[實用新型]一種BUCK開關電源電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220615598.1
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN202931193U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設計）人: 何林;侯春明
• 申請（專利權）人: 重慶力華科技有限責任公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 重慶市恒信知識產(chǎn)權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

技術領域

?本實用新型涉及開關電源技術領域，尤其涉及一種BUCK(降壓式變換)開關電源電路。

背景技術

目前，開關電源的BUCK電路主要包括輸入電路、開關管、輸出電路、驅動電路，一般的BUCK型開關電源的開關管，采用普通三極管或者P溝道MOSFET管，優(yōu)點是驅動電路結構簡單，但因三極管飽和壓降大、P溝道MOSFET管的內阻大，輸出電流稍微大一點，開關管的損耗就很大,因此電源的效率極低。如果開關管采用內阻很小N溝道MOSFET管,損耗就明顯減小效率提高，但其驅動電路變得比較復雜。目前基本上都是采用PWM(脈寬調制)集成電路+驅動變壓器、自舉升壓電路來驅動N溝道MOSFET管，專利申請?zhí)枮镃N?201854184?U的專利公開了一種BUCK電路，包括有開關管Q1、輸出電路、驅動電路、自舉升壓電路、脈寬調制電路，但是現(xiàn)有技術中驅動電路的變壓器體積大，故障率高，也不利于產(chǎn)品小型化，另外自舉升壓電路采用的元器件較多，成本高，性能不穩(wěn)定。

發(fā)明內容

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足而提供一種不需要驅動變壓器和自舉升壓電路的體積小、成本低、電源利用率高的開關電源電路。

本實用新型的目的通過以下技術方案來實現(xiàn)：

一種BUCK開關電源電路，包括：

電源輸入濾波電路、電源輸出電路、開關管Q1、脈寬調制芯片U1及其外圍電路、儲能電感L1，其特征在于：還包括與儲能電感L1相連的續(xù)流電路及光耦電路；

所述電源輸入濾波電路包括輸入端正極A、輸入端負極B、電容C1，電容C1的正極、電容C1的負極分別與輸入端正極A、輸入端負極B連接，所述電容C1的負極接地；

所述續(xù)流電路包括續(xù)流二極管D3、電容C9、電阻R11，所述電阻R11的一端與儲能電感L1的輸入端E連接，另一端通過電容C9接地；所述續(xù)流二極管D3的正端接儲能電感L1的輸入端E，另一端接地，

所述光耦電路包括三極管Q3、線性光耦U2A、線性光耦U2B；所述三極管Q3的集電極與脈寬調制芯片U1的電源輸入端VDD相連；三極管Q3的發(fā)射極一路通過二極管D2的負極串聯(lián)電阻R13后與儲能電感L1的輸出端F連接，另一路通過電容C12與儲能電感L1的輸入端E連接，所述儲能電感L1的輸出端F通過電阻R15、線性光耦U2A與二極管D4的負極連接，二極管D4的正極與二極管D5的正極連接，二極管D5的負極接地，所述電阻R15串聯(lián)線性光耦U2A后的兩端并聯(lián)有電阻R16；三極管Q3的基極一路通過線性光耦U2B、電阻R17、電容C6、電容C8與脈寬調制芯片U1的4腳連接，一路通過電阻R14與二極管D2的負極、電容C12連接；

所述電源輸入濾波電路通過電阻R1與脈寬調制芯片U1的電源輸入端VDD相連，所述電源輸入濾波電路(1)的輸入端正極A與開關管Q1的漏極連接；所述開關管Q1的柵極通過電阻R3與脈寬調制芯片U1的輸出端6腳相連,?三極管Q1的柵極與源極之間并聯(lián)有電阻R9及二極管D1，二極管D3的正極與三極管Q1的柵極連接，二極管D3的負極與三極管Q1的源極連接，所述三極管Q1的源極一路通過電阻R14與儲能電感L1的輸入端E連接，一路通過電阻R14分別與電容C12、脈寬調制芯片U1的GND、電容C2、電容C3及電容C4連接;

所述電源輸出電路設置于輸出端和地之間；

當電源輸出端達到工作電壓值時，線性光耦U2A得到工作電壓，儲能電感L1通過電阻R13、二極管D2給三極管供電，線性光耦U2B導通給三極管Q3提供偏置電流，所述三極管Q3的集電極給脈寬調制芯片U1供電；

當所述輸出端D與地短路時，線性光耦U2A兩端電壓變?yōu)榱悖€性光耦U2B不導通，三極管Q3的基極得不到偏置電流而截止，脈寬調制芯片U1供電中斷。

所述電源輸出電路包括電容C10、電容C11、電阻R12，所述電容C10的正極一路與儲能電感L1的輸出端F連接，一路與輸出電路的正極C連接，電容C10的負極與輸出電路的負極D連接，所述電阻R12及電容C11并聯(lián)在電容C10的兩端，所述電容C10的負極接地。

所述續(xù)流二極管D3由兩個并聯(lián)的二極管組成。

本實用新型的有益效果有以下幾個方面：

1、???由于采用N溝道MOSFET管,所述電路損耗明顯減小，電源利用效率提高;

2、???由于本電路不采用傳統(tǒng)的驅動變壓器來驅動開關管，因此體積變小，故障率低；

3、???采用續(xù)流階段完成給PWM集成電路供電，元器件減少，成本降低，損耗降低，節(jié)約電能和環(huán)保；