阅读说明：本技术 一种boost升压电路 (Boost circuit ) 是由 张经宇 陈哨东 于 2019-10-16 设计创作，主要内容包括：一种boost升压电路,该电路包括定时器555电路、推挽式开关电路、3.3V逻辑电平变化基准电路、微型功率电感、输出二极管、保护电路以及输出接口；定时器555电路和推挽式开关电路连接；推挽式开关电路和微型功率电感连接；3.3V逻辑电平变换基准电路与保护电路连接；输入电压、微型功率电感、输出二极管、保护电路与输出接口顺次连接。本发明采用了定时器555来设计boost升压电路,在硬件上实现,不需要软件参与,占用PCB面积小于2cm<Sup>2</Sup>,高度不到2mm,由单片机、CPLD等器件的I0端口控制高压侧的输出接口模块,电路可靠,速度可以达到μs级别。外围负载电路存在短路和过载时,可以断开输出接口模块对boost升压电路进行保护。(A boost circuit comprises a timer 555 circuit, a push-pull switch circuit, a 3.3V logic level change reference circuit, a micro power inductor, an output diode, a protection circuit and an output interface; the timer 555 circuit is connected with the push-pull switch circuit; the push-pull switch circuit is connected with the micro power inductor; the 3.3V logic level conversion reference circuit is connected with the protection circuit; the input voltage, the miniature power inductor, the output diode, the protection circuit and the output interface are sequentially connected. The boost circuit is designed by adopting the timer 555, is realized on hardware, does not need software participation, and occupies less than 2cm of PCB area 2 The height is less than 2mm, the I0 port of the device such as the singlechip, the CPLD and the like controls the output interface module at the high-voltage side, the circuit is reliable, and the speed can reach the mu s level. When the peripheral load circuit has short circuit and overload, the output interface module can be disconnected to protect the boost circuit.)

一种boost升压电路

技术领域

本发明属于电子技术领域，具体涉及一种boost升压电路。

背景技术

近年来，随着光伏发电、超高压输电等电力行业的迅速发展，对超宽输入范围的电源需要越来越多，但是现有的升压电路普遍存在体积大、成本高、电路复杂、干扰大、可靠性低等缺陷。

现有技术中对于超宽输入范围的电源，往往通过在单机电源变换器的前级再增加一级boost升压电路，如图3所示，为boost升压电路的基本电路，假定Q1已经断开很长时间，所有元件都处于理想状态，电容电压等于输入电压。当进入充电过程中，Q1闭合，等效电路如图4所示；当进入放电过程时，Q1断开，等效电路如图5所示，当Q1断开，由于电感的电流保持特性，流经电感的电流不会马上变为0，而是缓慢的由充电完毕时的值变为0，而原来的电路Q1已断开，于是电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容放电，电容两端电压升高，此时电压已经高于输入电压，升压完毕。

在设计bosst升压电路时，需要选用合适的MOS管驱动电路，以及相关的逻辑控制电路等。

发明内容

发明目的：

本发明的目的在于提出一种bosst升压电路，用于驱动系统高端MOS管。

技术方案：

一种boost升压电路，该电路包括定时器555电路、推挽式开关电路、3.3V逻辑电平变化基准电路、微型功率电感、输出二极管、保护电路以及输出接口；

所述定时器555电路和推挽式开关电路连接；

所述推挽式开关电路和微型功率电感连接；

所述3.3V逻辑电平变换基准电路与保护电路连接；

所述输入电压、微型功率电感、输出二极管、保护电路与输出接口顺次连接。

基于定时器555设计，毫安级驱动电流，使用小电感、除定时器 555外，全部由小封装的分立元件构成，电压可调，逻辑电平可以控制升压电路的输出，可以方便的作为系统高端侧MOS管关断驱动源。

进一步的，所述定时器555电路用于产生可调脉冲，控制推挽式开关电路的工作。

进一步的，所述推挽式开关电路和微型功率电感构成一个基本 boost电路，用于对输入电压进行升压。

进一步的，所述3.3V逻辑电平变化基准电路，用于控制电路的关端和导通。

进一步的，所述输出二极管用于确保电压的输出方向。

进一步的，所述保护电路用于限制输入电压的输入范围，起保护作用。

有益效果：

本发明采用定时器555来设计boost升压电路，在硬件上实现，不需要软件参与，占用PCB面积小于2cm²，高度不到2mm，由单片机、 CPLD等器件的I0端口控制高压侧的输出接口模块，电路可靠，速度可以达到μs级别。***负载电路存在短路和过载时，可以断开输出接口模块对boost升压电路进行保护。

附图说明

图1、本发明所提供的boost升压电路原理框图；

图2、本发明所提供的boost升压电路原理图；

图3、基本boost电路；

图4、boost电路充电过程等效电路；

图5、boost电路放电过程等效电路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图3所示，为boost升压电路的基本电路，假定Q1已经断开很长时间，所有元件都处于理想状态，电容电压等于输入电压。当进入充电过程中，Q1闭合，等效电路如图4所示；当进入放电过程时， Q1断开，等效电路如图5所示，当Q1断开，由于电感的电流保持特性，流经电感的电流不会马上变为0，而是缓慢的由充电完毕时的值变为0，而原来的电路Q1已断开，于是电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容放电，电容两端电压升高，此时电压已经高于输入电压，升压完毕。

实施例

如图1所示，为本发明所提供的boost升压电路原理框图，

该电路包括定时器555电路、推挽式开关电路、3.3V逻辑电平变化基准电路、微型功率电感、输出二极管、保护电路以及输出接口；

定时器555电路和推挽式开关电路连接；

推挽式开关电路和微型功率电感连接；

3.3V逻辑电平变换基准电路与保护电路连接；

输入电压、微型功率电感、输出二极管、保护电路与输出接口顺次连接；

高电压输入信号通过二极管输入到功率电感，再到输出二极管，再通过输出二极管到输出电路及其保护电路上，由定时器555集成电路发出脉宽50％，频率5KHz的PWM波，PWM波可以通过调节***的阻容器件来设定频率和占空比，达到调压的目的。由于单片机或者CPLD 发送的3.3v逻辑电平电压很低，不能直接控制boost升压电路，此输出电路一般输出为100V左右的高电平，因此单片机或者CPLD发出逻辑控制电平需要经过逻辑电平升压电路来控制boost电路的输出。此电路带有完善的保护电路，控制速度只取决于单片机或者CPLD的 I/O速度。成本非常低，高度非常低，适用于空间和体积受限的场合。

如图2所示，为本发明所提供的boost升压电路原理图。U31为定时器555电路，555集成电路的第三脚输出PWM信号，此PWM信号驱动Q134和Q135构成的推挽式开关电路，其中C92电容接输入电压，起到隔离直流的作用。

L2为微型功率电感，电感量为1mH，C116再次进行隔离直流， D78为双二极管，既起到输出的作用，又起到保护作用，D80是稳压二极管，根据输出电压进行选型，Q151、Q152、Q153、Q154、Q155 及其***阻容器件构成逻辑电平控制输出的逻辑升压电路。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。