CN205141999U - 可调负压dc-dc转换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的名称是可调负压DC-DC转换器，涉及一种可将正电压转化为可调的负电压的转换器。它主要是解决已有的负压DC-DC转换器电路复杂，功率低，输出电压不稳定，在电路上电启动的瞬间，容易导致负电压产生电路失效锁死或烧毁电路的问题。本实用新型是在DC-DC转换芯片U1的使能端脚5上连接有软启动电路，DC-DC转换芯片U1的输入端脚1上连接有输入辅助电路，DC-DC转换芯片U1的输出端脚2经过续流储能电路接输出辅助电路。本实用新型在开关电源芯片的前级使能端增加一个软启动模块，确保使能端导通时间延后于芯片接地端，负压建立过程中逐步下降，后级采用屏蔽功率电感储能和多电容滤波，保证输出电压稳定，纹波小。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种可调负压DC-DC转换器，具体的是涉及一种基于电荷泵的负压发生器，可将正电压转化为可调的负电压的转换器。
背景技术
目前，产生负电压的方法有很多，但是可调负电压产生电路大多比较复杂，而且功率较低，输出电压不稳定。尤其是在电路上电启动的瞬间，极容易导致负电压产生电路失效锁死，影响其他电路功能，甚至烧毁电路。常见的稳定负电压产生方法为双隔离电源串联，此方法电路复杂，实用性较差。在LM2596-ADJ负压转换电路中，传统的设计方法是在使能端接入串联的无极性电容和电阻，并接连接地端或负压输出端，用来使能DC-DC转换器工作，此方法电路不稳定，容易损毁芯片。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服上述的不足，而提供的一种稳定性好、效率高、品质好，大功率的可调负电压DC-DC转换器。
本实用新型的技术解决方案是：在DC-DC转换芯片U1的使能端脚5上连接有软启动电路，DC-DC转换芯片U1的输入端脚1上连接有输入辅助电路，DC-DC转换芯片U1的输出端脚2经过续流储能电路接输出辅助电路。
本实用新型的技术解决方案中所述的软启动电路是限流电阻R1与齐纳二极管D1串联电路的一端接地，另一端接三极管Q1的基级，三极管Q1的发射极接DC-DC转换芯片U1的输入端脚1，三极管Q1的集电极通过限流电阻R2接三极管Q2的基级，三极管Q2的发射极接DC-DC转换芯片U1的输入端脚3，三极管Q2的集电极一路接DC-DC转换芯片U1的使能端脚5，一路通过上拉电阻R3接DC-DC转换芯片U1的输入端脚1。
本实用新型的技术解决方案中所述的DC-DC转换芯片U2的型号是LM2596-ADJ。
本实用新型的技术解决方案中所述的续流储能电路是储能电感L1和二极管D2串联节点接DC-DC转换芯片U1的输入端脚2，储能电感L1和二极管D2的另一端分别接输出辅助电路的输入端。
本实用新型的技术解决方案中所述的输出辅助电路是由二极管D3、可调变阻器R4和电容C2、C3并联组成，可调变阻器R4的两端分别接储能电感L1和二极管D2，可调变阻器R4的可调端接DC-DC转换芯片U1的输出端脚4。
本实用新型的技术解决方案中所述的输入辅助电路是由电容C1和二极管D4并联组成，并联电路的一端接地，另一端接DC-DC转换芯片U1的输入端脚1。
本实用新型采用LM2596-ADJ开关电源芯片，在该芯片前级使能端增加一个软启动模块，保证使能端电压在负压的建立过程中逐步降低；同时在后级采用屏蔽功率电感储能和多电容滤波，保证电路输出电压稳定，纹波小；LM2596-ADJ开关电源芯片后级储能电路采用屏蔽电感，有效提升了输出电流与负载稳定性；输出滤波电路采用瓷片电容与电解电容并联，滤除大部分高频与低频谐波，保证了电源质量。本实用新型电路在输入电压5~30V范围内，可对应调节输出电压-5~-25V，并保证输出电流最高为2.5A。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型在DC-DC转换芯片U1的使能端脚5上连接有软启动电路1，DC-DC转换芯片U1的输入端脚1上连接有输入辅助电路4，DC-DC转换芯片U1的输出端脚2经过续流储能电路2接输出辅助电路3；DC-DC转换芯片U1采用型号是LM2596-ADJ的开关电源芯片，是本实用新型的核心元件；软启动电路1包括限流电阻R1、R2、R3、齐纳二极管D1和三极管Q1、Q2，限流电阻R1与齐纳二极管D1串联，串联电路的一端接地，另一端接三极管Q1的基级，三极管Q1的发射极接DC-DC转换芯片U1的输入端脚1，三极管Q1的集电极通过限流电阻R2接三极管Q2的基级；三极管Q2的发射极接DC-DC转换芯片U1的输入端脚3，三极管Q2的集电极一路接DC-DC转换芯片U1的使能端脚5，一路通过上拉电阻R3接DC-DC转换芯片U1的输入端脚1；当三极管Q1基级低电平导通时，输入电压经过三极管Q1集电极与三极管Q2基级之间串联的限流电阻R2使三极管Q2导通，由于DC-DC转换芯片U1的使能端脚5和低电平的输入端脚3分别连接在三极管Q2的集电极和发射极上，使DC-DC转换芯片U1的使能端脚5的电位高于输入端脚3的电位，其电位差大约为0.7V；限流电阻R3是DC-DC转换芯片U1使能端脚5的上拉电阻，可以确保DC-DC转换芯片U1使能端脚5导通时间延后于输入端脚3，且电压在负压的建立过程中逐步降低，保证电路的稳定性。
续流储能电路2包括屏蔽电感L1和二极管D2，储能电感L1和二极管D2串联节点接DC-DC转换芯片U1的输出端脚2，储能电感L1和二极管D2另一端分别接输出辅助电路3的输入端；DC-DC转换芯片U1的输出端脚2产生的150KHz高频开关电流通过储能电感L1进行储能，在DC-DC转换芯片U1的输出端脚2导通时电感L1充电，DC-DC转换芯片U1输入端电压高于输出端；在DC-DC转换芯片U1的输出端脚2截止时，电感L1电压反转放电，DC-DC转换芯片U1的输出端电压高于输入端，此时电感L1输出端为零电位，输入端即为负电位，续流储能电路2中的二极管D2与负载构成电感L1的放电回路。
输出辅助电路3由二极管D3、可调变阻器R4和电容C2、C3并联电路组成，可调变阻器R4的两端分别接储能电感L1和二极管D2，可调变阻器R4的可调端接DC-DC转换芯片U1的输出端脚4；二极管D3可以防止输出端反接时烧毁电路，可调变阻器R4用来调节DC-DC转换芯片U1的输出占空比进而控制输出电压，在输入5~30V电压范围内，可对应调节输出-5~-25V电压，电容C2与电解电容C3并联构成滤波稳压电路，电容C2采用充放电速度快的瓷片电容，用以滤除输出电压中的高频谐波，电容C3采用电解电容，用来储能滤波，滤除输出电压中的低频谐波，同时稳定输出电压。
输入辅助电路4由电解电容C1和二极管D4并联组成，并联电路的一端接地，另一端接DC-DC转换芯片U1的输入端脚1，二极管D4可以防止输入电压反接，电解电容C1对输入电压进行滤波稳压。
Claims (6)
1.一种可调负压DC-DC转换器，其特征是：在DC-DC转换芯片U1的使能端脚5上连接有软启动电路（1），DC-DC转换芯片U1的输入端脚1上连接有输入辅助电路（4），DC-DC转换芯片U1的输出端脚2经过续流储能电路（2）接输出辅助电路（3）。
2.根据权利要求1所述的可调负压DC-DC转换器，其特征是：所述的软启动电路（1）是限流电阻R1与齐纳二极管D1串联电路的一端接地，另一端接三极管Q1的基级，三极管Q1的发射极接DC-DC转换芯片U1的输入端脚1，三极管Q1的集电极通过限流电阻R2接三极管Q2的基级，三极管Q2的发射极接DC-DC转换芯片U1的输入端脚3，三极管Q2的集电极一路接DC-DC转换芯片U1的使能端脚5，一路通过上拉电阻R3接DC-DC转换芯片U1的输入端脚1。
3.根据权利要求1所述的可调负压DC-DC转换器，其特征是：所述的DC-DC转换芯片U2的型号是LM2596-ADJ。
4.根据权利要求1所述的可调负压DC-DC转换器，其特征是：所述的续流储能电路（2）是储能电感L1和二极管D2串联节点接DC-DC转换芯片U1的输入端脚2，储能电感L1和二极管D2的另一端分别接输出辅助电路（3）的输入端。
5.根据权利要求1所述的可调负压DC-DC转换器，其特征是：所述的输出辅助电路（3）是由二极管D3、可调变阻器R4和电容C2、C3并联组成，可调变阻器R4的两端分别接储能电感L1和二极管D2，可调变阻器R4的可调端接DC-DC转换芯片U1的输出端脚4。
6.根据权利要求1所述的可调负压DC-DC转换器，其特征是：所述的输入辅助电路（4）是由电容C1和二极管D4并联组成，并联电路的一端接地，另一端接DC-DC转换芯片U1的输入端脚1。
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| CN110289860A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-09-27 | 珠海格力电器股份有限公司 | 数字信号转换模拟信号的带载电路及电源结构 |
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