一種基于升壓開關轉換器的電壓轉換電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于升壓開關轉換器的電壓轉換電路，包括電源芯片、濾波電容、隔直電容、穩(wěn)定電阻、限流電阻、保險絲、電感、二極管，電源輸入端接+5V電源，電源輸出端輸出+7.5V穩(wěn)定工作電源；二極管（D1）選用是肖特基二極管1N5817，保險絲選用500毫安保險絲F500L250V，所述的電源芯片型號選用美國AD公司的DC-DC升壓開關轉換器ADP1610，其能夠提供高達12V的輸出電壓，ADP1610以脈沖寬度調制(PWM)電流模式工作，效率高達92%，該電源電路結構簡單、成本低廉、抗干擾能力強，可靠完成電源電壓從+5V到+7.5V的升壓轉換，提供出色的瞬態(tài)響應及簡便的噪聲濾波，并允許使用低成本的小型外部電感和電容。
【專利說明】一種基于升壓開關轉換器的電壓轉換電路

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電力電子應用【技術領域】，尤其涉及一種基于升壓開關轉換器的電壓轉換電路。

【背景技術】
[0002]數(shù)字隨動系統(tǒng)指的是以計算機(包含微控制芯片)為核心控制器的隨動系統(tǒng)。隨著計算機技術的迅猛發(fā)展，自動化技術的不斷提高，對隨動系統(tǒng)也提出了精度更高、響應更快的要求，此外，為了實現(xiàn)上級控制器對隨動系統(tǒng)進行管理和控制，還要求能與上級控制器進行信息交換。這些功能用模擬電路實現(xiàn)既不經濟，又較困難。隨著微機系統(tǒng)及相關控制技術的發(fā)展，數(shù)字隨動系統(tǒng)的控制精度、響應速度、環(huán)境適應能力都更加突出，且體積小，操作方便。同時，微控制芯片能夠方便地構成各式的函數(shù)發(fā)生器，可以準確地模擬自動控制系統(tǒng)中各種非線性環(huán)節(jié)，控制系統(tǒng)的品質得到了很大提升。此外，在硬件結構無法改變的情況下，可以利用軟件靈活可修改的特性實現(xiàn)不同的控制方案。綜上可知，數(shù)字隨動控制系統(tǒng)相對于模擬隨動控制系統(tǒng)，在各項功能上有了明顯改進，這也促使隨動控制系統(tǒng)的各項技術指標有了很大的提高。所以，在保證可靠性的前提下，數(shù)字隨動系統(tǒng)在很多場合逐步代替模擬隨動系統(tǒng)，這是科技發(fā)展的必然趨勢。所以對數(shù)字隨動系統(tǒng)的研究是十分必要的。
[0003]電源是數(shù)字隨動系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分，電源系統(tǒng)設計的好壞直接決定了系統(tǒng)設計的成敗。同時，電源的污染往往會給系統(tǒng)帶來各種各樣的故障。因此設計抗干擾性強、可靠性高的供電電源對提高系統(tǒng)性能來說十分重要。系統(tǒng)一般需要7路電源:057 (數(shù)字)43.3^,+7.5,-7.57,+1.2乂、八、〔⑶乂(模擬)、-5乂。系統(tǒng)普遍采用—5乂直流電源或者口38線進行供電，通過降壓或升壓方式分別得到以上各種電壓值。系統(tǒng)各路電壓需要由總輸入電壓經過各種升壓、降壓電路獲得，常用的電源轉換電路可分為0)0線性穩(wěn)壓器和0(:/0(:開關穩(wěn)壓器兩種。


【發(fā)明內容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術存在的缺陷和不足，本實用新型的目的在于，提供一種基于升壓開關轉換器的電壓轉換電路，本實用新型提出的電源電路該電源電路結構簡單、成本低廉、抗干擾能力強，可靠完成電源電壓從+57到+7.的升壓轉換，提供出色的瞬態(tài)響應及簡便的噪聲濾波，并允許使用低成本的小型外部電感和電容。
[0005]為了實現(xiàn)上述任務，本發(fā)明采用如下的技術解決方案:
[0006]—種基于升壓開關轉換器的電壓轉換電路，其特征在于，包括電源芯片、濾波電容、隔直電容、穩(wěn)壓電阻、限流電阻、保險絲、電感、二極管；所述的電源芯片(八1)的輸入端(1吣通過保險絲(即)與電源輸入端奶!!)相連，電源芯片(八1)的關閉端(30)與輸入端(1吣相連，電源芯片(八1)的頻率設置端(奶)與輸入端(1吣相連，電源芯片(八1)的軟啟動端(33)通過第四濾波電容￠4)與地相連，電源芯片(八1)的接地端((^0)接地，電源芯片(八1)的補償端((^觀?)通過第一限流電阻(町)、第五隔直電容(⑶)接地，電源芯片(八1)的反饋端師)通過第四穩(wěn)壓電阻(財)接地，電源芯片(八1)的輸出端(31)接地通過第一二極管(01)與電源輸出端001x0相連，其中第一二極管(01)的正極與輸出端(31)相連，第一二極管(01)的負極與電源輸出端00111:)相連；第一濾波電容(01)接在電源輸入端^111)與地之間；第二濾波電容￠2)接在電源芯片01)的輸入端(1吣與地之間，第三濾波電容￠3)與第二濾波電容￠2)并聯(lián)；第一電感(11)接在電源芯片01)的輸入端(1吣與輸出端(31)之間；第二、第三穩(wěn)壓電阻他、!^)串聯(lián)在電源芯片01)的反饋端(郵與輸出端(31)之間；第六、第七濾波電容￠6,7)接在電源輸出端001x0與地之間；電源輸出端00110通過第五限流電阻(陽)、第二發(fā)光二極管(02)接地，其中第二發(fā)光二極管(02)的負極接地，第二發(fā)光二極管(02)的正極與第五限流電阻(陽)相連。
[0007]在該基于升壓開關轉換器八0？1610的電源電路中，電源輸入端接+57電源，所述的電源輸出端(…此)輸出+7.5乂穩(wěn)定工作電源；所述的電源芯片型號選用美國仙公司的000(:升壓開關轉換器仙？1610 ；所述的第一濾波電容(口)、第二濾波電容((^)、第六濾波電容(⑶)選用0.111 5/1(^的直插鋁電解電容；所述的第三濾波電容￠3)和第七濾波電容選用220 1^/257直插鋁電解電容；所述的第四濾波電容￠4)選用221^/1(^的鉭電容；所述的第五隔直電容(⑶)選用22^/107的鉭電容。
[0008]在該基于升壓開關轉換器八0？1610的電源電路中，第一二極管(01)選用是肖特基二極管I陽817 ；所述的保險絲(即)選用500毫安保險絲？50012507 ；所述的第一限流電阻￠1)選用2201^歐姆半導體電阻；所述的第五限流電阻(陽)選用4.7&歐姆半導體電阻；所述的第四穩(wěn)壓電阻(財)選用101^歐姆半導體電阻；所述的第三穩(wěn)壓電阻￠3)選用49.9匕歐姆半導體電阻；所述的第二穩(wěn)壓電阻￠2)選用101^歐姆半導體電阻；所述的第一電感(11)選用4.7^ 貼片電感。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:
[0010]一種基于升壓開關轉換器的電壓轉換電路，使用電源芯片、濾波電容、隔直電容、穩(wěn)壓電阻、限流電阻、保險絲等，電源輸入端接+57電源，電源輸出端輸出+7.5乂穩(wěn)定工作電源；電源芯片型號選用美國仙公司的000(:升壓開關轉換器八0？1610，其能夠提供高達12乂的輸出電壓，八0？1610以脈沖寬度調制⑴麗)電流模式工作，效率高達92%。具有可調軟啟動功能，可以防止啟動時輸入端涌入電流。能提供出色的瞬態(tài)響應及簡便的噪聲濾波，并且允許使用低成本的小型外部電感和電容。
[0011]八0？1610輸入電壓VIII范圍是2.5\?5.5乂，輸出電壓70此范圍為VIII?12乂之間，輸出電壓大小由輸出電壓到引腳1.23\反饋輸入間的電阻分壓所決定，即由穩(wěn)壓電阻的阻值所決定。
[0012]第一電感(⑴接在電源芯片(“)的輸入端(1吣與輸出端(洲)之間，選用4.貼片電感，通過其不斷的儲能、放電，最后達到穩(wěn)定輸出電壓、電流的功能。等效串聯(lián)電阻值越低的電感，其功率轉換效率越好。在選取電感時，其額定飽和電流值是一個重要方面，一般應選額定飽和電流值大于電路穩(wěn)態(tài)電感電流峰值的電感。第一二極管是肖特基二極管爪5817。與普通二極管相比，肖特基二極管具有更低的正向電壓降和極佳的反向恢復特性，功耗低并且效率聞。肖特基~^及管平均電流額定值應聞于開關電流峰值。
[0013]同時，為了實現(xiàn)最好的輸入電壓濾波，輸入電容值必須足夠大，來穩(wěn)定重負載時的輸入電壓，所以，輸入輸出端都并聯(lián)了 2201^ ^/25^直插招電解電容,還并聯(lián)了一些小電容進行濾波。
[0014]該電源電路結構簡單、成本低廉、抗干擾能力強，可靠完成電源電壓從—5乂到+7.的升壓轉換，提供出色的瞬態(tài)響應及簡便的噪聲濾波，并允許使用低成本的小型外部電感和電容。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]以下結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的解釋說明。
[0016]圖1是該電源電路的結構圖，其中電源芯片㈦為仙公司的000(:升壓開關轉換器八0？1610 ；01?02?03?04?06?07為第一、第二、第三、第四、第六、第七濾波電容為第五隔直電容；1？2、1？3、財為穩(wěn)壓電阻；所述的[、陽為限流電阻；？0為保險絲。

【具體實施方式】
[0017]圖1是該電源電路的結構圖，由電源芯片、濾波電容、隔直電容、穩(wěn)壓電阻、限流電阻、保險絲、電感、二極管組成；其中電源芯片(八1)的輸入端(1吣通過保險絲(即)與電源輸入端奶!!)相連，電源芯片(八1)的關閉端(30)與輸入端(加相連，電源芯片(八1)的頻率設置端(奶)與輸入端(1吣相連，電源芯片(八1)的軟啟動端(33)通過第四濾波電容
(04)與地相連，電源芯片01)的接地端((^0)接地，電源芯片(“)的補償端((^觀?)通過第一限流電阻(町)、第五隔直電容(⑶)接地，電源芯片(八1)的反饋端(即)通過第四穩(wěn)壓電阻(財)接地，電源芯片(八1)的輸出端(31)接地通過第一二極管(01)與電源輸出端^011^)相連；第一濾波電容￠1)接在電源輸入端0111)與地之間；第二濾波電容￠2)接在電源芯片(“)的輸入端(1吣與地之間，第三濾波電容￠3)與第二濾波電容￠2)并聯(lián)；第一電感([1)接在電源芯片(^1)的輸入端(爪)與輸出端(31)之間；第二、第三穩(wěn)壓電阻他、!^)串聯(lián)在電源芯片01)的反饋端(郵與輸出端(31)之間；第六、第七濾波電容(06, 07)接在電源輸出端00110與地之間；所述的電源輸出端00110通過第五限流電阻￠5)、第二發(fā)光二極管(02)接地。
[0018]在該基于升壓開關轉換器八0？1610的電源電路中，電源輸入端接+57電源，電源輸出端00110輸出+7.5乂穩(wěn)定工作電源；電源芯片型號選用美國虹)公司的000(:升壓開關轉換器八0？1610 ；所述的第一濾波電容(01)、第二濾波電容(02)、第六濾波電容(06)選用0.的直插鋁電解電容；所述的第三濾波電容￠3)和第七濾波電容￠7)選用220 ^ 5/257直插鋁電解電容；所述的第四濾波電容￠4)選用221^/107的鉭電容；所述的第五隔直電容(⑶)選用22^/107的鉭電容；第一二極管(01)選用是肖特基二極管1^5817 ；所述的保險絲(即)選用500毫安保險絲？50012507 ；所述的第一限流電阻￠1)選用2201^歐姆半導體電阻；所述的第五限流電阻(陽)選用4.7&歐姆半導體電阻；所述的第四穩(wěn)壓電阻(財)選用101^歐姆半導體電阻；所述的第三穩(wěn)壓電阻(…)選用49.91^歐姆半導體電阻；所述的第二穩(wěn)壓電阻￠2)選用101^歐姆半導體電阻，所述的第一電感(11)選用4.貼片電感。
[0019]本實用新型提出的電源電路結構簡單、成本低廉、抗干擾能力強，可靠完成電源電壓從+57到+7.的升壓轉換，提供出色的瞬態(tài)響應及簡便的噪聲濾波，并允許使用低成本的小型外部電感和電容。
【權利要求】
1.一種基于升壓開關轉換器的電壓轉換電路，其特征在于，包括電源芯片、濾波電容、隔直電容、穩(wěn)壓電阻、限流電阻、保險絲、電感、二極管；所述的電源芯片(Al)的輸入端(IN)通過保險絲(FO)與電源輸入端(Vin)相連，電源芯片(Al)的關閉端(SD)與輸入端(IN)相連，電源芯片(Al)的頻率設置端(RT)與輸入端(IN)相連，電源芯片(Al)的軟啟動端(SS)通過第四濾波電容(C4)與地相連，電源芯片(Al)的接地端(GND)接地，電源芯片(Al)的補償端(COMP)通過第一限流電阻(Rl)、第五隔直電容(C5)接地，電源芯片(Al)的反饋端(FB)通過第四穩(wěn)壓電阻(R4)接地，電源芯片(Al)的輸出端(SW)接地通過第一二極管(Dl)與電源輸出端(Vout)相連,其中第一二極管(Dl)的正極與輸出端(SW)相連,第一二極管(Dl)的負極與電源輸出端(Vout)相連；第一濾波電容(Cl)接在電源輸入端(Vin)與地之間；第二濾波電容(C2)接在電源芯片(Al)的輸入端(IN)與地之間，第三濾波電容(C3)與第二濾波電容(C2)并聯(lián)；第一電感(LI)接在電源芯片(Al)的輸入端(IN)與輸出端(SW)之間；第二、第三穩(wěn)壓電阻(R2、R3)串聯(lián)在電源芯片(Al)的反饋端(FB)與輸出端(SW)之間；第六、第七濾波電容(C6、C7)接在電源輸出端(Vout)與地之間；電源輸出端(Vout)通過第五限流電阻(R5)、第二發(fā)光二極管(D2)接地，其中第二發(fā)光二極管(D2)的負極接地，第二發(fā)光二極管(D2)的正極與第五限流電阻(R5)相連。
2.如權利要求1所述的一種基于升壓開關轉換器的電壓轉換電路，其特征在于，所述電源輸入端(Vin)接+5V電源，所述的電源輸出端(Vout)輸出+7.5V穩(wěn)定工作電源；所述的電源芯片型號選用美國AD公司的DC-DC升壓開關轉換器ADP1610;所述的第一濾波電容(Cl)、第二濾波電容(C2)、第六濾波電容(C6)選用0.1 μ F/1OV的直插鋁電解電容；所述的第三濾波電容(C3)和第七濾波電容(C7)選用220yF/25V直插鋁電解電容；所述的第四濾波電容(C4)選用22nF/10V的鉭電容；所述的第五隔直電容(C5)選用22pF/10V的鉭電容。
3.如權利要求1所述的一種基于升壓開關轉換器的電壓轉換電路，其特征在于，所述的第一二極管(Dl)選用是肖特基二極管IN5817 ;所述的保險絲(FO)選用500毫安保險絲F500L250V ;所述的第一限流電阻(Rl)選用220k歐姆半導體電阻；所述的第五限流電阻(R5)選用4.7k歐姆半導體電阻；所述的第四穩(wěn)壓電阻(R4)選用1k歐姆半導體電阻；所述的第三穩(wěn)壓電阻(R3)選用49.9k歐姆半導體電阻；所述的第二穩(wěn)壓電阻(R2)選用1k歐姆半導體電阻；所述的第一電感(L1)選用4.7μΗ貼片電感。
【文檔編號】H02M3/155GK204119029SQ201420509609
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權日:2014年9月5日
【發(fā)明者】徐云鵬 申請人:徐云鵬