直流升压高压输出电路及直流升压电源制造技术

本发明专利技术提出一种直流升压高压输出电路及直流升压电源，包括：电感模块，输入端接收电源输入信号，用以在其输出端为低时将电能转换并存储为磁场能，在输出端为高时将存储的磁场能转换为电能，并与电源输入信号的电能叠加而输出叠加信号；二极管模块，在电感模块的输出端为高时传输叠加信号；电压输出模块，用以根据叠加信号而输出升压信号；电压反馈电路，采集并根据升压信号生成反馈信号；升压变换控制模块，在反馈信号超过预设阈值电压时，控制电感模块的输出端为低，否则控制电感模块的输出端为高。达到直流升压且高压输出的目的，且成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源技术，尤其涉及的是一种直流升压高压输出电路及直流升压电源。
技术介绍
DC-DC(直流升压变换器)，被广泛用于电力电子、军工、科研、工控设备、通讯设备、仪器仪表、交换设备、接入设备、移动通讯、路由器等通信领域和工业控制、汽车电子、航空航天等领域，尤其近几年由于数据业务的飞速发展和分布式供电系统的不断推广，电源模块的增幅已经超出了一次电源。随着半导体工艺、封装技术和高频软开关的大量使用，直流升压电源有了特殊的应用场合领域，有了直流高压输出的需求。现有的直流升压电路很难达到高压输出，并且设计电路成本高，存在一定的瓶颈。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种直流升压高压输出电路及直流升压电源，达到直流升压且高压输出的目的，且成本低。为解决上述问题，本专利技术提出一种直流升压高压输出电路，包括：电感模块，输入端接收电源输入信号，用以在其输出端变换或保持为低时将电能转换并存储为磁场能，在输出端变换或保持为高时将存储的磁场能转换为电能，并与电源输入信号的电能叠加而输出叠加信号；二极管模块，其正极端连接所述电感模块的输出端，用以在电感模块的输出端为高时传输叠加信号；电压输出模块，用以根据所述叠加信号而输出升压信号；电压反馈电路，连接所述电压输出模块，采集并根据所述升压信号生成反馈信号；升压变换控制模块，连接所述电压反馈电路和所述电感模块，在反馈信号超过预设阈值电压时，控制所述电感模块的输出端变换或保持为低，否则控制所述电感模块的输出端变换或保持为高。根据本专利技术的一个实施例，所述升压变换控制模块包括直流升压变换模块，所述直流升压变换模块包括：比较器，其一输入端连接所述电压反馈电路的反馈信号输出端，其另一输入端配置所述预设阈值电压，其输出端在反馈信号超过预设阈值电压时输出导通信号，否则输出关断信号；开关管，其控制端连接所述比较器的输出端，另外两端中的一端接地，另一端连接所述电感模块的输出端，在导通信号控制下，所述另外两端导通以使所述电感模块的输出端接地，在关断信号的控制下，所述另外两端截止以使电感模块的输出端与地断开。根据本专利技术的一个实施例，所述直流升压变换模块采用直流升压变换器芯片，其开关管脚连接所述电感模块的输出端，其反馈管脚连接所述电压反馈电路的反馈信号输出端，其接地管脚接地，其电源输入脚接收所述电源输入信号。根据本专利技术的一个实施例，所述升压变换控制模块还包括升压模块，所述升压模块包括：NMOS晶体管，其栅极接收所述电源输入电压，其源极连接所述开关管的所述另一端，其漏极连接所述电感模块的输出端，在栅极与源极的电压差大于其导通阈值电压时，NMOS晶体管导通，以使电感模块的输出端接地。根据本专利技术的一个实施例，所述升压变换控制模块还包括：电压钳位模块，连接所述NMOS晶体管的源极，用以在所述NMOS晶体管导通时起到电压钳位的作用。根据本专利技术的一个实施例，所述直流升压变换模块采用直流升压变换器芯片，其开关管脚连接所述NMOS晶体管的源极，其反馈管脚连接所述电压反馈电路的反馈信号输出端，其接地管脚接地，其电源输入脚接收所述电源输入信号。根据本专利技术的一个实施例，所述电压反馈电路为一电阻采样电路，连接在所述电压输出模块和地之间，其反馈信号输出端输出所述反馈信号。根据本专利技术的一个实施例，还包括存能滤波电容，连接在所述二极管模块的负极端和地之间，用以在所述二极管模块导通时存能，而在所述二极管模块截止时供能。根据本专利技术的一个实施例，还包括：电源输入模块，用以直接提供所述电源输入信号；或，电源输入接口模块，用以连接外部电源而提供电源输入信号。本专利技术还提供一种直流升压电源，包括前述实施例中任意一项所述的直流升压高压输出电路。采用上述技术方案后，本专利技术相比现有技术具有以下有益效果：通过电压反馈电路将电压输出模块输出的电压信息反馈给升压变换控制模块，根据输出的升压信号的变化情况来控制电感模块的储能与放能叠加，在升压信号的电压值够高时，升压变换控制模块根据反馈信号控制电感模块将磁场能转换为电场能，在升压信号的电压值不够高时，电感模块存储的这个能量在和电源输入信号叠加后，通过二极管模块和电压输出模块后得到平滑的直流电压，可提供给负载，由于这个直流电压是输入电源电压和电感的磁砀能转换为电能的叠加后形成的，所以输出电压更高，扩大电压输出范围，具有高压输出能力；降低研发成本；适用于各种电子相关产品，如仪器仪表、工业控制、医疗仪器等行业，在各种直流升压电路中，特别是高压输出方面，应用广泛。附图说明图1为本专利技术一实施例的直流升压高压输出电路的结构框图；图2为本专利技术另一实施例的直流升压高压输出电路的结构框图；图3为本专利技术一实施例的直流升压高压输出电路的电路结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。参看图1-3，本专利技术实施例的直流升压高压输出电路，包括：电感模块2，二极管模块3，电压输出模块4，电压反馈电路5和升压变换控制模块6。电感模块2的输入端接收电源输入信号，在电感模块2的输出端变换或保持为低时将电能转换并存储为磁场能，在电感模块2的输出端变换或保持高时将存储的磁场能转换为电能，并与电源输入信号的电能叠加而输出叠加信号。其中，高与低是相对来说的，在一个实施例中，低可以指接地，电感模块2的输出信号流入地中，而高则是与地断开，信号流至二极管模块3中。电感模块2可以仅为一个电感，电感的两端可以任意选择作为输入端或输出端，或者电感模块2也可以是由不止一个电感连接起来的结构，连接方式可以是串联、并联或两者都有，或者也可以增加其他元件进去，均不作为限制，从成本考虑，电感模块2仅为一个电感即可。二极管模块3的正极端连接电感模块2的输出端，二极管模块3的负极端连接电压输出模块4。二极管模块3可以为一肖特基二极管，但不限制于此，其他可以实现正向导通，反向截止的元件或电路也可。在电感模块2的输出端为低时，二极管模块3反向偏置，起到隔离作用，具体可是电感模块2的输出接地时，二极管的正极电压比负极电压低，此时二极管反偏截止。在电感模块3的输出端为高时，即可以是与地断开时，二极管模块3正向导通，在将叠加信号输出给电压输出模块4，叠加后的能量可以直接通过二极管模块3向负载供电。二极管模块3反偏截止状态下，电感模块2的储能过程不会影响电压输出模块4对负载的正常供电，电压输出模块4处可以设置储能电容，从而在二极管模块3截止时，释放电能供电。二极管模块3正向导通状态下，电压输出模块4接收叠加信号，并根据叠加信号而输出升压信号。电压反馈电路5连接电压输出模块4，采集并根据升压信号生成反馈信号，升压信号和反馈信号可以是呈比例关系，反馈信号能够反映升压信号即可。升压变换控制模块6连接电压反馈电路5和电感模块2，升压变换控制模块6将反馈信号与内部预设阈值电压进行比较，在反馈信号超过预设阈值电压时，控制电感模块2的输出端变换或保持为低，具体可以是接地，当然不限于此，也可以是将输出端电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流升压高压输出电路，其特征在于，包括：电感模块，输入端接收电源输入信号，用以在其输出端变换或保持为低时将电能转换并存储为磁场能，在输出端变换或保持为高时将存储的磁场能转换为电能，并与电源输入信号的电能叠加而输出叠加信号；二极管模块，其正极端连接所述电感模块的输出端，用以在电感模块的输出端为高时传输叠加信号；电压输出模块，用以根据所述叠加信号而输出升压信号；电压反馈电路，连接所述电压输出模块，采集并根据所述升压信号生成反馈信号；升压变换控制模块，连接所述电压反馈电路和所述电感模块，在反馈信号超过预设阈值电压时，控制所述电感模块的输出端变换或保持为低，否则控制所述电感模块的输出端变换或保持为高。

【技术特征摘要】
1.一种直流升压高压输出电路，其特征在于，包括：电感模块，输入端接收电源输入信号，用以在其输出端变换或保持为低时将电能转换并存储为磁场能，在输出端变换或保持为高时将存储的磁场能转换为电能，并与电源输入信号的电能叠加而输出叠加信号；二极管模块，其正极端连接所述电感模块的输出端，用以在电感模块的输出端为高时传输叠加信号；电压输出模块，用以根据所述叠加信号而输出升压信号；电压反馈电路，连接所述电压输出模块，采集并根据所述升压信号生成反馈信号；升压变换控制模块，连接所述电压反馈电路和所述电感模块，在反馈信号超过预设阈值电压时，控制所述电感模块的输出端变换或保持为低，否则控制所述电感模块的输出端变换或保持为高。2.如权利要求1所述的直流升压高压输出电路，其特征在于，所述升压变换控制模块包括直流升压变换模块，所述直流升压变换模块包括：比较器，其一输入端连接所述电压反馈电路的反馈信号输出端，其另一输入端配置所述预设阈值电压，其输出端在反馈信号超过预设阈值电压时输出导通信号，否则输出关断信号；开关管，其控制端连接所述比较器的输出端，另外两端中的一端接地，另一端连接所述电感模块的输出端，在导通信号控制下，所述另外两端导通以使所述电感模块的输出端接地，在关断信号的控制下，所述另外两端截止以使电感模块的输出端与地断开。3.如权利要求1或2所述的直流升压高压输出电路，其特征在于，所述直流升压变换模块采用直流升压变换器芯片，其开关管脚连接所述电感模块的输出端，其反馈管脚连接所述电压反馈电路的反馈信号输出端，其接地管脚接地，其电源输入脚接收所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李楚元，
申请(专利权)人：一诺仪器中国有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37