CN215912037U - 一种带自举电路的pmos开关管dcdc电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带自举电路的PMOS开关管DCDC电路，包括单片机U1、自举电路1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R1、电阻R4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、稳压二极管ZD1、电容C1、电容C2、二极管D1、电感L1、电容C4、P‑MOS开关Q1，本实用新型的电路采用RC滤波，对流经Q3的集电极的PWM信号处理，产生自举电压，从而完成限制流过稳压二极管ZD1电流，稳压二极管ZD1不会处于过流状态，有效保护了稳压二极管ZD1；本实用新型电路结构简单，成本低廉，且有低功耗特性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种带自举电路的PMOS开关管DCDC电路。
背景技术
在DCDC电路运用中，如锂电充电的降压DCDC电路中，为了降低成本，简化电路，常用P-MOS管作开关管。此时，需要给P-MOS管SG之间加一个稳压二极管，保护P-MOS管。当输入电压高于稳压二极管稳压值，就需要增加一个自举电路，降低流过稳压二极管电流，减少二极管温升，确保电路安全，但现有降压DCDC电路中的稳压二极管容易处于过流状态，容易烧损稳压二极管，电路使用寿命短。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种带自举电路的PMOS开关管DCDC电路。
为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种带自举电路的PMOS开关管DCDC电路，包括单片机U1、自举电路、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R1、电阻R4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、稳压二极管ZD1、电容C1、电容C2、二极管D1、电感L1、电容C4、P-MOS开关Q1，所述单片机U1通过电阻R7连接三极管Q4的基极，所述三极管Q4的基极通过电阻R8连接地信号GND，所述三极管Q4的发射极连接地信号GND，所述三极管Q4的集电极通过电阻R6连接三极管Q3的基极，所述三极管Q3的集电极通过自举电路连接地信号GND，所述三极管Q3的发射极连接三极管Q2的发射极，所述三极管Q3的基极连接三极管Q2的基极，所述三极管Q2的基极通过电阻R1连接电源VCC，所述三极管Q2的集电极连接电源VCC，所述三极管Q2的发射极通过电阻R4连接P-MOS开关Q1的4管脚，所述P-MOS开关Q1的4管脚通过稳压二极管ZD1连接电源VCC，所述P-MOS开关Q1的1管脚、2管脚、3管脚都连接电源VCC，所述P-MOS开关Q1的1管脚连接电容C2的一端，所述电容C2的另一端通过电容C1连接P-MOS开关Q1的8管脚，所述P-MOS开关Q1的5管脚、6管脚、7管脚都连接P-MOS开关Q1的8管脚，所述P-MOS开关Q1的8管脚通过二极管D1连接地信号GND，所述P-MOS开关Q1的8管脚连接电感L1的一端，所述电感L1的另一端为直流电压输出端Vout，所述电感L1的一端通过电容C4连接地信号GND。
作为优选，还包括电容C5,所述电容C4与电容C5相并联。
作为优选，还包括电容C3，所述电源VCC通过电容C3连接地信号GND。
作为优选，所述自举电路包括电阻R9、电容C7，所述电阻R9与电容C7相并联。
作为优选，所述三极管Q2、三极管Q4都为NPN三极管，所述三极管Q3为PNP三极管。
本实用新型的有益效果如下：本实用新型的电路采用RC滤波，对流经Q3的集电极的PWM信号处理，产生自举电压，从而完成限制流过稳压二极管ZD1电流，稳压二极管ZD1不会处于过流状态，有效保护了稳压二极管ZD1；本实用新型电路结构简单，成本低廉，且有低功耗特性。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案作进一步说明：
如图1所示，一种带自举电路的PMOS开关管DCDC电路，包括单片机U1、自举电路1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R1、电阻R4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、稳压二极管ZD1、电容C1、电容C2、二极管D1、电感L1、电容C4、P-MOS开关Q1，所述单片机U1通过电阻R7连接三极管Q4的基极，所述三极管Q4的基极通过电阻R8连接地信号GND，所述三极管Q4的发射极连接地信号GND，所述三极管Q4的集电极通过电阻R6连接三极管Q3的基极，所述三极管Q3的集电极通过自举电路1连接地信号GND，所述三极管Q3的发射极连接三极管Q2的发射极，所述三极管Q3的基极连接三极管Q2的基极，所述三极管Q2的基极通过电阻R1连接电源VCC，所述三极管Q2的集电极连接电源VCC，所述三极管Q2的发射极通过电阻R4连接P-MOS开关Q1的4管脚，所述P-MOS开关Q1的4管脚通过稳压二极管ZD1连接电源VCC，所述P-MOS开关Q1的1管脚、2管脚、3管脚都连接电源VCC，所述P-MOS开关Q1的1管脚连接电容C2的一端，所述电容C2的另一端通过电容C1连接P-MOS开关Q1的8管脚，所述P-MOS开关Q1的5管脚、6管脚、7管脚都连接P-MOS开关Q1的8管脚，所述P-MOS开关Q1的8管脚通过二极管D1连接地信号GND，所述P-MOS开关Q1的8管脚连接电感L1的一端，所述电感L1的另一端为直流电压输出端Vout，所述电感L1的一端通过电容C4连接地信号GND。
如图1所示，还包括电容C5,所述电容C4与电容C5相并联。
如图1所示，还包括电容C3，所述电源VCC通过电容C3连接地信号GND。
如图1所示，自举电路1包括电阻R9、电容C7，所述电阻R9与电容C7相并联，三极管Q2、三极管Q4都为NPN三极管，所述三极管Q3为PNP三极管。
该电路分别为：
如图1所示，P-MOS开关Q1的1管脚、2管脚、3管脚都为P-MOS开关Q1的S极，P-MOS开关Q1的5管脚、6管脚、7管脚、8管脚都为P-MOS开关Q1的D极，P-MOS开关Q1的4管脚为P-MOS开关Q1的G极,P-MOS开关Q1的型号为NCE40P13S。
如图1所示，前置三极管Q4，驱动三极管Q2、Q3，稳二极压管ZD1(稳压值Vzd)、电阻R4、P-MOS开关Q1、续流二极管D1、储能电感L1、滤波电容C4、C5和MCU以及其它电路组成。其中R9和C7构成自举RC滤波电路，起滤波并产生一个直流电压(Vc7)，抬高Q3的C极电压，降低了加到ZD1和R4之间电压，减少了流过ZD1的电流Id,Id＝(VCC-Vc7-0.8-Vzd)/R4,其中0.8为Q3-ec导通压降；ZD1用来限制加到Q1的SG之间电压，起保护Q1作用；R4与Q1-SG之间相效电容Csg构成RC充放电时间常数，确保Q1的G端PWM波形的上升沿(t1)和下降沿时间(t2)不超过规定值(如1.5us),否则P-MOS管功耗增大，温升超标，Q2、Q3驱动Q1的G极，减小t1/t2值；L1在Q1导通时储能，D1在Q1关断时续流,为L1提供放电回路。
该电路的工作过程如下：U1送出占空比可调的PWM信号，经过前置放大三极管Q4,由Q2、Q3驱动，送入Q1的G端，Q1导通时，给L1储能，Q1关断时，L1经D1放电，最后C4、C5滤波，最后得到直流电压Vout。
本专利的保护点在于：
1、带自举电路的PMOS开关管DCDC电路。其中，R9和C7构成自举RC滤波电路，起滤波并产生一个直流电压(Vc7)，减少了流过ZD1的电流Id；ZD1用来限制加到Q1的SG之间电压，起保护Q1作用；R4与Q1的SG之间相效电容Csg构成RC充放电时间常数，确保Q1的G极的PWM波形的上升沿和下降沿时间不超过规定值；Q2、Q3驱动Q1的G极，减小t1/t2值；L1在Q1导通时储能，D1在Q1关断时续流,为L1提供放电回路。
P-MOS开关Q1可替换其他稳压电源电路或恒流源电路。
三极管Q4可改用其它器件，如N-MOS。
稳压二极管ZD1可改为了其它稳压器件
本实用新型的电路采用RC滤波，对流经Q3的集电极的PWM信号处理，产生自举电压，从而完成限制流过稳压二极管ZD1电流，稳压二极管ZD1不会处于过流状态，有效保护了稳压二极管ZD1；本实用新型电路结构简单，成本低廉，且有低功耗特性，本实用新型有良好的实用性和经济性。
需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一种具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形，总之，本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种带自举电路的PMOS开关管DCDC电路，其特征在于，包括单片机U1、自举电路(1)、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R1、电阻R4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、稳压二极管ZD1、电容C1、电容C2、二极管D1、电感L1、电容C4、P-MOS开关Q1，所述单片机U1通过电阻R7连接三极管Q4的基极，所述三极管Q4的基极通过电阻R8连接地信号GND，所述三极管Q4的发射极连接地信号GND，所述三极管Q4的集电极通过电阻R6连接三极管Q3的基极，所述三极管Q3的集电极通过自举电路(1)连接地信号GND，所述三极管Q3的发射极连接三极管Q2的发射极，所述三极管Q3的基极连接三极管Q2的基极，所述三极管Q2的基极通过电阻R1连接电源VCC，所述三极管Q2的集电极连接电源VCC，所述三极管Q2的发射极通过电阻R4连接P-MOS开关Q1的4管脚，所述P-MOS开关Q1的4管脚通过稳压二极管ZD1连接电源VCC，所述P-MOS开关Q1的1管脚、2管脚、3管脚都连接电源VCC，所述P-MOS开关Q1的1管脚连接电容C2的一端，所述电容C2的另一端通过电容C1连接P-MOS开关Q1的8管脚，所述P-MOS开关Q1的5管脚、6管脚、7管脚都连接P-MOS开关Q1的8管脚，所述P-MOS开关Q1的8管脚通过二极管D1连接地信号GND，所述P-MOS开关Q1的8管脚连接电感L1的一端，所述电感L1的另一端为直流电压输出端Vout，所述电感L1的一端通过电容C4连接地信号GND。
2.根据权利要求1所述一种带自举电路的PMOS开关管DCDC电路，其特征在于，还包括电容C5,所述电容C4与电容C5相并联。
3.根据权利要求1所述一种带自举电路的PMOS开关管DCDC电路，其特征在于，还包括电容C3，所述电源VCC通过电容C3连接地信号GND。
4.根据权利要求1所述一种带自举电路的PMOS开关管DCDC电路，其特征在于，所述自举电路(1)包括电阻R9、电容C7，所述电阻R9与电容C7相并联。
5.根据权利要求1所述一种带自举电路的PMOS开关管DCDC电路，其特征在于，所述三极管Q2、三极管Q4都为NPN三极管，所述三极管Q3为PNP三极管。
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