一种升压电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电源技术领域，具体说的是一种升压电路。
【背景技术】
[0002] 电源是电子工业的基础。其中，开关式功率变换器及其设计是电源领域中不可或 缺的重要组成部分。根据不同的应用需求，人们设计了多种电能变换处理装置，出现了各种 各样的功率变换电路，如：AC/AC升压（降压）电路、AC/DC升压（降压）电路、DC/DC升压 (降压）电路等。其中，以升压为目的的DC/DC升压电路也称为BOOST电路。BOOST电路具 有结构简单可靠、功耗低效率高、支持大电流输出等优点，在升压领域应用最为广泛。
[0003] 现有技术中典型的BOOST升压电路如图1所示，主要由开关管Q及其控制单元、续 流二极管以及L、C元件构成。它的工作原理主要是通过控制功率开关管Q的开通与关断， 来实现输出电压的升压和调压功能，其输出电压为V0UT=VINA1- 0 0为Q导通的占空 比，即0 =TONATON+TOFF)，其中TON、TOFF分别是在一个开关周期内Q的导通时间和关 断时间，由于0 < 1，因此有V0UT>VIN，即获得升压输出。BOOST电源的转换效率为：y =V0UT*I0UI7(VIN*IIN)。
[0004] 在能源越来越紧缺的地球上，提高电源转换效率是工程师们永恒的课题之一，针 对现有的电源电路，提高电源转换效率，就意味着要减少电路自身的功率消耗。对于图1所 示的典型BOOST电路而言，自身的功率消耗主要来自续流二极管D的导通损耗、开关管Q的 导通损耗和驱动损耗等。为此，人们优化了BOOST电路，采用了具有更小导通电阻的功率 M0S管来取代二极管D，如图2所示，这种优化的BOOST电路也称为同步整流BOOST电路，是 当前技术领域内成熟运用的BOOST电路。
[0005] 在同步整流BOOST电路的基础上，人们也始终在想方设法进一步降低自身损耗， 目前常见的做法是选用更低导通电阻M0S管等。但是，这些常用方法始终受制于器件制造 工艺的发展，另外选用具有更理想参数的器件意味着电路成本的增加，因此这些方法并不 能随心所欲地的实施，这是现有技术存在的主要缺点。因此，有必要提供一种能够很好解决 上述问题的BOOST升压电路。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种升压电路，进一步提高电路的转换效率， 且具有低成本、高可靠、易实现和易推广等优势。
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
[0008] 一种升压电路，包括电容C、电感L、控制单元、开关管、续流管和两个二极管；电感 L的一端连接电源输入端，另一端连接所述续流管的输入端，所述续流管的输出端为电源输 出立而；
[0009] 一个所述二极管的阳极端连接电源输入端，另一个所述二极管的阳极端连接电源 输出端，两个所述二极管的共阴极端连接所述控制单元的电源输入端；所述控制单元的输 出端连接所述开关管的控制端，所述开关管串联在所述续流管的输入端和接地端之间；所 述电容C的一端连接电源输入端，另一端接地。
[0010] 本发明的有益效果在于：本发明区别于现有技术的升压电路存在较大的功率消 耗，即使选用能够改善损耗的低导通电阻MOS管，也始终受制于器件制造工艺的发展问题， 且将导致电路成本增加的问题。本发明提供一种升压电路，利用升压电路的输出电压高于 输入电压的基本属性，以及二极管的单向导通和自动切换特性，在电路中增加两个二极管， 一个二极管的阳极端连接电源输入，另一个二极管的阳极端连接电源输出，两个二极管的 阴极并联后形成的共阴极连接控制单元的电源输入端。两个二极管将根据与之连接的电源 输入电压和电源输出电压的大小，自动切换至电压值较高的一端导通，将较大电压值作为 控制单元的输入电压，从而提高控制单元的输入电压VCC，输入电压VCC的提高将导致控制 单元输出电压的提高，从而降低开关管的导通电阻，减小开关管的导通损耗；进一步的提高 升压电源的转换率；再进一步的，本发明所述的升压电源同时又兼具低成本、高可靠、易实 现和易推广的优点。
【附图说明】
[0011] 图1为现有技术的一种升压电路图；
[0012] 图2为现有技术的另一种升压电路图；
[0013] 图3为本发明一实施例一种升压电路图；
[0014] 图4为本发明一实施例一种升压电路中控制单元的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015] 为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附 图予以说明。
[0016] 本发明最关键的构思在于：将升压电路的输出电压反馈至共阴极二极管的输入 端，共阴极二极管连接至控制单元，通过共阴极二极管自动选择较高电压作为输出，提升升 压电路的整体效率。
[0017] 请参照图1至图4,本发明提供一种升压电路，包括电容C、电感L、控制单元、开 关管、续流管和两个二极管；电感L的一端连接电源输入端，另一端连接所述续流管的输入 端，所述续流管的输出端为电源输出端；
[0018] -个所述二极管的阳极端连接电源输入端，另一个所述二极管的阳极端连接电源 输出端，两个所述二极管的共阴极端连接所述控制单元的电源输入端；所述控制单元的输 出端连接所述开关管的控制端，所述开关管串联在所述续流管的输入端和接地端之间；所 述电容C的一端连接电源输入端，另一端接地。
[0019] 从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明提供一种升压电路，利用升压电 路的输出电压高于输入电压的基本属性，以及二极管的单向导通和自动切换特性，在电路 中增加两个二极管，一个二极管的阳极端连接电源输入，另一个二极管的阳极端连接电源 输出，两个二极管的共阴极连接控制单元的电源输入端。两个二极管将根据与之连接的电 源输入电压和电源输出电压的大小，自动切换至电压值较高的一端导通，将较大电压值作 为控制单元的输入电压，从而提高控制单元的输入电压VCC，输入电压VCC的提高将导致控 制单元输出电压的提高，从而降低开关管的导通电阻，减小开关管的导通损坏；进一步的提 高升压电源的转换率；再进一步的，本发明所述的升压电源同时又兼具低成本、高可靠、易 实现和易推广的优点。
[0020] 需要说明的是，分别各自与电源输入端和电源输出端连接的两个二极管实现自动 切换至较高电压值一路的过程具体包括：当电源输出端的输出电压VOUT大于电源输入端 的输入电压VIN时，二极管将自动切换至电源输出端的输出电压VOUT作为控制单元的输入 电压；当电源输入端的输入电压VIN大于电源输出端的输出电压VOUT时，二极管将自动切 换至电源输入端的输入电压VIN作为控制单元的输入电压；通过切换至较高电压值的一路 来提高控制单元的输入电压VCC，输入电压VCC的提高将导致控制单元输出电压的提高，从 而降低续流管的导通电阻，减小导通电阻的导通损耗，提高升压电路的整体损耗。
[0021] 进一步的，所述控制单元包括电源模块、PWM控制模块和驱动模块；所述电源模块 分别与所述PWM控制模块和驱动模块连接，所述PWM控制模块与所述驱动模块连接；所述驱 动模块与所述开关管的控制端连接。
[0022] 由上述描述可知，控制单元主要用于完成升压电路的主要功能控制，具体用于控 制开关管和续流管的关断和导通，实现输出电压的升压和调压功能。
[0023] 进一步的，所述驱动模块包括第一驱动模块和第二驱动模块；
[0024] 所述续流管为功率MOS管；所述功率MOS管的源极与所述电感L连接，所述功率 MOS管的漏极与电源输出端连接，所述功率MOS管的栅极与所述第二驱动模块连接；
[0025] 所述第一驱动模块与所述开关管的控制端连接。
[0026] 由上述描述可知，本发明在现有的典型BOOST电路中增加了两个二极管，两