一种不共地反馈的buck电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种不共地反馈的buck电路，包括降压电路、与所述降压电路的输出端连接并用于进行电压电流采样的采样电路、与所述采样电路的一端连接并用于供电的稳压电路、与所述稳压电路的一端连接的反馈电路，还包括分别与所述降压电路的输入端和反馈电路连接、并用于通过控制所述反馈电路的电流来调整相应的占空比以达到调节输出的占空比调节电路。实施本实用新型的不共地反馈的buck电路，具有以下有益效果：在空间位置有限时方便电路的PCB布局。
【专利说明】—种不共地反馈的buck电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电压变换领域，特别涉及一种不共地反馈的buck电路。
【背景技术】
[0002]常规buck降压电路的一种电路结构示意图如图1所示，图1中，功率开关管Ql为P沟道MOS管，电压电流反馈电路输出的电压电流反馈信号与PWM芯片以及P沟道MOS管参考地电平一样，可以方便实现整体电路的回授设计。但由于P沟道MOS管内部半导体工艺结构的设计决定了其管子的导通内阻，其导通内阻与N沟道MOS管相比较大(RDS0N)，在大功率应用条件下会产生很大的功率损耗，而且市场上生产大电流的P沟道MOS管的厂商较少，不易采购。
[0003]常规buck降压电路的另一种电路结构示意图如图2所示，图2中，功率开关管Q2为N沟道MOS管，输出电压电流反馈信号与PWM芯片以及N沟道MOS管参考地电平一样，同样也可以方便实现整体电路的回授设计。但此时N沟道MOS管的驱动将变得困难，常见方法有变压器隔离驱动、自举升压专用浮驱动芯片、高速光耦隔离驱动等，这样电路将会变得非常复杂。
[0004]一种变形buck降压电路的电路结构示意图如图3所示，图3中，功率开关管Q2为N沟道MOS管，放在地端，这样解决了驱动困难的问题，但输出电压电流反馈信号此时与PWM芯片以及N沟道MOS管参考地电平不为同一地电平，使得反馈回授的设计变得麻烦，通常解决办法为利用光耦实现信号的隔离反馈。由于使用较大体积的光电耦合器作为信号隔离反馈元件，这样造成在空间位置有限时不方便电路的PCB布局。
实用新型内容
[0005]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的在空间位置有限时电路的PCB布局不方便的缺陷，提供一种在空间位置有限时方便电路的PCB布局的不共地反馈的buck电路。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种不共地反馈的buck电路，包括降压电路、与所述降压电路的输出端连接并用于进行电压电流采样的采样电路、与所述采样电路的一端连接并用于供电的稳压电路、与所述稳压电路的一端连接的反馈电路，还包括分别与所述降压电路的输入端和反馈电路连接、并用于通过控制所述反馈电路的电流来调整相应的占空比以达到调节输出的占空比调节电路。
[0007]在本实用新型所述的不共地反馈的buck电路中，所述采样电路包括第二芯片，所述稳压电路包括第四三极管、第五电容、稳压二极管和第十电阻，所述第四三极管的发射极分别与所述第二芯片的一端和所述第五电容的一端连接，集电极与所述第十电阻的一端连接，基极分别与所述第十电阻的另一端和所述稳压二极管的阴极连接，所述第五电容的另一端和稳压二极管的阳极接地。
[0008]在本实用新型所述的不共地反馈的buck电路中，所述反馈电路包括第三三极管、第五三极管、第六电阻、第八电阻、第十一电阻和第十二电阻；所述第十一电阻的一端分别与所述第十电阻的另一端和第十二电阻的一端连接，所述第五三极管的发射极与所述第十一电阻的另一端连接，基极与所述第十二电阻的另一端连接，所述基极还依次通过第十七电阻、第六电容和第十六电阻后与所述第二芯片的另一端连接，所述第五三极管的集电极分别与所述第六电阻的一端和第八电阻的一端连接，所述第八电阻的另一端与所述第三三极管的基极连接，所述第三三极管的发射极接地。
[0009]在本实用新型所述的不共地反馈的buck电路中，所述占空比调节电路包括PWM芯片，所述第三三极管的集电极与所述PWM芯片的一端连接。
[0010]在本实用新型所述的不共地反馈的buck电路中，所述降压电路包括第二 MOS管，所述PWM芯片的另一端通过第九电阻与所述第二 MOS管的源极连接。
[0011 ] 在本实用新型所述的不共地反馈的buck电路中，所述第二 MOS管为N沟道MOS管。
[0012]实施本实用新型的不共地反馈的buck电路，具有以下有益效果:由于使用降压电路、采样电路、稳压电路、反馈电路和占空比调节电路，占空比调节电路用于通过控制反馈电路的电流来调整相应的占空比以达到调节输出的目的，本实用新型避免了以往利用较大体积的光电耦合器作为信号隔离反馈元件的设计，所以其空间位置有限时方便电路的PCB布局。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为【背景技术】中常规buck降压电路的一种电路结构示意图；
[0015]图2为【背景技术】中常规buck降压电路的另一种电路结构示意图；
[0016]图3为【背景技术】中一种变形的buck降压电路的电路结构示意图；
[0017]图4为本实用新型不共地反馈的buck电路一个实施例中的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0019]在本实用新型不共地反馈的buck电路实施例中，该不共地反馈的buck电路的电路结构示意图如图4所示。图4中，该不共地反馈的buck电路包括降压电路1、采样电路2、稳压电路3、反馈电路4和占空比调节电路5 ;其中，采样电路2与降压电路I的输出端连接并用于进行电压电流采样，稳压电路3与采样电路2的一端连接并用于供电，反馈电路4与稳压电路3的一端连接，占空比调节电路5分别与降压电路I的输入端和反馈电路4连接、并用于通过控制反馈电路4的电流来调整相应的占空比以达到调节输出的目的。
[0020]本实施例中，采样电路2包括第二芯片U2，稳压电路3包括第四三极管Q4、第五电容C5、稳压二极管ZD2和第十电阻R10，第四三极管Q4的发射极分别与第二芯片U2的一端和第五电容C5的一端连接,集电极与第十电阻RlO的一端连接,基极分别与第十电阻RlO的另一端和稳压二极管ZD2的阴极连接，第五电容C5的另一端和稳压二极管ZD2的阳极接地。
[0021]本实施例中，反馈电路4包括第三三极管Q3、第五三极管Q5、第六电阻R6、第八电阻R8、第十一电阻Rll和第十二电阻R12 ;第^^一电阻Rll的一端分别与第十电阻RlO的另一端和第十二电阻R12的一端连接,第五三极管Q5的发射极与第^ 电阻Rll的另一端连接，基极与第十二电阻R12的另一端连接，第五三极管Q5的基极还依次通过第十七电阻R17、第六电容C6和第十六电阻R16后与第二芯片U2的另一端连接，第五三极管Q5的集电极分别与第六电阻R6的一端和第八电阻R8的一端连接，第八电阻R8的另一端与第三三极管Q3的基极连接，第三三极管Q3的发射极接地。这样就解决了反馈电路与占空比调节电路的不同地所带来的反馈设计问题，避免了以往利用较大体积的光电耦合器作为信号隔离反馈元件的设计，所以其占空比调节电路与用于输出反馈小信号的反馈电路整体模块集成化应用，在空间位置有限时方便电路的PCB布局。
[0022]本实施例中，占空比调节电路5包括PWM芯片U1，第三三极管Q3的集电极与PWM芯片Ul的一端连接。降压电路包括第二 MOS管Q2，PWM芯片Ul的另一端通过第九电阻R9与第二 MOS管Q2的源极连接。值得一提的是，第二 MOS管Q2为N沟道MOS管，改善了图1中大功率应用时使用P沟道MOS管所产生的功率损耗问题，同时由于第二 MOS管Q2放在地端，所以其解决了图2中MOS管驱动困难的问题。
[0023]本实施例中，具体来讲，稳压电路3作为第二芯片U2的供电电源和第五三极管Q5的发射极和基极的偏置电源。当输出电压或电流超出第二芯片U2外围采样电路2的预设值时，第二芯片U2的第三 引脚相应输出一个低电平，此时第五三极管Q5的发射极到基极的PN结会有相应的电流通过，根据三极管的放大倍数，发射极到集电极的电流有Ic=Ib* β。随着输出电压电流的变化，使得第二芯片U2的第三引脚的反馈信号的强弱发生变化，这样就来控制第五三极管Q5的基极电流，从而得到第五三极管Q5的集电极电流的变化量Λ Ic。该变化量Λ Ic在第六电阻R6上得到相应的电压信号，并通过第八电阻R8限流，进而控制第三三极管Q3的集电极到发射极的电流，这样就可改变PWM芯片Ul的第一引脚的电压，从而通过最终调整相应的占空比来达到调节输出的目的。
[0024]总之，在本实施例中，本实用新型避免了以往利用较大体积的光电耦合器作为信号隔离反馈元件的设计，有利于占空比调节电路5与输出反馈小信号的反馈电路4的整体模块集成化应用，在空间位置有限时方便电路的PCB布局。
[0025]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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种不共地反馈的buck电路，其特征在于，包括降压电路、与所述降压电路的输出端连接并用于进行电压电流采样的采样电路、与所述采样电路的一端连接并用于供电的稳压电路、与所述稳压电路的一端连接的反馈电路，还包括分别与所述降压电路的输入端和反馈电路连接、并用于通过控制所述反馈电路的电流来调整相应的占空比以达到调节输出的占空比调节电路。
2.根据权利要求1所述的不共地反馈的buck电路，其特征在于，所述采样电路包括第二芯片，所述稳压电路包括第四三极管、第五电容、稳压二极管和第十电阻，所述第四三极管的发射极分别与所述第二芯片的一端和所述第五电容的一端连接，集电极与所述第十电阻的一端连接，基极分别与所述第十电阻的另一端和所述稳压二极管的阴极连接，所述第五电容的另一端和稳压二极管的阳极接地。
3.根据权利要求2所述的不共地反馈的buck电路，其特征在于，所述反馈电路包括第三三极管、第五三极管、第六电阻、第八电阻、第十一电阻和第十二电阻；所述第十一电阻的一端分别与所述第十电阻的另一端和第十二电阻的一端连接，所述第五三极管的发射极与所述第十一电阻的另一端连接，基极与所述第十二电阻的另一端连接，所述基极还依次通过第十七电阻、第六电容和第十六电阻后与所述第二芯片的另一端连接，所述第五三极管的集电极分别与所述第六电阻的一端和第八电阻的一端连接，所述第八电阻的另一端与所述第三三极管的基极连接，所述第三三极管的发射极接地。
4.据权利要求3所述的不共地反馈的buck电路，其特征在于，所述占空比调节电路包括PWM芯片，所述第三三极管的集电极与所述PWM芯片的一端连接。
5.根据权利要求4所述的不共地反馈的buck电路，其特征在于，所述降压电路包括第二 MOS管，所述PWM芯片的另一端通过第九电阻与所述第二 MOS管的源极连接。
6.根据权利要求5所述的不共地反馈的buck电路，其特征在于，所述第二MOS管为N沟道MOS管。
【文档编号】H02M3/04GK203596740SQ201320657931
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日
【发明者】罗羽 申请人:深圳市朗科智能电气股份有限公司