摘要: J-FET的自偏置特性可用于构建低至300mV的DC/DC变换器。太阳能电池、热电堆和单级燃料电池的输出都低于600mV,是这种转换器的典型电源。
J-FET的自偏置特性可用于构建低至300mv的DC/DC变换器。太阳能电池、热电堆和单级燃料电池的输出都低于600mV,是这种转换器的典型电源。
图1,n沟道J-FET I-Vplot,显示了零偏置(栅极和源极捆绑在一起)条件下的漏源电导。该特性可用于生产自启动DC/DC转换器,运行从0.3 v到1.6V输入。
图1所示 零伏偏置JFET I-V曲线显示,在100mV时导通10mA,在500mV时导通超过40mA。该特性使DC/DC转换器能够从300mV电源供电。
图2显示了电路。Q1和T1形成一个振荡器,T1的次级向Q1的栅极提供再生反馈。当施加电源时,Q1的栅极处于零电压,其漏极通过T1的初级传导电流。T1的相位逆变二次响应在Q1的栅极为负,将其关闭。T1的初级电流停止,次级电流崩溃,开始振荡。T1的主要动作导致Q1漏极的正“反激”事件,这些事件被整流和过滤。Q2的大约2V导通电位隔离负载,帮助启动。当Q2接通时,电路输出朝向5V。C1,由Q2的电源供电,通过比较输出的一部分与其内部电压基准来强制输出调节。C1的开关输出通过Q3控制q1的导通,形成控制回路。
图2 基于J-FET的DC/DC转换器工作在300mV输入。Q1-T1振荡器输出是整流和滤波。负载被隔离,直到Q2源到达大约2V,帮助启动。比较器和Q3闭环振荡器,控制Q1的导通时间稳定5V输出。
该电路的波形包括交流耦合输出(图3,traceA)、C1的输出(迹线B)和Q1的漏极反激事件(迹线C)。当输出降至5V以下时,C1变低,接通Q1。Q1产生的反激事件一直持续到5V输出恢复。这个模式重复,保持输出。
图3 基于J-FET的DC/DC转换器波形。当电源输出(走线A)衰减时,C1(走线B)开关,允许Q1振荡。在Q1漏极(轨迹C)产生的反激事件恢复供电输出。
5V输出可以提供高达2ma,足以为电路供电或在需要更大电流时为更高功率的开关稳压器提供偏置。电路将在300mV输入时启动300µA的负载;2mAlo ng需要475mV的电源。图4绘制了一个负载范围内的最小输入电压和输出电流。
图4 图2中基于J-FET的DC/DC变换器在V(IN) = 275mV时启动并运行到100µA负载。调节到2mA是可能的,尽管要求V(IN)上升到500mV。图5的静态电流控制电路略微增加了支持V(IN) <负载所需的输入电压;500 mv。
Q3对Q1的分流控制简单有效,但会导致25mAquiescent电流损耗。图5的修改将这个数字减小到1mAby系列开关T1的二次。在这里,Q3开关串联q4,更有效地控制Q1的栅极驱动。q4的负关断偏置从T1的二次电源引导;6.8V齐纳在初始电源应用期间长时间保持偏置供应,有助于启动。图4显示了添加的静态电流控制电路所施加的最小惩罚。
图5 增加Q3, Q4和自举负偏置发生器减少静态电流。比较器定向Q3开关Q4,更有效地控制Q1的栅极驱动。Q2和齐纳二极管隔离所有长在Q1启动期间。
社群二维码
关注“华强商城“微信公众号
Copyright 2010-2023 hqbuy.com,Inc.All right reserved. 服务热线:400-830-6691 粤ICP备05106676号 经营许可证:粤B2-20210308