一种超级电容多模式快速充电电路的设计方法

一种超级电容多模式快速充电电路的设计方法
【专利摘要】本发明公开了一种超级电容多模式快速充电电路的设计方法，包括步骤：一、选取电阻RS的阻值；二、将电阻RS的一端与Buck变换器电路的负极输出端连接，将电阻RS的另一端接地；三、选择组成充电模式控制电路的合适参数的元件；四、连接各元件，组成充电模式控制电路；五、选择组成充电驱动电路的合适参数的元件；六、连接各元件，组成充电驱动电路；七、连接Buck变换器电路、电压源、超级电容和充电驱动电路，组成超级电容多模式快速充电电路。本发明方法步骤简单，设计合理，实现方便，实用性强，便于推广使用。
【专利说明】
-种超级电容多模式快速充电电路的设计方法
技术领域
[0001] 本发明属于超级电容充电电路技术领域，具体设及一种超级电容多模式快速充电 电路的设计方法。
【背景技术】
[0002] 随着社会经济的发展，人们对于绿色能源和生态环境越来越关注，超级电容器作 为一种新型的储能器件，因其无可替代的优越性，越来越受到人们的重视。超级电容具有存 储能量大、充电速度快、循环使用寿命长、功率密度高、超低溫特性好和绿色环保等诸多优 点。与蓄电池相比，它具有更低的串联等效电阻、更长的使用寿命、更宽的溫度工作范围、更 宽的电压变化范围、免维护和可密封等优势。目前，关于超级电容的充电方式主要由W下几 种，恒流充电、恒压充电、恒流转恒压充电、脉冲电流充电W及恒功率充电等。采取恒流充 电，此方法比较简单，但它的缺点在于，如果充电电流较小，充电时间会很长，若充电电流较 大，充电后期可能对超级电容造成一定的损坏，大电流充电在实现缩短充电时间的同时，超 级电容器的储能量也受到了较大的限制。恒压充电能够在很大程度上稳定电容器的双电层 平衡电势，有利于双电层的稳定形成。恒压充电刚开始时充电效率随着充电时间的增加而 增加，但当充电效率达到一定时，充电效率随着充电时间的增加将会将低。恒功率充电能够 有效的提高充电效率，缩短充电时间，但是其控制电路实现比较复杂。充电方式对超级电容 的充电效率，储能容量，充电时间等都有很大的影响。恒流充电效率高但是到了充电的后期 电容两端电压过大且会影响超级电容的储能容量;恒压充电效率过低，充电时间慢;恒功率 充电控制电路复杂。所W可W采取组合充电的方式，来克服不同充电方式对超级电容性能 的影响。但是，现在技术中还缺乏电路结构简单、设计合理、工作可靠性高，能够解决超级电 容在单一充电模式时带来的弊端、能够有效的保护超级电容的充放电性能的超级电容充电 电路。

【发明内容】

[0003] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种超级电容 多模式快速充电电路的设计方法，其方法步骤简单，设计合理，实现方便，实用性强，便于推 广使用。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种超级电容多模式快速充电 电路的设计方法，所述超级电容多模式快速充电电路包括与电压源的输出端连接的Buck变 换器电路、用于对Buck变换器电路的输出电流进行采样的电流采样电路、充电模式控制电 路和充电驱动电路，所述超级电容与Buck变换器电路的输出端连接，所述电流采样电路与 Buck变换器电路连接，所述充电模式控制电路与电流采样电路的输出端、超级电容和充电 驱动电路的参考电压输出端均连接，所述充电驱动电路与充电模式控制电路的输出端和电 流采样电路的输出端均连接，所述Buck变换器电路与充电驱动电路的PWM信号输出端连接； 所述充电模式控制电路包括运算放大器U2和运算放大器U3,稳压二极管D2、开关二极管D3 和开关二极管D4;所述运算放大器U2的同相输入端通过电阻R5与电流采样电路的输出端连 接，且通过电阻R6与稳压二极管D2的阳极连接，所述稳压二极管D2的阴极与超级电容的正 极连接，所述运算放大器U2的反相输入端通过电阻RlO与充电驱动电路的参考电压输出端 连接，且通过电阻Rll接地，所述运算放大器U2的反相输入端与输出端之间接有非极性电容 C5,所述运算放大器U2的输出端与开关二极管D3的阳极连接;所述运算放大器U3的同相输 入端通过电阻R4与超级电容的正极连接，且通过电阻R3接地，所述运算放大器U3的反相输 入端通过电阻R8与充电驱动电路的参考电压输出端连接，且通过电阻R7接地，所述运算放 大器U3的反相输入端与输出端之间接有非极性电容C6,所述运算放大器U3的输出端与开关 二极管D4的阳极连接;所述开关二极管D3的阴极与开关二极管D4的阴极连接且为充电模式 控制电路的输出端;所述充电驱动电路包括忍片UC3843和S极管Q2,所述忍片UC3843的第1 引脚通过非极性电容C2与充电模式控制电路的输出端连接，所述忍片UC3843的第2引脚与 充电模式控制电路的输出端连接，所述忍片UC3843的第3引脚通过电阻Rl 3与电流采样电路 的输出端连接，所述忍片UC3843的第4引脚通过非极性电容C3接地，所述忍片UC3843的第5 引脚接地，所述忍片UC3843的第4引脚与第8引脚之间接有电阻R12,所述忍片UC3843的第8 引脚为充电驱动电路的参考电压输出端，所述S极管Q2的基极通过电阻R14与所述忍片 UC3843的第6引脚连接，所述S极管Q2的发射极接地，所述S极管Q2的集电极为充电驱动电 路的PWM信号输出端;所述电流采样电路由电阻RS构成，所述电阻RS的一端与Buck变换器电 路的负极输出端连接，所述电阻RS的另一端接地;其特征在于，所述超级电容多模式快速充 电电路的设计方法包括W下步骤：
[0005] 步骤一、根据5mQ《RS<100mQ选取电阻RS的阻值；
[0006] 步骤二、将电阻RS的一端与Buck变换器电路的负极输出端连接，将电阻RS的另一 端接地；
[0007] 步骤S、选择组成充电模式控制电路的合适参数的运算放大器U2和运算放大器 U3,稳压二极管D2、开关二极管D3和开关二极管D4,电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻 R7、电阻R8、电阻RlO和电阻Rll，W及非极性电容巧和非极性电容C6;其具体过程如下：
[000引步骤301、根据运算放大器U2的响应时|1
选取运算放大器U2,并根据运算 放大器U3的响应时I'E
蛋取运算放大器U3;其中，f为Buck变换器电路的开关频率；
[0009]步骤302、根据公式
角定超级电容恒功率充电的启动电压VI，选取稳压值等 于Vl的稳压二极管D2;其中，P为超级电容恒功率充电的功率，I为超级电容恒流充电的电 流；
[001日]步骤303、根据IOOQ《R5<500Q选取电阻R5的阻值；
[001U 步骤304、根据公式
定取电阻R6的阻值，其中，Vrefi为运 算放大器肥反相输入端的基准电压且Vrefi = I ? RS，V2为超级电容恒压充电的电压，化为稳 压二极管D2的稳压值，VRS2为超级电容(5)从恒功率充电转换到恒压充电瞬间电阻RS上的电 压且
[001^ 步骤305、根据化Q《R7<100kQ选取电阻R7的阻值；
[0013] 步骤306、根据公式
选取电阻R8的阻值，其中，Vref为忍片 UC3843提供的基准电压，VREF2为运算放大器U3反相输入端的基准电压且VREF2的取值范围为 0.1V ~3V;
[0014] 步骤307、根据化Q 化而电阻R3的阻值；
[0015] 步骤308、根据公式 选取电阻R4的阻值，其中，V3为运算放大器U3 的同相输入端的电压且V3 = VREF2 ;
[0016] 步骤309、根据化Q《RlKlOOkQ选取电阻Rll的阻值；
[0017] 步骤3010、根据公；1^
定取电阻RlO的阻值；
[001引步骤3011、根据0.1 iiF《巧<2iiF选取非极性电容巧的容值；
[0019] 步骤3012、根据0.1iiF《C6<2iiF选取非极性电容C6的容值；
[0020] 步骤3013、根据公式Vd3〉A ? VCCl选取开关二极管D3,其中，Vd3为开关二极管D3的 耐压值，A为裕度系数且取值为1.5~2.5 ,VCCl为运算放大器U2的供电电压；
[0021] 步骤3014、根据公式￥〇4〉^*￥0：2选取开关二极管04，其中，￥〇4为开关二极管04的 耐压值，VCC2为运算放大器U3的供电电压；
[0022] 步骤四、连接运算放大器U2和运算放大器U3,稳压二极管D2、开关二极管D3和开关 二极管D4,电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻RlO和电阻R11，W及非极 性电容巧和非极性电容C6,组成充电模式控制电路，其具体过程如下：
[0023] 步骤401、将所述运算放大器U2的同相输入端一方面通过电阻R5与电阻RS与Buck 变换器电路的负极输出端连接的一端连接，另一方面通过电阻R6与稳压二极管D2的阳极连 接，并将稳压二极管D2的阴极与超级电容的正极连接；
[0024] 步骤402、将所述运算放大器U2的反相输入端一方面通过电阻RlO与充电驱动电路 的参考电压输出端连接，另一方面通过电阻Rll接地;并将非极性电容巧接在运算放大器U2 的反相输入端与输出端之间；
[0025] 步骤403、将所述运算放大器U2的输出端与开关二极管D3的阳极连接；
[0026] 步骤404、将所述运算放大器U3的同相输入端一方面通过电阻R4与超级电容的正 极连接，另一方面通过电阻R3接地；
[0027] 步骤405、将所述运算放大器U3的反相输入端一方面通过电阻R8与充电驱动电路 的参考电压输出端连接，另一方面通过电阻R7接地，并将非极性电容C6接在运算放大器U3 的反相输入端与输出端之间；
[0028] 步骤406、将所述运算放大器U3的输出端与开关二极管D4的阳极连接；
[0029] 步骤407、将所述开关二极管D3的阴极与开关二极管D4的阴极连接并引出导线，作 为充电模式控制电路的输出端；
[0030] 步骤五、选择组成充电驱动电路的合适参数的S极管Q2，电阻Rl2、电阻Rl3、电阻 RH和电阻R15, W及非极性电容C2和非极性电容C3;其具体过程如下：
[0031] 步骤501、根据公式
选取=极管Q2,其中，Vq2为=极管Q2的耐压值，Vi为 Buck变换器电路的输入电压，fT为S极管Q2的特征频率；
[0032] 步骤502、根据公5
集取电阻R12的阻值和非极性电容C3的容 值；
[0033] 步骤503、根据IOOQ《R13<AQ选取电阻R13的阻值；
[0034] 步骤504、根据500 Q《R14巧k Q选取电阻R14的阻值；
[0035] 步骤505、根据IOkQ《R15<50kQ选取电阻R15的阻值；
[0036] 步骤506、根据0.01邮《〔2<0.5邮选取非极性电容〔2的容值；
[0037] 步骤六、连接忍片UC3843，S极管Q2,电阻R12、电阻R13、电阻R14和电阻R15，W及 非极性电容C2和非极性电容C3,组成充电驱动电路;其具体过程如下：
[0038] 步骤601、将非极性电容C2和电阻R15并联后接在所述忍片UC3843的第1引脚与第2 引脚之间；
[0039] 步骤602、将所述忍片UC3843的第2引脚与充电模式控制电路的输出端连接；
[0040] 步骤603、将所述忍片UC3843的第3引脚通过电阻R13与电流采样电路的输出端连 接；
[0041] 步骤604、将所述忍片UC3843的第4引脚通过非极性电容C3接地；
[0042] 步骤605、将所述忍片UC3843的第5引脚接地；
[0043] 步骤606、将电阻R12接在所述忍片UC3843的第4引脚与第8引脚之间；
[0044] 步骤607、将所述S极管Q2的基极通过电阻R14与所述忍片UC3843的第6引脚连接， 将所述=极管Q2的发射极接地，并将所述=极管Q2的集电极引出导线，作为充电驱动电路 的PWM信号输出端；
[0045] 步骤屯、连接Buck变换器电路、电压源、超级电容和充电驱动电路，组成超级电容 多模式快速充电电路，具体过程为：
[0046] 步骤701、将Buck变换器电路的输入端与电压源的输出端连接，并将超级电容与 Buck变换器电路的输出端连接；
[0047] 步骤702、将Buck变换器电路的开关控制信号输入端与充电驱动电路的PWM信号输 出端连接。
[004引上述的一种超级电容多模式快速充电电路的设计方法，其特征在于:所述Buck变 换器电路包括PMOS开关管Ql、快恢复二极管Dl、电感L和极性电容Cl,所述PMOS开关管Ql的 漏极与电压源的正极输出端连接，所述PMOS开关管Ql的漏极与栅极之间接有电阻Rl，所述 PMOS开关管Ql的栅极通过电阻R2与充电驱动电路的PWM信号输出端连接，所述电感L的一端 和快恢复二极管Dl的阴极均与PMOS开关管Ql的源级连接，所述快恢复二极管Dl的阳极与电 压源的负极输出端连接且接地，所述极性电容Cl的正极与电感L的另一端连接且为Buck变 换器电路的正极输出端，所述极性电容Cl的负极为Buck变换器电路的负极输出端，所述超 级电容的正极与Buck变换器电路的正极输出端连接，所述超级电容的负极与Buck变换器电 路的负极输出端连接。
[0049] 上述的一种超级电容多模式快速充电电路的设计方法，其特征在于:步骤屯之后 还包括步骤八和步骤九，
[0050] 步骤八、选择组成Buck变换器电路的合适参数的PMOS开关管Ql、快恢复二极管Dl、 电感L和极性电容Cl，W及电阻Rl和电阻R2;其具体过程如下：
[0化1] 步骤801、根据公；1^
选取电感L的电感值，其中，Vo为Buck变换 器电路的输出电压，Rl为超级电容的等效负载电阻值，d为充电驱动电路输出的HVM信号的 占空比，T为Buck变换器电路的开关周期；
[005^ 步骤802、根据公;
集取PMOS开关管Ql，其中，Vqi为PMOS开关管Ql的耐 压值，Iqi为PMOS开关管Ql的额定电流，Ilp为PMOS开关管Ql的峰值电流且
[0化3] 步骤803、根据公J
，选取快恢复二极管Dl，其中，Vdi为快 恢复二极管Dl的耐压值，Idi为快恢复二极管Dl的额定电流，Idi,max为流过快恢复二极管Dl的 最大电流，trr为快恢复二极管D1的快巧恢复时间；
[0054]步骤804、根据公式
选取极性电容Cl的容值，其中，Vpp,max为 Buck变换器电路的最大输出纹波电压；
[0化5] 步骤805、根据IOOQ《RK1 OW Q佛取电阻Rl的阻值；
[0056] 步骤806、根据公;
里取电阻R2的阻值，其中，Vth为PMOS开关管 Ql的阔值电压；
[0057] 步骤九、连接PMOS开关管Q1、快恢复二极管D1、电感L和极性电容Cl, W及电阻Rl和 电阻R2，组成Buck变换器电路，其具体过程为：
[005引步骤901、将所述PMOS开关管Ql的漏极引出导线，作为Buck变换器电路的正极电压 输入端；
[0059] 步骤902、将电阻Rl接在所述PMOS开关管Ql的漏极与栅极之间；
[0060] 步骤903、将所述PMOS开关管Ql的栅极与电阻R2的一端连接，将电阻R2的另一端引 出导线，作为Buck变换器电路的PWM信号输入端；
[0061] 步骤904、将所述电感L的一端和快恢复二极管Dl的阴极均与PMOS开关管Ql的源级 连接，并将所述快恢复二极管Dl的阳极与电压源的负极输出端连接且接地；
[0062] 步骤905、将所述极性电容Cl的正极与电感L的另一端连接且引出导线，作为Buck 变换器电路的正极输出端;将所述极性电容Cl的负极引出导线，作为Buck变换器电路的负 极输出端。
[0063] 本发明与现有技术相比具有W下优点：
[0064] 1、本发明的方法步骤简单，设计合理，实现方便，实用性强。
[0065] 2、采用本发明设计实现的超级电容多模式快速充电电路，电路结构简单，工作稳 定性和可靠性高，能够有效的保护超级电容的充放电性能。
[0066] 3、采用本发明设计实现的超级电容多模式快速充电电路，功能完备，能够实现对 超级电容恒流、恒功率、恒压=种充电模式的充电，=种充电模式的转换能够解决超级电容 在单一充电模式时带来的弊端，发挥充电电源效能，提高充电速度。
[0067] 4、采用本发明设计实现的超级电容多模式快速充电电路，能够方便地实现恒流、 恒功率、恒压=种充电模式的转换，恒流充电能够避免超级电容低压时对充电电源的大电 流冲击，并提高充电速度;恒功率充电能够在提高充电电源功率利用率的同时，加快充电速 度;而且恒功率充电进一步提高了充电效率;恒压充电不仅能够避免超级电容因内部高溫 对其容量特性的影响，又避免了超级电容自身漏电而引起的容量损失，还可保证超级电容 不因过充电而损坏。
[0068] 5、本发明的实用性强，使用效果好，便于推广使用。
[0069] 综上所述，本发明方法步骤简单，设计合理，实现方便，实用性强，便于推广使用。
[0070] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0071] 图1为本发明超级电容多模式快速充电电路的电路原理框图。
[0072] 图2为本发明超级电容多模式快速充电电路的电路原理图。
[0073] 图3为本发明超级电容多模式快速充电电路的设计方法的方法流程框图。
[0074] 附图标记说明：
[0075] I-Buck变换器电路；2-电流采样电路； 3-充电模式控制电路；
[0076] 4-充电驱动电路； 5-超级电容； 6-电压源。
【具体实施方式】
[0077] 如图1和图2所示，本发明的超级电容多模式快速充电电路的设计方法，所述超级 电容多模式快速充电电路包括与电压源6的输出端连接的Buck变换器电路1、用于对Buck变 换器电路1的输出电流进行采样的电流采样电路2、充电模式控制电路3和充电驱动电路4， 所述超级电容5与Buck变换器电路1的输出端连接，所述电流采样电路2与Buck变换器电路1 连接，所述充电模式控制电路3与电流采样电路2的输出端、超级电容5和充电驱动电路4的 参考电压输出端均连接，所述充电驱动电路4与充电模式控制电路3的输出端和电流采样电 路2的输出端均连接，所述Buck变换器电路1与充电驱动电路4的PWM信号输出端连接;所述 充电模式控制电路3包括运算放大器U2和运算放大器U3,稳压二极管D2、开关二极管D3和开 关二极管D4;所述运算放大器U2的同相输入端通过电阻R5与电流采样电路2的输出端连接， 且通过电阻R6与稳压二极管D2的阳极连接，所述稳压二极管D2的阴极与超级电容5的正极 连接，所述运算放大器U2的反相输入端通过电阻RlO与充电驱动电路4的参考电压输出端连 接，且通过电阻Rll接地，所述运算放大器U2的反相输入端与输出端之间接有非极性电容 C5,所述运算放大器U2的输出端与开关二极管D3的阳极连接;所述运算放大器U3的同相输 入端通过电阻R4与超级电容5的正极连接，且通过电阻R3接地，所述运算放大器U3的反相输 入端通过电阻R8与充电驱动电路4的参考电压输出端连接，且通过电阻R7接地，所述运算放 大器U3的反相输入端与输出端之间接有非极性电容C6,所述运算放大器U3的输出端与开关 二极管D4的阳极连接;所述开关二极管D3的阴极与开关二极管D4的阴极连接且为充电模式 控制电路3的输出端;所述充电驱动电路4包括忍片UC3843和S极管Q2,所述忍片UC3843的 第1引脚通过非极性电容C2与充电模式控制电路3的输出端连接，所述忍片UC3843的第2引 脚与充电模式控制电路3的输出端连接，所述忍片UC3843的第3引脚通过电阻R13与电流采 样电路2的输出端连接，所述忍片UC3843的第4引脚通过非极性电容C3接地，所述忍片 UC3843的第5引脚接地，所述忍片UC3843的第4引脚与第8引脚之间接有电阻R12,所述忍片 UC3843的第8引脚为充电驱动电路4的参考电压输出端，所述S极管Q2的基极通过电阻R14 与所述忍片UC3843的第6引脚连接，所述S极管Q2的发射极接地，所述S极管Q2的集电极为 充电驱动电路4的PWM信号输出端;所述电流采样电路2由电阻RS构成，所述电阻RS的一端与 Buck变换器电路1的负极输出端连接，所述电阻RS的另一端接地;如图3所示，所述超级电容 多模式快速充电电路的设计方法包括W下步骤：
[007引步骤一、根据5mQ《RS<100mQ选取电阻RS的阻值；
[0079] 本实施例中，RS = SOmQ ;
[0080] 步骤二、将电阻RS的一端与Buck变换器电路1的负极输出端连接，将电阻RS的另一 端接地；
[0081] 步骤S、选择组成充电模式控制电路3的合适参数的运算放大器U2和运算放大器 U3,稳压二极管D2、开关二极管D3和开关二极管D4,电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻 R7、电阻R8、电阻RlO和电阻Rll，W及非极性电容巧和非极性电容C6;其具体过程如下：
[0082] 步骤301、根据运算放大器U2的响应时间
选取运算放大器U2,并根据运算放 大器U3的响应时1'旨
选取运算放大器U3;其中，f为Buck变换器电路1的开关频率；
[0083] 本实施例中，f = SOkHz，运算放大器U2和运算放大器U3的型号均为LM2904;
[0084] 步骤302、根据公^5
骑定超级电容5恒功率充电的启动电压VI，选取稳压值 等于Vl的稳压二极管D2;其中，P为超级电容5恒功率充电的功率，I为超级电容5恒流充电的 电流；
[00化]本实施例中，P = 1OOW，I = 1OA，Vl = 1OV;选取稳压二极管D2的型号为ZMM8V2;
[0086] 步骤303、根据IOOQ《R5巧00 Q选取电阻R5的阻值；
[0087] 本实施例中，R5 = 200Q ;
[008引步骤304、根据公式
定取电阻R6的阻值，其中，Vrefi为运 算放大器U2反相输入端的基准电压且Vrefi = I ? RS，V2为超级电容5恒压充电的电压，Vz为 稳压二极管D2的稳压值，VRS2为超级电容5从恒功率充电转换到恒压充电瞬间电阻RS上的电 压占
[00例本实施例中，Vrefi = O. 5V，V2 = 25V，Vrs2 = 0.2V，根据公式
算得到R6>9.6化Q，因此取Re = IOkQ ;
[0090」步骤305、根据化Q《R7<100kQ选取电阻R7的阻值；
[0091] 本实施例中，R7 = l〇kQ，
[0092] 步骤306、根据公式
选取电阻R8的阻值，其中，化ef为忍片UC3843 提供的基准电压，VREF2为运算放大器U3反相输入端的基准电压且VREF2的取值范围为0.1V~ 3V;
[0093] 本实施例中，Vref = 5V，Vref2 = 2.5V，R8=10kQ ;
[0094] 步骤307、根据化Q《R3<100kQ选取电阻R3的阻值；
[0095] 本实施例中，R3 = 2]'〇 ?
[0096] 步骤308、根据公式 I选取电阻R4的阻值，其中，V3为运算放大器U3 的同相输入端的电压且V3 = VREF2 ;
[0097] 本实施例中，V3 = 2.5V，R4 = 18kQ ;
[009引步骤309、根据化Q《RlKlOOk Q选取电阻Rll的阻值；
[0099] 本实施例中，Rll =化Q ;
[0100] 步骤3010、根据公式
选取电阻RlO的阻值；
[0101] 本实施例中，RS = ISkQ ;
[0102] 步骤3011、根据0.1 iiF《巧<2iiF选取非极性电容巧的容值；
[010；3]本实施例中，CS = IiiF;
[0104] 步骤3012、根据0.1iiF《C6<2iiF选取非极性电容C6的容值；
[0105] 本实施例中，Ce = IiiF;
[0106] 步骤3013、根据公式Vd3〉A ? VCCl选取开关二极管D3,其中，Vd3为开关二极管D3的 耐压值，A为裕度系数且取值为1.5~2.5 ,VCCl为运算放大器U2的供电电压；
[0107] 本实施例中，A = 2，VCC1 = 15V，计算得到Vd3〉30V，选取开关二极管D3的型号为 1N4148；
[010引步骤3014、根据公式￥04〉^*￥0：2选取开关二极管04，其中，￥04为开关二极管04的 耐压值，VCC2为运算放大器U3的供电电压；
[0109] 本实施例中，A = 2，VCC2 = 15V，计算得到Vd4〉45V，选取开关二极管D4的型号为 1N4148；
[0110] 步骤四、连接运算放大器U2和运算放大器U3，稳压二极管D2、开关二极管D3和开关 二极管D4,电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻RlO和电阻R11，W及非极 性电容巧和非极性电容C6,组成充电模式控制电路3,其具体过程如下：
[0111] 步骤401、将所述运算放大器U2的同相输入端一方面通过电阻R5与电阻RS与Buck 变换器电路1的负极输出端连接的一端连接，另一方面通过电阻R6与稳压二极管D2的阳极 连接，并将稳压二极管D2的阴极与超级电容5的正极连接；
[0112] 步骤402、将所述运算放大器U2的反相输入端一方面通过电阻RlO与充电驱动电路 4的参考电压输出端连接，另一方面通过电阻Rll接地;并将非极性电容巧接在运算放大器 U2的反相输入端与输出端之间；
[0113] 步骤403、将所述运算放大器U2的输出端与开关二极管D3的阳极连接；
[0114] 步骤404、将所述运算放大器U3的同相输入端一方面通过电阻R4与超级电容5的正 极连接，另一方面通过电阻R3接地；
[0115] 步骤405、将所述运算放大器U3的反相输入端一方面通过电阻R8与充电驱动电路4 的参考电压输出端连接，另一方面通过电阻R7接地，并将非极性电容C6接在运算放大器U3 的反相输入端与输出端之间；
[0116] 步骤406、将所述运算放大器U3的输出端与开关二极管D4的阳极连接；
[0117] 步骤407、将所述开关二极管D3的阴极与开关二极管D4的阴极连接并引出导线，作 为充电模式控制电路3的输出端；
[0118] 步骤五、选择组成充电驱动电路4的合适参数的=极管Q2,电阻R12、电阻R13、电阻 R14和电阻R15，W及非极性电容C2和非极性电容C3;其具体过程如下：
[0119] 步骤501、根据公J
选取=极管Q2,其中，Vq2为=极管Q2的耐压值，Vi为 Buck变换器电路1的输入电压，fT为S极管Q2的特征频率；
[0120] 本实施例中，A = 2，Vi = 35V，计算得到Vq2〉70V，f t〉2.5MHz，选取S极管Q2的型号为 2SD1718；
[0121] 步骤502、根据公
选取电阻R12的阻值和非极性电容C3的容 值；
[0122] 本实施例中，R12 = 5.化 Q，C3 = 6.8nF;
[0123] 步骤503、根据100Q《R13<AQ选取电阻R13的阻值；
[0124] 本实施例中，R13 = 510Q ;
[01巧]步骤504、根据500 Q《R14巧k Q选取电阻R14的阻值；
[0126] 本实施例中，R14 =化Q ;
[0127] 步骤505、根据IOkQ《R15<50kQ选取电阻R15的阻值；
[012引 本实施例中，R15 = 20kQ ;
[01巧]步骤506、根据0.01iiF《C2<0.5iiF选取非极性电容C2的容值；
[0130]本实施例中，C2 = 0.1 iiF;
[0131] 步骤六、连接忍片UC3843，S极管Q2,电阻R12、电阻R13、电阻R14和电阻R15, W及 非极性电容C2和非极性电容C3,组成充电驱动电路4;其具体过程如下：
[0132] 步骤601、将非极性电容C2和电阻R15并联后接在所述忍片UC3843的第1引脚与第2 引脚之间；
[0133] 步骤602、将所述忍片UC3843的第2引脚与充电模式控制电路3的输出端连接；
[0134] 步骤603、将所述忍片UC3843的第3引脚通过电阻R13与电流采样电路2的输出端连 接；
[0135] 步骤604、将所述忍片UC3843的第4引脚通过非极性电容C3接地；
[0136] 步骤605、将所述忍片UC3843的第5引脚接地；
[0137] 步骤606、将电阻R12接在所述忍片UC3843的第4引脚与第8引脚之间；
[0138] 步骤607、将所述S极管Q2的基极通过电阻R14与所述忍片UC3843的第6引脚连接， 将所述=极管Q2的发射极接地，并将所述=极管Q2的集电极引出导线，作为充电驱动电路4 的PWM信号输出端；
[0139] 步骤屯、连接Buck变换器电路1、电压源6、超级电容5和充电驱动电路4,组成超级 电容多模式快速充电电路，具体过程为：
[0140] 步骤701、将Buck变换器电路1的输入端与电压源6的输出端连接，并将超级电容5 与Buck变换器电路1的输出端连接；
[0141] 步骤702、将Buck变换器电路1的开关控制信号输入端与充电驱动电路4的PWM信号 输出端连接。
[0142] 本实施例中，所述Buck变换器电路1包括PMOS开关管Q1、快恢复二极管D1、电感L和 极性电容Cl,所述PMOS开关管Ql的漏极与电压源6的正极输出端连接，所述PMOS开关管Ql的 漏极与栅极之间接有电阻R1，所述PMOS开关管Ql的栅极通过电阻R2与充电驱动电路4的PWM 信号输出端连接，所述电感L的一端和快恢复二极管Dl的阴极均与PMOS开关管Ql的源级连 接，所述快恢复二极管Dl的阳极与电压源6的负极输出端连接且接地，所述极性电容Cl的正 极与电感L的另一端连接且为Buck变换器电路1的正极输出端，所述极性电容Cl的负极为 Buck变换器电路1的负极输出端，所述超级电容5的正极与Buck变换器电路1的正极输出端 连接，所述超级电容5的负极与Buck变换器电路1的负极输出端连接。
[0143] 本实施例中，步骤屯之后还包括步骤八和步骤九，
[0144] 步骤八、选择组成Buck变换器电路1的合适参数的PMOS开关管Q1、快恢复二极管 Dl、电感L和极性电容Cl, W及电阻Rl和电阻R2;其具体过程如下：
[0145] 步骤801、根据公^(
选取电感L的电感值，其中，Vo为Buck变换
器电路1的输出电压，化为超级电容5的等效负载电阻值，d为充电驱动电路4输出的P歷信号 的占空比，T为Buck变换器电路1的开关周期；
[0146] 本实施例中，Vo = 25V，化= 2.5 0，d = 5:7，T = 20iis，根据公吉 计算得到L〉7.化H，选取电感L的电感值为50iiH;
[0147] 步骤802、根据公式
5取PMOS开关管Ql，其中，Vqi为PMOS开关管Ql的耐 压值，Iqi为PMOS开关管Ql的额定电流，Ilp为PMOS开关管Ql的峰值电流且
[0148] 本实施例中，人=2，Vi = 35V，Ilp= 11.43A，计算得到Vqi〉70V，Iqi〉22.86A，选取PMOS 开关管Ql的型号为SMW20N10;
[0149] 步骤803、根据公;
选取快恢复二极管Dl，其中，Vd功快 恢复二极管Dl的耐压值，Idi为快恢复二做菅Dl的溯定电流，Idi,max为流过快恢复二极管Dl的 最大电流，trr为快恢复二极管D1的快速恢复时间；
[0150] 本实施例中，A = 2，lDi,max=11.43A，VDi〉70V，lDi〉11.43A，选取快恢复二极管 Dl 的 型号为MUR3020;
[0151] 步骤804、根据公J
选取极性电容Cl的容值，其中，Vpp,max为 Buck变换器电路1的最大输出纹波电压；
[0152] 本实施例中，Vpp,max= 250mV，根据公式'
计算得到Cl〉28.6yF， 选取极性电容Cl的容值为6祉F;
[0153] 步骤805、根据IOOQ《RK1000 Q选取电阻Rl的阻值；
[0154] 本实施例中，Rl = SlOQ ;
[0155] 步骤806、根据公^(
fe取电阻R2的阻值，其中，Vth为PMOS开关管 Ql的阔值电压；
[0156] 本实施例中，￥^ = 4￥，1?2 = 977.5〇;
[0157] 步骤九、连接PMOS开关管Q1、快恢复二极管D1、电感L和极性电容Cl, W及电阻Rl和 电阻R2，组成Buck变换器电路1，其具体过程为：
[0158] 步骤901、将所述PMOS开关管Ql的漏极引出导线，作为Buck变换器电路1的正极电 压输入端；
[0159] 步骤902、将电阻Rl接在所述PMOS开关管Ql的漏极与栅极之间；
[0160] 步骤903、将所述PMOS开关管Ql的栅极与电阻R2的一端连接，将电阻R2的另一端引 出导线，作为Buck变换器电路1的PWM信号输入端；
[0161] 步骤904、将所述电感L的一端和快恢复二极管Dl的阴极均与PMOS开关管Ql的源级 连接，并将所述快恢复二极管Dl的阳极与电压源6的负极输出端连接且接地；
[0162] 步骤905、将所述极性电容Cl的正极与电感L的另一端连接且引出导线，作为Buck 变换器电路1的正极输出端;将所述极性电容Cl的负极引出导线，作为Buck变换器电路1的 负极输出端。
[0163] 采用本发明的超级电容多模式快速充电电路为超级电容充电的方法，包括W下步 骤：
[0164] 步骤一、电路连接:将Buck变换器电路1的输入端与电压源6的输出端连接，并将超 级电容5的正极与Buck变换器电路1的正极输出端连接，将超级电容5的负极与Buck变换器 电路1的负极输出端连接；
[0165] 步骤二、恒流充电：刚上电时，所述电流采样电路2对Buck变换器电路1的输出电流 进行采样并转化为电压信号后经电阻R5传输到运算放大器U2的同相输入端，运算放大器U2 将其同相输入端的电压与其反相输入端的充电驱动电路4输出给其的参考电压相比较，当 其同相输入端的电压高于其反相输入端的参考电压时，说明Buck变换器电路1的输出电流 大于给定恒流充电电流，此时，运算放大器U2的输出电压增加，所述充电驱动电路4中忍片 UC3843的输出占空比减小，使Buck变换器电路1的充电电流减小，从而实现超级电容5恒流 充电；刚上电时，超级电容5两端电压很低，Buck变换器电路1工作于恒流充电模式；
[0166] 步骤=、恒功率充电：随着超级电容5两端的电压增加，当超级电容5两端的电压增 加到达到稳压二极管D2的击穿电压时，超过稳压二极管D2的击穿电压的电压通过电阻R6与 所述电流采样电路2输出的电压叠加后加在运算放大器U2的同相输入端，随着超级电容5两 端电压(充电电压）的持续增加，使得运算放大器U2的输出电压也相应增加，所述充电驱动 电路4中忍片UC3843的输出占空比减小，使Buck变换器电路1的充电电流减小，从而实现超 级电容5恒功率充电；由于运算放大器U2的反相输入端的参考电压不变，因此随着超级电容 5两端电压的增加，当运算放大器U2的同相输入端电压增大时，为了维持运算放大器U2的同 相输入端电压不变，迫使所述充电驱动电路4中忍片UC3843的输出占空比减小，使Buck变换 器电路1的充电电流减小，功率不变，从而实现超级电容5恒功率充电；
[0167] 步骤四、恒压充电：随着超级电容5两端电压继续增大，当超级电容5两端的电压增 加到高于设定的恒压充电电压值时，运算放大器U3的同相输入端的电压即电阻R3两端的电 压高于运算放大器U3的反相输入端的充电驱动电路4输出给其的参考电压，运算放大器U3 的输出电压增加，所述充电驱动电路4中忍片UC3843的输出占空比减小，使Buck变换器电路 1的充电电压减小，从而实现超级电容5恒压充电。即为浮充模式。具体实施时，根据超级电 容额定电压设定恒压充电电压值，当超级电容5两端的电压增加到高于设定的恒压充电电 压值时，电阻R3分得的电压大于了电阻R7分得的电压，运算放大器U3的输出电压增加，所述 充电驱动电路4中忍片UC3843的输出占空比减小，使Buck变换器电路1的充电电压减小，从 而实现超级电容5恒压充电。
[0168] 步骤二、步骤S和步骤四中，当运算放大器U2的输出电压增加或运算放大器U3的 输出电压增加时，忍片UC3843的第巧I脚的反馈电压也增加，忍片UC3843的第6引脚输出的 PWM波的占空比减小，将会使S极管Q2的导通时间减小，PMOS开关管Ql的导通时间也随之减 小，相对应的输出电流或者电压也减小，从而使超级电容5的充电电流、功率或电压稳定。
[0169] W上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明 技术实质对W上实施例所作的任何简单修改、变更W及等效结构变化，均仍属于本发明技 术方案的保护范围内。
【主权项】
1. 一种超级电容多模式快速充电电路的设计方法，所述超级电容多模式快速充电电路 包括与电压源(6)的输出端连接的Buck变换器电路（1)、用于对Buck变换器电路（1)的输出 电流进行采样的电流采样电路(2)、充电模式控制电路(3)和充电驱动电路(4)，所述超级电 容巧)与Buck变换器电路（1)的输出端连接，所述电流采样电路(2)与Buck变换器电路（1)连 接，所述充电模式控制电路(3)与电流采样电路(2)的输出端、超级电容(5)和充电驱动电路 (4)的参考电压输出端均连接，所述充电驱动电路(4)与充电模式控制电路(3)的输出端和 电流采样电路(2)的输出端均连接，所述Buck变换器电路(1)与充电驱动电路(4)的PWM信号 输出端连接;所述充电模式控制电路(3)包括运算放大器U2和运算放大器U3,稳压二极管 D2、开关二极管D3和开关二极管D4;所述运算放大器U2的同相输入端通过电阻R5与电流采 样电路(2)的输出端连接，且通过电阻R6与稳压二极管D2的阳极连接，所述稳压二极管D2的 阴极与超级电容(5)的正极连接，所述运算放大器U2的反相输入端通过电阻R10与充电驱动 电路(4)的参考电压输出端连接，且通过电阻R11接地，所述运算放大器U2的反相输入端与 输出端之间接有非极性电容巧，所述运算放大器U2的输出端与开关二极管D3的阳极连接； 所述运算放大器U3的同相输入端通过电阻R4与超级电容（5)的正极连接，且通过电阻R3接 地，所述运算放大器U3的反相输入端通过电阻R8与充电驱动电路(4)的参考电压输出端连 接，且通过电阻R7接地，所述运算放大器U3的反相输入端与输出端之间接有非极性电容C6， 所述运算放大器U3的输出端与开关二极管D4的阳极连接;所述开关二极管D3的阴极与开关 二极管D4的阴极连接且为充电模式控制电路(3)的输出端;所述充电驱动电路(4)包括忍片 UC3843和Ξ极管Q2,所述忍片UC3843的第1引脚通过非极性电容C2与充电模式控制电路(3) 的输出端连接，所述忍片UC3843的第2引脚与充电模式控制电路(3)的输出端连接，所述忍 片UC3843的第3引脚通过电阻R13与电流采样电路(2)的输出端连接，所述忍片UC3843的第4 引脚通过非极性电容C3接地，所述忍片UC3843的第5引脚接地，所述忍片UC3843的第4引脚 与第8引脚之间接有电阻R12,所述忍片UC3843的第8引脚为充电驱动电路(4)的参考电压输 出端，所述Ξ极管Q2的基极通过电阻R14与所述忍片UC3843的第6引脚连接，所述Ξ极管Q2 的发射极接地，所述Ξ极管Q2的集电极为充电驱动电路(4)的PWM信号输出端;所述电流采 样电路(2)由电阻RS构成，所述电阻RS的一端与Buck变换器电路（1)的负极输出端连接，所 述电阻RS的另一端接地;其特征在于，所述超级电容多模式快速充电电路的设计方法包括 W下步骤： 步骤一、根据5m Ω《RS< 100m Ω选取电阻RS的阻值； 步骤二、将电阻RS的一端与Buck变换器电路（1)的负极输出端连接，将电阻RS的另一端 接地； 步骤Ξ、选择组成充电模式控制电路(3)的合适参数的运算放大器U2和运算放大器U3， 稳压二极管D2、开关二极管D3和开关二极管D4,电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电 阻R8、电阻R10和电阻R11，W及非极性电容巧和非极性电容C6;其具体过程如下： 步骤301、根据运算放大器U2的响应时间<1选取运算放大器U2,并根据运算放大器 U3的响应时间％,< 选取运算放大器U3;其中，f为Buck变换器电路（1)的开关频率； 步骤302、根据公式《二^确定超级电容巧)恒功率充电的启动电压￥1，选取稳压值等于 VI的稳压二极管D2;其中，P为超级电容巧)恒功率充电的功率，I为超级电容(5)恒流充电的 电流； 步骤303、根据100 Ω《R5< 500 Ω选取电阻R5的阻值； 步骤304、根据公式/?,，>定取电阻R6的阻值，其中，Vrefi为运算放 大器U2反相输入端的基准电压且Vrefi = I · RS，V2为超级电容（5)恒压充电的电压，Vz为稳 压二极管D2的稳压值，VRS2为超级电容(5)从恒功率充电转换到恒压充电瞬间电阻RS上的电 压且心二吉.W; 步骤305、根据化Ω《R7 < 100k Ω选取电阻R7的阻值； 步骤306、根据公式选取电阻R8的阻值，其中，化ef为忍片UC3843提供 的基准电压，VREF2为运算放大器U3反相输入端的基准电压且VREF2的取值范围为0.1V~3V; 步骤307、根据化Ω《R3 < 100k Ω选取电阻R3的阻值； 步骤308、根据公式选取电阻R4的阻值，其中，V3为运算放大器U3的同 相输入端的电压且V3 = Vref2; 步骤309、根据化〇《311<1〇〇4〇选取电阻1?11的阻值； 步骤3010、根据公式选取电阻R10的阻值； 步骤3011、根据Ο.ΙμΡ《巧<2μΡ选取非极性电容巧的容值； 步骤3012、根据0.1yF《C6<2yF选取非极性电容C6的容值； 步骤3013、根据公式ν〇3>λ . VCC1选取开关二极管D3,其中，Vd3为开关二极管D3的耐压 值，λ为裕度系数且取值为1.5~2.5，VCC1为运算放大器U2的供电电压； 步骤3014、根据公式ν〇4>λ . VCC2选取开关二极管D4,其中，Vd4为开关二极管D4的耐压 值，VCC2为运算放大器U3的供电电压； 步骤四、连接运算放大器U2和运算放大器U3,稳压二极管D2、开关二极管D3和开关二极 管D4,电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R10和电阻R11，W及非极性电 容巧和非极性电容C6,组成充电模式控制电路(3)，其具体过程如下： 步骤401、将所述运算放大器U2的同相输入端一方面通过电阻R5与电阻RS与Buck变换 器电路（1)的负极输出端连接的一端连接，另一方面通过电阻R6与稳压二极管D2的阳极连 接，并将稳压二极管D2的阴极与超级电容(5)的正极连接； 步骤402、将所述运算放大器U2的反相输入端一方面通过电阻R10与充电驱动电路(4) 的参考电压输出端连接，另一方面通过电阻R11接地;并将非极性电容巧接在运算放大器U2 的反相输入端与输出端之间； 步骤403、将所述运算放大器U2的输出端与开关二极管D3的阳极连接； 步骤404、将所述运算放大器U3的同相输入端一方面通过电阻R4与超级电容(5)的正极 连接，另一方面通过电阻R3接地； 步骤405、将所述运算放大器U3的反相输入端一方面通过电阻R8与充电驱动电路(4)的 参考电压输出端连接，另一方面通过电阻R7接地，并将非极性电容C6接在运算放大器U3的 反相输入端与输出端之间； 步骤406、将所述运算放大器U3的输出端与开关二极管D4的阳极连接； 步骤407、将所述开关二极管D3的阴极与开关二极管D4的阴极连接并引出导线，作为充 电模式控制电路(3)的输出端； 步骤五、选择组成充电驱动电路（4)的合适参数的Ξ极管Q2,电阻R12、电阻R13、电阻 R14和电阻R15，W及非极性电容C2和非极性电容C3;其具体过程如下： 步骤501、根据公式选取Ξ极管Q2,其中，Vg2为Ξ极管Q2的耐压值，Vi为Buck 变换器电路(1)的输入电压，fT为Ξ极管Q2的特征频率； 步骤502、根据公式选取电阻R12的阻值和非极性电容C3的容值； 步骤503、根据100〇《313<化〇选取电阻1?13的阻值； 步骤504、根据500 Ω《R14<^ Ω选取电阻R14的阻值； 步骤505、根据10k Ω《R15 < 50k Ω选取电阻R15的阻值； 步骤506、根据0.01yF《C2<0.5yF选取非极性电容C2的容值； 步骤六、连接忍片UC3843，S极管Q2,电阻R12、电阻R13、电阻R14和电阻R15，W及非极 性电容C2和非极性电容C3,组成充电驱动电路(4);其具体过程如下： 步骤601、将非极性电容C2和电阻R15并联后接在所述忍片UC3843的第1引脚与第2引脚 之间； 步骤602、将所述忍片UC3843的第2引脚与充电模式控制电路(3)的输出端连接； 步骤603、将所述忍片UC3843的第3引脚通过电阻R13与电流采样电路（2)的输出端连 接； 步骤604、将所述忍片UC3843的第4引脚通过非极性电容C3接地； 步骤605、将所述忍片UC3843的第5引脚接地； 步骤606、将电阻R12接在所述忍片UC3843的第4引脚与第8引脚之间； 步骤607、将所述Ξ极管Q2的基极通过电阻R14与所述忍片UC3843的第6引脚连接，将所 述Ξ极管Q2的发射极接地，并将所述Ξ极管Q2的集电极引出导线，作为充电驱动电路(4)的 PWM信号输出端； 步骤屯、连接Buck变换器电路（1)、电压源（6)、超级电容（5)和充电驱动电路(4)，组成 超级电容多模式快速充电电路，具体过程为： 步骤701、将Buck变换器电路（1)的输入端与电压源（6)的输出端连接，并将超级电容 (5)与Buck变换器电路（1)的输出端连接； 步骤702、将Buck变换器电路（1)的开关控制信号输入端与充电驱动电路(4)的PWM信号 输出端连接。2. 按照权利要求1所述的一种超级电容多模式快速充电电路的设计方法，其特征在于： 所述Buck变换器电路（1)包括PMOS开关管Q1、快恢复二极管D1、电感L和极性电容C1，所述 PMOS开关管Q1的漏极与电压源(6)的正极输出端连接，所述PMOS开关管Q1的漏极与栅极之 间接有电阻R1，所述PMOS开关管Q1的栅极通过电阻R2与充电驱动电路(4)的PWM信号输出端 连接，所述电感L的一端和快恢复二极管D1的阴极均与PMOS开关管Q1的源级连接，所述快恢 复二极管D1的阳极与电压源(6)的负极输出端连接且接地，所述极性电容C1的正极与电感L 的另一端连接且为Buck变换器电路（1)的正极输出端，所述极性电容C1的负极为Buck变换 器电路（1)的负极输出端，所述超级电容(5)的正极与Buck变换器电路（1)的正极输出端连 接，所述超级电容(5)的负极与Buck变换器电路(1)的负极输出端连接。3. 按照权利要求2所述的一种超级电容多模式快速充电电路的设计方法，其特征在于： 步骤屯之后还包括步骤八和步骤九， 步骤八、选择组成Buck变换器电路（1)的合适参数的PMOS开关管Q1、快恢复二极管D1、 电感L和极性电容C1，W及电阻R1和电阻R2;其具体过程如下： 步骤801、根据公式选取电感L的电感值，其中，Vo为Buck变换器电 路（1)的输出电压，化为超级电容巧）的等效负载电阻值，d为充电驱动电路(4)输出的PWM信 号的占空比，T为Buck变换器电路（1)的开关周期； 步骤802、根据公式蛋取PMOS开关管Q1，其中，Vqi为PMOS开关管Q1的耐压值， Iq功PMOS开关管Q1的额定电流，Ilp为PMOS开关管Q1的峰值电流占步骤803、根据公式选取快恢复二极管D1，其中，Vdi为快恢复 二极管D1的耐压值，Id功快恢复二极管D1的额定电流，iDi,max为流过快恢复二极管D1的最大 电流，trr为快恢复二极管D1的快速恢复时间； 步骤804、根据公式?取极性电容C1的容值，其中，Vpp,max为Buck 变换器电路(1)的最大输出纹波电压； 步骤805、根据100 Ω《RK1000 Ω选取电阻R1的阻值； 步骤806、根据公式蛋取电阻R2的阻值，其中，Vth为PMOS开关管Q1的 阔值电压；步骤九、连接PMOS开关管Q1、快恢复二极管D1、电感L和极性电容C1，W及电阻R1和电阻 R2，组成Buck变换器电路（1)，其具体过程为： 步骤901、将所述PMOS开关管Q1的漏极引出导线，作为Buck变换器电路（1)的正极电压 输入端； 步骤902、将电阻R1接在所述PM0S开关管Q1的漏极与栅极之间； 步骤903、将所述PM0S开关管Q1的栅极与电阻R2的一端连接，将电阻R2的另一端引出导 线，作为Buck变换器电路（1)的PWM信号输入端； 步骤904、将所述电感L的一端和快恢复二极管D1的阴极均与PM0S开关管Q1的源级连 接，并将所述快恢复二极管D1的阳极与电压源(6)的负极输出端连接且接地； 步骤905、将所述极性电容C1的正极与电感L的另一端连接且引出导线，作为Buck变换 器电路（1)的正极输出端;将所述极性电容C1的负极引出导线，作为Buck变换器电路（1)的 负极输出端。
【文档编号】H02M3/158GK105978112SQ201610596901
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年7月27日
【发明人】刘树林, 张法旺, 韩跃云, 周闵阳光, 徐惠三, 聂燊
【申请人】西安科技大学