[發(fā)明專利]一種電感降壓式開關(guān)電源電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110947282.6
• 申請日: 2021-08-18
• 公開（公告）號: CN113630005A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何銘森;朱宇耀
• 申請（專利權(quán)）人: 福州耀天芯電子有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M1/32;H02M1/42
• 代理公司: 福州市博深專利事務(wù)所(普通合伙) 35214
• 代理人: 顏麗蓉

本發(fā)明涉及電感降壓電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電感降壓式開關(guān)電源電路，包括頻率振蕩器電路、推免電路、自舉充電電路、MOS管驅(qū)動(dòng)電路、BUCK電感降壓電路和電壓環(huán)電流環(huán)反饋電路，頻率振蕩器電路的輸出端與推免電路的輸入端電連接，MOS管驅(qū)動(dòng)電路的輸入端分別與推免電路的輸出端和自舉充電電路的輸出端電連接，MOS管驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與BUCK電感降壓電路的輸入端電連接，BUCK電感降壓電路的輸出端分別與電壓環(huán)電流環(huán)反饋電路的輸入端和自舉充電電路的輸入端電連接，電壓環(huán)電流環(huán)反饋電路的輸出端與頻率振蕩器電路的輸入端電連接，通過幾個(gè)模塊電路之間的配合能夠?qū)崿F(xiàn)對電源電壓的穩(wěn)定降壓轉(zhuǎn)換。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電感降壓電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電感降壓式開關(guān)電源電路。

背景技術(shù)

隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，電子產(chǎn)品推陳出新的速度越來越快，人們傾向于小型化、高性能的產(chǎn)品。產(chǎn)品要小型化，要求電源轉(zhuǎn)換電路更加簡單，開關(guān)頻率越來越高。其中降壓電路在各種產(chǎn)品中占據(jù)重要的地位，常見的電子產(chǎn)品中，大都采用電感式降壓電路，如12V轉(zhuǎn)5V、5V轉(zhuǎn)3.3V、3.3V轉(zhuǎn)1.8V、3.3V轉(zhuǎn)1.2V等。現(xiàn)階段，電子產(chǎn)品中各個(gè)硬件模塊的供電電壓可能不同，因此存在著不同的降壓模塊，降壓模塊的可靠性直接影響到產(chǎn)品的可靠性。在部分電路中還存在采用線性電源的方式進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。

正如我們所知道的，現(xiàn)有技術(shù)一般采用線性降壓的方式對低壓差(輸入與輸出電壓差值小)電源轉(zhuǎn)換進(jìn)行電壓處理，這種方式功耗比較大，且發(fā)熱集中在芯片上，對于一些待機(jī)功耗要求比較高特別是使用電池的方案，會(huì)使產(chǎn)品的待機(jī)時(shí)間與使用時(shí)間大大降低。在高壓差(輸入與輸出電壓差值大)的電源轉(zhuǎn)換電路中，一般采用BUCK電路拓?fù)溥M(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，傳統(tǒng)的控制方式在電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)開啟與關(guān)閉的過程中，可能存在MOS管開關(guān)的占空比大于0.45的狀態(tài)，這種方式可能使MOS管與電感因?yàn)殡娏黠柡投鵁龤АＡ硗猓谝恍┙祲弘娐分校陂_機(jī)過程中，輸出電壓可能存在較大的上沖電壓，嚴(yán)重的情況可能會(huì)使輸出負(fù)載模塊損壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種電感降壓式開關(guān)電源電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對電源電壓的穩(wěn)定降壓轉(zhuǎn)換。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種電感降壓式開關(guān)電源電路，包括頻率振蕩器電路、推免電路、自舉充電電路、MOS管驅(qū)動(dòng)電路、BUCK電感降壓電路和電壓環(huán)電流環(huán)反饋電路，所述頻率振蕩器電路的輸出端與推免電路的輸入端電連接，所述MOS管驅(qū)動(dòng)電路的輸入端分別與推免電路的輸出端和自舉充電電路的輸出端電連接，所述MOS管驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與BUCK電感降壓電路的輸入端電連接，所述BUCK電感降壓電路的輸出端分別與電壓環(huán)電流環(huán)反饋電路的輸入端和自舉充電電路的輸入端電連接，所述電壓環(huán)電流環(huán)反饋電路的輸出端與頻率振蕩器電路的輸入端電連接，所述BUCK電感降壓電路的電壓輸出端與外設(shè)的直流轉(zhuǎn)直流開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路電連接。

本發(fā)明的有益效果在于：

通過設(shè)置頻率振蕩器電路用于產(chǎn)生PWM信號，當(dāng)輸出負(fù)載改變時(shí)，PWM信號頻率也隨之改變，從而改變占空比，使輸出電壓維持恒定；設(shè)置自舉充電電路使MOS管驅(qū)動(dòng)電路在導(dǎo)通狀態(tài)下大于開啟電壓，從而穩(wěn)定了MOS管驅(qū)動(dòng)電路的正常開啟；設(shè)置推挽電路用于保證PWM信號在高電平時(shí)能夠快速開通MOS管驅(qū)動(dòng)電路，在低電平時(shí)能夠快速泄放柵源電容上的電荷，使MOS管驅(qū)動(dòng)電路關(guān)閉；設(shè)置MOS管驅(qū)動(dòng)電路用于限制推挽電路電流的大小，防止推挽電路因過流而燒毀；設(shè)置BUCK電感降壓電路是電路的主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，用于維持輸出電壓恒定；電壓環(huán)電流環(huán)反饋電路能夠維持系統(tǒng)電壓穩(wěn)定，并且保證當(dāng)負(fù)載電流超過設(shè)定閾值時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)保護(hù)；本方案設(shè)計(jì)的電感降壓式開關(guān)電源電路，通過頻率振蕩器電路、推免電路、自舉充電電路、MOS管驅(qū)動(dòng)電路、BUCK電感降壓電路和電壓環(huán)電流環(huán)反饋電路之間的配合，能夠?qū)崿F(xiàn)對電源電壓的穩(wěn)定降壓轉(zhuǎn)換，這種轉(zhuǎn)換方式能夠提高轉(zhuǎn)換效率，降低轉(zhuǎn)換時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生的功耗，同時(shí)能夠避免開機(jī)過程與掉電過程中電感等元件由于占空比過大而引起的電流飽和現(xiàn)象。

附圖說明