CN205753982U - 一种开关电源的降压电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种开关电源的降压电路，通过控制开关管M00的导通与通断来控制输出电压，包括电容C00、电容C01、二极管D00、电阻R30、电感L00和驱动控制电路。所述驱动控制电路的RT引脚通过电阻R30接地，且所述驱动控制电路包括恒导通时间控制电路和辅助电路，所述辅助电路用于为所述恒导通时间控制电路提供与输入电压Vin成正比的电流源I30。由于电流源I30和输入电压Vin成正比，以使降压电路的开关周期不随输入电压Vin的变化而变化。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种降压电路，尤其涉及一种开关电源的降压电路。
背景技术
开关电源的降压电路通过控制开关管的导通与关断来控制输出电压，输出电压和输入电压、导通时间和开关周期的关系式为：Vout＝Vin*Ton/T，其中，Ton为到导通时间，T为开关周期。某些应用中，希望保持开关频率在设计值恒定不变，以防止开关电源电路工作在其他工作频率对其他电路产生影响。
实用新型内容
为了解决降压电路中开关管的开关周期随输入电压Vin的变化而变化的技术问题，本实用新型提供一种开关电源的降压电路。
为此，本实用新型公开了一种开关电源的降压电路，通过控制开关管M00的导通与通断来控制输出电压，包括电容C00、电容C01、二极管D00、电阻R30、电感L00和驱动控制电路。
所述驱动控制电路的RT引脚通过电阻R30接地，且所述驱动控制电路包括恒导通时间控制电路和辅助电路，通过控制RT引脚上的电压与输入电压Vin成正比，使得所述辅助电路为所述恒导通时间控制电路提供与输入电压Vin成正比的电流源I30。
所述电容C00的一端接收输入电压Vin，另一端接地；所述开关管M00的栅极信号连接所述驱动控制电路，所述开关管M00的源极一方面连接二极管D00的阴极，另一方面还与电感L00连接，所述开关管M00的漏极接收输入电压Vin；所述二极管D00的阳极接地；所述电容C01并联于所述二极管D00的阳极与所述电感L00的输出端之间。
进一步地，所述恒导通时间控制电路包括开关S10、电容C10、比较器U10；所述比较器U10的正端连接参考电压V1，负端一方面通过开关S10与所述开关管M00的信号输出端连接，另一方面经由电容C10接地；当驱动控制信号将开关S10导通时，比较器U10的负端电压低于参考电压V1，比较器U10输出高电平，开关管M00导通，开关S10断开，电流源I30对电容C10开始充电，当电容C10上的电容升高到参考电压V1时，比较器U10翻转，输出低电平，开关管M00关断。
进一步地，所述辅助电路包括运算放大器U30、开关管M30、电流镜；所述运算放大器U30的正端接收输入电压K*Vin，负端连接至RT引脚，输出端连接开关管M30的栅极；所述开关管M30的漏极连接该电流镜的输入端，源极连接至RT引脚；所述电流镜的输出端输出电流源I30。
进一步地，所述电流镜包括互为镜像结构的开关管M31、开关管M32；开关管M31与开关管M32的源极均连接电源Vd，开关管M31的栅极与开关管M32的栅极相互连接；开关管M31的漏极一方面连接开关管M31的栅极，另一方面还连接开关管M30的漏极；开关管M32的漏极输出电流源I30。
进一步地，所述电源Vd采用该驱动控制电路内部的中间电源。
进一步地，所述输入电压Vin通过电阻分压的方式转换为输入电压K*Vin。
本实用新型提供的所述开关电源的降压电路，通过辅助电路设计电流源I30和输入电压Vin成正比，以使该降压电路的开关周期不随输入电压Vin的变化而变化。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种开关电源的降压电路整体电路示意图；
图2为本实用新型提供的一种开关电源的降压电路中恒导通时间控制电路图；
图3为本实用新型提供的一种开关电源的降压电路中辅助电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例进行详述。
请参阅图1，本实用新型提供一种开关电源的降压电路，通过控制开关管M00的导通与通断来控制输出电压，包括电容C00、电容C01、二极管D00、电阻R30、电感L00和驱动控制电路。
所述驱动控制电路的RT引脚通过电阻R30接地，且所述驱动控制电路包括恒导通时间控制电路和辅助电路，通过控制RT引脚上的电压与输入电压Vin成正比，使得所述辅助电路为所述恒导通时间控制电路提供与输入电压Vin成正比的电流源I30。
所述电容C00的一端接收输入电压Vin，另一端接地；所述开关管M00的栅极信号连接所述驱动控制电路，所述开关管M00的源极一方面连接二极管D00的阴极，另一方面还与电感L00连接，所述开关管M00的漏极接收输入电压Vin；所述二极管D00的阳极接地；所述电容C01并联于所述二极管D00的阳极与所述电感L00的输出端之间。
请参阅图2，所述恒导通时间控制电路包括开关S10、电容C10、比较器U10；所述比较器U10的正端连接参考电压V1，负端一方面通过开关S10与所述开关管M00的信号输出端连接，另一方面经由电容C10接地。
请参阅图3，所述辅助电路包括运算放大器U30、开关管M30、电流镜；所述运算放大器U30的正端接收输入电压K*Vin，负端连接至RT引脚，输出端连接开关管M30的栅极；所述开关管M30的漏极连接该电流镜的输入端，源极连接至RT引脚；所述电流镜的输出端输出电流源I30。
所述电流镜包括互为镜像结构的开关管M31、开关管M32；开关管M31与开关管M32的源极均连接电源Vd，开关管M31的栅极与开关管M32的栅极相互连接；开关管M31的漏极一方面连接开关管M31的栅极，另一方面还连接开关管M30的漏极；开关管M32的漏极输出电流源I30。
所述电源Vd采用该驱动控制电路内部的中间电源。
所述输入电压Vin通过电阻分压的方式转换为输入电压K*Vin。
当驱动控制信号将开关S10导通时，比较器U10的负端电压低于参考电压V1，比较器U10输出高电平。当驱动控制信号控制开关管M00导通，同时控制开关S10断开，电流源I30对电容C10开始充电，当电容C10上的电容升高到参考电压V1时，比较器U10翻转，输出低电平，开关管M00关断。开关管M00导通时间为Ton＝C10*V1/I30。由于在BUCK降压电路中存在以下关系,Vout＝Vin*Ton/T，其中，T为开关周期，则可推导出Vout＝Vin*C10*V1/(T*I30)，可以推导得出，T＝Vin*C10*V1/(Vout*I30)。令N＝C10*V1/Vout，则T＝N*Vin/I30。
由图3可知，运算放大器U30的正输入端输入电压为K*Vin，则电阻R30上的电压也为K*Vin，M31通路上电流为K*Vin/R30，M31和M32形成电流镜，设M31：M32＝1:1，则I30＝K*Vin/R30。由于R30为一固定电阻，因此电流I30和输入电压成正比。由于T＝N*Vin/I30，再代入I30＝K*Vin/R30，可推导出T＝N*R30/K，由式中可看出，开关周期不随输入电压Vin的变化而变化，也就是开关频率不随输入电压Vin的变化而变化。在实际应用中，电阻R30的大小应根据设计的输出电压和开关频率来选择。
本实用新型提供的所述开关电源的降压电路，通过辅助电路设计电流源I30和输入电压Vin成正比，以使降压电路的开关周期不随输入电压Vin的变化而变化。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种开关电源的降压电路，通过控制开关管M00的导通与通断来控制输出电压，包括电容C00、电容C01、二极管D00、电阻R30、电感L00和驱动控制电路，其特征在于：
所述驱动控制电路的RT引脚通过电阻R30接地，且所述驱动控制电路包括恒导通时间控制电路和辅助电路，通过控制RT引脚上的电压与输入电压Vin成正比，使得所述辅助电路为所述恒导通时间控制电路提供与输入电压Vin成正比的电流源I30。
2.根据权利要求1所述的一种开关电源的降压电路，其特征在于，所述电容C00的一端接收输入电压Vin，另一端接地；所述开关管M00的栅极信号连接所述驱动控制电路，所述开关管M00的源极一方面连接二极管D00的阴极，另一方面还与电感L00连接，所述开关管M00的漏极接收输入电压Vin；所述二极管D00的阳极接地；所述电容C01并联于所述二极管D00的阳极与所述电感L00的输出端之间。
3.根据权利要求1所述的一种开关电源的降压电路，其特征在于，所述恒导通时间控制电路包括开关S10、电容C10、比较器U10；所述比较器U10的正端连接参考电压V1，负端一方面通过开关S10与所述开关管M00的信号输出端连接，另一方面经由电容C10接地；当驱动控制信号将开关S10导通时，比较器U10的负端电压低于参考电压V1，比较器U10输出高电平，开关管M00导通，开关S10断开，电流源I30对电容C10开始充电，当电容C10上的电容升高到参考电压V1时，比较器U10翻转，输出低电平，开关管M00关断。
4.根据权利要求1所述的一种开关电源的降压电路，其特征在于，所述辅助电路包括运算放大器U30、开关管M30、电流镜；所述运算放大器U30的正端接收输入电压K*Vin，负端连接至RT引脚，输出端连接开关管M30的栅极；所述开关管M30的漏极连接该电流镜的输入端，源极连接至RT引脚；所述电流镜的输出端输出电流源I30。
5.根据权利要求4所述的一种开关电源的降压电路，其特征在于：所述电流镜包括互为镜像结构的开关管M31、开关管M32；开关管M31与开关管M32的源极均连接电源Vd，开关管M31的栅极与开关管M32的栅极相互连接；开关管M31的漏极一方面连接开关管M31的栅极，另一方面还连接开关管M30的漏极；开关管M32的漏极输出电流源I30。
6.根据权利要求5所述的一种开关电源的降压电路，其特征在于，所述电源Vd采用该驱动控制电路内部的中间电源。
7.根据权利要求4所述的一种开关电源的降压电路，其特征在于，所述输入电压Vin通过电阻分压的方式转换为输入电压K*Vin。
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| CN201620380560.9U CN205753982U (zh) | 2016-04-29 | 2016-04-29 | 一种开关电源的降压电路 |
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| CN201620380560.9U CN205753982U (zh) | 2016-04-29 | 2016-04-29 | 一种开关电源的降压电路 |
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| CN201620380560.9U Active CN205753982U (zh) | 2016-04-29 | 2016-04-29 | 一种开关电源的降压电路 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105743347A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-07-06 | 杰华特微电子（张家港）有限公司 | 一种开关电源的降压电路 |
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2016
- 2016-04-29 CN CN201620380560.9U patent/CN205753982U/zh active Active
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