專利名稱：降壓電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種降壓電路，尤其涉及一種具有過電流保護功能的降壓電路。
背景技術(shù)：
目前的降壓電路均設(shè)置有過電流保護功能，以防止輸入至負(fù)載的電流過高而造成破壞。一般降壓電路的過流檢測方法是通過一個具有電壓檢測功能的元件，如脈沖寬度調(diào)制芯片，以檢測作為開關(guān)的場效應(yīng)管或者輸出電感上的電壓是否大于對應(yīng)設(shè)定的電壓上限值，并依此確定流經(jīng)該場效應(yīng)管或者輸出電感的電流是否大于負(fù)載所能承受的電流上限值(即輸入至負(fù)載的電流是否存在過流現(xiàn)象)，以及時確定是否進行過電流保護。然而，上述過電流檢測方法是基于場效應(yīng)管以及輸出電感的阻值固定不變的理想狀態(tài)下進行的，實際使用中，場效應(yīng)管以及輸出電感一般均為正溫度系數(shù)的元件，其阻值會隨著溫度的升高而增加，在溫度較高的情況下，即使輸入至負(fù)載的電流并未超過上限，也可能因為場效應(yīng)管以及輸出電感的實際電阻較大而導(dǎo)致其上測得的電壓超過對應(yīng)設(shè)置的電壓上限值，從而誤判輸入至負(fù)載的電流超過預(yù)設(shè)的電流上限值。

實用新型內(nèi)容鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種準(zhǔn)確度更高的具有過流保護功能的降壓電路。一種降壓電路，用以將電源輸出的電壓降壓后輸出至負(fù)載，該降壓電路包括至少一開關(guān)、輸出電感、輸出電容、控制芯片以及至少兩個補償元件，電源通過該至少一開關(guān)及輸出電感對負(fù)載供電，所述控制芯片連接至所述至少一開關(guān)以及輸出電感，并依據(jù)負(fù)載所能承受的電流上限值分別對應(yīng)所述開關(guān)以及輸出電感設(shè)定一電壓上限值，該控制芯片通過檢測所述開關(guān)或者輸出電感上的電壓超出對應(yīng)設(shè)置的電壓上限值判斷輸入至負(fù)載的電流超過所述電流上限值，所述至少一開關(guān)以及輸出電感分別串接一補償元件，以通過對應(yīng)串接的補償元件補償所述至少一開關(guān)或者輸出電感的阻值變化，使該降壓電路的整個回路的阻值保護不變。優(yōu)選的，所述至少一開關(guān)為第一開關(guān)與第二開關(guān)，所述第一開關(guān)以及第二開關(guān)均為一場效應(yīng)管，該第一開關(guān)、第二開關(guān)以及輸出電感均為正溫度系數(shù)元件，所述至少兩個補償元件為三個補償元件，所述三個補償元件均為負(fù)溫度系數(shù)的電阻器，且每一補償元件的參數(shù)對應(yīng)相串接的第一開關(guān)、第二開關(guān)或者輸出電感設(shè)置，使每一補償元件隨溫度降低的阻值與對應(yīng)串接的第一開關(guān)、第二開關(guān)或者輸出電感隨溫度升高的阻值相同。優(yōu)選的，所述降壓電路還包括并聯(lián)至電源的輸入電容，用以濾除電源中的交流成分。優(yōu)選的，所述第一開關(guān)的漏極、源極以及第二開關(guān)的漏極、源極依次串接于電源的相對兩端，第一開關(guān)以及第二開關(guān)的柵極均連接至控制芯片，控制芯片以及輸出電感還連接至第一開關(guān)的源極以及第二開關(guān)的漏極之間，控制芯片通過發(fā)送不同電位的信號至第一開關(guān)以及第二開關(guān)的各引腳控制該第一開關(guān)以及第二開關(guān)的導(dǎo)通或者斷開。[0008]優(yōu)選的，所述降壓電路還包括并聯(lián)至負(fù)載相對兩端的輸出電容，所述控制芯片以一固定的周期控制第一開關(guān)導(dǎo)通、第二開關(guān)斷開，使電源通過第一開關(guān)以及輸出電感對負(fù)載供電，同時對輸出電容充電；第一開關(guān)斷開、第二開關(guān)導(dǎo)通，電源停止對負(fù)載供電，由輸出電容以及輸出電感內(nèi)存儲的電能對負(fù)載供電。所述降壓電路于所述開關(guān)以及輸出電感上分別對應(yīng)串接一補償元件，用以分別補償所述開關(guān)以及輸出電感在溫度下變化的阻值，使整個降壓電路的阻值不受溫度的影響。如此，控制芯片通過比較所述開關(guān)或者輸出電感上的電壓是否超過對應(yīng)的電壓上限值來確定是否存在過電流現(xiàn)象時，所述開關(guān)、輸出電感的電阻及電壓也不會受溫度的影響而上升，不會因電壓過高而導(dǎo)致誤判電流過大的情況，工作準(zhǔn)確度更高。

圖I是本實用新型降壓電路的電路原理圖。 主要元件符號說明
誶壓電路|io_
控制芯片TT 輸入電容 第一開關(guān)Qi 第二開關(guān)Q2 輸出電感L 輸出電容 補償元件NTC 電源 20 負(fù)載如下具體實施方式
將結(jié)合上述附圖進一步說明本實用新型。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及較佳實施方式對本實用新型作進一步詳細(xì)描述請參閱圖I所示，本實用新型的降壓電路10用以將電源20輸出的電壓降低至負(fù)載30所需的額定電壓。該降壓電路10包括輸入電容Cl、第一開關(guān)Q1、第二開關(guān)Q2、輸出電感L、輸出電容C2、控制芯片11以及三補償元件NTC。所述輸入電容Cl并連接至電源20的相對兩端，用以隔離電源20中的交流成分。所述第一開關(guān)Ql以及第二開關(guān)Q2相串接于電源20的相對兩端，與所述輸入電容Cl相并聯(lián)。該第一開關(guān)Ql以及第二開關(guān)Q2還均連接至控制芯片11以及輸出電感L，并在控制芯片11的控制下在一定的周期依次導(dǎo)通或者斷開。于本實用新型實施方式中，所述第一開關(guān)Ql以及第二開關(guān)Q2均為一場效應(yīng)管。所述第一開關(guān)Ql通過柵極連接至控制芯片11，通過漏極連接至電源20，通過源極連接至第二開關(guān)Q2以及輸出電感L。所述第二開關(guān)Q2通過柵極連接至控制芯片，通過源極連接至電源20，通過漏極連接至第一開關(guān)Ql的源極以及輸出電感L。所述第一開關(guān)Ql以及第二開關(guān)Q2即可通過控制芯片11發(fā)送的不同電位的信號控制該第一開關(guān)Ql以及第二開關(guān)Q2的導(dǎo)通與斷開。所述輸出電感L的一端連接至第一開關(guān)Ql的源極、第二開關(guān)Q2的漏極以及控制芯片11，另一端連接至輸出電容C2，輸出電容C2的另一端接地，負(fù)載30與輸出電容C2相并聯(lián)。所述控制芯片11可檢測所述第一開關(guān)Ql或者第二開關(guān)Q2導(dǎo)通時的電壓以及輸出電感L上的電壓。該控制芯片11依據(jù)負(fù)載30所能承受的電流上限值分別對應(yīng)所述第一開關(guān)Q1、第二開關(guān)Q2以及輸出電感L設(shè)置一電壓上限。如此，該控制芯片11即可通過比較檢測到第一開關(guān)Q1、第二開關(guān)Q2或者輸出電感L上的電壓是否超出對應(yīng)設(shè)置的電壓上限來判斷電源20供應(yīng)至負(fù)載30的電流是否超過預(yù)設(shè)的電流上限值，以及時控制該降壓電路10進行過流保護，如停止輸出電流至負(fù)載30。所述控制芯片11還以一固定的周期依次控制所述第一開關(guān)Ql以及第二開關(guān)Q2的導(dǎo)通或者斷開，使得所述第一開關(guān)Ql導(dǎo)通時，第二開關(guān)Q2斷開；第一開關(guān)Ql斷開時，第二開關(guān)Q2導(dǎo)通?？梢岳斫?，所述控制芯片11為一脈沖寬度調(diào)制芯片，其通過設(shè)定輸出至第一開關(guān)Ql以及第二開關(guān)Q2的脈沖調(diào)制信號的占空比來控制第一開關(guān)Ql以及第二開關(guān)Q2的導(dǎo)通時間。所述三個補償元件NTC均為一負(fù)溫度系數(shù)的電阻器，且分別串聯(lián)至第一開關(guān)Q1、第二開關(guān)Q2以及輸出電感L。于本實用新型實施方式中，所述補償元件NTC的參數(shù)對應(yīng)相串接的第一開關(guān)Q1、第二開關(guān)Q2以及輸出電感L設(shè)置，使得所述第一開關(guān)Q1、第二開關(guān)Q2或者輸出電感L的阻值在溫度的影響下升高時，對應(yīng)串接的補償元件NTC的阻值降低以補償所述升高的電阻值，從而使該降壓電路10的整個回路的阻值保持不變。如此，控制芯片11測得的第一開關(guān)Ql或者第二開關(guān)Q2導(dǎo)通時的電壓以及輸出電感L上的電壓均與其上流經(jīng)的電流成正比，即可根據(jù)測得的電壓與對應(yīng)設(shè)定的電壓上限值準(zhǔn)確判斷是否有過流現(xiàn)象。以下詳細(xì)說明該降壓電路10的工作原理所述控制芯片11在固定的周期內(nèi)依次控制所述第一開關(guān)Ql以及第二開關(guān)Q2的導(dǎo)通以及斷開，以通過降壓電路10輸出一負(fù)載30所需的電壓至該負(fù)載30。于此過程中，所述第一開關(guān)Q1、第二開關(guān)Q2或者輸出電感L在溫度作用下阻值增大時，對應(yīng)串接的補償元件NTC將降低相同的阻值，使該降壓電路10整個回路的阻值保持不變。如此，所述控制芯片11檢測到的第一開關(guān)Ql或者第二開關(guān)Q2導(dǎo)通時的電壓以及輸出電感L上的電壓均與其上流經(jīng)的電流成正比，所以，通過檢測第一開關(guān)Ql或者第二開關(guān)Q2導(dǎo)通時的電壓以及輸出電感L上的電壓是否超出對應(yīng)設(shè)置的電壓上限值即可確定所述流經(jīng)的電流是否超過負(fù)載30的電流上限值，以便及時進行過電流保護。本實用新型的降壓電路10于第一開關(guān)Q1、第二開關(guān)Q2以及輸出電感L等正溫度系數(shù)元件上分別對應(yīng)串接一負(fù)溫度系數(shù)的補償元件NTC，使整個降壓電路10的阻值不受溫度的影響。如此，控制芯片11通過比較第一開關(guān)Ql或者第二開關(guān)Q2導(dǎo)通時的電壓以及輸出電感L上的電壓是否超過對應(yīng)的電壓上限值來確定是否存在過電流現(xiàn)象時，第一開關(guān)、第二開關(guān)以及輸出電感的電阻及電壓也不會受溫度的影響而上升，不會因電壓過高而導(dǎo)致誤判電流過大的情況，工作準(zhǔn)確度更高。對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本實用新型的實用新型方案和實用新型構(gòu)思結(jié)合生產(chǎn)的實際需要做出其他相應(yīng)的改變或調(diào)整，而這些改變和調(diào)整都應(yīng)屬于本實用新型權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求1.ー種降壓電路，用以將電源輸出的電壓降壓后輸出至負(fù)載，該降壓電路包括至少ー開關(guān)、輸出電感、輸出電容以及控制芯片，電源通過該至少ー開關(guān)及輸出電感對負(fù)載供電，所述控制芯片連接至所述至少ー開關(guān)以及輸出電感，并依據(jù)負(fù)載所能承受的電流上限值分別對應(yīng)所述開關(guān)以及輸出電感設(shè)定ー電壓上限值，該控制芯片通過檢測所述開關(guān)或者輸出電感上的電壓超出對應(yīng)設(shè)置的電壓上限值判斷輸入至負(fù)載的電流超過所述電流上限值，其特征在于該降壓電路還包括至少兩個補償元件，所述開關(guān)以及輸出電感分別串接ー補償元件，以通過補償元件補償所述開關(guān)或者輸出電感的阻值變化，使該降壓電路的整個回路的阻值保護不變。
2.如權(quán)利要求I所述的降壓電路，其特征在于所述至少一開關(guān)為第一開關(guān)與第二開關(guān)，所述第一開關(guān)以及第ニ開關(guān)均為ー場效應(yīng)管，該第一開關(guān)、第二開關(guān)以及輸出電感均為正溫度系數(shù)元件，所述至少兩個補償元件為三個補償元件，所述三個補償元件均為負(fù)溫度系數(shù)的電阻器，且每ー補償元件的參數(shù)對應(yīng)相串接的第一開關(guān)、第二開關(guān)或者輸出電感設(shè)置，使每ー補償元件隨溫度降低的阻值與對應(yīng)串接的第一開關(guān)、第二開關(guān)或者輸出電感隨溫度升高的阻值相同。
3.如權(quán)利要求I所述的降壓電路，其特征在于所述降壓電路還包括并聯(lián)至電源的輸入電容，用以濾除電源中的交流成分。
4.如權(quán)利要求2所述的降壓電路，其特征在于所述第一開關(guān)的漏極、源極以及第ニ開關(guān)的漏極、源極依次串接于電源的相對兩端，第一開關(guān)以及第ニ開關(guān)的柵極均連接至控制芯片，控制芯片以及輸出電感還連接至第一開關(guān)的源極以及第ニ開關(guān)的漏極之間，控制芯片通過發(fā)送不同電位的信號至第一開關(guān)以及第ニ開關(guān)的各引腳控制該第一開關(guān)以及第ニ開關(guān)的導(dǎo)通或者斷開。
5.如權(quán)利要求4所述的降壓電路，其特征在于所述降壓電路還包括并聯(lián)至負(fù)載相對兩端的輸出電容，所述控制芯片以ー固定的周期控制第一開關(guān)導(dǎo)通、第二開關(guān)斷開，使電源通過第一開關(guān)以及輸出電感對負(fù)載供電，同時對輸出電容充電；第一開關(guān)斷開、第二開關(guān)導(dǎo)通，電源停止對負(fù)載供電，由輸出電容以及輸出電感內(nèi)存儲的電能對負(fù)載供電。
專利摘要一種降壓電路，用以將電源輸出的電壓降壓后輸出至負(fù)載，該降壓電路包括至少一開關(guān)、輸出電感、輸出電容、控制芯片以及至少兩個補償元件，電源通過該至少一開關(guān)及輸出電感對負(fù)載供電，所述控制芯片連接至所述至少一開關(guān)以及輸出電感，并依據(jù)負(fù)載所能承受的電流上限值分別對應(yīng)所述開關(guān)以及輸出電感設(shè)定一電壓上限值，該控制芯片通過檢測所述開關(guān)或者輸出電感上的電壓超出對應(yīng)設(shè)置的電壓上限值判斷輸入至負(fù)載的電流超過所述電流上限值，所述至少一開關(guān)以及輸出電感分別串接一補償元件，以通過對應(yīng)串接的補償元件補償所述至少一開關(guān)或者輸出電感的阻值變化，使該降壓電路的整個回路的阻值保護不變。
文檔編號H02M3/155GK202406023SQ20112049966
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者葉家銘, 孔繁進, 田鈞元, 陳宥任, 陳群博 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司