的实现方式中，降压电路包括第二稳压二极管，第二稳压二极管的第二端与直流降压电路的输入端连接，第二稳压二极管的第一端与电压转换电路的输入端连接。

在本申请一种可能的实现方式中，直流降压电路还包括电压反馈电路，电压反馈电路连接于电压转换电路，电压反馈电路用于基于目标电压信号产生反馈电压信号，并将反馈电压信号反馈至电压转换电路。

第二方面，本申请提供一种直流降压芯片，该直流降压芯片包括上述的直流降压电路。

第三方面，本申请还提供一种开关电源，该开关电源包括上述的直流降压电路。

综上，由于采用了上述技术方案，本申请至少包括如下有益效果：

本申请提供的直流降压电路，在输入电压信号的电压幅值小于或者等于预设电压阈值时，通过第一开关电路将输入电压信号输出至电压转换电路，以供电压转换电路将其转换为目标电压信号；而在输入电压信号的电压幅值大于预设电压阈值时，通过第二开关电路控制第一开关电路由导通状态切换为断开状态，再由降压电路对该输入电压信号进行降压处理，输出第一降压信号至电压转换电路，以供电压转换电路将其转换为目标电压信号。由此，扩大了电压转换电路的输入电压范围，从而扩大了直流降压电路的应用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本申请的一些实施例，而非对本申请的限制，其中：

图1是相关技术中降压电路的一个通用结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的直流降压电路的一种结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的直流降压电路的又一种结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的直流降压电路的另一种结构示意图；

图5为本申请实施例所提供的第一开关电路的一种结构示意图；

图6为本申请实施例所提供的第一开关电路的一种电路原理图；

图7为本申请实施例所提供的第二开关电路的一种结构示意图；

图8为本申请实施例所提供的第二开关电路的一种电路原理图；

图9为本申请实施例所提供的直流降压电路的再一种结构示意图；

图10为本申请实施例所提供的直流降压电路的一种电路原理图。

具体实施方式

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、整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明确或者隐含地包括一个或者更多个特征。

在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为示例性的任何实施例不一定被解释为比其他实施例更优选或更具优势。为使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，给出了以下描述。在以下描述，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其他实例中，不会对已知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理的最广范围相一致。

另外，本申请实施例中的“多个”是指两个或两个以上，鉴于此，本申请实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。“至少一个”，可理解为一个或多个，例如理解为一个、两个或更多个。例如，包括至少一个，是指包括一个、两个或更多个，而且不限制包括的是哪几个，例如，包括A、B和C中的至少一个，那么包括的可以是A、B、C、A和B、A和C、B和C、或A和B和C。

需要指出的是，本申请实施例中“连接”可以理解为电连接，两个电学元件连接可以是两个电学元件之间的直接或间接连接。例如，A与B连接，既可以是A与B直接连接，也可以是A与B之间通过一个或多个其它电学元件间接连接。

本申请中实施例中所采用的各开关管的第一极/第一端为源极和漏极中一者，各开关管的第二极/第二端为源极和漏极中另一者。由于开关管的源极、漏极在结构上可以是对称的，所以其源极、漏极在结构上可以是没有区别的，也就是说，本申请的实施例中的开关管的第一极/第一端和第二极/第二端在结构上可以是没有区别的。示例性地，在开关管为P型开关管的情况下，开关管的第一极/第一端为源极，第二极/第二端为漏极；示例性地，在开关管为N型开关管的情况下，开关管的第一极/第一端为漏极，第二极/第二端为源极。

在介绍本申请的直流降压电路及直流降压芯片之前，首先介绍本申请实施例的相关背景信息。

直流降压电路是现代电子产品和芯片中必不可少的电路单元，尤其是开关电源中。部分负载所需的工作电压的电压幅值低于输入电压的电压幅值，因此需要对其进行降压后再输出到对应的负载。由于输入电压的电压幅值变化，因此，为了使得负载正常工作，目前的降压电路通常采用图1所示的结构。

如图1中示出的降压电路包括直流降压电路的输入端、变换控制IC、滤波电路、稳压电路和反馈电路。直流降压电路的输入端与变换控制IC的1脚以及滤波电路连接，稳压电路与变换控制IC的3脚连接，反馈电路与稳压电路以及变换控制IC的4脚连接。直流降压电路的输入端产生输入电压信号，并输出至变换控制IC，变换控制IC对输入电压信号降压处理后得到目标电压信号，并通过稳压电路输出给对应的负载。反馈电路基于目标电压信号产生反馈电压信号，并将反馈电压信号反馈至变换控制IC。

上述降压电路能接受的输入电压信号的电压幅值是有限制的，其适用的输入电压信号的电压幅值的可变化范围为几十伏。若输入电压信号的电压幅值超过变换控制IC的可输入电压，则不能采用此降压电路。变换控制IC的可输入电压为变换控制IC的工作入电压。

基于此，本申请实施例提供了一种直流降压电路及直流降压芯片，以下分别进行详细说明。

请参见图2，图2为本申请实施例所提供的直流降压电路100的一种结构示意图。本申请实施例提供了一种直流降压电路100，该直流降压电路100包括第一开关电路30、第二开关电路20、降压电路40和电压转换电路50。

该第一开关电路30与电压转换电路50电连接。第一开关电路用于在直流降压电路的输入电压信号的电压幅值小于或等于预设电压阈值时，将输入电压信号输出至电压转换电路50。

该第二开关电路20与第一开关电路30电连接。在输入电压信号的电压幅值大于预设电压阈值时，第二开关电路20用于控制第一开关电路30由导通状态切换为断开状态。

该降压电路40与电压转换电路50电连接。在第一开关电路30处于断开状态时，降压电路40用于对输入电压信号进行降压处理，得到第一降压信号，并将第一降压信号输出至电压转换电路50；所述第一降压信号的电压幅值小于或等于预设电压阈值。

该电压转换电路50用于将输入电压信号或第一降压信号转换为目标电压信号，并将目标电压信号输出至直流降压电路的输出端90。

可以理解的，直流降压电路的输入电压信号为需要被降压的电压信号，其由直流降压电路的输入端10产生。电压转换电路50为变换控制IC。可选地，变换控制IC的型号为OB2107MP。

预设电压阈值为电压转换电路50可正常工作的最大电压值。

当输入电压信号的电压幅值小于或等于预设电压阈值时，第一开关电路30处于导通状态，并将来自直流降压电路的输入端10的输入电压信号输出至电压转换电路50，电压转换电路50对输入电压信号进行降压处理，以得到目标电压信号，并将目标电压信号输出给负载。

当输入电压信号的电压幅值大于预设电压阈值时，若依旧通过第一开关电路30将输入电压信号输出至电压转换电路50，则可能造成电压转换电路50的损坏。因此，此时可以通过第二开关电路20控制第一开关电路30由导通状态切换为断开状态。再由降压电路40对输入电压信号进行降压处理得到第一降压信号后，将该第一降压信号输出至电压转换电路50。电压转换电路50再对第一降压信号进行降压处理，以得到目标电压信号，并将目标电压信号输出给负载。

例如，电压转换电路50的工作电压范围为36-70V时，对应地，预设电压阈值则为70V。

当输入电压信号的电压幅值在36-70V时，第一开关电路30处于导通状态，并将输入电压信号输出至电压转换电路50，电压转换电路50对输入电压信号进行降压处理，以得到目标电压信号。

当输入电压信号的电压幅值在70-95V时，降压电路40对输入电压信号进行降压处理，其可降压的电压幅值为输入电压信号的最大电压幅值减去电压转换电路50的最大工作电压的电压幅值，即为95V-70V＝25V。降压电路40对电压幅值在70-95V的输入电压信号进行降压，得到电压幅值在45-70V的第一降压信号。然后将该第一降压信号输出至电压转换电路50，电压转换电路50对第一降压信号进行降压处理，以得到目标电压信号。

本申请实施例提供的直流降压电路，在输入电压信号的电压幅值小于或者等于预设电压阈值时，通过第一开关电路30将输入电压信号输出至电压转换电路50，以供电压转换电路50将其转换为目标电压信号；而在输入电压信号的电压幅值大于预设电压阈值时，通过第二开关电路20控制第一开关电路30由导通状态切换为断开状态，再由降压电路40对该输入电压信号进行降压处理，输出第一降压信号至电压转换电路50，以供电压转换电路50将其转换为目标电压信号，扩大了电压转换电路50的输入电压范围，从而扩大了直流降压电路的应用范围。

并且，在输入电压信号的电压幅值超过电压转换电路50时，第一开关电路30处于断开状态，从而降低了电压损耗。

另外，在输入电压信号的电压幅值小于或等于预设电压阈值时，通过第一开关电路30进行电压信号的输送；在输入电压信号的电压幅值大于预设电压阈值时，通过降压电路40进行电压信号的输送。这样，不同状态下采用不同的电路进行电压输入，不仅控制简单、直接，且采用两个电路进行输入电压信号的输入，使得这两个电路分担了工作时间，利于增大降压电路的使用寿命。

实施时，也可将降压电路40做成外接结构，从而可快速地根据不同的输入电压信号的幅值更换降压电路，以使得直流降压电路的使用范围更广，且操作简单直接，成本低。也可以采用多个降压电路，将多个降压电路串联，并对其余降压电路配置开关以进行降压线路的切换。从而可以根据实际情况，选择接入电路的降压电路的数量。

请参见图3，图3为本申请实施例所提供的直流降压电路100的又一种结构示意图。本申请一些实施例中，所述直流降压电路100还包括滤波电路60，该滤波电路60与第一开关电路30的输出端及降压电路40的输出端连接。第一开关电路30将输入电压信号输出至滤波电路60；降压电路40将第一降压信号输出至滤波电路60。

滤波电路60可以对输入电压信号或第一降压信号进行多次滤波整流，使得输入至电压转换电路50的电压信号平缓稳定，从而提高电压转换电路50输出的目标电压信号的稳定性及可靠性。

可选地，滤波电路60可以包括第三电容，第三电容可为瓷片电容，其一端与第一开关电路30和降压电路40连接，另一端接地。

请参见图4，图4为本申请实施例所提供的直流降压电路100的另一种结构示意图。本申请一些实施例中，直流降压电路100还包括第一储能电路70，该第一储能电路70与直流降压电路的输入端10连接，其用于对输入电压信号的电压进行存储。第一储能电路70中存储的电能可以用于大功率负载。

可选地，第一储能电路70包括第一电容，具体地第一电容可为电解电容。其正极端与直流降压电路的输入端10连接，其负极端接地。

请参见图5，图5为本申请实施例所提供的第一开关电路的一种结构示意图。在本申请的一些实施例中，第一开关电路30包括第一阻抗单元302和第一开关单元301。第一阻抗单元302用于基于输入电压信号产生第一启动电压信号；第一开关单元301用于基于第一启动电压信号导通，以将输入电压信号输出至电压转换电路50。

本实施例中，第一阻抗单元302用于对输入电压信号进行取样，以获得用于启动第一开关单元301的第一启动电压信号。

在本申请的一些实施例中，第一阻抗单元302包括第一电阻电路，第一开关单元301包括第一开关管；第一电阻电路的输入端与直流降压电路的输入端10及第一开关管的第一端连接，第一电阻电路的输出端与第一开关管的第三端连接，第一开关管的第二端与电压转换电路50的输入端连接。

其中，第一开关管可以是三极管、晶闸管、MOS管、IGBT管等开关管。

请参见图6，图6为本申请实施例所提供的第一开关电路的一种电路原理图。本实施例中，可选地，第一开关管为第一MOS管Q1。第一MOS管Q1的漏极为第一端，第一MOS管Q1的源极为第二端，第一MOS管Q1的栅极为第三端。第一电阻电路可以包括第一电阻R1，可以理解，该第一电阻电路也可以包括多个依次串联的电阻，具体可以根据实际应用场景进行确定，此处不作限定。

如图5所示，在本申请的一些实施例中，第一开关电路30还包括第一保护单元303，第一保护单元303连接于第一开关管的第二端和第一开关管的第三端之间。

本实施例中，第一保护单元303用于对第一开关管的第二端和第一开关管的第三端之间的电压进行限制，使得第一开关管的第二端和第一开关管的第三端之间的电压幅值不超过第一开关管的规格。

如图6所示，可选地，第一保护单元为第三稳压二级管ZD3。第三稳压二级管ZD3的第一端即阳极与第一MOS管Q1的第二端连接，第三稳压二级管ZD3的第二端即阴极与第一MOS管Q1的第三端连接。在另一些示例中，第一保护单元还可以是电阻等具有电压降的元件，其连接于第一MOS管Q1的第二端和第一MOS管Q1的第三端之间，以对第一MOS管Q1的第二端和第一MOS管Q1的第三端之间的电压进行限制。

请参见图7，图7为本申请实施例所提供的第二开关电路的一种结构示意图。在本申请的一些实施例中，第二开关电路20包括第二保护单元201、第二阻抗单元202、第三阻抗单元203和第二开关单元204；第二保护单元201用于对输入电压信号进行降压处理，得到第二降压信号输出至第二阻抗单元202；第二阻抗单元202用于在输入电压信号的电压幅值大于预设电压阈值时基于第二降压信号产生第二启动电压信号；第二开关单元204用于基于第二启动电压信号导通，输出对地电压信号至第三阻抗单元203；第三阻抗单元203用于基于对地电压信号产生关断信号输出至第一开关电路30，以使第一开关电路30由导通状态切换为断开状态。

第二阻抗单元202用于对输入电压信号进行取样，以获得用于启动第二开关单元204的第二启动电压信号，使得第二开关单元204导通，从而将对地电压信号通过第三阻抗单元203输出至第一开关电路30，并基于第三阻抗单元203将第一开关电路30的电压拉低，从而使得第一开关电路30关闭。

请参见图8，图8为本申请实施例所提供的第二开关电路的一种电路原理图。在本申请的一些实施例中，第二保护单元201包括第一稳压二极管ZD1；第二阻抗单元202包括第二电阻电路，该第二电阻电路可以包括第二电阻R2；第三阻抗单元203包括第三电阻电路，该第三电阻电路可以包括第三电阻R3，第二开关单元204包括第二开关管。第二开关管为第二MOS管Q2。第二MOS管Q2的漏极为第一端，第二MOS管Q2的源极为第二端，第二MOS管Q2的栅极为第三端。

其中，第二开关管可以是三极管、晶闸管、MOS管、IGBT管等开关管。

第一稳压二极管ZD1的第二端与直流降压电路的输入端10连接；第二电阻R2的输入端与第一稳压二极管ZD1的第一端连接，第二电阻R2的输出端与第二MOS管Q2的第三端连接；第二MOS管Q2的第二端接地，第一稳压二极管ZD1的第一端通过第三电阻R3与第一开关电路30连接。

第一稳压二极管ZD1的阴极端为第一端，第一稳压二极管ZD1的阳极端为第二端，其在输入电压信号的电压幅值超过预设电压阈值时导通。

可以理解的，第二电阻电路以及第三电阻电路还可以分别包括多个串联的电阻，各电阻的阻值可以根据实际应用场景进行确定，此处不作限定。

如图7所示，在本申请的一些实施例中，第二开关电路20还包括第三保护单元205，第三保护单元205连接于第二开关单元204，具体地为第二MOS管Q2的第二端和第二MOS管Q2的第三端之间。

第三保护单元205用于对第二MOS管Q2的第二端和第二MOS管Q2的第三端之间的电压进行限制，使得第二MOS管Q2的第二端和第二MOS管Q2的第三端之间的电压幅值不超过第二MOS管Q2的规格。

可选地，第三保护单元205为稳压二级管和/或电阻。

在本申请的一些实施例中，降压电路40包括第二稳压二极管ZD2，第二稳压二极管ZD2的第二端与直流降压电路的输入端10连接，第二稳压二极管ZD2的第一端与电压转换电路50的输入端连接。

第二稳压二极管ZD2的阴极端为第一端，第二稳压二极管ZD2的阳极端为第二端，其在输入电压信号的电压幅值超过预设电压阈值时导通。

请参见图9，图9为本申请实施例所提供的直流降压电路100的再一种结构示意图。在本申请的一些实施例中，直流降压电路100还包括电压反馈电路80，电压反馈电路80连接于电压转换电路50，电压反馈电路80用于基于目标电压信号产生反馈电压信号，并将反馈电压信号反馈至电压转换电路50。

电压反馈电路80包括第四阻抗单元和第五阻抗单元，第四阻抗单元的一端与电压反馈电路80的输出端连接，另一端与第五阻抗单元的一端和电压反馈电路80的反馈端连接。第五阻抗单元的另一端接地。

可选地，第四阻抗单元和第五阻抗单元均为电阻。

请参见图10，图10为本申请实施例所提供的直流降压电路100的一种电路原理图。本申请实施例提供了一种直流降压电路100，该直流降压电路100包括第一开关电路30、第二开关电路20、降压电路40、电压转换电路50和滤波电路60。

电压转换电路50为变换控制IC，以下用芯片U1指代电压转换电路50。

第一开关电路30包括第一MOS管Q1和第一电阻R1，第一电阻R1的输入端与直流降压电路的输入端10和第一MOS管Q1的第一端连接第一电阻R1的输出端与第一MOS管Q1的第三端连接，第一MOS管Q1的第二端与芯片U1的电压输入端连接。

第二开关电路20包括第一稳压二极管ZD1、第二电阻R2、第三电阻R3和第二MOS管Q2。第一稳压二极管ZD1的阴极端与直流降压电路的输入端10连接，第一稳压二极管ZD1的阳极端与第二电阻R2的输入端连接，第二电阻R2的输出端与第二MOS管Q2的第三端连接，第二MOS管Q2的第二端接地，第二MOS管Q2的第一端与第三电阻R3的输出端连接，第三电阻R3的输入端与第一MOS管Q1的第三端连接。

降压电路40包括第二稳压二极管ZD2，第二稳压二极管ZD2的阴极端与直流降压电路的输入端10连接，第二稳压二极管ZD2的阳极端与芯片U1的电压输入端连接。

滤波电路60包括第三电容C3，第三电容C3的输入端与第一MOS管Q1的第二端以及第二稳压二极管ZD2的阳极端连接，第三电容C3的输出端接地。

当输入电压在芯片U1的工作电压内时，第二MOS管Q2的栅极由于受到第一稳压二极管ZD1的隔挡没有驱动电压而处于关断状态。输入电压信号V_Bull经第一电阻R1送到第一MOS管Q1的栅极而使第一MOS管Q1处于导通状态。此时第二稳压二极管ZD2被旁路，其没有串入到芯片U1的供电回路。输入电压信号V_Bull经过第一MOS管Q1的1脚和2脚后送至芯片U1的Pin1脚以及第三电容C3。芯片U1的Pin1脚的电压幅值与输入电压信号V_Bulk的电压幅值一致。输入电压信号V_Bulk处于芯片U1正常的输入电压范围，芯片U1可稳定变换出降压后的目标电压信号。

当输入电压超过芯片U1的工作电压时，输入电压信号V_Bull将经第一稳压二极管ZD1送至第二MOS管Q2的栅极而使得第二MOS管Q2处于导通状态。第三电阻R3的负端通过第二MOS管Q2对地处于短路状态，使得第三稳压二极管ZD3正向导通。此时，第一MOS管Q1的栅极电压被拉低而处于断开状态。输入电压信号V_Bulk经第二稳压二极管ZD2降压后送至第三电容C3以及芯片U1的Pin1脚。

假设芯片U1的工作电压的最大值为70V，输入电压信号V_Bulk为80V电压，稳压二极管ZD2的稳压值为25V。此时，输入电压信号V_Bulk先经过第二稳压二极管ZD2降压后再输送至芯片U1的Pin1脚。芯片U1的Pin1脚的电压为80V-25V＝55V。通过配置第二稳压二极管ZD2等相关部件，使得芯片U1的输入电压幅值在其规格范围内，以使芯片U1可以稳定变换出降压后的目标电压，实现了芯片U1的稳定工作。

本实施例所提供的直流降压电路中，其可用于的输入电压信号的电压幅值范围不限。其可以通过调整第二稳压二极管ZD2的稳压值来调节输入芯片U1的电压幅值。即输入电压信号V_Bulk的最高电压幅值电压等于芯片U1的最高输入电压与第二稳压二极管ZD2的稳压电压之和。

如图10所示，直流降压电路100还包括第一储能电路70、稳压电路和电压反馈电路80。

第一储能电路70包括第一电容C1，第一电容C1的正极端与直流降压电路的输入端10连接，第一电容C1的负极端接地。

稳压电路包括第一电感L1和第二电容C2，第一电感L1的输入端与电压转电路的输出端连接，第一电感L1的输出端与第二电容C2的正极端连接，第二电容C2的负极端接地。

反馈电路包括第四电阻R4、第六电阻R6和第四电容C4，第四电阻R4的输入端与第一电感L1的输出端连接，第四电阻R4的输出端与第六电阻R6的输入端以及芯片U1的反馈端连接。第六电阻R6的输出端接地。第四电容C4与电阻R6并联。

相应地，本申请还提供一种直流降压芯片，该直流降压芯片包括上述的直流降压电路100。该芯片可以是集成电路(Integrated Circuit，IC)，或称微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)、晶片/芯片(chip)。该芯片可以是但不限于是***级芯片(System onChip，SOC)、***级封装(System In Package，SIP)芯片。

该芯片的降压电路，通过对直流降压电路的输入端10的输入电压信号进行处理，以获得目标电压信号。具体地，当输入电压信号的电压幅值小于或等于预设电压阈值时，电压转电路对输入电压信号进行降压处理，以获得目标电压信号。当输入电压信号的电压幅大于预设电压阈值时，降压电路对输入电压信号进行降压处理，以获得第一降压信号，并输出至电压转换电路。电压转换电路对第一降压信号进行降压处理，以获得目标电压信号。通过对超过降压电路工作电压的输入电压信号先降压后再处理，有效的扩展了直流降压芯片的应用范围；且该直流降压芯片结构简单、控制直接。

相应的地，本申请还提供一种开关电源，该开关电源包括上述的直流降压电路100。

该开关电源中，通过配置直流降压电路100，可以将输入电压转换为适合电子设备使用的稳定直流电压，并可基于电压反馈电路80在瞬时内对负载的变化做出响应，从而输出稳定的电压，继而保证相关电子设备正常工作。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

Claims (11)

1.一种直流降压电路，其特征在于，所述直流降压电路包括第一开关电路、第二开关电路、降压电路和电压转换电路；

所述第一开关电路与所述电压转换电路电连接，所述第一开关电路用于在所述直流降压电路的输入电压信号的电压幅值小于或等于预设电压阈值时，将所述输入电压信号输出至所述电压转换电路；

所述第二开关电路与所述第一开关电路电连接，所述第二开关电路用于在所述输入电压信号的电压幅值大于所述预设电压阈值时，控制所述第一开关电路由导通状态切换为断开状态；

所述降压电路与所述电压转换电路电连接，所述降压电路用于在所述第一开关电路处于断开状态时，对所述输入电压信号进行降压处理，得到第一降压信号输出至所述电压转换电路，所述第一降压信号的电压幅值小于或等于预设电压阈值；

所述电压转换电路，用于将所述输入电压信号或所述第一降压信号转换为目标电压信号。

2.根据权利要求1所述的直流降压电路，其特征在于，所述第一开关电路包括：

第一阻抗单元，用于基于所述输入电压信号产生第一启动电压信号；

第一开关单元，用于基于所述第一启动电压信号导通，将所述输入电压信号输出至所述电压转换电路。

3.根据权利要求2所述的直流降压电路，其特征在于，所述第一阻抗单元包括第一电阻电路，所述第一开关单元包括第一开关管；所述第一电阻电路的输入端与所述直流降压电路的输入端及所述第一开关管的第一端连接，所述第一电阻电路的输出端与所述第一开关管的第三端连接，所述第一开关管的第二端与所述电压转换电路的输入端连接。

4.根据权利要求3所述的直流降压电路，其特征在于，第一开关电路还包括第一保护单元，所述第一保护单元连接于所述第一开关管的第二端和所述第一开关管的第三端之间。

5.根据权利要求1所述的直流降压电路，其特征在于，所述第二开关电路包括第二保护单元、第二阻抗单元、第三阻抗单元和第二开关单元；

所述第二保护单元，用于对所述输入电压信号进行降压处理，得到第二降压信号输出至所述第二阻抗单元；

所述第二阻抗单元，用于在所述输入电压信号的电压幅值大于所述预设电压阈值时基于所述第二降压信号产生第二启动电压信号；

所述第二开关单元，用于基于所述第二启动电压信号导通，输出对地电压信号至所述第三阻抗单元；

所述第三阻抗单元，用于基于所述对地电压信号产生关断信号至所述第一开关电路，以使所述第一开关电路由导通状态切换为断开状态。

6.根据权利要求5所述的直流降压电路，其特征在于，所述第二保护单元包括第一稳压二极管，所述第二阻抗单元包括第二电阻电路，所述第三阻抗单元包括第三电阻电路，所述第二开关单元包括第二开关管；

所述第一稳压二极管的第二端与所述直流降压电路的输入端连接；

所述第二电阻电路的输入端与所述第一稳压二极管的第一端连接，所述第二电阻电路的输出端与所述第二开关管的第三端连接；

所述第二开关管的第二端接地，所述第二开关管的第一端通过所述第三电阻电路与所述第一开关电路连接。

7.根据权利要求6所述的直流降压电路，其特征在于，所述第二开关电路还包括第三保护单元，所述第三保护单元连接于所述第二开关管的第二端和所述第二开关管的第三端之间。

8.根据权利要求1所述的直流降压电路，其特征在于，所述降压电路包括第二稳压二极管，所述第二稳压二极管的第二端与所述直流降压电路的输入端连接，所述第二稳压二极管的第一端与所述电压转换电路的输入端连接。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的直流降压电路，其特征在于，所述直流降压电路还包括电压反馈电路，所述电压反馈电路连接于所述电压转换电路，所述电压反馈电路用于基于所述目标电压信号产生反馈电压信号，并将所述反馈电压信号反馈至所述电压转换电路。

10.一种直流降压芯片，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的直流降压电路。

11.一种开关电源，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的直流降压电路。