[发明专利]直流电源升压电路

说明书

本发明涉及升压电路，公开了一种直流电源升压电路。本发明中，包含：直流电源、变压器、N沟道结型场效应管JFET与选频网络；直流电源的正极与变压器的原边的第一端口相连，直流电源的负极与N沟道JFET的源极相连；原边的第二端口与N沟道JFET的漏极相连；变压器的副边的第一端口与选频网络的第一端口相连，副边的第二端口与直流电源升压电路的最低电位相连；选频网络的第二端口与N沟道JFET的栅极相连，选频网络的第三端口与最低电位相连；直流电源升压电路的输出端与变压器的副边的第一端口相连。与现有技术相比，本发明可以将极低的电压（比如电压低于100mV）提升到合适的电平，为负载供电。

技术领域

本发明涉及升压电路，特别涉及直流电源升压电路。

背景技术

目前，通常的低压升压电路均使用的是传统的DC（Direct current，直流）-DC（Direct current，直流）电路或是电荷泵电路。因半导体元件的性能所限，使得通常的DC-DC电路及电荷泵电路在面对极低的电压输入（如低于100mV的直流电压）时，均不能工作，无法将输入电压提升到一个合适的电平，为负载提供电力。

另外，在前端电源功率受限的情况下，即使将电压升压起来，后续设备也因功率太低而无法使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直流电源升压电路，使得可以将极低的电压（比如电压低于100mV）提升到合适的电平，为负载供电。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种直流电源升压电路，包含：直流电源、变压器、N沟道结型场效应管JFET与选频网络；

所述直流电源的正极与所述变压器的原边的第一端口相连，所述直流电源的负极与所述N沟道JFET的源极相连；所述原边的第二端口与所述N沟道JFET的漏极相连；所述变压器的副边的第一端口与所述选频网络的第一端口相连，所述副边的第二端口与所述直流电源升压电路的最低电位相连；所述选频网络的第二端口与所述N沟道JFET的栅极相连，所述选频网络的第三端口与所述最低电位相连；

其中，所述直流电源升压电路的输出端与所述变压器的副边的第一端口相连。

本发明实施方式相对于现有技术而言，变压器对原边输入的直流电压信号中携带的扰动信号进行放大，其中，扰动信号包含多种频率；变压器的副边将经变压器放大的扰动信号输出至选频网络；选频网络仅允许特定频率的扰动信号通过，并将选取的该特定频率的扰动信号输出至N沟道JFET；N沟道JFET将该特定频率的扰动信号反馈回变压器原边，进一步加大原边扰动信号的电压波动；而且，电路在谐振情况下，包含选频网络的回路呈纯阻抗性质，且数值较大，这样JFET的漏极电压与栅极电压将产生180°的相移；同时，二次线圈又引入了180°的相移。这样整个闭合回路的相位移为180°+180°=360°，使反馈信号满足了电路振荡的相位平衡条件，并产生振荡信号，其中，该振荡信号为交流电信号；振荡信号的流向与扰动信号一致，变压器将该振荡信号逐次进行放大，该振荡信号的振荡幅度逐渐增强。由于N沟道JFET放大的非线性，最终使得该振荡信号的振荡幅度稳定到一定幅值，并通过直流电源升压电路的输出端输出以为负载供电。本发明中的直流电源升压电路，使得可以将极低的电压（比如电压低于100mV）提升到合适的电平，为负载供电。

另外，还包含储能单元；

所述储能单元串联在所述耦合电容与所述直流电源升压电路的输出端之间。

其中，所述储能单元包含充放电管理子单元；

所述充放电管理子单元与所述储能单元相连。

通过充放电管理子单元对储能单元中的电能进行监测，使储能单元在充电过程中电压达到预设的上阈值时打开供电通道，为负载供电；当储能单元在为负载供电过程中由于电力消耗使电压低于预设的下阈值时关闭供电通道，停止为负载供电；利用设置上、下阈值的方式对储能单元中的电能进行高效的存储及供电管理。