一種單節鋰電池升壓電路的制作方法
【專利摘要】一種單節鋰電池升壓電路，涉及到鋰電池升壓電路技術領域。解決現有的DC?DC電源成本高的技術不足，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制信號的微處理模塊；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負極經電容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負極還連接二極管D2的正極，二極管D2負極經電容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度的脈沖寬度調制信號的作用下，實現逐個電壓疊加，達到升壓效果，通過簡單的電荷泵將電壓泵升到較高的電壓，成本低。
【專利說明】
一種單節鋰電池升壓電路
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及到鋰電池升壓電路技術領域。
【背景技術】
[0002]單節鋰電池電壓范圍為2.8V~4.2V，無法滿足工作電壓要求相對較高產品的電壓需求，如:低壓無刷電機;對于MOS管的門極開啟電壓來說其電壓較低，不經過處理直接提供給電機橋驅動顯然不合適。若使用常用的DC-DC電源對其進行升壓，成本控制上又出現了難題;并且在單節鋰電池供電的產品，其安裝驅動板的體積都有比較高的限制。使用DC-DC電源的話，PCB板布板也會出現問題。
【發明內容】
[0003]綜上所述，本實用新型的主要目的在于解決現有的DC-DC電源成本高的技術不足，而提出一種單節鋰電池升壓電路。
[0004]為解決本實用新型所提出的技術問題，采用的技術方案為:一種單節鋰電池升壓電路，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制信號的微處理模塊;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負極經電容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負極還連接二極管D2的正極，二極管D2負極經電容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的負極還二極管D3的正極，二極管D3的負極經電容C3連接在電阻R3和電容Cl的共同端上;二極管D3的負極還連接二極管D4的正極，二極管D4的負極經電解電容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度的脈沖寬度調制信號。
[0005]所述的二極管D3與二極管D4之間設有一組以上由二極管與電容串接構成的交替充放電路。
[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的脈沖寬度調制信號占空比提供采樣控制信號的采樣電路。
[0007]本實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度的脈沖寬度調制信號的作用下，實現逐個電壓疊加，達到升壓效果，通過簡單的電荷栗將電壓栗升到較高的電壓，成本低，尤其適用于對電源的質量要求并不高的產品。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的電路原理結構不意圖。
【具體實施方式】
[0009]以下結合附圖和本實用新型優選的具體實施例對本實用新型的結構作進一步地說明。
[0010]參照圖1中所示，本實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制信號的微處理模塊;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負極經電容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負極還連接二極管D2的正極，二極管D2負極經電容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的負極還二極管D3的正極，二極管D3的負極經電容C3連接在電阻R3和電容Cl的共同端上;二極管D3的負極還連接二極管D4的正極，二極管D4的負極經電解電容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度的脈沖寬度調制信號。
[0011 ]本實用新型的升壓的工作原理如下:
[0012]為了分析簡單，假設忽略二極管管壓降和充電時間常數，微處理模塊的第一脈沖輸出端PWMl和第二脈沖輸出端PWM2發出相互相差90度的脈沖寬度調制信號，占空比都為50%。
[0013]當第一脈沖輸出端PWMl為低電平時，輸入電源VCC通過二極管Dl、電容Cl、電阻R3和第一脈沖輸出端PWMl對電容Cl充電。
[0014]當第一脈沖輸出端P麗I為高電平，第二脈沖輸出端PWM2為低電平時，此時電容Cl上的電荷通過二極管D2、電容C2和第二脈沖輸出端PWM2轉移到電容C2上，電容C2上的電位大約等于2倍的輸入電源VCC。
[0015]當第一脈沖輸出端P麗I為低電平，第二脈沖輸出端PWM2為高電平時，此時電容C2上的電荷通過二極管D3、電容C3和第一脈沖輸出端PffMl轉移到電容C3上，電容C3上的電位大約等于3倍的輸入電源VCC。
[0016]當第一脈沖輸出端P麗I為高電平，第二脈沖輸出端PWM2為低電平時，此時電容C3上的電荷通過二極管D4和電解電容ECl轉移到電解電容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，二極管D3與二極管D4之間設有一組以上由二極管與電容串接構成的交替充放電路。
[0018]本實用新型電壓分析:當電池電壓為2.8V時，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。當電池電壓為4.2V時電解電容ECl上的電壓為15.6V。一般MOS管的門極驅動電壓都在6?20V之間。所以上述升壓電路基本滿足使用要求。
[0019]為了實現對輸出工作電源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的脈沖寬度調制信號占空比提供采樣控制信號的采樣電路。在要求不高的場合電阻Rl和電阻R2組成的檢測電路可以不要。在有些場合對工作電源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的占空比就能調整電解電容ECl上的電壓。占空比為50%時電解電容ECl上的電壓最高，偏離50%越大電壓越低。0%或100%占空比時電解電容ECl上輸出電壓為OV。
【主權項】
1.一種單節鋰電池升壓電路，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制信號的微處理模塊;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負極經電容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負極還連接二極管D2的正極，二極管D2負極經電容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的負極還二極管D3的正極，二極管D3的負極經電容C3連接在電阻R3和電容Cl的共同端上；二極管D3的負極還連接二極管D4的正極，二極管D4的負極經電解電容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度的脈沖寬度調制信號。2.根據權利要求1所述的一種單節鋰電池升壓電路，其特征在于:所述的二極管D3與二極管D4之間設有一組以上由二極管與電容串接構成的交替充放電路。3.根據權利要求1所述的一種單節鋰電池升壓電路，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的脈沖寬度調制信號占空比提供采樣控制信號的采樣電路。
【文檔編號】H02M3/07GK205647261SQ201620277239
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月6日
【發明人】李保華, 吳險峰
【申請人】李保華, 吳險峰