CN104747331A - 一种柴油机电控喷油器的升压电路 - Google Patents

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Abstract

本柴油机电控喷油器的升压电路，包括升压电源管理芯片；输入电压分别连接于VIN管脚、经电阻R1连接于UVLO管脚以及经电感L1连接于二极管D1的正极与场效应管Q1的漏极。当MOSFET断开时，由于电感L1的电流保持特性，流经电感的电流不会马上变为零，而原来的电路已经断开，于是电感只能通过新的电路回路放电，即电感、电容和肖特基二极管构成一个续流回路，电感L1通过肖特基二极管D1给电容C7充电，电容C7两端电压升高，完成能量传递，此时输出电压已经高于输入电压了。集成度较高，电路结构简单实用，电源的转换效率相对较高，功耗较小，并具备完善的自诊断功能。完全可以满足柴油机电控喷油器驱动的高压需求，能够可靠地实现喷油器电磁阀的快速开启。

Description

一种柴油机电控喷油器的升压电路
技术领域
本发明涉及一种柴油机电控喷油器的升压电路。
背景技术
电磁阀的理想运动特性是实现在电磁阀通电初期尽快地注入能量，以提高电磁阀开启的响应速度，在电磁阀开启后，只需要较小的电流维持导通。这样不但可以降低能量消耗、减少电磁阀的发热量，而且可以提高电磁阀的关断响应速度。
在喷油器开启时刻，较高的驱动电压能使喷油器电磁阀快速打开，减少喷油器的开启时间，进而保证良好的燃油喷雾特性。由于柴油机电控喷油器的驱动电路一般选择双电源的供电模式，与单独的电源供电模式不同，需要将24V的电压提升到几十伏的一个电路装置，因此需要设计一个升压电路。
发明内容
本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种电路结构简单、工作稳定的升压电路。
本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：
本柴油机电控喷油器的升压电路，包括升压电源管理芯片；输入电压分别连接于VIN管脚、经电阻R1连接于UVLO管脚以及经电感L1连接于二极管D1的正极与场效应管Q1的漏极；所述二极管D1的负极分别经电阻R6连接于FB管脚以及电容C7后形成输出电压端；所述场效应管Q1的栅极连接于OUT管脚，其源极分别连接于CS管脚和电阻R5，所述电阻R5与电容C6并联后分别连接于CS管脚和GND管脚；电容C5一端连接于VCC管脚，其另一端分别连接于电容C6以及接地；电阻R3一端连接于RT管脚，其另一端连接于电阻R2且接地，所述电阻R2连接于UVLO管脚，电阻R7分别连接于电阻R6以及FB管脚。
上述升压电源管理芯片为LM5022升压电源管理芯片。
还包括一端接地，另一端连接于电源管理芯片SS管脚的电容C2。
还包括相互串联的电阻R4与电容C3以及电容C4，所述电容C4与串联后的电路R4与电容C3并联后分别与电源管理芯片COMP管脚以及FB管脚相连。
本发明的有益效果是：当MOSFET断开时，由于电感L1的电流保持特性，流经电感的电流不会马上变为零，而原来的电路已经断开，于是电感只能通过新的电路回路放电，即电感、电容和肖特基二极管构成一个续流回路，电感L1通过肖特基二极管D1给电容C7充电，电容C7两端电压升高，完成能量传递，此时输出电压已经高于输入电压了。集成度较高，电路结构简单实用，电源的转换效率相对较高，功耗较小，并具备完善的自诊断功能。完全可以满足柴油机电控喷油器驱动的高压需求，能够可靠地实现喷油器电磁阀的快速开启，从而达到精确控制喷油器的目的。
附图说明
图1为本发明的电路系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明做进一步说明。
本柴油机电控喷油器的升压电路，包括升压电源管理芯片；输入电压分别连接于VIN管脚、经电阻R1连接于UVLO管脚以及经电感L1连接于二极管D1的正极与场效应管Q1的漏极；二极管D1的负极分别经电阻R6连接于FB管脚以及电容C7后形成输出电压端；场效应管Q1的栅极连接于OUT管脚，其源极分别连接于CS管脚和电阻R5，电阻R5与电容C6并联后分别连接于CS管脚和GND管脚；电容C5一端连接于VCC管脚，其另一端分别连接于电容C6以及接地；电阻R3一端连接于RT管脚，其另一端连接于电阻R2且接地，电阻R2连接于UVLO管脚，电阻R7分别连接于电阻R6以及FB管脚。RT管脚通过R3接地，通过调节电阻R3可以设置高压电源的开关频率。UVLO的功能可防止LM5022吸收大电流使电感或MOSFET变得过热，UVLO阀值使用R1和R2两电阻分压来设置。VCC管脚通过电容C5进行退耦。R5为采样电阻对电路中的电流进行实时采样反馈至电源管理吸盘，电容C6起到滤波作用。OUT管脚产生的PWM波控制场效应管Q1高速导通和关闭，以达到升压的目的。当MOSFET导通时，肖特基二极管D1反向截止，流经电感L1上的电流以一定的比率线性持续增加，这个比率跟电感的大小有关，随着电感L1电流的增加，电感L1储存一定的能量；当MOSFET断开时，由于电感L1的电流保持特性，流经电感的电流不会马上变为零，而原来的电路已经断开，于是电感只能通过新的电路回路放电，即电感、电容和肖特基二极管构成一个续流回路，电感L1通过肖特基二极管D1给电容C7充电，电容C7两端电压升高，完成能量传递，此时输出电压已经高于输入电压了。本电路可通过电阻R3设置PWM的工作频率，通过改变脉宽来调节场效应管Q1的导通和关断时间以保持输出电压不变，从而实现升压和稳压的目的。
本设计的电路结构较旧式高压电源电路结构而言，集成度较高，电路结构简单实用，电源的转换效率相对较高，功耗较小，并具备完善的自诊断功能。完全可以满足柴油机电控喷油器驱动的高压需求，能够可靠地实现喷油器电磁阀的快速开启，从而达到精确控制喷油器的目的。
升压电源管理芯片可以为LM5022升压电源管理芯片。LM5022的封装体积小又可以节省元器件的空间布局，是未来新型高压电源设计的一种趋势和潮流。
还可以包括一端接地，另一端连接于电源管理芯片SS管脚的电容C2。升压电源管理芯片通过SS管脚经电容C2接地，可以起到软启动的功能。还可以包括相互串联的电阻R4与电容C3以及电容C4，电容C4与串联后的电路R4与电容C3并联后分别与电源管理芯片COMP管脚以及FB管脚相连。设置合适的R4、C3和C4可以起到进行环路补偿的作用。

Claims (4)

1.一种柴油机电控喷油器的升压电路，其特征在于：包括升压电源管理芯片；输入电压分别连接于VIN管脚、经电阻R1连接于UVLO管脚以及经电感L1连接于二极管D1的正极与场效应管Q1的漏极；所述二极管D1的负极分别经电阻R6连接于FB管脚以及电容C7后形成输出电压端；所述场效应管Q1的栅极连接于OUT管脚，其源极分别连接于CS管脚和电阻R5，所述电阻R5与电容C6并联后分别连接于CS管脚和GND管脚；电容C5一端连接于VCC管脚，其另一端分别连接于电容C6以及接地；电阻R3一端连接于RT管脚，其另一端连接于电阻R2且接地，所述电阻R2连接于UVLO管脚，电阻R7分别连接于电阻R6以及FB管脚。
2.根据权利要求1所述的柴油机电控喷油器的升压电路，其特征在于：所述升压电源管理芯片为LM5022升压电源管理芯片。
3.根据权利要求1或2所述的柴油机电控喷油器的升压电路，其特征在于：还包括一端接地，另一端连接于电源管理芯片SS管脚的电容C2。
4.根据权利要求3所述的柴油机电控喷油器的升压电路，其特征在于：还包括相互串联的电阻R4与电容C3以及电容C4，所述电容C4与串联后的电路R4与电容C3并联后分别与电源管理芯片COMP管脚以及FB管脚相连。
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