[實用新型]一種降壓轉換電路

無效

• 申請號: 200920132626.2
• 申請日: 2009-06-09
• 公開（公告）號: CN201430530Y
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: 李建新
• 申請（專利權）人: 瑞谷科技(深圳)有限公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 深圳市中聯專利代理有限公司
• 代理人: 尹懷勤

技術領域

本實用新型屬于電源電壓轉換電路領域，具體是指一種用于各種降壓轉換器中的降壓轉換電路。

背景技術

圖1為使用電流互感器和隔離驅動變壓器設計的傳統的降壓轉換電路框圖，從其中可以看出，使用傳統的PWM芯片設計降壓轉換電路時，在輸入輸出不隔離時，降壓轉換開關管不能直接驅動控制，對開關管導通時流過電感的電流無法直接取樣。

一般采用將電流互感器的原邊串入電流取樣回路，次邊經二極管整流，再經過電阻分壓、RC電路整形、濾波后，合成為一個間接反應電感電流的電壓信號輸入到PWM芯片的電流取樣端，實現電流的檢測和控制。

這樣設計的電路，取樣合成的電流精度低，電流互感器容易飽和，輔助器件較多，導致電路設計的難度非常大，電路的體積大，成本較高，可靠性也相對較底。

在使用傳統的PWM芯片設計降壓轉換電路中，對開關管的控制也是一個難題，PWM?IC輸出的相對于地的高低電平無法直接去控制開關管，將PWMIC輸出的驅動信號完整的送到開關管的控制端，必須設計可靠的隔離驅動控制電路。

傳統設計中，通常采用隔離驅動變壓器或者專用驅動電路來解決，設計這部分電路時，難度也非常高，成本也很昂貴。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于提供一種降壓轉換電路，其可克服上述缺點，其能可靠地、用較低的成本對電感電流檢測取樣。

本實用新型的次要目的在于提供一種降壓轉換電路，其解決了傳統非隔離降壓轉換電路需要使用隔離驅動變壓器或者專用驅動電路的難題，可直接驅動開關管。

為實現上述目的，本實用新型所采用技術方案為：

一種降壓轉換電路，其包括開關管、電感、脈寬調制控制芯片及電源，電源與脈寬調制控制芯片相連，開關管及電感設在輸入輸出電壓線上，其中：其還進一步包括一個電流檢測電阻，所述的電流檢測電阻左端與開關管的S極相連，右端與電感相連，所述的脈寬調制控制芯片與開關管的G極相連，所述的電流檢測電阻的左端與脈寬調制控制芯片相連，所述的電流檢測電阻的右端與脈寬調制控制芯片的接地點相連。

上述的電流檢測電阻的阻值根據脈寬調制控制芯片內部電流檢測門限電壓與輸出電流大小進行選取。實施時，電流檢測電阻優選阻值小于1000毫歐的功率電阻。

上述的開關管、電流檢測電阻與脈寬調制控制芯片的連接為共地連接

本實用新型采用上述技術方案以后，使用時，開關管和電流檢測電阻相對于脈寬調制控制芯片變成了共地連接，且為了解決脈寬調制控制芯片的供電問題，電源與脈寬調制控制芯片的連接為共地連接，脈寬調制控制芯片輸出的脈寬調制信號可直接驅動開關管，因此，開關管的驅動控制和電感電流的取樣都非常容易實現，該電路結構簡單，設計難度低，體積小，能適用于各種中、小功率，非隔離，非同步整流應用的降壓轉換器中。

附圖說明

圖1為傳統降壓轉換器的設計原理圖；

圖2為本實用新型降壓轉換電路的原理框圖；

圖3為本實用新型應用原理圖；

圖4為一種脈寬調制控制芯片的內部信號處理方框圖。

具體實施方式

請參閱圖3所示，本實用新型公開了一種降壓轉換電路，其包括N溝道型場效應管Q1、電感L1、脈寬調制控制單元1、電源單元2、電壓取樣單元3及電流檢測電阻R1，其中：

電源單元2與脈寬調制控制芯片U1相連，開關管Q1及電感L1設在輸入輸出電壓線上，電流檢測電阻R1左端與開關管Q1的S極相連，右端與電感L1相連，脈寬調制控制芯片U1與開關管Q1的G極相連，電流檢測電阻R1的左端與脈寬調制控制芯片U1相連，電流檢測電阻R1的右端與脈寬調制控制芯片U1的接地點相連。

使用時，電流檢測電阻R1的阻值根據脈寬調制控制芯片U1內部電流檢測門限電壓來選取。

電源VCC與脈寬調制控制芯片U1的連接為共地連接。

參考圖3、4所示，其中，圖3是一個輸入28V，輸出9V/5A的降壓轉換器的典型設計電路圖，電流檢測電阻R1的值選取為110毫歐。

當Q1導通時，流過L1-A的電流被R1檢測，產生一個電壓信號經過R2、C2濾波后送到U1的電流檢測腳3腳(SENSE)，經U1內部處理，根據檢測到的電流大小控制脈寬調制控制芯片U1內部的脈寬調制單元。

U1的6腳輸出脈寬調制信號經R4//D1對開關管Q1進行驅動控制，圖3中，IC輸出的PWM信號直接驅動Q1，無須隔離變壓器耦合。

當電流檢測電阻R1腳左端檢測到的電壓超過IC內部門限電壓，U1輸出的脈寬調制脈寬減小，使開關管Q1導通時間變短，限制輸出電流。