一种超低损耗DC-DC同步升压模块的制作方法

文档序号:21051220发布日期:2020-06-09 21:15阅读:730来源:国知局
一种超低损耗DC-DC同步升压模块的制作方法

本实用新型涉及直流升压领域,尤其涉及一种超低损耗dc-dc同步升压模块。



背景技术:

一般来说由于硅管的伏安特性曲线在0.7处很陡,也就是说继续增加正向电压会产生很大的电流,换句话说在0.7v左右,随着电流的增加,电压的增加幅度很小,仍然可以认为压降还是0.7v,因为有0.7v的压降,不可以等同于导线,二极管两端电压就是压降,当二极管导通时这个电压约为0.7v,当电流不变化时,可以等同于电阻,其阻值就是0.7v除以电流,所以功耗随着电压升高而不可忽视。

boost升压电路的英文名称为“theboostconverter”,或者叫“step-upconverter”,是一种开关直流升压电路,它能够将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电,也称为直流—直流变换器dc/dcconverter,直流—直流变换器通过对电力电子器件的通断控制,将直流电压断续地加到负载上,通过改变占空比改变输出电压平均值。

boost电路的工作原理,boost电路的工作原理分为充电和放电两个部分来说明。

充电过程;在充电过程中,开关闭合mos管导通,等效电路图如图中所示,开关mos管,处用导线代替,假定那个开关mos管,已经断开了很长时间,所有的元件都处于理想状态,那么电容电压等于输入电压,开关管q为pwm控制方式,但最大占空比dy必须限制,不允许dy=1的状态下工作,电感lf在输入侧,成为升压电感,这时,输入电压流过电感,二极管防止电容对地放电,由于输入是直流电,所以电感上的电流以一定的比率线性增加,这个比率跟电感大小有关,随着电感电流增加,电感里储存了一些能量。

放电过程;当开关断开,mos管截止时的等效电路,当开关断开,mos管截止时,由于电感的电流保持特性,流经电感的电流不会马上变为0,而是缓慢的由充电完毕时的值变为0,而原来的电路已断开,于是电感只能通过新电路放电,即电感开始给电容充电,电容两端电压升高,此时电压已经高于输入电压了,升压完毕,说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程,充电时,电感吸收能量,放电时电感放出能量,如果电容量足够大,那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流,如果这个通断的过程不断重复,就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。

因此,有必要提供一种超低损耗dc-dc同步升压模块解决上述技术问题。



技术实现要素:

本实用新型提供一种超低损耗dc-dc同步升压模块,解决了功耗随着电压升高而不可忽视的问题。

为解决上述技术问题,本实用新型提供的超低损耗dc-dc同步升压模块包括:ir2104驱动电路、二极管d1、电阻r14、电阻r16、电容c10、电阻r30、电阻r31、电阻r1、电阻r2、mos管q1、mos管q2、电磁线圈l1和电容c6,所述ir2104与所述二极管d1之间并联,并且ir2104的一端分别与所述电阻r14和所述电阻r16相连接,所述电容c10与所述ir2104驱动电路并联,所述ir2104的一端分别与所述电阻r30和所述电阻r31电性连接,所述电阻r30的一端与所述mos管q1之间电性连接,并且电阻r30与所述mos管q1之间与所述电阻r1电性连接,所述电阻r31的一端与所述mos管q2之间电性连接,并且电阻r31与所述mos管q2之间与所述电阻r2之间电性连接,所述mos管q2的一端与所述电阻r2的一端之间电性连接,所述mos管q1的一端与所述电阻r1的一端之间电性连接,并且mos管q1与所述mos管q2之间电性连接,所述电阻r1的一端位于所述mos管q1与所述mos管q2之间,所述电阻r1位于所述mos管q1与所述mos管q2之间的另一端分别与所述ir2104驱动电路和所述电磁线圈l1电性连接,并且电阻r2与所述mos管q2的连接点出与所述电磁线圈l1之间与所述电容c6并联。

优选的,所述电容c10为12v/0uf。

优选的,所述电阻r30为10ω,所述电阻r31为10ω。

优选的,所述电阻r1为10k,所述电阻r2为10k。

优选的,所述mos管q1和所述mos管q2均为irf540。

优选的,所述电磁线圈l1为220uh/3a,并且电容c6为20v/1000uf。

所述超低损耗dc-dc同步升压模块还包括壳体组件,所述壳体组件包括下壳体和上壳体,所述下壳体和所述上壳体上均设置有连接头,并且下壳体与所述上壳体之间开设有连接孔,所述上壳体的顶部设置有透明板,并且上壳体上位于所述透明板的两侧均开设有多个通风孔。

与相关技术相比较,本实用新型提供的超低损耗dc-dc同步升压模块具有如下有益效果:

本实用新型提供一种超低损耗dc-dc同步升压模块,当二极管导通的时候,当电流不变化时,可以等同于电阻,其阻值就是0.7v除以电流,其能量损耗随着电压增加而不可忽视,但转而使用mos管,功耗可以降到最低。

附图说明

图1为本实用新型提供的超低损耗dc-dc同步升压模块的第一实施例的电路图;

图2为本实用新型说明书中boost电路的工作原理图;

图3为图2所示的充电过程的原理图;

图4为图2所示的放电过程的原理图;

图5为本实用新型提供的超低损耗dc-dc同步升压模块的第二实施例的结构图。

标号:1、壳体组件,11、下壳体,12、上壳体,2、连接头,3、连接孔,4、透明板,5、通风孔。

具体实施方式

第一实施例:

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

请结合参阅图1、图2、图3和图4,其中,图1为本实用新型提供的超低损耗dc-dc同步升压模块的第一实施例的电路图;图2为本实用新型说明书中boost电路的工作原理图;图3为图2所示的充电过程的原理图;图4为图2所示的放电过程的原理图。一种超低损耗dc-dc同步升压模块包括:包括:ir2104驱动电路、二极管d1、电阻r14、电阻r16、电容c10、电阻r30、电阻r31、电阻r1、电阻r2、mos管q1、mos管q2、电磁线圈l1和电容c6,所述ir2104与所述二极管d1之间并联,并且ir2104的一端分别与所述电阻r14和所述电阻r16相连接,所述电容c10与所述ir2104驱动电路并联,所述ir2104的一端分别与所述电阻r30和所述电阻r31电性连接,所述电阻r30的一端与所述mos管q1之间电性连接,并且电阻r30与所述mos管q1之间与所述电阻r1电性连接,所述电阻r31的一端与所述mos管q2之间电性连接,并且电阻r31与所述mos管q2之间与所述电阻r2之间电性连接,所述mos管q2的一端与所述电阻r2的一端之间电性连接,所述mos管q1的一端与所述电阻r1的一端之间电性连接,并且mos管q1与所述mos管q2之间电性连接,所述电阻r1的一端位于所述mos管q1与所述mos管q2之间,所述电阻r1位于所述mos管q1与所述mos管q2之间的另一端分别与所述ir2104驱动电路和所述电磁线圈l1电性连接,并且电阻r2与所述mos管q2的连接点出与所述电磁线圈l1之间与所述电容c6并联,根据boost电路的工作特点可知,boost升压电路需求二极管与mos管导通情况相反,且参照ir2104的芯片手册,可知mos管q1、q2得到的控制信号反向,与boost升压电路的运行特性相同,所以ir2104驱动正好满足要求,当二极管导通的时候,当电流不变化时,可以等同于电阻,其阻值就是0.7v除以电流,其能量损耗随着电压增加而不可忽视,但转而使用mos管,功耗可以降到最低。

所述电容c10为12v/0uf。

所述电阻r30为10ω,所述电阻r31为10ω。

所述电阻r1为10k,所述电阻r2为10k。

所述mos管q1和所述mos管q2均为irf540。

所述电磁线圈l1为220uh/3a,并且电容c6为20v/1000uf。

本实用新型提供的超低损耗dc-dc同步升压模块的工作原理如下:

根据boost电路的工作特点可知,boost升压电路需求二极管与mos管导通情况相反,且参照ir2104的芯片手册,可知mos管q1、q2得到的控制信号反向,与boost升压电路的运行特性相同,所以ir2104驱动正好满足要求,当二极管导通的时候,当电流不变化时,可以等同于电阻,其阻值就是0.7v除以电流,其能量损耗随着电压增加而不可忽视,但转而使用mos管,功耗可以降到最低。

与相关技术相比较,本实用新型提供的超低损耗dc-dc同步升压模块具有如下有益效果:

当二极管导通的时候,当电流不变化时,可以等同于电阻,其阻值就是0.7v除以电流,其能量损耗随着电压增加而不可忽视,但转而使用mos管,功耗可以降到最低。

第二实施例:

请参阅第二实施例的图5,本实用新型的第二实施例还提供另一种超低损耗dc-dc同步升压模块。

在本实施例的一种可选的方式中,所述超低损耗dc-dc同步升压模块可以包括所述的ir2104驱动电路、二极管d1、电阻r14、电阻r16、电容c10、电阻r30、电阻r31、电阻r1、电阻r2、mos管q1、mos管q2、电磁线圈l1和电容c6。

所述超低损耗dc-dc同步升压模块还包括壳体组件1,所述壳体组件1包括下壳体11和上壳体12,所述下壳体11和所述上壳体12上均设置有连接头2,并且下壳体11与所述上壳体12之间开设有连接孔13,所述上壳体12的顶部设置有透明板4,并且上壳体2上位于所述透明板4的两侧均开设有多个通风孔5,壳体组件1分为上下两个部分用于安装dc-dc同步升压模块,方便模块的安装和固定,同时两侧的连接头2方便通过螺钉进行固定安装在所需使用的电子设备中,连接孔13与壳体组件1的内部相互连通,方便对模块进行线材的连接,使得线材方便安装和移动连接,保障线材的位置可以根据使用需求在连接孔13的范围内进行移动调节,方便模块的安装和线材的使用,通过透明板4方便观察模块安装在壳体组件1内部后的位置情况,是否位于正确的安装位置,同时两侧的通透孔5对壳体组件1的内部进行通风,对电子元件之间起到通风散热的效果,提高壳体组件1内部的通风效果,提高模块使用时温度的安全性和通风性能,通风散热的效果可以有效的保障壳体组件1的使用寿命以及内部电子元件的使用寿命。

与相关技术相比较,本实用新型提供的超低损耗dc-dc同步升压模块具有如下有益效果:

通过透明板4方便观察模块安装在壳体组件1内部后的位置情况,是否位于正确的安装位置,同时两侧的通透孔5对壳体组件1的内部进行通风,对电子元件之间起到通风散热的效果,提高壳体组件1内部的通风效果,提高模块使用时温度的安全性和通风性能,通风散热的效果可以有效的保障壳体组件1的使用寿命以及内部电子元件的使用寿命。

在本实施例的另一种可选的方式中,所述超低损耗dc-dc同步升压模块也可以不包括所述的ir2104驱动电路、二极管d1、电阻r14、电阻r16、电容c10、电阻r30、电阻r31、电阻r1、电阻r2、mos管q1、mos管q2、电磁线圈l1和电容c6。所述超低损耗dc-dc同步升压模块所组成的元件,仅需满足提高壳体组件1内部的通风效果,提高模块使用时温度的安全性和通风性能,通风散热的效果可以有效的保障壳体组件1的使用寿命以及内部电子元件的使用寿命的效果即可。

以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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