CN219420592U - 一种新型的三极管自激降压电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于电路降压技术改进领域，提供了一种新型的三极管自激降压电路，所述新型的三极管自激降压电路包括启动模块及闭环稳压模块，所述启动模块连接所述闭环稳压模块。该电路实现超过500KHz以上的开关频率，实际尺寸较小、提高了工作效率，提高了降压高可靠性，该电路结构简单，通过调整C2、R2参数实现较高开关频率、小尺寸的降压电路，能够适用小体积要求的场合，具有较强的工程实用价值。
Description
技术领域
本实用新型属于电子电路降压技术改进领域，尤其涉及一种新型的三极管自激降压电路。
背景技术
宇航、军工等高等级电源的降压电路应用需求中，工业级集成降压芯片无法满足，采用高等级集成控制芯片组成的电路通常体积大、成本高。中国专利CN201010210969公开了一种基于双极性晶体管自激式Buck电路，该电路开关频率低、效率低，也无法满足小尺寸的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种新型的三极管自激降压电路，旨在解决现有电路开关频率低、效率低，无法满足小尺寸需要，采用高等级集成控制芯片组成的电路体积大、成本高的技术问题。
本实用新型是这样实现的，一种新型的三极管自激降压电路，所述新型的三极管自激降压电路包括启动模块及闭环稳压模块，所述启动模块连接所述闭环稳压模块。
本实用新型的进一步技术方案是：所述闭环稳压模块包括三极管Q3、三极管Q4及稳压二极管ZD1，所述三极管Q4的发射极连接所述电压Vin，所述三极管Q4的基极连接所述三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的发射极连接所述稳压二极管ZD1的阴极，所述三极管Q3的基极连接电压Vout，所述稳压二极管ZD1的阳极接地。
本实用新型的进一步技术方案是：所述启动模块包括电阻R1、三极管Q1、三极管Q2、电阻R2、电容C2、二极管D1、二极管D2、电感L1、电容C1及电阻Rload，所述三极管Q1的发射极连接电压Vin,所述三极管Q2的集电极分别连接所述三极管Q1的基极、电阻R1的一端及三极管Q4的集电极，所述三极管Q2的发射极分别连接所述电阻R2的一端、电容C2的一端及二极管D1的阳极，所述电感L1的一端分别连接所述二极管D2的阴极、二极管D1的阴极、三极管Q2的基极及三极管Q1的集电极，所述电感L1的另一端分别连接所述电容C1的一端、电阻Rload的一端及电压Vout,所述电阻R1的另一端、电阻R2的另一端、电容C2的另一端、二极管D2的阳极、电容C1的另一端及电阻Rload的另一端均接地。
本实用新型的进一步技术方案是：所述三极管Q1及三极管Q2分别均采用的是PNP型三极管。
本实用新型的进一步技术方案是：所述三极管Q3及三极管Q4分别均采用的是NPN型三极管。
本实用新型的有益效果是：该电路实现超过500KHz以上的开关频率，实际尺寸较小、提高了工作效率，提高了降压高可靠性，该电路结构简单，通过调整C2、R2参数实现较高开关频率、小尺寸的降压电路，能够适用小体积要求的场合，具有较强的工程实用价值。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的新型的三极管自激降压电路的实现电气原理图。
具体实施方式
图1示出了本实用新型提供的新型的三极管自激降压电路，所述新型的三极管自激降压电路包括启动模块及闭环稳压模块，所述启动模块连接所述闭环稳压模块。
所述闭环稳压模块包括三极管Q3、三极管Q4及稳压二极管ZD1，所述三极管Q4的发射极连接所述电压Vin，所述三极管Q4的基极连接所述三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的发射极连接所述稳压二极管ZD1的阴极，所述三极管Q3的基极连接电压Vout，所述稳压二极管ZD1的阳极接地。
Q1的开通过程与启动阶段原理一致，但是关断过程同时受a点电压及输出电压两个变量控制，输出电压经过多个启动周期上升后，超出设定值后，将通过三极管Q3击穿稳压二极管ZD1，产生电流ic3，从而促使Q4导通，使得b点电压升高，Q1关断。当输出电压低于设置值后重新导通，因此保持输出电源稳定在设定值，三极管Q3及三极管Q4分别均采用的是NPN型三极管。
所述启动模块包括电阻R1、三极管Q1、三极管Q2、电阻R2、电容C2、二极管D1、二极管D2、电感L1、电容C1及电阻Rload，所述三极管Q1的发射极连接电压Vin,所述三极管Q2的集电极分别连接所述三极管Q1的基极、电阻R1的一端及三极管Q4的集电极，所述三极管Q2的发射极分别连接所述电阻R2的一端、电容C2的一端及二极管D1的阳极，所述电感L1的一端分别连接所述二极管D2的阴极、二极管D1的阴极、三极管Q2的基极及三极管Q1的集电极，所述电感L1的另一端分别连接所述电容C1的一端、电阻Rload的一端及电压Vout,所述电阻R1的另一端、电阻R2的另一端、电容C2的另一端、二极管D2的阳极、电容C1的另一端及电阻Rload的另一端均接地。
初始条件下，电容C1、C2的电压为零，输入加Vin电压后，三极管Q1的基极初始电压为零，电阻R1阻值较大，此时Q1进入放大区导通，Q1的电流首先通过电感L1给输出电容充电，当a点电压超过Q2的Vbe导通阈值后，Q2导通，此时ic1=ib2，一旦Q2导通会使得Q1的ib1转为给电容C1充电从而不再受R1的限制，由此Q1、Q2的导通互为正反馈，电流放大倍数为两个三极管放大倍数的乘积。由此Q1迅速转为饱和导通，输入电压除Q1的导通压降外全部通过电感L1给输出电容C1充电。因电容C2容量较小，在Q1饱和导通的情况下只需几十个ns即可充电完成，一旦C2充电完成，则Q2由饱和导通进入线性导通状态，导通电流由R2决定。Q1也退出饱和导通，电感电流通过D2进入续流导通模式，由此a点电压被钳位在-0.7V左右，Q2截止，直至L1电流降至Q1的线性导通电流时的ic1。之后再进入下一个导通周期，三极管Q1及三极管Q2分别均采用的是PNP型三极管。
该电路利用三极管和Q1和Q2的电流放大倍数乘积关系形成正反馈快速导通，可通过调整C2、R2参数实现较高开关频率、小尺寸的降压电路，能够适用小体积要求的场合，具有较强的工程实用价值。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种新型的三极管自激降压电路，其特征在于：所述新型的三极管自激降压电路包括启动模块及闭环稳压模块，所述启动模块连接所述闭环稳压模块；
所述闭环稳压模块包括三极管Q3、三极管Q4及稳压二极管ZD1，所述三极管Q4的发射极连接电压Vin，所述三极管Q4的基极连接所述三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的发射极连接所述稳压二极管ZD1的阴极，所述三极管Q3的基极连接电压Vout，所述稳压二极管ZD1的阳极接地。
2.根据权利要求1所述的新型的三极管自激降压电路，其特征在于，所述启动模块包括电阻R1、三极管Q1、三极管Q2、电阻R2、电容C2、二极管D1、二极管D2、电感L1、电容C1及电阻Rload，所述三极管Q1的发射极连接电压Vin,所述三极管Q2的集电极分别连接所述三极管Q1的基极、电阻R1的一端及三极管Q4的集电极，所述三极管Q2的发射极分别连接所述电阻R2的一端、电容C2的一端及二极管D1的阳极，所述电感L1的一端分别连接所述二极管D2的阴极、二极管D1的阴极、三极管Q2的基极及三极管Q1的集电极，所述电感L1的另一端分别连接所述电容C1的一端、电阻Rload的一端及电压Vout,所述电阻R1的另一端、电阻R2的另一端、电容C2的另一端、二极管D2的阳极、电容C1的另一端及电阻Rload的另一端均接地。
3.根据权利要求2所述的新型的三极管自激降压电路，其特征在于，所述三极管Q1及三极管Q2分别均采用的是PNP型三极管。
4.根据权利要求3所述的新型的三极管自激降压电路，其特征在于，所述三极管Q3及三极管Q4分别均采用的是NPN型三极管。
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