CN201479006U - 一种扩展输出电流驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种扩展输出电流驱动电路，它包括一输入电源、一PWM控制电路、一开关控制电路、一扩流驱动电路、一降压电路、一电源输出电路。该PWM控制电路电接输入电源并具有一能够输出PWM电压信号的PWM输出端。该开关控制电路包括一MOS管，该MOS管具有一源极、一栅极及一漏极，该源极电接输入电源。该扩流驱动电路包括第一三极管Q1及第二三极管Q2，该Q1的B极和Q2的E极都电接PWM输出端，该Q1的C极电接电源电路，该Q1的E极电接MOS管的栅极和Q2的C极，该Q2的B极通过电阻R6接地。该降压电路电接MOS管的漏极，电接PWM控制电路。该电源输出电路电接降压电路。此扩展输出电流驱动电路，能减少输入与输出正常工作的两端压差。

Description

一种扩展输出电流驱动电路

所属技术领域

本实用新型涉及一种扩展输出电流驱动电路，特别是涉及一种DC-DC电源的扩展输出电流驱动电路。

背景技术

DC-DC电源为稳压电源，为了保证稳压，需要在输入电源之后设置一稳压电路。现有的稳压电路如图1所示，它包括一PWM电压信号、一MOS管、一电容C、一电感L及一二极管D。该稳压电路之工作原理为：PWM电压信号控制开关使MOS管处于开关状态；当MOS管导通时，输入电源通过MOS管、储能电感L给负载供电，并将部分电能储存在电感L以及滤波电容C中，由于储能电感L具有自感特性，因此MOS管接通后，电流增大得比较缓慢，既输出不能立刻达到电源电压值；一定时间后，当输出电源电压达到电源电压值时，该MOS管截止，由于储能电感L具有自感特性，因此电路中的电流保持不变，即从左往右继续流，该电流流过负载，从地线返回，流到续流二极管D的正极，经过二极管D，返回电感L的左端，从而形成了一个回路。结合上述工作原理可知：通过控制MOS管导通截止时间(即PWM-脉冲宽度调制)，即可控制输出电压，如果通过检测输出电压来控制开、关的时间，就能够保持输出电压不变，就能够实现稳压的目的。

在许多消费类电子产品设计中，电源设计往往是设计的难点，高效、稳定、可靠、低压差的电源方案是设计人员的追求目标。市场的竞争越来越激烈，对低成本的电源设计方案是日益受到生产厂家的青睐。现有市场上的DC-DC芯片大都采用34063芯片。该34063芯片是单片双极型线性集成电路，它专用于DC-DC变换器的控制部分，请查阅图2，它内包括温度补偿带隙基准源、一个占空比周期控制器、驱动器和大电流输出开关，它的输出开关电流是1.5A，它的工作振荡频率从100Hz到100KHz，它可构成升压，降压和反向电源变换器。该34063芯片具有如下特点：1、价格便宜，开关峰值电流达1.5A，电路简单且效率满足一般要求；2、效率低，因此如果输出电流比较大的情况下需要扩展外部开关功率管；3、对于降压应用，效率一般只有80％左右；4、对于扩展外部开关管，发热量也是一个问题。由上述特点可知，由于34063本身最大输出1.5A的开关电流，如果要达到1A以上的电流基本上要外扩开关功率管或功率MOS管，因此需要改进扩展外部开关功率管的驱动能力，提高工作效率，减少扩展外部开关功率管的发热量。34063的工作原理：内部有参考电压源、振荡器、转换器、逻辑线路和开关晶体管。振荡器通过恒流源对外接在管脚(3脚)上的定时电容不断地充电和放电，以产生振荡波形，充电和放电的电流都是恒定的，所以振荡频率决定于外接定时电容的容量，产生的波形经过转换器来控制输出开关管导通与截止。电流限制检测端Is通过检测连接在管脚(6脚)和管脚(7脚)之间电阻上的压降来完成功能。当检测到电阻上的电压差接近超过300mV时，电流限制电路开始工作。这时通过CT管脚(3脚)对定时电容进行快速充电，以减少充电时间和输出开关管的导通时间，结果是使得输出开关管的开关时间延长。输出电压控制主要是连接在管脚(5脚)的两个压电阻来实现。

采用34063芯片扩展MOS管(P型)降压型电源电路，目前主要有两种解决方案：

请查阅图3，现有的扩展输出电流驱动电路，它包括一输入电源、一PWM控制电路、一开关控制电路、一扩流驱动电路、一降压电路及一电源输出电路。该输入电源包括一电阻R1和一电容C1。该PWM控制电路包括一单片双极型线性集成电路(芯片MC34063)、一电阻R2、一电阻R3、一电阻R4、一电容C2，该芯片MC34063具有8个脚，其中第一脚为PMW输出端，能够输出PMW电压信号。该开关控制电路包括一P型的MOS管，该MOS管具有一源极、一栅极及一漏极。该降压电路包括一二极管D1、一电感L1、一电容C3。该电源输出电路包括一电容C4。该扩流驱动电路包括一电阻R5。它的工作原理：当34063上电时，管脚(1脚)输出PWM波形，高电平时是由R2提供上拉电源，低电平时由34063内部开关管至低；如此反复，使MOS管处于开关状态；输出电压控制主要是检测连接在5脚的两个分压电阻来实现。其中：34063芯片的PWM输出经过电阻控制MOS管的栅极，以实现MOS管的导通截止，由于线路阻容及开关功率管的结电容影响，所在开关功率管在工作时有一段时间处于工作状态，因此它存在有如下的不足：1、会增加开关功率管发热量，输出效率也相应的减少；2、输入与输出工作条件压差高。

针对上述不足，有人提出了解决方案。请查阅图4，它的改进主要是在于：该扩流驱动电路包括一三极管Q1、一电阻R5和一二极管D2，该三极管Q1的C极电接输出电源，B极电源电接34063芯片的PWM输出端，E极电接二极管D2正极和电阻R5，该二极管D2负极接于B极，电阻R5另一端接于MOS管栅极。工作原理：当34063上电时，管脚(1脚)输出PWM波形，高电平时是由R2提供上拉电源Q1的B极高电平，Q1导通，使MOS管(P型)的栅极拉高，MOS管截止；输出低电平时，Q1截止，MOS管(P型)的栅极经过快速二极管D2到34063内部开关晶体管对地。如此反复，使MOS管处于开关状态。输出电压控制主要是检测连接在5脚的两个分压电阻来实现。它具有如下优点：避免因线路阻容及开关功率管的结电容影响到开关功率管在高频开关工作状态。它具有如下缺点：1、MOS管在导通时，因栅极经过快速二极管到34063内部开关晶体管对地，减少MOS管源极与栅极的压差，使MOS管在导通时的内阻有所增加，相对的增加MOS管工作时的发热量，输入电压越低，影响越大；2、输入与输出工作条件压差也偏高。

实用新型内容

本实用新型提供一种扩展输出电流驱动电路，其克服了背景技术的扩展输出电流驱动电路所存在的MOS管发热量大、输入与输出压差高不足。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种扩展输出电流驱动电路，它包括：

一输入电源；

一PWM控制电路，它电接输入电源并具有一能够输出PWM电压信号的PWM输出端；

一开关控制电路，它包括一MOS管，该MOS管具有一源极、一栅极及一漏极，该源极电接输入电源；

一能够提高扩流MOS管工作效率的扩流驱动电路，它电接在PWM控制电路和开关控制电路，该扩流驱动电路包括第一三极管Q1及第二三极管Q2，该Q1的B极和Q2的E极都电接PWM输出端，该Q1的C极电接电源电路，该Q1的E极电接MOS管的栅极和Q2的C极，该Q2的B极通过电阻R6接地；

一降压电路，它电接MOS管的漏极，电接PWM控制电路；及

一电源输出电路，它电接降压电路。

一较佳实施例中，该扩流驱动电路还包括一电阻R5，它一端电接Q2的B极，一端电接输入电源。

一较佳实施例中，该Q1的C极和E极之间电接有一电阻R7。

本技术方案与背景技术相比：此扩展输出电流驱动电路，主要增加两个三极管及偏置电阻来驱动开关功率管工作时的反应速度，避免因线路阻容及开关功率管的结电容影响到开关功率管在高频开关工作下的状态，减少输入与输出正常工作的两端压差。此扩展输出电流驱动电路，在原来电路基础上增加较少的器件，减少扩流管的本身损耗及发热量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是背景技术的稳压原理电路图。

图2是背景技术的芯片MC34063的电路图。

图3是背景技术的一扩展输出电流驱动电路。

图4是背景技术的另一扩展输出电流驱动电路。

图5是一较佳实施例的扩展输出电流驱动电路的方框图。

图6是一较佳实施例的扩展输出电流驱动电路。

图7是另一较佳实施例的扩展输出电流驱动电路。

具体实施方式

请查阅图5和图6，扩展输出电流驱动电路，它包括一输入电源、一PWM控制电路、一开关控制电路、一扩流驱动电路、一降压电路及一电源输出电路。该输入电源包括一电阻R1和一电容C1。该PWM控制电路包括一单片双极型线性集成电路(芯片MC34063)、一电阻R2、一电阻R3、一电阻R4、一电容C2，该芯片MC34063具有8个脚，其中第一脚为PMW输出端，能够输出PMW电压信号。该开关控制电路包括一P型的MOS管，该MOS管具有一源极、一栅极及一漏极。该降压电路包括一二极管D1、一电感L1、一电容C3。该电源输出电路包括一电容C4。该扩流驱动电路包括第一三极管Q1、第二三极管Q2及电阻R5。该Q1的B极和Q2的E极都电接PWM输出端，该Q1的C极电接电源电路，该Q1的E极电接MOS管的栅极和Q2的C极，该Q2的B极通过电阻R6接地；该电阻R5一端电接Q2的B极，一端电接输入电源。

该扩展输出电流驱动电路工作原理为：当34063上电时，管脚(1脚)输出PWM波形，在高电平时，由R2提供上拉电源Q1的B极高电平，使Q1导通，由于Q2的E极电压比B极电压高，因此Q2截止，使MOS管(P型)的栅极拉高，使MOS管截止。在低电平时，由于Q1截止，因此MOS管(P型)的栅极经过Q2到34063内部晶体管对地，使MOS管导通。如此反复，使MOS管处于开关状态。输出电压控制主要是检测连接在5脚的两个分压电阻来实现。该扩展输出电流驱动电路，能够尽量提高MOS管源极与栅极的压差，能够减少MOS管的导通内阻，提交工作效力，减少输入与输出正常工作的两端压差。在输出5V/2A下，输入电源电压最低要求在5.4V以上就可以达到5V稳压的输出；对于电源的输入输出工作电压电流范围参照34063及外围器件的工作电压电流范围。

另一较佳实施例之中，它与上一较佳实施例不同之处在于：请查阅图7，该Q1的C极和E极之间电接有一电阻R7。

以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能以此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。

Claims (3)

1.一种扩展输出电流驱动电路，它包括：

一输入电源；

一PWM控制电路，它电接输入电源并具有一能够输出PWM电压信号的PWM输出端；

一开关控制电路，它包括一MOS管，该MOS管具有一源极、一栅极及一漏极，该源极电接输入电源；

一能够提高扩流MOS管工作效率的扩流驱动电路，它电接在PWM控制电路和开关控制电路；

一降压电路，它电接MOS管的漏极，电接PWM控制电路；及

一电源输出电路，它电接降压电路；

其特征是：

该扩流驱动电路包括第一三极管Q1及第二三极管Q2，该Q1的B极和Q2的E极都电接PWM输出端，该Q1的C极电接电源电路，该Q1的E极电接MOS管的栅极和Q2的C极，该Q2的B极通过电阻R6接地。

2.根据权利要求1所述的一种扩展输出电流驱动电路，其特征在于：该扩流驱动电路还包括一电阻R5，它一端电接Q2的B极，一端电接输入电源。

3.根据权利要求1或2所述的一种扩展输出电流驱动电路，其特征在于：该Q1的C极和E极之间电接有一电阻R7。

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