[實用新型]一種改進(jìn)型非隔離式電壓變換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921468649.0
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN210183225U
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐順柏
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市依崇微電子科技有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 深圳市中科創(chuàng)為專利代理有限公司 44384
• 代理人: 彭西洋;謝亮

本實用新型公開一種改進(jìn)型非隔離式電壓變換器，連接在市電與用電電路之間，其特征在于，包括整流模塊、控制芯片、儲能放電模塊；所述整流模塊的輸入端與市電的輸出端電性連接，整流模塊的輸出端經(jīng)儲能放電模塊與用電電路的一端電性連接；所述整流模塊用于將市電的交流整合成直流，控制芯片用于控制儲能放電模塊儲能或放電，以控制用電電路電壓的升降。本實用新型設(shè)計合理、簡單高效，輸出電壓直接從控制芯片的VIN端口進(jìn)行采樣，可保證該電路不受大地電性能的影響，便于實現(xiàn)低壓差穩(wěn)壓；同時，控制芯片采用自取電采樣方式，可降低工作成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及隔離式開關(guān)電源應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及一種改進(jìn)型非隔離式電壓變換器。

背景技術(shù)

在小功率非隔離式電壓變換器應(yīng)用領(lǐng)域中，比較常用的有Buck降壓電路、及Boost升壓電路。而開關(guān)電源的控制方式，主要有PWM(脈沖寬度調(diào)制方式)、PFM(脈沖頻率調(diào)制方式)、及PWM—PFM(脈沖寬度-頻率調(diào)制方式)，三種方式分別適用于不同的工作環(huán)境。輸出電壓的檢測方式最常用的是電壓分阻的方式進(jìn)行檢測，適用于小功率電氣中。

如圖1所示，是基于Buck降壓電路設(shè)計的常用的非隔離式電壓變換器的電路結(jié)構(gòu)，該電路U1為整流橋，用于將市電轉(zhuǎn)換為直流電，U2為PFM集成MOS管的控制器，U2通過控制Q1的開關(guān)狀態(tài)，以控制電感L1的充放電：當(dāng)PFM控制信號(由單片機或控制芯片對Q1的柵極輸入信號以控制上Q1開關(guān))為高電平時，開關(guān)管Q1導(dǎo)通，此時對電感L1充電，反之，當(dāng)控制信號為低電平時，開關(guān)管Q1關(guān)斷，此時L1通過續(xù)流管D1進(jìn)行放電。

同時，采用輸出取電方式：即輸出VOUT端通過一個二極管D2為控制器U2供電，U2通過電阻分壓的方式采樣該電壓，與基準(zhǔn)電壓比較之后，進(jìn)而控制改變PFM信號的頻率，實現(xiàn)輸出電源的智能控制。

但上述電路存在以下不足之處：

1)當(dāng)Q1導(dǎo)通時，對電感L1進(jìn)行充電儲能，當(dāng)Q1關(guān)斷時，電感L1通過D1續(xù)流，對電容C3充電，同時，也通過D2對C2進(jìn)行充電。而此時采樣得到的U2的工作電壓VCC＝VOUT+VD1-VD2，則有輸出電壓VOUT＝VCC+VD2-VD1。因為U2的采樣電壓是VCC，由于D1和D2的流過的電流不等，則VCC并不能真實反應(yīng)VOUT，故輸出有一定的誤差；

2)由于U2采用輸出取電的方式，采樣電壓VCC需低于輸出電壓VOUT，而U2的VCC啟動閾值電壓較高，則輸出電壓VOUT受VCC啟動閾值電壓影響，只能高于VCC啟動閾值電壓，則該電路不便廣泛應(yīng)用于不同工作電壓的產(chǎn)品中；

3)輸出取電方式使得外圍電路需要多用一個高壓續(xù)流二極管D2，成本高；

4)采用電阻分壓的方式進(jìn)行采樣，當(dāng)電路電流一旦有變化，可能會導(dǎo)致過電壓或者欠電壓，承載能力較弱，穩(wěn)定性較差。

綜上可知，所述非隔離式電壓變換器，實際中存在不便的問題，所以有必要加以改進(jìn)。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種改進(jìn)型非隔離式電壓變換器，該變換器電路設(shè)計合理、簡單高效，輸出電壓直接從控制芯片的VIN端口進(jìn)行采樣，保證該電路不受大地電性能的影響，便于實現(xiàn)低壓差穩(wěn)壓；同時，控制芯片采用自取電采樣方式，可降低工作成本。

為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：