CN215345162U - 一种用升压转换器实现升降压的电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用升压转换器实现升降压的电路，该电路包括DC‑DC电源升压芯片U1、运算放大器U2、线性降压芯片U3、单片机U4；电池正极BAT+与肖特基二极管D2对应电连接，所述肖特基二极管D2与电容C8对应电连接，所述电容C8与线性降压芯片U3的第3脚对应电连接，线性降压芯片U3的第2脚与滤波电容C9对应电连接，得到2.5V的稳定电压，所述2.5V的稳定电压连接到单片机U4的第1脚。本实用新型一种用升压转换器实现升降压的电路直接在原有的升压模块的基础上，增加一个P MOS管，实现升降压功能，且供电电压在0.5V以上都可以正常工作，节约电路成本，节省电路空间，可以使手电筒产品更加小型化。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路领域，尤其是一种用升压转换器实现升降压的电路。
背景技术
目前移动照明手电筒产品，在驱动3V规格的LED时，需要使用到CR123A或者16340电池时，一般使用升压电路，只能用CR123A，或者用降压电路，只能用16340电池；再者兼容CR123A和16340的产品，电路是先一个升压IC模块，再一个降压IC模块，增加电子元器件，增加了电路难度，同时所需要的电路空间也增加。市面上现有技术一般只能用CR123A或者16340电池中的一种，兼容性差；如两者都可以兼容的，采用先升压再降压的电路，使电子元器件明显增多，难度加大，同时电路空间要求增加，增加电路成本；市面集成升降压功能的IC的单价成本贵，且供电电压要求1.8V以上，无法更好的兼容CR123A电池，CR123A电池无保护板，可使用到很低的电压。因此，需要设计一种用升压转换器实现升降压的电路。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，提供一种用升压转换器实现升降压的电路。
本实用新型通过下述方案实现：
一种用升压转换器实现升降压的电路，该电路包括DC-DC电源升压芯片U1、运算放大器U2、线性降压芯片U3、单片机U4；
电池正极BAT+与肖特基二极管D2对应电连接，所述肖特基二极管D2与电容C8对应电连接，所述电容C8与线性降压芯片U3的第3脚对应电连接，线性降压芯片U3的第2脚与滤波电容C9对应电连接，得到2.5V的稳定电压，所述2.5V的稳定电压连接到单片机U4的第1脚，所述单片机U4的第4脚与按键S1对应电连接，线性降压芯片U3与二极管D1对应电连接，所述二极管D1与端V+对应电连接，所述DC-DC电源升压芯片U1的第5脚EN通过电阻R1接到电池负极，单片机U4的第3脚PWM与电阻R5对应电连接，所述电阻R5与电阻R6和电容C7对应电连接，所述电阻R6与电容C7对应并联，所述电阻R6与电阻R7和电容C6对应电连接，所述电阻R7与电容C6对应并联，所述电阻R7和电阻R6均与运算放大器U2的第3脚对应电连接，单片机U4控制第6脚EN，所述EN与DC-DC电源升压芯片U1的第5脚对应电连接，所述DC-DC电源升压芯片U1的第6脚与电感L1对应电连接，所述电感L1与电池正极BAT+对应电连接，所述DC-DC电源升压芯片U1的第3和第4脚与端V+和P MOS管Q1的源极对应电连接，P MOS管Q1的漏极与LED正极LED+对应电连接，LED负极LED-与电阻R9和电阻R8对应电连接，所述电阻R8与运算放大器U2的第1脚对应电连接，所述DC-DC电源升压芯片U1的第2脚与电阻R2、电阻R3、电阻R4对应电连接，所述电阻R2、电阻R3、电阻R4对应并联，所述电阻R4与运算放大器U2的第4脚对应电连接，所述运算放大器U2的第4脚还与电阻R11对应电连接，所述电阻R11与P MOS管Q1的栅极对应电连接。
所述DC-DC电源升压芯片U1的第3脚和第4脚与电容C3和电容C4对应电连接。
所述运算放大器U2的第4脚与电容C24对应电连接，所述电容C24与电阻R10对应电连接，所述电阻R10与P MOS管Q1对应电连接。
所述DC-DC电源升压芯片U1的第8脚与电容C1和电容C2对应电连接，所述电容C1与电容C2对应并联。
所述单片机U4的第7脚AD_BAT与电阻R12和电阻R13对应电连接，所述电阻R13与电池正极BAT+对应电连接。
所述单片机U4的第1脚还与电容C10对应电连接。
所述运算放大器U2的第5脚与电容C5对应电连接。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型一种用升压转换器实现升降压的电路直接在原有的升压模块的基础上，增加一个P MOS管，实现升降压功能，且供电电压在0.5V以上都可以正常工作，节约电路成本，节省电路空间，可以使手电筒产品更加小型化。
附图说明
图1为本实用新型一种用升压转换器实现升降压的电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型优选的实施例进一步说明：
如图1所示，一种用升压转换器实现升降压的电路，该电路包括DC-DC电源升压芯片U1、运算放大器U2、线性降压芯片U3、单片机U4；
电池正极BAT+与肖特基二极管D2对应电连接，所述肖特基二极管D2与电容C8对应电连接，所述电容C8与线性降压芯片U3的第3脚对应电连接，线性降压芯片U3的第2脚与滤波电容C9对应电连接，得到2.5V的稳定电压，所述2.5V的稳定电压连接到单片机U4的第1脚，所述单片机U4的第4脚与按键S1对应电连接，线性降压芯片U3与二极管D1对应电连接，所述二极管D1与端V+对应电连接，所述DC-DC电源升压芯片U1的第5脚EN通过电阻R1接到电池负极，单片机U4的第3脚PWM与电阻R5对应电连接，所述电阻R5与电阻R6和电容C7对应电连接，所述电阻R6与电容C7对应并联，所述电阻R6与电阻R7和电容C6对应电连接，所述电阻R7与电容C6对应并联，所述电阻R7和电阻R6均与运算放大器U2的第3脚对应电连接，单片机U4控制第6脚EN，所述EN与DC-DC电源升压芯片U1的第5脚对应电连接，所述DC-DC电源升压芯片U1的第6脚与电感L1对应电连接，所述电感L1与电池正极BAT+对应电连接，所述DC-DC电源升压芯片U1的第3和第4脚与端V+和P MOS管Q1的源极对应电连接，P MOS管Q1的漏极与LED正极LED+对应电连接，LED负极LED-与电阻R9和电阻R8对应电连接，所述电阻R8与运算放大器U2的第1脚对应电连接，所述DC-DC电源升压芯片U1的第2脚与电阻R2、电阻R3、电阻R4对应电连接，所述电阻R2、电阻R3、电阻R4对应并联，所述电阻R4与运算放大器U2的第4脚对应电连接，所述运算放大器U2的第4脚还与电阻R11对应电连接，所述电阻R11与P MOS管Q1的栅极对应电连接。
所述DC-DC电源升压芯片U1的第3脚和第4脚与电容C3和电容C4对应电连接。
所述运算放大器U2的第4脚与电容C24对应电连接，所述电容C24与电阻R10对应电连接，所述电阻R10与P MOS管Q1对应电连接。
所述DC-DC电源升压芯片U1的第8脚与电容C1和电容C2对应电连接，所述电容C1与电容C2对应并联。
所述单片机U4的第7脚AD_BAT与电阻R12和电阻R13对应电连接，所述电阻R13与电池正极BAT+对应电连接。
所述单片机U4的第1脚还与电容C10对应电连接。
所述运算放大器U2的第5脚与电容C5对应电连接。
本申请的工作原理如下：在手电筒放入电池后，电池正极BAT+经过肖特基二极管D2，电容C8滤波后连接到U3的第3脚，U3内部逻辑处理后，第2脚经过滤波电容C9后，得到2.5V的稳定电压，此电压连接到单片机U4第1脚VDD，为单片机U4提供工作电压，U4上电后，单片机U4程序初始化后休眠，单片机U4第4脚RA3设置为输入口且内部弱上拉，此时单片机U4的RA3状态为2.5V高电平，开始等待按键S1电平变化唤醒，此时电路处于低功耗状态，单片机U4休眠，DC-DC电源升压芯片U1第5脚EN通过电阻R1接到电池负极（低电平DC-DC电源升压芯片U1不工作），处于无输出状态，输入端V+处无电压；当按下轻触按键S1，单片机U4第4脚得到一个低电平信号，再释放按键S1（单击），单片机U4第4脚得到一个高电平，单片机U4识别到低电平到高电平的翻转，控制单片机U4第3脚PWM输出高电平，这个高电平通过电阻R5、电容C7、电阻R6、电容C6、电阻R7组成的滤波电路后，在运算放大器U2的第3脚得到一个稳定的电压，之后单片机U4控制第6脚EN输出高电平，此时DC-DC电源升压芯片U1第5脚得到高电平使能，通过内部逻辑处理开始启动升压，由电池正极，经过电感L1，到达DC-DC电源升压芯片U1内部，再经过DC-DC电源升压芯片U1第3和第4脚到达端V+（P MOS管Q1的源极），再经过P MOS管Q1的漏极到达LED正极LED+，再由LED负极LED-经过电阻R9，最后到达电池负极形成一个回路（通过电阻R2、电阻R3、电阻R4阻值的设置，DC-DC电源升压芯片U1第2脚根据这几个电阻的分压，内部逻辑处理后，升压输出4.0V电压，当电池电压超过4.0V时，端V+为电池电压），此时在端V+得到一个稳定的电压；此时LED开始正常点亮，LED电流在电阻R9产生电压，运算放大器U2比较第3脚和第1脚的电压，经过内部逻辑处理后，控制第4脚输出相应的电压，此电压经过电阻R11连接到P MOS管Q1的栅极，使P MOS管Q1工作在放大区，调节PMOS管Q1源极与栅极（此时栅极与源极理解成一个可调电阻）之间的电压差，使到达LED正极LED+上面的电流维持在3A，电压在3.2V左右，形成一个反馈回路，实现了升降压的功能；
本实用新型是针对移动照明手电筒领域，在手电筒电路中使用升压转换器IC的基础上，通过增加运算放大器，P MOS管实现升降压功能，从而可以兼容CR123A和16340两种电池，减少电路元件，减少电路空间，从而使手电筒产品更加小型化。
尽管已经对本实用新型的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种用升压转换器实现升降压的电路，其特征在于：该电路包括DC-DC电源升压芯片U1、运算放大器U2、线性降压芯片U3、单片机U4；
电池正极BAT+与肖特基二极管D2对应电连接，所述肖特基二极管D2与电容C8对应电连接，所述电容C8与线性降压芯片U3的第3脚对应电连接，线性降压芯片U3的第2脚与滤波电容C9对应电连接，得到2.5V的稳定电压，所述2.5V的稳定电压连接到单片机U4的第1脚，所述单片机U4的第4脚与按键S1对应电连接，线性降压芯片U3与二极管D1对应电连接，所述二极管D1与端V+对应电连接，所述DC-DC电源升压芯片U1的第5脚EN通过电阻R1接到电池负极，单片机U4的第3脚PWM与电阻R5对应电连接，所述电阻R5与电阻R6和电容C7对应电连接，所述电阻R6与电容C7对应并联，所述电阻R6与电阻R7和电容C6对应电连接，所述电阻R7与电容C6对应并联，所述电阻R7和电阻R6均与运算放大器U2的第3脚对应电连接，单片机U4控制第6脚EN，所述EN与DC-DC电源升压芯片U1的第5脚对应电连接，所述DC-DC电源升压芯片U1的第6脚与电感L1对应电连接，所述电感L1与电池正极BAT+对应电连接，所述DC-DC电源升压芯片U1的第3和第4脚与端V+和P MOS管Q1的源极对应电连接，P MOS管Q1的漏极与LED正极LED+对应电连接，LED负极LED-与电阻R9和电阻R8对应电连接，所述电阻R8与运算放大器U2的第1脚对应电连接，所述DC-DC电源升压芯片U1的第2脚与电阻R2、电阻R3、电阻R4对应电连接，所述电阻R2、电阻R3、电阻R4对应并联，所述电阻R4与运算放大器U2的第4脚对应电连接，所述运算放大器U2的第4脚还与电阻R11对应电连接，所述电阻R11与P MOS管Q1的栅极对应电连接。
2.根据权利要求1所述的一种用升压转换器实现升降压的电路，其特征在于：所述DC-DC电源升压芯片U1的第3脚和第4脚与电容C3和电容C4对应电连接。
3.根据权利要求1所述的一种用升压转换器实现升降压的电路，其特征在于：所述运算放大器U2的第4脚与电容C24对应电连接，所述电容C24与电阻R10对应电连接，所述电阻R10与P MOS管Q1对应电连接。
4.根据权利要求1所述的一种用升压转换器实现升降压的电路，其特征在于：所述DC-DC电源升压芯片U1的第8脚与电容C1和电容C2对应电连接，所述电容C1与电容C2对应并联。
5.根据权利要求1所述的一种用升压转换器实现升降压的电路，其特征在于：所述单片机U4的第7脚AD_BAT与电阻R12和电阻R13对应电连接，所述电阻R13与电池正极BAT+对应电连接。
6.根据权利要求1所述的一种用升压转换器实现升降压的电路，其特征在于：所述单片机U4的第1脚还与电容C10对应电连接。
7.根据权利要求1所述的一种用升压转换器实现升降压的电路，其特征在于：所述运算放大器U2的第5脚与电容C5对应电连接。
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