專利名稱：主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自激式直流-直流(DC-DC)變換器，應(yīng)用于開關(guān)穩(wěn)壓或穩(wěn)流電源、高亮度LED驅(qū)動(dòng)電路等，尤其是ー種自激式Buck變換器。
背景技術(shù)：
與線性(穩(wěn)壓或穩(wěn)流)調(diào)節(jié)器和他激式DC-DC變換器相比，自激式DC-DC變換器具有性價(jià)比高的顯著優(yōu)點(diǎn)。圖I給出的是ー種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、元器件數(shù)目少的BJT(雙極型晶體管)型自激式Buck變換器，包括由輸入電容Ci、PNP型BJT管Ql、電感L、ニ極管D和輸出電容Co組成的Buck變換器的主回路，輸入電容Ci與直流電壓源Vi并聯(lián)，輸出電容Co兩端電壓為直流輸出電壓Vo，負(fù)載Ro與輸出電容Co并聯(lián)，直流電壓源Vi的負(fù)端與直流輸出電壓Vo的負(fù)端以及ニ極管D的陽極相連，直流電壓源Vi的正端與PNP型BJT管Ql的發(fā)射極相連，PNP型BJT管Ql的集電極與電感L的一端以及ニ極管D的陰極相連，電感L的 另一端與直流輸出電壓Vo的正端相連。圖I所示的BJT型自激式Buck變換器還包括主開關(guān)管Ql的驅(qū)動(dòng)單元，所述主開關(guān)管Ql的驅(qū)動(dòng)單元由電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容Cl和PNP型BJT管Q2組成，所述PNP型BJT管Q2的發(fā)射極和集電極分別與PNP型BJT管Ql的發(fā)射極和基極相連，PNP型BJT管Ql的基極還通過電阻Rl接于直流電壓源Vi的負(fù)端，電阻R3和電容Cl組成并聯(lián)支路，所述并聯(lián)支路的一端與PNP型BJT管Ql的集電極相連，所述并聯(lián)支路的另一端與PNP型BJT管Q2的基極以及電阻R2的一端相連，電阻R2的另一端與PNP型BJT管Q2的發(fā)射極相連。圖I所示的BJT型自激式Buck變換器還包括電壓反饋支路，所述電壓反饋支路由電阻R4、電阻R5、穩(wěn)壓管Zl和NPN型BJT管Q3組成，所述穩(wěn)壓管Zl的陰極與輸出電壓Vo的正端相連，穩(wěn)壓管Zl的陽極與電阻R5的一端以及NPN型BJT管Q3的基極相連，NPN型BJT管Q3的發(fā)射極與電阻R5的另一端以及直流電壓源Vi的負(fù)端相連，NPN型BJT管Q3的集電極通過電阻R4和PNP型BJT管Q2的基極相連。該電路的不足之處在于由驅(qū)動(dòng)電阻R1、PNP型BJT管Q2、電阻R2、電阻R3和電容Cl組成的主開關(guān)管Ql的驅(qū)動(dòng)單元，當(dāng)主開關(guān)管Ql關(guān)斷時(shí)仍有較大電流流過驅(qū)動(dòng)電阻R1，導(dǎo)致Ql的驅(qū)動(dòng)損耗較大，從而影響電路的效率，尤其是電路的輕載效率。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有的BJT型自激式Buck變換器主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗較大的不足，本發(fā)明提供一種主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器包括由輸入電容Ci、PNP型BJT管Ql、ニ極管D、電感L和電容Co組成的Buck變換器的主回路，輸入電容Ci與直流電壓源Vi并聯(lián)，輸出電容Co兩端電壓為直流輸出電壓No，負(fù)載Ro與輸出電容Co并聯(lián)，直流電壓源Vi的負(fù)端與直流輸出電壓Vo的負(fù)端以及ニ極管D的陽極相連，直流電壓源Vi的正端與PNP型BJT管Ql的發(fā)射極相連，PNP型BJT管Ql的集電極與電感L的一端以及ニ極管D的陰極相連，電感L的另一端與直流輸出電壓Vo的正端相連。所述主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器還包括主開關(guān)管Ql的驅(qū)動(dòng)單元，所述主開關(guān)管Ql的驅(qū)動(dòng)單元由電阻R1、電阻R2、電阻R3、NPN型BJT管Q2和PNP型BJT管Q3組成，所述NPN型BJT管Q2的集電極與電阻R2的一端相連，電阻R2的另一端與PNP型BJT管Ql的基極相連，NPN型BJT管Q2的發(fā)射極與電阻R3的一端相連，電阻R3的另一端與直流電壓源Vi的負(fù)端相連，NPN型BJT管Q2的基極與電阻Rl的一端以及PNP型BJT管Q3的發(fā)射極相連，電阻Rl的另一端與PNP型BJT管Ql的發(fā)射極相連，PNP型BJT管Q3的基極與PNP型BJT管Ql的集電極相連，PNP型BJT管Q3的集電極與直流電壓源Vi的負(fù)端相連。為提高電路的動(dòng)態(tài)性能，所述PNP型BJT管Q3的發(fā)射極和基極兩端可并聯(lián)電容Cl。此外，PNP型BJT管Q3的集電極可改接于PNP型BJT管Ql的集電極，所述電阻R3可短路。進(jìn)一歩，作為優(yōu)選的一種方案所述主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器還包括電壓反饋支路，所述電壓反饋支路由電阻R4、電阻R5、穩(wěn)壓管Zl和NPN型BJT管Q4組成，所述NPN型BJT管Q4的集電極與電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端與NPN型BJT管Q2的基極相連，NPN型BJT管Q4的發(fā)射極與直流電壓源Vi的負(fù)端以及電阻R5的一端相連，NPN型BJT管Q4的基極與電阻R5的另一端以及穩(wěn)壓管Zl的陽極相連，穩(wěn)壓管Zl 的陰極與輸出電壓Vo的正端相連。為提高電路的動(dòng)態(tài)性能，所述穩(wěn)壓管Zl的兩端可并聯(lián)電容C2。或者，作為優(yōu)選的另ー種方案所述主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器還包括電流反饋支路，所述電流反饋支路由電阻R4、電阻R5、電阻R6、ニ極管Dl和NPN型BJT管Q4組成，所述NPN型BJT管Q4的集電極與電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端與NPN型BJT管Q2的基極相連，NPN型BJT管Q4的發(fā)射極與直流電壓源Vi的負(fù)端相連，NPN型BJT管Q4的基極與電阻R5的一端以及ニ極管Dl的陽極相連，電阻R5的另一端與直流電壓源Vi的正端相連，ニ極管Dl的陰極與輸出電壓Vo的負(fù)端、電容Co的一端以及電阻R6的一端相連，電阻R6的另一端與直流電壓源Vi的負(fù)端以及ニ極管D的陽極相連。為提高電路的動(dòng)態(tài)性能，所述電阻R5的兩端可并聯(lián)電容C2。進(jìn)ー步，所述電阻R6和ニ極管Dl的位置以及連接方式可調(diào)整如下電阻R6的一端與輸出電壓Vo的負(fù)端和ニ極管Dl的陰極相連，電阻R6的另一端與電容Co的一端、ニ極管D的陽極以及直流電壓源Vi的負(fù)端相連，ニ極管Dl的陽極仍與NPN型BJT管Q4的基極相連。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為在圖I所示現(xiàn)有BJT型自激式Buck變換器的基礎(chǔ)上，用損耗小的主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)單元代替原有損耗大的主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)單元(如圖2飛所示)。損耗小的主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)單元由電阻R1、電阻R2、電阻R3、NPN型BJT管Q2和PNP型BJT管Q3組成。其特征如下電阻Rl的一端與主開關(guān)管PNP型BJT管Ql的發(fā)射極以及直流電壓源Vi的正端相連，所述電阻Rl的另一端與NPN型BJT管Q2的基極以及PNP型BJT管Q3的發(fā)射極相連，所述NPN型BJT管Q2的集電極與電阻R2的一端相連，所述電阻R2的另一端與主開關(guān)管Ql的基極相連，所述NPN型BJT管Q2的發(fā)射極與電阻R3的一端相連，所述電阻R3的另一端與PNP型BJT管Q3的集電極以及直流電壓源Vi的負(fù)端相連，所述PNP型BJT管Q3的基極與主開關(guān)管Ql的集電極相連。為提高整個(gè)電路的動(dòng)態(tài)性能，可在PNP型BJT管Q3的發(fā)射極和基極兩端并聯(lián)電容Cl。此外，PNP型BJT管Q3的集電極可改接于PNP型BJT管Ql的集電極，電阻R3可短路。
為獲得穩(wěn)定的直流輸出電壓，在Buck變換器主回路的輸出端與主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)單元之間可增加一條電壓反饋支路，由NPN型BJT管Q4、電阻R4、電阻R5、穩(wěn)壓管Zl組成(如圖2和圖4所示)。為提高整個(gè)電路的動(dòng)態(tài)性能，可在穩(wěn)壓管Zl兩端并聯(lián)電容C2。為獲得穩(wěn)定的直流輸出電流，在Buck變換器主回路的輸出端與主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)單元之間可增加一條電流反饋支路，由NPN型BJT管Q4、電阻R4、電阻R5、電阻R6、ニ極管Dl組成(如圖3和圖5所示)。為提高整個(gè)電路的動(dòng)態(tài)性能，可在電阻R5兩端并聯(lián)電容C2。本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在本發(fā)明提出的BJT型自激式Buck變換器不但具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、元器件數(shù)目少的優(yōu)點(diǎn)，而且還具有主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小、輕載效率高的優(yōu)點(diǎn)，非常適合小功率(數(shù)瓦級(jí)以下)降壓型的開關(guān)穩(wěn)壓或穩(wěn)流電源、高亮度LED驅(qū)動(dòng)電路等應(yīng)用。


圖I是現(xiàn)有的ー種BJT型自激式Buck變換器的電路圖。圖2是主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器實(shí)施例I的電路圖。圖3是主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器實(shí)施例2的電路圖。圖4是主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器實(shí)施例3的電路圖。圖5是主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器實(shí)施例4的電路圖。圖6是主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器實(shí)施例I和實(shí)施例3在電感電流iL臨界連續(xù)工作模式下的理想波形圖。圖7是主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器實(shí)施例2在電感電流iL臨界連續(xù)工作模式下的理想波形圖。圖8是主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器實(shí)施例4在電感電流iL臨界連續(xù)工作模式下的理想波形圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步描述。實(shí)施例I參照?qǐng)D2和圖6，一種主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器包括由輸入電容Ci、PNP型BJT管Ql、ニ極管D、電感L和電容Co組成的Buck變換器的主回路，輸入電容Ci與直流電壓源Vi并聯(lián)，輸出電容Co兩端電壓為直流輸出電壓Vo，負(fù)載Ro與輸出電容Co并聯(lián)，直流電壓源Vi的負(fù)端與直流輸出電壓Vo的負(fù)端以及ニ極管D的陽極相連，直流電壓源Vi的正端與PNP型BJT管Ql的發(fā)射極相連，PNP型BJT管Ql的集電極與電感L的一端以及ニ極管D的陰極相連，電感L的另一端與直流輸出電壓Vo的正端相連。所述主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器還包括主開關(guān)管Ql的驅(qū)動(dòng)單元，所述主開關(guān)管Ql的驅(qū)動(dòng)單元由電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容C1、NPN型BJT管Q2和PNP型BJT管Q3組成，所述NPN型BJT管Q2的集電極與電阻R2的一端相連，電阻R2的另一端與PNP型BJT管Ql的基極相連，NPN型BJT管Q2的發(fā)射極與電阻R3的一端相連，電阻R3的另一端與直流電壓源Vi的負(fù)端相連，NPN型BJT管Q2的基極與電阻Rl的一端以及PNP型BJT管Q3的發(fā)射極相連，電阻Rl的另一端與PNP型BJT管Ql的發(fā)射極相連，PNP型BJT管Q3的基極與PNP型BJT管Ql的集電極相連，PNP型BJTQ3的集電極與直流電壓源Vi的負(fù)端相連。為提高電路的動(dòng)態(tài)性能，所述PNP型BJT管Q3的發(fā)射極和基極兩端并聯(lián)電容Cl。圖2是主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器實(shí)施例I的電路圖，采用了電壓反饋支路。所述電壓反饋支路包括NPN型BJT管Q4、電阻R4、電阻R5、穩(wěn)壓管Zl和電容C2，NPN型BJT管Q4的集電極與電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端與NPN型BJT管Q2的基極相連，NPN型BJT管Q4的發(fā)射極與直流電壓源Vi的負(fù)端以及電阻R5的一端相連，NPN型BJT管Q4的基極與電阻R5的另一端以及穩(wěn)壓管Zl的陽極相連，穩(wěn)壓管Zl的陰極與輸出電壓Vo的正端相連。為提高電路的動(dòng)態(tài)性能，所述穩(wěn)壓管Zl的兩端并聯(lián)電容C2。圖6為主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器實(shí)施例I在電感電流iL臨界連續(xù)工作模式下的理想波形圖。其電路工作原理具體如下(I)電路上電啟動(dòng)階段t=tO時(shí)刻，電路上電,直流電壓源Vi (vi)從O開始上升。 剛開始，Ql、Q2、Q3、Q4和D均截止，輸出電壓Vo (vo)為O。t=tl時(shí)刻，即vi上升到一定值時(shí)，Q2導(dǎo)通，進(jìn)而Ql導(dǎo)通。Ql導(dǎo)通后，vi、Ql、L、Co和Ro形成回路，電感L充電，電感電流iL和輸出電壓vo增加。隨著iL的增加，Ql集電極電流icl以及發(fā)射極-集電極電壓vecl也隨之增加,造成Ql的集電極電壓vcl跌落。t=t2時(shí)刻，即vcl跌落到一定值時(shí)，Q3導(dǎo)通，Q2關(guān)斷，進(jìn)而Ql關(guān)斷。Ql關(guān)斷后，D導(dǎo)通，D、L、Co和Ro形成回路，電感L放電，電感電流iL減小。t=t3時(shí)刻，電感電流iL減小到0，D截止。D截止后，Q2導(dǎo)通，Q3關(guān)斷，進(jìn)而Ql再次導(dǎo)通，電路進(jìn)入下一個(gè)自激工作周期。歷經(jīng)若干個(gè)周期，當(dāng)電路的輸出電壓達(dá)到設(shè)定值Vo以后，電路就完成了上電啟動(dòng)過程，進(jìn)入穩(wěn)態(tài)工作階段。(2)電路穩(wěn)態(tài)工作階段當(dāng)電路的輸出電壓達(dá)到設(shè)定值Vo以后，電路的電壓反饋支路就開始起作用。當(dāng)輸出電壓高于設(shè)定值Vo時(shí)，通過Zl的作用令Q4導(dǎo)通，進(jìn)而Q2和Ql關(guān)斷，通過縮短Ql的導(dǎo)通時(shí)間(即t5-t4)、延長(zhǎng)Ql的截止時(shí)間(S卩t6-t5)，實(shí)現(xiàn)輸出電壓的降低。當(dāng)輸出電壓低于設(shè)定值Vo時(shí)，Zl不起作用，Q4關(guān)斷，Ql的導(dǎo)通和截止時(shí)間又恢復(fù)原樣，實(shí)現(xiàn)輸出電壓的提升。由此，電路可實(shí)現(xiàn)輸出穩(wěn)壓。實(shí)施例2參照?qǐng)D3和圖7，本實(shí)施例包括由輸入電容Ci、PNP型BJT管Ql、二極管D、電感L和電容Co組成的Buck變換器的主回路和由電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容Cl、NPN型BJT管Q2和PNP型BJT管Q3組成的主開關(guān)管Ql的驅(qū)動(dòng)單元，還包括電流反饋支路。所述電流反饋支路包括檢測(cè)電阻R6、NPN型BJT管Q4、電阻R4、電阻R5、電容C2和二極管Dl，NPN型BJT管Q4的集電極與電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端與NPN型BJT管Q2的基極相連，NPN型BJT管Q4的發(fā)射極與直流電壓源Vi的負(fù)端相連，NPN型BJT管Q4的基極與電阻R5的一端以及二極管Dl的陽極相連，電阻R5的另一端與直流電壓源Vi的正端相連，二極管Dl的陰極與輸出電壓Vo的負(fù)端、電容Co的一端以及電阻R6的一端相連，電阻R6的另一端與直流電壓源Vi的負(fù)端以及二極管D的陽極相連。為提高電路的動(dòng)態(tài)性能，所述電阻R5兩端并聯(lián)電容C2。本實(shí)施例的其他電路結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。圖7為主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器實(shí)施例2在電感電流iL臨界連續(xù)工作模式下的理想波形圖。其電路工作原理具體如下
(I)電路上電啟動(dòng)階段與實(shí)施例I相似，歷經(jīng)若干個(gè)周期，當(dāng)電路的電感電流iL達(dá)到設(shè)定值ILmax以后，電路就完成了上電啟動(dòng)過程，進(jìn)入穩(wěn)態(tài)工作階段。(2)電路穩(wěn)態(tài)工作階段當(dāng)電路的電感電流iL達(dá)到設(shè)定值ILmax以后，電路的電流反饋支路就開始起作用。當(dāng)電路的電感電流iL大于設(shè)定值ILmax時(shí),Dl和R6起作用令Q4導(dǎo)通，進(jìn)而Q2和Ql關(guān)斷，使電感電流iL減小直至為O。隨后，電路進(jìn)入下一個(gè)穩(wěn)態(tài)工作周期。因電路工作在電感電流iL臨界連續(xù)工作模式下，輸出電流Io=ILmax/2。由此，電路可實(shí)現(xiàn)輸出穩(wěn)流。實(shí)施例3參照?qǐng)D4和圖6，本實(shí)施例包括由輸入電容Ci、PNP型BJT管Ql、二極管D、電感L和電容Co組成的Buck變換器的主回路，還包括主開關(guān)管Ql的驅(qū)動(dòng)單元。所述主開關(guān)管Ql的驅(qū)動(dòng)單元由電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容C1、NPN型BJT管Q2和PNP型BJT管Q3組成，所述NPN型BJT管Q2的集電極與電阻R2的一端相連，電阻R2的另一端與PNP型BJT管Ql 壓源Vi的負(fù)端相連，NPN型BJT管Q2的基極與電阻Rl的一端以及PNP型BJT管Q3的發(fā)射極相連，電阻Rl的另一端與PNP型BJT管Ql的發(fā)射極相連，PNP型BJT管Q3的基極和集電極都與PNP型BJT管Ql的集電極相連。為提高電路的動(dòng)態(tài)性能，所述PNP型BJT管Q3的發(fā)射極和基極兩端并聯(lián)電容Cl。本實(shí)施例的其他電路結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。圖6為主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器實(shí)施例3在電感電流iL臨界連續(xù)工作模式下的理想波形圖。其電路工作原理與實(shí)施例I相似，電路也可實(shí)現(xiàn)輸出穩(wěn)壓。實(shí)施例4參照?qǐng)D5和圖8，本實(shí)施例包括由輸入電容Ci、PNP型BJT管Ql、二極管D、電感L和電容Co組成的Buck變換器的主回路，還包括主開關(guān)管Ql的驅(qū)動(dòng)單元。所述主開關(guān)管Ql的驅(qū)動(dòng)單元由電阻Rl、電阻R2、電容Cl、NPN型BJT管Q2和PNP型BJT管Q3組成，所述NPN型BJT管Q2的集電極與電阻R2的一端相連，電阻R2的另一端與PNP型BJT管Ql的基極相連，NPN型BJT管Q2的發(fā)射極與直流電壓源Vi的負(fù)端相連，NPN型BJT管Q2的基極與電阻Rl的一端以及PNP型BJT管Q3的發(fā)射極相連，電阻Rl的另一端與PNP型BJT管Ql的發(fā)射極相連，PNP型BJT管Q3的基極與PNP型BJT管Ql的集電極相連，PNP型BJT Q3的集電極與直流電壓源Vi的負(fù)端相連。為提高電路的動(dòng)態(tài)性能，所述PNP型BJT管Q3的發(fā)射極和基極兩端并聯(lián)電容Cl。本實(shí)施例還包括電流反饋支路，所述電流反饋支路包括檢測(cè)電阻R6、NPN型BJT管Q4、電阻R4、電阻R5、電容C2和二極管Dl，NPN型BJT Q4的集電極與電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端與NPN型BJT管Q2的基極相連，NPN型BJT管Q4的發(fā)射極與直流電壓源Vi的負(fù)端相連，NPN型BJT管Q4的基極與電阻R5的一端以及二極管Dl的陽極相連，電阻R5的另一端與直流電壓源Vi的正端相連，二極管Dl的陰極與輸出電壓Vo的負(fù)端以及電阻R6的一端相連，電阻R6的另一端與電容Co的一端、二極管D的陽極以及直流電壓源Vi的負(fù)端相連。為提高電路的動(dòng)態(tài)性能，所述電阻R5兩端并聯(lián)電容C2。本實(shí)施例的其他電路結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。
圖8為主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器實(shí)施例4在電感電流iL臨界連續(xù)工作模式下的理想波形圖。其電路工作原理具體如下(I)電路上電啟動(dòng)階段與實(shí)施例I相似，歷經(jīng)若干個(gè)周期，當(dāng)電路的輸出電流達(dá)到設(shè)定值Io以后，電路就完成了上電啟動(dòng)過程，進(jìn)入穩(wěn)態(tài)工作階段。(2)電路穩(wěn)態(tài)工作階段當(dāng)電路的輸出電流達(dá)到設(shè)定值Io以后，電路的電流反饋支路就開始起作用。當(dāng)輸出電流大于設(shè)定值Io時(shí)，通過Dl和R6的作用令Q4導(dǎo)通，進(jìn)而Q2和Ql關(guān)斷，通過縮短Ql的導(dǎo)通時(shí)間(即t5-t4)、延長(zhǎng)Ql的截止時(shí)間(S卩t6_t5)，實(shí)現(xiàn)輸出電流的減小。當(dāng)輸出電流小于設(shè)定值Io時(shí)，Dl和R6不起作用，Q4關(guān)斷，Ql的導(dǎo)通和截止時(shí)間又恢復(fù)原樣，實(shí)現(xiàn)輸出電流的提升。由此，電路可實(shí)現(xiàn)輸出穩(wěn)流。
本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍的不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求
1.一種主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器包括由輸入電容Ci、PNP型BJT管Q1、二極管D、電感L和電容Co組成的Buck變換器的主回路，輸入電容Ci與直流電壓源Vi并聯(lián)，輸出電容Co兩端電壓為直流輸出電壓Vo，負(fù)載Ro與輸出電容Co并聯(lián)，直流電壓源Vi的負(fù)端與直流輸出電壓Vo的負(fù)端以及二極管D的陽極相連，直流電壓源Vi的正端與PNP型BJT管Ql的發(fā)射極相連，PNP型BJT管Ql的集電極與電感L的一端以及二極管D的陰極相連，電感L的另一端與直流輸出電壓Vo的正端相連，其特征在于所述自激式Buck變換器還包括主開關(guān)管Ql的驅(qū)動(dòng)單元，所述主開關(guān)管Ql的驅(qū)動(dòng)單元由電阻R1、電阻R2、電阻R3、NPN型BJT管Q2和PNP型BJT管Q3組成，所述NPN型BJT管Q2的集電極與電阻R2的一端相連，電阻R2的另一端與PNP型BJT管Ql的基極相連，NPN型BJT管Q2的發(fā)射極與電阻R3的一端相連，電阻R3的另一端與直流電壓源Vi的負(fù)端相連，NPN型BJT管Q2的基極與電阻Rl的一端以及PNP型BJT管Q3的發(fā)射極相連，電阻Rl的另一端與PNP型BJT管Ql的發(fā)射極相連，PNP型BJT管Q3的基極與PNP型BJT管Ql的集電極相連，PNP型BJT管Q3的集電極與直流電壓源Vi的負(fù)端相連。
2.如權(quán)利要求I所述的主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器，其特征在于所述PNP型BJT管Q3的集電極改接于PNP型BJT管Ql的集電極。
3.如權(quán)利要求I所述的主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器，其特征在于所述PNP型BJT管Q3的發(fā)射極和基極兩端并聯(lián)電容Cl。
4.如權(quán)利要求2所述的主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器，其特征在于所述PNP型BJT管Q3的發(fā)射極和基極兩端并聯(lián)電容Cl。
5.如權(quán)利要求I 4之一所述的主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器，其特征在于所述自激式Buck變換器還包括電壓反饋支路，所述電壓反饋支路由電阻R4、電阻R5、穩(wěn)壓管Zl和NPN型BJT管Q4組成，所述NPN型BJT管Q4的集電極與電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端與NPN型BJT管Q2的基極相連，NPN型BJT管Q4的發(fā)射極與直流電壓源Vi的負(fù)端以及電阻R5的一端相連，NPN型BJT管Q4的基極與電阻R5的另一端以及穩(wěn)壓管Zl的陽極相連，穩(wěn)壓管Zl的陰極與輸出電壓Vo的正端相連。
6.如權(quán)利要求5所述的主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器，其特征在于所述穩(wěn)壓管Zl的兩端并聯(lián)電容C2。
7.如權(quán)利要求I 4之一所述的主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器，其特征在于所述自激式Buck變換器還包括電流反饋支路，所述電流反饋支路由電阻R4、電阻R5、電阻R6、二極管Dl和NPN型BJT管Q4組成，所述NPN型BJT管Q4的集電極與電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端與NPN型BJT管Q2的基極相連，NPN型BJT管Q4的發(fā)射極與直流電壓源Vi的負(fù)端相連，NPN型BJT管Q4的基極與電阻R5的一端以及二極管Dl的陽極相連，電阻R5的另一端與直流電壓源Vi的正端相連，二極管Dl的陰極與輸出電壓Vo的負(fù)端、電容Co的一端以及電阻R6的一端相連，電阻R6的另一端與直流電壓源Vi的負(fù)端以及二極管D的陽極相連。
8.如權(quán)利要求I 4之一所述的主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器，其特征在于所述自激式Buck變換器還包括電流反饋支路，所述電流反饋支路由電阻R4、電阻R5、電阻R6、二極管Dl和NPN型BJT管Q4組成，所述NPN型BJT管Q4的集電極與電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端與NPN型BJT管Q2的基極相連，NPN型BJT管Q4的發(fā)射極與直流電壓源Vi的負(fù)端相連，NPN型BJT管Q4的基極與電阻R5的一端以及二極管Dl的陽極相連，電阻R5的另一端與直流電壓源Vi的正端相連，二極管Dl的陰極與輸出電壓Vo的負(fù)端以及電阻R6的一端相連，電阻R6的另一端與電容Co的一端、二極管D的陽極以及直流電壓源Vi的負(fù)端相連。
9.如權(quán)利要求7和8之一所述的主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器，其特征在于所述電阻R5的兩端并聯(lián)電容C2。
全文摘要
主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小的BJT型自激式Buck變換器包括由輸入電容Ci、主開關(guān)管PNP型BJT管Q1、二極管D、電感L和電容Co組成的Buck變換器的主回路，還包括主開關(guān)管Q1的驅(qū)動(dòng)單元。本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，元器件數(shù)目少，主開關(guān)管驅(qū)動(dòng)損耗小，輕載時(shí)電路效率高。
文檔編號(hào)H02M3/156GK102820784SQ20121015471
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月17日
發(fā)明者陳怡 , 南余榮 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)