CN102332822B - 一种由555时基电路构成的直流电压提升电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及应用于电子、医疗及军工等领域的多种电子设备中，为其提供稳定直流电压的一种由555时基电路构成的直流电压提升电路。该电路包括开关控制及保护电路、输出取样及反馈电路，所述开关控制及保护电路与输出取样及反馈电路连接；本发明的有益效果是：在满足输出电压主要电性能情况下，转换提升功率大；为设计人员提供性能参数的调整空间多；无需专用升压芯片。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于电子、医疗及军工等领域的多种电子设备中，为其提供稳定直流电压的一种由555时基电路构成的直流电压提升电路。
背景技术
随着电子技术的发展，各种功能的电源电路芯片不断涌现，其中直流升压电路应用很广。但在实际应用中，升压电路专用芯片的使用范围比较窄，如：某些功能固定或没有引出；为设计人员提供的调整空间少；单个芯片的提升功率比较小等。
发明内容
鉴于现实中的实际使用情况，本发明提供了一种电路简单、提升功率大、使用调整灵活、可靠性及稳定性高的由555时基电路构成的直流电压提升电路。
本发明为实现上述目的，所采取的技术方案是：一种由555时基电路构成的直流电压提升电路，其特征在于：该电路包括开关控制及保护电路、输出取样及反馈电路，所述开关控制及保护电路与输出取样及反馈电路连接；
所述开关控制及保护电路中电感L1的一端分别接供电输入端+Vin、电容C1的正极、电阻R1的一端，电感L1的另一端接三极管T1的漏极，电容C1的负极接电源地G，控制芯片U1的触发端2脚和阈值端6脚相连后分别接电阻R3和电容C3的一端，电容C3的另一端与控制芯片U1的接地端1脚相连并接电源地G，控制芯片U1的放电端7脚分别接电阻R2的一端和电阻R3的另一端，控制芯片U1的电源端8脚与复位端4脚相连，控制芯片U1的电源端8脚分别接电容C2的正极、二极管D1的负极、电阻R1和电阻R2的另一端，二极管D1的正极与电容C2的负极相连并接电源地G，二极管D2和电阻R4并联，控制芯片U1的输出端3脚接二极管D2的负极，二极管D2的正极接三极管T1的栅极，三极管T1的源极分别接电阻R5及电阻R6的一端，电阻R5的另一端分别接三极管T2的基极、电容C4的一端，三极管T2的发射极与电阻R6及电容C4的另一端相连并接电源地G，控制芯片U1的电压控制端5脚接三极管T2的集电极；
所述输出取样及反馈电路中，二极管D3的正极接开关控制及保护电路中三极管T1的漏极，电容C6和电阻R10并联，二极管D3的负极分别接电容C5的正极、电阻R10的一端和电路输出端Vo，电容C5的负极接电源地G，电阻R10的另一端分别接可控基准源U2的控制极1脚、电容C7和电阻R11的一端，可控基准源U2的阳极2脚与电阻R11的另一端相连并接电源地G，可控基准源U2的阴极3脚分别接电阻R9的一端和电容C7的另一端，三极管T3的基极分别接电阻R7的一端、电阻R9的另一端，三极管T3的发射极与电阻R7的另一端相连并接开关控制及保护电路中控制芯片U1的电源端8脚，三极管T3的集电极通过电阻R8接开关控制及保护电路中三极管T2的基极。
本发明的有益效果是：在满足输出电压主要电性能情况下，转换提升功率大；为设计人员提供性能参数的调整空间多；无需专用升压芯片。
附图说明
图1为本发明的电路连接框图。
图2为本发明的电路原理图。
具体实施方式
如图1、2所示，一种由555时基电路构成的直流电压提升电路，该电路包括开关控制及保护电路、输出取样及反馈电路，所述开关控制及保护电路与输出取样及反馈电路连接；开关控制及保护电路中电感L1的一端分别接供电输入端+Vin、电容C1的正极、电阻R1的一端，电感L1的另一端接三极管T1的漏极，电容C1的负极接电源地G，控制芯片U1的触发端2脚和阈值端6脚相连后分别接电阻R3和电容C3的一端，电容C3的另一端与控制芯片U1的接地端1脚相连并接电源地G，控制芯片U1的放电端7脚分别接电阻R2的一端和电阻R3的另一端，控制芯片U1的电源端8脚与复位端4脚相连，控制芯片U1的电源端8脚分别接电容C2的正极、二极管D1的负极、电阻R1和电阻R2的另一端，二极管D1的正极与电容C2的负极相连并接电源地G，二极管D2和电阻R4并联，控制芯片U1的输出端3脚接二极管D2的负极，二极管D2的正极接三极管T1的栅极，三极管T1的源极分别接电阻R5及电阻R6的一端，电阻R5的另一端分别接三极管T2的基极、电容C4的一端，三极管T2的发射极与电阻R6及电容C4的另一端相连并接电源地G，控制芯片U1的电压控制端5脚接三极管T2的集电极；
输出取样及反馈电路中，二极管D3的正极接开关控制及保护电路中三极管T1的漏极，电容C6和电阻R10并联，二极管D3的负极分别接电容C5的正极、电阻R10的一端和电路输出端Vo，电容C5的负极接电源地G，电阻R10的另一端分别接可控基准源U2的控制极1脚、电容C7和电阻R11的一端，可控基准源U2的阳极2脚与电阻R11的另一端相连并接电源地G，可控基准源U2的阴极3脚分别接电阻R9的一端和电容C7的另一端，三极管T3的基极分别接电阻R7的一端、电阻R9的另一端，三极管T3的发射极与电阻R7的另一端相连并接开关控制及保护电路中控制芯片U1的电源端8脚，三极管T3的集电极通过电阻R8接开关控制及保护电路中三极管T2的基极。
主要控制芯片U1采用555时基电路，它与可调基准源U2（TL431）等构成输出反馈控制环节，并通过电感L、二极管D3及大功率MOS开关管等，得到稳定的大功率直流提升。电路结构新颖、简单，有过流保护功能，且方便添加控制功能和电路参数的调整。
工作原理：在开关控制及保护电路中，由控制芯片（U1） 555时基电路、电阻R2和电阻R3、以及电容C3如原理图连接，构成了无稳态多谐振荡器，振荡频率为1.4/（R2+2R3）*C3 。振荡频率与控制芯片U1的供电输入电压+Vin大小无关，而取决于充、放电总时间常数，即仅与电阻R2、R3和电容C3的值有关。振荡脉冲的占空比与电容C3无关，而仅与电阻R2、R3的大小比值有关。
上电后，当控制芯片U1的3脚输出振荡脉冲电压时，大功率MOS开关管T1导通，供电输入电流通过电感L1，此时电感L1存储能量，输出取样及反馈电路中的二极管D3处于截止状态；当控制芯片U1的3脚无振荡脉冲电压输出时，大功率MOS开关管T1截止，此时电感L1产生的反电动势（Vl=L di/dt）与供电输入电压+Vin一起，通过输出取样及反馈电路中二极管D3向输出滤波电容C5充电，形成直流提升电压。
可调基准源U2（TL431）与电阻R10、R11及三极管T3等构成输出提升电压的反馈控制环节，通过三极管T2控制主控芯片U1的5脚，从而控制主控芯片U1 的3脚输出振荡脉冲的占空比，进而控制输出提升电压。
Claims (1)
1.一种由555时基电路构成的直流电压提升电路，其特征在于：该电路包括开关控制及保护电路、输出取样及反馈电路，所述开关控制及保护电路与输出取样及反馈电路连接；
所述开关控制及保护电路中电感L1的一端分别接供电输入端+Vin、电容C1的正极、电阻R1的一端，电感L1的另一端接三极管T1的漏极，电容C1的负极接电源地G，控制芯片U1的触发端2脚和阈值端6脚相连后分别接电阻R3和电容C3的一端，电容C3的另一端与控制芯片U1的接地端1脚相连并接电源地G，控制芯片U1的放电端7脚分别接电阻R2的一端和电阻R3的另一端，控制芯片U1的电源端8脚与复位端4脚相连，控制芯片U1的电源端8脚分别接电容C2的正极、二极管D1的负极、电阻R1和电阻R2的另一端，二极管D1的正极与电容C2的负极相连并接电源地G，二极管D2和电阻R4并联，控制芯片U1的输出端3脚接二极管D2的负极，二极管D2的正极接三极管T1的栅极，三极管T1的源极分别接电阻R5及电阻R6的一端，电阻R5的另一端分别接三极管T2的基极、电容C4的一端，三极管T2的发射极与电阻R6及电容C4的另一端相连并接电源地G，控制芯片U1的电压控制端5脚接三极管T2的集电极；
所述输出取样及反馈电路中，二极管D3的正极接开关控制及保护电路中三极管T1的漏极，电容C6和电阻R10并联，二极管D3的负极分别接电容C5的正极、电阻R10的一端和电路输出端Vo，电容C5的负极接电源地G，电阻R10的另一端分别接可控基准源U2的控制极1脚、电容C7和电阻R11的一端，可控基准源U2的阳极2脚与电阻R11的另一端相连并接电源地G，可控基准源U2的阴极3脚分别接电阻R9的一端和电容C7的另一端，三极管T3的基极分别接电阻R7的一端、电阻R9的另一端，三极管T3的发射极与电阻R7的另一端相连并接开关控制及保护电路中控制芯片U1的电源端8脚，三极管T3的集电极通过电阻R8接开关控制及保护电路中三极管T2的基极；控制芯片U1采用555时基电路。
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