[實用新型]一種降壓型轉換器

有效

• 申請號: 201520456388.6
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN204681251U
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 王釗
• 申請（專利權）人: 無錫中星微電子有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 無錫互維知識產權代理有限公司 32236
• 代理人: 龐聰雅

【技術領域】

本實用新型涉及電路設計領域，特別涉及一種基于電感的降壓型轉換器。

【背景技術】

請參考圖1所示，其為現有技術中的一種降壓型轉換器的電路示意圖。該降壓型轉換器包括輸入電容C1、輸出電容C2、開關S1、二極管D1和電感L1，其中，開關S1、電感L1和輸出電容C2依次連接于電壓輸入端VIN和接地端GND之間，電感L1和輸出電容C2之間的連接節點作為該降壓型轉換器的輸出端VO；負載Load連接于輸出端VO和接地端GND之間；輸入電容C1連接于電壓輸入端VIN和接地端GND之間；二極管D1的負極與開關S1和電感L1之間的連接節點LX相連，二極管D1的正極與接地端GND相連；開關S1的控制端與驅動信號DV相連，驅動信號DV為占空比為D的周期信號。

一般圖1所示的降壓型轉換器的開關S1為PMOS(P-Channel?Metal?Oxide?Semiconductor)晶體管，當驅動信號DV為低電平時，PMOS晶體管導通；當驅動信號DV為高電平時，PMOS晶體管關斷。當開關S1導通時，節點LX的電壓等于電壓輸入端VIN的電壓；當開關S1關斷時，二極管D1導通，節點LX的電壓接近于地電平，LX信號表現為高電平為VIN、低電平為零的方波信號，其占空比與開關S1的占空比相同。LX信號經過由電感L1和輸出電容C1構成的低通濾波器，產生直流的輸出信號VO，該輸出端VO的電壓等于節點LX上的平均電壓，即VO＝D*VIN，其中，VO為輸出端VO的電壓值，VIN為電壓輸入端VIN的電壓值，D為驅動信號DV的開關占空比，由于D為0～1之間的值，因此，D*VIN小于或等于VIN，即圖1所示的降壓型轉換器表現為降壓功能。

由于PMOS晶體管的價格昂貴，因此，第一開關S1用PMOS晶體管實現，會使得圖1所示的降壓型轉換器具有較高的成本。一般NMOS(N-Channel?Metal?Oxide?Semiconductor)晶體管比PMOS晶體管成本低，如果圖1中的開關S1用NMOS晶體管實現，則驅動信號DV的高電平需要大于(VIN+Vth)才能讓NMOS晶體管完全導通(其中，VIN為電壓輸入端VIN的電壓值，Vth為NMOS晶體管的閾值電壓)，因此，就需要設置額外的自舉(Boot-strap)電路產生特殊的驅動信號，從而導致電路結構復雜(一般至少需要額外的驅動電路和片外較大的電容)，成本也較高。

因此，有必要提供一種改進的技術方案來解決上述問題。

【實用新型內容】

本實用新型的目的在于提供一種降壓型轉換器，其可以直接采用NMOS晶體管作為開關使用，且不需要設置額外的自舉電路，從而使得電路結構簡單、成本低。

為了解決上述問題，本實用新型提供一種降壓型轉換器，其包括電壓輸入端、輸出端正極、輸出端負極、第一開關、二極管、電感、輸出電容和占空比控制電路。所述電感連接于所述電壓輸入端和輸出端正極之間；所述輸出電容連接于所述輸出端正極和輸出端負極之間；所述第一開關連接于所述輸出端負極和接地端之間；所述二極管的正極與所述輸出端負極相連，所述二極管的負極與所述電壓輸入端相連，所述占空比控制電路輸出驅動信號給第一開關的控制端，以控制第一開關導通或關斷。

進一步的，所述降壓型轉換器還包括輸入電容，所述輸入電容連接于所述電壓輸入端和接地端之間。

進一步的，所述第一開關為PMOS晶體管或NMOS晶體管。

進一步的，所述二極管為肖特基二極管。

進一步的，所述降壓型轉換器的輸出電壓VO＝VOP-VON，則VO＝D*VIN，其中，VO為輸出電壓的電壓值，VIN為電壓輸入端VIN的電壓值，D為驅動信號的占空比，VOP為所述輸出端正極的電壓值，VON所述輸出端負極VON的電壓值。

為了解決上述問題，本實用新型提供另一種降壓型轉換器，其包括電壓輸入端、輸出端正極、輸出端負極、第一開關、第二開關、電感、輸出電容和占空比控制電路，所述電感連接于所述電壓輸入端和輸出端正極之間；所述輸出電容連接于所述輸出端正極和輸出端負極之間；所述第一開關連接于所述輸出端負極和接地端之間；第二開關連接于所述輸出端負極和所述電壓輸入端之間，所述占空比控制電路輸出驅動信號控制第一開關和第二開關交替導通。

進一步的，所述降壓型轉換器還包括輸入電容，所述輸入電容連接于所述電壓輸入端和接地端之間。

進一步的，所述第一開關S1為PMOS晶體管或NMOS晶體管；或所述第二開關S2為PMOS晶體管或NMOS晶體管。