CN204119029U

CN204119029U - 一种基于升压开关转换器的电压转换电路

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Publication number: CN204119029U
Application number: CN201420509609.7U
Authority: CN
Inventors: 徐云鹏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-09-05
Filing date: 2014-09-05
Publication date: 2015-01-21
Anticipated expiration: 2024-09-05

Abstract

本实用新型公开了一种基于升压开关转换器的电压转换电路，包括电源芯片、滤波电容、隔直电容、稳定电阻、限流电阻、保险丝、电感、二极管，电源输入端接+5V电源，电源输出端输出+7.5V稳定工作电源；二极管（D1）选用是肖特基二极管1N5817，保险丝选用500毫安保险丝F500L250V，所述的电源芯片型号选用美国AD公司的DC-DC升压开关转换器ADP1610，其能够提供高达12V的输出电压，ADP1610以脉冲宽度调制(PWM)电流模式工作，效率高达92%，该电源电路结构简单、成本低廉、抗干扰能力强，可靠完成电源电压从+5V到+7.5V的升压转换，提供出色的瞬态响应及简便的噪声滤波，并允许使用低成本的小型外部电感和电容。

Description

一种基于升压开关转换器的电压转换电路

技术领域

本发明属于电力电子应用技术领域，尤其涉及一种基于升压开关转换器的电压转换电路。

背景技术

数字随动***指的是以计算机(包含微控制芯片)为核心控制器的随动***。随着计算机技术的迅猛发展，自动化技术的不断提高，对随动***也提出了精度更高、响应更快的要求，此外，为了实现上级控制器对随动***进行管理和控制，还要求能与上级控制器进行信息交换。这些功能用模拟电路实现既不经济，又较困难。随着微机***及相关控制技术的发展，数字随动***的控制精度、响应速度、环境适应能力都更加突出，且体积小，操作方便。同时，微控制芯片能够方便地构成各式的函数发生器，可以准确地模拟自动控制***中各种非线性环节，控制***的品质得到了很大提升。此外，在硬件结构无法改变的情况下，可以利用软件灵活可修改的特性实现不同的控制方案。综上可知，数字随动控制***相对于模拟随动控制***，在各项功能上有了明显改进，这也促使随动控制***的各项技术指标有了很大的提高。所以，在保证可靠性的前提下，数字随动***在很多场合逐步代替模拟随动***，这是科技发展的必然趋势。所以对数字随动***的研究是十分必要的。

电源是数字随动***中不可缺少的重要组成部分，电源***设计的好坏直接决定了***设计的成败。同时，电源的污染往往会给***带来各种各样的故障。因此设计抗干扰性强、可靠性高的供电电源对提高***性能来说十分重要。***一般需要7路电源：D5V(数字)、+3.3V、+7.5、-7.5V、+1.2V、AVCC5V(模拟)、-5V。***普遍采用+5V直流电源或者USB线进行供电，通过降压或升压方式分别得到以上各种电压值。***各路电压需要由总输入电压经过各种升压、降压电路获得，常用的电源转换电路可分为LDO线性稳压器和DC/DC开关稳压器两种。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷和不足，本实用新型的目的在于，提供一种基于升压开关转换器的电压转换电路，本实用新型提出的电源电路该电源电路结构简单、成本低廉、抗干扰能力强，可靠完成电源电压从+5V到+7.5V的升压转换，提供出色的瞬态响应及简便的噪声滤波，并允许使用低成本的小型外部电感和电容。

为了实现上述任务，本发明采用如下的技术解决方案：

一种基于升压开关转换器的电压转换电路，其特征在于，包括电源芯片、滤波电容、隔直电容、稳压电阻、限流电阻、保险丝、电感、二极管；所述的电源芯片(A1)的输入端(IN)通过保险丝(F0)与电源输入端(Vin)相连，电源芯片(A1)的关闭端(SD)与输入端(IN)相连，电源芯片(A1)的频率设置端(RT)与输入端(IN)相连，电源芯片(A1)的软启动端(SS)通过第四滤波电容(C4)与地相连，电源芯片(A1)的接地端(GND)接地，电源芯片(A1)的补偿端(COMP)通过第一限流电阻(R1)、第五隔直电容(C5)接地，电源芯片(A1)的反馈端(FB)通过第四稳压电阻(R4)接地，电源芯片(A1)的输出端(SW)接地通过第一二极管(D1)与电源输出端(Vout)相连，其中第一二极管(D1)的正极与输出端(SW)相连，第一二极管(D1)的负极与电源输出端(Vout)相连；第一滤波电容(C1)接在电源输入端(Vin)与地之间；第二滤波电容(C2)接在电源芯片(A1)的输入端(IN)与地之间，第三滤波电容(C3)与第二滤波电容(C2)并联；第一电感(L1)接在电源芯片(A1)的输入端(IN)与输出端(SW)之间；第二、第三稳压电阻(R2、R3)串联在电源芯片(A1)的反馈端(FB)与输出端(SW)之间；第六、第七滤波电容(C6、C7)接在电源输出端(Vout)与地之间；电源输出端(Vout)通过第五限流电阻(R5)、第二发光二极管(D2)接地，其中第二发光二极管(D2)的负极接地，第二发光二极管(D2) 的正极与第五限流电阻(R5)相连。

在该基于升压开关转换器ADP1610的电源电路中，电源输入端(Vin)接+5V电源，所述的电源输出端(Vout)输出+7.5V稳定工作电源；所述的电源芯片型号选用美国AD公司的DC-DC升压开关转换器ADP1610；所述的第一滤波电容(C1)、第二滤波电容(C2)、第六滤波电容(C6)选用0.1μF/10V的直插铝电解电容；所述的第三滤波电容(C3)和第七滤波电容(C7)选用220μF/25V直插铝电解电容；所述的第四滤波电容(C4)选用22nF/10V的钽电容；所述的第五隔直电容(C5)选用22pF/10V的钽电容。

在该基于升压开关转换器ADP1610的电源电路中，第一二极管(D1)选用是肖特基二极管IN5817；所述的保险丝(F0)选用500毫安保险丝F500L250V；所述的第一限流电阻(R1)选用220k欧姆半导体电阻；所述的第五限流电阻(R5)选用4.7k欧姆半导体电阻；所述的第四稳压电阻(R4)选用10k欧姆半导体电阻；所述的第三稳压电阻(R3)选用49.9k欧姆半导体电阻；所述的第二稳压电阻(R2)选用10k欧姆半导体电阻；所述的第一电感(L1)选用4.7μH贴片电感。

本发明的有益效果是：

一种基于升压开关转换器的电压转换电路，使用电源芯片、滤波电容、隔直电容、稳压电阻、限流电阻、保险丝等，电源输入端接+5V电源，电源输出端输出+7.5V稳定工作电源；电源芯片型号选用美国AD公司的DC-DC升压开关转换器ADP1610，其能够提供高达12V的输出电压，ADP1610以脉冲宽度调制(PWM)电流模式工作，效率高达92％。具有可调软启动功能，可以防止启动时输入端涌入电流。能提供出色的瞬态响应及简便的噪声滤波，并且允许使用低成本的小型外部电感和电容。

ADP1610输入电压Vin范围是2.5V～5.5V，输出电压Vout范围为Vin～12V之间，输出电压Vout大小由输出电压Vout到FB引脚1.23V反馈输入间的电阻分压所决定，即由稳压电阻的阻值所决定。

第一电感(L1)接在电源芯片(A1)的输入端(IN)与输出端(SW)之间，选用4.7μH贴片电感，通过其不断的储能、放电，最后达到稳定输出电压、电流的功能。等效串联电阻值越低的电感，其功率转换效率越好。在选取电感时，其额定饱和电流值是一个重要方面，一般应选额定饱和电流值大于电路稳态电感电流峰值的电感。第一二极管是肖特基二极管IN5817。与普通二极管相比，肖特基二极管具有更低的正向电压降和极佳的反向恢复特性，功耗低并且效率高。肖特基二极管平均电流额定值应高于开关电流峰值。

同时，为了实现最好的输入电压滤波，输入电容值必须足够大，来稳定重负载时的输入电压，所以，输入输出端都并联了220μF/25V直插铝电解电容，还并联了一些小电容进行滤波。

该电源电路结构简单、成本低廉、抗干扰能力强，可靠完成电源电压从+5V到+7.5V的升压转换，提供出色的瞬态响应及简便的噪声滤波，并允许使用低成本的小型外部电感和电容。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的解释说明。

图1是该电源电路的结构图，其中电源芯片(L)为AD公司的DC-DC升压开关转换器ADP1610；C1、C2、C3、C4、C6、C7为第一、第二、第三、第四、第六、第七滤波电容；C5为第五隔直电容；R2、R3、R4为稳压电阻；所述的R1、R5为限流电阻；F0为保险丝。

具体实施方式

图1是该电源电路的结构图，由电源芯片、滤波电容、隔直电容、稳压电阻、限流电阻、保险丝、电感、二极管组成；其中电源芯片(A1)的输入端(IN)通过保险丝(F0)与电源输入端(Vin)相连，电源芯片(A1)的关闭端(SD)与输入端(IN)相连，电源芯片(A1)的频率设置端(RT)与输入端(IN)相连，电源芯片(A1)的软启动端(SS)通过第四滤波电容(C4)与地相连，电源芯片(A1)的接地端(GND)接地，电源芯片(A1)的补偿端(COMP)通过第一限流电阻(R1)、第五隔直电容(C5)接地，电源芯片(A1)的反馈端(FB)通过第四稳压电阻(R4)接地，电源芯片(A1)的输出端(SW)接地通过第一二极管(D1)与电源输出端(Vout)相连；第一滤波电容(C1)接在电源输入端(Vin)与地之间；第二滤波电容(C2)接在电源芯片(A1)的输入端(IN)与地之间，第三滤波电容(C3)与第二滤波电容(C2)并联；第一电感(L1)接在电源芯片(A1)的输入端(IN)与输出端(SW)之间；第二、第三稳压电阻(R2、R3)串联在电源芯片(A1)的反馈端(FB)与输出端(SW)之间；第六、第七滤波电容(C6、C7)接在电源输出端(Vout)与地之间；所述的电源输出端(Vout)通过第五限流电阻(R5)、第二发光二极管(D2)接地。

在该基于升压开关转换器ADP1610的电源电路中，电源输入端(Vin)接+5V电源，电源输出端(Vout)输出+7.5V稳定工作电源；电源芯片型号选用美国AD公司的DC-DC升压开关转换器ADP1610；所述的第一滤波电容(C1)、第二滤波电容(C2)、第六滤波电容(C6)选用0.1μF/10V的直插铝电解电容；所述的第三滤波电容(C3)和第七滤波电容(C7)选用220μF/25V直插铝电解电容；所述的第四滤波电容(C4)选用22nF/10V的钽电容；所述的第五隔直电容(C5)选用22pF/10V的钽电容；第一二极管(D1)选用是肖特基二极管IN5817；所述的保险丝(F0)选用500毫安保险丝F500L250V；所述的第一限流电阻(R1)选用220k欧姆半导体电阻；所述的第五限流电阻(R5)选用4.7k欧姆半导体电阻；所述的第四稳压电阻(R4)选用10k欧姆半导体电阻；所述的第三稳压电阻(R3)选用49.9k欧姆半导体电阻；所述的第二稳压电阻(R2)选用10k欧姆半导体电阻，所述的第一电感(L1)选用4.7μH贴片电感。

本实用新型提出的电源电路结构简单、成本低廉、抗干扰能力强，可靠完成电源电压从+5V到+7.5V的升压转换，提供出色的瞬态响应及简便的噪声滤波，并允许使用低成本的小型外部电感和电容。

Claims

1.一种基于升压开关转换器的电压转换电路，其特征在于，包括电源芯片、滤波电容、隔直电容、稳压电阻、限流电阻、保险丝、电感、二极管；所述的电源芯片(A1)的输入端(IN)通过保险丝(F0)与电源输入端(Vin)相连，电源芯片(A1)的关闭端(SD)与输入端(IN)相连，电源芯片(A1)的频率设置端(RT)与输入端(IN)相连，电源芯片(A1)的软启动端(SS)通过第四滤波电容(C4)与地相连，电源芯片(A1)的接地端(GND)接地，电源芯片(A1)的补偿端(COMP)通过第一限流电阻(R1)、第五隔直电容(C5)接地，电源芯片(A1)的反馈端(FB)通过第四稳压电阻(R4)接地，电源芯片(A1)的输出端(SW)接地通过第一二极管(D1)与电源输出端(Vout)相连，其中第一二极管(D1)的正极与输出端(SW)相连，第一二极管(D1)的负极与电源输出端(Vout)相连；第一滤波电容(C1)接在电源输入端(Vin)与地之间；第二滤波电容(C2)接在电源芯片(A1)的输入端(IN)与地之间，第三滤波电容(C3)与第二滤波电容(C2)并联；第一电感(L1)接在电源芯片(A1)的输入端(IN)与输出端(SW)之间；第二、第三稳压电阻(R2、R3)串联在电源芯片(A1)的反馈端(FB)与输出端(SW)之间；第六、第七滤波电容(C6、C7)接在电源输出端(Vout)与地之间；电源输出端(Vout)通过第五限流电阻(R5)、第二发光二极管(D2)接地，其中第二发光二极管(D2)的负极接地，第二发光二极管(D2)的正极与第五限流电阻(R5)相连。

2.如权利要求1所述的一种基于升压开关转换器的电压转换电路，其特征在于，所述电源输入端(Vin)接+5V电源，所述的电源输出端(Vout)输出+7.5V稳定工作电源；所述的电源芯片型号选用美国AD公司的DC-DC升压开关转换器ADP1610；所述的第一滤波电容(C1)、第二滤波电容(C2)、第六滤波电容(C6)选用0.1μF/10V的直插铝电解电容；所述的第三滤波电容(C3)和第七滤波电容(C7)选用220μF/25V直插铝电解电容；所述的第四滤波电容(C4)选用22nF/10V的钽电容；所述的第五隔直电容(C5)选用22pF/10V的钽电容。

3.如权利要求1所述的一种基于升压开关转换器的电压转换电路，其特征在于，所述的第一二极管(D1)选用是肖特基二极管IN5817；所述的保险丝(F0)选用500毫安保险丝F500L250V；所述的第一限流电阻(R1)选用220k欧姆半导体电阻；所述的第五限流电阻(R5)选用4.7k欧姆半导体电阻；所述的第四稳压电阻(R4)选用10k欧姆半导体电阻；所述的第三稳压电阻(R3)选用49.9k欧姆半导体电阻；所述的第二稳压电阻(R2)选用10k欧姆半导体电阻；所述的第一电感(L1)选用4.7μH贴片电感。