CN201570977U - 一种电荷泵升压电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电荷泵升压电路，属于电子技术领域。涉及一种能够通过增加电荷泵电路，使输出电压升高的电路结构。该升压电路包括有用来提供控制信号和高频方波的运算处理器；具有控制电子开关导通电流大小的R1，用来实现电路限流保护作用R2，控制抬升泵电荷充电电容C2和单片机连接端电势时充电电流大小的R3；二极管用来实现单向导电作用的D1和D2，实现控制输出电压大小的D3；用来提供稳定的输出电压的输出电容C1；通过高频方波电压对其进行快速充放电的原理来实现电路电压升高的器件；以及电子开关和电源。
Description
技术领域
本实用新型属于电子技术领域。
背景技术
目前，电子产品已经渗入了人们生活的方方面面，单片机因其结构简单，性能好，功能强大，集成度高而被广泛应用。在运用单片机做控制电路时，一般都是单电源供电，当单片机电压与外围电路电压不匹配时，一般通过LDO降压的方式来实现所需求电压的供给；本实用新型所述的解决方案，是通过升压的方式来实现电压的供给需求，这样，可以降低电池能源，从而降低了成本，提高了工作效率；顺应电子行业技术发展的需求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能够在电路系统中，根据系统提供的电源电压，通过增加电荷泵电路实现升压，满足外围电路所需要的输入电压；能够通过单片机、电阻、二极管、电容等一定的电子元器件实现增加输出电压的功能。
一种电荷泵升压电路，它是这么实现的，该电荷泵升压电路包括：
运算处理器，它是用来提供该升压电路控制信号以及高频方波的电子器件；
电阻R1、R2、R3，其中电阻R1是连接在单片机控制信号输出端和电子开关控制端之间，具有控制电子开关导通电流大小的电阻器件；电阻R2是连接在电子开关和二极管D1之间，用来实现电路限流保护作用电阻器件；电阻R3它是连接在单片机高频方波输出端和泵电荷充电电容C2之间的，控制抬升泵电荷充电电容C2和单片机连接端电势时充电电流大小的电阻器件；
二极管D1、D2、D3，二极管D1它是连接在电阻R2与泵电荷充电电容C2和二极管D2之间，二极管D2它连接在结点V1和电路输出端之间，用来实现单向导电作用的电子器件；二极管D3它连接在电路输出端与电源输入端之间，实现控制输出电压大小的电子器件；
电子开关，它是将控制端连接在电阻R1，另外两端分别连接电源输入端和电阻R2，由来自于运算处理器的控制信号控制电路开关功能的电子器件；
输出电容C1，它是用来实现滤波作用，为电荷泵升压电路输出端，提供稳定的输出电压的电子器件；
泵电荷充电电容C2，它是通过高频方波电压对其进行快速充放电的原理来实现电路电压升高的器件；
电源，它是用来为整个电路提供电能的结构。
进一步，本实用新型所描述的电荷泵升压电路还包括有如下技术要点：
所述的电源，它是通过使用两节干电池来实现，其电压大小为3V左右。
所述的电子开关，它是具有开关作用的三极管、场效应管、MOS管、晶闸管等其中的一种。
所述的电子开关，它是根据需要设置的电子元器件，也可以选择去掉。
所述的电荷泵升压电路，作为举例它是用于煤气表等仪表终端的一种电路结构。
作为举例，利用本实用新型所述的电荷泵升压电路，能够增加的电压一般为0伏-1倍电压，当然也可以进行调整。
所述的运算处理器，它是通过单片机来实现的。
本实用新型的优点在于：
本实用新型所述的电荷泵升压电路，结构简单，成本低。通过使用单片机作为运算处理器，来控制电荷泵的工作状态，替代了电荷泵控制电路的外围器件；该电荷泵升压电路只需要配合单片机的软件就可以实现，不需要单独的控制芯片，大大降低了电路的复杂程度，降低了成本。
附图说明
下面结合附图对本实用新型进行更详细的说明。
图1是本实用新型所述的一种电荷泵升压电路的结构示意图。
图2是本实用新型所述的一种电荷泵升压电路的原理框图。
具体实施方式
本实用新型所述的电荷泵升压电路，它是这样实现的：
当有IC卡用户把IC卡插入时，将有相应的感知结构，感知到IC卡的插入，该信号会传输给运算处理器，由运算处理器发出控制信号，给电荷泵升压电路，同时会输出一个高频方波给充电电路，配合着二极管、电子开关、电容、限流电阻等相应电子元器件，来实现电路输出电压的增加；从而满足了IC卡电路的电压要求。
参图1、2说明：
参图中所示，展示了该电荷泵升压电路100的电路结构。如前所述该电荷泵升压电路100包括限流保护电阻R1、R2、R3，二极管D1、D2、D3，输出电容C1、泵电荷充电电容C2以及电源200，电子开关130等元器件。其中电阻R1是连接在单片机控制信号输出端110和电子开关130控制端之间，具有控制电子开关导通电流大小的电阻器件；电阻R2是连接在电子开关130和二极管D1之间，用来实现电路限流保护作用电阻器件；电阻R3它是连接在单片机高频方波输出端120和泵电荷充电电容C2之间的，控制抬升对泵电荷充电电容C2和单片机连接端电势时充电电流大小的电阻器件；二极管D1它是连接在电阻R2与泵电荷充电电容C2和二极管D2用来实现单向导电作用的电子器件；二极管D2它连接在结点V1和电路输出端140之间，二极管D3它连接在电路输出端140与电源200之间；
电子开关130，它是将控制端连接在电阻R1，另外两端分别连接电源200和电阻R2，由来自于运算处理器300的控制信号控制电路开关功能的电子器件；
输出电容C1，它是用来实现滤波作用，为电荷泵升压电路输出端，提供稳定的输出电压的电子器件；
泵电荷充电电容C2，它是通过高频方波电压对其进行快速充放电的原理来实现电路电压升高的器件；
运算处理器300，它是用来提供该升压电路控制信号以及高频方波的电子器件；
电源200，它是用来为整个电路提供电能的结构；
进一步，本实用新型所述的电荷泵升压电路100，还具有如下技术特征：
所述的电源200，它是通过使用两节干电池来实现，其电压大小为3V左右。
所述的电子开关130，它是具有开关作用的三极管、场效应管、晶闸管等其中的一种。
所述的电子开关130，它是根据需要设置的电子元器件，也可以选择去掉。
所述的电荷泵升压电路100，作为举例它是用于煤气表等仪表终端的一种电路结构。
作为举例，利用所述的电荷泵升压电路100，能够增加的电压一般为0伏-1倍电压，当然，也可以进行调整。
所述的运算处理器300，它是通过单片机来实现的。
进一步，以具体实施例来说明该电路的实施过程：
在该实施例的电路系统中，IC卡的工作电压为2.7V-5.5V，无法直接匹配系统电源200的2.4V-3.3V电压，所以需要由本实用新型所述的电荷泵升压电路100来实现升压目的。
当用户将内部有一定余额的IC卡500插入IC卡感知区域时，运算处理器300将感知到IC卡500的插入，此时运算处理器300将发送一个有IC卡插入的信号输入到控制信号输入端110来控制电子开关130的开与关的状态，当电子开关130打开时，运算处理器300同时还会输出一个高频方波给高频方波输入端120，用来为电容器充电；当高频方波处于低电平0时，由电源200通过电子开关130、限流保护电阻和二极管D1向充电电路的泵电荷充电电容C2和输出电容C1充电，V1结点处电压和电路输出端140电压升高；当高频方波处于高电平1时，V1结点处电压升高，此时二极管D1断开，二极管D2导通，电路将对输出电容C1充电，电路输出端140电压升高；若电路输出端140电压大于电源200电压，则二极管D3导通，既确保电路输出端140电压的增加又限制其电压过高。根据每个IC卡所携带的信息的不同，运算处理器300决定应该对IC卡500的操作；当用户IC卡500若余额不足，系统将通过蜂鸣器产生报警信号，提示用户充值。
以上是对本实用新型的描述而非限制，基于本实用新型思想的其它实施例，亦均在本实用新型的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种电荷泵升压电路，其特征在于，该升压电路包括有如下组成部分：
运算处理器，它是用来提供该升压电路控制信号以及高频方波的电子器件；
电阻R1、R2、R3，其中电阻R1是连接在单片机控制信号输出端和电子开关控制端之间，具有控制电子开关导通电流大小的电阻器件；电阻R2是连接在电子开关和二极管D1之间，用来实现电路限流保护作用电阻器件；电阻R3它是连接在单片机高频方波输出端和泵电荷充电电容C2之间的，控制抬升泵电荷充电电容C2和单片机连接端电势时充电电流大小的电阻器件；
二极管D1、D2、D3，二极管D1它是连接在电阻R2与泵电荷充电电容C2和二极管D2之间，二极管D2它连接在结点V1和电路输出端之间，用来实现单向导电作用的电子器件；二极管D3它连接在电路输出端与电源输入端之间，实现控制输出电压大小的电子器件；
电子开关，它是将控制端连接在电阻R1，另外两端分别连接电源输入端和电阻R2，由来自于运算处理器的控制信号控制电路开关功能的电子器件；
输出电容C1，它是用来实现滤波作用，为电荷泵升压电路输出端提供稳定的输出电压的电子器件；
泵电荷充电电容C2，它是通过高频方波电压对其进行快速充放电的原理来实现电路电压升高的器件；
电源，它是用来为整个电路提供电能的结构。
2.根据权利要求书1所述的一种电荷泵升压电路，其特征在于：
所述的电源，它是通过使用两节干电池来实现，其电压大小为3V左右。
3.根据权利要求书1所述的一种电荷泵升压电路，其特征在于：所述的电子开关，它是具有开关作用的三极管、场效应管、MOS管、晶闸管其中的一种。
4.根据权利要求书1所述的一种电荷泵升压电路，其特征在于：所述的电子开关，它是根据需要设置的电子元器件。
5.根据权利要求书1所述的一种电荷泵升压电路，其特征在于：所述的电荷泵升压电路，它是用于煤气表仪表终端的一种电路结构。
6.根据权利要求书1所述的一种电荷泵升压电路，其特征在于：所述的电荷泵升压电路，能够增加的电压一般为0伏-1倍电压。
7.根据权利要求书1所述的一种电荷泵升压电路，其特征在于：所述的运算处理器，是通过单片机来实现的。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018192303A1 (zh) * | 2017-04-17 | 2018-10-25 | 京东方科技集团股份有限公司 | 升压控制电路、其驱动方法及显示装置 |
| WO2023245928A1 (zh) * | 2022-06-21 | 2023-12-28 | 中国科学院自动化研究所 | 一种磁刺激仪 |
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2009
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