一种电感降压式开关电源电路制造技术

本实用新型专利技术涉及电感降压电路技术领域，特别涉及一种电感降压式开关电源电路，包括频率振荡器电路、推免电路、自举充电电路、MOS管驱动电路、BUCK电感降压电路和电压环电流环反馈电路，频率振荡器电路的输出端与推免电路的输入端电连接，MOS管驱动电路的输入端分别与推免电路的输出端和自举充电电路的输出端电连接，MOS管驱动电路的输出端与BUCK电感降压电路的输入端电连接，BUCK电感降压电路的输出端分别与电压环电流环反馈电路的输入端和自举充电电路的输入端电连接，电压环电流环反馈电路的输出端与频率振荡器电路的输入端电连接，通过几个模块电路之间的配合能够实现对电源电压的稳定降压转换。电压的稳定降压转换。电压的稳定降压转换。

【技术实现步骤摘要】
一种电感降压式开关电源电路


[0001]本技术涉及电感降压电路
，特别涉及一种电感降压式开关电源电路。

技术介绍

[0002]随着电子信息技术的快速发展，电子产品推陈出新的速度越来越快，人们倾向于小型化、高性能的产品。产品要小型化，要求电源转换电路更加简单，开关频率越来越高。其中降压电路在各种产品中占据重要的地位，常见的电子产品中，大都采用电感式降压电路，如12V转5V、5V转3.3V、3.3V转1.8V、3.3V转1.2V等。现阶段，电子产品中各个硬件模块的供电电压可能不同，因此存在着不同的降压模块，降压模块的可靠性直接影响到产品的可靠性。在部分电路中还存在采用线性电源的方式进行电压转换。
[0003]正如我们所知道的，现有技术一般采用线性降压的方式对低压差(输入与输出电压差值小)电源转换进行电压处理，这种方式功耗比较大，且发热集中在芯片上，对于一些待机功耗要求比较高特别是使用电池的方案，会使产品的待机时间与使用时间大大降低。在高压差(输入与输出电压差值大)的电源转换电路中，一般采用BUCK电路拓扑进行电压转换，传统的控制方式在电源转换系统开启与关闭的过程中，可能存在MOS管开关的占空比大于0.45的状态，这种方式可能使MOS管与电感因为电流饱和而烧毁。另外，在一些降压电路中，在开机过程中，输出电压可能存在较大的上冲电压，严重的情况可能会使输出负载模块损坏。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题是：提供一种电感降压式开关电源电路，能够实现对电源电压的稳定降压转换。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：
[0006]一种电感降压式开关电源电路，包括频率振荡器电路、推免电路、自举充电电路、MOS管驱动电路、BUCK电感降压电路和电压环电流环反馈电路，所述频率振荡器电路的输出端与推免电路的输入端电连接，所述MOS管驱动电路的输入端分别与推免电路的输出端和自举充电电路的输出端电连接，所述MOS管驱动电路的输出端与BUCK电感降压电路的输入端电连接，所述BUCK电感降压电路的输出端分别与电压环电流环反馈电路的输入端和自举充电电路的输入端电连接，所述电压环电流环反馈电路的输出端与频率振荡器电路的输入端电连接，所述BUCK电感降压电路的电压输出端与外设的直流转直流开关电源转换电路电连接。
[0007]本技术的有益效果在于：
[0008]通过设置频率振荡器电路用于产生PWM信号，当输出负载改变时，PWM信号频率也随之改变，从而改变占空比，使输出电压维持恒定；设置自举充电电路使MOS管驱动电路在导通状态下大于开启电压，从而稳定了MOS管驱动电路的正常开启；设置推挽电路用于保证
PWM信号在高电平时能够快速开通MOS管驱动电路，在低电平时能够快速泄放栅源电容上的电荷，使MOS管驱动电路关闭；设置MOS管驱动电路用于限制推挽电路电流的大小，防止推挽电路因过流而烧毁；设置BUCK电感降压电路是电路的主拓扑结构，用于维持输出电压恒定；电压环电流环反馈电路能够维持系统电压稳定，并且保证当负载电流超过设定阈值时，系统能够自动保护；本方案设计的电感降压式开关电源电路，通过频率振荡器电路、推免电路、自举充电电路、MOS管驱动电路、BUCK电感降压电路和电压环电流环反馈电路之间的配合，能够实现对电源电压的稳定降压转换，这种转换方式能够提高转换效率，降低转换时系统产生的功耗，同时能够避免开机过程与掉电过程中电感等元件由于占空比过大而引起的电流饱和现象。
附图说明
[0009]图1为根据本技术的一种电感降压式开关电源电路的连接框图；
[0010]图2为根据本技术的一种电感降压式开关电源电路的电路原理图；
[0011]标号说明：
[0012]1、频率振荡器电路；101、三角波发生器电路；102、直流电压发生器电路；103、比较电路；2、推免电路；3、自举充电电路；4、MOS管驱动电路；5、BUCK电感降压电路；6、电压环电流环反馈电路。
具体实施方式
[0013]为详细说明本技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0014]请参照图1，本技术提供的技术方案：
[0015]一种电感降压式开关电源电路，包括频率振荡器电路、推免电路、自举充电电路、MOS管驱动电路、BUCK电感降压电路和电压环电流环反馈电路，所述频率振荡器电路的输出端与推免电路的输入端电连接，所述MOS管驱动电路的输入端分别与推免电路的输出端和自举充电电路的输出端电连接，所述MOS管驱动电路的输出端与BUCK电感降压电路的输入端电连接，所述BUCK电感降压电路的输出端分别与电压环电流环反馈电路的输入端和自举充电电路的输入端电连接，所述电压环电流环反馈电路的输出端与频率振荡器电路的输入端电连接，所述BUCK电感降压电路的电压输出端与外设的直流转直流开关电源转换电路电连接。
[0016]从上述描述可知，本技术的有益效果在于：
[0017]通过设置频率振荡器电路用于产生PWM信号，当输出负载改变时，PWM信号频率也随之改变，从而改变占空比，使输出电压维持恒定；设置自举充电电路使MOS管驱动电路在导通状态下大于开启电压，从而稳定了MOS管驱动电路的正常开启；设置推挽电路用于保证PWM信号在高电平时能够快速开通MOS管驱动电路，在低电平时能够快速泄放栅源电容上的电荷，使MOS管驱动电路关闭；设置MOS管驱动电路用于限制推挽电路电流的大小，防止推挽电路因过流而烧毁；设置BUCK电感降压电路是电路的主拓扑结构，用于维持输出电压恒定；电压环电流环反馈电路能够维持系统电压稳定，并且保证当负载电流超过设定阈值时，系统能够自动保护；本方案设计的电感降压式开关电源电路，通过频率振荡器电路、推免电
路、自举充电电路、MOS管驱动电路、BUCK电感降压电路和电压环电流环反馈电路之间的配合，能够实现对电源电压的稳定降压转换，这种转换方式能够提高转换效率，降低转换时系统产生的功耗，同时能够避免开机过程与掉电过程中电感等元件由于占空比过大而引起的电流饱和现象。
[0018]进一步的，所述BUCK电感降压电路包括电阻R12、电阻R16、电容C4、电容C5、二极管D1和电感L1，所述电感L1的一端分别与电阻R16的一端和二极管D1的阴极电连接且电感L1的一端、电阻R16的一端和二极管D1的阴极均接地，所述二极管D1的阳极接地，所述电阻R16的另一端与MOS管驱动电路电连接，所述电感L1的另一端分别与电容C5的一端、电容C4的一端、电阻R12的一端和外设的直流转直流开关电源转换电路电连接，所述电容C5的另一端分别与电容C4的另一端和电阻R12的另一端电连接且电容C5的另一端、电容C4的另一端和电阻R12的另一端均接地。
[0019]由上述描述可知，电阻R16是采样电阻，电容C4和电容C5是滤波电容，电感L1在MOS管驱动电路导通期间储存能量，并向电容C4与电容C5充电，在MOS管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电感降压式开关电源电路，其特征在于，包括频率振荡器电路、推免电路、自举充电电路、MOS管驱动电路、BUCK电感降压电路和电压环电流环反馈电路，所述频率振荡器电路的输出端与推免电路的输入端电连接，所述MOS管驱动电路的输入端分别与推免电路的输出端和自举充电电路的输出端电连接，所述MOS管驱动电路的输出端与BUCK电感降压电路的输入端电连接，所述BUCK电感降压电路的输出端分别与电压环电流环反馈电路的输入端和自举充电电路的输入端电连接，所述电压环电流环反馈电路的输出端与频率振荡器电路的输入端电连接，所述BUCK电感降压电路的电压输出端与外设的直流转直流开关电源转换电路电连接。2.根据权利要求1所述的电感降压式开关电源电路，其特征在于，所述BUCK电感降压电路包括电阻R12、电阻R16、电容C4、电容C5、二极管D1和电感L1，所述电感L1的一端分别与电阻R16的一端和二极管D1的阴极电连接且电感L1的一端、电阻R16的一端和二极管D1的阴极均接地，所述二极管D1的阳极接地，所述电阻R16的另一端与MOS管驱动电路电连接，所述电感L1的另一端分别与电容C5的一端、电容C4的一端、电阻R12的一端和外设的直流转直流开关电源转换电路电连接，所述电容C5的另一端分别与电容C4的另一端和电阻R12的另一端电连接且电容C5的另一端、电容C4的另一端和电阻R12的另一端均接地。3.根据权利要求1所述的电感降压式开关电源电路，其特征在于，所述电压环电流环反馈电路包括电阻R17、电阻R18、电容C41、二极管D4、三极管Q6和三极管Q7，所述三极管Q6的基极分别与电容C41的一端和电阻R17的一端电连接，所述电阻R17的另一端与MOS管驱动电路电连接，所述三极管Q6的发射极与电容C4的另一端电连接且三极管Q6的发射极和电容C4的另一端均接地，所述三极管Q6的集电极与自举充电电路电连接，所述三极管Q7的基极与电阻R18的一端电连接，所述电阻R18的另一端与二极管D4的阳极电连接，所述三极管Q7的发射极接地，所述三极管Q7的集电极与频率振荡器电路电连接。4.根据权利要求1所述的电感降压式开关电源电路，其特征在于，所述MOS管驱动电路包括电阻R10、电阻R11和场效应管Q2，所述场效应管Q2的栅极分别与电阻R10的一端和电阻R11的一端电连接，所述电阻R10的另一端分别与推免电路和自举充电电路电连接，所述电阻R11的另一端分别与场效应管Q2的源极、电压环电流环反馈电路和BUCK电感降压电路电连接，所述场效应管Q2的漏极接电源。5.根据权利要求1所述的电感降压式开关电源电路，其特征在于，所述推免电路包括电阻R1、电阻R8、三极管Q1和三极管Q3，所述三极管Q1的基极分别与三极管Q3的基极、电阻R1的一端、MOS管驱动电路和自举充电电路电连接，所述电阻R1...

【专利技术属性】
技术研发人员：何铭森，朱宇耀，
申请(专利权)人：福州耀天芯电子有限公司，
类型：新型
国别省市：