J-FET的自偏置特性 可用于構(gòu)建直流/直流 轉(zhuǎn)換器供電時(shí)間低至 300mV.太陽能電池、熱電堆和 單級燃料電池，全部帶輸出 低于600mV，典型功率 這種轉(zhuǎn)換器的來源。

圖 1，N 溝道 J-FET I-V 圖，顯示漏源傳導(dǎo) 在零偏置下（柵極和源極連接） 一起）條件。此屬性可以 被利用來產(chǎn)生自啟動(dòng) DC/DC 轉(zhuǎn)換器，工作電壓為 0.3V 至 1.6V 輸入。

圖1.零伏偏置JFET I-V曲線在10mV時(shí)顯示100mA導(dǎo)通，在40mV時(shí)上升至500mA以上。該特性使 DC/DC 轉(zhuǎn)換器能夠構(gòu)建由 300mV 電源供電的轉(zhuǎn)換器。

電路如圖2所示。Q1 和 T1 與 T1 的次級形成振蕩器 提供再生反饋 到Q1的大門。通電時(shí)， Q1 的柵極處于零伏，其漏極 通過 T1 的初級傳導(dǎo)電流。T1 的 相位反相次級響應(yīng)由 在Q1的門口變?yōu)樨?fù)值，轉(zhuǎn)向 它關(guān)閉了。T1的初級電流停止， 它的二次坍塌和振蕩 開始。T1 的主要操作 導(dǎo)致積極的“飛返”事件 在Q1的排水管處，經(jīng)過整流和 過濾。Q2 的大約 2V 導(dǎo)通 電位隔離負(fù)載，幫助 啟動(dòng)。當(dāng)Q2導(dǎo)通時(shí)，電路 輸出頭朝向 5V。C1，有源 從Q2的源頭，強(qiáng)制輸出 通過比較一部分進(jìn)行監(jiān)管 輸出及其內(nèi)部電壓 參考。C1的開關(guān)輸出控制 Q1 通過 Q3 的開機(jī)時(shí)間，形成 控制回路。

圖2.基于 J-FET 的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器采用 300mV 輸入工作。Q1-T1振蕩器輸出經(jīng)過整流和濾波。負(fù)載被隔離，直到Q2源達(dá)到約2V，從而有助于啟動(dòng)。比較器和Q3圍繞振蕩器閉環(huán)，控制Q1的導(dǎo)通時(shí)間以穩(wěn)定5V輸出。

電路的波形包括 交流耦合輸出（圖 3，跡線） A）、C1的輸出（走線B）和Q1的漏極 反激事件（跟蹤 C）。當(dāng) 輸出降至5V以下，C1變?yōu)榈碗娖剑?打開 Q1。Q1 由此產(chǎn)生的飛返 事件一直持續(xù)到5V輸出 恢復(fù)。此模式重復(fù)，保持 輸出。

圖3.基于 J-FET 的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器波形。當(dāng)電源輸出（走線A）衰減時(shí)，C1（走線B）切換，允許Q1振蕩。Q1漏極（走線C）產(chǎn)生的反激事件恢復(fù)電源輸出。

5V 輸出可提供高達(dá) 2mA，足以為電路供電或 為更高功率開關(guān)提供電源偏置 電流較大時(shí)的穩(wěn)壓器 必填。電路將啟動(dòng)進(jìn)入 300mV 輸入時(shí)負(fù)載為 300μA;2毫安 負(fù)載需要 475mV 電源。 圖4繪制了最小輸入電壓 在一定范圍內(nèi)與輸出電流的關(guān)系 的負(fù)載。

圖4.圖 2 中基于 J-FET 的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器在 V 時(shí)啟動(dòng)并運(yùn)行至 100μA 負(fù)載在= 275mV。調(diào)節(jié)電流可達(dá) 2mA，但需要 V在上升至500mV。圖5的靜態(tài)電流控制電路略微提高了支持V負(fù)載所需的輸入電壓在< 500mV.

Q3對Q1的分流控制很簡單 有效，但產(chǎn)生25mA 靜態(tài)電流消耗。圖 5 的 修改后將此數(shù)字降低至 1mA 通過串聯(lián)切換T1的次級。 這里，Q3開關(guān)串聯(lián) Q4，更有效地控制Q1 門驅(qū)動(dòng)。負(fù)關(guān)斷偏置 Q4 是從 T1 的輔助設(shè)備自舉的; 6.8V 齊納二極管可阻止偏置 初始電源負(fù)載期間的電源負(fù)載 應(yīng)用，輔助啟動(dòng)。數(shù)字 4 顯示由 增加靜態(tài)電流控制 電路。

圖5.增加Q3、Q4和自舉負(fù)偏置發(fā)生器可降低靜態(tài)電流。比較器導(dǎo)向的Q3開關(guān)Q4，更有效地控制Q1的柵極驅(qū)動(dòng)。Q2和齊納二極管隔離Q1啟動(dòng)期間的所有負(fù)載。

審核編輯：郭婷