CN203748072U - 输出电压可调节的恒流升压电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种输出电压可调节的恒流升压电路，包括电感、MOS管、恒流升压控制单元、输入端、输出端和反馈端，所述电感由第一绕组和第二绕组构成，所述电感的第一绕组的一端连接所述输入端，另一端经由正向的第一二极管、所述第二绕组、正向的第二二极管连接到所述输出端，所述MOS管的漏极连接到所述第一绕组和所述第一二极管之间，源极接地，栅极连接所述恒流升压控制单元，所述恒流升压控制单元还连接所述反馈端，所述反馈端通过电阻接地，所述恒流升压控制单元用于根据所述电阻检测到的电流值控制所述MOS管的开通与关断，从而调节占空比的大小使所述输出端输出需要的恒定电流值。采用本实用新型，可以通过调节内部电感的第一绕组和第二绕组的匝数比，使恒流升压电路在输入电压为固定值时输出宽范围的电压。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路领域，尤其涉及输出电压可调节的恒流升压电路。
背景技术
现有技术中，LED TV背光灯电压通常是由经由恒流升压电路升压后供给；传统的恒流升压电路，依据伏秒平衡原理有：
占空比D=(Vout-Vin)/Vout
而升压控制IC的占空比D一般不会超过70%（如果占空比超过70%，恒流升压电路中内部器件的温升会超规格，导致电路无法正常工作），因此有：
(Vout-Vin)/Vout<0.7
Vin表示恒流升压电路的输入电压，Vout表示输出电压，计算得Vout<3.3*Vin，即背光灯电压（输出电压Vout）要小于3.3倍的输入电压Vin。另外，输入电压Vin是不能超过输出电压Vout，因输出电压Vout的范围是30V-160V，则输入电压Vin要低于30V。同时，为保证恒流升压电路在不工作的时候不会点亮背光灯，一般设定输入电压Vin为最低输出电压Vout的2/3左右，因此取19V输入电压Vin。那么输出电压要小于3.3倍的输入电压，则19V的变压器能匹配的背光电压范围是30V-62V。因此，要匹配30V-160V的背光规格需要用多款变压器才能实现。因变压器是安规器件，每更换一个变压器都需要重新报备安规认证，认证的成本会很高；同时变压器又是定制器件，多款规格对采购备货也带来很大的麻烦，浪费人力。
实用新型内容
本实用新型提供了一种输出电压可调节的恒流升压电路，其目的在于通过调节内部电感的第一绕组和第二绕组的匝数比，使恒流升压电路在输入电压为固定值时输出宽范围的电压。
为解决以上技术问题，本实用新型提供了一种输出电压可调节的恒流升压电路，包括电感、MOS管、恒流升压控制单元、输入端、输出端和反馈端，所述电感由第一绕组和第二绕组构成，所述电感的第一绕组的一端连接所述输入端，另一端经由正向的第一二极管、所述第二绕组、正向的第二二极管连接到所述输出端，所述MOS管的漏极连接到所述第一绕组和所述第一二极管之间，源极接地，栅极连接所述恒流升压控制单元，所述恒流升压控制单元还连接所述反馈端，所述反馈端通过电阻接地，所述恒流升压控制单元用于根据所述电阻检测到的电流值控制所述MOS管的开通与关断，从而调节占空比的大小使所述输出端输出需要的恒定电流值，所述电感用于通过调节所述第一绕组和第二绕组的匝数比调节输出端输出的电压。
进一步的，所述恒流升压电路还包括负载，所述负载的正极连接所述输出端，负极连接所述反馈端。
进一步的，所述恒流升压电路还包括第一电容，所述第一电容的正极连接在所述第一二极管和所述第二绕组之间，负极接地。
进一步的，所述恒流升压电路还包括第二电容，所述第二电容的正极连接所述输出端，负极接地。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过调节内部电感的第一绕组和第二绕组的匝数比，使恒流升压电路在输入电压为固定值时输出宽范围的电压，便于统一化管理。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的输出电压可调节的恒流升压电路的电路图；
图2是图1所述电路用于背光灯供给时的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例提供了一种输出电压可调节的恒流升压电路，如图1所示，包括电感L1、MOS管Q1、恒流升压控制单元、输入端Vin、输出端Vout和反馈端Vfb，所述电感L1由第一绕组N1和第二绕组N2构成，所述电感L1的第一绕组N1的一端连接所述输入端Vin，另一端经由正向的第一二极管D1、所述第二绕组N2、正向的第二二极管D2连接到所述输出端Vout，所述MOS管的漏极连接到所述第一绕组N1`和所述第一二极管D1之间，源极接地，栅极连接所述恒流升压控制单元，所述恒流升压控制单元还连接所述反馈端Vfb，所述反馈端Vfb通过电阻R1接地，所述恒流升压控制单元用于根据所述电阻R1检测到的电流值控制所述MOS管Q1的开通与关断，从而调节占空比的大小使所述输出端Vout输出需要的恒定电流值，所述电感用于通过调节所述第一绕组和第二绕组的匝数比调节输出端输出的电压。
进一步的，所述恒流升压电路还包括负载，所述负载的正极连接所述输出端Vout，负极连接所述反馈端Vfb。
进一步的，所述恒流升压电路还包括第一电容E1，所述第一电容E1的正极连接在所述第一二极管D1和所述第二绕组N2之间，负极接地，所述第一二极管D1和第一电容E1用于滤波整流。
进一步的，所述恒流升压电路还包括第二电容E2，所述第二电容E2的正极连接所述输出端Vout，负极接地，所述第二二极管D2和第二电容E2用于滤波整流。
电路中，当MOS管Q1导通后，输入电压Vin为电感L1充电，此时电感L1将电能转换为磁场能储存起来，当MOS管Q1截止后电感L1将储存的磁场能转换为电能后放电，并且所述电能和输入电压Vin叠加后通过二极管和电容的滤波后得到平滑的直流电压提供给负载，由于这个电压是输入电压Vin和电感L1的电能叠加后形成的，所以输出电压Vout高于输入电压Vin，既升压过程的完成；
第一二极管D1和第二二极管D2还起隔离作用，即在MOS管Q1导通时，第一二极管D1和第二二极管D2的正极电压比负极电压低，此时第一二极管D1和第二二极管D2反偏截止，使电感L1的储能过程不影响输出端电容E2对负载的正常供电；因在MOS管截止时，两种叠加后的能量通过第一二极管D1和第二二极管D2向负载供电，此时第一二极管D1和第二二极管D2正向导通，要求其正向压降越小越好，尽量使更多的能量供给到负载端。
具体的，在使用本实用新型为背光灯供电时，输入端Vin连接变压器的输出，负载为背光灯条，如图2所示，其中升压电感L1由第一绕组N1、第二绕组N2两个绕组构成，假设N2与N1的匝数比为N，第一电容E1正极的电压标为Vmid。
依据伏秒平衡原理有：
Vin*D=（Vmid-Vin）*（1-D）
N*Vin*D=(Vout-Vmid)*(1-D)
D的最大限值为0.7，将0.7代入如上两个公式后，有：
Vout=（0.7*N+1）*Vin/0.3
由上式可和，背光电压Vout的大小依据N值的大小发生变化，因此当固定一种变压器的规格后，输入端电压Vin固定，只要通过改变电感L1两个绕组的匝数比N，就可改变恒流升压电路的输出电压，从而满足不同背光灯的需求。
例如，变压器输出电压（即输入端电压Vin）为19V，匝数比N为3时，算出输出端Vout等于196V。当通过改变匝数比N时，19V的电压输入就可以匹配30V-196V的背光电压范围，从而实现了宽范围的背光电压需求。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过调节内部电感的第一绕组和第二绕组的匝数比，使恒流升压电路在输入电压为固定值时调节输出宽范围的电压。当固定一种变压器作为输入时，可以调节输出多个电压，方便物料采购，简化流程，节约成本，便于统一化管理。
以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (4)
1.一种输出电压可调节的恒流升压电路，其特征在于，包括电感、MOS管、恒流升压控制单元、输入端、输出端和反馈端，所述电感由第一绕组和第二绕组构成，所述电感的第一绕组的一端连接所述输入端，另一端经由正向的第一二极管、所述第二绕组、正向的第二二极管连接到所述输出端，所述MOS管的漏极连接到所述第一绕组和所述第一二极管之间，源极接地，栅极连接所述恒流升压控制单元，所述恒流升压控制单元还连接所述反馈端，所述反馈端通过电阻接地，其中，所述恒流升压控制单元用于根据所述电阻检测到的电流值控制所述MOS管的开通与关断，从而调节占空比的大小使所述输出端输出需要的恒定电流值，所述电感用于通过调节所述第一绕组和第二绕组的匝数比调节输出端输出的电压。
2.如权利要求1所述的输出电压可调节的恒流升压电路，其特征在于，所述恒流升压电路还包括负载，所述负载的正极连接所述输出端，负极连接所述反馈端。
3.如权利要求1所述的输出电压可调节的恒流升压电路，其特征在于，所述恒流升压电路还包括第一电容，所述第一电容的正极连接在所述第一二极管和所述第二绕组之间，负极接地。
4.如权利要求1所述的输出电压可调节的恒流升压电路，其特征在于，所述恒流升压电路还包括第二电容，所述第二电容的正极连接所述输出端，负极接地。
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| CN108922480A (zh) * | 2018-09-27 | 2018-11-30 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 一种发光二极管均流控制电路 |
| CN116704961A (zh) * | 2022-10-18 | 2023-09-05 | 荣耀终端有限公司 | 一种背光降功耗硬件电路及装置 |
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