电压可调的升压电荷泵电路装置的制作方法

本实用新型涉及电子产品的电源电路领域，尤其涉及一种电压可调的升压电荷泵电路装置。

背景技术：

电源类电子产品中，常采用在电源正端进行功率管控制来进行电源保护或是电源转换控制。在锂离子电池组产品中，也有不少的电池组保护控制方式是在电池组的正极，当电源或电池组的电压较高电流较大时，采用N沟道绝缘栅增强型场效应管在正端进行保护控制。由于这种场效应管是电压增强型驱动，栅极驱动电压需要高于源极电压，使得需要一个比电源电压更高的驱动电压，现有技术通常的做法是采用成本较高的带有升压泵电路的专用芯片来完成升压。

这类带有升压泵电路的专用芯片除了成本较高，其升压时所提高的电压值也是固定的，在应用上有一定的局限性。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的不足和缺陷，本实用新型具体采用以下技术方案：

一种电压可调的升压电荷泵电路装置，其特征在于，包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三端稳压块N1、NPN三极管V1、PNP三极管V2、NPN三极管V3、电容C1、电容C2、二极管VD1和二极管VD2；

输入电源的正极与所述三端稳压块N1的输入端、NPN三极管V1的集电极及电阻R3的一端连接；所述三端稳压块N1的输出端与电阻R1的一端及二极管VD1的正极连接；所述三端稳压块N1的调整端与电阻R1的另一端及电阻R2的一端相连接；所述电阻R3的另一端与三极管V1和三极管V2的基极以及三极管V3的集电极连接；所述电阻R4的一端连接方波振荡信号发生电路；所述电阻R4的另一端与三极管V3的基极连接；所述三极管V1及三极管V2的射极与电容C1的一端连接；所述电容C1的另一端与二极管VD1的负极及二极管VD2的正极连接；所述二极管VD2的负极与电容C2的一端及电路的正极输出端连接；输入电源的负极和电路的负极输出端接地；所述电阻R2的另一端、三极管V3的射极、三极管V2的集电极和电容C2的另一端接地。

优选地，所述电阻R2为可变电阻，所述电阻R2的调节端接地。

优选地，所述三端稳压块N1采用可调三端稳压块LM317。

优选地，所述NPN三极管V1、PNP三极管V2和NPN三极管V3替换为场效应管。

本实用新型及其优选方案提供了一种升压电荷泵电路易于实现，电路的升压值可调的创新方案，其输入的振荡端可以利用外部振荡电路或者是单片机的IO脚来产生，在应用于高电压电池组采用N沟道场效应管进行保护时，具有良好的效果，其电路结构简单易于实现、成本低廉、调整的灵活性高，有良好的商用价值和推广价值。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步详细的说明：

图1是本实用新型实施例电路结构示意图。

具体实施方式

为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下：

如图1所示，本实施例装置主要包括12个电子元件：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三端稳压块N1、NPN三极管V1、PNP三极管V2、NPN三极管V3、电容C1、电容C2、二极管VD1和二极管VD2。

其中，输入电源的正极与三端稳压块N1的输入端、NPN三极管V1的集电极及电阻R3的一端连接；三端稳压块N1的输出端与电阻R1的一端及二极管VD1的正极连接；三端稳压块N1的调整端与电阻R1的另一端及电阻R2的一端相连接；电阻R3的另一端与三极管V1和三极管V2的基极以及三极管V3的集电极连接；电阻R4的一端连接方波振荡信号发生电路；电阻R4的另一端与三极管V3的基极连接；三极管V1及三极管V2的射极与电容C1的一端连接；电容C1的另一端与二极管VD1的负极及二极管VD2的正极连接；二极管VD2的负极与电容C2的一端及电路的正极输出端连接；输入电源的负极和电路的负极输出端接地；电阻R2的另一端、三极管V3的射极、三极管V2的集电极和电容C2的另一端接地。

其中，电阻R2为可变电阻，电阻R2的调节端接地。三端稳压块N1采用可调三端稳压块LM317。方波振荡信号发生电路可以是外部振荡电路（如通过MAX0832集成芯片或NE555继承芯片构造的方波振荡信号发生电路）或者是单片机（通过IO脚输出方波振荡信号）。

本实施例装置的工作过程如下：电阻R1、（可变）电阻R2和可调三端稳压块LM317构成了电压可调的降压电路（其中电阻R2采用固定阻值电阻，三端稳压块N1固定输出电压值的三端稳压块或其它类型的降压电路，也可以实现压降的基本功能，但是去了可调性），通过改变可变电阻R2的阻值，可以调节LM317输出电压值的大小，该输出电压值的大小决定了升压值的大小，例如，可以通过设置R1和R2为12倍的阻值，使LM317设置为15V输出；当电阻R4处的输入方波信号为高电平时，三极管V3导通，三极管V3的集电极导通接地，三极管V2的基极被拉低，三极管V2导通，三极管V2的射极被拉到低电平，这时三端稳压块N1的输出端经过二极管VD1对电容C1进行充电，电容C1上的电压会被充电至接近于三端稳压块N1输出端电压，当三端稳压块N1输出为15V，C1电容此时会被充电至14V左右；当电阻R4处的输入方波信号为低电平时，三极管V3截止关断，三极管V3的集电极电压被电阻R3拉高到输入电源电压的水平，这时三极管V2截止关断，三极管V1导通，三极管V1与三极管V2的射极电压会瞬间被抬高到接近于输入电源电压，这时由于电容C1的低电位端接在三极管V1与三极管V2的射极处，电容C1上的电压无法突变，电容C1的高电位端就会被抬高到比电源电压还要高14V的电位，这时电容C1会通过二极管VD2对电容C2进行充电，二极管VD2会产生一定的电压降，随着输入振荡方波信号的持续工作，电容C2上的电压就会比电源电压高13V的电压水平，实现了电荷泵升压，电荷泵电路的升压值取决于三端可调稳压块的输出电压。

在本实施例中，NPN三极管V1、PNP三极管V2和NPN三极管V3还可以替换为场效应管，也能够起到同样的功能和效果。

本专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利的启示下都可以得出其它各种形式的电压可调的升压电荷泵电路装置，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利的涵盖范围。