本實用新型屬于電路電子技術領域,具體涉及一種高倍升壓電路。
背景技術:
升壓電路,利用自舉升壓二極管,自舉升壓電容等電子元件,使電容放電電壓和電源電壓疊加,從而使電壓升高,有的電路升高的電壓能達到數(shù)倍電源電壓。
參考專利文獻CN203180783U公開了一種升壓電路,該升壓電路采用常見的分立元件構成,電感L、肖特基二極管D1、采樣電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容C1、電容C2、穩(wěn)壓管ZD1、運算放大器U1和開關管構成升壓電路,當出現(xiàn)負載短路、過載等意外情況時,會引起流過電路的電流過大,采樣電阻R1兩端的電壓升高,導致運算放大器U1輸出控制信號,保護控制電路控制開關管斷開,升壓電路停止工作,從而避免升壓電路受到損壞,該升壓電路主要是為了實現(xiàn)過濾保護作用。參考專利文獻CN103051184A公開了一種升壓電路,包括:輸入端口、輸出端口、輸入電容器、第一功率開關、第二功率開關、輸出電容器、反饋組件、誤差放大器、鋸齒波產(chǎn)生器和控制及驅(qū)動電路。該參考專利文獻是為了提高升壓電路在輕載狀態(tài)下的效率。
上述參考專利文獻升壓電路采用放大器將電壓升高到目的電壓,電路結構復雜。生活中升壓常用變壓器實現(xiàn)電壓的升高,即利用電磁感應的原理來改變交流電壓,這類升壓電路實現(xiàn)的交流電的升壓。升壓電路僅僅是將源電壓升高至數(shù)倍,不會改變電壓的類型,如直流電壓升壓后仍為直流電壓,交流電壓升高后仍為交流電壓。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術存在的不足之處,本實用新型提出了一種高倍升壓電路,該高倍升壓電路采用三極管、場效應管、電感、電容將電池電壓的低電壓升高到上百伏的調(diào)制電壓。
本實用新型采用如下技術方案:
一種高倍升壓電路,它包括第二三極管、場效應管、第七電阻、第八電容、電感、第三二極管和第一電容,第二三極管的控制端接輸入信號端P3.5,第二三極管的第一端接地,第二端接高電壓輸出端VCC,第二三極管的第二端經(jīng)第七電阻、或第八電容、或并聯(lián)的第七電阻和第八電容接場效應管的控制端,場效應管的第一端經(jīng)電感接輸入電壓端VCC1,第二端接地,第三二極管的正極接場效應管的第一端,負極接輸出電壓端VCC0,第一電容的一端接第三二極管的負極,另一端接地。
進一步的,還包括低倍高倍升壓電路,低倍高倍升壓電路用于輸出高電壓VCC,它包括第一二極管、第二二極管、第五電容、第六電容和第五電阻,第一二極管的正極接輸入電壓端VCC2,負極接第二二極管的正極,第五電阻的一端接第二二極管負極,第五電阻的另一端為高電壓VCC輸出端,接第二三極管的第二端,第五電容的一端接第一二極管的負極,另一端接輸入信號端P3.4,第六電容的一端接第二二極管負極,另一端接地。
進一步的,還包括第七電容,第七電容與第一電容并聯(lián)。
進一步的,第二三極管為PNP型或NPN型。
進一步的,場效應管為N溝道型或P溝道型。
本實用新型相對于現(xiàn)有技術,具體如下優(yōu)點:1.本實用新型電路簡單,成本低廉;2.本實用新型可根據(jù)需要,調(diào)節(jié)元器件的功率,從而調(diào)節(jié)輸出電壓值;3.本實用新型將電池輸出的直流電壓變成調(diào)制電壓。
附圖說明
圖1是高倍升壓電路實施例一的原理圖;
圖2是高倍升壓電路實施例二的原理圖;
圖3是高倍升壓電路實施例三的原理圖。
具體實施方式
為進一步說明各實施例,本實用新型提供有附圖。這些附圖為本實用新型揭露內(nèi)容的一部分,其主要用以說明實施例,并可配合說明書的相關描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內(nèi)容,本領域普通技術人員應能理解其他可能的實施方式以及本實用新型的優(yōu)點。圖中的組件并未按比例繪制,而類似的組件符號通常用來表示類似的組件。
現(xiàn)結合附圖和具體實施方式對本實用新型進一步說明。
參閱圖1所示,本實用新型優(yōu)選一實施例一的原理圖,它包括第八電阻R8、第二三極管Q2、場效應管Q1、第七電阻R7、第八電容C8、電感L1、第三二極管D3和第一電容Cap1,第二三極管Q2的基極經(jīng)第八電阻R8接輸入信號端P3.5,第二三極管Q2的發(fā)射極接地,集電極接高電壓輸出端VCC,第二三極管Q2的集電極經(jīng)并聯(lián)的第七電阻R7和第八電容C8接場效應管Q1的柵極,場效應管Q1的漏極經(jīng)電感L1接電壓端VCC1,源極接地,第三二極管D3的正極接場效應管Q1的漏極,負極接輸出模塊4,第一電容Cap1的一端接第三二極管D3的負極,另一端接地。高電壓輸出端VCC輸出的電壓可驅(qū)動場效應管Q1。
該實施例一還包括第七電容C7,第七電容C7與第一電容Cap1并聯(lián),第七電容C7起到濾波作用。
本實用新型的原理是:電感L1、第一電容Cap1很大。場效應管Q1導通時,電壓端VCC1向電感L1充電,充電電流恒為I1,同時第一電容Cap1的電壓向負載供電,第一電容Cap1的值很大,輸出電壓VCC0為恒值,設場效應管Q1導通時間為ton,此階段電感L1上積蓄的能量為VCC1*I1*ton;場效應管Q1斷開時,電壓端VCC1和電感L1共同向第一電容Cap1充電并向負載供電,設場效應管Q1斷開的時間為toff,則此期間電感L1釋放的能量為(VCC0-VCC1)*I1*toff。穩(wěn)態(tài)式,一個周期T中L1積蓄能量和釋放能量相等:
VCC1*I1*ton=(VCC0-VCC1)*I1*toff,化簡得VCC0=(ton+toff)*VCC1/toff=T*VCC1/Toff。
需要說明的是,該實施例中第七電阻R7和第八電容C8并聯(lián),起到阻抗匹配的作用,本領域技術人員可知,該阻抗匹配單獨采用第七電阻R7或第八電容C8均可實現(xiàn),即第二三極管Q2的集電極和場效應管Q1的柵極之間串接第七電阻R7或第八電容C8。
參閱圖2所示,為實施例二的原理圖,實施例二與實施例一的區(qū)別在于:場效應管Q1的驅(qū)動電壓采用低倍升壓電路實現(xiàn)。該低倍升壓電路包括第一二極管D1、第二二極管D2、第五電容C5、第六電容C6和第五電阻R5。第一二極管D1的正極接輸入電壓端VCC2,負極接第二二極管D2的正極,第五電阻R5的一端接第二二極管D2負極,第五電阻R5的另一端接第二三極管Q2的發(fā)射極,第五電容C5的一端接第一二極管D1的負極,另一端接輸入信號端P3.4,第六電容C6的一端接第二二極管D2負極,另一端接地。該實施例二的電壓端VCC2電壓為3.7-4.2V之間,電壓不足以驅(qū)動場效應管Q1。采用低倍升壓電路進行升壓,利用第一二極管D1、第二二極管D2、第五電容C5、第六電容C6四個元件實現(xiàn)電壓提升一倍以驅(qū)動場效應管Q1,原理如下:
當P3.4為低電平時,第一二極管D1導通,電壓端VCC1對第五電容C5進行充電,第五電容C5上端為正;當P3.4為高電平時,第一二極管D1截止,第二二極管D2導通,P3.4上的電壓+第五電容C5上的電壓對第六電容C6充電。
參閱圖3所示,為實施例三的原理圖,實施例三與實施例一的區(qū)別在于:實施例一中第二三極管Q2為PNP型三極管,而實施例三中第二三極管Q2為NPN型三極管。
需需要說明的是,實施例一、二、三中場效應管Q1均采用的是N溝道型場效應管,本領域技術人員可知,場效應管Q1還可采用P溝道型場效應管,也可實現(xiàn)相同的功能。
盡管結合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型,但所屬領域的技術人員應該明白,在不脫離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內(nèi),在形式上和細節(jié)上可以對本實用新型做出各種變化,均為本實用新型的保護范圍。