CN201430530Y - 一种降压转换电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种降压转换电路，包括开关管、电感、脉宽调制控制芯片及电源、电流检测电阻，电源与脉宽调制控制芯片相连，开关管及电感设在输入输出电压线上，电流检测电阻左端与开关管的S极相连，右端与电感相连，脉宽调制控制芯片与开关管的G极相连，电流检测电阻的左端与脉宽调制控制芯片相连，电流检测电阻的右端与脉宽调制控制芯片的接地点相连。使用时，开关管和电流检测电阻相对于脉宽调制控制芯片共地连接，电源与脉宽调制控制芯片的连接为共地连接，脉宽调制控制芯片输出的脉宽调制信号可直接驱动开关管，因此，开关管的驱动控制和电感电流的取样都非常容易实现，该电路结构简单，体积小。

Description

一种降压转换电路

技术领域

本实用新型属于电源电压转换电路领域，具体是指一种用于各种降压转换器中的降压转换电路。

背景技术

图1为使用电流互感器和隔离驱动变压器设计的传统的降压转换电路框图，从其中可以看出，使用传统的PWM芯片设计降压转换电路时，在输入输出不隔离时，降压转换开关管不能直接驱动控制，对开关管导通时流过电感的电流无法直接取样。

一般采用将电流互感器的原边串入电流取样回路，次边经二极管整流，再经过电阻分压、RC电路整形、滤波后，合成为一个间接反应电感电流的电压信号输入到PWM芯片的电流取样端，实现电流的检测和控制。

这样设计的电路，取样合成的电流精度低，电流互感器容易饱和，辅助器件较多，导致电路设计的难度非常大，电路的体积大，成本较高，可靠性也相对较底。

在使用传统的PWM芯片设计降压转换电路中，对开关管的控制也是一个难题，PWM IC输出的相对于地的高低电平无法直接去控制开关管，将PWMIC输出的驱动信号完整的送到开关管的控制端，必须设计可靠的隔离驱动控制电路。

传统设计中，通常采用隔离驱动变压器或者专用驱动电路来解决，设计这部分电路时，难度也非常高，成本也很昂贵。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种降压转换电路，其可克服上述缺点，其能可靠地、用较低的成本对电感电流检测取样。

本实用新型的次要目的在于提供一种降压转换电路，其解决了传统非隔离降压转换电路需要使用隔离驱动变压器或者专用驱动电路的难题，可直接驱动开关管。

为实现上述目的，本实用新型所采用技术方案为：

一种降压转换电路，其包括开关管、电感、脉宽调制控制芯片及电源，电源与脉宽调制控制芯片相连，开关管及电感设在输入输出电压线上，其中：其还进一步包括一个电流检测电阻，所述的电流检测电阻左端与开关管的S极相连，右端与电感相连，所述的脉宽调制控制芯片与开关管的G极相连，所述的电流检测电阻的左端与脉宽调制控制芯片相连，所述的电流检测电阻的右端与脉宽调制控制芯片的接地点相连。

上述的电流检测电阻的阻值根据脉宽调制控制芯片内部电流检测门限电压与输出电流大小进行选取。实施时，电流检测电阻优选阻值小于1000毫欧的功率电阻。

上述的开关管、电流检测电阻与脉宽调制控制芯片的连接为共地连接

本实用新型采用上述技术方案以后，使用时，开关管和电流检测电阻相对于脉宽调制控制芯片变成了共地连接，且为了解决脉宽调制控制芯片的供电问题，电源与脉宽调制控制芯片的连接为共地连接，脉宽调制控制芯片输出的脉宽调制信号可直接驱动开关管，因此，开关管的驱动控制和电感电流的取样都非常容易实现，该电路结构简单，设计难度低，体积小，能适用于各种中、小功率，非隔离，非同步整流应用的降压转换器中。

附图说明

图1为传统降压转换器的设计原理图；

图2为本实用新型降压转换电路的原理框图；

图3为本实用新型应用原理图；

图4为一种脉宽调制控制芯片的内部信号处理方框图。

具体实施方式

请参阅图3所示，本实用新型公开了一种降压转换电路，其包括N沟道型场效应管Q1、电感L1、脉宽调制控制单元1、电源单元2、电压取样单元3及电流检测电阻R1，其中：

电源单元2与脉宽调制控制芯片U1相连，开关管Q1及电感L1设在输入输出电压线上，电流检测电阻R1左端与开关管Q1的S极相连，右端与电感L1相连，脉宽调制控制芯片U1与开关管Q1的G极相连，电流检测电阻R1的左端与脉宽调制控制芯片U1相连，电流检测电阻R1的右端与脉宽调制控制芯片U1的接地点相连。

使用时，电流检测电阻R1的阻值根据脉宽调制控制芯片U1内部电流检测门限电压来选取。

电源VCC与脉宽调制控制芯片U1的连接为共地连接。

参考图3、4所示，其中，图3是一个输入28V，输出9V/5A的降压转换器的典型设计电路图，电流检测电阻R1的值选取为110毫欧。

当Q1导通时，流过L1-A的电流被R1检测，产生一个电压信号经过R2、C2滤波后送到U1的电流检测脚3脚(SENSE)，经U1内部处理，根据检测到的电流大小控制脉宽调制控制芯片U1内部的脉宽调制单元。

U1的6脚输出脉宽调制信号经R4//D1对开关管Q1进行驱动控制，图3中，IC输出的PWM信号直接驱动Q1，无须隔离变压器耦合。

当电流检测电阻R1脚左端检测到的电压超过IC内部门限电压，U1输出的脉宽调制脉宽减小，使开关管Q1导通时间变短，限制输出电流。

输出电压取样单元3，当输出+9V波动时，U3检测到这个波动后，通过U2隔离后反馈给U1的1脚，来完成稳压控制。

图3所示，电源单元2中，R14和D3组成启动电路，脉宽调制控制芯片U1正常工作后，电源2的电压由L1-B产生的感应电压经D4整流后供给。

图4为典型PWM IC(UC2843)内部信号处理方框图，其中，包含有电流处理单元4。

虽然通过实施例描绘了本发明创造，本领域普通技术人员知道，本发明创造有许多变形和变化而不脱离本发明创造的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明创造的精神。

Claims (3)

1、一种降压转换电路，其包括开关管、电感、脉宽调制控制芯片及电源，电源与脉宽调制控制芯片相连，开关管及电感设在输入输出电压线上，其特征在于：其还进一步包括一电流检测电阻，所述的电流检测电阻左端与开关管的S极相连，右端与电感相连，所述的脉宽调制控制芯片与开关管的G极相连，所述的电流检测电阻的左端与脉宽调制控制芯片相连，所述的电流检测电阻的右端与脉宽调制控制芯片的接地点相连。

2、如权利要求1所述的降压转换电路，其特征在于：所述的电流检测电阻为一个阻值小于1000毫欧的功率电阻。

3、如权利要求1或2所述的降压转换电路，其特征在于：所述的开关管、电流检测电阻与脉宽调制控制芯片的连接为共地连接。

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