一種基于反極性開關穩壓器的降壓轉換電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于反極性開關穩壓器的降壓轉換電路，包括反極性開關穩壓器、濾波電容、穩定電阻、限流電阻、保險絲、電感、二極管，電源輸入端（Vin）接+5V電源，電源輸出端（Vout）輸出-7.5V穩定工作電源，電源芯片型號選用MAXIM公司的DC/DC反極性開關穩壓器MAX765，所述的反極性開關穩壓器MAX765，最大輸出電流250mA，輸入電壓范圍為3V~16V，可調整的輸出電壓范圍為-1V~-16V，輸入輸出電壓范圍都比較廣，該電源電路結構簡單、成本低廉、抗干擾能力強，可靠完成電源電壓從+5V到-7.5V的降壓轉換，滿足高頻工作特性，可以使用小型外部貼片元件，避免電磁干擾問題。
【專利說明】一種基于反極性開關穩壓器的降壓轉換電路
【技術領域】
[0001]本發明屬于電力電子應用【技術領域】，尤其涉及一種基于反極性開關穩壓器的降壓轉換電路。
【背景技術】
[0002]數字隨動系統指的是以計算機(包含微控制芯片)為核心控制器的隨動系統。隨著計算機技術的迅猛發展，自動化技術的不斷提高，對隨動系統也提出了精度更高、響應更快的要求，此外，為了實現上級控制器對隨動系統進行管理和控制，還要求能與上級控制器進行信息交換。這些功能用模擬電路實現既不經濟，又較困難。隨著微機系統及相關控制技術的發展，數字隨動系統的控制精度、響應速度、環境適應能力都更加突出，且體積小，操作方便。同時，微控制芯片能夠方便地構成各式的函數發生器，可以準確地模擬自動控制系統中各種非線性環節，控制系統的品質得到了很大提升。此外，在硬件結構無法改變的情況下，可以利用軟件靈活可修改的特性實現不同的控制方案。綜上可知，數字隨動控制系統相對于模擬隨動控制系統，在各項功能上有了明顯改進，這也促使隨動控制系統的各項技術指標有了很大的提高。所以，在保證可靠性的前提下，數字隨動系統在很多場合逐步代替模擬隨動系統，這是科技發展的必然趨勢。所以對數字隨動系統的研究是十分必要的。
[0003]電源是數字隨動系統中不可缺少的重要組成部分，電源系統設計的好壞直接決定了系統設計的成敗。同時，電源的污染往往會給系統帶來各種各樣的故障。因此設計抗干擾性強、可靠性高的供電電源對提高系統性能來說十分重要。系統一般需要7路電源:D5V (數字)、+3.3V、+7.5,-7.5V、+1.2V、AVCC5V (模擬)、_5V。系統普遍采用+5V直流電源或者USB線進行供電，通過降壓或升壓方式分別得到以上各種電壓值。系統各路電壓需要由總輸入電壓經過各種升壓、降壓電路獲得，常用的電源轉換電路可分為LDO線性穩壓器和DC/DC開關穩壓器兩種。
【發明內容】
[0004]針對上述現有技術存在的缺陷和不足，本實用新型的目的在于，提供一種基于反極性開關穩壓器的降壓轉換電路，本實用新型提出的電源電路該電源電路結構簡單、成本低廉、抗干擾能力強，可靠完成電源電壓從+5V到-7.5V的降壓轉換，滿足高頻工作特性，可以使用小型外部貼片元件，避免電磁干擾問題。
[0005]為了實現上述任務，本發明采用如下的技術解決方案:
[0006]一種基于反極性開關穩壓器的降壓轉換電路，其特征在于，包括反極性開關穩壓器、濾波電容、穩定電阻、限流電阻、保險絲、電感、二極管；所述的反極性開關穩壓器(Ml)的輸入端(V+)通過保險絲(FO)與電源輸入端(Vin)相連，反極性開關穩壓器(Ml)的漏極端(LX)通過第一電感(LI)接地，反極性開關穩壓器(Ml)接地端(GND)接地，反極性開關穩壓器(Ml)的參考端(REF)通過第四濾波電容(C4)接地，反極性開關穩壓器(Ml)的反饋端(FB)通過第三穩定電阻(R3)與其參考端(REF)相連，反極性開關穩壓器(Ml)的使能端(SHDN)接地，反極性開關穩壓器(Ml)的輸出端(OUT)接電源輸出端(Vout);第一濾波電容(Cl)接在電源輸入端(Vin)與地之間，第二濾波電容(C2)接在反極性開關穩壓器(Ml)的輸入端(V+)與地之間，第三濾波電容(C3)與第二濾波電容(C2)并聯，第四濾波電容(C4)接在反極性開關穩壓器(Ml)的參考端(REF)與地之間，第五濾波電容(C5)接在電源輸出端(Vout)與地之間,第六濾波電容(C6)與第五濾波電容(C5)并聯；所述的電源輸出端(Vout)通過第四限流電阻(R4)與第二發光二極管(D2)的負極相連，第二發光二極管(D2)的正極接地，電源輸出端(Vout)同時與第一二極管(Dl)的正極相連，所述第一二極管(Dl)的負極與反極性開關穩壓器(Ml)的漏極端(LX)相連；所述的第一穩定電阻(Rl)與第二穩定電阻(R2)串聯在反極性開關穩壓器(Ml)的輸出端(OUT)與使能端(SHDN)之間。
[0007]該基于反極性開關穩壓器MAX765的降壓電路中，所述電源輸入端(Vin)接+5V電源，所述的電源輸出端(Vout)輸出-7.5V穩定工作電源；所述的電源芯片型號選用MAXIM公司的DC/DC反極性開關穩壓器MAX765 ;所述的第一濾波電容(Cl)、第三濾波電容(C3)、第四濾波電容(C4)、第六濾波電容(C6)選用0.1 μ F/10V的直插鋁電解電容；所述的第二濾波電容(C2)和第五濾波電容(C5)選用220yF/25V直插鋁電解電容。
[0008]該基于反極性開關穩壓器MAX765的降壓電路中，所述的第一二極管(Dl)選用是肖特基二極管1N5817 ;所述的保險絲(FO)選用500毫安保險絲F500L250V ;所述的第一穩定電阻(Rl)選用100歐姆半導體電阻；所述的第二穩定電阻(R2)選用49.9K歐姆半導體電阻；所述的第三穩定電阻(R3)選用1k歐姆半導體電阻；所述的第四限流電阻(R4)選用
4.7K歐姆半導體電阻；所述的第一電感(LI)選用47μΗ貼片電感。
[0009]本發明的有益效果是:
[0010]一種基于反極性開關穩壓器的降壓轉換電路，采用的是MAXIM公司的DC/DC反極性開關穩壓器ΜΑΧ765，其最大輸出電流250mA，輸入電壓范圍為3V?16V，可調整的輸出電壓范圍為-1V?-16V，輸入輸出電壓范圍都比較廣。其在過負載時具有較高的效率，屬于脈沖調制方式，正常工作時電路消耗低于120 μ Α,且開關頻率很高，能夠使用很小的外部貼片元件，而不用考慮電磁干擾的問題。
[0011]輸出電壓Vout的大小由輸出電壓Vout到FB反饋引腳間的電阻分壓所決定，即由穩定電阻的阻值所決定。第一電感(LI)接反極性開關穩壓器(Ml)的漏極端(LX)與地之間，選用47 μ H貼片電感，通過其不斷的儲能、放電，最后達到穩定輸出電壓、電流的功能。等效串聯電阻值越低的電感，其功率轉換效率越好。在選取電感時，其額定飽和電流值是一個重要方面，一般應選額定飽和電流值大于電路穩態電感電流峰值的電感。第一二極管是肖特基二極管ΙΝ5817。與普通二極管相比，肖特基二極管具有更低的正向電壓降和極佳的反向恢復特性，功耗低并且效率高。肖特基二極管平均電流額定值應高于開關電流峰值。
[0012]同時，為了實現最好的輸入電壓濾波，輸入電容值必須足夠大，來穩定重負載時的輸入電壓，所以，輸入輸出端都并聯了 220μ F/25V直插招電解電容,還并聯了一些小電容進行濾波。
[0013]該電源電路結構簡單、成本低廉、抗干擾能力強，可靠完成電源電壓從+5V到-7.5V的降壓轉換，滿足高頻工作特性，可以使用小型外部貼片元件，避免電磁干擾問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]以下結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的解釋說明。
[0015]圖1是該電源電路的結構圖。
【具體實施方式】
[0016]圖1是該電源電路的結構圖，由反極性開關穩壓器、濾波電容、穩定電阻、限流電阻、保險絲、電感、二極管組成；所述的反極性開關穩壓器(Ml)的輸入端(V+)通過保險絲(FO)與電源輸入端(Vin)相連，反極性開關穩壓器(Ml)的漏極端(LX)通過第一電感(LI)接地，反極性開關穩壓器(Ml)接地端(GND)接地，反極性開關穩壓器(Ml)的參考端(REF)通過第四濾波電容(C4)接地，反極性開關穩壓器(Ml)的反饋端(FB)通過第三穩定電阻(R3)與其參考端(REF)相連，反極性開關穩壓器(Ml)的使能端(SHDN)接地，反極性開關穩壓器(Ml)的輸出端(OUT)接電源輸出端(Vout);第一濾波電容(Cl)接在電源輸入端(Vin)與地之間，第二濾波電容(C2)接在反極性開關穩壓器(Ml)的輸入端(V+)與地之間，第三濾波電容(C3)與第二濾波電容(C2)并聯，第四濾波電容(C4)接在反極性開關穩壓器(Ml)的參考端(REF)與地之間，第五濾波電容(C5)接在電源輸出端(Vout)與地之間，第六濾波電容(C6)與第五濾波電容(C5)并聯；所述的電源輸出端(Vout)通過第四限流電阻(R4)與第二發光二極管(D2)的負極相連，第二發光二極管(D2)的正極接地，電源輸出端(Vout)同時與第一二極管(Dl)的正極相連，所述第一二極管(Dl)的負極與反極性開關穩壓器(Ml)的漏極端(LX)相連；所述的第一穩定電阻(Rl)與第二穩定電阻(R2)串聯在反極性開關穩壓器(Ml)的輸出端(OUT)與使能端(SHDN)之間。
[0017]該基于反極性開關穩壓器MAX765的降壓電路中，所述電源輸入端(Vin)接+5V電源，所述的電源輸出端(Vout)輸出-7.5V穩定工作電源；所述的電源芯片型號選用MAXIM公司的DC/DC反極性開關穩壓器MAX765 ;所述的第一濾波電容(Cl)、第三濾波電容(C3)、第四濾波電容(C4)、第六濾波電容(C6)選用0.1 μ F/10V的直插鋁電解電容；所述的第二濾波電容(C2)和第五濾波電容(C5)選用220yF/25V直插鋁電解電容。
[0018]該基于反極性開關穩壓器MAX765的降壓電路中，所述的第一二極管(Dl)選用是肖特基二極管1N5817 ;所述的保險絲(FO)選用500毫安保險絲F500L250V ;所述的第一穩定電阻(Rl)選用100歐姆半導體電阻；所述的第二穩定電阻(R2)選用49.9K歐姆半導體電阻；所述的第三穩定電阻(R3)選用1k歐姆半導體電阻；所述的第四限流電阻(R4)選用
4.7K歐姆半導體電阻；所述的第一電感(LI)選用47μΗ貼片電感。
[0019]本實用新型提出的電源電路結構簡單、成本低廉、抗干擾能力強，可靠完成電源電壓從+5V到-7.5V的降壓轉換，滿足高頻工作特性，可以使用小型外部貼片元件，避免電磁干擾問題。
【權利要求】
1.一種基于反極性開關穩壓器的降壓轉換電路，其特征在于，包括反極性開關穩壓器、濾波電容、穩定電阻、限流電阻、保險絲、電感、二極管；所述的反極性開關穩壓器(Ml)的輸入端(V+)通過保險絲(FO)與電源輸入端(Vin)相連，反極性開關穩壓器(Ml)的漏極端(LX)通過第一電感(LI)接地，反極性開關穩壓器(Ml)接地端(GND)接地，反極性開關穩壓器(Ml)的參考端(REF)通過第四濾波電容(C4)接地，反極性開關穩壓器(Ml)的反饋端(FB)通過第三穩定電阻(R3)與其參考端(REF)相連，反極性開關穩壓器(Ml)的使能端(SHDN)接地，反極性開關穩壓器(Ml)的輸出端(OUT)接電源輸出端(Vout);第一濾波電容(Cl)接在電源輸入端(Vin)與地之間，第二濾波電容(C2)接在反極性開關穩壓器(Ml)的輸入端(V+)與地之間，第三濾波電容(C3)與第二濾波電容(C2)并聯，第四濾波電容(C4)接在反極性開關穩壓器(Ml)的參考端(REF)與地之間，第五濾波電容(C5)接在電源輸出端(Vout)與地之間，第六濾波電容(C6)與第五濾波電容(C5)并聯；所述的電源輸出端(Vout)通過第四限流電阻(R4)與第二發光二極管(D2)的負極相連，第二發光二極管(D2)的正極接地，電源輸出端(Vout)同時與第一二極管(Dl)的正極相連，所述第一二極管(Dl)的負極與反極性開關穩壓器(Ml)的漏極端(LX)相連；所述的第一穩定電阻(Rl)與第二穩定電阻(R2)串聯在反極性開關穩壓器(Ml)的輸出端(OUT)與使能端(SHDN)之間。
2.如權利要求1所述的一種基于反極性開關穩壓器的降壓轉換電路，其特征在于，所述電源輸入端(Vin)接+5V電源，所述的電源輸出端(Vout)輸出-7.5V穩定工作電源；所述的電源芯片型號選用MAXIM公司的DC/DC反極性開關穩壓器MAX765 ;所述的第一濾波電容(Cl)、第三濾波電容(C3)、第四濾波電容(C4)、第六濾波電容(C6)選用0.1 μ F/1OV的直插鋁電解電容；所述的第二濾波電容(C2)和第五濾波電容(C5)選用220yF/25V直插鋁電解電容。
3.如權利要求1所述的一種基于反極性開關穩壓器的降壓轉換電路，其特征在于，所述的第一二極管(Dl)選用是肖特基二極管1N5817 ;所述的保險絲(FO)選用500毫安保險絲F500L250V ;所述的第一穩定電阻(Rl)選用100歐姆半導體電阻；所述的第二穩定電阻(R2)選用49.9K歐姆半導體電阻；所述的第三穩定電阻(R3)選用1k歐姆半導體電阻；所述的第四限流電阻(R4)選用4.7K歐姆半導體電阻；所述的第一電感(LI)選用47 μ H貼片電感。
【文檔編號】H02M3/00GK204119023SQ201420510102
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月5日 優先權日:2014年9月5日
【發明者】徐云鵬 申請人:徐云鵬