專(zhuān)利名稱(chēng)：基于MOSFET的自激式Buck-Boost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(kāi)關(guān)穩(wěn)壓或穩(wěn)流電源、高亮度LED驅(qū)動(dòng)電路等，尤其是一種自激式Buck-Boost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?xún)r(jià)比高的顯著優(yōu)點(diǎn)。圖1給出的是一種基于BJT(雙極型晶體管)的自激式 Buck-Boost變換器，包括由輸入電容Ci、PNP型BJT Q1、電感L、二極管D和輸出電容Co組成的Buck-Boost變換器主回路，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 的正端相連，直流電壓源Vi的正端與PNP型BJT Ql的發(fā)射極相連，PNP型BJT 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的另一端與直流電壓源Vi的負(fù)端相連，二極管D的陽(yáng)極與直流輸出電壓Vo的負(fù)端相連。圖1所示基于BJT的自激式Buck-Boost變換器還包括PNP型BJT Q2，PNP型BJT Q2的發(fā)射極和集電極分別與PNP型BJT Ql的發(fā)射極和基極相連，PNP型BJT Ql的基極還通過(guò)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 Ql的集電極相連，所述并聯(lián)支路的另一端與PNP型BJTQ2的基極以及電阻R2的一端相連，電阻R2的另一端與PNP型BJTQ2 的發(fā)射極相連。圖1所示基于BJT的自激式Buck-Boost變換器還包括電壓反饋支路，穩(wěn)壓管Zl的陰極與直流電壓源Vi的負(fù)端相連，穩(wěn)壓管Zl的陽(yáng)極與NPN型BJT Q3的基極以及電阻R5的一端相連，NPN型BJT Q3的發(fā)射極與電阻R5的另一端以及直流輸出電壓Vo的負(fù)端相連，NPN型BJT Q3的集電極通過(guò)電阻R4和PNP型BJT Q2的基極相連。該電路的不足之處在于主開(kāi)關(guān)管Ql采用BJT，因BJT的工作特性導(dǎo)致電路效率不夠高，比較適合小功率(數(shù)瓦級(jí)以下)的場(chǎng)合。

發(fā)明內(nèi)容
為克服基于BJT的自激式Buck-Boost變換器效率不夠高以及僅僅適用于小功率的不足，本發(fā)明提供一種效率較高、適用功率范圍較寬的基于MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)的自激式Buck-Boost變換器。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器，包括由輸入電容Ci、N型MOSFET Ml、電感L、二極管D和電容Co組成的Buck-Boost變換器主回路，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的正端相連，直流電壓源Vi的正端與N型MOSFET Ml的漏極相連，N型MOSFET Ml的源極與電感L的一端以及二極管D的陰極相連，電感L的另一端與電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端與直流電壓源Vi的負(fù)端相連，二極管D的陽(yáng)極與直流輸出電壓Vo的負(fù)端相連；
所述基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器還包括輔助電源Ul、驅(qū)動(dòng)電路U2和滯環(huán)比較器U3,輔助電源Ul用于提供驅(qū)動(dòng)電路U2和滯環(huán)比較器U3工作所需的直流電源電壓，對(duì)直流輸入電壓Vi進(jìn)行升壓或降壓的變換處理；驅(qū)動(dòng)電路U2的輸入端與滯環(huán)比較器 U3的輸出端連接，驅(qū)動(dòng)電路U2的輸出端與N型MOSFET Ml的門(mén)極相連，驅(qū)動(dòng)電路U2為N型 MOSFET Ml的開(kāi)通和關(guān)斷提供驅(qū)動(dòng)；滯環(huán)比較器U3的輸入端與電容Cl、電阻R1、電阻R2和電阻R3的一端相連，電容Cl和電阻R3的另一端與直流電壓源Vi的負(fù)端相連，電阻Rl的另一端與二極管Dl的陰極相連，電阻R2的另一端與二極管D2的陽(yáng)極相連，二極管Dl的陽(yáng)極和二極管D2的陰極與N型M0SFETM1的源極相連。所述基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器還包括過(guò)流保護(hù)支路，所述過(guò)流保護(hù)支路包括電阻R5、電容C2、NPN型BJT Q2和PNP型BJT Ql,電阻R5的一端與電感L和電阻R4的接點(diǎn)相連，電阻R5的另一端與電容C2的一端以及NPN型BJT Q2的基極相連，電容 C2的另一端與NPN型BJT Q2的發(fā)射極以及直流電壓源Vi的負(fù)端相連，NPN型BJT Q2的集電極與PNP型BJT Ql的基極相連，PNP型BJT Ql的發(fā)射極與N型MOSFET Ml的源極相連， PNP型BJT Ql的集電極與滯環(huán)比較器U3的輸入端相連。作為優(yōu)選的一種方案所述基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器還包括電壓反饋支路，所述電壓反饋支路包括電阻R8、電容C3、電阻R7、NPN型BJT Q3、電阻R6和PNP 型BJT Ql,電阻R8和電容C3組成并聯(lián)支路，所述并聯(lián)支路的一端與直流輸出電壓Vo的正端相連，所述并聯(lián)支路的另一端與電阻R7的一端以及NPN型BJTQ3的基極相連，NPN型BJT Q3的發(fā)射極與電阻R7的另一端以及直流輸出電壓Vo的負(fù)端相連，NPN型BJT Q3的集電極通過(guò)電阻R6與PNP型BJT Ql的基極相連。本發(fā)明中，過(guò)流保護(hù)支路和電壓反饋支路可以共用PNP型BJTQl。作為優(yōu)選的另一種方案所述基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器還包括電流反饋支路，所述電流反饋支路包括檢測(cè)電阻R9、電壓放大器U4、電阻R8、電容C3、電阻R7、 NPN型BJT Q3、電阻R6和PNP型BJT Q1，檢測(cè)電阻R9與負(fù)載Ro組成串聯(lián)支路，所述串聯(lián)支路與輸出電容Co并聯(lián)，檢測(cè)電阻R9的一端與直流電壓源Vi的負(fù)端相連，檢測(cè)電阻R9的另一端與負(fù)載Ro的一端以及電壓放大器U4的輸入端相連，電阻R8和電容C3組成并聯(lián)支路， 所述并聯(lián)支路的一端與電壓放大器U4的輸出端相連，所述并聯(lián)支路的另一端與電阻R7的一端以及NPN型BJT Q3的基極相連，NPN型BJT Q3的發(fā)射極與電阻R7的另一端以及直流電壓源Vi的負(fù)端相連，NPN型BJTQ3的集電極通過(guò)電阻R6與PNP型BJT Ql的基極相連。本發(fā)明中，過(guò)流保護(hù)支路和電流反饋支路可以共用PNP型BJTQl。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為將單MOSFET基本自激單元電路應(yīng)用于Buck-Boost變換器中，使之成為新的自激式DC-DC變換器(如圖2、3所示)。單MOSFET基本自激單元電路由 N型MOSFET Ml、二極管D1、二極管D2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容Cl、滯環(huán)比較器U3和驅(qū)動(dòng)電路U2組成。其特征如下M1為Buck-Boost變換器主回路中的開(kāi)關(guān)器件，Ml的門(mén)極與驅(qū)動(dòng)電路U2的輸出端相連，Ml的源極與二極管Dl的陽(yáng)極和二極管D2的陰極相連，Dl的陰極與電阻Rl的一端相連，D2的陽(yáng)極與電阻R2的一端相連，電阻Rl和電阻R2的另一端與滯環(huán)比較器U3的輸入端以及電容Cl和電阻R3的一端相連，電容Cl和電阻R3的另一端與直流電壓源Vi的負(fù)端相連，滯環(huán)比較器U3的輸出端與驅(qū)動(dòng)電路U2的輸入端相連。為獲得穩(wěn)定的直流輸出電壓，在Buck-Boost變換器主回路的輸出端與單MOSFET基本自激單元電路的端口之間可增加一條電壓反饋支路，可由PNP型BJT QU NPN型BJT Q3、電阻R6、電阻R7、電阻R8和電容C3等組成(如圖2)。為獲得穩(wěn)定的直流輸出電流，在 Buck-Boost變換器主回路的輸出端與單MOSFET基本自激單元電路的端口之間可增加一條電流反饋支路，可由PNP型BJT Q1、NPN型BJT Q3、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電容 C3和電壓放大器U4等組成(如圖幻。為防止電感L過(guò)流，在Buck-Boost變換器主回路的輸出端與單MOSFET基本自激單元電路的端口之間可增加一條過(guò)流保護(hù)支路，可由電阻R4、 電阻R5、電容C2、NPN型BJT Q2、PNP型BJT Ql等組成(如圖2和圖3)。本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在本發(fā)明提出基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器具有升降壓的電壓變換功能，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高，適合中小功率(數(shù)十瓦級(jí)以上) 開(kāi)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1是現(xiàn)有基于BJT的自激式Buck-Boost變換器電路圖。圖2是基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器實(shí)施例1電路圖。圖3是基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器實(shí)施例2電路圖。圖4是基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器實(shí)施例1和實(shí)施例2中滯環(huán)比較器U3的輸入-輸出電壓特性圖。圖5是基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器實(shí)施例1在電感電流連續(xù)工作模式下的理想波形圖。圖6是基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器實(shí)施例2在電感電流連續(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)一步描述。實(shí)施例1參照?qǐng)D2、圖4和圖5，一種基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器，包括由輸入電容Ci、N型MOSFET Ml、電感L、二極管D和電容Co組成的Buck-Boost變換器主回路，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的正端相連，直流電壓源Vi的正端與N型MOSFET Ml的漏極相連，N型MOSFET Ml的源極與電感L的一端以及二極管D的陰極相連，電感L的另一端與電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端與直流電壓源Vi的負(fù)端相連，二極管D的陽(yáng)極與直流輸出電壓Vo的負(fù)端相連；所述基于MOSFET的自激式Buck-Boost 變換器還包括輔助電源U1、驅(qū)動(dòng)電路U2和滯環(huán)比較器U3 ；輔助電源Ul用于提供驅(qū)動(dòng)電路 U2和滯環(huán)比較器U3工作所需的各種直流電源電壓，根據(jù)實(shí)際需要可對(duì)直流輸入電壓Vi進(jìn)行升壓或降壓的變換處理；驅(qū)動(dòng)電路U2的輸入端與滯環(huán)比較器U3的輸出端連接，驅(qū)動(dòng)電路 U2的輸出端與N型M0SFETM1的門(mén)極相連，驅(qū)動(dòng)電路U2為N型MOSFET Ml (即主開(kāi)關(guān)管)的開(kāi)通和關(guān)斷提供驅(qū)動(dòng)；滯環(huán)比較器U3的輸入端與電容Cl、電阻Rl、電阻R2和電阻R3的一端相連，電容Cl和電阻R3的另一端與直流電壓源Vi的負(fù)端相連，電阻Rl的另一端與二極管Dl的陰極相連，電阻R2的另一端與二極管D2的陽(yáng)極相連，二極管Dl的陽(yáng)極和二極管D2的陰極與N型MOSFET Ml的源極相連。圖2所示為基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器實(shí)施例1，采用了過(guò)流保護(hù)支路，所述過(guò)流保護(hù)支路包括電阻R5、電容C2、NPN型BJT Q2和PNP型BJT Ql,電阻R5的一端與電感L和電阻R4的接點(diǎn)相連，電阻R5的另一端與電容C2的一端以及NPN型BJT Q2的基極相連，電容C2的另一端與NPN型BJT Q2的發(fā)射極以及直流電壓源Vi的負(fù)端相連，NPN 型BJT Q2的集電極與PNP型BJT Ql的基極相連，PNP型BJT Ql的發(fā)射極與N型MOSFET Ml 的源極相連，PNP型BJT Ql的集電極與滯環(huán)比較器U3的輸入端相連；還采用了電壓反饋支路，所述電壓反饋支路包括電阻R8、電容C3、電阻R7、NPN型BJT Q3、電阻R6和PNP型BJT Ql，電阻R8和電容C3組成并聯(lián)支路，所述并聯(lián)支路的一端與直流輸出電壓Vo的正端相連， 所述并聯(lián)支路的另一端與電阻R7的一端以及NPN型BJT Q3的基極相連，NPN型BJT Q3的發(fā)射極與電阻R7的另一端以及直流輸出電壓Vo的負(fù)端相連，NPN型BJT Q3的集電極通過(guò)電阻R6與PNP型BJT Ql的基極相連。本實(shí)施例中，過(guò)流保護(hù)支路和電壓反饋支路共用PNP型BJT Ql。當(dāng)然，也可以?xún)H僅采用過(guò)流保護(hù)支路或電壓反饋支路。圖5所示基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器實(shí)施例1在電感電流連續(xù)工作模式下的理想波形圖。其電路工作原理具體如下(1)電路上電啟動(dòng)階段電路上電后，輔助電源Ul開(kāi)始工作，將直流輸入電壓Vi轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)電路U2和滯環(huán)比較器U3工作所需的電壓。隨后，驅(qū)動(dòng)電路U2和滯環(huán)比較器U3也開(kāi)始工作。剛開(kāi)始即t = tO，電容Cl的端電壓vcl為零，因vcl小于U3的下限參考電壓Vrefl，U3輸出vp高電平，經(jīng)過(guò)U2電平轉(zhuǎn)換輸出vgsl高電平，Ml導(dǎo)通。Ml導(dǎo)通后，二極管0截止，由￥丨、以^1兒1、1 4形成回路，電感1^ 充電，電感電流iL增力卩，電壓vsl等于Vi。同時(shí)Cl通過(guò)Dl和Rl充電，電壓vcl上升。當(dāng) vcl上升至U3的上限參考電壓Vref2即t = tl，U3輸出vp低電平，經(jīng)過(guò)U2電平轉(zhuǎn)換輸出 vgsl低電平，Ml關(guān)斷。Ml關(guān)斷后，D導(dǎo)通，由L、R4、Co、Ro、D形成回路，電感L放電，電感電流iL減小，輸出電容Co充電，輸出電壓vo增加，電壓vsl等于-VO。同時(shí)Cl通過(guò)D2和R2 放電，電壓vcl下降。當(dāng)vcl下降至U3的下限參考電壓Vrefl即t = t2，U3輸出vp高電平，經(jīng)過(guò)U2電平轉(zhuǎn)換輸出vgsl高電平，Ml再次導(dǎo)通，電路進(jìn)入下一個(gè)自激周期。當(dāng)Ml導(dǎo)通時(shí)，D截止，由輸出電容Co維持輸出電壓vo。歷經(jīng)若干個(gè)周期，當(dāng)電路的輸出電壓vo達(dá)到設(shè)定值Vo以后，電路就完成了上電啟動(dòng)過(guò)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vo達(dá)到設(shè)定值Vo以后，電路的電壓反饋支路就開(kāi)始起作用。當(dāng)輸出電壓高于設(shè)定值Vo時(shí)，Q3和Ql導(dǎo)通，通過(guò)加大電容Cl的充電電流縮短Ml的導(dǎo)通時(shí)間(即t4-t3)，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)，Q3和Ql關(guān)斷，單MOSFET基本自激單元電路獨(dú)立工作，Ml的導(dǎo)通時(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1電路工作后，無(wú)論是啟動(dòng)狀態(tài)還是穩(wěn)態(tài)工作狀態(tài)，只要電感L出現(xiàn)過(guò)流， 過(guò)流保護(hù)支路就會(huì)起作用。當(dāng)R4、R5和C2檢測(cè)到iL過(guò)流，Q2和Ql會(huì)立即導(dǎo)通，瞬間加大電容Cl的充電電流，待vcl上升并超過(guò)參考電壓Vref2后Ml就會(huì)關(guān)斷，阻止iL繼續(xù)增加。實(shí)施例2參照?qǐng)D3、圖4和圖6，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R9、電壓放大器U4、電阻R8、電容C3、電阻R7、NPN型BJT Q3、電阻R6和PNP型BJT Ql,檢測(cè)電阻R9與負(fù)載Ro組成串聯(lián)支路，所述串聯(lián)支路與輸出電容Co并聯(lián)，檢測(cè)電阻R9的一端與直流電壓源Vi的負(fù)端相連，檢測(cè)電阻R9的另一端與負(fù)載Ro的一端以及電壓放大器U4 的輸入端相連，電阻R8和電容C3組成并聯(lián)支路，所述并聯(lián)支路的一端與電壓放大器U4的輸出端相連，所述并聯(lián)支路的另一端與電阻R7的一端以及NPN型BJT Q3的基極相連，NPN 型BJT Q3的發(fā)射極與電阻R7的另一端以及直流電壓源Vi的負(fù)端相連，NPN型BJT Q3的集電極通過(guò)電阻R6與PNP型BJT Ql的基極相連，PNP型BJT Ql的發(fā)射極與N型MOSFET Ml 的源極相連，PNP型BJT Ql的集電極與滯環(huán)比較器U3的輸入端相連。本實(shí)施例中，過(guò)流保護(hù)支路和電流反饋支路可以共用PNP型BJTQl。當(dāng)然，也可以?xún)H僅采用過(guò)流保護(hù)支路或電流反饋支路。本實(shí)施例的電路工作原理具體如下(1)電路上電啟動(dòng)階段與實(shí)施例1相同，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(guò)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(kāi)始起作用。當(dāng)輸出電流高于設(shè)定值Io時(shí)，Q3和Ql導(dǎo)通，通過(guò)加大電容Cl的充電電流縮短Ml的導(dǎo)通時(shí)間(即t4-t3)，實(shí)現(xiàn)輸出電流的降低。當(dāng)輸出電流低于設(shè)定值Io時(shí)， Q3和Ql關(guān)斷，單MOSFET基本自激單元電路獨(dú)立工作，Ml的導(dǎo)通時(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。本實(shí)施例的其他電路結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同。本說(shuō)明書(shū)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
1.一種基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器，其特征在于包括由輸入電容Ci、N 型MOSFET Ml、電感L、二極管D和電容Co組成的Buck-Boost變換器主回路，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的正端相連，直流輸入電源Vi的正端與N型 MOSFET Ml的漏極相連，N型MOSFET Ml的源極與電感L的一端以及二極管D的陰極相連， 電感L的另一端與電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端與直流電壓源Vi的負(fù)端相連，二極管D的陽(yáng)極與直流輸出電壓Vo的負(fù)端相連；所述基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器還包括輔助電源Ul、驅(qū)動(dòng)電路U2和滯環(huán)比較器U3，輔助電源Ul用于提供驅(qū)動(dòng)電路U2和滯環(huán)比較器U3工作所需的直流電源電壓，對(duì)直流輸入電壓Vi進(jìn)行升壓或降壓的變換處理；驅(qū)動(dòng)電路U2的輸入端與滯環(huán)比較器 U3的輸出端連接，驅(qū)動(dòng)電路U2的輸出端與N型MOSFET Ml的門(mén)極相連，驅(qū)動(dòng)電路U2為N型 MOSFET Ml的開(kāi)通和關(guān)斷提供驅(qū)動(dòng)；滯環(huán)比較器U3的輸入端與電容Cl、電阻Rl、電阻R2和電阻R3的一端相連，電容Cl和電阻R3的另一端與直流電壓源Vi的負(fù)端相連，電阻Rl的另一端與二極管Dl的陰極相連，電阻R2的另一端與二極管D2的陽(yáng)極相連，二極管Dl的陽(yáng)極和二極管D2的陰極與N型M0SFETM1的源極相連。
2.如權(quán)利要求1所述基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器，其特征在于所述基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器還包括過(guò)流保護(hù)支路，所述過(guò)流保護(hù)支路包括電阻 R5、-電容C2、NPN型BJTQ2和PNP型BJT Ql,電阻R5的一端與電感L和電阻R4的接點(diǎn)相連，電阻R5的另一端與電容C2的一端以及NPN型BJT Q2的基極相連，電容C2的另一端與 NPN型BJT Q2的發(fā)射極以及直流電壓源Vi的負(fù)端相連，NPN型BJT Q2的集電極與PNP型 BJT Ql的基極相連，PNP型BJT Ql的發(fā)射極與N型MOSFET Ml的源極相連，PNP型BJTQl 的集電極與滯環(huán)比較器U3的輸入端相連。
3.如權(quán)利要求1所述基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器，其特征在于所述基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器還包括電壓反饋支路，所述電壓反饋支路包括電阻 R8、電容C3、電阻R7、NPN型BJT Q3、電阻R6和PNP型BJT Ql,電阻R8和電容C3組成并聯(lián)支路，所述并聯(lián)支路的一端與直流輸出電壓Vo的正端相連，所述并聯(lián)支路的另一端與電阻 R7的一端以及NPN型BJT Q3的基極相連，NPN型BJT Q3的發(fā)射極與電阻R7的另一端以及直流輸出電壓Vo的負(fù)端相連，NPN型BJT Q3的集電極通過(guò)電阻R6與PNP型BJT Ql的基極相連，PNP型BJT Ql的發(fā)射極與N型MOSFET Ml的源極相連，PNP型BJT Ql的集電極與滯環(huán)比較器U3的輸入端相連。
4.如權(quán)利要求1所述基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器，其特征在于所述基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器還包括電流反饋支路，所述電流反饋支路包括檢測(cè)電阻R9、電壓放大器U4、電阻R8、電容C3、電阻R7、NPN型BJT Q3、電阻R6和PNP型BJTQl， 檢測(cè)電阻R9與負(fù)載Ro組成串聯(lián)支路，所述串聯(lián)支路與輸出電容Co并聯(lián)，檢測(cè)電阻R9的一端與直流電壓源Vi的負(fù)端相連，檢測(cè)電阻R9的另一端與負(fù)載Ro的一端以及電壓放大器U4 的輸入端相連，電阻R8和電容C3組成并聯(lián)支路，所述并聯(lián)支路的一端與電壓放大器U4的輸出端相連，所述并聯(lián)支路的另一端與電阻R7的一端以及NPN型BJT Q3的基極相連，NPN 型BJT Q3的發(fā)射極與電阻R7的另一端以及直流電壓源Vi的負(fù)端相連，NPN型BJT Q3的集電極通過(guò)電阻R6與PNP型BJT Ql的基極相連，PNP型BJT Ql的發(fā)射極與N型MOSFET Ml的源極相連，PNP型BJT Ql的集電極與滯環(huán)比較器U3的輸入端相連。
5.如權(quán)利要求2所述基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器，其特征在于所述基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器還包括電壓反饋支路，所述電壓反饋支路包括電阻 R8、電容C3、電阻R7、NPN型BJT Q3和電阻R6，電阻R8和電容C3組成并聯(lián)支路，所述并聯(lián)支路的一端與直流輸出電壓Vo的正端相連，所述并聯(lián)支路的另一端與電阻R7的一端以及 NPN型BJT Q3的基極相連，NPN型BJT Q3的發(fā)射極與電阻R7的另一端以及直流輸出電壓 Vo的負(fù)端相連，NPN型BJT Q3的集電極通過(guò)電阻R6與PNP型BJT Ql的基極相連。
6.如權(quán)利要求2所述基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器，其特征在于所述基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器還包括電流反饋支路，所述電流反饋支路包括檢測(cè)電阻R9、電壓放大器U4、電阻R8、電容C3、電阻R7、NPN型BJT Q3和電阻R6，檢測(cè)電阻R9與負(fù)載Ro組成串聯(lián)支路，所述串聯(lián)支路與輸出電容Co并聯(lián)，檢測(cè)電阻R9的一端與直流電壓源Vi的負(fù)端相連，檢測(cè)電阻R9的另一端與負(fù)載Ro的一端以及電壓放大器U4的輸入端相連，電阻R8和電容C3組成并聯(lián)支路，所述并聯(lián)支路的一端與電壓放大器U4的輸出端相連， 所述并聯(lián)支路的另一端與電阻R7的一端以及NPN型BJT Q3的基極相連，NPN型BJT Q3的發(fā)射極與電阻R7的另一端以及直流電壓源Vi的負(fù)端相連，NPN型BJT Q3的集電極通過(guò)電阻R6與PNP型BJT Ql的基極相連。
全文摘要
一種基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器，包括由輸入電容Ci、N型MOSFET M1、電感L、二極管D和電容Co組成的Buck-Boost變換器主回路，該自激式Buck-Boost變換器還包括輔助電源U1，采用的單MOSFET基本自激單元電路由N型MOSFET M1、二極管D1、二極管D2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容C1、滯環(huán)比較器U3和驅(qū)動(dòng)電路U2組成。本發(fā)明提供一種效率較高、適用功率范圍較寬的基于MOSFET的自激式Buck-Boost變換器。
文檔編號(hào)H02M3/137GK102522890SQ20111037475
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者南余榮, 陳怡 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)