专利名称：直流升压电路及升压装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电路技术领域，尤其涉及一种直流升压电路及升压装置。
背景技术：
目前各种新能源电池得到长足发展，在节能环保领域具有重要意义，但受限于一些种类的新能源电池本身的技术特点，其输出电压一般偏低，无法满足大部分负载和升压装置的电压要求，因此难以投入使用。目前，多数升压电路的最低输入电压均在3V以上，无法对较低的输入电压进行升压。因此，现有技术中的升压电路的应用范围较窄。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种直流升压电路及升压装置，解决现有技术中的升压电路的应用范围较窄的缺陷，实现扩宽升压电路的应用范围。本实用新型提供的技术方案是，一种直流升压电路，包括处理器、充能电感、为所述充能电感充电蓄能的直流电源输入端，以及用于控制所述充能电感充放电的场效应管； 所述充能电感释放的电能通过直流电源输出端输出，所述场效应管的控制端连接所述处理器以接收所述处理器输出的开关控制信号，所述场效应管的开关通路连接在所述充能电感的充电回路中。本实用新型提供的直流升压电路，通过处理器控制场效应管的通断，使从直流电源输入端输入的电能连续充入到充能电感中累积，使充能电感的电位升高，实现对较低的输入电压进行升压，实现扩宽升压电路的应用范围；同时可并联使用，实现扩宽转换功率的应用范围。如上所述的直流升压电路，所述场效应管的控制端连接处理器的信号输出端，接收处理器输出的开关控制信号。如上所述的直流升压电路，所述充能电感的一端连接所述直流电源输入端，另一端通过所述场效应管的开关通路接地。如上所述的直流升压电路，所述充能电感释放的电能通过肖特基二极管连接所述直流电源输出端。如上所述的直流升压电路，所述肖特基二极管与所述直流电源输出端之间还设置有接地的电解电容。如上所述的直流升压电路，所述直流电源输出端依次连接有第一贴片电阻和第二贴片电阻，所述第一贴片电阻的两端并联有第一贴片电容，所述第二贴片电阻接地，所述处理器的反馈信号输入端连接在所述第一贴片电阻和所述第二贴片电阻之间。如上所述的直流升压电路，所述处理器的供电端连接有接地的第二贴片电容，所述处理器的电压参考端连接有接地的第三贴片电容，所述充能电感与所述直流电源输入端之间设置有接地的钽电容。如上所述的直流升压电路，所述钽电容、所述充能电感和所述肖特基二极管依次设置在所述直流升压电路的上部，所述处理器、所述场效应管和所述电解电容依次设置在所述直流升压电路中部，所述第一贴片电阻、所述第二贴片电阻、所述第一贴片电容和第三贴片电容位于所述直流升压电路的下部，所述第二贴片电容位于所述钽电容和所述处理器之间。本实用新型提供的技术方案是，一种升压装置，包括电源端子，所述电源端子包括电源输入端子和电源输出端子，还包括多个如上所述的直流升压电路，多个所述直流升压电路并联连接，所述直流升压电路的直流电源输出端与所述电源输入端子连接，所述直流升压电路的直流电源输出端与所述电源输出端子连接。本实用新型提供的升压装置，通过处理器控制场效应管的通断，使从直流电源输入端输入的电能连续充入到充能电感中累积，使充能电感的电位升高，实现对较低的输入电压进行升压，实现扩宽升压电路的应用范围；另外，通过设置多个并联设置的直流升压电路，提高升压装置的转换功率，并联直流升压电路的数量越多，升压装置可转换的功率越大。如上所述的升压装置，所述电压输入端子设置有镀锡层，多个所述直流升压电路围绕所述电源端子分布。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型升压电路实施例的电路原理图；图2为本实用新型升压电路实施例中各个部件的分布图；图3为本实用新型升压装置实施例的电路原理图；图4为本实用新型升压装置实施例中各个部件的分布图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。图1为本实用新型升压电路实施例的电路原理图，图2为本实用新型升压电路实施例中各个部件的分布图。如图1-图2所示，本实施例直流升压电路，包括处理器 MAX1771、充能电感L、为充能电感L充电蓄能的直流电源输入端Power In,以及用于控制充能电感L充放电的场效应管MOS ；充能电感L释放的电能通过直流电源输出端Power Out输出，场效应管MOS的控制端连接处理器MAX1771以接收处理器MAX1771输出的开关控制信号，场效应管MOS的开关通路连接在充能电感L的充电回路中。具体而言，直流电源输入端Power h输入的低压电对充能电感L进行充电，通过处理器MAX1771控制场效应管MOS的通断频率，使充能电感L不断积累电能，最终充能电感 L中积累的电能通过直流电源输出端Power Out输出升压的电。其中，场效应管MOS的控制
4端连接处理器MAX1771的信号输出端EXT，接收处理器MAX1771输出的开关控制信号。充能电感L的一端连接直流电源输入端Power In,另一端通过场效应管MOS的开关通路接地。 另外，为了保证电流的正确流向，充能电感L释放的电能可以通过肖特基二极管D连接直流电源输出端Power Out，通过肖特基二极管D可以确保电流不能反灌回充能电感L，影响本实施例直流升压电路的正确输出。其中，肖特基二极管D与直流电源输出端Power Out之间可以还设置有接地的电解电容C2，C2可以起到稳压和增加驱动能力的作用。进一步的，直流电源输出端Power Out可以依次连接有第一贴片电阻R2和第二贴片电阻Rl，第一贴片电阻R2的两端并联有第一贴片电容C5，第二贴片电阻Rl接地，处理器 MAX1771的反馈信号输入端FB连接在第一贴片电阻R2和第二贴片电阻Rl之间。具体的， 处理器MAX1771的电流参考端CS接地以采集漏极电流，处理器MAX1771通过反馈信号输入端FB确定反馈电压，从而实现对直流电源输出端Power Out输出电压的调节。又进一步的，为了进一步提高直流电源输出端Power Out输出电压的稳定性，处理器MAX1771的供电端VCC可以连接有接地的第二贴片电容C3，处理器MAX1771的电压参考端REF连接有接地的第三贴片电容C4，充能电感L与直流电源输入端Power h之间设置有接地的钽电容Cl。更进一步的，本实施例中的钽电容Cl、充能电感L和肖特基二极管D依次设置在本实施例直流升压电路的上部，处理器MAXl771、场效应管MOS和电解电容C2依次设置在本实施例直流升压电路中部，第一贴片电阻R2、第二贴片电阻R1、第一贴片电容C5和第三贴片电容C4位于本实施例直流升压电路的下部，第二贴片电容C3位于钽电容Cl和处理器之间 MAX1771。具体的，因为本实施例直流升压电路使用的元器件多为高频器件，所以在本实施例直流升压电路布局和布线上有一定的限制，避免出现因布局不合理使输出电压电流稳定性下降导致降低本实施例直流升压电路的输出功率。经过实验验证，采用如图2所示的本实施例直流升压电路布局具有较好效果，能够有效的提高本实施例直流升压电路的输出电压电流的稳定性，在热损耗与额定功率间达到平衡，确保转换效率在84%以上。本实施例直流升压电路，通过处理器控制场效应管的通断，使从直流电源输入端输入的电能连续充入到充能电感中累积，使充能电感的电位升高，实现对较低的输入电压进行升压，可以对低至0. 6V的电压进行升压处理，实现扩宽升压电路的应用范围；同时可并联使用，实现扩宽转换功率的应用范围。图3为本实用新型升压装置实施例的电路原理图，图4为本实用新型升压装置实施例中各个部件的分布图。如图3和图4所示，本实施例升压装置，包括电源端子101，电源端子101包括电源输入端子1011和电源输出端子1012，还包括多个直流升压电路102， 多个直流升压电路102并联连接，直流升压电路的直流电源输出端与电源输入端子1011连接，直流升压电路的直流电源输出端与电源输出端子1012连接。具体而言，本实施例中的直流升压电路102可以采用本实用新型直流升压电路实施例中的直流升压电路，其具体结构可以参见本实用新型直流升压电路实施例以及附图 1-图2的记载，在此不再赘述。其中，为了有效压缩电路面积并提高升压装置的电压转换效率，本实施例中的电压输入端子1011设置有镀锡层(未图示)，多个直流升压电路102围绕电源端子101分布。通过在电压输入端子1011上设置镀锡层以增加其截面积，进而降低了线路上的压降；通过将直流升压电路102围绕电源端子101分布设置，可以有效的缩小电路的面积并提高升压装置的电压转换效率，确保电源端子101到各个直流升压电路102的距
离最短。本实施例升压装置，通过处理器控制场效应管的通断，使从直流电源输入端输入的电能连续充入到充能电感中累积，使充能电感的电位升高，实现对较低的输入电压进行升压，实现扩宽升压电路的应用范围；另外，通过设置多个并联设置的直流升压电路，使多个直流升压电路同时工作，提高了输入额定电流数，进而大大提高了转化的功率数，提高升压装置的转换功率，并且并联直流升压电路的数量越多，升压装置可转换的功率越大。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种直流升压电路，其特征在于，包括处理器、充能电感、为所述充能电感充电蓄能的直流电源输入端，以及用于控制所述充能电感充放电的场效应管；所述充能电感释放的电能通过直流电源输出端输出，所述场效应管的控制端连接所述处理器以接收所述处理器输出的开关控制信号，所述场效应管的开关通路连接在所述充能电感的充电回路中。
2.根据权利要求1所述的直流升压电路，其特征在于，所述场效应管的控制端连接处理器的信号输出端，接收处理器输出的开关控制信号。
3.根据权利要求1所述的直流升压电路，其特征在于，所述充能电感的一端连接所述直流电源输入端，另一端通过所述场效应管的开关通路接地。
4.根据权利要求1-3任一所述的直流升压电路，其特征在于，所述充能电感释放的电能通过肖特基二极管连接所述直流电源输出端。
5.根据权利要求4所述的直流升压电路，其特征在于，所述肖特基二极管与所述直流电源输出端之间还设置有接地的电解电容。
6.根据权利要求5所述的直流升压电路，其特征在于，所述直流电源输出端依次连接有第一贴片电阻和第二贴片电阻，所述第一贴片电阻的两端并联有第一贴片电容，所述第二贴片电阻接地，所述处理器的反馈信号输入端连接在所述第一贴片电阻和所述第二贴片电阻之间。
7.根据权利要求6所述的直流升压电路，其特征在于，所述处理器的供电端连接有接地的第二贴片电容，所述处理器的电压参考端连接有接地的第三贴片电容，所述充能电感与所述直流电源输入端之间设置有接地的钽电容。
8.根据权利要求7所述的直流升压电路，其特征在于，所述钽电容、所述充能电感和所述肖特基二极管依次设置在所述直流升压电路的上部，所述处理器、所述场效应管和所述电解电容依次设置在所述直流升压电路中部，所述第一贴片电阻、所述第二贴片电阻、所述第一贴片电容和第三贴片电容位于所述直流升压电路的下部，所述第二贴片电容位于所述钽电容和所述处理器之间。
9.一种升压装置，包括电源端子，所述电源端子包括电源输入端子和电源输出端子，其特征在于，还包括多个如权利要求1-8任一所述的直流升压电路，多个所述直流升压电路并联连接，所述直流升压电路的直流电源输出端与所述电源输入端子连接，所述直流升压电路的直流电源输出端与所述电源输出端子连接。
10.根据权利要求9所述的升压装置，其特征在于，所述电压输入端子设置有镀锡层， 多个所述直流升压电路围绕所述电源端子分布。
专利摘要本实用新型提供一种直流升压电路及升压装置。直流升压电路，包括处理器、充能电感、为所述充能电感充电蓄能的直流电源输入端，以及用于控制所述充能电感充放电的场效应管；所述充能电感释放的电能通过直流电源输出端输出，所述场效应管的控制端连接所述处理器以接收所述处理器输出的开关控制信号，所述场效应管的开关通路连接在所述充能电感的充电回路中。本实用新型还提供了一种升压装置，包括电源端子，所述电源端子包括电源输入端子和电源输出端子，还包括多个如上所述的直流升压电路，多个所述直流升压电路并联连接，所述直流升压电路的直流电源输出端与所述电源输入端子连接，所述直流升压电路的直流电源输出端与所述电源输出端子连接。
文档编号H02M3/06GK202231614SQ20112035258
公开日2012年5月23日 申请日期2011年9月20日 优先权日2011年9月20日
发明者于砚廷, 倪秀辉, 厉运周, 许岩, 马庆锋 申请人:山东省科学院海洋仪器仪表研究所