專利名稱：一種用于降低寬壓輸入電源ic的功耗的電路及主板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電源領(lǐng)域，尤其涉及一種用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電
路及主板。
背景技術(shù)：
各種惡劣的環(huán)境對工業(yè)計算機的適用范圍提出了更高的要求小型化、寬溫、密 閉、處理能力等等。因此對于板卡電源的溫度適應(yīng)性、轉(zhuǎn)換效率、負載電流、高集成度都提出 了更高的需求?，F(xiàn)在，很多電源管理芯片由于自身損耗、轉(zhuǎn)換效率低等問題導(dǎo)致溫度、壽命 無法達到使用要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路，可以 降低寬壓輸入電源IC內(nèi)部的功耗，延長寬壓輸入電源IC的使用壽命，提高整個電路的穩(wěn)定 性。 本實用新型更進一步的目的在于提供一種用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電
路，可以提高整個電路的轉(zhuǎn)換效率，提高寬壓輸入電源ic輸出電流能力的。 本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路，其包括
寬壓輸入電源IC以及自舉電容，所述寬壓輸入電源IC進一步包括自舉二極管以及連接至
所述自舉二極管的陽極的穩(wěn)壓模塊，所述自舉二極管的陰極連接所述自舉電容；所述電路
還包括降壓模塊，其輸入端連接至供電電源的輸出端，所述降壓模塊的輸出端連接至所述
自舉二極管的陽極與所述穩(wěn)壓模塊連接的連接端；通過所述降壓模塊降低所述寬壓輸入電
源IC的供電電壓。 進一步地，所述降壓模塊包括穩(wěn)壓二極管，所述穩(wěn)壓二極管的陰極連接至所述供 電電源的輸出端，所述穩(wěn)壓二極管的陽極連接至所述自舉二極管的陽極與所述穩(wěn)壓模塊連 接的連接端。 進一步地，所述降壓模塊還包括第一限流電阻，所述穩(wěn)壓二極管的陰極是通過所 述第一限流電阻連接至所述供電電源的輸出端的。 進一步地，所述降壓模塊包括低壓差線性穩(wěn)壓器，所述低壓差線性穩(wěn)壓器的輸入 端連接至供電電源的輸出端，所述低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端連接至所述自舉二極管的陽 極與所述穩(wěn)壓模塊連接的連接端。 進一步地，所述降壓模塊包括降壓電荷泵，所述降壓電荷泵的輸入端連接至供電 電源的輸出端，所述降壓電荷泵的輸出端連接至所述自舉二極管的陽極與所述穩(wěn)壓模塊連 接的連接端。 進一步地，所述降壓模塊包括電壓基準源、第三限流電阻、第一分壓電阻、第二分 壓電阻以及開關(guān)管；所述開關(guān)管的第一端連接至所述供電電源的輸出端，所述開關(guān)管的第 二端連接至所述自舉二極管的陽極與所述穩(wěn)壓模塊連接的連接端，所述開關(guān)管的控制端連接至所述電壓基準源的第一端；所述第一分壓電阻與所述第二分壓電阻依次串聯(lián)連接在所
述開關(guān)管的第二端與地之間，所述第一分壓電阻與所述第二分壓電阻的串聯(lián)連接端連接至
所述電壓基準源的第二端；所述電壓基準源的第三端接地；所述第三限流電阻連接在所述
開關(guān)管的第一端與所述開關(guān)管的控制端之間。 進一步地，所述開關(guān)管為三極管或者M0S管。 進一步地，所述電路還包括單向?qū)ㄔ湟欢诉B接輸入電壓，所述單向?qū)?br> 元件的另一端連接至所述自舉二極管的陰極與所述自舉電容連接的連接端。 進一步地，所述單向?qū)ㄔ樾ぬ鼗O管，所述肖特基二極管的陽極連接所
述輸入電壓，所述肖特基二極管的陰極連接至所述自舉二極管的陰極與所述自舉電容連接
的連接端。 進一步地，所述電路進一步包括第二限流電阻，所述第二限流電阻的一端連接所 述自舉電容，所述第二限流電阻的另一端連接至所述肖特基二極管的陰極，所述第二限流 電阻的另一端還連接至所述自舉二極管的陰極。 本實用新型的目的還在于提供一種主板，其包括上述用于降低寬壓輸入電源IC 的功耗的電路。 本實用新型提供的用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路，通過降壓模塊降低 了寬壓輸入電源IC的供電電壓，減小了寬壓輸入電源IC內(nèi)部穩(wěn)壓模塊的輸入輸出壓差從 而降低了寬壓輸入電源IC內(nèi)部的功耗，延長了寬壓輸入電源IC的使用壽命，提高了整個電 路的穩(wěn)定性；同時通過二極管D2代替自舉二極管D0工作從而提高整個電路的轉(zhuǎn)換效率，提
高了寬壓輸入電源ic輸出電流能力。

圖1是本實用新型實施例提供的用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路的電路 圖； 圖2是本實用新型實施例提供的用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路中降壓 模塊的電路圖； 圖3A是本實用新型實施例提供的用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路中穩(wěn)壓 二極管D1的陽極處電壓的波形圖； 圖3B是本實用新型實施例提供的用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路中肖特 基二極管D2的陰極處電壓的波形圖； 圖4A是本實用新型實施例提供的用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路中當無 肖特基二極管D2時S2點的電壓波形圖； 圖4B是本實用新型實施例提供的用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路中當有 肖特基二極管D2時，輸入電壓Vin為12V時S2點的電壓波形圖。
具體實施方式為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。[0024] 本實用新型實施例提供的電路通過降壓模塊降低寬壓輸入電源IC的供電電壓， 減小了寬壓輸入電源IC的輸入輸出壓差從而降低了寬壓輸入電源IC的功耗。 本實用新型實施例提供的用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路可以應(yīng)用于但 不局限于工業(yè)計算機的主板中，其電路圖如圖l所示，為了便于說明，僅示出了與本實用新 型實施例相關(guān)的部分，詳述如下。 —種用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路包括寬壓輸入電源IC1 、自舉電容CI 以及降壓模塊2 ;其中，寬壓輸入電源IC1進一步包括自舉二極管D0以及連接至自舉二極 管D0的陽極的穩(wěn)壓模塊11，自舉二極管DO的陰極連接自舉電容C1 ;降壓模塊2的輸入端 連接至供電電源VCC的輸出端，降壓模塊的輸出端連接至自舉二極管D0的陽極與穩(wěn)壓模塊 11連接的連接端SI ;通過降壓模塊2降低寬壓輸入電源IC1的供電電壓，減小寬壓輸入電 源IC1的輸入輸出壓差從而降低寬壓輸入電源IC1的功耗。 本實用新型提供的用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路通過降壓模塊降低了 寬壓輸入電源IC的供電電壓，減小了寬壓輸入電源IC內(nèi)部穩(wěn)壓模塊的輸入輸出壓差從而 降低了寬壓輸入電源IC內(nèi)部的功耗，延長了寬壓輸入電源IC的使用壽命，提高了整個電路 的穩(wěn)定性。解決了該電源IC在高電壓輸入時功耗過大、溫度過高，降低了 IC的使用壽命的 問題。 在本實用新型中，降壓模塊2包括穩(wěn)壓二極管Dl，穩(wěn)壓二極管Dl的陰極連接至供 電電源VCC的輸出端，穩(wěn)壓二極管Dl的陽極連接至自舉二極管DO的陽極與穩(wěn)壓模塊11連 接的連接端Sl。 作為本實用新型的一個實施例，降壓模塊2還包括第一限流電阻Rl，第一限流電 阻R1的一端連接至穩(wěn)壓二極管Dl的陰極，第一限流電阻R1的另一端連接至供電電源VCC 的輸出端。 在本實用新型中，降壓模塊2還可以為低壓差線性穩(wěn)壓器(Low DropoutRegulator, LDO) ， LDO的輸入端連接至供電電源VCC的輸出端，LDO的輸出端連接 至所自舉二極管DO的陽極與穩(wěn)壓模塊11連接的連接端Sl。 在本實用新型中，降壓模塊2也可以為降壓電荷泵，降壓電荷泵的輸入端連接至 供電電源VCC的輸出端，降壓電荷泵的輸出端連接至自舉二極管DO的陽極與穩(wěn)壓模塊ll 連接的連接端Sl。 當然，降壓模塊2還可以為其他可以將電源電壓VCC降低的電壓轉(zhuǎn)換器件，比如可 以采用電壓基準器件和三極管或者采用電壓基準器件和MOS管等等。 圖2示出了采用電壓基準器件和開關(guān)管作為降壓模塊2的具體電路圖，為了便于 說明，僅示出了與本實用新型相關(guān)的部分，詳述如下 降壓模塊2包括電壓基準源Ul、第三限流電阻R3、第一分壓電阻R4、第二分壓電 阻R5以及開關(guān)管Q1 ;其中，開關(guān)管Q1的第一端連接至供電電源VCC的輸出端，開關(guān)管Q1 的第二端連接至自舉二極管D0的陽極與穩(wěn)壓模塊11連接的連接端，開關(guān)管Q1的控制端連 接至電壓基準源U1的第一端；第一分壓電阻R4與第二分壓電阻R5依次串聯(lián)連接在開關(guān)管 Ql的第二端與地之間，第一分壓電阻R4與第二分壓電阻R5的串聯(lián)連接端連接至電壓基準 源U1的第二端；電壓基準源U1的第三端接地；第三限流電阻R3連接在開關(guān)管Q1的第一端 與開關(guān)管Q1的控制端之間。[0035] 作為本實用新型的一個實施例，開關(guān)管Q1可以為三極管，也可以為M0S管。當開 關(guān)管Ql為三極管時，三極管的基極與電壓基準源Ul的第一端連接，三極管的集電極連接至 供電電源VCC的輸出端，三極管的發(fā)射極連接至自舉二極管DO的陽極與穩(wěn)壓模塊11連接 的連接端。 在本實用新型中，一種用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路進一步包括單向 導(dǎo)通元件3，其一端連接輸入電壓Vin，單向?qū)ㄔ?的另一端連接至自舉二極管D0的陰 極與自舉電容Cl連接的連接端S2。 作為本實用新型的一個實施例，單向?qū)ㄔ?可以為肖特基二極管D2，肖特基 二極管D2的陽極連接輸入電壓，肖特基二極管D2的陰極連接至自舉二極管DO的陰極與自 舉電容C1連接的連接端S2。 作為本實用新型的一個實施例，用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路進一步 包括第二限流電阻R2，第二限流電阻R2的一端連接自舉電容C1，第二限流電阻R2的另一 端連接至肖特基二極管D2的陰極，第二限流電阻R2的另一端還連接至自舉二極管DO的陰 極。 本實用新型提供的用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路通過二極管D2代替自 舉二極管DO工作從而提高整個電路的轉(zhuǎn)換效率，提高了寬壓輸入電源IC輸出電流能力；解 決了在高電壓輸入時該電源IC的功耗急劇增加導(dǎo)致其溫度過高，使輸出電流得到限制的 問題。 為了更進一步說明本實用新型實施例提供的用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的 電路，現(xiàn)結(jié)合圖l詳述本實用新型的工作原理，為了便于說明本實用新型的發(fā)明點，僅示出 了寬壓輸入電源IC1中與本實用新型發(fā)明點相關(guān)的部分；另外，為了便于描述，降壓模塊2 采用穩(wěn)壓二極管Dl與第一限流電阻Rl ;單向?qū)ㄔ?采用肖特基二極管D2。 由穩(wěn)壓二極管D1降低寬壓輸入電源IC1的供電電壓，使寬壓輸入電源IC1內(nèi)部的 轉(zhuǎn)換器能有更小的輸入輸出壓差，從而降低在該寬壓輸入電源IC1內(nèi)部轉(zhuǎn)換的損耗。假設(shè) 寬壓輸入電源IC1是一個可以工作在4V-36V的電源IC，此時的供電電源VCC為32V，對于寬 壓輸入電源IC1內(nèi)部來說，很多控制部分等可能都是采用5V供電，那么此寬壓輸入電源IC1 內(nèi)部就會有一個電壓轉(zhuǎn)換電路，而這個電路基本上都是線性的，如果負載電流有10mA，那么 寬壓輸入電源IC1產(chǎn)生的損耗簡單計算就是(32-5) *0. 01 = 0. 27W ;如果采用一個5. 6V的 穩(wěn)壓二極管Dl，那么寬壓輸入電源IC1的供電電壓大概就會是32-5. 6 = 26. 4V ;此時寬壓 輸入電源IC1的損耗大概就是(26. 4-5) *0. 01 = 0. 214W，因此根據(jù)寬壓輸入電源IC1的最 低工作電壓，選取合適的穩(wěn)壓二極管D1就會較大程度的降低寬壓輸入電源IC1自身的損 耗。 圖3A示出了穩(wěn)壓二極管Dl的陽極(Sl點)處電壓的波形，圖3B示出了肖特基二 極管D2的陰極(S2點)處電壓的波形，此時輸入電壓Vin為12V，可見穩(wěn)壓二極管D1的陽 極處電壓為4. 96V，肖特基二極管D2的陰極處電壓為11. 8V，因此在有輸入電壓Vin和肖特 基二極管D2的情況下，寬壓輸入電源IC1內(nèi)部的自舉二極管D0 —直是承受反向電壓，處于 截止狀態(tài)的。 同時采用肖特基二極管D2替代自舉二極管D0工作，使自舉二極管D0的損耗轉(zhuǎn)移 到寬壓輸入電源IC1的外部，可以根據(jù)寬壓輸入電源IC1相關(guān)PIN腳(boot、gate、phase等PIN腳)耐壓能力提高輸入電壓，即可提升同步降壓的主開關(guān)管(即上管)MOSFET驅(qū)動電 壓，減小其損耗，從而提高整個電路的轉(zhuǎn)換效率。 圖4A為沒有肖特基二極管D2時S2點的電壓波形；圖4B為有肖特基二極管D2時， 輸入電壓Vin為12V時S2點的電壓波形；此時寬壓輸入電源IC1供電PIN腳處的電壓均為 5V。從圖4A與圖4B的對比可知由于外加輸入電壓Vin及肖特基二極管Dl的作用，自舉 電壓被相應(yīng)的提高了。 本實用新型提供的用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路通過降壓模塊降低了 寬壓輸入電源IC的供電電壓，減小了寬壓輸入電源IC內(nèi)部穩(wěn)壓模塊的輸入輸出壓差從而 降低了寬壓輸入電源IC內(nèi)部的功耗，延長了寬壓輸入電源IC的使用壽命，提高了整個電路 的穩(wěn)定性；同時通過二極管D2代替自舉二極管D0工作從而提高整個電路的轉(zhuǎn)換效率，提高
了寬壓輸入電源ic輸出電流能力。 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型 的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路，其包括寬壓輸入電源IC以及自舉電容，所述寬壓輸入電源IC進一步包括自舉二極管以及連接至所述自舉二極管的陽極的穩(wěn)壓模塊，所述自舉二極管的陰極連接所述自舉電容；其特征在于，所述電路還包括降壓模塊，其輸入端連接至供電電源的輸出端，所述降壓模塊的輸出端連接至所述自舉二極管的陽極與所述穩(wěn)壓模塊連接的連接端；通過所述降壓模塊降低所述寬壓輸入電源IC的供電電壓。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路，其特征在于，所述降壓模塊包括穩(wěn)壓二極管，所述穩(wěn)壓二極管的陰極連接至所述供電電源的輸出端，所述穩(wěn)壓二極管的陽極連接至所述自舉二極管的陽極與所述穩(wěn)壓模塊連接的連接端。
3. 如權(quán)利要求2所述的用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路，其特征在于，所述降壓模塊還包括第一限流電阻，所述穩(wěn)壓二極管的陰極是通過所述第一限流電阻連接至所述供電電源的輸出端的。
4. 如權(quán)利要求1所述的用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路，其特征在于，所述降壓模塊包括低壓差線性穩(wěn)壓器，所述低壓差線性穩(wěn)壓器的輸入端連接至供電電源的輸出端，所述低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端連接至所述自舉二極管的陽極與所述穩(wěn)壓模塊連接的連接端。
5. 如權(quán)利要求1所述的用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路，其特征在于，所述降壓模塊包括降壓電荷泵，所述降壓電荷泵的輸入端連接至供電電源的輸出端，所述降壓電荷泵的輸出端連接至所述自舉二極管的陽極與所述穩(wěn)壓模塊連接的連接端。
6. 如權(quán)利要求1所述的用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路，其特征在于，所述降壓模塊包括電壓基準源、第三限流電阻、第一分壓電阻、第二分壓電阻以及開關(guān)管；所述開關(guān)管的第一端連接至所述供電電源的輸出端，所述開關(guān)管的第二端連接至所述自舉二極管的陽極與所述穩(wěn)壓模塊連接的連接端，所述開關(guān)管的控制端連接至所述電壓基準源的第一端；所述第一分壓電阻與所述第二分壓電阻依次串聯(lián)連接在所述開關(guān)管的第二端與地之間，所述第一分壓電阻與所述第二分壓電阻的串聯(lián)連接端連接至所述電壓基準源的第二丄山順；所述電壓基準源的第三端接地；所述第三限流電阻連接在所述開關(guān)管的第一端與所述開關(guān)管的控制端之間。
7. 如權(quán)利要求6所述的用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路，其特征在于，所述開關(guān)管為三極管或者M0S管。
8. 如權(quán)利要求1所述的用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路，其特征在于，所述電路還包括單向?qū)ㄔ?，其一端連接輸入電壓，所述單向?qū)ㄔ牧硪欢诉B接至所述自舉二極管的陰極與所述自舉電容連接的連接端。
9. 如權(quán)利要求8所述的用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路，其特征在于，所述單向?qū)ㄔ樾ぬ鼗O管，所述肖特基二極管的陽極連接所述輸入電壓，所述肖特基二極管的陰極連接至所述自舉二極管的陰極與所述自舉電容連接的連接端。
10. —種主板，其特征在于，所述主板包括權(quán)利要求l-9任一項所述的用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路。
專利摘要本實用新型適用于電源領(lǐng)域，提供了一種用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路及主板；其包括寬壓輸入電源IC以及自舉電容，寬壓輸入電源IC進一步包括自舉二極管以及連接至自舉二極管的陽極的穩(wěn)壓模塊，自舉二極管的陰極連接自舉電容；該電路還包括降壓模塊，其輸入端連接至供電電源的輸出端，降壓模塊的輸出端連接至自舉二極管的陽極與穩(wěn)壓模塊連接的連接端。本實用新型提供的用于降低寬壓輸入電源IC的功耗的電路通過降壓模塊降低了寬壓輸入電源IC的供電電壓，減小了寬壓輸入電源IC內(nèi)部穩(wěn)壓模塊的輸入輸出壓差從而降低了寬壓輸入電源IC內(nèi)部的功耗，延長了寬壓輸入電源IC的使用壽命，提高了整個電路的穩(wěn)定性。
文檔編號G06F1/18GK201490886SQ20092020422
公開日2010年5月26日 申請日期2009年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月21日
發(fā)明者伍亮, 楊明盛, 王強 申請人:研祥智能科技股份有限公司