一种基于BUCK电路的电源电路制造技术

本发明专利技术公开了一种基于BUCK电路的电源电路，包括：整流滤波电路、输出电压控制调节电路和LC滤波电路，所述整流滤波电路的一端连接交流输入，另一端连接所述输出电压控制调节电路的一端，所述输出电压调节电路的另一端连接所述LC滤波电路的一端，所述LC滤波电路的另一端连接负载RL。本发明专利技术电路简单、元器件少；本发明专利技术使用分立元件构成稳压开关电路，替代了电源管理芯片，成本低廉、效率高。效率高。效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BUCK电路的电源电路


[0001]本专利技术涉及脉冲电源
，特别涉及一种基于BUCK电路的电源电路。

技术介绍

[0002]辅助电源的作用是给控制电路、驱动电路提供稳定的低压电源，保证控制电路、驱动电路稳定可靠的工作，要求能够根据设计需求输出24V、12V、5V的稳压直流电。辅助电源是精密空调控制器重要的一部分，其性能直接影响到控制器是否正常运行。
[0003]目前，行业内控制器辅助电源电路主要是开关电源电路供电和线性电源电路供电。
[0004]开关电源电路供电时，其功率器件工作在开关状态(一开一关，频率很快，一般开关电源频率最高可达到几百khz)，其损耗小、效率高、体积小，但部分开关电源电路使用PWM控制芯片进行脉宽调制，频率高，成本较高，干扰较大。
[0005]线性电源供电时，线性电源主回路的工作过程是输入电源先经预稳压电路进行初步交流稳压后，通过主工作变压器隔离整流变换成直流电源，再经过控制电路和单片微处理控制器的智能控制下对线性调整元件进行精细调节，使之输出高精度的直流电压源，输出纹波小、噪声低。
[0006]现有技术中的辅助电源供电方式的缺点如下：
[0007]1、线性电源供电：
[0008]如图1和图2所示，图1是线性电源供电电路的结构框图，图2是图1的等效电路示意图。图1中，VT为调整管，其作用可等效为可变电阻R。VDZ为稳压二极管，用于产生基准电压(也称为参考电压)UREF。R2和R3为取样电阻，用来检测输出电压U0，并分压产生反馈电压UF。EA为误差放大器(一般为单片机控制系统)，可将反馈电压UF与基准电压UREF进行比较放大，从而控制调整管的导通情况。RL为负载电阻。
[0009]当某种原因(例如负载电流增加)造成输出电压UO降低时，反馈电压UF也随之降低。误差放大器EA将反馈电压UF与基准电压UREF进行比较放大，其输出电压UC将升高，这将使调整管VT的基极电流增大，等效电阻R减小，引起输出电压U0回升，最终使输出电压U0保持稳定值。
[0010]如图2的等效电路，某种原因造成输入电压UI升高时，由于R与RL串联，如果R为固定电阻，必然使输出电压U0也跟着升高。但是，这里的R是由调整管VT等效的可变电阻，当电路检测到U0升高时，会自动控制调整管VT的导通情况，使等效的电阻R变大，从而使输出电压U0保持不变。
[0011]线性稳压电源具有响应速度快、输出纹波小、噪声低的特点，广泛应用于各种电子线路中。但是，由于线性电源的体积较大，效率较低，不利于节能环保，在众多应用领域正在被开关电源取代。
[0012]2、如技术专利CN211089462U公开了一种融合线性电源和开关电源的DC
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DC变换器，包括电压输入端、电压输出端、第一接地端、第二接地端、MOS管、LC滤波电路、输出稳
压电路、第一电阻、第一电容、二极管和MOS管控制电路；MOS管控制电路包括电源管理芯片；在需要输出低电压时，通过MOS管控制电路中的分压调节电路可以调节第二电阻与分压调节电路的分压比，降低MOS管栅极的脉冲幅值，使MOS管工作于线性状态，即非饱和状态，将电路转换为一个串联调整管的线性稳压电路，使电路既可以实现开关电源的功能，也可以实现线性电源的功能。该技术专利的缺点是：MOS管控制电路包括电源管理芯片电路复杂，器件多，占用空间，成本高。

技术实现思路

[0013]本专利技术的主要目的在于提供一种基于BUCK电路的电源电路，旨在简化电源电路结构，降低成本，提升电源控制调节效率。
[0014]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于BUCK电路的电源电路，包括：整流滤波电路、输出电压控制调节电路和LC滤波电路，所述整流滤波电路的一端连接交流输入，另一端连接所述输出电压控制调节电路的一端，所述输出电压调节电路的另一端连接所述LC滤波电路的一端，所述LC滤波电路的另一端连接负载RL。
[0015]本专利技术进一步的技术方案是，所述整流滤波电路包括电容C1、电容C2、整流桥堆D1或者二极管D1；
[0016]所述交流输入的L、N引脚分别与所述整流桥堆D1的交流输入引脚电性连接，所述整流桥堆D1的直流输出正极分别与所述电容C1、电容C2的一端连接，所述整流桥堆D1的直流输出负极分别与所述电容C1、电容C2的另一端连接；
[0017]或者，所述交流输入的L引脚连接所述二极管D1的阳极，所述二极管D1的阴极分别与所述电容C1、电容C2的一端连接，所述交流输入的N引脚分别与所述电容C1、电容C2的另一端连接。
[0018]本专利技术进一步的技术方案是，所述输出电压控制调节电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C5、肖特基二极管D2、稳压二极管D3、PNP三极管Q1、NPN三极管Q2和NPN三极管Q3；；所述LC滤波电路包括滤波电感L1、电容C3和电容C4；
[0019]其中，所述电阻R1的一端、电阻R2的一端、所述PNP三极管Q1的发射极分别与所述电容C1、电容C2的一端连接，所述PNP三极管Q1的集极与所述肖特基二极管D2的阴极连接，所述肖特基二极管D2的阳极分别与所述电容C1、电容C2的另一端连接与接地，所述稳压二极管D3的阴极与电感L1、C3、C4连接，所述PNP三极管Q1的基极与所述电阻R2的另一端、所述电阻R3的一端连接，所述电阻R1的另一端连接所述NPN三极管Q2的集极、所述NPN三极管Q3的基极连接，所述电阻R3的另一端分别与所述电阻R4的一端、所述NPN三极管Q3的集极连接，所述电阻R4的另一端所述NPN三极管Q2的基极、所述电阻R6的一端、所述电容C5的一端、所述电阻R5的一端连接，所述电容C5的另一端与所述电阻R6的一端、所述NPN三极管Q2的发射极、所述NPN三极管Q3的发射极连接并接地，所述电阻R5的另一端与所述稳压二极管D3的阳极连接。
[0020]本专利技术进一步的技术方案是，所述LC滤波电路包括滤波电感L1、电容C3和电容C4；
[0021]所述滤波电感L1的一端与所述PNP三极管Q1的集极、所述肖特基二极管D2的阴极连接，另一端分别与所述电容C3的一端、所述电容C4的一端、所述负载RL的一端连接，所述电容C3与所述电容C4的另一端、所述负载RL的另一端连接并接地。
[0022]本专利技术进一步的技术方案是，R2/(R2+R3)>Q1的Vbe的绝对值，所述PNP三极管Q1导通后工作在饱和区。
[0023]本专利技术进一步的技术方案是，R4远大于R2，R2/R4≤0.001，当所述NPN三极管Q3截止时，(R3+R4+R6)/(R2+R3+R4+R6)≈1。
[0024]本专利技术进一步的技术方案是，当电源电路输出U0电压值达到所述稳压二极管D3的稳压值时，所述稳压二极管D3工作在反向击穿区，阴极反向击穿导通，通过所述电阻R5、所述电阻R6对所述稳压二极管D3的限流分压作用，所述NPN三极管Q2由截止状态切本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BUCK电路的电源电路，其特征在于，包括：整流滤波电路、输出电压控制调节电路和LC滤波电路，所述整流滤波电路的一端连接交流输入，另一端连接所述输出电压控制调节电路的一端，所述输出电压调节电路的另一端连接所述LC滤波电路的一端，所述LC滤波电路的另一端连接负载RL。2.根据权利要求1所述的基于BUCK电路的电源电路，其特征在于，所述整流滤波电路包括电容C1、电容C2、整流桥堆D1或者二极管D1；所述交流输入的L、N引脚分别与所述整流桥堆D1的交流输入引脚电性连接，所述整流桥堆D1的直流输出正极分别与所述电容C1、电容C2的一端连接，所述整流桥堆D1的直流输出负极分别与所述电容C1、电容C2的另一端连接；或者，所述交流输入的L引脚连接所述二极管D1的阳极，所述二极管D1的阴极分别与所述电容C1、电容C2的一端连接，所述交流输入的N引脚分别与所述电容C1、电容C2的另一端连接。3.根据权利要求2所述的基于BUCK电路的电源电路，其特征在于，所述输出电压控制调节电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C5、肖特基二极管D2、稳压二极管D3、PNP三极管Q1、NPN三极管Q2和NPN三极管Q3；所述LC滤波电路包括滤波电感L1、电容C3和电容C4；其中，所述电阻R1的一端、电阻R2的一端、所述PNP三极管Q1的发射极分别与所述电容C1、电容C2的一端连接，所述PNP三极管Q1的集极与所述肖特基二极管D2的阴极连接，所述肖特基二极管D2的阳极分别与所述电容C1、电容C2的另一端连接并接地，所述稳压二极管D3的阴极与电感L1、电容C3、电容C4连接，所述PNP三极管Q1的基极与所述电阻R2的另一端、所述电阻R3的一端连接，所述电阻R1的另一端连接所述NPN三极管Q2的集极、所述NPN三极管Q3的基极连接，所述电阻R3的另一端分别与所述电阻R4的一端、所述NPN三极管Q3的集极连接，所述电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：张时翼，
申请(专利权)人：深圳科士达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：