一種具有恒流恒壓輸出的升壓轉換電路制造技術

本實用新型專利技術公開了一種具有恒流恒壓輸出的升壓轉換電路，其包括輸入電容、電感、二極管、輸出濾波電容、第一分壓電阻、第二分壓電阻、升壓轉換器芯片和負載電阻。本實用新型專利技術的具有恒流恒壓輸出的升壓轉換電路的負載電流采樣電阻即可實現恒流恒壓功能，且芯片的封裝管腳少，可以封裝在SOT23-6，封裝成本較低，芯片小巧；相比傳統BOOST，封裝管腳，電氣參數，系統設計都一樣，僅是增加輸出恒流功能，可以方便的替代傳統BOOST；同時，外圍器件變少，可以節省方案空間。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及電源類集成電路，尤其涉及一種具有恒流恒壓輸出的升壓轉換電路。
技術介紹
現有技術中，不具有恒流功能的升壓轉換電路(BOOST)如圖I所示，其輸入電流的限制原理如下開關Ql的開關時間比例(占空比D)由兩個環路共同控制，即由電壓反饋環和電流反饋環共同控制。對于電流反饋環，開關電流峰值與輸入平均電流成比例，在功率開關Ql打開時，用一個電阻采樣開關電流，電阻兩端的電壓經電流放大器X15放大后的變成一個鋸齒波電壓(RAMP)，對RAMP和電壓反饋環的誤差放大器Al的輸出電壓(VCOMP)及開關電流限制電壓(VCL)進行比較當VCOMP低于VCL時，RAMP的峰值等于誤差放大器的輸 出電壓，電路工作在恒壓模式；當VCOMP高于VCL時，RAMP的峰值等于VCL，電路工作在開關電流恒流模式。由于開關電流峰值和輸入電流Iin成比例，因此輸入電流Iin是恒定的。大部分的BOOST，是輸入電流限制，即輸入電流是恒定的，輸出電流是變化的。這種BOOST沒有恒流功能。目前升壓轉換電路的恒壓恒流方案(如Linear公司的LT1618)是在BOOST輸出端加輸出電流采樣電阻，使得負載電流流過采樣電阻后產生一個電壓差。當這個電壓差不超過設定電壓時，輸出電壓是恒定的，即工作在恒壓模式。當負載變小到某一設定值后，采樣電阻兩端電壓差將被限制在設定值，從而限制了輸出電流，即工作在恒流模式。對于恒壓恒流電源，其有兩種工作狀態，一種是恒壓狀態，按照恒壓電源的特征工作；一種是恒流狀態，按照恒流電源的特征工作。這種電源內部有兩個控制單元，一個是穩壓控制單元，在負載發生變化的情況下，其努力使輸出電壓保持穩定，前提是輸出電流必須小于預先設定的恒流值。實際上，在恒壓狀態時，恒流控制單元處于休止狀態，它不干擾輸出電壓和輸出電流。當由于負載電阻逐步減小，使得負載電流增加到預先設定的恒流值時，恒流控制單元開始工作，它的任務是在負載電阻繼續減小的情況下，努力使輸出電流按預定的恒流值保持不變。為此需要使輸出電壓隨著負載電阻的減小而隨之降低，以保持輸出電流的恒定。這些都是恒流部件的功能，在恒流部件工作時，恒壓部件亦處于休止狀態，它不再干預輸出電壓的高低。上述的這種既具有恒壓控制部件，又具有恒流控制部件的電源就叫做恒壓恒流電源。現有技術中的具有恒壓恒流輸出的升壓轉換電路如圖2所示。由圖可知，與不具備恒流模式的BOOST相比，現有技術中的恒壓恒流輸出升壓轉換電路要多兩個輸出電路采樣管腳，即圖2中的ISP和ISN。由于多了兩個管腳，這種集成電路沒法用S0T23-6封裝，導致封裝成本增高。另外，由于多了一個采樣電阻，效率降低，系統也復雜了一些。
技術實現思路
有鑒于現有技術的上述缺陷，本技術所要解決的技術問題是提供一種沒有兩個輸出電流采樣管腳和采樣電阻的恒壓恒流輸出的升壓轉換電路，與不具有恒流功能的BOOST相比，本技術僅僅多了恒流功能，從而可以方便的替換沒有恒流功能的BOOST。為實現上述目的，本技術提供了一種具有恒流恒壓輸出的升壓轉換電路，其包括輸入電容、電感、二極管、輸出濾波電容、第一分壓電阻、第二分壓電阻、升壓轉換器芯片和負載電阻，其中，所述升壓轉換電路的輸入端接所述輸入電容和所述電感的一端，所述電感的另外一端接所述升壓轉換器芯片的功率開關管的漏極和所述二極管的正極，所述二極管的負極接所述升壓轉換電路的輸出端，所述升壓轉換電路的輸出端還連接所述輸出濾波電容的正極和所述第二分壓電阻的上端，所述輸出濾波電容的負極和所述第一分壓電阻的下端接地，所述第一分壓電阻和所述第二分壓電阻相連的部分連接所述升壓轉換器芯片的反饋管腳，所述升壓轉換芯片內集成有恒流控制單元。如上述的具有恒流恒壓輸出的升壓轉換電路，其中，所述升壓轉換芯片包含開關電流反饋環路，恒流控制單元集成在開關電流反饋環路，所述升壓轉換芯片包括功率開關，開關電流采樣電阻，電流放大器，振蕩器，鋸齒波發生器，恒流控制單元，比較器，觸發器，驅動電路；所述功率開關的源端連接所述開關電流采樣電阻的一端，所述開關電流采樣電阻··的另一端連接到地，所述電流放大器的正極連接所述開關電流采樣電阻和所述功率開關相連的一端，所述電流放大器的負極接地，所述電流放大器的輸出端和所述鋸齒波發生器的輸出端相連后連接所述比較器的正極；所述比較器有兩個負極，一個負極連接電壓反饋環路的輸出端，另一個負極連接所述恒流控制單元的輸出端；所述比較器的輸出端接所述觸發器，所述恒流控制單元的輸入端連接到所述觸發器的輸出端，所述觸發器的輸出端連接所述驅動電路的輸入端，所述驅動電路的輸出端連接所述功率開關的柵極。因此，本技術的具有恒流恒壓輸出的升壓轉換電路的負載電流采樣電阻即可實現恒流恒壓功能，且芯片的封裝管腳少，可以封裝在S0T23-6，封裝成本較低，芯片小巧；相比傳統BOOST，封裝管腳，電氣參數，系統設計都一樣，僅是增加輸出恒流功能，可以方便的替代傳統BOOST ;同時，外圍器件變少，可以節省方案空間。附圖說明圖I是現有技術中不具有恒壓恒流輸出的升壓轉換電路的結構示意圖；圖2是現有技術中恒壓恒流輸出的升壓轉換電路的結構示意圖；圖3是本技術的升壓轉換芯片的電路結構示意圖；圖4是本技術的具有恒壓恒流輸出的升壓轉換電路的結構示意圖。具體實施方式以下將結合附圖對本技術的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本技術的目的、特征和效果。圖2是現有技術的恒壓恒流模式原理圖。輸出電流轉換成一個電流采樣電壓，這個電壓和反饋電壓選擇其一與參考電壓比較。當電流采樣電壓低于反饋電壓時，反饋電壓工作，電路工作在電壓模式；當電流采樣電壓高于反饋電壓，電流采樣電壓工作，電路工作在電流模式。這種恒流模式是在電壓反饋環路中完成的，本技術的恒流模式是在電流反饋環完成的。可見，現有技術中的恒壓恒流模式原理與本技術的原理明顯不同。本技術的具有恒壓恒流輸出的升壓轉換電路中電流采樣原理和不具有恒流功能的BOOST —樣。圖4為本技術的具有恒流恒壓輸出的升壓轉換電路的結構示意圖。由圖可知，其包括輸入電容Cin、電感LI、二極管、輸出濾波電容Cout、第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2、升壓轉換器芯片和負載電阻R，其中，升壓轉換電路的輸入端接輸入電容Cin和電感LI的一端，電感LI的另外一端接升壓轉換器芯片的功率開關管的漏極和二極管的正極，二極管的負極接升壓轉換電路的輸出端，升壓轉換電路的輸出端還連接輸出濾波電容的正極Cout和第二分壓電阻R2的上端，輸出濾波電容Cout的負極和第一分壓電阻Rl的下端接地，第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2相連的部分連接升壓轉換器芯片的反饋管腳，升壓轉換芯片內集成有恒流控制單元。由于恒壓恒流輸出的BOOST要求輸出電流Io是恒定的，根據能量守恒原理，Io=Vin*Iin/Vo=Iin* (I-D)，其中，Iin為輸入電流，Io為輸出電流，Vin為輸入電壓，Vo為輸出電壓，D為占空比。設定電流限制電壓VCL=K/ (I-D)，其中，K為常數，則Iin=Icon/ (I-D)， Icon 為常數。因此,輸出電流 Io= (I-D) *Iin= (1_D) *Icon/(1_D) =Ic本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有恒流恒壓輸出的升壓轉換電路，其特征在于，包括輸入電容、電感、二極管、輸出濾波電容、第一分壓電阻、第二分壓電阻、升壓轉換器芯片和負載電阻，其中，所述升壓轉換電路的輸入端接所述輸入電容和所述電感的一端，所述電感的另外一端接所述升壓轉換器芯片的功率開關管的漏極和所述二極管的正極，所述二極管的負極接所述升壓轉換電路的輸出端，所述升壓轉換電路的輸出端還連接所述輸出濾波電容的正極和所述第二分壓電阻的上端，所述輸出濾波電容的負極和所述第一分壓電阻的下端接地，所述第一分壓電阻和所述第二分壓電阻相連的部分連接所述升壓轉換器芯片的反饋管腳，所述升壓轉換芯片內集成有恒流控制單元。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李茂登，
申請(專利權)人：上海山小電子科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：