專利名稱：一種電荷泵升壓電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，電子產(chǎn)品已經(jīng)滲入了人們生活的方方面面，單片機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡單，性能好， 功能強(qiáng)大，集成度高而被廣泛應(yīng)用。在運(yùn)用單片機(jī)做控制電路時，一般都是單電源供電， 當(dāng)單片機(jī)電壓與外圍電路電壓不匹配時，一般通過LD0降壓的方式來實(shí)現(xiàn)所需求電壓的供 給；本實(shí)用新型所述的解決方案，是通過升壓的方式來實(shí)現(xiàn)電壓的供給需求，這樣，可以降 低電池能源，從而降低了成本，提高了工作效率；順應(yīng)電子行業(yè)技術(shù)發(fā)展的需求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠在電路系統(tǒng)中，根據(jù)系統(tǒng)提供的電源電壓，通 過增加電荷泵電路實(shí)現(xiàn)升壓，滿足外圍電路所需要的輸入電壓；能夠通過單片機(jī)、電阻、二 極管、電容等一定的電子元器件實(shí)現(xiàn)增加輸出電壓的功能。一種電荷泵升壓電路，它是這么實(shí)現(xiàn)的，該電荷泵升壓電路包括運(yùn)算處理器，它是用來提供該升壓電路控制信號以及高頻方波的電子器件；電阻Rl、R2、R3，其中電阻R1是連接在單片機(jī)控制信號輸出端和電子開關(guān)控制端 之間，具有控制電子開關(guān)導(dǎo)通電流大小的電阻器件；電阻R2是連接在電子開關(guān)和二極管D1 之間，用來實(shí)現(xiàn)電路限流保護(hù)作用電阻器件；電阻R3它是連接在單片機(jī)高頻方波輸出端和 泵電荷充電電容C2之間的，控制抬升泵電荷充電電容C2和單片機(jī)連接端電勢時充電電流 大小的電阻器件；二極管D1、D2、D3，二極管D1它是連接在電阻R2與泵電荷充電電容C2和二極管D2 之間，二極管D2它連接在結(jié)點(diǎn)VI和電路輸出端之間，用來實(shí)現(xiàn)單向?qū)щ娮饔玫碾娮悠骷?二極管D3它連接在電路輸出端與電源輸入端之間，實(shí)現(xiàn)控制輸出電壓大小的電子器件；電子開關(guān)，它是將控制端連接在電阻R1，另外兩端分別連接電源輸入端和電阻 R2，由來自于運(yùn)算處理器的控制信號控制電路開關(guān)功能的電子器件；輸出電容C1，它是用來實(shí)現(xiàn)濾波作用，為電荷泵升壓電路輸出端，提供穩(wěn)定的輸出 電壓的電子器件；泵電荷充電電容C2，它是通過高頻方波電壓對其進(jìn)行快速充放電的原理來實(shí)現(xiàn)電 路電壓升高的器件；電源，它是用來為整個電路提供電能的結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，本實(shí)用新型所描述的電荷泵升壓電路還包括有如下技術(shù)要點(diǎn)所述的電源，它是通過使用兩節(jié)干電池來實(shí)現(xiàn)，其電壓大小為3V左右。所述的電子開關(guān)，它是具有開關(guān)作用的三極管、場效應(yīng)管、M0S管、晶閘管等其中的一種。所述的電子開關(guān)，它是根據(jù)需要設(shè)置的電子元器件，也可以選擇去掉。[0016]所述的電荷泵升壓電路，作為舉例它是用于煤氣表等儀表終端的一種電路結(jié)構(gòu)。作為舉例，利用本實(shí)用新型所述的電荷泵升壓電路，能夠增加的電壓一般為0 伏-1倍電壓，當(dāng)然也可以進(jìn)行調(diào)整。所述的運(yùn)算處理器，它是通過單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型所述的電荷泵升壓電路，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。通過使用單片機(jī)作為運(yùn)算 處理器，來控制電荷泵的工作狀態(tài)，替代了電荷泵控制電路的外圍器件；該電荷泵升壓電路 只需要配合單片機(jī)的軟件就可以實(shí)現(xiàn)，不需要單獨(dú)的控制芯片，大大降低了電路的復(fù)雜程 度，降低了成本。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的說明。

圖1是本實(shí)用新型所述的一種電荷泵升壓電路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型所述的一種電荷泵升壓電路的原理框圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型所述的電荷泵升壓電路，它是這樣實(shí)現(xiàn)的當(dāng)有IC卡用戶把IC卡插入時，將有相應(yīng)的感知結(jié)構(gòu)，感知到IC卡的插入，該信號 會傳輸給運(yùn)算處理器，由運(yùn)算處理器發(fā)出控制信號，給電荷泵升壓電路，同時會輸出一個高 頻方波給充電電路，配合著二極管、電子開關(guān)、電容、限流電阻等相應(yīng)電子元器件，來實(shí)現(xiàn)電 路輸出電壓的增加；從而滿足了 IC卡電路的電壓要求。參圖1、2說明參圖中所示，展示了該電荷泵升壓電路100的電路結(jié)構(gòu)。如前所述該電荷泵升壓 電路100包括限流保護(hù)電阻R1、R2、R3，二極管D1、D2、D3，輸出電容C1、泵電荷充電電容C2 以及電源200，電子開關(guān)130等元器件。其中電阻R1是連接在單片機(jī)控制信號輸出端110 和電子開關(guān)130控制端之間，具有控制電子開關(guān)導(dǎo)通電流大小的電阻器件；電阻R2是連接 在電子開關(guān)130和二極管D1之間，用來實(shí)現(xiàn)電路限流保護(hù)作用電阻器件；電阻R3它是連接 在單片機(jī)高頻方波輸出端120和泵電荷充電電容C2之間的，控制抬升對泵電荷充電電容C2 和單片機(jī)連接端電勢時充電電流大小的電阻器件；二極管D1它是連接在電阻R2與泵電荷 充電電容C2和二極管D2用來實(shí)現(xiàn)單向?qū)щ娮饔玫碾娮悠骷?；二極管D2它連接在結(jié)點(diǎn)VI 和電路輸出端140之間，二極管D3它連接在電路輸出端140與電源200之間；電子開關(guān)130，它是將控制端連接在電阻R1，另外兩端分別連接電源200和電阻 R2，由來自于運(yùn)算處理器300的控制信號控制電路開關(guān)功能的電子器件；輸出電容C1，它是用來實(shí)現(xiàn)濾波作用，為電荷泵升壓電路輸出端，提供穩(wěn)定的輸出 電壓的電子器件；泵電荷充電電容C2，它是通過高頻方波電壓對其進(jìn)行快速充放電的原理來實(shí)現(xiàn)電 路電壓升高的器件；運(yùn)算處理器300，它是用來提供該升壓電路控制信號以及高頻方波的電子器件；電源200，它是用來為整個電路提供電能的結(jié)構(gòu)；[0033]進(jìn)一步，本實(shí)用新型所述的電荷泵升壓電路100，還具有如下技術(shù)特征所述的電源200，它是通過使用兩節(jié)干電池來實(shí)現(xiàn)，其電壓大小為3V左右。所述的電子開關(guān)130，它是具有開關(guān)作用的三極管、場效應(yīng)管、晶閘管等其中的一 種。所述的電子開關(guān)130，它是根據(jù)需要設(shè)置的電子元器件，也可以選擇去掉。所述的電荷泵升壓電路100，作為舉例它是用于煤氣表等儀表終端的一種電路結(jié) 構(gòu)。作為舉例，利用所述的電荷泵升壓電路100，能夠增加的電壓一般為0伏-1倍電 壓，當(dāng)然，也可以進(jìn)行調(diào)整。所述的運(yùn)算處理器300，它是通過單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。進(jìn)一步，以具體實(shí)施例來說明該電路的實(shí)施過程在該實(shí)施例的電路系統(tǒng)中，IC卡的工作電壓為2. 7V-5. 5V，無法直接匹配系統(tǒng)電 源200的2. 4V-3. 3V電壓，所以需要由本實(shí)用新型所述的電荷泵升壓電路100來實(shí)現(xiàn)升壓 目的。當(dāng)用戶將內(nèi)部有一定余額的IC卡500插入IC卡感知區(qū)域時，運(yùn)算處理器300將 感知到IC卡500的插入，此時運(yùn)算處理器300將發(fā)送一個有IC卡插入的信號輸入到控制 信號輸入端110來控制電子開關(guān)130的開與關(guān)的狀態(tài)，當(dāng)電子開關(guān)130打開時，運(yùn)算處理器 300同時還會輸出一個高頻方波給高頻方波輸入端120，用來為電容器充電；當(dāng)高頻方波處 于低電平0時，由電源200通過電子開關(guān)130、限流保護(hù)電阻和二極管D1向充電電路的泵電 荷充電電容C2和輸出電容C1充電，VI結(jié)點(diǎn)處電壓和電路輸出端140電壓升高；當(dāng)高頻方 波處于高電平1時，VI結(jié)點(diǎn)處電壓升高，此時二極管D1斷開，二極管D2導(dǎo)通，電路將對輸 出電容C1充電，電路輸出端140電壓升高；若電路輸出端140電壓大于電源200電壓，則二 極管D3導(dǎo)通，既確保電路輸出端140電壓的增加又限制其電壓過高。根據(jù)每個IC卡所攜 帶的信息的不同，運(yùn)算處理器300決定應(yīng)該對IC卡500的操作；當(dāng)用戶IC卡500若余額不 足，系統(tǒng)將通過蜂鳴器產(chǎn)生報警信號，提示用戶充值。以上是對本實(shí)用新型的描述而非限制，基于本實(shí)用新型思想的其它實(shí)施例，亦均 在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求一種電荷泵升壓電路，其特征在于，該升壓電路包括有如下組成部分運(yùn)算處理器，它是用來提供該升壓電路控制信號以及高頻方波的電子器件；電阻R1、R2、R3，其中電阻R1是連接在單片機(jī)控制信號輸出端和電子開關(guān)控制端之間，具有控制電子開關(guān)導(dǎo)通電流大小的電阻器件；電阻R2是連接在電子開關(guān)和二極管D1之間，用來實(shí)現(xiàn)電路限流保護(hù)作用電阻器件；電阻R3它是連接在單片機(jī)高頻方波輸出端和泵電荷充電電容C2之間的，控制抬升泵電荷充電電容C2和單片機(jī)連接端電勢時充電電流大小的電阻器件；二極管D1、D2、D3，二極管D1它是連接在電阻R2與泵電荷充電電容C2和二極管D2之間，二極管D2它連接在結(jié)點(diǎn)V1和電路輸出端之間，用來實(shí)現(xiàn)單向?qū)щ娮饔玫碾娮悠骷?；二極管D3它連接在電路輸出端與電源輸入端之間，實(shí)現(xiàn)控制輸出電壓大小的電子器件；電子開關(guān)，它是將控制端連接在電阻R1，另外兩端分別連接電源輸入端和電阻R2，由來自于運(yùn)算處理器的控制信號控制電路開關(guān)功能的電子器件；輸出電容C1，它是用來實(shí)現(xiàn)濾波作用，為電荷泵升壓電路輸出端提供穩(wěn)定的輸出電壓的電子器件；泵電荷充電電容C2，它是通過高頻方波電壓對其進(jìn)行快速充放電的原理來實(shí)現(xiàn)電路電壓升高的器件；電源，它是用來為整個電路提供電能的結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種電荷泵升壓電路，其特征在于所述的電源，它是通過使用兩節(jié)干電池來實(shí)現(xiàn)，其電壓大小為3V左右。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種電荷泵升壓電路，其特征在于所述的電子開關(guān)，它是 具有開關(guān)作用的三極管、場效應(yīng)管、MOS管、晶閘管其中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種電荷泵升壓電路，其特征在于所述的電子開關(guān)，它是 根據(jù)需要設(shè)置的電子元器件。
5.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種電荷泵升壓電路，其特征在于所述的電荷泵升壓電 路，它是用于煤氣表儀表終端的一種電路結(jié)構(gòu)。
6 .根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種電荷泵升壓電路，其特征在于所述的電荷泵升壓電 路，能夠增加的電壓一般為0伏-1倍電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種電荷泵升壓電路，其特征在于所述的運(yùn)算處理器，是 通過單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種電荷泵升壓電路，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。涉及一種能夠通過增加電荷泵電路，使輸出電壓升高的電路結(jié)構(gòu)。該升壓電路包括有用來提供控制信號和高頻方波的運(yùn)算處理器；具有控制電子開關(guān)導(dǎo)通電流大小的R1，用來實(shí)現(xiàn)電路限流保護(hù)作用R2，控制抬升泵電荷充電電容C2和單片機(jī)連接端電勢時充電電流大小的R3；二極管用來實(shí)現(xiàn)單向?qū)щ娮饔玫腄1和D2，實(shí)現(xiàn)控制輸出電壓大小的D3；用來提供穩(wěn)定的輸出電壓的輸出電容C1；通過高頻方波電壓對其進(jìn)行快速充放電的原理來實(shí)現(xiàn)電路電壓升高的器件；以及電子開關(guān)和電源。
文檔編號H02M3/07GK201570977SQ20092007217
公開日2010年9月1日 申請日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月13日
發(fā)明者劉榮鑫, 宋奕, 郭兆斌, 顧曉升 申請人:上海復(fù)展照明科技有限公司