CN105810163A - 升压型直流-直流转换器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种升压型直流‑直流转换器，包括：升压电路、保护电路、检测电路、反馈控制电路和反馈电路；所述升压电路经由所述保护电路向外部输出电压，所述保护电路根据所述升压电路的输出电流，控制所述升压电路向外部输出的电压；所述检测电路检测所述保护电路的输出电压，并根据检测的输出电压控制所述反馈控制电路是否根据所述反馈电路的反馈电压对升压电路进行反馈控制。所述升压型直流‑直流转换器通过增加保护电路和检测电路，实现输出短路时完全关闭输出，达到短路保护和减小电能消耗的效果。

Description

升压型直流-直流转换器
技术领域
本发明总体说来涉及液晶显示器驱动电路的技术领域，更具体地讲，涉及一种升压型直流-直流转换器。
背景技术
升压型(boost型)直流-直流转换器可以使输出电压比输入电压高，其升压过程就是一个电感的能量传递过程，即充电时，电感吸收能量，放电时电感放出能量。升压型直流-直流转换器通过自身的升压电路、反馈电路和反馈控制电路来实现稳定输出。但是，当输出短路时，输入电源会通过电感、整流二极管形成短路回路，导致电源故障。
对于一般的保护电路而言，当输入欠压、过压，输出过流、短路、过压、过温度的时候，要求电路可以自动关闭输出，或实现打嗝式的保护，以利于后面的负载或电路受到及时的保护，避免损坏；但对于升压型直流-直流转换器而言，因电感、整流二极管是串联在输入与输出的回路中，即使是完全关闭开关管的驱动，输出也不能完全关闭。
因此，亟需开发一种新型的升压型直流-直流转换器，以解决上述存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种升压型直流-直流转换器，通过增加保护电路和检测电路，实现输出短路时完全关闭输出，达到短路保护和减小电能消耗的效果。
为实现上述发明目的，本发明提供一种升压型直流-直流转换器，包括：升压电路、保护电路、检测电路、反馈控制电路和反馈电路；所述升压电路经由所述保护电路向外部输出电压，所述保护电路根据所述升压电路的输出电流，控制所述升压电路向外部输出的电压；所述检测电路检测所述保护电路的输出电压，并根据检测的输出电压控制所述反馈控制电路是否根据所述反馈电路的反馈电压对升压电路进行反馈控制。
如果所述升压电路的输出电流大于或等于预定阈值，则所述保护电路阻止将所述升压电路输出的电压输出到外部；如果所述升压电路的输出电流小于预定阈值，则所述保护电路将所述升压电路输出的电压输出到外部。
如果所述检测电路检测的输出电压的电压值为零，则所述检测电路控制所述反馈控制电路不执行根据所述反馈电路的反馈电压对升压电路进行反馈控制；如果所述检测电路检测的输出电压的电压值不为零，则所述检测电路控制所述反馈控制电路执行根据所述反馈电路的反馈电压对升压电路进行反馈控制。
所述保护电路包括：自恢复保险丝；所述自恢复保险丝的一端连接到所述升压电路的输出端，所述自恢复保险丝的另一端作为所述升压型直流-直流转换器的输出端。
所述检测电路包括：第一电阻器和稳压二极管；所述第一电阻器的一端连接到所述保护电路的输出端，所述第一电阻器的另一端连接到所述稳压二极管和所述反馈控制电路。
所述第一电阻器的另一端连接到所述稳压二极管的阴极，所述稳压二极管的阳极接地。
所述检测电路还包括：第二电阻器；所述第一电阻器的另一端经由所述第二电阻器连接到所述反馈控制电路。
本发明提供一种升压型直流-直流转换器，通过增加的保护电路控制向外部输出的电压，同时，采用检测电路检测保护电路的输出电压，并根据检测的输出电压控制所述反馈控制电路是否根据所述反馈电路的反馈电压对升压电路进行反馈控制。所述升压型直流-直流转换器通过增加保护电路和检测电路，实现输出短路时完全关闭输出，达到短路保护和减小电能消耗的效果。
附图说明
图1示出本发明实施例的升压型直流-直流转换器的电路示意图。
图2示出图1的升压型直流-直流转换器电路的一个具体示例。
具体实施方式
下面参照图1至图2描述根据本发明的实施例的升压型直流-直流转换器。
图1示出根据本发明实施例的升压型直流-直流转换器的电路示意图。参照图1，本发明的实施例中提出一种升压型直流-直流转换器，包括：升压电路10、保护电路20、检测电路30、反馈控制电路40和反馈电路50；升压电路10经由保护电路20向外部输出电压，保护电路20根据升压电路10的输出电流，控制升压电路10向外部输出的电压；检测电路30检测保护电路20的输出电压，并根据检测的输出电压控制反馈控制电路40是否根据反馈电路50的反馈电压对升压电路10进行反馈控制。
在本实施例中，如果升压电路10的输出电流大于或等于预定阈值(如发生输出短路故障)，则保护电路20阻止将升压电路10输出的电压输出到外部；如果升压电路10的输出电流小于预定阈值(如电路正常工作状态)，则保护电路20将升压电路10输出的电压输出到外部。
图2示出图1的升压型直流-直流转换器电路的一个具体示例。
参照图2，保护电路20包括：自恢复保险丝22(Polymer Positive TemperatureCoefficient，PPTC)；自恢复保险丝22的一端连接到升压电路10的输出端，自恢复保险丝22的另一端作为升压型直流-直流转换器的输出端。如果升压电路10的输出电流大于或等于预定阈值，则自恢复保险丝22阻止将升压电路10输出的电压输出到外部；如果升压电路10的输出电流小于预定阈值，则自恢复保险丝22将升压电路10输出的电压输出到外部。
具体地，自恢复保险丝是一种过流电子保护元件，是由经过特殊处理的聚合树脂(Polymer)及分布在里面的导电粒子(如碳黑(Carbon Black))组成。在正常操作下聚合树脂紧密地将导电粒子束缚在结晶状的结构外，构成链状导电通路，此时的自恢复保险丝为低阻状态，线路上流经自恢复保险丝的电流所产生的热能小，不会改变晶体结构。当线路发生短路或过载时，流经自恢复保险丝的大电流产生的热量使聚合树脂融化，体积迅速增长，形成高阻状态，工作电流迅速减小，从而对电路进行限制和保护。当故障排除后，自恢复保险丝重新冷却结晶，体积收缩，导电粒子重新形成导电通路，自恢复保险丝恢复为低阻状态，从而完成对电路的保护，无须人工更换。
在本实施例中，如果检测电路30检测的保护电路20的输出电压的电压值为零(如发生输出短路故障，)，则检测电路30控制反馈控制电路40不执行根据反馈电路50的反馈电压对升压电路10进行反馈控制；如果检测电路30检测的保护电路20的输出电压的电压值不为零(如电路正常工作状态)，则检测电路30控制反馈控制电路40执行根据反馈电路50的反馈电压对升压电路10进行反馈控制。
作为示例，检测电路30包括：第一电阻器R1和稳压二极管D1；第一电阻器R1的一端连接到保护电路20的输出端，第一电阻器R1的另一端连接到稳压二极管D1和反馈控制电路40。具体地，第一电阻器R1的另一端连接到稳压二极管D1的阴极，稳压二极管D1的阳极接地。应当理解，检测电路30检测的保护电路20的输出电压Vout经由第一电阻器R1后达到稳压二极管D1的工作条件时，稳压二极管D1开始工作，使检测电路30输出至反馈控制电路40的电压为稳压二极管D1的稳压值。在本示例中，第一电阻器具有限流保护的作用，使流经稳压二极管的电流较小，达到保护稳压二极管的效果。
优选地，检测电路30还包括：第二电阻器R2；第一电阻器R1的另一端经由第二电阻器R2连接到反馈控制电路40。
本实施例提供的升压型直流-直流转换器的工作过程为：
升压电路10接收输入的直流电压Vin，经由保护电路20向外部输出电压Vout，保护电路20根据升压电路10的输出电流，控制升压电路10向外部输出的电压；检测电路30检测保护电路20的输出电压Vout，并根据检测的输出电压Vout控制反馈控制电路40是否根据反馈电路50的反馈电压对升压电路10进行反馈控制。
具体地，当输出短路时，升压电路10的输出电流大于或等于预定阈值，则保护电路20阻止将升压电路10输出的电压输出到外部，从而切断向外部输出的电压；在此情况下，检测电路30检测的保护电路20的输出电压Vout的电压值为零，则检测电路30控制反馈控制电路40不执行根据反馈电路50的反馈电压对升压电路10进行反馈控制，实现输出短路时完全关闭输出，达到短路保护和减小电能消耗的效果。
当输出短路故障排除后，即升压型直流-直流转换器正常工作，升压电路10的输出电流小于预定阈值，则保护电路20将升压电路10输出的电压输出到外部；在此情况下，检测电路30检测的保护电路20的输出电压的电压值不为零(应当理解，该电压值为输入的直流电压Vin、输出电压Vout、或者输入的直流电压Vin至输出电压Vout中的某一电压值)，则检测电路30控制反馈控制电路40执行根据反馈电路50的反馈电压对升压电路10进行反馈控制。
采用上述根据本发明实施例的升压型直流-直流转换器，通过增加保护电路和检测电路，实现输出短路时完全关闭输出，达到短路保护和减小电能消耗的效果。
上面已经结合具体实施例描述了本发明，但是本发明的实施不限于此。在本发明的精神和范围内，本领域技术人员可以进行各种修改和变型，这些修改和变型将落入权利要求限定的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种升压型直流-直流转换器，其特征在于，包括：升压电路、保护电路、检测电路、反馈控制电路和反馈电路；
所述升压电路经由所述保护电路向外部输出电压，所述保护电路根据所述升压电路的输出电流，控制所述升压电路向外部输出的电压；
所述检测电路检测所述保护电路的输出电压，并根据检测的输出电压控制所述反馈控制电路是否根据所述反馈电路的反馈电压对升压电路进行反馈控制。
2.如权利要求1所述的升压型直流-直流转换器，其特征在于，如果所述升压电路的输出电流大于或等于预定阈值，则所述保护电路阻止将所述升压电路输出的电压输出到外部。
3.如权利要求1所述的升压型直流-直流转换器，其特征在于，如果所述升压电路的输出电流小于预定阈值，则所述保护电路将所述升压电路输出的电压输出到外部。
4.如权利要求1所述的升压型直流-直流转换器，其特征在于，如果所述检测电路检测的输出电压的电压值为零，则所述检测电路控制所述反馈控制电路不执行根据所述反馈电路的反馈电压对升压电路进行反馈控制。
5.如权利要求1所述的升压型直流-直流转换器，其特征在于，如果所述检测电路检测的输出电压的电压值不为零，则所述检测电路控制所述反馈控制电路执行根据所述反馈电路的反馈电压对升压电路进行反馈控制。
6.如权利要求1所述的升压型直流-直流转换器，其特征在于，所述保护电路包括：自恢复保险丝。
7.如权利要求6所述的升压型直流-直流转换器，其特征在于，所述自恢复保险丝的一端连接到所述升压电路的输出端，所述自恢复保险丝的另一端作为所述升压型直流-直流转换器的输出端。
8.如权利要求1所述的升压型直流-直流转换器，其特征在于，所述检测电路包括：第一电阻器和稳压二极管；
所述第一电阻器的一端连接到所述保护电路的输出端，所述第一电阻器的另一端连接到所述稳压二极管和所述反馈控制电路。
9.如权利要求8所述的升压型直流-直流转换器，其特征在于，所述第一电阻器的另一端连接到所述稳压二极管的阴极，所述稳压二极管的阳极接地。
10.如权利要求8所述的升压型直流-直流转换器，其特征在于，所述检测电路还包括：第二电阻器；
所述第一电阻器的另一端经由所述第二电阻器连接到所述反馈控制电路。
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