提高轻载频率的开关电源制造技术

本发明专利技术公开了一种提高轻载频率的开关电源，包括电池、DC‑DC转换器芯片、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、无极性电容C1、无极性电容C2、极性电容C3、场效应晶体管Q1、电感L1、二极管D1和二极管D2，其DC‑DC转换器芯片的电流检测引脚通过电阻R2和R3分压后可获得一个较低电压，DC‑DC转换器芯片将该电压识别为该开关电源处于重载状态，并提高其工作频率，通过其驱动引脚输出PWM信号以控制输出电压，同时结合电压反馈引脚，将输出电压控制在理想状态，有效解决了现有升压电路在轻载时频率过低的缺陷，大大地减小了电感感量，减小了电感尺寸要求，使电路设计更加小巧高效，成本也更低。

Switching power supply for improving light load frequency

The invention discloses a switching power supply for increasing light-load frequency, which comprises a battery, a DC_DC converter chip, a resistor R1, a resistor R2, a resistor R3, a resistor R4, a resistor R5, a resistor R6, a resistor R7, a non-polar capacitor C1, a non-polar capacitor C2, a polar capacitor C3, a field effect transistor Q1, an inductor L1, a diode D1, and a diode D2, and the like. The current detection pin of the DC/DC converter chip can obtain a lower voltage by dividing the resistance R2 and R3. The DC/DC converter chip identifies the voltage as that the switching power supply is in overload state and increases its operating frequency. The output voltage can be controlled by the PWM signal output by its driving pin, and the voltage feedback pin is combined with the voltage feedback pin. By controlling the output voltage in an ideal state, the defect that the frequency of the existing boost circuit is too low under light load is effectively solved, the inductance is greatly reduced, the inductance size requirement is reduced, and the circuit design is more compact and efficient, and the cost is also lower.

【技术实现步骤摘要】
提高轻载频率的开关电源
本专利技术涉及电路设计技术，尤其涉及一种提高轻载频率的开关电源。
技术介绍
SC3671是一款专为升压、降压开关电源设计的专用DC-DC转换器芯片。其支持5V-30V的宽电压输入，内部集成了软启动以及过温保护电路，从而减少了不少外围元件，而且该芯片具有定频PWM调节、内置过流保护和EN使能关断引脚等功能。以上优势使得SC3671芯片广泛应用于各种升压电路产品中。但由于SC3671芯片在轻载条件下会自动降频来提高电能转换效率，在负载为轻载时，流过电感上的电流会很大，这样就需要选择较大感量的电感来弥补，线路板就会占用比较大的空间，不利于产品的设计和应用。
技术实现思路
本专利技术目的在于，提供一种提高轻载频率的开关电源，以解决现有升压电路在轻载时频率过低的缺陷。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种提高轻载频率的开关电源，包括电池、DC-DC转换器芯片、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、无极性电容C1、无极性电容C2、极性电容C3、场效应晶体管Q1、电感L1、二极管D1和二极管D2；所述DC-DC转换器芯片的供电引脚与所述电池的正极连接，从所述电池获取工作电压，所述DC-DC转换器芯片的使能引脚与电阻R2的一端连接，所述DC-DC转换器芯片的工作频率设定引脚通过电阻R1接地，无极性电容C1的一端与所述电池的正极连接，无极性电容C1的另一端接地，所述DC-DC转换器芯片的驱动引脚与电阻R4的一端连接，所述DC-DC转换器芯片的接地引脚接地，所述DC-DC转换器芯片的电压反馈引脚与电阻R7的一端和电阻R6的一端连接，所述DC-DC转换器芯片的电流检测引脚与电阻R2的另一端和电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端接地，场效应晶体管Q1的栅极连接电阻R4的另一端和电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地，场效应晶体管Q1的源极接地，场效应晶体管Q1的漏极与二极管D1的正极和二极管D2的正极连接，所述电池的正极通过电感L1与二极管D1的正极和二极管D2的正极连接，二极管D1的负极、二极管D2的负极、电阻R6的另一端、极性电容C3的正极、无极性电容C2的一端相互连接，电阻R7的另一端接地，极性电容C3的负极和无极性电容C2的另一端接地。进一步地，所述DC-DC转换器芯片的型号为SC3671。与现有技术相比，本专利技术提供的提高轻载频率的开关电源，其DC-DC转换器芯片的电流检测引脚通过电阻R2和R3分压后可获得一个较低电压，DC-DC转换器芯片将该电压识别为该开关电源处于重载状态，并提高其工作频率，通过其驱动引脚输出PWM信号以控制输出电压，同时结合电压反馈引脚，将输出电压控制在理想状态，有效解决了现有升压电路在轻载时频率过低的缺陷，大大地减小了电感感量，减小了电感尺寸要求，使电路设计更加小巧高效，成本也更低。附图说明图1是本专利技术实施例提供的提高轻载频率的开关电源的电路原理示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，本专利技术实施例提供的提高轻载频率的开关电源，包括电池1、DC-DC转换器芯片U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、无极性电容C1、无极性电容C2、极性电容C3、场效应晶体管Q1、电感L1、二极管D1和二极管D2。DC-DC转换器芯片U1的供电引脚与电池1的正极连接，从电池1获取工作电压，DC-DC转换器芯片U1的使能引脚与电阻R2的一端连接，DC-DC转换器芯片U1的工作频率设定引脚通过电阻R1接地，无极性电容C1的一端与电池1的正极连接，无极性电容C1的另一端接地，DC-DC转换器芯片U1的驱动引脚与电阻R4的一端连接，DC-DC转换器芯片U1的接地引脚接地，DC-DC转换器芯片U1的电压反馈引脚与电阻R7的一端和电阻R6的一端连接，DC-DC转换器芯片U1的电流检测引脚与电阻R2的另一端和电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端接地，场效应晶体管Q1的栅极连接电阻R4的另一端和电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地，场效应晶体管Q1的源极接地，场效应晶体管Q1的漏极与二极管D1的正极和二极管D2的正极连接，电池1的正极通过电感L1与二极管D1的正极和二极管D2的正极连接，二极管D1的负极、二极管D2的负极、电阻R6的另一端、极性电容C3的正极、无极性电容C2的一端相互连接，电阻R7的另一端接地，极性电容C3的负极和无极性电容C2的另一端接地。该电源中，DC-DC转换器芯片U1的型号为SC3671。该开关电源利用DC-DC转换器芯片U1自身电流检测引脚的限流功能，通过外接分压电阻R2、R3向DC-DC转换器芯片U1给定一个固定的微小电压信号，从而使DC-DC转换器芯片U1识别为有负载接入而提高相应稳定的空载工作频率。这样就大大减小了电感感量，减小了电感尺寸要求，使电路设计更加小巧高效，成本也更低。该开关电源电池1电压为9-12.6V，此电压为该开关电源升压电路的输入电压，也为DC-DC转换器芯片U1的工作电压。当单片机通过5V控制使能引脚高电平信号开通后，DC-DC转换器芯片U1的使能引脚高电平开始工作，同时电流检测引脚通过R2与R3分压后检测到200mV的电压。此时DC-DC转换器芯片U1将此电压识别为该开关电源处于重载状态，并自动调节约1-3KHZ的轻载频率PWM信号由驱动引脚输出，再通过电压反馈引脚输出电压反馈调节，从而将输出电压稳定在19V的空载输出电压。当开关电源接上额定负载后，通过电压反馈引脚的电压反馈信号，DC-DC转换器芯片U1自动调节到额定的120kHZ的PWM频率，再通过调节PWM的脉冲占空比从而将输出电压稳定在19V。通过调整R2和R3的阻值，可使DC-DC转换器芯片U1直接工作在最高频率，以达到直接通过PWM调节方式来调整输出电压的目的。整个升压电路通过单片机控制DC-DC转换器芯片U1的电流检测引脚，使得DC-DC转换器芯片U1即使在空载调节时也能够有较高的频率的PWM信号，从而减少了BOOST电路中的电感感量，进而降低的产品的设计成本。通过有效的控制使能端口，又能及时开通或关断DC-DC转换器芯片U1的工作，使得电源始终在可控的工作状态下。上述实施例仅为优选实施例，并不用以限制本专利技术的保护范围，在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高轻载频率的开关电源，其特征在于，包括电池、DC‑DC转换器芯片、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、无极性电容C1、无极性电容C2、极性电容C3、场效应晶体管Q1、电感L1、二极管D1和二极管D2；所述DC‑DC转换器芯片的供电引脚与所述电池的正极连接，从所述电池获取工作电压，所述DC‑DC转换器芯片的使能引脚与电阻R2的一端连接，所述DC‑DC转换器芯片的工作频率设定引脚通过电阻R1接地，无极性电容C1的一端与所述电池的正极连接，无极性电容C1的另一端接地，所述DC‑DC转换器芯片的驱动引脚与电阻R4的一端连接，所述DC‑DC转换器芯片的接地引脚接地，所述DC‑DC转换器芯片的电压反馈引脚与电阻R7的一端和电阻R6的一端连接，所述DC‑DC转换器芯片的电流检测引脚与电阻R2的另一端和电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端接地，场效应晶体管Q1的栅极连接电阻R4的另一端和电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地，场效应晶体管Q1的源极接地，场效应晶体管Q1的漏极与二极管D1的正极和二极管D2的正极连接，所述电池的正极通过电感L1与二极管D1的正极和二极管D2的正极连接，二极管D1的负极、二极管D2的负极、电阻R6的另一端、极性电容C3的正极、无极性电容C2的一端相互连接，电阻R7的另一端接地，极性电容C3的负极和无极性电容C2的另一端接地。...

【技术特征摘要】
1.一种提高轻载频率的开关电源，其特征在于，包括电池、DC-DC转换器芯片、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、无极性电容C1、无极性电容C2、极性电容C3、场效应晶体管Q1、电感L1、二极管D1和二极管D2；所述DC-DC转换器芯片的供电引脚与所述电池的正极连接，从所述电池获取工作电压，所述DC-DC转换器芯片的使能引脚与电阻R2的一端连接，所述DC-DC转换器芯片的工作频率设定引脚通过电阻R1接地，无极性电容C1的一端与所述电池的正极连接，无极性电容C1的另一端接地，所述DC-DC转换器芯片的驱动引脚与电阻R4的一端连接，所述DC-DC转换器芯片的接地引脚接地，所述DC-DC转换器芯片的电压反馈引脚与电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：何清，胡朝平，
申请(专利权)人：深圳市恒浩伟业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44