一種升壓電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種升壓電路，該電路包括：共地電源、方波信號發(fā)生器、MOS管、電容和二極管；方波信號發(fā)生器的輸出端分別與兩個MOS管的柵極相連；其中，PMOS管的源極與第一電源正極相連，PMOS管的漏極與NMOS管的漏極以及第一電容的一端相連；NMOS管的源極接地；第一電容的另一端與第一二極管的負(fù)極以及第二二極管的正極相連；第一二極管的正極與所述第二電源正極相連；第二二極管的負(fù)極與所述第二電容的一端相連；第二電容的另一端接地；第二二極管的負(fù)極與第二電容的一端作為升壓電路的輸出端。本實(shí)用新型使用分離元器件搭建升壓電路，無需使用復(fù)雜的DC/DC集成電路，具有結(jié)構(gòu)簡單、低成本、方便調(diào)試以及易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種升壓電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電源設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種升壓電路。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電路設(shè)計(jì)中的電路電壓越來越低。很多集成芯片的電源電壓都在2V以下，但是2V電源電壓并不足以驅(qū)動一些常用元器件，例如LED，因此必須采用升壓電路。
[0003]目前最常用的升壓電路是Boost拓?fù)湫虳C/DC升壓電路，其工作原理是:首先通過高頻振蕩產(chǎn)生低壓脈沖，然后通過脈沖變壓器將低壓脈沖升壓至預(yù)定電壓值，最后通過脈沖整流獲得高壓直流電。
[0004]然而在實(shí)際使用中，出于對成本或系統(tǒng)復(fù)雜度等因素的考慮，Boost拓?fù)湫虳C/DC升壓電路并不適用于驅(qū)動電路中的簡單元器件，因此，在保證升壓電路功效的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步簡化電路結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)成本，對于驅(qū)動電路中的簡單元器件具有重要的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述問題，本實(shí)用新型提供了一種市電電壓保護(hù)電路，以解決上述問題或者至少部分地解決上述問題。
[0006]本實(shí)用新型提供了一種升壓電路，包括:第一電源、第二電源、方波信號發(fā)生器、PMOS管、NMOS管、第一電容、第一二極管、第二二極管和第二電容；
[0007]所述第一電源和所述第二電源是共地電源；
[0008]所述方波信號發(fā)生器的輸出端分別與所述PMOS管的柵極與所述NMOS管的柵極相連；
[0009]所述PMOS管的源極與所述第一電源正極相連，所述PMOS管的漏極與所述NMOS管的漏極以及所述第一電容的一端相連；
[0010]所述NMOS管的源極接地；
[0011]所述第一電容的另一端與所述第一二極管的負(fù)極以及所述第二二極管的正極相連；
[0012]所述第一二極管的正極與所述第二電源正極相連；
[0013]所述第二二極管的負(fù)極與所述第二電容的一端相連；
[0014]所述第二電容的另一端接地；
[0015]其中，所述第二二極管的負(fù)極與所述第二電容的一端作為升壓電路的輸出端。
[0016]可選地，所述第一電源和所述第二電源為不同的電源；或者，所述第一電源和所述第二電源為相同的電源。
[0017]可選地，所述第一二極管和所述第二二極管均為低壓降二極管。
[0018]可選地，該升壓電路進(jìn)一步包括:第一電阻、第二電阻、第三電阻、三極管和負(fù)載；
[0019]所述第一電阻的一端與所述第一電源正極或者所述第二電源正極相連，所述第一電阻的另一端與所述第二電阻的一端以及所述三極管的基極相連；
[0020]所述第二電阻的另一端接地；
[0021]所述第三電阻的一端與所述三極管的發(fā)射極相連，所述第三電阻的另一端接地；
[0022]所述三極管的集電極與負(fù)載的負(fù)極相連；
[0023]所述負(fù)載的正極與所述升壓電路的輸出端相連。
[0024]綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案僅使用分離元器件搭建升壓電路，無需使用復(fù)雜的DC/DC集成電路，具有結(jié)構(gòu)簡單、低成本、方便調(diào)試以及易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本實(shí)用新型一個實(shí)施例中的一種升壓電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是本實(shí)用新型另一個實(shí)施例中的一種升壓電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0028]圖1是本實(shí)用新型一個實(shí)施例中的一種升壓電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該升壓電路包括:第一電源VDD、第二電源VCC、方波信號發(fā)生器F、PMOS管Ql、NMOS管Q2、第一電容Cl、第一二極管D1、第二二極管D2和第二電容C2。
[0029]第一電源VDD和第二電源VCC是共地低電壓電源,方波信號發(fā)生器F的輸出端分別與PMOS管Ql的柵極與NMOS管Q2的柵極相連，該方波信號發(fā)生器F也可以用微控制單元MCU的GP1端輸出代替；PM0S管Ql的源極與第一電源VDD正極相連，PMOS管Ql的漏極與NMOS管Q2的漏極以及第一電容Cl的一端相連；NM0S管Q2的源極接地；第一電容Cl的另一端與第一二極管Dl的負(fù)極以及第二二極管D2的正極相連，第一二極管Dl的正極與第二電源VCC正極相連；第二二極管D2的負(fù)極與第二電容D2的一端相連；第二電容C2的另一端接地；第二二極管D2的負(fù)極與第二電容C2的一端作為升壓電路的輸出端。
[0030]其中，PMOS管Ql和NMOS管Q2作為升壓電路中的開關(guān)電路，第一電容Cl為儲能電容，第一二極管Dl和第二二極管D2為低壓降二極管，實(shí)現(xiàn)單向?qū)üδ埽诙娙軨2是濾波電容。
[0031]如圖1所示，該升壓電路的工作原理是:方波信號發(fā)生器F分別向PMOS管Ql的柵極與NMOS管Q2的柵極輸出方波信號，當(dāng)方波信號發(fā)生器F的輸出信號為高電平時(shí),PMOS管Ql截止，NMOS管Q2導(dǎo)通,第一電容Cl的一端近似接地,第一電容Cl的另一端經(jīng)過反向第一二極管Dl與第二電源VCC相連，第二電源VCC經(jīng)過第一二極管Dl為第一電容Cl充電，此時(shí)，第一電容Cl兩端的電壓為:
[0032]Vci = VCC-Vm,
[0033]相應(yīng)地，輸出電壓V out為:
[0034]V out = VCC-Vd1-Vd2O
[0035]當(dāng)方波信號發(fā)生器F的輸出信號為低電平時(shí)，PMOS管Ql導(dǎo)通，NMOS管Q2截止，第一電容Cl的一端與第一電源VDD相連，即從原來的低電平突變?yōu)楦唠娖?，又由于電容兩端的電壓不能突變，即Va = VCC-Vdi依然成立，此時(shí)，輸出電壓V out為:
[0036]V out = VDD+VCC-Vm-VD2o
[0037]在方波信號發(fā)生器F的輸出信號的周期性變化下，本實(shí)施例中的輸出電壓V out呈現(xiàn)周期性的高電平與低電平的轉(zhuǎn)換。該輸出電壓V out經(jīng)過由第二電容C2構(gòu)成的濾波電路，低電平信號被濾掉，得到高電平信號輸出，實(shí)現(xiàn)電路的升壓效果。
[0038]由于第一二極管Dl和第二二極管D2是低壓降二極管，因此電路輸出電壓近似等于第一電源VDD與第二電源VCC的電壓之和,若第一電源VDD和第二電源VCC米用同一電壓電源，則本電路實(shí)現(xiàn)了倍壓功能。
[0039]由上述可知，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案利用簡單的分離元器件搭建升壓電路，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、方便調(diào)試的優(yōu)點(diǎn)，適用于驅(qū)動電路中的簡單元器件。
[0040]圖2是本實(shí)用新型另一個實(shí)施例中的一種升壓電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，在本實(shí)施例中，利用升壓電路驅(qū)動發(fā)光二極管LED。即在圖1所示的升壓電路基礎(chǔ)上，進(jìn)一步包括:負(fù)載電路。
[0041]由于升壓電路的驅(qū)動電路部分與上述相同，在此不再贅述。負(fù)載電路進(jìn)一步包括:第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、三極管Q3和發(fā)光二極管LED。
[0042]在本實(shí)施例中，第一電阻Rl的一端與第二電源VCC正極相連，所述第一電阻Rl的另一端與第二電阻R2的一端以及三極管Q3的基極相連；第二電阻R2的另一端接地；第三電阻R3的一端與三極管Q3的發(fā)射極相連，第三電阻R3的另一端接地；三極管Q3的集電極與的發(fā)光二極管LED的負(fù)極相連；發(fā)光二極管LED的正極與升壓電路前文所述升壓電路的驅(qū)動電路的輸出端相連。
[0043]由于前文所述的升壓電路的輸出電壓是周期性信號，雖然經(jīng)過第二電容的濾波去除了低電平信號，但在實(shí)際情況下該輸出電壓可能存在不穩(wěn)定因素，因此，需要采用負(fù)載電路用于保證電流恒定，進(jìn)而保證發(fā)光二極管LED的亮度的穩(wěn)定性。其中，第一電阻Rl和第二電阻R2作為分壓電阻用于調(diào)節(jié)三極管Q3基極的電壓，第三電阻R3作為恒流電阻用于調(diào)節(jié)發(fā)光二極管LED所在通路的電流大小，進(jìn)而調(diào)節(jié)發(fā)光二極管LED的亮度。
[0044]在本實(shí)施例中，第一電源VDD和第二電源VCC為同一電源電壓，大小為2V,發(fā)光二極管LED的工作電壓為3V，在升壓電路的作用下，可以實(shí)現(xiàn)利用2V電壓驅(qū)動該發(fā)光二極管LED正常工作。
[0045]綜上所述，本實(shí)用新型提供的升壓電路配置合理、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、并且便于調(diào)試，適用于驅(qū)動電路中的簡單元器件，具有很高的便捷性和性價(jià)比。
[0046]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種升壓電路，其特征在于，包括:第一電源、第二電源、方波信號發(fā)生器、PMOS管、NMOS管、第一電容、第一二極管、第二二極管和第二電容； 所述第一電源和所述第二電源是共地電源； 所述方波信號發(fā)生器的輸出端分別與所述PMOS管的柵極與所述NMOS管的柵極相連；所述PMOS管的源極與所述第一電源正極相連，所述PMOS管的漏極與所述NMOS管的漏極以及所述第一電容的一端相連； 所述NMOS管的源極接地； 所述第一電容的另一端與所述第一二極管的負(fù)極以及所述第二二極管的正極相連； 所述第一二極管的正極與所述第二電源正極相連； 所述第二二極管的負(fù)極與所述第二電容的一端相連； 所述第二電容的另一端接地； 其中，所述第二二極管的負(fù)極與所述第二電容的一端作為升壓電路的輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的升壓電路，其特征在于， 所述第一電源和所述第二電源為不同的電源； 或者， 所述第一電源和所述第二電源為相同的電源。
3.如權(quán)利要求1所述的升壓電路，其特征在于， 所述第一二極管和所述第二二極管均為低壓降二極管。
4.如權(quán)利要求1所述的升壓電路，其特征在于，該升壓電路進(jìn)一步包括:第一電阻、第二電阻、第三電阻、三極管和負(fù)載； 所述第一電阻的一端與所述第一電源正極或者第二電源正極相連，所述第一電阻的另一端與所述第二電阻的一端以及所述三極管的基極相連； 所述第二電阻的另一端接地； 所述第三電阻的一端與所述三極管的發(fā)射極相連，所述第三電阻的另一端接地； 所述三極管的集電極與所述負(fù)載的負(fù)極相連； 所述負(fù)載的正極與所述升壓電路的輸出端相連。
【文檔編號】H02M3/335GK204131399SQ201420444748
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月7日
【發(fā)明者】張召德 申請人:青島歌爾聲學(xué)科技有限公司