專利名稱：一種新型電壓變換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型電壓變換電路。
背景技術(shù)：
目前，采用美國國家半導(dǎo)體公司的LM2576為核心的電壓變換電路是由輸入去耦電容、輸出去耦電容、儲能電感、續(xù)流二極管組成的。當(dāng)輸入7V 40V的電壓時，可以輸出恒定5V、最大3A的電流，并且提供一個TTL電平的接口，用來開啟或關(guān)閉電路。但是，實(shí)際應(yīng)用中，由于上電的啟動電流脈沖較大，給電源造成較大沖擊，而且啟動電流脈沖會造成輸入電壓瞬間跌落，進(jìn)而使輸出電壓也跟隨跌落。該現(xiàn)象會造成上電時的輸出電壓波形反復(fù)震蕩，對負(fù)載電路造成不良影響，甚至?xí)斐韶?fù)載電路的芯片閂鎖和死機(jī)。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的電壓變換電路上電啟動時的輸出震蕩現(xiàn)象，本實(shí)用新型提供了一種改進(jìn)的電壓變換電路，其包括輸入去耦電路、輸出去耦電路、儲能電路、續(xù)流電路和轉(zhuǎn)換電路；此夕卜，該電壓變換電路還包括電壓檢測電路和電壓反饋電路，所述電壓檢測電路的輸入端和接地端分別與所述輸入去耦電路的兩端連接，并且也分別與所述轉(zhuǎn)換電路的輸入端和接地端連接，以便對經(jīng)過去耦后的輸入電壓進(jìn)行閾值判斷后開啟所述轉(zhuǎn)換電路；所述電壓反饋電路連接在所述轉(zhuǎn)換電路的反饋端與所述電壓檢測電路的電壓檢測端之間，從而將所述轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓反饋回所述電壓檢測電路。該改進(jìn)的電壓變換電路不僅能大幅減小啟動輸入電流，而且能保證輸出電壓的穩(wěn)定啟動，基本消除震蕩現(xiàn)象。 在本實(shí)用新型中，轉(zhuǎn)換電路優(yōu)選采用美國國家半導(dǎo)體公司的單片式開關(guān)穩(wěn)壓器
LM2576，其具有五個端口 ，它們分別是輸入端、輸出端、接地端、反饋端和使能端。 根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，在上述改進(jìn)的電壓變換電路中，所增加的輸入電壓
檢測電路包括穩(wěn)壓二極管，電壓檢測電容，三極管，第一電阻、第二電阻、第三電阻；其中，
穩(wěn)壓二極管的負(fù)極連接電壓輸入端，穩(wěn)壓二極管與電壓檢測電容串聯(lián)，電壓檢測電容的第
一端為電壓檢測電路的電壓檢測端，電壓檢測端與穩(wěn)壓二極管的正極連接，而電壓檢測電
容的不與穩(wěn)壓二極管的正極連接的第二端與三極管的發(fā)射極連接，三極管的發(fā)射極接地，
穩(wěn)壓二極管的正極通過第一電阻與三極管的基極連接，而穩(wěn)壓二極管的負(fù)極通過第三電阻
與三極管的集電極連接，在三極管的基極和發(fā)射極之間連接有第二電阻；三極管的集電極
與轉(zhuǎn)換電路的使能端連接，從而將所述電壓檢測電路的輸出連接到轉(zhuǎn)換電路的使能端上。 在上述改進(jìn)的電壓變換電路中，所增加的輸出電壓反饋電路包括反饋二極管，所
述反饋二極管的負(fù)極與電壓檢測電路的電壓檢測端連接，所述反饋二極管的正極與轉(zhuǎn)換電
路的反饋端連接。 根據(jù)本實(shí)用新型所描述的改進(jìn)的電壓變換電路，當(dāng)輸入電壓超過一定閾值的時候，穩(wěn)壓二極管導(dǎo)通，使三極管飽和，三極管將LM2576的使能端拉為低電平，從而開啟電壓變換電路；一個濾波電容可以在一段時間內(nèi)保持住該三極管的基極輸入電壓，使三極管短時間能保持飽和狀態(tài)，從而使電壓變換電路保持開啟；電壓變換電路開啟之后，輸出電壓快速上升，該輸出電壓被一個二極管反饋到三極管的基極，使三極管進(jìn)一步飽和。以上步驟使電壓變換電路達(dá)到穩(wěn)定啟動的目的。 本實(shí)用新型的有益效果是，可以在電壓變換電路上電啟動的時候，大幅減小啟動電流，而輸出電壓快速穩(wěn)步上升，基本無震蕩，并且該電路簡單可靠，附加成本低。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步具體的說明。[0010]

圖1是本實(shí)用新型的一個優(yōu)選實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，如圖1所示，電壓變換電路包括輸入去耦電路、
輸出去耦電路、儲能電路、續(xù)流電路、轉(zhuǎn)換電路、電壓檢測電路和電壓反饋電路。 其中，輸入去耦電路包括輸入端極性電容C1和與其并聯(lián)的輸入端無極性電容
C2，其中，輸入端極性電容C1的大小為100iiF，輸入端無極性電容C2的大小為0. liiF。輸
入去耦電路兩端并聯(lián)到電壓檢測電路的輸入端和接地端上，并且并聯(lián)到轉(zhuǎn)換電路U1的輸
入端和接地端上。 電壓檢測電路包括穩(wěn)壓二極管Dl，其擊穿電壓Vd二 16V;電壓檢測電容C3，其大小為2. 2ii F ;三極管Ql，其型號優(yōu)選為SST3904 ;大小均為10KQ的第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3。其中，穩(wěn)壓二極管Dl與電壓檢測電容C3串聯(lián)，電壓檢測電容C3的第一端，即電壓檢測電路的電壓檢測端，與穩(wěn)壓二極管Dl的正極連接，而電壓檢測電容C3的不與穩(wěn)壓二極管D1的正極連接的第二端與三極管Q1的發(fā)射極連接，該三極管Q1的發(fā)射極接地，從而構(gòu)成電壓檢測電路的接地端，穩(wěn)壓二極管D1的正極通過第一電阻R1與三極管Q1的基極連接，而穩(wěn)壓二極管D1的負(fù)極通過第三電阻R3與三極管Q1的集電極連接，該三極管Q1的集電極所對應(yīng)的端為電壓檢測電路的輸出端，穩(wěn)壓二極管D1的負(fù)極所對應(yīng)的端為電壓檢測電路的輸入端，在三極管Ql的基極和發(fā)射極之間連接有第二電阻R2。[0014] 轉(zhuǎn)換電路U1采用美國國家半導(dǎo)體公司的單片式開關(guān)穩(wěn)壓器LM2576，其具有五個引腳，它們分別是輸入引腳1、輸出引腳2、接地引腳3、反饋引腳4和使能引腳(控制端)5。電壓檢測電路的穩(wěn)壓二極管D1的負(fù)極與轉(zhuǎn)換電路U1的輸入引腳1連接，電壓檢測電路的三極管Q1的集電極與轉(zhuǎn)換電路U1的使能引腳5連接，三極管Q1的發(fā)射極與轉(zhuǎn)換電路U1的接地引腳3連接并接地。 儲能電路包括儲能電感Ll，其參數(shù)為82 ii H/1A。續(xù)流電路采用續(xù)流二極管D3，其型號為1N5819。續(xù)流二極管D3的正極接地，負(fù)極與轉(zhuǎn)換電路Ul的輸出引腳2及儲能電路的儲能電感L1的輸入端連接。轉(zhuǎn)換電路U1的輸出引腳2也與儲能電路的儲能電感L1的輸入端連接，轉(zhuǎn)換電路U1的反饋引腳4與儲能電感L1的輸出端連接。[0016] 電壓反饋電路包括反饋二極管D2，其型號為1N5819。該反饋二極管D2連接在轉(zhuǎn)換電路Ul的反饋引腳4與電壓檢測電容C3的電壓檢測端(第一端)之間。具體的，反饋二極管D2的負(fù)極與電壓檢測電容C3的電壓檢測端(第一端)連接，反饋二極管D2的正極與反饋引腳4連接。[0017] 在儲能電感L1的輸出端和續(xù)流二極管D3的正極之間還連接有輸出去耦電路。該 輸出去耦電路包括輸出端極性電容C5和與其并聯(lián)的輸出端無極性電容C4。輸出端無極性 電容C4的大小為O. liiF，輸出端極性電容C5的大小為47iiF。 在圖1中，輸入電壓Vin(例如為24V)經(jīng)過C1、C2去耦合、濾波之后，送入Ul的輸 入引腳1和接地引腳3。上電后，當(dāng)輸入電壓超過D1的擊穿電壓Vd(在本實(shí)施例中為16V) 后，C3兩端電壓Vc上升，三極管Ql的基極電壓Vb也上升。C3電壓Vc = Vin-Vd， Vb = Vc/2。當(dāng)基極電壓Vb上升到大約0.6V時，三極管Ql充分飽和，輸出一個低電平給Ul的使 能引腳5，使電壓變換電路，或者說轉(zhuǎn)換電路Ul開啟。如果電壓變換電路的啟動電流使輸入 電壓瞬間下跌，C3仍能在短時間內(nèi)保持三極管Q1的基極電壓Vb，使三極管Ql不會退出飽 和，電壓變換電路不會關(guān)閉。電壓變換電路啟動之后，輸入電壓上升，該電壓通過反饋二極 管D2反饋到C3，使C3電壓Vc進(jìn)一步上升，三極管Ql進(jìn)一步飽和，保證了電壓變換電路的 穩(wěn)定開啟。選擇元件時參考圖中標(biāo)識的參數(shù)，可以保證電路能正常工作。 雖然已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解 的是，在不脫離本實(shí)用新型的精神的情況下可以對上述實(shí)施例做出改變和修改。
權(quán)利要求一種電壓變換電路，包括輸入去耦電路、輸出去耦電路、儲能電路、續(xù)流電路和轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述電壓變換電路還包括電壓檢測電路和電壓反饋電路，所述電壓檢測電路的輸入端和接地端分別與所述輸入去耦電路的兩端連接，并且也分別與所述轉(zhuǎn)換電路的輸入端和接地端連接，以便對經(jīng)過去耦后的輸入電壓進(jìn)行閾值判斷后開啟所述轉(zhuǎn)換電路；所述電壓反饋電路連接在所述轉(zhuǎn)換電路的反饋端與所述電壓檢測電路的電壓檢測端之間，從而將所述轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓反饋回所述電壓檢測電路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓變換電路，其特征在于，所述電壓檢測電路包括 穩(wěn)壓二極管(Dl)，電壓檢測電容(C3)， 三極管(Ql)，第一電阻(Rl)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)，其中，所述穩(wěn)壓二極管(Dl)的負(fù)極連接電壓輸入端，所述穩(wěn)壓二極管(Dl)與所述電壓 檢測電容(C3)串聯(lián)，所述電壓檢測電容(C3)的第一端為所述電壓檢測電路的電壓檢測端， 所述電壓檢測端與所述穩(wěn)壓二極管(Dl)的正極連接，而所述電壓檢測電容(C3)的不與所 述穩(wěn)壓二極管(Dl)的所述正極連接的第二端與所述三極管(Ql)的發(fā)射極連接，所述三極 管(Ql)的所述發(fā)射極接地，所述穩(wěn)壓二極管(Dl)的所述正極通過所述第一電阻(Rl)與所 述三極管(Ql)的基極連接，而所述穩(wěn)壓二極管(Dl)的所述負(fù)極通過所述第三電阻(R3)與 所述三極管(Ql)的集電極連接，在所述三極管(Ql)的所述基極和所述發(fā)射極之間連接有 所述第二電阻(R2);所述三極管(Ql)的所述集電極與所述轉(zhuǎn)換電路(Ul)的使能端連接，從而將所述電壓 檢測電路的輸出連接到所述轉(zhuǎn)換電路的使能端上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電壓變換電路，其特征在于，所述電壓反饋電路包括反饋 二極管(D2)，所述反饋二極管(D2)的負(fù)極與所述電壓檢測電路的所述電壓檢測端連接，所 述反饋二極管(D2)的正極與所述轉(zhuǎn)換電路的所述反饋端連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電壓變換電路，其特征在于，所述輸入去耦電路包括輸入端極性電容(Cl)和與所述輸入端極性電容(Cl)并聯(lián)的輸 入端無極性電容(C2);所述輸出去耦電路包括輸出端極性電容(C5)和與所述輸出端極性電容(C5)并聯(lián)的輸 出端無極性電容(C4);所述儲能電路包括儲能電感(Ll);所述續(xù)流電路包括續(xù)流二極管(D3);其中，所述續(xù)流二極管(D3)的正極接地，所述續(xù)流二極管(D3)的負(fù)極與所述轉(zhuǎn)換電 路(Ul)的輸出端及所述儲能電路的所述儲能電感(Ll)的輸入端連接，所述轉(zhuǎn)換電路(Ul) 的所述輸出端也與所述儲能電路的所述儲能電感(Ll)的所述輸入端連接，所述轉(zhuǎn)換電路 (Ul)的所述反饋端與所述儲能電感(Ll)的輸出端連接；在所述儲能電感(Ll)的所述輸出 端和所述續(xù)流二極管(D3)的所述正極之間還連接有所述輸出去耦電路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、4中的任一項所述的電壓變換電路，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換電路 (Ul)為開關(guān)穩(wěn)壓器電路。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電壓變換電路，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換電路(Ul)為開關(guān)穩(wěn)壓器電路。
專利摘要一種新型電壓變換電路，包括輸入去耦電路、輸出去耦電路、儲能電路、續(xù)流電路和轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述電壓變換電路還包括電壓檢測電路和電壓反饋電路，所述電壓檢測電路的輸入端和接地端分別與所述輸入去耦電路的兩端連接，并且也分別與所述轉(zhuǎn)換電路的輸入端和接地端連接，以便對經(jīng)過去耦后的輸入電壓進(jìn)行閾值判斷后開啟轉(zhuǎn)換電路；電壓反饋電路連接在轉(zhuǎn)換電路的反饋端與電壓檢測電路的電壓檢測端之間，從而將轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓反饋回電壓檢測電路。
文檔編號G01R19/00GK201490884SQ20092007135
公開日2010年5月26日 申請日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者李培植, 王維建 申請人:新華自動化科技發(fā)展(上海)有限公司