一種正轉正電源電壓反饋電路的製作方法

2023-05-03 05:44:36

一種正轉正電源電壓反饋電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種正轉正電源電壓反饋電路，包括輸入儲能濾波電容、BOOST升壓電路和PWM控制器；BOOST升壓電路的輸出電容、二極體陰極的連接點與第一採樣電阻連接，所述第一採樣電阻與三極體發射極連接，所述三極體集電極與第二採樣電阻一端、PWM控制器的誤差放大器輸入端連接，所述第二採樣電阻另一端接地；所述三極體基極與第三採樣電阻一端連接，所述第三採樣電阻另一端輸入正電壓；浮地正電壓輸出端自所述輸出電容、二極體陰極的連接點引出。本實用新型利用三極體電流放大功能，實現了輸出電壓採樣反饋，且輸出電壓大小不會受到電阻精度的影響，電路結構簡單，成本低，輸出精度高。
【專利說明】-種正轉正電源電壓反饋電路

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種正轉正電源電壓反饋電路。

【背景技術】
[0002] 現代電子系統中，需要得到一些浮地的電壓，其需求電壓參考地不為輸入地，而是 輸入正電壓，見圖1。
[0003] 就正轉正電壓轉換器而言，目前實現該電壓轉換下的電壓採樣反饋有如下兩種方式。
[0004] 一是直接將輸出電壓進行電阻分壓，該電壓能穩住輸出電壓，但是對於浮地電壓的 應用場合，其輸出電壓（Vout-Vin)受輸入電壓影響，可應用於前級電壓穩定的場合，見圖1。
[0005] 二是Buck-Boost電路電壓反饋方式，利用隔離光耦直接將輸出電壓反饋至輸入 控制器，通過選取合適傳輸比的光耦N1，以及配置相應阻值的電阻即可實現對輸出電壓的 調節，見圖2。
[0006] 圖1所示電路為需要的正轉正電路拓撲，但其反饋直接將輸出電壓經過電阻分壓 後送入控制器，這種方式無法正確反應Vin與Vout之間的電壓差，即無法正常反應浮地電 壓的大小，Vout的值始終為一確定的輸出電壓，而輸入電壓Vin為一變化的電壓值，兩 者的電壓差隨著Vin的變化而變化，可能造成需要浮地電壓的電路的不工作。
[0007]圖2的電路反饋方式複雜，光耦CTR受溫度影響較大，且需要計算輸入側及輸出側 電阻值，電阻精度會影響輸出電壓的大小，成本高，精度差。


【發明內容】

[0008] 本實用新型所要解決的技術問題是，針對上述現有技術的不足，提供一種電源電 壓反饋電路。
[0009] 為解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案是：一種電源電壓反饋電路， 包括輸入儲能濾波電容、BOOST升壓電路和PWM控制器；所述BOOST升壓電路包括電感、二 極管、M0S開關管和輸出電容，所述電感與所述二極體陽極連接，所述二極體陰極與所述輸 出電容一端連接，所述輸出電容另一端輸入正電壓；所述M0S開關管的源極接入所述電感 與所述二極體陽極之間，所述M0S管的漏極接地，所述M0S管的柵極接所述PWM控制器的驅 動單元；所述輸入儲能濾波電容一端、電感均輸入正電壓；所述輸入儲能濾波電容另一端 接地；所述輸出電容、二極體陰極的連接點與第一採樣電阻連接，所述第一採樣電阻與三極 管發射極連接，所述三極體集電極與第二採樣電阻一端、PWM控制器的誤差放大器輸入端連 接，所述第二採樣電阻另一端接地；所述三極體基極與第三採樣電阻一端連接，所述第三採 樣電阻另一端輸入正電壓；浮地正電壓輸出端自所述輸出電容、二極體陰極的連接點引出。
[0010] 與現有技術相比，本實用新型所具有的有益效果為：本實用新型可以得到穩定的 浮地正電壓，浮地正電壓以輸入正線為參考地，與輸入正電壓保持恆定電壓差；本實用新型 利用三極體電流放大功能，實現了輸出電壓採樣反饋，且輸出電壓大小不會受到電阻精度 的影響，電路結構簡單，成本低，輸出精度高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1為直接利用電阻分壓的電壓反饋電路；
[0012] 圖2為利用線性光耦的電壓反饋電路；
[0013] 圖3為本實用新型一實施例電路原理圖。

【具體實施方式】
[0014] 如圖3所示，本實用新型一實施例包括輸入儲能濾波電容Cl、BOOST升壓電路和 PWM控制器；所述BOOST升壓電路包括電感L1、二極體D1、M0S開關管VI和輸出電容C2,所 述電感L1與所述二極體D1陽極連接，所述二極體陰極D1與所述輸出電容C2 -端連接，所 述輸出電容另一端輸入正電壓Vin;所述M0S開關管的源極接入所述電感與所述二極體陽 極之間，所述M0S管的漏極接地，所述M0S管的柵極接所述PWM控制器的驅動單元；所述輸 入儲能濾波電容一端、電感均輸入正電壓Vin;所述輸入儲能濾波電容另一端接地；所述輸 出電容、二極體陰極的連接點與第一採樣電阻R1連接，所述第一採樣電阻與三極體發射極 V2連接，所述三極體集電極與第二採樣電阻R2-端、PWM控制器的誤差放大器輸入端FB連 接，所述第二採樣電阻R2另一端接地；所述三極體基極與第三採樣電阻R4 -端連接，所述 第三採樣電阻R4另一端輸入正電壓Vin;浮地正電壓輸出端Vout自所述輸出電容、二極體 陰極的連接點引出。
[0015]M0S開關管VI導通時，輸入電壓為電感L1充電，電流從電感L1流入VI，負載由C2 供電；當VI關斷時，電流從電感通過D1輸送給C2及負載；PWM控制器U1根據輸出電壓反 饋信號，調節開關管驅動脈衝的佔空比，維持輸出電壓的穩定；其"Pulse"端為驅動器脈衝 輸出端，"FB"為內部誤差放大器的輸入端，"C0MP"為誤差放大器的輸出端；三極體V2與電 阻R1、R2構成輸出電壓採樣反饋電路，R1兩端電壓的大小反應了輸出電壓與輸入電壓之間 的壓差大小，進而影響Ie的大小，反應至R2兩端的電壓大小，即FB電壓大小。
[0016] 該電源需要得到的輸出浮地電壓為Vout與Vin電壓差。
[0017] 控制器U1的內部誤差放大器輸入端為FB，其參考電壓為Vref，FB埠電壓即為 電阻R2上的電壓，得：
[0018] ￥ref= 12XIc
[0019]PNP三極體V2的基極電壓為Vb:
[0020]Vb=Vin+lbXR4
[0021] 則V2的發射極電壓(考慮射基極壓降為Veb):
[0022]?e=?bt￥eb=Vin+lbXE4 +lrei
[0023] 由此可得以下等式：
[0024] Vout = le x R1 + fe=le x Ri+Vin+lb X R4+Veb
[0025] 根據三極體特性Ie=Ic+Ib及電流放大倍數hFE =Ic/Ib得：

【權利要求】
1. 一種正轉正電源電壓反饋電路，包括輸入儲能濾波電容、BOOST升壓電路和PWM控 制器；所述BOOST升壓電路包括電感、二極體、M0S開關管和輸出電容，所述電感與所述二極 管陽極連接，所述二極體陰極與所述輸出電容一端連接，所述輸出電容另一端輸入正電壓； 所述M0S開關管的源極接入所述電感與所述二極體陽極之間，所述M0S管的漏極接地，所述 M0S管的柵極接所述PWM控制器的驅動單元；所述輸入儲能濾波電容一端、電感均輸入正電 壓；所述輸入儲能濾波電容另一端接地；其特徵在於，所述輸出電容、二極體陰極的連接點 與第一採樣電阻連接，所述第一採樣電阻與三極體發射極連接，所述三極體集電極與第二 採樣電阻一端、PWM控制器的誤差放大器輸入端連接，所述第二採樣電阻另一端接地；所述 三極體基極與第三採樣電阻一端連接，所述第三採樣電阻另一端輸入正電壓；浮地正電壓 輸出端自所述輸出電容、二極體陰極的連接點引出。
【文檔編號】H02M3/156GK204156724SQ201420601486
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月17日 優先權日:2014年10月17日
【發明者】曾宏, 陳修林, 王玉傑, 常秀麗 申請人:南車株洲電力機車研究所有限公司