一种基于升压开关转换器的电压转换电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于升压开关转换器的电压转换电路，包括电源芯片、滤波电容、隔直电容、稳定电阻、限流电阻、保险丝、电感、二极管，电源输入端接+5V电源，电源输出端输出+7.5V稳定工作电源；二极管（D1）选用是肖特基二极管1N5817，保险丝选用500毫安保险丝F500L250V，所述的电源芯片型号选用美国AD公司的DC-DC升压开关转换器ADP1610，其能够提供高达12V的输出电压，ADP1610以脉冲宽度调制(PWM)电流模式工作，效率高达92%，该电源电路结构简单、成本低廉、抗干扰能力强，可靠完成电源电压从+5V到+7.5V的升压转换，提供出色的瞬态响应及简便的噪声滤波，并允许使用低成本的小型外部电感和电容。
【专利说明】一种基于升压开关转换器的电压转换电路
【技术领域】
[0001]本发明属于电力电子应用【技术领域】，尤其涉及一种基于升压开关转换器的电压转换电路。
【背景技术】
[0002]数字随动系统指的是以计算机(包含微控制芯片)为核心控制器的随动系统。随着计算机技术的迅猛发展，自动化技术的不断提高，对随动系统也提出了精度更高、响应更快的要求，此外，为了实现上级控制器对随动系统进行管理和控制，还要求能与上级控制器进行信息交换。这些功能用模拟电路实现既不经济，又较困难。随着微机系统及相关控制技术的发展，数字随动系统的控制精度、响应速度、环境适应能力都更加突出，且体积小，操作方便。同时，微控制芯片能够方便地构成各式的函数发生器，可以准确地模拟自动控制系统中各种非线性环节，控制系统的品质得到了很大提升。此外，在硬件结构无法改变的情况下，可以利用软件灵活可修改的特性实现不同的控制方案。综上可知，数字随动控制系统相对于模拟随动控制系统，在各项功能上有了明显改进，这也促使随动控制系统的各项技术指标有了很大的提高。所以，在保证可靠性的前提下，数字随动系统在很多场合逐步代替模拟随动系统，这是科技发展的必然趋势。所以对数字随动系统的研究是十分必要的。
[0003]电源是数字随动系统中不可缺少的重要组成部分，电源系统设计的好坏直接决定了系统设计的成败。同时，电源的污染往往会给系统带来各种各样的故障。因此设计抗干扰性强、可靠性高的供电电源对提高系统性能来说十分重要。系统一般需要7路电源:057 (数字)43.3^,+7.5,-7.57,+1.2乂、八、〔⑶乂(模拟)、-5乂。系统普遍采用—5乂直流电源或者口38线进行供电，通过降压或升压方式分别得到以上各种电压值。系统各路电压需要由总输入电压经过各种升压、降压电路获得，常用的电源转换电路可分为0)0线性稳压器和0(:/0(:开关稳压器两种。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术存在的缺陷和不足，本实用新型的目的在于，提供一种基于升压开关转换器的电压转换电路，本实用新型提出的电源电路该电源电路结构简单、成本低廉、抗干扰能力强，可靠完成电源电压从+57到+7.的升压转换，提供出色的瞬态响应及简便的噪声滤波，并允许使用低成本的小型外部电感和电容。
[0005]为了实现上述任务，本发明采用如下的技术解决方案:
[0006]—种基于升压开关转换器的电压转换电路，其特征在于，包括电源芯片、滤波电容、隔直电容、稳压电阻、限流电阻、保险丝、电感、二极管；所述的电源芯片(八1)的输入端(1吣通过保险丝(即)与电源输入端奶!!)相连，电源芯片(八1)的关闭端(30)与输入端(1吣相连，电源芯片(八1)的频率设置端(奶)与输入端(1吣相连，电源芯片(八1)的软启动端(33)通过第四滤波电容￠4)与地相连，电源芯片(八1)的接地端((^0)接地，电源芯片(八1)的补偿端((^观?)通过第一限流电阻(町)、第五隔直电容(⑶)接地，电源芯片(八1)的反馈端师)通过第四稳压电阻(财)接地，电源芯片(八1)的输出端(31)接地通过第一二极管(01)与电源输出端001x0相连，其中第一二极管(01)的正极与输出端(31)相连，第一二极管(01)的负极与电源输出端00111:)相连；第一滤波电容(01)接在电源输入端^111)与地之间；第二滤波电容￠2)接在电源芯片01)的输入端(1吣与地之间，第三滤波电容￠3)与第二滤波电容￠2)并联；第一电感(11)接在电源芯片01)的输入端(1吣与输出端(31)之间；第二、第三稳压电阻他、!^)串联在电源芯片01)的反馈端(邮与输出端(31)之间；第六、第七滤波电容￠6,7)接在电源输出端001x0与地之间；电源输出端00110通过第五限流电阻(阳)、第二发光二极管(02)接地，其中第二发光二极管(02)的负极接地，第二发光二极管(02)的正极与第五限流电阻(阳)相连。
[0007]在该基于升压开关转换器八0？1610的电源电路中，电源输入端接+57电源，所述的电源输出端(…此)输出+7.5乂稳定工作电源；所述的电源芯片型号选用美国仙公司的000(:升压开关转换器仙？1610 ；所述的第一滤波电容(口)、第二滤波电容((^)、第六滤波电容(⑶)选用0.111 5/1(^的直插铝电解电容；所述的第三滤波电容￠3)和第七滤波电容选用220 1^/257直插铝电解电容；所述的第四滤波电容￠4)选用221^/1(^的钽电容；所述的第五隔直电容(⑶)选用22^/107的钽电容。
[0008]在该基于升压开关转换器八0？1610的电源电路中，第一二极管(01)选用是肖特基二极管I阳817 ；所述的保险丝(即)选用500毫安保险丝？50012507 ；所述的第一限流电阻￠1)选用2201^欧姆半导体电阻；所述的第五限流电阻(阳)选用4.7&欧姆半导体电阻；所述的第四稳压电阻(财)选用101^欧姆半导体电阻；所述的第三稳压电阻￠3)选用49.9匕欧姆半导体电阻；所述的第二稳压电阻￠2)选用101^欧姆半导体电阻；所述的第一电感(11)选用4.7^ 贴片电感。
[0009]本发明的有益效果是:
[0010]一种基于升压开关转换器的电压转换电路，使用电源芯片、滤波电容、隔直电容、稳压电阻、限流电阻、保险丝等，电源输入端接+57电源，电源输出端输出+7.5乂稳定工作电源；电源芯片型号选用美国仙公司的000(:升压开关转换器八0？1610，其能够提供高达12乂的输出电压，八0？1610以脉冲宽度调制⑴丽)电流模式工作，效率高达92%。具有可调软启动功能，可以防止启动时输入端涌入电流。能提供出色的瞬态响应及简便的噪声滤波，并且允许使用低成本的小型外部电感和电容。
[0011]八0？1610输入电压VIII范围是2.5\?5.5乂，输出电压70此范围为VIII?12乂之间，输出电压大小由输出电压到引脚1.23\反馈输入间的电阻分压所决定，即由稳压电阻的阻值所决定。
[0012]第一电感(⑴接在电源芯片(“)的输入端(1吣与输出端(洲)之间，选用4.贴片电感，通过其不断的储能、放电，最后达到稳定输出电压、电流的功能。等效串联电阻值越低的电感，其功率转换效率越好。在选取电感时，其额定饱和电流值是一个重要方面，一般应选额定饱和电流值大于电路稳态电感电流峰值的电感。第一二极管是肖特基二极管爪5817。与普通二极管相比，肖特基二极管具有更低的正向电压降和极佳的反向恢复特性，功耗低并且效率闻。肖特基~^及管平均电流额定值应闻于开关电流峰值。
[0013]同时，为了实现最好的输入电压滤波，输入电容值必须足够大，来稳定重负载时的输入电压，所以，输入输出端都并联了 2201^ ^/25^直插招电解电容,还并联了一些小电容进行滤波。
[0014]该电源电路结构简单、成本低廉、抗干扰能力强，可靠完成电源电压从—5乂到+7.的升压转换，提供出色的瞬态响应及简便的噪声滤波，并允许使用低成本的小型外部电感和电容。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]以下结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的解释说明。
[0016]图1是该电源电路的结构图，其中电源芯片㈦为仙公司的000(:升压开关转换器八0？1610 ；01?02?03?04?06?07为第一、第二、第三、第四、第六、第七滤波电容为第五隔直电容；1？2、1？3、财为稳压电阻；所述的[、阳为限流电阻；？0为保险丝。
【具体实施方式】
[0017]图1是该电源电路的结构图，由电源芯片、滤波电容、隔直电容、稳压电阻、限流电阻、保险丝、电感、二极管组成；其中电源芯片(八1)的输入端(1吣通过保险丝(即)与电源输入端奶!!)相连，电源芯片(八1)的关闭端(30)与输入端(加相连，电源芯片(八1)的频率设置端(奶)与输入端(1吣相连，电源芯片(八1)的软启动端(33)通过第四滤波电容
(04)与地相连，电源芯片01)的接地端((^0)接地，电源芯片(“)的补偿端((^观?)通过第一限流电阻(町)、第五隔直电容(⑶)接地，电源芯片(八1)的反馈端(即)通过第四稳压电阻(财)接地，电源芯片(八1)的输出端(31)接地通过第一二极管(01)与电源输出端^011^)相连；第一滤波电容￠1)接在电源输入端0111)与地之间；第二滤波电容￠2)接在电源芯片(“)的输入端(1吣与地之间，第三滤波电容￠3)与第二滤波电容￠2)并联；第一电感([1)接在电源芯片(^1)的输入端(爪)与输出端(31)之间；第二、第三稳压电阻他、!^)串联在电源芯片01)的反馈端(邮与输出端(31)之间；第六、第七滤波电容(06, 07)接在电源输出端00110与地之间；所述的电源输出端00110通过第五限流电阻￠5)、第二发光二极管(02)接地。
[0018]在该基于升压开关转换器八0？1610的电源电路中，电源输入端接+57电源，电源输出端00110输出+7.5乂稳定工作电源；电源芯片型号选用美国虹)公司的000(:升压开关转换器八0？1610 ；所述的第一滤波电容(01)、第二滤波电容(02)、第六滤波电容(06)选用0.的直插铝电解电容；所述的第三滤波电容￠3)和第七滤波电容￠7)选用220 ^ 5/257直插铝电解电容；所述的第四滤波电容￠4)选用221^/107的钽电容；所述的第五隔直电容(⑶)选用22^/107的钽电容；第一二极管(01)选用是肖特基二极管1^5817 ；所述的保险丝(即)选用500毫安保险丝？50012507 ；所述的第一限流电阻￠1)选用2201^欧姆半导体电阻；所述的第五限流电阻(阳)选用4.7&欧姆半导体电阻；所述的第四稳压电阻(财)选用101^欧姆半导体电阻；所述的第三稳压电阻(…)选用49.91^欧姆半导体电阻；所述的第二稳压电阻￠2)选用101^欧姆半导体电阻，所述的第一电感(11)选用4.贴片电感。
[0019]本实用新型提出的电源电路结构简单、成本低廉、抗干扰能力强，可靠完成电源电压从+57到+7.的升压转换，提供出色的瞬态响应及简便的噪声滤波，并允许使用低成本的小型外部电感和电容。
【权利要求】
1.一种基于升压开关转换器的电压转换电路，其特征在于，包括电源芯片、滤波电容、隔直电容、稳压电阻、限流电阻、保险丝、电感、二极管；所述的电源芯片(Al)的输入端(IN)通过保险丝(FO)与电源输入端(Vin)相连，电源芯片(Al)的关闭端(SD)与输入端(IN)相连，电源芯片(Al)的频率设置端(RT)与输入端(IN)相连，电源芯片(Al)的软启动端(SS)通过第四滤波电容(C4)与地相连，电源芯片(Al)的接地端(GND)接地，电源芯片(Al)的补偿端(COMP)通过第一限流电阻(Rl)、第五隔直电容(C5)接地，电源芯片(Al)的反馈端(FB)通过第四稳压电阻(R4)接地，电源芯片(Al)的输出端(SW)接地通过第一二极管(Dl)与电源输出端(Vout)相连,其中第一二极管(Dl)的正极与输出端(SW)相连,第一二极管(Dl)的负极与电源输出端(Vout)相连；第一滤波电容(Cl)接在电源输入端(Vin)与地之间；第二滤波电容(C2)接在电源芯片(Al)的输入端(IN)与地之间，第三滤波电容(C3)与第二滤波电容(C2)并联；第一电感(LI)接在电源芯片(Al)的输入端(IN)与输出端(SW)之间；第二、第三稳压电阻(R2、R3)串联在电源芯片(Al)的反馈端(FB)与输出端(SW)之间；第六、第七滤波电容(C6、C7)接在电源输出端(Vout)与地之间；电源输出端(Vout)通过第五限流电阻(R5)、第二发光二极管(D2)接地，其中第二发光二极管(D2)的负极接地，第二发光二极管(D2)的正极与第五限流电阻(R5)相连。
2.如权利要求1所述的一种基于升压开关转换器的电压转换电路，其特征在于，所述电源输入端(Vin)接+5V电源，所述的电源输出端(Vout)输出+7.5V稳定工作电源；所述的电源芯片型号选用美国AD公司的DC-DC升压开关转换器ADP1610;所述的第一滤波电容(Cl)、第二滤波电容(C2)、第六滤波电容(C6)选用0.1 μ F/1OV的直插铝电解电容；所述的第三滤波电容(C3)和第七滤波电容(C7)选用220yF/25V直插铝电解电容；所述的第四滤波电容(C4)选用22nF/10V的钽电容；所述的第五隔直电容(C5)选用22pF/10V的钽电容。
3.如权利要求1所述的一种基于升压开关转换器的电压转换电路，其特征在于，所述的第一二极管(Dl)选用是肖特基二极管IN5817 ;所述的保险丝(FO)选用500毫安保险丝F500L250V ;所述的第一限流电阻(Rl)选用220k欧姆半导体电阻；所述的第五限流电阻(R5)选用4.7k欧姆半导体电阻；所述的第四稳压电阻(R4)选用1k欧姆半导体电阻；所述的第三稳压电阻(R3)选用49.9k欧姆半导体电阻；所述的第二稳压电阻(R2)选用1k欧姆半导体电阻；所述的第一电感(L1)选用4.7μΗ贴片电感。
【文档编号】H02M3/155GK204119029SQ201420509609
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】徐云鹏 申请人:徐云鹏