專利名稱：一種擴(kuò)展輸出電流驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種擴(kuò)展輸出電流驅(qū)動(dòng)電路，特別是涉及一種DC-DC電源的擴(kuò)展輸出電流驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
DC-DC電源為穩(wěn)壓電源，為了保證穩(wěn)壓，需要在輸入電源之后設(shè)置一穩(wěn)壓電路。現(xiàn)有的穩(wěn)壓電路如
圖1所示，它包括一 P麗電壓信號(hào)、一MOS管、一電容C、一電感L及一二極管D。該穩(wěn)壓電路之工作原理為P麗電壓信號(hào)控制開關(guān)使MOS管處于開關(guān)狀態(tài)；當(dāng)MOS管導(dǎo)通時(shí)，輸入電源通過MOS管、儲(chǔ)能電感L給負(fù)載供電，并將部分電能儲(chǔ)存在電感L以及濾波電容C中，由于儲(chǔ)能電感L具有自感特性，因此M0S管接通后，電流增大得比較緩慢，既輸出不能立刻達(dá)到電源電壓值；一定時(shí)間后，當(dāng)輸出電源電壓達(dá)到電源電壓值時(shí)，該MOS管截止，由于儲(chǔ)能電感L具有自感特性，因此電路中的電流保持不變，即從左往右繼續(xù)流，該電流流過負(fù)載，從地線返回，流到續(xù)流二極管D的正極，經(jīng)過二極管D，返回電感L的左端，從而形成了一個(gè)回路。結(jié)合上述工作原理可知通過控制MOS管導(dǎo)通截止時(shí)間(即P麗-脈沖寬度調(diào)制)，即可控制輸出電壓，如果通過檢測(cè)輸出電壓來控制開、關(guān)的時(shí)間，就能夠保持輸出電壓不變，就能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)壓的目的。 在許多消費(fèi)類電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，電源設(shè)計(jì)往往是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，高效、穩(wěn)定、可靠、低壓差的電源方案是設(shè)計(jì)人員的追求目標(biāo)。市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，對(duì)低成本的電源設(shè)計(jì)方案是日益受到生產(chǎn)廠家的青睞?，F(xiàn)有市場(chǎng)上的DC-DC芯片大都采用34063芯片。該34063芯片是單片雙極型線性集成電路，它專用于DC-DC變換器的控制部分，請(qǐng)查閱圖2，它內(nèi)包括溫度補(bǔ)償帶隙基準(zhǔn)源、一個(gè)占空比周期控制器、驅(qū)動(dòng)器和大電流輸出開關(guān)，它的輸出開關(guān)電流是1. 5A，它的工作振蕩頻率從100Hz到100KHz，它可構(gòu)成升壓，降壓和反向電源變換器。該34063芯片具有如下特點(diǎn)1、價(jià)格便宜，開關(guān)峰值電流達(dá)1. 5A，電路簡單且效率滿足一般要求；2、效率低，因此如果輸出電流比較大的情況下需要擴(kuò)展外部開關(guān)功率管；3、對(duì)于降壓應(yīng)用，效率一般只有80%左右；4、對(duì)于擴(kuò)展外部開關(guān)管，發(fā)熱量也是一個(gè)問題。由上述特點(diǎn)可知，由于34063本身最大輸出1. 5A的開關(guān)電流，如果要達(dá)到1A以上的電流基本上要外擴(kuò)開關(guān)功率管或功率M0S管，因此需要改進(jìn)擴(kuò)展外部開關(guān)功率管的驅(qū)動(dòng)能力，提高工作效率，減少擴(kuò)展外部開關(guān)功率管的發(fā)熱量。34063的工作原理內(nèi)部有參考電壓源、振蕩器、轉(zhuǎn)換器、邏輯線路和開關(guān)晶體管。振蕩器通過恒流源對(duì)外接在管腳(3腳)上的定時(shí)電容不斷地充電和放電，以產(chǎn)生振蕩波形，充電和放電的電流都是恒定的，所以振蕩頻率決定于外接定時(shí)電容的容量，產(chǎn)生的波形經(jīng)過轉(zhuǎn)換器來控制輸出開關(guān)管導(dǎo)通與截止。電流限制檢測(cè)端Is通過檢測(cè)連接在管腳(6腳)和管腳(7腳)之間電阻上的壓降來完成功能。當(dāng)檢測(cè)到電阻上的電壓差接近超過300mV時(shí)，電流限制電路開始工作。這時(shí)通過CT管腳(3腳)對(duì)定時(shí)電容進(jìn)行快速充電，以減少充電時(shí)間和輸出開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，結(jié)果是使得輸出開關(guān)管的開關(guān)時(shí)間延長。輸出電壓控制主要是連接在管腳(5腳)的兩個(gè)壓電阻來實(shí)現(xiàn)。[0004] 采用34063芯片擴(kuò)展MOS管(P型)降壓型電源電路，目前主要有兩種解決方案[0005] 請(qǐng)查閱圖3 ，現(xiàn)有的擴(kuò)展輸出電流驅(qū)動(dòng)電路，它包括一輸入電源、一 P麗控制電路、一開關(guān)控制電路、一擴(kuò)流驅(qū)動(dòng)電路、一降壓電路及一電源輸出電路。該輸入電源包括一電阻R1和一電容C1。該P(yáng)麗控制電路包括一單片雙極型線性集成電路(芯片MC34063)、一電阻R2、一電阻R3、一電阻R4、一電容C2，該芯片MC34063具有8個(gè)腳，其中第一腳為P麗輸出端，能夠輸出P麗電壓信號(hào)。該開關(guān)控制電路包括一 P型的MOS管，該MOS管具有一源極、一柵極及一漏極。該降壓電路包括一二極管D1、一電感L1、一電容C3。該電源輸出電路包括一電容C4。該擴(kuò)流驅(qū)動(dòng)電路包括一電阻R5。它的工作原理當(dāng)34063上電時(shí)，管腳(1腳)輸出P麗波形，高電平時(shí)是由R2提供上拉電源，低電平時(shí)由34063內(nèi)部開關(guān)管至低；如此反復(fù)，使MOS管處于開關(guān)狀態(tài)；輸出電壓控制主要是檢測(cè)連接在5腳的兩個(gè)分壓電阻來實(shí)現(xiàn)。其中34063芯片的P麗輸出經(jīng)過電阻控制MOS管的柵極，以實(shí)現(xiàn)MOS管的導(dǎo)通截止，由于線路阻容及開關(guān)功率管的結(jié)電容影響，所在開關(guān)功率管在工作時(shí)有一段時(shí)間處于工作狀態(tài)，因此它存在有如下的不足1、會(huì)增加開關(guān)功率管發(fā)熱量，輸出效率也相應(yīng)的減少；2、
輸入與輸出工作條件壓差高。
針對(duì)上述不足，有人提出了解決方案。請(qǐng)查閱圖4，它的改進(jìn)主要是在于該擴(kuò)流
驅(qū)動(dòng)電路包括一三極管Q1、一電阻R5和一二極管D2，該三極管Q1的C極電接輸出電源，B極電源電接34063芯片的P麗輸出端，E極電接二極管D2正極和電阻R5，該二極管D2負(fù)極接于B極，電阻R5另一端接于M0S管柵極。工作原理當(dāng)34063上電時(shí)，管腳(1腳)輸出P麗波形，高電平時(shí)是由R2提供上拉電源Q1的B極高電平，Q1導(dǎo)通，使MOS管(P型)的柵極拉高，MOS管截止；輸出低電平時(shí)，Ql截止，MOS管(P型)的柵極經(jīng)過快速二極管D2到34063內(nèi)部開關(guān)晶體管對(duì)地。如此反復(fù)，使MOS管處于開關(guān)狀態(tài)。輸出電壓控制主要是檢測(cè)連接在5腳的兩個(gè)分壓電阻來實(shí)現(xiàn)。它具有如下優(yōu)點(diǎn)避免因線路阻容及開關(guān)功率管的結(jié)電容影響到開關(guān)功率管在高頻開關(guān)工作狀態(tài)。它具有如下缺點(diǎn)1、M0S管在導(dǎo)通時(shí)，因柵極經(jīng)過快速二極管到34063內(nèi)部開關(guān)晶體管對(duì)地，減少M(fèi)OS管源極與柵極的壓差，使MOS管在導(dǎo)通時(shí)的內(nèi)阻有所增加，相對(duì)的增加MOS管工作時(shí)的發(fā)熱量，輸入電壓越低，影響越大；2、輸入與輸出工作條件壓差也偏高。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種擴(kuò)展輸出電流驅(qū)動(dòng)電路，其克服了背景技術(shù)的擴(kuò)展輸出電流驅(qū)動(dòng)電路所存在的M0S管發(fā)熱量大、輸入與輸出壓差高不足。[0008] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是[0009] —種擴(kuò)展輸出電流驅(qū)動(dòng)電路，它包括[0010] —輸入電源； —P麗控制電路，它電接輸入電源并具有一能夠輸出P麗電壓信號(hào)的P麗輸出端；[0012] —開關(guān)控制電路，它包括一 M0S管，該M0S管具有一源極、一柵極及一漏極，該源極電接輸入電源； —能夠提高擴(kuò)流MOS管工作效率的擴(kuò)流驅(qū)動(dòng)電路，它電接在P麗控制電路和開關(guān)控制電路，該擴(kuò)流驅(qū)動(dòng)電路包括第一三極管Ql及第二三極管Q2，該Ql的B極和Q2的E極都電接P麗輸出端，該Ql的C極電接電源電路，該Ql的E極電接M0S管的柵極和Q2的C極，該Q2的B極通過電阻R6接地；[0014] —降壓電路，它電接MOS管的漏極，電接P麗控制電路；及[0015] —電源輸出電路，它電接降壓電路。 —較佳實(shí)施例中，該擴(kuò)流驅(qū)動(dòng)電路還包括一 電阻R5，它一端電接Q2的B極， 一端電接輸入電源。 —較佳實(shí)施例中，該Ql的C極和E極之間電接有一電阻R7。 本技術(shù)方案與背景技術(shù)相比此擴(kuò)展輸出電流驅(qū)動(dòng)電路，主要增加兩個(gè)三極管及偏置電阻來驅(qū)動(dòng)開關(guān)功率管工作時(shí)的反應(yīng)速度，避免因線路阻容及開關(guān)功率管的結(jié)電容影響到開關(guān)功率管在高頻開關(guān)工作下的狀態(tài)，減少輸入與輸出正常工作的兩端壓差。此擴(kuò)展輸出電流驅(qū)動(dòng)電路，在原來電路基礎(chǔ)上增加較少的器件，減少擴(kuò)流管的本身損耗及發(fā)熱量。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。 圖1是背景技術(shù)的穩(wěn)壓原理電路圖。 圖2是背景技術(shù)的芯片MC34063的電路圖。 圖3是背景技術(shù)的一擴(kuò)展輸出電流驅(qū)動(dòng)電路。 圖4是背景技術(shù)的另一擴(kuò)展輸出電流驅(qū)動(dòng)電路。 圖5是一較佳實(shí)施例的擴(kuò)展輸出電流驅(qū)動(dòng)電路的方框圖。 圖6是一較佳實(shí)施例的擴(kuò)展輸出電流驅(qū)動(dòng)電路。 圖7是另一較佳實(shí)施例的擴(kuò)展輸出電流驅(qū)動(dòng)電路。
具體實(shí)施方式請(qǐng)查閱圖5和圖6，擴(kuò)展輸出電流驅(qū)動(dòng)電路，它包括一輸入電源、一 P麗控制電路、一開關(guān)控制電路、一擴(kuò)流驅(qū)動(dòng)電路、一降壓電路及一電源輸出電路。該輸入電源包括一電阻R1和一電容C1。該P(yáng)麗控制電路包括一單片雙極型線性集成電路(芯片MC34063)、一電阻R2、一電阻R3、一電阻R4、一電容C2，該芯片MC34063具有8個(gè)腳，其中第一腳為P麗輸出端，能夠輸出P麗電壓信號(hào)。該開關(guān)控制電路包括一 P型的MOS管，該MOS管具有一源極、一柵極及一漏極。該降壓電路包括一二極管D1、一電感L1、一電容C3。該電源輸出電路包括一電容C4。該擴(kuò)流驅(qū)動(dòng)電路包括第一三極管Q1、第二三極管Q2及電阻R5。該Q1的B極和Q2的E極都電接P麗輸出端，該Q1的C極電接電源電路，該Q1的E極電接MOS管的柵極和Q2的C極，該Q2的B極通過電阻R6接地；該電阻R5 —端電接Q2的B極， 一端電接輸入電源。 該擴(kuò)展輸出電流驅(qū)動(dòng)電路工作原理為當(dāng)34063上電時(shí)，管腳(1腳)輸出P麗波形，在高電平時(shí)，由R2提供上拉電源Q1的B極高電平，使Q1導(dǎo)通，由于Q2的E極電壓比B極電壓高，因此Q2截止，使M0S管(P型)的柵極拉高，使MOS管截止。在低電平時(shí)，由于Q1截止，因此M0S管(P型)的柵極經(jīng)過Q2到34063內(nèi)部晶體管對(duì)地，使M0S管導(dǎo)通。如此反復(fù)，使M0S管處于開關(guān)狀態(tài)。輸出電壓控制主要是檢測(cè)連接在5腳的兩個(gè)分壓電阻來實(shí)現(xiàn)。該擴(kuò)展輸出電流驅(qū)動(dòng)電路，能夠盡量提高M(jìn)0S管源極與柵極的壓差，能夠減少M(fèi)0S管的導(dǎo)通內(nèi)阻，提交工作效力，減少輸入與輸出正常工作的兩端壓差。在輸出5V/2A下，輸入電源電壓最低要求在5. 4V以上就可以達(dá)到5V穩(wěn)壓的輸出；對(duì)于電源的輸入輸出工作電壓電流范圍參照34063及外圍器件的工作電壓電流范圍。 另一較佳實(shí)施例之中，它與上一較佳實(shí)施例不同之處在于請(qǐng)查閱圖7，該Ql的C極和E極之間電接有一電阻R7。 以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例而已，故不能以此限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，即依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實(shí)用新型專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種擴(kuò)展輸出電流驅(qū)動(dòng)電路，它包括一輸入電源；一PWM控制電路，它電接輸入電源并具有一能夠輸出PWM電壓信號(hào)的PWM輸出端；一開關(guān)控制電路，它包括一MOS管，該MOS管具有一源極、一柵極及一漏極，該源極電接輸入電源；一能夠提高擴(kuò)流MOS管工作效率的擴(kuò)流驅(qū)動(dòng)電路，它電接在PWM控制電路和開關(guān)控制電路；一降壓電路，它電接MOS管的漏極，電接PWM控制電路；及一電源輸出電路，它電接降壓電路；其特征是該擴(kuò)流驅(qū)動(dòng)電路包括第一三極管Q1及第二三極管Q2，該Q1的B極和Q2的E極都電接PWM輸出端，該Q1的C極電接電源電路，該Q1的E極電接MOS管的柵極和Q2的C極，該Q2的B極通過電阻R6接地。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擴(kuò)展輸出電流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于該擴(kuò)流驅(qū)動(dòng)電路 還包括一電阻R5，它一端電接Q2的B極， 一端電接輸入電源。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種擴(kuò)展輸出電流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于該Ql的C極 和E極之間電接有一電阻R7。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種擴(kuò)展輸出電流驅(qū)動(dòng)電路，它包括一輸入電源、一PWM控制電路、一開關(guān)控制電路、一擴(kuò)流驅(qū)動(dòng)電路、一降壓電路、一電源輸出電路。該P(yáng)WM控制電路電接輸入電源并具有一能夠輸出PWM電壓信號(hào)的PWM輸出端。該開關(guān)控制電路包括一MOS管，該MOS管具有一源極、一柵極及一漏極，該源極電接輸入電源。該擴(kuò)流驅(qū)動(dòng)電路包括第一三極管Q1及第二三極管Q2，該Q1的B極和Q2的E極都電接PWM輸出端，該Q1的C極電接電源電路，該Q1的E極電接MOS管的柵極和Q2的C極，該Q2的B極通過電阻R6接地。該降壓電路電接MOS管的漏極，電接PWM控制電路。該電源輸出電路電接降壓電路。此擴(kuò)展輸出電流驅(qū)動(dòng)電路，能減少輸入與輸出正常工作的兩端壓差。
文檔編號(hào)H02M3/156GK201479006SQ200920306120
公開日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月13日
發(fā)明者沈賀勇 申請(qǐng)人:廈門敏訊信息技術(shù)股份有限公司