一种PWM直流倍压电路的制作方法

本实用新型涉及一种倍压电路，特别是涉及一种PWM直流倍压电路。

背景技术：

随着社会的发展进步及人民生活水平的不断提升，人们越来越看重高质量的生活品质。为了满足人们对高品质生活的热烈追求，各种生产产商一直不断发明创新改进其某些产品，除了对产品质量的追求外，降低产品成本也是生产产商不断努力追求的目标。

目前，在电池管理系统中，驱动大电流MOS管导通，5V或者6V不能完全打开，因为大电流MOS管内阻大，开启电压需要达到10V以上，因此需要进行升压处理。一般方法是利用电源芯片进行升压，增加一块芯片，成本比较高；另一种办法是进行倍压处理，将5V或者6V的电压升到10V以上。传统直流倍压的方法同样需要一个555芯片，加上两个二极管、起到充放电作用的电容和外围元器件，这种方法不但电路元器件多，而且成本高。

根据中国公开专利文件CN201120071480.2的一种直流倍压电路，该电路利用DCDC电路的BS管脚输出PWM信号来控制四倍升压电路中的三极管实现对输入电压的升压，但由于该技术方案采用的是DCDC电路输出一个PWM控制信号，而不是采用一个MCU微控单元输出一个PWM控制信号，使得电路结构较为复杂，且四倍升压电路是由若干个三极管构成，价格较为昂贵，使其技术方案具有一定的局限性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种低成本的PWM直流倍压电路。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种PWM直流倍压电路，包括：输入模块、控制模块、输出模块、MCU微控单元；

所述输入模块的输入端连接所述控制模块的输出端，其输出端连接所述输出模块的输入端；

所述控制模块的控制端连接所述MCU微控单元的PWM信号输出端。

在其中一个实施例中，所述输入模块包括：第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一电容C1、第一电阻R1；

所述第二二极管D2的阳极分别连接低压直流电源Vi及所述第一电阻R1的一端，其阴极分别连接所述第一电容C1的一端、第三二极管D3的阳极；

所述第一电容C1的另一端分别连接所述控制模块的输出端、所述第一电阻R1的另一端；

所述第三二极管D3阴极分别连接所述第一二极管D1的阴极、所述输出模块的输入端；

所述第一二极管D1的阳极连接低压直流电源Vi。

在其中一个实施例中，所述控制模块包括：第一N-MOS管Q1，其中，所述第一N-MOS管Q1的漏极作为所述控制模块的输出端，源极作为所述控制模块20的接地端，连接参考地GND、栅极作为所述控制模块的控制端。

在其中一个实施例中，所述输出模块包括：第二电容C2，第二电容C2的一端接输入模块的输出端同时作为输出模块的输出端，另一端接参考地GND。

在其中一个实施例中，所述输出模块还包括：第三电容C3，第三电容C3与第二电容C2并联连接。

在其中一个实施例中，所述控制模块的输入端与所述MCU微控单元的PWM信号输出端之间串联入一保护电阻R2。

本实用新型的技术方案对比于现有技术有以下有益效果：

1.只需要通过MCU微控单元的一个管脚输出PWM控制信号控制开关器件的导通闭合，实现控制储能器件的充放电来完成输入电压的升高，无需专门的升压芯片。

2.电路简单，成本低。

附图说明

图1为本实施例的PWM直流倍压电路框架图；

图2为本实施例的PWM直流倍压电路原理图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示为PWM直流倍压电路框架图，请一并结合图2，所述PWM直流倍压电路包括：输入模块10、控制模块20、输出模块30、MCU微控单元40；

输入模块10的输入端连接控制模块20的输出端，其输出端连接输出模块30的输入端；

控制模块20的控制端连接MCU微控单元40的PWM信号输出端。

具体地，输入模块10包括：第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一电容C1、第一电阻R1；

第二二极管D2的阳极分别连接低压直流电源Vi、第一电阻R1的一端，其 阴极分别连接第一电容C1的一端、第三二极管D3的阳极；

第一电容C1的另一端分别连接控制模块20的输出端、第一电阻R1的另一端；

第三二极管D3阴极分别连接第一二极管D1的阴极、输出模块30的输入端；

第一二极管D1的阳极连接低压直流电源Vi。

需要说明的是，第一电阻R1起到限流保护的作用，取值10KΩ；第一电容C1和第二电容C2起到储能的作用，其容值需要选取的大一些，取10uF；第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3为肖特基二极管。

具体地，控制模块20包括：第一N-MOS管Q1，其中，第一N-MOS管Q1的漏极作为控制模块20的输出端，源极作为控制模块20的接地端，连接参考地GND、栅极作为控制模块20的控制端。

具体地，输出模块30包括：第二电容C2、第三电容C3；

所述第二电容C2的一端接输入模块10的输出端同时作为输出电路的输出端，另一端接参考地GND。所述第三电容C3与第二电容C2并联连接。

需要说明的是，第三电容C3起到滤波的作用，将升压后的电压信号进行滤波后输出。

还需要说明的是，当MCU微控单元40的PWM信号输出端输出高电平时，第一N-MOS管Q1导通，其漏极B点电压被拉低为低电平，此时第二二极管D2导通，第三二极管D3截止，根据二极管的导通特性，A点电压约等于C点电压，即A点的电压值为低压直流电源Vi的电压值。这时，第二二极管D2对第一电容C1进行充电，充满的值为Vi。

当MCU微控单元40的PWM信号输出端输出低电平时，第一N-MOS管Q1关闭，此时其漏极B点的电压为Vi，第二二极管D2截止，第三二极管D3导通，第一电容C1通过对第三二极管D3对第二电容C2进行充电，由于第一电容C1上的电压为Vi，在加上第二电容C2自身电压Vi，使第二电容C2充电至最高值电压2Vi。

还需要说明的是，第二电容C2两端的电压不会在一个周期就充至2Vi，其 必须在通过MCU微控单元40的PWM信号输出端输出的高低电平信号不断的开关第一N-MOS管Q1，循环的充放电，使第二电容C2两端的电压一直保持在2Vi左右。

还需要说明的是，当MCU微控单元40的PWM信号输出端输出高电平时，第三二极管D3所承受的最大逆向电压为2Vi；当MCU微控单元40的PWM信号输出端输出低电平时，第二二极管D2所承受的最大逆向电压为2Vi，所以电路中应选择PVI>2Vi的肖特基二极管。

还需要说明的是，控制模块20的输入端与MCU微控单元40的PWM信号输出端之间还串联入一保护电阻R2，可以起到限流保护的作用。

本实用新型公开一种PWM直流倍压电路，包括输入模块10、控制模块20、输出模块30、MCU微控单元40。根据MCU微控单元40的PWM信号输出端输出的高低电平信号对控制模块20的开关元件进行控制，使其输入模块10的第一电容C1对输出模块30的第二电容C2的充放电，从而对第二电容C2的电压升压至2Vi。

以上所述实施方式仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。