CN204615628U

CN204615628U - 一种多级负压产生电路

Info

Publication number: CN204615628U
Application number: CN201520348437.4U
Authority: CN
Inventors: 熊正
Original assignee: Guangzhou Shiyuan Electronics Thecnology Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Shiyuan Electronics Thecnology Co Ltd
Priority date: 2015-05-26
Filing date: 2015-05-26
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2025-05-26

Abstract

本实用新型公开了一种多级负压产生电路，包括PWM控制单元、初级负压产生单元以及由N个次级负压产生单元串联构成的次级负压产生电路；N大于或等于1；所述PWM控制单元的PWM输出端与所述初级负压产生单元的输入端连接；所述次级负压产生电路的输入端与所述初级负压产生单元的输出端连接。通过在所述初级负压产生单元的输出端串联N个次级负压产生单元，可以同时产生不同的负压值，并且时序更容易控制，电路结构更加简单，成本更低。

Description

一种多级负压产生电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，具体涉及一种多级负压产生电路。

背景技术

目前，电子产品广泛存在于人们的日常生活中，大到汽车家电，小到电脑电话，为人们的生活带来极大的服务和便利。

现有的电子产品中，通常只有一种输入电压，但是电路中各个模块所需电压却各不相同，这就导致了整个电路中同时存在数个电压，有的时候还需要负压。例如，在液晶显示模块中，可能需要多个负压来驱动MOS管的开关。

但是，现有技术中的负电压都是分别控制产生的，即每个负电压都需要由与对其对应的负电压产生电路来产生，导致了时序难以控制，电路结构很复杂以及成本很高。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种多级负压产生电路，能够同时产生不同的负电压，使时序更容易控制，电路结构更加简单，成本更低。

为解决以上技术问题，本实用新型实施例提供一种多级负压产生电路，包括PWM控制单元、初级负压产生单元以及由N个次级负压产生单元串联构成的次级负压产生电路；N大于或等于1；

所述PWM控制单元的PWM输出端与所述初级负压产生单元的输入端连接；

所述次级负压产生电路的输入端与所述初级负压产生单元的输出端连接。

其中，初级负压产生单元用于产生第一级的负压，同时第一级的负压输入到所述次级负压产生电路，之后的的每一个的次级负压产生单元都可以输出一个负压值，从而可以同时产生不同的负压值。

优选地，所述初级负压产生单元包括第一电容、第一二极管、第二二极管以及第二电容；所述第一电容的第一端为所述初级负压产生单元的输入端；所述第一二极管的正极与所述第一电容的第二端连接；所述第一二极管的负极接地；所述第二二极管的负极与所述第一电容的第二端连接；所述第二二极管的正极为所述初级负压产生单元的输出端；所述第二电容的第一端与所述第一二极管的负极连接；所述第二电容的第二端与所述第二二极管的正极连接。

优选地，所述次级负压产生单元包括第一电阻与第一稳压二极管；所述第一电阻的第一端为所述次级负压产生单元的输入端；所述第一电阻的第二端与所述第一稳压二极管的正极连接，并且作为所述次级负压产生单元的输出端；所述第一稳压二极管的负极接地。其中，所述第一电阻用于产生压差，使得本次级负压产生单元的输出电压与上一级的次级负压产生单元的输出电压不一样；所述第一稳压二极管用于钳位。

优选地，所述次级负压产生单元还包括第三电容；所述第三电容与所述第一稳压二极管并联，用于滤波。

优选地，所述第三电容为电解电容或陶瓷电容。

优选地，所述多级负压产生电路还包括串联稳压单元；所述串联稳压单元串联在所述初级负压产生单元的输出端以及所述次级负压产生电路的输入端之间。

优选地，所述串联稳压单元包括第四电容、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一开关管以及第二开关管；所述第二电阻的第一端与所述初级负压产生单元的输出端连接；所述第二电阻的第二端通过所述第四电容接地；所述第一开关管的第一端与所述第二电阻的第一端连接；所述第一开关管的第二端与所述第二电阻的第二端连接，并与所述第二开关管的第一端连接；所述第一开关管的第三端依次通过所述第三电阻和所述第四电阻接地，且与所述次级负压产生电路的输入端连接；所述第二开关管的第二端接地；所述第二开关管的第三端与所述第三电阻和所述第四电阻的连接点连接。所述串联稳压单元为三极管串联稳压单元，从而可以使输入到所述次级负压产生单元的电压更稳定，并且可以放大输入的电流，增大驱动能力，当需要实现多级负压产生时，解决了驱动能力不足的问题。

优选地，所述第一开关管为PNP型三极管；所述第一开关管的第一端为三极管的集电极，第二端为三极管的基极，第三端为三极管的发射极；所述第二开关管为PNP型三极管；所述第二开关管的第一端为三极管的集电极，第二端为发射极，第三端为基极。

优选地，所述多级负压产生电路还包括RC滤波单元；所述RC滤波单元的输入端与所述次级负压产生电路的输出端连接。所述RC滤波单元可以滤除由输入端引入的干扰噪声，消除因外接输入点动作时产生的抖动引起的不良影响，起平滑纹波电压作用

优选地，所述RC滤波单元包括第五电阻和第五电容；所述第五电阻的第一端所述RC滤波单元的输入端；所述第五电阻的第二端通过所述第五电容接地；所述第五电阻的第二端为所述RC滤波单元的输出端。

优选地，所述PWM控制单元包括MC34063芯片、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一电感、第六电容、第七电容以及第三二极管；所述MC34063芯片的6脚为所述PWM控制单元的直流电压输入端，其通过所述第六电阻连接到所述MC34063芯片的7脚；所述MC34063芯片的7脚通过所述第七电阻连接到所述MC34063芯片的8脚，并通过所述第一电感连接到所述MC34063芯片的1脚；所述MC34063芯片的1脚经由所述第三二极管、所述第六电容接地；所述第六电容的正极为所述PWM控制单元的直流电压输出端，并通过所述第八电阻和第九电阻接地；所述第八电阻和第九电阻的接点与所述MC34063芯片的5脚连接；所述MC34063芯片的2脚、4脚接地，所述MC34063芯片的3脚通过所述第七电容接地；其中，所述MC34063芯片的1脚为所述PWM控制单元的PWM输出端。本实施例采用MC34063芯片及其***电路组成PWM控制芯片，利用了MC34063芯片的内部的振荡器产生的PWM波，同时可以产生另一个直流电压，达到了复用的效果。

相比于现有技术，本实用新型实施例的一种多级负压产生电路的有益效果在于：本实用新型实施例的一种多级负压产生电路，包括PWM控制单元、初级负压产生单元以及由N个次级负压产生单元串联构成的次级负压产生电路；N大于或等于1；所述PWM控制单元的PWM输出端与所述初级负压产生单元的输入端连接；所述次级负压产生电路的输入端与所述初级负压产生单元的输出端连接。其中，每一级的次级负压产生单元都可以输出一个负压值，从而可以同时产生不同的负压值。通过在所述初级负压产生单元的输出端串联N个次级负压产生单元，可以同时产生不同的负压值，并且时序更容易控制，电路结构更加简单，成本更低。

附图说明

图1是本实用新型实施例所提供的一种多级负压产生电路的原理框图；

图2是图1中的初级负压产生单元的电路图；

图3是图1中的次级负压产生单元的电路图；

图4是本实用新型实施例的多级负压产生电路的电路图；

图5是图1中的PWM控制单元的电路图。

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。

请参阅图1，其是本实用新型实施例所提供的一种多级负压产生电路的原理框图。本实用新型实施例提供的多级负压产生电路，包括PWM控制单元11、初级负压产生单元12以及由N个次级负压产生单元串联构成的次级负压产生电路13；N大于或等于1。所述N个次级负压产生单元在图1中以131～13N表示。

所述PWM控制单元11的PWM输出端与所述初级负压产生单元12的输入端连接；

所述次级负压产生电路13的输入端与所述初级负压产生单元12的输出端连接。

其中，所述初级负压产生单元12输出初级负电压V0，并输入到第一次级负压产生单元131的输入端；第一次级负压产生单元131输出第一次级负电压V1，并输入到第二次级负压产生单元132；第二次级负压产生单元132输出第二次级负电压V2。以此类推，上一次级负压产生单元输出一路负电压的同时，也作为下一次级负压产生单元的输入电压。每一级的次级负压产生单元都可以输出一个负压值，当存在N个次级负压产生单元时，所述多级负压产生电路可以产生N+1个不同的负电压(包括初级负压产生单元12所产生的负电压)。

请参阅图2，其是图1中的初级负压产生单元12的电路图。所述初级负压产生单元12包括第一电容C1、第一二极管D1、第二二极管D2以及第二电容C2；所述第一电容C1的第一端为所述初级负压产生单元12的输入端；所述第一二极管D1的正极与所述第一电容C1的第二端连接；所述第一二极管D1的负极接地；所述第二二极管D2的负极与所述第一电容C1的第二端连接；所述第二二极管D2的正极为所述初级负压产生单元12的输出端；所述第二电容C2的第一端与所述第一二极管D1的负极连接；所述第二电容C2的第二端与所述第二二极管D2的正极连接。

请参阅图3，其是图1中的次级负压产生单元的电路图。所述次级负压产生单元包括第一电阻R1、第一稳压二极管ZD1以及第三电容C3；所述第一电阻R1的第一端为所述次级负压产生单元的输入端；所述第一电阻R1的第二端与所述第一稳压二极管ZD1的正极连接，并且作为所述次级负压产生单元的输出端；所述第一稳压二极管ZD1的负极接地；所述第三电容C3与所述第一稳压二极管ZD1并联。其中，所述第一电阻R1用于产生压差，使得本次级负压产生单元的输出电压与上一级的次级负压产生单元的输出电压不一样；所述第一稳压二极管ZD1用于钳位；所述第三电容C3用于滤波，可以是电解电容或陶瓷电容。

需要说明的是，虽然每个次级负压产生单元的电路结构一样，但具体在每个次级负压产生单元中的各器件的参数可以是不一样的。例如所述第一电阻R1的阻值在不同的次级负压产生单元的大小可以不一样。

请参阅图4，其是本实用新型实施例的多级负压产生电路的电路图。为了简便说明，在本实用新型实施例中，所述次级负压产生电路13包括了两个次级负压产生单元，用第一次级负压产生单元131和第二次级负压产生单元132表示。在所述第一次级负压产生单元131中，电阻R11表示第一电阻R1，稳压二极管ZD11表示第一稳压二极管ZD1，电容C31表示第三电容C3；在所述第二次级负压产生单元132中，电阻R12表示第一电阻R1，稳压二极管ZD12表示第一稳压二极管ZD1，电容C32表示第三电容C3。

优选地，所述多级负压产生电路还包括串联稳压单元14；所述串联稳压单元14串联在所述初级负压产生单元12的输出端以及所述次级负压产生电路13的输入端之间。

优选地，所述串联稳压单元14包括第四电容C4、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一开关管Q1以及第二开关管Q2；所述第二电阻R2的第一端与所述初级负压产生单元12的输出端连接；所述第二电阻R2的第二端通过所述第四电容C4接地；所述第一开关管Q1的第一端与所述第二电阻R2的第一端连接；所述第一开关管Q1的第二端与所述第二电阻R2的第二端连接，并与所述第二开关管Q2的第一端连接；所述第一开关管Q1的第三端依次通过所述第三电阻R3和所述第四电阻R4接地，且与所述次级负压产生电路13的输入端连接；所述第二开关管Q2的第二端接地；所述第二开关管Q2的第三端与所述第三电阻R3和所述第四电阻R4的连接点连接。所述串联稳压单元14为三极管串联稳压单元14，从而可以使输入到所述次级负压产生单元的电压更稳定，并且可以放大输入的电流，增大驱动能力，当需要实现多级负压产生时，解决了驱动能力不足的问题。

优选地，所述第一开关管Q1为PNP型三极管；所述第一开关管Q1的第一端为三极管的集电极，第二端为三极管的基极，第三端为三极管的发射极；所述第二开关管Q2为PNP型三极管；所述第二开关管Q2的第一端为三极管的集电极，第二端为发射极，第三端为基极。

优选地，所述多级负压产生电路还包括RC滤波单元15；所述RC滤波单元15的输入端与所述次级负压产生电路13的输出端连接。所述RC滤波单元15可以滤除由输入端引入的干扰噪声，消除因外接输入点动作时产生的抖动引起的不良影响，起平滑纹波电压作用

优选地，所述RC滤波单元15包括第五电阻R5和第五电容C5；所述第五电阻R5的第一端所述RC滤波单元15的输入端；所述第五电阻R5的第二端通过所述第五电容C5接地；所述第五电阻R5的第二端为所述RC滤波单元15的输出端。

如图5所示，其是在本实施例中所述PWM控制单元11的电路图。需要说明的是，所述PWM控制单元11的功能之一是产生PWM波，并不限于图5所示的电路结构。

所述PWM控制单元11包括MC34063芯片、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一电感L1、第六电容C6、第七电容C7以及第三二极管D3；所述MC34063芯片的6脚为所述PWM控制单元的直流电压输入端，其通过所述第六电阻R6连接到所述MC34063芯片的7脚；所述MC34063芯片的7脚通过所述第七电阻R7连接到所述MC34063芯片的8脚，并通过所述第一电感L1连接到所述MC34063芯片的1脚；所述MC34063芯片的1脚经由所述第三二极管D3、所述第六电容C6接地；所述第六电容C6的正极为所述PWM控制单元的直流电压输出端，并通过所述第八电阻R8和第九电阻R9接地；所述第八电阻R8和第九电阻R9的接点与所述MC34063芯片的5脚连接；所述MC34063芯片的2脚、4脚接地，所述MC34063芯片的3脚通过所述第七电容C7接地；其中，所述MC34063芯片的1脚为所述PWM控制单元的PWM输出端。

当芯片内开关管(T1)导通时，直流电源电压经第六电阻R6、第一电感L1、MC34063的1脚和2脚接地，此时第一电感L1开始存储能量，而由第六电容C6对负载(图中未画出)提供能量。当T1断开时，直流电源电压和第一电感L1同时给负载和第六电容C6提供能量。第一电感L1在释放能量期间，由于其两端的电动势极性与直流电源极性相同，相当于两个电源串联，因而负载上得到的电压高于电源电压。开关管导通与关断的频率称为芯片的工作频率。只要此频率相对负载的时间常数足够高，负载上便可获得连续的直流电压。

MC34063内部的比较器的反相输入端(脚5)通过外接第八电阻R8、第九电阻R9监视输出电压。其中，输出电压Vout＝1.25(1+R2/R1)由公式可知输出电压仅与R1、R2数值有关，因1.25V为基准电压，恒定不变。若R1、R2阻值稳定，Vout亦稳定。脚5电压与内部基准电压1.25V同时送入内部比较器进行电压比较。当脚5的电压值低于内部基准电压(1.25V)时，比较器输出为跳变电压，开启R—S触发器的S脚控制门，R—S触发器在内部振荡器的驱动下，Q端为“1”状态(高电平)，驱动管T2导通，开关管T1亦导通，使输入电压Vin向第六电容C6充电以提高Vout，达到自动控制Vout稳定的作用。当脚5的电压值高于内部基准电压(1.25V)时，R—S触发器的S脚控制门被封锁，Q端为“0”状态(低电平)，T2截止，T1亦截止。振荡器的Ipk输入(脚7)用于监视开关管T1的峰值电流，以控制振荡器的脉冲输出到R—S触发器的Q端。脚3外接振荡器所需要的第七电容C7的电容值的大小决定振荡器频率的高低，亦决定开关管T1的通断时间。

因而，本实施例利用了MC34063升压电路内部振荡器所输出的脉冲波，作为初级负压产生单元12的输入信号，并且同时可以产生另一个直流稳压电源，可以达到复用的效果。因此在本实施例中利用MC34063作为PWM控制单元不但可以输出多级负压，还可以输出正压电源。

本实用新型实施例的多级负压产生电路的原理如下：PWM控制单元11向所述初级负压产生单元12输出PWM信号，当所述PWM信号为高电平VDD时，所述PWM信号对所述第一电容C1充电，所述第一电容C1上的电压即为PWM信号高电平电压大小VDD，电流的回路为PWM信号→第一电容C1→第一二极管D1→地；当PWM信号为低电平时，所述第一电容C1通过所述第二二极管D2向所述第二电容C2放电，即所述第一电容C1向所述第二电容C2充电，所述第二电容C2上被充的电压上负下正为-VDD，即在所述第二电容C2上端输出为-VDD。当PWM控制单元11以较高的频率控制所述第一电容C1向所述第二电容C2充放电时，所述初级负压产生单元12就能输出变换后的负电压。初级负压产生单元12产生的负电压输入到第一个次级产生单元时，经过第一电阻R1的降压、第一稳压二极管ZD1的稳压和第三电容C3的滤波后，从而第一个次级产生单元能产生与初级负电压不同的负电压。产生的负电压再经过下一级的次级产生单元，同理地又产生不同的负电压。通过在所述初级负压产生单元12的输出端串联N个次级负压产生单元，可以同时产生不同的负压值，当需要改变输出电压值时，只需改变第一电阻的阻值，使电路结构更加灵活简单，并且时序更容易控制，成本更低。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种多级负压产生电路，其特征在于，包括PWM控制单元、初级负压产生单元以及由N个次级负压产生单元串联构成的次级负压产生电路；N大于或等于1；

2.如权利要求1所述的多级负压产生电路，其特征在于，所述初级负压产生单元包括第一电容、第一二极管、第二二极管以及第二电容；

所述第一电容的第一端为所述初级负压产生单元的输入端；所述第一二极管的正极与所述第一电容的第二端连接；所述第一二极管的负极接地；所述第二二极管的负极与所述第一电容的第二端连接；所述第二二极管的正极为所述初级负压产生单元的输出端；所述第二电容的第一端与所述第一二极管的负极连接；所述第二电容的第二端与所述第二二极管的正极连接。

3.如权利要求1所述的多级负压产生电路，其特征在于，所述次级负压产生单元包括第一电阻与第一稳压二极管；所述第一电阻的第一端为所述次级负压产生单元的输入端；所述第一电阻的第二端与所述第一稳压二极管的正极连接，并且作为所述次级负压产生单元的输出端；所述第一稳压二极管的负极接地。

4.如权利要求3所述的多级负压产生电路，其特征在于，所述次级负压产生单元还包括第三电容；所述第三电容与所述第一稳压二极管并联。

5.如权利要求1所述的多级负压产生电路，其特征在于，所述多级负压产生电路还包括串联稳压单元；所述串联稳压单元串联在所述初级负压产生单元的输出端以及所述次级负压产生电路的输入端之间。

6.如权利要求5所述的多级负压产生电路，其特征在于，所述串联稳压单元包括第四电容、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一开关管以及第二开关管；所述第二电阻的第一端与所述初级负压产生单元的输出端连接；所述第二电阻的第二端通过所述第四电容接地；所述第一开关管的第一端与所述第二电阻的第一端连接；所述第一开关管的第二端与所述第二电阻的第二端连接，并与所述第二开关管的第一端连接；所述第一开关管的第三端依次通过所述第三电阻和所述第四电阻接地，且与所述次级负压产生电路的输入端连接；所述第二开关管的第二端接地；所述第二开关管的第三端与所述第三电阻和所述第四电阻的连接点连接。

7.如权利要求6所述的多级负压产生电路，其特征在于，所述第一开关管为PNP型三极管；所述第一开关管的第一端为三极管的集电极，第二端为三极管的基极，第三端为三极管的发射极；所述第二开关管为PNP型三极管；所述第二开关管的第一端为三极管的集电极，第二端为发射极，第三端为基极。

8.如权利要求1所述的多级负压产生电路，其特征在于，所述多级负压产生电路还包括RC滤波单元；所述RC滤波单元的输入端与所述次级负压产生电路的输出端连接。

9.如权利要求8所述的多级负压产生电路，其特征在于，所述RC滤波单元包括第五电阻和第五电容；所述第五电阻的第一端所述RC滤波单元的输入端；所述第五电阻的第二端通过所述第五电容接地；所述第五电阻的第二端为所述RC滤波单元的输出端。

10.如权利要求1至9任一权利要求所述的多级负压产生电路，其特征在于，所述PWM控制单元包括MC34063芯片、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一电感、第六电容、第七电容以及第三二极管；所述MC34063芯片的6脚为所述PWM控制单元的直流电压输入端，其通过所述第六电阻连接到所述MC34063芯片的7脚；所述MC34063芯片的7脚通过所述第七电阻连接到所述MC34063芯片的8脚，并通过所述第一电感连接到所述MC34063芯片的1脚；所述MC34063芯片的1脚经由所述第三二极管、所述第六电容接地；所述第六电容的正极为所述PWM控制单元的直流电压输出端，并通过所述第八电阻和第九电阻接地；所述第八电阻和第九电阻的接点与所述MC34063芯片的5脚连接；所述MC34063芯片的2脚、4脚接地，所述MC34063芯片的3脚通过所述第七电容接地；其中，所述MC34063芯片的1脚为所述PWM控制单元的PWM输出端。