CN104167911A - 一种电压升压保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电压升压保护电路，包括：升压芯片U1、第一开关管Q1、第二开关管Q2以及短路保护电路T1，其中：升压芯片U1的输入端与外部电源VCC相连，升压芯片U1的输出使能端通过电感L1与外部电源VCC相连，升压芯片U1的输出端通过第一单向导通二极管D1与第一开关管Q1的第一输入端相连，升压芯片U1的关断控制信号端与第二开关管Q2的第一输入端相连；第一开关管Q1的第二输入端通过第一电阻R3与第一开关管Q1的第一输入端相连，并通过第三电阻R4分别与第二开关管Q2的第二输入端及短路保护芯片T1的阴极相连，并与负载相连，第一开关管Q1的输出端与所述短路保护芯片T1的反馈极相连；短路保护芯片T1的阳极接地。采用本发明，可对升压电路进行短路保护。
Description
技术领域
本发明涉及电子领域，尤其涉及一种电压升压保护电路。
背景技术
各类电池为便携移动类产品提供电源供应，在整机电路中有着不可代替的作用。在很多情况下，电池的输出电压值不能满足整机电路的需要，所以需要对电池进行升压，尤其对于单个电池的应用来说更是如此。另外，电池在使用中，短路保护十分必要，若没有短路保护，短路时产生的大电流可以在短时间内烧毁电路元件和电池本身，甚至发生爆炸。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供电压升压保护电路，可对升压电路进行短路保护。
为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供的电压升压保护电路，其特征在于，包括：升压芯片U1、第一开关管Q1、第二开关管Q2以及短路保护电路T1，其中：
所述升压芯片U1的输入端与外部电源VCC相连，所述升压芯片U1的输出使能端通过电感L1与外部电源VCC相连，所述升压芯片U1的输出端通过第一单向导通二极管D1与所述第一开关管Q1的第一输入端相连，所述升压芯片U1的关断控制信号端与所述第二开关管Q2的第一输入端相连；
所述第一开关管Q1的第二输入端通过第一电阻R3分别与所述第一开关管Q1的第一输入端以及所述第二开关管Q2的输出端以及负载相连，所述第一开关管Q1的输出端与所述短路保护芯片T1的反馈极相连；
所述短路保护芯片T1的阳极接地，所述短路保护芯片T1的阴极与所述第二开关管Q2的第二输入端相连。
较佳的，在所述电感L1与电源VCC之间设置第一滤波电容C1。
较佳的，在所述第一单向导通二极管D1与所述第一开关管Q1的第一输入端之间设置第二滤波电容C2。
较佳的，所述第一开关管Q1的第一输入端与所述第一开关管Q1的输出端之间连接第二电阻R2。
较佳的，所述第一开关管Q1的第二输入端与所述第二开关管Q2的第二输入端之间连接第三电阻R4。
较佳的，所述短路保护芯片T1的阴极与所述第二开关管Q2的第二输入端之间连接第四电阻R5。
较佳的，所述短路保护芯片T1的反馈极与所述第二开关管Q2的第二输入端之间连接第二单向导通二极管D3。
较佳的，所述短路保护芯片T1的反馈极与地之间连接第五电阻R6；
所述短路保护芯片T1的反馈极与地之间连接第三单向导通二极管D4，所述第三单向导通二极管D4的正极接地。
较佳的，所述升压芯片U1的关断控制信号端与所述第二开关管Q2的第一输入端之间连接第六电阻R1；
所述升压芯片U1的关断控制信号端与地之间连接第四单向导通二极管D2，所述第四单向导通二极管D2的正极接地。
较佳的，
所述第一开关管Q1为三极管，所述第一开关管Q1的第一输入端为三极管的发射极、所述第一开关管Q1的第二输入端为三极管的基极，所述第一开关管Q1的输出端为三极管的集电极；
所述第二开关管Q2为场效应管，所述第二开关管Q2的第一输入端为场效应管的漏极，所述第二开关管Q2的第二输入端为场效应管的栅极，所述第二开关管Q2的输出端为场效应管的源极。
本发明实施例具有如下优点或有益效果：
本发明实施例中，在升压芯片后端设置短路保护电路，由此可对升压芯片起到短路保护的作用。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的电压升压保护电路的一实施例的电路连接原理图。
图2是本发明的电压升压保护电路的另一实施例的电路连接原理图。
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，为本发明的电压升压保护电路的一实施例的电路连接原理图。如图1所示，本发明的电压升压电路包括升压芯片U1、第一开关管Q1、第二开关管Q2以及短路保护电路T1，其中：所述升压芯片U1的输入端VIN与外部电源VCC相连，所述升压芯片U1的输出使能端SW通过电感L1与外部电源VCC相连，所述升压芯片U1的输出端OUT通过第一单向导通二极管D1与所述第一开关管Q1的第一输入端相连，所述升压芯片U1的关断控制信号端SHDN与所述第二开关管Q2的第一输入端相连；所述第一开关管Q1的第二输入端通过第一电阻R3与所述第一开关管Q1的第一输入端相连，所述第一开关管Q1的第二输入端通过第三电阻R4分别与所述第二开关管Q2的第二输入端及所述短路保护芯片T1的阴极相连，所述第一开关管Q1的第二输入端与负载相连，所述第一开关管Q1的输出端与所述短路保护芯片T1的反馈极相连；所述短路保护芯片T1的阳极接地。
具体实现中，所述第一开关管Q1可为PNP型三极管，所述第一开关管Q1的第一输入端为三极管的发射极、所述第一开关管Q1的第二输入端为三极管的基极，所述第一开关管Q1的输出端为三极管的集电极；所述第二开关管Q2可为MOS场效应管，所述第二开关管Q2的第一输入端为场效应管的漏极，所述第二开关管Q2的第二输入端为场效应管的栅极，所述第二开关管Q2的输出端为场效应管的源极。
由上可见，本发明实施例中，在升压芯片后端设置短路保护电路，由此可对升压芯片起到短路保护的作用。
请进一步参考图2，为本发明的电压升压保护电路的另一实施例的电路连接原理图。如图2所示，在一些可行的实施方式中，在图1的电路的基础上，还可包括下述电路结构中的一种或者多种。
1、在所述电感L1与电源VCC之间设置第一滤波电容C1。
2、在所述第一单向导通二极管D1与所述第一开关管Q1的第一输入端之间设置第二滤波电容C2。C2用于稳定开关调节芯片的输出电压。
3、所述第一开关管Q1的第一输入端与所述第一开关管Q1的输出端之间连接第二电阻R2。
4、所述短路保护芯片T1的阴极与所述第二开关管Q2的第二输入端之间连接第四电阻R5。
5、所述短路保护芯片T1的反馈极与所述第二开关管Q2的第二输入端之间连接第二单向导通二极管D3。
6、所述短路保护芯片T1的反馈极与地之间连接第五电阻R6；
所述短路保护芯片T1的反馈极与地之间连接第三单向导通二极管D4，所述第三单向导通二极管D4的正极接地。
7、所述升压芯片U1的关断控制信号端与所述第二开关管Q2的第一输入端之间连接第六电阻R1；
所述升压芯片U1的关断控制信号端与地之间连接第四单向导通二极管D2，所述第四单向导通二极管D2的正极接地。
具体实现中，本发明实施例的电路的工作原理大致如下：本发明实施例通过一个外接的储能电感L1和储流二极管D1，实现直流电压的升压输出。在SW输出低电平时，D1截止，L1开始储能，左正右负；在SW输出高电平时，D1导通，L1将上一个阶段储蓄的电能释放，左负右正，和供电电压VCC相叠加，实现了电压的升压。当流过R3上的电流正常时，输入到TL431的反馈脚REFERENCE脚的电压值较低，TL431呈截断状态；当流过R3上的电流超过门限值的时候，Q1导通并将TL431的REFERENCE脚电位拉高，TL431导通。在正常情况下，由于TL431处于截止状态，于是它的阴极K极和阳极A极之间的电位较高，导致Q2栅极的电位较低，Q2截止，升压电路正常输出；在过流情况发生时，TL431处于导通状态，K极和A极之间的电位变低，导致Q2的栅极电位被拉高，Q2导通，芯片的SHDN脚上的电位由低变高，芯片进入静态低功耗状态，由此实现了升压电路的短路保护。
D3的作用在于Q2的栅极电位被拉高之后，D3将这一高电平反馈到TL431的REFERENCE脚，将TL431锁定在导通状态。由此，实现了短路保护的锁存，也就是短路一旦发生，在问题得到解决之后，电路就一直处于短路保护状态下。
以上的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种电压升压保护电路，其特征在于，包括：升压芯片U1、第一开关管Q1、第二开关管Q2以及短路保护电路T1，其中：
所述升压芯片U1的输入端与外部电源VCC相连，所述升压芯片U1的输出使能端通过电感L1与外部电源VCC相连，所述升压芯片U1的输出端通过第一单向导通二极管D1与所述第一开关管Q1的第一输入端相连，所述升压芯片U1的关断控制信号端与所述第二开关管Q2的第一输入端相连；
所述第一开关管Q1的第二输入端通过第一电阻R3与所述第一开关管Q1的第一输入端相连，所述第一开关管Q1的第二输入端通过第三电阻R4分别与所述第二开关管Q2的第二输入端及所述短路保护芯片T1的阴极相连，所述第一开关管Q1的第二输入端与负载相连，所述第一开关管Q1的输出端与所述短路保护芯片T1的反馈极相连；
所述短路保护芯片T1的阳极接地。
2.如权利要求1所述的电压升压保护电路，其特征在于，在所述电感L1与电源VCC之间设置第一滤波电容C1。
3.如权利要求1所述的电压升压保护电路，其特征在于，在所述第一单向导通二极管D1与所述第一开关管Q1的第一输入端之间设置第二滤波电容C2。
4.如权利要求1所述的电压升压保护电路，其特征在于，所述第一开关管Q1的第一输入端与所述第一开关管Q1的输出端之间连接第二电阻R2。
5.如权利要求1所述的电压升压保护电路，其特征在于，所述短路保护芯片T1的阴极与所述第二开关管Q2的第二输入端之间连接第四电阻R5。
6.如权利要求5所述的电压升压保护电路，其特征在于，所述短路保护芯片T1的反馈极与所述第二开关管Q2的第二输入端之间连接第二单向导通二极管D3。
7.如权利要求1所述的电压升压保护电路，其特征在于，所述短路保护芯片T1的反馈极与地之间连接第五电阻R6；
所述短路保护芯片T1的反馈极与地之间连接第三单向导通二极管D4，所述第三单向导通二极管D4的正极接地。
8.如权利要求1所述的电压升压保护电路，其特征在于，所述升压芯片U1的关断控制信号端与所述第二开关管Q2的第一输入端之间连接第六电阻R1；
所述升压芯片U1的关断控制信号端与地之间连接第四单向导通二极管D2，所述第四单向导通二极管D2的正极接地。
9.如权利要求1-8中任一项所述的电压升压保护电路，其特征在于，
所述第一开关管Q1为PNP型三极管，所述第一开关管Q1的第一输入端为三极管的发射极、所述第一开关管Q1的第二输入端为三极管的基极，所述第一开关管Q1的输出端为三极管的集电极；
所述第二开关管Q2为MOS场效应管，所述第二开关管Q2的第一输入端为场效应管的漏极，所述第二开关管Q2的第二输入端为场效应管的栅极，所述第二开关管Q2的输出端为场效应管的源极。
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|---|---|---|---|---|
| CN201975993U (zh) * | 2010-12-21 | 2011-09-14 | 惠州三华工业有限公司 | 一种调整管串联稳压电路 |
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| CN102710915A (zh) * | 2012-05-29 | 2012-10-03 | 深圳市九洲电器有限公司 | 一种lnb供电控制电路 |
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| CN105305822B (zh) * | 2015-10-31 | 2018-08-10 | 广东新昇电业科技股份有限公司 | 一种具有短路保护功能的直流稳压电路 |
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