高壓降壓轉換電源管理晶片的製作方法

2023-05-04 20:41:56

本實用新型涉及電子技術領域，尤其涉及一種高壓降壓轉換電源管理晶片。

背景技術：

在目前的現有技術中，僅存在單獨的降壓電源晶片及馬達或開關控制晶片，並無整合型的晶片存在。用戶在使用時，必須將這兩種晶片一起使用才能達到直流馬達或開關控制的目的，在小型電動設備如電動牙刷的應用上受空間限制較大，而且傳統的線性穩壓器件體積大效率差，應用於小家電功耗過高，不利於綠色環保。

技術實現要素：

有鑑於此，本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種高壓降壓轉換電源管理晶片，提供一種滿足馬達控制或開關控制需求的適用於小型電子設備的簡單實用的單晶片電源及開關控制解決方案。

為實現以上目的，本實用新型採用如下技術方案：

一種高壓降壓轉換電源管理晶片，包括高壓降壓模塊和與所述高壓降壓模塊電連接的四路輸入輸出控制模塊，所述高壓降壓模塊用於對輸入電壓進行降壓，所述四路輸入輸出控制模塊包括四個開關控制單元，所述開關控制單元用於實現對輸入電壓的開關控制。

優選地，所述高壓降壓模塊包括電源輸入端、電源輸出端和開關控制端，所述電源輸入端和所述電源輸出端之間通過邏輯控制器相連，所述邏輯控制器用於對所述電源輸入端的輸入電壓進行降壓，並通過所述電源輸出端輸出，所述開關控制端通過電晶體組與所述邏輯控制器相連，用於控制所述邏輯控制器的工作狀態。

優選地，所述電晶體組包括P型場效應管和N型場效應管，所述P型場效應管的源極與所述電源輸入端相連，所述P型場效應管的柵極與所述邏輯控制器相連，所述P型場效應管的漏極與所述N型場效應管的漏極相連，所述N型場效應管的柵極與所述邏輯控制器相連，所述N型場效應管的源極與所述高壓降壓模塊的接地端相連。

優選地，所述電源輸入端的輸入電壓的範圍為7.5V-18V，所述電源輸出端的輸出電壓為5V。

優選地，四個所述開關控制單元分別為第一開關控制單元、第二開關控制單元、第三開關控制單元和第四開關控制單元；

所述第一開關控制單元包括第一開漏輸入控制端和第一開漏輸出端，所述第一開漏輸入控制端和所述第一開漏輸出端之間通過第一電晶體相連，所述第一開漏輸入控制端與所述第一電晶體的柵極相連，所述第一開漏輸出端與所述第一電晶體的漏極相連，所述第一電晶體的源極接地，所述第一開漏輸出端通過第一二極體與所述高壓降壓模塊的電源輸入端相連；

所述第二開關控制單元包括第二開漏輸入控制端和第二開漏輸出端，所述第二開漏輸入控制端和所述第二開漏輸出端之間通過第二電晶體相連，所述第二開漏輸入控制端與所述第二電晶體的柵極相連，所述第二開漏輸出端與所述第二電晶體的漏極相連，所述第二電晶體的源極接地，所述第二開漏輸出端通過第二二極體與所述高壓降壓模塊的電源輸入端相連；

所述第三開關控制單元包括第三開漏輸入控制端和第三開漏輸出端，所述第三開漏輸入控制端和所述第三開漏輸出端之間通過第三電晶體相連，所述第三開漏輸入控制端與所述第三電晶體的柵極相連，所述第三開漏輸出端與所述第三電晶體的漏極相連，所述第三電晶體的源極接地，所述第三開漏輸出端通過第三二極體與所述高壓降壓模塊的電源輸入端相連；

所述第四開關控制單元包括第四開漏輸入控制端和第四開漏輸出端，所述第四開漏輸入控制端和所述第四開漏輸出端之間通過第四電晶體相連，所述第四開漏輸入控制端與所述第四電晶體的柵極相連，所述第四開漏輸出端與所述第四電晶體的漏極相連，所述第四電晶體的源極接地，所述第四開漏輸出端通過第四二極體與所述高壓降壓模塊的電源輸入端相連。

本實用新型採用以上技術方案，具有以下有益效果：

1、在一個晶片中整合了高壓降壓模塊和四路輸入輸出控制模塊，能夠節省PCB板使用面積，有利於小型化需馬達或開關控制的電子設備使用；

2、電路布局合理，固定輸出能夠精簡外部零件，節約成本；

3、解決小型電子設備使用常規線性穩壓電源時功耗過高，使用分離器件時線路板布局過大的問題，適應綠色環保的需求。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例所提供的高壓降壓轉換電源管理晶片的內部框圖之一；

圖2為本實用新型實施例所提供的高壓降壓轉換電源管理晶片的內部框圖之二。

圖中：1、高壓降壓模塊；2、四路輸入輸出控制模塊；VIN、電源輸入端；OUT、電源輸出端；GND、接地端；SW、開關控制端；IN1、第一開漏輸入控制端；IN2、第二開漏輸入控制端；IN3、第三開漏輸入控制端；IN4、第四開漏輸入控制端；OC1、第一開漏輸出端；OC2、第二開漏輸出端；OC3、第三開漏輸出端；OC4、第四開漏輸出端。

具體實施方式

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

本實用新型提供了一種高壓降壓轉換電源管理晶片，如圖1和圖2所示，該晶片包括高壓降壓模塊1和與高壓降壓模塊1電連接的四路輸入輸出控制模塊2，其中，高壓降壓模塊1用於對輸入電壓進行降壓，四路輸入輸出控制模塊2包括四個開關控制單元，所述開關控制單元用於實現對輸入電壓的開關控制。

本實用新型在一個晶片中整合了高壓降壓模塊1和四路輸入輸出控制模塊2，能夠節省PCB板使用面積，有利於小型化需馬達或開關控制的電子設備使用；同時解決小型電子設備使用常規線性穩壓電源時功耗過高，使用分離器件時線路板布局過大的問題，適應綠色環保的需求。

進一步地，高壓降壓模塊1包括電源輸入端VIN、電源輸出端OUT、開關控制端SW和接地端GND，電源輸入端VIN和電源輸出端OUT之間通過邏輯控制器相連，所述邏輯控制器用於對電源輸入端VIN的輸入電壓進行降壓，並通過電源輸出端OUT輸出，開關控制端SW通過電晶體組與所述邏輯控制器相連，用於控制所述邏輯控制器的工作狀態。

其中，如圖2所示，所述電晶體組包括P型場效應管(HS-MOSFET)和N型場效應管(LS-MOSFET)，所述P型場效應管的源極與所述電源輸入端相連，所述P型場效應管的柵極與所述邏輯控制器相連，所述P型場效應管的漏極與所述N型場效應管的漏極相連，所述N型場效應管的柵極與所述邏輯控制器相連，所述N型場效應管的源極與所述高壓降壓模塊的接地端GND相連。

優選地，電源輸入端VIN的輸入電壓的範圍為7.5V-18V，電源輸出端OUT的輸出電壓為5V。本實用新型電路布局合理，固定輸出5V能夠精簡外部零件，節約成本。

進一步地，四個所述開關控制單元分別為第一開關控制單元、第二開關控制單元、第三開關控制單元和第四開關控制單元，直接提供直流馬達或開關控制功能；

所述第一開關控制單元包括第一開漏輸入控制端IN1和第一開漏輸出端OC1，第一開漏輸入控制端IN1和第一開漏輸出端OC1之間通過第一電晶體T1相連，第一開漏輸入控制端IN1與第一電晶體T1的柵極相連，第一開漏輸出端OC1與第一電晶體T1的漏極相連，第一電晶體T1的源極接地，第一開漏輸出端OC1通過第一二極體D1與所述高壓降壓模塊的電源輸入端VIN相連；

所述第二開關控制單元包括第二開漏輸入控制端IN2和第二開漏輸出端OC2，第二開漏輸入控制端IN2和第二開漏輸出端OC2之間通過第二電晶體T2相連，第二開漏輸入控制端IN2與第二電晶體T2的柵極相連，第二開漏輸出端OC2與第二電晶體T2的漏極相連，第二電晶體T2的源極接地，第二開漏輸出端OC2通過第二二極體D2與所述高壓降壓模塊的電源輸入端VIN相連；

所述第三開關控制單元包括第三開漏輸入控制端IN3和第三開漏輸出端OC3，第三開漏輸入控制端IN3和第三開漏輸出端OC3之間通過第三電晶體T3相連，第三開漏輸入控制端IN3與第三電晶體T3的柵極相連，第三開漏輸出端OC3與第三電晶體T3的漏極相連，第三電晶體T3的源極接地，第三開漏輸出端OC3通過第三二極體D3與所述高壓降壓模塊的電源輸入端VIN相連；

所述第四開關控制單元包括第四開漏輸入控制端IN4和第四開漏輸出端OC4，第四開漏輸入控制端IN4和第四開漏輸出端OC4之間通過第四電晶體T4相連，第四開漏輸入控制端IN4與第四電晶體T4的柵極相連，第四開漏輸出端OC4與第四電晶體T4的漏極相連，第四電晶體T4的源極接地，第四開漏輸出端OC3通過第四二極體D4與所述高壓降壓模塊的電源輸入端VIN相連。

可以看出，本實用新型通過整合高壓降壓模塊1和四路輸入輸出控制模塊2，能夠節省PCB板使用面積，解決小型電子設備使用常規線性穩壓電源時功耗過高，使用分離器件時線路板布局過大的問題，同時電路布局合理，固定輸出能夠精簡外部零件，節約成本。

本實用新型非常適合應用於小型化需馬達或開關控制的電子設備使用，例如：電動牙刷、電動剃鬚刀、電動按摩器等小型電動工具及小家電。

以上所述的具體實施方式，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式而已，並不用於限定本實用新型的保護範圍，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。