CN208723787U - 一种升压电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种升压电路，包括升压模块及分别连接于升压模块两端的电压输入端Vin及电压输出端Vout，所述电压输入端Vin与升压模块之间连接有储能电感L1；所述升压模块包括：控制单元；振荡单元，与控制单元连接，用于根据控制单元的振荡频率发出脉冲；开关单元，与控制单元连接；反馈单元，与控制单元连接，用于根据回路状态反馈信息。本实用新型具有成本低、转换效率高、体积小的优点，可大幅提升电池寿命，减少电池消耗量达到节能环保目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源升压技术领域，尤其涉及一种升压电路。
背景技术
现在高精AD转换芯片都需要2.5V以上的供电电压，用2节1.5V（1.5V*2=3V）干电池供电电池寿命只有50小时左右，用4节1.5V干电池则体积太大，用锂电池则成本太高，还有锂电要充电要等待时间长，不能即装即用。
实用新型内容
本实用新型为解决技术问题，提供了一种升压电路。
本实用新型提供了一种升压电路，包括升压模块及分别连接于升压模块两端的电压输入端Vin及电压输出端Vout，所述电压输入端Vin与升压模块之间连接有储能电感L1；所述升压模块包括：
控制单元；
振荡单元，与控制单元连接，用于根据控制单元的振荡频率发出脉冲；
开关单元，与控制单元连接；
反馈单元，与控制单元连接，用于根据回路状态反馈信息。
进一步地，所述振荡单元采用振荡器。
进一步地，所述控制单元采用PFM控制器。
进一步地，所述开关单元包括第一开关场效应管Q1和第二开关场效应管Q2；所述第一开关场效应管Q1的漏极与所述储能电感L1远离所述电压输入端Vin的一端连接，且与第二开关场效应管Q2的漏极连接；第一开关场效应管Q1的源极通过第一电阻R1接地；第一开关场效应管Q1的栅极与第二开关场效应管Q2的栅极连接后与控制单元连接；第二开关场效应管Q2的源极与所述电压输出端Vout连接。
进一步地，所述反馈单元包括第一运算放大器K1和第二运算放大器K2，所述第二开关场效应管Q2的源极依次连接有第二电阻R2和第三电阻R3后接地；所述第一运算放大器K1的同相输入端连接于第二电阻R2和第三电阻R3之间，所述第一运算放大器K1的异相输入端连接有第一电源Vref，所述第一运算放大器K1的输出端连接于控制单元；所述第二运算放大器K2的同相输入端连接于第一开关场效应管Q1的源极，第二运算放大器K2的异相输入端连接有第二电源VB，所述第二运算放大器K2的输出端连接于控制单元。
进一步地，所述电压输入端Vin与储能电感L1之间的连接点连接于第二电容C2后接地；所述电压输出端Vout与升压模块之间的连接点连接于储能电容C1后接地。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在电压输入端Vin和电压输出端Vout之间增加升压模块，通过控制单元控制振荡单元的振荡频率，利用振荡单元发出脉冲电平从而控制开关单元的关闭和导通，从而通过储能电感L1和储能电容C1的配合使用使得电压输入端Vin的电压在下降后依然可以通过储能电感L1和储能电容C1进行补偿使用，简单便捷；此外，设有反馈单元，可以通过反馈单元根据回路状态对振荡单元的频率进行调节，进一步避免电能浪费，具有成本低、转换效率高、体积小的优点，可大幅提升电池寿命，减少电池消耗量达到节能环保目的。
附图说明
图1为本实用新型升压电路一个实施例的连接示意图。
图2为本实用新型升压电路一个实施例的电路连接图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1~图2所示，本实用新型提供了一种升压电路，包括升压模块及分别连接于升压模块两端的电压输入端Vin及电压输出端Vout，所述电压输入端Vin与升压模块之间连接有储能电感L1；所述升压模块包括：
控制单元1；
振荡单元2，与控制单元1连接，用于根据控制单元1的振荡频率发出脉冲；
开关单元3，与控制单元1连接；
反馈单元4，与控制单元1连接，用于根据回路状态反馈信息。
本实用新型通过在电压输入端Vin和电压输出端Vout之间增加升压模块，通过控制单元1控制振荡单元的振荡频率，利用振荡单元2发出脉冲电平从而控制开关单元3的关闭和导通，从而通过储能电感L1和储能电容C1的配合使用使得电压输入端Vin的电压在下降后依然可以通过储能电感L1和储能电容C1进行补偿使用，简单便捷；此外，设有反馈单元4，可以通过反馈单元4根据回路状态对振荡单元2的频率进行调节，进一步避免电能浪费，具有成本低、转换效率高、体积小的优点，可大幅提升电池寿命，减少电池消耗量达到节能环保目的。
在一个具体实施例中，所述振荡单元2采用振荡器。所述控制单元1采用PFM控制器。
在一个可选实施例中，所述开关单元3包括第一开关场效应管Q1和第二开关场效应管Q2；所述第一开关场效应管Q1的漏极与所述储能电感L1远离所述电压输入端Vin的一端连接，且与第二开关场效应管Q2的漏极连接；第一开关场效应管Q1的源极通过第一电阻R1接地；第一开关场效应管Q1的栅极与第二开关场效应管Q2的栅极连接后与控制单元1连接；第二开关场效应管Q2的源极与所述电压输出端Vout连接。所述反馈单元4包括第一运算放大器K1和第二运算放大器K2，所述第二开关场效应管Q2的源极依次连接有第二电阻R2和第三电阻R3后接地；所述第一运算放大器K1的同相输入端连接于第二电阻R2和第三电阻R3之间，所述第一运算放大器K1的异相输入端连接有第一电源Vref，所述第一运算放大器K1的输出端连接于控制单元1；所述第二运算放大器K2的同相输入端连接于第一开关场效应管Q1的源极，第二运算放大器K2的异相输入端连接有第二电源VB，所述第二运算放大器K2的输出端连接于控制单元1。所述电压输入端Vin与储能电感L1之间的连接点连接于第二电容C2后接地；所述电压输出端Vout与升压模块之间的连接点连接于储能电容C1后接地。
本实用新型的实施原理如下：当振荡器输出脉冲高电平时，第一开关场效应管Q1导通，第二一开关场效应管Q2截止，此时电压输入端Vin的电压经储能电感L1及第一开关场效应管Q1到接地端形成电感电流。到第一开关场效应管Q1关闭时，储能电感L1的电流到最大值，储能电感L1中储存了电能；当振荡器输出脉冲低电平时，第一开关场效应管Q1会截止，第二开关场效应管Q2导通。电压输入端Vin的电压叠加上储能电感L1上的感应电压，经第二开关场效应管Q2向储能电容C1充电，储能电感L1中的能量释放，达到升压的效果。
由于振荡器频率较高一般几百千赫，所以经过一定时间后，储能电容C1上的电压不断升高，第二电阻R2和第三电阻R3之间的电压升高，第一运算放大器K1输出电压也升高，控制单元1调节降低输出脉冲频率，使得电压输出端Vout的电压稳定。
此时，在经过第一电阻R1的负载电流Iout增加使电压输出端Vout的电压下降时，通过第二运算放大器K2反馈信号给控制单元1，控制单元1提高振荡器的输出脉冲频率，使得电压输出端Vout的电压稳定。
以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
Claims (6)
1.一种升压电路，其特征在于，包括升压模块及分别连接于升压模块两端的电压输入端Vin及电压输出端Vout，所述电压输入端Vin与升压模块之间连接有储能电感L1，所述电压输出端Vout与升压模块之间的连接点连接于储能电容C1后接地；所述升压模块包括：
控制单元；
振荡单元，与控制单元连接，用于根据控制单元的振荡频率发出脉冲；
开关单元，与控制单元连接；
反馈单元，与控制单元连接，用于根据回路状态反馈信息。
2.如权利要求1所述的一种升压电路，其特征在于：所述振荡单元采用振荡器。
3.如权利要求1所述的一种升压电路，其特征在于：所述控制单元采用PFM控制器。
4.如权利要求1所述的一种升压电路，其特征在于：所述开关单元包括第一开关场效应管Q1和第二开关场效应管Q2；所述第一开关场效应管Q1的漏极与所述储能电感L1远离所述电压输入端Vin的一端连接，且与第二开关场效应管Q2的漏极连接；第一开关场效应管Q1的源极通过第一电阻R1接地；第一开关场效应管Q1的栅极与第二开关场效应管Q2的栅极连接后与控制单元连接；第二开关场效应管Q2的源极与所述电压输出端Vout连接。
5.如权利要求4所述的一种升压电路，其特征在于：所述反馈单元包括第一运算放大器K1和第二运算放大器K2，所述第二开关场效应管Q2的源极依次连接有第二电阻R2和第三电阻R3后接地；所述第一运算放大器K1的同相输入端连接于第二电阻R2和第三电阻R3之间，所述第一运算放大器K1的异相输入端连接有第一电源Vref，所述第一运算放大器K1的输出端连接于控制单元；所述第二运算放大器K2的同相输入端连接于第一开关场效应管Q1的源极，第二运算放大器K2的异相输入端连接有第二电源VB，所述第二运算放大器K2的输出端连接于控制单元。
6.如权利要求1或5所述的一种升压电路，其特征在于：所述电压输入端Vin与储能电感L1之间的连接点连接于第二电容C2后接地。
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| CN117155114A (zh) * | 2023-10-30 | 2023-12-01 | 江苏芯潭微电子有限公司 | 用于将锂电转为干电的电压调制电路和供电系统 |
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2018
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| CN117155114B (zh) * | 2023-10-30 | 2024-01-26 | 江苏芯潭微电子有限公司 | 用于将锂电转为干电的电压调制电路和供电系统 |
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