您可以利用 JFET 的自偏置特性構(gòu)建一個(gè) DC/DC 轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器由太陽(yáng)能電池、熱電堆和單級(jí)燃料電池等電源供電，所有這些電源的電壓均低于 600 mV，有時(shí)甚至低至 300 mV。圖 1顯示了 N 溝道 JFET 在零偏置條件下的漏極至源極特性，您可以通過(guò)將其柵極和源極連接在一起來(lái)產(chǎn)生該特性。施加 100 mV 的電壓會(huì)導(dǎo)致 10 mA 的電流流過(guò)器件，在 350 mV 時(shí)電流增加至 30 mA。利用 JFET 在零偏壓下傳導(dǎo)大電流的能力，可以設(shè)計(jì)自啟動(dòng)、低輸入電壓轉(zhuǎn)換器。

    圖 1在漏極和源極之間（橫軸）為 100 mV 時(shí)，漏極電流達(dá)到 10 mA（縱軸），并在 300 mV 時(shí)增加至 30 mA。
    該電路能夠以高達(dá) 2 mA 的電流提供 5V 電壓，足以滿足許多微功率應(yīng)用的需求，或者為更高功率的開(kāi)關(guān)模式穩(wěn)壓器提供輔助偏置。輸入電壓為 300mV 時(shí)，電路在 300μA 的負(fù)載電流下啟動(dòng)。2 mA 的負(fù)載電流需要 475 mV 的輸入。

    在圖 2中，Q 1（一對(duì)并聯(lián)連接的Philips Semiconductor的 BF862 JFET）和Coiltronics的 Versa-Pac 變壓器 T 1形成一個(gè)振蕩器，其中 T 1的次級(jí)繞組向 Q 1的柵極提供反饋。當(dāng)您次通電時(shí)，Q 1的柵極處于0V，漏極電流流經(jīng)T 1的初級(jí)繞組。T 1的反相次級(jí)繞組通過(guò)向Q 1的柵極傳送負(fù)電壓來(lái)做出響應(yīng)，從而關(guān)閉Q 1并中斷流經(jīng)T 1的初級(jí)繞組的電流。反過(guò)來(lái)，T1的次級(jí)電壓崩潰，并且開(kāi)始持續(xù)振蕩。盡管 BF862 公布的規(guī)格并未涵蓋器件的內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)，但該器件具有較低的導(dǎo)通電阻并保持較低的柵極導(dǎo)通閾值電壓。Q 1使用一對(duì)并聯(lián) JFET可確保在低電源電壓下工作時(shí)的低飽和電壓。

    圖 2一對(duì)并聯(lián) JFET 允許該 DC/DC 轉(zhuǎn)換器使用低至 300 mV 的電源供電。

    對(duì) Q 1漏極上的正向反激電壓脈沖進(jìn)行整流和濾波，在電容器 C 1兩端產(chǎn)生直流電壓。為了幫助電路啟動(dòng)，P 溝道 MOSFET Q 2需要大約 2V 的柵源電壓才能導(dǎo)通，它初將輸出負(fù)載與整流器隔離。當(dāng)Q 2導(dǎo)通時(shí)，輸出電壓增加至5V。比較器 IC 1是Linear Technology LTC-1440，它從 Q 2的電源獲取功率，并通過(guò)將其內(nèi)部參考電壓與輸出電壓樣本進(jìn)行比較來(lái)實(shí)施輸出電壓調(diào)節(jié)。IC 1的輸出變化 Q 1通過(guò) Q 3 的導(dǎo)通時(shí)間來(lái)關(guān)閉控制環(huán)路并維持輸出電壓調(diào)節(jié)。圖 3顯示了電源輸出處的紋波電壓。當(dāng)輸出電壓衰減時(shí)，比較器 IC 1進(jìn)行切換（跡線 B，中間）并允許 Q 1振蕩。Q 1漏極（跡線 C，底部）處產(chǎn)生的反激事件恢復(fù)了輸出電壓。

    圖 3直流輸出（跡線 A）、比較器 IC 1的輸出以及 Q 1漏極電壓（跡線 C）的水平偏轉(zhuǎn)因數(shù)為 5 毫秒。

  使用 Q 3作為 Q 1柵極電壓的簡(jiǎn)單但有效的分流控制會(huì)導(dǎo)致電源消耗 25mA 的靜態(tài)電流。經(jīng)過(guò)修改，靜態(tài)功耗降低至 1 mA（圖 4）。將開(kāi)關(guān)Q 4與T 1的次級(jí)繞組串聯(lián)插入可以更有效地控制Q 1的柵極。自舉 T 1次級(jí)繞組兩端的電壓為 Q 4產(chǎn)生負(fù)關(guān)斷偏置電壓。圖 5說(shuō)明了如何連接 T 1的繞組。當(dāng) Q 4關(guān)閉時(shí)，它會(huì)中斷 T 1中流動(dòng)的電流的次級(jí)繞組并驅(qū)動(dòng) T 1的引腳 5 為正。如果沒(méi)有二極管D 4和D 5，峰值電壓將接近15V并且反向偏置Q 4，這是不期望的情況。在正常工作條件下，引腳 5 處出現(xiàn)約 0.8V 的偏移，因此需要使用兩個(gè)串聯(lián)二極管將電壓鉗位在安全水平。齊納二極管 D 3阻止偏置電源負(fù)載以幫助初始供電期間的啟動(dòng)。

    圖 4添加 Q3、Q4 以及由 D2、D3 和 C4 組成的自舉負(fù)偏置發(fā)生器可將電路的靜態(tài)電流從 25 mA 降低至 1 mA。

    圖 5 Coiltronics 的 VP1-1400 包含六個(gè)獨(dú)立繞組，可提供 500 多種配置，在此應(yīng)用中充當(dāng)反饋和反激變壓器組合。如圖所示連接繞組。