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，能减小电路的寄生电感和寄生电容，降低电路的功耗。该升压电路包括开关，所述开关为一Ｎ型ＭＯＳ管，控制所述开关闭合或断开的脉冲信号输入到所述ＭＯＳ管的栅极，所述ＭＯＳ管的源极接地，漏极输出升压电路的开关信号；所述ＭＯＳ管的源极和漏极，并分别连接一噪声抑制电容的两端。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，尤其涉及一种保护续流二极管免受开关信号 瞬时过冲电压影响的升压电路。
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,脉冲宽度调制)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脉沖信号控制开关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释能供电。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。以图1所示基本结构为基础的升压电路，其结构及功能使得用作升压电 路开关的三极管必然产生较大的寄生电感和寄生电容，整个升压电路的功耗 较大。另外，无论是采用专用的升压电路芯片，还是利用阻容及晶体管搭建 专用升压电路，现有的升压电路都不太适合一些要求苛刻的应用场合，如机 顶盒、数字电视等。其中的一个原因是由于开关噪声较大，会极大地影响设 备参数指标，如灵敏度、信噪比等关键技术参数。实际调试过程中发现，这 些参数对开关电源噪声十分敏感，若处理不好，极大降低产品性能和应用能 力。
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，能减小电路 的寄生电感和寄生电容，降低电路的功耗。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，所述 开关为一 N型绝缘栅场效应管，控制所述开关闭合或断开的脉冲信号输入 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 升压电路的开关信号；所述绝缘栅场效应管的源极和漏极，并分别连接一噪 声抑制电容的两端。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信号，负极连接所述二次升压 电路的一端，所述滤波电容一端接地，另一端连接所述二次升压电路的另一 端；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緩沖电路，所述緩冲电路并联 在所述续流二极管两端，緩沖所述续流二极管两端的电压。更进一步地，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。如上所述的升压电路，可以进一步包括续流二极管、滤波电容和緩冲电 路，所述续流二极管的正极接入所述开关信号，负极连接所述滤波的一端， 所述滤波电容另一端接地，所述緩冲电路并联在所述续流二极管两端，緩沖 所述续流二极管两端的电压。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信号，负极连接所述滤波电容的 一端，所述滤波电容另一端接地，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，可以进一步包括信号发生电路，所述信号发生电 路输出脉冲信号控制所述开关输出开关信号；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。其中，上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；上述緩冲电路可以由緩沖电容和放电电阻串联而成。与现有技术相比，本专利技术选用MOS管作为开关，减小了电路的寄生电 感和电容，降低了功耗，并在MOS管的漏源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；釆用二次升压电路，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冲电路，减小了 升压电路寄生电感对续流二极管的瞬时过沖影响；以内部的信号发生电路作为开关的控制信号，减少了开发成本，方便了设计和使用；还引入了稳压二 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是本专利技术第一实施例的电路结构示意图。图3是本专利技术第二实施例的电路结构示意图。图4是本专利技术第三实施例的电路结构示意图。图5是一种信号发生电路实施例的电路结构示意图。图6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。如图2所示的本专利技术第一实施例中，对开关进行了改进，选用N型MOS 管(绝缘栅场效应管)Ml用作开关。将控制开关闭合或断开的脉冲信号PWM 输入到开关MOS管Ml的栅极，开关MOS管Ml的源极和衬底接地，漏极 接在储能电感Ll和续流二极管Dl之间，从漏极输出的开关信号直接作用 到续流二4及管Dl的正极。当然，选用其他结构的信号发生电路，同样可以选用MOS管作为开关。 用MOS管代替三极管做开关，减少了由于晶体管的寄生电容和寄生电感对 电路造成的影响。同时，由于开关MOS管Ml导通时，其栅极电流极小， 电流值为nA (纳安)级，降低了整个升压电路的功耗。本专利技术第一实施例选用MOS管代替三极管作为升压电路的开关，在开 关MOS管Ml的源极和漏极之间会产生一定的噪声，本专利技术第一实施例可 以进一步在开关MOS管Ml的源、漏极之间接入一避免电压过冲的噪声抑 制电容C9。由于开关MOS管Ml的漏、源两端之间有一等效二极管，因此 开关MOS管Ml的频繁导通和关断容易造成电压过冲。这里，在开关MOS 管Ml的源、漏极之间接入噪声抑制电容C9,可以有效避免开关MOS管 Ml源、漏极之间电压过冲的产生。噪声抑制电容C9除了可以有效避免电 压过冲的产生之外，还能有效滤除掉开关信号产生的高频噪声。通过实验发 现，噪声抑制电容C9对应用本专利技术的整机(如机顶盒等)灵敏度有很大改 善。在实际应用中，噪声抑制电容C9一般可选用pF(皮法)级的陶瓷电容。在开关MOS管Ml的漏、源极之间接入噪声抑制电容C9，不仅不会影 响到输出电压的电压值，而且抑制了开关MOS管Ml源、漏极之间的噪声， 减少源、漏极之间的电压上升率，降低了 EMC ( Electro Magnetic Compatibility,电磁兼容)噪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种升压电路，包括开关，其特征在于，所述开关为一Ｎ型绝缘栅场效应管，控制所述开关闭合或断开的脉冲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，漏极输出升压电路的开关信号；所述绝缘栅场效应管的源极和漏极，并分别连接一噪声抑制电容的两端。

【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]