[实用新型]一种宽电压范围输入的同步升降压电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种升降压电路，具体是一种宽电压范围输入的同步升降压电路。

背景技术

现有技术是通过两级变换来实现这一宽范围输入的锂电池充电功能，其具体就是通过Boost升压后在经过Buck降压得到所需要的充电电压。还有一种便是通过Sepic拓扑的升降压来实现这一功能。

通过Boost和Buck两级变换来实现升降压充电功能，效率低。需要的储能电感，控制芯片和外围器件较多，成本高。技术难点在于硬件拓扑决定了它的效率只有85%左右且所需器件较多，成本较高。

通过Sepic拓扑实现升降压充电功能，输出功率不能做到很大，毕竟在输出电流达到2.5A的情况下，输出二极管的导通损耗是不容忽略的，过大的散热机制在有限的空间下是绝对不允许的。而硬件拓扑决定了它只能在输出功率比较小的情况下使用。

现有技术所用控制芯片无法做到输入电流、输出电流、输出电压三个环路的实时监视，没有输出断接、充电终止和集成的故障保护等功能，使得电路不能提供最佳性能和高可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种宽电压范围输入的同步升降压电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种宽电压范围输入的同步升降压电路，包括采样电阻R1、MOS管Q1、MOS管Q2和电感L1，所述采样电阻R1的一端连接电源VIN，采样电阻R1的另一端连接到MOS管Q1的D极作为输入，MOS管Q1的S极、MOS管Q2的D极和电感L1的左端相连接，MOS管Q4的S极、MOS管Q3的D极和电感L1的右端相连接，MOS管Q2的S极、MOS管Q3的S极和输入峰值电流采样电阻R2的一端相连，输入峰值电流采样电阻R2的另一端连接到地，MOS管Q4的D极、输出滤波电容C1的正极和输出电流采样电阻R3的一端相连，滤波电容C1的负极接地，输出电流采样电阻R3的另一端接输出电池组的正极。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述电源VIN为充电器输入DC电压，电压范围是4.7V-60V。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型采用了四MOS管加一个储能电感的同步升降压电路，输入电压范围宽4.7V到60V，输出电流可达2.5A。

附图说明

图1是本实用新型的电路图。

具体实施方式

下面将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做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。

参阅图1；本实用新型实施例中，一种宽电压范围输入的同步升降压电路，包括采样电阻R1、MOS管Q1、MOS管Q2和电感L1，所述采样电阻R1的一端连接电源VIN，采样电阻R1的另一端连接到MOS管Q1的D极作为输入，MOS管Q1的S极、MOS管Q2的D极和电感L1的左端相连接，MOS管Q4的S极、MOS管Q3的D极和电感L1的右端相连接，MOS管Q2的S极、MOS管Q3的S极和输入峰值电流采样电阻R2的一端相连，输入峰值电流采样电阻R2的另一端连接到地，MOS管Q4的D极、输出滤波电容C1的正极和输出电流采样电阻R3的一端相连，滤波电容C1的负极接地，输出电流采样电阻R3的另一端接输出电池组的正极。

电源VIN为充电器输入DC电压，电压范围是4.7V-60V。

本实用新型的工作原理是：当输入电压VIN大于输出电压B+时，电路工作在BUCK模式，MOS管Q4一直导通，MOS管Q3一直关闭，MOS管Q1和MOS管Q2交替导通，构成一个同步降压电路。

当输入电压VIN小于输出电压B+是，电路工作在BOOST模式，MOS管Q1一直导通，MOS管Q2一直关闭，MOS管Q3和MOS管Q4交替导通，构成一个同步升压电路。

当输入电压VIN在输出电压B+左右的时候，电路工作在BUCK-BOOST模式，在一个周期中，首先MOS管Q2和MOS管Q4开通，MOS管Q1和MOS管Q3关闭，然后MOS管Q1和MOS管Q4开通，MOS管Q2和MOS管Q3关闭。直到半个周期之后，MOS管Q1和MOS管Q3开通，MOS管Q2和MOS管Q4关闭，然后MOS管Q1和MOS管Q4开通，MOS管Q2和MOS管Q3关闭，直到完成一个周期。

这三种工作模式的优异表现，保证了在宽电压输入范围内，高效可靠地得到锂电池组所需的充电电压和电流。