專利名稱：直流升壓電路及升壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種直流升壓電路及升壓裝置。
背景技術(shù)：
目前各種新能源電池得到長(zhǎng)足發(fā)展，在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域具有重要意義，但受限于一些種類的新能源電池本身的技術(shù)特點(diǎn)，其輸出電壓一般偏低，無(wú)法滿足大部分負(fù)載和升壓裝置的電壓要求，因此難以投入使用。目前，多數(shù)升壓電路的最低輸入電壓均在3V以上，無(wú)法對(duì)較低的輸入電壓進(jìn)行升壓。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的升壓電路的應(yīng)用范圍較窄。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種直流升壓電路及升壓裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中的升壓電路的應(yīng)用范圍較窄的缺陷，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)寬升壓電路的應(yīng)用范圍。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是，一種直流升壓電路，包括處理器、充能電感、為所述充能電感充電蓄能的直流電源輸入端，以及用于控制所述充能電感充放電的場(chǎng)效應(yīng)管； 所述充能電感釋放的電能通過(guò)直流電源輸出端輸出，所述場(chǎng)效應(yīng)管的控制端連接所述處理器以接收所述處理器輸出的開關(guān)控制信號(hào)，所述場(chǎng)效應(yīng)管的開關(guān)通路連接在所述充能電感的充電回路中。本實(shí)用新型提供的直流升壓電路，通過(guò)處理器控制場(chǎng)效應(yīng)管的通斷，使從直流電源輸入端輸入的電能連續(xù)充入到充能電感中累積，使充能電感的電位升高，實(shí)現(xiàn)對(duì)較低的輸入電壓進(jìn)行升壓，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)寬升壓電路的應(yīng)用范圍；同時(shí)可并聯(lián)使用，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)寬轉(zhuǎn)換功率的應(yīng)用范圍。如上所述的直流升壓電路，所述場(chǎng)效應(yīng)管的控制端連接處理器的信號(hào)輸出端，接收處理器輸出的開關(guān)控制信號(hào)。如上所述的直流升壓電路，所述充能電感的一端連接所述直流電源輸入端，另一端通過(guò)所述場(chǎng)效應(yīng)管的開關(guān)通路接地。如上所述的直流升壓電路，所述充能電感釋放的電能通過(guò)肖特基二極管連接所述直流電源輸出端。如上所述的直流升壓電路，所述肖特基二極管與所述直流電源輸出端之間還設(shè)置有接地的電解電容。如上所述的直流升壓電路，所述直流電源輸出端依次連接有第一貼片電阻和第二貼片電阻，所述第一貼片電阻的兩端并聯(lián)有第一貼片電容，所述第二貼片電阻接地，所述處理器的反饋信號(hào)輸入端連接在所述第一貼片電阻和所述第二貼片電阻之間。如上所述的直流升壓電路，所述處理器的供電端連接有接地的第二貼片電容，所述處理器的電壓參考端連接有接地的第三貼片電容，所述充能電感與所述直流電源輸入端之間設(shè)置有接地的鉭電容。如上所述的直流升壓電路，所述鉭電容、所述充能電感和所述肖特基二極管依次設(shè)置在所述直流升壓電路的上部，所述處理器、所述場(chǎng)效應(yīng)管和所述電解電容依次設(shè)置在所述直流升壓電路中部，所述第一貼片電阻、所述第二貼片電阻、所述第一貼片電容和第三貼片電容位于所述直流升壓電路的下部，所述第二貼片電容位于所述鉭電容和所述處理器之間。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是，一種升壓裝置，包括電源端子，所述電源端子包括電源輸入端子和電源輸出端子，還包括多個(gè)如上所述的直流升壓電路，多個(gè)所述直流升壓電路并聯(lián)連接，所述直流升壓電路的直流電源輸出端與所述電源輸入端子連接，所述直流升壓電路的直流電源輸出端與所述電源輸出端子連接。本實(shí)用新型提供的升壓裝置，通過(guò)處理器控制場(chǎng)效應(yīng)管的通斷，使從直流電源輸入端輸入的電能連續(xù)充入到充能電感中累積，使充能電感的電位升高，實(shí)現(xiàn)對(duì)較低的輸入電壓進(jìn)行升壓，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)寬升壓電路的應(yīng)用范圍；另外，通過(guò)設(shè)置多個(gè)并聯(lián)設(shè)置的直流升壓電路，提高升壓裝置的轉(zhuǎn)換功率，并聯(lián)直流升壓電路的數(shù)量越多，升壓裝置可轉(zhuǎn)換的功率越大。如上所述的升壓裝置，所述電壓輸入端子設(shè)置有鍍錫層，多個(gè)所述直流升壓電路圍繞所述電源端子分布。
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型升壓電路實(shí)施例的電路原理圖；圖2為本實(shí)用新型升壓電路實(shí)施例中各個(gè)部件的分布圖；圖3為本實(shí)用新型升壓裝置實(shí)施例的電路原理圖；圖4為本實(shí)用新型升壓裝置實(shí)施例中各個(gè)部件的分布圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。圖1為本實(shí)用新型升壓電路實(shí)施例的電路原理圖，圖2為本實(shí)用新型升壓電路實(shí)施例中各個(gè)部件的分布圖。如圖1-圖2所示，本實(shí)施例直流升壓電路，包括處理器 MAX1771、充能電感L、為充能電感L充電蓄能的直流電源輸入端Power In,以及用于控制充能電感L充放電的場(chǎng)效應(yīng)管MOS ；充能電感L釋放的電能通過(guò)直流電源輸出端Power Out輸出，場(chǎng)效應(yīng)管MOS的控制端連接處理器MAX1771以接收處理器MAX1771輸出的開關(guān)控制信號(hào)，場(chǎng)效應(yīng)管MOS的開關(guān)通路連接在充能電感L的充電回路中。具體而言，直流電源輸入端Power h輸入的低壓電對(duì)充能電感L進(jìn)行充電，通過(guò)處理器MAX1771控制場(chǎng)效應(yīng)管MOS的通斷頻率，使充能電感L不斷積累電能，最終充能電感 L中積累的電能通過(guò)直流電源輸出端Power Out輸出升壓的電。其中，場(chǎng)效應(yīng)管MOS的控制
4端連接處理器MAX1771的信號(hào)輸出端EXT，接收處理器MAX1771輸出的開關(guān)控制信號(hào)。充能電感L的一端連接直流電源輸入端Power In,另一端通過(guò)場(chǎng)效應(yīng)管MOS的開關(guān)通路接地。 另外，為了保證電流的正確流向，充能電感L釋放的電能可以通過(guò)肖特基二極管D連接直流電源輸出端Power Out，通過(guò)肖特基二極管D可以確保電流不能反灌回充能電感L，影響本實(shí)施例直流升壓電路的正確輸出。其中，肖特基二極管D與直流電源輸出端Power Out之間可以還設(shè)置有接地的電解電容C2，C2可以起到穩(wěn)壓和增加驅(qū)動(dòng)能力的作用。進(jìn)一步的，直流電源輸出端Power Out可以依次連接有第一貼片電阻R2和第二貼片電阻Rl，第一貼片電阻R2的兩端并聯(lián)有第一貼片電容C5，第二貼片電阻Rl接地，處理器 MAX1771的反饋信號(hào)輸入端FB連接在第一貼片電阻R2和第二貼片電阻Rl之間。具體的， 處理器MAX1771的電流參考端CS接地以采集漏極電流，處理器MAX1771通過(guò)反饋信號(hào)輸入端FB確定反饋電壓，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電源輸出端Power Out輸出電壓的調(diào)節(jié)。又進(jìn)一步的，為了進(jìn)一步提高直流電源輸出端Power Out輸出電壓的穩(wěn)定性，處理器MAX1771的供電端VCC可以連接有接地的第二貼片電容C3，處理器MAX1771的電壓參考端REF連接有接地的第三貼片電容C4，充能電感L與直流電源輸入端Power h之間設(shè)置有接地的鉭電容Cl。更進(jìn)一步的，本實(shí)施例中的鉭電容Cl、充能電感L和肖特基二極管D依次設(shè)置在本實(shí)施例直流升壓電路的上部，處理器MAXl771、場(chǎng)效應(yīng)管MOS和電解電容C2依次設(shè)置在本實(shí)施例直流升壓電路中部，第一貼片電阻R2、第二貼片電阻R1、第一貼片電容C5和第三貼片電容C4位于本實(shí)施例直流升壓電路的下部，第二貼片電容C3位于鉭電容Cl和處理器之間 MAX1771。具體的，因?yàn)楸緦?shí)施例直流升壓電路使用的元器件多為高頻器件，所以在本實(shí)施例直流升壓電路布局和布線上有一定的限制，避免出現(xiàn)因布局不合理使輸出電壓電流穩(wěn)定性下降導(dǎo)致降低本實(shí)施例直流升壓電路的輸出功率。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，采用如圖2所示的本實(shí)施例直流升壓電路布局具有較好效果，能夠有效的提高本實(shí)施例直流升壓電路的輸出電壓電流的穩(wěn)定性，在熱損耗與額定功率間達(dá)到平衡，確保轉(zhuǎn)換效率在84%以上。本實(shí)施例直流升壓電路，通過(guò)處理器控制場(chǎng)效應(yīng)管的通斷，使從直流電源輸入端輸入的電能連續(xù)充入到充能電感中累積，使充能電感的電位升高，實(shí)現(xiàn)對(duì)較低的輸入電壓進(jìn)行升壓，可以對(duì)低至0. 6V的電壓進(jìn)行升壓處理，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)寬升壓電路的應(yīng)用范圍；同時(shí)可并聯(lián)使用，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)寬轉(zhuǎn)換功率的應(yīng)用范圍。圖3為本實(shí)用新型升壓裝置實(shí)施例的電路原理圖，圖4為本實(shí)用新型升壓裝置實(shí)施例中各個(gè)部件的分布圖。如圖3和圖4所示，本實(shí)施例升壓裝置，包括電源端子101，電源端子101包括電源輸入端子1011和電源輸出端子1012，還包括多個(gè)直流升壓電路102， 多個(gè)直流升壓電路102并聯(lián)連接，直流升壓電路的直流電源輸出端與電源輸入端子1011連接，直流升壓電路的直流電源輸出端與電源輸出端子1012連接。具體而言，本實(shí)施例中的直流升壓電路102可以采用本實(shí)用新型直流升壓電路實(shí)施例中的直流升壓電路，其具體結(jié)構(gòu)可以參見本實(shí)用新型直流升壓電路實(shí)施例以及附圖 1-圖2的記載，在此不再贅述。其中，為了有效壓縮電路面積并提高升壓裝置的電壓轉(zhuǎn)換效率，本實(shí)施例中的電壓輸入端子1011設(shè)置有鍍錫層(未圖示)，多個(gè)直流升壓電路102圍繞電源端子101分布。通過(guò)在電壓輸入端子1011上設(shè)置鍍錫層以增加其截面積，進(jìn)而降低了線路上的壓降；通過(guò)將直流升壓電路102圍繞電源端子101分布設(shè)置，可以有效的縮小電路的面積并提高升壓裝置的電壓轉(zhuǎn)換效率，確保電源端子101到各個(gè)直流升壓電路102的距
離最短。本實(shí)施例升壓裝置，通過(guò)處理器控制場(chǎng)效應(yīng)管的通斷，使從直流電源輸入端輸入的電能連續(xù)充入到充能電感中累積，使充能電感的電位升高，實(shí)現(xiàn)對(duì)較低的輸入電壓進(jìn)行升壓，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)寬升壓電路的應(yīng)用范圍；另外，通過(guò)設(shè)置多個(gè)并聯(lián)設(shè)置的直流升壓電路，使多個(gè)直流升壓電路同時(shí)工作，提高了輸入額定電流數(shù)，進(jìn)而大大提高了轉(zhuǎn)化的功率數(shù)，提高升壓裝置的轉(zhuǎn)換功率，并且并聯(lián)直流升壓電路的數(shù)量越多，升壓裝置可轉(zhuǎn)換的功率越大。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制； 盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解 其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種直流升壓電路，其特征在于，包括處理器、充能電感、為所述充能電感充電蓄能的直流電源輸入端，以及用于控制所述充能電感充放電的場(chǎng)效應(yīng)管；所述充能電感釋放的電能通過(guò)直流電源輸出端輸出，所述場(chǎng)效應(yīng)管的控制端連接所述處理器以接收所述處理器輸出的開關(guān)控制信號(hào)，所述場(chǎng)效應(yīng)管的開關(guān)通路連接在所述充能電感的充電回路中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流升壓電路，其特征在于，所述場(chǎng)效應(yīng)管的控制端連接處理器的信號(hào)輸出端，接收處理器輸出的開關(guān)控制信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流升壓電路，其特征在于，所述充能電感的一端連接所述直流電源輸入端，另一端通過(guò)所述場(chǎng)效應(yīng)管的開關(guān)通路接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的直流升壓電路，其特征在于，所述充能電感釋放的電能通過(guò)肖特基二極管連接所述直流電源輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流升壓電路，其特征在于，所述肖特基二極管與所述直流電源輸出端之間還設(shè)置有接地的電解電容。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直流升壓電路，其特征在于，所述直流電源輸出端依次連接有第一貼片電阻和第二貼片電阻，所述第一貼片電阻的兩端并聯(lián)有第一貼片電容，所述第二貼片電阻接地，所述處理器的反饋信號(hào)輸入端連接在所述第一貼片電阻和所述第二貼片電阻之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的直流升壓電路，其特征在于，所述處理器的供電端連接有接地的第二貼片電容，所述處理器的電壓參考端連接有接地的第三貼片電容，所述充能電感與所述直流電源輸入端之間設(shè)置有接地的鉭電容。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的直流升壓電路，其特征在于，所述鉭電容、所述充能電感和所述肖特基二極管依次設(shè)置在所述直流升壓電路的上部，所述處理器、所述場(chǎng)效應(yīng)管和所述電解電容依次設(shè)置在所述直流升壓電路中部，所述第一貼片電阻、所述第二貼片電阻、所述第一貼片電容和第三貼片電容位于所述直流升壓電路的下部，所述第二貼片電容位于所述鉭電容和所述處理器之間。
9.一種升壓裝置，包括電源端子，所述電源端子包括電源輸入端子和電源輸出端子，其特征在于，還包括多個(gè)如權(quán)利要求1-8任一所述的直流升壓電路，多個(gè)所述直流升壓電路并聯(lián)連接，所述直流升壓電路的直流電源輸出端與所述電源輸入端子連接，所述直流升壓電路的直流電源輸出端與所述電源輸出端子連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的升壓裝置，其特征在于，所述電壓輸入端子設(shè)置有鍍錫層， 多個(gè)所述直流升壓電路圍繞所述電源端子分布。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種直流升壓電路及升壓裝置。直流升壓電路，包括處理器、充能電感、為所述充能電感充電蓄能的直流電源輸入端，以及用于控制所述充能電感充放電的場(chǎng)效應(yīng)管；所述充能電感釋放的電能通過(guò)直流電源輸出端輸出，所述場(chǎng)效應(yīng)管的控制端連接所述處理器以接收所述處理器輸出的開關(guān)控制信號(hào)，所述場(chǎng)效應(yīng)管的開關(guān)通路連接在所述充能電感的充電回路中。本實(shí)用新型還提供了一種升壓裝置，包括電源端子，所述電源端子包括電源輸入端子和電源輸出端子，還包括多個(gè)如上所述的直流升壓電路，多個(gè)所述直流升壓電路并聯(lián)連接，所述直流升壓電路的直流電源輸出端與所述電源輸入端子連接，所述直流升壓電路的直流電源輸出端與所述電源輸出端子連接。
文檔編號(hào)H02M3/06GK202231614SQ20112035258
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者于硯廷, 倪秀輝, 厲運(yùn)周, 許巖, 馬慶鋒 申請(qǐng)人:山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所