一种升压电路制造技术

本发明专利技术公开了一种升压电路，开发成本和维护成本都较低。该升压电路包括开关，还包括信号发生电路，所述信号发生电路输出脉冲信号控制所述开关闭合或断开。本发明专利技术可广泛应用于消费类电子产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种升压电路，尤其涉及一种内部提供控制信号的升压电路。
技术介绍
在许多消费类电子产品设计中，电源设计往往是设计的难点，高效、稳 定、可靠的电源方案设计一直是技术人员和科研人员的追求目标。随着消费 类电子产品竟争的日益激烈，成本低性能好的电源设计方案日益受到生产厂 家的青睐。升压电路作为消费类电子产品的电源，目前主要有两种解决方案，第一 种是采用专用的升压电路芯片，第二种是根据具体应用利用阻容及晶体管搭 建专用升压电路。专用芯片提供的升压电路性能好，但大部分专用芯片成本 较高，在一定程度上限制了应用。由于专用的升压电路芯片在实际使用中应 用较少，第二种方案根据具体应用搭建专用升压电路在业内越来越广泛。目 前利用阻容及晶体管搭建专用升压电路已经有多种实现方式，但万变不离其 宗，主要电路基本构架如图1所示。图中电路主要包括储能电感L,开关S,续流二极管D,滤波电容C以 及负载电阻R等关键部件，其中输入的直流电源电压Vi的正极串联储能电 感L和续流二极管D后，再并联滤波电容C和负载电阻R,其中续流二极 管D的正极接储能电感L，负极接滤波电容C和负载电阻R。升压电路的输 出电压Vo,在负载电阻R的两端引出，负载电阻R连接续流二极管D负极 的一端为输出电压Vo的正极，另一端为输出电压Vo的负极。PWM(Pulse Width Modulation,脉沖宽度调制)脉冲信号控制开关S的闭合和断开，储 能电感L完成储能和能量释放，滤波电容C完成滤波和储能作用。PWM脉冲信号控制开关S闭合时，储能电感L、开关S和电源Vi形成闭合回路，储能电感L储能，续流二极管D反向关断，负载电阻R由滤波 电容C供电。PWM脉冲信号控制开关S断开时，续流二极管D导通，储能 电感L释放能量，同时给滤波电容C充电储能。如此反复，形成升压电路 的整个工作过程。无论是软开关还是硬开关的升压电路，大部分都需要外部提供图中所示 的PWM脉冲来控制开关S的闭合和断开。由于需要的脉冲频率及占空比可 变， 一种比较常用的做法是采用MCU (Micro Controller Unit,微控制器) 的GPIO ( General Purpose Input/Output,通用输入输出)模拟输出，或是通 过专用PWM脉沖模块提供PWM脉冲，这样在一定程度上增加了系统开发 量和维护成本。综上所述，有必要提供一种低开发成本和维护成本的升压电路。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是在于需要提供一种升压电路，开发成本和 维护成本都较低。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种升压电路，包括开关，还包 括信号发生电路，所述信号发生电路输出脉沖信号控制所述开关闭合或断 开。如上所述的升压电路，可以进一步包括续流二极管、滤波电容和二次升 压电路，所述续流二极管的正极接入所述开关输出的开关信号，负极连接所 述二次升压电路，所述二次升压电路另一端经所述滤波电容接地；所述二次 升压电路扩大所述升压电路的升压范围。进一步地，所述升压电路可以进一步包括稳压二极管，所述稳压二极管 正极接地，并联在所述滤波电容两端。更进一步地，所述升压电路还可以进一步包括緩沖电路，所述緩沖电3各 并联在所述续流二极管两端，緩冲所述续流二极管两端的电压；其中，所述 緩冲电路可以由緩冲电容和放电电阻串联而成。如上所述的升压电路，可以进一步包括续流二极管、滤波电容和稳压二极管，所述续流二极管的正极接入所述开关输出的开关信号，负极经所述滤波电容接地；所述稳压二极管正极接地，并联在所述滤波电容两端。如上所述的升压电路，所述开关可以包括N型绝缘4册场效应管，所述 脉沖信号输入到所述绝缘栅场效应管的栅极，所述绝缘栅场效应管的源极接 地，漏极输出开关信号；所述升压电路可以进一步包括噪声抑制电容，所述 噪声抑制电容两端分别连接所述绝缘4册场效应管的源极和漏极；更进一步 地，所述信号发生电路可以包括正弦波发生电路或方波发生电路。如上所述的升压电路，所述二次升压电路可以由二次储能升压电感和二 次储能升压电容并联而成。与现有技术相比，本专利技术以信号发生电路替代了外部PWM信号作为开 关的控制脉冲，减少了开发成本和维护成本，方便了设计和使用；选用MOS 管替代三极管作为开关管，减小了电路的寄生电感和电容，降低了功耗，并 在MOS管的源、漏极之间接入噪声抑制电容，降低了 MOS管源、漏极之 间的噪声和电磁兼容噪声；采用二次升压电路，大幅度提高了升压电路的升 压倍数；在续流二极管两端并联緩沖电路，减小了升压电路寄生电感对续流 二极管的瞬时过冲影响；还引入了肖特基稳压二极管，提高了升压电路输出 信号的稳定性。附图说明图1是现有技术中升压电路的原理示意图。 图2是本专利技术原理示意图。图3是一种信号发生电路实施例的电路结构示意图。 图4是本专利技术第一实施例的电路结构示意图。 图5是本专利技术第二实施例的电路结构示意图。 图6是本专利技术第三实施例的电路结构示意图。 图7是本专利技术第四实施例的电路结构示意图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术 如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解 并据以实施。由于外部提供的PWM脉沖信号中所包含的谐波分量，会最终耦合到整 机电路中，带给整机很大的噪声干扰，因此本专利技术的基本思想是集成低成本 信号发生电路，以替代提供外部PWM脉冲，在实际应用中只需要提供输入 电压，输出就将得到理想的升压值，减少电路开发成本，极大地方便设计和 使用需要。图2示出了本专利技术原理示意图，与现有技术中已有的升压电路相比，本 专利技术引入一信号发生电路到升压电路中，通过该信号发生电路产生的脉冲信 号来控制开关S闭合或断开，从而实现升压电路的既有功能。图2中储能电 感L,开关S，续流二极管D,滤波电容C以及负载电阻R等关键部件的功 能和作用方式，均与图1所示现有升压电路原理示意中各部件所起的作用相 同，此处不再详细描述。图3示出了一种信号发生电路的实现方式，产生脉沖信号来控制开关管 的开启和截止。如图3所示，第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、 第五电阻R5均接到输入电源Vi的正极。其中第四电阻R4的另一端连接 NPN型三极管Q1 (称之为第一三极管Q1)的集电极，第五电阻R5的另一 端连接第一三极管Ql的基极；第二电阻R2的另一端连接NPN型三极管 Q2 (称之为第二三极管Q2)的集电极，第三电阻R3的另一端连接第二三 极管Q2的基极。第一三极管Ql和第二三极管Q2的发射极，均连接输入电 源Vi的负极后接地(GND)。在第一三极管Ql的基极和第二三极管Q2 的集电极之间，还连接有第二耦合电容C2，在第一三极管Q1集电极的和第 二三极管Q2的基极之间，还连接有第三耦合电容C3。第二耦合电容C2和 第三耦合电容C3提供交流耦合功能。图3所示的信号发生电路，含有第一三极管Ql和第二三极管Q2,每个 三极管提供180度相移，两个三极管就能提供360度相移，形成正反馈回路。 第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5除提供两个三极管的静态工作点外，还构成两个三极管的正反馈回路。具体说，第二电阻R2 和第三电阻R3串联构成第二三极管Q2的正反馈回路，第四电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种升压电路，包括开关，其特征在于，还包括信号发生电路，所述信号发生电路输出脉冲信号控制所述开关闭合或断开。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，王西强，孟斐，
申请(专利权)人：北京创毅视讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]