CN206948184U - 一种用于电池开关控制电路的升压电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电路技术领域，特别地涉及一种用于电池开关控制电路的升压电路。本实用新型公开了一种用于电池开关控制电路的升压电路，包括第一基准电压电路、第二基准电压电路和第一电压耦合电路，所述第一基准电压电路用于将电池电压接至开关控制电路的开启电压结点，所述第二基准电压电路用于将开关控制电路导通后其输出端的电压接至开关控制电路的开启电压结点，所述第一电压耦合电路用于将供电负载电路中主DC‑DC电路的开关信号的电压耦合至开关控制电路的开启电压结点。本实用新型可以确保让开关控制电路的开启电压高于电池电压，电路结构简单，易于实现，成本低，整个升压电路只有电阻，电容，开关二极管这种最基本的分立元件组成。
Description
技术领域
本实用新型属于电路技术领域，具体地涉及一种用于电池开关控制电路的升压电路。
背景技术
现在有很多用电设备都是采用电池进行供电，特别对于经常处于移动状态的用电设备，如汽车、电动车等都要采用车载电池进行供电。
供电电池和供电负载之间，需要有开关控制电路，而开关控制电路的开启电压和供电电池电压，供电负载密切相关。传统的开关控制电路中的开启电压，都是由供电电池通过上拉电阻提供，当供电电池电量低，输入电压低，供电负载所需电压比较大时，开关控制电路的开启电压比较小，由于开关控制电路的开启会产生压降，开启后的输出电压低，达不到负载正常工作所需的电压，甚至当供电负载所需电压接近电池电压时，即使电池电量饱满，供电负载也无法正常工作，这时就需要有升压电路提供开关控制电路的开启电压。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种用于电池开关控制电路的升压电路用以解决上述问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种用于电池开关控制电路的升压电路，包括第一基准电压电路、第二基准电压电路和第一电压耦合电路，所述第一基准电压电路用于将电池电压接至开关控制电路的开启电压结点，所述第二基准电压电路用于将开关控制电路导通后其输出端的电压接至开关控制电路的开启电压结点，所述第一电压耦合电路用于将供电负载电路中主DC-DC电路的开关信号的电压耦合至开关控制电路的开启电压结点。
进一步的，所述第一基准电压电路包括电阻R1和开关二极管D1，所述电阻R1接在电池的输出端与开关二极管D1的正端之间，所述开关二极管D1的负端接开关控制电路的开启电压结点。
进一步的，所述第二基准电压电路包括开关二极管D4和电阻R2，所述开关二极管D4的正端接开关控制电路的输出端，所述开关二极管D4的负端串联电阻R2接开关控制电路的开启电压结点。
进一步的，所述第一电压耦合电路包括电容C2、开关二极管D3和电阻R2，所述电容C2的第一端接供电负载电路中主DC-DC电路的开关信号输出端，所述电容C2的第二端接开关二极管D3的正端，所述开关二极管D3的负端串联电阻R2接开关控制电路的开启电压结点。
进一步的，所述第二基准电压电路和第一电压耦合电路包括开关二极管D4、开关二极管D3、电阻R2和电容C2，所述开关二极管D4的正端接开关控制电路的输出端，所述开关二极管D4的负端接开关二极管D3的正端，所述电容C2的第一端接供电负载电路中主DC-DC电路的开关信号输出端，所述电容C2的第二端接开关二极管D3的正端，所述开关二极管D3的负端串联电阻R2接开关控制电路的开启电压结点。
进一步的，还包括第二电压耦合电路，所述第二电压耦合电路用于将供电负载电路中备用DC-DC电路的开关信号的电压耦合至开关控制电路的开启电压结点。
更进一步的，所述第二电压耦合电路包括电容C1、开关二极管D2和电阻R2，所述电容C1的第一端接备用DC-DC电路的开关信号输出端，所述电容C1的第二端接开关二极管D2的正端，开关二极管D2的负端串联电阻R2接开关控制电路的开启电压结点。
进一步的，所述所述第二基准电压电路、第一电压耦合电路和第二电压耦合电路包括开关二极管D2、开关二极管D3、开关二极管D4、电阻R2、电容C1和电容C2，所述开关二极管D4的正端接开关控制电路的输出端，所述开关二极管D4的负端接开关二极管D3的正端，所述电容C2的第一端接供电负载电路中主DC-DC电路的开关信号输出端，所述电容C2的第二端接开关二极管D3的正端，所述开关二极管D3的负端接开关二极管D2的正端，所述电容C1的第一端接备用DC-DC电路的开关信号输出端，所述电容C1的第二端接开关二极管D2的正端，开关二极管D2的负端串联电阻R2接开关控制电路的开启电压结点。
本实用新型的有益技术效果：
本实用新型可以确保让开关控制电路的开启电压高于电池电压，提高电池给负载供电的可靠性，且电路结构简单，充分利用了原本负载电路中DC-DC电路的SWITCH开关信号，而不用增加额外的电子器件，整个升压电路只有电阻、电容和开关二极管这种最基本的分立元件组成，易于实现，成本低。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的电路原理图；
图2为本实用新型实施例二的电路原理图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
实施例一
一种用于电池开关控制电路的升压电路，包括第一基准电压电路、第二基准电压电路和第一电压耦合电路，所述第一基准电压电路用于将电池电压接至开关控制电路的开启电压结点，所述第二基准电压电路用于将开关控制电路导通后其输出端的电压接至开关控制电路的开启电压结点，所述第一电压耦合电路用于将供电负载电路中主DC-DC电路的开关信号的电压耦合至开关控制电路的开启电压结点。
如图1所示，本具体实施例中，所述第一基准电压电路包括电阻R1和开关二极管D1，所述第二基准电压电路和第一电压耦合电路包括开关二极管D4、开关二极管D3、电阻R2和电容C2。
本具体实施例中，开关控制电路由NMOS管Q1来实现，主DC-DC电路采用现有的DC-DC电源芯片U1来实现，当然，在其它实施例中，开关控制电路和主DC-DC电路也可以采用现有的其它电路来实现，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再详细说明。
所述电阻R1接在电池的输出端VBATT与开关二极管D1的正端之间，所述开关二极管D1的负端接NMOS管Q1的栅极(开关控制电路的开启电压结点)，NMOS管Q1的漏极接电池的输出端VBATT，NMOS管Q1的源极接DC-DC电源芯片U1的输入端VIN。
所述开关二极管D4的正端接NMOS管Q1的源极(开关控制电路的输出端)，所述开关二极管D4的负端接开关二极管D3的正端，所述电容C2的第一端接DC-DC电源芯片U1的SWITCH端(开关信号输出端)，所述电容C2的第二端接开关二极管D3的正端，所述开关二极管D3的负端串联电阻R2接NMOS管Q1的栅极。
供电电池的电压通过电阻R1和开关二极管D1接在升压电路的结点1(NMOS管Q1的栅极)上，开关二极管D1可以防止结点1上的高压反向倒灌回供电电池，通过开关二极管D4，将NMOS管Q1的导通后的输出电压接在升压电路的结点2上，开关二极管D4用于防止结点2上的高压反向倒灌和高压击穿DC-DC电源芯片U1。
通过电容C2，将DC-DC电源芯片U1的SWITCH端输出的开关信号电压接到升压电路的结点2中，这里的开关信号电压，是以DC-DC电源芯片U1中的开关频率为基准的开关震荡电压，通过电容C2的充电电路接到升压电路的结点2中，这时在升压电路的结点2中，电路电压的有效值等于第二电压电路提供的电压叠加上第一电压耦合电路提供的电压。
结点2和结点1之间用开关二极管D3和电阻R2连接，这时升压电路结点1中，电路电压的有效值等于第一基准电压电路提供的电压、第二基准电压电路提供的电压和第一电压耦合电路提供的电压的叠加，因此，结点1的电压也远高于传统的供电电池通过上拉电阻提供的电压，足够满足当前供电电池和供电负载之间开关控制电路的开启电压要求。
本具体实施例中，为了电路结构简单，元件更少，降低成本，第二基准电压电路和第一电压耦合电路进行优化整合，共用电阻R2和开关二极管D3，当然，在其它实施例中，第二基准电压电路和第一电压耦合电路可以采用独立电路，分别给节点1提供电压，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再详细说明。
当然，在其它实施例中，第一基准电压电路、第二基准电压电路和第一电压耦合电路也可以采用现有的其它电路，只要能实现上述功能即可，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再详细说明。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于：还包括第二电压耦合电路，所述第二电压耦合电路用于将供电负载电路中备用DC-DC电路的开关信号的电压耦合至NMOS管Q1的栅极(开关控制电路的开启电压结点)。本实施例适用于供电负载电路中具有两路DC-DC电路的情况。
如图2所示，本具体实施例中，备用DC-DC电路采用现有的DC-DC电源芯片U2来实现，当然，在其它实施例中，备用DC-DC电路可以采用现有的DC-DC电路来实现，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再详细说明。
所述第二电压耦合电路包括电容C1、开关二极管D2和电阻R2，所述电容C1的第一端接DC-DC电源芯片U2的SWITCH端(开关信号输出端)，所述电容C1的第二端接开关二极管D2的正端，开关二极管D2串接在开关二极管D3和电阻R2之间，且负端接电阻R2，正端接开关二极管D3的负端。DC-DC电源芯片U2的输入端VIN可以是由电池供电或由其它电源供电，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再详细说明。
通过电容C1，将DC-DC电源芯片U2的SWITCH端输出的开关信号电压接到升压电路的结点3中，这里的开关信号电压，是以DC-DC电源芯片U2中的开关频率为基准的开关震荡电压，通过电容C1的充电电路接到升压电路的结点3中，这时在升压电路的结点3中，电路电压的有效值等于第二基准电压电路提供的电压、第一电压耦合电路提供的电压和第二电压耦合电路提供的电压的叠加。
结点3和结点1之间用开关二极管D2和电阻R2连接，这时升压电路结点1中，电路电压的有效值等于第一基准电压电路提供的电压、第二基准电压电路提供的电压、第一电压耦合电路提供的电压和第二电压耦合电路提供的电压的叠加，因此，结点1的电压也远高于传统的供电电池通过上拉电阻提供的电压，足够满足当前供电电池和供电负载之间开关控制电路的开启电压要求。
本具体实施例中，为了电路结构简单，元件更少，降低成本，所述第二基准电压电路、第一电压耦合电路和第二电压耦合电路进行优化整合，共用电阻R2、开关二极管D3和开关二极管D2，当然，在其它实施例中，第二基准电压电路、第一电压耦合电路和第二电压耦合电路可以采用相互独立电路，分别给结点1提供电压，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再详细说明。
当然，在其它实施例中，第一基准电压电路、第二基准电压电路、第一电压耦合电路和第二电压耦合电路也可以采用现有的其它电路，只要能实现上述功能即可，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再详细说明。
本实施例中，当两路DC-DC电路其中有一路负载比较大时，另外一路的DC-DC电路依旧可以提供可靠的开关震荡电压，可以让开关控制电路的开启电压高于电池电压。
综上所述，本实用新型可以确保让开关控制电路的开启电压高于电池电压，提高电池给负载供电的可靠性，且电路结构简单，充分利用了原本负载电路中DC-DC的SWITCH开关信号，而不用增加额外的电子器件，整个升压电路只有电阻、电容和开关二极管这种最基本的分立元件组成，易于实现，成本低。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于电池开关控制电路的升压电路，其特征在于：包括第一基准电压电路、第二基准电压电路和第一电压耦合电路，所述第一基准电压电路用于将电池电压接至开关控制电路的开启电压结点，所述第二基准电压电路用于将开关控制电路导通后其输出端的电压接至开关控制电路的开启电压结点，所述第一电压耦合电路用于将供电负载电路中主DC-DC电路的开关信号的电压耦合至开关控制电路的开启电压结点。
2.根据权利要求1所述的用于电池开关控制电路的升压电路，其特征在于：所述第一基准电压电路包括电阻R1和开关二极管D1，所述电阻R1接在电池的输出端与开关二极管D1的正端之间，所述开关二极管D1的负端接开关控制电路的开启电压结点。
3.根据权利要求1或2所述的用于电池开关控制电路的升压电路，其特征在于：所述第二基准电压电路包括开关二极管D4和电阻R2，所述开关二极管D4的正端接开关控制电路的输出端，所述开关二极管D4的负端串联电阻R2接开关控制电路的开启电压结点。
4.根据权利要求1或2所述的用于电池开关控制电路的升压电路，其特征在于：所述第一电压耦合电路包括电容C2、开关二极管D3和电阻R2，所述电容C2的第一端接供电负载电路中主DC-DC电路的开关信号输出端，所述电容C2的第二端接开关二极管D3的正端，所述开关二极管D3的负端串联电阻R2接开关控制电路的开启电压结点。
5.根据权利要求1或2所述的用于电池开关控制电路的升压电路，其特征在于：所述第二基准电压电路和第一电压耦合电路包括开关二极管D4、开关二极管D3、电阻R2和电容C2，所述开关二极管D4的正端接开关控制电路的输出端，所述开关二极管D4的负端接开关二极管D3的正端，所述电容C2的第一端接供电负载电路中主DC-DC电路的开关信号输出端，所述电容C2的第二端接开关二极管D3的正端，所述开关二极管D3的负端串联电阻R2接开关控制电路的开启电压结点。
6.根据权利要求1或2所述的用于电池开关控制电路的升压电路，其特征在于：还包括第二电压耦合电路，所述第二电压耦合电路用于将供电负载电路中备用DC-DC电路的开关信号的电压耦合至开关控制电路的开启电压结点。
7.根据权利要求6所述的用于电池开关控制电路的升压电路，其特征在于：所述第二电压耦合电路包括电容C1、开关二极管D2和电阻R2，所述电容C1的第一端接备用DC-DC电路的开关信号输出端，所述电容C1的第二端接开关二极管D2的正端，开关二极管D2的负端串联电阻R2接开关控制电路的开启电压结点。
8.根据权利要求6所述的用于电池开关控制电路的升压电路，其特征在于：所述第二基准电压电路、第一电压耦合电路和第二电压耦合电路包括开关二极管D2、开关二极管D3、开关二极管D4、电阻R2、电容C1和电容C2，所述开关二极管D4的正端接开关控制电路的输出端，所述开关二极管D4的负端接开关二极管D3的正端，所述电容C2的第一端接供电负载电路中主DC-DC电路的开关信号输出端，所述电容C2的第二端接开关二极管D3的正端，所述开关二极管D3的负端接开关二极管D2的正端，所述电容C1的第一端接备用DC-DC电路的开关信号输出端，所述电容C1的第二端接开关二极管D2的正端，开关二极管D2的负端串联电阻R2接开关控制电路的开启电压结点。
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