CN104052260A - 一种升压控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种升压控制电路，包括升压控制器，所述升压控制器包括电压输出端和基准电压输出端，还包括：与所述升压控制器的电压输出端相连接的储能电路，以及与所述升压控制器相连接的放大比较电路，所述放大比较电路包括第一输入端、第二输入端和负载输出端。采用本发明，具有以下优点：通过放大比较电路对升压控制器的输出电压和基准电压进行比较，当输出电压大于基准电压的输出电压时，放大比较电路向负载输出驱动电压，否则，停止向所述负载输出驱动电压，从而避免当电源的供给电压降低时向负载提供的驱动电压过低而影响负载的正常工作，保证了升压控制器的稳定输出，改善了升压控制器的工作效益。

Description

一种升压控制电路

技术领域

本发明涉及便携式电子产品供电领域，尤其涉及一种升压控制电路。

背景技术

便携式电子产品通常由一至两节干电池供电，大多数情况下需要使用升压电路进行升压、控制输出电流，DC/DC（直流转直流电源）转换器的升压控制解决方案一般均有低耗能、高效率、低电源电流等优点。对于便携式电子产品，常使用低电压供电的升压控制器调节输出电压，升压控制器内部包括MOS开关管，当电池的供电电压过低时，将无法保证MOS开关管充分导通，从而导致输出电流降低，不能为负载提供足够的驱动电流，影响了负载的正常工作。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种升压控制电路，用于在电池供电电压降低时，仍然能够保证负载正常工作。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种升压控制电路，包括升压控制器，所述升压控制器包括电压输出端和基准电压输出端，还包括：与所述升压控制器的电压输出端相连接的储能电路，以及与所述升压控制器相连接的放大比较电路，所述放大比较电路包括第一输入端、第二输入端和负载输出端；

所述放大比较电路的第一输入端与所述升压控制器的电压输出端相连接，所述放大比较电路的第二输入端与所述升压控制器的基准电压输出端相连接，所述放大比较电路的负载输出端与负载相连接；

所述放大比较电路的第一输入端的电压大于所述第二输入端的基准电压时，所述放大比较电路向所述负载输出驱动电压；

所述放大比较电路的第一输入端的电压小于所述第二输入端的基准电压时，所述放大比较电路停止向所述负载输出驱动电压；

所述储能电路为所述升压控制器储能供电，使所述放大比较电路的第一输入端的电压大于所述第二输入端的基准电压，以使所述放大比较电路向所述负载输出驱动电压。

其中，所述储能电路包括电源、电感和电容；所述电源通过所述电感与所述升压控制器的电压输出端连接；所述电感和所述电容并联连接；所述电源通过所述电容接地。

优选的，所述放大比较电路包括放大比较器和MOS管，其中，所述放大比较器包括正极输入端、负极输入端和输出端，所述负极输入端作为所述放大比较电路的第一输入端，所述正极输入端作为所述放大比较电路的第二输入端，所述放大比较器的输出端与所述MOS管的栅极连接；所述MOS管的源极与所述升压控制器的电压输出端相连接，所述MOS管的漏极作为所述放大比较电路的负载输出端，与所述负载相连接。

进一步的，本发明实施例的升压控制电路还包括：分压电路，用于对所述升压控制器的输出电压进行分压采样，所述升压控制器的电压输出端通过所述分压电路连接至所述放大比较电路的第一输入端；

所述分压电路的一端与所述升压控制器的电压输出端相连接，所述分压电路的另一端与所述放大比较电路的第一输入端相连接。

所述分压电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端分别与所述升压控制器的电压输出端和所述储能电路相连接；

所述第一电阻的另一端分别与所述第二电阻的一端和所述放大比较电路的第一输入端相连接，所述第二电阻的另一端接地。

进一步的，还包括：二极管，用于为所述储能电路续流并防止电流倒灌，所述二极管的阳极分别与所述升压控制器的电压输出端和所述储能电路相连接，所述二极管的阴极分别与所述分压电路的第一电阻和所述放大比较电路的MOS管的源极相连接。

优选的，所述二极管为肖特基二极管。

所述升压控制器为升压控制芯片；

所述升压控制芯片包含输出电压管脚，作为所述升压控制芯片的电压输出端；所述升压控制芯片包含基准电压管脚，作为所述升压控制芯片的基准电压输出端。

所述肖特基二极管的阳极分别与所述输出电压管脚和所述储能电路相连接。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：通过放大比较电路对升压控制器的输出电压和基准电压进行比较，当输出电压大于基准电压的输出电压时，放大比较电路向负载输出驱动电压，否则，停止向所述负载输出驱动电压，从而避免当电源的供给电压降低时向负载提供的驱动电压过低而影响负载的正常工作，保证了升压控制器的稳定输出，改善了升压控制器的工作效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明升压控制电路的一种实施例的电路连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，为本发明实施例提供了一种升压控制电路的连接示意图，该升压控制电路适用于便携式电子产品的低电压升压控制，包括升压控制器、储能电路以及放大比较电路，升压控制器包括电压输出端和基准电压输出端，储能电路与升压控制器的电压输出端相连接，放大比较电路包括第一输入端、第二输入端和负载输出端，第一输入端与升压控制器的电压输出端相连接，第二输入端与升压控制器的基准电压输出端相连接，放大比较电路的负载输出端与负载相连接；

基准电压由升压控制器提供，用于与升压控制器输出的驱动电压比较，当放大比较电路的第一输入端的电压大于第二输入端的基准电压时，放大比较电路向负载输出驱动电压；

放大比较电路的第一输入端的电压小于第二输入端的基准电压时，放大比较电路停止向所述负载输出驱动电压；

储能电路为升压控制器储能供电，使放大比较电路的第一输入端的电压大于第二输入端的基准电压，以使放大比较电路向所述负载输出驱动电压。

优选的，放大比较电路包括放大比较器U1和MOS管Q1，放大比较器U1包括正极输入端、负极输入端和输出端，负极输入端作为放大比较电路的第一输入端，正极输入端作为放大比较电路的第二输入端，放大比较器的输出端与MOS管的栅极连接，MOS管的源极与升压控制器的电压输出端相连接，MOS管的漏极作为放大比较电路的负载输出端，与负载相连接。

在便携式电子产品的低电压供电控制过程中，通常采用的升压控制器有MAX1708、MAX1703、LTC3400或LTC3490等升压控制芯片，在本实施例中，采用升压控制芯片MAX1708作为升压控制器，其工作原理具体如下：

升压控制芯片MAX1708采用内部的功率MOSFET（金属-氧化层-半导体-场效晶体管），能够将0.7V至5V电源电压转换为一个固定的输出电压（3.3V或5V）或可调节的输出电压（2.5V至5.5V），输出功率最高可达10W。升压控制芯片MAX1708包含输出电压管脚LX，作为升压控制芯片MAX1708的电压输出端；升压控制芯片包含基准电压管脚REF，作为升压控制芯片MAX1708的基准电压输出端。输出电压管脚LX是芯片内部N沟道开关管的漏极，通常外接储能电路，当电源VCC供电电压过低时，储能电路可储存电能以提高升压控制芯片MAX1708的输出电压。其中，储能电路具体包括：电源VCC、电感L1和电容C1，电源VCC通过电感L1与升压控制器的电压输出端连接，电感L1和电容C2并联连接，电源VCC通过电容C2接地。在本实施例中，电源VCC由两节干电池提供，芯片内部的高开关频率允许电源VCC和输出电压管脚LX之间连接具有较小电感值和较小尺寸的电感，因此电感L1可选用电感值为2.2μH的电感。

此外，升压控制芯片MAX1708上还设置有OUT管脚和CLK管脚，CLK管脚为芯片内部振荡器的输入端，CLK管脚和OUT管脚均通过第三电阻R3与芯片通过输出电压管脚LX连接，输入电压通过OUT管脚驱动升压控制芯片MAX1708，CLK管脚和OUT管脚还通过第三电容接地。

进一步的，本实施例的升压控制电路还包括分压电路，用于对升压控制器的输出电压进行分压采样，升压控制器的电压输出端通过分压电路连接至放大比较电路的第一输入端；

分压电路的一端与升压控制器的电压输出端相连接，分压电路的另一端与所述放大比较电路的第一输入端相连接。

本实施例提供一种分压电路，包括第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1的一端分别升压控制器的电压输出端和储能电路相连接，第一电阻R1的另一端分别与第二电阻R2的一端和放大比较电路的第一输入端相连接，第二电阻R2的另一端接地。具体的，第一电阻R1的一端分别与升压控制芯片MAX1708的输出电压管脚LX和电感L1连接，第一电阻R1的另一端分别与第二电阻R2的一端和放大比较器U1的正极输入端相连接。

进一步的，本实施例还包括二极管D1，用于为所述储能电路续流并防止电流倒灌，二极管D1的阳极分别与升压控制器的电压输出端和所述储能电路相连接，二极管的阴极分别与分压电路的第一电阻和放大比较电路的MOS管的源极相连接，即二极管D1的阳极分别与升压控制芯片MAX1708的输出电压管脚LX和电感L1相连接，二极管D1的阴极分别与第一电阻R1和MOS管Q1的源极相连接。优选的，二极管可采用肖特基二极管，当然也可采用其他的同样具有控制电流单向流动的作用的二极管。

第一电阻R1和第二电阻R2构成的电阻分压电路，对升压控制芯片MAX1708的LX管脚的输出电压进行采样，将采样后的电压输入到放大比较器的负极输入端，而升压控制芯片MAX1708的REF管脚输出的基准电压（此处为1.26V）则输入到放大比较器的正极输入端，当升压控制芯片MAX1708正常工作时，若采样电压高于基准电压，放大比较器U1输出低电平，MOS管Q1导通，升压控制电路为负载提供稳定的直流电压；当电源VCC的供电电压降低时，采样电压低于基准电压，放大比较器U1输出高电平，MOS管Q1被截止，使负载断电，与此同时，储能电路中的电感L1继续储存电能，使升压控制芯片MAX1708的输出电压升高，即采样电压也随之升高，当采样电压高于基准电压时，MOS管Q1再次导通，保证了升压控制电路的稳定输出，而负载得到足够的驱动电压后继续正常工作。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，比如将MOS管Q1置换为三极管或继电器等同样可实现开关控制作用的开关元件，或使用其他元件或电路结构代替本实施例中的放大比较器，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种升压控制电路，包括升压控制器，所述升压控制器包括电压输出端和基准电压输出端，其特征在于，还包括：与所述升压控制器的电压输出端相连接的储能电路，以及与所述升压控制器相连接的放大比较电路，所述放大比较电路包括第一输入端、第二输入端和负载输出端；

所述放大比较电路的第一输入端与所述升压控制器的电压输出端相连接，所述放大比较电路的第二输入端与所述升压控制器的基准电压输出端相连接，所述放大比较电路的负载输出端与负载相连接；

所述放大比较电路的第一输入端的电压大于所述第二输入端的基准电压时，所述放大比较电路向所述负载输出驱动电压；

所述放大比较电路的第一输入端的电压小于所述第二输入端的基准电压时，所述放大比较电路停止向所述负载输出驱动电压；

所述储能电路为所述升压控制器储能供电，使所述放大比较电路的第一输入端的电压大于所述第二输入端的基准电压，以使所述放大比较电路向所述负载输出驱动电压。

2.如权利要求1所述的升压控制电路，其特征在于，所述储能电路包括电源、电感和电容；

所述电源通过所述电感与所述升压控制器的电压输出端连接；

所述电感和所述电容并联连接；

所述电源通过所述电容接地。

3.如权利要求1或2所述的升压控制电路，其特征在于，所述放大比较电路包括放大比较器和MOS管，其中，

所述放大比较器包括正极输入端、负极输入端和输出端，所述负极输入端作为所述放大比较电路的第一输入端，所述正极输入端作为所述放大比较电路的第二输入端，所述放大比较器的输出端与所述MOS管的栅极连接；

所述MOS管的源极与所述升压控制器的电压输出端相连接，所述MOS管的漏极作为所述放大比较电路的负载输出端，与所述负载相连接。

4.如权利要求3所述的升压控制电路，其特征在于，还包括：

分压电路，用于对所述升压控制器的输出电压进行分压采样，所述升压控制器的电压输出端通过所述分压电路连接至所述放大比较电路的第一输入端；

所述分压电路的一端与所述升压控制器的电压输出端相连接，所述分压电路的另一端与所述放大比较电路的第一输入端相连接。

5.如权利要求4所述的升压控制电路，其特征在于，所述分压电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端分别与所述升压控制器的电压输出端和所述储能电路相连接；

所述第一电阻的另一端分别与所述第二电阻的一端和所述放大比较电路的第一输入端相连接，所述第二电阻的另一端接地。

6.如权利要求5所述的升压控制电路，其特征在于，还包括：

二极管，用于为所述储能电路续流并防止电流倒灌，所述二极管的阳极分别与所述升压控制器的电压输出端和所述储能电路相连接，所述二极管的阴极分别与所述分压电路的第一电阻和所述放大比较电路的MOS管的源极相连接。

7.如权利要求6所述的升压控制电路，其特征在于，所述二极管为肖特基二极管。

8.如权利要求7所述的升压控制电路，其特征在于，所述升压控制器为升压控制芯片；

所述升压控制芯片包含输出电压管脚，作为所述升压控制芯片的电压输出端；所述升压控制芯片包含基准电压管脚，作为所述升压控制芯片的基准电压输出端。

9.如权利要求8所述的升压控制电路，其特征在于，所述肖特基二极管的阳极分别与所述输出电压管脚和所述储能电路相连接。