一种Buck变换器自举驱动电路的制作方法

文档序号:16611093发布日期:2019-01-15 22:17阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种Buck变换器自举驱动电路,其特征在于,包括主电路和驱动电路,所述驱动电路包括辅助电源、控制电路、驱动芯片、自举电路、以及自举充电控制电路;所述控制电路连接驱动芯片和辅助电源;所述驱动芯片连接辅助电源、主电路、自举电路、以及自举充电控制电路;所述自举电路还与主电路和自举充电控制电路连接;

所述控制电路为驱动芯片提供控制信号VG1和控制信号VG2的信号方波,所述驱动芯片根据信号方波输出相应的驱动信号给主电路和自举充电控制电路;所述自举电路与驱动芯片相连接并为驱动输出提供相应的电平转换,所述自举充电控制电路为自举电路提供充电回路。

2.根据权利要求1所述的Buck变换器自举驱动电路,其特征在于,所述主电路包括第一Mos管(M1)、输入电源(Vin)、第一二极管(D1)、LC低通滤波器、以及负载(RL),所述LC低通滤波器包括第一电容(C1)和第一电感(L),所述第一Mos管(M1)的漏极连接输入电源(Vin)的正极,所述第一Mos管(M1)的源极、第一电感(L)的一端和第一二极管(D1)的阴极这三端相连接于节点(Vs),所述第一电感(L)的另一端分别连接第一电容(C1)的一端和负载(RL)的一端,所述第一二极管(D1)的阳极分别连接输入电源(Vin)的负极、第一电容(C1)的另一端和负载(RL)的另一端;所述负载(RL)两端的电压为Vo,所述第一Mos管(M1)的门极连接驱动电路的电压输出端Vdrive。

3.根据权利要求1所述的Buck变换器自举驱动电路,其特征在于,所述自举充电控制电路包括第二Mos管(M2)、第二二极管(D2)、第一电阻(R1)和第二电阻(R2);所述第二二极管(D2)的阳极分别连接主电路的节点(Vs)和驱动芯片的VS脚,所述第二二极管(D2)的阴极连接第一电阻(R1)的一端连接,所述第一电阻(R1)的另一端连接第二Mos管(M2)的漏极,所述第二Mos管(M2)的源极与地相连接,第二Mos管(M2)的门极连接第二电阻(R2)的一端,所述第二电阻(R2)的另一端连接驱动芯片的LO脚。

4.根据权利要求1所述的Buck变换器自举驱动电路,其特征在于,所述驱动电路具体包括第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第五电容(C5)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第五稳压二极管(D5)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、驱动芯片(T1)、辅助电源、以及自举充电控制电路;所述驱动芯片(T1)的引脚包括VCC脚、VB脚、VS脚、HO脚、LO脚、IN脚、SD脚、以及COM脚;

所述辅助电源的输出端分别连接第三电容(C3)的一端、第三二极管(D3)的阳极、驱动芯片(T1)的VCC脚,第三电容(C3)的另一端接地,所述第三二极管(D3)的阴极分别连接驱动芯片(T1)的VB脚、第二电容(C2)的一端和第五稳压二极管(D5)的一端,所述第二电容(C2)的另一端和第五稳压二极管(D5)的另一端均分别连接驱动芯片(T1)的VS脚和主电路的节点(Vs);所述驱动芯片(T1)的HO脚分别连接第三电阻(R3)的一端和第四电阻(R4)的一端,所述第四电阻(R4)的另一端连接第四二极管(D4)的阴极,所述第三电阻(R3)的另一端连接第四二极管(D4)的阳极,最后形成第一Mos管(M1)的驱动输出Vdrive,所述驱动芯片(T1)的LO脚连接自举充电控制电路的输入端,所述驱动芯片(T1)的IN脚和SD脚分别接控制驱动输出HO脚的控制信号VG1和LO脚的控制信号VG2,COM脚接地;所述第四电容(C4)的一端连接驱动芯片(T1)的IN脚,另一端连接数字地;所述第五电容(C5)的一端连接驱动芯片(T1)的SD脚,另一端连接数字地。

5.根据权利要求4所述的Buck变换器自举驱动电路,其特征在于,所述驱动芯片(T1)采用通用的双输入的半桥驱动芯片。

6.根据权利要求4所述的Buck变换器自举驱动电路,其特征在于,所述辅助电源为12V。

7.根据权利要求1所述的Buck变换器自举驱动电路,其特征在于,所述自举充电控制电路,在系统电路启动过程中为自举电路中的自举第二电容(C2)提供充电回路,实现自举电路的自启动功能;自举充电控制电路在系统电路启动的时候控制第二Mos管(M2)导通,此时节点(Vs)通过第二二极管(D2)和第一电阻(R1)拉低电位,故辅助电源通过自举电路对自举第二电容(C2)迅速充电,从而为驱动主电路的第一Mos管(M1)提供充足的能量,完成Buck电路的自启动;所述第二Mos管(M2)在第一Mos管(M1)关断的时候才允许导通,且二者之间设置死区时间。

8.根据权利要求1所述的Buck变换器自举驱动电路,其特征在于,所述自举充电控制电路在完成启动功能后停止工作;在检测到输出的负载电压Vo低于阈值Vth时,将自举充电控制电路投入工作,完成系统电路的启动,从而主电路的输出逐渐建立起所需的电压;在检测到输出的负载电压Vo大于阈值Vth时,即系统电路已经进入正常工作状态,则让自举充电控制电路停止工作,即关断第二Mos管(M2)。

9.根据权利要求8所述的Buck变换器自举驱动电路,其特征在于,设置自举充电控制电路投入工作与否的阈值电压Vth=0.5Vo。

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