專利名稱：升壓同步整流轉(zhuǎn)換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
升壓同步整流轉(zhuǎn)換電路
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電路，具體涉及一種用于低輸入電壓下的升壓同步整流轉(zhuǎn)換電路。
背景技術(shù)：
請參考圖1所示，傳統(tǒng)的升壓轉(zhuǎn)換電路包括PWM控制模塊、連接于PWM控制模塊上 的開關(guān)管、連接于VOUT端與GND端之間的電容CO及電阻R01、R02，連接于VOUT端與Vin端 之間的電感LO及整流二極管DO，連接于Vin端與GND端之間的電容C02，連接于PWM IC模 塊與電感LO —端之間的電阻R03，所述的開關(guān)管KO的另外兩端分別連接于電感LO及整流 二極管DO之間的及GND端上的。所述的PWM IC模塊連接于電阻R01、R02之間。由于采用 整流二極管D0，使得其輸出效率較低、電源損耗大及溫升高。另外，由于PWMIC模塊所控制 的IC單元的工作電壓高，使得無法設(shè)計(jì)較低輸入電壓的升壓轉(zhuǎn)換器。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的技術(shù)目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而提供一種能滿足 低輸入電壓下進(jìn)行高效率的升壓轉(zhuǎn)換以及避免同步整流管在關(guān)機(jī)時出現(xiàn)電流回灌的現(xiàn)象 發(fā)生的升壓同步整流轉(zhuǎn)換電路。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所提供一種升壓同步整流轉(zhuǎn)換電路，其包括 輸入端與輸出端共地連接的PWM控制模塊，連接于Vout端與Vin端之間電感L02，分別連 接于Vout端或Vin端與GND端之間的電容C03、C04，連接于Vout端與GND端之間的電阻 R05、R06，連接于電感L02與同步整流管K02之間的相交點(diǎn)與GND端之間的且連接于PWM控 制模塊上的開關(guān)管K01，在Vout端與Vin端之間設(shè)置有與電感L02串聯(lián)連接的同步整流管 K02，Vout端與Vin端之間的中間處與兩個GND端之間的中間處之間設(shè)置有與連接PWM控 制模塊上的開關(guān)管KOl ；在同步整流管K02與PWM控制模塊之間設(shè)置有倒相驅(qū)動與回灌抑 制模塊；在PWM控制模塊與同步整流管K02 —端之間設(shè)置有升壓輔助電路模塊。依據(jù)上述主要技術(shù)特征，所述的同步整流管K02包括N溝道場效應(yīng)管Q2，連接于N 溝道場效應(yīng)管Q2 —端與柵極端之間電阻R6 ；所述的N溝道場效應(yīng)管Q2的另一端還連接有 電容02丄3丄4、05、(10，電阻R12、R13、R14、R16及電感L2 ；所述的同步整流管K02為N溝 道場效應(yīng)管的N MOSFET管。依據(jù)上述主要技術(shù)特征，所述的開關(guān)管KOl包括N溝道場效應(yīng)管Q1、連接于N溝道 場效應(yīng)管Ql柵極上的電阻R10、二極管Dl及穩(wěn)壓二極管ZDl ；所述的二極管Dl與穩(wěn)壓二極 管ZDl并聯(lián)連接。依據(jù)上述主要技術(shù)特征，所述的倒相驅(qū)動與回灌抑制模塊包括三極管Q6、連接于 三極管Q6的集電極上的電阻R19、連接于三極管Q6基極上的三極管Q5，分別連接于三極管 Q5基極上的電容C18、電阻R21，連接于電阻R21與電容C18之間的電阻R22，連接于電阻R22 上一端的穩(wěn)壓二極管ZD2，連接于穩(wěn)壓二極管ZD2負(fù)端與三極管Q6基極之間的電阻R20，與電阻R20連接的三極管Q4，連接于三極管Q4基極上的三極管Q3，連接于三極管Q4上的集 電極與發(fā)射極之間的電阻R7及二極管D6，所述的電阻R7與二極管D6串聯(lián)連接，連接于三 極管Q3基極與發(fā)射極之間的電阻R9、電容C17及二極管D7。依據(jù)上述主要技術(shù)特征，所述的升壓輔助電路模塊包括內(nèi)置開關(guān)管的集成電路電 壓調(diào)節(jié)器U1，設(shè)置于集成電路電壓調(diào)節(jié)器Ul上的引腳1至引腳8，連接于引腳8上的電阻 R1，連接于引腳1上的二極管D3，連接于引腳3上的電容C7、該電容C7另一端連接于引腳 2和引腳4的共同端上的，且接接地端，連接于二極管D3與電阻R4之間的電容C8，連接于 引腳5上的電阻R2、R3，所述的電阻R3 —端連接于二極管D3上的，連接于二極管D3輸入 端上的電感L3，連接于電感L3上的電阻R8及二極管D2，連接于該二極管D2上的電阻R5。依據(jù)上述主要技術(shù)特征，所述的PWM控制模塊包括PWM控制器U201，設(shè)置于U201 上的引腳1至引腳8，連接于引腳2上的電阻Rll及電容C12，連接于電容C12上的二極管 D4，連接于二極管D4輸出端上的電阻R23，該電阻R23的另一端與引腳8連接的，連接于引 腳3上的電阻R15、R17及電容C13、C14，連接于電阻R17與電容C14共有端上的電容C15、 C16及二極管D5，連接于引腳7上的電容C9，連接于引腳4與引腳8之間的電阻R18。本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果因在同步整流管K02與PWM控制模塊之間設(shè)置有倒 相驅(qū)動與回灌抑制模塊；在PWM控制模塊與同步整流管K02 —端之間設(shè)置有升壓輔助電路 模塊，使得將傳統(tǒng)的升壓電路中的整流二極管更換為同步整流管K02，升壓輔助電路模塊將 較低的輸入電壓升壓到PWM控制模塊控制IC正常工作的電壓范圍，PWM控制模塊控制IC 正常工作后，輸出的PWM脈沖的一路去控制開關(guān)管K01，另一路經(jīng)倒相驅(qū)動與回灌抑制模塊 后驅(qū)動同步整流管K02，所以，在低壓輸入時，轉(zhuǎn)換電路能可靠工作，同步整流功能也可以實(shí) 現(xiàn)，提高了轉(zhuǎn)換器的效率，從而達(dá)到能滿足低輸入電壓下進(jìn)行高效率的升壓轉(zhuǎn)換，同時也可 以避免同步整流管在關(guān)機(jī)時出現(xiàn)電流回灌的現(xiàn)象發(fā)生。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1是現(xiàn)有中傳統(tǒng)的升壓轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型中升壓同步整流轉(zhuǎn)換電路的方框原理示意圖；圖3是本實(shí)用新型中升壓同步整流轉(zhuǎn)換電路的電路圖；圖4是本實(shí)用新型中內(nèi)置開關(guān)管的集成電路電壓調(diào)節(jié)器的原理圖；圖5是本實(shí)用新型中PWM控制IC的原理圖。
具體實(shí)施方式請參考圖2至圖5所示，下面結(jié)合具體實(shí)施例來說明一種升壓同步整流轉(zhuǎn)換電路， 其包括輸入端與輸出端共地連接的PWM控制模塊，連接于Vout端與Vin端之間電感L02，分 別連接于Vout端或Vin端與GND端之間的電容C03、C04,連接于Vout端與GND端之間的 電阻R05、R06,連接于電感L02與同步整流管K02之間的相交點(diǎn)與GND端之間的且連接于 PWM控制模塊上的開關(guān)管KOl，在Vout端與Vin端之間設(shè)置有與電感L02串聯(lián)連接的同步 整流管K02，Vout端與Vin端之間的中間處與兩個GND端之間的中間處之間設(shè)置有與連接 PWM控制模塊上的開關(guān)管KOl ；在同步整流管K02與PWM控制模塊之間設(shè)置有倒相驅(qū)動與回灌抑制模塊；在PWM控制模塊與同步整流管K02 —端之間設(shè)置有升壓輔助電路模塊。所述的同步整流管K02包括N溝道場效應(yīng)管Q2，連接于N溝道場效應(yīng)管Q2 —端與 柵極端之間電阻R6 ；所述的N溝道場效應(yīng)管Q2的另一端還連接有電容C2、C3、C4、C5、C10， 電阻R12、R13、R14、R16及電感L2 ；所述的同步整流管K02為N溝道場效應(yīng)管的N MOSFET管。所述的開關(guān)管KOl包括N溝道場效應(yīng)管Q1、連接于Ql柵極上的電阻R10、二極管 Dl及穩(wěn)壓二極管ZDl ；所述的二極管Dl與穩(wěn)壓二極管ZDl并聯(lián)連接。所述的倒相驅(qū)動與回灌抑制模塊包括三極管Q6、連接于三極管Q6的集電極上的 電阻R19、連接于三極管Q6基極上的三極管Q5，分別連接于三極管Q5基極上的電容C18、電 阻R21，連接于電阻R21與電容C18之間的電阻R22，連接于電阻R22上一端的穩(wěn)壓二極管 ZD2，連接于穩(wěn)壓二極管ZD2負(fù)端與三極管Q6基極之間的電阻R20，與電阻R20連接的三極 管Q4，連接于三極管Q4基極上的三極管Q3，連接于三極管Q4上的集電極與發(fā)射極之間的 電阻R7及二極管D6，所述的電阻R7與二極管D6串聯(lián)連接，連接于三極管Q3基極與發(fā)射極 之間的電阻R9、電容C17及二極管D7。倒相驅(qū)動與回灌抑制模塊中的倒相驅(qū)動是指對信號 進(jìn)行180度反向后再放大，推動后面的功率電路，其中的回灌抑制是并聯(lián)在驅(qū)動電路上的 獨(dú)立電路。 所述的升壓輔助電路模塊包括內(nèi)置開關(guān)管的集成電路電壓調(diào)節(jié)器Ul，設(shè)置于集成 電路電壓調(diào)節(jié)器Ul上的引腳1至引腳8，連接于引腳8上的電阻R1，連接于引腳1上的二 極管D3，連接于引腳3上的電容C7、該電容C7另一端連接于引腳2和引腳4的共同端上的， 且接接地端，連接于二極管D3與電阻R4之間的電容C8，連接于引腳5上的電阻R2、R3，所 述的電阻R3 —端連接于二極管D3上的，連接于二極管D3輸入端上的電感L3，連接于電感 L3上的電阻R8及二極管D2，連接于該二極管D2上的電阻R5。所述的PWM控制模塊包括PWM控制器U201，設(shè)置于PWM控制器U201上的引腳1至 引腳8，連接于引腳2上的電阻Rll及電容C12，連接于電容C12上的二極管D4，連接于二 極管D4輸出端上的電阻R23，該電阻R23的另一端與引腳8連接的，連接于引腳3上的電 阻R15、R17及電容C13、C14，連接于電阻R17與電容C14共有端上的電容C15、C16及二極 管D5，連接于引腳7上的電容C9，連接于引腳4與引腳8之間的電阻R18。升壓輔助電路模塊中，內(nèi)置開關(guān)管的集成電路電壓調(diào)節(jié)器Ul (MC34063)是集成功 率管的能低壓啟動工作的PWM控制模塊控制芯片。電阻R8、二極管D2提供啟動電流，升壓 輔助電路模塊輸出穩(wěn)定的電壓后，PWM控制模塊控制電路正常工作，電阻R5再將輸出電壓 饋送到升壓輔助電路模塊，維持輔助電源單元的穩(wěn)定工作。PWM控制模塊中，PWM控制器U201(UC2843)的輸入電壓達(dá)到正常的工作范圍后， PWM控制器U201啟動，輸出PWM脈沖的一路經(jīng)穩(wěn)壓二極管ZDl與并聯(lián)的Dl去控制開關(guān)管 Ql，同時，另一路PWM脈沖經(jīng)過倒相驅(qū)動電路部分進(jìn)行PWM脈沖倒相變換后驅(qū)動同步整流管 K02、開關(guān)管Ql和同步整流管K02的交替工作，實(shí)現(xiàn)升壓同步整流轉(zhuǎn)換。PWM控制器U201采 用普通電流模式的PWM控制IC。倒相驅(qū)動與回灌抑制模塊中，PWM脈沖分別經(jīng)過電阻R9、電容C17、三極管Q3、三極 管Q4等元件進(jìn)行反相變換、整形后，驅(qū)動同步整流管K02工作。當(dāng)PWM脈沖是高電平時，開 關(guān)管Ql導(dǎo)通，同步整流管K02截止，電感Ll儲存能量；當(dāng)PWM脈沖是低電平時，開關(guān)管Ql截止，同步整流管K02導(dǎo)通，電感Ll儲存的能量經(jīng)同步整流管K02流向負(fù)載。其中的回灌抑 制電路作用是斷電后，輔助電源電路由于輸入端電壓降低，輸出的輔助電源電壓逐漸降低， 當(dāng)降低到不能維持PWM控制器U201工作時，PWM脈沖輸出腳會輸出常低電平，三極管Q2會 出現(xiàn)常高電平而導(dǎo)通，此時穩(wěn)壓二極管ZD2、電阻R21、電阻R22、三極管Q5檢測到PWM控制 器U201的供電電壓接近停止工作電壓時，會輸出高電平控制三極管Q6飽和導(dǎo)通，使同步整 流管K02為低電平而截止，這樣避免出現(xiàn)輸出電壓高于輸入電壓時，同步整流管K02持續(xù)導(dǎo) 通引起電流回灌現(xiàn)象?；谏鲜?，雖然通過實(shí)施例描繪了本發(fā)明創(chuàng)造，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本發(fā)明 創(chuàng)造有許多變形和變化而不脫離本發(fā)明創(chuàng)造的精神，希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和 變化而不脫離本發(fā)明創(chuàng)造的精神。綜上所述，因在同步整流管K02與PWM控制模塊之間設(shè)置有倒相驅(qū)動與回灌抑制 模塊；在PWM控制模塊與同步整流管K02 —端之間設(shè)置有升壓輔助電路模塊，使得將傳統(tǒng) 的升壓電路中的整流二極管更換為同步整流管K02，升壓輔助電路模塊將較低的輸入電壓 升壓到PWM控制模塊控制IC正常工作的電壓范圍，PWM控制模塊控制IC正常工作后，輸出 的PWM脈沖的一路去控制開關(guān)管K01，另一路經(jīng)倒相驅(qū)動與回灌抑制模塊后驅(qū)動同步整流 管K02，所以，在低壓輸入時，轉(zhuǎn)換電路能可靠工作，同步整流功能也可以實(shí)現(xiàn)，提高了轉(zhuǎn)換 器的效率，從而達(dá)到能滿足低輸入電壓下進(jìn)行高效率的升壓轉(zhuǎn)換，同時也可以避免同步整 流管在關(guān)機(jī)時出現(xiàn)電流回灌的現(xiàn)象發(fā)生。
權(quán)利要求一種升壓同步整流轉(zhuǎn)換電路，其包括輸入端與輸出端共地連接的PWM控制模塊，連接于Vout端與Vin端之間電感L02，分別連接于Vout端或Vin端與GND端之間的電容C03、C04，連接于Vout端與GND端之間的電阻R05、R06，連接于電感L02與同步整流管K02之間的相交點(diǎn)與GND端之間的且連接于PWM控制模塊上的開關(guān)管K01，其特征在于在Vout端與Vin端之間設(shè)置有與電感L02串聯(lián)連接的同步整流管K02，Vout端與Vin端之間的中間處與兩個GND端之間的中間處之間設(shè)置有與連接PWM控制模塊上的開關(guān)管K01；在同步整流管K02與PWM控制模塊之間設(shè)置有倒相驅(qū)動與回灌抑制模塊；在PWM控制模塊與同步整流管K02一端之間設(shè)置有升壓輔助電路模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓同步整流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于所述的同步整流管K02 包括N溝道場效應(yīng)管Q2，連接于N溝道場效應(yīng)管Q2 —端與柵極端之間電阻R6 ；所述的N溝 道場效應(yīng)管Q2的另一端還連接有電容C2、C3、C4、C5、C10,電阻R12、R13、R14、R16及電感 L2 ；所述的同步整流管K02為N溝道場效應(yīng)管的N M0SFET管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓同步整流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于所述的開關(guān)管K01包 括N溝道場效應(yīng)管Q1、連接于N溝道場效應(yīng)管Q1柵極上的電阻R10、二極管D1及穩(wěn)壓二極 管ZD1 ；所述的二極管D1與穩(wěn)壓二極管ZD1并聯(lián)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓同步整流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于所述的倒相驅(qū)動與回 灌抑制模塊包括三極管Q6、連接于三極管Q6的集電極上的電阻R19、連接于三極管Q6基極 上的三極管Q5，分別連接于三極管Q5基極上的電容C18、電阻R21，連接于電阻R21與電容 C18之間的電阻R22，連接于電阻R22上一端的穩(wěn)壓二極管ZD2，連接于穩(wěn)壓二極管ZD2負(fù)端 與三極管Q6基極之間的電阻R20，與電阻R20連接的三極管Q4，連接于三極管Q4基極上的 三極管Q3，連接于三極管Q4上的集電極與發(fā)射極之間的電阻R7及二極管D6，所述的電阻 R7與二極管D6串聯(lián)連接，連接于三極管Q3基極與發(fā)射極之間的電阻R9、電容C17及二極 管D7。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓同步整流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于所述的升壓輔助電路 模塊包括內(nèi)置開關(guān)管的集成電路電壓調(diào)節(jié)器U1，設(shè)置于U1上的引腳1至引腳8，連接于引 腳8上的電阻R1，連接于引腳1上的二極管D3，連接于引腳3上的電容C7、該電容C7另一 端連接于引腳2和引腳4的共同端上的，且接接地端，連接于二極管D3與電阻R4之間的電 容C8，連接于引腳5上的電阻R2、R3，所述的電阻R3 —端連接于二極管D3上的，連接于二 極管D3輸入端上的電感L3，連接于電感L3上的電阻R8及二極管D2，連接于該二極管D2 上的電阻R5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓同步整流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于所述的PWM控制模塊 包括PWM控制器U201，設(shè)置于PWM控制器U201上的引腳1至引腳8，連接于引腳2上的電阻 R11及電容C12，連接于電容C12上的二極管D4，連接于二極管D4輸出端上的電阻R23，該 電阻R23的另一端與引腳8連接的，連接于引腳3上的電阻R15、R17及電容C13、C14，連接 于電阻R17與電容Q4共有端上的電容C15、C16及二極管D5，連接于引腳7上的電容C9， 連接于引腳4與引腳8之間的電阻R18。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種升壓同步整流轉(zhuǎn)換電路，其包括PWM控制模塊、電感L02，、電容C03、C04，電阻R05、R06，開關(guān)管K01，因在同步整流管K02與PWM控制模塊之間設(shè)置有倒相驅(qū)動與回灌抑制模塊；在PWM控制模塊與同步整流管K02一端之間設(shè)置有升壓輔助電路模塊，使得升壓輔助電路模塊將較低的輸入電壓升壓到PWM控制模塊控制IC正常工作的電壓范圍，PWM控制模塊控制IC正常工作后，輸出的PWM脈沖的一路去控制開關(guān)管K01，另一路經(jīng)倒相驅(qū)動與回灌抑制模塊后驅(qū)動同步整流管K02，在低壓輸入時，轉(zhuǎn)換電路能可靠工作，同步整流功能也可以實(shí)現(xiàn)，提高了轉(zhuǎn)換器的效率，從而達(dá)到能滿足低輸入電壓下設(shè)計(jì)高效率的升壓轉(zhuǎn)換器，同時也可以避免同步整流管在關(guān)機(jī)時出現(xiàn)電流回灌的現(xiàn)象。
文檔編號H02M3/10GK201629669SQ200920296829
公開日2010年11月10日 申請日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者李建新 申請人:瑞谷科技(深圳)有限公司