CN104734554A - 一种电源增压器及电源装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电源增压器，包括低压检测模块、脉冲发生模块和升压模块；所述低压检测模块用于接收电源信号，在所述电源信号达到预设电压时，向所述脉冲发生模块发送脉冲启动信号；所述脉冲发生模块用于接收所述脉冲启动信号，根据所述脉冲启动信号产生方波脉冲，并向所述升压模块发送脉冲信号；所述升压模块用于接收所述脉冲信号，对所述脉冲信号进行升压，输出高压脉冲信号；所述升压模块的高压脉冲信号输出端连接至所述低压检测模块的电源信号接收端。相应的，本发明还公开了一种电源装置。采用本发明实施例，能够有效改善电源，使电源输出稳定电压。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种电源增压器及电源装置。
背景技术
电源装置在供电时会出现供电电压不稳定的情况，不稳定的电压会不利于其所供电的设备的运行。例如，汽车在行驶过程中的电源全部由汽车发电机提供。在汽车行驶过程中，由于发动机扭矩的输出变化，使得发电机的输出电压也会产生频繁的变化。然而，这种由发电机输出的电源电压的频繁变化会导致汽车的各传感器对数据的检测达不到恒压的精准，也会导致各电气设备的工作性能下降、时间延迟等，进而最后导致发动机系统的机电配合度降低，使发动机中的燃油无法充分燃烧。
发明内容
本发明实施例提出一种电源增压器及电源装置，能够有效改善电源，使电源输出稳定电压。
本发明实施例提供一种电源增压器，包括低压检测模块、脉冲发生模块和升压模块；
所述低压检测模块用于接收电源信号，在所述电源信号达到预设电压时，向所述脉冲发生模块发送脉冲启动信号；
所述脉冲发生模块用于接收所述脉冲启动信号，根据所述脉冲启动信号产生方波脉冲，并向所述升压模块发送脉冲信号；
所述升压模块用于接收所述脉冲信号，对所述脉冲信号进行升压，输出高压脉冲信号；
所述升压模块的高压脉冲信号输出端连接至所述低压检测模块的电源信号接收端。
进一步地，所述低压检测模块包括第一三极管Q1、第二三极管Q2和光耦P1；
所述第二三极管Q2接收电源信号，在所述电源信号达到预设电压时，由截止转为导通；
所述光耦P1与所述第二三极管Q2连接，在所述第二三极管Q2导通后，将所述电源信号升压为高电平信号；
所述第一三极管Q1与所述光耦P1连接，增加所述高电平信号的驱动能力，输出脉冲启动信号。
进一步地，所述脉冲发生模块包括脉冲发生芯片U1和第三三极管Q4；
所述脉冲发生芯片U1接收所述脉冲启动信号，根据所述脉冲启动信号产生方波脉冲，并输出所述方波脉冲；
所述第三三极管Q4与所述脉冲发生芯片U1连接，增加所述方波脉冲的驱动能力，输出脉冲信号。
进一步地，所述升压模块包括第四三极管Q3和升压二极管D5；
在所述脉冲信号为低电平时，所述第四三极管Q3工作于截止状态；在所述脉冲信号为高电平时，所述第四三极管Q3工作于导通状态；
所述升压二极管D5与所述第四三极管Q3连接，在所述第四三极管Q3工作于导通状态时，将所述脉冲信号升压为高压脉冲信号。
进一步地，所述低压检测模块包括第一三极管Q1、第二三极管Q2和光耦P1；
所述第二三极管Q2的基极和所述电源信号接收端连接，所述第二三极管Q2的集电极和所述光耦P1的第二输入端A2连接，所述第二三极管Q2的发射极接地；
所述光耦P1的第一输入端A1和所述电源信号接收端连接，所述光耦P1的第一输出端A3和所述第一三极管Q1的基极连接，所述光耦P1的第二输出端A4和所述电源信号接收端连接；
所述第一三极管Q1的集电极和所述电源信号接收端连接，所述第一三极管Q1的发射极和所述脉冲发生模块连接。
进一步地，所述低压检测模块还包括第一电阻R6和稳压二极管D3；
所述第一电阻R6的一端和所述电源信号接收端连接，所述第一电阻R6的另一端和所述稳压二极管D3的负极连接，所述稳压二极管D3的正极和所述第二三极管Q2的基极连接。
进一步地，所述脉冲发生模块包括脉冲发生芯片U1和第三三极管Q4；所述脉冲发生芯片U1包括电压输入端VCC和电压输出端OUT；
所述电压输入端VCC和所述第一三极管Q1的发射极连接，所述电压输出端OUT和所述第三三极管Q4的基极连接，所述第三三极管Q4的集电极和所述升压模块连接，所述第三三极管Q4的发射极接地。
进一步地，所述脉冲发生模块还包括第四电阻R17、第五电阻R11、第六电阻R10、第七电阻R15、第八电阻R16、第一电容C6和第二电容C8；所述脉冲发生芯片U1还包括阈值端THRES、放电端DISCH和触发端TRIG；
所述第四电阻R17的一端和所述第一三极管Q1的发射极连接，所述第四电阻R17的另一端和所述放电端DISCH连接；所述第五电阻R11和所述第四电阻R17并联；
所述第六电阻R10的一端和所述放电端DISCH连接，所述第六电阻R10的另一端和所述阈值端THRES连接；所述第七电阻R15和所述第八电阻R16分别与所述第六电阻R10并联；
所述第一电容C6的一端和所述阈值端THRES连接，所述第一电容C6的另一端接地，所述阈值端THRES和所述触发端TRIG连接；所述第二电容C8和所述第一电容C6并联。
进一步地，所述升压模块包括第四三极管Q3和升压二极管D5；
所述第四三极管Q3的基极和所述第三三极管Q4的集电极连接，所述第四三极管Q3的集电极和所述升压二极管D5的负极连接，所述升压二极管D5的正极和所述高压脉冲信号输出端连接。
相应的，本发明提供电源装置，包括电源产生模块和电源增压器；
所述电源产生模块用于输出电源信号；
所述电源增压器是上述电源增压器。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明实施例提供的电源增压器及电源装置，能够检测不稳定的电源信号，并根据该电源信号输出高压脉冲信号，反馈给电源，使电源输出稳定的电压，有效改善电源系统，从而提高各电气设备的工作性能；调节第一电阻R6和稳压二极管D3的大小，可以使电源增压器适用于具有不同电压的电源上；调节第四电阻R17、第五电阻R11、第六电阻R10、第七电阻R15、第八电阻R16、第一电容C6和第二电容C8的大小，可以调节脉冲发生电路产生的脉冲频率和脉冲宽度。
附图说明
图1是本发明提供的电源增压器的一个实施例的结构示意图；
图2是本发明提供的电源增压器中低压检测模块的一个实施例的结构示意图；
图3是本发明提供的电源增压器中脉冲发生模块和升压模块的一个实施例的结构示意图；
图4是本发明提供的电源装置的一个实施例的结构示意图。
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。
参见图1，是本发明提供的电源增压器的一个实施例的结构示意图，包括低压检测模块1、脉冲发生模块2和升压模块3；
所述低压检测模块1用于接收电源信号Vin，在所述电源信号Vin达到预设电压时，向所述脉冲发生模块2发送脉冲启动信号；
所述脉冲发生模块2用于接收所述脉冲启动信号，根据所述脉冲启动信号产生方波脉冲，并向所述升压模块3发送脉冲信号；
所述升压模块3用于接收所述脉冲信号，对所述脉冲信号进行升压，输出高压脉冲信号；
所述升压模块3的高压脉冲信号输出端连接至所述低压检测模块1的电源信号接收端。
需要说明的是，低压检测电路1检测电源信号Vin，在电源信号Vin达到预设电压时，本发明提供的电源增压器开始工作。例如，汽车电源输出的电源信号Vin在汽车启动前后会发生变化，低压检测模块1通过检测电源信号Vin来判断汽车是否启动。若电源信号Vin未达到预设电压，即低压检测模块1的工作电压，则说明汽车未启动，本发明提供的电源增压器不工作；若电源信号Vin达到预设电压，则说明汽车启动，本发明提供的电源增压器开始工作。
低压检测模块1输出脉冲启动信号到脉冲发生模块2，使脉冲发生模块2输出脉冲信号，再通过升压模块3对脉冲信号进行升压，获得在一定频率范围内的高压脉冲信号，并将该高压脉冲信号通过与高压脉冲信号输出端连接的电源信号接收端反馈到电源，使电源具有稳定电压，从而有效改善电源。在汽车电源中，还可以提高各电气设备的工作性能，以及各传感器检测数据的精准度，而且，提高汽车发动机的机电配合度，提高发动机燃烧值，改善汽车尾气排放。
进一步地，所述低压检测模块1包括第一三极管Q1、第二三极管Q2和光耦P1；
所述第二三极管Q2接收电源信号，在所述电源信号达到预设电压时，所述第二三极管Q2由截止转为导通；
所述光耦P1与所述第二三极管Q2连接，在所述第二三极管Q2导通后，将所述电源信号升压为高电平信号；
所述第一三极管Q1与所述光耦P1连接，增加所述高电平信号的驱动能力，输出脉冲启动信号。
需要说明的是，在电源信号Vin达到预设电压时，第二三极管Q2由截止转为导通，进而光耦P1开始工作，并将电源信号Vin的低电平升压为高电平，同时，第一三极管Q1导通，增加高电平信号的驱动能力，从而输出脉冲启动信号到脉冲发生模块2。
进一步地，所述脉冲发生模块2包括脉冲发生芯片U1和第三三极管Q4；
所述脉冲发生芯片U1接收所述脉冲启动信号，根据所述脉冲启动信号产生方波脉冲，并输出所述方波脉冲；
所述第三三极管Q4与所述脉冲发生芯片U1连接，增加所述方波脉冲的驱动能力，输出脉冲信号。
需要说明的是，脉冲启动信号为脉冲发生芯片U1提供启动电压，使脉冲发生芯片U1产生方波脉冲，同时，第三三极管Q4导通，增加方波脉冲的驱动能力，从而输出脉冲信号到升压模块3。
进一步地，所述升压模块3包括第四三极管Q3和升压二极管D5；
在所述脉冲信号为低电平时，所述第四三极管Q3工作于截止状态；在所述脉冲信号为高电平时，所述第四三极管Q3工作于导通状态；
所述升压二极管D5与所述第四三极管Q3连接，在所述第四三极管Q3工作于导通状态时，将所述脉冲信号升压为高压脉冲信号。
需要说明的是，脉冲信号有高电平和低电平，当脉冲信号为低电平时，第四三极管Q3截止，不输出电压，当脉冲信号为高电平时，第四三极管Q3导通，升压二极管D5将脉冲信号升压为高压脉冲信号，并将该高压脉冲信号输出到电源，使电源具有稳定电压。
进一步地，如图2所示，所述低压检测模块1包括第一三极管Q1、第二三极管Q2和光耦P1；
所述第二三极管Q2的基极和所述电源信号接收端连接，所述第二三极管Q2的集电极和所述光耦P1的第二输入端A2连接，所述第二三极管Q2的发射极接地；
所述光耦P1的第一输入端A1和所述电源信号接收端连接，所述光耦P1的第一输出端A3和所述第一三极管Q1的基极连接，所述光耦P1的第二输出端A4和所述电源信号接收端连接；
所述第一三极管Q1的集电极和所述电源信号接收端连接，所述第一三极管Q1的发射极和所述脉冲发生模块连接。
在电源信号接收端接收的电压V+低于第二三极管Q2导通电压时，使得第二三极管Q2、光耦P1和第一三极管Q1截止，低压检测模块1不输出电压；在电源信号接收端接收的电压V+达到第二三极管Q2导通电压时，使得第二三极管Q2、光耦P1和第一三极管Q1导通，低压检测模块1输出电压到脉冲发生模块2。
进一步地，所述低压检测模块1还包括第一电阻R6和稳压二极管D3；
所述第一电阻R6的一端和所述电源信号接收端连接，所述第一电阻R6的另一端和所述稳压二极管D3的负极连接，所述稳压二极管D3的正极和所述第二三极管Q2的基极连接。
需要说明的是，调节第一电阻R6和稳压二极管D3的大小，可以使本发明提供的电源增压器适用于不同电源上，如目前市场上用到的12V汽车电源或24V汽车电源。
进一步地，所述脉冲发生模块2包括脉冲发生芯片U1和第三三极管Q4；所述脉冲发生芯片U1包括电压输入端VCC和电压输出端OUT；
所述电压输入端VCC和所述第一三极管Q1的发射极连接，所述电压输出端OUT和所述第三三极管Q4的基极连接，所述第三三极管Q4的集电极和所述升压模块连接，所述第三三极管Q4的发射极接地。
低压检测模块1输出的电压为脉冲发生芯片U1提供电压，使脉冲发生芯片U1产生脉冲信号，并通过电压输出端OUT输出方波脉冲，方波脉冲再通过第三三极管Q4增大驱动能力，并输出脉冲信号给升压模块3。
进一步地，所述脉冲发生模块2还包括第四电阻R17、第五电阻R11、第六电阻R10、第七电阻R15、第八电阻R16、第一电容C6和第二电容C8；所述脉冲发生芯片U1还包括阈值端THRES、放电端DISCH和触发端TRIG；
所述第四电阻R17的一端和所述第一三极管Q1的发射极连接，所述第四电阻R17的另一端和所述放电端DISCH连接；所述第五电阻R11和所述第四电阻R17并联；
所述第六电阻R10的一端和所述放电端DISCH连接，所述第六电阻R10的另一端和所述阈值端THRES连接；所述第七电阻R15和所述第八电阻R16分别与所述第六电阻R10并联；
所述第一电容C6的一端和所述阈值端THRES连接，所述第一电容C6的另一端接地，所述阈值端THRES和所述触发端TRIG连接；所述第二电容C8和所述第一电容C6并联。
需要说明的是，通过调节第四电阻R17、第五电阻R11、第六电阻R10、第七电阻R15、第八电阻R16、第一电容C6和第二电容C8的大小，可以调节脉冲发生芯片U1产生的脉冲频率和脉冲宽度。
进一步地，所述升压模块3包括第四三极管Q3和升压二极管D5；
所述第四三极管Q3的基极和所述第三三极管Q4的集电极连接，所述第四三极管Q3的集电极和所述升压二极管D5的负极连接，所述升压二极管D5的正极和所述高压脉冲信号输出端连接。
需要说明的是，脉冲信号通过第四三极管Q3后，再经过升压二极管D5的升压后，形成一定频率范围内的高压脉冲信号通过高压脉冲信号输出端反馈到电源上，从而有效改善电源。
参见图4，是本发明提供的电源装置的一个实施例的结构示意图。
本发明提供的电源装置，包括电源产生模块51和电源增压器52；
所述电源产生模块51用于输出电源信号；
所述电源增压器52是上述电源增压器，在此不再详细描述。
本发明实施例提供的电源增压器及电源装置，能够检测不稳定的电源信号，并根据该电源信号输出高压脉冲信号，反馈给电源，使电源输出稳定的电压，有效改善电源系统，从而提高各电气设备的工作性能；调节第一电阻R6和稳压二极管D3的大小，可以使电源增压器适用于具有不同电压的电源上；调节第四电阻R17、第五电阻R11、第六电阻R10、第七电阻R15、第八电阻R16、第一电容C6和第二电容C8的大小，可以调节脉冲发生电路产生的脉冲频率和脉冲宽度。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电源增压器，其特征在于，包括低压检测模块、脉冲发生模块和升压模块；
所述低压检测模块用于接收电源信号，在所述电源信号达到预设电压时，向所述脉冲发生模块发送脉冲启动信号；
所述脉冲发生模块用于接收所述脉冲启动信号，根据所述脉冲启动信号产生方波脉冲，并向所述升压模块发送脉冲信号；
所述升压模块用于接收所述脉冲信号，对所述脉冲信号进行升压，输出高压脉冲信号；
所述升压模块的高压脉冲信号输出端连接至所述低压检测模块的电源信号接收端。
2.如权利要求1所述的电源增压器，其特征在于，所述低压检测模块包括第一三极管Q1、第二三极管Q2和光耦P1；
所述第二三极管Q2接收电源信号，在所述电源信号达到预设电压时，由截止转为导通；
所述光耦P1与所述第二三极管Q2连接，在所述第二三极管Q2导通后，将所述电源信号升压为高电平信号；
所述第一三极管Q1与所述光耦P1连接，增加所述高电平信号的驱动能力，输出脉冲启动信号。
3.如权利要求1所述的电源增压器，其特征在于，所述脉冲发生模块包括脉冲发生芯片U1和第三三极管Q4；
所述脉冲发生芯片U1接收所述脉冲启动信号，根据所述脉冲启动信号产生方波脉冲，并输出所述方波脉冲；
所述第三三极管Q4与所述脉冲发生芯片U1连接，增加所述方波脉冲的驱动能力，输出脉冲信号。
4.如权利要求1所述的电源增压器，其特征在于，所述升压模块包括第四三极管Q3和升压二极管D5；
在所述脉冲信号为低电平时，所述第四三极管Q3工作于截止状态；在所述脉冲信号为高电平时，所述第四三极管Q3工作于导通状态；
所述升压二极管D5与所述第四三极管Q3连接，在所述第四三极管Q3工作于导通状态时，将所述脉冲信号升压为高压脉冲信号。
5.如权利要求2所述的电源增压器，其特征在于，所述低压检测模块包括第一三极管Q1、第二三极管Q2和光耦P1；
所述第二三极管Q2的基极和所述电源信号接收端连接，所述第二三极管Q2的集电极和所述光耦P1的第二输入端A2连接，所述第二三极管Q2的发射极接地；
所述光耦P1的第一输入端A1和所述电源信号接收端连接，所述光耦P1的第一输出端A3和所述第一三极管Q1的基极连接，所述光耦P1的第二输出端A4和所述电源信号接收端连接；
所述第一三极管Q1的集电极和所述电源信号接收端连接，所述第一三极管Q1的发射极和所述脉冲发生模块连接。
6.如权利要求5所述的电源增压器，其特征在于，所述低压检测模块还包括第一电阻R6和稳压二极管D3；
所述第一电阻R6的一端和所述电源信号接收端连接，所述第一电阻R6的另一端和所述稳压二极管D3的负极连接，所述稳压二极管D3的正极和所述第二三极管Q2的基极连接。
7.如权利要求5所述的电源增压器，其特征在于，所述脉冲发生模块包括脉冲发生芯片U1和第三三极管Q4；所述脉冲发生芯片U1包括电压输入端VCC和电压输出端OUT；
所述电压输入端VCC和所述第一三极管Q1的发射极连接，所述电压输出端OUT和所述第三三极管Q4的基极连接，所述第三三极管Q4的集电极和所述升压模块连接，所述第三三极管Q4的发射极接地。
8.如权利要求7所述的电源增压器，其特征在于，所述脉冲发生模块还包括第四电阻R17、第五电阻R11、第六电阻R10、第七电阻R15、第八电阻R16、第一电容C6和第二电容C8；所述脉冲发生芯片U1还包括阈值端THRES、放电端DISCH和触发端TRIG；
所述第四电阻R17的一端和所述第一三极管Q1的发射极连接，所述第四电阻R17的另一端和所述放电端DISCH连接；所述第五电阻R11和所述第四电阻R17并联；
所述第六电阻R10的一端和所述放电端DISCH连接，所述第六电阻R10的另一端和所述阈值端THRES连接；所述第七电阻R15和所述第八电阻R16分别与所述第六电阻R10并联；
所述第一电容C6的一端和所述阈值端THRES连接，所述第一电容C6的另一端接地，所述阈值端THRES和所述触发端TRIG连接；所述第二电容C8和所述第一电容C6并联。
9.如权利要求7所述的电源增压器，其特征在于，所述升压模块包括第四三极管Q3和升压二极管D5；
所述第四三极管Q3的基极和所述第三三极管Q4的集电极连接，所述第四三极管Q3的集电极和所述升压二极管D5的负极连接，所述升压二极管D5的正极和所述高压脉冲信号输出端连接。
10.一种电源装置，其特征在于，包括电源产生模块和电源增压器；
所述电源产生模块用于输出电源信号；
所述电源增压器是如权利要求1至9任一项所述的电源增压器。
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