CN212992009U - 分立可调式稳压器及应用其的无线充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分立可调式稳压器，包括电压输入点；电压输出点；MOS管组件，其MOS管Q1的源极与漏极分别连接电压输入点与电压输出点；PNP三极管组件，其PNP三极管Q2的发射极连接电压输入点，其集电极连接MOS管Q1的栅极；NPN三极管组件，其包括NPN三极管Q3、NPN三极管Q4及若干电阻，其NPN三极管Q3及NPN三极管Q4中，两集电极相连后接PNP三极管Q2的基极，两发射极相连后接地；稳压二极管ZD1，其阴极接电压输出点，阳极接NPN三极管Q3的基极；单片机，其I/O口接NPN三极管Q4的基极。本实用新型还公开了一种无线充电装置，其应用前述分立可调式稳压器，从而适应高压、大电流低压降、快速动态响应的应用场合需求。

Description

分立可调式稳压器及应用其的无线充电装置

技术领域

本实用新型涉及稳压技术领域，具体涉及一种分立可调式稳压器及应用其的无线充电装置。

背景技术

随着集成化电路的不断发展，对稳压器的外围电路也越来越简洁，但对于高压、大电流低压降，快速动态响应的应用场合使用集成的稳压器件，一方面满足选型要求的器件不多而且成本高，另一方面对整体电路的调试应用不灵活。

而同时，消费级的无线充电装置也出现了更高功率的产品需求，如[20W-60W]的中功率快充，稳压器作为其功能电路的重要一环，直接影响其充电输出的稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能应对高压、大电流低压降、快速动态响应的应用场合的分立可调式稳压器及应用其的无线充电装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

MOS管组件，其包括MOS管Q1及若干电阻，所述MOS管Q1的源极与漏极分别连接电压输入点与电压输出点；

PNP三极管组件，其包括PNP三极管Q2及若干电阻，所述PNP三极管Q2的发射极连接所述电压输入点，其集电极连接所述MOS管Q1的栅极；

NPN三极管组件，其包括NPN三极管Q3、NPN三极管Q4及若干电阻；所述NPN三极管Q3及NPN三极管Q4中，两集电极相连后接所述PNP三极管Q2的基极，两发射极相连后接地；

稳压二极管ZD1，其阴极接所述电压输出点，阳极接所述NPN三极管Q3的基极；

单片机，其I/O口接所述NPN三极管Q4的基极。

优选地，所述MOS管组件中，若干电阻包括分压电阻R1及分压电阻R2，所述分压电阻R1并联所述MOS管Q1的源极及栅极，所述分压电阻R2串联在地端及所述MOS管Q1的栅极。

优选地，所述MOS管Q1为P沟道MOSFET。

优选地，所述PNP三极管组件中，若干电阻包括分压电阻R3及分压电阻R4，所述分压电阻R3并联所述PNP三极管Q2的发射极与基极，所述分压电阻R4串联在所述PNP三极管Q2的基极与所述NPN三极管Q3的集电极之间。

优选地，所述NPN三极管组件中，若干电阻包括偏置电阻R5、偏置电阻R6、偏置电阻R7及偏置电阻R8，所述偏置电阻R5串联在所述单片机I/O口与所述NPN三极管Q4的基极之间，所述偏置电阻R6并联所述NPN三极管Q3的基极与发射极，所述偏置电阻R7并联所述NPN三极管Q4的基极与发射极；所述偏置电阻R8串联在所述稳压二极管ZD1的阴极与所述NPN三极管Q4的基极之间。

优选地，还包括电容C1，所述电容C1串联在地端与所述电压输出点之间。

本实用新型还公开了一种无线充电装置，其应用有如前述的分立可调式稳压器，所述分立可调式稳压器设置在接收线圈的整流/滤波电路与输出端之间。

采用上述技术方案后，本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：

1、本实用新型的输出电压监测采用稳压二极管，一方面稳压二极管对输出电压的稳定作用更好，另一方面稳压二极管响应更快；

2、稳压二极管结合快速NPN及PNP三极管组成电压反馈电路，保证更低的输出噪声以及更快的动态响应并且无需额外提供误差放大器和基准电压源；

3、串联传输元件(即MOS管Q1)采用P沟道MOSFET，能更灵活的根据输出负载条件选择MOSFET型号，简化电路设计，利于电路调试，也更好的控制成本。

附图说明

图1为本实用新型分立可调式稳压器核心电路示意图。

图2为本实用新型无线充电装置核心结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型中需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示本实用新型的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例

请参考图1所示，本实用新型公开了一种分立可调式稳压器，包括电压输入点、电压输出点、MOS管组件、PNP三极管组件、NPN三极管组件、稳压二极管ZD1、电容C1及单片机。

其中，MOS管组件包括MOS管Q1、分压电阻R1及分压电阻R2。PNP三极管组件包括PNP三极管Q2、分压电阻R3及分压电阻R4。NPN三极管组件，其包括NPN三极管Q3、NPN三极管Q4、偏置电阻R5、偏置电阻R6、偏置电阻R7及偏置电阻R8。

MOS管Q1的源极S与漏极D分别连接前端电压的电压输入点Vrect与电压输出点OUT+。分压电阻R1并联MOS管Q1的源极S及栅极G，分压电阻R2串联在地端及MOS管Q1的栅极G。本实施例中，MOS管Q1采用P沟道MOSFET，以更灵活的根据输出负载条件选择MOSFET型号。

PNP三极管Q2的发射极连接电压输入点Vrect，其集电极连接MOS管Q1的栅极G。分压电阻R3并联PNP三极管Q2的发射极E与基极B，分压电阻R4串联在PNP三极管Q2的基极B与NPN三极管Q3的集电极C之间。

NPN三极管Q3及NPN三极管Q4的集电极C相连后接PNP三极管Q2的基极B，发射极E相连后接地。偏置电阻R5串联在单片机I/O口与NPN三极管Q4的基极B之间，偏置电阻R6并联NPN三极管Q3的基极B与发射极E，偏置电阻R7并联NPN三极管Q4的基极B与发射极E。

稳压二极管ZD1的阴极接电压输出点OUT+，阳极接NPN三极管Q3的基极B；偏置电阻R8串联在稳压二极管ZD1的阴极与NPN三极管Q4的基极B之间。

单片机的I/O口接NPN三极管Q4的基极B。

预留电容C1，电容C1串联在地端与电压输出点OUT+之间，以确保稳压电路的稳定性。

工作原理：

当前端电压Vrect高于预设值，通过分压电阻R1、R2分压，使MOSFET Q1的GS压降高于开启电压，Q1开始导通，前端电压Vrect通过Q1的S极流向D极。

若输出电压低于稳压二极管ZD3的稳压值，稳压二极管ZD1没有电流流过，不起作用；当输出电压高于稳压二极管ZD1的稳压值，稳压二极管有电流通过，从而NPN三极管Q4的BE极有电流流过，且压降大于阈值电压，CE极之间导通。

此时，前端电压Vrect通过R3、R4、Q4形成通路，并且R3、R4形成分压电路，使PNP三极管Q2的BE极之间形成压降。当U_BE大于阈值电压，则CE极开始导通，就会使得Q1的G极电压升高，导致Q1的GS压降减小，Q1导通深度不足，DS压降增加，从而维持输出电压不变。

偏置电阻R8控制稳压二极管ZD1的额定工作电流，调整偏置电阻R8的参数，能调整输出电压的波动，使其减小。分压电阻R1及分压电阻R2组成分压电路，控制MOS管Q1的导通深度，改变DS的压降。分压电阻R1、R2组成分压电路，控制PNP三极管导通深度，改变CE之间电压。偏置电阻R5、偏置R6组成偏置电路，配合单片机I/O口输出使NPN三极管Q3的BE极形成偏置电压，控制三极管Q3开关。偏置电阻R7和偏置电阻R8组成偏置电路，提供NPN三极管Q4的偏置电压。

请参考图2所示，本实用新型还公开了一种较高功率的消费级无线充电装置，其功率为[20W-60W]，所述分立可调式稳压器设置在接收线圈的整流/滤波电路与输出端之间。单片机为所述接收线圈的控制芯片。

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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.分立可调式稳压器，包括电压输入点及电压输出点，其特征在于，还包括：

MOS管组件，其包括MOS管Q1及若干电阻，所述MOS管Q1的源极与漏极分别连接电压输入点与电压输出点；

PNP三极管组件，其包括PNP三极管Q2及若干电阻，所述PNP三极管Q2的发射极连接所述电压输入点，其集电极连接所述MOS管Q1的栅极；

NPN三极管组件，其包括NPN三极管Q3、NPN三极管Q4及若干电阻；所述NPN三极管Q3及NPN三极管Q4中，两集电极相连后接所述PNP三极管Q2的基极，两发射极相连后接地；

稳压二极管ZD1，其阴极接所述电压输出点，阳极接所述NPN三极管Q3的基极；

单片机，其I/O口接所述NPN三极管Q4的基极。

2.如权利要求1所述的分立可调式稳压器，其特征在于：所述MOS管组件中，若干电阻包括分压电阻R1及分压电阻R2，所述分压电阻R1并联所述MOS管Q1的源极及栅极，所述分压电阻R2串联在地端及所述MOS管Q1的栅极。

3.如权利要求2所述的分立可调式稳压器，其特征在于：所述MOS管Q1为P沟道MOSFET。

4.如权利要求2所述的分立可调式稳压器，其特征在于：所述PNP三极管组件中，若干电阻包括分压电阻R3及分压电阻R4，所述分压电阻R3并联所述PNP三极管Q2的发射极与基极，所述分压电阻R4串联在所述PNP三极管Q2的基极与所述NPN三极管Q3的集电极之间。

5.如权利要求4所述的分立可调式稳压器，其特征在于：所述NPN三极管组件中，若干电阻包括偏置电阻R5、偏置电阻R6、偏置电阻R7及偏置电阻R8，所述偏置电阻R5串联在所述单片机I/O口与所述NPN三极管Q4的基极之间，所述偏置电阻R6并联所述NPN三极管Q3的基极与发射极，所述偏置电阻R7并联所述NPN三极管Q4的基极与发射极；所述偏置电阻R8串联在所述稳压二极管ZD1的阴极与所述NPN三极管Q4的基极之间。

6.如权利要求1所述的分立可调式稳压器，其特征在于：还包括电容C1，所述电容C1串联在地端与所述电压输出点之间。

7.无线充电装置，其特征在于：应用有如权利要求1-6任一项所述的分立可调式稳压器，所述分立可调式稳压器设置在接收线圈的整流/滤波电路与输出端之间。

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