[發明專利]微功耗直流穩壓器

有效

• 申請號: 201110166363.9
• 申請日: 2011-06-17
• 公開（公告）號: CN102231596A
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發明（設計）人: 郁百超
• 申請（專利權）人: 郁百超
• 主分類號: H02M3/00
• 分類號: H02M3/00;H02M3/155;H02M3/335
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種微功耗直流穩壓器。?

背景技術

傳統直流穩壓器無論是升壓還是降壓，都采用脈寬調制(PWM)的方法，電路拓樸有橋式、半橋式、推挽式、正激式、反激式等等，還有Boost、Buck、Cuk等電路形式，其工作方法是，首先把輸入直流電壓全部變換成高頻率方波，然后用大電容濾波，變成另一種直流電壓，這種方法有以下毛病：?

1)采用脈寬調制的方法，高頻率、大功率方波的產生過程，也就是強烈EMI干擾產生的過程，大功率直流變換器相當于一個高頻功率發射臺，可以想見，所產生的干擾何其嚴重。?

2)功率變換過程中，輸入功率的全部必須進行實際的功率變換，所有變換的功率必須通過磁芯變壓器或電感傳遞才能到達輸出端，損耗大，效率低。?

發明內容

圖1是微功耗直流穩壓器的原理框圖：當輸入電壓在額定范圍之內時，不必進行任何功率變換，輸入電壓直接到達輸出端，成為輸出電壓；當輸入電壓大于額定電壓時，經過電壓切割電路，把大于額定電壓的那部份比例極小的電壓切下來，變換成額定輸出的直流電壓，連同被切去頭部后剩下來的輸入電壓并行輸出；當輸入電壓小于額定電壓時，經過電壓補償電路，把輸入電壓中小于額定電壓的那部份比例極小的電壓補償起來，即由補償電路產生一個補償電壓，此電壓恰好是額定電壓和輸入電壓之差，疊加在輸入電壓之上，即輸出額定電壓是輸入電壓和補償電壓之和。?

微功耗直流穩壓器的工作原理是；只要把輸入功率中極小部份進行傳統功率變換，就可以得到全部輸出功率，即輸入功率中極大部份既不必進行實際的功率變換，也不必通過磁芯變壓器或電感傳遞功率，直接到達輸出端。?

微功耗直流穩壓器實際上進行兩種DC/DC功率變換，當輸入電壓大于額定值時，采用電壓切割方法，進行降壓功率變換，當輸入電壓小于額定值時，采用電壓補償方法，進行升壓功率變換。?

微功耗直流穩壓器由電壓補償電路和電壓切割電路組成，電壓補償電路和電壓切割電路并聯聯結。補償電路由場效應管Q1、Q2，電感L1，電容C1組成，場效應管Q1的漏極接電容C1的正極，其源極接場效應管Q2的漏極，場效應管Q2的源極接地，電感L1一端接場效應管Q1的源極，一端接電容C1的負極，電容C1的負極構成輸入端點Vi，輸入電壓接在輸入端點Vi和地之間，電容C1的正極構成輸出端點Vo，電阻R6、電容C2接在輸出端點Vo和地之間，輸出電壓由輸出端點Vo輸出。?

電壓切割電路由場效應管Q1、磁芯變壓器TX1及周圍元件組成，磁芯變壓器TX1的原邊的同名端接輸入電壓V1的正極，此點也是輸入端點Vi，V1的負極接地，場效應管Q1的的漏極接變壓器TX1原邊的異名端，其源極接地；變壓器TX1的付邊與電阻R1、電容C1并聯，同時接到由D1-D4組成的整流橋B1的交流輸入端，整流橋B1的直流輸出端的負極接輸入端點Vi，其輸出端的正極接輸出端點Vo；電阻R2、電容C2與整橋的直流輸出端并聯，電阻R3、電容C3并聯，一端接輸出端的正極接輸出端點Vo，另一端接地。?

附圖說明

圖1是微功耗直流穩壓器原理方框圖；?

圖2是電壓補償電路；?

圖3是電壓補償電路各點電壓仿真波形?

圖4是引入控制芯片后的電壓補償電路；?

圖5是引入控制芯片后的電壓補償電路各點電壓仿真波形；?

圖6是電壓切割電路；?

圖7是電壓切割電路各點電壓仿真波形；?

圖8是引入控制芯片后的電壓`切割電路；?

圖9是引入控制芯片后的電壓`切割電路點電壓仿真波形；?

圖10是微功耗直流穩壓器實際電路；?

圖11是鉛酸蓄電池放電特性曲線。?