一种升压保护电路以及具有该升压保护电路的移动电源的制作方法

本实用新型特别涉及一种升压保护电路以及具有该升压保护电路的移动电源。

背景技术：

汽车启动电源属于特种用途的移动电源，当使用外部电路为汽车启动电源的储能模块充电时，若电流过大，不但会造成电池和电路板的损坏，还容易造成电池的爆炸，因此，需要对充电过程进行必要的控制，有必要设计一种升压保护电路以及具有该升压保护电路的移动电源。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种升压保护电路以及具有该升压保护电路的移动电源，该升压保护电路以及具有该升压保护电路的移动电源采用外部控制端与升压保护芯片结合实现充电控制，安全可靠性高。

实用新型的技术解决方案如下：

一种升压保护电路，包括升压保护芯片U9；升压保护电路具有控制端CTL-B；升压保护芯片U9为FP5139芯片；

升压保护电路由VBOUT+端供电；VBOUT+为汽车电池电压输出端；VBOUT+为12V；

升压保护电路通过BAT+端为储能模块充电。

VBOUT+端接PMOS管Q16的S极；PMOS管Q16的D极经电感L2接二极管D20的正极；二极管D20的负极经热敏电阻RT4接BAT+端；PMOS管Q16的G极经电阻R56接CTL-B端；PMOS管Q16的G极和S极之间跨接有电阻R41；

升压保护芯片U9的FB端经电阻R37接BAT+端；升压保护芯片U9的FB端还经电阻R39接地；

升压保护芯片U9的GATE端经电阻R61接NPN型三极管Q19的B极和PNP型三极管Q20的B极；Q19的E极和Q20的C极短接；Q19的C极接12V电源；

Q19的E极经电阻R43接NMOS管Q10的G极，Q10的D极接二极管D20的正极；Q10的S极和Q20的E极均接地；电阻R43并联有二极管D21。

升压保护电路还具有控制端CTL-A；

CTL-A经电阻R58接PMOS管Q14的G极；PMOS管Q14的G极与二极管D20的负极之间接有电阻R40；PMOS管Q14的S极接二极管D20的负极；PMOS管Q14的D极接BAT+端。

所述的升压保护电路还包括过流保护电路；过流保护电路包括运算放大器U1-A；运算放大器U1-A的电源正端和电源负端分别接12V电源和地；

Q10的S极经并联的电阻R44和R42接SGND+端；SGND+端与BAT+端接有电容C10(SGND+端与BAT+端分别接储能模块的2个输入端，即升压模块通过SGND+端与BAT+端为储能模块充电)；SGND+端经电阻R45接运算放大器U1-A的同相输入端；运算放大器U1-A的反相输入端经电阻R47接地；运算放大器U1-A的同相输入端和反相输入端之间跨接有电阻R18；运算放大器U1-A的反相输入端与输出端之间跨接有电阻R15；运算放大器U1-A的输出端经二极管D22接U9的FB端。

升压保护电路还包括电压比较电路；电压比较电路包括运算放大器U1-B；

UBOUT+端经依次串接的电阻R49和R51接地；电阻R49和R51的连接点经电阻R46接运算放大器U1-B的反相输入端；运算放大器U1-B的同相输入端经电阻R48接2.5V参考电压端2V5REF；运算放大器U1-B的反相输入端和输出端之间跨接有电阻R50；运算放大器U1-B的输出端经二极管D31接U9的FB端。

运算放大器U1-A和U1-B均采用LM258ADR器件。

所述的升压保护电路还包括CTL-B和EN-19V信号产生电路；

CTL-B和EN-19V信号产生电路包括NMOS管Q11和Q18；CTL-CHG端经依次串联的电阻R63和R64接地；Q11的G极和Q18的G极均接电阻R63和R64的连接点；Q11的S极和Q18的S极均接地；Q11的D极和Q18的D极分别接EN-19V和CTL-B端，EN-19V经电阻R57接U9的CTL端。CTL-CHG端为MCU的IO端口。

升压保护电路还包括CTL-A信号产生电路；

CTL-A信号产生电路包括NMOS管Q17；CTL-CHGBAT端经依次串联的电阻R25和R31接地；Q17的G极接电阻R25和R31的连接点；Q18的S极接地；Q18的D极接CTL-A端。CTL-CHGBAT端为MCU的IO端口。

一种移动电源，包括储能模块和前述的升压保护电路；所述的升压保护电路为储能模块充电；所述的储能模块为基于超级电容或基于锂电池的储能模块。

储能模块连接有应急放电接口，使得该移动电源能用于汽车的应急启动电源。

工作原理说明：

(1)MCU在CTL-CHGBAT端输出高电平时，Q17导通，CTL-A端为低电平；则MOS管Q14导通，DS之间导通压降为0.3V(MAX)；

(2)MCU在CTL-CHG端输出高电平时，Q18导通，CTL-B端为低电平；则MOS管Q16导通，DS之间导通压降为0.3V(MAX)。

有益效果：

本实用新型的升压保护电路以及具有该升压保护电路的移动电源，采用外部控制端与升压保护芯片结合实现充电控制，能实现充电的完全可控，安全可靠性高。

另外，该升压电路还集成有过流保护电路以及电压比较电路，过流保护电路以及电压比较电路的输出端接升压芯片的反馈端，因此，能保证电路的稳定工作。

附图说明

图1为升压保护电路的电原理框图；

图2为CTL-A、CTL-B和EN-19V信号产生电路的原理图；

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本文实用新型做更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于一下具体实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。

实施例1：

如图1-2，一种升压保护电路，包括升压保护芯片U9；升压保护电路具有控制端CTL-B；升压保护芯片U9为FP5139芯片；

升压保护电路由VBOUT+端供电；VBOUT+为汽车电池电压输出端；VBOUT+为12V；

升压保护电路通过BAT+端为储能模块充电。

VBOUT+端接PMOS管Q16的S极；PMOS管Q16的D极经电感L2接二极管D20的正极；二极管D20的负极经热敏电阻RT4接BAT+端；PMOS管Q16的G极经电阻R56接CTL-B端；PMOS管Q16的G极和S极之间跨接有电阻R41；

升压保护芯片U9的FB端经电阻R37接BAT+端；升压保护芯片U9的FB端还经电阻R39接地；

升压保护芯片U9的GATE端经电阻R61接NPN型三极管Q19的B极和PNP型三极管Q20的B极；Q19的E极和Q20的C极短接；Q19的C极接12V电源；

Q19的E极经电阻R43接NMOS管Q10的G极，Q10的D极接二极管D20的正极；Q10的S极和Q20的E极均接地；电阻R43并联有二极管D21。

升压保护电路还具有控制端CTL-A；

CTL-A经电阻R58接PMOS管Q14的G极；PMOS管Q14的G极与二极管D20的负极之间接有电阻R40；PMOS管Q14的S极接二极管D20的负极；PMOS管Q14的D极接BAT+端。

所述的升压保护电路还包括过流保护电路；过流保护电路包括运算放大器U1-A；运算放大器U1-A的电源正端和电源负端分别接12V电源和地；

Q10的S极经并联的电阻R44和R42接SGND+端；SGND+端与BAT+端接有电容C10(SGND+端与BAT+端分别接储能模块的2个输入端，即升压模块通过SGND+端与BAT+端为储能模块充电)；SGND+端经电阻R45接运算放大器U1-A的同相输入端；运算放大器U1-A的反相输入端经电阻R47接地；运算放大器U1-A的同相输入端和反相输入端之间跨接有电阻R18；运算放大器U1-A的反相输入端与输出端之间跨接有电阻R15；运算放大器U1-A的输出端经二极管D22接U9的FB端。

升压保护电路还包括电压比较电路；电压比较电路包括运算放大器U1-B；

UBOUT+端经依次串接的电阻R49和R51接地；电阻R49和R51的连接点经电阻R46接运算放大器U1-B的反相输入端；运算放大器U1-B的同相输入端经电阻R48接2.5V参考电压端2V5REF；运算放大器U1-B的反相输入端和输出端之间跨接有电阻R50；运算放大器U1-B的输出端经二极管D31接U9的FB端。

运算放大器U1-A和U1-B均采用LM258ADR器件。

所述的升压保护电路还包括CTL-B和EN-19V信号产生电路；

CTL-B和EN-19V信号产生电路包括NMOS管Q11和Q18；CTL-CHG端经依次串联的电阻R63和R64接地；Q11的G极和Q18的G极均接电阻R63和R64的连接点；Q11的S极和Q18的S极均接地；Q11的D极和Q18的D极分别接EN-19V和CTL-B端，EN-19V经电阻R57接U9的CTL端。CTL-CHG端为MCU的IO端口。

升压保护电路还包括CTL-A信号产生电路；

CTL-A信号产生电路包括NMOS管Q17；CTL-CHGBAT端经依次串联的电阻R25和R31接地；Q17的G极接电阻R25和R31的连接点；Q18的S极接地；Q18的D极接CTL-A端。CTL-CHGBAT端为MCU的IO端口。

一种移动电源，包括储能模块和前述的升压保护电路；所述的升压保护电路为储能模块充电；所述的储能模块为基于超级电容或基于锂电池的储能模块。

储能模块连接有应急放电接口，使得该移动电源能用于汽车的应急启动电源。