一種單節(jié)鋰電池升壓電路的制作方法
【專利摘要】一種單節(jié)鋰電池升壓電路，涉及到鋰電池升壓電路技術(shù)領(lǐng)域。解決現(xiàn)有的DC?DC電源成本高的技術(shù)不足，包括有分別與輸入電源VCC連接的疊加升壓電路和用于為疊加升壓電路提供兩路脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的微處理模塊；所述的疊加升壓電路包括有正極與輸入電源VCC連接的二極管D1，二極管D1負(fù)極經(jīng)電容C1和電阻R3連接微處理模塊的第一脈沖輸出端PWM1；二極管D1負(fù)極還連接二極管D2的正極，二極管D2負(fù)極經(jīng)電容C2和電阻R4連接微處理模塊的第二脈沖輸出端PWM2。兩組以上的交替充放電路在相互相差90度的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的作用下，實(shí)現(xiàn)逐個(gè)電壓疊加，達(dá)到升壓效果，通過(guò)簡(jiǎn)單的電荷泵將電壓泵升到較高的電壓，成本低。
【專利說(shuō)明】
一種單節(jié)鋰電池升壓電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及到鋰電池升壓電路技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]單節(jié)鋰電池電壓范圍為2.8V~4.2V，無(wú)法滿足工作電壓要求相對(duì)較高產(chǎn)品的電壓需求，如:低壓無(wú)刷電機(jī);對(duì)于MOS管的門極開(kāi)啟電壓來(lái)說(shuō)其電壓較低，不經(jīng)過(guò)處理直接提供給電機(jī)橋驅(qū)動(dòng)顯然不合適。若使用常用的DC-DC電源對(duì)其進(jìn)行升壓，成本控制上又出現(xiàn)了難題;并且在單節(jié)鋰電池供電的產(chǎn)品，其安裝驅(qū)動(dòng)板的體積都有比較高的限制。使用DC-DC電源的話，PCB板布板也會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]綜上所述，本實(shí)用新型的主要目的在于解決現(xiàn)有的DC-DC電源成本高的技術(shù)不足，而提出一種單節(jié)鋰電池升壓電路。
[0004]為解決本實(shí)用新型所提出的技術(shù)問(wèn)題，采用的技術(shù)方案為:一種單節(jié)鋰電池升壓電路，包括有分別與輸入電源VCC連接的疊加升壓電路和用于為疊加升壓電路提供兩路脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的微處理模塊;所述的疊加升壓電路包括有正極與輸入電源VCC連接的二極管Dl，二極管Dl負(fù)極經(jīng)電容Cl和電阻R3連接微處理模塊的第一脈沖輸出端PffMl; 二極管Dl負(fù)極還連接二極管D2的正極，二極管D2負(fù)極經(jīng)電容C2和電阻R4連接微處理模塊的第二脈沖輸出端PWM2; 二極管D2的負(fù)極還二極管D3的正極，二極管D3的負(fù)極經(jīng)電容C3連接在電阻R3和電容Cl的共同端上;二極管D3的負(fù)極還連接二極管D4的正極，二極管D4的負(fù)極經(jīng)電解電容ECl接地，二極管D4和電解電容ECl的共同端接工作電源VDD;其中第一脈沖輸出端PffMl和第二脈沖輸出端PWM2輸出兩路相互相差90度的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。
[0005]所述的二極管D3與二極管D4之間設(shè)有一組以上由二極管與電容串接構(gòu)成的交替充放電路。
[0006]所述的工作電源VDD端連接有用于電壓采集為微處理模塊控制第一脈沖輸出端PWMl和\或第二脈沖輸出端PWM2的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)占空比提供采樣控制信號(hào)的采樣電路。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果為:采用兩組以上由二極管和電容串接形成的交替充放電路構(gòu)成，兩組以上的交替充放電路在相互相差90度的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的作用下，實(shí)現(xiàn)逐個(gè)電壓疊加，達(dá)到升壓效果，通過(guò)簡(jiǎn)單的電荷栗將電壓栗升到較高的電壓，成本低，尤其適用于對(duì)電源的質(zhì)量要求并不高的產(chǎn)品。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型的電路原理結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]以下結(jié)合附圖和本實(shí)用新型優(yōu)選的具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步地說(shuō)明。
[0010]參照?qǐng)D1中所示，本實(shí)用新型包包括有分別與輸入電源VCC連接的疊加升壓電路和用于為疊加升壓電路提供兩路脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的微處理模塊;所述的疊加升壓電路包括有正極與輸入電源VCC連接的二極管Dl，二極管Dl負(fù)極經(jīng)電容Cl和電阻R3連接微處理模塊的第一脈沖輸出端PWMl; 二極管Dl負(fù)極還連接二極管D2的正極，二極管D2負(fù)極經(jīng)電容C2和電阻R4連接微處理模塊的第二脈沖輸出端PWM2 ； 二極管D2的負(fù)極還二極管D3的正極，二極管D3的負(fù)極經(jīng)電容C3連接在電阻R3和電容Cl的共同端上;二極管D3的負(fù)極還連接二極管D4的正極，二極管D4的負(fù)極經(jīng)電解電容ECI接地，二極管D4和電解電容ECl的共同端接工作電源VDD;其中第一脈沖輸出端PWMl和第二脈沖輸出端PWM2輸出兩路相互相差90度的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。
[0011 ]本實(shí)用新型的升壓的工作原理如下:
[0012]為了分析簡(jiǎn)單，假設(shè)忽略二極管管壓降和充電時(shí)間常數(shù)，微處理模塊的第一脈沖輸出端PWMl和第二脈沖輸出端PWM2發(fā)出相互相差90度的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，占空比都為50%。
[0013]當(dāng)?shù)谝幻}沖輸出端PWMl為低電平時(shí)，輸入電源VCC通過(guò)二極管Dl、電容Cl、電阻R3和第一脈沖輸出端PWMl對(duì)電容Cl充電。
[0014]當(dāng)?shù)谝幻}沖輸出端P麗I為高電平，第二脈沖輸出端PWM2為低電平時(shí)，此時(shí)電容Cl上的電荷通過(guò)二極管D2、電容C2和第二脈沖輸出端PWM2轉(zhuǎn)移到電容C2上，電容C2上的電位大約等于2倍的輸入電源VCC。
[0015]當(dāng)?shù)谝幻}沖輸出端P麗I為低電平，第二脈沖輸出端PWM2為高電平時(shí)，此時(shí)電容C2上的電荷通過(guò)二極管D3、電容C3和第一脈沖輸出端PffMl轉(zhuǎn)移到電容C3上，電容C3上的電位大約等于3倍的輸入電源VCC。
[0016]當(dāng)?shù)谝幻}沖輸出端P麗I為高電平，第二脈沖輸出端PWM2為低電平時(shí)，此時(shí)電容C3上的電荷通過(guò)二極管D4和電解電容ECl轉(zhuǎn)移到電解電容ECl上，電解電容ECl上的電位大約等于4倍的輸入電源VCC。
[0017]同理，需要獲得5倍或更多倍的輸入電源VCC時(shí)，二極管D3與二極管D4之間設(shè)有一組以上由二極管與電容串接構(gòu)成的交替充放電路。
[0018]本實(shí)用新型電壓分析:當(dāng)電池電壓為2.8V時(shí)，忽略二極管管壓降，電解電容ECl上的最高電壓為4倍的輸入電源VCC。采用管壓降低的肖特基二極管，例如NXP的BAT721S，在1mA電流的情況下其管壓降=0.3V，電解電容ECl上的電壓為11.2 — 4X0.3=10.0V。當(dāng)電池電壓為4.2V時(shí)電解電容ECl上的電壓為15.6V。一般MOS管的門極驅(qū)動(dòng)電壓都在6?20V之間。所以上述升壓電路基本滿足使用要求。
[0019]為了實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出工作電源VDD的控制，工作電源VDD端連接有由電阻Rl和電阻R2組成的用于電壓采集為微處理模塊控制第一脈沖輸出端PWM_\或第二脈沖輸出端PWM2的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)占空比提供采樣控制信號(hào)的采樣電路。在要求不高的場(chǎng)合電阻Rl和電阻R2組成的檢測(cè)電路可以不要。在有些場(chǎng)合對(duì)工作電源VDD要求較高，可以使用電阻Rl和電阻R2組成的采樣電路，然后軟件調(diào)整第一脈沖輸出端PWMl的占空比或第一脈沖輸出端PWM2的占空比就能調(diào)整電解電容ECl上的電壓。占空比為50%時(shí)電解電容ECl上的電壓最高，偏離50%越大電壓越低。0%或100%占空比時(shí)電解電容ECl上輸出電壓為OV。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單節(jié)鋰電池升壓電路，其特征在于所述電路包括有分別與輸入電源VCC連接的疊加升壓電路和用于為疊加升壓電路提供兩路脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的微處理模塊;所述的疊加升壓電路包括有正極與輸入電源VCC連接的二極管Dl，二極管Dl負(fù)極經(jīng)電容Cl和電阻R3連接微處理模塊的第一脈沖輸出端PWMl; 二極管Dl負(fù)極還連接二極管D2的正極，二極管D2負(fù)極經(jīng)電容C2和電阻R4連接微處理模塊的第二脈沖輸出端PWM2 ； 二極管D2的負(fù)極還二極管D3的正極，二極管D3的負(fù)極經(jīng)電容C3連接在電阻R3和電容Cl的共同端上；二極管D3的負(fù)極還連接二極管D4的正極，二極管D4的負(fù)極經(jīng)電解電容ECl接地，二極管D4和電解電容ECl的共同端接工作電源VDD;其中第一脈沖輸出端PWMl和第二脈沖輸出端P麗2輸出兩路相互相差90度的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單節(jié)鋰電池升壓電路，其特征在于:所述的二極管D3與二極管D4之間設(shè)有一組以上由二極管與電容串接構(gòu)成的交替充放電路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單節(jié)鋰電池升壓電路，其特征在于:所述的工作電源VDD端連接有用于電壓采集為微處理模塊控制第一脈沖輸出端PWMl和\或第二脈沖輸出端PWM2的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)占空比提供采樣控制信號(hào)的采樣電路。
【文檔編號(hào)】H02M3/07GK205647261SQ201620277239
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年4月6日
【發(fā)明人】李保華, 吳險(xiǎn)峰
【申請(qǐng)人】李保華, 吳險(xiǎn)峰