控制电路、直流转直流DC-DC模块和电子设备的制作方法

控制电路、直流转直流dc-dc模块和电子设备
技术领域
1.本技术属于电子技术领域，具体涉及一种控制电路、dc-dc模块和电子设备。


背景技术：

2.通常，可以在电子设备中设置直流转直流(direct current-direct current，dc-dc)变换器，这样可以启动dc-dc变换器，并通过dc-dc变换器，将电子设备的电源输出的直流电压调整为电子设备中的负载需求的直流电压，以使得负载可以正常工作。
3.但是，由于在启动dc-dc变换器时，dc-dc变换器会以最大误差占空比调整电源输出的直流电压，这样可能会出现调整后的直流电压过大的情况，因此，可能会导致电子设备中的负载损坏的情况。
4.如此，导致电子设备的耐用性较低。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的是提供一种控制电路、dc-dc模块和电子设备，能够解决电子设备的耐用性较低的问题。
6.第一方面，本技术实施例提供了一种控制电路，该控制电路包括：第一场效应管，该第一场效应管的漏极与电源输出端连接，该第一场效应管的源极与负载连接；控制模块，该控制模块的第一端与电源输出端连接，该控制模块的第二端与第一场效应管的栅极连接；其中，在电源输出端的电压变化值大于预设电压值的情况下，控制模块控制第一场效应管处于截止状态；在电源输出端的电压变化值小于或等于预设电压值的情况下，控制模块控制第一场效应管处于导通状态。
7.第二方面，本技术实施例提供了一种dc-dc模块，该dc-dc模块包括：dc-dc变换器；如第一方面所述的控制电路，该控制电路的第一场效应管的漏极与dc-dc变换器的电源输出端连接，该第一场效应管的源极与负载连接。
8.第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括如第二方面所述的dc-dc模块。
9.在本技术实施例中，控制电路包括分别与电源输出端和负载连接的第一场效应管，以及分别与电源输出端和第一场效应管连接的控制模块，这样在电源输出端的电压变化值大于预设电压值的情况下，控制模块可以控制第一场效应管处于截止状态，在电源输出端的电压变化值小于或等于预设电压值的情况下，控制模块可以控制第一场效应管处于导通状态。由于控制模块可以根据电源输出端的不同电压变化值，控制第一场效应管处于不同的状态，这样在电源输出端输出的电压值过大时，控制模块可以控制第一场效应管处于截止状态，以避免负载损坏的情况，在电源输出端输出的电压正常时，控制模块可以控制第一场效应管处于导通状态，以使得负载可以处于工作状态，因此，可以提高电子设备的耐用性。
附图说明
10.图1是本技术实施例提供的控制电路的结构示意图之一；
11.图2是本技术实施例提供的控制电路的结构示意图之二；
12.图3是本技术实施例提供的控制电路的结构示意图之三；
13.图4是本技术实施例提供的控制电路的结构示意图之四；
14.图5是本技术实施例提供的控制电路的结构示意图之五；
15.图6是本技术实施例提供的控制电路的结构示意图之六；
16.图7是本技术实施例提供的dc-dc模块的结构示意图；
17.图8是本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
18.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
19.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
20.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的控制电路、dc-dc模块和电子设备进行详细地说明。
21.本技术实施例提供的控制电路可以应用于电子设备中。
22.假设电子设备中设置有dc-dc变换器。
23.在一种场景下，在使用电子设备时，鉴于dc-dc变换器的负反馈调节机制，dc-dc变换器启动瞬间会以最大误差占空比调节电压输出，这样可能会导致启动瞬间的电压过大，从而可能对负载造成瞬态能量冲击，进而可能导致负载的永久损坏。
24.在另一种场景下，电子设备与具有otg(on-the-go)功能的设备(即otg设备)连接，并向otg设备供电。在otg设备插入启动时，可能会出现某些otg设备瞬态重载启动的情况，再加上电子设备的电源通路的大容量电容，这样便会导致dc-dc变换器在启动瞬间峰值电流很大，但由于dc-dc变换器的场效应管峰值电流的限制，最终导致dc-dc变换器启动失败，从而用户无法使用otg功能。
25.在又一种场景下，在电子设备充电过程中，可能会出现电网中存在意外的情况(例如雷击、闪电、电机启停等)，这样可能会导致严重的瞬态浪涌(瞬态大电压/大电流)，瞬态浪涌经电网由充电电源进入dc-dc变换器，从而可能会导致电子设备的负载的损坏。
26.可以理解，在使用电子设备的过程中，可能会出现电源输出的直流电压过大的情况，因此，可能会导致电子设备中的负载损坏的情况。
27.然而，在本技术实施例中，控制电路包括场效应管和控制模块，该场效应管的分别与电源输出端和负载连接，该控制模块分别与电源输出端和场效应管连接，这样，在出现电
源输出端输出的直流电压过大的情况时，电源输出端的电压变化值会大于预设电压值，此时控制模块可以控制场效应管处于截止状态，以避免负载损坏的情况，在电源输出端输出的直流电压正常时，电源输出端的电压变化值会小于或等于预设电压值，此时控制模块可以控制场效应管处于导通状态，以使得负载可以处于工作状态，因此，可以提高电子设备的耐用性。
28.图1示出了本技术实施例提供的一种控制电路的可能的结构示意图，如图1所示，该控制电路包括：第一场效应管q1，该第一场效应管q1的漏极与电源输出端10连接，该第一场效应管q1的源极与负载11连接；控制模块12，该控制模块12的第一端与电源输出端10连接，该控制模块12的第二端与第一场效应管q1的栅极连接。
29.可选地，本技术实施例中，上述第一场效应管q1可以为：金属氧化物半导体(metal oxide semiconductor，mos)场效应晶体管，即mos管。
30.可选地，本技术实施例中，第一场效应管q1具体可以为：p型mos管。
31.可选地，本技术实施例中，上述电源输出端10具体可以为以下任一项的输出端：电源、dc-dc变换器等。
32.可选地，本技术实施例中，上述负载11具体可以为：用电器件，例如电路元器件等。
33.可选地，本技术实施例中，上述控制模块12具体可以包括以下任一项：微处理器(micro controllerunit，mcu)、中央处理器(centralprocessing unit，cpu)、比较器等。
34.其中，控制模块12的第一端具体可以为：电流的输入端，控制模块12的第二端具体可以为：电流的输出端。
35.可以理解，控制模块12可以实时监测电源输出端10的电压变化值。
36.可选地，本技术实施例中，在第一场效应管q1的漏极和电源输出端10之间设置有第二连接点，控制模块12的第一端与该第二连接点连接。
37.本技术实施例中，在电源输出端10的电压变化值大于预设电压值的情况下，控制模块12控制第一场效应管q1处于截止状态；在电源输出端10的电压变化值小于或等于预设电压值的情况下，控制模块12控制第一场效应管q1处于导通状态。
38.在一种示例中，控制模块12可以存储实时监测电源输出端10得到的电压值，从而控制模块12可以根据当前监测电源输出端10得到的电压值，和上一次监测电源输出端10得到的电压值，确定电源输出端10的电压变化值，以确定电源输出端10的电压变化值是否大于预设电压值。
39.其中，控制模块12可以计算实时监测电源输出端10得到的第i 1个电压值，和第i个电压值间的差值，并将该差值确定为电源输出端10的电压变化值，i为正整数。
40.在另一种示例中，控制模块12的一个端可以与电源输出端10连接，另一个端可以与滤波电路的一端连接，从而控制模块12可以根据该一个端的电压值，和该另一个端的电压值，确定电源输出端10的电压变化值，以确定电源输出端10的电压变化值是否大于预设电压值。
41.可选地，本技术实施例中，在电源输出端10的电压变化值大于预设电压值的情况下，控制模块12可以向第一场效应管q1输出高电平，以使得第一场效应管q1处于截止状态；在电源输出端10的电压变化值小于预设电压值的情况下，控制模块12可以向第一场效应管q1输出低电平，以使得第一场效应管q1处于导通状态。
42.本技术实施例中，若电源输出端10的电压变化值大于预设电压值，则可以认为电源输出端10输出的电压过大，这样可能会导致负载11的损坏，因此，控制模块12可以控制第一场效应管q1处于截止状态，以保护该负载11不受损坏。
43.若电源输出端10的电压变化值小于或等于预设电压值，则可以认为电源输出端10输出的电压为稳定的正常电压，即该电源输出端10输出的电压不会导致负载11的损坏，因此，控制模块12可以控制第一场效应管q1处于导通状态，以使得该负载11处于工作状态。
44.可选地，本技术实施例中，结合图1，如图2所示，上述控制电路还包括：第三电容c3，该第三电容c3的第一端与电源输出端10连接，该第三电容c3的第二端接地。
45.可以理解，第三电容c3可以为电源输出端10的输出电容。
46.进一步可选地，本技术实施例中，在第一场效应管q1的漏极和电源输出端10之间设置有第三连接点，第三电容c3的第一端与该第三连接点连接。
47.其中，该第三连接点可以与第二连接点连接。
48.可选地，本技术实施例中，结合图2，上述控制电路还包括：第四电容c4，该第四电容c4的第一端与第一场效应管q1的源极连接，该第四电容c4的第二端接地。
49.可以理解，第四电容c4可以为负载11的输入电容。
50.进一步可选地，本技术实施例中，在第一场效应管q1的源极和负载11之间设置有第四连接点，第四电容c4的第一端与该第四连接点连接。
51.本技术实施例中，控制模块12可以实时监测电源输出端10输出电压的电压变化值，若该电压变化值过大，则控制模块12可以控制第一场效应管q1处于截止状态，从而保护负载11不受损坏，若该电压变化值恢复正常，则控制模块12可以控制第一场效应管q1处于导通状态，以使得负载11可以处于工作状态。
52.本技术实施例提供的控制电路，控制电路包括分别与电源输出端和负载连接的第一场效应管，以及分别与电源输出端和第一场效应管连接的控制模块，这样在电源输出端的电压变化值大于预设电压值的情况下，控制模块可以控制第一场效应管处于截止状态，在电源输出端的电压变化值小于或等于预设电压值的情况下，控制模块可以控制第一场效应管处于导通状态。由于控制模块可以根据电源输出端的不同电压变化值，控制第一场效应管处于不同的状态，这样在电源输出端输出的电压值过大时，控制模块可以控制第一场效应管处于截止状态，以避免负载损坏的情况，在电源输出端输出的电压正常时，控制模块可以控制第一场效应管处于导通状态，以使得负载可以处于工作状态，因此，可以提高电子设备的耐用性。
53.可选地，本技术实施例中，结合图2，如图3所示，上述控制电路还包括：滤波电路13，该滤波电路13的第一端与电源输出端10连接，该滤波电路13的第二端接地，该滤波电路13的第三端与控制模块12的第三端连接。
54.可选地，本技术实施例中，滤波电路13的第一端与第二连接点连接。
55.本技术实施例中，上述滤波电路13用于对电源输出端10输出的电压进行滤波。
56.其中，滤波电路13的第一端具体可以为：电流的输入端，滤波电路13的第二端具体可以为：电流的输出端，滤波电路13的第三端设置于该第一端和第二端之间。
57.本技术实施例中，上述电压变化值为：控制模块12的第一端的电压值和控制模块12的第三端的电压值间的差值。
58.可以理解，在电源输出端10输出的电压过大时，控制模块12的第一端的电压值也过大，而控制模块12的第三端的电压值等于滤波电路13的第三端的电压值，即电源输出端10输出的正常电压值，因此，控制模块12的第一端的电压值和控制模块12的第三端的电压值间的差值，为电压变化值。
59.以下将以控制模块12包括比较器为例，进行举例说明。
60.可选地，本技术实施例中，如图4所示，上述控制模块12包括：比较器u1，该比较器u1的负输入端与电源输出端10连接，该比较器u1的正输入端与滤波电路13的第三端连接；第二场效应管q2，该第二场效应管q2的漏极与第一电源vcc连接，该第二场效应管q2的源极通过第二电阻r2与第一场效应管q1的栅极连接，该第二场效应管q2的栅极与比较器u1的输出端连接；分压放电单元14，该分压放电单元14与第一场效应管q1的栅极连接。
61.可选地，本技术实施例中，结合图4，比较器u1的负输入端与第二连接点连接；该比较器u1的正输入端与滤波电路13的第三端连接。
62.其中，第一电源vcc还与该比较器u1的第一端连接，该比较器u1的第二端接地，从而第一电源vcc可以为比较器u1提供电力。
63.可选地，本技术实施例中，比较器u1具体可以为：滞回比较器。
64.可选地，本技术实施例中，第二场效应管q2具体可以为：p型mos管。
65.本技术实施例中，在电源输出端10的电压变化值大于预设电压值的情况下，第二场效应管q2处于导通状态，分压放电单元14对第二场效应管q2的源极的电压进行分压，以使得第一场效应管q1处于截止状态；在电源输出端10的电压变化值小于或等于预设电压值的情况下，第二场效应管q2处于截止状态，分压放电单元14进行放电，以使得第一场效应管q1处于导通状态。
66.本技术实施例中，在电源输出端10输出的电压过大时，比较器u1的负输入端的电压值，大于该比较器u1的正输入端的电压值，此时比较器u1输出低电平，从而使得第二场效应管q2处于导通状态，此时分压放电单元14可以拉高第一场效应管q1的栅极，这样，第一电源vcc可以向第一场效应管q1的栅极输出高电平，以使得第一场效应管q1处于截止状态。
67.在电源输出端10输出的电压正常时，比较器u1的负输入端的电压值，与该比较器u1的正输入端的电压值相匹配，此时比较器u1输出高电平，从而使得第二场效应管q2处于截止状态，此时分压放电单元14可以向第一场效应管q1的栅极输出低电平，以使得第一场效应管处于导通状态。
68.可以理解，在控制模块12包括比较器的情况下，预设电压值为0。
69.如此可知，由于控制模块包括比较器、第二场效应管和分压放电单元，这样，在比较器的负输入端的电压值，大于正输入端的电压值的情况下，可以通过分压放电单元快速地使得第一场效应管处于截止状态，并在负输入端的电压值，与正输入端的电压值相匹配的情况下，可以通过分压放电单元使得第一场效应管处于导通状态，而无需进行其他操作，因此，可以提高控制第一场效应管的灵活性。
70.可选地，本技术实施例中，结合图4，如图5所示，上述分压放电单元14包括：第二电容c2，该第二电容c2的第一端与第一场效应管q1的栅极连接，该第二电容c2的第二端接地；第三电阻r3，该第三电阻r3的第一端与第一场效应管q1的栅极连接，该第三电阻r3的第二端接地。
71.可选地，本技术实施例中，第三电阻r3的第一端与第一场效应管q1的栅极之间设置有第五连接点和第六连接点，第二电阻r2还与该第五连接点连接，第二电容c2的第一端与该第六连接点连接。
72.可以理解，在第二场效应管q2处于导通状态的情况下，第二电容c2和第三电阻r3可以组成电阻分压电路，该电阻分压电路可以拉高第一场效应管q1的栅极，从而第一电源vcc可以向第一场效应管q1的栅极输出高电平。
73.在第二场效应管q2处于截止状态的情况下，第二电容c2和第三电阻r3可以组成放电电路，第二电容c2可以向第一场效应管q1的栅极输出高电平，并向接地端放电，此时第一场效应管q1并不导通，随着第二电容c2放电的过程中，该第二电容c2的电压值逐渐降低，即在经过某一时长之后，第二电容c2会向第一场效应管q1的栅极输出低电平。
74.其中，可以调整放电电路的时间常数，以调整第一场效应管q1的“缓启动时间”，从而第一场效应管q1可以在第二场效应管q2处于截止状态起的该“缓启动时间”之后，处于导通状态。
75.如此可知，由于分压放电单元包括第二电容和第三电阻，从而在负输入端的电压值，与正输入端的电压值相匹配的情况下，并不直接控制第一场效应管处于导通状态，因此，可以避免因电源输出端输出的电压不稳定而导致负载的损坏，如此，可以提高电子设备的耐用性。
76.可选地，本技术实施例中，上述第三电阻r3的阻值与第二电阻r2的阻值间的差值，大于或等于预设电阻值。
77.本技术实施例中，若第三电阻r3的阻值与第二电阻r2的阻值间的差值，大于或等于预设电阻值，则可以认为第三电阻r3的阻值远大于第二电阻r2的阻值，因此，在第二场效应管q2处于导通状态的情况下，可以使得第一场效应管q1的栅极保持高电平，即第一场效应管q1处于截止状态。
78.如此可知，由于第三电阻r3的阻值与第二电阻r2的阻值间的差值，大于或等于预设电阻值，即第三电阻r3的阻值远大于第二电阻r2，因此，可以提高控制第一场效应管的准确性。
79.以下将举例说明，滤波电路13的具体结构。
80.可选地，本技术实施例中，结合图5，如图6所示，上述滤波电路13包括：第一电阻r1，该第一电阻r1的第一端与电源输出端10连接；第一电容c1，该第一电容c1的第一端与第一电阻r1的第二端连接，该第一电容c1的第二端接地。
81.本技术实施例中，上述第一电阻r1和第一电容c1之间设置有第一连接点，控制模块12的第三端与第一连接点连接。
82.可以理解，第一电阻r1的第一端，即为滤波电路13的第一端；第一电容c1的第二端，即为滤波电路13的第二端；第一连接点，即为滤波电路13的第三端。
83.可选地，本技术实施例中，第一电阻r1的第一端具体可以为：电流的输入端，第一电阻r1的第二端具体可以为：电流的输出端；第一电容c1的第一端具体可以为：电流的输入端，第一电容c1的第二端具体可以为：电流的输出端。
84.图7示出了本技术实施例提供的一种dc-dc模块的可能的结构示意图，如图7所示，该dc-dc模块包括：dc-dc变换器20；上述实施例中的控制电路，该控制电路的第一场效应管
q1的漏极与dc-dc变换器20的电源输出端连接，该第一场效应管q1的源极与负载21连接。
85.可以理解，本技术实施例中，dc-dc变换器20的电源输出端，即为上述实施例中的电源输出端10。
86.本技术实施例提供的dc-dc模块，该dc-dc模块包括dc-dc变换器、和与该dc-dc变换器的电源输出端连接的控制电路。由于控制电路的控制模块可以根据dc-dc变换器的电源输出端的不同电压变化值，控制控制电路的第一场效应管处于不同的状态，这样在电源输出端输出的电压值过大时，控制模块可以控制第一场效应管处于截止状态，以避免负载损坏的情况，在电源输出端输出的电压正常时，控制模块可以控制第一场效应管处于导通状态，以使得负载可以处于工作状态，因此，可以提高电子设备的耐用性。
87.图8示出了本技术实施例提供的一种电子设备的可能的结构示意图，如图8所示，该电子设备30包括：上述实施例中的dc-dc模块31。
88.本技术实施例提供的电子设备，该电子设备包括上述实施例中的dc-dc模块。由于dc-dc模块的控制电路的控制模块，可以根据dc-dc模块的dc-dc变换器的电源输出端的不同电压变化值，控制控制电路的第一场效应管处于不同的状态，这样在电源输出端输出的电压值过大时，控制模块可以控制第一场效应管处于截止状态，以避免负载损坏的情况，在电源输出端输出的电压正常时，控制模块可以控制第一场效应管处于导通状态，以使得负载可以处于工作状态，因此，可以提高电子设备的耐用性。
89.本技术实施例中的电子设备可以是移动电子设备，也可以为非移动电子设备。示例性的，移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，umpc)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant，pda)等，非移动电子设备可以为服务器、网络附属存储器(network attached storage，nas)、个人计算机(personal computer，pc)、电视机(television，tv)、柜员机或者自助机等，本技术实施例不作具体限定。
90.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本技术实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
91.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。