一种小纹波直流转换电源的制作方法_2

文档序号:9000382阅读:来源:国知局
业和汽车的电源总线电压范 围;
[0041] LM25574有一个双模式内部高压启动稳压器,能够为PWM控制器和自举MOS阳T栅 极驱动器提供VCC偏置电源;输入引脚VIN直接与高达42V的输入电压相连,对于低于9V 的输入电压,使用一个低压降开关直接连接VCC和VIN ;
[0042] 在该个供电范围内,VCC与VIN近似相等,对于高于9V的输入电压VIN,禁用低压 降开关,VCC稳压器使能,使VCC维持在7V左右;6V至42V的宽工作范围是通过使用该个双 模式稳压器实现的,VCC稳压器的输出电流限制在25mAW内,一旦上电,稳压器就作为源, 使电流进入连接在VCC引脚上的电容器;
[004引当VCC引脚的电压超过5. 35V的VCC欠压锁定阔值且SD引脚的电压大于1. 225V时,输出开关使能,软启动开始;输出开关保持使能,直到VCC降到5VW下或者SD引脚电 压降到1. 125VW下;辅助供电电压能够施加到VCC引脚W降低集成电路功耗;如果辅助电 压大于7. 3V,内部稳压器将关断,从而降低集成电路能量消耗;
[0044] VCC稳压器系列传输晶体管包含一个位于VCC和Vin之间且在正常工作时不应该 前向偏置的二极管,所W辅助VCC电压绝不能超过VIN电压;在高电压应用场合,需要格外 注意保证VIN引脚的电压不超过绝对最大电压额定值45V ;在线性或负载瞬态中,在VIN线 上自振且超过绝对最大额定值的电压能够能损坏集成电路,仔细布线PC板,靠近VIN和GND 引脚的位置使用高质量旁路电容,该两者都很重要;
[0045]LM25574包含一个双电平关断(SD引脚)电路,当SD引脚的电压低于0.7V时,稳 压器处于低电流关断模式;当SD引脚的电压在0. 7V至1. 225V之间时,稳压器处于待机模 式;在待机模式中VCC稳压器激活,但输出开关不能工作;当SD引脚的电压高于1. 225V时, 输出开关使能,开始正常工作;
[0046] 如果SD引脚悬空,一个内部5yA的上拉电流源会配置稳压器使其正常工作,能够 使用从VIN引脚到GND引脚的一个外部设定点分压器设置稳压器的工作输入电压,分压器 的设计必须保证当VIN在目标工作范围内时,SD引脚的电压大于1. 225V;在计算外部设定 点分压器时,必须考虑内部5yA上拉电流源,关断和待机阔值都包含了 0.IV的迟滞,使用 一个化Q的电阻和一个8V的齐纳错制实现SD引脚的内部错制;加在SD引脚上的电压绝 不能超过14V,如果SD引脚的电压超过8V,偏置电流将WImA/V的速率增长;
[0047] SD引脚同样能够用于执行多种远程使能/禁用功能,将SD引脚电压下拉到低于 0. 7V的阔值会使控制器完全不能工作,如果SD引脚的电压高于1. 225V,稳压器正常工作。
[0048] 本实施例的工作原理为;LM25574内部高增益的误差放大器产生一个与调整输 出电压和内部精确参考电压(1.225V)之差成比例的误差信号;误差放大器的输出连接在 COMP引脚,允许使用环路补偿器件,通常是II型网络,该个网络产生一个直流极点、一个零 点和一个噪声抑制高频极点,PWM比较器比较来自RAMP发生器的仿真电流检测信号和误差 放大器在COMP引脚的输出电压;
[0049] LM25574包含独特的电流检测机制,能够进行控制和过流保护,当设置正确时,仿 真电流信号就提供了一个与降压开关信号成比例且比例因子为2. 0V/A的信号,该个仿真 斜坡信号加在限流比较器上;如果该个仿真斜坡信号超过1. 4V(0. 7A),目前的电流周期就 会终止(逐周期限流),在低输出电感和高输入电压的应用场合中,由于电流比较器的传播 延迟,开关电流可能会过冲;
[0050] 如果发生电流过冲现象,二极管电流采样电路就会在降压开关的关断时间内检测 出过大的电导电流;
[0化1] 如果采样/保持电路的直流电平超过1. 4V的电流极限阔值,降压开关就会被关 断,并且使脉冲发生跳跃,直到二极管电流采样电路检测到电感电流衰减到电流极限阔值 W下;该个方法能够防止由于传播延迟或电感饱和而引起的电流失控状态,因为电感电流 在任何电流过大的情况下都会被强制衰减;
[0化2] LM25574集成了一个N沟道降压开关和相关的悬空高电平移位/栅极驱动器,栅极 驱动器电路与内部二极管和外部自举电容协同工作,推荐在BST引脚和SW引脚之间连接一 个走线较短的0. 022yF陶瓷电容,在降压开关关断时间内,SW引脚的电压大约为-0. 5V,自 举电容器通过内部自举二极管从VCC放电;
[0化3] 当工作在高PWM占空比时,降压开关在每个500ns的周期内会被强制关断,W保证 自举电容能重新充电;当负载很小或输出电压预先充电时,SW引脚的电压在降压开关关断 时间内不会保持低电平.
[0054]如果电感电流降到零且SW引脚电压提高,那么自举电容将无法得到足够的电压 使降压开关栅极驱动器正常工作;
[0化5]在该些应用中,PRE引脚能够与SW引脚相连为自举电容器预先充电,内部预充电M0S阳TW及PRE和PGND之间的二极管,在每个周期内会导通25化S,正好在新开关周期 开始之前;如果sw引脚电压为正常的负电平(连续传导模式),就不会有电流流过预充电MOS阳T/二极管。
[0056] W上实施例仅为说明本实用新型的技术思想,不能W此限定本实用新型的保护范 围,凡是按照本实用新型提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本实 用新型保护范围之内。
【主权项】
1. 一种小纹波直流转换电源,其特征在于,包括防反接电路(1)、过流保护电路(2)、过 压保护电路(3)、滤波电路(4)和电源转换电路(5); 所述防反接电路(1)、过流保护电路(2)、滤波电路(4)和电源转换电路(5)依次串联在 电源输入端的正极和输出端的正极之间,过压保护电路(3)连接在过流保护电路(2)输出 端和接地端之间; 所述滤波电路(4)采用LC-Ji型滤波电路,其中电感采用宽频直插磁珠,电容采用 10uF/25V的电容。2. 根据权利要求1所述的小纹波直流转换电源,其特征在于,所述防反接电路(1)由快 恢复二极管组成。3. 根据权利要求1所述的小纹波直流转换电源,其特征在于,所述过流保护电路(2)由 自恢复保险丝组成。4. 根据权利要求1所述的小纹波直流转换电源,其特征在于,所述过压保护电路(3)由 压敏电阻组成。5. 根据权利要求1所述的小纹波直流转换电源,其特征在于,所述电源转换电路(5)选 用LM25574为核心芯片,LM25574芯片的7脚和接地端之间连接一个阻值为13K的调频电 阻。
【专利摘要】本实用新型公开一种小纹波直流转换电源,包括防反接电路、过流保护电路、过压保护电路、滤波电路及电源转换电路;防反接电路、过流保护电路、滤波电路及电源转换电路依次串联在电源输入端的正极Vin+和输出端的正极Vo+之间;过压保护电路连接在过流保护电路的输出端和接地端GND之间;本实用新型所设计的小纹波直流转换电源,适合在输出电流小于500mA的环境下应用,最低可将纹波调到1%Vout,不会对小信号的放大和分析造成干扰,保证了电子产品的精度和稳定性,同时本实用新型纹波小,效率高,成本低,稳定性强,安全可靠。
【IPC分类】H02M3/10
【公开号】CN204652214
【申请号】CN201520252749
【发明人】徐兵, 徐良, 徐瑶, 张宝中, 吴晓菲
【申请人】江苏博克斯自动化控制工程有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年4月23日
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